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公開番号2025100956
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-04
出願番号2024225706
出願日2024-12-20
発明の名称物体を検査するための計測システム用の拡大結像光学ユニット
出願人カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G02B 17/06 20060101AFI20250627BHJP(光学)
要約【課題】計測システムの厳しい要件を満たす良好な結像結果が所与の製造経費に対して得られるように拡大結像光学ユニットを開発すること。
【解決手段】拡大結像光学ユニット(20c)は、物体を検査するための計測システムの部分である。拡大結像光学ユニットは、物体平面(17)内の物体視野(4)を像平面(22)内の像視野(21)内に結像する、最大で4つの鏡(M1～M4)を有する。一態様によれば、拡大結像光学ユニットの入射瞳が、楕円から逸脱する境界形状と、1に等しくないアスペクト比とを有する。別の態様によれば、結像ビーム経路に沿って結像光(3)を誘導するために使用される小面積鏡(M2、M3)の反射面が、多くても10μmだけ球面形状から逸脱する。この結果、計測システムの厳しい要件を満たす結像結果が所与の製造経費に対して得られる拡大結像光学ユニットが得られる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
物体（１８）を検査するための計測システム（２ａ）用の拡大結像光学ユニット（２０ａ；２０ｂ；２０ｃ；２０ｄ）であって、
結像ビーム経路に沿って物体平面（１７）内の物体視野（４）を像平面（２２）内の像視野（２１）内に結像する、多くても４つの鏡（Ｍ１、Ｍ２；Ｍ３；Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）を備え、
楕円から逸脱する境界形状と、１に等しくないアスペクト比とを有する入射瞳（ＥＰ）を備える、拡大結像光学ユニット。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記入射瞳（ＥＰ）が、半円形境界部分（２５）を有する境界形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の拡大結像光学ユニット。
【請求項３】
前記半円形境界部分（２５）と共に前記入射瞳（ＥＰ）の全境界を生成する直径境界部分（２６）に沿って、切欠き部分（２７）が前記境界に存在することを特徴とする、請求項２に記載の拡大結像光学ユニット。
【請求項４】
少なくとも１つの鏡（Ｍ１；Ｍ１、Ｍ２）が、前記入射瞳（ＥＰ）の前記境界に対応する、前記結像ビーム経路に沿って結像光（３）を誘導するために使用される反射面の境界を備えることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の拡大結像光学ユニット。
【請求項５】
物体（１８）を検査するための計測システム（２ａ）用の拡大結像光学ユニット（２０ａ；２０ｂ；２０ｃ；２０ｄ）であって、
物体平面（１７）内の物体視野（４）を像平面（２２）内の像視野（２１）内に結像する、多くても４つの鏡（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３；Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）を備え、前記鏡のうちの少なくとも１つが、５０ｍｍ未満の前記反射面の直径を有する小面積鏡（Ｍ２、Ｍ３）であり、前記小面積鏡（Ｍ２、Ｍ３）の前記反射面が、多くても１０μｍだけ球面形状から逸脱する、拡大結像光学ユニット。
【請求項６】
すべての前記鏡の前記反射面が、多くても２５μｍだけ球面形状から逸脱することを特徴とする、請求項５に記載の拡大結像光学ユニット。
【請求項７】
前記結像ビーム経路中の最後の鏡（Ｍ３；Ｍ４）が、前記像平面（２２）から、前記物体平面（１７）と前記像平面（２２）との間の距離の６０％超である距離にある、請求項１～６のいずれか１項に記載の拡大結像光学ユニット。
【請求項８】
２５０～５００の間の範囲内の倍率比を特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の拡大結像光学ユニット。
【請求項９】
前記結像ビーム経路中の個々の光線が、前記鏡（Ｍ１、Ｍ２；Ｍ１～Ｍ４）のうちの１つに対して１４°よりも大きい入射角を有さないことを特徴とする、請求項１～８のいずれか１項に記載の拡大結像光学ユニット。
【請求項１０】
前記結像光（３）が５°未満の入射角で前記像視野（２１）に入射するように前記結像ビーム経路が実施されることを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項に記載の拡大結像光学ユニット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
ドイツ特許出願第１０２０２３２１３２６７．２号の内容が、参照により本願に組み込まれる。
続きを表示（約 1,600 文字）【０００２】
本発明は、物体を検査するための計測システム用の拡大結像光学ユニットに関する。さらに、本発明は、そのような結像光学ユニットに適合された、計測システム用の照射光学ユニット、そのような結像光学ユニットおよび照射光学ユニットを備える光学系、さらにはそのような光学系を備える計測システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
マスク検査システムが、米国特許第８，８４２，２８４号、米国特許出願公開第２０１３／０２５０４２８号、ＷＯ２０１６／０１２４２６Ａ１、米国特許第１０，０４２，２４８Ｂ２号、ＤＥ１０２２０８１５Ａ１、およびＷＯ２０１２／１０１２６９Ａ１から知られている。ＤＥ１０２０１００２９０５０Ａ１およびＤＥ１０２０１１０８４２５５Ａ１はそれぞれ、拡大結像光学ユニット、さらにはそのような結像光学ユニットを備える計測システムを開示している。ＤＥ１０２０１００２９０４９Ａ１は、計測システム用の照射システム、さらにはそのような照射光学ユニットを備える計測システムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第８，８４２，２８４号
米国特許出願公開第２０１３／０２５０４２８号
ＷＯ２０１６／０１２４２６Ａ１
米国特許第１０，０４２，２４８Ｂ２号
ＤＥ１０２２０８１５Ａ１
ＷＯ２０１２／１０１２６９Ａ１
ＤＥ１０２０１００２９０５０Ａ１
ＤＥ１０２０１１０８４２５５Ａ１
ＤＥ１０２０１００２９０４９Ａ１
米国特許第１０，０４２，２４８Ｂ２号
ＷＯ２００９／０２４１６４Ａ１
【非特許文献】
【０００５】
J. D. Mangus, J. H. Underwood "Optical Design of a Glancing Incidence X-ray Telescope", Applied Optics, Vol. 8, 1969, page 95
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、計測システムの厳しい要件を満たす良好な結像結果が所与の製造経費に対して得られるように拡大結像光学ユニットを開発することである。
【０００７】
第１の態様によれば、この目的は、本発明に従って、請求項１による拡大結像光学ユニットによって達成される。
【０００８】
本発明によれば、１に等しくないアスペクト比を有する非楕円入射瞳が、拡大結像光学ユニット内の結像ビーム経路の誘導を、具体的には物体視野(object field)を照射する照射光のビーム経路に適合させる追加の可能性をもたらし、このことが、結像光学ユニットの結像品質および／または光スループットを改善し得ることが認められている。入射瞳の境界形状は、結像要件、たとえば２つの相互に垂直な視野次元(field dimension)での相異なる典型的な物体構造サイズに適合され得る。代替または追加として、物体構造の回折効果、および／または計測システムの照射光学ユニットの照射瞳への適合が可能であり、照射瞳は、その部分について、１に等しくないアスペクト比の境界形状を有する。
【０００９】
拡大結像光学ユニットの入射瞳のｘ：ｙアスペクト比は、１．１：１～５：１の間の範囲内にあり得、ここではｘ座標は、拡大結像光学ユニットの子午面に対して垂直であり得る。ｘ：ｙアスペクト比は、たとえば２：１であり得る。
【００１０】
拡大結像光学ユニットの得られる最小の物体側開口数(物体側 numerical aperture)は、０．１超、０．１２超、たとえば０．１２５、または０．１３５であり得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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