DE102006047387A1

DE102006047387A1 - Compact 3-mirror lens

Info

Publication number: DE102006047387A1
Application number: DE200610047387
Authority: DE
Inventors: Erik Sohmen; Hans-Jürgen Mann
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2006-10-06
Filing date: 2006-10-06
Publication date: 2008-04-10
Also published as: WO2008043433A8; WO2008043433A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein katoptrisches Objektiv für Wellenlängen zur Abbildung eines Objektes in einer Objektebene in ein Bild in einer Bildebene, wobei das Objektiv wenigstens vier reflektierende Spiegelflächen (M1, M2, M3, M4) umfasst, die auf wenigstens drei Spiegel (S1, S2, S3) ausgebildet werden, wobei zwei Spiegel (S2, S3) eine Öffnung für den Durchtritt eines Strahlbüschels, das das Objektiv von der Objektebene zur Bildebene durchläuft, aufweisen und ein Spiegel keine Öffnung für den Durchtritt eines Strahlbüschels aufweist.The invention relates to a catoptric lens for wavelengths for imaging an object in an object plane into an image in an image plane, the objective comprising at least four reflecting mirror surfaces (M1, M2, M3, M4) which are arranged on at least three mirrors (S1, S2, S2). S3), wherein two mirrors (S2, S3) have an opening for the passage of a beam bundle, which passes through the lens from the object plane to the image plane, and a mirror has no opening for the passage of a beam tuft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Objektiv, insbesondere ein Projektionsobjektiv, bevorzugt ein Mikrolithographie-Projektionsobjektiv mit vier reflektierenden Spiegelflächen, die auf 3 Spiegeln ausgebildet werden, wobei höchstens zwei Spiegel eine Öffnung für den Durchtritt eines Strahlbüschels, welches das Objektiv von der Objektebene zur Bildebene durchläuft, aufweisen.The The invention relates to an objective, in particular a projection objective, prefers a microlithography projection lens with four reflective Mirror surfaces, which are formed on 3 mirrors, with at most two mirrors an opening for the passage a ray bundle, which passes through the lens from the object plane to the image plane.

Das erfindungsgemäße Objektiv ist insbesondere für Licht einer Wellenlänge ≤ 193 nm geeignet, aber nicht hierauf beschränkt.The lens according to the invention is especially for Light of a wavelength ≤ 193 nm suitable, but not limited to this.

Um auch sehr kleine Strukturbreiten herstellen zu können, wird derzeit der Einsatz von Lichtwellenlängen ≤ 193 nm, insbesondere von Licht mit Wellenlängen im Bereich des Röntgenlichtes, sogenannte EUV-Strahlung, diskutiert.Around To be able to produce very small structural widths, is currently the use of light wavelengths ≤ 193 nm, in particular of light with wavelengths in the area of the X-ray light, so-called EUV radiation, discussed.

Betreffend Mikrolithographieanlagen, die derartiges Röntgenlicht verwenden, gibt es eine Vielzahl von Patentanmeldungen. Des Weiteren gibt es auch eine Vielzahl von Patentanmeldungen betreffend Mikrolithographie-Projektionsobjektive, die speziell für einen Einsatz in einer derartigen Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage entwickelt wurden.Concerning Microlithography equipment using such X-ray light gives there are a lot of patent applications. Furthermore, there are also a large number of patent applications relating to microlithography projection objectives, specially for an insert in such a microlithography projection exposure apparatus were developed.

Neben den Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlagen werden auch optische Vorrichtungen benötigt, mit denen Entwicklung und Qualifizierung für die Lithographie notwendiger Prozesse, wie z. B. die Entwicklung von Photolacken, möglich ist, sowie Inspektionssysteme für die Qualifizierung von Masken und belichteten Wafern. Eine Vorrichtung für die Prozessentwicklung für die EUV-Lithographie ist beispielsweise aus der WO 03/075068 bekannt geworden ist. Die aus der WO 03/075068 bekannt gewordene Vorrichtung, zeichnet sich dadurch aus, dass das Projektionsobjektiv lediglich zwei Spiegel umfasst, wobei die bildseitige numerische Apertur des Objektives NA = 0,30 beträgt. Die Korrektur der Bildfeldkrümmung wird dadurch erreicht, dass die Spiegel nahezu gleiche Krümmungsradien besitzen, und die Korrektur der sphärischen Aberrationen wird durch eine Asphärisierung der Spiegel erzielt.In addition to the microlithography projection exposure systems and optical devices are required with which development and qualification for the lithography of necessary processes such. As the development of photoresists, is possible, and inspection systems for the qualification of masks and exposed wafers. A device for the process development for the EUV lithography, for example, from WO 03/075068 has become known. The from the WO 03/075068 become known device is characterized in that the projection lens comprises only two mirrors, wherein the image-side numerical aperture of the lens NA = 0.30. The correction of the field curvature is achieved by the mirrors having nearly equal radii of curvature, and the correction of the spherical aberrations is achieved by aspherizing the mirrors.

Bei dem aus der WO 03/075068 bekannten Projektionssystem besteht das Problem, dass die bildseitige numerische Apertur von NA = 0,30 so klein ist, dass dieses Projektionssystem für die Prozessentwicklung von Lithographiesystemen mit einer bildseitigen Apertur von NA > 0,30 nicht geeignet ist.In the from the WO 03/075068 The known projection system has the problem that the image-side numerical aperture of NA = 0.30 is so small that this projection system is not suitable for the process development of lithography systems with a image-side aperture of NA> 0.30.

Ein weiteres Objektiv mit zwei Reflektionen zeigt die US 5,071,240 und hier insbesondere die 8. Nachteilig an dem System aus der US 5,071,240 ist, dass es aufgrund der starken Bildfeldkrümmung für die Abbildung eines Feldes in der Größenordnung von 0,2 mm × 0,6 mm² oder größer nicht geeignet ist.Another lens with two reflections shows the US 5,071,240 and here especially the 8th , A disadvantage of the system from the US 5,071,240 is that due to the strong field curvature it is not suitable for imaging a field on the order of 0.2 mm × 0.6 mm ² or larger.

Aus der EP 0267766 sind katoptrische Reduktionssysteme mit 3 Spiegeln sowie 4 Reflektionen bekannt geworden. Nachteilig an dem System aus der EP 0267766 , ist, dass auch dieses System lediglich eine bildseitige numerische Apertur NA von 0,3 aufweist. Ein weiterer Nachteil ist, dass bei diesem System sämtliche Spiegel eine Öffnung aufweisen. Hierdurch ist es nicht möglich, die die Obskuration definierende Obskurationsblende auf einem Spiegel zu positionieren.From the EP 0267766 Catoptric reduction systems with 3 mirrors and 4 reflections have become known. A disadvantage of the system from the EP 0267766 , is that this system also has only a picture-side numerical aperture NA of 0.3. Another disadvantage is that in this system all mirrors have an opening. As a result, it is not possible to position the obscuration-defining obscuration diaphragm on a mirror.

Aus der US 5,212,588 ist ein Zwei-Spiegelsystem bekannt geworden, bei dem jeder der beiden Spiegel zweifach reflektierend wirkt. Nachteilig an diesem System ist, dass aufgrund der geringen Anzahl an Spiegeln und damit der wenigen Freiheitsgrade keine ausreichend hohe Apertur korrigiert werden kann. Ein weiterer Nachteil des aus der US 5,212,588 bekannten Zwei-Spiegelsystems ist, dass die Aperturblende auf einem Spiegel mit einer Öffnung, einem sog. durchbohrten Spiegel, lokalisiert ist. Bei einem solchen System ist es nicht möglich, die die Obskuration definierende Obskurationsblende direkt auf einem Spiegel zu positionieren.From the US 5,212,588 has become known a two-mirror system, in which each of the two mirrors acts twice reflective. A disadvantage of this system is that due to the small number of mirrors and thus the few degrees of freedom, a sufficiently high aperture can not be corrected. Another disadvantage of the from the US 5,212,588 known two-mirror system is that the aperture stop on a mirror with an opening, a so-called. Pierced mirror is located. In such a system, it is not possible to position the obscuration-defining obscuration diaphragm directly on a mirror.

Hochaperturige Spiegelsysteme zeigt beispielsweise die US 6,894,834 . In der US 6,894,834 sind 4- und 6-Spiegel-Systeme mit zentraler Öffnung gezeigt, die eine bildseitige Apertur von NA = 0,7 bzw. NA = 0,9 aufweisen. Auch bei diesen Systemen lässt sich die Obskurationsblende nicht auf einem Spiegel lokalisieren, da sämtliche Spiegel der Systeme, die in der US 6,844,834 gezeigt sind, eine zentrale Öffnung aufweisen.High-aperture mirror systems, for example, show the US 6,894,834 , In the US 6,894,834 4 and 6-mirror systems are shown with central aperture having an image-side aperture of NA = 0.7 and NA = 0.9, respectively. Even with these systems, the obscuration diaphragm can not be located on a mirror since all the mirrors of the systems used in the US 6,844,834 are shown to have a central opening.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Objektiv anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik überwindet.task The invention is to provide a lens that has the disadvantages of the prior art overcomes.

Wird das Objektiv als Mikrolithographie-Projektionssystem ausgebildet, so soll sich ein derartiges Projektionsobjektiv dadurch auszeichnen, dass ein Objektfeld ausreichender Größe mit möglichst großer bildseitiger Apertur, z.B. NA > 0.3, bevorzugt NA ≥ 0.5, besonders bevorzugt NA ≥ 0.7 abgebildet werden kann. Bevorzugt soll der Durchmesser des Bildfeldes mehr als 10 μm, bevorzugt mehr als 100 μm und die bildseitige Apertur NA ≥ 0,3, bevorzugt ≥ 0,5, ganz bevorzugt ≥ 0,7 sein.If the objective is designed as a microlithography projection system, such a projection objective should be distinguished by the fact that an object field of sufficient size can be imaged with as large a picture as possible tiger aperture, for example, NA> 0.3, preferably NA ≥ 0.5, particularly preferably NA ≥ 0.7 can be mapped. The diameter of the image field should preferably be more than 10 μm, preferably more than 100 μm, and the image-side aperture NA ≥ 0.3, preferably ≥ 0.5, very preferably ≥ 0.7.

Wird das Objektiv als Mikroskopobjektiv oder als Objektiv zur Untersuchung von Masken- oder Waferstrukturen eingesetzt, so soll die Größe des zu untersuchenden Objektfeldes ausreichend groß sein und das Objektiv eine möglichst große objektseitige Apertur aufweisen. Bevorzugt soll der Durchmesser des Objektfeldes mehr als 10 μm, bevorzugt mehr als 100 μm und die objektseitige Apertur NA ≥ 0,3, bevorzugt ≥ 0,5, ganz bevorzugt ≥ 0,7 sein.Becomes the lens as a microscope objective or as an objective for examination used by mask or wafer structures, so the size of the be sufficiently large and the lens one preferably size have object-side aperture. Preferably, the diameter should of the object field more than 10 μm, preferably more than 100 μm and the object-side aperture NA ≥ 0.3, preferably ≥ 0.5, very preferably ≥ 0.7 be.

Der Teil des Objektivs mit hoher Apertur liegt somit bei einem Objektiv, das als Mikrolithographie-Projektionssystem eingesetzt wird, auf der Bildseite. Bei einem Objektiv, das als Mikroskop eingesetzt wird, liegt der hochaperturige Teil des Objektivs auf der Objektseite.Of the Part of the high-aperture lens is thus a lens, which is used as a microlithography projection system on the picture page. For a lens used as a microscope is the high-aperture part of the lens on the object side.

Des Weiteren soll das Objektiv einfach und mit geringem Aufwand herzustellen sein.Of Furthermore, the objective is to produce simply and with little effort be.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass bei einem Objektiv gemäß der Erfindung das Objektiv wenigstens vier reflektierende Spiegelflächen umfasst, die auf drei Spiegeln ausgebildet werden. Von den drei Spiegeln verfügen zwei Spiegel über eine Öffnung für den Durchtritt eine Strahlbüschels, das das Objektiv von einer Objektebene zu einer Bildebene durchläuft. Ein Spiegel verfügt über keine Öffnung für den Durchtritt eines Strahlbüschels, welches das Objektiv von der Objektebene zur Bildebene durchläuft. Hierdurch ist es vorteilhafterweise möglich, auf dem Spiegel, der keine Öffnung aufweist, eine Obskurationsblende auszubilden. Mit einer Obskurationsblende wird die Größe der Mittenabschattung, d. h. die Größe des nicht beleuchteten Bereiches bevorzugt im Bereich der optischen Achse eingestellt. Hierbei sollte bevorzugt die Obskurationsblende so gewählt werden, dass die Größe der Abschattung eine Apertur aufweist, die wenigstens der größten Öffnungsapertur der Spiegel mit Öffnung für den Durchtritt des Strahlbüschel entspricht, um eine Vignettierung des abbildenden Lichtbündels durch das Spiegelsubstrat zu vermeiden.According to the invention this is achieved in that in a lens according to the invention, the lens includes at least four reflective mirror surfaces, the three Mirrors are formed. Of the three mirrors, two mirrors have an opening for passage a bundle of tufts, which passes through the lens from an object plane to an image plane. One Mirror has no opening for passage a ray bundle, which passes through the lens from the object plane to the image plane. This is it is advantageously possible on the mirror, no opening has to form a Obskurationsblende. With an obscuration panel becomes the size of the center shading, d. H. the size of not illuminated area preferably in the region of the optical axis set. Here, the obscuration diaphragm should preferably chosen be that size of shading has an aperture which is at least the largest aperture aperture of the mirrors with opening for the Passage of the tuft corresponds to a vignetting of the imaging light beam through to avoid the mirror substrate.

Erfindungsgemäß beträgt die numerische Apertur NA auf der hochaperturigen Seite des Objektives mehr als 0,3, bevorzugt > 0,32, ganz bevorzugt mehr als 0,4, insbesondere bevorzugt mehr als 0,5. Das Objektiv ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung derart ausgebildet, dass das Feld auf der hochaperturigen Seite des Objektives eine Ausdehnung im Bereich 0,1 mm² × 0,5 mm² bis 1,0 × 1,0 mm², insbesondere im Bereich von 0,2 mm² × 0,6 mm² bis 1,0 × 1,0 mm² besitzt und die Abbildung beugungsbegrenzt ist. Wie zuvor beschrieben befindet sich die hochaperturige Seite des Objektives bei einem Objektiv, das zur Abbildung beispielsweise als Mikrolithographieobjektiv Verwendung findet auf der Bildseite, bei einem Objektiv, das als Mikroskop Verwendung findet, auf der Objektseite. Da das Feld bevorzugt Abmaße < 1 mm in jeder Feldrichtung hat, d.h. das Feld bevorzugt kleiner als 1 × 1 mm² ist, kann das katoptrische Objektiv gemäß der Erfindung ein Feld, das von der optischen Achse HA des Objektives durchdrungen wird, ein sogenanntes on-axis Feld, abbilden. Das katoptrische Objektiv kann somit sowohl als Projektionsobjektiv für Mikrolithographieanlagen wie auch im Bereich der Mikroskopie insbesondere auch für die Inspektion von Lithographiemasken und belichteten Wafern eingesetzt werden.According to the invention, the numerical aperture NA on the high-aperture side of the objective is more than 0.3, preferably> 0.32, more preferably more than 0.4, particularly preferably more than 0.5. The lens is formed in a preferred embodiment of the invention such that the field on the high-aperture side of the lens has an extension in the range of 0.1 mm ² × 0.5 mm ² to 1.0 × 1.0 mm ² , in particular in the range of 0.2 mm ² × 0.6 mm ² to 1.0 × 1.0 mm ² and the image is diffraction-limited. As described above, the high-aperture side of the objective is located on the object side in an objective used for imaging, for example, as a microlithography objective on the image side, in an objective used as a microscope. Since the field preferably has dimensions <1 mm in each field direction, ie, the field is preferably less than 1 × 1 mm ² , the catoptric lens according to the invention, a field, which is penetrated by the optical axis HA of the objective, a so-called on -axis field, map. The catoptric objective can thus be used both as a projection objective for microlithography systems and also in the field of microscopy, in particular also for the inspection of lithographic masks and exposed wafers.

Dadurch, dass in einem bevorzugten System drei Spiegel für insgesamt vier reflektierende Spiegelflächen verwendet werden, also ein Spiegel zweifach reflektierend genutzt wird, wird durch die gerade Anzahl von Reflektionen gewährleistet, dass Objektebene und Bildebene auf verschiedenen Seiten des Objektives liegen und daher keine Bauraumkonflikte zwischen den in diesen beiden Ebenen typischerweise angeordneten Objekten auftreten können. Des Weiteren zeichnet sich das System durch einen niedrigen Herstellaufwand aus, da nur drei Spiegel mechanisch bearbeitet werden müssen. Insbesondere sind lediglich drei Interferometer notwendig, um die asphärischen Spiegeloberflächen zu prüfen. Unabhängig hiervon können einzelne Spiegel des beanspruchten Systems sphärisch oder sogar als Planspiegel ausgestaltet werden.Thereby, that in a preferred system three mirrors for a total of four reflective mirror surfaces used, so a mirror used twice reflected is ensured by the even number of reflections that object plane and image plane on different sides of the lens lie and therefore no space constraints between the in these two Layers of typically arranged objects can occur. Of Furthermore, the system is characterized by a low production cost, because only three mirrors have to be mechanically processed. Especially Only three interferometers are necessary to the aspherical mirror surfaces to consider. Independently thereof individual mirrors of the claimed system spherical or even as a plane mirror be designed.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Spiegelfläche als konvexe Spiegelfläche ausgebildet. Die erste Spiegelfläche hat mehrere Aufgaben. So wirkt der erste Konvexspiegel in Kombination mit den beiden Konkavspiegeln als abbildendes Element. Weiterhin korrigiert der Konvexspiegel die Bildfeldkrümmung, die durch die beiden Konkavspiegel verursacht wird. Weiterhin kann auf dem Konvexspiegel eine Aperturblende angeordnet werden. Falls die Apertur variiert werden soll, werden zusätzlich ein- und ausschwenkbare Aperturblenden benötigt. Da der Konvexspiegel ein Spiegel ist, der keine Öffnung aufweist, kann auf dem Konvexspiegel auch eine Obskurationsblende angeordnet werden. Die Obskurationsblende liegt dann in einer Blendenebene des Objektivs. Insgesamt ist es also möglich, mit einem solchen System eine hohe Auflösung über einem ausreichenden Bildfeld zu erreichen, und zudem eine Obskurationsblende auf einem Spiegel unter Verwendung einer minimalen Spiegelanzahl zu plazieren. Eine derartige Ausgestaltung kombiniert die Vorteile des Designs wie aus der WO 03/075068 bekannt mit denen eines konzentrischen Schwarzschilddesigns.In a preferred embodiment of the invention, the first mirror surface is formed as a convex mirror surface. The first mirror surface has several tasks. Thus, the first convex mirror in combination with the two concave mirrors acts as an imaging element. Furthermore, the convex mirror corrects the field curvature caused by the two concave mirrors. Furthermore, an aperture diaphragm can be arranged on the convex mirror. If the aperture is to be varied, in addition, swing-in aperture stops are required. Since the convex mirror is a mirror that has no opening, an obscuration diaphragm can also be arranged on the convex mirror. The obscuration diaphragm then lies in a diaphragm plane of the objective. Overall, it is thus possible to achieve a high resolution over a sufficient field of view with such a system, and also an obscuration diaphragm on one To place mirrors using a minimum number of mirrors. Such a design combines the advantages of the design as from WO 03/075068 known with those of a concentric Schwarzschilddesigns.

Alternativ lässt sich eine Aperturblende auch an einer anderen Stelle des Strahlenganges anordnen, z.B. zwischen der dritten und der vierten Reflexion. An dieser Stelle lässt sich die Aperturblende sogar in besonders einfacher Form, nämlich in Form einer Irisblende realisieren. In diesem Falle befindet sich jedoch die als Konvexspiegel ausgebildete erste reflektierende Fläche M1 nicht mehr in einer Blendenebene. Eine dort angeordnet Obskurationsblende führt dann zu einer feldabhängigen Pupillenabschattung, die jedoch aufgrund der kleinen Feldgröße für bestimmte Anwendungen tolerierbar ist.alternative let yourself an aperture diaphragm also at another point of the beam path arrange, e.g. between the third and the fourth reflection. At this place lets the aperture stop even in a particularly simple form, namely in Realize the shape of an iris diaphragm. In this case is located however, the first reflecting surface M1 formed as a convex mirror does not more in a fade plane. An obscuration panel arranged there then leads to a field-dependent Pupillenabschattung, but due to the small field size for certain Applications is tolerable.

Bevorzugt weist das Objektiv einen Abbildungsmaßstab von 4× oder größer bspw. 5×, 8× oder 10× oder sogar 100× auf. Abbildungsmaßstäbe von mehr als 100× sind insbesondere bei Verwendung des Objektives in Mikroskopanwendungen von Interesse. Bei Verwendung des Objektives in Mikroskopanwendungen kann das Objektiv bevorzugt so ausgebildet werden, dass das Objekt nach unendlich abgebildet wird. Eine Abbildung des Objektes ins Unendliche, d. h. eine Bildebene im Unendlichen, hat den Vorteil, dass durch diesen Aufbau bildseitig ein kollimierter Strahlengang ausgebildet wird. Hierdurch wird bspw. zur Auskopplung von Licht oder für die Detektion des Lichtes eine definierte Schnittstelle zur Verfügung gestellt. Mit Hilfe einer Tubusoptik, die in dem bildseitigen kollimierten Strahlengang eingebracht werden kann, kann das Bild, das im Unendlichen liegt, ins endliche abgebildet und beobachtet werden. Zur Auskopplung von Licht ist es möglich, an beliebigen Stellen im kollimierten Strahlengang einen Strahlteiler einzubringen. Mit Hilfe des Strahlteilers kann bspw. Licht zur Beobachtung ausgekoppelt werden.Prefers For example, the lens has a magnification of 4 × or larger, for example, 5 ×, 8 × or 10 × or even 100 ×. Picture scales of more than 100x especially when using the lens in microscope applications of interest. When using the lens in microscope applications can the lens is preferably formed so that the object after is displayed infinitely. An illustration of the object at infinity, d. H. an image plane at infinity, has the advantage of being through this structure image side formed a collimated beam path becomes. As a result, for example, for the extraction of light or for detection of the light provided a defined interface. With the help of a tube optic, in the image-side collimated Beam path can be introduced, the image that is at infinity lies, be finely imaged and observed. For decoupling of light it is possible to arbitrary locations in the collimated beam path a beam splitter contribute. With the help of the beam splitter can, for example, light for observation be decoupled.

Umgekehrt ist auch ein Objektiv möglich, bei dem das Objekt im Unendlichen liegt. Hierdurch wird eine definierte Schnittstelle für die Einkopplung von Licht bspw. für die Beleuchtung zur Verfügung gestellt. Die Einkoppelung kann bspw. wiederum mit Hilfe eines Strahlteilers erfolgen, der an beliebiger Stelle im objektseitigen kollimierten Strahlengang angeordnet werden kann. Eine Abbildung aus dem Unendlichen ins Endliche erfolgt insbesondere bei einer Verwendung des Objektives zur Abbildung von Objekten wie bspw. bei einer Verwendung des Objektives in einem Fotoapparat.Vice versa a lens is also possible where the object lies at infinity. This will become a defined Interface for the coupling of light, for example, provided for the lighting. The coupling can, for example, in turn, with the help of a beam splitter done at any point in the object-side collimated Beam path can be arranged. An illustration from the infinite in particular takes place when using the lens for mapping objects, such as when using the lens in a camera.

Die Abbildungsmaßstäbe können im Design sehr leicht durch eine Veränderung der Eingangsschnittweite und eine entsprechende Wahl der Abstände und Spiegelparameter wie Radien oder Asphärenkonstanten realisiert werden. Das Objektiv gemäß der Erfindung ist aber nicht nur dazu geeignet, in Mikrosteppern eingesetzt zu werden, bei denen ein Objekt verkleinert in ein Bild abgebildet wird, sondern auch für mikroskopische Anwendungen wie z. B. Masken- und Waferinspektionssysteme. In einem derartigen Fall muss das Objektiv in umgekehrter Richtung zur Vergrößerung eingesetzt werden, d.h. das Objekt befindet sich am hochaperturigen Ende des Objektives. Die Bildebene des Reduktionsobjektivs wird dann zur Objektebene und die Objektebene des Reduktionsobjektivs zur Bildebene. Im Strahlengang von der Objektebene zur Bildebene ist bei einem Projektionsobjektiv dann die erste, zweite und dritte Spiegelfläche eine konkave Spiegelfläche und die vierte Spiegelfläche eine konvexe Spiegelfläche.The Image scales can be found in the Design very easy due to a change in the entrance cut and an appropriate choice of distances and mirror parameters such as Radii or aspheric constants will be realized. The lens according to the invention is not only suitable for use in microsteps in which an object is mapped into a picture, but also for microscopic Applications such. B. mask and wafer inspection systems. In one In such case, the lens must be used in the opposite direction to the magnification are, i. the object is located at the high - aperture end of the Objective. The image plane of the reduction lens then becomes Object plane and the object plane of the reduction lens to the image plane. In the beam path from the object plane to the image plane is at a Projection lens then the first, second and third mirror surface one concave mirror surface and the fourth mirror surface a convex mirror surface.

Für die Verwendung als Masken- und/oder Waferinspektionssystem können verschiedene Beleuchtungsarten des Objektes wie z. B. eine Auflichtbeleuchtung, eine zentrale Dunkelfeldbeleuchtung oder eine schräge Beleuchtung realisiert werden. Durch die objektseitig hohe Apertur bei einem für mikroskopische Anwendungen eingesetzten System wie hier beschrieben, kann das Objektiv bei schräger Beleuchtung und Subaperturen von 0,2 und größer mit verschiedenen Einfallswinkeln genutzt werden.For the use As a mask and / or wafer inspection system, different types of illumination can be used of the object such. B. a reflected light illumination, a central dark field illumination or an oblique Lighting can be realized. Through the object-side high aperture at one for microscopic applications as described herein, the lens can be at an angle Illumination and subapertures of 0.2 and greater with different angles of incidence be used.

Je nach Anwendungsfall wird das Objektiv in einem System mit einer breitbandigen Lichtquelle, beispielsweise einer Quecksilberlampe oder einer Leuchtdiode oder einer schmalbandigen Lichtquelle, beispielsweise einem KrF- oder ArF-Laser oder einer EUV-Lichtquelle eingesetzt.ever After use, the lens in a system with a broadband light source, such as a mercury lamp or a light emitting diode or a narrow band light source, for example a KrF or ArF laser or an EUV light source used.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele beschrieben werden. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the embodiments become. Show it:

1: ein Beispiel eines on-axis-Spiegels mit Öffnung 1 : an example of an on-axis mirror with aperture

2a–2d: den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung 2a - 2d : the structure of a first embodiment of the invention

3a–3d: den Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung. 3a - 3d : the structure of a second embodiment of the invention.

Generell können die Spiegel in dem erfindungsgemäßen Projektionsobjektiv in zwei Gruppen aufgeteilt werden:

– Spiegel umfassend eine Öffnung für den Durchtritt von Strahlung und
– Spiegel bei denen keine Öffnungen vorhanden sind.

In general, the mirrors in the projection objective according to the invention can be divided into two groups to be shared:

- Mirror comprising an opening for the passage of radiation and
- Mirrors where there are no openings.

Ein Beispiel eines Spiegels 2600 der eine Öffnung für den Durchtritt eines Strahlbüschels umfasst, ist in 1 gezeigt. Der Spiegel 2600 umfasst eine Öffnung 2610. Der Spiegel 2600 kann im Projektionsobjektiv so angeordnet sein, dass die optische Achse 2105 die Öffnung 2610 schneidet. Der Spiegel 2600 ist von kreisförmiger Form mit einem Durchmesser D. Die Öffnung hat einen Durchmesser D_o.An example of a mirror 2600 which comprises an opening for the passage of a jet tuft is in 1 shown. The mirror 2600 includes an opening 2610 , The mirror 2600 can be arranged in the projection lens so that the optical axis 2105 the opening 2610 cuts. The mirror 2600 is of circular shape with a diameter D. The opening has a diameter D _o .

In Ausführungsbeispielen, in denen das Projektionsobjektiv mehr als einen Spiegel mit einer Öffnung umfasst, können die Öffnungen in verschiedenen Spiegeln von gleicher Form oder unterschiedlicher Form ausgebildet werden. Des Weiteren können die Öffnungen für den Durchtritt von Strahlung in unterschiedlichen Spiegeln dieselbe Dimension oder unterschiedliche Dimensionen besitzen.In Embodiments, in which the projection lens comprises more than one mirror with an opening, can the openings in different mirrors of the same shape or different Form to be formed. Furthermore, the openings for the passage of radiation in different mirrors the same dimension or different Own dimensions.

Im Allgemeinen kann das Projektionsobjektiv Spiegel unterschiedlicher Form und Größe umfassen, in Abhängigkeit vom Design.in the In general, the projection lens can mirror different Include shape and size, dependent on from the design.

In vorliegendem Fall ist der Spiegel mit Öffnung rotationssymmetrisch zu einer optischen Achse HA des Systems, da es sich bei dem System in 2a–2d und 3a–3d um ein on-axis System handelt. Bei derartigen Systemen ist auch ein Spiegel ohne Öffnung rotationssymmetrisch zur optischen Achse HA.In the present case, the mirror with opening is rotationally symmetric to an optical axis HA of the system, since it is in the system in 2a - 2d and 3a - 3d is an on-axis system. In such systems, a mirror without opening is rotationally symmetrical to the optical axis HA.

In 2a ist im Schnitt in der Meridionalebene ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Meridionalebene ist die Ebene, die die optische Achse HA des Objektives und bei on-axis Systemen wie den in 2a bis 2d und 3a bis 3d gezeigten einen außeraxialen Bildpunkt enthält. Bei dem in 2a gezeigten System handelt es sich um ein Projektionsobjektiv für die Mikrolithographie. Der niederaperturige Teil des Objektives liegt objektseitig; der hochaperturige Teil des Objektives liegt bildseitig. Das Strahlbüschel durchläuft das Projektionsobjektiv 102 von der Objektebene 100 zu einer Bildebene 200. In der Objektebene 100 ist bspw. eine Maske, bspw. ein Retikel angeordnet. Das von der Objektebene 100 ausgehende Licht eines Lichtbüschels wird von einer ersten reflektierenden Fläche M1 auf einem Spiegel S1 reflektiert, trifft auf eine zweite reflektierende Fläche M2 auf einem zweiten Spiegel S2, anschließend wird der Lichtstrahl von der zweiten reflektierenden Fläche auf eine dritte reflektierende Fläche M3 auf einem Spiegel S3 reflektiert und von der reflektierenden Fläche M3 auf die reflektierende Fläche M4, die auf dem Spiegel S2 angeordnet ist. Von der reflektierenden Fläche M4 wird das Licht des Lichtbüschels in die Bildebene 200 reflektiert. Der Spiegel S2 umfasst somit zwei reflektierende Flächen, nämlich die reflektierende Fläche M2 und M4. Der Spiegel S2 wird also doppelt genutzt. Die erste reflektierende Fläche M1 liegt in einer Pupillenebene 101 des Objektivs. In der Pupillenebene 101 kann eine variable Aperturblende B angeordnet sein.In 2a is shown in section in the Meridionalebene a first embodiment of the invention. The meridional plane is the plane that defines the optical axis HA of the objective and in on-axis systems such as those in 2a to 2d and 3a to 3d contains an off-axis pixel shown. At the in 2a The system shown is a projection objective for microlithography. The low-aperture part of the objective lies on the object side; the high-aperture part of the objective is on the image side. The beam tumbles through the projection lens 102 from the object plane 100 to an image plane 200 , In the object plane 100 is, for example, a mask, for example. A reticle arranged. That of the object plane 100 outgoing light of a light pencil is reflected by a first reflecting surface M1 on a mirror S1, strikes a second reflecting surface M2 on a second mirror S2, then the light beam is reflected by the second reflecting surface onto a third reflecting surface M3 on a mirror S3 and from the reflecting surface M3 to the reflecting surface M4 disposed on the mirror S2. From the reflecting surface M4, the light of the light tufts in the image plane 200 reflected. The mirror S2 thus comprises two reflecting surfaces, namely the reflecting surface M2 and M4. The mirror S2 is therefore used twice. The first reflecting surface M1 lies in a pupil plane 101 of the lens. At the pupil level 101 a variable aperture diaphragm B can be arranged.

Die Spiegel S2 und S3 sind Spiegel mit einer zentralen Öffnung, die den Durchtritt des von der Objektebene 100 zur Bildebene 200 verlaufenden Strahlbüschels erlaubt. Dies ist detailliert in 2b dargestellt. Die Darstellung gemäß 2b zeigt den abbildenden Strahlengang 500 eines Lichtbüschels mit äußeren Randstrahlen 104.1, 104.2 und inneren Randstrahlen 106.1, 106.2 in der Meridionalebene. Die Lage der äußeren und inneren Randstrahlen 104.1, 104.2, 106.1 106.2 wird durch die Größe der ersten Öffnung O1, die Größe der zweiten Öffnung O2 und dem Durchmesser der Fläche M1 bestimmt. Des Weiteren weist das Objektiv gemäß 2a und 2b einen Abbildungsmaßstab von 4× und eine bildseitige Apertur von NA = 0,5 auf. Andere Abbildungsmaßstäbe, z. B. 5×, 8×, 10× können leicht durch Verlängerung der Eingangsschnittweite realisiert werden. In dem in 2a bis 2d gezeigten Beispiel eines Projektionsobjektives bedeutet ein Abbildungsmaßstab von 4×, dass ein Objekt in der Objektebene 100 4-fach verkleinert in die Bildebene 200 abgebildet wird.The mirrors S2 and S3 are mirrors with a central opening, which is the passage of the object plane 100 to the picture plane 200 extending beam tuft allowed. This is detailed in 2 B shown. The representation according to 2 B shows the imaging beam path 500 a tuft of light with outer marginal rays 104.1 . 104.2 and inner marginal rays 106.1 . 106.2 in the meridional plane. The location of the outer and inner marginal rays 104.1 . 104.2 . 106.1 106.2 is determined by the size of the first opening O1, the size of the second opening O2 and the diameter of the area M1. Furthermore, the lens according to 2a and 2 B a magnification of 4 × and an image-side aperture of NA = 0.5. Other magnifications, z. B. 5 ×, 8 ×, 10 × can be easily realized by extending the input slice size. In the in 2a to 2d In the example of a projection lens shown, a magnification of 4 × means that an object is in the object plane 100 4 times reduced in the image plane 200 is shown.

Die erste reflektierende Fläche M1 ist eine konvexe Spiegelfläche, die zweite M2, dritte M3 und vierte M4 reflektierende Fläche sind jeweils konkave Spiegelflächen. Das in den 2a und 2b dargestellte Objektiv besitzt kein Zwischenbild, und besitzt daher eine kurze Baulänge. Als Baulänge wird vorliegend der Abstand zwischen der Objektebene 100 und der Bildebene 200 entlang der optischen Achse HA bezeichnet. Erfindungsgemäß ist auf dem ersten Spiegel eine Obskurationsblende OBS ausgebildet, mit der die Mittenabschattung eingestellt wird. Die Größe der Obskurationsblende OBS wird im Wesentlichen dadurch bestimmt, dass ein vignettierungsfreier Strahlengang von der Objektebene 100 zur Bildebene 200 ausgebildet wird.The first reflecting surface M1 is a convex mirror surface, the second M2, third M3 and fourth M4 reflecting surfaces are concave mirror surfaces, respectively. That in the 2a and 2 B Lens shown has no intermediate image, and therefore has a short length. The overall length is the distance between the object plane 100 and the picture plane 200 along the optical axis HA. According to the invention, an obscuration diaphragm OBS is formed on the first mirror, with which the center shading is set. The size of the obscuration diaphragm OBS is essentially determined by a vignetting-free beam path from the object plane 100 to the picture plane 200 is trained.

Die Obskurationsblende OBS liegt vorliegend in der Pupillenebene 101, in der auch eine Aperturblende B angeordnet sein kann. Die Obskurationsblende OBS kann beispielsweise durch eine Antireflexbeschichtung auf dem Spiegel S1 realisiert werden. Die Obskurationsblende schattet die Mitte des Strahlenganges von der Objektebene 100 zur Bildebene 200 ab. Dadurch dass die Obskurationsblende in einer Pupillenebene angeordnet ist, definiert sie eine feldunabhängige Pupillenobskuration, d.h. die Pupille hat für alle Feldpunkte die gleiche ringförmige Gestalt. In 2b ist der Strahlengang, der das Objektiv von der Objektebene 100 zur Bildebene 200 durchläuft, und ein Objekt in der Objektebene 100 in ein Bild 200 in der Bildebene abbildet, dunkel eingezeichnet, und trägt die Bezugsziffer 500. Da dieser Strahlengang 500 das Objekt in das Bild abbildet wird er als abbildender Strahlengang bezeichnet. Die Strahlen 503 des Strahlenganges die von der Objektebene 100 durch die Öffnung O1 auf den Spiegel S1 auftreffen sind in abbildende Strahlen 501 des abbildenden Strahlengangs 500 und Strahlen 502, die durch die Obskurationsblende abgeblockt und nicht in Richtung der Oberfläche des zweiten Spiegels S2 und insbesondere zur Objektebene 100 durch die Öffnung zurück reflektiert werden, unterteilt. Wie in 2b deutlich zu erkennen ist, kann die Größe der Obskurationsblende in gewissen Grenzen variiert werden. Dabei ist die Größe der Obskurationsblende OBS vorteilhaft so gewählt, dass keine feldabhängigen Vignettierungseffekte durch die Spiegelsubstrate auftreten.The obscuration diaphragm OBS is present in the pupil plane 101 , in which also an aperture diaphragm B can be arranged. The Obskurationsbrende OBS, for example, by an anti-reflective coating tion on the mirror S1 can be realized. The obscuration shade shadows the center of the beam path from the object plane 100 to the picture plane 200 from. Since the obscuration diaphragm is arranged in a pupil plane, it defines a field-independent pupil obscuration, ie the pupil has the same annular shape for all field points. In 2 B is the beam path that the lens from the object plane 100 to the picture plane 200 goes through, and an object in the object plane 100 in a picture 200 in the image plane, drawn in dark, and bears the reference numeral 500 , Because of this beam path 500 The object is imaged in the image, he is referred to as imaging beam path. The Rays 503 of the beam path from the object plane 100 through the opening O1 impinge on the mirror S1 are in imaging rays 501 of the imaging beam path 500 and rays 502 , which are blocked by the obscuration and not in the direction of the surface of the second mirror S2 and in particular to the object plane 100 divided back through the opening. As in 2 B can be clearly seen, the size of the obscuration can be varied within certain limits. The size of the obscuration diaphragm OBS is advantageously chosen so that no field-dependent vignetting effects occur through the mirror substrates.

Im Gegensatz zu der in 4 der EP 0267766 gezeigten Ausführungsform verhindert der nicht durchbohrte Konvexspiegel S1, das Licht auf direktem Wege vom Objekt in das Bildfeld gelangen kann, wirkt also auch als Streulichtblende. Die optischen Daten im Code-V-Format sind aus nachfolgender Tabelle 1 zu entnehmen: Tabelle 1: Optische Daten des Ausführungsbeispieles gemäß Fig 2a–2d im Code V-Format Fläche Radius Abstand Modus Objekt ∞ 305,309 STOP ∞ 0,000 Reflexion 1 199,385 –85,954 REFL Reflexion 2 445,725 214,645 REFL Reflexion 3 –3227,567 –214,645 REFL Reflexion 4 445,725 254,645 REFL Bild ∞ 0,000 Fläche K A B Reflexion 1 0,00000E+00 2,44795E-08 1,46434E-12 Reflexion 2 0,00000E+00 5,15932E-10 5,51613E-15 Reflexion 3 0,00000E+00 2,71240E-09 1,79821E-14 Reflexion 4 0,00000E+00 5,15932E-10 5,51613E-15 Fläche C D E Reflexion 1 2,95514E-17 1,11321E-20 0,00000E+00 Reflexion 2 4,46647E-20 3,23444E-25 0,00000E+00 Reflexion 3 1,65338E-19 1,84918E-24 0,00000E+00 Reflexion 4 4,46647E-20 3,23444E-25 0,00000E+00 Hierbei ist K: konische Konstante A, B, C, D, E: Asphärenkoeffizienten Unlike the in 4 of the EP 0267766 In the embodiment shown, the non-pierced convex mirror S1, which allows light to pass directly from the object into the image field, thus also acts as a scattered-light diaphragm. The optical data in the Code V format are shown in Table 1 below: Table 1: Optical data of the embodiment according to Figures 2a-2d in the Code V format area radius distance mode object ∞ 305.309 STOP ∞ 0,000 Reflection 1 199.385 -85.954 REFL Reflection 2 445.725 214.645 REFL Reflection 3 -3,227.567 -214.645 REFL Reflection 4 445.725 254.645 REFL image ∞ 0,000 area K A B Reflection 1 0,00000E + 00 2,44795E-08 1,46434E-12 Reflection 2 0,00000E + 00 5,15932E-10 5,51613E-15 Reflection 3 0,00000E + 00 2,71240E-09 1,79821E-14 Reflection 4 0,00000E + 00 5,15932E-10 5,51613E-15 area C D e Reflection 1 2,95514E-17 1,11321E-20 0,00000E + 00 Reflection 2 4,46647E-20 3,23444E-25 0,00000E + 00 Reflection 3 1,65338E-19 1,84918E-24 0,00000E + 00 Reflection 4 4,46647E-20 3,23444E-25 0,00000E + 00 Where K is: conical constant A, B, C, D, E: aspherical

In 2c ist in 2c1 die longitudinale sphärische Aberration, in 2c2 die astigmatischen Feldkurven und in 2c3 die Verzeichnung des Systems gemäß den 2a und 2b gezeigt. In 2d sind die Queraberrationen über der Pupille für 5 verschiedene Feldpunkte gezeigt. Wie aus den 2c1–2c3 und 2d hervorgeht, ist das Projektionssystem gemäß Ausführungsbeispiel 1 bei einer Apertur von NA = 0.50 beugungsbegrenzt korrigiert. Die Wellenfrontkorrektur liegt im Feldmittel bei 40 mλ rms (bei einer Wellenlänge von λ = 13.4 nm) bei einem bildseitigen Feldradius von 0.4 mm. Die Bildfeldkrümmung beträgt 20 nm (peak-to-valley).In 2c is in 2c1 the longitudinal spherical aberration, in 2c2 the astigmatic field curves and in 2c3 the distortion of the system according to the 2a and 2 B shown. In 2d the transverse aberrations over the pupil are shown for 5 different field points. Like from the 2c1 - 2c3 and 2d shows, the projection system according to Embodiment 1 is corrected diffraction-limited at an aperture of NA = 0.50. The wavefront correction lies in the field average at 40 mλ rms (at a wavelength of λ = 13.4 nm) with a field-side field radius of 0.4 mm. The field curvature is 20 nm (peak-to-valley).

In 3a ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Das Ausführungsbeispiel gemäß 2a zeichnet sich dadurch aus, dass die bildseitige numerische Apertur NA = 0,7 beträgt und der Abbildungsmaßstab 5× beträgt.In 3a an alternative embodiment of the invention is shown. The embodiment according to 2a is characterized in that the image-side numerical aperture NA = 0.7 and the Ab education scale is 5 ×.

Wie bei 2a–2d handelt es sich bei dem Objektiv gemäß den 3a bis 3d um ein Projektionsobjektiv, das in der Mikrolithographie verwendet wird. Demgemäß liegt der hochaperturige Teil 102.1 wie beim Objektiv gemäß 2a bis 2d auf der Seite der Bildebene 200, und der niederaperturige Teil 102.2 auf der Seite der Objektebene 100. Das System gemäß 3a bildet ein Objekt in der Objektebene 100 5-fach verkleinert in die Bildebene ab. Daher wird das System gemäß 3a auch als Mikrolithographie-Reduktionssystem bezeichnet.As in 2a - 2d it is the lens according to the 3a to 3d around a projection lens used in microlithography. Accordingly, the high-aperture part lies 102.1 like the lens according to 2a to 2d on the side of the picture plane 200 , and the low-aperture part 102.2 on the side of the object plane 100 , The system according to 3a forms an object in the object plane 100 5-fold reduced in the image plane. Therefore, the system according to 3a also referred to as microlithography reduction system.

Gleiche Bauteile wie in 2a und 2b sind in den 3a und 3b mit denselben Bezugsziffern belegt. Das System gemäß 3a und 3b weist eine Objektebene 100 auf, eine Bildebene 200 sowie drei Spiegel S1, S2 und S3. Insgesamt weist das System vier reflektierende Oberflächen auf, nämlich eine erste reflektierende Oberfläche M1, eine zweite reflektierende Oberfläche M2, eine dritte reflektierende Oberfläche M3 sowie eine vierte reflektierende Oberfläche M4.Same components as in 2a and 2 B are in the 3a and 3b with the same reference numerals. The system according to 3a and 3b has an object plane 100 on, an image plane 200 and three mirrors S1, S2 and S3. Overall, the system has four reflective surfaces, namely a first reflective surface M1, a second reflective surface M2, a third reflective surface M3 and a fourth reflective surface M4.

Die Aperturblende und die Obskurationsblende OBS sind auf dem ersten Spiegel S1 wie bereits im ersten Ausführungsbeispiel angeordnet.The Aperture diaphragm and obscuration diaphragm OBS are on the first Mirror S1 as already arranged in the first embodiment.

Die optischen Daten im Code-V-Format sind in nachfolgender Tabelle 2 angegeben: Tabelle 2: Optische Daten des Systems gemäß Fig 3a–3d im Code V Format Fläche Radius Abstand Modus Objekt ∞ 424,260 STOP ∞ 0,000 Reflexion 1 195,090 –68,215 REFL Reflexion 2 442,131 172,015 REFL Reflexion 3 –1103,981 –172,015 REFL Reflexion 4 442,131 212,015 REFL Bild ∞ 0,000 Fläche K A B Reflexion 1 1,68454E+00 0,00000E+00 1,43361E-13 Reflexion 2 2,42565E-01 0,00000E+00 8,39853E-15 Reflexion 3 -2,22225E+01 0,00000E+00 3,73310E-14 Reflexion 4 2,42565E-01 0,00000E+00 8,39853E-15 Fläche C D E Reflexion 1 7,57108E-19 –2,05736E-20 5,23365E-24 Reflexion 2 2,38388E-19 –3,10787E-24 2,17436E-29 Reflexion 3 1,55997E-19 3,98421E-24 –6,92520E-29 Reflexion 4 2,38388E-19 –3,10787E-24 2,17436E-29 Hierbei sind K. konische Konstante A, B, C, D, E: asphärische Konstanten The Code-V format optical data is given in Table 2 below: Table 2: Optical data of the system according to Figs. 3a-3d in Code V format area radius distance mode object ∞ 424.260 STOP ∞ 0,000 Reflection 1 195.090 -68.215 REFL Reflection 2 442.131 172.015 REFL Reflection 3 -1,103.981 -172.015 REFL Reflection 4 442.131 212.015 REFL image ∞ 0,000 area K A B Reflection 1 1,68454E + 00 0,00000E + 00 1,43361E-13 Reflection 2 2,42565E-01 0,00000E + 00 8,39853E-15 Reflection 3 -2,22225E + 01 0,00000E + 00 3,73310E-14 Reflection 4 2,42565E-01 0,00000E + 00 8,39853E-15 area C D e Reflection 1 7,57108E-19 -2,05736E-20 5,23365E-24 Reflection 2 2,38388E-19 -3,10787E-24 2,17436E-29 Reflection 3 1,55997E-19 3,98421E-24 -6,92520E-29 Reflection 4 2,38388E-19 -3,10787E-24 2,17436E-29 Here are K. conical constant A, B, C, D, E: aspheric constants

In 3c ist in 3c.1 ist die longitudinale sphärische Aberration, in 3c2 die astigmatischen Feldkurven und in 3c3 die Verzeichnung des Systems gemäß 3a und 3b gezeigt. In 3d sind die Queraberrationen über die Pupille für 5 verschiedene Feldpunkte gezeigt. Die Wellenfrontkorrektur liegt im Feldmittel bei 23 mλ rms (bei einer Wellenlänge von λ = 13.4 nm) bei einem bildseitigen Feldradius von 0.253 mm. Die Bildfeldkrümmung beträgt 3 nm (peak-to-valley).In 3c is in 3c.1 is the longitudinal spherical aberration, in 3c2 the astigmatic field curves and in 3c3 the distortion of the system according to 3a and 3b shown. In 3d the transverse aberrations across the pupil are shown for 5 different field points. The wavefront correction lies in the field average at 23 mλ rms (at a wavelength of λ = 13.4 nm) with a field-side field radius of 0.253 mm. The field curvature is 3 nm (peak-to-valley).

Die erfindungsgemäßen Objektive können nicht nur als Projektionsobjektive in sog. Mikrosteppern für die Prozessentwicklung und Qualifizierung der für die Lithographie notwendigen Prozesse, z. B. die Resistentwicklung eingesetzt werden, sondern auch für mikroskopische Anwendungen, wie z. B. die Masken- und Waferinspektion. Für diese Anwendungen wird das Objektiv in umgekehrter Richtung zur Vergrößerung eingesetzt werden. Bei einem derartigen Anwendungsfall wird die Bildebene 200 zur Objektebene und die Objektebene 100 wird zur Bildebene. Der hochaperturige Teil in der mikroskopischen Anwendung liegt dann auf der Seite der Objektebene, der niederaperturige Teil auf der Seite der Bildebene (nicht gezeigt). Die vorgestellten Systeme erlauben bei einem derartigen Betrieb die Realisierung verschiedener Beleuchtungsarten bei einer Verwendung als Mikroskopobjektiv, wie z. B. die zentrale Dunkelfeldbeleuchtung und eine schräge Beleuchtung. Werden die in dieser Anmeldung beschriebenen katoptrischen Objektive in der Projektionslithographie eingesetzt, so können sämtliche Beleuchtungssettings, insbesondere auch nicht-annulare Beleuchtungssettings eingesetzt werden. Des Weiteren zeichnen sich die Objektive durch eine hohe Apertur und eine gute optische Korrektur aus.The objectives according to the invention can be used not only as projection objectives in so-called microsteps for the process development and qualification of the processes required for the lithography, eg. As the resist development can be used, but also for microscopic applications such. As the mask and wafer inspection. For these applications, the lens will be used in the opposite direction to the magnification. In such an application, the image plane becomes 200 to the object level and the object level 100 becomes the image plane. The high-aperture part in the microscopic application is then on the side the object plane, the lower-aperture part on the side of the image plane (not shown). The presented systems allow in such an operation, the realization of different types of illumination when used as a microscope objective, such. B. the central dark field illumination and an oblique illumination. If the catoptric lenses described in this application are used in projection lithography, all illumination settings, in particular non-annular illumination settings, can also be used. Furthermore, the lenses are characterized by a high aperture and a good optical correction.

Claims

A catoptric lens comprising: at least four reflective mirror surfaces (M1, M2, M3, M4) formed on at least three mirrors (S1, S2, S3), at least two mirrors (S2, S3) having an aperture for passage of a beam ( 500 ), which removes the lens from an object plane ( 100 ) to an image plane ( 200 ), and at least one mirror (S1) has no opening for the passage of a jet tuft.

Catoptric lens according to claim 1, characterized in that the at least four mirror surfaces (M1, M2, M3, M4) between an object plane ( 100 ) and an image plane 200 are arranged.

Catoptric lens according to one of claims 1 to 2, characterized in that light of a wavelength ≤ 193 nm, the objective from the object plane to the image plane in a beam path ( 500 ) goes through.

Catoptric lens according to one of claims 1 to 3, characterized in that a Obskurationsblende (OBS) by on a surface a mirror (S1), which has no opening has, is formed.

Catoptric lens according to one of claims 1 to 4, characterized in that the obscuration (OBS) by an antireflection coating on a surface of a mirror (S1), the no openings has, is formed.

Catoptric lens according to one of claims 1 to 5, characterized in that a Obskurationsblende (OBS) on a first reflective mirror surface (M1) is formed.

Catoptric lens according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one mirror (S1), the no opening has, a reflective surface (M1), wherein the reflective surface (M1) is convex is.

Catoptric lens according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mirrors (S2, S3) having an opening, one reflective surface each (M2, M3, M4), wherein the reflective surfaces (M2, M3, M4) are concave.

Catoptric lens according to one of claims 1 to 8, characterized in that the numerical aperture NA of the objective in the high-aperture part ( 102.1 ) is greater than 0.3, preferably greater than 0.4, more preferably greater than 0.5, particularly preferably greater than 0.65, in particular ≥ 0.7.

Objective according to one of claims 1 to 9, characterized in that the lens has a field whose extension in the high-aperture part of the objective has an extension in the range 0.1 × 0.5 mm ² to 1.0 × 1.0 mm ^2, in particular in FIG Range 0.2 × 0.6 mm ² to 1.0 × 1.0 mm ² has.

Objective according to one of claims 1 to 10, characterized that of the two reflective surfaces (M2, M4) are formed on a single mirror (S2).

Lens according to one of claims 1 to 11, characterized the objective has an aperture stop (B).

Lens according to claim 12, characterized the aperture diaphragm (B) is an iris diaphragm.

Objective according to one of claims 1 to 13, characterized that the magnification of the Objective ≥ 4 ×, preferably ≥ 5 ×, in particular ≥ 100 ×.

Objective according to one of claims 1 to 13, characterized that the magnification of the Lens in the range of 4 × to 100 × lies.

Objective according to one of claims 1 to 15, characterized that the image plane lies at infinity.

Objective according to one of claims 1 to 16, characterized that the object plane lies at infinity.

Optical device comprising a broadband Light source in particular one or more light-emitting diodes or a narrowband light source having substantially one wavelength of light as well a lens according to a the claims 1 to 17.

Optical device according to claim 18, characterized in that that the optical device is a microlithography projection exposure apparatus, a microscope or an inspection system.