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Die Erfindung betrifft eine vergrößernde abbildende Optik zur Inspektion von Lithografiemasken, die bei der EUV-Projektionsbelichtung zum Einsatz kommen, sowie ein EUV-Maskeninspektionssystem mit einer derartigen abbildenden Optik.
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Eine vergrößernde abbildende Optik der eingangs genannten Art ist bekannt aus der
US 2012/0140351 A1 , aus der
US 2012/0140454 A1 und aus der
WO 2012/101 269 A1 . Abbildende Optiken sind weiterhin bekannt aus der
US 2011/0242528 A1 , der
US 4 863 253 , der
US 4 964 706 , der
US 5 144 476 und der
US 6 333 811 B1 .
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine abbildende Optik der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine möglichst große objektseitige numerische Apertur ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine abbildende Optik mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine erste Teil-Abbildungsoptik mit einem vergrößernden Abbildungsmaßstab von mindestens 1,1 zur Möglichkeit einer Ausgestaltung der abbildenden Optik führt, bei der die abbildende Optik eine große objektseitige numerische Apertur hat, also objektseitig Abbildungslicht mit einem entsprechend großen Öffnungswinkel aufnehmen kann. Der vergrößernde Abbildungsmaßstab der ersten Teil-Abbildungsoptik kann mindestens 1,3, mindestens 1,5 betragen und kann sogar noch größer sein, zum Beispiel mindestens 1,7 und sogar 1,8. Innerhalb der weiteren Teil-Abbildungsoptik kann es mehrere eigenständige abbildende Teil-Abbildungsoptiken geben. Das erste Zwischenbild kann über die weitere Teil-Abbildungsoptik direkt in das Bildfeld abgebildet werden. Alternativ ist es möglich, das erste Zwischenbild über die weitere Teil-Abbildungsoptik zunächst in ein zweites Zwischenbild und das zweite Zwischenbild dann ggf. über mindestens eine weitere Zwischenabbildung, in das Bildfeld abzubilden. Die abbildende Optik kann also genau ein Zwischenbild, kann genau zwei Zwischenbilder oder kann auch mehr als zwei Zwischenbilder aufweisen.
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Ein Objektfeld nach Anspruch 2 ermöglicht eine Erfassung eines entsprechend großen Bereichs der Lithografiemaske. Das Objektfeld kann noch deutlich größer sein und kann größer sein als 250 μm × 250 μm und beispielsweise eine Erstreckung von 0,4 mm × 0,3 mm haben.
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Eine objektseitige numerische Apertur nach Anspruch 3 führt zur Möglichkeit eines sehr großen Abbildungsmaßstabes von beispielsweise mindestens 500, mindestens 600, mindestens 700 oder sogar 800. Die objektseitige numerische Apertur kann mindestens 0,32, mindestens 0,35, mindestens 0,38 betragen und kann sogar 0,39 betragen.
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Eine obskurationsfreie Pupille nach Anspruch 4 führt zu einer abbildenden Optik mit bevorzugten Eigenschaften für die Maskeninspektion.
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Eine Ausführung nach Anspruch 5 kann zur Abbildung von Abbildungslicht mit großer Wellenlängen-Bandbreite und/oder zur Abbildung von Abbildungslicht mit extrem kleiner Wellenlänge, insbesondere zur Abbildung von EUV-Wellenlängen im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm genutzt werden. Die abbildende Optik kann unter Verwendung geeigneter Reflexionsschichten natürlich auch mit UV-, DUV-, UV- oder VIS-Wellenlängen genutzt werden.
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Eine abbildende Optik mit exakt einem konvexen Spiegel nach Anspruch 6 hat sich bei der räumlichen Auslegung des Optikdesigns als besonders vorteilhaft herausgestellt. Bei dem konvexen Spiegel kann es sich um den vierten oder um den fünften Spiegel im Abbildungsstrahlengang zwischen dem Objektfeld und dem Bildfeld handeln. Auch mehr als ein konvexer Spiegel ist möglich.
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Mindestens ein Spiegel der abbildenden Optik kann als Planspiegel ausgeführt sein.
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Ein Verhältnis aus Spiegelfläche und objektseitiger numerischer Apertur nach Anspruch 7 ergibt einen vorteilhaft baukleinen ersten Spiegel. Das Verhältnis M1x M1y/NAO kann kleiner sein als 0,28 m2, kann kleiner sein als 0,26 m2, kann kleiner als 0,25 m2 und kann beispielsweise 0,24 m2 oder 0,21 m2 betragen.
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Ein Hauptstrahlwinkel nach Anspruch 8 ermöglicht auch bei einem für Abbildungslicht reflektierenden Objekt eine sehr große objektseitige numerische Apertur. Zudem ist eine Auslegung möglich, die im Bereich des Objektfeldes Bauraum für Komponenten einer Beleuchtungsoptik zur Beleuchtung der Lithografiemaske im Objektfeld schafft.
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Die Vorteile eines Inspektions- beziehungsweise Metrologiesystems nach Anspruch 9 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die abbildende Optik bereits erläutert wurden. Als Detektionseinrichtung kann ein CCD-Sensor vorgesehen sein. Abhängig beispielsweise von einem Scanbetrieb des Systems kann als Detektionseinrichtung auch ein TDI(Time Delayed Integration, Integration mit Zeitversatz)-Sensor zum Einsatz kommen.
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Bei einer EUV-Lichtquelle nach Anspruch 10 kann es sich um eine Plasma-Quelle, um eine Synchrotronquelle oder beispielsweise auch um einen Freie-Elektronen-Laser (FEL) handeln. Die EUV-Lichtquelle kann Abbildungslicht mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm erzeugen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 schematisch ein Inspektions- beziehungsweise Metrologiesystem für die Untersuchung von Objekten, wobei als zu untersuchendes Objekt ein reflektierendes Retikel für die EUV-Projektionslithografie dient;
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2 in einer zur 1 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Inspektions- beziehungsweise Metrologiesystems, wobei als zu untersuchendes Objekt ein durchlässiges Retikel für die EUV-Projektionslithografie, z. B. eine phasenschiebende Maske, dient;
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3 einen Meridionalschnitt durch eine Ausführung einer vergrößernden abbildenden Optik zum Einsatz in einem Inspektions- beziehungsweise Metrologiesystem nach den 1 oder 2, wobei die abbildende Optik zur Simulation und zur Analyse von Auswirkungen und von Eigenschaften von Lithografiemasken, also Retikeln, auf eine optische Abbildung innerhalb einer Projektionsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithografie oder auch zur großflächigen Detektion von Maskendefekten dient;
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4 eine weitere Ausführung einer vergrößernden abbildenden Optik, die anstelle der Optik nach 3 zum Einsatz kommen kann.
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1 zeigt stark schematisch ein Inspektions- beziehungsweise Metrologiesystem
1 zur Untersuchung eines Objekts
2 in Form eines Retikels beziehungsweise einer Lithografiemaske für die EUV-Projektionslithografie. Mit dem Metrologiesystem
1, welches auch als Actinic Patterned Mask Inspection System, System zur aktinischen Untersuchung einer strukturierten Maske, bezeichnet wird, können insbesondere Defekte auf dem Retikel
2 und deren Auswirkungen auf die Abbildung bei der EUV-Projektionslithografie untersucht werden. Das Retikel
2 kann insbesondere auf Strukturierungsfehler überprüft werden. Der Strukturierungsfehler kann anschließend mit Hilfe einer Analyse eines sogenannten Luftbildes (Luftbild-Metrologiesystem, Aerial Image Metrology System), untersucht werden. Derartige Systeme sind aus der
DE 102 20 815 A1 bekannt. Das Inspektionssystem
1 wird zur Untersuchung eines reflektierenden Retikels
2 genutzt.
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Die Aufnahme des Luftbildes kann mit Hilfe des gleichen Metrologiesystems 1, insbesondere mit der gleichen Optik, vorgenommen werden, mit dem das reflektierende Retikel 2 untersucht wird. Optische Parameter, z. B. Feldgröße, Blendenposition und Zoomstellung, die zum Teil nachfolgend noch näher erläutert werden, werden je nach Einsatzzweck des Metrologiesystems 1 entsprechend angepasst. Die Verwendung ein und desselben Metrologiesystems 1 zur Luftbildanalyse einerseits und zur Untersuchung des reflektierenden Retikels 2 andererseits vermeidet, dass ein zu untersuchendes Retikel durch ein hinsichtlich Sauberkeitsanforderungen aufwändiges Transportverfahren von einem Metrologiesystem zu einem weiteren Metrologiesystem transportiert werden muss.
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Zur Erleichterung der Darstellung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene aus dieser heraus. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der 1 nach oben.
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Das Inspektionssystem 1 hat eine EUV-Lichtquelle 3 zur Erzeugung von Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4. Bei der EUV-Lichtquelle kann es sich um eine Plasma-Quelle, also beispielsweise um eine LPP-Quelle (lasererzeugtes Plasma, Laser Produced Plasma) oder um eine GDP-Quelle (gasentladungserzeugtes Plasma, Gas Discharge Produced Plasma) handeln. Bei der EUV-Lichtquelle 3 kann es sich auch um einen EUV-Laser handeln. Dieser kann beispielsweise durch Frequenzvervielfachung langwelligerer Laserstrahlung realisiert sein. Die EUV-Lichtquelle 3 emittiert nutzbares Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 mit einer Wellenlänge von 13,5 nm. Auch andere Wellenlängen im Bereich zwischen 5 nm und 100 nm, insbesondere im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm können als Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 bei entsprechender Auslegung der EUV-Lichtquelle 3 zum Einsatz kommen.
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Eine Beleuchtungsoptik 5 dient zur Überführung des Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 von der EUV-Lichtquelle 3 hin zu einem Objektfeld 6, in dem ein Ausschnitt des reflektierenden Retikels 2 angeordnet ist.
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Eine abbildende Optik 7 mit einem starken Vergrößerungsfaktor, beispielsweise von 500 oder größer, bildet das Objektfeld 6 über einen Abbildungsstrahlengang 8 in ein Bildfeld 9 ab. Eine ortsauflösende Detektionseinrichtung in Form eines CCD-Sensors 10 erfasst eine Intensitätsverteilung des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4 über das Bildfeld 9. Ein CCD-Chip des CCD-Sensors 10 kann als zeitverzögernd integrierter CCD-Chip (Time Delay and Integration Charged-Coupled-Device) ausgeführt sein. Ein derartiger CCD-Chip kann insbesondere zur Untersuchung eines durch das Objektfeld 6 bewegten Retikels 2 genutzt werden. Eine Verlagerungsrichtung des Retikels 2 kann längs der y-Richtung verlaufen.
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Eine Beleuchtung sowie eine Detektion des vom Objektfeld 6 ausgehenden Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 kann auf verschiedene Arten geschehen. Beim Inspektionssystem 1 nach 1 erfolgt eine Beleuchtung mit einer numerischen Apertur NA von beispielsweise mehr als 0,3. Die abbildende Optik 7 kann diese numerische Apertur je nach Ausführung vollständig oder teilweise erfassen. Ein perfekt reflektierendes Retikel 2 vorausgesetzt, kann also das gesamte vom Retikel 2 reflektierte Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 oder ein Teil von diesem von der abbildenden Optik 7 erfasst werden. Eine solche Beleuchtung ist auch als Hellfeldbeleuchtung bekannt. Auch eine Dunkelfeldbeleuchtung ist möglich, bei der ausschließlich vom Retikel 2 gestreute oder gebeugte Anteile des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4 von der abbildenden Optik 7 und dem CCD-Sensor 10 erfasst werden.
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2 zeigt eine Variante des Inspektionssystems 1, die zur Untersuchung eines für das Beleuchtungs- und Abbildungslicht 4 zumindest teilweise durchlässigen Retikels 2, beispielsweise für eine phasenschiebende Maske (Phase Shift Mask), genutzt wird. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
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Im Unterschied zur Ausführung nach 1 ist beim Inspektionssystem 1 nach 2 die abbildende Optik 7 nicht in Richtung eines reflektierten Strahlengangs des Beleuchtungs- und Abbildungslichts 4 angeordnet, sondern in Richtung eines durch das Retikel 2 hindurchgelassenen Strahlengangs. Auch hier ist je nach Ausführung der Beleuchtungsoptik 5 und/oder der abbildenden Optik 7 eine Hellfeld- oder eine Dunkelfeldbeleuchtung möglich.
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3 zeigt eine Ausführung der abbildenden Optik 7, die beim Inspektionssystem 1 durch die 1 oder 2 zum Einsatz kommen kann. Komponenten, die vorstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung des Inspektionssystems 1 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Auch im Zusammenhang mit der Beschreibung der abbildenden Optik 7 nach 3 sowie mit der Beschreibung der weiteren Ausführungen für die abbildende Optik wird ein kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse verläuft in der 3 senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein. Die y-Achse verläuft in der 3 nach oben. Die z-Achse verläuft in der 3 nach rechts.
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Die abbildende Optik 7 nach 3 bildet das Objektfeld 6, das in einer Objektebene 11 liegt, mit einem Vergrößerungsfaktor (Abbildungsmaßstab) von 800 in das Bildfeld 9 ab, das in einer Bildebene 12 liegt.
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Dargestellt ist in der 3 zur Visualisierung des Abbildungsstrahlengangs 8 der abbildenden Optik 7 der Verlauf von Hauptstrahlen 13 sowie von Komastrahlen 14, 15, die von fünf in der y-Richtung übereinanderliegenden Objektfeldpunkten ausgehen. Der Abstand zwischen diesen Objektfeldpunkten in der y-Richtung ist im Objektfeld 6 so klein, dass dieser in der Zeichnung nicht aufgelöst werden kann. Abgebildet werden diese fünf Objektfeldpunkte in fünf in der 3 übereinander liegende Bildfeldpunkte im Bildfeld 9, die aufgrund des großen Vergrößerungsfaktors in der Zeichnung getrennt aufgelöst sind. Die Hauptstrahlen 13 einerseits und die Komastrahlen 14, 15 andererseits werden nachfolgend auch als Abbildungsstrahlen bezeichnet.
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Das Objektfeld 6 einerseits und das Bildfeld 9 andererseits liegen in zueinander beabstandeten xy-Ebenen. Das Objektfeld 6 hat in der y-Richtung eine Erstreckung von 300 μm und in der x-Richtung eine Erstreckung von 400 μm, hat also eine Feldgröße von 400 × 300 μm2 (0,4 mm × 0,3 mm). Das Objektfeld 6 und das Bildfeld 9 sind jeweils rechteckig.
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Die Hauptstrahlen 13 gehen im Abbildungsstrahlengang 8 zwischen dem Objektfeld 6 und dem Bildfeld 9 vom Objektfeld 6 mit einem Hauptstrahlwinkel α von 37° zu einer in z-Richtung verlaufenden Normalen 16 auf einem zentralen Objektfeldpunkt der Objektebene 11 aus. Aufgrund dieses großen Hauptstrahlwinkels α kann die abbildende Optik 7 nach 3 zur Abbildung eines reflektierenden Retikels genutzt werden. Andere Hauptstrahlwinkel α, insbesondere ein kleinerer Hauptstrahlwinkel α, sind möglich.
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Eine objektfeldseitige numerische Apertur der abbildenden Optik 7 beträgt NAO = 0,39.
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In der Bildebene 12 treffen sich die Abbildungsstrahlen 13 bis 15 jeweils in einem der fünf Bildfeldpunkte des Bildfeldes 9. Die Hauptstrahlen 13, die zu jedem der Bildfeldpunkte gehören, verlaufen zueinander nahezu parallel. Die abbildende Optik 7 nach 3 ist also bildseitig nahezu telezentrisch.
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Im Abbildungsstrahlengang zwischen dem Objektfeld 6 und dem Bildfeld 9 hat die abbildende Optik 7 genau sechs Spiegel, die in der Reihenfolge ihrer Anordnung im Abbildungsstrahlengang nachfolgend mit M1, M2, M3, M4, M5 und M6 bezeichnet werden. Die sechs Spiegel M1 bis M6 stellen sechs voneinander separate optische Komponenten dar.
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Die abbildende Optik 7 nach 3 hat exakt einen konvexen Spiegel, nämlich den im Abbildungsstrahlengang 8 vorletzten Spiegel M5. Die anderen Spiegel M1, M2, M3, M4 und M6 sind als konkave Spiegel ausgeführt. Für die Spiegelfolge der sechs Spiegel M1 bis M6 der abbildenden Optik 7 gilt also PPPPNP.
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Keiner der Spiegel M1 bis M6 hat eine zentrale Durchtrittsöffnung zum Durchtritt des Abbildungslichts 4. Die abbildende Optik 7 hat eine zusammenhängend genutzte, obskurationsfreie Pupille.
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Im Abbildungsstrahlengang 8 zwischen den Spiegeln M2 und M3 liegt ein erstes Zwischenbild 17. Die Spiegel M1 und M2 stellen eine erste Teil-Abbildungsoptik zur Abbildung des Objektfeldes 6 in das erste Zwischenbild 17 dar.
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Im Abbildungsstrahlengang 8 zwischen den Spiegeln M3 und M4 liegt ein zweites Zwischenbild 18. Der Spiegel M3 stellt eine zweite Teil-Abbildungsoptik zur Abbildung des ersten Zwischenbildes 17 in das zweite Zwischenbild 18 dar. Die Spiegel M4 bis M6 stellen eine dritte Teil-Abbildungsoptik zur Abbildung des zweiten Zwischenbildes 18 in das Bildfeld 9 dar. Die Spiegel M3 bis M6 stellen also insgesamt eine Teil-Abbildungsoptik zur Abbildung des ersten Zwischenbildes 17 in das Bildfeld 9 dar.
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Weitere, nicht dargestellte abbildende Optiken, die anstelle der abbildenden Optik zum Einsatz kommen können, können auch mehr als zwei Zwischenbilder im Abbildungsstrahlengang 8 zwischen dem Objektfeld 6 und dem Bildfeld 9 aufweisen, zum Beispiel drei Zwischenbilder.
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Eine optisch genutzte Reflexionsfläche des Spiegels M1 hat in der x-Richtung eine Erstreckung M1x von 304 mm und in der y-Richtung eine Erstreckung M1y von 274 mm. Ein Verhältnis M1x M1y/NAO aus einer Fläche M1x M1y des ersten Spiegels M1 und einer objektseitigen numerischen Apertur NAO beträgt 0,21 m2.
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Die erste Teil-Abbildungsoptik M1, M2 hat einen vergrößernden Abbildungsmaßstab von 1,7. Das erste Zwischenbild 17 ist also um einen Faktor 1,7 größer als das Objektfeld 6.
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Aufgrund eines Koma-Beitrags der ersten Teil-Abbildungsoptik M1, M2 ist das Zwischenbild 17 nicht scharf, weswegen sich die in der 3 im Bereich des Zwischenbildes 17 dargestellten Einzelstrahlen 13, 15 nicht schneiden. In der nachfolgenden Teil-Abbildungsoptik M3 bis M6 wird dieser Koma-Beitrag wieder korrigiert.
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Ein größter Einfallswinkel eines Hauptstrahls eines zentralen Feldpunktes auf den Spiegeln M1 bis M6 liegt bei der abbildenden Objekt 7 am Spiegel M2 vor und beträgt 19,2°.
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Die abbildende Optik 7 ist ausgelegt auf eine Betriebswellenlänge von 13,5 nm.
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Die Spiegel M1 bis M6 tragen eine für das Beleuchtungs-Abbildungslicht 4 hochreflektierende Beschichtung, die als Mehrlagen-Beschichtung ausgeführt sein kann.
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Optische Daten der abbildenden Optik 7 nach 3 werden nachfolgend anhand zweier Tabellen wiedergegeben. Die erste Tabelle zeigt in der Spalte „Radius” jeweils den Krümmungsradius der Spiegel M1 bis M6. Die dritte Spalte (Dicke) beschreibt den Abstand jeweils zur nachfolgenden Oberfläche in z-Richtung.
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Die zweite Tabelle beschreibt die genaue asphärische Oberflächenform der Reflexionsflächen der Spiegel M1 bis M6.
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Es gilt dabei folgende Flächenbeschreibung:
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Hierbei sind:
z die Pfeilhöhe (Sag) der jeweiligen Reflexionsfläche;
c
bfs die Krümmung einer Best-Fit-Sphäre (Radius = 1/c);
ein Abstand zu einer z-Referenzachse der Flächenbeschreibung;
r
n ein Normierungs-Radius (NRADIUS);
u r/r
n;
a
m der m-te Q
bfs-Koeffizient;
Q
m bfs das m-te Q
bfs-Polynom.
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Diese Flächenbeschreibung entspricht der Beschreibung eines Q
bfs-Polynoms des optischen Designprogramms Code V
®. Für die Definition der Koeffizienten QB und deren Zuordnung zu den Koeffizienten a
m gilt die Konvention aus dem Code V
® Lens System Set of Reference Manual.
| Oberfläche | Radius | Dicke | Modus |
| Objekt | Unendlich | 361,862 | |
| M1 | –505,514 | –336,785 | REFL |
| M2 | 6195,931 | 1117,985 | REFL |
| M3 | –511,376 | –414,496 | REFL |
| M4 | 63,257 | 635,905 | REFL |
| M5 | 46,986 | –864,471 | REFL |
| M6 | 2092,308 | 1000,000 | REFL |
| Bild | Unendlich | 0,000 | |
Tabelle 1 zur Ausführung nach Fig. 3
| Oberfläche | N-Radius | QB4 | QB6 | QB8 |
| M1 | 3,629972E+02 | –6,555020E+00 | 2,773119E–02 | 2,495337E–01 |
| M2 | 2,625415E+02 | 1,391168E+00 | –2,481678E–01 | 7,661184E–02 |
| M3 | 3,486058E+02 | 1,712778E+00 | –6,249261E–01 | 1,327937E–01 |
| M4 | 3,339409E+01 | 4,758217E–01 | –7,779376E–03 | –2,069112E–03 |
| Oberfläche | QB10 | QB12 | QB14 | QB16 |
| M1 | –3,423258E–02 | 4,564348E–03 | –2,655136E–03 | 7,401513E–04 |
| M2 | 2,820328E–02 | 1,265406E–02 | 3,264722E–03 | 6,615666E–04 |
| M3 | –2,834851E–02 | 7,425460E–03 | –1,890889E–03 | 3,412379E–04 |
| M4 | –4,513631E–04 | –1,682475E–05 | 5,355345E–05 | –1,582845E–06 |
| Oberfläche | QB18 | QB20 | QB22 | QB24 |
| M1 | 3,419723E–05 | –4,133193E–05 | –2,356192E–05 | 0,000000E+00 |
| M2 | 9,854834E–05 | 1,149727E–05 | 7,943447E–07 | 0,000000E+00 |
| M3 | 2,188303E–05 | –1,830408E–05 | 2,238900E–06 | 0,000000E+00 |
| M4 | 3,805510E–06 | 3,640361E–06 | 4,092511E–06 | 0,000000E+00 |
Tabelle 2 zur Ausführung nach Fig. 3
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Die abbildende Optik 7 ist eine katoptrische Optik. Die abbildende Optik 7 hat genau sechs Spiegel M1 bis M6. Bei der abbildenden Optik 7 handelt es sich um ein koaxiales System. Eine Rotationssymmetrieachse, zu der alle sechs Spiegel M1 bis M6 hinsichtlich der Ausgestaltung ihrer Reflexionsflächenform rotationssymmetrisch sind, verläuft längs der z-Richtung auf Höhe genau einer y-Koordinate zwischen dem Objektfeld 6 und dem Bildfeld 9. Das Objektfeld 6 ist in Richtung positiver y-Werte zu dieser Rotationssymmetrieachse beabstandet. Das Bildfeld 9 ist aufgrund der Zwischenbilder 17, 18 in Richtung negativer y-Werte zu dieser Rotationssymmetrieachse beabstandet. Die Felder 6, 9 liegen bei der Projektionsoptik 7 außeraxial.
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Anhand der 4 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer abbildenden Optik 19 beschrieben, die anstelle der abbildenden Optik 7 nach 3 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die in den vorstehenden Fig. bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Nachfolgend werden die Unterschiede zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel erläutert.
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Die abbildende Optik bzw. Projektionsoptik 19 nach 4 hat ebenfalls genau sechs Spiegel M1 bis M6. Bei der abbildenden Optik 19 ist der im Abbildungsstrahlengang 8 vierte Spiegel M4 der einzige konvexe Spiegel. Alle anderen Spiegel M1 bis M3 sowie M5 und M6 sind also konkave Spiegel. Die Spiegelfolge der abbildenden Optik 19 ist PPPNPP. Der Spiegel M2 hat einen so großen Krümmungsradius, dass dessen Grundkrümmung je nach den an die abbildende Optik 19 gestellten Randbedingungen auch konvex oder auch plan ausgelegt werden kann.
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Das erste Zwischenbild 17 liegt bei der abbildenden Optik 19 zwischen den Spiegeln M2 und M3. Das zweite Zwischenbild 18 liegt im Abbildungsstrahlengang 8 direkt nach dem Spiegel M5.
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Bei der abbildenden Optik 19 bilden die Spiegel M3, M4 und M5 die zweite Teil-Abbildungsoptik zur Abbildung des ersten Zwischenbildes 17 in das zweite Zwischenbild 18. Der Spiegel M6 bildet die dritte Teil-Abbildungsoptik zur Abbildung des zweiten Zwischenbildes 18 in das Bildfeld 9. Die Spiegel M3 bis M6 bilden gemeinsam eine weitere Teil-Abbildungsoptik zur Abbildung des ersten Zwischenbildes 17 in das Bildfeld 9.
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Die erste Teil-Abbildungsoptik M1, M2 hat bei der abbildenden Optik 19 einen vergrößernden Abbildungsmaßstab von 1,8.
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Der erste Spiegel M1 im Abbildungsstrahlengang 8 hat eine optisch genutzte Reflexionsfläche mit einer x-Erstreckung M1x von 327 mm und einer y-Erstreckung M1y von 292 mm. Ein Verhältnis aus der optisch genutzten Spiegelfläche M1x M1y und der objektseitigen numerischen Apertur NAO beträgt M1x M1y/NAO = 0,24 m2.
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Ein größter Hauptstrahlwinkel CRA eines Hauptstrahls eines zentralen Feldpunktes liegt bei der abbildenden Optik 19 am Spiegel M2 vor und beträgt 19,1°. Auf allen anderen Spiegeln M1 sowie M3 bis M6 ist der Hauptstrahl-Einfallswinkel CRA des zentralen Feldpunktes kleiner als 10°.
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Die optischen Daten der abbildenden Optik
19 nach
4 werden nachfolgend anhand zweier Tabellen wiedergegeben, die vom Aufbau her den Tabellen der abbildenden Optik
7 nach
3 entsprechen.
| Oberfläche | Radius | Dicke | Modus |
| Objekt | Unendlich | 390,528 | |
| M1 | –530,974 | –364,529 | REFL |
| M2 | 23597,320 | 1285,060 | REFL |
| M3 | –921,624 | –920,530 | REFL |
| M4 | –110,855 | 1359,472 | REFL |
| M5 | –168,121 | –1250,000 | REFL |
| M6 | 2978,255 | 1300,000 | REFL |
| Bild | Unendlich | 0,000 | |
Tabelle 1 zur Ausführung nach Fig. 4
| Oberfläche | N-Radius | QB4 | QB6 | QB8 |
| M1 | 3,611954E+02 | –9,157653E-01 | –1,422957E+00 | 8,922174E–02 |
| M2 | 2,406395E+02 | 3,899926E+00 | –1,115540E+00 | –1,001047E-01 |
| M3 | 4,425042E+02 | 2,114264E+00 | 1,708380E–01 | 2,781846E–03 |
| M4 | 2,119020E+01 | 3,555432E–02 | 2,952275E–03 | 6,311999E–04 |
| Oberfläche | QB10 | QB12 | QB14 | QB16 |
| M1 | –5,260174E–02 | 5,905797E–03 | 3,351192E–03 | 2,027899E–03 |
| M2 | –9,707489E–02 | –3,224449E–02 | –1,231736E–02 | –4,034010E–03 |
| M3 | 1,106256E–02 | –8,310870E–05 | –1,857814E-03 | –3,952783E-04 |
| M4 | 1,336762E–04 | 3,637248E–06 | –4,553057E–06 | –9,709139E–07 |
| Oberfläche | QB18 | QB20 | QB22 | QB24 |
| M1 | 2,885936E–04 | –1,267879E–05 | –4,657093E–05 | –2,472401E–05 |
| M2 | –1,343060E–03 | –4,295383E–04 | –1,295933E–04 | –3,305469E–05 |
| M3 | –4,352507E–05 | 0,000000E+00 | 0,000000E+00 | 0,000000E+00 |
| M4 | –7,514930E–08 | 0,000000E+00 | 0,000000E+00 | 0,000000E+00 |
| Oberfläche | QB26 | QB28 | QB30 | |
| M1 | –9,985526E–06 | -2,354927E–06 | –2,491510E–07 |
| M2 | –7,233140E–06 | –1,362016E–06 | –1,475913E–07 |
| M3 | 0,000000E+00 | 0,000000E+00 | 0,000000E+00 |
| M4 | 0,000000E+00 | 0,000000E+00 | 0,000000E+00 |
Tabelle 2 zur Ausführung nach Fig. 4
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In der nachfolgenden Tabelle sind Parameter der beiden abbildenden Optiken
7 und
19 nochmals zusammengefasst:
| | Einheit | E1 | E2 |
| Abbildungsmaßstab (Obj – Bild) | | 800 | 800 |
| Abbildungsmaßstab (Obj – 1. Zwischenbild) | | 1,7 | 1,8 |
| Objektseitige NA | | 0,39 | 0,39 |
| Objektseitige Feldgröße | mm × mm | 0.4 × 0.3 | 0.4 × 0.3 |
| Objektseitiger Hauptstrahlwinkel | ∘ | 37 | 37 |
| Spiegelgröße M1 | mm × mm | 304 × 274 | 327 × 292 |
| Spiegelgröße M2 | mm × mm | 193 × 216 | 201 × 200 |
| Spiegelgröße M3 | mm × mm | 328 × 242 | 391 × 312 |
| Spiegelgröße M4 | mm × mm | 29 × 23 | 22 × 18 |
| Spiegelgröße M5 | mm × mm | 8 × 6 | 21 × 16 |
| Spiegelgröße M6 | mm × mm | 277 × 209 | 259 × 195 |
| CRA (zentraler Feldpunkt) M1 | ∘ | 9,6 | 9,4 |
| CRA (zentraler Feldpunkt) M2 | ∘ | 19,2 | 19,1 |
| CRA (zentraler Feldpunkt) M3 | ∘ | 9,1 | 1,0 |
| CRA (zentraler Feldpunkt) M4 | ∘ | 18,6 | 9,1 |
| CRA (zentraler Feldpunkt) M5 | ∘ | 4,2 | 3,7 |
| CRA (zentraler Feldpunkt) M6 | ∘ | 5,7 | 4,3 |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2012/0140351 A1 [0002]
- US 2012/0140454 A1 [0002]
- WO 2012/101269 A1 [0002]
- US 2011/0242528 A1 [0002]
- US 4863253 [0002]
- US 4964706 [0002]
- US 5144476 [0002]
- US 6333811 B1 [0002]
- DE 10220815 A1 [0021]
