JP2003114387A - 反射屈折光学系および該光学系を備える投影露光装置 - Google Patents
反射屈折光学系および該光学系を備える投影露光装置Info
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- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
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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】 大径のフィールドレンズを用いることなく，
極紫外領域においても良好に収差補正され高解像力を有
する反射屈折光学系および該光学系を備える投影露光装
置を提供すること。 【解決手段】 反射屈折光学系は，第１光学系１００
と，フィールドミラー対２００と，第２光学系３００と
を有する。第１光学系１００は，レンズ群Ｇ１，Ｇ２
と，凹面ミラーＭ１と，光路分離用のミラーＭ２とを有
し，中間像を形成する。フィールドミラー対２００は，
少なくとも１組のフィールドミラー対からなり，レチク
ルＲと凹面ミラーＭ１との間の空間に配置されて第２光
学系３００へ光を反射する凹面ミラーＭ４を有する。第
２光学系３００は，レンズ群Ｇ３を有し，中間像からの
光に基づいてレチクルＲの像をウエハＷ上に形成する。
極紫外領域においても良好に収差補正され高解像力を有
する反射屈折光学系および該光学系を備える投影露光装
置を提供すること。 【解決手段】 反射屈折光学系は，第１光学系１００
と，フィールドミラー対２００と，第２光学系３００と
を有する。第１光学系１００は，レンズ群Ｇ１，Ｇ２
と，凹面ミラーＭ１と，光路分離用のミラーＭ２とを有
し，中間像を形成する。フィールドミラー対２００は，
少なくとも１組のフィールドミラー対からなり，レチク
ルＲと凹面ミラーＭ１との間の空間に配置されて第２光
学系３００へ光を反射する凹面ミラーＭ４を有する。第
２光学系３００は，レンズ群Ｇ３を有し，中間像からの
光に基づいてレチクルＲの像をウエハＷ上に形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，例えば半導体素子
や液晶表示素子，撮像素子，ＣＣＤ素子，薄膜磁気ヘッ
ド等のデバイスをフォトリソグラフィ技術を用いて製造
する際に用いられるのに好適な反射屈折光学系および該
光学系を備える投影露光装置に関し，特に紫外線波長域
で高解像度を要する走査型投影露光装置に好適な反射屈
折光学系および該光学系を備える投影露光装置に関す
る。
や液晶表示素子，撮像素子，ＣＣＤ素子，薄膜磁気ヘッ
ド等のデバイスをフォトリソグラフィ技術を用いて製造
する際に用いられるのに好適な反射屈折光学系および該
光学系を備える投影露光装置に関し，特に紫外線波長域
で高解像度を要する走査型投影露光装置に好適な反射屈
折光学系および該光学系を備える投影露光装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子等を製造するためのフォトリ
ソグラフィ工程において，マスクまたはレチクルのパタ
ーン像を投影光学系を介して，フォトレジスト等が塗布
されたウエハまたはガラスプレート等（以下，まとめて
ウエハという）上に露光する投影露光装置が使用されて
いる。半導体素子等の集積度が向上するにつれて，投影
露光装置に使用されている投影光学系に要求される解像
力は益々高まっている。この要求を満足するためには，
照明光の波長を短くし，且つ投影光学系の開口数（以
下，ＮＡという）を大きくする必要が生じる。
ソグラフィ工程において，マスクまたはレチクルのパタ
ーン像を投影光学系を介して，フォトレジスト等が塗布
されたウエハまたはガラスプレート等（以下，まとめて
ウエハという）上に露光する投影露光装置が使用されて
いる。半導体素子等の集積度が向上するにつれて，投影
露光装置に使用されている投影光学系に要求される解像
力は益々高まっている。この要求を満足するためには，
照明光の波長を短くし，且つ投影光学系の開口数（以
下，ＮＡという）を大きくする必要が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，照明光
の波長が短くなると，光の吸収によって実用に耐えうる
硝材の種類は限られ，波長が１８０ｎｍ以下になると，
実用上使える硝材は蛍石だけとなる。単一硝種レンズか
らなる屈折投影光学系では，色収差の補正に限界があ
る。このため，光源となるレーザの極狭帯化が必須とな
り，コストの増大，出力の低下は免れなくなる。また，
屈折光学系では，像面湾曲量を決定するペッツバール和
（Ｐｅｔｚｖａｌ Ｓｕｍｍａｔｉｏｎ）を０にするた
めに多数の正レンズおよび負レンズを用いる必要があ
る。
の波長が短くなると，光の吸収によって実用に耐えうる
硝材の種類は限られ，波長が１８０ｎｍ以下になると，
実用上使える硝材は蛍石だけとなる。単一硝種レンズか
らなる屈折投影光学系では，色収差の補正に限界があ
る。このため，光源となるレーザの極狭帯化が必須とな
り，コストの増大，出力の低下は免れなくなる。また，
屈折光学系では，像面湾曲量を決定するペッツバール和
（Ｐｅｔｚｖａｌ Ｓｕｍｍａｔｉｏｎ）を０にするた
めに多数の正レンズおよび負レンズを用いる必要があ
る。
【０００４】これに対して，凹面鏡は光を収束するとい
う点では凸レンズに対応する素子として考えられるが，
凸レンズとは異なる作用を有する点もある。例えば，凸
レンズは色収差が発生するのに対し，凹面鏡では色収差
が生じない，凸レンズではペッツバール和が正値をとる
のに対し，凹面鏡ではペッツバール和が負値をとる，等
である。このような凹面鏡とレンズを組み合わせた反射
屈折光学系では，これらの特徴を光学設計上最大限活用
し，単純な構成をとりながら色収差や像面湾曲の補正を
はじめ，各収差の補正が可能である。
う点では凸レンズに対応する素子として考えられるが，
凸レンズとは異なる作用を有する点もある。例えば，凸
レンズは色収差が発生するのに対し，凹面鏡では色収差
が生じない，凸レンズではペッツバール和が正値をとる
のに対し，凹面鏡ではペッツバール和が負値をとる，等
である。このような凹面鏡とレンズを組み合わせた反射
屈折光学系では，これらの特徴を光学設計上最大限活用
し，単純な構成をとりながら色収差や像面湾曲の補正を
はじめ，各収差の補正が可能である。
【０００５】ところが，凹面鏡を用いた光学系では凹面
鏡に入射する光束と凹面鏡から反射する光束の光路を如
何に分離するかが大きな難点となっており，このため種
々の技術が提案されている。例えば，従来では光路を分
離するために，軸外視野光学系においては，光軸に対し
４５度等の角度を持った偏向鏡を用いた方法が多く提案
されている。しかし，この偏向鏡を用いた方法では，光
軸が複数本になり，光学系の調整が格段に難しくなる。
鏡に入射する光束と凹面鏡から反射する光束の光路を如
何に分離するかが大きな難点となっており，このため種
々の技術が提案されている。例えば，従来では光路を分
離するために，軸外視野光学系においては，光軸に対し
４５度等の角度を持った偏向鏡を用いた方法が多く提案
されている。しかし，この偏向鏡を用いた方法では，光
軸が複数本になり，光学系の調整が格段に難しくなる。
【０００６】そこで，特開２００１―２７７２７号公報
に開示された光学系のように，単一光軸をもつ反射屈折
光学系が提案されるようになった。ところが，この光学
系ではレチクル面側に反射面を持つ反射面Ｍ１へ入射す
る光束と，反射面Ｍ１で反射された後，第２の反射面Ｍ
２で反射されてウエハ面側へ進行する光束とを分離する
ために光束が広がり，光軸からの光線高が高くなる。そ
のため，どうしても直後に配置されるフィールドレンズ
が大型化してしまう。大径のフィールドレンズを製作す
るためには，大きな硝材が必要となるが，均質性の良い
大きな硝材を得ることは難しい。また，大径のフィール
ドレンズでは，露光照射エネルギーによる熱的な形状変
化等に起因する収差発生量も大きい。
に開示された光学系のように，単一光軸をもつ反射屈折
光学系が提案されるようになった。ところが，この光学
系ではレチクル面側に反射面を持つ反射面Ｍ１へ入射す
る光束と，反射面Ｍ１で反射された後，第２の反射面Ｍ
２で反射されてウエハ面側へ進行する光束とを分離する
ために光束が広がり，光軸からの光線高が高くなる。そ
のため，どうしても直後に配置されるフィールドレンズ
が大型化してしまう。大径のフィールドレンズを製作す
るためには，大きな硝材が必要となるが，均質性の良い
大きな硝材を得ることは難しい。また，大径のフィール
ドレンズでは，露光照射エネルギーによる熱的な形状変
化等に起因する収差発生量も大きい。
【０００７】本発明は，このような問題に鑑みてなされ
たものであり，その目的とするところは，大径のフィー
ルドレンズを用いることなく，極紫外領域においても良
好に収差補正され高解像力を有する反射屈折光学系およ
び該光学系を備える投影露光装置を提供することにあ
る。
たものであり，その目的とするところは，大径のフィー
ルドレンズを用いることなく，極紫外領域においても良
好に収差補正され高解像力を有する反射屈折光学系およ
び該光学系を備える投影露光装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明の第１の態様にかかる反射屈折光学系は，第
１面の像を第２面上に形成する反射屈折光学系であっ
て，少なくとも１つの凹面ミラーと，少なくとも１つの
光路分離用のミラーとを備え，前記第１面の中間像を形
成する第１光学系と；前記中間像からの光に基づいて前
記第１面の像を前記第２面上に形成する第２光学系と；
前記第１面と前記凹面ミラーのうちの１つとの間の空間
に配置されて前記第２光学系へ光を反射する凹面形状の
ミラーを有するフィールドミラー対と；を備えることを
特徴とする。
に，本発明の第１の態様にかかる反射屈折光学系は，第
１面の像を第２面上に形成する反射屈折光学系であっ
て，少なくとも１つの凹面ミラーと，少なくとも１つの
光路分離用のミラーとを備え，前記第１面の中間像を形
成する第１光学系と；前記中間像からの光に基づいて前
記第１面の像を前記第２面上に形成する第２光学系と；
前記第１面と前記凹面ミラーのうちの１つとの間の空間
に配置されて前記第２光学系へ光を反射する凹面形状の
ミラーを有するフィールドミラー対と；を備えることを
特徴とする。
【０００９】凹面ミラーおよび凹面形状のミラーを用い
ることにより，色収差や像面湾曲の補正が容易になる。
また，フィールドレンズの代わりにフィールドミラー対
を用いることにより，製作上の困難が大きく軽減する。
さらに，フィールドミラーは熱膨張が小さいため，熱的
な変化による収差発生量を小さく抑えることができる。
ることにより，色収差や像面湾曲の補正が容易になる。
また，フィールドレンズの代わりにフィールドミラー対
を用いることにより，製作上の困難が大きく軽減する。
さらに，フィールドミラーは熱膨張が小さいため，熱的
な変化による収差発生量を小さく抑えることができる。
【００１０】本発明の第２の態様にかかる反射屈折光学
系は，第１面の像を第２面上に形成する反射屈折光学系
であって，正の屈折力を有する第１レンズ群と；前記第
１レンズ群と前記第２面との間の光路中に配置されて，
負の屈折力を有する第２レンズ群と；前記第２レンズ群
と前記第２面との間の光路中に配置された凹面形状の第
１ミラーと；前記第１ミラーと前記第２面との間の光路
中に配置されて，前記第１面の方向へ向かう光束を前記
第２面の方向に向けて反射する第２ミラーと；前記第２
ミラーと前記第２面との間の光路中に配置された少なく
とも１組のフィールドミラー対と；前記フィールドミラ
ー対と前記第２面との間の光路中に配置されて，開口絞
りを含み，正の屈折力を有する第３レンズ群と；を備
え，前記フィールドミラー対は，前記第１面と前記第１
ミラーとの間の空間に配置されて，前記第３レンズ群へ
向けて光を反射する凹面形状のミラーを有することを特
徴とする。
系は，第１面の像を第２面上に形成する反射屈折光学系
であって，正の屈折力を有する第１レンズ群と；前記第
１レンズ群と前記第２面との間の光路中に配置されて，
負の屈折力を有する第２レンズ群と；前記第２レンズ群
と前記第２面との間の光路中に配置された凹面形状の第
１ミラーと；前記第１ミラーと前記第２面との間の光路
中に配置されて，前記第１面の方向へ向かう光束を前記
第２面の方向に向けて反射する第２ミラーと；前記第２
ミラーと前記第２面との間の光路中に配置された少なく
とも１組のフィールドミラー対と；前記フィールドミラ
ー対と前記第２面との間の光路中に配置されて，開口絞
りを含み，正の屈折力を有する第３レンズ群と；を備
え，前記フィールドミラー対は，前記第１面と前記第１
ミラーとの間の空間に配置されて，前記第３レンズ群へ
向けて光を反射する凹面形状のミラーを有することを特
徴とする。
【００１１】凹面形状のミラーを用いることにより，色
収差や像面湾曲の補正が容易になる。また，フィールド
レンズの代わりにフィールドミラー対を用いることによ
り，製作上の困難が大きく軽減する。さらに，フィール
ドミラーは熱膨張が小さいため，熱的な変化による収差
発生量を小さく抑えることができる。
収差や像面湾曲の補正が容易になる。また，フィールド
レンズの代わりにフィールドミラー対を用いることによ
り，製作上の困難が大きく軽減する。さらに，フィール
ドミラーは熱膨張が小さいため，熱的な変化による収差
発生量を小さく抑えることができる。
【００１２】本発明の第３の態様は，上記第１または第
２の態様において，前記反射屈折光学系を構成する光学
部材は全て単一光軸上に配置されることを特徴とするも
のである。かかる構成によれば，光軸が一本であるた
め，光学系の調整が比較的容易になる。
２の態様において，前記反射屈折光学系を構成する光学
部材は全て単一光軸上に配置されることを特徴とするも
のである。かかる構成によれば，光軸が一本であるた
め，光学系の調整が比較的容易になる。
【００１３】本発明の第４の態様は，上記第１乃至第３
の態様のうち何れか一つの態様において，前記第１面上
に光軸から外れた視野を有し，かつ前記第２面上の光軸
から外れた領域内に前記像を形成することを特徴とする
ものである。
の態様のうち何れか一つの態様において，前記第１面上
に光軸から外れた視野を有し，かつ前記第２面上の光軸
から外れた領域内に前記像を形成することを特徴とする
ものである。
【００１４】本発明の第５の態様は，上記第１乃至第４
の態様のうち何れか一つの態様において，前記第１面の
縮小像を第２面上に形成することを特徴とするものであ
る。
の態様のうち何れか一つの態様において，前記第１面の
縮小像を第２面上に形成することを特徴とするものであ
る。
【００１５】本発明の第６の態様は，上記第１乃至第５
の態様のうち何れか一つの態様において，前記フィール
ドミラー対を構成するミラーは，いずれも平面または凹
面形状を有することを特徴とするものである。かかる構
成によれば，ミラーおよび装置の大型化を避けることが
できる。
の態様のうち何れか一つの態様において，前記フィール
ドミラー対を構成するミラーは，いずれも平面または凹
面形状を有することを特徴とするものである。かかる構
成によれば，ミラーおよび装置の大型化を避けることが
できる。
【００１６】本発明の第７の態様は，上記第１乃至第６
の態様のうち何れか一つの態様において，屈折光学材料
は全て蛍石からなることを特徴とするものである。これ
より，波長が１８０ｎｍ以下の光源に対して適用可能な
光学系を構成できる。
の態様のうち何れか一つの態様において，屈折光学材料
は全て蛍石からなることを特徴とするものである。これ
より，波長が１８０ｎｍ以下の光源に対して適用可能な
光学系を構成できる。
【００１７】本発明の第８の態様にかかる投影露光装置
は，前記第１面上に配置された所定のパターンを有する
マスクを照明する照明光学系と，前記所定のパターンの
像を前記第２面上に配置された感光性基板上へ投影する
ための上記第１乃至第７の態様のうち何れか一つの態様
における反射屈折光学系と，を備えることを特徴とす
る。かかる構成よれば，微細なマスクパターン像を高解
像に投影することができ，微細な回路パターンを有する
デバイスの製作が可能となる。
は，前記第１面上に配置された所定のパターンを有する
マスクを照明する照明光学系と，前記所定のパターンの
像を前記第２面上に配置された感光性基板上へ投影する
ための上記第１乃至第７の態様のうち何れか一つの態様
における反射屈折光学系と，を備えることを特徴とす
る。かかる構成よれば，微細なマスクパターン像を高解
像に投影することができ，微細な回路パターンを有する
デバイスの製作が可能となる。
【００１８】本発明の第９の態様は，上記第８の態様に
おいて，前記反射屈折光学系は，前記第２面上の光軸か
ら外れた領域に長方形状または円弧形状の露光領域を形
成することを特徴とするものである。
おいて，前記反射屈折光学系は，前記第２面上の光軸か
ら外れた領域に長方形状または円弧形状の露光領域を形
成することを特徴とするものである。
【００１９】また，本発明の第１０の態様にかかる投影
露光方法は，マスク上の所定のパターンを感光性基板へ
投影する投影露光方法であって，前記第１面上に配置さ
れた所定のパターンを有するマスクを照明し，上記第１
乃至第７の態様のうち何れか一つの態様における反射屈
折光学系を用いて，前記所定のパターンの像を前記第２
面上に形成し，前記第２面上に配置された感光性基板上
に前記所定のパターンを転写することを特徴とする。こ
のとき，前記所定のパターンの像を，前記第２面上での
光軸から外れた領域であって，長方形状または円弧形状
の領域内に形成することが好ましい。
露光方法は，マスク上の所定のパターンを感光性基板へ
投影する投影露光方法であって，前記第１面上に配置さ
れた所定のパターンを有するマスクを照明し，上記第１
乃至第７の態様のうち何れか一つの態様における反射屈
折光学系を用いて，前記所定のパターンの像を前記第２
面上に形成し，前記第２面上に配置された感光性基板上
に前記所定のパターンを転写することを特徴とする。こ
のとき，前記所定のパターンの像を，前記第２面上での
光軸から外れた領域であって，長方形状または円弧形状
の領域内に形成することが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下，図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお，以下の説明及び添付
図面において，略同一の機能及び構成を有する構成要素
については，同一符号を付すことにより，重複説明を省
略する。
施の形態を詳細に説明する。なお，以下の説明及び添付
図面において，略同一の機能及び構成を有する構成要素
については，同一符号を付すことにより，重複説明を省
略する。
【００２１】図１は，本発明の典型的な反射屈折光学系
の構成断面図である。この反射屈折光学系は，第１面の
像を第２面上に形成する結像光学系である。以下では第
１面をレチクルＲ，第２面をウエハＷとして説明する。
レチクルＲ上には所定のパターンが形成されている。な
お，レチクルＲの代わりにマスクとしてもよい。反射屈
折光学系は，第１光学系１００と，フィールドミラー対
２００と，第２光学系３００とを有する。
の構成断面図である。この反射屈折光学系は，第１面の
像を第２面上に形成する結像光学系である。以下では第
１面をレチクルＲ，第２面をウエハＷとして説明する。
レチクルＲ上には所定のパターンが形成されている。な
お，レチクルＲの代わりにマスクとしてもよい。反射屈
折光学系は，第１光学系１００と，フィールドミラー対
２００と，第２光学系３００とを有する。
【００２２】第１光学系１００は，正の屈折力を有する
第１レンズ群Ｇ１と，第１レンズ群Ｇ１とウエハＷとの
間の光路中に配置されて，負の屈折力を有する第２レン
ズ群Ｇ２と，第２レンズ群Ｇ２とウエハＷとの間の光路
中に配置された凹面ミラーＭ１と，凹面ミラーＭ１とウ
エハＷとの間の光路中に配置されて，レチクルＲの方向
へ向かう光束をウエハＷの方向に向けて反射する光路分
離用のミラーＭ２とを有する。第１光学系１００は，レ
チクルＲの中間像を形成する。
第１レンズ群Ｇ１と，第１レンズ群Ｇ１とウエハＷとの
間の光路中に配置されて，負の屈折力を有する第２レン
ズ群Ｇ２と，第２レンズ群Ｇ２とウエハＷとの間の光路
中に配置された凹面ミラーＭ１と，凹面ミラーＭ１とウ
エハＷとの間の光路中に配置されて，レチクルＲの方向
へ向かう光束をウエハＷの方向に向けて反射する光路分
離用のミラーＭ２とを有する。第１光学系１００は，レ
チクルＲの中間像を形成する。
【００２３】フィールドミラー対２００は，ミラーＭ２
とウエハＷとの間の光路中に配置されており，少なくと
も１組のフィールドミラー対からなる。図１に示す例で
は，フィールドミラー対２００は，共に凹面形状のミラ
ーＭ３，凹面ミラーＭ４とから構成されている。凹面ミ
ラーＭ４は，レチクルＲと凹面ミラーＭ１との間の空間
に配置されて第２光学系３００へ光を反射する。なお，
フィールドミラー対２００を構成するミラーはいずれも
平面または凹面形状を有することが好ましい。
とウエハＷとの間の光路中に配置されており，少なくと
も１組のフィールドミラー対からなる。図１に示す例で
は，フィールドミラー対２００は，共に凹面形状のミラ
ーＭ３，凹面ミラーＭ４とから構成されている。凹面ミ
ラーＭ４は，レチクルＲと凹面ミラーＭ１との間の空間
に配置されて第２光学系３００へ光を反射する。なお，
フィールドミラー対２００を構成するミラーはいずれも
平面または凹面形状を有することが好ましい。
【００２４】第２光学系３００は，フィールドミラー対
２００とウエハＷとの間の光路中に配置されて，開口絞
りＡＳを含み，正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３を
有する。また，第２光学系３００は，第１光学系１００
が形成した中間像からの光に基づいてレチクルＲ上のパ
ターンの縮小像をウエハＷ上に形成する。
２００とウエハＷとの間の光路中に配置されて，開口絞
りＡＳを含み，正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３を
有する。また，第２光学系３００は，第１光学系１００
が形成した中間像からの光に基づいてレチクルＲ上のパ
ターンの縮小像をウエハＷ上に形成する。
【００２５】反射屈折光学系を構成する光学部材は全て
単一光軸ＡＸ上に配置されており，レチクルＲ上に光軸
から外れた視野を有し，かつウエハＷ上の光軸から外れ
た領域内にレチクルＲの縮小像を形成する。
単一光軸ＡＸ上に配置されており，レチクルＲ上に光軸
から外れた視野を有し，かつウエハＷ上の光軸から外れ
た領域内にレチクルＲの縮小像を形成する。
【００２６】図１に示すように，レチクルＲ上で光軸Ａ
Ｘ外から発した光束は第１光学系１００の第１レンズ群
Ｇ１，および第２レンズ群Ｇ２によって第１ミラーＭ１
に導かれる。第１ミラーＭ１で反射された光束は，再び
第２レンズ群Ｇ２を通り，レチクルＲ方向に進む。図１
に示す例では第２レンズ群Ｇ２は１枚のレンズにより構
成され，光束はこのレンズを往復透過する。その後光束
は，第１レンズ群Ｇ１のうち最もウエハＷ側のレンズの
近傍に配置されたミラーＭ２で反射され，中間像を形成
する。
Ｘ外から発した光束は第１光学系１００の第１レンズ群
Ｇ１，および第２レンズ群Ｇ２によって第１ミラーＭ１
に導かれる。第１ミラーＭ１で反射された光束は，再び
第２レンズ群Ｇ２を通り，レチクルＲ方向に進む。図１
に示す例では第２レンズ群Ｇ２は１枚のレンズにより構
成され，光束はこのレンズを往復透過する。その後光束
は，第１レンズ群Ｇ１のうち最もウエハＷ側のレンズの
近傍に配置されたミラーＭ２で反射され，中間像を形成
する。
【００２７】中間像からの光束はフィールドミラー対２
００の一方のミラーＭ３によりレチクルＲの方向に向け
て反射された後，他方の凹面ミラーＭ４により再びウエ
ハＷの方向に反射され，第２光学系３００へ入射する。
フィールドミラー対２００により，光軸ＡＸから遠ざか
ろうとする光束を再び光軸ＡＸ方向に向けて，光軸ＡＸ
からの光線高を低くして第２光学系３００へ入射させる
ことができる。
００の一方のミラーＭ３によりレチクルＲの方向に向け
て反射された後，他方の凹面ミラーＭ４により再びウエ
ハＷの方向に反射され，第２光学系３００へ入射する。
フィールドミラー対２００により，光軸ＡＸから遠ざか
ろうとする光束を再び光軸ＡＸ方向に向けて，光軸ＡＸ
からの光線高を低くして第２光学系３００へ入射させる
ことができる。
【００２８】第２結像光学系３００に入った光束は，開
口絞りＡＳにより光束径を制限されると共に，第３レン
ズ群Ｇ３により収束され，レチクルＲ上のパターンの縮
小像をウエハＷ上に形成する。
口絞りＡＳにより光束径を制限されると共に，第３レン
ズ群Ｇ３により収束され，レチクルＲ上のパターンの縮
小像をウエハＷ上に形成する。
【００２９】図２は上述の反射屈折光学系により形成さ
れるウエハＷ面上での露光領域を説明する図である。図
２において，光軸ＡＸを中心とする半径Ａの円は光束が
通らない遮光部である。この円の外周部にある幅Ｂの円
環部は光軸ＡＸから外れた軸外光線が到達する露光可能
領域である。そのうち，幅Ｘ，長さＹの円弧状の領域を
実露光領域とできる。スキャン露光においては幅Ｘの方
向にスキャンすることで大きな露光エリアを実現でき
る。
れるウエハＷ面上での露光領域を説明する図である。図
２において，光軸ＡＸを中心とする半径Ａの円は光束が
通らない遮光部である。この円の外周部にある幅Ｂの円
環部は光軸ＡＸから外れた軸外光線が到達する露光可能
領域である。そのうち，幅Ｘ，長さＹの円弧状の領域を
実露光領域とできる。スキャン露光においては幅Ｘの方
向にスキャンすることで大きな露光エリアを実現でき
る。
【００３０】次に本発明にかかる反射屈折光学系の数値
実施例について説明する。 ［第１実施例］図３は第１実施例の反射屈折光学系の構
成断面図である。本実施例の反射屈折光学系は，光束の
通る順に，レチクルＲの中間像を形成する第１光学系１
００と，フィールドミラー対２００と，中間像からの光
に基づいてレチクルＲの像をウエハＷ上に形成する第２
光学系３００を有する。第１光学系１００は，レチクル
Ｒ側から光路に沿って順に，２枚の凸レンズからなる第
１レンズ群Ｇ１と，１枚の凹レンズからなる第２レンズ
群Ｇ２と，凹面ミラーＭ１と，凸面形状の光路分離用の
ミラーＭ２とを有する。
実施例について説明する。 ［第１実施例］図３は第１実施例の反射屈折光学系の構
成断面図である。本実施例の反射屈折光学系は，光束の
通る順に，レチクルＲの中間像を形成する第１光学系１
００と，フィールドミラー対２００と，中間像からの光
に基づいてレチクルＲの像をウエハＷ上に形成する第２
光学系３００を有する。第１光学系１００は，レチクル
Ｒ側から光路に沿って順に，２枚の凸レンズからなる第
１レンズ群Ｇ１と，１枚の凹レンズからなる第２レンズ
群Ｇ２と，凹面ミラーＭ１と，凸面形状の光路分離用の
ミラーＭ２とを有する。
【００３１】フィールドミラー対２００はミラーＭ２と
ウエハＷとの間の光路中に配置されており，凹面ミラー
Ｍ３，Ｍ４を有する。凹面ミラーＭ４は，レチクルＲと
凹面ミラーＭ１との間の空間に配置されて第２光学系３
００へ光を反射する。第２光学系３００は，開口絞りＡ
Ｓを含み，全体で正の屈折力をもつ第３レンズ群Ｇ３を
有する。
ウエハＷとの間の光路中に配置されており，凹面ミラー
Ｍ３，Ｍ４を有する。凹面ミラーＭ４は，レチクルＲと
凹面ミラーＭ１との間の空間に配置されて第２光学系３
００へ光を反射する。第２光学系３００は，開口絞りＡ
Ｓを含み，全体で正の屈折力をもつ第３レンズ群Ｇ３を
有する。
【００３２】反射屈折光学系を構成する光学部材は全て
単一光軸ＡＸ上に配置されており，レチクルＲ上に光軸
から外れた視野を有し，かつウエハＷ上の光軸から外れ
た領域内にレチクルＲの縮小像を形成する。また，屈折
光学材料は全て蛍石からなる。
単一光軸ＡＸ上に配置されており，レチクルＲ上に光軸
から外れた視野を有し，かつウエハＷ上の光軸から外れ
た領域内にレチクルＲの縮小像を形成する。また，屈折
光学材料は全て蛍石からなる。
【００３３】第１実施例にかかる反射屈折光学系の諸元
値を表１に示す。表１において，ＮＡはウエハＷ側の開
口数，λは基準波長，ｄ０はレチクルＲ面から最もレチ
クルＲ面側の光学面までの距離，ＷＤは最もウエハＷ面
側の光学面からウエハＷ面までの距離を示す。番号は，
レチクルＲ側からの光路に沿った順のレンズ，反射面の
番号を示す。各レンズにおいて光路順に先に通る面を前
面，後に通る面を後面としている。ＣＸは凸面，ＣＣは
凹面を意味する。Ａ（１）〜Ａ（７）は非球面を意味
し，ＡＰＥＲＴＵＲＥ ＳＴＯＰは開口絞りを意味す
る。
値を表１に示す。表１において，ＮＡはウエハＷ側の開
口数，λは基準波長，ｄ０はレチクルＲ面から最もレチ
クルＲ面側の光学面までの距離，ＷＤは最もウエハＷ面
側の光学面からウエハＷ面までの距離を示す。番号は，
レチクルＲ側からの光路に沿った順のレンズ，反射面の
番号を示す。各レンズにおいて光路順に先に通る面を前
面，後に通る面を後面としている。ＣＸは凸面，ＣＣは
凹面を意味する。Ａ（１）〜Ａ（７）は非球面を意味
し，ＡＰＥＲＴＵＲＥ ＳＴＯＰは開口絞りを意味す
る。
【００３４】各面の非球面データを表２に示す。非球面
は，光軸に垂直な方向の高さをｙとし，非球面の頂点に
おける接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの
光軸に沿った距離（サグ量）をＺとし，頂点の曲率半径
をｒとし，円錐係数をＫとし，ｎ次の非球面係数をＡ〜
Ｆとしたとき，以下の数式で表される。表２中のＣＵＲ
Ｖ＝１／ｒである。 Ｚ＝（ｙ2／ｒ）／[１＋｛１−（１＋Ｋ）・ｙ2／ｒ2｝
1/2]＋Ａ・ｙ4＋Ｂ・ｙ6 ＋Ｃ・ｙ8＋Ｄ・ｙ10＋Ｅ・ｙ
12＋Ｆ・ｙ14 ここで，本実施例の諸元値における曲率半径，間隔の単
位の一例としてｍｍを用いることができる。基準波長に
おける蛍石の屈折率は１．５５９３０６６６であり，分
散（ｄｎ／ｄλ）は−２．６Ｅ−６／ｐｍである。
は，光軸に垂直な方向の高さをｙとし，非球面の頂点に
おける接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの
光軸に沿った距離（サグ量）をＺとし，頂点の曲率半径
をｒとし，円錐係数をＫとし，ｎ次の非球面係数をＡ〜
Ｆとしたとき，以下の数式で表される。表２中のＣＵＲ
Ｖ＝１／ｒである。 Ｚ＝（ｙ2／ｒ）／[１＋｛１−（１＋Ｋ）・ｙ2／ｒ2｝
1/2]＋Ａ・ｙ4＋Ｂ・ｙ6 ＋Ｃ・ｙ8＋Ｄ・ｙ10＋Ｅ・ｙ
12＋Ｆ・ｙ14 ここで，本実施例の諸元値における曲率半径，間隔の単
位の一例としてｍｍを用いることができる。基準波長に
おける蛍石の屈折率は１．５５９３０６６６であり，分
散（ｄｎ／ｄλ）は−２．６Ｅ−６／ｐｍである。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】図４に，本実施例の反射屈折光学系の子午
方向（ＴＡＮＧＥＮＴＩＡＬ方向）及び球欠方向（ＳＡ
ＧＩＴＡＬ方向）における横収差（コマ収差）を示す。
図４において，ＩＭは像高を表わし，ＩＭ＝８．７５，
ＩＭ＝１１．５，及び最大像高のＩＭ＝１４．２５，の
３つの点における収差を示す。図中，実線は基準波長１
５７．６２ｎｍ，点線は基準波長＋０．４ｐｍ，一点鎖
線は基準波長−０．４ｐｍでの収差をそれぞれ示してい
る。各収差図より明らかなとおり，本実施例の反射屈折
光学系は，各像高において，良好な収差補正がなされ，
特に±０．４ｐｍという波長域にわたり良好に色収差補
正が達成されている。
方向（ＴＡＮＧＥＮＴＩＡＬ方向）及び球欠方向（ＳＡ
ＧＩＴＡＬ方向）における横収差（コマ収差）を示す。
図４において，ＩＭは像高を表わし，ＩＭ＝８．７５，
ＩＭ＝１１．５，及び最大像高のＩＭ＝１４．２５，の
３つの点における収差を示す。図中，実線は基準波長１
５７．６２ｎｍ，点線は基準波長＋０．４ｐｍ，一点鎖
線は基準波長−０．４ｐｍでの収差をそれぞれ示してい
る。各収差図より明らかなとおり，本実施例の反射屈折
光学系は，各像高において，良好な収差補正がなされ，
特に±０．４ｐｍという波長域にわたり良好に色収差補
正が達成されている。
【００３８】本実施例により形成される露光領域は，円
弧型露光エリアとなり，その大きさは図２に示した記号
を用いて表すと，Ａ＝８．７５，Ｂ＝５．５，Ｘ＝４，
Ｙ＝２２となる。以上よりわかるように本実施例では，
大きな露光エリアを確保できる。なお，像高，露光エリ
アの単位は，表１において曲率半径，間隔の単位として
ｍｍを採用した場合にはｍｍである。なお，以下の実施
例においても本実施例と同様の記号を用いる。
弧型露光エリアとなり，その大きさは図２に示した記号
を用いて表すと，Ａ＝８．７５，Ｂ＝５．５，Ｘ＝４，
Ｙ＝２２となる。以上よりわかるように本実施例では，
大きな露光エリアを確保できる。なお，像高，露光エリ
アの単位は，表１において曲率半径，間隔の単位として
ｍｍを採用した場合にはｍｍである。なお，以下の実施
例においても本実施例と同様の記号を用いる。
【００３９】［第２実施例］図５は第２実施例の反射屈
折光学系の構成断面図である。本実施例の反射屈折光学
系は，光束の通る順に，レチクルＲの中間像を形成する
第１光学系１００と，フィールドミラー対２００と，中
間像からの光に基づいてレチクルＲの像をウエハＷ上に
形成する第２光学系３００を有する。第１光学系１００
は，レチクルＲ側から光路に沿って順に，２枚の凸レン
ズからなる第１レンズ群Ｇ１と，１枚の凹レンズからな
る第２レンズ群Ｇ２と，凹面ミラーＭ１と，凸面形状の
光路分離用のミラーＭ２とを有する。
折光学系の構成断面図である。本実施例の反射屈折光学
系は，光束の通る順に，レチクルＲの中間像を形成する
第１光学系１００と，フィールドミラー対２００と，中
間像からの光に基づいてレチクルＲの像をウエハＷ上に
形成する第２光学系３００を有する。第１光学系１００
は，レチクルＲ側から光路に沿って順に，２枚の凸レン
ズからなる第１レンズ群Ｇ１と，１枚の凹レンズからな
る第２レンズ群Ｇ２と，凹面ミラーＭ１と，凸面形状の
光路分離用のミラーＭ２とを有する。
【００４０】フィールドミラー対２００はミラーＭ２と
ウエハＷとの間の光路中に配置されており，凹面ミラー
Ｍ３，Ｍ４を有する。凹面ミラーＭ４は，レチクルＲと
凹面ミラーＭ１との間の空間に配置されて第２光学系３
００へ光を反射する。第２光学系３００は，開口絞りＡ
Ｓを含み，全体で正の屈折力をもつ第３レンズ群Ｇ３を
有する。
ウエハＷとの間の光路中に配置されており，凹面ミラー
Ｍ３，Ｍ４を有する。凹面ミラーＭ４は，レチクルＲと
凹面ミラーＭ１との間の空間に配置されて第２光学系３
００へ光を反射する。第２光学系３００は，開口絞りＡ
Ｓを含み，全体で正の屈折力をもつ第３レンズ群Ｇ３を
有する。
【００４１】反射屈折光学系を構成する光学部材は全て
単一光軸ＡＸ上に配置されており，レチクルＲ上に光軸
から外れた視野を有し，かつウエハＷ上の光軸から外れ
た領域内にレチクルＲの縮小像を形成する。また，屈折
光学材料は全て蛍石からなる。
単一光軸ＡＸ上に配置されており，レチクルＲ上に光軸
から外れた視野を有し，かつウエハＷ上の光軸から外れ
た領域内にレチクルＲの縮小像を形成する。また，屈折
光学材料は全て蛍石からなる。
【００４２】第２実施例にかかる反射屈折光学系の諸元
値を表３に示す。各面の非球面データを表４に示す。表
３，表４における記号の定義はそれぞれ表１，表２と同
様である。ここで，本実施例の諸元値における曲率半
径，間隔の単位の一例としてｍｍを用いることができ
る。
値を表３に示す。各面の非球面データを表４に示す。表
３，表４における記号の定義はそれぞれ表１，表２と同
様である。ここで，本実施例の諸元値における曲率半
径，間隔の単位の一例としてｍｍを用いることができ
る。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】図６に，本実施例の反射屈折光学系の子午
方向（ＴＡＮＧＥＮＴＩＡＬ方向）及び球欠方向（ＳＡ
ＧＩＴＡＬ方向）における横収差（コマ収差）を示す。
図６において，ＩＭは像高を表わし，ＩＭ＝９．１，Ｉ
Ｍ＝１１．８５，及び最大像高のＩＭ＝１４．６，の３
つの点における収差を示す。図中，実線は基準波長１５
７．６２ｎｍ，点線は基準波長＋０．４ｐｍ，一点鎖線
は基準波長−０．４ｐｍでの収差をそれぞれ示してい
る。各収差図より明らかなとおり，本実施例の反射屈折
光学系は，各像高において，良好な収差補正がなされて
いる。特に±０．４ｐｍという波長域にわたり良好に色
収差補正が達成されている。
方向（ＴＡＮＧＥＮＴＩＡＬ方向）及び球欠方向（ＳＡ
ＧＩＴＡＬ方向）における横収差（コマ収差）を示す。
図６において，ＩＭは像高を表わし，ＩＭ＝９．１，Ｉ
Ｍ＝１１．８５，及び最大像高のＩＭ＝１４．６，の３
つの点における収差を示す。図中，実線は基準波長１５
７．６２ｎｍ，点線は基準波長＋０．４ｐｍ，一点鎖線
は基準波長−０．４ｐｍでの収差をそれぞれ示してい
る。各収差図より明らかなとおり，本実施例の反射屈折
光学系は，各像高において，良好な収差補正がなされて
いる。特に±０．４ｐｍという波長域にわたり良好に色
収差補正が達成されている。
【００４６】本実施例により形成される露光領域は，円
弧型露光エリアとなり，その大きさは図２に示した記号
を用いて表すと，Ａ＝９．１，Ｂ＝５．５，Ｘ＝４，Ｙ
＝２２となる。以上よりわかるように本実施例において
も，大きな露光エリアを確保できる。なお，像高，露光
エリアの単位は，表３において曲率半径，間隔の単位と
してｍｍを採用した場合にはｍｍである。
弧型露光エリアとなり，その大きさは図２に示した記号
を用いて表すと，Ａ＝９．１，Ｂ＝５．５，Ｘ＝４，Ｙ
＝２２となる。以上よりわかるように本実施例において
も，大きな露光エリアを確保できる。なお，像高，露光
エリアの単位は，表３において曲率半径，間隔の単位と
してｍｍを採用した場合にはｍｍである。
【００４７】以上より，上記第１，第２実施例の反射屈
折光学系は共に，以下に述べる多数の長所を有する。フ
ィールドレンズの代わりにフィールドミラーを用いたこ
とにより，製作が容易になり，熱的変化による収差発生
量を小さく抑えることができる。凹面ミラーを含む反射
屈折光学系を採用し，０．８４という高開口数をもちな
がら良好な収差補正がなされている。特に，屈折光学材
料が蛍石のみであるにもかかわらず，±０．４ｐｍとい
う波長域にわたり良好に色収差補正が達成されている。
蛍石のみでレンズを構成しているため，極紫外領域の波
長を有する光源にも適用可能である。よって，レチクル
上のパターンを高解像にウエハ上に形成することが可能
である。また，大きな露光エリアを確保できるので，良
好なスループットを得ることができる。
折光学系は共に，以下に述べる多数の長所を有する。フ
ィールドレンズの代わりにフィールドミラーを用いたこ
とにより，製作が容易になり，熱的変化による収差発生
量を小さく抑えることができる。凹面ミラーを含む反射
屈折光学系を採用し，０．８４という高開口数をもちな
がら良好な収差補正がなされている。特に，屈折光学材
料が蛍石のみであるにもかかわらず，±０．４ｐｍとい
う波長域にわたり良好に色収差補正が達成されている。
蛍石のみでレンズを構成しているため，極紫外領域の波
長を有する光源にも適用可能である。よって，レチクル
上のパターンを高解像にウエハ上に形成することが可能
である。また，大きな露光エリアを確保できるので，良
好なスループットを得ることができる。
【００４８】図７は本発明の実施の形態に係る反射屈折
光学系を適用した投影光学系を備えた投影露光装置の全
体構成を概略的に示す図である。なお，図７において，
投影光学系を構成する投影光学系８の光軸ＡＸに平行に
Ｚ軸を，光軸ＡＸに垂直な面内において図７の紙面に平
行にＸ軸を，紙面に垂直にＹ軸を設定している。また，
投影光学系８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レチクルＲが配置され，投影光学系
８の像面には，基板としてのフォトレジストが塗布され
たウエハＷが配置されている。
光学系を適用した投影光学系を備えた投影露光装置の全
体構成を概略的に示す図である。なお，図７において，
投影光学系を構成する投影光学系８の光軸ＡＸに平行に
Ｚ軸を，光軸ＡＸに垂直な面内において図７の紙面に平
行にＸ軸を，紙面に垂直にＹ軸を設定している。また，
投影光学系８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レチクルＲが配置され，投影光学系
８の像面には，基板としてのフォトレジストが塗布され
たウエハＷが配置されている。
【００４９】光源１から射出された光は，照明光学系２
を介して，所定のパターンが形成されたレチクルＲを均
一に照明する。光源１から照明光学系２までの光路に
は，必要に応じて光路を変更するための１つ又は複数の
折り曲げミラーが配置される。
を介して，所定のパターンが形成されたレチクルＲを均
一に照明する。光源１から照明光学系２までの光路に
は，必要に応じて光路を変更するための１つ又は複数の
折り曲げミラーが配置される。
【００５０】また，照明光学系２は，例えば露光光の照
度分布を均一化するためのフライアイレンズや内面反射
型インテグレータからなり，所定のサイズ・形状の面光
源を形成するオプティカルインテグレータや，レチクル
Ｒ上での照明領域のサイズ・形状を規定するための可変
視野絞り（レチクルブラインド），この視野絞りの像を
レチクル上へ投影する視野絞り結像光学系などの光学系
を有する。なお，光源１から視野絞りまでの光学系とし
て，例えば米国特許第５，３４５，２９２号に開示され
た照明光学系を適用することができる。
度分布を均一化するためのフライアイレンズや内面反射
型インテグレータからなり，所定のサイズ・形状の面光
源を形成するオプティカルインテグレータや，レチクル
Ｒ上での照明領域のサイズ・形状を規定するための可変
視野絞り（レチクルブラインド），この視野絞りの像を
レチクル上へ投影する視野絞り結像光学系などの光学系
を有する。なお，光源１から視野絞りまでの光学系とし
て，例えば米国特許第５，３４５，２９２号に開示され
た照明光学系を適用することができる。
【００５１】レチクルＲは，レチクルホルダ４を介し
て，レチクルステージ５上においてＸＹ平面に平行に保
持されている。レチクルＲには転写すべきパターンが形
成されており，照明光学系２からの光で照明される。レ
チクルステージ５は，図示を省略した駆動系の作用によ
り，レチクル面（すなわちＸＹ平面）に沿って二次元的
に移動可能であり，その位置座標はレチクル移動鏡６を
用いた干渉計７によって計測され且つ位置制御されるよ
うに構成されている。
て，レチクルステージ５上においてＸＹ平面に平行に保
持されている。レチクルＲには転写すべきパターンが形
成されており，照明光学系２からの光で照明される。レ
チクルステージ５は，図示を省略した駆動系の作用によ
り，レチクル面（すなわちＸＹ平面）に沿って二次元的
に移動可能であり，その位置座標はレチクル移動鏡６を
用いた干渉計７によって計測され且つ位置制御されるよ
うに構成されている。
【００５２】レチクルＲに形成されたパターンからの光
は，投影光学系８を介して，感光性基板であるウエハＷ
上にパターン像を形成する。ウエハＷは，ウエハホルダ
１０を介して，ウエハステージ１１上においてＸＹ平面
に平行に保持されている。そして，レチクルＲ上での照
明領域と実質的に相似形状の露光領域にパターン像が形
成される。
は，投影光学系８を介して，感光性基板であるウエハＷ
上にパターン像を形成する。ウエハＷは，ウエハホルダ
１０を介して，ウエハステージ１１上においてＸＹ平面
に平行に保持されている。そして，レチクルＲ上での照
明領域と実質的に相似形状の露光領域にパターン像が形
成される。
【００５３】ウエハステージ１１は，図示を省略した駆
動系の作用によりウエハ面（すなわちＸＹ平面）に沿っ
て二次元的に移動可能であり，その位置座標はウエハ移
動鏡１２を用いた干渉計１３によって計測され且つ位置
制御されるように構成されている。
動系の作用によりウエハ面（すなわちＸＹ平面）に沿っ
て二次元的に移動可能であり，その位置座標はウエハ移
動鏡１２を用いた干渉計１３によって計測され且つ位置
制御されるように構成されている。
【００５４】投影光学系８によって規定されるレチクル
Ｒ上の視野領域（照明領域）及びウエハＷ上の投影領域
（露光領域）は，Ｘ方向に沿って短辺を有する長方形状
あるいはＸ方向に狭い幅を有する円弧形状である。従っ
て，駆動系及び干渉計７，１３などを用いてレチクルＲ
及びウエハＷの位置合わせを行い，図示無きオートフォ
ーカス／オートレベリング系を用いてウエハＷを投影光
学系の結像面に位置決めする。そして，この露光領域及
び照明領域の短辺方向すなわちＸ方向に沿ってレチクル
テージ５とウエハステージ１１とを，ひいてはレチクル
ＲとウエハＷとを同期的に移動（走査）させる。これに
より，ウエハＷ上には露光領域の長辺に等しい幅を有し
且つウエハＷの走査量（移動量）に応じた長さを有する
領域に対してレチクルパターンが走査露光される。
Ｒ上の視野領域（照明領域）及びウエハＷ上の投影領域
（露光領域）は，Ｘ方向に沿って短辺を有する長方形状
あるいはＸ方向に狭い幅を有する円弧形状である。従っ
て，駆動系及び干渉計７，１３などを用いてレチクルＲ
及びウエハＷの位置合わせを行い，図示無きオートフォ
ーカス／オートレベリング系を用いてウエハＷを投影光
学系の結像面に位置決めする。そして，この露光領域及
び照明領域の短辺方向すなわちＸ方向に沿ってレチクル
テージ５とウエハステージ１１とを，ひいてはレチクル
ＲとウエハＷとを同期的に移動（走査）させる。これに
より，ウエハＷ上には露光領域の長辺に等しい幅を有し
且つウエハＷの走査量（移動量）に応じた長さを有する
領域に対してレチクルパターンが走査露光される。
【００５５】なお，光源１からウエハＷまでの光路の全
体にわたって，露光光がほとんど吸収されることのない
窒素やヘリウムガスなどの不活性ガスの雰囲気が形成さ
れている。
体にわたって，露光光がほとんど吸収されることのない
窒素やヘリウムガスなどの不活性ガスの雰囲気が形成さ
れている。
【００５６】以上，添付図面を参照しながら本発明にか
かる好適な実施形態について説明したが，本発明はかか
る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であ
れば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内
において，各種の変更例または修正例に想到し得ること
は明らかであり，それらについても当然に本発明の技術
的範囲に属するものと了解される。
かる好適な実施形態について説明したが，本発明はかか
る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であ
れば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内
において，各種の変更例または修正例に想到し得ること
は明らかであり，それらについても当然に本発明の技術
的範囲に属するものと了解される。
【００５７】例えば，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エハ上に転
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，レチクルまたはマスクを製造するためにガラ
ス基板またはシリコンウエハなどに回路パターンを転写
する露光装置にも，本発明を適用することができる。
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エハ上に転
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，レチクルまたはマスクを製造するためにガラ
ス基板またはシリコンウエハなどに回路パターンを転写
する露光装置にも，本発明を適用することができる。
【００５８】
【発明の効果】以上，詳細に説明したように本発明によ
れば，大径のフィールドレンズを用いることなく，極紫
外領域においても良好に収差補正され，微細なパターン
を高解像に投影可能な反射屈折光学系を提供できる。ま
た，本発明によれば，極めて微細化された投影原版のパ
ターンの像を基板上に良好に投影露光可能な投影露光装
置を提供でき，微細な回路パターンを高解像に形成する
ことができる。
れば，大径のフィールドレンズを用いることなく，極紫
外領域においても良好に収差補正され，微細なパターン
を高解像に投影可能な反射屈折光学系を提供できる。ま
た，本発明によれば，極めて微細化された投影原版のパ
ターンの像を基板上に良好に投影露光可能な投影露光装
置を提供でき，微細な回路パターンを高解像に形成する
ことができる。
【図１】 本発明の実施の形態に係る反射屈折光学系の
構成断面図である。
構成断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係る反射屈折光学系に
より形成される露光領域を説明する図である。
より形成される露光領域を説明する図である。
【図３】 本発明の第１実施例の反射屈折光学系の構成
断面図である。
断面図である。
【図４】 第１実施例の反射屈折光学系の横収差図であ
る。
る。
【図５】 本発明の第２実施例の反射屈折光学系の構成
断面図である。
断面図である。
【図６】 第２実施例の反射屈折光学系の横収差図であ
る。
る。
【図７】 本発明の実施の形態に係る投影露光装置の概
略構成図である。
略構成図である。
１ 光源
２ 照明光学系
４ レチクルホルダ
５ レチクルステージ
６ レチクル移動鏡
７，１３ 干渉計
８ 投影光学系（反射屈折光学系）
１０ ウエハホルダ
１１ ウエハステージ
１２ ウエハ移動鏡
１００ 第１光学系
２００ フィールドミラー対
３００ 第２光学系
ＡＳ 開口絞り
ＡＸ 光軸
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｍ１，Ｍ４ 凹面ミラー
Ｍ２，Ｍ３ ミラー
Ｒ レチクル
Ｗ ウエハ
Claims (9)
- 【請求項１】 第１面の像を第２面上に形成する反射屈
折光学系であって，少なくとも１つの凹面ミラーと，少
なくとも１つの光路分離用のミラーとを備え，前記第１
面の中間像を形成する第１光学系と；前記中間像からの
光に基づいて前記第１面の像を前記第２面上に形成する
第２光学系と；前記第１面と前記凹面ミラーのうちの１
つとの間の空間に配置されて前記第２光学系へ光を反射
する凹面形状のミラーを有するフィールドミラー対と；
を備えることを特徴とする反射屈折光学系。 - 【請求項２】 第１面の像を第２面上に形成する反射屈
折光学系であって，正の屈折力を有する第１レンズ群
と；前記第１レンズ群と前記第２面との間の光路中に配
置されて，負の屈折力を有する第２レンズ群と；前記第
２レンズ群と前記第２面との間の光路中に配置された凹
面形状の第１ミラーと；前記第１ミラーと前記第２面と
の間の光路中に配置されて，前記第１面の方向へ向かう
光束を前記第２面の方向に向けて反射する第２ミラー
と；前記第２ミラーと前記第２面との間の光路中に配置
された少なくとも１組のフィールドミラー対と；前記フ
ィールドミラー対と前記第２面との間の光路中に配置さ
れて，開口絞りを含み，正の屈折力を有する第３レンズ
群と；を備え，前記フィールドミラー対は，前記第１面
と前記第１ミラーとの間の空間に配置されて，前記第３
レンズ群へ向けて光を反射する凹面形状のミラーを有す
ることを特徴とする反射屈折光学系。 - 【請求項３】 前記反射屈折光学系を構成する光学部材
は全て単一光軸上に配置されることを特徴とする請求項
１または２に記載の反射屈折光学系 - 【請求項４】 前記第１面上に光軸から外れた視野を有
し，かつ前記第２面上の光軸から外れた領域内に前記像
を形成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一
項に記載の反射屈折光学系。 - 【請求項５】 前記第１面の縮小像を第２面上に形成す
ることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載
の反射屈折光学系。 - 【請求項６】 前記フィールドミラー対を構成するミラ
ーは，いずれも平面または凹面形状を有することを特徴
とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の反射屈折光
学系。 - 【請求項７】 屈折光学材料は全て蛍石からなることを
特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の反射屈
折光学系。 - 【請求項８】 前記第１面上に配置された所定のパター
ンを有するマスクを照明する照明光学系と，前記所定の
パターンの像を前記第２面上に配置された感光性基板上
へ投影するための請求項１乃至７の何れか一項に記載の
反射屈折光学系と，を備えることを特徴とする投影露光
装置。 - 【請求項９】 前記反射屈折光学系は，前記第２面上の
光軸から外れた領域に長方形状または円弧形状の露光領
域を形成することを特徴とする請求項８に記載の投影露
光装置。
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