DE102009035582A1

DE102009035582A1 - Vergrößernde abbildende Optik sowie Metrologiesystem mit einer derartigen abbildenden Optik

Info

Publication number: DE102009035582A1
Application number: DE200910035582
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Dr. Mann
Original assignee: Carl Zeiss SMS GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2011-02-03
Also published as: US8827467B2; US20120140351A1; WO2011012266A1

Abstract

Eine vergrößernde abbildende Optik (1) hat mindestens vier Spiegel (M1 bis M4), die ein Objektfeld (2) in einer Objektebene (3) in ein Bildfeld (4) in einer Bildebene (5) abbilden. Ein Verhältnis T/β aus einer Baulänge (T) einerseits und einem Abbildungsmaßstab (β) andererseits ist kleiner als 4,9 mm. Es resultiert eine vergrößernde abbildende Optik, deren Handhabbarkeit insbesondere beim Einsatz in einem Metrologiesystem verbessert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine vergrößernde abbildende Optik nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Metrologiesystem mit einer derartigen abbildenden Optik.
Eine vergrößernde abbildende Optik der eingangs genannten Art ist zur Situation und Analyse von Auswirkungen von Eigenschaften von Masken für die Mikrolithografie aus der DE 102 20 815 A1 bekannt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine abbildende Optik der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ihre Handhabbarkeit verbessert ist.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine abbildende Optik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Bei der Baulänge handelt es sich um den Abstand der beiden am weitesten voneinander entfernt angeordneten Komponenten der abbildenden Optik, wobei als Komponenten in diesem Zusammenhang auch das Objektfeld und/oder das Bildfeld verstanden werden. In der Regel handelt es sich bei der Baulänge also um den Abstand zwischen dem Objektfeld und dem Bildfeld. Im Einzelfall, wenn nämlich beispielsweise einer der Spiegel von einem der Felder weiter entfernt ist als die beiden Felder voneinander beabstandet sind, kann es sich auch um den Abstand zwischen einem der Felder und der am weitesten von diesem entfernten Komponente handeln. Die Baulänge bezieht sich dabei immer auf einen ungefalteten Strahlengang, d. h. auf eine abbildende Optik ohne Strahlumlenkung mittels Planspiegel. Das erfindungsgemäße Verhätnis zwischen der Baulänge und dem Abbildungsmaßstab führt bei gegebenem Abbildungsmaßstab zu einer besonders kompakten abbildenden Optik. Das Verhältnis aus der Baulänge und dem Abbildungsmaßstab kann kleiner sein als 4,5 mm, kann kleiner sein als 4 mm, kann kleiner sein 3,5 mm, kann kleiner sein als 3 mm, kann insbesondere 2,52 mm betragen, kann kleiner sein als 2,5 mm, kann kleiner sein als 2 mm, kann kleiner sein als 1,5 mm, kann insbesondere 1,20 mm betragen, kann kleiner sein als 1,0 mm und kann insbesondere 0,61 mm oder 0,575 mm betragen. Die abbildende Optik kann natürlich umgedreht auch als verkleinernde abbildende Optik benutzt werden, wobei dann Objektfeld und Bildfeld ihre Funktion tauschen und als Abbildungsmaßstab das Verhältnis zwischen Objektgröße und Bildgröße eingesetzt wird.
Ein Abbildungsmaßstab nach Anspruch 2 führt zu einer guten Eignung der abbildenden Optik im Rahmen eines Metrologie- und Inspektionssystems. Der Abbildungsmaßstab kann größer sein als 530, kann größer sein als 600, kann größer sein als 750, kann größer sein als 1 000, kann größer sein als 1 500 und kann größer sein als 2 000.
Eine objektseitige numerische Apertur nach Anspruch 3 ist gut an die Abbildungsverhältnisse von Projektionsobjektiven von Projektionsbelichtungsanlagen für die EUV-Mikrolithografie zur Herstellung mikro- bzw. nanostrukturierter Bauteile angepasst. Die objektseitige numerische Apertur kann mindestens 0,0825 und kann mindestens 0,125 betragen. Die abbildende Optik kann so ausgelegt sein, dass zwischen diesen numerischen Aperturen mithilfe einer Aperturblende gewechselt werden kann.
Ein objektseitiger Hauptstrahlwinkel nach Anspruch 4 ist ebenfalls an die Verhältnisse bei der EUV-Projektionsbelichtung angepasst. Der objektseitige Hauptstrahlwinkel kann auch 8° betragen. Die abbildende Optik kann für mehrere Hauptstrahlwinkel ausgelegt sein, zwischen denen mithilfe einer Aperturblende gewechselt werden kann. Dabei kann es sich um die gleiche Aperturblende handeln, mit der gegebenenfalls die objektseitige numerische Apertur einstellbar ist.
Ein bildseitiger Hauptstrahlwinkel nach Anspruch 5 führt bildseitig zu einem praktisch senkrechten Einfall der Hauptstrahlen, was die Auflösung im Bildfeld verbessern kann. Der bildseitige Hauptstrahlwinkel kann auch maximal 0,2° betragen. Auch ein praktisch exakt senkrechter Einfall der Hauptstrahlen in der Bildebene (Einfallswinkel gleich 0°) ist möglich.
Ein maximaler Einfallswinkel eines Hauptstrahls nach Anspruch 6 erlaubt die Ausgestaltung der abbildenden Optik mit einer hochreflektiven Mehrlagen-(Multilayer)Beschichtung zur Optimierung des Nutzlicht-Durchsatzes der abbildenden Optik. Der maximale Einfallswinkel kann 6,65°, 6,25° oder kann sogar 4,62° betragen.
Entsprechende Vorteile hat ein maximaler Abbildungsstrahl-Einfallswinkel nach Anspruch 7. Der maximale Abbildungsstrahl-Einfallswinkel kann 12,2°, 11,6° und kann sogar 8,7° betragen.
Ein Vierspiegel-System nach Anspruch 8 ermöglicht aufgrund der geringen Anzahl von Reflexionen einen guten Durchsatz auch dann, wenn Reflexionsverluste an den Spiegeln unvermeidlich sind.
Eine konvexe Gestaltung des vierten Spiegels nach Anspruch 9 schafft insbesondere die Möglichkeit, diesen Spiegel bauklein zu gestalten. Dies verbessert die Möglichkeiten einer kompakten Ausgestaltung der abbildenden Optik.
Ein sphärischer Spiegel nach Anspruch 10 lässt sich mit vergleichsweise geringem Aufwand fertigen.
Mit konkaven Spiegeln nach Anspruch 11 lässt sich eine abbildende Optik mit guter Abbildungsfehlerkorrektur gestalten.
Dies gilt insbesondere für eine asphärische Gestaltung nach Anspruch 12.
Anordnungen nach den Ansprüchen 13 und 14 stellen Alternativen dar, die je nach der Bauraumsituation für die Spiegel der abbildenden Optik genutzt werden können.
Eine Zwischenbildebene nach Anspruch 15 führt in der Nachbarschaft der Zwischenbildebene zu einem kompakten Strahlengang und erleichtert so eine kompakte Ausgestaltung der abbildenden Optik.
Dies gilt insbesondere für eine Anordnung der Zwischenbildebene nach Anspruch 16.
Eine abbildende Optik mit sechs Spiegeln nach Anspruch 17 ermöglicht eine gut abbildungsfehlerkorrigierte abbildende Optik.
Sphärische Spiegel nach Anspruch 18 lassen sich vergleichsweise kostengünstig herstellen.
Zwei Zwischenbildebenen nach Anspruch 19 erleichtern die Möglichkeiten einer kompakten Gestaltung der abbildenden Optik.
Dies gilt insbesondere für Anordnungen der Zwischenbildebenen nach den Ansprüchen 20 und 21.
Ein kleinster Krümmungsradius nach Anspruch 22 lässt sich mit vergleichsweise niedrigem Aufwand fertigen.
Dies gilt insbesondere, sofern der Spiegel mit dem kleinsten Krümmungsradius sphärisch ausgestaltet ist.
Eine bildseitig telezentrische Ausgestaltung der abbildenden Optik verringert die Genauigkeitsanforderungen was die Anordnung einer Komponente im Bereich des Bildfeldes angeht.
Ein Off-Axis-Feld nach Anspruch 25 eignet sich insbesondere zur Abbildung eines bogenförmigen Feldes.
Die Vorteile eines Metrologie- bzw. Inspektionssystems nach Anspruch 26 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die abbildende Optik bereits erläutert wurden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 einen Meridionalschnitt durch eine erste Ausführungsform einer vergrößernden abbildenden Optik zum Einsatz in einem Metrologiesystem zur Simulation und zur Analyse von Auswirkungen von Eigenschaften von Lithographiemasken auf eine optische Abbildung innerhalb einer Projektionsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie;
2 in einer zu 1 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführungsform der abbildenden Optik;
3 in einer zu 1 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführungsform der abbildenden Optik; und
4 in einer zu 1 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführungsform der abbildenden Optik.
Eine vergrößernde abbildende Optik 1, die in der 1 dargestellt ist, wird in einem Metrologiesystem zur Analyse eines so genannten Luftbildes (Aerial Image Metrology System, AIMS) eingesetzt und dient zur Simulation und Analyse der Auswirkungen von Eigenschaften von Lithographiemasken, die wiederum bei der Projektionsbelichtung zur Herstellung von Halbleiterbauelementen zum Einsatz kommen, auf die optische Abbildung von Projektionsoptiken innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage. AIMS-Systeme sind aus der DE 102 20 815 A1 bekannt.
Die abbildende Optik 1 bildet ein Objektfeld 2 in einer Objektebene 3 mit einem Vergrößerungsfaktor (Abbildungsmaßstab β) von 2 000 in ein Bildfeld 4 in einer Bildebene 5 ab. Im Objektfeld 2 kann die zu vermessende Lithographiemaske, die auch als Retikel bezeichnet ist, angeordnet sein. Im Bildfeld 4 kann zur Analyse des erzeugten, vergrößerten Bildes ein CCD-Chip einer CCD-Kamera angeordnet sein.
Dargestellt ist in der 1 der Verlauf von Hauptstrahlen 6 sowie von Komastrahlen 7, 8, die von einer Mehrzahl von in der y-Richtung übereinanderliegenden Objektfeldpunkten ausgehen. Die Hauptstrahlen 6 einerseits und die Komastrahlen 7, 8 andererseits werden nachfolgend auch als Abbildungsstrahlen bezeichnet.
Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 1 nach oben. Die z-Achse verläuft in der 1 nach rechts.
Das Objektfeld 2 einerseits und das Bildfeld 4 andererseits liegen in zueinander beabstandeten xy-Ebenen.
Die Hauptstrahlen 6 gehen im Abbildungsstrahlengang zwischen dem Objektfeld 2 und dem Bildfeld 4 vom Objektfeld 2 mit einem Hauptstrahlwinkel α von 8° zu einer in z-Richtung verlaufenden Normalen 9 auf einem zentralen Objektfeldpunkt der Objektebene 3 aus.
Eine objektfeldseitige numerische Apertur der abbildenden Optik 1 beträgt NAO = 0,125. Mithilfe einer dezentrierbaren Aperturblende kann die objektfeldseitige numerische Apertur auf NAO = 0,0625 oder NAO = 0,0825 reduziert werden, wobei dabei gleichzeitig ein Hauptstrahlwinkel α von 6° realisiert werden kann.
In der Bildebene 5 treffen die Abbildungsstrahlen 6 bis 8 nahezu senkrecht zur Bildebene 5 und nahezu parallel zueinander auf das Bildfeld 4.
Im Abbildungsstrahlengang zwischen dem Objektfeld 2 und dem Bildfeld 4 hat die abbildende Optik 1 genau vier Spiegel, die in der Reihenfolge ihrer Anordnung im Abbildungsstrahlengang nachfolgend mit M1, M2, M3 und M4 bezeichnet werden.
Die dezentrierbare und austauschbare Aperturblende kann im Bauraum zwischen der Objektebene 3 und dem Spiegel M2 angeordnet sein. Dies ist in der 1 nicht dargestellt.
Der im Strahlengang vierte Spiegel M4 nach dem Objektfeld 2 ist konvex und sphärisch gestaltet. Die ersten drei Spiegel M1 bis M3 im Strahlengang nach dem Objektfeld nach dem Objektfeld 2 sind konkav und asphärisch gestaltet.
Dargestellt sind in der 1 die Schnittkurven von Parentflächen, die für die mathematische Modellierung der Reflexionsflächen der Spiegel M1 bis M4 eingesetzt werden. In der dargestellten Schnittebene tatsächlich physikalisch vorhanden sind diejenigen Bereiche der Reflexionsflächen der Spiegel M1 bis M4, die von den Komastrahlen 7, 8 und zwischen den Komastrahlen 7, 8 tatsächlich mit Abbildungsstrahlung beaufschlagt werden.
Eine zur Abbildung genutzte Reflexionsfläche 10 des Spiegels M1, also des ersten Spiegels nach dem Objektfeld 2, und eine zur Abbildung genutzte Reflexionsfläche 11 des Spiegels M2, also des zweiten Spiegels nach dem Objektfeld 2, liegen im dargestellten Meridionalschnitt vollständig auf ein und derselben Seite einer gemeinsamen Rotations-Symmetrieachse der Reflexionsflächen der abbildenden Optik 1, also der Spiegel M1 bis M4. Diese gemeinsame Rotations-Symmetrieachse, die auch als optische Achse oA bezeichnet ist, fällt mit der Normalen 9 auf den zentralen Objektfeldpunkt zusammen. Das Objektfeld 2 der abbildenden Optik 1 nach 1 ist auf der optischen Achse oA zentriert (on-axis).
Die genutzten Reflexionsflächen 10, 11 der beiden Spiegel M1, M2 liegen in der in der 1 gezeigten Meridionalebene also beide unterhalb der Normalen 9.
Im Abbildungsstrahlengang zwischen den Spiegeln M2 und M3 liegt ein Zwischenbild 12. Das Zwischenbild 12 ist auf der optischen Achse oA zentriert (on-axis).
Die abbildende Optik 1 ist ausgelegt auf eine Betriebswellenlänge von 13,5 nm.
Optische Daten der abbildenden Optik 1 nach 1 werden nachfolgend anhand zweier Tabellen wiedergegeben. Die erste Tabelle zeigt in der Spalte „Radius” jeweils den Krümmungsradius der Spiegel M1 bis M4. Die dritte Spalte (Dicke) beschreibt den Abstand, ausgehend von der Objektebene 3, jeweils zur nachfolgenden Oberfläche in z-Richtung.

Die zweite Tabelle beschreibt die genaue Oberflächenform der Reflexionsflächen der Spiegel M1 bis M4, wobei die Konstanten K sowie A bis C in folgende Gleichung für die Pfeilhöhe einzusetzen sind:

h stellt hierbei den Abstand zur optischen Achse, also zur Normalen 9, der abbildenden Optik 1 dar. Es gilt also h² = x² + y². Für c wird in die Gleichung der Kehrwert von „Radius” eingesetzt.

Fläche	Radius	Dicke	Betriebsmodus
Objekt	Unendlich	2551,117
M1	–4351,884	–2450,207	REFL
M2	5254,886	3032,313	REFL
M3	–1122,534	–1592,004	REFL
M4	–6,565	3498,111	REFL
Bild	Unendlich	0,000

Fläche	K	A	B	C
M1	0,000000E+00	–9,911315E–13	–2,013884E–20	–7,941825E–27
M2	0,000000E+00	–5,162330E–12	–3,451054E–19	0,000000E+00
M3	0,000000E+00	1,528103E–11	0,000000E+00	0,000000E+00

Die nachfolgende Tabelle gibt die Einfallswinkel des Hauptstrahls 6 des zentralen Objektfeldpunktes sowie die maximalen Einfallswinkel der Abbildungsstrahlen 6 bis 8 auf den einzelnen Spiegeln M1 bis M4 wieder:

Einfallswinkel des Hauptstrahls des zentralen Feldpunkts Maximaler AbbildungsstrahlenEinfallswinkel in Meridionalschnitt

M1 3,29° 6,1°

M2 4,62° 8,7°

M3 1,78° 3,3°

M4 2,13° 4,0°
Der maximale Hauptstrahl-Einfallswinkel beträgt also 4,62°. Der maximale Abbildungsstrahlen-Einfallswinkel beträgt 8,7°. Für diese maximalen Einfallswinkel reicht es aus, die Spiegel M1 bis M4 für die Betriebswellenlänge bei 13,5 nm mit einer Mehrlagen-(Multilayer)Beschichtung mit einer über die genutzte Reflexionsfläche der Spiegel M1 bis M4 konstanten Einzelschichtdicke aufzubringen. Bei vergleichsweise einfacher Herstellung ergeben sich hierdurch hohe Reflexionsgrade der Spiegel M1 bis M4 und ein entsprechend hoher Durchsatz der abbildenden Optik 1 für die Betriebswellenlänge von 13,5 nm.
Eine Baulänge T, also ein Abstand zwischen der Objektebene 3 und der Bildebene 5, beträgt 5 039 mm. Ein Verhältnis aus der Baulänge T und dem Abbildungsmaßstab β beträgt daher 5 039 mm/2 000 = 2,52 mm.
Ein Feldradius in der Objektebene 3 beträgt 10 μm. Innerhalb eines Radius von 10 μm um die optische Achse ist das Objektfeld 2 also abbildungsfehlerkorrigiert. Entsprechend ist das Bildfeld 4 dann innerhalb eines Radius von 20 mm abbildungsfehlerkorrigiert.
Die abbildende Optik 1 ist also Teil eines Metrologiesystems. Zu diesen Metrologiesystem gehören noch eine Lichtquelle sowie eine Beleuchtungsoptik zur Ausleuchtung des Objektfeldes 2 und der im Zusammenhang mit dem Bildfeld 4 schon angesprochene CCD-Chip, der Teil einer Detektionseinrichtung des Metrologiesystems ist.
Als Lichtquellen kommen die auch für Lithografiesysteme üblichen Lichtquellen in Frage, also beispielsweise Laser-Plasma-Quellen (LPP; laser produced plasma) oder auch Entladungsquellen (DPP; discharge produced plasma).
Anhand der 2 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer abbildenden Optik 13 beschrieben, die anstelle der abbildenden Optik 1 nach
1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Bei der Ausführung der abbildenden Optik 13 nach 2 liegt die zur Abbildung genutzte Reflexionsfläche 10 des ersten Spiegels M1 im Abbildungsstrahlengang einerseits und die zur Abbildung genutzte Reflexionsfläche 11 des zweiten Spiegels M2 im Abbildungsstrahlengang andererseits auf gegenüberliegenden Seiten der gemeinsamen Rotations-Symmetrieachse der Reflexionsflächen der abbildenden Optik 13, also auf gegenüberliegenden Seiten der Normalen 9.
Ein Zwischenbild 14 liegt bei der abbildenden Optik 13 im Abbildungsstrahlengang zwischen den Spiegeln M1 und M2 räumlich unmittelbar neben dem Spiegel M4.

Die optischen Daten der abbildenden Optik 13 nach 2 werden nachfolgend anhand zweier Tabellen wiedergegeben, die vom Aufbau her den Tabellen der abbildenden Optik 1 nach 1 entsprechen.

Fläche	Radius	Dicke	Betriebsmodus
Objekt	Unendlich	1280,334
M1	–1143,955	–1180,334	REFL
M2	575,747	1311,691	REFL
M3	–1399,087	–1235,626	REFL
M4	–2,812	2221,058	REFL
Bild	Unendlich	0,000

Fläche	K	A	B	C
M1	0,000000E+00	1,009797E–11	–2,139106E–18	4,620399E–24
M2	0,000000E+00	4,143783E–09	–1,165432E–13	–1,256966E–17
M3	0,000000E+00	–1,446239E–11	2,217783E–17	–1,798948E–23

Die Einfallswinkel des Hauptstrahls 6 des zentralen Objektfeldpunktes sowie die maximalen Einfallswinkel der Abbildungsstrahlen 6 bis 8 Meridionalschnitt auf den einzelnen Spiegeln M1 bis M4 sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:

Einfallswinkel des Hauptstrahls des zentralen Feldpunkts Maximaler AbbildungsstrahlenEinfallswinkel in Meridionalschnitt

M1 0,94° 1,7°

M2 7,37° 13,7°

M3 0,72° 1,4°

M4 3,16° 5,9°
Der maximale Hauptstrahl-Einfallswinkel beträgt also 7,37°. Der maximale Abbildungsstrahlen-Einfallswinkel beträgt 13,7°.
Der Abbildungsmaßstab β der abbildenden Optik 13 beträgt 2 000 und ist ebenfalls vergrößernd zwischen dem Objektfeld 2 und dem Bildfeld 4. Die Baulänge T beträgt 2 397 mm. Der Quotient T/β beträgt 1,20.
Anhand der 3 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer abbildenden Optik 15 beschrieben, die anstelle der abbildenden Optik 1 nach
1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Die abbildende Optik 15 hat insgesamt sechs Spiegel, die in der Reihenfolge ihrer Anordnung im Abbildungsstrahlengang zwischen dem Objektfeld 2 und dem Bildfeld 4 mit M1 bis M6 durchnummeriert werden.
Die ersten drei Spiegel der abbildenden Optik 15, also die Spiegel M1 bis M3, sind asphärisch ausgebildet. Die letzten drei Spiegel, also die Spiegel M4 bis M6, sind sphärisch ausgebildet.
Bei der abbildenden Optik 15 liegen das Objektfeld 2 und das Bildfeld 4 außerhalb der optischen Achse oA, die in diesem Fall nicht mit der Normalen 9 zusammenfällt, sondern parallel zu dieser Normalen 9 verläuft.
Das Objektfeld 2 liegt in der 3 ganz leicht, nämlich etwa 100 μm, unterhalb der optischen Achse oA.
Die abbildende Optik 15 hat einen vergrößernden Abbildungsmaßstab β von 2 000. Die Baulänge T der abbildenden Optik 15 beträgt 1 217 mm. Der Quotient T/β beträgt 0,61.
Ein erstes Zwischenbild 16 der abbildenden Optik 15 liegt im Strahlengang zwischen den Spiegeln M2 und M3. Ein zweites Zwischenbild 17 liegt im Strahlengang zwischen den Spiegeln M4 und M5. Beide Zwischenbilder 16, 17 liegen benachbart zur optischen Achse oA.

Die optischen Daten der abbildenden Optik 15 nach 3 werden nachfolgend anhand zweier Tabellen wiedergegeben, die vom Aufbau her den Tabellen der abbildenden Optik 1 nach 1 entsprechen.

Fläche	Radius	Dicke	Betriebsmodus
Objekt	Unendlich	1094,383
M1	–5069,796	–1014,383	REFL
M2	1541,181	1106,997	REFL
M3	–115,243	–686,984	REFL
M4	–48,094	636,986	REFL
M5	–96,403	–586,987	REFL
M6	1069,542	666,985	REFL
Bild	Unendlich	0,000

Fläche	K	A	B	C
M1	0,000000E+00	–2,256066E–11	2,265548E–17	–7,943975E–24
M2	0,000000E+00	–1,427091E–11	–6,408816E–18	–1,613985E–24
M3	0,000000E+00	5,287695E–08	–1,254664E–13	–2,306538E–16

Die Einfallswinkel des Hauptstrahls 6 des zentralen Objektfeldpunktes sowie die maximalen Einfallswinkel der Abbildungsstrahlen 6 bis 8 im Meridionalschnitt auf den einzelnen Spiegeln M1 bis M6 sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:

	Einfallswinkel des Hauptstrahls des zentralen Feldpunkts	Maximaler Abbildungsstrahlen-Einfallswinkel in Meridionalschnitt
M1	6,25°	11,6°
M2	4,11°	7,6°
M3	5,79°	10,6°
M4	0,79°	1,4°
M5	2,25°	2,8°
M6	2,46°	3,0°

Der maximale Hauptstrahl-Einfallswinkel beträgt also 6,25°. Der maximale Abbildungsstrahlen-Einfallswinkel beträgt 11,6°.
Ein maximaler Einfallswinkel der Hauptstrahlen 6 auf die Bildebene 5 beträgt bei der abbildenden Optik 15 0,2 mrad. Die abbildende Optik 15 ist bildseitig telezentrisch.
Anhand der 4 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer abbildenden Optik 18 beschrieben, die anstelle der abbildenden Optik 1 nach
1 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Auch die abbildende Optik 18 nach 4 hat einen vergrößernden Abbildungsmaßstab β von 2 000. Die Baulänge T beträgt 1 150 mm. Das Verhältnis T/β beträgt bei der abbildenden Optik 18 0,575. Den kleinsten Krümmungsradius hat der sphärische Spiegel M4. Dieser Krümmungsradius beträgt 56 mm.

Die optischen Daten der abbildenden Optik 18 nach 4 werden nachfolgend anhand zweier Tabellen wiedergegeben, die vom Aufbau her den Tabellen der abbildenden Optik 1 nach 1 entsprechen.

Fläche	Radius	Dicke	Betriebsmodus
Objekt	Unendlich	1029,610
M1	–6339,907	–949,610	REFL
M2	1440,086	1040,263	REFL
M3	–119,092	–820,245	REFL
M4	–56,197	770,245	REFL
M5	–130,703	–720,245	REFL
M6	1297,051	800,245	REFL
Bild	Unendlich	0,000

Fläche	K	A	B	C
M1	0,000000E+00	–6,408521E–11	7,162652E–17	–4,276723E–23
M2	0,000000E+00	–1,933145E–11	–1,212738E–17	–4,374040E–24
M3	0,000000E+00	7,511917E–08	–2,421135E–13	–1,932664E–16

	Einfallswinkel des Hauptstrahls des zentralen Feldpunkts	Maximaler Abbildungsstrahlen-Einfallswinkel in Meridionalschnitt
M1	6.65°	12.2°
M2	4.13°	7.7°
M3	6.26°	11.4°
M4	0.72°	1.3°
M5	1.83°	2.3°
M6	2.03°	2.5°

Der maximale Hauptstrahl-Einfallswinkel beträgt also 6,65°. Der maximale Abbildungsstrahlen-Einfallswinkel beträgt 12.2°.
Die Baulänge T bezieht sich immer auf eine ungefaltete Ausgestaltung der abbildenden Optik, also auf eine Ausgestaltung ohne rein umlenkend wirkende zwischengeschaltete Planspiegel. Die Baulänge T wird entweder durch den Abstand zwischen dem Objektfeld und dem Bildfeld, durch den Abstand zwischen dem Objektfeld und der zu diesem entferntesten optischen Komponente oder durch den Abstand zwischen dem Bildfeld und der von diesem entferntesten optischen Komponente definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10220815 A1 [0002, 0034]

Claims

Vergrößernde abbildende Optik (1; 13; 15; 18) mit mindestens vier Spiegeln (M1 bis M4; M1 bis M6), die ein Objektfeld (2) in einer Objektebene (3) in ein Bildfeld (4) in einer Bildebene (5) abbilden, gekennzeichnet durch ein Verhältnis T/β aus einer Baulänge (T) einerseits und einem Abbildungsmaßstab (β) andererseits, das kleiner ist als 4,9 mm.
Abbildende Optik nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Abbildungsmaßstab, der größer ist als 500.
Abbildende Optik nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine objektseitige numerische Apertur von mindestens 0,0625.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen objektseitigen Hauptstrahlwinkel von mindestens 6°.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen bildseitige Hauptstrahlwinkel von maximal 0,5°.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen maximalen Einfallswinkel eines Hauptstrahls (6) eines zentralen Feldpunkts auf einem der Spiegel (M1 bis M4; M1 bis M6) von 7,37°.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen maximalen Einfallswinkel eines Abbildungsstrahls auf einen der Spiegel (M1 bis M4; M1 bis M6) im Meridionalschnitt von 13,7°.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch genau vier Spiegel (M1 bis M4).
Abbildende Optik nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Strahlengang vierter Spiegel (M4) nach dem Objektfeld (2) konvex gestaltet ist.
Abbildende Optik nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Strahlengang vierter Spiegel (M4) nach dem Objektfeld (2) sphärisch gestaltet ist.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Strahlengang erster bis dritter Spiegel (M1 bis M3) nach dem Objektfeld (2) konkav gestaltet ist.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Strahlengang erster bis dritter Spiegel (M1 bis M3) nach dem Objektfeld (2) asphärisch gestaltet ist.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet durch eine Anordnung derart, dass zur Abbildung genutzte Reflexionsflächen (10, 11) eines ersten Spiegels (M1) nach dem Objektfeld (2) und eines zweiten Spiegels (M2) nach dem Objektfeld (2) vollständig auf ein und derselben Seite einer gemeinsamen Rotations-Symmetrieachse (9) von Reflexionsflächen der abbildenden Optik (1) liegen.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet durch eine Anordnung derart, dass zur Abbildung genutzte Reflexionsflächen (10, 11) eines ersten Spiegels (M1) nach dem Objektfeld (2) und eines zweiten Spiegels (M2) nach dem Objektfeld (2) vollständig auf gegenüberliegenden Seiten einer gemeinsamen Rotations-Symmetrieachse (9) von Reflexionsflächen der abbildenden Optik (1) liegen.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch mindestens eine Zwischenbildebene (12; 14; 16, 17) zwischen den Objektfeld (2) und dem Bildfeld (4).
Abbildende Optik nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenbildebene zwischen einem ersten Spiegel (M1) und einem zweiten Spiegel (M2) im Strahlengang nach dem Objektfeld (2) ausgebildet ist.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch genau sechs Spiegel (M1 bis M6).
Abbildende Optik nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Strahlengang vierter bis sechster Spiegel (M4 bis M6) nach dem Objektfeld (2) sphärisch gestaltet ist.
Abbildende Optik nach Anspruch 17 oder 18, gekennzeichnet durch zwei Zwischenbildebenen (16, 17) zwischen dem Objektfeld (2) und dem Bildfeld (4).
Abbildende Optik nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Zwischenbildebenen (16) zwischen einem zweiten Spiegel (M2) und einem dritten Spiegel (M3) im Strahlengang nach dem Objektfeld (2) ausgebildet ist.
Abbildende Optik nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Zwischenbildebenen (17) zwischen einem vierten Spiegel (M4) und einem fünften Spiegel (M5) im Strahlengang nach dem Objektfeld (2) ausgebildet ist.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinste Krümmungsradius der Spiegel (M1 bis M6) größer ist als 50 mm.
Abbildende Optik nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinste Krümmungsradius der Spiegel (M1 bis M6) auf einem sphärischen Spiegel (M4) der abbildenden Optik (18) auftritt.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die abbildende Optik bildseitig telezentrisch ausgeführt ist.
Abbildende Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektfeld (2) und/oder das Bildfeld (4) insgesamt beabstandet zu einer gemeinsamen Rotations-Symmetrieachse (oA) von Reflexionsflächen (M1 bis M6) der abbildenden Optik angeordnet ist.
Metrologiesystem für die Untersuchung von Objekten – mit einer abbildenden Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 25, – mit einer Lichtquelle zur Ausleuchtung des Objektfeldes (2), – mit einer das Bildfeld (4) erfassenden ortsauflösenden Detektionseinrichtung.