DE102019211158A1

DE102019211158A1 - Optical arrangement for component inspection of components with a curved surface and inspection procedure for this

Info

Publication number: DE102019211158A1
Application number: DE102019211158.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Brehm
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2020-04-23
Also published as: DE102018218107A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft optische Anordnung mit mehreren optischen Elementen entlang einer optischen Achse zur Abbildung eines Objekts, dessen abzubildende Oberfläche im Objektraum der optischen Anordnung angeordnet ist, auf eine Bildebene der optischen Anordnung, wobei die optische Anordnung so ausgebildet ist, dass die optische Anordnung eine Bild - oder Objektfeldkrümmung aufweist, sodass ein einer gekrümmten, abzubildenden Oberfläche des Objekts entsprechendes, gekrümmtes Objektfeld der optischen Anordnung, das sich über einen Bereich in Richtung der optischen Achse der optischen Anordnung erstreckt, innerhalb der Schärfentiefe der optischen Anordnung liegt, wobei die optische Anordnung eine Verzeichnung der Abbildung bewirkt, die eine Krümmung der abzubildenden Objektfläche kompensiert. Außerdem betrifft die Erfindung ein Inspektionssystem und ein Inspektionsverfahren mit einer entsprechenden Anordnung.The present invention relates to an optical arrangement with a plurality of optical elements along an optical axis for imaging an object whose surface to be imaged is arranged in the object space of the optical arrangement on an image plane of the optical arrangement, the optical arrangement being designed such that the optical arrangement is a Has image or object field curvature, so that a curved object field of the optical arrangement corresponding to a curved, imaging surface of the object, which extends over a region in the direction of the optical axis of the optical arrangement, lies within the depth of field of the optical arrangement, the optical arrangement distortion of the image causes a curvature of the object surface to be imaged compensated The invention also relates to an inspection system and an inspection method with a corresponding arrangement.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Anordnung zur Abbildung von gekrümmten Objektoberflächen eines Objekts sowie ein Inspektionssystem zur Inspektion von Bauteilen mit gekrümmten Oberflächen und ein entsprechendes Verfahren hierzu.The present invention relates to an optical arrangement for imaging curved object surfaces of an object and to an inspection system for inspecting components with curved surfaces and a corresponding method therefor.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Üblicherweise werden durch optische Anordnungen ebene Objektflächen auf eine ebene Bildebene abgebildet, sodass durch die optische Anordnung erzeugte Feldkrümmungen, also entsprechende Bildfeldkrümmungen, möglichst vermieden werden sollen, da dadurch die Qualität der optischen Abbildung beeinträchtigt wird.Normally, flat object surfaces are imaged on a flat image plane by means of optical arrangements, so that field curvatures generated by the optical arrangement, that is to say corresponding picture field curvatures, are to be avoided as far as possible, since this impairs the quality of the optical image.

Allerdings gibt es auch Anwendungsfälle, bei denen zur Erzielung einer hohen Abbildungsqualität bewusst Feldkrümmungen durch die optische Anordnung in Kauf genommen werden, um dadurch Krümmungen des abzubildenden Objekts bzw. entsprechender Oberflächen davon zu kompensieren.However, there are also applications in which field curvatures are deliberately accepted by the optical arrangement in order to achieve a high imaging quality, in order to compensate for curvatures in the object to be imaged or the corresponding surfaces thereof.

Ein Beispiel ist in der WO 2006/013100 A2 gegeben, bei der das Projektionsobjektiv einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie die Durchbiegung des Retikels aufgrund der Schwerkraft durch eine gezielte Bildfeldkrümmung kompensiert.An example is in the WO 2006/013100 A2 given, in which the projection lens of a projection exposure system for microlithography compensates for the deflection of the reticle due to gravity by means of a specific curvature of the image field.

Ein weiteres Beispiel ist in der US 2015/0276616 A1 gegeben, bei welcher ein Inspektionssystem für Wafer beschrieben ist, welches ebenfalls den Effekt einer gezielten Bildfeldkrümmung bei der Abbildung eines Wafer verwendet, um eine Durchbiegung des Wafer zu kompensieren und dadurch die Abbildungsqualität zu steigern.Another example is in the US 2015/0276616 A1 is given, in which an inspection system for wafers is described, which also uses the effect of a specific image field curvature when imaging a wafer in order to compensate for a deflection of the wafer and thereby to increase the imaging quality.

Obwohl damit bereits Verbesserungen bei der Abbildung von gekrümmten Oberflächen erzielt worden sind, ist insbesondere die Abbildung und Untersuchung von größeren, gekrümmten Oberflächen schwierig, wenn eine hohe Auflösung der Abbildung gefordert ist, wie dies zum Beispiel bei der Inspektion von gekrümmten Oberflächen von optischen Elementen, wie beispielsweise Spiegelelementen von optischen Anordnungen, der Fall ist.Although improvements in the imaging of curved surfaces have already been achieved, the imaging and examination of larger, curved surfaces is particularly difficult when high resolution of the image is required, such as, for example, when inspecting curved surfaces of optical elements, such as mirror elements of optical devices, is the case.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine optische Anordnung sowie ein Inspektionssystem für die Inspektion von gekrümmten Oberflächen von Bauteilen sowie eine entsprechendes Verfahren bereitzustellen, welches in einer möglichst einfachen, unkomplizierten Weise ermöglicht, große, gekrümmte Oberflächen mit hoher Auflösung abzubilden bzw. zu inspizieren.It is therefore an object of the present invention to provide an optical arrangement and an inspection system for the inspection of curved surfaces of components, as well as a corresponding method, which enables large, curved surfaces to be imaged or inspected with high resolution in the simplest possible, uncomplicated manner.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine optische Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Inspektionssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by an optical arrangement with the features of claim 1 and an inspection system with the features of claim 7 and a method with the features of claim 10. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabenstellung wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, eine optische Anordnung mit mehreren optischen Elementen so auszubilden, dass die optische Anordnung eine Abbildung eines im Objektraum der optischen Anordnung angeordneten Objekts auf eine Bildebene bewirkt, bei der eine gewollte, vorbestimmte Bild - bzw. Objektfeldkrümmung auftritt, sodass eine gekrümmte, abzubilden Oberfläche des Objekts entsprechend eines gekrümmten Objektfelds der optischen Anordnung innerhalb der Schärfentiefe der optischen Anordnung abgebildet wird, d.h. die verschiedenen Bereiche der gekrümmten, abzubilden den Objektoberfläche, die sich in Richtung der optischen Achse der optischen Anordnung über einen Bereich erstrecken, werden scharf auf die Objektebene abgebildet.To solve the above-mentioned problem, it is proposed according to the invention to design an optical arrangement with a plurality of optical elements in such a way that the optical arrangement effects an image of an object arranged in the object space of the optical arrangement on an image plane in which a desired, predetermined image or Object field curvature occurs so that a curved, to be imaged surface of the object corresponding to a curved object field of the optical arrangement is imaged within the depth of field of the optical arrangement, ie the different areas of the curved object surface to be imaged, which extend over an area in the direction of the optical axis of the optical arrangement, are sharply imaged on the object plane.

Zusätzlich wird bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die optische Anordnung weiterhin eine Verzeichnung der Abbildung bewirkt, die ebenfalls zur Kompensation der Krümmung der abzubildenden Objektoberfläche verwendet wird.In addition, it is provided in the present invention that the optical arrangement further causes distortion of the image, which is also used to compensate for the curvature of the object surface to be imaged.

Die Feldkrümmung, die durch die optische Anordnung bewirkt wird, d.h. die Bild - bzw. Objektfeldkrümmung kann dadurch in der gewünschten Weise eingestellt werden, dass auf Mittel zur Ebnung bzw. Glättung der Abbildung bewusst verzichtet wird oder diese so eingesetzt werden, dass anstelle einer Ebnung der Abbildung eine Feldkrümmung auftritt. Hierzu können optische Linsen mit hohen Brechzahlen, Menisken mit großer Durchbiegung und Mittendicke, Hohlspiegel und starke gebogene Hohlflächen als Begrenzung eines Luftraums zwischen den optischen Elementen, sogenannte Luftlinsen, eingesetzt werden, um die Abbildung außerhalb des Optimum für eine Vermeidung der Feldkrümmung und zur Erreichung einer gewünschten, bestimmten Feldkrümmung einzustellen.The field curvature which is brought about by the optical arrangement, ie the image or object field curvature, can be set in the desired manner by deliberately dispensing with means for leveling or smoothing the image or by using them in such a way that instead of leveling a field curvature occurs in the illustration. For this purpose, optical lenses with high refractive indices, menisci with large deflection and central thickness, concave mirrors and strong curved hollow surfaces can be used to delimit an air space between the optical elements, so-called air lenses, in order to image outside the optimum for avoiding field curvature and Achieve a desired, specific field curvature.

Die Feldkrümmung, also die Bild - oder Objektfeldkrümmung kann einen Krümmungsradius von 10 mm, insbesondere 20 mm oder mehr aufweisen.The field curvature, ie the image or object field curvature, can have a radius of curvature of 10 mm, in particular 20 mm or more.

Ferner kann die optische Anordnung gezielt auf die abzubildende Objektfläche, also die Krümmung einer derartigen Objektfläche angepasst sein, sodass für bestimmte abzubildende Objekte, wie dies beispielsweise bei der Inspektion von bestimmten Bauteilen serienmäßig der Fall sein kann, eine optimale Abbildung erreicht wird. Die optische Anordnung kann entsprechend hinsichtlich der Feldkrümmung und / oder Verzeichnung und / oder der abzubildenden Objektfeldgröße angepasst sein.Furthermore, the optical arrangement can be specifically adapted to the object surface to be imaged, that is to say the curvature of such an object surface, so that optimal imaging is achieved for certain objects to be imaged, as can be the case, for example, when inspecting certain components in series. The optical arrangement can be adapted accordingly with regard to the field curvature and / or distortion and / or the object field size to be imaged.

So kann beispielsweise bei Bauteilen mit einer hohlen, abzubildenden Oberfläche die Verzeichnung der optischen Anordnung so eingestellt sein, dass die Verzeichnung kissenförmig ist, während bei einer erhabenen, abzubildenden Oberfläche die Verzeichnung der optischen Anordnung so eingestellt werden kann, dass die Verzeichnung tonnenförmig ist.For example, in the case of components with a hollow surface to be imaged, the distortion of the optical arrangement can be set such that the distortion is pillow-shaped, while in the case of a raised surface to be imaged the distortion of the optical arrangement can be set such that the distortion is barrel-shaped.

Die optische Anordnung kann ferner ein Tubuslinsensystem mit einer Brennweite kleiner oder gleich 100 mm aufweisen, sodass für eine Inspektionseinrichtung mit einer entsprechenden optischen Anordnung eine kompakte Bauweise eines entsprechenden Inspektionsobjektivs erreicht werden kann.The optical arrangement can also have a tube lens system with a focal length of less than or equal to 100 mm, so that a compact design of a corresponding inspection objective can be achieved for an inspection device with a corresponding optical arrangement.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die optische Anordnung entsprechend in einem Inspektionssystem zur Inspektion von Bauteilen mit gekrümmten Oberflächen, insbesondere von optischen Elementen eingesetzt, wobei vorzugsweise das Inspektionssystem eine automatisierte Inspektion vornehmen kann.According to a further aspect of the present invention, the optical arrangement is used accordingly in an inspection system for inspecting components with curved surfaces, in particular optical elements, wherein the inspection system can preferably carry out an automated inspection.

Für diesen Fall kann in der Bildebene ein Sensor angeordnet sein, der die Abbildungen automatisch erfasst. Zusätzlich kann eine automatische Auswerteeinheit, die beispielsweise durch eine geeignete Datenverarbeitungsanlage entsprechend eingerichtet ist, vorgesehen sein, die die automatisch erfassten Abbildungen auswertet. Hierbei ist insbesondere vorteilhaft, dass bei der vorliegenden Erfindung die optische Anordnung zur Abbildung einer gekrümmten Oberfläche eines Objekts eine Verzeichnung der Abbildung bewirkt, sodass bei einer größeren, abzubildenden Objektoberfläche ein Gesamtbild aus einer Vielzahl von Teilbildern der Oberfläche in einfacher Weise durch sogenanntes Stitching zusammengesetzt werden kann.In this case, a sensor can be arranged in the image plane which automatically detects the images. In addition, an automatic evaluation unit, which is set up accordingly, for example, by a suitable data processing system, can be provided, which evaluates the automatically captured images. It is particularly advantageous here that in the present invention the optical arrangement for imaging a curved surface of an object causes distortion of the image, so that in the case of a larger object surface to be imaged an overall image is composed in a simple manner from so-called stitching from a multiplicity of partial images of the surface can.

Das Inspektionssystem kann eine Scanvorrichtung aufweisen, sodass die abzubildende Oberfläche im Objektraum zeilenförmig abgebildet und zeilenförmig in der Bildebene erfasst werden kann, wobei ein zeilenförmiger Abbildungsbereich relativ zur abzubildenden Oberfläche bewegt wird und synchron zur relativen Bewegung des Abbildungsbereichs zur abzubildenden Oberfläche ein Erfassungsbereich relativ zur Bildebene bewegt wird. Entsprechend können nach dem Prinzip von Zeilensensoren oder Zeilenkameras Objekt und Bild synchron gescannt werden und die Bildinformation kann entsprechend den Pixelzeilen zu einem Bild integriert werden.The inspection system can have a scanning device, so that the surface to be imaged in the object space can be imaged in a row and captured in the image plane, a row-shaped imaging area being moved relative to the surface to be imaged and a detection area being moved in synchronism with the relative movement of the imaging area to the surface to be imaged becomes. Accordingly, the principle of line sensors or line cameras can be used to scan the object and image synchronously and the image information can be integrated into an image in accordance with the pixel lines.

Beispielsweise kann der zeilenförmige Abbildungsbereich durch ein zeilenförmiges oder schlitzförmiges Beleuchtungsfeld definiert sein, unter welchem sich die abzubildende Oberfläche des zu inspizieren Objekts hindurchbewegt, um ein zeilenförmiges Abscannen der abzubilden Oberfläche zu erzielen. Gleichzeitig kann die abgebildete Oberfläche in der Bildebene zeilenförmig erfasst werden, beispielsweise durch eine Erfassung mit einem Sensor entsprechend den Pixelzeilen.For example, the line-shaped imaging area can be defined by a line-shaped or slit-shaped illumination field, under which the surface to be imaged of the object to be inspected moves through in order to achieve a line-shaped scanning of the surface to be imaged. At the same time, the imaged surface in the image plane can be recorded in line form, for example by recording with a sensor corresponding to the pixel lines.

Das Inspektionssystem kann ferner eine Bewegungseinrichtung aufweisen, mit der das zu inspizierende Objekt bzw. die abzubildende Oberfläche relativ zu dem zeilenförmigen Abbildungsbereich bewegt wird, wobei die Bewegungseinrichtung so ausgebildet sein kann, dass das zu inspizierende Objekt bzw. die abzubildende Oberfläche auf einer gekrümmten Bewegungsbahn bewegt werden kann. Insbesondere kann bei einer gekrümmten Bewegungsbahn des abzubildenden Objekts mit einem Krümmungsradius, der sich von dem Krümmungsradius der Objekt - bzw. Bildfeldkrümmung unterscheidet, eine torische, abzubildende Oberfläche mit guter Auflösung und in einfacher Weise inspiziert werden.The inspection system can also have a movement device with which the object to be inspected or the surface to be imaged is moved relative to the line-shaped imaging area, wherein the movement device can be designed such that the object to be inspected or the surface to be imaged moves on a curved movement path can be. In particular, in the case of a curved movement path of the object to be imaged with a radius of curvature that differs from the radius of curvature of the object or image field curvature, a toric surface to be imaged can be inspected with good resolution and in a simple manner.

Insbesondere kann mit der erfindungsgemäßen, optischen Anordnung ein Inspektionssystem geschaffen werden, das in einem Bearbeitungssystem zur Bearbeitung der zur inspizieren Bauteile integriert sein kann, beispielsweise in einer Poliereinrichtung für optische Elemente. Hier ist es möglich, die optische Anordnung beispielsweise an einer Halterung für ein Bearbeitungswerkzeug vorzusehen und damit die zu inspizierende Oberfläche des Bauteils zu untersuchen. Dies kann insbesondere dadurch verwirklicht werden, dass die Oberfläche rasterartig abgefahren wird, also eine Vielzahl von einzelnen Abbildungen von Segmenten der abzubilden Oberfläche erstellt werden, die anschließend zu einer Abbildung zusammengefügt werden. Bei einem entsprechenden Inspektionsverfahren kann die optische Anordnung hinsichtlich der Verzeichnung so angepasst werden, dass ein einfaches Zusammenfügen der Teilbilder in Abhängigkeit von der Art der Krümmung der zu überprüfenden Oberfläche erfolgen kann.In particular, the optical arrangement according to the invention can be used to create an inspection system which can be integrated in a processing system for processing the components to be inspected, for example in a polishing device for optical elements. Here it is possible to provide the optical arrangement, for example on a holder for a processing tool, and thus to examine the surface of the component to be inspected. This can be achieved in particular by moving the surface in a grid-like manner, that is to say creating a large number of individual images of segments of the surface to be imaged, which are then combined to form an image. In the case of a corresponding inspection method, the optical arrangement can be adjusted with respect to the distortion in such a way that the partial images can be simply combined depending on the type of curvature of the surface to be checked.

Figurenliste Figure list

Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in

1 einen Linsenschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Mikroskopobjektivs mit einer Tubuslinse,
2 ein Diagramm mit einer Darstellung der Objektfeldrümmung für das Ausführungsbeispiel der 1,
3 ein Diagramm mit einer Darstellung der Bildfeldkrümmung für das Ausführungsbeispiel der 1,
4 ein Diagramm mit einer Darstellung der Verzeichnung in der Bildebene für das Ausführungsbeispiel der 1 und in
5 in den Teilbildern a) bis c) die schematische Darstellung, wie eine torische Oberfläche eines zu inspizierenden Objekts durch eine Kombination von Feldkrümmung und gekrümmter Scanbewegung inspiziert werden kann.

The accompanying drawings show in a purely schematic manner in

1 2 shows a lens section through a first exemplary embodiment of a microscope objective with a tube lens,
2nd a diagram with a representation of the object field curvature for the embodiment of 1 ,
3rd a diagram with a representation of the field curvature for the embodiment of 1 ,
4th a diagram showing the distortion in the image plane for the embodiment of 1 and in
5 in the partial images a) to c) the schematic representation of how a toric surface of an object to be inspected can be inspected by a combination of field curvature and curved scanning movement.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELEXAMPLE EXAMPLE

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung des Ausführungsbeispiels ersichtlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt.Further advantages, characteristics and features of the present invention will become apparent from the following detailed description of the exemplary embodiment. However, the invention is not limited to this embodiment.

Die 1 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform einer optischen Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welchem die Anordnung und Form der in der optischen Anordnung vorgesehenen optischen Linsen so gestaltet ist, dass sich eine gewünschte Objektfeldkrümmung bzw. Bildfeldkrümmung ergibt, wie in den 2 und 3 gezeigt ist, die jeweils ausgehend vom Rand des entsprechenden, rotationssymmetrischen Objektfeldes bzw. Bildfeldes die entsprechende Position der Fokuslage zeigen.The 1 shows an example of an embodiment of an optical arrangement according to the present invention, in which the arrangement and shape of the optical lenses provided in the optical arrangement is designed such that a desired object field curvature or image field curvature results, as in FIGS 2nd and 3rd is shown, each of which, starting from the edge of the corresponding, rotationally symmetrical object field or image field, shows the corresponding position of the focus position.

Zudem ist das Design der optischen Anordnung so gewählt, dass sich in der Bildebene, in der beispielsweise ein Detektor angeordnet sein kann, eine starke Verzeichnung einstellt, wie in der 4 dargestellt ist.In addition, the design of the optical arrangement is chosen such that a strong distortion occurs in the image plane, in which, for example, a detector can be arranged, as in FIG 4th is shown.

Entsprechend kann ein Objekt mit einer gekrümmten, abzubildenden Objektoberfläche, bei dem sich die abzubildende Objektoberfläche über einen bestimmten Bereich in Richtung der optischen Achse der optischen Anordnung erstreckt, scharf auf die Bildebene abgebildet werden, wobei die Verzeichnung, die durch die optische Anordnung bewirkt wird, die Krümmung der abzubilden Objektoberfläche zumindest teilweise kompensiert wird. Entsprechend ist es möglich, größere abzubildende Objektflächen durch Zusammensetzen einer Vielzahl von Einzelbildem in einem Gesamtbild abzubilden, wobei das Zusammensetzen der Einzelbilder, das sogenannte Stitching, durch die kompensierende Wirkung der Verzeichnung vereinfacht wird.Accordingly, an object with a curved object surface to be imaged, in which the object surface to be imaged extends over a certain area in the direction of the optical axis of the optical arrangement, can be imaged sharply on the image plane, the distortion caused by the optical arrangement the curvature of the object surface to be imaged is at least partially compensated for. Accordingly, it is possible to represent larger object areas to be imaged by assembling a large number of individual images into an overall image, the assembly of the individual images, the so-called stitching, being simplified by the compensating effect of the distortion.

Die 5 zeigt in den Teilbildern a) bis c) eine schematische Darstellung, wie eine torische Oberfläche 1 eines zu inspizierenden Objekts durch eine Kombination von Feldkrümmung 3 und gekrümmter Scanbewegung inspiziert werden kann. Im Teilbild b) der 5 ist ein Schlitzfeld 2 dargestellt, welches einen Abbildungsbereich der abzubildenden Oberfläche des zu inspizierenden Objekts für eine zeilenmäßige Scan - Abbildung definiert. Das zu inspizierende Objekt kann unter dem Schlitzfeld, welches die Beleuchtung des zu inspizierenden Objekts darstellt, hindurch bewegt werden, sodass sich das Schlitzfeld 2 bzw. der Abbildungsbereich über das zu inspizierende Objekt bzw. relativ zu diesem bewegt. Gemäß der im Teilbild a) der 5 dargestellten Feldkrümmung, die der Krümmung der zu inspizierenden, torischen Oberfläche 1 in einer ersten Krümmungseinrichtung entspricht, kann die abzubildende Oberfläche 1 trotz der Krümmung in der ersten Krümmungsrichtung in der Bildebene scharf dargestellt werden. Zusätzlich kann durch eine gekrümmte Bewegungsbahn des zu inspizierenden Objekts unter dem Schlitzfeld 2 die Krümmung der torischen Oberfläche 1 in einer weiteren Krümmungsrichtung berücksichtigt werden, wenn der Krümmungsradius der gekrümmten Bewegungsbahn des Objekts dem Krümmungsradius der torischen Oberfläche 1 entspricht, die quer zur der ersten Krümmungsrichtung der torischen Oberfläche verläuft, an die die Feldkrümmung angepasst ist. The 5 shows in partial images a) to c) a schematic representation, like a toric surface 1 of an object to be inspected by a combination of field curvature 3rd and curved scanning motion can be inspected. In sub-picture b) 5 is a slot field 2nd shown, which defines an imaging area of the surface to be imaged of the object to be inspected for a line scan image. The object to be inspected can be moved under the slit field, which represents the illumination of the object to be inspected, so that the slit field 2nd or the imaging area is moved over the object to be inspected or relative to it. According to the in sub-picture a) 5 shown field curvature, the curvature of the toric surface to be inspected 1 corresponds in a first curvature device, the surface to be imaged 1 despite the curvature in the first direction of curvature in the image plane. In addition, a curved path of movement of the object to be inspected under the slot field 2nd the curvature of the toric surface 1 are taken into account in a further direction of curvature if the radius of curvature of the curved path of movement of the object corresponds to the radius of curvature of the toric surface 1 corresponds to, which runs transverse to the first direction of curvature of the toric surface to which the field curvature is adapted.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere schließt die vorliegende Offenbarung sämtliche Kombinationen der verschiedenen gezeigten Einzelmerkmale mit ein, sodass einzelne Merkmale auch in nicht explizit dargestellten Kombinationen von Einzelmerkmalen eingesetzt werden können.Although the present invention has been described with reference to the exemplary embodiment, it is obvious to the person skilled in the art that the invention is not restricted to this exemplary embodiment, but rather that modifications are possible in such a way that individual features can be omitted or other combinations of features can be implemented. without leaving the scope of the appended claims. In particular, the present disclosure includes all combinations of the various individual features shown, so that individual features can also be used in combinations of individual features that are not explicitly shown.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

WO 2006/013100 A2 [0004]
US 2015/0276616 A1 [0005]

Claims

Optical arrangement with a plurality of optical elements along an optical axis for imaging an object whose surface to be imaged is arranged in the object space of the optical arrangement on an image plane of the optical arrangement, the optical arrangement being designed such that the optical arrangement has an image or object field curvature so that a curved object field of the optical arrangement corresponding to a curved surface to be imaged, which extends over a region in the direction of the optical axis of the optical arrangement, lies within the depth of field of the optical arrangement, characterized in that the optical arrangement has a Distortion of the image causes that compensates for a curvature of the object surface to be imaged.

Optical arrangement according to Claim 1 , characterized in that the optical arrangement for achieving a field curvature means for leveling the image from the group, which includes high refractive indices of optical lenses, menisci with large deflection and central thickness, concave mirrors and strongly curved hollow surfaces as boundaries of an air space, outside the optimum for avoiding field curvature.

Optical arrangement according to Claim 1 or 2nd , characterized in that the field curvature has a radius of curvature of 10 mm, in particular 20 mm or larger.

Optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the optical arrangement is adapted to the object surface to be imaged with regard to field curvature and / or distortion and / or object field size.

Optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the distortion of the optical arrangement on hollow surfaces of the object to be imaged is set such that the distortion is pillow-shaped, and / or that the distortion of the optical arrangement on raised surfaces of the object to be imaged is set so that the distortion is barrel-shaped.

Optical arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the optical arrangement comprises a tube lens system with a focal length less than or equal to 100 mm.

Inspection system for inspecting components with a curved surface, in particular optical elements with an optical arrangement for imaging the curved surface on an image plane according to one of the preceding claims.

Inspection system according to Claim 7 , characterized in that a sensor is arranged in the image plane, which transmits the captured images to an automatic evaluation unit for automated evaluation.

Inspection system according to Claim 7 or 8th , characterized in that the inspection system comprises a scanning device, so that the surface to be imaged is imaged in the object space in a line and is acquired in the image plane, a line-shaped imaging area being moved relative to the surface to be imaged and a detection area relative to the relative movement of the imaging area to the surface to be imaged is moved to the image plane.

Inspection system according to Claim 9 , characterized in that the scanning device comprises a movement device with which the surface to be imaged of the object to be inspected can be moved on a curved path, the radius of curvature of which is different from the radius of curvature of the image field curvature.

Inspection system according to one of the Claims 7 to 10th , characterized in that the optical arrangement is integrated in a processing system for processing the component to be inspected, in particular a polishing device for optical elements.

Method for inspecting components with at least one curved surface, in particular optical elements of preferably projection exposure systems, such as lenses or mirrors, in which an optical arrangement according to one of the Claims 1 to 6 and / or an inspection system according to one of the Claims 7 to 11 is used.

Procedure according to Claim 12 , characterized in that several images of segments of the curved surface to be inspected are generated, which are joined together to form an image, the optical arrangement in particular being adjusted with respect to the distortion in order to facilitate assembly of the images.