DE10318805A1 - Catadioptric reduction lens with polarization beam splitter - Google Patents
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Abstract
Ein katadioptrisches Projektionsobjektiv zur Abbildung eines in der Objektebene des Projektionsobjektivs angeordneten Musters in die Bildebene des Projektionsobjektivs hat eine optische Achse, einen katadioptrischen ersten Objektivteil (103) mit einem Konkavspiegel (105) und einem physikalischen Strahlteiler (106) mit mindestens einer polarisationsselektiven Strahlteilerschicht (107) sowie einen zweiten, vorzugsweise dioptrischen Objektivteil (103). In dem Lichtweg, der den Konkavspiegel (105) einschließt, ist ein Rückreflexionsspiegel (110) zur Rückreflexion von aus dem Strahlteiler kommender Strahlung in Richtung des Strahlteilers angeordnet. Die hierdurch mögliche Mehrfachnutzung des Strahlteilers erlaubt neuartige Konstruktionen, insbesondere auch katadioptrische Projektionsobjektive mit koaxial zueinander angeordnetem Objekt- und Bildfeld.A catadioptric projection objective for imaging a pattern arranged in the object plane of the projection objective into the image plane of the projection objective has an optical axis, a catadioptric first objective part (103) with a concave mirror (105) and a physical beam splitter (106) with at least one polarization-selective beam splitter layer (107 ) and a second, preferably dioptric lens part (103). A back reflection mirror (110) is arranged in the light path, which encloses the concave mirror (105), for the back reflection of radiation coming from the beam splitter in the direction of the beam splitter. The multiple use of the beam splitter that is possible as a result enables novel constructions, in particular also catadioptric projection objectives with object and image fields arranged coaxially to one another.
Description
Die Erfindung betrifft ein katadioptrisches Reduktionsobjektiv zur Abbildung eines in der Objektebene des Projektionsobjektivs angeordneten Musters in die Bildebene des Projektionsobjektivs.The The invention relates to a catadioptric reduction lens for imaging a pattern arranged in the object plane of the projection lens into the image plane of the projection lens.
Derartige Projektionsobjektive werden in Projektionsbelichtungsanlagen zur mikrolithographischen Herstellung von Halbleiterbauelementen und anderen feinstrukturierten Bauteilen verwendet. Sie dienen dazu, Muster von Fotomasken oder Strichplatten, die auch als Masken oder Retikel bezeichnet werden, auf einen mit einer lichtempfindlichen Schicht beschichteten Gegenstand, beispielsweise einen Halbleiterwafer, mit höchster Auflösung in verkleinerndem Maßstab zu projizieren.such Projection lenses are used in projection exposure systems microlithographic production of semiconductor components and others finely structured components used. They serve patterns of photo masks or graticules, which are also used as masks or reticles can be referred to on a with a photosensitive layer coated object, for example a semiconductor wafer, with the highest resolution on a smaller scale to project.
Zur Erzeugung immer feinerer Strukturen wird versucht, einerseits die bildseitige numerische Apertur (NA) des Projektionsobjektivs zu vergrößern und andererseits immer kürzere Wellenlängen zu verwenden, vorzugsweise Ultraviolettlicht mit Wellenlängen von weniger als ca. 260nm. Da in diesem Wellenlängenbereich nur noch wenige ausreichend transparente Materialien zur Herstellung von optischen Komponenten zur Verfügung stehen, deren Abbekonstanten zudem relativ nahe beieinan der liegen, ist es schwierig, rein refraktive Systeme mit ausreichender Korrektur von Farbfehlern bereitzustellen. Daher werden für diesen Wellenlängenbereich vielfach katadioptrische Systeme verwendet, bei denen brechende und reflektierenden Komponenten, insbesondere also Linsen und abbildende Spiegel, kombiniert sind.to The attempt is being made to produce ever finer structures, on the one hand the numerical aperture (NA) of the projection objective enlarge and on the other hand, ever shorter wavelength to be used, preferably ultraviolet light with wavelengths of less than about 260nm. Since there are only a few left in this wavelength range sufficient transparent materials for the production of optical Components available stand, the constants of which are also relatively close to each other, it is difficult to use purely refractive systems with adequate correction to provide color errors. Therefore, for this wavelength range widely used catadioptric systems in which refractive and reflective components, in particular lenses and imaging Mirrors, are combined.
Bei der Nutzung von abbildenden Spiegelflächen ist es vorteilhaft, Strahlteiler einzusetzen, wenn eine obskurationsfreie und vignettierungsfreie Abbildung erreicht werden soll. Systeme mit geometrischer Strahlteilung sind möglich, haben jedoch den Nachteil, dass es sich zwingend um außeraxiale Systeme handelt. Dagegen sind axiale Systeme (On-Axis-Systeme) realisierbar, wenn ein physikalischer Strahlteiler verwendet wird. Hier haben sich physikalische Strahlteiler mit einer polarisationsselektiven Strahlteilerschicht durchgesetzt, die sich unter anderem durch hohe erzielbare Gesamttransmission auszeichnen.at the use of imaging mirror surfaces, it is advantageous to use beam splitters to be used if an obscuration-free and vignetting-free Figure should be achieved. Systems with geometric beam splitting are possible, However, they have the disadvantage that they are off-axis Systems. In contrast, axial systems (on-axis systems) can be implemented, if a physical beam splitter is used. Have here physical beam splitters with a polarization selective Beam splitter layer prevailed, which is characterized by high mark achievable total transmission.
In
der
Bei vielen Ausführungsformen solcher Projektionsobjektive wird mit Hilfe eines dem Strahlteiler nachgeschalteten Umlenkspiegels eine Parallelstellung von Objektebene und Bildebene erreicht, welche für einen Scannerbetrieb günstig ist. Derartige Konstruktionen haben jedoch den Nachteil, dass die optischen Achsen für Objekt und Bild gegeneinander parallel versetzt sind. Dieser Lateralversatz oder Achsversatz, der auch als Object-Image-Shift (OIS) bezeichnet wird, bringt Schwierigkeiten bei der Integration derartiger Objektive in eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit sich, da beispielsweise die Positionen der synchron beweglichen Retikel- und Wafer-Stages sowie geeignete Messvorrichtungen an den Lateralversatz anzupassen sind. Die Schwierigkeiten bei der Integration nehmen mit der Größe des Lateralversatzes zu.at many embodiments projection lenses of this type are connected downstream of the beam splitter Deflecting mirror a parallel position of the object plane and image plane achieved which for a scanner operation cheap is. However, such constructions have the disadvantage that the optical Axes for Object and image are offset parallel to each other. This lateral offset or axis offset, which is also referred to as an object image shift (OIS) brings difficulties in the integration of such lenses into a microlithographic projection exposure system, because, for example, the positions of the synchronously movable reticle and wafer stages as well as suitable measuring devices on the lateral offset are to be adjusted. Take away the difficulties of integration with the size of the lateral offset to.
Ein anderes, bei Systemen mit Polarisationsteilerschicht auftretendes Problem besteht darin, dass diese Schichten zumindest dann, wenn sie über einen größeren Inzidenzwinkelbereich betrieben werden, keine vollständige Separation zwischen s-Polarisation und p-Polarisation ermöglichen. Hierdurch kann "Falschlicht" entstehen, welches in störender Weise in die Bildebene gelangen und dort zur einer Verschlechterung des Kontrastes führen kann.On other that occurs in systems with a polarization splitter layer Problem is that these layers at least if them about one larger angle of incidence range operated, not a complete one Allow separation between s-polarization and p-polarization. This can result in "false light" which in a disturbing way get into the image plane and there deteriorate the Contrast can.
Neben
den Systemen mit einem einzigen Konkavspiegel sind auch katadioptrische
Projektionsobjektive mit zwei Konkavspiegeln bekannt, beispielsweise
aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein katadioptrisches Projektionsobjektiv mit polarisationsselektiven Strahlteiler bereitzustellen, welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll das Projektionsobjektiv konstruktiv einfach in bestehende Wafer-Stepper oder Wafer-Scanner einbaubar sein. Es soll vorzugsweise auch eine Abbildung im wesentlichen ohne störendes Falschlicht ermöglicht werden.The The invention is based on the object of a catadioptric projection objective provide with polarization-selective beam splitter, which the Avoids disadvantages of the prior art. In particular, that should Projection lens is structurally simple in existing wafer steppers or wafer scanners can be installed. It should preferably also be essentially an image without annoying false light allows become.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung ein katadioptrische Projektionsobjektiv mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.to solution the object of the invention is a catadioptric projection objective ready with the features of claim 1. Advantageous further training are in the dependent claims specified. The wording of all Expectations is made the content of the description by reference.
Ein erfindungsgemäßes katadioptrisches Projektionsobjektiv zur Abbildung eines in der Objektebene des Projektionsobjektivs angeordneten Musters in die Bildebene des Projektionsobjektivs hat eine optische Achse, einen katadioptrischen ersten Objektivteil, der einen Konkavspiegel und einen physikalischen Strahlteiler mit mindestens einer polarisationsselektiven Strahlteilerschicht umfasst, sowie einen zweiten, vorzugsweise dioptrischen Objektivteil. In einem den Konkavspiegel einschließenden Lichtweg ist ein Rückreflexionsspiegel zur Rückreflexion der von dem Strahlteiler kommenden Strahlung in Richtung des Strahlteilers angeordnet.On Catadioptric projection lens according to the invention for imaging one in the object plane of the projection lens arranged pattern in the image plane of the projection lens has a optical axis, a catadioptric first lens part, the a concave mirror and a physical beam splitter with at least a polarization-selective beam splitter layer, and a second, preferably dioptric lens part. In one enclosing the concave mirror Light path is a back reflection mirror for back reflection of the radiation coming from the beam splitter in the direction of the beam splitter arranged.
Der Rückreflexionsspiegel befindet sich in dem von der Gesamtstrahlung durchlaufenden Lichtweg entweder vor oder hinter dem Konkavspiegel und wird im wesentlichen mit der gleichen Strahlungsenergie beaufschlagt wie der Konkavspiegel. Der Rückreflexionsspiegel sorgt dafür, dass der Strahlteiler mehr als einmal in Transmission und/oder mehr als einmal in Reflexion genutzt wird. Dabei sind Projektionsobjektive gemäß der Erfindung derart konstruiert, dass die auf eine Strahlteilerschicht auftreffende Strahlung entweder im wesentlichen s-polarisiert (elektrischer Feldvektor schwingt senkrecht zur Einfallsebene des Lichts) oder im wesentlichen p-polarisiert (elektrischer Feldvektor schwingt parallel zur Einfallsebene) ist. Dementsprechend wird die Strahlung in Abhängigkeit von ihrer Polarisationsvorzugsrichtung jeweils weitgehend vollständig reflektiert (bei s-Polarisation) oder im wesentlichen vollständig transmittiert (bei p-Polarisation).The Back reflection mirror is located in the light path through the total radiation either in front of or behind the concave mirror and becomes essentially with the same radiation energy as the concave mirror. The Back reflection mirror ensures that the beam splitter is in transmission and / or more than once than once used in reflection. There are projection lenses according to the invention constructed in such a way that the one striking a beam splitter layer Radiation either essentially s-polarized (electric field vector vibrates perpendicular to the plane of incidence of light) or essentially p-polarized (electric field vector vibrates parallel to the plane of incidence) is. Accordingly, the radiation becomes dependent on its preferred polarization direction each largely complete reflected (with s-polarization) or essentially completely transmitted (with p-polarization).
Der Rückreflexionsspiegel kann ein Planspiegel mit ebener Spiegelfläche sein. Die Spiegelfläche des Rückreflexionsspiegels kann auch eine geringfügige oder erhebliche Krümmung aufweisen, die beispielsweise zu Korrekturzwecken genutzt werden kann. Somit kann der Rückreflexionsspiegel auch ein Konkavspiegel oder ein konvexer Spiegel sein.The Back reflection mirror can be a plane mirror with a flat mirror surface. The mirror surface of the Back reflection mirror can also be a minor or significant curvature have, which can be used for correction purposes, for example. So the back reflection mirror also be a concave mirror or a convex mirror.
Die Mehrfachnutzung des Strahlteilers ermöglicht neuartige Konstruktionen von Projektionsobjektiven. Bei einer Ausführungsform verlaufen ein objektseitiger Teil der optischen Achse und ein bildseitiger Teil der opti schen Achse koaxial zueinander. Der eingangs erwähnte Lateralversatz (OIS) zwischen den optischen Achsen für Objekt und Bild kann dadurch vermieden werden. Derartige Projektionsobjektive sind ohne größere Schwierigkeiten in Projektionsbelichtungsanlagen integrierbar, die konstruktiv für die Aufnahme von rotationssymmetrischen, rein refraktiven Projektionsobjektiven ausgestattet sind, da konstruktive Änderungen an den Retikel- und Substrattischen und gegebenenfalls an den Messvorrichtungen nicht vorgenommen werden müssen. Generell sind Projektionsobjektive möglich, bei denen der laterale Abstand (OIS) zwischen objektseitigem Teil und bildseitigem Teil der optischen Achse deutlich kleiner als bei herkömmlichen katadioptrischen Projektionsobjektiven ist. Der laterale Abstand kann beispielsweise weniger als der maximal genutzte Durchmesser des Strahlteilers, gemessen in Richtung des Lateralversatzes, oder weniger als 50% oder 30% dieses Durchmessers betragen.The Multiple use of the beam splitter enables novel designs of projection lenses. In one embodiment, an object side Part of the optical axis and an image-side part of the optical rule Axis coaxial to each other. The lateral offset (OIS) mentioned above between the optical axes for This avoids object and image. Such projection lenses are without major difficulties Can be integrated in projection exposure systems that are constructive for the recording of rotationally symmetrical, purely refractive projection lenses are equipped because of design changes to the reticle and substrate tables and may not be carried out on the measuring devices have to. As a general rule projection lenses are possible, where the lateral distance (OIS) between the object-side part and part of the optical axis on the image side is significantly smaller than in usual is catadioptric projection lenses. The lateral distance can for example less than the maximum diameter used Beam splitter, measured in the direction of the lateral offset, or less than 50% or 30% of this diameter.
Es sind Ausführungsformen möglich, bei denen der Strahlteiler eine einzige Strahlteilerschicht hat, die von beiden Seiten bei entsprechender Polarisation des auftreffenden Lichtes reflektierend wirkt. Die Strahlteilerschicht kann somit als beidseitig reflektierende Schicht ausgebildet sein. Es sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen eine einzige Strahlteilerschicht von beiden Seiten mit p-Polarisation beaufschlagt wird und für diese transmittierend sein soll. Hierfür sind beidseitig transmittierende Schichten vorgesehen. Es hat sich als günstig herausgestellt, wenn die als Mehrfach-Interferenz-Schichtsystem aufgebaute Strahlteilerschicht einen Schichtaufbau hat, der bezüglich einer innerhalb der Strahlteilerschicht liegenden Symmetrieebene im wesentlichen symmetrisch ist. Diese Spiegelsymmetrie kann sich auf die Materialfolge der aufeinanderfolgenden Schicht und/oder auf deren Schichtdicken beziehen.Embodiments are possible in which the beam splitter has a single beam splitter layer, which acts on both sides with a corresponding polarization of the incident light. The beam splitter layer can thus be formed as a layer reflecting on both sides. Embodiments are also possible in which a single beam splitter layer is subjected to p-polarization from both sides and is intended to be transmissive for this. For this purpose, transmitting layers are provided on both sides. It has proven to be advantageous if the beam splitter layer constructed as a multiple interference layer system has a layer structure which is essentially symmetrical with respect to a plane of symmetry lying within the beam splitter layer. This mirror symmetry can affect the material sequence of the successive layer and / or its layer refer to thick.
Es ist bekannt, dass polarisationsselektive Strahlteilerschichten insbesondere dann, wenn sie mit Licht aus einem größeren Inzidenzwinkelbereich betrieben werden, keine vollständige Trennung von s- und p-Polarisation bewirken, so dass ein kleiner Teil von s-polarisierten Licht durchgelassen und/oder ein kleiner Anteil von p-polarisiertem Licht reflektiert wird. Dies kann insbesondere bei Systemen mit geringem oder verschwindendem Lateralversatz zwischen objektseitigem und bildseitigem Teil der optischen Achse dazu führen, dass Falschlicht in die Bildebene gelangt. Als Falschlicht wird hier solches Licht bezeichnet, welches nicht den vom Design Idealerweise vorgegebenen Lichtweg durchläuft, sondern beispielsweise unter Umgehung eines der Abbildung dienenden Konkavspiegels direkt durch einen Strahlteiler in die Bildebene gelangt.It it is known that polarization-selective beam splitter layers in particular when operated with light from a wider range of incidence angles will not be a complete one Separation of s and p polarization cause a small portion of s-polarized light to pass through and / or a small proportion of p-polarized light is reflected. This can be particularly the case with systems with little or vanishing Lateral offset between the object-side and image-side part of the optical axis cause that false light gets into the image plane. As a false light here denotes light that is not ideally designed passes through the predetermined light path, but, for example, bypassing one that serves as an illustration Concave mirror directly through a beam splitter into the image plane arrives.
Zum Ausblocken von Falschlicht kann hinter dem Strahlteiler im zweiten Objektivteil eine Feldblende an geeigneter Stelle angeordnet sein. Bei Ausführungsformen, die zwischen Objektebene und Bildebene mindestens ein reelles Zwischenbild aufweisen, kann die Feldblende im Bereich des Zwischenbildes angeordnet sein. Bei Projektionsobjektiven mit einem Lateralversatz zwischen objektseitigem und bildseitigem Teil der optischen Achse bietet eine Feldblende eine sehr wirksame Möglichkeit der Vermeidung von Falschlicht. Sie kann insbesondere so angeordnet sein, dass die Blendenöffnung der Feldblende außerhalb einer Verlängerung eines von der Objektebene auf den Strahlteiler treffenden Strahlbündels liegt. Damit wird Strahlung, die von der Objektebene kommend direkt durch den Strahlteiler hindurchtritt, zuverlässig aufgeblendet und kann in der Bildebene keinen Falschlichtbeitrag leisten.To the Blocking out false light can be done behind the beam splitter in the second A field diaphragm can be arranged at a suitable point in the objective part. In embodiments, the at least one real intermediate image between the object level and the image level the field diaphragm can be arranged in the area of the intermediate image his. For projection lenses with a lateral offset between object-side and image-side part of the optical axis a field stop is a very effective way of avoiding False light. It can in particular be arranged so that the aperture the field stop outside an extension one of the beam strikes the beam splitter from the object plane. This means that radiation coming from the object plane passes directly through passes through the beam splitter, reliably fades in and can make no false light contribution in the image plane.
Eine besondere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Strahlteiler eine erste Strahlteilerschicht und mindestens eine zweite Strahlteilerschicht aufweist. Die für erfindungsgemäße Projektionsobjek tive typischen Mehrfachreflexionen im Strahlteiler können in diesem Fall auf mehrere Strahlteilerschichten verteilt werden.A special embodiment is characterized in that the beam splitter has a first beam splitter layer and has at least one second beam splitter layer. The projection objectives according to the invention typical multiple reflections in the beam splitter can in this case on several beam splitter layers be distributed.
Bei manchen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Strahlteiler eine erste und eine zweite Strahlteilerschicht aufweist, die um einen Schichtabstand parallel versetzt zueinander angeordnet sind. Das Ausmaß des Schichtabstandes kann dazu genutzt werden, einen Lateralversatz zwischen objektseitigem und bildseitigem Teil der optischen Achse auf einen geeigneten Wert einzustellen. In Verbindung mit einer hinter dem Strahlteiler angeordneten Feldblende kann dies in der oben erwähnten Weise zur Ausblockung von Falschlicht benutzt werden, wenn durch geeignete Wahl des Schichtabstandes die Blendenöffnung außerhalb der Verlängerung des von der Objektebene kommenden Strahlbündels positioniert wird.at some embodiments it is provided that the beam splitter has a first and a second Beam splitter layer, which is parallel by a layer spacing are staggered. The extent of the layer spacing can to be used, a lateral offset between the object side and image-side part of the optical axis to a suitable value adjust. In conjunction with a field diaphragm located behind the beam splitter can do this in the above Way to block out false light when used by suitable choice of layer spacing the aperture outside the extension of the beam coming from the object plane is positioned.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.This and other features go out the claims also from the description and the drawings, the individual characteristics for each alone or in several in the form of sub-combinations an embodiment of the Invention and in other areas be realized and advantageous also for yourself protectable versions can represent. Embodiments of the Invention are illustrated in the drawings and are as follows explained in more detail.
Bei der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen bezeichnet der Begriff "optische Achse" eine gerade Linie oder eine Folge von geraden Linienabschnitten durch die Krümmungsmittelpunkte der optischen Komponenten. Die optische Achse wird durch Umlenkspiegel oder reflektierende Flächen gefaltet. Die Lage eines objektseitigen Teils der optischen Achse wird durch die Lage der der Objektebene nächsten optischen Komponenten definiert. Die Lage des bildseitigen Teils der optischen Achse wird durch die Lage der der Bildebene nächsten optischen Komponenten definiert. Das Objekt ist in den Beispielen eine Maske (Retikel) mit dem Muster einer integrierten Schaltung, es kann sich auch um ein anderes Muster, beispielsweise eines Gitters, handeln. Das Bild wird in den Beispielen auf einem als Substrat dienenden, mit einer Photoresistschicht versehenen Wafer gebildet, jedoch sind auch andere Substrate, beispielsweise Elemente für Flüssigkristallanzeigen oder Substrate für optische Gitter möglich.at the following description of preferred embodiments denotes the Term "optical axis" a straight line or a series of straight line sections through the centers of curvature of the optical components. The optical axis is by means of a deflecting mirror or reflective surfaces folded. The position of a part of the optical axis on the object side is determined by the position of the optical components closest to the object plane Are defined. The position of the image-side part of the optical axis is by the position of the optical components closest to the image plane Are defined. In the examples, the object is a mask (reticle) with the pattern of an integrated circuit, it can also be about another pattern, such as a grid. The picture is in the examples on a serving as a substrate, with a Wafer provided with photoresist layer, but there are also other substrates, for example items for liquid crystal displays or substrates for optical grids possible.
In
Der
katadioptrische Objektivteil
Zwischen
der Objektebene
Das
Projektionsobjektiv
Im
refraktiven Objektivteil
Die
einzige Strahlteilerfläche
Die
beidseitig reflektierende Strahlteilerschicht
Das
Projektionsobjektiv kann mit hohen numerischen Aperturen von typischer
Weise mehr als 0,7 oder 0,8 betrieben werden. Die hohen Aperturen bedingen,
dass Licht aus einem großen
Inzidenzwinkelbereich von beispielsweise 45° ± (2° bis 10°) auf die Strahlteilerschicht
fällt.
Insbesondere unter diesen Bedingungen ist es möglich, dass ein kleiner Teil des
s-polarisierten Lichtes von der Strahlteilerschicht transmittiert
wird. Da dieses Licht nicht den vom optischen Design vorgesehen
Lichtweg verfolgt, insbesondere den Konkavspiegel
Falschlicht
in p-Polarisation kann beispielsweise aufgrund der Restreflektivität der Strahlteilerschicht
In
Das
Projektionsobjektiv
Bei
dieser Ausführungsform
wird die Strahlteilerschicht
Das
Abbildungssystem
Die
Ausführungsform
gemäß
Anhand
von
Das
Projektionsobjektiv
Das
Projektionsobjektiv
Es
ist ersichtlich, dass der in die Bildebene gelangende Anteil von
Falschlicht durch geeignete Einstellung des Achsversatzes
Das
Projektionsobjektiv und das nicht gezeigte, vorgeschaltete Beleuchtungssystem
wird so aufeinander abgestimmt, dass das von der Objektebene auf
die erste Strahlteilerschicht
Der
Strahlteiler ist somit so aufgebaut, dass der Lichtweg innerhalb
des Strahlteilers zwei Transmissionen und zwei Reflexionen an einer
Strahlteilerschicht umfasst, wobei an jeder der Strahlteilerschicht
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung können die folgenden besonderen Merkmale einzeln oder in Kombination vorgesehen sein. Der zweite, normalerweise rein refraktive Objektivteil kann verkleinernd wirken, während der katadioptrische Objektivteil normalerweise eine Vergrößerung nahe 1 hat, d.h. nicht oder nur schwach verkleinernd oder vergrößernd wirkt. In der Nähe des Haupt-Konkavspiegels des katadioptrischen Teils ist vorzugsweise eine zerstreuende Linse oder Linsengruppe angeordnet, deren Linsenbrechkraft wesentlich zur Kompensation von Farblängsfehlern des zweiten Objektivteils beiträgt. Vorzugsweise sind hier mindestens zwei, insbesondere genau zwei Zerstreuungslinsen angeordnet. Der Linsendurchmesser der mindestens einen, in der Nähe des Konkavspiegels liegenden Negativlinse sollte etwa gleich oder größer sein als die Linsendurchmesser von Linsen im Bereich der bildnahen Blendenebene im zweiten Objektivteil. In der Regel ist eine physikalische Blende (Aperturblende) zur Begrenzung und Einstellung der genutzten Apertur vorgesehen. Sie ist normalerweise verstellbar. Je nach Konstruktion kann die physikalische Blende in der Nähe des Konkavspiegels im katadioptrischen Teil oder im Bereich der dazu konjugierten Blendenebene im refraktiven zweiten Objektivteil liegen.In one or more embodiments of the invention, the following special features can be provided individually or in combination. The second, normally purely refractive lens part can have a reducing effect, while the catadioptric lens part normally has a magnification close to 1, ie does not have a reducing effect or only slightly reduces or enlarges. A diverging lens or lens group is preferably arranged in the vicinity of the main concave mirror of the catadioptric part, the lens power of which contributes significantly to the compensation of longitudinal color errors of the second lens part. At least two, in particular exactly two, diverging lenses are preferably arranged here. The lens diameter of the at least one negative lens located in the vicinity of the concave mirror should be approximately the same or larger than the lens diameter of lenses in the area of the near-image diaphragm plane in the two lens part. As a rule, a physical diaphragm (aperture diaphragm) is provided to limit and adjust the aperture used. It is usually adjustable. Depending on the construction, the physical diaphragm can be in the vicinity of the concave mirror in the catadioptric part or in the region of the diaphragm plane conjugated to it in the refractive second objective part.
Es kann fertigungstechnisch günstig sein, alle Linsen oder zumindest 90% oder mehr der Linsen aus einem einzigen Material zu fertigen. Die Verwendung eines zweiten Materials für die chromatische Korrektur kann bei katadioptrischen Systemen ggf. vermieden werden. Als Linsenmaterial kann synthetisches Quarzglas benutzt werden, vor allem bei Arbeitswellenlängen von 248nm oder 193nm. Bei kürzeren Wellenlängen, insbesondere 157nm oder darunter, wird bevorzugt Fluoridkristallmaterial verwendet, insbesondere Kalziumfluorid (CaF2), ggf. auch Bariumfluorid oder Lithiumfluorid. Bei Verwendung von Fluoridkristallmaterialen ist zu beachten, dass diese Materialien intrinsische Doppelbrechung zeigen. Es kann günstig sein, Linsenmaterial mit mindestens zwei verschiedenen Kristallstrukturrichtungen bzw. kristallographischen Orientierungen einzusetzen, um die Doppelbrechung der Linsen mindestens teilweise zu kompensieren. Der Strahlteiler kann bei 248nm aus synthetischem Quarzglas gefertigt werden, bei 193nm kann wahlweise synthetisches Quarzglas oder Kalziumfluorid zum Einsatz kommen, für Wellenlängen von 157nm oder darunter wird bevorzugt Kalziumfluorid verwendet.In terms of manufacturing technology, it can be favorable to manufacture all lenses or at least 90% or more of the lenses from a single material. The use of a second material for the chromatic correction can possibly be avoided in catadioptric systems. Synthetic quartz glass can be used as the lens material, especially at working wavelengths of 248nm or 193nm. At shorter wavelengths, in particular 157 nm or less, fluoride crystal material is preferably used, in particular calcium fluoride (CaF 2 ), possibly also barium fluoride or lithium fluoride. When using fluoride crystal materials, it should be noted that these materials show intrinsic birefringence. It can be advantageous to use lens material with at least two different crystal structure directions or crystallographic orientations in order to at least partially compensate for the birefringence of the lenses. The beam splitter can be made from synthetic quartz glass at 248nm, synthetic quartz glass or calcium fluoride can be used at 193nm, calcium fluoride is preferred for wavelengths of 157nm or less.
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