EUV-Optiken

Zur Erzeugung hoher Energiedichten im EUV-Bereich wurde im Rahmen des BMBF-Verbundprojekts KOMPASS „Kompakte Strahlquelle hoher Brillanz für den weichen Röntgen-Spektralbereich“ ein Schwarzschild-Objektiv für die EUV-Quelle entwickelt. Diese Optik besteht aus zwei sphärischen Spiegeln (Substrat: ULE), die durch Beschichtung mit Mo/Si-Multilayern (Fraunhofer IOF) eine Reflektivität nahezu 70 % pro Spiegel erreichen. Die numerische Apertur des Objektes beträgt 0,44, die Verkleinerung 10x. Der resultierende EUV-Fokus hat einen Durchmesser von < 30 µm mit einer Energiedichte von ~ 100 mJ/cm² (s. auch Tabelle 1).

Magnification (M)	0.102
Spot size	~ 30 µm (source image)
NA	0.4
Acceptance angle (omega)	5.33 msr
Substrates	ULE glass (spherical)
Reflectivity of Mo/Si multi-layers (R)	> 65 % (per mirror / IOF)

Tabelle 1: Charakteristische Parameter des EUV-Schwarzschild-Objektivs

: Prototyp der kompakten EUV-Quelle mit integriertem Schwarzschild-Objektiv (links). Durch Fokussierung eines Nd:YAG-Lasers in einen gepulsten Xe-Gasjet wird ein hochangeregtes Plasma gezündet, das 13,5 nm-Strahlung emittiert. Das verwendete modifizierte Schwarzschild-Objekt (rechts, vgl. auch Abbildung 1 in Adaptive Optik / Optik Design) wurde vom Projektpartner IOF (Jena) für hohe Reflektivitäten im EUV-Bereich beschichtet.

Durch die Mo/Si-Multilayer Beschichtung reflektiert das Schwarzschild-Objektiv nur in einem schmalen Spektralbereich um 13,5 nm. Unter Ausnutzung von Totalreflexionen unter streifendem Einfall ist demgegenüber eine breitbandige Strahlführung möglich. Im InnoNet-Projekt SpeXUV wurde eine Kirkpatrick-Baez-Anordnung aufgebaut (s. Abbildung 2), die als breitbandiger Kondensor in einem Spektralphotometer für den Bereich 10…20 nm eingesetzt wird. Die Spezifikationen sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

: Schematische Darstellung der Funktionsweise einer Kirkpatrick-Baez-Anordnung (links) und Foto des aufgebauten Kondensors

Auflösung	< 10 µm (1:1-Abbildung)
NA	0.007
Transmission (entspr. zweifacher Refl.)	> 65 % (> 81 % pro Spiegel)

Tabelle 2: Spezifikationen des Kirkpatrick-Baez Kondensors