CN115524936A - 投影光学***、曝光装置以及物品的制造方法 - Google Patents

Abstract

投影光学***、曝光装置以及物品的制造方法。提供有利于降低具备校正倍率的校正光学***的投影光学***中的像差的技术。将物体面的图案投影到像面的投影光学***具备：成像光学***，将所述物体面的图案非等倍地成像于所述像面；第1校正光学***，包括光焦度的符号相互不同的第1一对曲面，用于校正与所述像面平行的第1方向上的所述成像光学***的倍率；第2校正光学***，包括光焦度的符号相互不同的第2一对曲面，用于校正与所述像面平行并且与所述第1方向交叉的第2方向上的所述成像光学***的倍率；以及第3校正光学***，包括光焦度的符号相互不同的第3一对曲面，用于校正所述第1方向及所述第2方向上的所述成像光学***的倍率。

Description

投影光学***、曝光装置以及物品的制造方法

技术领域

本发明涉及投影光学***、曝光装置以及物品的制造方法。

背景技术

半导体元件、图像显示装置等设备是经过光刻工序而制造的。在光刻工序中，例如，使用包括投影光学***的曝光装置，通过经由投影光学***将原版的图案投影到涂敷有感光材料(抗蚀剂)的基板，能够将原版的图案转印到基板上的感光材料。近年来，伴随设备的高性能化，电路的集成度提高，所以对曝光装置要求高的分辨率。

在曝光装置中，例如起因于曝光中的原版和/或基板的热伸缩等而在投影光学***中可能发生倍率变化，所以为了得到高的分辨率，需要校正该倍率变化。在专利文献1中，提出了一种投影光学***，该投影光学***具备：第1光学***，校正X方向的倍率；第2光学***，校正Y方向的倍率；以及第3光学***，各向同性地校正X方向的倍率以及Y方向的倍率。在专利文献1所记载的投影光学***中，通过将基于这些光学***的倍率校正量设为预定的关系，能够独立地校正倍率和像散。另外，在专利文献2中，提出了一种具备具有圆柱面和/或倾斜平面的多个光学元件的投影光学***。在专利文献2所记载的投影光学***中，通过变更多个光学元件的间隔，能够调整倍率以及焦距。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5595001号公报

专利文献2：日本特开2013-219089号公报

发明内容

在将专利文献1或专利文献2所记载的校正光学***设置于投影光学***的情况下，由于在该校正光学***中产生的像差的影响，投影光学***的成像性能有时降低。特别，在投影光学***是非等倍***(放大***或者缩小***)的情况下，像差校正的难度上升，所以该影响可能变得显著。例如，作为使投影光学***的成像性能提高的1个方法，有在投影光学***中导入非球面的方法，但在投影光学***是非等倍***的情况下，仅通过导入非球面，该影响的降低不充分。

因此，本发明的目的在于提供一种有利于降低具备校正倍率的校正光学***的投影光学***中的像差的技术。

为了达成上述目的，作为本发明的一个侧面的投影光学***如下：一种将物体面的图案投影到像面的投影光学***，其特征在于，具备：成像光学***，将所述物体面的图案非等倍地成像于所述像面；第1校正光学***，配置于所述物体面与所述成像光学***的瞳面之间的光路上并且包括光焦度的符号相互不同的第1一对曲面，用于校正与所述像面平行的第1方向上的所述成像光学***的倍率；第2校正光学***，配置于所述像面与所述瞳面之间的光路上并且包括光焦度的符号相互不同的第2一对曲面，用于校正与所述像面平行并且与所述第1方向交叉的第2方向上的所述成像光学***的倍率；以及第3校正光学***，配置于所述像面及所述物体面中的一方与所述瞳面之间的光路上并且包括光焦度的符号相互不同的第3一对曲面，用于校正所述第1方向及所述第2方向上的所述成像光学***的倍率，在将所述第1一对曲面中的接近所述物体面的曲面的光焦度设为φ₁、将所述第2一对曲面中的接近所述像面的曲面的光焦度设为φ₂、将所述第3一对曲面中的接近所述一方的曲面的光焦度设为φ₃时，φ₁和φ₂的光焦度的符号相同，φ₃相对于φ₁及φ₂光焦度的符号不同，在将所述第1一对曲面的间隔设为d₁、将所述第2一对曲面的间隔设为d₂、将所述成像光学***的倍率设为β(|β|≠1)、将d₁及(d₁×|β|)中的小的一方设为d_min、将大的一方设为d_max、将常数k设为0≤k≤1时，满足d_min×(1-k)≤d₂≤d_max×(1+k)。

本发明的进一步的目的或者其他侧面通过以下参照附图说明的优选的实施方式而变得清楚。

根据本发明，例如，能够提供有利于降低具备校正倍率的校正光学***的投影光学***中的像差的技术。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的投影光学***的结构例的概略图。

图2是示出Y校正光学***、X校正光学***以及I校正光学***的结构例的示意图。

图3是示出校正光学***的薄壁模型的图。

图4是按照校正光学***的每个类型示出在校正光学***中产生的焦点位置变化和倍率变化的图。

图5是示意地示出在折射面中产生的光线的折射的图。

图6是示出校正光学***可取的结构的图。

图7是示出像面侧的校正光学***中的与透镜间隔d_i有关的计算结果的图。

图8是针对物体面侧的校正光学***中的透镜间隔d_о相对于像面侧的校正光学***中的透镜间隔d_i的比而示出向波面像差的影响的图。

图9是示出投影光学***中的物体区域以及图像区域的例子的图。

图10是本发明所涉及的实施例、比较例1以及比较例2的光路图。

图11A是示出关于本发明所涉及的实施例、比较例1以及比较例2的各面RDN的图。

图11B是示出关于本发明所涉及的实施例、比较例1以及比较例2的非球面系数的图。

图12是示出关于本发明所涉及的实施例、比较例1以及比较例2的光学性能的评价值的图。

图13是示出具备本发明所涉及的投影光学***的曝光装置的结构例的图。

(符号说明)

1：物体面；2：平面镜；3：第1凹面镜；4：凸面镜；5：第2凹面镜；6：平面镜；10：Y校正光学***；20：X校正光学***；30：I校正光学***；PO：投影光学***；IO：成像光学***

具体实施方式

以下，参照附图详细说明实施方式。此外，权利要求书所涉及的发明不限于以下的实施方式。在实施方式中记载了多个特征，但这些多个特征不一定全部都是发明所必须的，另外，多个特征也可以任意地组合。此外，在附图中，对相同或者同样的结构附加相同的参照编号，省略重复的说明。

<第1实施方式>

说明本发明所涉及的第1实施方式。图1是示出第1实施方式的投影光学***PO的结构例的概略图。投影光学***PO包括将物体面1的图案以倍率β成像于像面7的成像光学***IO，由该成像光学***IO将物体面1的图案投影到像面7。在本实施方式的情况下，成像光学***IO构成为将物体面1的图案非等倍(|β|≠1)地成像于像面7。即，投影光学***PO构成为将物体面1的图案非等倍(|β|≠1)地投影到像面7。另外，在本实施方式的投影光学***PO用于曝光装置的情况下，物体面1可以与形成有任意的图案的原版(掩模、中间掩模)的图案面相当，像面7可以与涂敷有感光材料的基板(晶片、玻璃板)的面相当。

作为在曝光装置中使用的投影光学***，一般，在半导体制造用的步进器中使用β＝-0.2的缩小***，在显示器制造用的扫描仪中使用β＝-1的等倍***。另一方面，近年来，特别在显示器制造用的曝光装置中，从原版的尺寸缩小的目的出发，期望研究具有β<-1的放大倍率的投影光学***(放大***)。被用作显示器制造用的曝光装置的投影光学***的奥夫纳(Offner)光学***、戴森(Dyson)光学***的特征在于是相对于光学***的瞳对称的光焦度配置，该对称性在像差校正的观点中是重要的。在将这些光学***设为非等倍的情况下，由于是对称光学***，难以抑制想要抑制的像差，随着使|β|增大，光学设计的难度变大。

在本实施方式的投影光学***PO(成像光学***IO)是放大***的情况下，倍率β满足1.005≤|β|。但是，已知在具有放大倍率的奥夫纳光学***中，从像差抑制的观点出发，期望成像倍率β达到2.0，所以更优选满足1.05≤|β|≤2.0。另一方面，在本实施方式的投影光学***PO(成像光学***IO)是缩小***的情况下，倍率β满足0<|β|≤0.995，更优选满足0.1≤|β|≤0.95。

在此，关于本实施方式的成像光学***IO，例示了主要由反射光学部件构成的奥夫纳光学***。奥夫纳光学***的提供主要的光学上的焦度的是第1凹面镜3、凸面镜4以及第2凹面镜5。另外，出于防止能够保持配置于物体面1的原版而移动的原版载置台和能够保持配置于像面7的基板而移动的基板载置台的干扰的目的，为了使光路偏转，配置了平面镜2及6。此外，本实施方式的投影光学***PO不限定于图1所示的结构，也可以是例如不包括平面镜2及6的结构。另外，成像光学***IO也可以不是奥夫纳光学***，也可以是由多个折射光学元件群构成的光学***。

在使用投影光学***PO的曝光装置中，在运用中(例如曝光中)基板、原版可能非各向同性地伸缩，所以在投影光学***PO中可以设置用于校正该非各向同性的倍率分量的校正光学***。作为该校正光学***，使用配置于物体面1与成像光学***IO的瞳面之间的光路上的第1校正光学***和配置于像面7与成像光学***IO的瞳面之间的光路上的第2校正光学***以及第3校正光学***。在本实施方式中，作为第1校正光学***而应用Y校正光学***10，作为第2校正光学***而应用X校正光学***20，作为第3校正光学***而应用I校正光学***30。此外，在图1的结构例的情况下，成像光学***IO的瞳面是凸面镜4的反射面。

Y校正光学***10配置于物体面1与成像光学***IO的瞳面之间的光路上并且包括光焦度的符号相互不同的第1一对曲面，校正与像面7平行的第1方向(在本实施方式中为Y方向)上的成像光学***IO的倍率。在图1的结构例中，Y校正光学***10(第1一对曲面)配置于物体面1与平面镜2之间的光路上。在Y校正光学***10中，通过使第1一对曲面相对地移动，能够变更第1方向(Y方向)上的成像光学***IO的倍率。

X校正光学***20配置于像面7与成像光学***IO的瞳面之间的光路上并且包括光焦度的符号相互不同的第2一对曲面，校正与像面7平行并且与第1方向交叉的第2方向(在本实施方式中为X方向)上的成像光学***IO的倍率。在图1的结构例中，X校正光学***20(第2一对曲面)配置于像面7与平面镜6之间的光路上。在X校正光学***20中，通过使第2一对曲面相对地移动，能够变更第2方向(X方向)上的成像光学***IO的倍率。

I校正光学***30配置于物体面1及像面7中的一方与成像光学***IO的瞳面之间的光路上并且包括光焦度的符号相互不同的第3一对曲面，各向同性地校正第1方向(Y方向)及第2方向(X方向)上的成像光学***IO的倍率。在本实施方式中，I校正光学***30(第3一对曲面)配置于像面7与成像光学***IO的瞳面之间的光路上，在图1的结构例的情况下，配置于像面7与平面镜6之间的光路上。在I校正光学***30中，通过使第3一对曲面相对地移动，能够各向同性地变更第1方向(Y方向)及第2方向(X方向)上的成像光学***IO的倍率。

接下来，参照图2说明Y校正光学***10、X校正光学***20以及I校正光学***30的详细的结构。图2是示出Y校正光学***10、X校正光学***20以及I校正光学***30的结构例的示意图，示出ZY剖面和ZX剖面。另外，在以下的说明中，针对各光学元件11～15，使用“上表面”及“下表面”的用语，“上表面”是指物体面1侧(+Z方向侧)的面、即、光的入射面，“下表面”是指像面7侧(-Z方向侧)的面、即、光的射出面。

Y校正光学***10可以由2个光学元件11、12构成。光学元件11是上表面为平面、下表面为在Y方向上具有负的光学上的焦度的Y圆柱面10a的平凹柱透镜。光学元件12是上表面为在Y方向上具有正的光学上的焦度的Y圆柱面10b、下表面为平面的凸平柱透镜。Y校正光学***10中的第1一对曲面由光学元件11的Y圆柱面10a和光学元件12的Y圆柱面10b构成。此外，光学元件11的Y圆柱面10a以及光学元件12的Y圆柱面10b都在X方向上不具有光学上的焦度，所以在ZX剖面中图示为平面。

X校正光学***20及I校正光学***30可以由3个光学元件13～15构成。光学元件13是上表面为平面、下表面为具有负的光学上的焦度的球面30a的平凹透镜。光学元件14是上表面为具有正的光学上的焦度的球面30b、下表面为在X方向上具有正的光学上的焦度的X圆柱面20a的透镜。光学元件15是上表面为在X方向上具有负的光学上的焦度的X圆柱面20b、下表面为平面的凹平柱透镜。X校正光学***20中的第2一对曲面由光学元件14的X圆柱面20a和光学元件15的X圆柱面20b构成。另外，I校正光学***30中的第3一对曲面由光学元件13的球面30a和光学元件14的球面30b构成。此外，光学元件14的X圆柱面20a以及光学元件15的X圆柱面20b都在Y方向上不具有光学上的焦度，所以在ZY剖面中图示为平面。

在此，在本实施方式中，在同一光学元件14上构成了X校正光学***20的一方的曲面和I校正光学***30的一方的曲面，但不限于此。例如，也可以代替光学元件14而设置由上表面为具有正的光学上的焦度的曲面和平面构成的凸平透镜、以及上表面为平面且下表面在X方向上具有正的光学上的焦度的平凸柱透镜这2个光学元件。另外，关于I校正光学***30，作为在XY方向上具有非各向同性的光焦度的光学面，例示了在与具有曲率的剖面正交的剖面中不具有曲率的圆柱面，但不限定于此。例如，也可以是在正交的剖面中具有不同的曲率的复曲面。

接下来，使用公式说明由包括于本实施方式的各校正光学***10～30的一对曲面引起的近轴的焦点位置的变化和倍率的变化。如上所述，本实施方式的各校正光学***10～30具有相向的一对曲面，其光学上的焦度的符号相互相逆。另外，以下，将物体面1及像面7称为投影光学***PO的光学共轭面。而且，将各校正光学***10～30中的一对曲面中的接近光学共轭面的一侧的曲面称为“共轭面侧的曲面”，将与共轭面侧的曲面相向的曲面、即、位于成像光学***侧的一侧的曲面称为“成像光学***侧的曲面”。

在本实施方式的情况下，在配置于物体面1与成像光学***IO的瞳面之间的Y校正光学***10(一对曲面10a、10b)中，接近物体面1的曲面10a与“共轭面侧的曲面”相当，远离物体面1的曲面10b与“成像光学***侧的曲面”相当。在配置于像面7与成像光学***IO的瞳面之间的X校正光学***20(一对曲面20a、20b)中，接近像面7的曲面20b与“共轭面侧的曲面”相当，远离像面7的曲面20a与“成像光学***侧的曲面”相当。另外，在配置于物体面1及像面7中的一方(在图2的结构例中为像面7)与成像光学***IO的瞳面之间的I校正光学***30(一对曲面30a、30b)中，接近该一方的曲面30b与“共轭面侧的曲面”相当。而且，远离该一方的曲面30a与“成像光学***侧的曲面”相当。

图3的(a)示出配置于物体面1的附近的具有符号相互不同的光焦度φ_oa、φ_ob的2个薄壁透镜L_oa、L_ob。将以薄壁透镜L_oa为基准从该薄壁透镜L_oa观察的物体面的位置、像面的位置分别设为s_oa、s_oa’，将以薄壁透镜L_ob为基准从该薄壁透镜L_ob观察的物体面的位置、像面的位置分别设为s_ob、s_ob’。此时，根据成像的公式，以下的式(1)～(2)的关系成立。

【数1】

1/s_oa′＝1/s_oa+φ_oa ...(1)

【数2】

1/s_ob′＝1/s_ob+φ_ob …(2)

在将以薄壁透镜L_oa为基准时的薄壁透镜L_ob的位置设为d_o、将由薄壁透镜L_oa、L_ob引起的物体面的位置的移动量设为s_o时，根据几何上的关系，以下的式(3)～(4)的关系成立。

【数3】

s_ob＝s_oa′-d_o …(3)

【数4】

Δs_o＝s_ob′-s_oa+d_o …(4)

另外，在将式(1)～(3)代入到式(4)时，可以得到式(5)。在此，作为设计的一个例子，φ_oa和φ_ob都为10^-5mm^-1左右，s_a为-300mm左右，d_o为30mm左右。考虑这些，在忽略贡献量小的项时，式(5)如式(6)所示近似。

【数5】

【数6】

Δs_o＝-s_oa ²φ_oa-(s_oa-d_o)²φ_ob …(6)

接下来，由校正光学***产生的倍率β_o成为薄壁透镜L_oa、L_ob各自的倍率之积，所以由式(7)表示。而且，通过对微小量应用近似，倍率β_o由式(8)表示。

【数7】

【数8】

β_o＝1-s_oaφ_oa-s_oaφ_ob-d_oφ_ob …(8)

在此，在如φ_oa＝φ_o+φ_o、φ_ob＝-φ_o置换时，式(6)、式(8)分别由以下的式(9)、式(10)表示。

【数9】

Δs_o＝-s_oa ²Δφ_o-(2s_oa-d_o)d_oφ_o …(9)

【数10】

β_o＝1-s_oaΔφ_o-d_oφ_o …(10)

如从式(10)可知，通过以使一对曲面的间隔d_o可变的方式构成校正光学***，能够动态地校正实际运用中的倍率的变化。在将使间隔d_o变化微小量时的倍率的变化量称为倍率敏感度时，根据式(10)，倍率敏感度由-φ_o表示。例如，在将使间隔d_o变化+1mm时的倍率变化量设为10ppm的情况下，φ_o是-10^-5mm^-1即可。在实际设计中，φ_o可以以使该倍率敏感度成为预定的值的方式来决定。关于倍率敏感度的值，可以考虑进行光学元件的驱动的驱动机构的驱动精度、驱动分辨率、应校正的倍率的范围以及光学元件之间的间隔等来决定。

图3的(b)示出配置于像面7的附近的具有符号相互不同的光焦度φ_ia、φ_ib的2个薄壁透镜L_ia、L_ib。将以薄壁透镜L_ia为基准从该薄壁透镜L_ia观察的物体面的位置、像面的位置分别设为S_ia、S_ia’，将以薄壁透镜L_ib为基准从该薄壁透镜L_ib观察的物体面的位置、像面的位置设为S_ib、s_ib’。另外，将以薄壁透镜L_ia为基准时的薄壁透镜L_ib的位置设为d_i。此时，在进行与上述薄壁透镜L_oa、L_ob同样的讨论时，焦点位置的变化Δs_i以及倍率变化β_i如以下的式(11)～(12)那样导出。其中，设为φ_ia＝-φ_i，φ_ib＝φ_i+Δφ_i，s_k’＝s_ia-d_i。

【数11】

Δs_i＝-s_k′²Δφ_i+(2s_k′+d_i)d_iφ_i …(11)

【数12】

β_i＝1-s_k′Δφ_i+d_iφ_i …(12)

X校正光学***20使得在包括X轴的剖面中产生由式(9)～(12)表示的焦点位置的变化以及倍率的变化。同样地，Y校正光学***10使得在包括Y轴的剖面中产生由式(9)～(12)表示的焦点位置的变化以及倍率的变化。因此，在X校正光学***20所产生的焦点位置的变化和Y校正光学***10所产生的焦点位置的变化的差分不为零的情况下，产生像散。另外，在X校正光学***20所产生的倍率的变化和Y校正光学***10所产生的倍率的变化的差分不为零的情况下，产生XY方向的倍率差(以下称为XY倍率差)。本实施方式的各校正光学***可以为了通过变更一对曲面的间隔而意图地产生像散以及XY倍率差以校正成像光学***IO的性能变化、原版/基板的伸缩的影响而被导入。但是，可以设计成一对曲面的间隔的非变更时(即、设计值)的像散以及XY倍率差成为零。

以下，说明本实施方式的投影光学***PO中的校正光学***10～30的要件(构成要件、构成条件)。

(要件1)

在本实施方式的投影光学***PO中，以校正Y方向的倍率的Y校正光学***10和校正X方向的倍率的X校正光学***20隔着成像光学***IO配置于相互相逆侧为要件。这相当于用于独立地进行非各向同性的倍率分量的校正和像散的校正的必要条件。为了在使像散的变化量为零的同时产生XY倍率差、或者在使XY倍率差的变化量为零的同时产生像散，需要满足本要件。

(要件2)

另外，在本实施方式的投影光学***PO中，以Y校正光学***10中的共轭面侧的曲面10a的光学上的焦度φ₁的符号和X校正光学***20中的共轭面侧的曲面20b的光学上的焦度φ₂的符号相同为要件。以下，说明其理由。

关于单一的校正光学***，将从物体面侧依次按照正的光学上的焦度、负的光学上的焦度的顺序排列的结构分类为PN类型，相逆地，将按照负的光学上的焦度、正的光学上的焦度的顺序排列的结构分类为NP类型。此外，例如，在配置于物体面1侧的Y校正光学***10是PN类型、配置于像面7侧的X校正光学***20是NP类型的情况下，将除了I校正光学***30以外的校正光学***的结构记载为Y(PN)/X(NP)。但是，在本实施方式中，不限定于Y校正光学***10配置于物体面1侧、X校正光学***20配置于像面7侧的结构，而也可以相逆地构成。即，也可以是Y校正光学***10配置于像面7侧、X校正光学***20配置于物体面1侧的结构。因此，以下，设为省略上述Y(PN)/X(NP)中的Y、X的记号，记载为PN/NP。在该情况下，在物体面1侧有2种结构，在像面7侧有2种结构，所以作为整体，可以取PN/PN、PN/NP、NP/PN、NP/NP这合计4种结构。

图4的(a)示出在上述式(9)～(12)中Δφ_o＝0或者Δφ_i＝0的情况下在单一的校正光学***中产生的焦点位置变化的符号和倍率变化的符号。在图4的(a)中，下角标的“c”设为代表“o”或者“i”的记号(即、输入“o”或者“i”)。例如，φ_c表示φ_o(物体面1侧的量)或者φ_i(像面7侧的量)。

在说明物体面1侧是PN类型的例子时，共轭面侧的曲面为正(P)的光焦度，成像光学***侧的曲面为负(N)的光焦度，所以φ_o>0。另外，s_oa<0，d_o>0，所以根据上述式(9)，Δs_o的符号始终成为正。此外，如果将由物体面1侧的校正光学***引起的倍率的变化定义为Δβ_o＝β_o-1，则根据上述式(10)，在Δφ_o＝0时，Δβ_o＝-d_oφ_o，在物体面1侧是PN类型的情况下，Δβ_o的符号始终成为负。

另一方面，在说明像面7侧是PN类型的例子时，共轭面侧的曲面为负(N)的光焦度，成像光学***侧的曲面为正(P)的光焦度，所以φ_i<0。另外，s_k’>0，d_i>0，所以根据上述式(11)，Δs_i的符号始终成为负。此外，如果将由像面侧的校正光学***引起的倍率的变化定义为Δβ_i＝β_i-1，则根据上述式(12)，在Δφ_i＝0时，Δβ_i＝d_iφ_i，在像面7侧是PN类型的情况下，Δβ_i的符号始终成为负。

另外，从图4的(a)可以理解，在Δφ_o＝0或者Δφ_i＝0的情况下，像散和XY倍率差不会同时成为零。例如，在PN/PN类型的情况下，在物体面1侧的PN类型的校正光学***和像面7侧的PN类型的校正光学***中，倍率变化的符号相同，所以XY倍率差可以被校正，但焦点位置的变化的符号相互相逆，所以像散不会被校正。这样的倾向在其他3种结构的情况下也是同样的。关于在Δφ_o＝0或者Δφ_i＝0的情况下不会被校正的性能，需要通过将Δφ_o或者Δφ_i设定为适当的值，使单一的校正光学***内的发生量接近零。

接下来，说明Δφ_o以及Δφ_i非零的情况下的焦点位置的变化以及倍率变化的举动。在图4的(b)中，关于各校正光学***中的共轭面侧的曲面的光焦度，示出针对如增大其绝对值那样的Δφ_o以及Δφ_i的焦点位置变化的符号和倍率变化的符号。在物体面1侧是PN类型的情况下，在关注的光焦度φ_oa＝φ_o+Δφ_o中φ_o>0，所以是指如成为Δφ_o>0那样的光焦度变化。同样地，在像面侧的PN类型的情况下，在关注的光焦度φ_ib＝φ_i+Δφ_i中φ_i<0，所以是指如成为Δφ_i<0那样的光焦度变化。在与图4的(a)对比时，理解由于这样的光焦度变化而始终向减小在Δφ_o＝0或者Δφ_i＝0下产生的焦点位置变化以及倍率变化的方向变化。例如，在物体面1侧是PN类型的情况下，在Δφ_o＝0时，Δs_o>0，Δβ_o<0，但通过设为Δφ_o>0，能够使Δs_o变化为负，使Δβ_o变化为正。根据以上，不论在哪一个结构的情况下，通过增大共轭面1侧的曲面的光焦度的绝对值，能够减小在单一的校正光学***中产生的焦点位置变化以及倍率变化，其结果，能够降低像散以及XY倍率差。在使用φ_oa、φ_ob、φ_ia、φ_ib将其表现时，可以说，如|φ_oa|>|φ_ob|并且|φ_ia|<|φ_ib|那样进行设定是用于抑制像散以及XY倍率差的必要条件。

具体而言，在图2的结构例中的Y校正光学***10中，在将作为共轭面侧的曲面的Y圆柱面10a的光焦度设为φ₁、将作为成像光学***侧的曲面的Y圆柱面10b的光焦度设为φ₁’时，|φ₁|>|φ₁’|可以成为要件。在X校正光学***20中，在将作为共轭面侧的曲面的X圆柱面20b的光焦度设为φ₂、将作为成像光学***侧的曲面的X圆柱面20a的光焦度设为φ₂’时，|φ₂|>|φ₂’|可以成为要件。另外，在I校正光学***30中，在将作为共轭面侧的曲面的球面30b的光焦度设为φ₃、将作为成像光学***侧的曲面的球面30a的光焦度设为φ₃’时，|φ₃|>|φ₃’|可以成为要件。

接下来，说明在校正光学***中产生的像面弯曲。表示像面弯曲的大小的佩兹伐(Petzval)系数P在光焦度φ、折射率N的薄壁透镜配置于空气中的情况下被表示为P＝-φ/N。单一的校正光学***中的佩兹伐系数成为2个薄壁透镜中的佩兹伐系数之和。在将物体面1侧的校正光学***的光焦度设为φ_oa＝φ_o+Δφ_o、φ_ob＝-φ_o并且设为折射率N共同时，物体面1侧的校正光学***的佩兹伐系数P_o被表示为P_o＝-Δφ_o/N。同样地，在将像面7侧的校正光学***的光焦度设为φ_ia＝-φ_i、φ_ib＝φ_i+Δφ_i并且设为折射率N共同时，像面7侧的校正光学***的佩兹伐系数P_i被表示为P_i＝-Δφ_i/N。

X校正光学***20在包括X轴的剖面内相对于X坐标产生二阶的像面弯曲。同样地，Y校正光学***10在包括Y轴的剖面内相对于Y坐标产生二阶的像面弯曲。根据校正像散以及XY倍率差的观点，Δφ_o以及Δφ_i不成为零，因此像面弯曲也不成为零。为了良好地校正像面弯曲，期望使在X校正光学***20中产生的像面弯曲和在Y校正光学***10中产生的像面弯曲的朝向成为同一方向，在I校正光学***30中逆方向地校正它们的和。为了使在X校正光学***20中产生的像面弯曲的朝向和在Y校正光学***10中产生的像面弯曲的朝向成为同一方向，两者的佩兹伐系数的符号是相同符号即可。即，在将Y校正光学***10的佩兹伐系数设为P1、将X校正光学***20的佩兹伐系数设为P2时，P1和P2的符号相同即可。因此，Δφ_o和Δφ_i可以是相同符号。

期望是同时满足前述的用于校正像散以及XY倍率差的要件和用于校正上述像面弯曲的要件的结构。即，应以增大共轭面侧的曲面的光焦度的绝对值的方式设定Δφ_o以及Δφ_i，并且将Δφ_o和Δφ_i设为相同符号。作为它们同时成立的结构，以使图4的(b)的Δφ_o/Δφ_i成为相同符号的方式采用Y校正光学***10以及X校正光学***20的类型即可，PN/NP或者NP/PN适合。换言之，利用如在Y校正光学***10和X校正光学***20中共轭面侧的曲面的光焦度的符号相同的结构，同时实现像散及XY倍率差校正和像面弯曲校正。

(要件3)

此外，在本实施方式的投影光学***PO中，以I校正光学***30中的共轭面侧的曲面30b的光学上的焦度φ₃的符号与光学上的焦度φ₁的符号以及光学上的焦度φ₂的符号不同(相逆)为要件。如前所述，光学上的焦度φ₁是Y校正光学***10中的共轭面侧的曲面10a的光学上的焦度，光学上的焦度φ₂是X校正光学***20中的共轭面侧的曲面20b的光学上的焦度。以下，说明其理由。

如图5的(a)所示，考虑相对于成像面收敛的光束在具有R_k的曲率半径的折射面折射。针对折射面将成像面侧的媒质的折射率设为N’，将其相逆侧的媒质的折射率设为N。另外，将从折射面的面顶点观察的成像面的位置设为s_k’。关于在无折射面的情况下在成像面中以高度h₀、角度α成像的轴外周边光线，在对面顶点位置处的折射所致的光线高度的变化进行公式化时，作为与3阶的彗形像差相关的项，包括由以下的式(13)表示的项。

【数13】

(s_k′h₀α²/R_k)×(N-N′)/NN′ …(13)

据此，对在单一的校正光学***中产生的彗形像差进行公式化。如图5的(b)所示，考虑曲率半径为R_ka、R_kb的2个折射面。将被2个折射面夹住的区域的折射率设为1(空气)，将其以外的区域的折射率设为N。另外，将从曲率R_ka的折射面观察的像面的位置设为s_k’+d，将从曲率R_kb的折射面观察的像面的位置设为s_k’。在单一的校正光学***中产生的彗形像差作为上述式(13)的和的项，与由以下的式(14)表示的项成比例。另外，在设为式(14)＝0而进行式变形时，导出与彗形像差校正有关的以下的条件式(15)。

【数14】

-(s_k′/R_kb-(s_k′+d)/R_ka)h₀α²×(N-1)/N …(14)

【数15】

R_kb＝s_k′/(s_k′+d)×R_ka …(15)

式(15)中的s_k’以及d都为正，所以用于降低在单一的校正光学***中产生的彗形像差的必要条件是|R_ka|＞|R_kb|。上述讨论是像面侧的讨论，但在物体面侧进行研究也导出同样的结论。更一般化而言，使共轭面侧的曲面的曲率半径的绝对值小于相向的曲面(成像光学***侧的曲面)的曲率半径的绝对值是用于抑制单一的校正光学***内的彗形像差的必要条件。以光学上的焦度的观点换言之，使共轭面侧的曲面的光学上的焦度的绝对值大于相向的面(成像光学***侧的曲面)的光焦度的绝对值即可。这与前述的像散以及XY倍率差校正的要件一致。

参照图6，说明还包括I校正光学***30的可取的校正光学***的结构例。关于Y校正光学***10以及X校正光学***20的结构，以满足前述要件的方式限定于PN/NP或者NP/PN中的任意一个。而且，关于PN/NP以及NP/PN中的每一个，I校正光学***30可取PN类型或者NP类型，所以是合计4种。此外，在图6的表中，限定于从物体面1侧按照Y校正光学***10、成像光学***IO、I校正光学***30、X校正光学***20的顺序排列的结构，仅记载合计4种，但不一定限定于该顺序。例如，既可以使X校正光学***20和I校正光学***30相逆，也可以I校正光学***30相对于成像光学***IO处于与Y校正光学***10相同的一侧。即，虽然还有图6所示的排列以外的排列，但在其他校正光学***的排列中也可以举出如图6的4种候补，所以在此作为代表例示该结构。此外，在图6中，用粗字表示与共轭面侧的曲面相当的记号。

为了抑制在单一的校正光学***中产生的彗形像差，各校正光学***中的共轭面侧的曲面的光焦度的绝对值应大于相向的面(成像光学***侧的曲面)的光焦度的绝对值。因此，如果是图6的结构2，则I校正光学***30的NP中的正的光焦度(P)的绝对值应大于负的光焦度(N)的绝对值。

另一方面，在校正像面弯曲的观点中，期望如上所述使在X校正光学***20中产生的像面弯曲的朝向和在Y校正光学***10中产生的像面弯曲的朝向成为同一方向，在I校正光学***30中逆方向地校正它们的和。如果是图6的结构2，则在Y校正光学***10以及X校正光学***20中，正的光焦度(P)的绝对值都大于负的光焦度(N)的绝对值。在该情况下，作为佩兹伐系数取负的值。另一方面，在校正彗形像差的观点中，在I校正光学***30中正的光焦度(P)的绝对值也大于负的光焦度(N)的绝对值，但此时作为佩兹伐系数同样地取负的值。因此，在图6的结构2中，在校正彗形像差的前提下，Y校正光学***10及X校正光学***20的佩兹伐系数和I校正光学***30的佩兹伐系数成为相同符号。此时，Y校正光学***10及X校正光学***20的像面弯曲的朝向和I校正光学***的像面弯曲的朝向一致，像面弯曲未被良好地校正。

接下来，考虑在与图6的结构2比较的情况下I校正光学***30的类型不同的图6的结构1。在结构1中，在校正彗形像差的观点中，在I校正光学***30中负的光焦度(N)的绝对值大于正的光焦度(P)的绝对值，此时作为佩兹伐系数取正的值。因此，在结构1中，Y校正光学***10及X校正光学***20的佩兹伐系数和I校正光学***30的佩兹伐系数的符号不同。即，在将Y校正光学***10、X校正光学***20、I校正光学***30的佩兹伐系数分别设为P1、P2、P3时，P3相对于P1及P2符号不同。即，能够同时实现单一的校正光学***内的彗形像差的校正和作为校正光学***整体的像面弯曲的校正。在图6中，除了结构1以外，结构4也与该条件相应。这样的结构能够一般化地表现为Y校正光学***10及X校正光学***20中的共轭面侧的曲面的光焦度的符号和I校正光学***30中的共轭面侧的曲面的光焦度的符号相互不同的结构。

在图2所示的结构例中，相对于成像光学***IO配置于物体面1侧的Y校正光学***10是NP类型，配置于像面7侧的I校正光学***30是NP类型，配置于像面7侧的X校正光学***20是PN类型，与图6的结构4相当。因此，是立足于适合于抑制在校正光学***中产生的像差的要件的结构。

(要件4)

此外，在本实施方式的投影光学***PO中，以满足d_min×(1-k)≤d₂≤d_max×(1+k)为要件。在该式中，将Y校正光学***10中的一对曲面的间隔设为d₁，将X校正光学***20中的一对曲面的间隔设为d₂，将投影光学***PO(成像光学***IO)的倍率设为β(|β|≠1)。而且，将d₁以及(d₁×|β|)中的小的一方设为d_min，将大的一方设为d_max，将常数k设为0≤k≤1。另外，使用图3所示的变量换言之，本实施方式的投影光学***PO以满足d_min×(1-k)≤di≤d_max×(1+k)为要件。在该式中，将配置于物体面1的附近的校正光学***中的透镜的间隔设为d_o，将配置于像面7的附近的校正光学***中的透镜的间隔设为d_i，将d_o以及(d_o×|β|)中的小的一方设为d_min，将大的一方设为d_max。以下，说明其理由。

为了抑制前述像散，对物体面1侧的焦点位置变化Δs_o乘以成像光学***IO的倍率的平方β²而得到的值和像面7侧的焦点位置变化Δs_i的值需要相等。即，以下的式(16)需要成立。另外，为了校正前述XY倍率，由物体面1侧的校正光学***产生的倍率β_o的值和由像面7侧的校正光学***产生的倍率β_i的值需要相等。即，以下的式(17)需要成立。

【数16】

Δs_o×β²＝Δs_i …(16)

【数17】

β_o＝β_i …(17)

此外，为了良好地校正像面弯曲，在配置于物体面1侧的校正光学***和配置于像面7侧的校正光学***中，期望佩兹伐系数的值(绝对值)相等。例如，在将Y校正光学***10、X校正光学***20、I校正光学***30的佩兹伐系数分别设为P1、P2、P3时，期望|P1|、|P2|以及|P3|一致。在假设为在所有校正光学***中使用的硝材相等的情况下，该条件如以下的式(18)所示。

【数18】

Δφ_o＝Δφ_i …(18)

在此，假设φ_o＝φ_i。如前所述，φ_o、φ_i相当于针对一对曲面的间隔的变化的倍率敏感度，如果没有特别的理由则可以设定为相等的值。以上，在依据式(9)～式(12)、式(16)～式(18)以及上述假设而关于d_i对式子进行整理时，得到由以下的式(19)表示的二次方程式。

【数19】

作为式(19)的解，导出用于针对所给的β、s_o、s_k’、d_o而良好地抑制像差的d_i。在此，考虑β<-1的情况。其相当于成像光学***IO是放大***的情况。根据发明人的研究，判明在针对任意的s_o、s_k’、d_o根据式(19)计算d_i的情况下，作为d_i的下限得到d_o，作为上限得到(d_o×|β|)。即，在成像光学***IO是放大***的情况下，针对任意的s_o、s_k’、d_o，在d_o≤d_i≤d_o×|β|的条件中，存在用于良好地抑制像差的d_i。在图7的上段，在β＝-1.5、d_o＝10mm、30mm下，将针对1000mm以下的任意的s_o、s_k’计算基于式(19)的d_i得到的结果表示为直方图。从图7的上段所示的直方图，能够确认d_i分布于d_o≤d_i≤d_o×|β|的范围。接下来，考虑-1<β<0的情况。其相当于成像光学***IO是缩小***的情况。根据同样的研究，判明在针对任意的s_o、s_k’、d_o根据式(19)计算d_i的情况下，作为d_i的下限得到(d_o×|β|)，作为上限得到d_o。即，在成像光学***IO是缩小***的情况下，针对任意的s_o、s_k’、d_o，在d_o×|β|≤d_i≤d_o的条件中，存在用于良好地抑制像差的d_i。在图7的下段，在β＝-0.5、d_o＝10mm、30mm下，将针对1000mm以下的任意的s_o、s_k’计算基于式(19)的d_i得到的结果表示为直方图。从图7的下段所示的直方图，能够确认d_i分布于d_o×|β|≤d_i≤d_o的范围。

在将它们综合时，关于用于良好地校正(抑制)像散、XY倍率差以及像面弯曲的要件，在将d_o以及(d_o×|β|)中的小的一方设为d_min、将大的一方设为d_max时，能够表现为满足d_min≤d_i≤d_max。

但是，在d_i脱离了上述条件的情况下，像差未必立即大幅增加。图8是示出在β＝-1.25的投影光学***PO中构成满足本实施方式的要件的校正光学***并改变d_i进行设计得到的结果的图。横轴是d_i与d_o的比，纵轴是针对将波面像差拟合为泽尼克多项式得到的Z4项来评价视角内的最大-最小而得到的，定性地表示像面弯曲的程度。假设使用不产生像差的理想的透镜作为成像光学***IO，所以图8示出仅在校正光学***中产生的像差。如根据此前的考察的结果而预测的，在d_i/d_o＝1.2附近和接近|β|的关系下，最抑制像差。但是，在例如设为d_i/d_o＝1.6时，有可能经得起实用。因此，也可以缓和上述条件，为此导入缓和系数k，将与d_i有关的条件设为d_min×(1-k)≤d_i≤d_max×(1+k)。缓和系数k根据本实施方式的投影光学***PO的应用目的地而可以不同。例如，在将本实施方式的投影光学***PO应用于曝光装置的情况下，在包括极限分辨率附近的细的线宽的曝光工序中焦点深度小，为了确保曝光裕度，需要将Z4项抑制为例如25mλ以下。但是，在包括远离极限分辨率的粗的线宽的曝光工序中焦点深度大，所以在曝光裕度中也有富余，Z4项有时可以是例如40mλ以下。依据图8的设计结果，作为缓和系数k，可以举出0.3～0.5的范围内的值，作为一个例子，可以举出0.4。此时，d_i可取d_min×0.6≤di≤d_max×1.4，在该范围中，也达成实用上不会成为问题的水平的像差抑制。

(要件5)

此外，在本实施方式的投影光学***PO中，也可以以构成为使包括于各校正光学***的圆柱面的母线或者球面的曲率中心的坐标和与物体区域或者图像区域外接的矩形的重心(中心)的坐标的差变小为要件。该要件可以为了降低与距母线或者曲率中心的距离的乘方成比例地增大地产生的像面弯曲等像差而设置。为了抑制在单一的校正光学***中产生的像差量，期望使光学上的重心(中心)与使用的物体区域或者图像区域的重心附近(中心附近)对齐。在此，本要件也可以理解为以使母线或者曲面的曲率中心的坐标和与物体区域或者图像区域外接的矩形(以下有时称为外接矩形)的重心的坐标的差收敛于容许范围的方式构成投影光学***PO。理想的是母线或者曲面的曲率中心的坐标和外接矩形的重心的坐标一致。此外，物体区域是指物体面1中的光路区域(也可以理解为光照射区域)，图像区域是指像面7中的光路区域(也可以理解为光照射区域)。另外，容许范围可以是指以使在各校正光学***中产生的各像差以及倍率差收敛于预定范围内的方式设定的该差的范围。

在具体地说明本要件时，对于Y校正光学***10，构成为使Y校正光学***10中的构成一对曲面的Y圆柱面10a、10b的母线的Y坐标(第1方向的坐标)和物体区域的外接矩形的重心的Y坐标的差变小。另外，对于X校正光学***20，构成为使X校正光学***20中的构成一对曲面的X圆柱面20a、20b的母线的X坐标(第2方向的坐标)和图像区域的外接矩形的重心的X坐标的差变小。对于I校正光学***30，构成为使I校正光学***30中的构成一对曲面的球面30a、30b的重心的XY坐标和图像区域(或者物体区域)的外接矩形的重心的XY坐标的差变小。

在此，在投影光学***PO是奥夫纳光学***的例子中，使用如图9的网线部所示的Y轴外的圆弧形状的物体区域50以及图像区域54。此外，在此设为成像光学***IO具有放大倍率(β<-1)，相对于物体区域50将图像区域54描绘得更大，但在缩小***(-1<β<0)的情况下，图像区域54相对于物体区域50而变小。在该例子的情况下，配置于物体面1侧的校正光学***可以如图9的(a)所示构成为使物体区域50的外接矩形51的重心52的坐标和该校正光学***的各曲面的光学中心的坐标的差变小(优选坐标一致)。同样地，配置于像面7侧的校正光学***可以如图9的(b)所示构成为使图像区域54的外接矩形55的重心56的坐标和该校正光学***的光学中心(重心)的坐标的差变小(优选坐标一致)。

例如，在Y校正光学***10配置于物体面1侧的情况下，可以以使Y圆柱面的母线的Y坐标和物体区域50的外接矩形51的重心52的Y坐标的差变小的方式调整Y校正光学***10的位置。即，Y校正光学***10相对于成像光学***IO的光轴53可以在Y方向上偏心。另外，在I校正光学***30配置于像面7侧的情况下，可以以使球面的曲率中心、图像区域54的YX坐标以及外接矩形55的重心56的XY坐标的差变小的方式调整I校正光学***30的位置。即，I校正光学***30相对于成像光学***IO的光轴57可以在XY方向上偏心。此外，在X校正光学***20配置于像面7侧的情况下，可以以使X圆柱面的母线的X坐标和图像区域54的外接矩形55的重心56的X坐标的差变小的方式调整X校正光学***20的位置。

在此，在本实施方式的投影光学***PO中，物体区域50以及图像区域54相对于Y轴对称，物体面1侧的外接矩形51的重心52以及像面7侧的外接矩形55的重心56都处于Y轴上。在该情况下，对于X校正光学***20，构成为相对于成像光学***IO的光轴不偏心而使X圆柱面的母线的坐标和成像光学***IO的光轴57(或者光轴53)的坐标的差变小(优选一致)即可。另一方面，有物体区域50以及图像区域54相对于Y轴非对称的情况、即、外接矩形51的重心52以及外接矩形55的重心56未处于Y轴上的情况。在该情况下，可以以使重心52或者重心56的X坐标和X圆柱面的母线的X坐标的差变小的方式使X校正光学***20相对于成像光学***IO的光轴57在X方向上偏心。另外，理想的是使各曲面的光学中心和物体区域50或者图像区域54的外接矩形的重心完全一致，但也可以设置例如15％左右的偏移(容许范围)。

[实施例]

接下来，说明第1实施方式的实施例。在此，作为用于与实施例比较的比较例，使用比较例1以及比较例2。在实施例、比较例1以及比较例2中，示出在放大倍率(β＝-1.25)的奥夫纳光学***中设置X校正光学***、Y校正光学***、I校正光学***而进行最优化设计的结果。图10示出实施例、比较例1以及比较例2的光路图，图中的“X”、“Y”以及“I”表示X校正光学***、Y校正光学***以及I校正光学***。另外，图11A～图11B分别示出作为详细设计值的各面RDN以及非球面系数，图12示出光学性能的评价值。在所有例子中，在物体面侧设置有X校正光学***以及I校正光学***，在像面侧设置有Y校正光学***。

在实施例中，以满足前述要件的方式，将X校正光学***设为NP类型，将I校正光学***设为PN类型，将Y校正光学***设为PN类型。另一方面，在比较例1中，相对于实施例，在Y校正光学***成为NP类型的点上不同。另外，在比较例2中，相对于实施例，在I校正光学***成为NP类型的点上不同。各校正光学***中包括的一对曲面的间隔在所有例子中共同，在X校正光学***中是25mm，在I校正光学***中是30mm，在Y校正光学***中是31.3mm。另外，各校正光学***中包括的一对曲面中的成像光学***侧的面的曲率半径的绝对值全部是23700mm。对于图11A的各面RDN的各列，“No.”表示面编号，“Type”表示面的类型，“RY”表示Y剖面的曲率半径，“RX”表示X剖面的曲率半径，“D”表示面间隔。在图11A的第3列中，在曲面是透射面的情况下记载了硝材的种类，在曲面是反射面的情况下记载为“refl”。在“Type”中，“r”表示球面，“asp”表示非球面，“cyl”表示圆柱面。在实施例、比较例1以及比较例2中，S3、S4、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S24、S25、S26是基于由以下的式(20)定义的二阶曲面的非球面。

【数20】

x＝(h²/R)/(1+(1-(1+k)(h/R)²)^1/2)+∑C_ihⁱ ...(20)

在此，“R”是曲率半径，“k”是圆锥常数，“h”是距光轴中心的距离，“Ci”是i阶的非球面系数。其中，S13和S17、S14和S16是光线二次通过的同一个面。光学***的像面侧数值孔径(NA)是0.1，设计波长是365nm～435nm。另外，物体区域以及图像区域是圆弧形状，其物体面侧的圆弧的曲率半径是550mm，X方向的宽度是±400mm，Y方向的宽度是70mm。

图12的(a)所示的波面像差是对于将针对波长405nm的波面像差拟合为泽尼克多项式得到的各项将在图像区域内的Y方向上平均化后的数值针对X方向评价为最大至最小的范围而得到的。在校正光学***中产生的像差基本上为阶数低的像差，在此示出与泽尼克系数的Z4项至Z8项对应的项的评价值。Z4是与焦距对应的项，Z5、Z6是与像散对应的项，Z7、Z8是与彗形像差对应的项。另外，图12的(b)所示的波面像差是对于将针对波长405nm的波面像差拟合为泽尼克多项式得到的各项在图像区域内的Y方向上平均化并计算Z4项至Z36项的均方根(RMS)后评价X方向的最大值而得到的。波面像差RMS是表示投影光学***的综合的成像性能的指标。相对于实施例，在比较例1中，在图示的所有项中波面像差大。另外，在比较例2中，在与像散对应的Z5项、Z6项中比实施例良好，但与彗形像差对应的Z7极其大到400mλ。在观察波面像差RMS时，在比较例1中是50mλ，在比较例2中是84mλ，相对于此，在实施例中小到19mλ。根据以上，可以理解基于满足前述要件的实施例的结构的像差抑制效果。

<第2实施方式>

说明本发明所涉及的第2实施方式。在本实施方式中，参照图13，说明具备第1实施方式的投影光学***PO的曝光装置100。曝光装置100包括照明光学***IL、投影光学***PO以及控制部CNT。控制部CNT例如由具有CPU、存储器等的计算机构成，控制曝光装置100的各部而控制基板的曝光。此外，在图13所示的曝光装置100中，作为照明光学***IL的构成元素而设置有光源80，但不限于此，光源80也可以不是照明光学***IL的构成元素。

从照明光学***IL中包括的光源80射出的照明光经由各种光学元件81～85照射到配置于投影光学***PO的物体面的原版90。作为光源80，一般使用汞灯、准分子激光器、LED等。为了提高被照射面的照度分布、角度分布的均匀性，在照明光学***IL中构成光学积分器82。作为光学积分器82的一个例子，在图13中使用蝇眼透镜，但不限于此，也可以使用例如光学棒等。另外，设置有用于控制被照射面的角度分布的光学光圈83。

投影光学***PO将原版90的图案投影到配置于投影光学***PO的像面的基板92。由此，原版90的图案经由投影光学***PO转印到基板上。投影光学***PO如前所述构成为具有成像光学***IO、Y校正光学***10、X校正光学***20以及I校正光学***30，在物体面及像面这双方具有远心性。原版90以及基板92分别由原版驱动机构91(原版载置台)以及基板驱动机构93(基板载置台)保持并驱动。另外，控制部CNT通过控制基板92的曝光、原版及基板的驱动的定时，控制将原版90的图案转印到基板92上的处理(即、基板92的曝光处理)。根据本实施方式的曝光装置100，能够用比较简易的结构提高投影光学***PO的成像性能，能够进行更高精细的构图。

<物品的制造方法的实施方式>

本发明的实施方式所涉及的物品的制造方法例如适合于制造半导体设备等微型设备、具有微细构造的元件等物品。本实施方式的物品的制造方法包括：使用上述曝光装置在涂敷到基板的感光剂上形成潜像图案的工序(对基板进行曝光的工序)；以及对在上述工序中形成潜像图案后的基板进行显影(加工)的工序。此外，上述制造方法包括其他公知的工序(氧化、成膜、蒸镀、掺杂、平坦化、蚀刻、抗蚀剂剥离、切割、粘合、封装等)。本实施方式的物品的制造方法相比于以往的方法，在物品的性能、品质、生产率、生产成本中的至少1个方面更有利。

发明不限制于上述实施方式，能够不脱离发明的精神及范围而进行各种变更及变形。因此，为了公开发明的范围而添附权利要求。

Claims (16)

1.一种将物体面的图案投影到像面的投影光学***，其特征在于，具备：

成像光学***，将所述物体面的图案非等倍地成像于所述像面；

第1校正光学***，配置于所述物体面与所述成像光学***的瞳面之间的光路上并且包括光焦度的符号相互不同的第1一对曲面，用于校正与所述像面平行的第1方向上的所述成像光学***的倍率；

第2校正光学***，配置于所述像面与所述瞳面之间的光路上并且包括光焦度的符号相互不同的第2一对曲面，用于校正与所述像面平行并且与所述第1方向交叉的第2方向上的所述成像光学***的倍率；以及

第3校正光学***，配置于所述像面及所述物体面中的一方与所述瞳面之间的光路上并且包括光焦度的符号相互不同的第3一对曲面，用于校正所述第1方向及所述第2方向上的所述成像光学***的倍率，

在将所述第1一对曲面中的接近所述物体面的曲面的光焦度设为φ₁、将所述第2一对曲面中的接近所述像面的曲面的光焦度设为φ₂、将所述第3一对曲面中的接近所述一方的曲面的光焦度设为φ₃时，φ₁和φ₂的光焦度的符号相同，φ₃相对于φ₁及φ₂光焦度的符号不同，

在将所述第1一对曲面的间隔设为d₁，将所述第2一对曲面的间隔设为d₂、将所述成像光学***的倍率设为β、其中|β|≠1，将d₁及d₁×|β|中的小的一方设为d_min，将大的一方设为d_max，将常数k设为0≤k≤1时，满足

d_min×(1-k)≤d₂≤d_max×(1+k)。

2.根据权利要求1所述的投影光学***，其特征在于，

在将所述第1一对曲面中的远离所述物体面的曲面的光焦度设为φ₁’、将所述第2一对曲面中的远离所述像面的曲面的光焦度设为φ₂’、将所述第3一对曲面中的远离所述一方的曲面的光焦度设为φ₃’时，满足|φ₁|>|φ₁’|、|φ₂|>|φ₂’|以及|φ₃|>|φ₃’|。

3.根据权利要求1或2所述的投影光学***，其特征在于，

所述成像光学***的倍率β满足0<|β|≤0.995以及1.005≤|β|中的任意一个。

4.根据权利要求1或2所述的投影光学***，其特征在于，

所述成像光学***的倍率β满足0.1≤|β|≤0.95以及1.05≤|β|≤2.0中的任意一个。

5.根据权利要求1或2所述的投影光学***，其特征在于，

在将所述第1校正光学***、所述第2校正光学***、所述第3校正光学***的佩兹伐系数分别设为P1、P2、P3时，P1和P2的符号相同，P3相对于P1及P2符号不同。

6.根据权利要求5所述的投影光学***，其特征在于，

|P1|、|P2|以及|P3|一致。

7.根据权利要求1或2所述的投影光学***，其特征在于，

所述常数k在0.3～0.5的范围内。

8.根据权利要求1或2所述的投影光学***，其特征在于，

所述第1校正光学***中的一对曲面分别是圆柱面，所述第2校正光学***中的一对曲面分别是圆柱面，所述第3校正光学***中的一对曲面分别是球面。

9.根据权利要求1所述的投影光学***，其特征在于，

所述第1校正光学***构成为使所述第1校正光学***中的构成所述第1一对曲面的圆柱面的母线的所述第1方向的坐标和与所述物体面中的光路区域外接的矩形的重心的所述第1方向的坐标的差变小。

10.根据权利要求1所述的投影光学***，其特征在于，

所述第2校正光学***构成为使所述第2校正光学***中的构成所述第2一对曲面的圆柱面的母线的所述第2方向的坐标和与所述像面中的光路区域外接的矩形的重心的所述第2方向的坐标的差变小。

11.根据权利要求1所述的投影光学***，其特征在于，

所述第3校正光学***构成为使所述第3校正光学***中的构成所述第3一对曲面的球面的重心的所述第1方向及所述第2方向的坐标和与所述一方中的光路区域外接的矩形的重心的所述第1方向及所述第2方向的坐标的差变小。

12.根据权利要求9至11中的任意一项所述的投影光学***，其特征在于，

所述物体面及所述像面中的光路区域具有圆弧形状。

13.根据权利要求1或2所述的投影光学***，其特征在于，

在所述第1校正光学***中，通过使所述第1一对曲面相对地移动，变更所述第1方向上的所述成像光学***的倍率，

在所述第2校正光学***中，通过使所述第2一对曲面相对地移动，变更所述第2方向上的所述成像光学***的倍率，

在所述第3校正光学***中，通过使所述第3一对曲面相对地移动，变更所述第1方向及所述第2方向上的所述成像光学***的倍率。

14.根据权利要求1或2所述的投影光学***，其特征在于，

在所述物体面及所述像面这双方具有远心性。

15.一种对基板进行曝光的曝光装置，其特征在于，具备：

照明光学***，对原版进行照明；以及

权利要求1或2所述的投影光学***，

所述投影光学***将配置于物体面的所述原版的图案投影到配置于像面的所述基板上。

16.一种物品的制造方法，其特征在于，包括：

曝光工序，使用权利要求15所述的曝光装置对基板进行曝光；以及

加工工序，对在所述曝光工序中曝光后的所述基板进行加工，

其中，从在所述加工工序中加工后的所述基板制造物品。

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