(57)【要約】ベースを備える光学素子または光学素子の一部を作製するための方法は、次のステップ：光学素子の幾何学形状に対応した表面を有する成形体（２１，１０００，２０００）を準備するステップと、成形体（２１，１０００，２０００）の表面に少なくとも１つの分離層システム（１５，１０１０，２０１０）を備える層システム（７）を析出するステップと、層システム（７）にベース（４，１０３０，２０３０）を電気鋳造するステップと、分離層システム（１５，１０１０，２０１０）で少なくとも前記ベースを成形体から分離するステップとを含む。
2010528480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースを備える光学素子または光学素子の一部を作製するための方法において、
次のステップ：
光学素子の幾何学形状に対応した表面を有する成形体（２１，１０００，２０００）を準備するステップと、
前記成形体（２１，１０００，２０００）の表面に少なくとも１つの分離層システム（１５，１０１０，２０１０）を備える層システム（７）を析出するステップと、
該層システム（７）にベース（４，１０３０，２０３０）を電気鋳造するステップと、
少なくとも前記ベースを前記分離層システム（１５，１０１０，２０１０）で前記成形体（２１，１０００，２０００）から分離するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記層システムにさらに少なくとも１層の反射層（８）を設け、該少なくとも１層の反射層を前記分離層システム（１５，１０１０）で析出し、前記少なくとも１層の反射層でベースの電気鋳造を行う方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
前記少なくとも１層の反射層を多層システム（２１１０）の一部とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
前記多層システム（２１１０）をＭｏ／Ｓｉ層またはＭｏ／Ｂｅ層の連続とする方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載の方法において、
前記分離層システムにＡｕまたはＲｕを含む方法。
【請求項６】
請求項２に記載の方法において、
前記少なくとも１層の反射層にＲｕを含む方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、
前記分離層システム（１５）を多層システムとして構成し、前記分離層システム（１５）に、前記成形体で析出したＳｉＯ２層およびＳｉＯ２上に析出したＡｕ層を含む方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
前記分離層システム（１５）のＳｉＯ２とＡｕとの間で前記成形体（２１）からの剥離を行う方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、
前記光学素子の一部としての前記ベースを前記分離層システム（１５）で前記成形体から分離する方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
前記光学素子の一部としての前記ベースを剥離した後に、別の方法ステップでベースまたは前記分離層システムを備えるベースで少なくとも１層の反射層を析出する方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、
前記少なくとも１層の反射層を多層システム（１１１０）の一部とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、
前記多層システム（１１１０）をＭｏ／Ｓｉ層またはＭｏ／Ｂｅ層の連続とする方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の方法において、
前記分離層システムにＡｕまたはＲｕを含む方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法において、
前記反射層システムにＲｕを含む方法。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか一項に記載の方法において、
少なくとも第１ステップおよび第２ステップで前記ベースの電気鋳造を行い、前記第１ステップの後に、前記ベース（１０３０）の第１層（１０２０．１，２０２０.１）に冷却装置（１０５０，２０５０）および／またはジョイント装置（１０４０，２０４０）を配置する方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載の方法において、
前記ベースの前記第１層上に第２層（１０２０．２，２０２０．２）を析出し、前記冷却装置および／または前記ジョイント装置をベースに挿入する方法。
【請求項１７】
請求項１から１５までのいずれか一項に記載の方法において、
前記ベースに次の金属：Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｉ合金から選択した金属を含む方法。
【請求項１８】
請求項１から１７までのいずれか一項に記載の方法において、
石英ガラス（ＳｉＯ２）またはカニゼンメッキ処理したアルミニウムからなる前記成形体（２１）を使用する方法。
【請求項１９】
請求項１から１７までのいずれか一項に記載の方法において、
前記成形体（２１）の表面でＳｉＯ２を析出する方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、
前記成形体（２１）のＳｉＯ２層に、成形体（２１）における析出後に所定時間にわたる調整ステップにより表面処理を施す方法。
【請求項２１】
請求項１８から２０までのいずれか一項に記載の方法において、
前記ＳｉＯ２層または石英ガラスに、ルテニウム（１６，１７）からなる層とＣｒからなる付着層（１８，１９）とを交互に析出する方法。
【請求項２２】
請求項２から２１までのいずれか一項に記載の方法において、
前記反射層（８）の析出を、有利には真空または電気化学的周辺環境で行う方法。
【請求項２３】
特に閉じられた面を備えるかすめ入射光学素子、特にＥＵＶ照射時に使用するためのかすめ入射集光器のための集光プレートを作製するための方法において、
次のステップ：
かすめ入射光学素子（１）の幾何学形状に対応した表面を有する成形体（２１）を準備し、
該成形体（２１）でベース（４）を電気鋳造し、
該ベース（４）を前記成形体（２１）から剥離し、
少なくとも１層の反射層（８）を含む層システム（７）を前記ベース（４）の表面に析出することを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法において、
層システムを設け、該層システムに、少なくとも前記成形体に析出したＳｉＯ２層および該ＳｉＯ２層に析出したＰｄ層またはＡｕ層を含む方法。
【請求項２５】
請求項２３に記載の方法において、
プレート（２５）を形成し、分離層システム（１５）のＳｉＯ２とＰｄまたはＡｕとの間で前記成形体（２１）からの集光プレート（１）の剥離を行う方法。
【請求項２６】
請求項２３に記載の方法において、
前記層システム（７）の層の析出を、蒸着、特に電子ビーム蒸着またはスパッタリングによって行う方法。
【請求項２７】
請求項２３から２６までのいずれか一項に記載の方法において、
ＮｉまたはＮｉ合金材料から、電気鋳造、特に電気化学的プロセスによって前記ベース（４）を形成する方法。
【請求項２８】
請求項２３から２７までのいずれか一項に記載の方法において、
少なくとも第１および第２ステップで前記ベースの電気鋳造を行い、第１ステップの後に第１層に冷却装置および／またはジョイント装置を配置し、前記第１層上に第２層を析出する方法。
【請求項２９】
法線入射光学素子、特にＥＵＶ照射時に使用するためのファセット付き光学素子のためのファセットを作製するための方法において、
次のステップ：
前記法線入射光学素子の幾何学形状に対応した表面を有する成形体（１０００，２０００）を準備し、
該成形体（１０００，２０００）でベース（１０３０，２０３０）を電気鋳造し、
該ベースを前記成形体から剥離し、
前記ベースの表面に少なくとも１層の反射層を含む層システムを析出することを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法において、
分離層システムを設け、該分離層システムを、前記成形体で析出した少なくとも１層の金属層、特にＡｕ層および／またはＲｕ層とする方法。
【請求項３１】
請求項２９または３０に記載の方法において、
前記層システムの層の析出を、蒸着、特に電子ビーム蒸着またはスパッタリングにより行う方法。
【請求項３２】
請求項２９から３１までのいずれか一項に記載の方法において、
前記少なくとも１層の反射層を多層システムの一部とし、該多層システム（１０１０）をＭｏ／Ｓｉ層またはＭｏ／Ｂｅ層の連続とする方法。
【請求項３３】
請求項２９から３２までのいずれか一項に記載の方法において、
前記反射層に少なくとも１層のＲｕ層を含む方法。
【請求項３４】
請求項２９から３３までのいずれか一項に記載の方法において、
少なくとも第１および第２ステップで前記ベースの電気鋳造を行い、第１ステップの後に、第１層（１０３０．１）に冷却装置（１０５０）および／またはジョイント装置（１０４０）を配置する方法。
【請求項３５】
請求項３４に記載の方法において、
前記ベースの前記第１層上に第２層（１０３０．２）を析出し、前記冷却装置および／または前記ジョイント装置を前記ベースに挿入する方法。
【請求項３６】
請求請２９から３５までのいずれか一項に記載の方法において、
前記ベースに次の金属：
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｉ合金から選択した金属を含む方法。
【請求項３７】
ベース（１０３０，２０３０）および該ベース上に析出した少なくとも１層の反射層を含む法線入射光学素子、特にＥＵＶ照射時に使用するための、特にファセット付き光学素子のためのミラーにおいて、
前記ベースが金属からなることを特徴とする法線入射光学素子。
【請求項３８】
請求項３７に記載の法線入射光学素子において、
前記少なくとも１層の反射層が多層システムの一部である法線入射光学素子。
【請求項３９】
請求項３８に記載の法線入射光学素子において、
前記多層システム（１０１０，２０２０）が、Ｍｏ／Ｓｉ層またはＭｏ／Ｂｅ層を含む法線入射光学素子。
【請求項４０】
請求項３７から３９までのいずれか一項に記載の法線入射光学素子において、
前記少なくとも１層の反射層がＲｕ層を含む法線入射光学素子。
【請求項４１】
請求項３７から４０までのいずれか一項に記載の法線入射光学素子において、
前記ベースの金属が、次の金属：
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｎｉ合金組成物から選択された金属である法線入射光学素子。
【請求項４２】
法線入射光学素子において、
ベース（１０３０，２０３０）が、該ベースに挿入された冷却装置（１０５０，２０５０）および／またはジョイント装置（１０４０，２０４０）を含むことを特徴とする法線入射光学素子。
【請求項４３】
請求項３７から４２までのいずれか一項に記載の法線入射光学素子において、
前記ベース（１０３０，２０３０）が、第１層（１０２０．１）および第２層（１０２０．２）の少なくとも２層から構成されている法線入射光学素子。
【請求項４４】
請求項４３に記載の法線入射光学素子において、
前記冷却装置（１０５０）および／または前記ジョイント装置（１０４０）が、前記第１層と前記第２層との間に埋設されている法線入射光学素子。
【請求項４５】
環状に閉じられたミラー面を備える、特にＥＵＶ照射時に使用するための、特にかすめ入射集光器のための集光プレート（１）において、
前記環状に閉じられたミラー面が反射層（８）を備え、該反射層が、少なくともルテニウムを含むことを特徴とする集光プレート。
【請求項４６】
ミラー面を備える、特にＥＵＶ照射時に使用するための、特にかすめ入射集光器のための集光プレートにおいて、
前記ミラー面が、直線に関して始点および終点を有し、前記直線の方向に長さ（ｌ）を有し、前記直線に沿った前記始点から前記終点までの前記長さ（ｌ）が、１２０ｍｍ以上であることを特徴とする集光プレート。
【請求項４７】
請求項４６に記載の集光プレートにおいて、
前記ミラー面が、終点における前記直線までの垂直方向間隔（ｄ／２）を有し、該間隔（ｄ／２）が、３７５ｍｍ以下である集光プレート。
【請求項４８】
請求項４７に記載の集光プレートにおいて、
前記垂直方向の間隔（ｄ／２）が、１００ｍｍ以下である集光プレート。
【請求項４９】
請求項４７に記載の集光プレートにおいて、
前記垂直方向の間隔（ｄ／２）が、４０ｍｍ以下である集光プレート。
【請求項５０】
請求項４５に記載の集光プレート（１）において、
前記環状に閉じられたミラー面が、始点および終点を備える回転軸線（ＲＡ）を中心とした回転面であり、前記集光プレートが、前記回転軸線の方向に長さ（ｌ）を有し、前記始点から前記終点までの前記長さ（ｌ）が、１２０ｍｍ以上である集光プレート。
【請求項５１】
請求項５０に記載の集光プレート（１）において、
前記回転面が、終点で直径（ｄ）を有し、該直径（ｄ）が、７５０ｍｍ以下である集光プレート。
【請求項５２】
請求項５１に記載の集光プレート（１）において、
前記直径（ｄ）が、２００ｍｍ以下である集光プレート。
【請求項５３】
請求項５０から５３までのいずれか一項に記載の集光プレート（１）において、
前記直径（ｄ）が、８０ｍｍ以上である集光プレート。
【請求項５４】
請求項４５から５３までのいずれか一項に記載の集光プレート（１）において、
前記集光プレート（１）が、ベース（４）および該ベース（４）上に層システム（７）を有し、該層システム（７）が、ミラー面（６）を形成する少なくとも反射層（８）を含む集光プレート。
【請求項５５】
請求項５４に記載の集光プレート（１）において、
前記ベース（４）が、電気めっきされたニッケルからなる集光プレート。
【請求項５６】
請求項４５から５５までのいずれか一項に記載の集光プレート（１）において、
ルテニウムからなる前記反射層（８）の層厚さ（Ｄ８）が、１０ｎｍ〜１５０ｎｍ、有利には１０ｎｍ〜１２０ｎｍ、特に好ましくは１５ｎｍ〜１００ｎｍ、さらに特に好ましくは２０〜８０ｎｍの範囲である集光プレート。
【請求項５７】
請求項５４から５６までのいずれか一項に記載の集光プレート（１）において、
前記層システム（７）が、前記反射層（８）と前記ベース（４）との間に配置された少なくとも１層の金属の中間層（２０）を備える集光プレート。
【請求項５８】
請求項５７に記載の集光プレート（１）において、
前記中間層（２０）が、ニッケルから形成されている集光プレート。
【請求項５９】
請求項５８に記載の集光プレート（１）において、
前記ニッケルの層厚さが、３０ｎｍ以下である集光プレート。
【請求項６０】
請求項５０から５９までのいずれか一項に記載の集光プレート（１）において、
前記層システム（７）が、それぞれルテニウムおよびクロム成分を含む多層システムとして構成されており、ルテニウムおよびクロム成分が、層に交互に配置された集光プレート。
【請求項６１】
請求項６０に記載の集光プレート（１）において、
前記ミラー面（６）を形成する第１ルテニウム層（１６）、および第２ルテニウム層（１７）と、
前記第１ルテニウム層（１６）と前記第２ルテニウム層（１７）との間の第１付着層（１８）と、
前記第２ルテニウム層（１７）と前記ベース（４）または前記中間層（２０）との間の第２付着層（１９）とを備える集光プレート。
【請求項６２】
請求項６０に記載の集光プレート（１）において、
付着層（１８，１９）が、１〜５ｎｍ、有利には１〜３ｎｍの範囲の層厚さを有する集光プレート。
【請求項６３】
請求項６１または６２に記載の集光プレート（１）において、
前記第１ルテニウム層（１６）の層厚さ（Ｄ１６）が、５〜２０ｎｍ、有利には８〜１２ｎｍの範囲である集光プレート。
【請求項６４】
請求項６１または６２に記載の集光プレート（１）において、
前記第２ルテニウム層（１７）が、２０〜８０ｎｍ、有利には３０〜６０ｎｍの層厚さ（Ｄ１７）を有する集光プレート。
【請求項６５】
請求項５７から６４までのいずれか一項に記載の集光プレート（１）において、
前記両ルテニウム層（１６，１７）の間に、クロムからなる前記付着層（１８，１９）が形成されている集光プレート。
【請求項６６】
請求項４５から６５までのいずれか一項に記載の集光プレート（１）において、
前記光学面（６）が、波長λ＝１３ｎｍの場合に≦２ｎｍＲＭＳの範囲の微小粗さを有する集光プレート。
【請求項６７】
請求項５０から請求項６６までのいずれか一項に記載の集光プレート（１）において、
前記回転面が、環状の非球面部分である集光プレート。
【請求項６８】
請求項６７に記載の集光プレート（１）において、
前記環状の非球面部分が、放物面、楕円または双曲面の環状部分である集光プレート。
【請求項６９】
請求項５０から６６までのいずれか一項に記載の集光プレート（１）において、
前記回転面が、第１光学面（１０）を有する環状部分（９）と、第２光学面（１２）を有する第２部分（１１）とを備える集光プレート。
【請求項７０】
集光器において、
請求項４５から６９までのいずれか一項に記載の少なくとも１つの集光プレートを備えることを特徴とする集光器。
【請求項７１】
特に７〜３０ｎｍのＥＵＶ領域の有効波長のためのマイクロリソグラフィ投影露光装置において、
請求項３７から４４までのいずれか一項に記載の少なくとも１つの法線入射光学素子を含むことを特徴とするマイクロリソグラフィ投影露光装置。
【請求項７２】
特に７〜３０ｎｍのＥＵＶ領域の有効波長のためのマイクロリソグラフィ投影露光装置において、
請求項１から３６までのいずれか一項に記載の方法により作製した少なくとも１つの光学素子を含むことを特徴とするマイクロリソグラフィ投影露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形により光学素子を作製するための方法、この方法により作製した光学素子、特に４〜３０ｎｍ、好ましくは７〜１５ｎｍの波長領域のＥＵＶ照射時に使用する、特にかすめ入射集光器用の集光プレートに関する。さらに本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置、特にマイクロフィソグラフィ投影露光装置の照明系にも関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばマイクロリソグラフィ装置のための光学素子は、これまで例えばあらかじめ形成した基板への蒸着技術により作製されていた。これについては、例えばドイツ国特許出願公開第１０２００５０１７７４２号明細書に記載されている。ドイツ国特許出願公開第１０２００５０１７７４２号明細書による方法では、少なくとも光学的に有効な被覆層を基板に析出する。このような方法は、一方では極めて手間がかかり、他方では、例えば閉じられた面における被覆には不適切である。
【０００３】
閉じられた形で形成された光学面は、例えば集光器に設けられる。これに関しては米国特許第７，２４４，９５４号明細書を参照されたい。
【０００４】
例えば、ドイツ国特許出願公開第１０２００５０１７７４２号明細書によるシステムは、基板が、例えば照明系に組み込む場合に静電的に帯電し得る非導体であることが欠点である。
【０００５】
好ましくは≦１２６ｎｍの波長、特に好ましくは４〜３０ｎｍ、特に７ｎｍまたは１３．５ｎｍのＥＵＶ領域の波長を有し、光源から放出された光を吸収し、共通の回転軸線を中心として互いに内外に配置した多数の回転対称的なミラープレートを有する平面の領域を照明する照明系のための集光器が多数の実施形態で公知である。
【０００６】
米国特許第５，７６３，９３０号明細書が、ピンチプラズマ光源のための入れ子状の集光器を開示している。この集光器は、光源から放出された光線を集め、光導体に集束させるための役割を果たす。
【０００７】
米国特許第６，２８５，７３７号明細書は、かすめ入射集光ミラーを備える照明系を開示している。この集光ミラーは、スタックされた多数の個別ミラーを含む。スタックの個別ミラー面は関連した面、特に閉じられた面、例えば回転面を形成していない。回転面とは、回転軸線を含む平面に位置するカーブの回転軸線を中心とした回転により得られる面である。
【０００８】
米国特許第６，２８５，７３７号明細書によるスタックされたミラーアレイの個々のミラーはベース層からなり、ベース層はベースを形成し、例えばロジウム、モリブデン、金またはその他の合金からなる反射層によって被覆されている。有利には、個々のミラーはルテニウムにより被覆される。個々の層は、蒸着法またはスパッタリング法、すなわち従来技術で公知の方法でベースに塗布される。光源に向かい合った配置による熱の影響に対し抵抗性を付与するために、反射層を形成する金属層の厚さは極めて大きく、特に１００ｎｍを超えている。蒸着後に層は光学的に研磨される。このようにして形成されたミラープレートは、平面状、楕円状または非球面状の表面を有している。面法線に対する入射角が７５〜８０°である場合、すなわち、ミラーをかすめ入射下に作動させる場合は、ルテニウムを被覆した個々のミラーは、５０〜８４％のＥＵＶ光線を反射する。
【０００９】
米国特許第６，２８５，７３７号明細書に記載されているような個々のミラーのスタックを備えるアレイからなる集光系に対して代替的に、閉じられた面、例えば回転面を備える集光器をＥＵＶリソグラフィのための照明系に使用することもできる。このような集光器は、例えば米国特許第７，０９１，５０５号明細書、米国特許出願公開第２００３／００４３４５５号明細書、米国特許第７，０１５，４８９明細書、米国特許出願公開第２００６／００９７２０２号明細書、米国特許出願公開第第２００６／００９７２０２号明細書または欧州特許第１２２５４８１号明細書により公知である。
【００１０】
上記明細書に記載の閉じられたミラープレートを有する集光器は、好ましくは互いに内外に配置された閉じられた複数のミラープレートを備えるシステムとして構成された、いわゆる「入れ子式集光器」である。閉じられたミラープレートは、特に環状の閉じられたミラー面である。
【００１１】
閉じられた面、例えば回転面として形成された集光器プレートは、入射光の反射率が低いか、または不安定で、特にＥＵＶシステムで生じるような熱負荷により変形しやすいという欠点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ドイツ国特許出願公開第１０２００５０１７７４２号明細書
【特許文献２】米国特許第７，２４４，９５４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７６３，９３０号明細書
【特許文献４】米国特許第６，２８５，７３７号明細書
【特許文献５】米国特許第７，０９１，５０５号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００３／００４３４５５号明細書
【特許文献７】米国特許第７，０１５，４８９明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００６／００９７２０２号明細書
【特許文献９】米国特許出願公開第第２００６／００９７２０２号明細書
【特許文献１０】欧州特許１２２５４８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の第１の態様では、従来技術の欠点を克服する方法を提案することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、光学素子を作製するための方法において、次のステップ、すなわち、
実質的に光学素子の幾何学形状に対応した表面を有する成形体を準備するステップと、
成形体の表面に少なくとも１つの分離層システムを備える層システムを析出するステップと、
特に電気化学的なプロセスにより層システムにベースを電気鋳造するステップと、
層システムおよびベースを分離層システムにおいて成形体から分離するステップとを含む方法により解決される。
【００１５】
上記成形法では、成形体により光学素子全体、例えば集光プレートを直接に成形する作製方法と、ベースの成形および後の被覆を空間的および時間的に分離して行うことができる作製方法とを区別することができる。両方法は、光学素子、例えば集光プレートが成形プロセス後に既に構成ユニットとして提供されているという利点を有する。光学素子、例えば集光プレートは、この場合、いわば内側から外側へ作製される。このために、両方法では、光学素子、例えば集光プレートの幾何学形状に実質的に対応する表面を備える成形体を準備する。この表面に、第１の方法では少なくとも１つの分離層システムと反射層システムとを備える層システムを析出し、第２の方法では反射層システムなしに分離層システムを析出する。ベースは電気鋳造、特に電気化学的なプロセスによって層システムに成形される。次いで光学素子、例えば集光プレートが分離層システムで成形体から分離される。第２の方法では反射層システムのための蒸着ステップが続くが、第１の方法では光学素子、例えば集光プレートは既に仕上がっている。
【００１６】
成形プロセスの課題は、存在する層応力を考慮し、反射層の最適な光学特性に影響を及ぼすことなしに、個々の層の機械的安定性を保持した成形を可能にする適宜な分離層システムを見い出すことにある。
【００１７】
被覆方法として、例えばＰＶＤ（物理蒸着）法、例えば熱蒸着法、電子ビーム蒸着またはスパッタリング、特にマグネトロン源によるスパッタリングによる蒸着法が用いられる。
【００１８】
熱蒸着および電子ビーム蒸着による蒸着では、蒸着源が被覆すべき成形体の下方に位置決めされる。一方では蒸着源と成形体との間の間隔が大きいことにより、他方では一様に配置された複数の蒸着源を用いた同時蒸着により、十分に均一な層厚さを得ることができる。スパッタリング技術を使用する場合には、この方法では不可欠な高いスパッタリングガス圧に基づき、蒸着源は被覆すべき成形体の表面近傍に一様な間隔をおいて配置する必要がある。成形体の形状に適合したスパッタリング源、特にマグネトロン源により層厚さの最適な均一性を達成することができる。
【００１９】
被覆すべき成形体における蒸着源に向いていない表面の蒸着は、例えば、被覆プロセス中の成形体の回転により行うことができる。
【００２０】
既に成形した光学素子、例えば反射層システムを備える集光プレートの後からの被覆は、スパッタリングの場合、上述のように一様な間隔をおいて配置した複数のスパッタ源により既に行うか、または成形体の形状に適合させたスパッタ源により行う。熱源または電子ビーム蒸着を使用する場合、ダイアフラム技術の使用により、光学素子の全面で一様な層厚さ分布が可能となる。
【００２１】
最適な成形プロセスのためには、ベース層を備える層システム全体の層応力をできるだけ小さく保持し、これにより、層亀裂または層剥離が生じる恐れがないようにすることが不可欠である。このようなことは、イオン支援された蒸着プロセスの使用によっても可能であり、また被覆中の成形体の回転に関連した被覆パラメータ、例えば層厚さ、または蒸着率の最適化によっても可能である。なぜなら、層応力はこれらに大きく関係しているからである。
【００２２】
このために、成形体、分離層システム、層システム、および成形すなわち分離前のベースを形成するベース層を含む、光学素子、例えばかすめ入射集光器のための集光プレートを作製するための成形層システムは、本発明による光学素子、特に集光プレートの第１実施形態で、成形体、電気めっきされる二酸化ケイ素ＳｉＯ２、金Ａｕ、および例えば集光器ではルテニウムＲｕ，ニッケルＮｉ層の順序を特徴とする。光学素子、例えば集光プレートの第２の代替的な実施形態は、成形体、ＳｉＯ２，Ｒｕ，Ｃｒ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ｎｉ層、およびかすめ入射集光器の場合には電気めっきＮｉ層の順序を特徴とする。
【００２３】
かすめ入射下に光を反射する光学素子の作製のほかに、本発明による方法により、光学素子に入射するビームを法線入射下に反射する光学素子、いわゆる「法線入射光学素子」を作製することも可能である。
【００２４】
かすめ入射反射とは、反射角が反射表面に垂直に位置する法線に対して７０°よりも大きい反射である。
【００２５】
法線入射反射とは、反射角が反射表面に垂直に位置する法線に対して３０°よりも小さい反射である。
【００２６】
上記成形技術により作製される光学素子が法線入射光学素子、例えば法線入射ミラーである場合、特別な構成ではミラー表面は多層システム、例えばＭｏ／Ｂｅ交互層またはＭｏ／Ｓｉ交互層からなる交互層システムを有している。好ましくは、このような層システムは、４０よりも多い、好ましくは６０よりも多いこのような交互層を有している。
【００２７】
このような多層-交互層システムにより被覆した表面に光が入射した場合、入射した光は実質的に法線入射下に、すなわち表面法線に対して角度＜３０°で反射される。
【００２８】
法線入射下に作動する光学素子は、法線入射集光ミラー、または特にファセット・ミラー、例えば米国特許第６，６５８，０８４号明細書または米国特許出願公開第２００６／０１３２７４７号明細書により公知のフィールド・ファセット・ミラーまたは瞳孔ファセット・ミラーであってもよい。ファセット付き光学素子、例えばフィールド・ファセット・ミラーは、米国特許第６，６５８，０８４号明細書に示されているように、ミラー担体または基板に取り付けた７２個のフィールド・ファセットを含んでいてもよい。この場合、個々のミラー・ファセットは法線入射ミラーとして作用する。
【００２９】
成形法の第１の例では、分離層システムは、成形体に析出したＳｉＯ２層およびＳｉＯ２層に析出したＡｕ層を含む。成形体からの光学素子、例えば集光プレートの剥離は、付加的なＡｕ層によって分離層システムのＳｉＯ２表面とＡｕ表面との間で行う。別の方法ステップで、Ａｕを反射層から、有利には化学的に剥離する。
【００３０】
成形法の第２の例では、分離は集光プレートの層システムとＳｉＯ２との間で直接に行う。特に、例えばルテニウム層またはＭｏ／Ｓｉ多層システムを含む層システムとＳｉＯ２層との間の付着力を低減するために、調整ステップを設ける。この調整ステップで、析出後にＳｉＯ２層に所定時間にわたって表面処理を施す。次いでＳｉＯ２層に層システムを直接に析出する。好ましくは、かすめ入射システムでは、ルテニウムからなる層とクロムからなる付着層とを交互に析出することができる。このようなシステムでは、分離はＳｉＯ２表面とＲｕ表面との間で行う。
【００３１】
いずれの場合にも光学素子はいわば内側から外側へ作製する。内側から外側への作製は、例えば、閉じられた面および小さい直径、好ましくは直径ｄ≦２００ｍｍを有する集光プレートを作製することもできるという利点を有する。特に法線入射ファセット・ミラーにおけるさらなる利点は簡単に作製できることである。したがって、このような方法では形成すべき多数のファセット・ミラーのために使用することのできる成形体を１つのみ作製し、成形体の表面を高精度に加工し、多様な成形のために使用すればよいのに対し、従来技術による方法では、それぞれのファセット・ミラーセットを手間をかけて研磨する必要がある。
【００３２】
別の実施形態によれば、光学素子は、ベースを成形し、後から被覆することにより作製することもできる。ここでも光学素子の幾何学形状に対応した表面を有する成形体を準備する。光学素子が集光プレートである場合、表面はベースの内壁に対応する。ベースは、有利には電気化学的なプロセスにより成形体に成形する。次いでベースを成形体から剥離する。次いで時間的にずらして別の機器により層システムの析出を行う。層システムは、ベースの表面に塗布される少なくとも１層の反射層を含む。析出は熱蒸着、電子ビーム蒸着またはスパッタリングにより行う。
【００３３】
例えばベースの成形および後からの被覆により集光プレートを作製する成形層システムは、成形体、および二酸化ケイ素ＳｉＯ２、分離層システムとしての金ＡｕまたはパラジウムＰｄの層の順序を特徴とする。
【００３４】
ファセット付き光学素子では、成形体、ＳｉＯ２、分離層システムとしての金（Ａｕ）またはパラジウム（Ｐｄ）、Ｍｏ／Ｓｉ多層システムまたはＭｏ／Ｂｅ多層システムからなる層の連続を得ることができる。スパッタリング技術を使用した場合、少なくとも１層のＲｕ層またはＭｏ／Ｓｉ多層システムまたはＭｏ／Ｂｅ多層システムからなる反射層システムの被覆は、上述のように、一様な間隔をおいて配置した複数のスパッタ源によって行うか、または成形体の形状に適合したスパッタ源により行う。熱源または電子ビーム蒸着装置を使用した場合、集光プレートの内面にはダイアフラム技術を用いて後からＲｕを被覆する。
【００３５】
集光プレートは、有利にはかすめ入射集光器で使用する。有利な実施形態では、集光器は単一の回転対称的なプレートまたは回転プレートを備えているのではなく、多数の回転対称的な集光プレートを備えており、回転プレートは、共通の回転軸線を中心として互いに内外に配置されている。集光器は、互いに内外に配置された少なくとも２個の集光プレート、有利には、４、６、８個または１０個の集光プレートにより構成されている。集光プレートは、表面法線に対して７０°よりも大きい角度下に光線を受ける、ＥＵＶ波長領域のための照明系の構成部材である。したがって、この場合かすめ入射集光器である。かすめ入射集光器は、法線入射集光器に比べて、源の細片によってわずかにしか質を損なわない、すなわち、反射率をほとんど失わないという利点を有している。さらにかすめ入射集光器は、一般に１層の光学被覆層しか有していないので、常に簡単に構成されている。かすめ入射集光器により、表面粗さに対する要求が小さい場合に反射率＞８０％を得ることができる。
【００３６】
かすめ入射素子としての集光プレートの上記作製法と並んで、次に例えばファセット・ミラーまたは結像ミラーまたは法線入射集光ミラーの法線入射素子の作製法を詳述する。このような光学素子を成形技術によって作製する場合、まず適宜な材料、例えば石英ガラスまたはカニゼンメッキ処理したアルミニウムにより成形体を作製し、超研磨する。超研磨により、成形体、またはマンドレルとも呼ぶパターン体の表面粗さを、従来技術により多層システムを被覆された法線入射光学素子が必要とする値に相当する値に低減し、例えば１３または１１ｎｍの波長で７０％の範囲の高反射率を得る。
【００３７】
好ましくは、この粗さは、０．２ｎｍＨＳＦＲの範囲である。粗さＨＳＦＲは、１０ｎｍ〜数μｍの空間周波数におけるＲＭＳ粗さを示す。
【００３８】
成形体の超研磨後に成形体に被覆層を設ける。このような被覆層は、例えば５０〜２００ｎｍの厚さの金層であってよい。
【００３９】
本発明の第１の構成では、５０〜２００ｎｍの厚さの導電性金層に、電気めっき法により金属層、例えばニッケルまたは銅層を成長させる。この場合、金層はカソードとしての役割を果たす。
【００４０】
次いで熱分離により金層を、金層に電気めっきにより析出した金属層、例えばニッケル層と共に分離し、分離した層にＭｏ／Ｓｉ多層とＲｕカバー層とを成長させる。
【００４１】
これに対して代替的に、多層システムを後から成長させる代わりに、マンドレルにＲｕ層を塗布し、Ｒｕ層にＭｏ／Ｓｉからなる多層システムを塗布することにより、成形技術によりファセットまたは法線入射素子の作製を行うこともできる。
【００４２】
Ｍｏ／Ｓｉ、および場合によっては、例えばカソードとして機能するＡｕの金属層からなる多層システムの成長後にはじめて、例えばニッケルＮｉまたは銅Ｃｕからなる基層を電気めっきにより成長させる。
【００４３】
好ましくは多層システムの最後の層は、このような方法でカソードとしての役割を果たすこともできる導電性のＭｏ層である。このために、Ｍｏ層は対応して厚く設計することがきる。代替的には、多層システムのスタックに、例えば金Ａｕ、ニッケルＮｉ，ルテニウムＲｕからなる金属層を塗布することも可能であり、この金属層はカソードとしての役割を果たす。
【００４４】
法線入射光学素子を作製するための本発明による方法では、成形法を用いて、有利には電気めっきにより塗布した光学素子の基層に、基板担体の電気めっき析出時に冷却通路または冷却ラインを挿入することができる。冷却ラインは、例えばファセット付き素子におけるファセットにつき３〜５ワットに相当する高い吸収熱エネルギを排出するための役割を果たす。有利には、冷却は液状媒体、例えば水により行う。冷却素子を基板表面に電気めっきにより埋設するために、まず、例えばニッケルまたは銅からなる約０．５ｍｍの厚さの金属層を、マンドレルに結合された金属層に成長させる。基層としての役割を果たす金属層の第１部分の成長後に、冷却素子、特に冷却ラインを位置決めする。冷却ラインを位置決めした後に、さらに電気めっき法で金属を析出し、冷却ラインを基板面に堅固に材料接続的に埋設する。冷却ラインを基層に埋設することにより、特に小さい熱伝達抵抗が確保される。
【００４５】
電気めっき法により、冷却ラインを金属基板に挿入することができるだけでなく、支持素子を挿入することも可能である。
【００４６】
上述のように、光学素子または光学素子の一部を温度衝撃によってマンドレルから分離する。このために、マンドレルおよび光学素子のユニット全体を温度飛躍、典型的にはより低い温度にさらす。マンドレルおよび成長した光学素子材料の熱膨張係数が異ることにより、熱誘起された応力が光学素子の層とマンドレルとの間の付着応力を超過するとすぐに、マンドレルと、成長した光学素子または光学素子の一部との間に分離が生じる。
【００４７】
分離層としては、例えば上述のように金層を用いる。なぜなら、金は分離された金属体、すなわち基板に残留するからである。特にかすめ入射構成素子では、金の他にＲｕも分離層としての役割を果たすことができる。
【００４８】
本発明の別の態様では、かすめ入射構成素子、例えばかすめ入射ミラー、好ましくは特に高反射率および良好な光学結像特性を有する閉じられた面を備え、同時に安定性が高く構成スペースが小さいかすめ入射集光器を提案することを課題としている。
【００４９】
特に、高い安定性により優れた集光器を提案することが望ましい。
【００５０】
高反射率を達成するためには、好ましくは環状の閉じられたミラー面、例えば回転面として形成された個々の集光プレートに、反射層としてルテニウムを設ける。
【００５１】
特にＥＵＶ照明系で使用する場合に高い安定性を保証するために、集光プレートの幾何学寸法は長さｌ≧１２０ｍｍとなるように選択される。集光プレートが閉じられた面ではなく、例えば部分的に破断した面である場合、直径の代わりに、集光プレートの長さを規定する直線と終点との垂直方向間隔（ｄ／２）が生じる。垂直方向間隔ｄ／２は、≦３７５ｍｍ、好ましくは＜１５０ｍｍ、特に＜１００ｍｍ、特に好ましくは＜７５ｍｍ、さらに好ましくは＜５０ｍｍである。特に好ましくは、間隔ｄ／２は４０ｍｍ〜３７５ｍｍ、特に４０ｍｍ〜１３５ｍｍ、特に好ましくは４０ｍｍ〜７５ｍｍである。
【００５２】
好ましくは、本発明による集光プレートはいわゆる回転プレートである。回転プレートは、回転軸線を中心とした平坦なカーブの回転により得られるプレートであり、回転軸線も平坦なカーブも１つの平面に位置する。回転プレートのための例は、円筒状プレート、球状プレートまたは円錐状プレートである。円筒状プレートの場合、平坦なカーブは回転軸線に対して平行線であり、球状プレートの場合、平坦なカーブは回転軸線上に中心を備える半円形であり、円錐状プレートの場合には回転軸線と交差する直線である。集光プレートを特徴付ける寸法は、本出願明細書では長さｌおよび直径ｄまたは直径の半分、すなわち、半径である。
【００５３】
回転プレートでは、長さｌは、始点から終点までの平坦なカーブの長さである。上述のように、集光プレートは回転軸線の長さ方向で見て始点と終点とを有している。始点とはプレートにおける光源に最も近い点であり、終点とはプレートにおける光源から最も離れた点である。光源と始点との間の間隔は始点間隔とも呼ぶ。始点間隔は、光軸の長さ方向で見て終点と光源との間の間隔よりも小さい。
【００５４】
本出願明細書では、直径ｄはプレート端部の終点と回転軸線との間の間隔の２倍として規定される。すなわち、ｄ＝２・ｒｅであり、ｄは、終点におけるプレートの直径、ｒｅは終点におけるプレートの半径である。
【００５５】
始点と回転軸線との垂直方向間隔は、第１の半径またはｒａ、終点の間隔は第２の半径ｒｅも呼ぶ。
【００５６】
本出願明細書では、直径ｄは、終点ｒｅの半径に関して規定する。
【００５７】
集光プレートが回転面として形成されている場合、回転軸線に沿った長さ（ｌ）≧１２０ｍｍであり、直径ｄ≦７５０ｍｍ、特にｄ≦３００、特に≦２００ｍｍ、特に≦１５０ｍｍ、特に≦１００ｍｍである。特に好ましくは、ミラープレートの直径は、８０ｍｍ〜７５０ｍｍの範囲、好ましくは８０ｍｍ〜２７０ｍｍの範囲、特に好ましくは８０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲である。
【００５８】
発明者は、金属ベースにＲｕを含む被覆層を設けることにより特に良好な結像特性が得られることを認識した。個々のミラープレートの直径ｄが小さく、好ましくは直径ｄ≦２００であり、特に好ましくは８０ｍｍ〜２７０ｍｍの範囲であることにより、高い安定性が得られる。さらにこのような互いに内外に配置された複数のミラーを１つの入れ子状の集光器として使用した場合、小さいプレート数で大きい集光開口数を得ることができる。さらに改良した実施形態によれば、選択した最小長さｌ≧１２０ｍｍにより高い効率が得られる。
【００５９】
米国特許第７，０９１，５０５号明細書または米国特許第７，０１５，４８９号明細書に記載の形態の従来技術による集光プレートに比べて直径をできるだけ小さくしたことにより、熱負荷可能性が高い場合にも良好な結像結果を得ることができる。複数のプレートを備える集光器において入れ子状集光システムの最大のプレートの直径を２００ｍｍに選択し、他の全てのプレートの直径がこれよりも小さい、すなわち、例えば８０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲である場合、熱負荷が高い場合にも半径方向のプレートの変形を少なく抑えることができる。変形が少ないので、結像特性にはほとんど影響がない。同時に集光プレートは高い安定性を有している。
【００６０】
成形技術による光学素子の作製を、閉じられたミラー面、特に環状に閉じられた回転面の実施例について上述したが、面は、本発明から逸脱することなしに、閉じられた面ではなく、例えば部分として構成することもできる。
【００６１】
好ましくは、集光プレートは、有利には金属からなるベースとベースに配置された層システムとを備える。層システムは、少なくとも光学面を形成する反射層を備える。有利には、第１の実施形態による層システムは反射層のみを備える。
【００６２】
ベースは、好ましくは金属、有利には電気めっきを施されたニッケルからなる。別の材料として、ベースのためには銅およびルテニウムまたはこれらの材料の連続または混合物も可能である。
【００６３】
ルテニウムからなる反射層の層厚さは、好ましくは１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、有利には１０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下、特に好ましくは１５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、さらに好ましくは２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。これにより、小さい層応力から中程度の層応力までの場合、プレートの成形時に高い反射率と共に高い安定性が得られる。
【００６４】
第２の実施形態によれば、層システムは多層システムとして実施し、それぞれルテニウムおよびクロム成分を含み、これらは層に交互に配置されている。層システム内の層応力をできるだけ小さく抑え、層剥離、亀裂、さらには高い熱負荷時に機械的または化学的分解を誘起しないように、被覆層パラメータ、例えば、層厚さ、個々の層の層厚さ比、蒸着率ならびに他のプロセスパラメータを、個々の層の析出時、特に蒸着時に最適化し、望ましい結果を考慮して調節または制御することができる。個々の層の塗布または析出のための適宜な方法を選択することによってこの特性をさらに強化することもできる。多層システムは、光学面を形成する第１ルテニウム層と第２ルテニウム層とによって個々に形成する。第１および第２ルテニウム層の間には付着層を設ける。付着層は、有利にはクロムにより実施する。第２ルテニウム層と集光プレートのベースとの間には、層剥離および個々の層間の不都合な反応、特にルテニウム層に対する影響を防止するために、金属の中間層を設ける。この金属の中間層は、ベースを形成するベース層を構成する金属と同じ金属により構成する。それ故、電気めっきされたニッケルによりベースを形成する場合、有利には中間層もニッケルからなる。ニッケルの層厚さは、有利には≦３０ｎｍである。
【００６５】
付着層は、付着機能以外の機能を有していない。したがって、付着層の層厚さは１〜５ｎｍの範囲、有利には１〜２ｎｍの範囲で十分であると考えられる。付着層は、有利にはクロムから形成される。第１のルテニウム層の層厚さは５〜２０ｎｍ、有利には８〜１２ｎｍである。第２ルテニウム層は、２０〜８０ｎｍ、有利には３０〜６０ｎｍの層厚さを特徴とする。
【００６６】
集光プレートの実施形態は、光学面における１３ｎｍの波長で２ｎｍＲＭＳよりも小さい範囲の微小粗さを特徴とする。これにより、光学プレートは十分に高い反射率を有している。
【００６７】
集光プレートの幾何学的な構成は、回転プレート、すなわち、回転軸線または回転対称軸線に関して回転対称的な本体として得られる。すなわち、集光プレートは閉じられた面である。回転軸線は集光プレートの光軸ＯＡと一致する。個々の集光プレートは、好ましくは回転軸線を中心とした回転対称性を有する非球面部分として構成されている。ミラープレートが、楕円、放物面または双曲面の回転プレートである場合、特に好ましい。放物面の場合、完全に平行した光線束、すなわち無限遠に位置する光源が生じる。
【００６８】
平坦なカーブが双曲面の断面として形成された回転プレートを備える集光器は、発散する光線束を形成する。このような集光器は、特に集光器をできるだけ小型に寸法決めすべき場合に有利である。
【００６９】
特に好ましくは、本発明による成形法はかすめ入射構成素子において冷却装置を設けるために使用される。このために、成形体、すなわちマンドレルに塗布した導電性の層、例えば５０〜２００ｎｍの厚さの金層に、まず金属からなる第１層、例えばニッケルまたは銅層を電気めっきにより析出する。この金属層はカソードとしての役割を果たす。次いで冷却および／または構造素子、例えば冷却ラインまたは支承素子を、成長した金属層の表面に位置決めする。別の方法ステップで、次いでニッケルまたは銅からなる金属のさらなる第２層を電気めっき法により析出し、かつ、この場合に冷却および構造素子を堅固かつ材料接続的に基板内に埋設する。これにより、かすめ入射で作動する光学素子、例えば集光器のために必要な冷却ラインを基板に簡単に挿入することができる。好ましくは第１層の厚さは０．１〜１ｍｍ、第２層の厚さは１〜４ｍｍである。
【００７０】
かすめ入射素子の他に、本発明による方法で法線入射素子を作製することも可能である。
【００７１】
反射性法線入射素子は、例えば投影対物レンズなどの結像システムで使用されるミラーであってもよい。代替的には、このような法線入射素子は、例えば法線入射集光ミラーであってもよい。
【００７２】
特に好ましくは、法線入射素子はファセット付き光学素子の個別ファセットである。このような多数の個別ファセット、例えばフィールド・ファセットまたは瞳孔ファセットを備えるファセット付き光学素子は、米国特許第７，００６，５９５号明細書により公知である。米国特許第７，００６，５９５号明細書に開示されたファセット付き光学素子は、例えば２１６個のフィールド・ファセットおよび同数の瞳孔ファセットを備えている。
【００７３】
上記明細書の開示内容は本出願明細書に完全に取り込まれる。
【００７４】
法線入射素子の作製は、同様に成形技術により行うことができる。このために、成形体に分離層システムを塗布する。分離層システムは、成形体に析出した金属層、例えばＡｕ層またはＲｕ層であってよい。
【００７５】
この層に、次いで電気めっきにより反射性法線入射素子のベースを成長させることができ、この場合、ベースはカソードとしての役割を果たす。
【００７６】
電気めっき法による、例えばニッケルまたは銅からなる分離層における金属の析出を２つのステップで行うことができる。すなわち、第１ステップで、例えば０．１〜０．８ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍの範囲の第１の層厚さのニッケルまたは銅を、成形体に塗布した金層で析出することができる。次いでベースに挿入したい構造素子または冷却素子を位置決めすることができる。
【００７７】
第２ステップで、第２層の金属、例えばニッケルまたは銅を電気めっき法により析出する。これにより、冷却ラインまたは支持素子は、電気めっきにより析出したベースに堅固かつ材料接続的に挿入される。これにより、特に小さい熱伝達抵抗が確保される。電気めっきを施したベースは、温度衝撃により成形体から分離することができる。次いで別のステップで、分離したベースに、例えばＭｏ／Ｓｉからなる反射性法線入射素子のための多層システムを塗布することができる。
【００７８】
代替的に、成形体にすぐにＲｕ層を塗布し、Ｒｕ層に多層システム、例えばＭｏ／Ｓｉ多層システムを塗布することも可能である。最上部のＭｏ層は、電気めっきによる析出のための電極を形成する。このために、最上部のＭｏ層を対応して厚く形成することも可能である。代替的または付加的に、例えば金Ａｕ層、またはニッケルＮｉ層などの金属層の形態の電極層を多層システムに塗布することもできる。
【００７９】
分離時には法線入射素子全体を上部に析出した多層システムを含めて成形体から分離することができる。
【００８０】
本発明の方法に従い成形技術を用いて作製した法線入射素子は、特に、例えばニッケルまたは銅などの金属からなるベースならびに多層システムとベースとの間に配置した、例えばＡｕからなる分離層、および多層システムの上部に配置した、例えばＲｕ層からなるカバー層により優れている。さらに成形した金属体に、ジョイントアダプタなどの機械的構成素子、または冷却管などの冷却素子を極めて簡単に挿入することができる。
【００８１】
次に本発明の解決方法を図面に基づき説明する。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明により構成したかすめ入射素子、ここでは集光プレートの第１実施形態を示す概略図である。
【図２ａ】集光プレートの別の幾何学的構成を示す概略図である。
【図２ｂ】集光プレートの別の幾何学的構成を示す概略図である。
【図３】集光プレートの第２実施形態を示す概略図である。
【図４ａ】第１実施形態による集光プレートを作製するための蒸着装置および成形層システムの構成を示す概略図である。
【図４ｂ】第１実施形態による集光プレートを作製するための蒸着装置および成形層システムの構成を示す概略図である。
【図４ｃ】成形法を示すフローチャート図である。
【図４ｄ】成形法を示すフローチャート図である。
【図５】Ａｕ層の剥離時間と粗さとの関係を示すグラフである。
【図６ａ】第２実施形態による集光プレートのための成形層システムを成形体とプレートとの分離前の状態で示す概略図である。
【図６ｂ】第２実施形態による集光プレートのための成形層システムを成形体とプレートとの分離後の状態で示す概略図である。
【図７】第２実施形態による集光プレートを成形するための蒸着装置を示す概略図である。
【図８ａ】第１実施形態により被覆層を作製するためのマグネトロンスパッタリング装置を示す概略図である。
【図８ｂ】第２実施形態により被覆層を作製するためのマグネトロンスパッタリング装置を示す概略図である。
【図９】既に成形された集光プレートの内面に反射層をスパッタリングするための装置を示す概略図である。
【図１０】照明系の一部と共に本発明により実施した集光プレートを備える集光器を示す概略図である。
【図１１ａ】粗さおよび反射のための可能なパラメータを例示的に示すグラフである。
【図１１ｂ】粗さおよび反射のための可能なパラメータを例示的に示すグラフである。
【図１１ｃ】粗さおよび反射のための可能なパラメータを例示的に示すグラフである。
【図１２】図１２ａ〜１２ｇは、成形法により法線入射素子を作製するための第１の可能性を示す図である。
【図１３】図１３ａ〜１３ｈは、成形法により法線入射素子を作製するための第２の可能性を示す図である。
【図１４】図１４ａ〜１４ｈは、成形法により法線入射素子を作製するための第３の可能性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００８３】
図１は、例えば成形技術により作製される、例えば集光プレートのかすめ入射素子のための第１実施形態の基本構成を示す、ｚ-ｘ平面で断面した概略断面図である。このかすめ入射素子は、回転対称的な素子として構成されている。この場合、ｚ軸線は、回転対称軸線ＲＡ光軸と一致するＯＡにより規定されている。集光プレートは、回転対称軸線ＲＡを中心としたｚ-ｘ平面の断面図で平坦な曲線Ｋの回転により得られる回転プレートとして形成される。回転軸線ＲＡを含むｚ-ｘ平面は、子午面とも呼ばれる。
【００８４】
説明のために、座標系ｚ-ｘにおける次の参照符号を光軸ＯＡに関連して規定する。
ａ  始点
ｅ  終点
ｚ（ａ）  集光プレートの始点のｚ座標
ｚ（ｅ）  集光プレートの終点のｚ座標
ｘ（ａ）  始点のｘ座標
ｘ（ｅ）  終点のｘ座標
【００８５】
始点ａは、座標系において物体側または入口側の終端領域とも呼ぶ、集光プレート１の第１終端領域２を規定し、終点ｅは、照明系内の装置を考慮して個々の集光プレート１の像側または出口側の終端領域とも呼ぶ、第２終端領域３を規定する。すなわち、始点は集光器の使用時に照明系の光路において光源に最も隣接して配置された点であり、終点は、光源から最も離間して配置された点である。
【００８６】
ｚ-ｘ座標系における光軸ＯＡと始点ａとの間の間隔は、第１終端領域の半径ｒａを規定し、光軸ＯＡと終点ｅとの間の間隔は、第２終端領域３の半径ｒｅを規定する。ｚ方向の第１終端領域と第２終端領域との間の間隔は、集光プレート１の長さｌを規定する。本発明により構成した集光プレート１は、光軸ＯＡに沿った始点と終点との間の間隔である長さｌを有し、長さｌは、好ましくは１２０ｍｍよりも大きく、有利には８０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲であり、特に１５０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲である。最大直径、すなわち、第２終端領域３の集光プレート１の終点ｅにおける直径ｄ（２・ｒｅ）は、≦７５０ｍｍ、特に≦２００ｍｍ、特に好ましくは≦１５０ｍｍ、特に≦１００ｍｍである。有利には、直径ｄは８０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲である。ｒｅはプレート端部における半径、すなわち、プレート表面の終点と回転軸線との間隔である。
【００８７】
集光プレート１は、回転プレートと呼ぶこともできる、光軸ＯＡに関して回転対称的に構成されたベース４を有し、ベース４は内周５に光学面６を備える。光学面６は、光源から入射する光束を受け、像方向に反射する、集光プレート１の面である。
【００８８】
このためには、ベース４は内周６に層システム７を備える。層システム７は、反射層８の形態の少なくとも１層の光学的に有効な層を含む。反射層８は、好ましくはルテニウムからなっている。
【００８９】
この場合、集光プレート１は少なくとも機能層としての反射層８と、被覆層または下層とも呼ばれ、ベース４を形成する少なくとも１つの別の層とからなっている。ベースを成形技術により作製する場合、ベースは金属層、例えばＮｉまたはＣｕ層を含み、この層に薄い層が塗布される。この場合、層システム７は薄い一層によってのみ特徴づけられる。反射層８の層厚さＤ８は、好ましくは１５０ｎｍまで、有利には１０〜１２０ｎｍ、特に好ましくは１５〜１００ｎｍ、さらに特に好ましくは２０〜８０ｎｍ、例えば５０ｎｍである。第１実施形態によれば、反射層８は層としてベース４の内周に直接に塗布される。
【００９０】
ベース４は、０．２ｍｍ〜５ｍｍ、有利には０．８ｍｍ〜２ｍｍの層厚さＤ４により特徴付けられている。
【００９１】
本実施例では、集光プレート１は楕円部分として構成されている。例として図２ａおよび図２ｂに別の実施形態を示す。
【００９２】
図２ａによれば、集光プレート１は光軸ＯＡに関して、ひいては回転対称軸線ＲＡに関して放物面部分として構成されている。基本構成は、その他の点では図１に示す基本構成と一致している。それ故、同じ素子には同じ符号を用いる。
【００９３】
これに対して、図２ｂは双曲面と楕円とを組み合わせた形態の集光プレート１の実施形態を示している。集光プレート１の幾何学形状は、第１光学面１０を備える第１環状部分０と、第２光学面１２を備える第２環状部分１１とにより示されている。光学面１０および１２からなる面全体が光学面６に相当する。
【００９４】
集光プレート１には、集光プレート１の第１部分９の第１光学面１０における子午面の終点により規定される内側エッジビーム１３と、集光プレート１の第１部分９の第１光学面１０における始点により規定される外側エッジビーム１４とがそれぞれ割り当てられている。内側および外側エッジビームは、プレートに入射し、さらに案内される光束を規定する。
【００９５】
子午面とは、光軸または回転軸線ＲＡを含む面である。
【００９６】
図３は、直径および長さｌに関して本発明による寸法を有する反射層８としてルテニウムを備える集光プレート１の本発明による別の第２の実施形態を図１と同様の概略図で示している。本体はｚ軸線に関して回転対称的なので、軸断面の一方側のみを示す。この実施形態では、光学面６はベース４の内周５に多層システムの形態の層システム７により形成される。多層システムは、２層のルテニウム層、すなわち、第１ルテニウム層１６と第２ルテニウム層１７とからなり、これらルテニウム層は、第１付着層１８により互いに結合されており、第２付着層１９によりベース４に結合されている。この場合、第１ルテニウム層１６は、第２ルテニウム層１７よりも小さい層厚さＤ１６により構成されている。層厚さＤ１６は、５ｎｍ〜２０ｎｍ、有利には８ｎｍ〜１２ｎｍである。第２層厚さＤ１７は、２０ｎｍ〜８０ｎｍ、有利には３０ｎｍ〜６０ｎｍである。個々の付着層１８および１９の厚さは、それぞれ１ｎｍ〜５ｎｍ、有利には１ｎｍ〜３ｎｍである。
【００９７】
ベースを形成する基層の最適な層成長を達成するために、基層と光学層システムとの間に、有利には基層の材料、ここではニッケルからなる中間層２０を設ける。
【００９８】
光学面６の幾何学配置および形状付与に関する可能な構成に関連して、図２ａおよび図２ｂに第１実施形態のために説明した可能性も生じる。
【００９９】
第１または第２実施形態による集光プレート１の作製は、好ましくは分離層システム１５を介した成形により行う。成形方法は、図４ａ〜図４ｂにかすめ入射素子に関して詳細に記載している。この場合、成形は、集光プレート１の幾何学形状、特に内壁に対応した成形体２１で行う。成形は成形体２１の外周２２で行い、この場合、成形体２１は分離層システム１５の直接の構成部分とするか、または分離層システムによって被覆し、分離層システム１５に、かすめ入射素子のための反射層８を塗布する。成形体２１、分離層システム１５および集光プレート１の層システム７は、成形前にいわば成形層システム２３を形成する。成形体は、マンドレルとも呼ぶ。成形体は、例えば、石英ガラス、Ｎｉ-Ｐまたは電気めっきされたアルミニウムからなっていてもよい。
【０１００】
分離は、成形時に本発明によれば２つの材料の境界面で行い、１つの材料は、有利にはＳｉＯ２により形成されており、直接に成形体２１をなしていてもよいし、または成形体２１に塗布される層システム（ここには図示しない）をなしていてもよく、この場合、層システムは、実際の成形とは時間的にずらして成形体２１に塗布することができ、分離後に成形体に残るか、あるいは、分離層システム１５の別の構成部分または集光プレート１のための層システム７と共に時間的に連続して塗布する。分離は実質的に温度衝撃に基づいており、温度衝撃により応力を部分的に低減し、応力低減により成形体と分離層システムとの間の付着応力が克服される。
【０１０１】
図１に示すベース４およびベースに直接に配置した反射層８からなる集光プレート１の第１実施形態を実施するためには、成形後に間接的に、すなわち、反射層８または層システム７と成形体との間で直接にではなく、ＳｉＯ２層の他にＡｕ層を含む分離層システム１５を介して分離を行い、この場合、ＳｉＯ２層とＡｕ層との間の分離を行い、後でＡｕ層を剥離することができる。
【０１０２】
分離層システム１５は、ＳｉＯ２層とＡｕ層の少なくとも２層からなり、この上にルテニウム層の形態の反射層８を析出する。成形体２１は、可能な実施形態によれば、例えばＮｉ-Ｐからなる。次いで図４ｃに示す第１方法ステップで、成形体２１の外周２２にＳｉＯ２を蒸着する。この層は複数回の成形のために保持することができる。
【０１０３】
図４ａは、個々の層を成形するための装置の基本構成を概略図で示している。この装置は、成形体２１および成形体２１に対応配置された蒸着装置２６を含む。このようにして被覆した成形体２１を空気、または周辺条件下に保管することにより、接着力が変化し、ひいては成形プロセス全体に影響が生じる場合がある。さらに第２方法ステップで、ＳｉＯ２層上にＡｕ層を析出、例えば蒸着し、次いで本発明によれば反射層８として機能するルテニウム層を析出する。続いて分離層システム１５およびさらなる層システム７の既に塗布した層ならびに集光プレート１のベース４のための層を備える成形体２１に、電気鋳造、有利には、電気化学的な処理、有利には電気めっき処理により、ルテニウム層上に直接に析出を行うか、またはニッケルめっきする。したがって、分離前の成形層システム２３は、図４ｂによれば、「Ｎｉ-Ｐ／／ＳｉＯ２／Ａｕ／Ｒｕ／電気めっきＮｉの成形体２１」からなっている。
【０１０４】
次いで成形体２１とかすめ入射集光器のためのプレート２５との分離を行う。分離は、Ａｕ／ＳｉＯ２システムの場合、ＳｉＯ２とＡｕとの間で行う。したがって、成形はＡｕの形態の中間層を介して間接的に行う。Ａｕ層は後続の方法ステップで反射層から除去する。除去は有利には化学的方法で行う。電気めっきＮｉは、ベース層、ひいてはベース４を形成する。Ａｕ層のための剥離工程は、使用する溶剤および剥離のためのプロセスパラメータ、すなわち、所要時間または作用時間および温度に関連している。ルテニウムを被覆した集光プレート１では、上記プロセスパラメータは、例えば室温で４〜１０分である。これらのプロセスパラメータは、Ａｕ残留物の除去の他に表面６における微小粗さをも決定する。
【０１０５】
図５は、微小粗さとプロセスパラメータとしての表面の温度および浸漬時間との関係をグラフの例で示している。これにより、著しい偏差が生じる得ることがわかる。２００ｎｍ〜１０００ｎｍの間の波長で付加的にスペクトルの反射率測定を行った場合、Ａｕ表面の場合とＲｕ表面の場合とを一義的に区別することができる。
【０１０６】
図４ｄは、石英からなる成形体２１を形成する場合の成形プロセスをフローチャートで示している。この場合にはＳｉＯ２被覆層は省略することもでき、省略した場合には、微小粗さが十分に小さくなるように成形体の表面を研磨する必要がある。
【０１０７】
図４ｃおよび図４ｄに示す方法ステップにより、１０２０ｎｍまでのルテニウムの反射層厚さＤ８で成形プロセスを容易に実施することができる。この場合に生じる層応力値は、層亀裂形成または層剥離のない成形を可能にする程度に十分に低い。成形に際しイオン支援された被覆プロセスにより機械的に安定した層が得られる。
【０１０８】
分離層システム１５では、個々の層のために次の層厚さ値：
ＳｉＯ２では、５０〜２００ｎｍの範囲、有利には１００ｎｍ、
Ａｕでは１００〜３００ｎｍの範囲、有利には２００ｎｍ、
ルテニウムでは１０〜１５０ｎｍの範囲、有利には１０ｎｍ〜１２０ｎｍ
が選択される。
【０１０９】
個々の層、特にＳｉＯ２とＡｕとの間の付着力は、成形体２１の保管または保持、蒸着装置におけるプラズマ表面処理、および事前の通気なしの蒸着によって限定的に変化させることができる。
【０１１０】
図６は、図３によるかすめ入射集光器の集光プレートの第２実施形態を実施するための成形方法を示している。図６ａは、分離層システム１５および集光プレート１の層システム７を備える成形体被覆層を示している。この場合、本発明によれば、成形層システム２３は次の層：成形体Ｎｉ-Ｐ／／ＳｉＯ２／Ｒｕ／Ｃｒ／Ｒｕ／Ｃｒ／Ｎｉ／電気めっきＮｉにより形成する。
【０１１１】
図６ｂは、分離後の層構成を示している。
【０１１２】
成形に適した適度な付着力を得るために、ＳｉＯ２からなる層をＮｉ-Ｐを含む成形体に塗布する。ＳｉＯ２蒸着後に中断を設け、ここで所定時間、成形体２１の表面２２に所定の処理を施す。これにより層システムを調整し、ＳｉＯ２層とＲｕ層との間の付着力を低減または最適化する。次いで別の層を前述のようにして蒸着する。まず、応力が生じないか、または高すぎる応力が生じないように第１のＲｕ層１６をイオン支援なしに蒸着する。イオン源からのＡｒイオンの衝撃があればＳｉＯ２層の状態は再び変化し、付着力は著しく高まるであろう。第２のＲｕ層１７とのより良好な結合がＣｒシード層により得られる。後続のＮｉ電気めっきの準備のために、次いでＣｒシード層とともにＮｉ層を蒸着する。次いで被覆した成形体を蒸着装置から取り外し、電気化学的なプロセスによる電気鋳造を行う。次いで成形体と集光プレート１との分離を行う。
【０１１３】
図７は、蒸着装置２６の構成を概略図で示している。いわゆる電子ビーム蒸着装置２７の形態の蒸着装置およびイオン源２８を見ることができる。
【０１１４】
図４〜図７に示す方法では、個々の層の塗布は蒸着により行う。蒸着は、公知のＰＶＤ法、例えば熱蒸着、電子ビーム蒸着またはスパッタリング、特に磁気スパッタリングによる蒸着により行う。スパッタリングのための装置を図８に概略的に示す。回動可能に支承され、駆動可能な成形体２１にスパッタリング装置２９が割り当てられている。スパッタリング装置２９は、図８ｂによれば少なくとも１つのスパッタ源３０、図８ａによれば、有利には複数のスパッタ源３０．１〜３０．５を含む。これらのスパッタ源は、蒸着時にできるだけ均一な層厚さ分布が保証されるように表面２２に対して平行に組み付けられる。
【０１１５】
図８ｂによる実施形態は、対応して形成された、軸線方向に成形体２１の長さの一部にわたって成形体２１を覆う作用領域３１を有するスパッタ源３０の使用を示している。
【０１１６】
これに対して、図９は代替的な方法により集光プレート１を作製するための装置を示している。この方法は、ベース４の成形およびこれに対して時間的にずらして、これとは無関係に第１および第２実施形態による層システムの被覆により特徴付けられている。被覆は、集光プレート１のベース４の内面５にスパッタリング装置２９により反射層をスパッタリングすることにより行う。この場合、有利にはスパッタリング装置は、内面全体を１つの作業ステップで同時にスパッタリングするように構成される。
【０１１７】
図１０は、照明系３２の断面図を示している。照明系３２は光源３３を備え、光源３３の光は集光器３４により受けられる。概略的に示す集光器３４は、図示の実施形態では全部で３つの相互に内外に配置されたミラープレート１．１，１．２および１．３を備え、これらのミラープレートは、光源３３の光をかすめ入射下に受け、光源の像に結像する。集光器のミラープレート１．１，１．２，１．３は、本発明による成形方法により作製してもよい。
【０１１８】
本発明により被覆した集光プレート１は、粗さに関しても特徴付けることができる。図１１ａは、粗さ１．４ｎｍのＲｕについて計算した反射率９００、およびＮｉ中間層を有するＳｉＯ２基板で蒸着されたＲｕについて測定した反射率（いわゆる帯域反射率（％））を、波長１３ｎｍの場合の表面接線に対する入射角（かすめ入射角）に関連して示す。
【０１１９】
図１１ｂは、粗さ１．４ｎｍのＲｕについて計算した反射率、およびＣｒ付着層を有するＳｉＯ２基板で蒸着されたＲｕについて測定した反射率を、波長１３ｎｍの場合の表面接線に対する入射角に関連して示す。
【０１２０】
図１１ａおよび図１１ｂに示す入射角から、次のように通常の入射角に対して：
法線に対する入射角＝９０°−表面接線に対する入射角
が測定される。
【０１２１】
図１１ａおよび図１１ｂに見られるように、表面接線に対して１０°〜１５°の入射角の角度範囲で、基板／／Ｎｉ／Ｒｕの層システムについては６０％〜７５％の反射率が生じ、基板／／Ｃｒ／Ｒｕの層システムについては７５％〜８０％の反射率が生じる。図１１ｂの層システム（ＳｉＯ２基板／／Ｃｒ／Ｒｕ）についてはＡＦＭで約０．６〜０．８ｎｍＲＭＳの粗さを測定する。これは計算した粗さ１．４ｎｍと十分に一致している。もちろん、さらに基板の粗さを考慮する必要がある。成形されたプレートは１〜２ｎｍＲＭＳの範囲のＡＦＭ粗さを有している。図１１ｃは、表面に対して接線方向の入射角、すなわち、表面接線に対する入射角が１０°（参照番号９１０）および１５°（参照番号９２０）の場合に粗さ関係して計算した反射率を示す。
【０１２２】
％で示す反射力または反射率は表面粗さの増大に伴い減少することがわかる。例えば粗さが５ｎｍ、入射角が表面に対して接線方向に１５°の場合には、反射力は６０％のみである。
【０１２３】
さらに図１１ｃから明らかなように、入射角の増大に伴い反射力は減少する。
【０１２４】
図１２ａ〜ｇ、図１３ａ〜ｈ、および図１４ａ〜ｈには、法線入射素子、特に反射性法線入射ミラーまたはファセット付き光学素子のためのファセットを成形技術により作製するための３つの方法を示す。図１２ａ〜ｇおよび図１３ａ〜ｈに示す方法では原則的に、ＳｉＯ２成形体として形成してもよい成形体１０００に金属層、例えばＡｕ層を塗布する。
【０１２５】
成形体１０００は、石英ガラス（ＳｉＯ２）またはカニゼンメッキ処理したアルミニウムからなっていてよい。成形体の表面粗さは、例えば超研磨剤により調整するか、またはＥＵＶ波長領域で多層システムにより被覆した法線入射ミラーが必要とする値に相当する値に低減し、これにより、例えば生じたビームの７０％の範囲の高反射率を提供することができる。好ましくは、成形体の超研磨は、空間周波数が１０ｎｍ〜数μｍの場合に０．１〜１ｎｍのＨＳＦＲが得られるように行う。
【０１２６】
図１２ｂおよび図１３ｂに示すように、次いで分離層１０１０、例えば好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲のＡｕ層により成形体１０００を被覆する。ステップ１２ｃもしくはステップ１３ｃでは、金層に電気めっきにより金属層１０２０、例えばＮｉ層を析出する。この場合、Ａｕ層はカソードである。
【０１２７】
図１２ｃ〜ｅおよび図１３ｃ〜ｅに示すように、好ましくは、金属の析出は電気めっき法により少なくとも２つのステップで行う。これにより、電気めっきによる析出工程で法線入射ミラーのために、例えばジョイントアダプタ１０４０などの機械的な構成部材、または例えば冷却媒体管などの冷却構成部材１０５０を挿入したベース１０３０を準備することが可能となる。このためにまずステップ１２ｃまたはステップ１３ｃに示すように、Ａｕ層１０１０に第１層１０２０を塗布する。次いで電気めっきにより析出したＮｉ層１０２０．１に冷却媒体素子１０５０、例えば冷却管またはジョイント素子１０４０を配置する。このことは図１２ｄおよび図１３ｄに示す。機械的な構成部材および冷却媒体構成部材を第１層に配置した後に、さらに電気めっき工程で金属、例えばＮｉを析出し、第２層１０２０．２が生じる。第１層１０２０．１は０．２〜０．８ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍの層厚さを有し、図１２ｅおよび図１３ｅにより析出した第２層１０２０．２は、１〜４ｍｍの厚さを有している。図１２ｅまたは図１３ｅに示すように、冷却素子または機械的な素子を、ベースの金属層、ここではＮｉ層に堅固に、材料接続的に埋設し、これにより、特にわずかな熱伝達抵抗を保証することができる。
【０１２８】
Ｎｉの代わりに、Ｃｕを電気めっきによる析出のために使用することもできる。もちろんこの方法は、２つよりも多いステップを有していてもよい。
【０１２９】
図１２ｆおよび図１３ｆに示すように、金属材料、すなわち電気めっきされたニッケルからなるベース１０３０を備えるシステムは、本実施例ではＡｕにより形成した分離層１０１０と共に熱分離により成形体１０００から分離される。熱分離は温度衝撃または低温への温度飛躍に基づいている。成形体１０００に塗布する金属の異なった熱膨張係数により、熱により誘起された応力が金属とマンドレルとの間の付着応力を過剰に増大させるとすぐに金属と成形体との間で分離が生じる。特に金Ａｕは、極めて良好な分離システムである。なぜなら、金Ａｕは分離した金属層、例えばＮｉ層またはＣｕ層に残るからである。さらに分離技術により、成形体１０００の粗さは成形したベース１０３０にも転写される。この点では、成形体の表面が既に後の法線入射ミラーの特性を備えていることは重要な意味をもつ。Ａｕの代わりにルテニウムＲｕも分離層システムとして機能する。
【０１３０】
図１２において、法線入射光学素子における冷却素子とジョイントアダプタとを設けたベース１０３０を熱分離により成形体から取り外した後に、例えばレーザ１１００によって個々のベース１０３０．１，１０３０．２の金属体を分離することができる。
【０１３１】
さらに個々のベースは、異なる法線入射素子、例えばファセット付き光学素子のための個々のファセットを被覆するためのベースであってもよい。
【０１３２】
図１２ｇとは反対に、図１３ｇによる方法における金属ベースの分離は、多層システムの被覆前に既に行うのではなく、被覆後にはじめて行う。すなわち、図１２ａ〜ｇの方法の相違点は、図１２ａ〜ｇの方法では、成形体からの金属体の分離後に成形体を個別体に分離し、次いで個別体にＭｏ／Ｓｉ多層システムを析出することである。これは法線入射光学素子の場合に一般的に行われることであり、高い反射率を保証する。次いで、特に、例えばＥＵＶ投影露光システムで、作動中に多層システムの分解を防止するために、Ｍｏ／Ｓｉ多層システム１１１０にＲｕカバー層１１２０を設ける。Ｍｏ／Ｓｉ多層システムは、法線入射光学素子では、有利には、約１３ｎｍの有効波長により作動するシステム、例えばマイクロリソグラフィ投影露光装置内で使用される。約１１ｎｍの有効波長を有するシステムでは、好ましくはＭｏ／Ｂｅシステムを使用する。
【０１３３】
例えばＭｏ／Ｓｉ多層システムを被覆した光学素子の反射率は、有効波長が約１３ｎｍの場合には約７０％である。これに関しては、例えば米国特許第６，６００，５５２号明細書を参照されたい。この明細書の開示内容は本出願明細書に取り込まれる。
【０１３４】
図１３ｇ〜ｈによる方法では、図１３ｆにおける成形体からの金属体の分離後に金属体を多層システム１１１０で被覆する。次いで被覆後に様々な構成部材への分離を行う。図１３ｇによる方法の利点は、単一の被覆空間で被覆を行うことができることである。図１２ａ〜ｆと同じ構成部材には図１３ａ〜ｆにおいても同じ符号を付す。
【０１３５】
図１４ａ〜ｈに代替的な方法を示す。この方法では成形技術によって手間をできる限り最小限にして法線入射ミラーを作製することができる。図１２ａ〜ｆおよび図１３ａ〜ｆと同じ構成部材には１０００を加えた参照番号を付す。図１２ａ〜ｇおよび図１３ａ〜ｈに示す方法の場合のように、図１４ｂに示すように蒸着技術によって成形体２０００に分離層２０１０、ここではＲｕ層を塗布する。分離層２０１０として使用するＲｕ金属層に、次いでＭｏ／Ｓｉ多層またはＭｏ／Ｂｅ多層からなる多層システム２１１０全体を析出する。
【０１３６】
カソードとして作用する導電性の層、例えばＭｏ／Ｓｉ多層システムまたはＭｏ／Ｂｅ多層システム２１１０のモリブデン層に、次いで電気めっきによる析出方法によって金属、例えばＮｉを塗布する。モリブデン層に対して代替的または付加的に、多層システムで析出させた金属層、例えばＡｕ層またはＮｉ層はカソードとしても機能する。ステップ１４ｄ〜ｆは、ステップ１２ｄ〜ｆまたは１３ｄ〜ｆに対応する。
【０１３７】
電気めっきしたニッケルからなるベース２０３０を多層システム２１１０で成長させ、冷却通路２０５０、および場合によってはジョイント２０４０を金属層に挿入した後に、前述のように熱分離によって多層システム２１１０とＲｕカバー層とを備える法線入射光学素子全体を成形体２０００から分離する。別のステップで、法線入射素子、例えばファセット付き光学素子のファセットを、例えばレーザにより様々な個別素子に分離する。
【０１３８】
本発明による成形技術により、ベースを金属により形成する法線入射光学素子、例えばミラーが得られる。このことは、例えばマイクロリソグラフィシステムの真空チャンバにおける静電的な帯電を低減できるという利点を有する。なぜなら、金属のベースを介して電子を逃がすことができるからである。
【０１３９】
さらに好ましい実施形態では、本発明による光学素子は、ミラーシステムの反射層のための担体としての役割を果たすベース内に、冷却ラインを簡単に組み込むことができることにより優れている。特に冷却ラインは、ベース内に一体的に組み込まれており、例えば国際公開第０２／０６５４８２号パンフレットにより公知のかすめ入射素子の場合のように付加的に取り付けられているのではない。国際公開第０２／０６５４８２号パンフレットによるシステムでは、冷却ラインを通すことができる別個の冷却プレートが集光器のミラープレートに結合される。
【０１４０】
これとは反対に、本発明による光学素子、特に法線入射光学素子では、ベースに冷却ラインを直接に組み込み、ベースと一体的な構成部材とする。
【０１４１】
本発明により、成形技術によって、マイクロリソグラフィ用にも光学素子を作製することを可能にする方法が得られる。さらに金属ベース、および法線入射素子およびかすめ入射素子の双方を備えるマイクロリソグラフィ用光学素子が得られる。
【０１４２】
本発明の方法により作製した法線入射光学素子、例えば法線入射ファセットは、マイクロフィソグラフィ投影露光装置のための照明系のファセット付き光学素子に用いることができる。これに関しては、例えば米国特許第６，１９８，７９３号明細書、米国特許第６，６５８，０８４号明細書または国際公開第２００５／０１５３１４号パンフレットを参照されたい。これらの開示内容は、本出願明細書に完全に取り込まれる。
【０１４３】
米国特許第６，６５８，０８４号明細書の図６ａは、ファセット付き光学素子、多数の個別のフィールド・ファセットまたはフィールド・ラスタ素子を備えるいわゆるフィールド・ファセット・ミラーまたはフィールド・ラスタ素子プレートを示している。米国特許第６，６５８，０８４号明細書に示されたフィールド・ファセット・ミラーの個々のフィールド・ファセットまたはフィールド・ラスタ素子は、法線入射光学素子として本出願明細書に記載の方法により作製することができる。特に、本発明による方法によって個々のフィールド・ファセット、またはフィールド・ラスタ素子プレートの個々のフィールド・ラスタ素子に冷却通路またはジョイントのような機械的な素子、例えばアクチュエータを設けることができる。もちろん米国特許第６，６５８，０８４号明細書の図６ｂ１〜６ｂ２に示された瞳孔ラスタプレートの個々の瞳孔ファセットまたは瞳孔ラスタ素子も本発明による方法により法線入射光学素子として作製することができ、したがって、冷却通路または機械的な素子を設けることもできる。
【０１４４】
さらに、例えば米国特許第６，６５８，０８４号明細書の図１０、または国際公開第２００５／０１５３１４号パンフレットの図１２に示されているようにマイクロリソグラフィ投影露光装置の光路の全ての光学素子を本発明の方法によって作製することも可能である。特に米国特許第６，６５８，０８４号明細書の図１０に示された法線入射集光ミラーまたは国際公開第２００５／０１５３１４号パンフレットの図１２に示された、複数の集光プレートからなる入れ子状のかすめ入射集光器を本発明の成形方法によって作製することも可能である。
【符号の説明】
【０１４５】
１  集光プレート
２  第１終端領域
３  第２終端領域
４  ベース
５  内周
６  光学面
７  層システム
８  反射層
９  第１環状部分
１０  第１光学面
１１  第２環状部分
１２  第２光学面
１３  内側エッジビーム
１４  外側エッジビーム
１５  分離層システム
１６  第１ルテニウム層
１７  第２ルテニウム層
１８，１９  付着層
２０  中間層
２１  成形体、マンドレル
２２  外周
２３  成形層システム
２５  プレート
２６  蒸着装置
２７  電子ビーム蒸着装置
２８  イオン源
２９  スパッタリング装置
３０  スパッタ源
３２  照明系
３３  光源
３４  集光器
９００  計算した反射率
９１０  表面に対して接線方向の入射角が１０°の場合に粗さに関係して計算した反射率
９２０  表面に対して接線方向の入射角が１５°の場合に粗さに関係して計算した反射率
１０００，２０００  成形体
１０１０，２０１０  分離層、特にＡｕ層またはＲｕ層
１０２０  金属層、特にＮｉ層
１０２０．１  第１金属層
１０２０．２  第２金属層
１０３０，２０３０  ベース
１０３０．１，１０３０，２  個々のベース
１０４０，２０４０  ジョイント素子
１０５０，２０５０  冷却装置
１１００  レーザ
１１１０，２１１０  Ｍｏ／Ｓｉ多層システム
１１２０  カバー層、特にＲｕカバー層
Ｋ  回転プレートの平坦なカーブ
ｒｅ  回転プレートにおける終点と回転軸線との半径方向間隔、すなわち、プレート端部におけるプレートの半径
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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