成像光学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有多个反射镜（M1至M6）的成像光学系统（7；31），其将物平面（5）中的物场（4）成像到像平面（9）中的像场（8）。所述成像光学系统（7；31）具有与第一反射镜（M5）间隔开的另外的可变形反射镜（M3），所述第一反射镜（M5）最紧邻两个场（4、8）中的一个并被指定为相邻反射镜，所述可变形反射镜（M3）被布置于与所述成像光学系统（7；31）中的所述相邻反射镜的布置平面光学共轭的平面中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有多个反射镜的成像光学系统，其将物平面中的物场成像到像平面中的像场。
技术介绍
由EP 1093021A2和WO 2006/069725A1已知此类型的成像光学系统。由US2007/0035814AUUS 7，186，983B2、US 2007/0233112A1 以及 W02006/037651A1 已知另外的成像光学系统。由US 6, 172, 825B1已知一种成像光学系统,其中所不的成像光学系统的入射光瞳面的位置由孔径光阑(aperture diaphragm)或光圈(stop) (AS)的位置产生。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种开头所述类型的成像光学系统，使得照明系统(其构件为成像光学系统)的传输损耗维持尽可能低。根据本专利技术通过一种开头所述类型的成像光学系统实现此目的，其中在垂直于物平面并穿过最紧邻物场的反射镜的几何中心点的连接轴上，最紧邻物场的反射镜被布置成与物场间隔一间距，该间距大于成像光学系统的入射光瞳面离物场的间距，所述光瞳面位于物场上游的成像光的光束路径中。根据本专利技术通过具有多个反射镜的成像光学系统另外实现此目的，该成像光学系统将物平面中的物场成像到像平面中的像场，其中-具有入射光瞳面，其位于物场上游的成像光的光束路径中，其中成像光在物平面上被反射；-具有连接轴，其垂直于物平面并延伸通过入射光瞳的几何中心点；-其中连接轴与入射光瞳面的交叉点比中心物场点的主光束与连接轴的第一交叉点更靠近物平面，第一交叉点位于物场下游的成像光的光束路径中；-其中反射镜的至少一个具有通路开口，以使成像光通过。在此类型的成像光学系统中，当使用被成像的反射物时，光学构件可被布置在连接轴上的物场的上游的光束路径中。结果，布置于成像光学系统上游的光束路径中的光学照明系统的照明物场所需的构件数目可被减少，因此照射光的总损耗被较小。本专利技术的另一目的是提供一种开头所述类型的成像光学系统，使得邻近场的反射镜的变形尽可能小地影响成像光学系统的成像性能。根据本专利技术通过开始所述类型的成像光学系统实现此目的，成像光学系统具有与第一反射镜间隔开的另一可变形反射镜，第一反射镜最紧邻两个场中的一个且称为相邻反射镜(neighboring mirror),另一可变形反射镜被布置于与成像光学系统中的相邻反射镜的布置平面光学共轭的平面中。成像光学系统的相对于彼此光学共轭的平面的示例为成像光学系统的场平面或成像光学系统的光瞳面。关于成像光束的光束形式及角度分布彼此对应的所有平面为相对于彼此光学共轭的平面。根据本专利技术，认识到相邻反射镜的变形(deformation)对成像光学系统的性质造成不希望的改变，而在相对于相邻反射镜的光学共轭平面中的可变形反射镜(deformablemirror)由于变形对成像性质的改变具有良好的补偿。在此情况下，可能由多种原因引起的相邻反射镜的变形可被补偿。相邻反射镜由于其自身重量引起的变形(换句话说，重力变形)可被补偿。通过布置于光学共轭平面中的其他反射镜也可补偿相邻反射镜的变形，这些变形是由相邻反射镜的振动产生。在此情况下，可变形反射镜可装配有驱动元件，其容许与相邻反射镜的振动同步的变形。例如，可变形反射镜在对应于相邻反射镜的振动带宽的带宽是可驱动的。可变形反射镜的可用于此的驱动元件的示例在US 7，443，619B2被描述。这里公开的用于反射镜的反射面的变形的驱动元件可在一带宽工作，该带宽如此高以至于可因此补偿由相邻反射镜的振动引发的变形。具体地，可使用洛伦兹(Lorentz)驱动器。借助于布置于光学共轭平面中的可变形反射镜也可补偿相邻反射镜的热变形。本专利技术的另一目的是提供一种开头所述类型的成像光学系统，使得可使场相邻反射镜(field adjacent mirror)的反射面与相邻场间隔尽可能小的间距。根据本专利技术通过开头所述类型的成像光学系统实现此目的，其中最紧邻两个场中的一个且称为相邻反射镜的反射镜的支撑体由其弹性模量(modulus of elasticity)为其他反射镜的至少一个的支撑体材料的弹性模量的至少两倍大的材料形成。根据本专利技术，认知到在相邻反射镜的材料选择中，当然可以使用具有非常高的弹性模量的材料。这容许相邻反射镜装配非常薄的支撑体，该支撑体因此可靠近场。由于相邻反射镜的支撑体材料的弹性模量高，尽管支撑体被选择得非常薄，相邻反射镜仍具有足够的稳定性。另一方面，可能较厚的，换句话说较不薄的其他反射镜的支撑体可由弹性模量较低的材料制成。因此，这些其他反射镜的材料选择可从其他观点考虑。这些其他反射镜可全部由相同材料制成，但这并不是强制性的。相邻反射镜的弹性模量可至少为所有其他反射镜的支撑体材料的最大弹性模量的两倍大。因此，关于弹性模量与相邻反射镜的材料比较的比较材料(comparative material),则为具有最大弹性模量的其他反射镜的材料。当使用成像光学系统作为投射透镜系统，从而将布置于物场中的结构传送到像场中时，相邻反射镜最紧邻成像光学系统的像场。成像光学系统的另一应用为显微透镜系统。在此情况下，相邻反射镜最紧邻成像光学系统的物场。一般地，相邻反射镜最紧邻成像光学系统的高孔径侧的场。因此，成像光学系统没有其他反射镜具有与此场间隔更小的间距。根据以上所述的本专利技术的成像光学系统的特征也可组合实施。相邻反射镜可由弹性模量至少为150GPa的材料制成。此类型的弹性模量容许相邻反射镜的支撑体具有非常薄的设计。相邻反射镜的支撑体优选由弹性模量至少为200GPa的材料制成，更优选至少为250GPa，更优选为300GPa，更优选为350GPa，以及更优选为400GPa。相邻反射镜的支撑体也可由碳化娃(silicon caribide)制成。例如，此材料容许通过石墨形成体的形成方法制造非常薄的支撑体。如果对实现光学成像品质有需要，支撑体随后可通过已知的表面加工方法被进一步加工。相邻反射镜的支撑体的可选材料为SiSiC、CSiC、以及 SiN0成像光学系统可具有与相邻反射镜间隔开的可变形反射镜。借助于此类型可变形反射镜可补偿相邻反射镜的热变形，该热变形例如源自剩余吸收(residual absorption)成像光导致的相邻反射镜的热负载。可变形反射镜可布置于与成像光学系统中的相邻反射镜的布置平面光学共轭的平面中。通过补偿可变形反射镜的变形，这简化了对相邻反射镜的热变形的补偿，这是由于相邻反射镜的测量变形可容易地转变成可变形反射镜的补偿变形。在此情况下，使成像光学系统的单个反射镜成为可变形反射镜足以补偿相邻反射镜的热变形。可替换地，自然也可以目标方式使成像光学系统的多个反射镜成为可变形反射镜。成像光学系统除相邻反射镜之外具有的反射镜可由热膨胀系数最高为Ix IO-Vm/K的材料构成。此类材料的示例为Zeradm· 以及ULE .由这些材料制成的反射镜的热负载不会导致任何的或仅有微小的其反射面的变形。若成像光学系统正好具有六个反射镜，这容许既紧凑又相对于其成像误差被良好地校正的成像光学系统。成像光学系统的至少一个反射镜的反射面可设计为可由旋转对称的非球面描述的面。结果，可造成良好的成像误差校正。成像光学系统的至少一个反射镜的反射面可设计为不能由旋转对称函数描述的自由形式表面。使本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有多个反射镜（M1至M6）的成像光学系统（7；31），其将物平面（5）中的物场（4）成像到像平面（9）中的像场（8），其特征在于：所述成像光学系统（7；31）具有与第一反射镜（M5）间隔开的另外的可变形反射镜（M3），所述第一反射镜（M5）最紧邻两个场（4、8）中的一个并被指定为相邻反射镜，所述可变形反射镜（M3）被布置于与所述成像光学系统（7；31）中的所述相邻反射镜的布置平面光学共轭的平面中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯于尔根曼，阿明舍帕克，约翰尼斯泽尔纳，
申请(专利权)人：卡尔蔡司SMT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：