JP2020508492A - 反射屈折レンズと、そのようなレンズを含む光学システム - Google Patents

Abstract

光学軸（１２）に沿って配置される少なくとも２つの光学要素（Ｍ１，Ｍ２；Ｍ１’，Ｍ２’）を含む反射屈折レンズ（１０，１０’）であって、両方の光学要素（Ｍ１，Ｍ２；Ｍ１’，Ｍ２’）は、基板（１９，２１；４９，５３）と基板（１９，２１；４９，５３）の境界につけられる高い反射性のコーティング（１９ｓ，２１ｓ；４９ｓ，５３ｓ）を有するミラーとして構成され、高い反射性のコーティング（１９ｓ，２１ｓ；４９ｓ，５３ｓ）が、基板（１９，２１；４９，５３）の境界から面法線に沿ってのびており、高い反射性のコーティング（１９ｓ，２１ｓ；４９ｓ，５３ｓ）の少なくとも１つが、１又は複数の層（レイヤ）を含み、１つの又は複数の層（レイヤ）の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さが、内側エリアから外に放射状に増大する、反射屈折レンズ。【選択図】図１

Description

本出願は、２０１７年２月２１日に出願されたドイツ特許出願番号１０ ２０１７ ２０２ ８０２．５の優先権を主張し、その完全な内容が、明示された参照により本出願の開示内において包含される。

本出願は、光学軸（ｏｐｔｉｃａｌ ａｘｉｓ）に沿って配置された少なくとも２つの光学要素を含む反射屈折レンズ（ｃａｔａｄｉｏｐｔｒｉｃ ｌｅｎｓ：カタジオプトリックレンズ）に関し、ここにおいて両方の光学要素は、基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）と、基板の境界層（ｂｏｕｎｄａｒｙ ｌａｙｅｒ：境界レイヤ）につけられる（ａｐｐｌｉｅｄ）高い反射性のコーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）を含むミラーとして具現化され、ここにおいて、高い反射性のコーティングはミラー面から面の法線（ｓｕｒｆａｃｅ ｎｏｒｍａｌ）に沿ってのびる。

さらに、当該発明は、そのようなレンズを含む光学システムに関する。

最初に述べられるタイプのレンズは、ＵＳ５，７１７，５１８から知られる。

そのようなレンズは、フォトリソグラフィの分野において、例えば顕微鏡において、ウェーハ又はマスクを検査する目的のために用いられる。さらに、そのレンズは、ウェーハ上でのマスクのフォトリソグラフィ結像（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ ｉｍａｇｉｎｇ）のための投影レンズ（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｌｅｎｓ）として用いることができる。

そのような顕微鏡又は投影レンズは、高い結像品質を有するために、光学結像収差（ｏｐｔｉｃａｌ ｉｍａｇｉｎｇ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓ）に関して補正されなければならない。光学結像収差は、光学軸の方向における（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｃｈｒｏｍａｔｉｃ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ：軸上色収差）又は光学軸に対して横断する（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ）方向における（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｃｈｒｏｍａｔｉｃ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ：横方向色収差）異なる波長の光のオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）で表される色収差（ｃｈｒｏｍａｔｉｃ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓ）を含む。通常、色収差は、そのレンズにおいて用いられる光学要素の、より詳細には屈折性の（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ）光学ユニットの光学特性へと元をたどることができる。

しかしながら、結像品質に対する高い要件（ストレールレシオ（Ｓｔｒｅｈｌ ｒａｔｉｏ）＞８５％）の場合、境界層上の高い反射性の（ＨＲ： ｈｉｇｈｌｙ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ）、及び反射防止（ＡＲ： ａｎｔｉ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コーティングはまた、全体のシステムの軸上色収差への相当な影響を有する。

境界層上のＨＲ及びＡＲコーティングは、さらに、光の偏光状態（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ）における変化をもたらし、それはまた、点結像（ｐｏｉｎｔ ｉｍａｇｉｎｇ）のスミアリング（ｓｍｅａｒｉｎｇ）の意味内での結像収差に、そしてしたがってストレールレシオの低減につながる。

先行技術は、光学材料の分散（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）から結果として生じる色収差に対抗するための多数の解決法を開示している。例として、最初に特定される先行技術は、そこにおいて、２又はそれを超える異なる屈折性材料から形成される複数の光学要素から作られる収色性視野レンズ（アクロマティックフィールドレンズ：ａｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｌｅｎｓ）グループが使用される反射屈折結像システムを開示する。

しかしながら、既知の反射屈折結像システムは、広いスペクトルの範囲、例えば２００ｎｍと４５０ｎｍとの間の波長範囲からの光が使用される場合、あらゆる光学的に有効な（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ）面の上において複雑なコーティングが要求されるという点で不利であり、そして上記コーティングは同様に、色収差を引き起こすかもしれない。光学要素の適切な選択経由で、これら色収差を補正することは、可能ではないか、あるいは大きな困難を有して可能なのみである。コーティングは、良好な反射性を有してミラー面を設計するために、又はレンズ面を通っての透過（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を最大化するために必要である。ＤＥ１０ ２０１０ ００４ ８２７ Ａ１は、暗視野（ｄａｒｋ ｆｉｅｌｄ）におけるウェーハを検査するための反射屈折高開口（ｃａｔａｄｉｏｐｔｒｉｃ ｈｉｇｈ ａｐｅｒｔｕｒｅ）レンズを開示している。そのレンズは、マンギンミラー（Ｍａｎｇｉｎ ｍｉｒｒｏｒ）を含む反射屈折レンズ部分からなる。マンギンミラーは、穿孔（ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ）を有し、それを通ってウェーハが照明されてウェーハによって後方散乱させられた光（ｌｉｇｈｔ ｓｃａｔｔｅｒｅｄ ｂａｃｋ）が通過させられる。後方散乱光は、前面ミラー（ｆｒｏｎｔ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｉｒｒｏｒ）において反射され、その後、マンギンミラーにおいて反射され、そしてジオプトリックレンズ部分（ｄｉｏｐｔｒｉｃ ｌｅｎｓ ｐｏｒｔｉｏｎ： 光屈折レンズ部分）を用いて検出器上に結像される（ｉｍａｇｅｄ）。既知の反射屈折レンズにおいて、レンズの線形色収差（ｌｉｎｅａｒ ｃｈｒｏｍａｔｉｃ ａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓ）を補正するために、レンズ要素ペアが与えられ、アクロマート（ａｃｈｒｏｍａｔ）として具現化され、そして異なる材料から作られる。ここにおいて、ミラー面は、よく反射する層（レイヤ）（ＨＲコーティング）を有して与えられなければならず；レンズ面は、反射低減層（レイヤ）（ＡＲコーティング）を有して与えられなければならない。

しかしながら、各々が適切なＨＲコーティングを有して与えられるマンギンミラーと前面ミラーを含む既知の高開口レンズの不利な点は、広いスペクトル範囲、特に、２００ｎｍと４５０ｎｍの間のスペクトル範囲の波長における光によってレンズに当たるときに、３次、及びそれより高次の非線形スペクトルプロファイル（ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｐｒｏｆｉｌｅ）を有する色収差が発生するということである。たとえば収色性レンズダブレット（ａｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｌｅｎｓ ｄｏｕｂｌｅｔ：収色性二重レンズ）のような、従来の屈折光学要素を用いてそのような色収差を補正することは、その構造のために可能ではない。さらに、そのような補正は、しばしば、２００ｎｍと４５０ｎｍの間の波長の望まれるスペクトル範囲のための既知の屈折光学要素を生産するために適当な光学材料が利用可能ではないという事実のせいで、すでに失敗する。

さらに、ＵＳ７，３３３，２７１は、２つの二色性の（ｄｉｃｈｒｏｉｃ：ダイクロイック）マンギンミラーを用いる結像システムの色収差の補正を記載する。両方のマンギンミラーは、各場合において第１の面と第２の面とを有し、ある遷移波長（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）を越えて各々の第１の面における光の反射が大きく低減している。各々の第１の面を通って通過する光は、その後、各々のマンギンミラーにおける各々の第２の面に入射し、そしてそこで反射される。このシステムにおいて、遷移波長と各々のマンギンミラーの面の間の距離は、全体システムにおける光経路（ｌｉｇｈｔ ｐａｔｈ）が波長から独立してとどまるように選択される。

しかしながら、この装置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）の不利な点は、色収差を補正するために、２つのマンギンミラーが常に必要とされるということである。さらに、その現行のシステムにおけるさらなる不利な点は、後者が、色収差の補正をもたらすために、その少なくとも２つの使用される波長が遷移波長から明確に分離されなければならないから、連続的スペクトル範囲を有する光のために用いられることができないということである。その装置のさらなる不利な点は、遷移波長を越えての追加的な光経路が、第２のマンギンミラーによって正確に補償（相殺：ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ）されなければならないということである。その設計のために、色収差の非線形スペクトルプロファイルの補正は、このシステムに基づいてセットすることができない。

米国特許第５，７１７，５１８号明細書

それゆえに、広い、そして連続的なスペクトル範囲からの光を用いる時に、最小の可能な数の光学構成要素（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ：光学コンポーネント）を用いて光の偏光状態における変化と色収差が効果的に補正可能であるという程度まで、補正機能（ｃｏｒｒｅｃｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）のために要求される全ての層（レイヤ）を有して与えられる、最初に述べられるタイプの反射屈折レンズを開発することは本発明の目的である。

発明により、１又は２以上の層（プライ）（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ ｐｌｉｅｓ）を含むＨＲコーティングのおかげで最初に特定される反射屈折レンズに関してこの目的が達成され、ここにおいて１又は２以上の層（プライ）の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、内側から外に（ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｉｎｓｉｄｅ ｏｕｔ）放射状に（ｒａｄｉａｌｌｙ：半径方向に）増加する。

少なくとも２つの光学要素は、ウェーハ又はマスクを物体平面（ｏｂｊｅｃｔ ｐｌａｎｅ）から像平面（ｉｍａｇｅ ｐｌａｎｅ）上へと結像する（ｉｍａｇｅ）ために役立つ。この目的のために、光は光学要素を用いて物体平面から像平面へと光学軸に沿って誘導（ｇｕｉｄｅ：ガイド）される。

光の誘導の範囲内で、光は、光学材料であってそこから光学要素とそれらのコーティングが形成される光学材料（単数／複数）と相互に作用する。さらに、コーティングは、薄い部分的な層（プライ）内での多くの反射（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ）の結果として干渉（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓ）を生成し、その多くの反射は、位相シフトに大きな影響を有し、それゆえ、軸上色収差と偏光状態に大きな影響を有する。広帯域の光の場合、異なる波長の光の重なり（ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ）が存在し、それは、光学材料、境界層の上のコーティング、そして周囲にあるものの間の境界層において、波長に依存して異なって屈折させられ、そしてそれは波面位相において異なって影響を受ける。

発明により、位相シフトを伴う色収差を、ミラーを用いて効果的に補正することができる。この目的のために、ミラーは各場合においてＨＲコーティングを有し、入射光はそこで反射される。ＨＲコーティングは、光学軸に沿ってのびる、単独の層（プライ）、好ましくは誘電性の（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）層（プライ）、又は代わりに、複数の（好ましくは誘電性の）層（プライ）の連続（ｓｅｑｕｅｎｃｅ； シーケンス）を含んでよい。さらに、ＨＲコーティングは、光学軸に関し、１又は２以上の層（プライ）の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さが放射方向（ｒａｄｉａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）において外側へと相当に増大するようなやり方で具現化される。

単独の層（プライ）の場合、光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、単独の層（プライ）の光学的な層（レイヤ）の厚さから明らかになり（ｅｍｅｒｇｅ）、それは単独の層（プライ）の幾何学的な層（レイヤ）の厚さと、光学材料であって上記単独の層（プライ）が当該光学材料に基づいているような当該光学材料の屈折率（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）との積によって与えられる。複数の層（プライ）の場合、光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、個々の層（プライ）における各々の光学的な層（レイヤ）の厚さの和である。異なる層（プライ）は、少なくとも２つの異なる屈折率を有してよい。

１又は２以上の層（プライ）の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、放射方向において内側から外に相当に増大する。例として、光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、放射方向において外側へと連続的に増大してよい。代わりに、光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、ＨＲコーティングにおける内側から外側の端へと、ＨＲコーティングの外側の端における光学的な全体の層（レイヤ）の厚さがＨＲコーティングの内側区域よりも大きく、望まれるとおり変化することができる。光学的な全体の層（レイヤ）の厚さが内側から外に放射状に増大するような、好ましくは誘電性の層（プライ）に加えて又は複数の好ましくは誘電性の層（プライ）に加えて、ＨＲコーティングは、少なくとも１つのさらなる層（プライ）、例えば金属層（レイヤ）を含んでよい。

このやり方で増大する又は変化する光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、ミラー面の異なる放射（半径）位置（ｒａｄｉａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ：ラジアル位置）において反射された光が、１又は２以上の好ましくは誘電性の層（プライ）を通過するときに異なる光路長（ｏｐｔｉｃａｌ ｐａｔｈ ｌｅｎｇｔｈｓ）に沿って進むことを確かにする。これは、コーティングを有しない光学要素の位相シフト上で重ねされる（ｓｕｐｅｒｐｏｓｅｄ）さらなる位相シフトをもたらす。有利なことに、これは単純なやり方で色収差を補正する。さらに有利なことに、その補正は、広帯域の、そして連続的なスペクトル範囲からの、特に４００ｎｍよりも下、好ましくは３００ｎｍよりも下、さらに好ましくは２００ｎｍよりも下の光に対して特に効果的である。スペクトル範囲は、好ましくは、最小波長と、最小波長の１．１倍よりも大きい最大波長とを含む。

好ましい構成において、最大と最小の、ＨＲコーティングの光学的な全体の層（レイヤ）の厚さの間の差異は、そのＨＲコーティングの光学的な全体の層（レイヤ）の厚さの平均値の２％を超える。

この方策（ｍｅａｓｕｒｅ）は、ＨＲコーティングの少なくとも１つの層（プライ）における光学的な全体の層（レイヤ）の厚さが、放射方向（半径方向）において十分に増大することを確かにする。有利なことに、この方策は、ミラー面のさまざまな放射（半径）点（ｒａｄｉａｌ ｐｏｉｎｔｓ）において反射された光線の間で十分に大きい色変化可能な（ｃｈｒｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ｖａｒｉａｂｌｅ）位相シフトをもたらし、当該位相シフトは、したがって、特に効果的に上記光線間の位相シフトを補償（相殺）し、色収差の補正をさらに改善する。

さらなる好ましい構成において、ＨＲコーティングの光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、光学軸に関して放射方向について対称（ｒａｄｉａｌｌｙ ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ：放射対称）なプロファイルを有する。

その結果として、ＨＲコーティングの光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、光学軸に関しての回転に関して同じままである放射方向におけるプロファイルを有する。この方策は、レンズの回転対称な構造に照らして特に有利である。

光学軸に関して、さらなる好ましい構成において、ＨＲコーティングの光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは放射方向において内側から外に単調に増大する。

その結果として、ミラー面において反射された光は、光学軸からの測定される進行のように（ａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ａｘｉｓ）、反射位置の放射方向距離（ｒａｄｉａｌ ｄｉｓｔａｎｃｅ）とともに単調に増大する光路長を渡る（ｔｒａｖｅｒｓｅ）。これは有利に、広帯域そして連続的な波長スペクトルを有する光の色収差の特に効果的な補正をもたらす。

さらなる好ましい構成において、ＨＲコーティングの光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、光学軸から定められる放射方向距離の２次（ｑｕａｄｒａｔｉｃ）及び／又は４次のべき（冪）に依存する。

この構成において、放射方向距離に依存して大きく変化するＨＲコーティングの光学的な全体の層（レイヤ）の厚さがもたらされ、上記光学的な全体の層（レイヤ）の厚さが複雑な色収差の補正のために有利である。好ましくは、ＨＲコーティングの光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、放射方向距離の二乗のべき（ｓｑｕａｒｅ ｐｏｗｅｒ）と４次のべき（ｆｏｕｒｔｈ ｐｏｗｅｒ）の和に比例し（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ）、ここにおいて、二乗及び／又は４次のべきに、係数を掛けてよい。さらに好ましくは、ＨＲコーティングの光学的な全体の層（レイヤ）の厚さが依存する和は、追加的に定数、例えば１を含む。

さらなる好ましい構成において、レンズは、使用される波長範囲のために使用されるように設計され、その低い方の限界は４００ｎｍより下にあり、好ましくは３００ｎｍより下にあり、さらに好ましくは２００ｎｍより下にある。ここにおいて、最大波長は、最小波長の少なくとも１．１倍とすることができる。

さらなる好ましい構成において、少なくとも１つの光学要素が反射防止コーティングを含むか、又は少なくとも１つのさらなる光学要素が高い反射性のコーティングを含む。

この方策は、全体システムを通過した後の、放射方向において偏光している光と、接線方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：タンジェンシャル方向）において偏光している光との間の位相リタデーション（ｐｈａｓｅ ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）における低減をもたらす。この位相リタデーションにおける低減は、偏光状態の変化に同等（ｔａｎｔａｍｏｕｎｔ）である。ここにおいて、偏光状態を不可避的に変化させる第１のＨＲコーティングの効果は、単数又は複数のさらなるコーティングの効果によって補償（相殺）される。例として、先行技術に対応する場合に関し、使用される波長範囲、特に広帯域波長範囲の少なくとも１つの波長に対して、放射方向において偏光している光と接線方向において偏光している光との間の位相リタデーションを少なくとも２の因子（ｆａｃｔｏｒ：除数）によって低減させることが可能である。先行技術は、複数の面上での同じＨＲコーティングの使用によって特徴づけられる。高い反射性の、及び／又は反射防止のコーティングを、少なくとも１つの光学要素に、より詳細にはレンズのさらなる光学要素につけることができる。さらなる好ましい構成において、レンズは少なくとも１つのさらなるミラー、マンギンミラー、及び／又はレンズ要素を含む。

その結果として、発明によるレンズは、少なくとも２つのミラーを含み、２つのミラーのうち少なくとも１つは、色収差の補正が有利にさらに効果的であるように、好ましくはマンギンミラーとして具現化される。それへの代案として、あるいはそれに加えて、レンズは少なくとも１つのレンズ要素を含んでよい。有利なことに、これは、放射方向において偏光している光と接線方向において偏光している光との間の位相リタデーションの結果としてのレンズの結像特性における悪化が低減されるような反射屈折システムを実現する。

さらなる好ましい構成において、光学要素の少なくとも１つは、光の通過のための穿孔を有する。

好ましくは円形であるような穿孔を用いて、光に、少なくとも１つの光学要素を容易に通過させることができる。さらに、穿孔の実質的に円形の構成は、発明によるレンズの放射方向について対称（放射対称）な構造のために有利である。好ましくは、穿孔は、光学軸のまわりに放射方向について対称（放射対称）なやり方で配置される。

さらなる好ましい構成において、光学要素の少なくとも１つは、誘電性の材料と金属とを含むＨＲコーティングを含む。

誘電性の材料、例えばフッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）、フッ化カルシウム（ＣａＦ₂）、石英（ＳｉＯ₂）、フッ化ランタン（ＬａＦ₃）、フッ化ガドリニウム（ＧｄＦ₃），フッ化アルミニウム（ＡｌＦ₃），フッ化イットリウム（ＹＦ₃）、フッ化イッテルビウム（ＹｂＦ₃）、チオライト（ｃｈｉｏｌｉｔｅ）（Ｎａ₅Ａｌ₃Ｆ₁₄）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ₂）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）が、広帯域光に対する低い吸収と十分な屈折力コントラスト（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒａｓｔ）によって区別される。有利なことに、発明によるレンズは、広いスペクトル範囲からの、特に、紫外（ＵＶ）及び／又は真空紫外（ＶＵＶ）スペクトル範囲からの光を用いる適用に特に適している。誘電性の材料は、レンズのミラーの、例えば、放射方向に増大する光学的な全体の層（レイヤ）の厚さを有する前述のミラーの、ＨＲコーティングの１又は複数の層（プライ）内に含まれてよい。代わりに、異なる層（プライ）は異なる誘電性の材料を含んでよい。ＨＲコーティングは、もっぱら１又は２以上の誘電性の材料で形成されることができる。それの代わりに、あるいはそれに加えて、少なくとも１つの金属がＨＲコーティング内に含まれてよい。ＨＲコーティングの反射特性は、有利に改善される。

さらなる好ましい構成において、発明によるレンズは、少なくとも１つの平面境界層（レイヤ）を有する少なくとも１つの透過プレート（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｐｌａｔｅ）を含み、ここにおいて透過プレートはビームスプリッタとして作用する。

反射光顕微鏡（ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｌｉｇｈｔ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）のビームスプリッタとして作用する透過プレートは、例えば、好ましくは、照明光の、発明によるレンズ内への入力結合（ｉｎｐｕｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ：入力カップリング）を容易にする。さらに、平面境界層は、レンズの単純な設計の目的のために有利である。

さらなる好ましい構成において、少なくとも１つの光学要素、好ましくはマンギンミラーは、非球面化された（ａｓｐｈｅｒｉｚｅｄ）ミラー面及び／又はレンズ面を含む。

光学収差の補正は、少なくとも１つのミラー面及び／又はレンズ面の非球面化（ａｓｐｈｅｒｉｚａｔｉｏｎ）を用いて有利に特に効果的である。好ましくは、発明によるレンズの２つのミラー面が非球面化される。

さらなる好ましい構成において、発明によるレンズの開口数（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ａｐｅｒｔｕｒｅ）は０．７５よりも大きい。

有利なことに、発明によるレンズは、広帯域の波長スペクトルからの特に効果的な光のフォーカシング（ｆｏｃｕｓｉｎｇ：焦点を合わせること）を容易にする。それに代わって、あるいはそれに加えて、レンズは回転対称な構造を有してよい。

さらなる好ましい構成において、発明によるレンズは、８５％より大きいストレールレシオを有する。

特に、このストレールレシオは、コーティングによる結像品質における損失を考慮せずに到達される。発明によるコーティングの構成は、コーティングの付与の後でさえ、このストレールレシオが得られることを可能にする。この方策は、レンズの光学要素による光の誘導に従って像平面における結像品質が有利に特に高いようなレンズを容易にする。例として、そのようなストレールレシオを、４００ｎｍより下の、好ましくは３００ｎｍより下の、さらに好ましくは２００ｎｍより下の、使用される波長範囲における全ての波長に対して得ることができる。これが達成することは、（コーティングの）層（レイヤ）の厚さが可変であることができるようなコーティング有りの光学要素の場合においてコーティング無しの値との関係でストレールレシオが相当には（実質的には）低減されないということである。

さらなる好ましい構成において、少なくとも最大及び最小の使用される波長の間の波長に対し、好ましくは、使用される波長範囲内の波長帯に対し、光学要素（Ｍ１，Ｍ２；Ｍ１’，Ｍ２’）のうちの少なくとも１つのさらなる１つの高い反射性のコーティングにおける光の反射、又は、光学要素（Ｍ１’，Ｍ２’，５９，６３，６７，７１，７５，７９，８３，８７，９１，９５）のうちの１つの反射防止コーティング（ＡＲコーティング）を通る光の透過によって、光学要素（Ｍ１，Ｍ２；Ｍ１’，Ｍ２’）のうちの１つの高い反射性のコーティングにおける光の反射に続く（従う）、放射方向において、及び接線方向において偏光している光の間の位相リタデーションを少なくとも２の因子（ｆａｃｔｏｒ：除数）によって低減するよう、レンズは設計される。

この構成の結果として、最初に特定されるレンズに関する偏光状態は、ＨＲ及びＡＲコーティングの特定の構成を経由して大いに維持される。ここにおいて、不可避的に偏光状態を変化させるコーティングの効果は、さらなる１又は複数のコーティングの効果により補償（相殺）される。

ウェーハ又はマスクを検査するための、又は、マスクをウェーハ上でフォトリソグラフィ結像するための発明による光学システムは、上述のとおり特定される構成のいずれかによるレンズを含む。特に、光学システムは、半導体を製造するための、又は構成要素（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ：コンポーネント）を製造するための、ウェーハ又はマスク検査装置として、及び／又は顕微鏡として、具現化することができる。代わりに、半導体の製造における光感受性レジスト（ｌｉｇｈｔ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｒｅｓｉｓｔｓ）の露光のための投影露光装置として光学システムを具現化することができ、ここにおいて、投影露光装置は、レンズに加えて、照明デバイスと転写（ｔｒａｎｓｆｅｒ）されるべき構造を有するマスクとを含む。

さらなる利点と特徴は、引き続く説明および随伴する図面から明らかとなる。

前述の特徴と、まだ説明されていない後述の特徴は、各々特定される組み合わせにおいてだけではなく、他の組み合わせにおいても、又はそれら自身で、本発明の範囲から外れることなく用いられることができることは言うまでもない。

発明の例として役立つ実施形態が図面において説明され、そしてそれを参照しつつ以下に記載される。図面において：

図１は、４つのミラーを含むレンズの概要断面図を示す。 図２は、表形式で図１のレンズの設計データの要約を示す。 図３は、表形式で、図１のレンズの回転対称な円錐形（ｃｏｎｉｃ）セクション非球面（ｓｅｃｔｉｏｎ ａｓｐｈｅｒｅ）の係数の要約を示す。 図４は、表形式で、図１のレンズの層（レイヤ）の厚さプロファイル係数の要約を示す。 図５は、表形式で、図１のレンズの複数の高い反射性のコーティングの層（レイヤ）の設計パラメータの要約を示す。 図５は、表形式で、図１のレンズの複数の高い反射性のコーティングの層（レイヤ）の設計パラメータの要約を示す。 図６は、光波長の関数として、図１のレンズを通過した後の光の位相リタデーションの概要線図（グラフ）を示す。 図７は、２つのマンギンミラーを含むさらなるレンズの概要断面図を示す。 図８は、表形式で、図７のレンズの設計データの要約を示す。 図９は、表形式で、図７のレンズの層（レイヤ）の厚さプロファイル係数の要約を示す。 図１０は、表形式で、図７のレンズの複数の反射防止コーティングの層（レイヤ）の設計パラメータの要約を示す。 図１１は、表形式で、図７のレンズの複数の高い反射性のコーティングの層（レイヤ）の設計パラメータの要約を示す。 図１２は、光波長の関数として、瞳の端（ｐｕｐｉｌ ｅｄｇｅ）における図７のレンズを通過した後の光の位相リタデーションの概要線図（グラフ）を示す。そして、 図１３は、図１と図７とのレンズに対する位相リタデーションの関数としてストレールレシオの概要線図（グラフ）を示す。

図１は、光学軸１２に沿って続いて配置されるミラーとして具現化される、４つの光学要素Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を含むレンズ１０を示す。検査されるべき物体１５、例えば物体平面１４に配置されるウェーハ又はマスクは、レンズ１０を用いて像平面上へと結像される（ｉｍａｇｅｄ）ことができる。この結果として、検査されるべき物体の面状態についての情報を得ることが可能である。明確性を理由に、検査されるべき物体と像平面は図１において示されていない。

全ての４つのミラーＭ１−Ｍ４は、光学軸１２に関して回転対称な実施形態を有する。ミラーＭ１−Ｍ４は、各々、基板１９，２１，３１，３３と、面２０ｂ，２２ｂ，３２ｂ，３４ｂを含む。面２０ｂ，２２ｂ，３２ｂ，３４ｂは、各々の基板１９，２１，３１，３３に適用され、高い反射性のコーティング（ＨＲコーティング）１９ｓ，２１ｓ，３１ｓ，３３ｓを含み、それは各々の基板１９，２１，３１，３３の境界層（レイヤ）２０ｂ，２２ｂ，３２ｂ，３４ｂから面の法線に沿ってＨＲコーティングの第２の境界層２０ａ，２２ａ，３２ａ，３４ａまで、周囲媒質（ａｍｂｉｅｎｔ ｍｅｄｉｕｍ）、例えば空気へとのびる。

物体平面１４の方向で光を反射する目的のために、ミラーＭ１，Ｍ３の面２０ｂ，３２ｂは同じものに向いて（ｆａｃｉｎｇ ｓａｍｅ）具現化される。物体平面１４から離れる方向で光を反射する目的のために、ミラーＭ２，Ｍ４のミラー面２２ｂ，３４ｂは、同じものから離れる方を向いて（ｆａｃｉｎｇ ａｗａｙ ｆｒｏｍ ｓａｍｅ）具現化される。

各々のＨＲコーティング１９ｓ，２１ｓ，３１ｓ，３３ｓは１又は２以上の誘電性の層（プライ）を含む。面２０ｂ，２２ｂ，３２ｂ，３４ｂのＨＲコーティング１９ｓ，２１ｓ，３１ｓ，３３ｓのうち少なくとも１つは、もっぱら１つ又は複数の誘電性の材料から形成される。光学軸１２に関して、少なくとも１つの誘電性の層（プライ）の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、内側から外に放射方向において増大する。好ましくは、少なくとも１つのＨＲコーティングにおける最大と最小の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さの間の差異は、このコーティングにおける光学的な全体の層（レイヤ）の厚さの平均値の２％を超える。図１において、ミラーＭ１−Ｍ４の面２０ｂ，２２ｂ，３２ｂ，３４ｂのＨＲコーティングは、各々、ハッチングされた描写（ｈａｔｃｈｅｄ ｄｅｐｉｃｔｉｏｎ）を有しており、ここにおいてこれらは、改善された可視性のために大きくされた層（レイヤ）の厚さを有して示されるが、しかしながら、それは縮尺に合致しない。外側へと放射方向に増大している層（レイヤ）の厚さプロファイルは、明確性の理由のために示されていない。

物体１５から発する光線１１，１３はミラーＭ２の穿孔１６の想像される面１８を通過する。穿孔１６は、光学軸１２がを円の中心を通ってのびるような円形の構成を有する。光線１１，１３は、それから、ミラーＭ１の面２０ｂ上の高い反射性のコーティング１９ｓによって、ミラーＭ２のコーティングされた面２２ｂへと反射される。光線１１，１３は、コーティングされた面２２ｂにおいて、ミラーＭ１とＭ４の２つの穿孔２６，２８の２つのさらなる想像される面２４，３０を通って上記光線がミラーＭ３に達する前に再び反射される。上記ミラーＭ３において、光線１１，１３は、コーティングされた面３２ｂにおいてミラーＭ４へと反射される。最後に、光線１１，１３は、ミラーＭ４のコーティング３３ｓを有する面においてミラーＭ３の穿孔３７の方向に反射され、光線１１，１３はその想像される面３６を通過する。

例として役立つ様式において、そして単純化された絵の表現の目的のために、図１は、光線１１，１３が基板１９，２１，３１，３３の境界層（レイヤ）において反射されることを示す。

図１において示されるレンズ１０のさまざまな光学要素の設計データが図２において表形式で要約される。半径は、面２０ｂ，２２ｂ，３２ｂ，３４ｂの曲率半径（ｒａｄｉｕｓ ｏｆ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）に関係する。曲率半径は、残りの面に対しては定義されず、そして０の値が特定される。厚さは、光線１１，１３が当たる２つの隣り合う面の間の光学軸１２に沿った範囲（ｅｘｔｅｎｔ）を特定する。

例として、コーティングされた面２２ｂにおいて反射された光線１１，１３はミラーＭ１，Ｍ２の間の間隔（ｉｎｔｅｒｓｔｉｃｅ）を通過する。面２２ｂは、−２７４．０８６６４ｍｍの曲率半径を有し、間隔は、光学軸１２の方向において９４．１４７ｍｍの範囲を有する。ここにおいて、正／負の符号を有する曲率半径（正の符号は明示的には示されない）は、光の入射方向とは逆の（ｃｏｕｎｔｅｒ ｔｏ）／光の入射方向に、アーチ状にされる光学面に対応する。

ミラーＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４のコーティングされた面２０ｂ，２２ｂ，３２ｂ，３４ｂは、回転対称な円錐形セクション非球面として具現化され、その係数が、図３において表形式で要約される。円錐形セクション非球面関数と、そのパラメータは、ＤＩＮ ＩＳＯ １０１１０ ｐａｒｔ １２において記載される。

放射（半径）方向における面２０ｂ，２２ｂ，３２ｂ，３４ｂ上のコーティングの光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、光学軸１２のまわりの回転に関して不変にとどまるプロファイルを有する。

さらに、ミラーＭ２とＭ４の面２２ｂと３４ｂ上のコーティングの光学的な全体の層（レイヤ）の厚さｄは、以下の依存性に従う：

（１）

ここにおいて、ｄは、面２２ｂと３４ｂ上の各々のコーティングの少なくとも１つの誘電性の層（プライ）の、光学的な全体の層（レイヤ）の厚さのスケーリング因子（ｓｃａｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）を示し、そしてｈは、光学軸１２から定義される放射方向距離を示し、ａ，ｂは定数係数である。係数ａ，ｂのための値は、図４に表形式で要約される。コーティング２１ｓ，３３ｓの光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、それゆえ、放射方向について対称（放射対称）な様式で内側から外に増大する。

ミラーＭ１−Ｍ４のコーティングされた面２０ｂ，２２ｂ，３２ｂ，３４ｂは、各々、高い反射性の（ＨＲ）コーティング１９ｓ，２１ｓ，３１ｓ，３３ｓを有し、それは基板１９，２１，３１，３３からのびる。各ＨＲコーティング１９ｓ，２１ｓ，３１ｓ，３３ｓは、複数の薄い層（プライ）を含む。図５は、ミラーＭ１−Ｍ４の各々のＨＲコーティング１９ｓ，２１ｓ，３１ｓ，３３ｓのマルチ構造（ｍｕｌｔｉｐｌｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を表形式で示し、複数の層（プライ）が基板から始まって番号付けされている。

このように、光線１１，１３は全てのコーティングされた面２０ｂ，２２ｂ，３２ｂ，３４ｂに突き当たる（ｓｔｒｉｋｅ）。この結果として、放射方向に、及び接線方向に偏光している光の間の位相リタデーションは、好ましくは広帯域の使用される波長範囲の、最大と最小の使用される波長の間の少なくとも１つの波長に対して少なくとも２の因子（ｆａｃｔｏｒ：除数）によって低減される。先行技術からのＨＲコーティングの層（レイヤ）構造が、比較の目的のために、また示される。

図６は、実線曲線（ｓｏｌｉｄ ｃｕｒｖｅ）として、図１のレンズ１０を通過した後に接線方向に偏光した光と放射方向に偏光した光の間の瞳の端における光の位相リタデーションのプロファイルを、光波長の関数として模式的に示す。２８０ｎｍから４２０ｎｍの全体波長範囲にわたって、位相リタデーションはゼロ付近で変化する値を有する。比較の目的のために、先行技術から知られるレンズを通過した後の光の位相リタデーションが、破線曲線（dashed curve）として示される。図６から明らかなとおり、図１のレンズ１０における位相リタデーションは、先行技術からのレンズと比較して、全体の波長範囲にわたって著しく低減される。

これは、発明によるレンズ１０における、接線方向に偏光した光と放射方向に偏光した光との間の位相リタデーションの効果的な補正を示す；これはＨＲコーティングの構成へと元をたどる（ｔｒａｃｅ ｂａｃｋ）ことができる。全ての４つのＨＲコーティングは、好ましくは異なる構造を有する。異なる構造は、符号及び大きさという点で異なる位相リタデーションを生み出す。位相リタデーションのこれら異なる値は、全ての４つのＨＲコーティングを通過した後に、ゼロに近い値に加える。その結果として、レンズ１０を通過した後の全体の相対的位相リタデーションにおける低減が存在する。

図６から明らかに、波長に独立な、そしてその結果として収色性の位相リタデーションにおける低減は、ＨＲコーティングの波面の振る舞いの効果的な収色法（ａｃｈｒｏｍａｔｉｚａｔｉｏｎ）を、特にフォーカス成分（ｆｏｃｕｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）に関して、式（１）と図４において記載される層（レイヤ）の厚さプロファイルとともにもたらす。これは、ＨＲコーティングによって生み出される軸上色収差の補正と同等である。

図７は、さらなるレンズ１０’の概要断面図を示す。レンズ１０’は、反射屈折部分Ｉと、ジオプトリック部分ＩＩを含み、両方の部分Ｉ，ＩＩは各々、光学軸１２に沿って配置される多数の光学要素を含む。

レンズ１０’の反射屈折部分Ｉは、２つのマンギンミラーＭ１’，Ｍ２’とレンズ要素配置５８とから構成され、マンギンミラーＭ１’，Ｍ２’は各々ＨＲコーティング４９ｓ，５３ｓを含む面５０ｂ，５６ｂと、それに加わるレンズ要素４９，５３とを含む。ＨＲコーティング４９ｓ，５３ｓはレンズ要素４９，５３の境界層（レイヤ）５０ａ，５６ａから面の法線に沿ってレンズ要素４９，５３から離れる方向にのびる。同時に、第２の境界層（レイヤ）５０ｂ，５６ｂは、最も外部の反射面であり、ここにおいてレンズ要素４９，５３は、マンギンミラーＭ１’，Ｍ２’の基板として役立つ。

マンギンミラーＭ１’のＨＲコーティング４９ｓは、円形の穿孔４６を有する。マンギンミラーＭ２’は、物体平面１４に向けてしだいに細くなる円形の断面（ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ）を有して、マンギンミラーＭ２’の全体の厚さにわたってのびる穿孔５７を有する。穿孔４６，５７は、光学軸１２との関係で同心の（ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ）実施形態を有する。

マンギンミラーＭ１’のＨＲコーティング４９ｓは、基板４９の境界層（レイヤ）５０ａ上に配置されており、光を反射するために役立つ。光は、それがマンギンミラーＭ２’のＨＲコーティング５３ｓにおいて反射される前に、マンギンミラーＭ１’の基板４９の終わりの面（ｅｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ）５２を通過する。マンギンミラーＭ２’において、光は、それが反射される前に終わりの面５４と基板５３を通過するであろう。

マンギンミラーＭ１’，Ｍ２’の各々のＨＲコーティング４９ｓ，５３ｓは各々、１又は２以上の誘電性の層（プライ）を含む。光学軸１２に関して、少なくとも１つの誘電性の層（プライ）の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さは、内側から外に、この場合において放射方向において増大する。好ましくは、２つのマンギンミラーＭ１’，Ｍ２’のうち少なくとも１つにおける最大と最小の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さの間の差異は、光学的な全体の層（レイヤ）の厚さの平均値の２％を超える。２つのＨＲコーティング４９ｓ，５３ｓのうちの少なくとも１つは、追加的に、１又は２以上の金属の層（プライ）を含む。図７において、マンギンミラーＭ１’，Ｍ２’のＨＲコーティング４９ｓ，５３ｓは各々、ハッチングされた描写を有し、ここにおいて、これらは改善された可視性のために、拡大された層（レイヤ）の厚さを有して示される。

レンズ要素配置５８は、マンギンミラーＭ２’の穿孔５７において位置させられ、拡大された図で示される。レンズ要素配置５８は、３つのレンズ要素５９，６３，６７を含み、それらは光学軸１２に沿って互いに間隔をあけて配置される。レンズ要素５９，６３，６７は、それぞれ第１のレンズ要素面６０，６４，６８から第２のレンズ要素面６２，６６，７０へと光学軸１２に沿ってのびる。

レンズ１０’のジオプトリック部分ＩＩは、複数のレンズ要素７１，７５，７９，８３，８７，９１，９５を含み、それらは各々、光学軸１２に沿って、第１のレンズ要素面７２，７６，８０，８４，８８，９２，９６から第２のレンズ要素面７４，７８，８２，８６，９０，９４，９８へとのびる。

物体１５、例えば物体平面１４に位置づけられたウェーハ又はマスクから発する光線４１，４３は、マンギンミラーＭ１’，のレンズ要素４９のレンズ要素面４８，５２を通過して、マンギンミラーＭ２’に達する。レンズ要素５３を通過した後、光線４１，４３は、ＨＲコーティング５３ｓにおいてマンギンミラーＭ１’へと反射される。そこで、光線４１，４３は、ＨＲコーティング４９ｓにおいてレンズ要素配置５８の方向に反射される。そこで、光線４１，４３は全てのレンズ要素５９−６７を通過し、ジオプトリック部分ＩＩのレンズ要素７１−９５によって像平面４４上で焦点に集められる（ｆｏｃｕｓｅｄ）。

例として役立つ様式において、そして単純化された絵の表現の目的のために、図７は、光線４１，４３が、境界層（レイヤ）５０ａ，５６ａの反対にあるＨＲコーティング４９ｓ，５３ｓの終わりの面において反射されることを示す。

図７において示されるレンズ１０’のさまざまな光学要素の設計データが図８において表形式で、図２と類似のやり方で要約されている。例として、面５６ｂにおいて反射された光線４１，４３は、マンギンミラーＭ１’，Ｍ２’の間の間隔を通過する。面５６ｂは−６３．２０４ｍｍの曲率半径を有し、間隔は、光学軸１２の方向において３６．０００ｍｍの範囲を有する。ＨＲコーティングを与えられる２つの面５０ｂ，５６ｂのうち少なくとも１つは、非球面として具現化されてよい。

マンギンミラーＭ１’，Ｍ２’の各々のＨＲコーティング４９ｓ，５３ｓに含まれる少なくとも１つの誘電性の層（プライ）は、光学軸１２に関して、上述の依存性（１）に従う、内側から外への放射方向について対称（放射対称）な様式で単調に増大する、光学的な全体の層（レイヤ）の厚さを有する。図９は、マンギンミラーＭ１’，Ｍ２’に対する対応する係数ａ，ｂを表形式で示す。

ＨＲコーティングを与えられる面４９ｓ，５３ｓの例外を有して、反射防止（ＡＲ）コーティングは各場合において図８に示されるレンズ１０’のさまざまな光学要素の光学面上にある。図１０は、ＡＲコーティングの組成を表形式で示し、各々のＡＲコーティングの複数の層（プライ）には、基板から始まる番号が付けられている。

このようにして、各々の面５０ｂ，５６ｂにおける反射に続いて、光線４１，４３は、レンズ１０’のさらなる光学要素上の少なくとも１つのＡＲコーティングを通過する。この結果として、放射方向に、及び接線方向に偏光した光の間の位相リタデーションは、好ましくは広帯域の使用される波長範囲の、最大と最小の使用される波長の間の少なくとも１つの波長に対して少なくとも２の因子（ｆａｃｔｏｒ：除数）によって低減される。先行技術からのＡＲコーティングの組成が、比較の目的のために、また示される。

マンギンミラーＭ１’，Ｍ２’のＨＲコーティング４９ｓ，５３ｓは、少なくとも１つの誘電性の層（プライ）から続けてレンズ要素４９，５３の方向にのびる。図１１は、多層（ｍｕｌｔｉ−ｐｌｙ）ＨＲ層（レイヤ）の組成を表形式で示し、各々のＨＲ層（レイヤ）の複数の層（プライ）には光の入射方向に番号が付けられている。２つのマンギンミラーＭ１’，Ｍ２’のＨＲコーティングは、異なる実施形態を有する。ここにおいて、Ｍ２’上のＨＲコーティングは、Ｍ１’上のＨＲコーティングにおける反射と、ＡＲ層（レイヤ）が与えられる全てのさらなる面の透過とによって引き起こされる、放射方向に、及び接線方向に偏光した光の間での位相リタデーションの補償（相殺）が存在するように構成されている。先行技術からのＨＲコーティングの組成は、また比較の目的のために示される。レンズ１０’とは対照的に、同じＨＲコーティングが、先行技術においては２つのマンギンミラーＭ１’，Ｍ２’の両方の面５０ｂ，５６ｂに対して用いられる。したがって、示される先行技術による配置において位相リタデーションを補償（相殺）することは可能ではない。

図１２は、実線曲線として、光波長の関数として、図７のレンズ１０’を通過した後の瞳の端における光の位相リタデーションのプロファイルを概略的に示す。２８０ｎｍから４２０ｎｍの全体的波長範囲にわたって、位相リタデーションは、ゼロ付近でほとんど一定の値を有する。比較の目的のために、破線曲線として、先行技術から知られるレンズを通過した後の光の位相リタデーションが示される。図１２から明らかなとおり、先行技術からのレンズと比較しての、図７のレンズ１０’における位相リタデーションは、全体的な波長範囲にわたって著しく低減される。これは、放射方向に偏光した光と接線方向に偏光した光との間の位相リタデーションの、レンズ１０’を用いた効果的な補正を示し、これは、２つのＨＲコーティングとＡＲコーティングによる位相分離（ｐｈａｓｅ ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）の効果的な補償（相殺）へと、図１におけるレンズ１０と類似のやり方で元をたどることができる。

以下の類似等式（ｑｕａｓｉ−ｅｑｕａｔｉｏｎ）（２）がストレールレシオに適用されることが、Ｒｏｓｓ ｅｔ ａｌ． Ａｐｐｌ． Ｏｐｔ． Ｖ４８， ｐ１８１２ （２００８）から一般的に知られ、それはレンズの結像品質を特定する：

（２）
ここにおいてσは

として定義され、そしてＰは位相シフトの絶対値である。

ここにおいて、システムの、例えばレンズの結像品質は、像平面における点光源（ｐｏｉｎｔ ｓｏｕｒｃｅ）の観測される最大強度の、完全な、又は少なくとも回折制限された（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ−ｌｉｍｉｔｅｄ）光学システムの理論的最大強度に対する比を用いて測定される。ストレールレシオは、高まる結像品質を有して１の値に近づく。これは、光学収差の効果的補正により達成することができる。

レンズの瞳平面において、位相リタデーションＰの絶対値（ａｂｓｏｌｕｔｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ Ｐ）は、（３）による瞳座標ｒへの２次の依存性を有することができる：

（３）

σに対する上記定義が、（３）において特定される位相リタデーションの２次のプロファイルを採用する場合、（２）のストレールレシオＳは、

において特定されることができる。このことから、全体のシステムを通過した後の光の位相リタデーションに対するストレールレシオは、

（４）
によって明らかになる。

位相リタデーションＰは、度（ｄｅｇｒｅｅｓ）の単位を採用し、ストレールレシオは、無次元の変数である。図１３は、（４）によって確かめられるストレールレシオが位相リタデーションの関数として描かれる図（グラフ）を示す。

図１３から明らかなとおり、６３％のストレールレシオは、式（４）からの１２０°の位相リタデーションに対して現れる。これは、結像特性における悪化に対応し、接線方向に偏光した光によって形成される点像（ｐｏｉｎｔ ｉｍａｇｅｓ）と、放射方向に偏光した光によって形成される点像の重なりによる結像収差である。これら点像は、お互いに関してぼかされる（ｄｅｆｏｃｕｓｅｄ：デフォーカスされる）。重なりは、点像のスミアリングにつながり、そしてしたがって、ストレールレシオにおける上述の低減につながる。例として、これは、先行技術からのレンズにおける場合である。位相リタデーションは、発明によるレンズ１０，１０’を用いて、少なくとも２の因子（ｆａｃｔｏｒ：除数）によって低減させることが可能である。１２０°のもとの（original）位相リタデーションから続いて、後者は、その結果として、６０°を超えないよう（たったの６０°に）低減させることができ、ストレールレシオは少なくとも８５％であり、その結果として、結像特性における著しい改善を表す。

レンズ１０，１０’は最小が少なくとも４００ｎｍ、好ましくは３００ｎｍ，さらに好ましくは２００ｎｍであるような使用される波長範囲に対して使用されることができる。ここにおいて、最大波長は、最小波長の少なくとも１．１倍とすることができる。代わりに、あるいはそれに加えて、レンズ１０，１０’は、少なくとも０．７５の開口数（ＮＡ）を有してよい。

検査されるべき物体１５、例えば物体平面１４に配置されるウェーハ又はマスクは、レンズ１０，１０’を用いて像平面上へと結像されることができる。検出ユニット、例えばＣＣＤカメラは、プロセス中で生じる物体１５の像（ｉｍａｇｅ）をとらえる（ｃａｐｔｕｒｅ：キャプチャする）ために用いられることができる。この結果として、物体の面プロファイルに関する情報は、要求に応じて、面欠陥（ｓｕｒｆａｃｅ ｄｅｆｅｃｔｓ）を補正する目的のために利用（アクセス）可能である。

例として、レンズ１０，１０’は、顕微鏡及び／又はウェーハ又はマスク検査装置において、例えば半導体又は構成要素の製造中に、ウェーハの面状態を試験するために用いられることができる。代わりに、レンズ１０，１０’は、例えば、半導体製造における光感受性レジストの露光のための、又は、ウェーハ上でのマスク構造のフォトリソグラフィ結像のための投影露光装置の光学システム、において用いることができる。マイクロエレクトロニクスとナノエレクトロニクス（ｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）に対しては、ウェーハにとって、それを用いて生産される電子構成要素（電子コンポーネント、電子部品）の高い性能を確かにするために、可能な限り少ない面欠陥を有するよう処理されることが非常に重要である。

Claims (16)

1. 光学軸（１２）に沿って配置される少なくとも２つの光学要素（Ｍ１，Ｍ２；Ｍ１’，Ｍ２’）を含む反射屈折レンズ（１０，１０’）であって、
   両方の光学要素（Ｍ１，Ｍ２；Ｍ１’，Ｍ２’）は、基板（１９，２１；４９，５３）と該基板（１９，２１；４９，５３）の境界層（レイヤ）につけられる高い反射性のコーティング（２０，２２；５０，５６）を含むミラーとして具現化され、
   高い反射性のコーティング（１９ｓ，２１ｓ；４９ｓ，５３ｓ）が、前記基板（１９，２１；４９，５３）の前記境界層（レイヤ）から面法線に沿ってのびており、
   前記高い反射性のコーティング（１９ｓ，２１ｓ；４９ｓ，５３ｓ）の少なくとも１つが、１又は２以上の層（プライ）を含み、１つの又は複数の該層（プライ）の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さが、内側から外に放射状に増大することを特徴とする、
   反射屈折レンズ。
2. 前記１又は２以上の層（プライ）の最大の及び最大の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さの間の差異が、前記高い反射性のコーティング（１９ｓ，２１ｓ；４９ｓ，５３ｓ）の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さの平均値の２％を超える、ことを特徴とする請求項１に記載の反射屈折レンズ。
3. 前記１又は２以上の層（プライ）の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さが、前記光学軸（１２）に関して放射対称なプロファイルを有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の反射屈折レンズ。
4. 前記光学軸に関して、前記１又は２以上の層（プライ）の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さが、放射方向において外側へと単調に増大することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の反射屈折レンズ。
5. 前記１又は２以上の層（プライ）の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さが、前記光学軸から定義される放射位置の２次及び／又は４次のべき（冪）に依存することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の反射屈折レンズ。
6. 前記１又は２以上の層（プライ）の光学的な全体の層（レイヤ）の厚さが、前記放射位置の２次のべきと４次のべきとの和に線形に依存することを特徴とする、請求項５に記載の反射屈折レンズ。
7. 低い方の限界が４００ｎｍより下、好ましくは３００ｎｍより下、さらに好ましくは２００ｎｍより下にあるような、使用される波長範囲に対して使用されるように設計されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の反射屈折レンズ。
8. 少なくとも１つのさらなるミラー（Ｍ３，Ｍ４）、マンギンミラー（Ｍ１’，Ｍ２’）及び／又はレンズ要素（５９，６３，６７）によって特徴付けられる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の反射屈折レンズ。
9. 前記光学要素の少なくとも１つが、光の通過のための穿孔（１６，２６）を有することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の反射屈折レンズ。
10. 前記光学要素の少なくとも１つが、誘電性の材料及び／又は金属を含む高い反射性のコーティング（１９ｓ，２１ｓ；４９ｓ，５３ｓ）を含むことを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の反射屈折レンズ。
11. 平面境界層（レイヤ）を有し、ビームスプリッタとして振る舞う少なくとも１つの透過プレートによって特徴付けられる、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の反射屈折レンズ。
12. 前記光学要素の少なくとも１つが非球面化されたミラー面及び／又はレンズ面を含むことを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の反射屈折レンズ。
13. ０．７５よりも大きい開口数によって特徴付けられる、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の反射屈折レンズ。
14. ８５％よりも大きいストレールレシオによって特徴付けられる、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の反射屈折レンズ。
15. 少なくとも最大及び最小の使用される波長の間の波長に対し、好ましくは、使用される波長範囲内の波長帯に対し、光が光学要素（Ｍ１，Ｍ２；Ｍ１’，Ｍ２’）のうちの１つの高い反射性のコーティングにおいて以前に反射された後に、光学要素（Ｍ１，Ｍ２；Ｍ１’，Ｍ２’）のうちの少なくとも１つのさらなる１つの高い反射性のコーティングにおける光の反射によって、又は、光学要素（Ｍ１’，Ｍ２’，５９，６３，６７，７１，７５，７９，８３，８７，９１，９５）のうちの１つの反射防止コーティングを通る光の透過によって、少なくとも２の因子（ｆａｃｔｏｒ：除数）によって、放射方向において及び接線方向において偏光している光の間の位相リタデーションを低減させるように設計されることを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の反射屈折レンズ。
16. ウェーハ又はマスクを検査するための、又は、該ウェーハ上での該マスクのフォトリソグラフィ結像のための光学システムであって、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の反射屈折レンズ（１０，１０’）を含む、光学システム。

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