Nanometer-Multischichten für röntgenoptische Anwendungen

Fraunhofer IWS Dresden auf Optatec 2002

31.05.2002

Im angebrochenen "Jahrhundert des Photons" gewinnt nicht nur die Abscheidung sehr dünner, wenige Nanometer dicker Schichten immer mehr an Bedeutung. Interessant sind in besonderem Maße auch die Möglichkeiten, die sich aus der angepassten Dickenverteilung auf realen dreidimensionalen Oberflächen für Anwendungen z.B. in der Licht- und Röntgenoptik ergeben. Voraussetzung dazu ist die Beherrschung der Technologien zur ultrapräzisen Großflächenabscheidung extrem dünner Wechselschichten mit wenigen Nanometern Dicke. Im Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden werden solche Nanometer-Multischichten unter Einsatz hochpräziser Großflächen- Beschichtungsverfahren auf ebenen oder gekrümmten superpolierten Substraten bis zu 150 mm Durchmesser abgeschieden. Nanometer-Multischichten werden derzeit als strahlformende Röntgenoptiken in der Röntgenanalytik sowie als Interferenzoptiken für das Lithographieverfahren der nächsten Generation bei einer Wellenlänge von 13,4 nm eingesetzt. Mit der Verwendung von Nanometer-Multischichten als Röntgenoptiken konnten die Einsatzmöglichkeiten von Laborröntgengeräten deutlich erweitert werden. Neue Anwendungen werden durch die gezielte Anordnung von Multischichtoptiken in speziellen optischen Systemen erreicht. So wurde im IWS durch die auf einen gemeinsamen Fokus gerichtete Anordnung von 2 parabolisch gekrümmten Gradientenmultischichten ein hochbrillianter Monochromator entwickelt und erprobt. Das Ergebnis ist ein intensiver, paralleler und monochromatischer Punktstrahl im Sub-mm-Bereich, dessen Strahlqualität mit der eines Laserpointers vergleichbar ist. Damit erschließt dieses Optiksystem neue Anwendungen in der Mikrodiffraktion, der Einkristalldiffraktion, der Mikrolithographie und - Tomographie. Ein weiterer Schwerpunkt im IWS ist auf die Entwicklung von Interferenzoptiken auf der Basis von Mo/Si- Nanometerschichtsystemen gerichtet. Sie stellen eine zentrale Komponente für Lithographieverfahren der nächsten Generation dar, die für eine Wellenlänge im Bereich von 13,4 nm (EUV) ausgelegt sind. Um die erforderlichen Abbildungsqualitäten im Design der Optiken untereinander zu erzielen, ist die Abscheidung von Multischichtstapeln mit einer Präzision im Pikometerbereich sowie einer Schichtdickenhomogenität besser als 99,9 % erforderlich. Die im IWS Dresden abgeschiedenen Mo/Si-Multischichten erfüllen bereits heute die extremen Anforderungen für die EUV- Lithographie und weisen dabei gleichzeitig Reflektivitäten von typischerweise 70 % auf. Besuchen Sie uns auf der Messe "Optatec 2002" vom 18.06. - 21.06.2002 in Frankfurt / Main auf dem Gemeinschaftsstand des Nano-CC "Ultrapräzise Oberflächenbearbeitung" in Halle 3.0 Stand H 11.

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