JP2000221405A - 投影光学系、投影露光装置、及び投影露光方法 - Google Patents
投影光学系、投影露光装置、及び投影露光方法Info
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- JP2000221405A JP2000221405A JP11023775A JP2377599A JP2000221405A JP 2000221405 A JP2000221405 A JP 2000221405A JP 11023775 A JP11023775 A JP 11023775A JP 2377599 A JP2377599 A JP 2377599A JP 2000221405 A JP2000221405 A JP 2000221405A
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70225—Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Lenses (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸収が問題となる照明光で使用できて高開口
数に対応できる投影光学系であって、色収差補正能力に
優れ、NA0.6以上が確保できること。 【解決手段】 レチクルRからウェハWに向けて光の進
行する順に、少なくとも1つの正レンズL111を含む第
1群G1と、第1反射鏡M1を含む第2群G2と、凹面形
状の第2反射鏡M2と、少なくとも1つの正レンズL321
を含む第3群G3とを有している。ここで、第1反射鏡
M1は、中心領域に第2反射鏡M2からウェハWへ向かう
光を通過させるための空遼部分H1を有し、第2反射鏡
も、中心領域に第1群G1から第1反射鏡M1へ向かう光
を通過させるための空遼部分H2を有する。
数に対応できる投影光学系であって、色収差補正能力に
優れ、NA0.6以上が確保できること。 【解決手段】 レチクルRからウェハWに向けて光の進
行する順に、少なくとも1つの正レンズL111を含む第
1群G1と、第1反射鏡M1を含む第2群G2と、凹面形
状の第2反射鏡M2と、少なくとも1つの正レンズL321
を含む第3群G3とを有している。ここで、第1反射鏡
M1は、中心領域に第2反射鏡M2からウェハWへ向かう
光を通過させるための空遼部分H1を有し、第2反射鏡
も、中心領域に第1群G1から第1反射鏡M1へ向かう光
を通過させるための空遼部分H2を有する。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ある物体のパター
ンを別の物体上に投影するための投影光学系並びに投影
露光装置及び方法に関するもので、特に、極紫外域の光
を使用して、レチクル(マスク)上に形成された半導体
製造用のパターンを基板(ウェハ)上に投影露光するの
に適した投影光学系等に関する。
ンを別の物体上に投影するための投影光学系並びに投影
露光装置及び方法に関するもので、特に、極紫外域の光
を使用して、レチクル(マスク)上に形成された半導体
製造用のパターンを基板(ウェハ)上に投影露光するの
に適した投影光学系等に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
らフォトリソグラフィーに使用されてきた屈折系の投影
光学系(例えば、特開平5−173065号公報参照)
は、実用に耐える性能、大きさを兼ね備えたものでは、
レンズの枚数が10枚以上と多い。このため、投影光学
系による照明光の吸収が問題となる場合、特に200n
m以下の極紫外の光を使用する場合には、硝材内部の吸
収やレンズ表面の反射防止膜の吸収等が原因で性能が劣
化するおそれがあった。すなわち、近年集積回路の集積
度を高める要求が高まっており、リソグラフィーの解像
度を少しでも上げようと投影露光に使用される照明光の
波長も短波長化していて、具体的にはg線(436n
m)からi線(365nm)ランプ、KrFレーザー
(248nm)へと短波長化をたどってきている。さら
に、ArFレーザー(193nm)、F2レーザー(1
57nm)と短波化が進む可能性があり、0.18μm
以下の線幅を投影するには、ArF、F2等200nm
以下の極紫外光源が使用でき高開口数に対応できる投影
光学系が必要である。このように極紫外で使用する投影
光学系では、硝材内部の吸収やレンズ表面の反射防止膜
の吸収等が無視できなくなり、これらが原因で結像特性
が劣化し実用化の妨げとなっていた。
らフォトリソグラフィーに使用されてきた屈折系の投影
光学系(例えば、特開平5−173065号公報参照)
は、実用に耐える性能、大きさを兼ね備えたものでは、
レンズの枚数が10枚以上と多い。このため、投影光学
系による照明光の吸収が問題となる場合、特に200n
m以下の極紫外の光を使用する場合には、硝材内部の吸
収やレンズ表面の反射防止膜の吸収等が原因で性能が劣
化するおそれがあった。すなわち、近年集積回路の集積
度を高める要求が高まっており、リソグラフィーの解像
度を少しでも上げようと投影露光に使用される照明光の
波長も短波長化していて、具体的にはg線(436n
m)からi線(365nm)ランプ、KrFレーザー
(248nm)へと短波長化をたどってきている。さら
に、ArFレーザー(193nm)、F2レーザー(1
57nm)と短波化が進む可能性があり、0.18μm
以下の線幅を投影するには、ArF、F2等200nm
以下の極紫外光源が使用でき高開口数に対応できる投影
光学系が必要である。このように極紫外で使用する投影
光学系では、硝材内部の吸収やレンズ表面の反射防止膜
の吸収等が無視できなくなり、これらが原因で結像特性
が劣化し実用化の妨げとなっていた。
【0003】一方、投影光学系として反射屈折系を利用
することも考えられるが、例えば特開平5−28146
9号公報の場合のようにビームスプリッターを使用した
例では、大きな硝材を確保するのが困難で、投影光学系
の大型化が困難であった。また、特開平5−51718
号公報等にも反射屈折系が開示されているが、屈折部材
が多く必要で、上記屈折系と同じ理由で性能劣化のおそ
れがある。
することも考えられるが、例えば特開平5−28146
9号公報の場合のようにビームスプリッターを使用した
例では、大きな硝材を確保するのが困難で、投影光学系
の大型化が困難であった。また、特開平5−51718
号公報等にも反射屈折系が開示されているが、屈折部材
が多く必要で、上記屈折系と同じ理由で性能劣化のおそ
れがある。
【0004】また、200nm以下のレーザーは狭帯化
が進んでも波長に幅をもっており、コントラストを保っ
たまま露光するためには、pmオーダーの色消しが必要
である。上記特開平5−173065号公報の屈折系
は、単一硝材のみを使用しているため色収差に関しては
補正されておらず波長に幅を持った露光光に対しては使
用できない。また、特開平8−171054号公報等で
は、2種類以上の硝材を組み合わせることによって色収
差を補正しているが、石英を硝材としているため硝材内
や表面の反射防止膜で吸収等が発生し、これが照射変動
の原因となって性能劣化のおそれがあった。
が進んでも波長に幅をもっており、コントラストを保っ
たまま露光するためには、pmオーダーの色消しが必要
である。上記特開平5−173065号公報の屈折系
は、単一硝材のみを使用しているため色収差に関しては
補正されておらず波長に幅を持った露光光に対しては使
用できない。また、特開平8−171054号公報等で
は、2種類以上の硝材を組み合わせることによって色収
差を補正しているが、石英を硝材としているため硝材内
や表面の反射防止膜で吸収等が発生し、これが照射変動
の原因となって性能劣化のおそれがあった。
【0005】そこで、本発明は、吸収が問題となる照明
光、例えば200nm以下で使用できて高開口数に対応
できる投影光学系であって、色収差補正能力に優れ、N
A0.6以上が確保できる投影光学系を提供することを
目的とする。
光、例えば200nm以下で使用できて高開口数に対応
できる投影光学系であって、色収差補正能力に優れ、N
A0.6以上が確保できる投影光学系を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項1にかかる投影光学系は、第1物体
の像を第2物体上へ縮小投影する投影光学系において、
第1物体を介した光の光路上に配置されて、少なくとも
1つの正レンズを含む第1群と、第1群と第2物体との
間の光路中に配置されて、第1反射鏡を含む第2群と、
第2群と第1物体との間の光路中に配置された凹面形状
の第2反射鏡と、第2反射鏡と第2物体との間の光路中
に配置されて、少なくとも1つの正レンズを含む第3群
とを含み、第1反射鏡が、中心を含む所定領域に第2反
射鏡から第2物体へ向かう光を通過させるための第1の
光通過部分を有し、第2反射鏡が、中心を含む所定領域
に第1物体から第1反射鏡へ向かう光を通過させるため
の第2の光通過部分を有し、第2物体側にテレセントリ
ックな光束に基づいて第2物体上に第1物体の1次像を
形成することを特徴とする。
め、本発明の請求項1にかかる投影光学系は、第1物体
の像を第2物体上へ縮小投影する投影光学系において、
第1物体を介した光の光路上に配置されて、少なくとも
1つの正レンズを含む第1群と、第1群と第2物体との
間の光路中に配置されて、第1反射鏡を含む第2群と、
第2群と第1物体との間の光路中に配置された凹面形状
の第2反射鏡と、第2反射鏡と第2物体との間の光路中
に配置されて、少なくとも1つの正レンズを含む第3群
とを含み、第1反射鏡が、中心を含む所定領域に第2反
射鏡から第2物体へ向かう光を通過させるための第1の
光通過部分を有し、第2反射鏡が、中心を含む所定領域
に第1物体から第1反射鏡へ向かう光を通過させるため
の第2の光通過部分を有し、第2物体側にテレセントリ
ックな光束に基づいて第2物体上に第1物体の1次像を
形成することを特徴とする。
【0007】上記投影光学系では、第2反射鏡に屈折力
を持たせることができるので、投影光学系の色収差を少
なくすることができ、吸収等の原因となる屈折部材の数
を少なくすることができ、しかもNAを大きくできる。
また、第1及び第2反射鏡がそれぞれ第1及び第2の光
通過部分を有して上記のように配置されているので、光
軸を折り曲げる必要がなくなり、ビームスプリッタのよ
うに光学特性を劣化させる光学要素が不要となり、しか
も投影光学系を全体として小型化できる。なお、本投影
光学系では、中間像が形成されないので、投影光学系の
全長(つまり第1物体と第2物体との距離)を短くする
ことができ、これにより結像状態が投影光学系の周囲の
環境変化(特に大気圧変化)の影響を受けにくくなる。
よって、照明光の吸収が問題となる場合(特に極紫外
域)であっても、高精度な縮小投影が可能になる。
を持たせることができるので、投影光学系の色収差を少
なくすることができ、吸収等の原因となる屈折部材の数
を少なくすることができ、しかもNAを大きくできる。
また、第1及び第2反射鏡がそれぞれ第1及び第2の光
通過部分を有して上記のように配置されているので、光
軸を折り曲げる必要がなくなり、ビームスプリッタのよ
うに光学特性を劣化させる光学要素が不要となり、しか
も投影光学系を全体として小型化できる。なお、本投影
光学系では、中間像が形成されないので、投影光学系の
全長(つまり第1物体と第2物体との距離)を短くする
ことができ、これにより結像状態が投影光学系の周囲の
環境変化(特に大気圧変化)の影響を受けにくくなる。
よって、照明光の吸収が問題となる場合(特に極紫外
域)であっても、高精度な縮小投影が可能になる。
【0008】また、請求項2にかかる投影光学系では、
請求項1の投影光学系において、第2反射鏡の横倍率を
βM2とするとき、 −0.8<βM2<0 (1) の条件を満たす。
請求項1の投影光学系において、第2反射鏡の横倍率を
βM2とするとき、 −0.8<βM2<0 (1) の条件を満たす。
【0009】条件式(1)は、第2反射鏡の横倍率を規
定する条件式である。条件式(1)の下限値を下回って
βM2が−0.8以下になると、第1反射鏡の有効径と第
1の光通過部分との差が小さくなって第3群に到達する
光の遮蔽率(すなわち「けられ」の度合い)が大きくな
り過ぎるので、第2物体にとどく光が極端に減少してし
まう。逆に、条件式(1)の上限値を上回ってβM2が正
側に変移すると、第2反射鏡の像点が第2反射鏡に近づ
いてしまい、十分な像側動作距離がとれなくなって系が
成立しなくなる。なお、βM2の好ましい上限値は、0.
1である。
定する条件式である。条件式(1)の下限値を下回って
βM2が−0.8以下になると、第1反射鏡の有効径と第
1の光通過部分との差が小さくなって第3群に到達する
光の遮蔽率(すなわち「けられ」の度合い)が大きくな
り過ぎるので、第2物体にとどく光が極端に減少してし
まう。逆に、条件式(1)の上限値を上回ってβM2が正
側に変移すると、第2反射鏡の像点が第2反射鏡に近づ
いてしまい、十分な像側動作距離がとれなくなって系が
成立しなくなる。なお、βM2の好ましい上限値は、0.
1である。
【0010】また、請求項3にかかる投影光学系では、
請求項1及び2のいずれかの投影光学系において、第2
反射鏡の曲率半径をRM2とし、この第2反射鏡の第2物
体からの距離をDM2とするとき、 0.1<−DM2/RM2<2 (2) の条件を満たす。
請求項1及び2のいずれかの投影光学系において、第2
反射鏡の曲率半径をRM2とし、この第2反射鏡の第2物
体からの距離をDM2とするとき、 0.1<−DM2/RM2<2 (2) の条件を満たす。
【0011】条件式(2)は、第3群の屈折力等を間接
的に規定する条件式である。条件式(2)の下限値を下
回って−DM2/RM2が0.1以下になると、第3群が第
2反射鏡に近づいてしまい、十分な像側動作距離がとれ
なくなってこの系自体が成り立たなくなる。逆に、条件
式(2)の上限値を上回ってDM2/RM2が2以上になる
と、第2反射鏡による縮小倍率が低下して第3群で縮小
倍率をかける必要が生じる。これは第3群の屈折力(パ
ワー)の増大を意味し、色収差の発生原因が増大するこ
とになる。
的に規定する条件式である。条件式(2)の下限値を下
回って−DM2/RM2が0.1以下になると、第3群が第
2反射鏡に近づいてしまい、十分な像側動作距離がとれ
なくなってこの系自体が成り立たなくなる。逆に、条件
式(2)の上限値を上回ってDM2/RM2が2以上になる
と、第2反射鏡による縮小倍率が低下して第3群で縮小
倍率をかける必要が生じる。これは第3群の屈折力(パ
ワー)の増大を意味し、色収差の発生原因が増大するこ
とになる。
【0012】また、請求項4にかかる投影光学系では、
請求項1乃至3のいずれかの投影光学系において、第1
反射鏡と第2反射鏡との間の距離をDM1、反射鏡M2か
ら第3レンズ群までの距離をDM3とするとき、 0.6<|DM1/DM3|<1.3 (3) の条件を満たす。
請求項1乃至3のいずれかの投影光学系において、第1
反射鏡と第2反射鏡との間の距離をDM1、反射鏡M2か
ら第3レンズ群までの距離をDM3とするとき、 0.6<|DM1/DM3|<1.3 (3) の条件を満たす。
【0013】条件式(3)は、第1反射鏡と第2反射鏡
とが互いにけり合うことを制限する条件式である。条件
式(3)の下限値を下回って|DM1/DM3|が0.6以
下になると、DM1に比較してDM3大きくなり過ぎ、第3
群に入射すべき光の多くが手前にある第1反射鏡でけら
れてしまう。また、DM1がある程度大きくなければなら
ないことを前提として(これについては後述する)、こ
のDM1に比してDM3が大きくなりすぎ、第3群の相対的
な屈折力が大きくなってしまう。つまり、ペッツバール
和に関する補正が困難である。逆に、条件式(3)の上
限値を上回って|DM1/DM3|が1.3以上になると、
DM3に比してDM1が大きくなりすぎ、第3群が第2反射
鏡に近づき、G3によるM1の中心部分でのけられが大
きくなってしまう。
とが互いにけり合うことを制限する条件式である。条件
式(3)の下限値を下回って|DM1/DM3|が0.6以
下になると、DM1に比較してDM3大きくなり過ぎ、第3
群に入射すべき光の多くが手前にある第1反射鏡でけら
れてしまう。また、DM1がある程度大きくなければなら
ないことを前提として(これについては後述する)、こ
のDM1に比してDM3が大きくなりすぎ、第3群の相対的
な屈折力が大きくなってしまう。つまり、ペッツバール
和に関する補正が困難である。逆に、条件式(3)の上
限値を上回って|DM1/DM3|が1.3以上になると、
DM3に比してDM1が大きくなりすぎ、第3群が第2反射
鏡に近づき、G3によるM1の中心部分でのけられが大
きくなってしまう。
【0014】ちなみに、以上の条件式(3)は、第1反
射鏡から第2反射鏡までの距離DM1と、第2反射鏡から
第3群までの距離DM3とが近い値をとることを意味して
いる。ここで、第2反射鏡の第2の光通過部分が小さい
と、この第2の光通過部分による中心部分でのけられを
少なくすることができる。第2の光通過部を小さくする
と、第1群を通過してこの光通過部を通過した光が第1
反射鏡に至るまでに充分な広がりを持つようにする必要
が生じる。従って、DM1は比較的大きい方がよい。ま
た、第2反射鏡を出射した光は適度に縮小されて第3群
に入射した方が第1反射鏡に形成する第1の光通過部の
サイズが小さくて済み、第1反射鏡全体の有効径に占め
る第1の光通過部の割合が小さくなって中心部分でのけ
られが減少する。従って、DM2も比較的大きい方がよ
い。ただし、DM1或いはDM2があまり大きいと、中心部
分でのけられの影響を小さくするためにDM1及びDM2で
反射される光束を広げることから、第1反射鏡又は第2
反射鏡の外径が大きくなりすぎて製造困難になる。
射鏡から第2反射鏡までの距離DM1と、第2反射鏡から
第3群までの距離DM3とが近い値をとることを意味して
いる。ここで、第2反射鏡の第2の光通過部分が小さい
と、この第2の光通過部分による中心部分でのけられを
少なくすることができる。第2の光通過部を小さくする
と、第1群を通過してこの光通過部を通過した光が第1
反射鏡に至るまでに充分な広がりを持つようにする必要
が生じる。従って、DM1は比較的大きい方がよい。ま
た、第2反射鏡を出射した光は適度に縮小されて第3群
に入射した方が第1反射鏡に形成する第1の光通過部の
サイズが小さくて済み、第1反射鏡全体の有効径に占め
る第1の光通過部の割合が小さくなって中心部分でのけ
られが減少する。従って、DM2も比較的大きい方がよ
い。ただし、DM1或いはDM2があまり大きいと、中心部
分でのけられの影響を小さくするためにDM1及びDM2で
反射される光束を広げることから、第1反射鏡又は第2
反射鏡の外径が大きくなりすぎて製造困難になる。
【0015】また、請求項5にかかる投影光学系では、
請求項1乃至4のいずれかの投影光学系において、第1
反射鏡の曲率半径をRM1とするとき、 −0.8<RM2/RM1<0.8 (4) の条件を満たす。
請求項1乃至4のいずれかの投影光学系において、第1
反射鏡の曲率半径をRM1とするとき、 −0.8<RM2/RM1<0.8 (4) の条件を満たす。
【0016】条件式(4)は、第1反射鏡の屈折力と第
2反射鏡の屈折力との関係を規定する条件式である。条
件式(4)の下限値を下回ってRM2/RM1が−0.8以
下になると、第1反射鏡は屈折力の強い凹面鏡となり、
第2反射鏡の第2の光通過部分によるけられの効果が増
大する。逆に、条件式(4)の上限値を上回ってRM2/
RM1が0.8以上になると、第1反射鏡は屈折力の強い
凸面鏡となり、第2反射鏡の有効径を増大させることに
なる。
2反射鏡の屈折力との関係を規定する条件式である。条
件式(4)の下限値を下回ってRM2/RM1が−0.8以
下になると、第1反射鏡は屈折力の強い凹面鏡となり、
第2反射鏡の第2の光通過部分によるけられの効果が増
大する。逆に、条件式(4)の上限値を上回ってRM2/
RM1が0.8以上になると、第1反射鏡は屈折力の強い
凸面鏡となり、第2反射鏡の有効径を増大させることに
なる。
【0017】また、請求項6にかかる投影光学系では、
請求項1乃至5のいずれかの投影光学系において、第3
レンズ群の焦点距離をF3とし、第3群中の正レンズの
屈折率をN3とするとき、 −0.05<1/(F3×N3)−2/RM2<0.05 (5) の条件を満たす。
請求項1乃至5のいずれかの投影光学系において、第3
レンズ群の焦点距離をF3とし、第3群中の正レンズの
屈折率をN3とするとき、 −0.05<1/(F3×N3)−2/RM2<0.05 (5) の条件を満たす。
【0018】条件式(5)は、屈折系のうち第3群が主
な屈折力を発生し反射系のうち第2反射鏡が主な屈折力
を発生するものとして、全系のペッツバール和を規定す
る条件式である。即ち、F3×N3は、第3群によって発
生する正のペッツバール和を示しており、2/RM2は、
第2反射鏡によって発生する負のペッツバール和を示し
ている。条件式(5)の下限値を下回ってRM2/RM1が
−0.05以下になっても、条件式(5)の上限値を上
回ってRM2/RM1が0.05以上になっても、ペッツバ
ール和の絶対値が大きくなって第2物体側に形成される
像の平坦性が悪くなる。
な屈折力を発生し反射系のうち第2反射鏡が主な屈折力
を発生するものとして、全系のペッツバール和を規定す
る条件式である。即ち、F3×N3は、第3群によって発
生する正のペッツバール和を示しており、2/RM2は、
第2反射鏡によって発生する負のペッツバール和を示し
ている。条件式(5)の下限値を下回ってRM2/RM1が
−0.05以下になっても、条件式(5)の上限値を上
回ってRM2/RM1が0.05以上になっても、ペッツバ
ール和の絶対値が大きくなって第2物体側に形成される
像の平坦性が悪くなる。
【0019】また、請求項7にかかる投影光学系では、
請求項1乃至6のいずれかの投影光学系において、光学
系の第1物体側は、1つの正レンズより第2物体側に配
置された少なくとも1つの負レンズを含み、第1群中の
1つの正レンズの焦点距離をfL1とし、第1群中の1つ
の負レンズの焦点距離をfL2とするとき −0.5<(fL1+fL2)/(fL1−fL2)<0.5 (6) の条件を満足し、第1物体側がテレセントリックであ
る。
請求項1乃至6のいずれかの投影光学系において、光学
系の第1物体側は、1つの正レンズより第2物体側に配
置された少なくとも1つの負レンズを含み、第1群中の
1つの正レンズの焦点距離をfL1とし、第1群中の1つ
の負レンズの焦点距離をfL2とするとき −0.5<(fL1+fL2)/(fL1−fL2)<0.5 (6) の条件を満足し、第1物体側がテレセントリックであ
る。
【0020】条件式(6)は、第1物体側にある第1群
を構成するレンズの屈折力の配分比を規定する条件式で
ある。条件式(6)の下限値を下回って(fL1+fL2)
/(fL1−fL2)が−0.5以下になると、負レンズの
屈折力が増大して高次の像面湾曲が発生する。条件式
(6)の上限値を上回って(fL1+fL2)/(fL1−f
L2)が0.5以上になると、負レンズの屈折力が減少し
て像面湾曲の補正が困難となる。また、負レンズの屈折
力が弱いと第1物体側でテレセントリックにすることが
困難となる。この場合、第1群中に第1物体側から順に
正・負の屈折力配置となるサブ群が存在することにな
り、この逆の配置と比較して第1物体側テレセントリッ
クとするためのレンズ枚数を少なくすることができる。
を構成するレンズの屈折力の配分比を規定する条件式で
ある。条件式(6)の下限値を下回って(fL1+fL2)
/(fL1−fL2)が−0.5以下になると、負レンズの
屈折力が増大して高次の像面湾曲が発生する。条件式
(6)の上限値を上回って(fL1+fL2)/(fL1−f
L2)が0.5以上になると、負レンズの屈折力が減少し
て像面湾曲の補正が困難となる。また、負レンズの屈折
力が弱いと第1物体側でテレセントリックにすることが
困難となる。この場合、第1群中に第1物体側から順に
正・負の屈折力配置となるサブ群が存在することにな
り、この逆の配置と比較して第1物体側テレセントリッ
クとするためのレンズ枚数を少なくすることができる。
【0021】上記のごとき請求項1〜7の何れか一項に
かかる投影光学系において、この投影光学系を構成する
全ての屈折部材は、単一種類の材料であることが好まし
い。投影光学系を構成する全ての屈折部材が単一種類の
材料で構成される場合、材料の入手の容易性や製造コス
トの削減を図ることができる。
かかる投影光学系において、この投影光学系を構成する
全ての屈折部材は、単一種類の材料であることが好まし
い。投影光学系を構成する全ての屈折部材が単一種類の
材料で構成される場合、材料の入手の容易性や製造コス
トの削減を図ることができる。
【0022】上記のごとき請求項1〜7の何れか一項に
かかる投影光学系において、この投影光学系を構成する
屈折部材のうち少なくとも一部の屈折部材は、蛍石で形
成されることが好ましい。
かかる投影光学系において、この投影光学系を構成する
屈折部材のうち少なくとも一部の屈折部材は、蛍石で形
成されることが好ましい。
【0023】蛍石は、200nm以下の波長域、とりわ
け180nm以下の波長域において高い透過率を有してい
るため、このような波長域において屈折部材での露光光
の吸収が少なくなるため、光学系全体の透過率を向上さ
せることが可能となり、さらには投影光学系の照射変動
(露光光吸収による結像性能の変化)を少なく抑えるこ
とが可能となる。
け180nm以下の波長域において高い透過率を有してい
るため、このような波長域において屈折部材での露光光
の吸収が少なくなるため、光学系全体の透過率を向上さ
せることが可能となり、さらには投影光学系の照射変動
(露光光吸収による結像性能の変化)を少なく抑えるこ
とが可能となる。
【0024】また、請求項8にかかる投影光学系では、
請求項1乃至7のいずれかの投影光学系において、光学
系を構成する全ての光学部材は、実質的に共通の光軸に
沿って配置され、第1及び第2の共通部分が占める領域
は光軸を含んでいる。
請求項1乃至7のいずれかの投影光学系において、光学
系を構成する全ての光学部材は、実質的に共通の光軸に
沿って配置され、第1及び第2の共通部分が占める領域
は光軸を含んでいる。
【0025】投影光学系を構成する全ての光学部材(各
レンズ及び反射鏡)を共通の光軸に沿って配置すること
により、各光学部材を保持するための鏡筒の構造を簡単
にすることができ、かつ製造時の調整作業も容易とする
ことができる。なお、本投影光学系においては、第1群
において最も第1物体側に位置する屈折力を持つ光学部
材から第3群において最も第2物体側に位置する屈折力
をもつ光学部材までが共軸な配置であることを規定して
おり、例えば第1群よりも第1物体側の光路や第3群よ
りも第2物体側の光路に光路折り曲げのための平面鏡を
配置することを妨げるものではない。
レンズ及び反射鏡)を共通の光軸に沿って配置すること
により、各光学部材を保持するための鏡筒の構造を簡単
にすることができ、かつ製造時の調整作業も容易とする
ことができる。なお、本投影光学系においては、第1群
において最も第1物体側に位置する屈折力を持つ光学部
材から第3群において最も第2物体側に位置する屈折力
をもつ光学部材までが共軸な配置であることを規定して
おり、例えば第1群よりも第1物体側の光路や第3群よ
りも第2物体側の光路に光路折り曲げのための平面鏡を
配置することを妨げるものではない。
【0026】また、請求項9にかかる投影露光装置で
は、前記第1物体を支持する第1支持部材と、前記第1
物体を所定の波長光で照明するための照明光学系と、前
記第2物体を支持する第2支持部材と、前記第1物体上
に前記第1物体の一次像を形成するための請求項1乃至
請求項8のいずれか一項記載の投影光学系とを備える。
は、前記第1物体を支持する第1支持部材と、前記第1
物体を所定の波長光で照明するための照明光学系と、前
記第2物体を支持する第2支持部材と、前記第1物体上
に前記第1物体の一次像を形成するための請求項1乃至
請求項8のいずれか一項記載の投影光学系とを備える。
【0027】上記投影露光装置では、請求項1乃至請求
項8のいずれか一項記載の投影光学系を用いているの
で、投影露光際して、結像特性の劣化を防止しつつNA
を大きくできるとともに、小型化によって周囲の環境変
化の影響を受けにくくできる。よって、照明光の吸収が
問題となる場合(特に極紫外域)であっても、高精度な
縮小投影露光が可能になる。
項8のいずれか一項記載の投影光学系を用いているの
で、投影露光際して、結像特性の劣化を防止しつつNA
を大きくできるとともに、小型化によって周囲の環境変
化の影響を受けにくくできる。よって、照明光の吸収が
問題となる場合(特に極紫外域)であっても、高精度な
縮小投影露光が可能になる。
【0028】なお、上記請求項9の投影露光装置におい
て、前記照明光学系が供給する光は200nmであるこ
とが好ましい。
て、前記照明光学系が供給する光は200nmであるこ
とが好ましい。
【0029】また、請求項10にかかる投影露光方法で
は、所定の回路パターンが描かれた前記第1物体である
原板を紫外域の露光光で照明する工程と、請求項1乃至
請求項8のいずれか一項記載の投影光学系を用いて前記
照明された原板の像を前記第2物体である基板上に形成
する工程とを含む。
は、所定の回路パターンが描かれた前記第1物体である
原板を紫外域の露光光で照明する工程と、請求項1乃至
請求項8のいずれか一項記載の投影光学系を用いて前記
照明された原板の像を前記第2物体である基板上に形成
する工程とを含む。
【0030】上記投影露光方法では、請求項1乃至請求
項8のいずれか一項記載の投影光学系を用いているの
で、照明光の吸収が問題となる場合(特に極紫外域)で
あっても、高精度な縮小投影露光が可能になる。
項8のいずれか一項記載の投影光学系を用いているの
で、照明光の吸収が問題となる場合(特に極紫外域)で
あっても、高精度な縮小投影露光が可能になる。
【0031】
【実施例】次に、本発明による実施例について詳述す
る。本実施例における投影光学系は、図1に示す投影露
光装置に応用したものである。
る。本実施例における投影光学系は、図1に示す投影露
光装置に応用したものである。
【0032】図示のように、投影光学系PLの物体面に
は、所定の回路パターンが形成された投影原版としての
レチクルR(第1物体)が配置されており、投影光学系
PLの像面には、基板としてのウェハW(第2物体)が
配置されている。レチクルRは、レチクルステージRS
に保持され、ウェハWは、ウェハステージWSに保持さ
れている。また、レチクルの上方には、レチクルRを均
一に照明するための照明光学装置ISが配置されてい
る。
は、所定の回路パターンが形成された投影原版としての
レチクルR(第1物体)が配置されており、投影光学系
PLの像面には、基板としてのウェハW(第2物体)が
配置されている。レチクルRは、レチクルステージRS
に保持され、ウェハWは、ウェハステージWSに保持さ
れている。また、レチクルの上方には、レチクルRを均
一に照明するための照明光学装置ISが配置されてい
る。
【0033】以上の構成により、照明光学装置ISから
供給される照明光は、レチクルを照明し、投影光学系P
Lの瞳位置には照明光学装置IS中の光源の像が形成さ
れ、いわゆるケーラー照明がなされる。そして、投影光
学系PLによって、ケーラー照明されたレチクルRのパ
ターン像が、投影光学系PLによりウェハW上に露光転
写される。
供給される照明光は、レチクルを照明し、投影光学系P
Lの瞳位置には照明光学装置IS中の光源の像が形成さ
れ、いわゆるケーラー照明がなされる。そして、投影光
学系PLによって、ケーラー照明されたレチクルRのパ
ターン像が、投影光学系PLによりウェハW上に露光転
写される。
【0034】本実施例では、照明光学装置IS内部に配
置される光源として、200nm以下の露光波長λを持
つ光を供給するArFレーザーやF2レーザーを用いた
ときの投影光学系の例を示しており、図2及び図3に
は、本発明による第1及び第2実施例の投影光学系のレ
ンズ構成を示している。
置される光源として、200nm以下の露光波長λを持
つ光を供給するArFレーザーやF2レーザーを用いた
ときの投影光学系の例を示しており、図2及び図3に
は、本発明による第1及び第2実施例の投影光学系のレ
ンズ構成を示している。
【0035】図2及び図3において、各実施例の投影光
学系は、光学要素として、レチクルRからウェハWに向
けて光の進行する順に、少なくとも1つの正レンズL11
1、L112を含む第1群G1と、第1反射鏡M1を含む第2
群G2と、凹面形状の第2反射鏡M2と、少なくとも1つ
の正レンズL321、L312を含む第3群G3とを有してい
る。ここで、第1反射鏡M1は、中心領域に第2反射鏡
M2からウェハWへ向かう光を通過させるための空遼部
分H1を有し、第2反射鏡も、中心領域に第1群G1から
第1反射鏡M1へ向かう光を通過させるための空遼部分
H2を有する。また、両実施例の投影光学系は、レチク
ルR側(物体側)及びウェハW側(像側)においてほぼ
テレセントリックとなっており、縮小倍率を有するもの
である。
学系は、光学要素として、レチクルRからウェハWに向
けて光の進行する順に、少なくとも1つの正レンズL11
1、L112を含む第1群G1と、第1反射鏡M1を含む第2
群G2と、凹面形状の第2反射鏡M2と、少なくとも1つ
の正レンズL321、L312を含む第3群G3とを有してい
る。ここで、第1反射鏡M1は、中心領域に第2反射鏡
M2からウェハWへ向かう光を通過させるための空遼部
分H1を有し、第2反射鏡も、中心領域に第1群G1から
第1反射鏡M1へ向かう光を通過させるための空遼部分
H2を有する。また、両実施例の投影光学系は、レチク
ルR側(物体側)及びウェハW側(像側)においてほぼ
テレセントリックとなっており、縮小倍率を有するもの
である。
【0036】〔第1実施例〕図2に示す第1実施例の具
体的な構成について説明すると、第1群G1は、両凸の
正のレンズL111と、レチクルR側に凸の負のメニスカ
スレンズL121とを有している。第2群G2は、第1反射
鏡M1のみを有しており、この第1反射鏡M1は、レチク
ルR側に凸の負のパワーを有する反射凸面鏡である。第
2反射鏡M2は、ウェハW側に凹の正のパワーを有する
反射凹面鏡である。第3群G3は、ウェハW側に凹の負
の平凹レンズL311と、レチクルR側に凸の正のメニス
カスレンズL321とからなる。
体的な構成について説明すると、第1群G1は、両凸の
正のレンズL111と、レチクルR側に凸の負のメニスカ
スレンズL121とを有している。第2群G2は、第1反射
鏡M1のみを有しており、この第1反射鏡M1は、レチク
ルR側に凸の負のパワーを有する反射凸面鏡である。第
2反射鏡M2は、ウェハW側に凹の正のパワーを有する
反射凹面鏡である。第3群G3は、ウェハW側に凹の負
の平凹レンズL311と、レチクルR側に凸の正のメニス
カスレンズL321とからなる。
【0037】以下、表1及び表2において、それぞれ本
実施例の諸元の値及び条件対応数値を掲げる。以下の表
中、rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ面間隔、Gは
硝材等を示す。なお、面番号は、第1物体であるレチク
ルR側からの光の進路に沿った順序を示し、i面(i=
1,2,3,…)の曲率半径をriとし、i面と(i+
1)面との間の光軸上の距離をdiとしている。ここ
で、屈折面及び反射面には、非球面が適用されており、
その面形状は以下の式で表現される。 Z:光軸方向のサグ量 c:面の頂点での曲率(1/r) K:円錐定数 A,B,C,D:4次、6次、8次、10次の係数
実施例の諸元の値及び条件対応数値を掲げる。以下の表
中、rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ面間隔、Gは
硝材等を示す。なお、面番号は、第1物体であるレチク
ルR側からの光の進路に沿った順序を示し、i面(i=
1,2,3,…)の曲率半径をriとし、i面と(i+
1)面との間の光軸上の距離をdiとしている。ここ
で、屈折面及び反射面には、非球面が適用されており、
その面形状は以下の式で表現される。 Z:光軸方向のサグ量 c:面の頂点での曲率(1/r) K:円錐定数 A,B,C,D:4次、6次、8次、10次の係数
【0038】
【表1】 〔第1実施例の諸元〕 面番号 r d G 第1物体面 ∞ 279.680000 1 314.03501 35.OOOOOO CaF2 2 -1038.92803 144.290757 K: O.OOOOOO A: 0.85746E-08 B:-0.121134E-12 C: 0.153125E-17 D: 0.133570E-22 3 482.27228 16.OOOOOO CaF2 K: O.OOOOOO A: 0.122766E-07 B: 0.597563E-13 C: O.166971E-17 D: O.477068E-21 4 176.08749 440.3037054 K: O.OOOOOO A:-0.308017E-07 B:-0.999167E-13 C:-0.776989E-17 D: 0.376165E-21 E: 0.188794E-26 5 2299.43719 -377.674640 ミラー面 K: 0.OOOOOO A: 0.130580E-08 B: 0.488348E-14 C:-O.500807E-22 D: O.644463E-24 E:-O.188413E-28 6 589.55422 374.332237 ミラー面 K: O.065274 A: 0.85617E-10 B: 0.398757E-15 C: 0.942547E-21 D: 0.802317E-26 E:-0.234022E-31 7 ∞ 15.300000 CaF2 8 386.53333 0.765000 K: O.OOOOOO A: 0.210049E-07 B:-0.156315E-11 C: 0.570894E-15 D:-0.577765E-19 E: O.240383E-23 9 109.21181 72.084145 CaF2 K: O.180585 A: 0.276286E-07 B: 0.212289E-11 C: 0.660782E-15 D: 0.867401E-19 E: 0.107617E-22 10 -2343.79539 21.564732 K: O.OOOOOO A: 0.150462E-06 B:-O.953940E-11 C: 0.000000 D: O.OOOOOO E: 0.215117E-31 第2物体面 ∞
【0039】
【表2】〔第1実施例の条件対応数値〕 βM2=−0.597 RM1=2299.4 RM2=589.6 DM1=377.7 DM2=470.5 DM3=374.3 N3=1.501363 F3=287.5 fL1=485.2 fL2=−0.0743 本実施例では、中心波長193.3nm、半値全幅10
pmの光源を用いた場合にも良好に収差補正されてい
る。
pmの光源を用いた場合にも良好に収差補正されてい
る。
【0040】〔第2実施例〕図3に示す第2実施例の具
体的な構成について説明すると、第1群G1は、レチク
ルR側に凸の正のレンズL112と、レチクルR側に凹の
正のメニスカスレンズL122と、両凹の負のレンズL132
とを有している。第2群G2は、第1反射鏡M1のみを
有しており、この第1反射鏡M1は、レチクルR側に凸
の負のパワーを有する反射凸面鏡である。第2反射鏡M
2は、ウェハW側に凹の正のパワーを有する反射凹面鏡
である。第3群G3は、ウェハW側に凹の正のメニスカ
スレンズL312と、両凸の正のレンズL322とからなる。
体的な構成について説明すると、第1群G1は、レチク
ルR側に凸の正のレンズL112と、レチクルR側に凹の
正のメニスカスレンズL122と、両凹の負のレンズL132
とを有している。第2群G2は、第1反射鏡M1のみを
有しており、この第1反射鏡M1は、レチクルR側に凸
の負のパワーを有する反射凸面鏡である。第2反射鏡M
2は、ウェハW側に凹の正のパワーを有する反射凹面鏡
である。第3群G3は、ウェハW側に凹の正のメニスカ
スレンズL312と、両凸の正のレンズL322とからなる。
【0041】以下、表3及び表4において、それぞれ本
実施例の諸元の値及び条件対応数値を掲げる。
実施例の諸元の値及び条件対応数値を掲げる。
【0042】
【表3】 〔第2実施例の諸元〕 面番号 r d G 第1物体面 ∞ 324.360000 1 343.37784 35.OOOOOO CaF2 2 931.66014 209.2026482 K: O.OOOOOO A: 0.287229E-08 B: 0.566631E-13 C:-O.239271E-17 D:-O.908126E-24 E: O.287229E-08 3 -1079.10393 35.000000 CaF2 K:-15.029072 A: 0.151331E-08 B: 0.278537E-12 C:-0.731258E-17 D:-O.908126E-24 E: O.171079E-26 4 -582.21127 35.676966 5 -1268.21571 22.000000 CaF2 K:-17.995992 A:-0.595079E-08 B:-O.254822E-12 C: 0.456991E-17 D:-0.983008E-23 E: O.360145E-26 6 1237.83461 426.010993 7 4705.89492 25.000000 CaF2 K: O. OOOOOO A: 0.483281E-09 B: 0.964778E-14 C: 0.538620E-18 D:-O.648338E-23 8 4153.55576 -25.OOOOOO CaF2 ミラー面 K:-32.176540 A: 0.930828E-09 B: 0.530704E-14 C: 0.223923E-18 D:-O.203566E-23 9 4705.89492 -416.O10993 K: O.OOOOOO A: 0.483231E-09 B: 0.964778E-14 C: 0.538620E-18 D:-0.648338E-23 E: O.261792E-23 10 671.l0184 388.591472 ミラー面 K: O.184512 A: O.OOOOOO B: O.OOOOOO C: O.OOOOOO D: O.OOOOOO 11 163.67378 36.759324 CaF2 12 404.89249 21.635846 K: 13.710366 A: 0.139842E-07 B:-0.735974E-11 C: 0.178392E-14 D:-0.214193E-18 E: O.139747E-22 13 569.31671 28.456958 CaF2 K: 40.349469 A: 0.888706E-07 B:-0.518187E-10 C: 0.284795E-13 D:-0.599499E-17 E: O.342533E-22 14 -1658.95218 10.000325 K: O.OOOOOO A: 0.994348E-07 B:-O.216163E-09 C: O.375966E-12 D: O.252984E-15 E: O.261792E-29 第2物体面 ∞
【0043】
【表4】〔第2実施例の条件対応数値〕 βM2=−0.535 RM1=4153.6 RM2=671.1 DM1=416.0 DM2=485.5 DM3=388.6 N3=1.56 F3=304.5 fL1=950.78 fL2=−0.0799 本実施例では、中心波長157.6nm、半値全幅1
0.7pmの光源を用いた場合にも良好に収差補正され
ている。
0.7pmの光源を用いた場合にも良好に収差補正され
ている。
【0044】参考のため、図4に、第1実施例のコマ収
差を示し、図5に、第2実施例のコマ収差を示す。以上
の実施例の諸元と諸収差とより明らかなように、各実施
例の投影光学系は、中心波長157.6nm或いは19
3.3nmで、半値全幅10pm程度の光源を利用した
場合にも十分な色収差補正能力を有しつつ、大きな開口
数を持つことが理解される。
差を示し、図5に、第2実施例のコマ収差を示す。以上
の実施例の諸元と諸収差とより明らかなように、各実施
例の投影光学系は、中心波長157.6nm或いは19
3.3nmで、半値全幅10pm程度の光源を利用した
場合にも十分な色収差補正能力を有しつつ、大きな開口
数を持つことが理解される。
【0045】以上、実施例に即してこの発明を説明した
が、この発明は上記実施例に限定されるものではない。
が、この発明は上記実施例に限定されるものではない。
【0046】例えば、上記実施例では、第1及び第2反
射鏡M1、M2の空遼部分(第1及び第2の光透過領域)
H1、H2の形状を円形としたが、空遼部分H1、H2の形
状は適宜変更することができる。例えば、ウェハWの露
光領域を長方形や台形などの非スキャン方向に延びたス
リット形状にする場合は、空遼部分H1、H2の形状を円
形ではなく楕円形にすることが考えられる。
射鏡M1、M2の空遼部分(第1及び第2の光透過領域)
H1、H2の形状を円形としたが、空遼部分H1、H2の形
状は適宜変更することができる。例えば、ウェハWの露
光領域を長方形や台形などの非スキャン方向に延びたス
リット形状にする場合は、空遼部分H1、H2の形状を円
形ではなく楕円形にすることが考えられる。
【0047】上記実施例では、第2反射鏡M2を表面反
射鏡としたが、この第2反射鏡を裏面反射鏡としても良
い。
射鏡としたが、この第2反射鏡を裏面反射鏡としても良
い。
【0048】また、上記実施例では、第1及び第2反射
鏡M1、M2における空遼部分(第1及び第2の光透過領
域)H1、H2を反射鏡の母材に孔空き部分を形成するこ
とによって設けるが、第1及び第2反射鏡M1、M2を、
上記のような孔空き部分を有しない母材の表面又は裏面
に設けることもできる。つまり、母材の表面又は裏面の
中心部が透過部となるように反射面を部分的に形成する
(輪帯状の反射面)。この場合、反射鏡自体の製造が容
易となる。
鏡M1、M2における空遼部分(第1及び第2の光透過領
域)H1、H2を反射鏡の母材に孔空き部分を形成するこ
とによって設けるが、第1及び第2反射鏡M1、M2を、
上記のような孔空き部分を有しない母材の表面又は裏面
に設けることもできる。つまり、母材の表面又は裏面の
中心部が透過部となるように反射面を部分的に形成する
(輪帯状の反射面)。この場合、反射鏡自体の製造が容
易となる。
【0049】また、上記実施例では、露光用照明光とし
て、真空紫外(VUV)光を発生するArFエキシマレ
ーザ(波長193nm)やF2レーザ(波長157n
m)を用いているが、その代わりにg線、i線、及びK
rFエキシマレーザなどの遠紫外(DUV)光を用いる
ことができる。
て、真空紫外(VUV)光を発生するArFエキシマレ
ーザ(波長193nm)やF2レーザ(波長157n
m)を用いているが、その代わりにg線、i線、及びK
rFエキシマレーザなどの遠紫外(DUV)光を用いる
ことができる。
【0050】上記実施形態のようにArFエキシマレー
ザやF2レーザを光源とする走査型露光装置では、照明
光学系に使われる光学素子(レンズエレメント)は全て
蛍石となり、かつレーザ光源、照明光学系及び投影光学
系内の空気は、ヘリウムガスで置換されるとともに、照
明光学系と投影光学系との間、及び投影光学系とウエハ
との間などもヘリウムガスで満たされる。
ザやF2レーザを光源とする走査型露光装置では、照明
光学系に使われる光学素子(レンズエレメント)は全て
蛍石となり、かつレーザ光源、照明光学系及び投影光学
系内の空気は、ヘリウムガスで置換されるとともに、照
明光学系と投影光学系との間、及び投影光学系とウエハ
との間などもヘリウムガスで満たされる。
【0051】また、ArFエキシマレーザやF2レーザ
を用いる露光装置では、蛍石、フッ素がドープされた合
成石英、フッ化マグネシウム、及び水晶等のいずれか1
つで作られたレチクルが使用される。
を用いる露光装置では、蛍石、フッ素がドープされた合
成石英、フッ化マグネシウム、及び水晶等のいずれか1
つで作られたレチクルが使用される。
【0052】なお、ArFエキシマレーザ等の代わり
に、例えば波長248nm、193nm、157nmの
いずれかに発振スペクトルを持つYAGレーザなどの固
体レーザの高調波を用いるようにしてもよい。
に、例えば波長248nm、193nm、157nmの
いずれかに発振スペクトルを持つYAGレーザなどの固
体レーザの高調波を用いるようにしてもよい。
【0053】また、DFB半導体レーザ又はファイバー
レーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レ
ーザを、例えばエルビウム(又はエルビゥムとイットリ
ビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅
し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変喚した高調
波を用いてもよい。
レーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レ
ーザを、例えばエルビウム(又はエルビゥムとイットリ
ビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅
し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変喚した高調
波を用いてもよい。
【0054】例えば、上記の単一波長レーザの発振波長
を1.51〜1.59μmの範囲内とすると、発生波長
が189〜199nmの範囲内である8倍高調波、又は
発生波長が151〜159nmの範囲内である10倍高
調波が出力される。特に発振波長を1.544〜1.5
53μmの範囲内とすると、193〜194nmの範囲
内の8倍高調波、即ちArFエキシマレーザとほぼ同一
波長となる紫外光が得られ、発振波長を1.57〜1.
58μmの範囲内とすると、157〜158nmの範囲
内の10倍高調波、即ちF2レーザとほぼ同一波長とな
る紫外光が得られる。また、発振波長を1.03〜1.
12μmの範囲内とすると、発生波長が147〜160
nmの範囲内である7倍高調波が出力され、特に発振波
長を1.099〜1.106μmの範囲内とすると、発
生波長が157〜158μmの範囲内の7倍高調波、即
ちF2レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られる。
なお、単一波長発振レーザとしてはイッテルビウム・ド
ープ・ファイバーレーザを用いる。
を1.51〜1.59μmの範囲内とすると、発生波長
が189〜199nmの範囲内である8倍高調波、又は
発生波長が151〜159nmの範囲内である10倍高
調波が出力される。特に発振波長を1.544〜1.5
53μmの範囲内とすると、193〜194nmの範囲
内の8倍高調波、即ちArFエキシマレーザとほぼ同一
波長となる紫外光が得られ、発振波長を1.57〜1.
58μmの範囲内とすると、157〜158nmの範囲
内の10倍高調波、即ちF2レーザとほぼ同一波長とな
る紫外光が得られる。また、発振波長を1.03〜1.
12μmの範囲内とすると、発生波長が147〜160
nmの範囲内である7倍高調波が出力され、特に発振波
長を1.099〜1.106μmの範囲内とすると、発
生波長が157〜158μmの範囲内の7倍高調波、即
ちF2レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られる。
なお、単一波長発振レーザとしてはイッテルビウム・ド
ープ・ファイバーレーザを用いる。
【0055】ところで、投影光学系は、半導体素子の製
造に用いられる露光装置だけでなく、液晶表示素子など
を含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパタ
ーンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気
ヘッドの製造に用いられる、デバイスパターンをセラミ
ックウェハ上に転写する露光装置、撮像素子(CCDな
ど)の製造に用いられる露光装置などにも本発明を適用
することができる。また、レチクル、又はマスクを製造
するために、ガラス基板、又はシリコンウェハなどに回
路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用でき
る。
造に用いられる露光装置だけでなく、液晶表示素子など
を含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパタ
ーンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気
ヘッドの製造に用いられる、デバイスパターンをセラミ
ックウェハ上に転写する露光装置、撮像素子(CCDな
ど)の製造に用いられる露光装置などにも本発明を適用
することができる。また、レチクル、又はマスクを製造
するために、ガラス基板、又はシリコンウェハなどに回
路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用でき
る。
【図1】本発明による投影光学系を露光装置に適用した
際の概略的な構成を示す図である。
際の概略的な構成を示す図である。
【図2】本発明による第1実施例のレンズ構成図であ
る。
る。
【図3】本発明による第2実施例のレンズ構成図であ
る。
る。
【図4】本発明による第1実施例の諸収差図である。
【図5】本発明による第2実施例の諸収差図である。
G1 第1群 G2 第2群 G3 第3群 IS 照明光学装置 L111,L121,L311,L321 レンズ L112,L122,L132,L312,L322 レンズ M1 第1反射鏡 M2 第2反射鏡 PL 投影光学系 R レチクル RS レチクルステージ W ウェハ WS ウェハステージ
Claims (10)
- 【請求項1】 第1物体の像を第2物体上へ縮小投影す
る投影光学系において、 前記第1物体を介した光の光路上に配置されて、少なく
とも1つの正レンズを含む第1群と;前記第1群と前記
第2物体との間の光路中に配置されて、第1反射鏡を含
む第2群と;前記第2群と前記第1物体との間の光路中
に配置された凹面形状の第2反射鏡と;前記第2反射鏡
と前記第2物体との間の光路中に配置されて、少なくと
も1つの正レンズを含む第3群と;を含み、 前記第1反射鏡は、中心を含む所定領域に前記第2反射
鏡から前記第2物体へ向かう光を通過させるための第1
の光通過部分を有し、 前記第2反射鏡は、中心を含む所定領域に前記第1物体
から前記第1反射鏡へ向かう光を通過させるための第2
の光通過部分を有し、 前記第2物体側にテレセントリックな光束に基づいて前
記第2物体上に前記第1物体の1次像を形成することを
特徴とする投影光学系。 - 【請求項2】 前記第2反射鏡の横倍率をβM2とすると
き、 −0.8<βM2<0 (1) の条件を満たすことを特徴とする請求項1記載の投影光
学系。 - 【請求項3】 前記第2反射鏡の曲率半径をRM2とし、
当該第2反射鏡の第2物体からの距離をDM2とすると
き、 0.1<−DM2/RM2<2 (2) の条件を満たすことを特徴とする請求項1及び2のいず
れか一項記載の記載の投影光学系。 - 【請求項4】 前記第1反射鏡と前記第2反射鏡との間
の距離をDM1、反射鏡M2から第3レンズ群までの距離
をDM3とするとき、 0.6<|DM1/DM3|<1.3 (3) の条件を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいず
れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項5】 前記第1反射鏡の曲率半径をRM1とする
とき、 −0.8<RM2/RM1<0.8 (4) の条件を満たすことを特徴とする請求項1乃至4のいず
れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項6】 前記第3レンズ群の焦点距離をF3と
し、前記第3群中の正レンズの屈折率をN3とすると
き、 −0.05<1/(F3×N3)−2/RM2<0.05 (5) の条件を満たすことを特徴とする請求項1乃至5のいず
れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項7】 前記光学系の第1物体側は、前記1つの
正レンズより前記第2物体側に配置された少なくとも1
つの負レンズを含み、 第1群中の前記1つの正レンズの焦点距離をfL1とし、
前記第1群中の前記1つの負レンズの焦点距離をfL2と
するとき −0.5<(fL1+fL2)/(fL1−fL2)<0.5 (6) の条件を満足し、 前記第1物体側がテレセントリックであることを特徴と
する請求項1乃至6の何れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項8】 前記光学系を構成する全ての光学部材
は、実質的に共通の光軸に沿って配置され、 前記第1及び第2の共通部分が占める領域は前記光軸を
含んでいることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一
項記載の投影光学系。 - 【請求項9】 前記第1物体を支持する第1支持部材
と、 前記第1物体を所定の波長光で照明するための照明光学
系と、 前記第2物体を支持する第2支持部材と、 前記第1物体上に前記第1物体の一次像を形成するため
の請求項1乃至請求項8のいずれか一項記載の投影光学
系とを備えることを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項10】 所定の回路パターンが描かれた前記第
1物体である原板を紫外域の露光光で照明する工程と、 請求項1乃至請求項8のいずれか一項記載の投影光学系
を用いて前記照明された原板の像を前記第2物体である
基板上に形成する工程とを含む投影露光方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11023775A JP2000221405A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 投影光学系、投影露光装置、及び投影露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11023775A JP2000221405A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 投影光学系、投影露光装置、及び投影露光方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000221405A true JP2000221405A (ja) | 2000-08-11 |
Family
ID=12119726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11023775A Withdrawn JP2000221405A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 投影光学系、投影露光装置、及び投影露光方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000221405A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012144012A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Canon Inc | 光書き込みヘッド及び画像形成装置 |
JP2013242595A (ja) * | 2007-10-02 | 2013-12-05 | Kla-Tencor Corp | 反射対物鏡、ミラーを有する広帯域対物光学系、及び屈折レンズを有する光学撮像システム、及び2つ以上の結像経路を有する広帯域光学撮像システム |
US9052494B2 (en) | 2007-10-02 | 2015-06-09 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Optical imaging system with catoptric objective; broadband objective with mirror; and refractive lenses and broadband optical imaging system having two or more imaging paths |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP11023775A patent/JP2000221405A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013242595A (ja) * | 2007-10-02 | 2013-12-05 | Kla-Tencor Corp | 反射対物鏡、ミラーを有する広帯域対物光学系、及び屈折レンズを有する光学撮像システム、及び2つ以上の結像経路を有する広帯域光学撮像システム |
US9052494B2 (en) | 2007-10-02 | 2015-06-09 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Optical imaging system with catoptric objective; broadband objective with mirror; and refractive lenses and broadband optical imaging system having two or more imaging paths |
JP2012144012A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Canon Inc | 光書き込みヘッド及び画像形成装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |