CN101226272A - 成像光学系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于微光刻的投影曝光装置具有带多个反射镜(M1至M6)的成像光学系统。所述反射镜将物平面(4)内的物方视场成像在像平面(8)内的像方视场上。所述反射镜中的一个(M6)具有用于使光从其通过的通孔(23)。至少一个反射镜(M1至M6)的反射面是不能用旋转对称函数描述的自由形态表面的形式。另外，投影曝光装置具有用于照明和成像光(3)的光源和用于将照明光(3)引导到成像光学系统(6)的物方视场的透镜系统。通过提供刻线和晶片，通过将刻线上的结构投影到晶片的光敏层上且通过在晶片上制造微结构，用投影曝光装置制造微结构化元件。一种相应的成像光学系统可以用作显微透镜，其中，物平面和像平面相互交换。这样制造具有改善的成像特性的成像光学系统，和/或其中可以更简单地制造预定的尺寸的反射镜。

Description

成像光学系统
技术领域
本发明涉及包括将位于物平面上的物方视场成像到位于像平面上的像方视场的多个反射镜的成像光学系统，所述反射镜中的至少一个具有使成像光线通过的通孔。此外，本发明涉及包括这种类型的成像光学系统的投影曝光装置、用于制造包括这种类型的投影曝光装置的微结构元件的方法、用此方法制造的微结构元件、以及该成像光学系统的使用。
背景技术
在开始提及的这种成像光学系统还已知为投影光学系统，即，用于微光刻的投影曝光装置的部件。EP 1 093 021 A2和DE 10 2005 042005 A1提供了这种系统的例子。由US 2006/0284113A 1中可以知道一种包括反射镜的成像光学系统，其中，所述反射镜在基本上相互垂直的主平面上具有不同的曲率半径。而且，已知在开始提及的这种成像光学系统与用于检查掩模或晶片的显微镜结合。上述的例子在US 6 894 834B2中提供。
关于在投影曝光装置中的使用以及作为显微透镜的使用，需要在开始提及的这种成像光学系统具有改善的成像特性，例如，较大的孔径或改善的成像误差校正。可选择地，或者，另外，需要反射镜比较易于制造成预定的尺寸，尤其期望用EUV波长在系统中实现更高的光通量。
发明内容
根据本发明，通过一种成像光学系统实现此目的，在该成像光学系统中，至少一个反射镜的反射面是不能用旋转对称函数描述的自由形态表面的形式。
根据本发明可以理解，使用自由形态表面而不是具有旋转对称轴的反射面，提供了更高的设计自由度，从而得到具有旋转对称反射面不能得到的组合特性的成像光学系统。自由形态表面(free-form surface)不能用相对于表示与光学面的表面部分垂直的轴的标记轴旋转对称的函数描述。因此，根据本发明的自由形态表面尤其不能用圆锥截面-非球面方程定义。这种圆锥型的非球面偏离球面对称，但是可以用旋转对称的函数描述，旋转对称的函数即是仅仅取决于一个参数即离光学轴的距离的函数，然而，根据本发明的自由形态表面需要至少两个彼此独立的参数描述该表面。因此，圆锥截面-非球面不是根据本发明的自由形态表面。该光学有效表面的边界形状不明显。当然，根据现有技术，非以旋转对称的方式划界的光学有效表面是已知的。然而，这种类型的光学有效表面可以用旋转对称函数描述，其中，该光学表面的非旋转对称的有界部分正被使用。术语“静态的自由形态表面”是指在投影光学系统中使用投影期间不能主动改变形状的自由形态表面。当然，为了调整目的，可以替代静态的自由形态表面。具体地说，可以基于参考表面或基本形状、参考凸面或参考凹面构造自由形态表面。具体地说，可以使用基于参考曲面构造的至少一个自由形态表面。在这种情况下，优选使用其顶点曲率在整个参考表面上恒定不变的参考表面。圆锥截面-非球面也可以用作参考表面。在称为瞳孔遮拦系统的包含通孔的常规成像光学系统中，使用这种自由形态表面使小型成像光学系统能够实现低级的成像误差且尤其能够产生高的光通量。根据成像光学系统中的反射镜的数量，成像光学系统的单个反射镜、多个反射镜或者所有的反射镜可以是自由形态表面的形式。至少对于成像光的波长值，根据本发明的自由形态表面优选与旋转对称表面具有最大的偏差，该旋转对称表面与该自由形态表面最优拟合，但是不一定与设计的参考表面匹配。实际中，尤其至少成像光的波长值的所述偏差总是明显大于在制造用于微光刻的光学元件期间的制造公差，该公差的绝对项通常是0.1nm，其相对项通常是所使用的照明光的波长的1/50或1/100。在使用EUV波长照明的情况下，所述偏差是至少几十个nm，例如，50nm。较大的偏差，例如100nm、500nm或1000nm或者甚至更大的偏差也都是可能的。当使用具有更高波长的成像光的系统时，甚至更大的偏差也是可能的。根据本发明的自由形态表面可以通过双锥面、通过复曲面或变形的(anamorphic)且尤其同时非球面的表面提供，所述双锥面即是在两个相互垂直的方向上具有两个不同的基曲和两个不同的圆锥常数的光学表面。因此，圆柱形表面也表示这种自由形态表面。根据本发明的自由形态表面相对于一个或多个对称平面是镜像对称的。根据本发明的自由形态表面可以是具有n重对称的表面，n是整数，并且大于或等于1。根据本发明的自由形态表面还可以根本没有对称轴和对称平面。
例如，描述光学表面尤其变形表面的不同方式在US 6,000,798中有所描述。用于描述非旋转对称表面尤其变形非球面、复曲面和双圆锥形非球面的分析公式也在WO 01/88597中有所描述。关于在这些文献中的就光学表面的数学描述的公开内容，本说明书应当补充所述文献中的此描述。诸如OslO和Code V之类的一些光学设计程序允许通过数学函数描述和设计光学系统，借助于该数学函数，还可以设置非旋转对称光学表面。前述的数学描述涉及数学表面。实际光学上使用的光学表面，即，其表面被照明光束作用且可以用这种类型的数学描述来描述的光学元件的物理表面，一般仅仅包含也称为母表面的实际数学表面第一部分。因此。数学表面延伸超出物理的光学有效表面。就光学系统可以借助于参考轴描述而言，光学上使用的表面部分的一些或全部可以用参考轴分开数学表面的方式布置在该参考轴以外，但是，不是该数学表面的实际光学上使用的部分。
彼此平行地布置的视场平面有助于将成像光学系统集成到结构环境中。当成像光学系统用于扫描投影曝光装置时，该优点尤其明显，因为扫描方向随后可以彼此平行地引导。
25°的最大反射角，优选20°的最大反射角，更优选16°的最大反射角允许成像光学系统以高度有效的方式用作用于EUV投影曝光装置的投影光学系统，因为反射镜的整个孔径即整个可用的反射面上随后可以被均匀地高度反射的层覆盖。尤其对于反射辐射的p偏振部件，该优点尤其重要，因为在反射角增大的情况下，p偏振部件的反射率快速地下降。
一种成像光学系统允许在EUV投影曝光装置中在高EUV通量和最佳图形分辨率之间实现良好的平衡，在该成像光学系统中，在成像光学系统中的成像光的最大反射角度和其在像侧上的数值孔径的商是至多40°。
被布置在瞳孔平面区域中的成像光路上的最后反射镜之前且具有凸形的基本形状的反射镜允许该成像光学系统实现良好的匹兹瓦尔(Petzval)校正。
具有至少四个反射镜尤其六个反射镜的成像光学系统必须特别适合用于构造成像光学系统，该成像光学系统不仅是小型的，而且在其成像误差方面被很好地校正。
包括具有主光线角度放大率的反射镜的成像光学系统允许该系统实现低的最大反射角，其中，所述反射镜中的至少两个具有负主光线角度放大率，并且，其中，具有正主光线角度放大率的反射镜布置在具有负主光线角度放大率的两个反射镜之间。具有三个负主光线角度放大率的反射镜的成像光学系统也是可能的。主光线角度放大率定义为属于中心视场点的主光线和参考轴之间的角度。该参考轴垂直于投影曝光装置的物平面，并且延伸通过物方视场的中心点。
相对于像平面大于85°的中心物点的通过最后一个反射镜且基本上通过瞳孔的中心成像光束的光束角度只是在散焦时在像平面上产生低的横向像移。
一种成像光学系统允许在要使用的像方视场之前的光路中存在相对较大的倒数第二个反射镜，在该成像光学系统中，通过最后一个反射镜的成像光路在所述反射镜的通孔的区域中具有布置在中间像平面上的中间像，该光学系统在物平面和中间像平面之间的部分具有至少2倍的缩小率。一方面，这样减少了最大反射角，另一方面，如果倒数第二个反射镜被模糊了，减少了瞳孔模糊的程度。还有可能的是，该光学系统的这一部分实现大于2倍例如大于2.5倍或大于3.0倍尤其3.2倍的倍率。
一种布置允许倒数第二个反射镜具有要使用的相对较小的通孔，在该布置中，在成像光路中被布置为倒数第二个反射镜的反射镜具有使成像光通过的通孔，像平面被布置在倒数第二个反射镜的后面，以相对于倒数第二个反射镜偏离中心不超过倒数第二个反射镜直径的五分之一，尤其是位于中心。一方面，这样确保稳定的倒数第二个反射镜，另一方面，确保低的瞳孔模糊。
一种稍微弯曲的倒数第二个反射镜允许以给定的像侧数值孔径在所述倒数第二个反射镜中实现相对于反射镜直径的小的通孔，所述倒数第二个反射镜的曲率半径大于500nm，优选大于1000nm，更优选大于1500nm。
当成像光学系统用于投影曝光装置时，大于1mm2的像方视场产生良好的通量。
在像侧上的至少0.4，优选至少0.45，较优选0.5，较优选至少0.55，更优选至少0.6，甚至更优选至少0.65，更加优选至少0.7的像侧数值孔径允许实现高分辨率的成像光学系统。
例如，像侧远心的成像光学系统允许该系统重新聚集在像平面上而没有改变成像放大率，从而提高了使用成像光学系统的灵活性。在物侧上，成像光学系统可以用下述方式形成：即，与不同的物方视场点相关联的但具有相同的曝光方向的各个光线以会聚的方式从物方视场进入成像光学系统。可供选择地，这种类型的各个光线也有可能以发散或平行的方式进入成像光学系统。后一种情况得到物侧远心的成像光学系统。
小于100mm，优选小于10mm，更优选小于1mm的低物像偏移导致小型的成像光学系统，另外，有助于光学系统测试方法，其中，成像光学系统绕延伸通过物方视场或像方视场且与相应的视场平面垂直定位的轴旋转，因为在旋转的过程中物方或像方视场不会偏移太远。
至少一对相邻的反射镜允许在通过成像光学系统的成像光的光路中观察到小的入射角，其中，在垂直于物平面和/或像平面的方向上，所述反射镜相互之间间隔大于物方视场和像方视场之间的距离的40％的距离。由于小的入射角，在EUV波长范围内也有可能实现高度反射的反射镜。具体地说，2、3、4或更多对的反射镜可以满足所述距离条件。
在所述成像光学系统中使用至少一个反射镜，该反射镜与用于不作用在其上的最近成像光路的反射面之间的最小距离小于25mm，这将导致反射镜上的入射角保持尽可能地小的成像光学系统。前面讨论了在反射镜上的小入射角的优势。具体地说，成像光学系统的2、3或4个反射镜可以处于所述最小距离。所述最小距离优选小于25mm，但大于5mm，从而对反射镜的结构要求不会太大。
一种成像光学系统允许在具有最小成像误差的小型结构中实现高的数值孔径，在该成像光学系统中，成像光被反射镜反射到像方视场，所述反射镜包括使成像光通过的通孔，其中，成像光路上的最后一个反射镜包括通孔。
一种投影曝光装置的优点与根据本发明的前面就成像光学系统所讨论的那些优点一致，该投影曝光装置包括根据本发明的成像光学系统，包括用于照明和成像光的光源，并且包括用于将照明光导向该成像光学系统的物方视场的透镜系统，以及，其中用于产生照明光的光源通过10-30nm之间的波长形成。该投影曝光装置的光源可以是宽带光源的形式，并且，可以具有例如大于1nm、大于10nm或大于100nm的带宽。另外，可以用这样的方式构造该投影曝光装置：即，该该投影曝光装置可以与不同波长的光源一起工作。
相应的优点还应用到制造方法和由此方法制造的微结构元件中，该制造方法包括下述步骤：提供刻线和晶片；通过使用根据本发明的投影曝光装置，将刻线上的结构投影到晶片的光敏层上；以及在晶片上产生微结构。
使用所述成像光学系统作为微透镜产生在中间像区域中并不一定要钻穿任何非常小的反射镜的优点，与US 6 894 834 B2中的情况一样，其中，当以这样的方式使用时，光学元件的布置与根据本发明的在物平面和像平面交换且正使用光刻投影曝光装置检查将要或已经进行投影曝光的基片的情况下的布置一致。
附图说明
下面参照附图更加详细地描述本发明的实施例。
图1示意性地示出用于微光刻的投影曝光装置；
图2示出包含沿成像光路彼此隔开的视场点的图1中的投影曝光装置的投影光学系统的实施例的横截面；
图3示出从图2的方向III观看的图2中的投影光学系统的像方视场的平面图；
图4示出穿过非旋转对称自由形态表面和穿过旋转对称表面的横截面；
图5示出穿过图2的投影光学系统的反射镜的一部分的截面图；
图6示意性地示出在具有正主光线角度放大率的图2中的投影光学系统的反射镜上的光路；
图7示意性地示出在具有负主光线角度放大率的图2中的投影光学系统的反射镜上的光路；
图8示出与用于微光刻的投影曝光装置的图1相似的视图；
图9示出用图1或8中的投影曝光装置曝光的晶片和与其相邻的反射镜的局部放大细节；
图10示出投影光学系统的另一实施例的与图2相似的视图；
图11示出投影光学系统的另一实施例的与图2相似的视图；
图12示出投影光学系统的另一实施例的与图2相似的视图；
图13示出用于检查晶片的显微透镜的与图11相似的视图；
图14和15示出投影光学系统的另一实施例的与图2相似的另外两个视图；
图16和17示出用于检查晶片的显微透镜的另一实施例的与图13相似的另外两个视图。
具体实施方式
用于微光刻的投影曝光装置1具有用于照明光的光源2。光源2是EUV光源，该EUV光源产生在10nm和30nm的波长范围内的光。其它的EUV波长也是可能的。一般来说，甚至任何希望的波长例如可见光波长也可以用于在投影曝光装置1中引导的照明光。照明光3的光路在图1中非常示意性地示出。
透镜系统5起到将照明光3引导到物平面4中的物方视场的作用。物方视场通过投影光学系统6以预定的缩小率成像在像平面8中的像方视场7(参见图3)上。投影光学系统6将尺寸缩小了8倍。其它的成像倍率水平也是可能的，例如，4倍、5倍、6倍或者甚至大于8倍的成像倍率水平。8倍的成像倍率水平尤其适合用于EUV波长的照明光，因为在反射掩模上的物侧的入射角因此可以保持小。NA＝0.5的投影光学系统的像侧孔径在物侧上产生小于6°的照明角度。另外，8倍的成像倍率水平不一定需要使用大的掩模。在根据图2的投影光学系统6中，像平面8布置成与物平面4平行。与物方视场重合的也称为刻线的反射掩模9的一部分由此成像。在以晶片形式的基片10的表面上实现成像，该基片被基片支架11支撑。在图1中，在刻线9和投影光学系统之间示意性地示出进入投影光学系统6的照明光3的光束12，在投影光学系统6和基片10之间示意性地示出从投影光学系统6射出的照明光3的光束13。根据图2的投影光学系统6的像方视场侧数值孔径是0.50。投影光学系统6在图像侧上是远心的。
为了帮助描述投影曝光装置1，在附图中提供xyz笛卡尔坐标系，并且，该笛卡尔坐标系示出了附图中所示的各部件的相应位置。在图1中，x方向垂直地延伸进入附图平面，y方向延伸到右边，z方向朝下延伸。
投影曝光装置1是扫描器型装置。在投影曝光装置1的工作期间，在y方向扫描刻线9和基片10二者。
图2示出投影光学系统6的光学结构。示出了来自五个物方视场点的三个独立光线14中的每一个的光路，在图2中，五个物方视场点相互紧接着，并且在y方向上相互间隔一定的距离，三个独立光线14属于所述五个物方视场点的一个，每一个独立光线与对五个物方视场点的三个不同的照明方向相关。
来自物方视场4的独立光线14开始被第一反射镜反射，并然后被另外的反射镜16、17、18、19、20反射，第一反射镜在下文中表示为反射镜M1，反射镜16、17、18、19、20在下文中按照光路的顺序依次表示为M2、M3、M4、M5和M6。因此，图2中的投影光学系统6具有6个反射镜。如果由于波长而需要的话，所述反射镜具有涂层，该涂层对照明光的波长例如EUV波长是高度反射的。明显不同波长的辐射也可以在透镜系统5和投影光学系统6中引导，因为这些光学系统具有基本上消色差的性质。因此，在这些光学系统中，例如，可以引导调节激光或者操作自动聚焦系统，同时使用与调节激光或自动聚焦系统的工作波长明显不同的照明光电波长。调节激光由此可以在632.8nm、248nm或193nm工作，同时照明光可以在10和30nm的范围内工作。
反射镜15、17和19具有凸形的基本形状，因此可以用凸形的最佳拟合表面描述。具体地说，第三反射镜17具有凸形的基本形状。反射镜16、18和20具有凹形的基本形状，因此可以用凹形的最佳拟合表面描述。在下面的描述中，这种类型的反射镜仅仅以简单的方式称为凸面或凹面。凹面反射镜17在投影光学系统6中提供良好的匹兹瓦尔校正。
来自间隔开的物方视场点且与同一照明方向相关联的独立光线14以会聚的方式在物平面4和第一反射镜M1之间进入投影光学系统6。投影光学系统6的设计可以用这样的方式调整：即，与物方视场点相关联的独立光线14的同一照明方向也以相互发散的方式或以相互平行的方式在这些部件之间延伸。后一种变型与物侧上的远心光路相对应。
属于五个物方视场点3的特定照明方向的独立光线14在投影光学系统6的与反射镜17所布置的地方相邻的瞳孔平面21上合并。因此，所述反射镜17也称为瞳孔反射镜。孔径光阑可以布置在瞳孔平面21上，便于限制照明光束。所述孔径光阑可以通过机械的、可移动的光阑或者以直接施加在反射镜M3上的合适的涂层的形式提供。
反射镜15至18将物平面14成像在中间像平面22上。投影光学系统的中间像侧数值孔径是0.2。反射镜15至18形成具有3.2倍的缩小率的投影光学系统6的成像光学系统的第一部分。随后的反射镜19和20形成具有2.5倍的缩小率的投影光学系统6的成像光学系统的另一部分。在第六反射镜20中，在中间像平面22的区域中，形成通孔23，照明光或成像光3在被笫四反射镜18朝向第五反射镜19反射之后通过该通孔23。第五反射镜19又具有中心通孔24，光束13在第六反射镜20和像方视场8之间通过该中心通孔24。
第五反射镜19与第六反射镜20一起将来自中间像平面22的照明光或成像光3成像在像平面8上，该第五反射镜19被布置在投影光学系统6的另一瞳孔平面25的附近，瞳孔平面25与第一瞳孔平面21共轭。另一瞳孔平面25通常位于第五反射镜19和第六反射镜20之间的成像光3的光路上，从而在另一瞳孔平面25的位置上存在可以物理上进入的光阑平面。可供选择地，或者，另外，孔径光阑可以布置在该光阑平面上，如前面就瞳孔平面21的区域中的孔径光阑所描述的。
投影光学系统6具有居中地布置在瞳孔平面20，25之一中的遮蔽光阑。用这样的方式，与反射镜20，19中的中心通孔23，24相关联的投影光路的光束部分被遮蔽。因此，投影光学系统6的结构也可以称为具有中心瞳孔遮蔽的结构。
标记的独立光线14将中心物方视场点连接到入口瞳孔平面21中的投影光学系统6的入口瞳孔上的中心照射点，该标记的独立光线14在下文中也称为中心视场点的主光线26。中心视场点的主光线26在第六反射镜20反射之后与像平面8近似成直角，因此与投影曝光装置1的z轴近似平行地延伸。在任何情况下，所述角度大于850°。
像方视场7是矩形的。像方视场7的纵横比在图3中没有按比例地绘制。像方视场7与x方向平行地延伸了13mm。像方视场7与y方向平行地延伸了1mm。像方视场7居中地位于第五反射镜19的后面，如图3所示。通孔24的半径R可以用下述公式计算：
R = 1 2 · D + d w · NA
D是像方视场7的对角线。dw是反射镜19离像平面的工作距离。NA是在像侧上的数值孔径。
投影光学系统6的所有六个反射镜15至20都是不能用旋转对称函数描述的自由形态表面的形式。其它结构的投影光学系统6也是可能的，其中，反射镜15至20中的至少一个包括这种类型的自由形态表面。
下面参照图4描述用旋转对称参考表面28制造自由形态表面27。首先，获得考虑的自由形态表面的特征信息。例如，参考表面28可以是旋转对称非球面。所述设计信息的一部分可以是参考表面28的曲率半径，该曲率半径也称为1/c，c表示参考表面28的顶点曲率。参考表面28的圆锥常数k和描述参考表面28的多项式系数也是所述信息的一部分。
可供选择地，或者，另外，例如，通过使用干涉仪，也可以从对参考反射镜表面的表面测量获得表征参考表面28的信息。这种类型的表面测量产生函数z’(x’，y’)，该函数描述参考表面28，z’表示对于不同的(x’，y’)坐标的沿着z’轴的参考表面28的突起高度，如图4所示。
设计自由形态表面的第一步骤还包括确定反射镜表面的仅仅由表面描述限定且开始不受限制的那一部分，该部分实际上在使物方视场成像在像方视场的过程中用于反射照明光或成像光3。所述区域也称为覆盖区。反射镜的覆盖区至少可以由投影光学系统6的光线描迹近似确定。在图4中提供x尺寸上的可能的覆盖区的例子。xmin是指示例覆盖区的下限，xmax是指示例覆盖区的上限。类似地在特定限制内计算xmax以上和xmin以下的数据，从而，在确定自由形态表面27时不会出现不理想的边缘效应。
在确定表征参考表面28的信息之后，引入关于参考表面28的局部坐标系，其中，参考表面28的轴偏和倾斜度都是零。因此，z’轴是非球形参考表面28的旋转对称轴，或者，如果参考表面通过表面测量获得，则，z’轴是测量装置例如干涉仪的光学轴。z’轴一般相对于投影曝光装置1的xyz坐标系的z轴平移或倾斜。这也应用于其他的坐标轴x’，y’。在自由形态表面的光学设计的起始步骤中确定该平行平移或倾斜。
作为对非球面的选择，参考表面28还可以是球面。用于描述参考表面28的坐标xc、yc、zc的原点一般与投影曝光装置1的xyz坐标系的原点不同。
在确定参考表面28之后，确定参考表面28的很多点和与z’轴平行的自由形态表面27上的点之间的局部距离di(i＝1...N)。然后，改变不同的局部距离di，直到满足一组次要条件(secondary condition)为止。所述的次要条件是用于投影光学系统6的特定成像误差和/或照明特性的预定限值。
在数学上，自由形态表面可以用下述方程描述：
Z = cr 2 1 + 1 - ( 1 + k ) c 2 r 2 + Σ j = 2 66 C j X m Y n
其中：
j = ( m + n ) 2 + m + 3 n 2 + 1
Z是与Z轴平行的自由形态表面的突起高度，例如，该Z轴可以与图4中的z’轴平行。
c是对应于相应的非球面的顶点曲率的常数。K对应于相应的非球面的圆锥常数。Cj是单项式XmYn的系数。c、k、Cj的值一般基于投影光学系统6内的反射镜的理想的光学特性确定。单项式m+n的阶可以按照需要改变。较高阶的单项式可以导致设计具有改善的像误差校正的投影光学系统，但是计算更加复杂。m+n可以具有3和20以上之间的值。
在数学上，自由形态表面还可以用Zernike多项式描述，该多项式例如在光学设计程序CODE V手册中描述。可选地，自由形态表面可以用二维样条曲面描述。其例子是Bezier曲线或非均匀的有理基本样条(NURBS)。例如，二维样条表面可以通过xy平面和相关z值的网格点或者通过所述点及其相关梯度描述。根据各种类型的样条表面，通过使用例如相对于其连续性和可微性具有特定性质的多项式或函数而插入在网格点之间获得完整的表面。其例子包括分析函数。
反射镜15至20具有用于针对入射的EUV照明光3优化其反射的多个反射涂层。在反射镜表面上的独立光线14的入射角越靠近垂直的入射，反射就越好。对于所有的独立光线14，投影光学系统6具有非常小的反射角。入射在反射镜15至20之一的点上的独立光线14和从该点反射的独立光线14之间的角度的一半在下文中称为该点的反射角。
投影光学系统6中的最大反射角是在第五反射镜19的外边缘上的独立光线14的角度。该角度α在投影光学系统6中为约16°。因此，在图2所示的投影光学系统6中，最大反射角α和数值孔径的商是32°。
在下文中用图5所示的样品反射镜29的例子示意性地解释反射角大小与反射镜上的入射点的位置的依赖关系。在该图中，独立光线14a、14b、14c的发散光束入射在样品反射镜29的反射面30上。反射面30是凸面。由于反射面30的会聚效应，由独立光线14a、14b、14c形成的向下入射光束偏转形成反射的会聚光束。最靠近反射面30的边缘入射的独立光线14a以最大的反射角α偏转，中心独立光线14b以比反射角α小的反射角β偏转，最远离样品反射镜29的边缘的独立光线14c以最小的反射角γ偏转。
另外，投影光学系统6内的光路可以依次用主光线的角度放大率表征。在下文中参照示意图6和7解释这点。在图6中，主光线26以与参考轴32成α的角度辐射在样品反射镜31上，该参考轴32与投影曝光装置1的物平面4垂直地延伸。在物方视场侧上，即，在达到并包括反射镜M4的那一侧上，参考轴32又由物方视场的中心限定。参考轴32一般与z轴不重合，但是与所述轴平行。在被样品反射镜31反射之后，主光线26以与参考轴32成β的角度反射回。由于角度α、β都在0和90°之间，tanα/tanβ商是正的。因此，样品反射镜31具有正的主光线角度放大率。
图7示出负的主光线角度放大率的情况。入射的主光线26以在0和90°之间的角度α与参考轴32相交。被样品反射镜33反射的主光线26事实上包围了与参考轴32的90和180°之间的角度β。因此，在这种情况下，tanα/tanβ商是负的。
在投影光学系统6中，第一反射镜15具有负的主光线角度放大率。第二反射镜26具有正的主光线角度放大率。第三反射镜17具有负的主光线角度放大率。由于在该位置角度β是180°，第四反射镜18的角度放大率是无穷大的。
图8再次示出用于清楚地显示投影光学系统6的另一表征值即物像偏移dois的投影曝光装置1的稍微修改的形式。物像偏移dois定义为中心物方点到像平面8上的垂直投影和中心像方点之间的距离。在图2所示的投影光学系统6中，物像偏移dois小于1mm。
图9演示了投影光学系统6的另一特征即自由工作距离dw。自由工作距离dw定义为像平面8和投影光学系统6的反射镜之一即图2所示的实施例中的反射镜19的与该像平面8最靠近的部分34之间的距离。
在投影光学系统6中，自由工作距离dw是40mm。因此，与像平面8最靠近的第五反射镜19可以构造成具有提供第五反射镜19的足够稳定性的厚度。用于这种类型的反射镜的材料包括，例如，石英、Zerodur或碳化硅化合物。还可以使用具有超低膨胀特性的其他材料。人们从由美国Corning公司销售的“ULE”商品名的产品中知道这种类型的材料的例子。
关于投影光学系统6的光学数据总结于如下：
像侧数值孔径NA是0.5。像方视场的尺寸为1×13mm2。缩小率为8倍。像方视场7是矩形的。照明光的波长为13.5nm。反射镜M1至M6的光学效果依次(负的：N；正的：P)是NPNPNP。主光线以会聚的方式从物平面进入投影光学系统。在反射镜M3上布置孔径光阑，用于限制边缘上的照明光。在物平面4和像平面8之间的z距离是1500mm。物像偏移是0.42mm。在瞳孔面上被照射的表面的5.9％被遮蔽。以照明光3的波长为单位，投影光学系统具有0.02的波前误差(rms)。畸变为12nm。视场曲率为9nm。在中心物方视场点上的主光线的角度是5.9°。反射镜M1具有117×61mm2(x/y)尺寸。反射镜M2具有306×143mm2(x/y)尺寸。反射镜M3具有80×77mm2(x/y)尺寸。反射镜M4具有174×126mm2尺寸。反射镜M5具有253×245mm2尺寸。反射镜M6具有676×666mm2尺寸。在反射镜M1至M6上的中心物方视场点的主光线26的主光线入射角依次是16.01°、7.14°、13.13°、7.21°、0.0°和0.0°。在反射镜M1至M6上的最大入射角依次是22.55°、9.62°、13.90°、10.16°、16.23°、4.37°。在反射镜M1至M6上的入射角的带宽依次是13.12°、5.07°、1.58°、6.10°、小于16.23°和小于4.37°。在物平面4上的工作距离是100mm。像平面8上的工作距离是40mm。物平面4和反射镜M1之间的距离与物平面4和反射镜M2之间的距离的比值为4.25。在相邻反射镜M2-M3、M4-M5、M5-M6中的每一个之间以及反射镜M6和像平面8之间，存在大于物平面4和像平面8之间的z距离的40％的距离。反射镜M1和M4具有小于25mm的从所使用的反射面到没有作用于所述反射镜(自由面)上的最近成像光路的最小距离。
可以从下面表格中采集关于投影光学系统6的反射镜M1至M6的反射面的光学设计数据。所述表格的第一表格示出各光学元件和孔径光阑的顶点曲率(半径)的相应倒数值和从物平面开始算起的距离值(厚度)，该距离值与光路中的相邻元件的z距离对应。第二表格示出用于反射镜M1至M6的前述自由形态表面公式中的单项式XmYn的Cj系数。在第二表格的结尾以毫米为单位给出各个反射镜相对于反射镜参考设计偏轴(Y偏轴)和旋转(X旋转)的值。这与上述的自由形态表面设计方法中的平移和倾斜对应。因此，在y方向上进行平移，绕x轴进行倾斜。以度为单位给出旋转角。
  表面     半径 厚度   模式
物反射镜1反射镜2反射镜3光阑反射镜4反射镜5反射镜6像     无穷294.947681.039319.431无穷396.8761749.322834.214无穷   425.420-325.420690.7570.000-244.337913.580-620.710660.7100.000 REFLREFLREFLREFLREFLREFL
系数     M1     M2     M3     M4     M5     M6
KYX2Y2X2YY3X4X2Y2Y4X4YX2Y3Y5X6X4Y2X2Y4Y6X6YX4Y3X2Y5Y7X8X6Y2X4Y4X2Y6Y8X8YX6Y3X4Y5X2Y7Y9X10X8Y2X6Y4X4Y6X2Y8Y10   -8.972907E-010.000000E+00-6.723739E-04-7.259542E-04-2.611787E-071.848873E-07-5.585253E-10-1.454988E-09-5.523329E-09-1.364069E-126.732062E-123.635430E-11-2.750390E-152.324635E-143.956161E-15-1.092384E-13-1.179589E-16-2.570887E-16-8.917936E-171.236168E-167.305784E-206.107242E-195.443174E-19-6.091249E-19-2.536724E-190.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00O.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00  -2.722153E-010.000000E+00-9.397624E-05-1.245430E-049.438147E-092.540415E-08-3.707750E-11-1.447610E-10-2.392090E-111.084325E-151.382697E-130.000000E+00-9.087823E-17-5.352295E-17-2.030722E-16-8.567898E-174.377060E-190.000000E+007.695621E-210.000000E+00-2.087892E-22-8.775175E-22-2.629666E-22-8.692919E-238.059798E-240.000000E+000.0O0000E+000.000000E+000.000000E+OO0.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00  6.009025E+000.000000E+00-5.616960E-04-4.962660E-04-6.471824E-074.939085E-07-2.414232E-08-4.434814E-08-1.815299E-08-3.114225E-119.802932E-117.767198E-11-9.415776E-13-3.094331E-12-3.217471E-12-7.281446E-13-1.789065E-161.023466E-141.492g14E-144.771084E-15-4.992347E-17-2.298856E-16-3.296922E-16-1.689920E-16-2.318537E-170.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00O.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00  -2.083103E-010.000000E+00-1.596929E-04-1.209634E-04-1.397345E-07-1.842875E-07-1.057114E-10-5.420267E-114.380159E-10-1.197000E-12-1.950774E-12-1.559300E-12-4.463189E-167.684993E-153.107748E-15-7.204126E-16-1.451963E-19-4.269245E-17-1.217398E-175.163018E-18-9.852110E-22-2.713369E-203.809184E-203.730606E-21-7.839829E-210.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00  3.438760E+010.000000E+009.008585E-062.711820E-06-3.166886E-0B5.311486E-099.436063E-101.946694E-099.997897E-105.182403E-144.779360E-133.401358E-131.620585E-155.526453E-155.847027E-151.552120E-153.245847E-191.564405E-182.326082E-187.533041E-195.510114E-212.453885E-203.817638E-202.483560E-206.692413E-210.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00  3.027724E-013.000000E+003.436254E-053.328586E-054.403654E-106.726500E-101.898115E-124.974829E-123.488151E-124.428526E-161.769320E-164.373202E-169.932173E-193.332327E-183.759258E-181.038153E-181.324484E-22-9.051915E-22-1.811267E-222.904675E-22-9.878544E-266.254655E-254.270350E-244.657493E-241.504196E-240.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00
N半径   1.00E+00  1.00E+00  1.00E+00  1.00E+00  1.00E+00  1.00E+00
系数     M1   M2   M3     M4     M5     M6
Y偏轴X旋转     68.139-1.258     -264.85525.000     176.9071.304     -28.98325.000     101.9140.098     97.5900.498
图10示出可以代替投影光学系统6用于投影曝光装置1中的投影光学系统35的另一实施例。与前面就图1至9所描述的那些相对应的各部件或参考量具有相同的参考标号，因此将不再进行详细的讨论。
投影光学系统35也总共具有六个反射镜，所述六个反射镜从物平面4起按照光路的顺序依次具有参考标号36至41，在下文中也称为反射镜M1至M6。反射镜36至41都具有不能用旋转对称函数描述的反射的自由形态表面。反射镜36、38和40具有凸形的基本形状，反射镜37、39和41具有凹形的基本形状。
投影光学系统35具有8的缩小系数。投影光学系统35具有0.5的像侧数值孔径。投影光学系统35的像方视场7的尺寸与投影光学系统6的那些尺寸完全一样。中间像侧数值孔径是0.28。
第一反射镜36具有负的主光线角度放大率。第二反射镜37具有正的主光线角度放大率。第三反射镜38具有负的主光线角度放大率。第四反射镜39具有无穷大的主光线角度放大率，因为主光线26从第四反射镜39延伸成与像平面8垂直。
在投影光学系统35中，物像偏移明显大于投影光学系统6中的物像偏移，并且是134mm。
也是由投影光学系统35中的第五反射镜40的边缘上的光线实现的最大反射角α是17°。最大反射角α和像侧数值孔径的商是34°。
在42mm处，投影光学系统35中的自由工作距离dw是与投影光学系统6的自由工作距离可以比较的。
关于投影光学系统35的光学数据又总结于如下：
像侧数值孔径NA是0.5。像方视场7的尺寸为1×13mm2。缩小率为8倍。像方视场7是矩形的。照明光3的波长为13.5nm。反射镜M1至M6的光学效果依次(负的：N；正的：P)是PPNPNP。在像侧，投影光学系统35实际上是远心的。用于限制边缘上的照明光的孔径光阑布置在反射镜M3上。在物平面4和像平面8之间的z距离是1823mm。物像偏移是134mm。在瞳孔平面上被照射的表面的9.2％被遮蔽。在中心物方视场上的主光线的角度是6°。反射镜M1具有241×138mm2(x/y)尺寸。反射镜M2具有377×269mm2的尺寸。反射镜M3具有80×75mm2的尺寸。反射镜M4具有246×197mm2的尺寸。反射镜M5具有352×304mm2的尺寸。反射镜M6具有776×678mm2的尺寸。在反射镜M1至M6上的中心物方视场点的主光线入射角依次是7.10°、5.19°、13.66°、4.60°、0.0°和0.2°。在反射镜M1至M6上的最大入射角依次是12.23°、5.53°、15.43°、7.33°、16.98°、5.51°。在反射镜M1至M6上的入射角的带宽依次是9.93°、0.78°、2.98°、5.27°、小于16.98°和小于5.51°。在物平面4上的工作距离是336mm。像平面8上的工作距离是42mm。物平面4和反射镜M1之间的距离与物平面4和反射镜M2之间的距离的比值为3.04。反射镜M1至M4具有小于25mm的在所使用的反射面和没有作用于所述反射镜(自由面)上的最近成像光路之间的最小距离。在物平面4和反射镜M1之间的距离以及在成对的反射镜M2-M3和M4-M5之间的距离大于物平面和像平面之间的距离的40％。
可以从下面表格中采集关于投影光学系统35的反射镜M1至M6的反射面的光学设计数据，所述表格与关于根据图2中的投影光学系统的表格相对应。
  表面     半径 厚度   模式
物反射镜1反射镜2反射镜3光阑反射镜4反射镜5反射镜6像   无穷-50610.8921171.238318.004无穷413.5602997.146817.300无穷   1023.157-686.714828.4710.000-378.086994.620-612.464654.3560.000 REFLREFLREFLREFLREFLREFL
系数     M1     M2     M3     M4     M5     M6
KYX2Y2X2YY3X4X2Y2Y4X4YX2Y3Y5X6X4Y2X2Y4Y6X6YX4Y3X2Y5Y7X8X6Y2X4Y4X2Y6Y8X8YX6Y3X4Y5X2Y7Y9X10X8Y2X6Y4X4Y6X2Y8Y10  4.156869E+030.000000E+004.219939E-05-2.952066E-04-2.987815E-085.768104E-072.110770E-103.100857E10-2.322578E-100.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00  4.620221E-020.000000E+00-7.203705E-05-8.835077E-051.958263E-088.430075E-082.081353E-11-1.622544E-11-4.348550E-11-7.908907E-151.426458E-14-1.32154BE-140.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00   9.990462E+00O.000000E+00-2.856541E-041.576757E-044.843132E-07-7.326854E-081.569949E-083.080477E-08-9.859142E-090.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+oo0.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00   -9.081861E-030.000000E+00-1.831594E-04-1.B12758E-04-7.966262E-08-9.457440E-08-3.236129E-10-6.357050E-10-1.882466E-101.810068E-13-2.244745E-13-2.730307E-130.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00   -2.372322E-010.000000E+00-4.114605E-05-3.733421E-05-5.183892E-08-2.814518E-083.542926E-118.409285E-11-2.084652E-111.675236E-131.806451E-13-1.337121E-140.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00  6.789706E-030.000000E+002.674563E-067.346415E-06-3.629397E-099.209304E-111.915378E-124.860251E-126.490959E-14-2.002515E-15-1.799322E-153.920622E-160.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00
N半径  1.00E+00  1.00E+00   1.00E+00   1.00E+00   1.00E+00  1.00E+00
系数     M1     M2     M3     M4     M5     M6
Y偏轴X旋转    -242.949-2.051    -116.0154.274     15.485-4.892     -94.37010.143     162.630-3.797     -15.854-2.652
图11示出可以代替投影光学系统6用于投影曝光装置1中的投影光学系统42的另一实施例。与前面就图1至10所描述的那些相对应的各部件或参考量具有相同的参考标号，因此将不再进行详细的讨论。
投影光学系统42也总共具有六个反射镜，所述六个反射镜从物平面4起按照成像光路的顺序依次用参考标号43至48表示。所述反射镜在下文中也称为反射镜M1至M6。在投影光学系统42中，所有的反射面都形成为不能用旋转对称函数描述的自由形态表面。
第一反射镜43是凹形的，但是仅仅具有非常轻微的曲线，从而它可以被简单地修改成形成具有零基曲的反射镜或形成凸起弯曲的反射镜。第二反射镜44是凹形的，第三反射镜45是凸形的。第四反射镜46是凹形的。第五反射镜47是凸形的。第六反射镜48是凹形的。
最先的三个反射镜43至45中的每一个具有负的主光线角度放大率。由于主光线26在被第四反射镜46反射之后与像平面8垂直地延伸，第四反射镜46的主光线的角度放大率是无穷大的。
投影光学系统42具有0.5的像侧数值孔径。投影光学系统42具有0.11的中间像侧数值孔径。
在投影光学系统42中，自由工作距离dw是20mm。
投影光学系统42具有8的缩小系数。
投影光学系统42中的像方视场的尺寸与投影光学系统6和35的那些一致。
在投影光学系统42中，在第五反射镜47上反射的外边缘光线中也出现最大反射角，该最大反射角α＝16°。在投影光学系统42内的照明光3的最大反射角和像侧数值孔径的商是32。
关于投影光学系统42的光学数据又总结于如下：
像侧数值孔径NA是0.5。像方视场的尺寸为1×13mm2。成像缩小率为8倍。像方视场7是矩形的。照明光的波长为13.5nm。反射镜M1至M6的光学效果依次(负的：N；正的：P)是PPNPNP。主光线以会聚的方式从物平面4进入投影光学系统42。在反射镜M2上布置孔径光阑，用于限制边缘上的照明光。在物平面4和像平面8之间的z距离是1700mm。物像偏移是393mm。在瞳孔平面上被照射的表面的17.0％被遮蔽。以照明光3的波长为单位，投影光学系统42具有0.100的波前误差(rms)。畸变为16nm。像方视场曲率为35nm。在中心物方视场点上的主光线的角度是6°。反射镜M1具有164×134mm2尺寸。反射镜M2具有312×170mm2尺寸。反射镜M3具有147×155mm2尺寸。反射镜M4具有354×196mm2尺寸。反射镜M5具有103×96mm2尺寸。反射镜M6具有457×444mm2尺寸。在反射镜M1至M6上的中心物方视场点的主光线26的主光线入射角依次是3.54°、5.15°、9.11°、4.45°、0.01°和0.01°。在反射镜M1至M6上的最大入射角依次是6.18°、5.62°、9.80°、6.85°、15.94°、2.36°。在反射镜M1至M6上的入射角的带宽依次是5.16°、1.08°、1.52°、4.63°、小于15.94°和小于2.38°。在物平面4上的工作距离是200mm。像平面8上的工作距离是20mm。物平面4和反射镜M1之间的距离与物平面4和反射镜M2之间的距离的比值为5.07。反射镜M1和M4具有小于25mm的在所使用的反射面和没有作用于所述反射镜(自由面)上的最近成像光路之间的最小距离。在物平面4和反射镜M1之间的距离以及在成对的反射镜M1-M2、M2-M3、M3-M4和M4-M5之间的距离大于物平面和像平面之间的距离的40％。
可以从下面表格中采集关于投影光学系统42的反射镜M1至M6的反射面的光学设计数据，所述表格与前面为关于根据图2中的投影光学系统6提供的表格相对应。
    表面     半径   厚度     模式
    物反射镜1反射镜2光阑反射镜3反射镜4反射镜5反射镜6像     无穷-2704.152531.833无穷491.748870.221245.485495.477无穷     1014.317-814.3170.000935.139-718.5331263.419-424.886444.8610.000 REFLREFLREFLREFLREFLREFL
系数     M1     M2     M3     M4     M5     M6
KYX2Y2X2YY3X4X2Y2Y4X4YX2Y3Y5X6X4Y2X2Y4Y6X6YX4Y3X2Y5Y7X8X6Y2X4Y4X2Y6Y8X8YX6Y3X4Y5X2Y7Y9X10X8Y2X6Y4X4Y6X2Y8Y10  1.144605E+010.000000E+002.857150E-049.176083E-057.455682E-074.605832E-OB-3.659110E-10-1.689952E-09-2.561746E-10-3.302144E-12-2.296129E-124.869118E-132.532299E-141.050746E-142.215727E-14-9.649794E-16-1.936844E-165.354672E-17-3.646598E-176.063079E-195.617315E-195.094397E-19-2.079112E-19-1.595633E-201.940634E-21-3.793003E-21-6.345560E-22-1.925796E-228.214685E-231.703546E-241.991274E-246.491228E-244.259954E-258.190088E-25-3.305040E-26-5.699224E-27   -9.050341E-010.000000E+00-5.920234E-04-8.321210E-04-9.307510E-09-1.943924E-07-1.644174E-11-3.435735E-10-6.556489E-10-1.451447E-132.463662E-132.042378E-123.607331E-163.556935E-158.029448E-157.587037E-15-4.478100E-191.140666E-173.260549E-179.615056E-171.744698E-213.594344E-201.260510E-191.627768E-194.827783E-192.116730E-232.804678E-229.316727E-222.388724E-214.526481E-215.335545E-261.977752E-247.623140E-241.642262E-232.718356E-232.657964E-23  -1.089239E+000.000000E+00-2.610462E-04-7.892918E-044.809832E-08-2.212409E-078.510237E-106.957800E-121.590530E-10-3.859663E-124.902075E-12-5.901335E-13-3.635906E-156.819544E-14-1.161921E-144.555774E-169.189317E-17-4.339139E-16-2.644153E-171.324974E-188.327575E-19-9.344050E-191.229358E-18-2.763971E-205.031625E-21-7.801057E-214.289367E-21-1.053643E-218.375537E-22-2.966098E-231.741970E-241.571441E-23-1.086567E-23-1.531617E-24-1.734683E-245.982496E-26  -6.248739E-010.000000E+00-1.368396E-04-2.573840E-043.116002E-087.169569E-091.713005E-11-9.146320E-123.880664E-134.923124E-144.230604E-14-2.503638E-15-1.910942E-171.635726E-16-1.548212E-171.222675E-173.837055E-192.254755E-19-8.425001E-20-1.850786E-212.970358E-212.069107E-21-7.743007E-231.708991E-22-1.299209E-231.432927E-232.349972E-24-3.225767E-252.766796E-251.800745E-267.205669E-281.716942E-260.000000E+000.000000E+004.000570E-294.841412E-30  2.948620E+000.000000E+00-4.475618E-04-4.405714E-044.341012E-09-4.274845E-072.190981E-09-5.946668E-09-1.024229E-08-2.729947E-11-2.255029E-11-1.535539E-115.572070E-144.514505E-13-4.560072E-13-3.875470E-13-3.689123E-15-3.854918E-159.184510E-16-2.798829E-154.324289E-184.500525E-17-2.240628E-17-4.013864E-17-6.317984E-18-4.043104E-19-4.743148E-191.860041E-191.013965E-193.422243E-220.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00   1.091603E-010.000000E+001.730506E-051.563424E-05-3.269435E-09-4.266065E-091.081076E-112.690241E-11-1.427930E-12-2.149830E-145.867643E-151.362505E-141.020771E-173.413101E-17-1.111206E-17-2.539409E-17-6.718113E-207.351666E-201.186287E-196.587133E-205.187555E-233.412692E-236.720118E-232.519384E-23-9.073694E-23-8.431854E-265.385876E-251.381096E-241.617787E-246.810995E-5-5.791957E-28-1.179271E-26-1.124411E-26-6.908146E-27-4.575592E-27-1.211899E-27
N半径  1.00E+00   1.00E+00  1.00E+00  1.00E+00  1.00E+00   1.00E+00
系数     M1     M2   M3     M4     M5     M6
Y偏轴X旋转     -262.562-5.767     -14.529-4.073   -294.3732.602     184.266-13.391     -286.5250.685     -283.6090.041
图12示出在EUV照明的情况下可以代替投影光学系统6用于投影曝光装置1中的投影光学系统49的另一实施例。与前面就图1至11所描述的那些相对应的各部件或参考量具有相同的参考标号，因此将不再进行详细的讨论。
投影光学系统49也总共具有六个反射镜，所述六个反射镜从物平面4起按照成像光路的顺序依次用参考标号50至55表示。所述反射镜在下文中也称为反射镜M1至M6。在投影光学系统49中，所有的反射面都形成为不能用旋转对称函数描述的自由形态表面。
在图12所述的结构中，反射镜的基曲的顺序与图11的结构相同。此外，第一反射镜只是非常轻微地弯曲，从而它可以被简单地转换成形成具有零基曲(平面的基曲)的反射镜或具有凸形基曲的反射镜。
最先的三个反射镜50至52中的每一个具有负的主光线角度放大率。由于主光线26在被第四反射镜53反射之后与像平面8垂直地延伸，第四反射镜53的主光线的角度放大率是无穷大的。
投影光学系统49具有0.7的像侧数值孔径。投影光学系统49具有0.14的中间像侧数值孔径。
在投影光学系统49中，自由工作距离dw是20mm。
投影光学系统49具有8的缩小系数。
投影光学系统49中，像方视场尺寸与投影光学系统6、35和42的那些一致。像方视场尺寸为13×1mm2。
在投影光学系统49中，在第五反射镜54上反射的外边缘光线中也出现最大反射角，该最大反射角α＝23.8°。在该投影光学系统内的成像光3的最大反射角和像侧数值孔径的商是34°。
关于投影光学系统49的光学数据又总结于如下：
像侧数值孔径NA是0.7。像方视场7的尺寸为1×13mm2。缩小率为8倍。像方视场7是矩形的。照明光的波长为193.0nm。反射镜M1至M6的光学效果依次(负的：N；正的：P)是PPNPNP。主光线以会聚的方式从物平面4进入投影光学系统49。在反射镜M2上布置孔径光阑，用于限制边缘上的照明光。在物平面4和像平面8之间的z距离是1700mm。物像偏移是549mm。在瞳孔平面上被照射的表面的11.6％被遮蔽。以照明光的波长为单位，投影光学系统49具有0.053的波前误差(rms)。畸变为400nm。像方视场曲率为130nm。在中心物方视场点上的主光线的角度是6°。反射镜M1具有204×184mm2尺寸。反射镜M2具有652×271mm2尺寸。反射镜M3具有192×260mm2尺寸。反射镜M4具有515×347mm2尺寸。反射镜M5具有162×153mm2尺寸。反射镜M6具有643×619mm2尺寸。在反射镜M1至M6上的中心物方视场点的主光线26的主光线入射角依次是5.40°、8.76°、11.83°、5.37°、0.01°和0.02°。在反射镜M1至M6上的最大入射角依次是9.70°、10.06°、13.22°、8.94°、24.01°、3.62°。在反射镜M1至M6上的入射角的带宽依次是8.23°、2.81°、3.10°、6.95°、小于24.01°和小于3.62°。
在物平面4上的工作距离是200mm。像平面8上的工作距离是20mm。物平面4和反射镜M1之间的距离与物平面4和反射镜M2之间的距离的比值为5.11。反射镜M1至M3具有小于25mm的在所使用的反射面和没有作用于所述反射镜(自由面)上的最近成像光路之间的最小距离。在物平面4和反射镜M1之间的距离以及在成对的反射镜M1-M2、M2-M3、M3-M4和M4-M5之间的显巨离大于物平面和像平面之间的距离的40％。
可以从下面表格中采集关于反射镜M1至M6的反射面的光学设计数据，所述表格与上述图2的投影光学系统6的表格相对应。
    表面     半径     厚度     模式
  物反射镜1反射镜2光阑反射镜3反射镜4反射镜5反射镜6像     无穷-7390.359513.847无穷501.145843.206578.181496.039无穷     1022.710-822.7100.000942.710-842.7101380.024-417.314437.2900.000 REFLREFLREFLREFLREFLREFL
系数     M1     M2     M3     M4     M5     M6
KYX2Y2X2YY3X4X2Y2Y4X4YX2Y3Y5X6X4Y2X2Y4Y6X6YX4Y3X2Y5Y7X8X6Y2X4Y4X2Y6Y8X8YX6Y3X4Y5X2Y7Y9X10X8Y2X6Y4X4Y6X2Y8Y10   3.481687E+020.000000E+006.555377E-043.295088E-05-4.245568E-071.390824E-08-3.307013E-103.290269E-09-1.463471E-102.736617E-123.522297E-13-2.490692E-13-1.862455E-14-7.981936E-14-4.901925E-142.434885E-162.013361E-163.552832E-16-9.924040E-191.950700E-18-1.816371E-19-1.231881E-18-1.457234E-195.627869E-193.626451E-211.644403E-212.012939E-21-9.196304E-22-8.444082E-22-1.391751E-240.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00   -9.241869E-010.000000E+00-5.511453E-04-8.776483E-043.113324E-08-1.918862E-07-1.191040E-11-6.921528E-115.786874E-114.032934E-15-1.166725E-132.590308E-126.281324E-184.496399E-17-3.029567E-161.266995E-141.162633E-191.010087E-18-2.022287E-19-1.249257E-178.241847E-231.602604E-211.343999E-201.086725E-20-2.072810E-205.521298E-251.839641E-231.613032E-224.724249E-22-1.535204E-220.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00 -7.566344E-010.000000E+002.158158E-04-9.084036E-047.395458E-078.435308E-083.063977E-091.233667E-11-6.021292E-12-6.984058E-13-2.454747E-12-3.745572E-13-2.148629E-14-1.242837E-14-3.758114E-151.367511E-161.149857E-17-1.441396E-16-1.400280E-176.126115E-191.607901E-192.552251E-19-6.277420E-192.371593E-20-3.369745E-217.387878E-226.948031E-22-7.384331E-221.160142E-22-1.540508E-240.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00 -5.019615E-010.000000E+00-1.699472E-04-2.883162E-047.821775E-08-2.628080E-08-3.668514E-111.187534E-10-1.106757E-10-8.039415E-145.957814E-13-1.408338E-14-6.004672E-17-6.611499E-169.515240E-166.466128E-17-3.125791E-19-1.842092E-181.100935E-183.018212E-20-2.596493E-23-7.939427E-22-2.461049E-219.514060E-22-6.523915E-23-4.934005E-26-5.010250E-25-1.017620E-245.807469E-253.217510E-270.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00 1.965937E+010.000000E+002.894217E-043.472889E-04-4.476295E-075.451515E-085.377968E-092.249411E-087.037151E-09-1.260298E-12-1.250078E-11-2.442407E-111.997946E-132.590470E-13-2.673556E-132.511816E-13-1.332065E-15-2.995433E-15-2.362122E-152.029387E-156.322415E-181.136621E-17-7.995361E-19-3.361939E-17-4.042492E-18-4.739358E-20-3.213699E-19-4.869993E-19-3.565433E-19-5.879640E-200.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00   1.267270E-010.000000E+005.126962E-061.671956E-05-6.764774E-09-2.659596E-O98.032524E-122.023497E-11-5.631157E-12-5.006977E-15-5.698119E-15-7.179108E-15-1.011352E-17-6.909855E-17-1.224111E-16-4.838450E-17-1.469592E-20-1.117419E-19-1.093754E-19-2.279935E-20-1.205865E-22-2.391492E-22-1.719723E-22-2.245468E-22-1.070962E-221.327526E-258.788103E-251.435145E-245.071171E-25-1.515906E-260.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00
N半径   1.00E+00   1.00E+00 1.00E+00 1.00E+00 1.00E+00   1.00E+00
系数     M1     M2   M3   M4   M5     M6
Y偏轴X旋转     -197.752-1.837   -67.646-3.960 -76.378-2.990    -20.289-9.847   -432.652-0.659 -422.877-1.856
图13示出可以用于检查用于投影曝光或光刻所需的投影掩模或者用于检查曝光晶片10的显微透镜56。该显微透镜使显微镜物平面或基片平面57成像在显微镜像平面58上，其中，在投影曝光装置1的投影过程中，所述显微镜物平面或基片平面与像平面8重合。例如，显微透镜56的结构与图2中的投影光学系统6的结构相似，不同之处在于，在显微透镜56中，与投影光学系统6相比较，物平面和像平面交换。因此，待分析的物体定位在显微透镜56的高孔径部分上，图像记录器件例如CCD相机定位在显微透镜56的低孔径部分上。在显微镜像平面58和基片平面57之间的光路上，显微透镜56总共具有四个反射镜59至62，反射镜59至62被依次编号，并且也称为M1至M4。就其设计位置和通孔23，24而言，显微透镜56的第三反射镜61和第四反射镜62与前面讨论的投影光学系统的反射镜M5，M6相对应。这四个反射镜59至62构造为不能用旋转对称函数描述的自由形态表面。可供选择地，反射镜59至62中的至少一个具有这种类型的自由形态反射表面也是可能的。
第一反射镜59具有负的主光线角度放大率。由于主光线26从第二反射镜60与基片平面57垂直地延伸，第二反射镜60具有无穷大的主光线角度放大率。第三反射镜61和第四反射镜62的主光线角度放大率相应地未限定。
显微透镜56具有0.7的数值孔径。显微透镜56具有0.17的中间像侧数值孔径。
在显微透镜56中，最大反射角α又通过包括通孔24的反射镜57的外边缘光线实现，是24°。相应地，该反射角和数值孔径的商为34°。
可以使用除了EUV波长以外的照明光或成像光3操作投影光学系统6、35、42、49和显微透镜56。例如，使用针对可见波长的所述自由形态结构也是可能的。
可以用下述方式构造投影光学系统6、35、42、49和显微透镜56以及下面相对于图14至17描述的光学系统：除了通孔23，24的区域中的光路以外，保留在独立光线14和没有作用在其上的相应的反射镜M1至M6或者在以希望的方式通过照明光3的反射作用于其上的反射镜59至62之间总是存在小于25mm但大于1mm优选大于5mm的距离。这样简化了相应的光学系统的结构要求。
图14示出又在EUV照明的情况下可以代替投影光学系统6用于投影曝光装置1中的投影光学系统63的另一实施例。与前面相对于图1至12的投影光学系统6、35、42、49所讨论的那些相对应的各部件或参考量具有相同的参考标号，因此将不再进行详细的讨论。下面只讨论投影光学系统63和前面解释的投影光学系统6的基本不同之处。
关于投影光学系统63的光学数据如下：
像侧数值孔径NA是0.6。像方视场7的尺寸为1×13mm2。缩小率为8倍。像方视场7是矩形的。照明光3的波长为13.5nm。投影光学系统63具有六个反射镜M1至M6。反射镜M1至M6的光学效果依次(负的：N；正的：P)是NPNPNP。在反射面M4和M5之间存在投影光学系统63的单个中间像。主光线以会聚的方式从物平面4进入投影光学系统63。在反射镜M3上布置用于限制边缘上的照明光的孔径光阑。在物平面4和像平面8之间的z距离是1500mm。物像偏移是7.07mm。在瞳孔平面上被照射的表面的5.7％被遮蔽。以照明光3的波长为单位，投影光学系统63具有0.034的波前误差(rms)。畸变为15nm。像方视场曲率为10nm。在中心物方视场点上的主光线的角度是5.9°。反射镜M1具有126×73mm2(x/y)尺寸。反射镜M2具有339×164mm2(x/y)尺寸。反射镜M3具有100×96mm2(x/y)尺寸。反射镜M4具有196×150mm2(x/y)尺寸。反射镜M5具有307×298mm2(x/y)尺寸。反射镜M6具有814×806mm2(x/y)尺寸。在反射镜M1至M6上的中心物方视场点的主光线26的主光线入射角依次是18.61°、8.76°、15.44°、8.53°、0.00°和0.00°。在反射镜M1至M6上的最大入射角依次是26.60°、11.80°、15.98°、12.32°、20.14°、5.11°。在反射镜M1至M6上的入射角的带宽依次是16.06°、6.30°、1.03°、7.87°、小于20.14°和小于5.11°。反射镜M1至M3的主光线角度放大率依次(负的：N；正的：P)是NPN。在物平面4上的工作距离是102mm。在像平面上的工作距离是40mm。物平面4和反射镜M1之间的距离与物平面4和反射镜M2之间的距离的比值为4.13。反射镜M1和M4具有小于25mm的在所使用的反射面和没有作用于所述反射镜(自由面)上的最近成像光路之间的最小距离。在成对的反射镜M2-M3、M4-M5和M5-M6之间的距离以及在反射镜M6和像平面8之间的距离小于物平面4和像平面8之间的距离的40％。
可以从下面表格中采集关于投影光学系统63的反射镜M1至M6的反射面的光学设计数据，所述表格与前面为关于根据图2中的投影光学系统6提供的表格相对应。
  表面   半径 厚度 模式
物反射镜1反射镜2反射镜3光阑反射镜4反射镜5反射镜6像     无穷291.429682.291327.553无穷398.7211753.638834.258无穷     423.049-320.693698.4720.000-250.085909.257-620.641660.6410.000 REFLREFLREFLREFLREFLREFL
系数     M1     M2     M3     M4     M5     M6
KYK2Y2X2YY3X4X2Y2Y4X4YX2Y3Y5X6X4Y2X2Y4Y6X6YX4Y3X2Y5Y7X8X6Y2X4Y4X2Y6Y8X8YX6Y3X4Y5X2Y7Y9X10X8Y2X6Y4X4Y6X2Y8Y10 -9.797768E-010.000000E+00-6.757907E-04-6.711750E-04-1.718471E-078.441316E-08-4.235340E-10-2.833593E-10-6.283000E-095.216941E-13-5.462082E-123.841515E-11-2.961655E-14-6.986732E-155.755669E-14-7.476803E-148.136042E-161.102636E-171.331907E-163.093492E-171.506508E-18-1.013674E-17-1.366007E-18-1.047171E-18-9.482484E-19-5.877725E-204.790823E-208.584886E-21-1.694967E-202.326792E-211.401272E-223.458862E-22-6.486950E-23-2.005656E-236.434247E-231.692634E-24 -2.654407E-010.000000E+00-9.897313E-05-1.286106E-048.106102E-092.066449E-08-6.184068E-11-1.232739E-10-1.538541E-111.355055E-141.539145E-13-4.826907E-15-5.649609E-161.523728E-17-1.992110E-16-3.652597E-171.347989E-189.697709E-22-1.331590E-200.000000E+005.810497E-216.179938E-22-3.261229E-22-1.345299E-22-7.567828E-23-1.822355E-23-3.116535E-24-9.980946E-26-4.093120E-260.000000E+006.373969E-271.154175E-26-8.465791E-29-2.584491E-2B-5.536465E-290.000000E+00   3.633187E+000.000000E+00-6.055737E-04-5.464279E-043.559721E-082.993241E-07-1.590557E-08-2.294580E-08-7.807703E-09-4.125213E-115.882108E-116.536341E-11-5.319482E-13-1.125923E-12-9.962349E-13-1.721064E-131.560712E-152.841374E-152.163234E-152.304330E-151.133674E-17-5.629342E-17-8.750490E-17-1.260161E-17-3.447928E-18-4.253705E-19-6.154610E-192.375768E-197.589434E-191.307119E-192.615474E-22-7.752079E-21-1.437881E-20-1.352099E-217.452494E-211.578385E-21   -2.607926E-010.000000E+00-1.712326E-04-1.127817E-04-1.625547E-07-2.438542E-07-5.148175E-116.076202E-114.592939E-10-5.236068E-13-7.857103E-13-1.173929E-121.037860E-154.138161E-15-5.642387E-15-2.311791E-16-3.431381E-17-6.361244E-172.657780E-171.049058E-196.127110E-213.657501E-194.374764E-19-6.674633E-20-3.054349E-21-1.365311E-22-1.894833E-21-1.854722E-21-4.379199E-23-2.515286E-232.577682E-255.165996E-253.499212E-243.142335E-243.871445E-251.350146E-25 3.367484E+010.000000E+008.316524E-061.666997E-06-3.433987E-08-5.340235E-099.293663E-101.884838E-099.735975E-10-6.108177E-145.606699E-146.122980E-141.575126E-155.066143E-155.364157E-151.498586E-151.006276E-18-5.733345E-19-1.545019E-183.738255E-203.186325E-212.411205E-203.931624E-202.052091E-206.173346E-21-1.472429E-23-3.675978E-23-2.816555E-23-6.563563E-242.606727E-244.145747E-261.524801E-252.916563E-253.587746E-252.307038E-252.372597E-26   3.003345E-010.000000E+003.449849E-053.303139E-05-5.594447E-102.648587E-101.431375E-124.501941E-123.169895E-124.760532E-16-1.383433E-15-1.198686E-155.280799E-193.110524E-183.810873E-189.716738E-19-1.255738E-22-1.261922E-21-3.386914E-221.710371E-221.107455E-242.133982E-244.739463E-243.396921E-249.678311E-252.361551E-271.990878E-27-4.075851E-27-5.800819E-27-1.858737E-28-1.274796E-31-2.154682E-304.867171E-301.828109E-291.576792E-291.664967E-30
N半径 1.00E+00 1.00E+00   1.00E+00   1.00E+00 1.00E+00   1.00E+00
系数     M1   M2   M3   M4   M5     M6
Y偏轴X旋转     72.424-3.803   -276.72524.855     184.7671.633   -26.65724.917     97.1450.012     97.828-0.062
图15示出又在EUV照明的情况下可以代替投影光学系统6用于投影曝光装置1中的投影光学系统64的另一实施例。与前面相对于图1至12或14所讨论的那些相对应的各部件或参考量具有相同的参考标号，因此将不再进行详细的讨论。
关于投影光学系统64的光学数据总结于如下：
像侧数值孔径NA是0.7。像方视场7的尺寸为1×13mm2。缩小率为8倍。像方视场7是矩形的。照明光3的波长为13.5nm。投影光学系统64具有六个反射镜M1至M6。反射镜M1至M6的光学效果依次(负的：N；正的：P)是NPNPNP。在反射面M4和M5之间存在投影光学系统64的单个中间像平面。主光线以会聚的方式从物平面4进入投影光学系统64。在反射镜M3上布置用于限制边缘上的照明光的孔径光阑。在物平面4和像平面8之间的z距离是1483mm。物像偏移是13.86mm。在瞳孔平面上被照射的表面的6.4％被遮蔽。以照明光3的波长为单位，投影光学系统64具有0.062的波前误差(rms)。畸变为18nm。像方视场曲率为10nm。在中心物方视场点上的主光线的角度是5.9°。反射镜M1具有134×84mm2(x/y)尺寸。反射镜M2具有365×174mm2(x/y)尺寸。反射镜M3具有121×114mm2(x/y)尺寸。反射镜M4具有220×176mm2(x/y)尺寸。反射镜M5具有363×354mm2(x/y)尺寸。反射镜M6具有956×952mm2(x/y)尺寸。在反射镜M1至M6上的中心物方视场点的主光线26的主光线入射角依次是20.86°、10.26°、17.50°、9.84°、0.00°和0.00°。在反射镜M1至M6上的最大入射角依次是29.83°、13.67°、18.09°、14.40°、24.60°、5.70°。在反射镜M1至M6上的入射角的带宽依次是18.23°、7.18°、1.06°、9.50°、小于16.98°和小于5.51°。反射镜M1至M3的主光线角度放大率依次(负的：N；正的：P)是NPN。在物平面4上的工作距离是100mm。在像平面上的工作距离是40mm。物平面4和反射镜M1之间的距离与物平面4和反射镜M2之间的距离的比值为4.13。反射镜M1和M4具有小于25mm的在所使用的反射面和没有作用于所述反射镜(自由面)上的最近成像光路之间的最小距离。在成对的反射镜M2-M3、M4-M5和M5-M6之间的距离以及在反射镜M6和像平面8之间的距离大于物平面4和像平面8之间的距离的40％。
可以从下面表格中采集关于投影光学系统64的反射镜M1至M6的反射面的光学设计数据，所述表格与前面为关于根据图2中的投影光学系统6提供的表格相对应。
    表面     半径 厚度     模式
  物反射镜1反射镜2反射镜3光阑反射镜4反射镜5反射镜6像     无穷289.172680.603333.217无穷400.4981757.579834.338无穷     413.264-313.264689.5490.000-255.285908.331-620.526660.5260.000 REFLREFLREFLREFLREFLREFL
系数     M1     M2     M3     M4     M5     M6
KYX2Y2X2YY3X4X2Y2Y4X4YX2Y3Y5X6X4Y2X2Y4Y6X6YX4Y3X2Y5Y7X8X6Y2X4Y4X2Y6Y8X8YX6Y3X4Y5X2Y7Y9X10X8Y2X6Y4X4Y6X2Y8Y10   -1.030576E+000.000000E+00-6.535480E-04-6.703313E-04-1.109153E-07-1.849968E-07-3.455652E-108.907151E-11-6.694084E-09-6.682583E-13-3.764773E-123.946729E-11-2.950759E-14-3.981976E-146.662007E-14-6.296271E-149.572567E-161.729544E-152.003151E-16-6.259873E-178.514832E-19-1.930952E-17-2.629657E-17-7.113538E-18-6.688170E-19-2.167642E-201.577014E-191.475476E-192.386767E-202.686189E-216.880195E-231.028653E-22-4.423830E-22-2.798064E-22-1.113049E-231.536113E-24  -2.635304E-010.000000E+00-9.651094E-05-1.285085E-049.418989E-091.804370E-08-6.435672E-11-1.169230E-10-1.746102E-116.169836E-151.837427E-131.501209E-155.555342E-167.309283E-17-1.567936E-165.254697E-18-4.550481E-18-5.168321E-21-1.086056E-200.000000E+005.499001E-211.021410E-20-5.261250E-22-2.063344E-22-9.807129E-23-1.475245E-23-7.541034E-242.828164E-252.916090E-26-3.808616E-264.028878E-277.179210E-27-2.428875E-281.268239E-28-1.289425E-300.000000E+00 4.190202E+000.000000E+00-6.315149E-04-5.894828E-045.191842E-071.052875E-08-1.959503E-08-2.854507E-08-1.100719E-08-4.579394E-118.072483E-134.522011E-11-4.772179E-13-1.369581E-12-1.344358E-12-3.274586E-13-2.349696E-17-6.343836E-167.211912E-171.314567E-15-1.315946E-17-3.809772E-17-4.023107E-17-3.710671E-17-1.246348E-17-4.375451E-201.407216E-212.164416E-194.037031E-191.365101E-19-3.684363E-22-5.946953E-21-1.431825E-20-9.083451E-214.131039E-229.866128E-22  -2.532242E-010.000000E+00-1.86D891E-04-1.055800E-04-1.736028E-07-3.008104E-07-1.181975E-103.223161E-115.508116E-10-4.554803E-13-1.108837E-12-1.761285E-122.049340E-162.599849E-15-6.991042E-15-1.365187E-15-2.327425E-17-6.844084E-173.651614E-174.966906E-1B1.431441E-202.893679E-194.708584E-19-1.202904E-19-1.007426E-20-3.593805E-22-1.733010E-21-1.819583E-211.50640BE-222.759985E-233.684053E-251.412893E-243.370257E-242.674694E-24-1.824536E-279.363641E-28  3.343958E+010.000000E+006.210957E-063.848982E-07-3.604297E-08-1.255871E-089.251123E-101.828013E-099.590508E-10-1.075058E-131.733346E-145.059303E-141.249728E-154.180701E-154.324958E-151.317067E-151.147404E-181.396280E-182.129037E-194.944608E-205.935619E-212.146809E-202.844557E-201.718587E-205.947625E-21-6.272355E-24-1.503182E-23-5.558949E-241.500592E-239.373049E-248.977447E-276.817863E-261.794556E-252.401259E-251.599496E-251.894848E-2E 2.989093E-010.000000E+003.467308E-053.293719E-051.901465E-097.306681E-109.219996E-133.292930E-122.723624E-12-9.398044E-17-1.372960E-15-1.418313E-156.302080E-151.406199E-189.589967E-194.531531E-19-5.815673E-22-1.101533E-21-6.825077E-22-3.674224E-222.351396E-251.941034E-243.285122E-246.947595E-255.352B99E-25-6.386618E-29-2.378905E-27-4.818316E-27-2.782420E-273.697377E-291.376079E-31-3.343096E-30-8.790772E-30-2.285964E-305.901778E-301.501949E-30
  N半径   1.00E+00   1.00E+00 1.00E+00  1.00E+00  1.00E+00 1.00E+00
系数     M1     M2   M3   M4     M5     M6
Y偏轴X旋转     76.368-6.675     -281.91124.349     194.0032.204     -24.75925.034     94.122-0.109     96.437-0.453
下面总结关于另外两个显微透镜65，66的光学数据，与显微透镜56一样，这两个显微透镜65，66可以用于检查用于投影曝光或光刻所需的投影掩模或用于检查暴露的晶片。这两个显微透镜65，66都在图16和17中示出。所述另外两个显微透镜65，66的基本四个反射镜结构与图13的结构一致。
与前面相对于显微透镜56所解释的那些相对应的所述另外两个显微透镜65，66的各部件具有相同的参考标号或标记。
所述另外两个显微透镜65，66的第一个，显微透镜65，如图16所示，具有0.8的物侧数值孔径。正方形像方视场的尺寸为0.8×0.8mm2。放大率为10倍。照明光3的波长为193.0nm。其他的照明光波长也是可能的，例如，可见波长或EUV波长。反射镜M1至M4的光学效果依次(负的：N；正的：P)是NPNP。单个中间像在反射面M2和M3之间位于反射镜M4中的通孔23的位置上。主光线以发散的方式经由显微镜像平面58从显微透镜65射出。在基片平面57和像平面58之间的z距离是1933mm。物像偏移是477mm。在瞳孔平面上被照射的表面的21.5％被遮蔽。以照明光3的波长为单位，显微透镜65具有0.0042的波前误差(rms)。在中心物方视场点上的主光线的角度是13.8°。反射镜M1具有219×216mm2(x/y)尺寸。反射镜M2具有520×502mm2(x/y)尺寸。反射镜M3具有2 02×189mm2(x/y)尺寸。反射镜M4具有742×699mm2(x/y)尺寸。在反射镜M1至M4上的中心物方视场点的主光线26的主光线入射角依次是10.48°、3.53°、0.04°和0.02°。在反射镜M1至M4上的最大入射角依次是15.70°、5.58°、27.79°和3.19°。在反射镜M1至M4上的入射角的带宽依次是11.93°、4.46°、27.79°和3.19°。在显微镜像平面58上的工作距离是240mm。在基片平面57上的工作距离是40mm。显微镜像平面58和反射镜M1之间的距离与显微镜像平面58和反射镜M2之间的距离的比值为5.63。在基片平面57和反射镜M1之间的距离以及在成对的反射镜M1-M2和M2-M3之间的距离大于基片平面57和像平面58之间的距离的40％。
可以从下面表格中采集关于显微透镜65的反射镜M1至M4的反射面的光学设计数据，所述表格与关于前面描述的投影光学系统的表格相对应。在这些表格中，“物”是指显微镜像平面58。“像”是指基片平面57。
    表面     半径     厚度     模式
  物反射镜1反射镜2反射镜3反射镜4像     无穷240.546435.560756.829530.970无穷     1350.229-1110.4931653.485-422.992462.9910.000 REFLREFLREFLREFL
系数     M1     M2     M3     M4
KYX2Y2X2YY3X4X2Y2Y4X4YX2Y3Y5X6X4Y2X2Y4Y6X6YX4Y3X2Y5Y7X8X6Y2X4Y4X2Y6Y8X8YX6Y3X4Y5X2Y7Y9X10X8Y2X6Y4X4Y6X2Y8Y10     -1.387402E+000.000000E+00-1.972513E-03-2.046135E-034.924422E-073.892760E-072.843271E-096.307229E-093.357640E-093.303637E-134.517153E-13-1.472281E-14-1.567647E-14-4.271994E-14-3.766656E-14-1.062731E-140.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00  -9.186277E-010.000000E+00-8.152652E-04-8.219532E-041.043274E-081.233789E-08-8.849537E-11-1.868473E-10-9.886660E-111.821786E-143.654773E-141.913697E-14-2.778349E-17-8.658416E-17-8.931045E-17-3.096033E-170.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00  2.479623E+010.000000E+004.304599E-044.280214E-041.420911E-071.433179E-075.644150E-091.095525E-085.323173E-09-9.065558E-13-1.999032E-12-1.039223E-123.227077E-149.037002E-148.435334E-142.620546E-140.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00   1.846234E-010.000000E+003.443510E-053.442623E-05-1.467857E-09-1.285787E-095.790124E-121.192799E-116.015673E-122.636707E-154.573973E-151.907361E-156.941174E-181.569376E-171.111043E-172.369368E-180.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00
N半径     1.000000E+00  1.000000E+00  1.000000E+00   1.000000E+00
系数     M1     M2     M3     M4
Y偏轴X旋转     -419.012-2.721     -607.1628.467     -478.4670.209     -476.646-0.024
第二显微透镜66在图17中示出，并且也可以代替图13中的显微透镜56使用，关于第二显微透镜66的光学数据总结于如下：
物侧数值孔径NA为0.8。正方形物方视场的尺寸为0.8×0.8mm2。放大率为40倍。照明光3的波长为193.0nm。其他的照明光波长也是可能的，例如，可见波长或EUV波长。反射镜M1至M4的光学效果依次(负的：N；正的：P)是NPNP。单个中间像在反射面M2和M3之间位于反射镜M4中的通孔23的区域中。在像侧上，主光线以发散的方式从显微透镜66射出。在基片平面57和像平面58之间的z距离是2048mm。物像偏移是522mm。在瞳孔平面上被照射的表面的24.6％被遮蔽。以照明光3的波长为单位，显微透镜66具有0.016的波前误差(rms)。在中心物方视场点上的主光线的角度是17.1°。反射镜M1具有59×58mm2(x/y)尺寸。反射镜M2具有222×197mm2(x/y)尺寸。反射镜M3具有180×163mm2(x/y)尺寸。反射镜M4具有736×674mm2(x/y)尺寸。在反射镜M1至M4上的中心物方视场点的主光线26的主光线入射角依次是12.23°、3.81°、0.10°和0.14°。在反射镜M1至M4上的最大入射角依次是18.94°、5.66°、24.95°和2.75°。在反射镜M1至M4上的入射角的带宽依次是10.17°、1.81°、24.95°和2.75°。在显微镜像平面58上的工作距离是996mm。在基片平面57上的工作距离是40mm。显微镜像平面58和反射镜M1之间的距离与显微镜像平面58和反射镜M2之间的距离的比值为1.46。在基片平面57和反射镜M1之间的距离以及在成对的反射镜M2-M3之间的距离大于基片平面57和像平面58之间的距离的40％。
可以从下面表格中采集关于显微透镜66的反射镜M1至M4的反射面的光学设计数据，所述表格与关于前面描述的显微透镜65的表格相对应。
表面     半径   厚度     模式
物反射镜1反射镜2反射镜3反射镜4像     无穷138.358352.350521.060523.773无穷     1458.431-462.3911011.807-429.417469.4150.000 REFLREFLREFLREFL
系数     M1     M2     M3     M4
KYX2Y2X2YY3X4X2Y2Y4X4YX2Y3Y5X6X4Y2X2Y4Y6X6YX4Y3X2Y5Y7X8X6Y2X4Y4X2Y6Y8X8YX6Y3X4Y5X2Y7Y9X10X8Y2X6Y4X4Y6X2Y8Y10     2.186021E-010.000000E+00-2.119566E-03-1.870353E-03-2.390768E-05-2.981028E-051.923306E-084.121148E-074.757534E-07-1.446899E-09-7.970490E-09-6.911626E-09-6.957804E-12-6.520224E-125.785767E-115.002226E-113.978450E-141.060921E-15-2.907745E-13-1.895272E-130.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00  -8.967130E-010.000000E+00-6.122040E-04-6.339662E-046.494155E-085.780210E-082.795937E-105.095698E-102.387275E-105.301791E-138.235778E-135.427574E-134.031055E-163.388642E-154.106532E-15-2.665419E-15-3.458637E-18-5.135846E-181.367522E-172.948597E-179.742461E-21-1.149790E-22-3.605842E-20-8.956173E-20-6.962503E-200.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00 1.353344E+010.000000E+003.598902E-044.023778E-04-2.453628E-07-6.744637E-082.925492E-091.819466E-09-6.547683E-10-9.735433E-12-4.591548E-11-3.434264E-114.869018E-141.730353E-138.768509E-14-1.533312E-142.808257E-161.062927E-151.248668E-154.722358E-16-1.224565E-19-8.469691E-19-9.612391E-193.862422E-201.096441E-190.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00   1.426428E-010.000000E+002.150055E-052.187467E-053.235225E-094.604016E-09-1.313710E-12-5.092789E-12-2.809211E-12-3.703196E-15-1.311139E-14-8.056144E-15-2.032419E-18-5.277652E-18-5.976002E-183.256782E-19-2.974086E-21-1.985462E-20-1.673351E-20-2.273773E-22-5.498909E-24-3.121995E-23-9.354588E-23-1.029099E-22-3.729022E-230.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+000.000000E+00
N半径     1.000000E+00  1.000000E+00 0.000000E+00   0.000000E+00
系数     M1     M2     M3     M4
Y偏轴X旋转     -473.594-2.590     -625.44713.500     -517.418-1.408    -517.782-0.608

Claims (39)

1.一种包括多个反射镜(M1至M6；59至62)的成像光学系统(6；35；42；49；56；63；64；65；66)，所述反射镜将位于物平面(4；58)上的物方视场成像在位于像平面(8，57)的像方视场(7)上，所述反射镜中的至少一个(M6；62)具有用于使成像光(3)通过的通孔(23)，该成像光学系统的特征在于：至少一个反射镜(M1至M6；59至62)的反射面是不能用旋转对称函数描述的自由形态表面(27)。
2.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：所述像平面(8，57)与所述物平面(4；58)平行地布置。
3.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：所述成像光(3)以25°的最大反射角被所述反射镜(M1至M6；59至62)反射。
4.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：所述成像光(3)以20°的最大反射角被所述反射镜(M1至M6；59至62)反射。
5.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：所述成像光(3)以16°的最大反射角被所述反射镜(M1至M6；59至62)反射。
6.根据权利要求3所述的成像光学系统，其特征在于：所述成像光(3)在所述成像光学系统(6；35；42；49；56；)内的最大反射角(α)与其在所述像侧的数值孔径的商至多为40°。
7.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：被布置在瞳孔平面(21)的区域中的成像光路上的最后一个反射镜(M6；62)之前的反射镜(M3；59)具有凸形的基本形状。
8.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于至少四个反射镜(M1至M6；59至62)。
9.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于六个反射镜(M1至M6)。
10.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：所述反射镜中的至少两个(M1，M3；M1，M2，M3)具有负的主光线角度放大率。
11.根据权利要求10所述的成像光学系统，其特征在于：具有正的主光线角度放大率的反射镜(M2)被布置在具有负的主光线角度放大率的两个反射镜(M1，M3)之间。
12.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：被引导通过所述最后一个反射镜(M6；62)且居中地通过瞳孔的中心物方点的中心成像光束包围相对于所述像平面(8；57)的大于85°的角度。
13.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：被引导通过所述最后一个反射镜(M6；62)的成像光路在所述反射镜中的通孔(23)的区域内具有在中间像平面(22)中的中间像，在所述物平面(4；58)和中间像平面(22)之间的所述光学系统(M1至M4；59，60)的一部分具有至少2倍的缩小率。
14.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：被布置成成像光路中的倒数第二个反射镜且将所述成像光反射到所述最后一个反射镜(M6；62)的反射镜(M5；61)具有用于使成像光通过的通孔(24)，所述像平面(7)被布置在所述倒数第二个反射镜(M5)的后面，以偏心不超过所述倒数第二个反射镜(M5)的直径的五分之一。
15.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：被布置成成像光路中的倒数第二个反射镜且将所述成像光反射到所述最后一个反射镜(M6；62)的反射镜(M5；61)具有用于使成像光通过的通孔(24)，所述像平面(7)被布置在所述倒数第二个反射镜(M5)的后面，以相对于所述倒数第二个反射镜(M5)居中。
16.根据权利要求14所述的成像光学系统，其特征在于：在所述成像光路上的所述倒数第二个反射镜(M5；61)的曲率半径大于500mm。
17.根据权利要求14所述的成像光学系统，其特征在于：在所述成像光路上的所述倒数第二个反射镜(M5；61)的曲率半径大于1000mm。
18.根据权利要求14所述的成像光学系统，其特征在于：在所述成像光路上的所述倒数第二个反射镜(M5；61)的曲率半径大于1500mm。
19.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：所述成像光学系统照明大于1mm2的像方视场(7)。
20.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：在像侧上的数值孔径至少为0.4。
21.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：在像侧上的数值孔径至少为0.45。
22.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：在像侧上的数值孔径至少为0.5。
23.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：在像侧上的数值孔径至少为0.55。
24.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：在像侧上的数值孔径至少为0.6。
25.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：在像侧上的数值孔径至少为0.65。
26.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：在像侧上的数值孔径至少为0.7。
27.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：其在像侧上是远心的。
28.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：物像偏移(dois)小于100mm。
29.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：物像偏移(dois)小于10mm。
30.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：物像偏移(dois)小于1mm。
31.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：所述相邻反射镜(M2，M3；M3，M4；M4，M5；M5，M6)中的至少一对之间的距离垂直于所述物平面(4；58)和所述像平面(8；57)中的至少一个，并且大于所述物方视场和所述像视场之间的距离的40％。
32.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：至少一个反射镜(M1至M4；M1，M4)具有离用于不作用于所述反射镜上的最近成像光路的所述反射面的小于25mm的最小距离。
33.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：所述成像光(3)被所述反射镜(M6；62)反射到所述像方视场(7)，所述反射镜(M6；62)具有用于使所述成像光(3)通过的通孔(23)，并且是所述成像光路上的最后一个反射镜。
34.一种用于微光刻的投影曝光装置
包括根据权利要求1所述的成像光学系统(6；35；42；49)；
包括用于照明光和成像光(3)的光源(2)；
包括用于将所述照明光(3)导向所述成像光学系统(6；35；42；49)的物方视场的透镜系统(5)。
35.根据权利要求34所述的投影曝光装置，其特征在于：用于产生所述照明光(3)的光源(2)形成有在10和30mm的波长。
36.一种用于制造微结构元件的方法，包括下述步骤：
提供刻线(9)和晶片(10)，
通过使用根据权利要求34所述的投影曝光装置，将所述刻线(9)上的结构投影到所述晶片(10)的光敏层上，
在所述晶片(10)上制造微结构。
37.一种微结构元件，其根据权利要求36所述的方法制造。
38.成像光学系统作为显微透镜(56)使用的一种用途，当以这样的方式使用时的所述光学元件的布置与根据权利要求1所述的那些部分相对应，其条件是，物平面和像平面交换。
39.在检查基片(10)时的根据权利要求38所述的用途，所述基片将要通过光刻投影曝光装置被投影曝光曝光或者已经被曝光。
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