DE3786648T2 - Optisches uebertragungssystem mit vergroesserung. - Google Patents

Optisches uebertragungssystem mit vergroesserung.

Info

Publication number
DE3786648T2
DE3786648T2 DE87117111T DE3786648T DE3786648T2 DE 3786648 T2 DE3786648 T2 DE 3786648T2 DE 87117111 T DE87117111 T DE 87117111T DE 3786648 T DE3786648 T DE 3786648T DE 3786648 T2 DE3786648 T2 DE 3786648T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mirror
concave
optical system
lens group
lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE87117111T
Other languages
English (en)
Other versions
DE3786648D1 (de
Inventor
Abe Offner
David Ross Shafer
Rama Singh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SVG Lithography Systems Inc
Original Assignee
SVG Lithography Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SVG Lithography Systems Inc filed Critical SVG Lithography Systems Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE3786648D1 publication Critical patent/DE3786648D1/de
Publication of DE3786648T2 publication Critical patent/DE3786648T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08—Catadioptric systems
    • G02B17/0836—Catadioptric systems using more than three curved mirrors
    • G02B17/0844—Catadioptric systems using more than three curved mirrors off-axis or unobscured systems in which all of the mirrors share a common axis of rotational symmetry
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G02B17/06—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
    • G02B17/0647—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using more than three curved mirrors
    • G02B17/0657—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using more than three curved mirrors off-axis or unobscured systems in which all of the mirrors share a common axis of rotational symmetry
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08—Catadioptric systems
    • G02B17/0892—Catadioptric systems specially adapted for the UV
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70225—Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System zum Bilden eines vergrößerten Bildes eines Gegenstands innerhalb eines kreisringförmigen, zur optischen Achse OA des Systems konzentrischen Ringfelds mit ersten, zweiten und dritten konkaven sphärischen Spiegeln 10, 14, 16 und einem konvexen sphärischen Spiegel 12, wobei jeder der Spiegel einen Krümmungsmittelpunkt auf der optischen Achse OA des Systems hat, der erste konkave Spiegel 10 so angeordnet ist, daß er Licht aus einem Gegenstandsbereich O empfängt, der konvexe Spiegel 12 so angeordnet ist, daß er Licht von dem ersten konkaven Spiegel 10 empfängt, und der zweite konkave Spiegel 14 so angeordnet ist, daß er Licht von dem konvexen Spiegel 12 empfängt, und der dritte konkave Spiegel 16 so angeordnet ist, daß er Licht von dem zweiten konkaven Spiegel empfängt und in einen letztendlichen Bildbereich fokussiert, wobei weiter der zweite konkave Spiegel das Licht in einen Zwischenbildbereich zwischen dem zweiten und dritten konkaven Spiegel fokussiert. Solche optischen Systeme haben eine besondere Verwendbarkeit auf dem Gebiet des Projektionsdruckverfahrens in der Schrittfolge- und Raster-Mikrolithographie (step and scan) und sind vom sichtbaren bis zum tiefen ultravioletten Bereich des Spektrums optisch korrigiert.
  • Ein wie oben beschriebenes optisches System ist aus der Druckschrift JP-A-61 156 737 bekannt. Ein solches System umfaßt neben den konkaven und konvexen Spiegeln weitere Linsen, und das gesamte System umfaßt ein erstes und zweites Abbildungssystem, wobei das erste Abbildungssystem einen konkaven Spiegel, einen konvexen Spiegel, einen konkaven Spiegel und eine Meniskus-Linse umfaßt, während das zweite abbildende System zwei Meniskus-Linsen, einen konkaven Spiegel und zwei Meniskus-Linsen umfaßt. Das erste abbildende System hat einen verkleinernden Abbildungsmaßstab während das zweite abbildende System einen vergrößernden Abbildungsmaßstab hat.
  • Weitere Beispiele eines sogenannten optischen Ringfeldübertragungssystems, das auch als optisches System mit "eingeschränktein achsabweichendem Feld" bezeichnet wird, sind in der US-A-3 748 015 und der US-A-4 293 186 geoffenbart.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches System der eingangs beschriebenen Art mit einer verbesserten Abbildungseigenschaft zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein gattungsgemäßes optisches System dadurch gelöst, daß der Krümmungsmittelpunkt des zweiten konkaven sphärischen Spiegels 14, der Krümmungsmittelpunkt des dritten konkaven sphärischen Spiegels 16 und das Bild des Krümmungsmittelpunkts des ersten konkaven sphärischen Spiegels 10, das durch den konvexen sphärischen Spiegel 12 gebildet wird, im wesentlichen auf den selben Punkt zusammenfallen, so daß sämtliche konkaven Spiegel im wesentlichen optisch konzentrisch in bezug auf diesen Punkt sind, und daß der Krümmungsmittelpunkt des konvexen sphärischen Spiegels 12 im wesentlichen von diesem Punkt entfernt ist und daß der konvexe sphärische Spiegel 12 im wesentlichen die gesamte Vergrößerung des Systems schafft.
  • Eine der Ausführungsformen ist ein vollständig katoptrisches System (nur aus Spiegels bestehende), welches verwendbar ist, wenn ein hoher Grad an Bildqualität nicht ein wesentlicher Faktor ist. Die andere Ausführungsform ist ein katadioptrisches System (aus refraktiven und reflektiven Elementen bestehend), bei dem die Linsen aus synthetischem geschmolzenen Quarz sind, und das daher im Ultravioletten verwendbar ist.
  • Im folgenden wird die Erfindung ausführlich für ein Ausführungsbeispiel eines katoptrischen Systems und für zwei Ausführungsbeispiele eines katadioptrischen Systems unter Zuhilfenahme der Zeichnungen beschrieben.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 ein erfindungsgemäßes katoptrisches System;
  • Fig. 2 ein Diagramm eines erfindungsgemäßen katadioptrischen Systems; und
  • Fig. 3 ein Diagramm einer Abwandlung des Systems gemäß der Figur 2.
  • In der Figur 1 wird ein optisches Übertragungssystem gemäß der Erfindung dargestellt. Dieses umfaßt einen konkaven sphärischen Spiegel 10, der so angeordnet ist, daß er Licht von einem Gegenstand O empfängt und es zu dem konvexen sphärischen Spiegel 12 reflektiert. Der Gegenstand O ist in einer Ebene senkrecht zu einer optischen Achse an der Stelle des Krümmungsmittelpunkts des Spiegels 10 angeordnet. Daher wird dieser mit der Vergrößerung "Eins" abgebildet. Der konvexe Spiegel 12 führt eine Vergrößerung ein und reflektiert das Licht zu einem zweiten konkaven sphärischen Spiegel 14. Hier wird der Begriff "Vergrößerung", wenn nicht von "Einheitsvergrößerung" gesprochen wird, so verwendet, daß man darunter eine Abbildung versteht, bei der die Größe des Bildes an einer konjugierten Lage größer oder kleiner ist als die an der anderen konjugierten Lage. Der Spiegel 14 bildet ein Zwischenbild Ii, das dann durch einen konkaven sphärischen Spiegel 16 zu einem letztendlichen Bild If reflektiert wird. Sowohl die konkaven als auch die konvexen Spiegel haben ihre Krümmungsmittelpunkte auf der optischen Achse OA.
  • Es gibt eine Anzahl von Vorteilen für das optische System nach der Figur 1. Zum Beispiel ist es telezentrisch sowohl auf der Gegenstands- wie auch auf der Bildseite. Dies ist eine sehr wünschenswerte Eigenschaft, da es Maßstabsänderungen des Bildes bei kleinen Unterschieden in der Fokuslage ausschließt. An dem konvexen Spiegel 12 hat es eine wohl bestimmte Apertur. Es hat ein Zwischenbild Ii, was eine gute Streulichtunterdrückung in dem System ermöglicht. Sämtliche Spiegel sind sphärisch und können daher zu einem sehr hohen Genauigkeitsgrad hergestellt und geprüft werden. Die konkaven Spiegel 10, 14, 16 arbeiten bei einer Einheitsvergrößerung, was sie ausrichtungsunempfindlich macht, in dem kein Koma durch Verkippung oder Abweichung von der Mittelpunktslage hervorgerufen wird. Der konvexe Spiegel 12 bildet ein Bild des Krümmungsmittelpunkts des vorhergehenden konkaven Spiegels 10 an dem Krümmungsmittelpunkt des nachfolgenden konkaven Spiegels 14 ab, so daß sämtliche konkaven Spiegel optisch konzentrisch sind. Unter "optisch konzentrisch" sei verstanden, daß die Krümmungsmittelpunkte entweder an derselben Stelle sind, oder optisch an diese Stelle durch ein Element abgebildet werden, dessen Krümmungsmittelpunkt im wesentlichen von dieser Stelle entfernt gelegen ist. Dies ist in allen drei hier beschriebenen Systemen der Fall. Unter diesen Bedingungen führt die Anforderung, daß das optische System sowohl auf der Gegenstands- als auch auf der Bildseite telezentrisch ist (d.h. daß es afokal ist), zu einem System mit verschwindender Petzval-Krümmung, verschwindender Verzerrung und keinem Astigmatismus.
  • Die Ausführungsform nach der Figur 1 ist als ein Übertragungssystem geeignet, wo ein hoher Grad an Bildqualität kein wichtiger Faktor ist. Es kann z.B. in Spektrophotometern, Ringfeldbeleuchtungsvorrichtungen und Übertragungsvorrichtungen verwendet werden. Es erzeugt jedoch der konvexe Spiegel in jedem dieser Systeme einen wesentlichen Anteil von Koma und eine gewisse sphärische Aberration.
  • Um das oben beschriebene System so zu gestalten, daß es bei der Mikrolithographie zum Abbilden einer Schaltkreismaske auf eine Halbleiterscheibe mit extremer Genauigkeit verwendbar ist, muß das Koma und die sphärische Aberration im wesentlichen eliminiert werden unter Beibehaltung der vorteilhaften Eigenschaften. Die letzteren umfassen die Telezentrizität und die Korrektur von Astigmatismus, Verzerrung und Petzval-Krümmung. Für die Verwendung im tiefen Ultravioletten ist jedoch nur ein einziger Glastyp, nämlich "fused silica", also synthetischer, geschmolzener Quarz verfügbar. Die Figur 2 stellt eine Ausführungsform eines Ringfeldübertragungssystems dar, das solche Schmelzquarzlinsen eingebaut hat, die sämtliche Aberrationen dritter Ordnung und ihre chromatischen Abweichungen, wie auch Farbfehler in Längs- und Seitenrichtung korrigieren. Dieses System wurde insbesondere für die Anwendung in der Mikrolithographie mit gebrochener Vergrößerung von der Gegenstands- oder Maskenebene zu der Bild- oder Scheibenebene entworfen. Das heißt, daß der Gegenstand größer als das Bild ist. In den Beschreibungen der Figuren 2 und 3, die folgen, wird jedem Element ein herkömmliches Bezugszeichen gegeben. Zusätzlich wird jedoch der Radius jeder optischen Oberfläche durch den Buchstaben R bezeichnet, dem ein Index mit von der Maske zum Wafer hin zunehmender Nummerierung folgt.
  • In der Figur 2 bestimmt eine Maskenebene 26 einen kreisbogenförmigen Gegenstandsschlitz 28, von dem aus Licht durch eine Strahlteileranordnung 30 aus Prismen 32 und 34 hindurchtritt. Die Funktion des Strahlteilers besteht darin, daß er eine anfängliche Ausrichtung der Maske gegenüber der Scheibe bei sichtbarem Licht ermöglicht. Die Beleuchtung tritt dann weiter durch eine dicke Schale 36, die bei der Beschränkung von Verzerrungen und Astigmatismus in höherer Ordnung hilft. Die Strahlen werden dann von einem flachen Spiegel 38 auf einen konkaven sphärischen Maskenspiegel 40 hin reflektiert. Die Strahlung von dem Maskenspiegel 40 tritt dann durch eine dünne Schale 42 und trifft auf einen konvexen Sekundärspiegel 44 und läuft zurück zur Schale 42.
  • Die Strahlung von der dünnen Schale 42 wird von dem konkaven sphärischen Zwischenspiegel 46 durch eine dazwischen liegende Linsengruppe 47 mit einer Negativlinse 48, einer Positivlinse 50 und einer Negativlinse 52 reflektiert. Es sei bemerkt, daß das Zwischenbild Ii in dem Raum zwischen der Linse 48 und der Linse 50 gebildet wird. Dies ist ein wichtiges Merkmal, da es einer an dieser Stelle plazierten Feldblende (nicht gezeigt) erlaubt, Streulicht aus dem Bild zu entfernen. Es erlaubt zudem, die Feldkrümmung an dem Zwischenbild zu korrigieren, anstatt daß es nötig ist, Linsen in der Nähe des Gegenstands oder des Bildes anzubringen.
  • Die Strahlung von der Negativlinse 52 wird durch einen flachen Spiegel 54 auf den konkaven Substratspiegel 56 zurückgerichtet. Von dem Substratspiegel 56 tritt die Strahlung durch die letzte Linsengruppe 57 mit einer negativen Linse 58, einer positiven Linse 60 und einer dünnen Schale 62 zu einem bogenförmigen Schlitz 64 in der Substratscheibenebene 66 hin.
  • Die Hauptaufgabe der Linse 60 besteht darin, das durch den konvexen Spiegel hervorgerufene Koma zu korrigieren. Die Linse erreicht dieses Ergebnis, jedoch werden longitudinale und seitliche Farben und Petzval-Krümmung erzeugt. Sie lenkt auch den Hauptstrahl ab, wodurch die Telezentrizität an einer Seite des Systems zerstört wird. Es ist die Aufgabe der Linse 48, diese nicht erwünschten, von der Linse 60 erzeugten Ergebnisse rückgängig zu machen. Das von dem Spiegel 56 erzeugte Bild der Linse 60 fällt ungefähr auf den Ort der Linse 48. Die Stärke der Linse 48 ist ungefähr gleich und entgegengesetzt zu der der Linse 60. Auf diese Weise kann sowohl die Petzval-Krümmung als auch die längliche und seitliche Farbe dieses Paars zu Null gemacht werden. Jeder Spiegel des Systems nach der Figur 2 wirkt sehr ähnlich wie die entsprechenden Spiegel des Systems nach der Figur 1, d.h. die konkaven Spiegel 40, 46 und 56 werden im wesentlichen bei Einheitsvergrößerung betrieben, und der konvexe Spiegel 44 erzeugt eine Vergrößerung.
  • Wenn nur die Linse 48 und die Linse 60 vorhanden sind, wird der Hauptstrahl nicht farbkorrigiert, obwohl die konjugierten Gegenstand- und Bildebenen farbfrei sind. Als eine Folge davon trifft der Hauptstrahl den konvexen Spiegel 44 an unterschiedlichen Höhen für unterschiedliche Farben. Dieser Effekt ist klein, führt jedoch in einer nicht annehmbaren Stärke zu chromatischen Abweichungen bei Koma und Astigmatismus. Die Lösung besteht darin, die Farbe des Hauptstrahls so zu korrigieren, daß alle Wellenlängen den konvexen Spiegel 44 an der gleichen Stelle treffen. Dies wird durch Hinzufügen der positiven Linse 50 erreicht. Ihre Stärke und Form ermöglicht, daß die chromatische Abweichung im Astigmatismus des Systems durch Kontrollieren der Farbe des Hauptstrahls korrigiert werden kann. Dies beeinflußt auch die verschiedenen Aberrationen höherer Ordnung, wie z.B. schräge sphärische Aberrationen und Koma höherer Ordnung.
  • Die sphärische Aberration des Hauptstrahls verursacht ebenfalls, daß er seine Position auf dem konvexen Spiegel 44 als Funktion der Gegenstandshöhe ändert. Dies verursacht Aberrationen höherer Ordnung. Die positive Linse 50 beeinflußt die sphärische Aberration des Hauptstrahls und beeinflußt daher diese Aberrationen höherer Ordnung. Die dicke Schalenlinse 36 und die dünne Schalenlinse 62 werden dazu verwendet, um Verzerrungen höherer Ordnung und Astigmatismus einzuschränken und haben einen geringen Einfluß auf andere Aberrationen.
  • Mit all diesen vorhandenen Linsen, mit Ausnahme der dünnen Schalenlinse 42, ist es möglich, ein System mit einer guten monochromatischen Betriebsgualität zu erhalten, während chromatische Abweichungen im Koma, Astigmatismus, in Verzerrungen und bei Petzval-Krümmung korrigiert werden. Sphärochromatismus kann jedoch nicht korrigiert werden. Dies ist die Funktion der dünnen Schalenlinse 42. Wenn sie einmal in dem System ist, hat sie auch einen starken Effekt auf Koma höherer Ordnung (elliptisches Koma). Sie beeinflußt auch die chromatische Abweichung des Komas.
  • Es ist relativ einfach, ein System mit guter Korrektur der Aberration für die tangentialen und sagittalen Pupillenstrahlen zu erhalten. Die Strahlen mit 450 Orientierung in der Pupille sind jedoch schwierig zu kontrollieren. Eine erfolgreiche Kontrolle dieser Abweichungen mit 45º Orientierung führt zu einer hervorragenden Betriebsgualität des Systems nach der Figur 2. Dieser Erfolg kann direkt auf drei Schlüsselmerkmale zurückgeführt werden.
  • Das erste Merkmal besteht darin, daß die Höhe des Hauptstrahls auf dem Substratspiegel 56 entgegengesetzt im Vorzeichen und von ähnlicher Größe ist, wie sie an der Substratscheibe ist. Dies beruht auf der großen Abweichung in der Telezentrizität, die von der positiven Linse 60 erzeugt wird.
  • Das zweite und eng verwandte Merkmal besteht darin, daß die positive Linse 60 eine Vergrößerung von ungefähr 1,5 X hat. Das Zwischenbild ist deshalb kleiner als das letztendliche Bild Ii um ungefähr den gleichen Wert. Dies verbessert die Gegebenheiten in bezug auf den freien Abstand in der Nähe der dünnen Schalenlinse 42, so daß eine schnellere f-Zahleingabe bei einer gegebenen Gegenstandsgröße ohne Freiraumprobleme verwendet werden kann. Das bedeutet auch, daß die gesamte Optik vor der positiven Linse 60 mit Strahlen einer langsameren f-Zahl arbeitet.
  • Das dritte Merkmal besteht in der dünnen Schalenlinse 42. Obwohl es ihre Hauptaufgabe ist, den Sphärochromatismus zu korrigieren, hat sie auch einen großen Effekt auf die Pupillenstrahlen unter 45º-Orientierung.
  • Die gesamten optischen Werte für das System nach der Figur 2 werden in der folgenden Tabelle angegeben (alle Dimensionen sind in Millimetern). TABELLE I OPTISCHE WERTE OBERFLÄCHE RADIUS DICKE GLASART MASKENEBENE SUBSTRATEBENE LUFT Bemerkung: Die Oberflächen 13, 20, 28 und 29 sind fiktive Oberflächen und werden nicht in der Figur 2 angedeutet.
    • Beispiel:
  • Ein weiteres Beispiel eines optischen Systems gemäß der Erfindung wird in der Figur 3 dargestellt. Dieses System ist sehr ähnlich zu dem der Figur 2. Dementsprechend werden ähnlichen Elementen die gleichen, jedoch mit einem Apostroph (') versehene Bezugszeichen gegeben. Demgemäß, beginnend mit der Maskenebene 26', umfaßt das System eine Strahlteileranordnung 30', eine dicke Schale 36', einen flachen Spiegel 38' und einen konkaven sphärischen Maskenspiegel 40'. Dieses System verwendet auch eine dünne Schale 42', angrenzend an einen konvexen sekundären Spiegel 44', welche die Strahlung zu einem konkaven zwischenliegenden Spiegel 46' lenkt.
  • Die Linsen unterscheiden sich etwas von denen der Figur 2, erzielen jedoch ungefähr die gleichen Ergebnisse. Sie enthalten eine in einem Zwischenbereich liegende Gruppe 68 von fünf Linsen mit der Reihe nach einer plankonkaven Negativlinse 70, einer Positivlinse 72, einer Positivlinse 74, einer Negativlinse 76 und einer Schale 78. Das Zwischenbild Ii liegt zwischen den Linsen 74 und 76. Der Strahl wird dann durch den Spiegel 54' auf den konkaven Scheibenspiegel 56' gefaltet, und geht von da durch eine dicke negative Schalenlinse 58', eine positive Linse 60' und durch eine dünne Schale 62' in die Substratebene 66'.
  • Ein Unterschied zwischen dem System nach der Figur 3 und dem nach der Figur 2 besteht darin, daß in dem System nach der Figur 3 das Zwischenbild relativ zu dem Objekt größer ist als in dem System nach der Figur 2, auch wenn die gesamte Vergrößerung für beide Systeme die gleiche ist. Die optischen Daten für das System der Figur 3 werden in der nachfolgenden Tabelle 2 gegeben. TABELLE II OPTISCHE WERTE OBERFLÄCHE RADIUS DICKE MATERIAL MASKENEBENE SUBSTRATEBENE LUFT Anmerkung: Die Oberfläche 34 ist eine fiktive Oberfläche.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde eine neue Anwendung eines Eins-zu-Eins-Übertragungssystems aus konkaven sphärischen Spiegeln geschaffen, das mit einem vergrößernden konvexen Spiegel kombiniert wurde. Durch das weitere Hinzufügen von korrigierenden Linsen ist es möglich geworden, ein im wesentlichen aberrationsfreies Bild von hoher Qualität zu schaffen. Zusätzliche Vorteile werden durch das Bilden eines Zwischenbildes in dem optischen System erzielt. Dies erlaubt Aberrationskorrekturen bei dem Zwischenbild, und es erlaubt auch ein geeignetes Durchmischen in dem System, während es einen relativ großen physikalischen Arbeitsabstand bei dem Gegenstand und dem Bild schafft.
  • Es wird angenommen, daß viele weitere Vorteile der Erfindung dem Fachmann offenkundig sein werden. Die vorhergehende Beschreibung soll als Darstellung von Ausführungsbeispielen betrachtet werden und nicht als einschränkend. Diese Erfindung wird nur in dem Rahmen der zugehörigen Ansprüche eingeschränkt.

Claims (17)

1. Ein optisches System zum Bilden eines vergrößerten Bildes eines Gegenstandes in einem mit der optischen Achse (OA) des Systems konzentrischen Ringfelds mit einem ersten, zweiten und dritten konkaven sphärischen Spiegel (10, 14, 16) und einem konvexen sphärischen Spiegel (12), wobei die Spiegel ihren Krümmungsmittelpunkt auf der optischen Achse (OA) des Systems haben, und der erste konkave Spiegel (10) so angeordnet ist, daß er Licht aus der Gegenstandsfläche (O) empfängt, der konvexe Spiegel (12) so angeordnet ist, daß er Licht von dem ersten konkaven Spiegel (10) empfängt, der zweite konkave Spiegel (14) so angeordnet ist, daß er Licht von dem konvexen Spiegel (12) empfängt, und der dritte konkave Spiegel (16) so angeordnet ist, daß er Licht von dem zweiten konkaven Spiegel empfängt und in eine letztendliche Bildebene fokussiert, und wobei der zweite konkave Spiegel Licht in eine Zwischenbildfläche zwischen dem zweiten und dem dritten konkaven Spiegel fokussiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsmittelpunkt des zweiten konkaven sphärischen Spiegels (14), der Krümmungsmittelpunkt des dritten konkaven sphärischen Spiegels (16) und das Bild des Krümmungsmittelpunkts des ersten konkaven sphärischen Spiegels (10), das von dem konvexen sphärischen Spiegel (12) gebildet wird, im wesentlichen auf den selben Punkt zusammenfallen, so daß alle konkaven Spiegel im wesentlichen optisch konzentrisch in bezug auf diesen Punkt sind, daß der Krümmungsmittelpunkt des konvexen sphärischen Spiegels (12) im wesentlichen von diesem Punkt entfernt gelegen ist, und daß der konvexe sphärische Spiegel (12) im wesentlichen die ganze Vergrößerung des Systems schafft.
2. Das optische System nach Anspruch 1, wobei alle konkaven Spiegel (10, 14, 16) eine Einheitsvergrößerung aufweisen.
3. Das optische System nach Anspruch 1, das weiter
eine Vielzahl von Brechungslinsenvorrichtungen umfaßt, die über den gesamten optischen Weg des Systems zum Korrigieren von aus dem Vorhandensein der konvexen Spiegel (12) hervorgerufenen Aberrationen angeordnet sind.
4. Das optische System nach Anspruch 3, wobei die Vielzahl von Linsenvorrichtungen umfaßt:
eine erste Linsengruppe (36; 36'), die zwischen dem Gegenstand und dem ersten konkaven sphärischen Spiegel (40; 40') angeordnet ist;
eine Linsengruppe (42; 42'), die eng angrenzend an den konvexen Spiegel (44; 44') angeordnet ist;
eine dazwischenliegende Linsengruppe (47; 68), die zwischen dem zweiten konkaven sphärischen Spiegel (46; 46') und dem dritten konkaven sphärischen Spiegel (56; 56') angeordnet ist; und
eine abschließende Linsengruppe (57; 57'), die zwischen dem dritten konkaven sphärischen Spiegel (56; 56') und der letztendlichen Bildfläche (66; 66') angeordnet ist.
5. Das optische System nach Anspruch 1 oder 4, welches im wesentlichen telezentrisch sowohl im Gegenstands- als auch im Bildraum ist.
6. Das optische System nach Anspruch 4 wobei die abschließende Linsengruppe (57; 57') mindestens eine Linsenvorrichtung zum Korrigieren von durch den konvexen Spiegel (12) hervorgerufenes Koma umfaßt.
7. Das optische System nach Anspruch 6, wobei die dazwischenliegende Linsengruppe (47; 68) mindestens eine Linsenvorrichtung zum Korrigieren von durch die das Koma korrigierende Linsenvorrichtung der abschließenden Linsengruppe hervorgerufenen Farben in Längs- und Seitenrichtung umfaßt.
8. Das optische System nach Anspruch 7, wobei die dazwischenliegende Linsengruppe (47; 68) mindestens eine Linsenvorrichtung zum Korrigieren von Petzval-Krümmung umfaßt.
9. Das optische System nach Anspruch 7, wobei die Stärken von
(a) der Linsenvorrichtung, die in der dazwischenliegenden Linsengruppe (47; 68) zum Korrigieren der Farben in Längsund Seitenrichtung, und
(b) der das Koma korrigierenden Linsenvorrichtung der abschließenden Linsengruppe (57; 57') ungefähr gleich und einander entgegengesetzt sind.
10. Das optische System nach Anspruch 9, wobei die dazwischenliegende Linsengruppe (47; 68) mindestens eine Linsenvorrichtung zum Korrigieren von Petzval-Krümmung umfaßt.
11. Das optische System nach Anspruch 7, wobei das in dem System gebildete Zwischenbild (Ii) kleiner ist als das letztendliche Bild (If) und die das Koma korrigierende Linsenvorrichtung der abschließenden Linsengruppe die Vergrößerung herstellt.
12. Das optische System nach Anspruch 4, wobei die an den konvexen Spiegel (12) angrenzende Linsengruppe eine dünne Schale (42) zum Korrigieren von Sphärochromatismus umfaßt.
13. Das optische System nach Anspruch 5, wobei die zusätzliche Vergrößerung in der abschließenden Linsengruppe (57; 57') stattfindet.
14. Das optische System nach Anspruch 5' wobei alle Linsenvorrichtungen aus dem gleichen Material sind.
15. Das optische Sytem nach Anspruch 14, wobei alle Linsenvorrichtungen aus geschmolzenem synthetischem Quarz sind.
16. Das optische System nach Anspruch 4, wobei alle konkaven Spiegel im wesentlichen für Einheitsvergrößerung ausgelegt sind.
17. Ein optisches System nach Anspruch 4, bei dem die abschließende Linsengruppe (57; 57') eine Fokuslänge hat, die wesentlich kürzer ist als der Abstand zwischen dieser Gruppe und dem dritten konkaven Spiegel (56; 56').
DE87117111T 1986-12-17 1987-11-19 Optisches uebertragungssystem mit vergroesserung. Expired - Fee Related DE3786648T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/942,899 US4747678A (en) 1986-12-17 1986-12-17 Optical relay system with magnification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3786648D1 DE3786648D1 (de) 1993-08-26
DE3786648T2 true DE3786648T2 (de) 1993-11-04

Family

ID=25478792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE87117111T Expired - Fee Related DE3786648T2 (de) 1986-12-17 1987-11-19 Optisches uebertragungssystem mit vergroesserung.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4747678A (de)
EP (1) EP0271737B1 (de)
JP (1) JPS63163319A (de)
KR (1) KR960013806B1 (de)
CA (1) CA1304613C (de)
DE (1) DE3786648T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021111728A1 (de) 2021-05-05 2022-11-10 General Atomics Synopta GmbH Sphärisches Spiegelsystem für eine Freiraumkommunikation mit Satelliten mit beugungsbegrenzter Abbildungsqualität und hoher Transmission

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3708320A1 (de) 1987-03-14 1988-09-22 Bayer Ag Benzaldoxim-derivate
US5071240A (en) * 1989-09-14 1991-12-10 Nikon Corporation Reflecting optical imaging apparatus using spherical reflectors and producing an intermediate image
USRE36740E (en) * 1990-03-30 2000-06-20 Nikon Corporation Cata-dioptric reduction projection optical system
US5220454A (en) * 1990-03-30 1993-06-15 Nikon Corporation Cata-dioptric reduction projection optical system
US5315629A (en) * 1990-10-10 1994-05-24 At&T Bell Laboratories Ringfield lithography
US5473410A (en) * 1990-11-28 1995-12-05 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
JP2830492B2 (ja) 1991-03-06 1998-12-02 株式会社ニコン 投影露光装置及び投影露光方法
US5153772A (en) * 1991-04-09 1992-10-06 Toledyne Industries, Inc. Binary optic-corrected multistage imaging system
JPH04333011A (ja) * 1991-05-09 1992-11-20 Nikon Corp 反射縮小投影光学装置
DE69216940T2 (de) * 1991-08-05 1997-09-04 Nippon Kogaku Kk Verkleinerndes katadioptrisches Projektionssystem
JP3235077B2 (ja) * 1991-09-28 2001-12-04 株式会社ニコン 露光装置、該装置を用いた露光方法、及び該装置を用いた半導体素子製造方法
JP3085481B2 (ja) * 1991-09-28 2000-09-11 株式会社ニコン 反射屈折縮小投影光学系、及び該光学系を備えた露光装置
US5251070A (en) * 1991-09-28 1993-10-05 Nikon Corporation Catadioptric reduction projection optical system
US5703675A (en) * 1992-01-17 1997-12-30 Nikon Corporation Projection-exposing apparatus with deflecting grating member
DE69314567T2 (de) * 1992-07-29 1998-02-26 Nippon Kogaku Kk Verkleinerndes katadioptrisches Projektionssystem
US5477304A (en) * 1992-10-22 1995-12-19 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
JP2750062B2 (ja) * 1992-12-14 1998-05-13 キヤノン株式会社 反射屈折型光学系及び該光学系を備える投影露光装置
EP0604093B1 (de) * 1992-12-24 1997-11-19 Nikon Corporation Verkleinerndes katadioptrisches Projektionssystem
KR100300618B1 (ko) 1992-12-25 2001-11-22 오노 시게오 노광방법,노광장치,및그장치를사용하는디바이스제조방법
US6078381A (en) 1993-02-01 2000-06-20 Nikon Corporation Exposure method and apparatus
US5323263A (en) * 1993-02-01 1994-06-21 Nikon Precision Inc. Off-axis catadioptric projection system
US5591958A (en) * 1993-06-14 1997-01-07 Nikon Corporation Scanning exposure method and apparatus
US5592329A (en) * 1993-02-03 1997-01-07 Nikon Corporation Catadioptric optical system
US5636066A (en) * 1993-03-12 1997-06-03 Nikon Corporation Optical apparatus
JPH09311278A (ja) * 1996-05-20 1997-12-02 Nikon Corp 反射屈折光学系
US5815248A (en) * 1993-04-22 1998-09-29 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and method having a wavefront splitter and an optical integrator
US5854671A (en) * 1993-05-28 1998-12-29 Nikon Corporation Scanning exposure method and apparatus therefor and a projection exposure apparatus and method which selectively chooses between static exposure and scanning exposure
US5534970A (en) * 1993-06-11 1996-07-09 Nikon Corporation Scanning exposure apparatus
DE69434080T2 (de) 1993-06-11 2005-10-20 Nikon Corp. Abtastbelichtungsvorrichtung
US5699145A (en) 1993-07-14 1997-12-16 Nikon Corporation Scanning type exposure apparatus
US5515207A (en) * 1993-11-03 1996-05-07 Nikon Precision Inc. Multiple mirror catadioptric optical system
US5617182A (en) * 1993-11-22 1997-04-01 Nikon Corporation Scanning exposure method
JP3395801B2 (ja) 1994-04-28 2003-04-14 株式会社ニコン 反射屈折投影光学系、走査型投影露光装置、及び走査投影露光方法
IL113789A (en) * 1994-05-23 1999-01-26 Hughes Aircraft Co A non-focusing device with three hinged mirrors and a corrective mirror
US5559629A (en) * 1994-08-19 1996-09-24 Tamarack Scientific Co., Inc. Unit magnification projection system and method
USRE38438E1 (en) 1994-08-23 2004-02-24 Nikon Corporation Catadioptric reduction projection optical system and exposure apparatus having the same
US5488229A (en) * 1994-10-04 1996-01-30 Excimer Laser Systems, Inc. Deep ultraviolet microlithography system
US5559338A (en) * 1994-10-04 1996-09-24 Excimer Laser Systems, Inc. Deep ultraviolet optical imaging system for microlithography and/or microfabrication
JPH08179204A (ja) 1994-11-10 1996-07-12 Nikon Corp 投影光学系及び投影露光装置
JP3454390B2 (ja) 1995-01-06 2003-10-06 株式会社ニコン 投影光学系、投影露光装置及び投影露光方法
JPH08203812A (ja) * 1995-01-30 1996-08-09 Nikon Corp 反射屈折縮小投影光学系及び露光装置
PT101696A (pt) * 1995-05-04 1996-12-31 Joaquim Antonio Abrantes Cande Objectiva de projeccao feita de espelhos corrigida
US5805365A (en) * 1995-10-12 1998-09-08 Sandia Corporation Ringfield lithographic camera
US5815310A (en) * 1995-12-12 1998-09-29 Svg Lithography Systems, Inc. High numerical aperture ring field optical reduction system
US5717518A (en) 1996-07-22 1998-02-10 Kla Instruments Corporation Broad spectrum ultraviolet catadioptric imaging system
US5825043A (en) * 1996-10-07 1998-10-20 Nikon Precision Inc. Focusing and tilting adjustment system for lithography aligner, manufacturing apparatus or inspection apparatus
US6084706A (en) * 1997-07-09 2000-07-04 Etec Systems, Inc. High efficiency laser pattern generator
JPH1164734A (ja) * 1997-08-22 1999-03-05 Canon Inc 撮影光学系及びそれを用いた撮像装置
US5956192A (en) * 1997-09-18 1999-09-21 Svg Lithography Systems, Inc. Four mirror EUV projection optics
TW594438B (en) * 1997-11-07 2004-06-21 Koninkl Philips Electronics Nv Three-mirror system for lithographic projection, and projection apparatus comprising such a mirror system
GB2332533A (en) * 1997-12-19 1999-06-23 Image Automation Limited Optical system comprising beam splitter and Offner relay
WO1999052004A1 (en) * 1998-04-07 1999-10-14 Nikon Corporation Projection exposure apparatus and method, and reflection refraction optical system
EP0964307A3 (de) * 1998-06-08 2001-09-05 Nikon Corporation Vorrichtung und Verfahren zur Projektionsbelichtung
JP3985346B2 (ja) 1998-06-12 2007-10-03 株式会社ニコン 投影露光装置、投影露光装置の調整方法、及び投影露光方法
US6324016B1 (en) * 1998-11-18 2001-11-27 Spencer D. Luster Telecentric lens
JP2001108523A (ja) * 1999-10-14 2001-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 分光測定装置
TW538256B (en) * 2000-01-14 2003-06-21 Zeiss Stiftung Microlithographic reduction projection catadioptric objective
JP2001228401A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Canon Inc 投影光学系、および該投影光学系による投影露光装置、デバイス製造方法
NZ511257A (en) * 2001-04-20 2003-05-30 Ind Res Ltd Imaging system having a dual cassegrain-like format
JP4510399B2 (ja) * 2003-04-07 2010-07-21 キヤノン株式会社 反射光学系、及びそれを用いた投影装置
US7130020B2 (en) * 2003-04-30 2006-10-31 Whitney Theodore R Roll printer with decomposed raster scan and X-Y distortion correction
US7158215B2 (en) * 2003-06-30 2007-01-02 Asml Holding N.V. Large field of view protection optical system with aberration correctability for flat panel displays
IL162617A (en) * 2004-06-17 2010-04-15 Nova Measuring Instr Ltd Reflective optical system
US7365848B2 (en) * 2004-12-01 2008-04-29 Asml Holding N.V. System and method using visible and infrared light to align and measure alignment patterns on multiple layers
US7324185B2 (en) 2005-03-04 2008-01-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR100712289B1 (ko) * 2005-04-07 2007-04-27 삼성에스디아이 주식회사 평판표시장치 및 그의 제조방법
US8248577B2 (en) 2005-05-03 2012-08-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7330258B2 (en) * 2005-05-27 2008-02-12 Innovative Technical Solutions, Inc. Spectrometer designs
DE102008017645A1 (de) * 2008-04-04 2009-10-08 Carl Zeiss Smt Ag Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung sowie Vorrichtung zur Inspektion einer Oberfläche eines Substrats
DE102009044751B4 (de) * 2008-12-04 2014-07-31 Highyag Lasertechnologie Gmbh Spiegel-Objektiv für Laserstrahlung
US8570356B2 (en) * 2009-06-03 2013-10-29 John Michael Tamkin Optical system for direct imaging of light markable material
JP5008012B2 (ja) * 2011-01-28 2012-08-22 レーザーテック株式会社 検査装置、及び検査方法
EP2857810A1 (de) * 2013-10-02 2015-04-08 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Monolithisches Spektrometer
JP7037846B1 (ja) * 2021-04-26 2022-03-17 合同会社北海道環境・エネルギー研究所 主鏡と位置をオフセットさせた副鏡とを有するオフセット光学システム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2585009A (en) * 1945-08-02 1952-02-12 Farnsworth Res Corp Concentric optical system
US2664026A (en) * 1949-11-03 1953-12-29 American Optical Corp Reflecting type image forming lens system
SU553569A1 (ru) * 1955-07-23 1977-04-05 Концентрический светосильный безаберрационный симметричный репродукционный зеркально-линзовый объектив дл фототелеграфных аппаратов
US3748015A (en) * 1971-06-21 1973-07-24 Perkin Elmer Corp Unit power imaging catoptric anastigmat
US3827778A (en) * 1971-12-13 1974-08-06 Hughes Aircraft Co Dual imaging concentric optics
US4293186A (en) * 1977-02-11 1981-10-06 The Perkin-Elmer Corporation Restricted off-axis field optical system
CA1103498A (en) * 1977-02-11 1981-06-23 Abe Offner Wide annulus unit power optical system
JPS58219512A (ja) * 1982-06-15 1983-12-21 Canon Inc 反射屈折式ズ−ムレンズ系
JPS6129815A (ja) * 1984-07-23 1986-02-10 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 反射縮小投影光学系
JPS61156737A (ja) * 1984-12-27 1986-07-16 Canon Inc 回路の製造方法及び露光装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021111728A1 (de) 2021-05-05 2022-11-10 General Atomics Synopta GmbH Sphärisches Spiegelsystem für eine Freiraumkommunikation mit Satelliten mit beugungsbegrenzter Abbildungsqualität und hoher Transmission

Also Published As

Publication number Publication date
EP0271737A3 (en) 1988-10-12
CA1304613C (en) 1992-07-07
US4747678A (en) 1988-05-31
KR960013806B1 (ko) 1996-10-10
JPS63163319A (ja) 1988-07-06
EP0271737B1 (de) 1993-07-21
KR880008049A (ko) 1988-08-30
DE3786648D1 (de) 1993-08-26
EP0271737A2 (de) 1988-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3786648T2 (de) Optisches uebertragungssystem mit vergroesserung.
DE68927423T2 (de) Optisches Verkleinerungssystem
DE3787035T2 (de) Optisches Projektionssystem für Präzisionskopien.
DE69314215T2 (de) Optisches System zur wiederholten Abbildung
DE69222729T2 (de) Optisches System zur wiederholten Abbildung mit refraktiven und diffraktiven optischen Elementen
DE69306428T2 (de) Optisches Breitbandverkleinerungssystem mit angepassten refraktiven Materialien
DE69411711T2 (de) Auf dem kopf getragenes anzeigesystem mit diffraktiven optischen elementen
DE3033377A1 (de) Kadadioprisches teleskop
DE2230002A1 (de) Katoptrisches system mit der vergroesserung eins
DE2828530A1 (de) Achromatisches optisches system
DE3439297C2 (de) Spiegellinsenobjektiv
DE3033509A1 (de) Monozentrisches optisches system
DE3048707C2 (de) Kompaktes photographisches Objektiv
DE4204485C2 (de) Weitwinkellinsensystem
EP1102100A2 (de) Katadioptrisches Objektiv mit physikalischem Strahlteiler
DE2532578A1 (de) Katadioptrisches system
DE60202641T2 (de) Raumsparende optische Architektur für Helmvisier mit grossem Sichtfeld
DE10200841A1 (de) Variolinsensystem
DE4203464B4 (de) Katadioptrisches Reduktionsobjektiv
DE3421251C2 (de)
DE3407898A1 (de) Projektionsobjektivbaureihe
DE19933144A1 (de) Projektionslinse
DE3151221A1 (de) &#34;abtastobjektiv fuer abtastung mit gleichmaessiger geschwindigkeit mit hohem aufloesungsvermoegen&#34;
EP0644445A2 (de) Asphärisches Objektiv
DE2736704A1 (de) Optisches system fuer einen sucher

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee