JP2003297729A - Projection optical system, exposure apparatus, and method of exposure - Google Patents

Projection optical system, exposure apparatus, and method of exposure

Info

Publication number
JP2003297729A
JP2003297729A JP2002101096A JP2002101096A JP2003297729A JP 2003297729 A JP2003297729 A JP 2003297729A JP 2002101096 A JP2002101096 A JP 2002101096A JP 2002101096 A JP2002101096 A JP 2002101096A JP 2003297729 A JP2003297729 A JP 2003297729A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
projection optical
axis
crystal
fluorite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002101096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Omura
泰弘 大村
Toshihiko Ozawa
稔彦 小澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2002101096A priority Critical patent/JP2003297729A/en
Priority to PCT/JP2003/004142 priority patent/WO2003088330A1/en
Priority to AU2003221102A priority patent/AU2003221102A1/en
Priority to TW092107622A priority patent/TW200402603A/en
Publication of JP2003297729A publication Critical patent/JP2003297729A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/08—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of polarising materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7095—Materials, e.g. materials for housing, stage or other support having particular properties, e.g. weight, strength, conductivity, thermal expansion coefficient
    • G03F7/70958—Optical materials or coatings, e.g. with particular transmittance, reflectance or anti-reflection properties
    • G03F7/70966—Birefringence

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection optical system which has preferable optical performance while being substantially unaffected by double refraction even when, for example, a crystalline substance such as fluorite having intrinsic double refraction is used. <P>SOLUTION: The projection optical system includes a crystal transmission member made of a crystal material and forms the image of a first surface (R) on a second surface (W). The system comprises a phase correction member (PC) which transmits light to correct a phase difference between intersecting polarized light components caused by the crystal transmission member. The phase correction member is made of an uniaxial crystal and has an optical axis formed so as to substantially coincide with an optical axis (AX1) of the optical system. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、投影光学系、露光
装置および露光方法に関し、特に半導体素子や液晶表示
素子などのマイクロデバイスをフォトリソグラフィ工程
で製造する際に使用される露光装置に好適な投影光学系
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection optical system, an exposure apparatus and an exposure method, and is particularly suitable for an exposure apparatus used when manufacturing microdevices such as semiconductor elements and liquid crystal display elements in a photolithography process. The present invention relates to a projection optical system.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路や液晶ディスプレイ等の
電子デバイス（マイクロデバイス）の微細パターンの形
成に際して、形成すべきパターンを４〜５倍程度に比例
拡大して描画したフォトマスク（レチクルとも呼ぶ）の
パターンを、投影露光装置を用いてウェハ等の感光性基
板（被露光基板）上に縮小露光転写する方法が用いられ
ている。この種の投影露光装置では、半導体集積回路の
微細化に対応するために、その露光波長が短波長側へシ
フトし続けている。2. Description of the Related Art When forming a fine pattern of an electronic device (microdevice) such as a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display, a photomask (also called a reticle) is formed by proportionally enlarging a pattern to be formed by about 4 to 5 times. There is used a method in which the pattern (1) is reduced and exposed and transferred onto a photosensitive substrate (substrate to be exposed) such as a wafer using a projection exposure apparatus. In this type of projection exposure apparatus, the exposure wavelength thereof continues to shift to the short wavelength side in order to cope with the miniaturization of semiconductor integrated circuits.

【０００３】現在、露光波長はＫｒＦエキシマレーザー
の２４８ｎｍが主流となっているが、より短波長のＡｒ
Ｆエキシマレーザーの１９３ｎｍも実用化段階に入りつ
つある。さらに、波長１５７ｎｍのＦ2レーザーや波長
１４６ｎｍのＫｒ2レーザー、波長１２６ｎｍのＡｒ2レ
ーザー等の、いわゆる真空紫外域と呼ばれる波長帯の光
を供給する光源を使用する投影露光装置の提案も行なわ
れている。また、投影光学系の大開口数（ＮＡ）化によ
っても高解像度化が可能であるため、露光波長の短波長
化のための開発だけでなく、より大きい開口数を有する
投影光学系の開発もなされている。At present, the exposure wavelength is 248 nm of a KrF excimer laser, but the shorter wavelength Ar is used.
193 nm of the F excimer laser is also in the stage of practical application. Further, a projection exposure apparatus using a light source that supplies light in a wavelength band called a so-called vacuum ultraviolet region, such as an F 2 laser having a wavelength of 157 nm, a Kr 2 laser having a wavelength of 146 nm, and an Ar 2 laser having a wavelength of 126 nm has been proposed. ing. Further, since high resolution can be achieved by increasing the numerical aperture (NA) of the projection optical system, not only development for shortening the exposure wavelength but also development of a projection optical system having a larger numerical aperture is possible. Has been done.

【０００４】このように波長の短い紫外域の露光光に対
しては、透過率や均一性の良好な光学材料（レンズ材
料）は限定される。ＡｒＦエキシマレーザーを光源とす
る投影光学系では、レンズ材料として合成石英ガラスも
使用可能であるが、１種類のレンズ材料では色収差の補
正を十分に行うことができないので、一部のレンズにフ
ッ化カルシウム結晶（蛍石）が用いられる。一方、Ｆ2
レーザーを光源とする投影光学系では、使用可能なレン
ズ材料は実質上フッ化カルシウム結晶（蛍石）に限定さ
れる。As described above, with respect to the exposure light in the ultraviolet region having a short wavelength, the optical material (lens material) having good transmittance and uniformity is limited. In a projection optical system using an ArF excimer laser as a light source, synthetic quartz glass can be used as a lens material, but one type of lens material cannot satisfactorily correct chromatic aberration. Calcium crystals (fluorite) are used. On the other hand, F 2
In a projection optical system using a laser as a light source, usable lens materials are substantially limited to calcium fluoride crystals (fluorite).

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】最近、このように波長
の短い紫外線に対しては、立方晶系に属する結晶材料で
あるフッ化カルシウム結晶（蛍石）においても、固有複
屈折が存在することが報告されている。電子デバイスの
製造に用いられる投影光学系のような超高精度の光学系
においては、レンズ材料の複屈折に伴って生じる収差は
致命的であり、複屈折の影響を実質的に回避したレンズ
構成およびレンズ設計の採用が不可欠である。Recently, intrinsic birefringence is present even in calcium fluoride crystal (fluorite), which is a crystal material belonging to the cubic system, with respect to ultraviolet rays having such a short wavelength. Has been reported. In an ultra-high precision optical system such as a projection optical system used for manufacturing an electronic device, the aberration caused by the birefringence of the lens material is fatal, and the lens configuration in which the influence of the birefringence is substantially avoided. And the adoption of lens design is essential.

【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、たとえば蛍石のような固有複屈折を示す結晶
材料を用いても、複屈折の影響を実質的に受けることな
く良好な光学性能を有する投影光学系を提供することを
目的とする。また、本発明では、複屈折の影響を実質的
に受けることなく良好な光学性能を有する投影光学系を
用いて、高解像で高精度な投影露光を行うことのできる
露光装置および露光方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. Even if a crystalline material exhibiting an intrinsic birefringence such as fluorite is used, the present invention is excellent without being substantially affected by birefringence. An object is to provide a projection optical system having optical performance. Further, the present invention provides an exposure apparatus and an exposure method capable of performing high-resolution and high-precision projection exposure by using a projection optical system having good optical performance without being substantially affected by birefringence. The purpose is to provide.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第１発明では、結晶材料で形成された結晶
透過部材を含み、第１面の像を第２面に形成する投影光
学系において、前記結晶透過部材に起因して発生する互
いに直交する偏光成分の間の位相差を補正するための光
透過性の位相補正部材を備えていることを特徴とする投
影光学系を提供する。なお、互いに直交する偏光成分と
しては、光軸を法線とする面内において上記法線を含む
方向（放射方向Ｒ）に振動するＲ偏光成分と、当該Ｒ偏
光成分と直交した振動方向を持つθ偏光成分（上記法線
を軸とした円周方向θに振動方向を有する偏光成分）と
を採用することが好ましい。In order to solve the above-mentioned problems, according to a first aspect of the present invention, a projection for forming an image of a first surface on a second surface, which includes a crystal transmitting member made of a crystalline material. In a projection optical system, an optical system is provided with a light-transmissive phase correction member for correcting a phase difference between mutually orthogonal polarization components caused by the crystal transmission member. To do. The polarization components orthogonal to each other have an R polarization component vibrating in a direction including the normal line (radiation direction R) in a plane having the optical axis as a normal line, and a vibration direction orthogonal to the R polarization component. It is preferable to employ a θ polarization component (a polarization component having a vibration direction in the circumferential direction θ around the normal line).

【０００８】第１発明の好ましい態様によれば、前記位
相補正部材は、一軸性結晶で形成され且つその光学軸が
光学系の光軸とほぼ一致するように形成されている。ま
た、前記結晶透過部材は、蛍石（ＣａＦ2）で形成さ
れ、結晶軸［１１１］または該結晶軸［１１１］と光学
的に等価な結晶軸と光学系の光軸とがほぼ一致するよう
に形成された一対の光透過部材を有し、前記位相補正部
材は、常光に対する屈折率をＮｏとし、異常光に対する
屈折率をＮｅとするとき、Ｎｅ＜Ｎｏを満足する負の一
軸性結晶で形成され且つその光学軸が前記光軸とほぼ一
致するように形成されている。According to a preferred aspect of the first aspect of the invention, the phase correction member is formed of a uniaxial crystal and its optical axis substantially coincides with the optical axis of the optical system. The crystal transmitting member is made of fluorite (CaF 2 ), and the crystal axis [111] or the crystal axis optically equivalent to the crystal axis [111] and the optical axis of the optical system are substantially aligned with each other. The pair of light transmitting members formed in the phase correction member is a negative uniaxial crystal that satisfies Ne <No when the refractive index for ordinary light is No and the refractive index for extraordinary light is Ne. It is formed so that its optical axis substantially coincides with the optical axis.

【０００９】あるいは、前記結晶透過部材のすべては、
蛍石（ＣａＦ2）で形成され、結晶軸［１１１］または
該結晶軸［１１１］と光学的に等価な結晶軸と光学系の
光軸とがほぼ一致するように形成され、前記位相補正部
材は、常光に対する屈折率をＮｏとし、異常光に対する
屈折率をＮｅとするとき、Ｎｅ＜Ｎｏを満足する負の一
軸性結晶で形成され且つその光学軸が前記光軸とほぼ一
致するように形成されていることが好ましい。なお、前
記負の一軸性結晶は、水晶（ＳｉＯ2）またはライカフ
（ＬｉＣａＡｌＦ6）であることが好ましい。Alternatively, all of the crystal permeable members are
The phase correction member is made of fluorite (CaF 2 ) and is formed so that the crystal axis [111] or a crystal axis optically equivalent to the crystal axis [111] and the optical axis of the optical system substantially coincide with each other. Is made of a negative uniaxial crystal satisfying Ne <No, where the refractive index for ordinary light is No and the refractive index for extraordinary light is Ne, and its optical axis is substantially aligned with the optical axis. Is preferably provided. The negative uniaxial crystal is preferably quartz (SiO 2 ) or Leicafu (LiCaAlF 6 ).

【００１０】あるいは、前記結晶透過部材は、蛍石（Ｃ
ａＦ2）で形成され、結晶軸［１００］または該結晶軸
［１００］と光学的に等価な結晶軸と光学系の光軸とが
ほぼ一致するように形成された一対の光透過部材を有
し、前記位相補正部材は、常光に対する屈折率をＮｏと
し、異常光に対する屈折率をＮｅとするとき、Ｎｅ＞Ｎ
ｏを満足する正の一軸性結晶で形成され且つその光学軸
が前記光軸とほぼ一致するように形成されていることが
好ましい。なお、前記正の一軸性結晶は、フッ化マグネ
シウム（ＭｇＦ2）であることが好ましい。Alternatively, the crystal transmitting member is fluorite (C
aF 2 ) and has a pair of light transmitting members formed so that the crystal axis [100] or a crystal axis optically equivalent to the crystal axis [100] and the optical axis of the optical system substantially coincide with each other. When the refractive index of ordinary light is No and the refractive index of extraordinary light is Ne, the phase correction member has Ne> N.
It is preferably formed of a positive uniaxial crystal satisfying o and its optical axis substantially coincides with the optical axis. The positive uniaxial crystal is preferably magnesium fluoride (MgF 2 ).

【００１１】あるいは、前記結晶透過部材は、蛍石（Ｃ
ａＦ2）で形成され、結晶軸［１１０］または該結晶軸
［１１０］と光学的に等価な結晶軸と光学系の光軸とが
ほぼ一致するように形成された一対の光透過部材を有
し、前記位相補正部材は、常光に対する屈折率をＮｏと
し、異常光に対する屈折率をＮｅとするとき、Ｎｅ＜Ｎ
ｏを満足する負の一軸性結晶で形成され且つその光学軸
が前記光軸とほぼ一致するように形成されていることが
好ましい。なお、前記負の一軸性結晶は、水晶（ＳｉＯ
2）またはライカフ（ＬｉＣａＡｌＦ6）であることが好
ましい。Alternatively, the crystal transmitting member is fluorite (C
aF 2 ) and has a pair of light transmitting members formed so that the crystal axis [110] or a crystal axis optically equivalent to the crystal axis [110] and the optical axis of the optical system substantially coincide with each other. However, when the refractive index for ordinary light is No and the refractive index for extraordinary light is Ne, the phase correction member has Ne <N.
It is preferably formed of a negative uniaxial crystal satisfying o and its optical axis substantially coincides with the optical axis. The negative uniaxial crystal is quartz (SiO 2
2 ) or Leicafu (LiCaAlF 6 ).

【００１２】また、第１発明の好ましい態様によれば、
前記位相補正部材は、前記第１面の近傍、前記第２面の
近傍、あるいは前記第１面と光学的に共役な面の近傍に
配置されている。また、前記位相補正部材は、光学系の
瞳位置またはその近傍に配置されていることが好まし
い。なお、前記位相補正部材は、前記第１面と前記第２
面との間の距離をＬとし、前記第１面、前記第２面、前
記第１面と光学的に共役な面、または前記瞳位置から前
記位相補正部材までの距離をＤとするとき、｜Ｄ／Ｌ｜
≦０．１５を満足するように配置されることが好まし
い。さらに、前記位相補正部材を複数個備えていること
が好ましい。According to a preferred aspect of the first invention,
The phase correction member is arranged near the first surface, near the second surface, or near a surface optically conjugate with the first surface. Further, it is preferable that the phase correction member is arranged at or near a pupil position of the optical system. The phase correction member includes the first surface and the second surface.
When the distance to the surface is L and the first surface, the second surface, the surface optically conjugate with the first surface, or the distance from the pupil position to the phase correction member is D, ｜ D / L ｜
It is preferable that they are arranged so as to satisfy ≦ 0.15. Further, it is preferable that a plurality of the phase correction members are provided.

【００１３】さらに、第１発明の好ましい態様によれ
ば、少なくとも１つの凹面反射鏡をさらに備え、前記凹
面反射鏡は、前記凹面反射鏡へ向かう光線と前記凹面反
射鏡から反射される光線とが通過する往復光路を形成
し、前記位相補正部材は、前記往復光路中に配置されて
いる。この場合、前記凹面反射鏡は、ほぼ等倍に用いら
れ、且つ光学系の瞳位置またはその近傍に配置されてい
ることが好ましい。Further, according to a preferred aspect of the first invention, at least one concave reflecting mirror is further provided, and the concave reflecting mirror has a light beam directed to the concave reflecting mirror and a light beam reflected from the concave reflecting mirror. A round-trip optical path that passes therethrough is formed, and the phase correction member is arranged in the round-trip optical path. In this case, it is preferable that the concave reflecting mirror is used at substantially the same magnification and is arranged at or near the pupil position of the optical system.

【００１４】前記投影光学系は、前記第１面と前記第２
面との間の光路中に前記第１面の中間像を形成する再結
像光学系であり、前記位相補正部材は、前記中間像の形
成位置の近傍に配置されている。また、前記投影光学系
は、１つの凹面反射鏡を備え、前記第１面と前記第２面
との間の光路中に前記第１面の中間像を形成する２回結
像型の反射屈折光学系であり、前記凹面反射鏡は、前記
第１面と前記中間像との間の光路中に配置されているこ
とが好ましい。The projection optical system includes the first surface and the second surface.
It is a re-imaging optical system that forms an intermediate image of the first surface in an optical path between the intermediate surface and the surface, and the phase correction member is arranged in the vicinity of the formation position of the intermediate image. Further, the projection optical system includes one concave reflecting mirror, and is a two-time imaging type catadioptric system that forms an intermediate image of the first surface in an optical path between the first surface and the second surface. It is an optical system, and it is preferable that the concave reflecting mirror is arranged in an optical path between the first surface and the intermediate image.

【００１５】あるいは、前記投影光学系は、１つの凹面
反射鏡を備え、前記第１面と前記第２面との間の光路中
に前記第１面の中間像を形成する２回結像型の反射屈折
光学系であり、前記投影光学系を構成するすべての光透
過部材の光軸および前記凹面反射鏡の光軸は、互いにほ
ぼ平行に設定されていることが好ましい。あるいは、前
記投影光学系は、１つの凹面反射鏡を備え、前記第１面
と前記第２面との間の光路中に前記第１面の第１中間像
および第２中間像を形成する３回結像型の反射屈折光学
系であり、前記凹面反射鏡は、前記第１中間像と前記第
２中間像との間の光路中に配置されていることが好まし
い。Alternatively, the projection optical system includes one concave reflecting mirror and forms a double image by forming an intermediate image of the first surface in an optical path between the first surface and the second surface. It is preferable that the optical axes of all the light transmitting members constituting the projection optical system and the optical axes of the concave reflecting mirrors are set to be substantially parallel to each other. Alternatively, the projection optical system includes one concave reflecting mirror and forms a first intermediate image and a second intermediate image of the first surface in the optical path between the first surface and the second surface 3 It is a catadioptric optical system of a rotational imaging type, and it is preferable that the concave reflecting mirror is arranged in an optical path between the first intermediate image and the second intermediate image.

【００１６】また、第１発明の好ましい態様によれば、
前記投影光学系を構成するすべての光学部材は、光透過
部材である。また、前記投影光学系は、直線状に延びる
単一光軸を有し、前記投影光学系を構成するすべての光
学部材は、その光軸が前記単一光軸とほぼ一致するよう
に配置されていることが好ましい。さらに、前記投影光
学系は、前記第１面側および前記第２面側の双方にほぼ
テレセントリックな光学系であり、前記位相補正部材
は、一軸性結晶で形成され且つその光学軸が光学系の光
軸とほぼ一致するように形成され、平行平面状の形態を
有することが好ましい。また、２００ｎｍ以下の波長を
有する光に基づいて前記第１面の像を前記第２面に形成
することが好ましい。According to a preferred aspect of the first invention,
All optical members constituting the projection optical system are light transmitting members. Further, the projection optical system has a single optical axis extending linearly, and all the optical members constituting the projection optical system are arranged so that the optical axis thereof substantially coincides with the single optical axis. Preferably. Furthermore, the projection optical system is an optical system that is substantially telecentric on both the first surface side and the second surface side, and the phase correction member is formed of a uniaxial crystal and its optical axis is the optical system. It is preferably formed so as to substantially coincide with the optical axis and has a parallel plane shape. Further, it is preferable to form an image of the first surface on the second surface based on light having a wavelength of 200 nm or less.

【００１７】本発明の第２発明では、前記第１面に設定
されたマスクを照明するための照明系と、前記マスクに
形成されたパターンの像を前記第２面に設定された感光
性基板上に形成するための第１発明の投影光学系とを備
えていることを特徴とする露光装置を提供する。In a second aspect of the present invention, an illumination system for illuminating the mask set on the first surface, and a photosensitive substrate on which an image of a pattern formed on the mask is set on the second surface. An exposure apparatus comprising the projection optical system according to the first aspect of the present invention to be formed above.

【００１８】本発明の第３発明では、前記第１面に設定
されたマスクを照明し、第１発明の投影光学系を介して
前記マスクに形成されたパターンの像を前記第２面に設
定された感光性基板上に投影露光することを特徴とする
露光方法を提供する。In a third invention of the present invention, the mask set on the first surface is illuminated, and an image of a pattern formed on the mask via the projection optical system of the first invention is set on the second surface. There is provided an exposure method, which comprises performing projection exposure on the formed photosensitive substrate.

【００１９】[0019]

【発明の実施の形態】図１は、蛍石の結晶軸方位につい
て説明する図である。図１を参照すると、蛍石の結晶軸
は、立方晶系のＸＹＺ座標系に基づいて規定される。す
なわち、＋Ｘ軸に沿って結晶軸［１００］が、＋Ｙ軸に
沿って結晶軸［０１０］が、＋Ｚ軸に沿って結晶軸［０
０１］がそれぞれ規定される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram for explaining the crystal axis orientation of fluorite. Referring to FIG. 1, crystal axes of fluorite are defined based on a cubic XYZ coordinate system. That is, the crystal axis [100] along the + X axis, the crystal axis [010] along the + Y axis, and the crystal axis [0] along the + Z axis.
01] are respectively defined.

【００２０】また、ＸＺ平面において結晶軸［１００］
および結晶軸［００１］と４５度をなす方向に結晶軸
［１０１］が、ＸＹ平面において結晶軸［１００］およ
び結晶軸［０１０］と４５度をなす方向に結晶軸［１１
０］が、ＹＺ平面において結晶軸［０１０］および結晶
軸［００１］と４５度をなす方向に結晶軸［０１１］が
それぞれ規定される。さらに、＋Ｘ軸、＋Ｙ軸および＋
Ｚ軸に対して等しい鋭角をなす方向に結晶軸［１１１］
が規定される。Further, in the XZ plane, the crystal axis [100]
And a crystal axis [101] in a direction forming 45 degrees with the crystal axis [001] and a crystal axis [11] in a direction forming 45 degrees with the crystal axis [100] and the crystal axis [010] in the XY plane.
0] defines the crystal axis [011] in a direction forming 45 degrees with the crystal axis [010] and the crystal axis [001] in the YZ plane. In addition, + X axis, + Y axis and +
The crystal axis is [111] in a direction that forms an equal acute angle with the Z axis.
Is prescribed.

【００２１】なお、図１では、＋Ｘ軸、＋Ｙ軸および＋
Ｚ軸で規定される空間における結晶軸のみを図示してい
るが、他の空間においても同様に結晶軸が規定される。
蛍石では、図１中実線で示す結晶軸［１１１］方向、お
よびこれと等価な不図示の結晶軸［−１１１］，［１−
１１］，［１１−１］方向では、複屈折がほぼ零（最
小）である。同様に、図１中実線で示す結晶軸［１０
０］，［０１０］，［００１］方向においても、複屈折
がほぼ零（最小）である。一方、図１中破線で示す結晶
軸［１１０］，［１０１］，［０１１］，およびこれと
等価な不図示の結晶軸［−１１０］，［−１０１］，
［０１−１］方向では、複屈折が最大である。In FIG. 1, + X axis, + Y axis and +
Although only the crystallographic axes in the space defined by the Z axis are shown, the crystallographic axes are similarly defined in other spaces.
In the case of fluorite, the crystal axis [111] direction shown by the solid line in FIG. 1 and crystal axes [-111], [1-
In the [11] and [11-1] directions, the birefringence is almost zero (minimum). Similarly, the crystal axis [10
The birefringence is almost zero (minimum) also in the [0], [010], and [001] directions. On the other hand, crystal axes [110], [101], and [011] indicated by broken lines in FIG. 1 and crystal axes [−110], [−101], which are not shown and are equivalent thereto,
The birefringence is maximum in the [01-1] direction.

【００２２】ところで、２００１年５月１５日に開かれ
たリソグラフィに関するシンポジュウム（2nd Internat
ional Symposium on 157nm Lithography）において、米
国ＮＩＳＴのJohn H. Burnettらにより、蛍石には固有
複屈折（intrinsic birefringence）が存在することを
実験および理論の両面から確認したことが発表された。
この発表によれば、蛍石は、結晶軸［１１０］，［−１
１０］，［１０１］，［‐１０１］，［０１１］，［０
１−１］の６方向において、波長１５７ｎｍの光に対し
て最大で６．５ｎｍ／ｃｍ、波長１９３ｎｍの光に対し
て最大で３．６ｎｍ／ｃｍの複屈折の値を有する。これ
らの複屈折の値はランダムな複屈折の許容値とされる１
ｎｍ／ｃｍよりも実質的に大きい値であり、しかもラン
ダムでない分だけ複数のレンズを通して複屈折の影響が
蓄積する可能性がある。By the way, a symposium on lithography (2nd Internat) held on May 15, 2001
John H. Burnett et al., NIST, USA, confirmed that the existence of intrinsic birefringence in fluorite was confirmed both experimentally and theoretically in the ional Symposium on 157 nm Lithography).
According to this announcement, fluorite has crystal axes [110], [-1
10], [101], [-101], [011], [0
1-1] in the six directions, the birefringence value is 6.5 nm / cm at the maximum for light having a wavelength of 157 nm and 3.6 nm / cm at the maximum for light having a wavelength of 193 nm. These birefringence values are considered to be the allowable values of random birefringence 1
The value is substantially larger than nm / cm, and the effect of birefringence may be accumulated through a plurality of lenses due to non-randomness.

【００２３】Burnettらは、上述の発表において、複屈
折の影響を低減する手法を開示している。図２は、Burn
ettらの手法を説明する図であって、光線の入射角（光
線と光軸とのなす角度）に対する複屈折率の分布を示し
ている。図２では、図中破線で示す５つの同心円が１目
盛り１０度を表している。したがって、最も内側の円が
光軸に対して入射角１０度の領域を、最も外側の円が光
軸に対して入射角５０度の領域を表している。In the above publication, Burnett et al. Disclose a method for reducing the effect of birefringence. Figure 2 Burn
It is a figure explaining the method of ett et al., and has shown the distribution of the birefringence | refractive index with respect to the incident angle (angle of light rays and an optical axis) of a light ray. In FIG. 2, five concentric circles indicated by broken lines in the figure represent one degree of 10 degrees. Therefore, the innermost circle represents a region having an incident angle of 10 degrees with respect to the optical axis, and the outermost circle represents a region having an incident angle of 50 degrees with respect to the optical axis.

【００２４】また、黒丸は比較的大きな屈折率を有する
複屈折のない領域を、白丸は比較的小さな屈折率を有す
る複屈折のない領域を表している。一方、太い円および
長い両矢印は複屈折のある領域における比較的大きな屈
折率の方向を、細い円および短い両矢印は複屈折のある
領域における比較的小さな屈折率の方向を表している。
以降の図３においても、上述の表記は同様である。Further, black circles represent regions having a relatively large refractive index and no birefringence, and white circles represent regions having a relatively small refractive index and no birefringence. On the other hand, a thick circle and a long double arrow indicate a direction of a relatively large refractive index in a region having birefringence, and a thin circle and a short double arrow indicate a direction of a relatively small refractive index in a region having birefringence.
In the subsequent FIG. 3 as well, the above notations are the same.

【００２５】Burnettらの手法では、一対の蛍石レンズ
（蛍石で形成されたレンズ）の光軸と結晶軸［１１１］
（または該結晶軸［１１１］と光学的に等価な結晶軸）
とを一致させ、且つ光軸を中心として一対の蛍石レンズ
を６０度だけ相対的に回転させる。したがって、一方の
蛍石レンズにおける複屈折率の分布は図２（ａ）に示す
ようになり、他方の蛍石レンズにおける複屈折率の分布
は図２（ｂ）に示すようになる。その結果、一対の蛍石
レンズ全体における複屈折率の分布は、図２（ｃ）に示
すようになる。In the method of Burnett et al., The optical axis and the crystal axis [111] of a pair of fluorite lenses (lenses made of fluorite) are used.
(Or a crystal axis optically equivalent to the crystal axis [111])
And a pair of fluorite lenses are relatively rotated about the optical axis by 60 degrees. Therefore, the birefringence distribution in one fluorite lens is as shown in FIG. 2 (a), and the birefringence distribution in the other fluorite lens is as shown in FIG. 2 (b). As a result, the distribution of birefringence in the entire pair of fluorite lenses is as shown in FIG.

【００２６】この場合、図２（ａ）および（ｂ）を参照
すると、光軸と一致している結晶軸［１１１］に対応す
る領域は、比較的小さな屈折率を有する複屈折のない領
域となる。また、結晶軸［１００］，［０１０］，［０
０１］に対応する領域は、比較的大きな屈折率を有する
複屈折のない領域となる。さらに、結晶軸［１１０］，
［１０１］，［０１１］に対応する領域は、周方向の偏
光に対する屈折率が比較的小さく径方向の偏光に対する
屈折率が比較的大きい複屈折領域となる。このように、
個々の蛍石レンズでは、光軸から３５．２６度（結晶軸
［１１１］と結晶軸［１１０］とのなす角度）の領域に
おいて、複屈折の影響を最大に受けることがわかる。In this case, referring to FIGS. 2A and 2B, the region corresponding to the crystal axis [111] which coincides with the optical axis is a region having a relatively small refractive index and no birefringence. Become. In addition, crystal axes [100], [010], [0
01] is a region having a relatively large refractive index and no birefringence. Furthermore, the crystal axis [110],
The regions corresponding to [101] and [011] are birefringent regions having a relatively small refractive index for polarized light in the circumferential direction and a relatively large refractive index for polarized light in the radial direction. in this way,
It can be seen that each fluorite lens is most affected by birefringence in the region of 35.26 degrees from the optical axis (angle formed by the crystal axis [111] and the crystal axis [110]).

【００２７】一方、図２（ｃ）を参照すると、一対の蛍
石レンズを６０度だけ相対的に回転させることにより、
一対の蛍石レンズ全体では、複屈折が最大である結晶軸
［１１０］，［１０１］，［０１１］の影響が薄められ
ることがわかる。そして、光軸から３５．２６度の領域
において、径方向の偏光に対する屈折率よりも周方向の
偏光に対する屈折率が小さい複屈折領域が残ることにな
る。換言すれば、Burnettらの手法を用いることによ
り、光軸に関して回転対称な分布が残るが、複屈折の影
響をかなり低減することができる。On the other hand, referring to FIG. 2C, by rotating the pair of fluorite lenses relatively by 60 degrees,
It can be seen that the effects of the crystal axes [110], [101], and [011], which have the largest birefringence, can be reduced in the entire pair of fluorite lenses. Then, in a region of 35.26 degrees from the optical axis, a birefringent region having a smaller refractive index for the polarized light in the circumferential direction than that for the polarized light in the radial direction remains. In other words, by using the method of Burnett et al., A rotationally symmetrical distribution with respect to the optical axis remains, but the effect of birefringence can be considerably reduced.

【００２８】また、本発明において提案する第１手法で
は、一対の蛍石レンズ（一般には蛍石で形成された透過
部材）の光軸と結晶軸［１００］（または該結晶軸［１
００］と光学的に等価な結晶軸）とを一致させ、且つ光
軸を中心として一対の蛍石レンズを約４５度だけ相対的
に回転させる。ここで、結晶軸［１００］と光学的に等
価な結晶軸とは、結晶軸［０１０］，［００１］であ
る。In the first method proposed in the present invention, the optical axis and the crystal axis [100] (or the crystal axis [1] of a pair of fluorite lenses (generally, a transparent member formed of fluorite) are used.
[00] and an optically equivalent crystal axis), and the pair of fluorite lenses are relatively rotated about the optical axis by about 45 degrees. Here, the crystal axes that are optically equivalent to the crystal axis [100] are crystal axes [010] and [001].

【００２９】図３は、本発明において提案する第１手法
を説明する図であって、光線の入射角（光線と光軸との
なす角度）に対する複屈折率の分布を示している。本発
明において提案する第１手法では、一方の蛍石レンズに
おける複屈折率の分布は図３（ａ）に示すようになり、
他方の蛍石レンズにおける複屈折率の分布は図３（ｂ）
に示すようになる。その結果、一対の蛍石レンズ全体に
おける複屈折率の分布は、図３（ｃ）に示すようにな
る。FIG. 3 is a diagram for explaining the first method proposed in the present invention, showing the distribution of birefringence with respect to the incident angle of light rays (angle formed by light rays and the optical axis). In the first method proposed in the present invention, the birefringence distribution in one of the fluorite lenses is as shown in FIG. 3 (a),
The distribution of birefringence in the other fluorite lens is shown in Fig. 3 (b).
As shown in. As a result, the distribution of birefringence in the entire pair of fluorite lenses is as shown in FIG.

【００３０】図３（ａ）および（ｂ）を参照すると、本
発明において提案する第１手法では、光軸と一致してい
る結晶軸［１００］に対応する領域は、比較的大きな屈
折率を有する複屈折のない領域となる。また、結晶軸
［１１１］，［１−１１］，［−１１−１］，［１１−
１］に対応する領域は、比較的小さな屈折率を有する複
屈折のない領域となる。さらに、結晶軸［１０１］，
［１０−１］，［１１０］，［１−１０］に対応する領
域は、周方向の偏光に対する屈折率が比較的大きく径方
向の偏光に対する屈折率が比較的小さい複屈折領域とな
る。このように、個々の蛍石レンズでは、光軸から４５
度（結晶軸［１００］と結晶軸［１０１］とのなす角
度）の領域において、複屈折率の影響を最大に受けるこ
とがわかる。Referring to FIGS. 3A and 3B, in the first method proposed in the present invention, the region corresponding to the crystal axis [100] which coincides with the optical axis has a relatively large refractive index. The area has no birefringence. Further, crystal axes [111], [1-11], [-11-1], [11-
The region corresponding to [1] is a region having a relatively small refractive index and no birefringence. Furthermore, the crystal axis [101],
The regions corresponding to [10-1], [110], and [1-10] are birefringent regions having a relatively large refractive index for polarized light in the circumferential direction and a relatively small refractive index for polarized light in the radial direction. Thus, for each individual fluorite lens,
It can be seen that the birefringence is most affected in the range of degrees (angle between the crystal axis [100] and the crystal axis [101]).

【００３１】一方、図３（ｃ）を参照すると、一対の蛍
石レンズを４５度だけ相対的に回転させることにより、
一対の蛍石レンズ全体では、複屈折が最大である結晶軸
［１０１］，［１０−１］，［１１０］，［１−１０］
の影響がかなり薄められ、光軸から４５度の領域におい
て径方向の偏光に対する屈折率よりも周方向の偏光に対
する屈折率が大きい複屈折領域が残ることになる。換言
すれば、本発明において提案する第１手法を用いること
により、光軸に関して回転対称な分布が残るが、複屈折
の影響をかなり低減することができる。On the other hand, referring to FIG. 3C, by rotating the pair of fluorite lenses relatively by 45 degrees,
The crystal axes [101], [10-1], [110], and [1-10] having the maximum birefringence in the entire pair of fluorite lenses.
Is considerably diminished, and a birefringent region having a larger refractive index for polarized light in the circumferential direction than that for polarized light in the radial direction remains in the region of 45 degrees from the optical axis. In other words, by using the first method proposed in the present invention, the distribution symmetrical to the optical axis remains, but the influence of birefringence can be considerably reduced.

【００３２】なお、本発明において提案する第１手法に
おいて、一方の蛍石レンズと他方の蛍石レンズとを光軸
を中心として約４５度だけ相対的に回転させるとは、一
方の蛍石レンズおよび他方の蛍石レンズにおける光軸と
は異なる方向に向けられる所定の結晶軸（たとえば結晶
軸［０１０］，［００１］，［０１１］または［０１−
１］）同士の光軸を中心とした相対的な角度が約４５度
であることを意味する。具体的には、たとえば一方の蛍
石レンズにおける結晶軸［０１０］と、他方の蛍石レン
ズにおける結晶軸［０１０］との光軸を中心とした相対
的な角度が約４５度であることを意味する。In the first method proposed in the present invention, the relative rotation of one fluorite lens and the other fluorite lens about the optical axis by about 45 degrees means that one fluorite lens is rotated. And a predetermined crystal axis (for example, crystal axis [010], [001], [011] or [01-] oriented in a direction different from the optical axis of the other fluorite lens.
1]) means that the relative angle between the optical axes is about 45 degrees. Specifically, for example, the relative angle between the crystal axis [010] of one fluorite lens and the crystal axis [010] of the other fluorite lens about the optical axis is about 45 degrees. means.

【００３３】また、図３（ａ）および図３（ｂ）からも
明らかな通り、結晶軸［１００］を光軸とする場合に
は、光軸を中心とした複屈折の影響の回転非対称性が９
０度の周期で現れる。したがって、本発明において提案
する第１手法において、光軸を中心として約４５度だけ
相対的に回転させるということは、光軸を中心として約
４５度＋（ｎ×９０度）だけ相対的に回転させること、
すなわち４５度、１３５度、２２５度、または３１５度
・・・だけ相対的に回転させることと同じ意味である
（ここで、ｎは整数である）。Further, as is clear from FIGS. 3A and 3B, when the optical axis is the crystal axis [100], rotational asymmetry due to the effect of birefringence about the optical axis is observed. Is 9
Appears in a cycle of 0 degrees. Therefore, in the first method proposed in the present invention, the relative rotation about the optical axis by about 45 degrees means the relative rotation about the optical axis by about 45 degrees + (n × 90 degrees). Letting
That is, it has the same meaning as relatively rotating by 45 degrees, 135 degrees, 225 degrees, 315 degrees, ... (where n is an integer).

【００３４】一方、Burnettらの手法において、一方の
蛍石レンズと他方の蛍石レンズとを光軸を中心として約
６０度だけ相対的に回転させるとは、一方の蛍石レンズ
および他方の蛍石レンズにおける光軸とは異なる方向に
向けられる所定の結晶軸（たとえば結晶軸［−１１
１］、［１１−１］、または［１−１１］）同士の光軸
を中心とした相対的な角度が約６０度であることを意味
する。具体的には、たとえば一方の蛍石レンズにおける
結晶軸［−１１１］と、他方の蛍石レンズにおける結晶
軸［−１１１］との光軸を中心とした相対的な角度が約
６０度であることを意味する。On the other hand, in the method of Burnett et al., Rotating one fluorite lens and the other fluorite lens relatively by about 60 degrees about the optical axis means that one fluorite lens and the other fluorite lens are rotated. A predetermined crystal axis (for example, a crystal axis [-11
1], [11-1], or [1-11]) means that the relative angle with respect to the optical axis is about 60 degrees. Specifically, for example, the relative angle between the crystal axis [-111] of one fluorite lens and the crystal axis [-111] of the other fluorite lens about the optical axis is about 60 degrees. Means that.

【００３５】また、図２（ａ）および図２（ｂ）からも
明らかな通り、結晶軸［１１１］を光軸とする場合に
は、光軸を中心とした複屈折の影響の回転非対称性が１
２０度の周期で現れる。したがって、Burnettらの手法
において、光軸を中心として約６０度だけ相対的に回転
させるということは、光軸を中心として約６０度＋（ｎ
×１２０度）だけ相対的に回転させること、すなわち６
０度、１８０度、または３００度・・・だけ相対的に回
転させることと同じ意味である（ここで、ｎは整数であ
る）。As is clear from FIGS. 2A and 2B, when the optical axis is the crystal axis [111], the rotational asymmetry due to the effect of birefringence about the optical axis is observed. Is 1
Appears in a cycle of 20 degrees. Therefore, in the method of Burnett et al., The relative rotation of about 60 degrees about the optical axis means that about 60 degrees + (n
X 120 degrees) relative rotation, ie 6
It has the same meaning as rotating relative to 0 degree, 180 degrees, or 300 degrees (where n is an integer).

【００３６】また、本発明において提案する第２手法で
は、一対の蛍石レンズ（一般には蛍石で形成された透過
部材）の光軸と結晶軸［１１０］（または該結晶軸［１
１０］と光学的に等価な結晶軸）とを一致させ、且つ光
軸を中心として一対の蛍石レンズを約９０度だけ相対的
に回転させる。ここで、結晶軸［１１０］と光学的に等
価な結晶軸とは、結晶軸［−１１０］，［１０１］，
［‐１０１］，［０１１］，［０１−１］である。In the second method proposed in the present invention, the optical axis and the crystal axis [110] (or the crystal axis [1] of a pair of fluorite lenses (generally, a transparent member formed of fluorite) are used.
10] and an optically equivalent crystal axis), and a pair of fluorite lenses are relatively rotated about the optical axis by about 90 degrees. Here, a crystal axis optically equivalent to the crystal axis [110] means a crystal axis [−110], [101],
These are [-101], [011], and [01-1].

【００３７】図４は、本発明において提案する第２手法
を説明する図であって、光線の入射角に対する複屈折率
の分布を示している。本発明において提案する第２手法
では、一方の蛍石レンズにおける複屈折率の分布は図４
（ａ）に示すようになり、他方の蛍石レンズにおける複
屈折率の分布は図４（ｂ）に示すようになる。その結
果、一対の蛍石レンズ全体における複屈折率の分布は、
図４（ｃ）に示すようになる。FIG. 4 is a diagram for explaining the second method proposed in the present invention, showing the distribution of the birefringence index with respect to the incident angle of light rays. In the second method proposed in the present invention, the birefringence distribution in one fluorite lens is shown in FIG.
As shown in FIG. 4A, the birefringence distribution of the other fluorite lens becomes as shown in FIG. As a result, the distribution of birefringence over the pair of fluorite lenses is
It becomes as shown in FIG.

【００３８】図４（ａ）および（ｂ）を参照すると、本
発明において提案する第２手法では、光軸と一致してい
る結晶軸［１１０］に対応する領域は、一方の方向の偏
光に対する屈折率が比較的大きく他方の方向（一方の方
向に直交する方向）の偏光に対する屈折率が比較的小さ
い複屈折領域となる。結晶軸［１００］，［０１０］に
対応する領域は、比較的大きな屈折率を有する複屈折の
ない領域となる。さらに、結晶軸［１１１］，［１１−
１］に対応する領域は、比較的小さな屈折率を有する複
屈折のない領域となる。With reference to FIGS. 4A and 4B, in the second method proposed in the present invention, the region corresponding to the crystal axis [110] which coincides with the optical axis corresponds to polarized light in one direction. The birefringent region has a relatively large refractive index and a relatively small refractive index for polarized light in the other direction (direction orthogonal to the one direction). The regions corresponding to the crystal axes [100] and [010] are regions having a relatively large refractive index and no birefringence. Further, crystal axes [111], [11-
The region corresponding to [1] is a region having a relatively small refractive index and no birefringence.

【００３９】一方、図４（ｃ）を参照すると、一対の蛍
石レンズを９０度だけ相対的に回転させることにより、
一対の蛍石レンズ全体では、複屈折が最大である結晶軸
［１１０］の影響がほとんどなく、光軸付近は中間的な
屈折率を有する複屈折のない領域となる。すなわち、本
発明において提案する第２手法を用いることにより、複
屈折の影響を実質的に受けることなく、良好な結像性能
を確保することができる。On the other hand, referring to FIG. 4C, by rotating the pair of fluorite lenses relatively by 90 degrees,
In the pair of fluorite lenses as a whole, there is almost no influence of the crystal axis [110] having the maximum birefringence, and the region near the optical axis is a birefringence-free region having an intermediate refractive index. That is, by using the second method proposed in the present invention, good imaging performance can be secured without being substantially affected by birefringence.

【００４０】なお、本発明において提案する第２手法に
おいて、一方の蛍石レンズと他方の蛍石レンズとを光軸
を中心として約９０度だけ相対的に回転させるとは、一
方の蛍石レンズおよび他方の蛍石レンズにおける光軸と
は異なる方向に向けられる所定の結晶軸（たとえば結晶
軸［００１］、［−１１１］、［−１１０］、または
［１−１１］）同士の光軸を中心とした相対的な角度が
約９０度であることを意味する。具体的には、たとえば
一方の蛍石レンズにおける結晶軸［００１］と、他方の
蛍石レンズにおける結晶軸［００１］との光軸を中心と
した相対的な角度が約９０度であることを意味する。In the second method proposed in the present invention, to rotate one fluorite lens and the other fluorite lens relatively by about 90 degrees about the optical axis means that one fluorite lens is rotated. And an optical axis between predetermined crystal axes (for example, crystal axes [001], [-111], [-110], or [1-11]) directed in a direction different from the optical axis of the other fluorite lens. It means that the relative angle with respect to the center is about 90 degrees. Specifically, for example, the relative angle between the crystal axis [001] of one fluorite lens and the crystal axis [001] of the other fluorite lens about the optical axis is about 90 degrees. means.

【００４１】また、図４（ａ）および図４（ｂ）からも
明らかな通り、結晶軸［１１０］を光軸とする場合に
は、光軸を中心とした複屈折の影響の回転非対称性が１
８０度の周期で現れる。したがって、本発明において提
案する第２手法において、光軸を中心として約９０度だ
け相対的に回転させるということは、光軸を中心として
ほぼ９０度＋（ｎ×１８０度）だけ相対的に回転させる
こと、すなわち９０度、２７０度・・・だけ相対的に回
転させることと同じ意味である（ここで、ｎは整数であ
る）。As is clear from FIGS. 4A and 4B, when the optical axis is the crystal axis [110], the rotational asymmetry due to the effect of birefringence about the optical axis is obtained. Is 1
Appears in a cycle of 80 degrees. Therefore, in the second method proposed in the present invention, the relative rotation about the optical axis by about 90 degrees means that the relative rotation about the optical axis by about 90 degrees + (n × 180 degrees). It has the same meaning as that of rotating relatively by 90 degrees, 270 degrees ... (Here, n is an integer).

【００４２】上述の説明の通り、一対の蛍石レンズの光
軸と結晶軸［１１１］とを一致させ、且つ光軸を中心と
して一対の蛍石レンズを６０度だけ相対的に回転させる
ことにより、あるいは一対の蛍石レンズの光軸と結晶軸
［１００］とを一致させ、且つ光軸を中心として一対の
蛍石レンズを４５度だけ相対的に回転させることによ
り、あるいは一対の蛍石レンズの光軸と結晶軸［１１
０］とを一致させ、且つ光軸を中心として一対の蛍石レ
ンズを９０度だけ相対的に回転させることにより、複屈
折の影響をかなり低減することができる。As described above, the optical axis of the pair of fluorite lenses and the crystal axis [111] are made to coincide with each other, and the pair of fluorite lenses are relatively rotated by 60 degrees about the optical axis. , Or by making the optical axis of the pair of fluorite lenses coincide with the crystal axis [100] and rotating the pair of fluorite lenses relatively by 45 degrees about the optical axis, or by the pair of fluorite lenses. Optical axis and crystal axis of [11
[0] and the pair of fluorite lenses are relatively rotated about the optical axis by 90 degrees, the influence of birefringence can be considerably reduced.

【００４３】ここで、一対の蛍石レンズの光軸と結晶軸
［１１１］とを一致させて６０度相対回転させたときに
残存する回転対称な分布と、一対の蛍石レンズの光軸と
結晶軸［１００］とを一致させて４５度相対回転させた
ときに残存する回転対称な分布とは逆向きである。換言
すれば、光軸と結晶軸［１１１］とを一致させて６０度
相対回転させた一対の蛍石レンズ（以下、「結晶軸［１
１１］の蛍石ペアレンズ」という）における進相軸と、
結晶軸［１００］とを一致させて４５度相対回転させた
一対の蛍石レンズ（以下、「結晶軸［１００］の蛍石ペ
アレンズ」という）における進相軸とは直交する。Here, the rotationally symmetric distribution remaining when the optical axis of the pair of fluorite lenses and the crystal axis [111] are made to rotate relative to each other by 60 degrees, and the optical axis of the pair of fluorite lenses. This is in the opposite direction to the rotationally symmetric distribution that remains when the crystal axis [100] is aligned and rotated by 45 degrees relative to each other. In other words, a pair of fluorite lenses (hereinafter referred to as “crystal axis [1
[11] Fluorite pair lens ”)),
It is orthogonal to the fast axis in a pair of fluorite lenses (hereinafter, referred to as “fluorite pair lenses of crystal axis [100]”) that are rotated relative to each other by 45 degrees in conformity with the crystal axis [100].

【００４４】さらに別の表現をすれば、結晶軸［１０
０］の蛍石ペアレンズでは径方向に進相軸がある複屈折
分布が残り、結晶軸［１１１］の蛍石ペアレンズでは周
方向に進相軸がある複屈折分布が残る。なお、試料に複
屈折が存在する場合、屈折率の差により当該試料を通過
する振動面（偏光面）の直交した２つの直線偏光の光の
位相が変化する。すなわち一方の偏光に対して他方の偏
光の位相が進んだり遅れたりすることになるが、位相が
進む方の偏光方向を進相軸と呼び、位相が遅れる方の偏
光方向を遅相軸と呼ぶ。In other words, the crystal axis [10
The birefringence distribution having a fast axis in the radial direction remains in the [0] fluorite pair lens, and the birefringence distribution having a fast axis in the circumferential direction remains in the fluorite pair lens having the crystal axis [111]. When the sample has birefringence, the phase of light of two linearly polarized lights orthogonal to the vibration plane (polarization plane) passing through the sample changes due to the difference in refractive index. That is, the phase of one polarization is advanced or delayed with respect to one polarization, but the polarization direction of the phase advance is called the fast axis, and the polarization direction of the phase delay is called the slow axis. .

【００４５】こうして、一対の蛍石レンズの光軸と結晶
軸［１１１］とを一致させて６０度相対回転させた結晶
軸［１１１］の蛍石ペアレンズと、一対の蛍石レンズの
光軸と結晶軸［１００］とを一致させて４５度相対回転
させた結晶軸［１００］の蛍石ペアレンズとの組み合わ
せにより、複屈折の影響をさらに良好に低減することが
できることがわかる。Thus, the fluorite pair lens having the crystal axis [111] in which the optical axis of the pair of fluorite lenses and the crystal axis [111] are rotated relative to each other by 60 degrees, and the optical axis of the pair of fluorite lenses. It can be seen that the effect of birefringence can be further favorably reduced by the combination with the fluorite pair lens having the crystal axis [100] in which the crystal axis [100] and the crystal axis [100] are rotated relative to each other by 45 degrees.

【００４６】ところで、ライカフ（ＬｉＣａＡｌＦ6）
や水晶（ＳｉＯ2）やフッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）の
ような一軸性結晶で形成された平行平面板（以下、「一
軸性結晶平行平面板」という）は、互いに直交する偏光
成分の間に位相差を付与するという特性を有する。換言
すれば、一軸性結晶平行平面板を光が透過すると、たと
えば光軸を法線とする面内においてこの法線を含む方向
（放射方向Ｒ）に振動するＲ偏光成分と、Ｒ偏光成分と
直交した振動方向を持つθ偏光成分（上記法線を軸とし
た円周方向θに振動方向を有する偏光成分）との間に位
相差が付与される。By the way, Leicafu (LiCaAlF 6 )
A plane-parallel plate (hereinafter, referred to as “uniaxial crystal plane-parallel plate”) formed of a uniaxial crystal such as quartz, quartz (SiO 2 ) or magnesium fluoride (MgF 2 ) is provided between polarization components orthogonal to each other. It has the property of imparting a phase difference. In other words, when light is transmitted through the uniaxial crystal parallel plane plate, for example, an R-polarized component and an R-polarized component that vibrate in a direction including the normal line (radial direction R) within a plane having the optical axis as the normal line. A phase difference is imparted to a θ-polarized component having a vibration direction orthogonal to each other (a polarized component having a vibration direction in a circumferential direction θ about the normal line).

【００４７】そこで、本発明では、結晶材料で形成され
た結晶透過部材に起因して発生する互いに直交する偏光
成分の間の位相差、たとえば蛍石で形成された蛍石レン
ズの複屈折性に起因して発生するＲ偏光成分とθ偏光成
分との間の位相差を、たとえば一軸性結晶で形成された
平行平面板のような位相補正部材の作用（Ｒ偏光成分と
θ偏光成分との間に位相差を付与する作用）により補正
する。その結果、本発明では、たとえば複数の蛍石レン
ズを含む投影光学系の場合、位相補正部材の作用により
複屈折の影響を良好に低減することができ、複屈折の影
響を実質的に受けることなく良好な光学性能を確保する
ことができる。なお、一軸性結晶平行平面板は、その光
学軸が光学系の光軸とほぼ一致するように形成されてい
ることが好ましい。この構成により、光学系の瞳におい
て光軸に関して回転対称な位相差を付与することがで
き、たとえば蛍石レンズの複屈折の影響を良好に低減す
ることができる。Therefore, in the present invention, the phase difference between the mutually orthogonal polarization components caused by the crystal transmitting member formed of the crystal material, for example, the birefringence of the fluorite lens formed of fluorite is considered. The phase difference between the R polarization component and the θ polarization component caused by the action of a phase correction member such as a plane parallel plate formed of a uniaxial crystal (between the R polarization component and the θ polarization component It is corrected by the action of adding a phase difference to. As a result, in the present invention, for example, in the case of a projection optical system including a plurality of fluorite lenses, the effect of birefringence can be favorably reduced by the action of the phase correction member, and the effect of birefringence is substantially exerted. It is possible to secure good optical performance. The uniaxial crystal parallel plane plate is preferably formed so that its optical axis substantially coincides with the optical axis of the optical system. With this configuration, a phase difference rotationally symmetric with respect to the optical axis can be imparted to the pupil of the optical system, and the influence of birefringence of the fluorite lens can be favorably reduced.

【００４８】図５は、結晶軸［１１１］の蛍石ペアレン
ズを含む投影光学系の瞳での位相マップを示す図であ
る。また、図６は、結晶軸［１００］の蛍石ペアレンズ
を含む投影光学系の瞳での位相マップを示す図である。
さらに、図７は、結晶軸［１１１］の蛍石ペアレンズと
結晶軸［１００］の蛍石ペアレンズとを含む投影光学系
の瞳での位相マップを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a phase map at the pupil of the projection optical system including the fluorite pair lens of the crystal axis [111]. FIG. 6 is a diagram showing a phase map at the pupil of the projection optical system including the fluorite pair lens of the crystal axis [100].
Further, FIG. 7 is a diagram showing a phase map at the pupil of the projection optical system including the fluorite pair lens of the crystal axis [111] and the fluorite pair lens of the crystal axis [100].

【００４９】図５の瞳位相マップを参照すると、上述し
たように、結晶軸［１１１］の蛍石ペアレンズを含む投
影光学系の場合、結晶軸［１１１］の蛍石ペアレンズの
複屈折に起因して、周方向に進相軸があり且つ径方向に
遅相軸がある複屈折分布になることがわかる。一方、図
６の瞳位相マップを参照すると、上述したように、結晶
軸［１００］の蛍石ペアレンズを含む投影光学系の場
合、結晶軸［１００］の蛍石ペアレンズの複屈折に起因
して、周方向に遅相軸があり且つ径方向に進相軸がある
複屈折分布になることがわかる。With reference to the pupil phase map of FIG. 5, as described above, in the case of the projection optical system including the crystal axis [111] fluorite pair lens, the birefringence of the crystal axis [111] fluorite pair lens is caused. Due to this, it can be seen that the birefringence distribution has a fast axis in the circumferential direction and a slow axis in the radial direction. On the other hand, referring to the pupil phase map of FIG. 6, as described above, in the case of the projection optical system including the crystal axis [100] fluorite pair lens, it is caused by the birefringence of the crystal axis [100] fluorite pair lens. It can be seen that the birefringence distribution has a slow axis in the circumferential direction and a fast axis in the radial direction.

【００５０】したがって、図７の瞳位相マップを参照す
ると、上述したように、結晶軸［１１１］の蛍石ペアレ
ンズと結晶軸［１００］の蛍石ペアレンズとを含む投影
光学系の場合、結晶軸［１１１］の蛍石ペアレンズと結
晶軸［１００］の蛍石ペアレンズとの組み合わせによ
り、蛍石レンズに起因する複屈折の影響を良好に低減す
ることができることがわかる。なお、図示を省略した
が、結晶軸［１１０］の蛍石ペアレンズを含む投影光学
系の場合、結晶軸［１１１］の蛍石ペアレンズを含む投
影光学系の場合と同様に、結晶軸［１１０］の蛍石ペア
レンズの複屈折に起因して、周方向に進相軸があり且つ
径方向に遅相軸がある複屈折分布になる。Therefore, referring to the pupil phase map of FIG. 7, as described above, in the case of the projection optical system including the fluorite pair lens of the crystal axis [111] and the fluorite pair lens of the crystal axis [100], It can be seen that the effect of birefringence due to the fluorite lens can be satisfactorily reduced by combining the fluorite pair lens with the crystal axis [111] and the fluorite pair lens with the crystal axis [100]. Although not shown, in the case of a projection optical system including a fluorite pair lens having a crystal axis [110], as in the case of a projection optical system including a fluorite pair lens having a crystal axis [111], the crystal axis [ [110], the birefringence distribution has a fast axis in the circumferential direction and a slow axis in the radial direction due to the birefringence of the fluorite pair lens.

【００５１】図８は、正の一軸性結晶で形成された平行
平面板（以下、「正の一軸性結晶平行平面板」という）
を含む投影光学系の瞳での位相マップを示す図である。
また、図９は、負の一軸性結晶で形成された平行平面板
（以下、「負の一軸性結晶平行平面板」という）を含む
投影光学系の瞳での位相マップを示す図である。さら
に、図１０は、結晶軸［１１１］の蛍石ペアレンズと負
の一軸性結晶平行平面板とを含む投影光学系の瞳での位
相マップを示す図である。FIG. 8 is a plane-parallel plate made of positive uniaxial crystal (hereinafter referred to as "positive uniaxial crystal parallel-plane plate").
It is a figure which shows the phase map in the pupil of the projection optical system containing.
Further, FIG. 9 is a diagram showing a phase map in the pupil of the projection optical system including a parallel plane plate formed of a negative uniaxial crystal (hereinafter, referred to as “negative uniaxial crystal parallel plane plate”). Further, FIG. 10 is a diagram showing a phase map at a pupil of a projection optical system including a fluorite pair lens having a crystal axis [111] and a negative uniaxial crystal parallel plane plate.

【００５２】また、図１１は、結晶軸［１００］の蛍石
ペアレンズと正の一軸性結晶平行平面板とを含む投影光
学系の瞳での位相マップを示す図である。なお、負の一
軸性結晶は、たとえば水晶（ＳｉＯ2）やライカフ（Ｌ
ｉＣａＡｌＦ6）のように、常光に対する屈折率をＮｏ
とし、異常光に対する屈折率をＮｅとするとき、Ｎｅ＜
Ｎｏを満足する。逆に、正の一軸性結晶は、たとえばフ
ッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）のように、Ｎｅ＞Ｎｏを
満足する。２００ｎｍ以下の波長を有する光が透過する
負の一軸性結晶は少なく、ライカフ（ＬｉＣａＡｌ
Ｆ6）はその有力候補である。FIG. 11 is a diagram showing a phase map at a pupil of a projection optical system including a fluorite pair lens having a crystal axis [100] and a positive uniaxial crystal parallel plane plate. Note that negative uniaxial crystals are, for example, quartz (SiO 2 ) or Leica f (L
iCaAlF 6 ), the refractive index for ordinary light is
And the refractive index for extraordinary light is Ne, Ne <
Satisfy No. Conversely, a positive uniaxial crystal satisfies Ne> No, such as magnesium fluoride (MgF 2 ). There are few negative uniaxial crystals that transmit light having a wavelength of 200 nm or less, and
F 6 ) is a good candidate.

【００５３】図８の瞳位相マップを参照すると、正の一
軸性結晶平行平面板を含む投影光学系の場合、結晶軸
［１１１］の蛍石ペアレンズを含む投影光学系の場合と
同様に、正の一軸性結晶平行平面板の作用により、周方
向に進相軸があり且つ径方向に遅相軸がある複屈折分布
が発生することがわかる。一方、図９の瞳位相マップを
参照すると、負の一軸性結晶平行平面板を含む投影光学
系の場合、結晶軸［１００］の蛍石ペアレンズを含む投
影光学系の場合と同様に、負の一軸性結晶平行平面板の
作用により、周方向に遅相軸があり且つ径方向に進相軸
がある複屈折分布が発生することがわかる。Referring to the pupil phase map of FIG. 8, in the case of a projection optical system including a positive uniaxial crystal parallel plane plate, as in the case of a projection optical system including a crystal axis [111] fluorite pair lens, It is understood that the birefringence distribution having the fast axis in the circumferential direction and the slow axis in the radial direction is generated by the action of the positive uniaxial crystal parallel plane plate. On the other hand, referring to the pupil phase map of FIG. 9, in the case of a projection optical system including a negative uniaxial crystal parallel plane plate, as in the case of a projection optical system including a crystal axis [100] fluorite pair lens, It is understood that the birefringence distribution having the slow axis in the circumferential direction and the fast axis in the radial direction is generated by the action of the uniaxial crystal parallel plane plate.

【００５４】したがって、本発明では、図１０の瞳位相
マップに示すように、結晶軸［１１１］の蛍石ペアレン
ズと負の一軸性結晶平行平面板とを組み合わせることに
より、結晶軸［１１１］の蛍石ペアレンズと結晶軸［１
００］の蛍石ペアレンズとを組み合わせた場合と同様
に、蛍石レンズに起因する複屈折の影響を良好に低減す
ることができることがわかる。一般に、光軸と結晶軸
［１００］とを一致させて蛍石レンズを形成する手法は
あまり試みられたことがなく、内部歪を小さく抑えるこ
とが困難であり、加工性もあまり良くない。Therefore, in the present invention, as shown in the pupil phase map of FIG. 10, by combining the fluorite pair lens with the crystal axis [111] and the negative uniaxial crystal parallel plane plate, the crystal axis [111] is combined. Fluorite Pair Lens and Crystal Axis [1
It can be seen that the effect of birefringence due to the fluorite lens can be satisfactorily reduced as in the case of combining the fluorite pair lens of [00]. In general, a method of forming a fluorite lens by aligning the optical axis with the crystal axis [100] has not been attempted so much, it is difficult to suppress the internal strain to be small, and the workability is not so good.

【００５５】この態様では、内部歪を小さく抑えること
が困難で且つ加工性もあまり良くない結晶軸［１００］
の蛍石ペアレンズを使用することなく、結晶軸［１１
１］の蛍石ペアレンズと結晶軸［１００］の蛍石ペアレ
ンズとの組み合わせによる効果と同等の効果を得ること
ができるので、非常に有利である。特に、投影光学系を
構成するすべての蛍石レンズにおいて光軸と結晶軸［１
１１］とを一致させ、これらの蛍石レンズと負の一軸性
結晶平行平面板とを組み合わせることにより、蛍石レン
ズにおける内部歪を小さく抑えることができ、その加工
性も良好になる。In this embodiment, it is difficult to keep the internal strain small and the workability is not so good.
Without using the fluorite pair lens of [11
This is very advantageous because it is possible to obtain the same effect as the effect obtained by combining the fluorite pair lens of [1] and the fluorite pair lens of the crystal axis [100]. In particular, the optical axis and crystal axis [1
[11] and by combining these fluorite lenses with a negative uniaxial crystal parallel plane plate, the internal strain in the fluorite lenses can be suppressed to a small level, and the workability thereof is improved.

【００５６】また、本発明では、図１１の瞳位相マップ
に示すように、結晶軸［１００］の蛍石ペアレンズと正
の一軸性結晶平行平面板とを組み合わせることにより、
結晶軸［１００］の蛍石ペアレンズと結晶軸［１１１］
の蛍石ペアレンズとを組み合わせた場合と同様に、蛍石
レンズに起因する複屈折の影響を良好に低減することが
できることがわかる。さらに、本発明では、図示を省略
したが、結晶軸［１１１］の蛍石ペアレンズと類似の複
屈折分布を呈する結晶軸［１１０］の蛍石ペアレンズと
負の一軸性結晶平行平面板とを組み合わせることによ
り、結晶軸［１１０］の蛍石ペアレンズと結晶軸［１０
０］の蛍石ペアレンズとを組み合わせた場合と同様に、
蛍石レンズに起因する複屈折の影響を良好に低減するこ
とができる。Further, in the present invention, as shown in the pupil phase map of FIG. 11, by combining the fluorite pair lens of the crystal axis [100] and the positive uniaxial crystal parallel plane plate,
Fluorite pair lens with crystal axis [100] and crystal axis [111]
It can be seen that the effect of birefringence due to the fluorite lens can be favorably reduced, as in the case of combining with the fluorite pair lens. Further, in the present invention, although not shown, a fluorite pair lens having a crystal axis [110] exhibiting a birefringence distribution similar to that of a fluorite pair lens having a crystal axis [111], and a negative uniaxial crystal parallel plane plate. By combining the crystal axis [110] fluorite pair lens and the crystal axis [10
[0] As in the case of combining with the fluorite pair lens,
It is possible to favorably reduce the influence of birefringence caused by the fluorite lens.

【００５７】本発明の実施形態を、添付図面に基づいて
説明する。図１２は、本発明の実施形態にかかる投影光
学系を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。
なお、図１２において、投影光学系ＰＬ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１２の紙
面に平行にＹ軸を、光軸ＡＸに垂直な面内において図１
２の紙面に垂直にＸ軸を設定している。Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 12 is a view schematically showing the arrangement of an exposure apparatus having a projection optical system according to the embodiment of the present invention.
In FIG. 12, the Z axis is parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL, the Y axis is parallel to the paper surface of FIG. 12 in the plane perpendicular to the optical axis AX, and the Z axis is in the plane perpendicular to the optical axis AX. Figure 1
The X axis is set to be perpendicular to the paper surface of No. 2.

【００５８】図１２に示す露光装置は、紫外領域の照明
光を供給するための光源ＬＳとして、たとえばＡｒＦエ
キシマレーザー光源（波長１９３ｎｍ）またはＦ2レー
ザー光源（波長１５７ｎｍ）を備えている。光源ＬＳか
ら射出された光は、照明光学系ＩＬを介して、所定のパ
ターンが形成されたレチクル（マスク）Ｒを照明する。
なお、光源ＬＳと照明光学系ＩＬとの間の光路はケーシ
ング（不図示）で密封されており、光源ＬＳから照明光
学系ＩＬ中の最もレチクル側の光学部材までの空間は、
露光光の吸収率が低い気体であるヘリウムガスや窒素な
どの不活性ガスで置換されているか、あるいはほぼ真空
状態に保持されている。The exposure apparatus shown in FIG. 12 is equipped with, for example, an ArF excimer laser light source (wavelength 193 nm) or an F 2 laser light source (wavelength 157 nm) as a light source LS for supplying illumination light in the ultraviolet region. The light emitted from the light source LS illuminates the reticle (mask) R on which a predetermined pattern is formed, via the illumination optical system IL.
The optical path between the light source LS and the illumination optical system IL is sealed with a casing (not shown), and the space from the light source LS to the most reticle-side optical member in the illumination optical system IL is
It is replaced with an inert gas such as helium gas or nitrogen, which is a gas having a low absorptance of exposure light, or is maintained in a substantially vacuum state.

【００５９】レチクルＲは、レチクルホルダＲＨを介し
て、レチクルステージＲＳ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、たとえばパターン領域全体のうちＸ方
向に沿って長辺を有し且つＹ方向に沿って短辺を有する
矩形状のパターン領域が照明される。レチクルステージ
ＲＳ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ＲＭを用いた干渉
計ＲＩＦ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。The reticle R is held in parallel with the XY plane on the reticle stage RS via the reticle holder RH. A pattern to be transferred is formed on the reticle R, and for example, a rectangular pattern area having a long side along the X direction and a short side along the Y direction is illuminated in the entire pattern area. The reticle stage RS can be two-dimensionally moved along the reticle surface (that is, the XY plane) by the action of a drive system (not shown), and its position coordinates are measured by an interferometer RIF using a reticle moving mirror RM. And position controlled.

【００６０】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ＰＬを介して、感光性基板であるウェハ
Ｗ上にレチクルパターン像を形成する。ウェハＷは、ウ
ェハテーブル（ウェハホルダ）ＷＴを介して、ウェハス
テージＷＳ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上での矩形状の照明領域に光学
的に対応するように、ウェハＷ上ではＸ方向に沿って長
辺を有し且つＹ方向に沿って短辺を有する矩形状の露光
領域にパターン像が形成される。ウェハステージＷＳ
は、図示を省略した駆動系の作用によりウェハ面（すな
わちＸＹ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、そ
の位置座標はウェハ移動鏡ＷＭを用いた干渉計ＷＩＦ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。Light from the pattern formed on the reticle R forms a reticle pattern image on the wafer W, which is a photosensitive substrate, via the projection optical system PL. The wafer W is held parallel to the XY plane on the wafer stage WS via a wafer table (wafer holder) WT. Then, on the wafer W, a rectangular exposure region having a long side along the X direction and a short side along the Y direction so as to optically correspond to the rectangular illumination region on the reticle R. A pattern image is formed on. Wafer stage WS
Can be two-dimensionally moved along the wafer surface (that is, the XY plane) by the action of a drive system (not shown), and its position coordinates are measured by an interferometer WIF using a wafer moving mirror WM and position control is performed. It is configured to be.

【００６１】また、図示の露光装置では、投影光学系Ｐ
Ｌを構成する光学部材のうち最もレチクル側に配置され
た光学部材と最もウェハ側に配置された光学部材との間
で投影光学系ＰＬの内部が気密状態を保つように構成さ
れ、投影光学系ＰＬの内部の気体はヘリウムガスや窒素
などの不活性ガスで置換されているか、あるいはほぼ真
空状態に保持されている。Further, in the illustrated exposure apparatus, the projection optical system P
The projection optical system PL is configured so that the inside of the projection optical system PL is kept airtight between the optical member arranged closest to the reticle and the optical member arranged closest to the wafer among the optical members constituting L. The gas inside PL is replaced with an inert gas such as helium gas or nitrogen, or is maintained in a substantially vacuum state.

【００６２】さらに、照明光学系ＩＬと投影光学系ＰＬ
との間の狭い光路には、レチクルＲおよびレチクルステ
ージＲＳなどが配置されているが、レチクルＲおよびレ
チクルステージＲＳなどを密封包囲するケーシング（不
図示）の内部に窒素やヘリウムガスなどの不活性ガスが
充填されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されて
いる。Further, the illumination optical system IL and the projection optical system PL
A reticle R, a reticle stage RS, and the like are arranged in a narrow optical path between and, and an inert gas such as nitrogen or helium gas is provided inside a casing (not shown) that hermetically surrounds the reticle R, the reticle stage RS, and the like. It is filled with gas or is held in a substantially vacuum state.

【００６３】また、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間の
狭い光路には、ウェハＷおよびウェハステージＷＳなど
が配置されているが、ウェハＷおよびウェハステージＷ
Ｓなどを密封包囲するケーシング（不図示）の内部に窒
素やヘリウムガスなどの不活性ガスが充填されている
か、あるいはほぼ真空状態に保持されている。このよう
に、光源ＬＳからウェハＷまでの光路の全体に亘って、
露光光がほとんど吸収されることのない雰囲気が形成さ
れている。The wafer W and the wafer stage WS are arranged in the narrow optical path between the projection optical system PL and the wafer W.
An inert gas such as nitrogen or helium gas is filled in a casing (not shown) that hermetically surrounds S or the like, or is maintained in a substantially vacuum state. Thus, over the entire optical path from the light source LS to the wafer W,
An atmosphere is formed in which exposure light is hardly absorbed.

【００６４】上述したように、投影光学系ＰＬによって
規定されるレチクルＲ上の照明領域およびウェハＷ上の
露光領域（すなわち実効露光領域）は、Ｙ方向に沿って
短辺を有する矩形状である。したがって、駆動系および
干渉計（ＲＩＦ、ＷＩＦ）などを用いてレチクルＲおよ
びウェハＷの位置制御を行いながら、矩形状の露光領域
および照明領域の短辺方向すなわちＹ方向に沿ってレチ
クルステージＲＳとウェハステージＷＳとを、ひいては
レチクルＲとウェハＷとを同期的に移動（走査）させる
ことにより、ウェハＷ上には露光領域の長辺に等しい幅
を有し且つウェハ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。あるいは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと直交する平
面内においてウェハＷを二次元的に駆動制御しながら一
括露光を行うことにより、ウェハＷの各露光領域にはレ
チクルＲのパターンが逐次露光される。As described above, the illumination area on the reticle R and the exposure area on the wafer W (that is, the effective exposure area) defined by the projection optical system PL are rectangular shapes having short sides along the Y direction. . Therefore, while controlling the positions of the reticle R and the wafer W using a drive system and interferometers (RIF, WIF), etc., the reticle stage RS and the reticle stage RS are formed along the short side direction of the rectangular exposure region and the illumination region, that is, the Y direction. By moving (scanning) the wafer stage WS, and thus the reticle R and the wafer W, in synchronization with each other, the wafer W has a width equal to the long side of the exposure area and a scanning amount (moving amount) of the wafer W. ), The reticle pattern is scan-exposed to a region having a length corresponding to (4). Alternatively, the pattern of the reticle R is sequentially exposed in each exposure region of the wafer W by performing batch exposure while controlling the two-dimensional drive of the wafer W in a plane orthogonal to the optical axis AX of the projection optical system PL. It

【００６５】図１３は、本実施形態の第１実施例にかか
る投影光学系の構成を概略的に示す図である。図１３を
参照すると、第１実施例の投影光学系は、第１面に配置
されたレチクルＲのパターンの第１中間像を形成するた
めの屈折型の第１結像光学系Ｇ１を備えている。第１結
像光学系Ｇ１が形成する第１中間像の形成位置の近傍に
は、第１光路折り曲げ鏡Ｍ１が配置されている。第１光
路折り曲げ鏡Ｍ１は、第１中間像へ向かう光束または第
１中間像からの光束を、反射屈折型の第２結像光学系Ｇ
２に向かって偏向する。FIG. 13 is a diagram schematically showing the configuration of the projection optical system according to the first example of the present embodiment. Referring to FIG. 13, the projection optical system of the first embodiment includes a refractive first imaging optical system G1 for forming a first intermediate image of the pattern of the reticle R arranged on the first surface. There is. A first optical path bending mirror M1 is arranged near the formation position of the first intermediate image formed by the first imaging optical system G1. The first optical path bending mirror M1 reflects the light beam traveling toward the first intermediate image or the light beam from the first intermediate image by a catadioptric second imaging optical system G.
Bias towards 2.

【００６６】第２結像光学系Ｇ２は、凹面反射鏡ＣＭと
２つの負レンズとを有し、第１中間像からの光束に基づ
いて第１中間像とほぼ等倍の第２中間像（第１中間像の
像であってパターンの２次像）を第１中間像の形成位置
の近傍に形成する。第２結像光学系Ｇ２が形成する第２
中間像の形成位置の近傍には、第２光路折り曲げ鏡Ｍ２
が配置されている。第２光路折り曲げ鏡Ｍ２は、第２中
間像へ向かう光束または第２中間像からの光束を屈折型
の第３結像光学系Ｇ３に向かって偏向する。ここで、第
１光路折り曲げ鏡Ｍ１の反射面と第２光路折り曲げ鏡Ｍ
２の反射面とは、空間的に重複しないように位置決めさ
れている。The second imaging optical system G2 has a concave reflecting mirror CM and two negative lenses, and based on the light flux from the first intermediate image, a second intermediate image of approximately the same size as the first intermediate image ( An image of the first intermediate image, which is a secondary image of the pattern, is formed in the vicinity of the formation position of the first intermediate image. Second formed by the second imaging optical system G2
The second optical path bending mirror M2 is provided near the formation position of the intermediate image.
Are arranged. The second optical path bending mirror M2 deflects the light flux toward the second intermediate image or the light flux from the second intermediate image toward the refraction-type third imaging optical system G3. Here, the reflection surface of the first optical path bending mirror M1 and the second optical path bending mirror M
The second reflecting surface is positioned so as not to spatially overlap.

【００６７】第３結像光学系Ｇ３は、第２中間像からの
光束に基づいて、レチクルＲのパターンの縮小像（第２
中間像の像であって投影光学系の最終像）を、第２面に
配置されたウェハＷ上に形成する。なお、第１結像光学
系Ｇ１は直線状に延びた光軸ＡＸ１を有し、第３結像光
学系Ｇ３は直線状に延びた光軸ＡＸ３を有し、光軸ＡＸ
１と光軸ＡＸ３とは共通の単一光軸である基準光軸ＡＸ
と一致するように設定されている。The third imaging optical system G3 uses the light flux from the second intermediate image to reduce the size of the reticle R pattern (second image).
An intermediate image (final image of the projection optical system) is formed on the wafer W arranged on the second surface. The first imaging optical system G1 has a linearly extending optical axis AX1, and the third imaging optical system G3 has a linearly extending optical axis AX3.
1 and the optical axis AX3 are the common single optical axis, the reference optical axis AX
Is set to match.

【００６８】一方、第２結像光学系Ｇ２も直線状に延び
た光軸ＡＸ２を有し、この光軸ＡＸ２は基準光軸ＡＸと
直交するように設定されている。さらに、第１光路折り
曲げ鏡Ｍ１および第２光路折り曲げ鏡Ｍ２はともに平面
状の反射面を有し、２つの反射面を有する１つの光学部
材（１つの光路折り曲げ鏡）として一体的に構成されて
いる。この２つの反射面の交線（厳密にはその仮想延長
面の交線）が第１結像光学系Ｇ１のＡＸ１、第２結像光
学系Ｇ２のＡＸ２、および第３結像光学系Ｇ３のＡＸ３
と一点で交わるように設定されている。On the other hand, the second imaging optical system G2 also has a linearly extending optical axis AX2, and this optical axis AX2 is set to be orthogonal to the reference optical axis AX. Furthermore, the first optical path bending mirror M1 and the second optical path bending mirror M2 both have a planar reflecting surface, and are integrally configured as one optical member (one optical path bending mirror) having two reflecting surfaces. There is. The intersecting line of these two reflecting surfaces (strictly speaking, the intersecting line of its virtual extension surface) is the AX1 of the first imaging optical system G1, the AX2 of the second imaging optical system G2, and the third imaging optical system G3. AX3
Is set to intersect at one point.

【００６９】以上のように、第１実施例の投影光学系
は、１つの凹面反射鏡ＣＭを備え、レチクルＲが設定さ
れた第１面とウェハＷが設定された第２面との間の光路
中にレチクルＲの第１中間像および第２中間像を形成す
る３回結像型の反射屈折光学系である。また、凹面反射
鏡ＣＭは、第１中間像と第２中間像との間の光路中に配
置され、凹面反射鏡ＣＭへ向かう光線と凹面反射鏡ＣＭ
から反射される光線とが通過する往復光路を形成してい
る。さらに、凹面反射鏡ＣＭは、ほぼ等倍に用いられ、
且つ光学系の瞳位置またはその近傍に配置されている。As described above, the projection optical system of the first embodiment has one concave reflecting mirror CM, and is provided between the first surface on which the reticle R is set and the second surface on which the wafer W is set. This is a three-time imaging type catadioptric optical system that forms a first intermediate image and a second intermediate image of the reticle R in the optical path. Further, the concave reflecting mirror CM is arranged in the optical path between the first intermediate image and the second intermediate image, and the light beam directed to the concave reflecting mirror CM and the concave reflecting mirror CM.
It forms a round-trip optical path through which the light rays reflected from. Furthermore, the concave reflecting mirror CM is used at almost the same magnification,
Further, it is arranged at or near the pupil position of the optical system.

【００７０】なお、第１実施例を含む各実施例の投影光
学系は、レチクルＲ側（第１面側）およびウェハＷ側
（第２面側）の双方にほぼテレセントリックな光学系で
ある。両側にテレセントリックな光学系に構成すること
により、光軸方向に沿ってレチクルＲの位置（物***
置）またはウェハＷの位置（像位置）に多少の位置ずれ
がある場合にも適正な倍率で像を結像することができ、
光軸と直交する方向には像の位置ずれを生じさせない。
また、この場合、位相補正部材ＰＣは、面加工上の難易
度が高くなるため、平行平面板の形態を有することが望
ましい。The projection optical system of each of the examples including the first example is an optical system which is substantially telecentric on both the reticle R side (first surface side) and the wafer W side (second surface side). By constructing the telecentric optical system on both sides, even if there is a slight misalignment in the position of the reticle R (object position) or the position of the wafer W (image position) along the optical axis direction, an image can be obtained at an appropriate magnification. Can be imaged,
The position of the image is not displaced in the direction orthogonal to the optical axis.
Further, in this case, the phase correction member PC preferably has the form of a plane parallel plate because the degree of difficulty in surface processing increases.

【００７１】第１実施例では、図１３に示すように、位
相補正部材ＰＣが、レチクルＲと第１結像光学系Ｇ１と
の光路中においてレチクルＲの近傍に配置されている。
さらに具体的には、投影光学系を構成するすべての蛍石
レンズは、結晶軸［１１１］と光軸（ＡＸ１〜ＡＸ３）
とがほぼ一致するように形成されている。そして、位相
補正部材ＰＣは、水晶（ＳｉＯ2）やライカフ（ＬｉＣ
ａＡｌＦ6）のような負の一軸性結晶で形成された平行
平面板（すなわち負の一軸性結晶平行平面板）であっ
て、その光学軸は第１結像光学系Ｇ１の光軸ＡＸ１とほ
ぼ一致するように形成されている。In the first embodiment, as shown in FIG. 13, the phase correction member PC is arranged near the reticle R in the optical path between the reticle R and the first imaging optical system G1.
More specifically, all the fluorite lenses forming the projection optical system have a crystal axis [111] and an optical axis (AX1 to AX3).
And are formed so as to substantially coincide with each other. The phase correction member PC is made of quartz (SiO 2 ) or Leica f (LiC).
parallel plane plate formed of a negative uniaxial crystal such as aAlF 6 (that is, a negative uniaxial crystal parallel plane plate), the optical axis of which is substantially the same as the optical axis AX1 of the first imaging optical system G1. It is formed to match.

【００７２】その結果、第１実施例では、前述したよう
に、負の一軸性結晶平行平面板からなる位相補正部材Ｐ
Ｃの位相差付与作用により、投影光学系を構成する蛍石
レンズの複屈折の影響を良好に低減することができ、ひ
いては複屈折の影響を実質的に受けることなく良好な光
学性能を有する投影光学系を実現することができる。ま
た、一軸性結晶を利用した位相補正部材ＰＣでは入射角
度に応じて位相差を調整するので、両側にテレセントリ
ックな投影光学系においてレチクルＲ（第１面）の近傍
に配置された位相補正部材ＰＣの作用により、瞳内の位
相差補正を視野内の全域に亘って均等に行うことができ
る。As a result, in the first embodiment, as described above, the phase correction member P made of the negative uniaxial crystal parallel plane plate is used.
The phase difference imparting action of C makes it possible to favorably reduce the influence of birefringence of the fluorite lens forming the projection optical system, and thus the projection having good optical performance without being substantially affected by the birefringence. An optical system can be realized. Further, since the phase correction member PC using the uniaxial crystal adjusts the phase difference according to the incident angle, the phase correction member PC disposed near the reticle R (first surface) in the telecentric projection optical system on both sides. By the action of, the phase difference correction within the pupil can be performed uniformly over the entire area within the visual field.

【００７３】なお、第１実施例において、位相補正部材
ＰＣの光学軸が光学系の光軸とほぼ一致するように形成
されていない構成も可能である。また、すべての蛍石レ
ンズの光軸が結晶軸［１１１］とほぼ一致している必要
はなく、結晶軸［１００］や結晶軸［１１０］とほぼ一
致していてもよい。この場合、位相補正部材ＰＣは、必
要に応じて、負の一軸性結晶または正の一軸性結晶で形
成されることになる。なお、蛍石レンズの結晶軸方位と
位相補正部材ＰＣの特性との関係については、以下の各
実施例および各変形例においても同様である。Incidentally, in the first embodiment, it is possible to adopt a construction in which the optical axis of the phase correction member PC is not formed so as to substantially coincide with the optical axis of the optical system. Further, the optical axes of all the fluorite lenses do not need to be substantially aligned with the crystal axis [111], and may be substantially aligned with the crystal axis [100] or the crystal axis [110]. In this case, the phase correction member PC is formed of a negative uniaxial crystal or a positive uniaxial crystal, if necessary. The relationship between the crystal axis orientation of the fluorite lens and the characteristics of the phase correction member PC is the same in each of the following examples and each modified example.

【００７４】図１４は、第１実施例の第１変形例にかか
る投影光学系の構成を概略的に示す図である。また、図
１５は、第１実施例の第２変形例にかかる投影光学系の
構成を概略的に示す図である。さらに、図１６は、第１
実施例の第３変形例にかかる投影光学系の構成を概略的
に示す図である。また、図１７は、第１実施例の第４変
形例にかかる投影光学系の構成を概略的に示す図であ
る。さらに、図１８は、第１実施例の第５変形例にかか
る投影光学系の構成を概略的に示す図である。FIG. 14 is a diagram schematically showing the structure of a projection optical system according to a first modification of the first embodiment. FIG. 15 is a diagram schematically showing the configuration of the projection optical system according to the second modification of the first embodiment. Further, FIG. 16 shows the first
It is a figure which shows roughly the structure of the projection optical system concerning the 3rd modification of an Example. In addition, FIG. 17 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a fourth modification of the first embodiment. Further, FIG. 18 is a diagram schematically showing the configuration of the projection optical system according to the fifth modification of the first embodiment.

【００７５】第１変形例〜第５変形例の投影光学系は、
第１実施例の投影光学系と類似の構成を有するが、一軸
性結晶平行平面板からなる位相補正部材ＰＣの配置位置
だけが第１実施例と相違している。具体的に、第１変形
例では、図１４に示すように、位相補正部材ＰＣが、第
１結像光学系Ｇ１と第１光路折り曲げ鏡Ｍ１との間の光
路中に配置されている。換言すれば、位相補正部材ＰＣ
が、第１中間像の形成位置の近傍、すなわちレチクルＲ
と光学的に共役な面の近傍に配置されている。したがっ
て、第１実施例と同様に、レチクルＲ（第１面）と光学
的に共役な面の近傍に配置された位相補正部材ＰＣの作
用により、瞳内の位相差補正を視野内の全域に亘って均
等に行うことができる。The projection optical systems of the first to fifth modifications are as follows:
It has a configuration similar to that of the projection optical system of the first embodiment, but differs from that of the first embodiment only in the arrangement position of the phase correction member PC made of a uniaxial crystal parallel plane plate. Specifically, in the first modified example, as shown in FIG. 14, the phase correction member PC is arranged in the optical path between the first imaging optical system G1 and the first optical path bending mirror M1. In other words, the phase correction member PC
Is near the formation position of the first intermediate image, that is, the reticle R
It is arranged in the vicinity of a plane optically conjugate with. Therefore, similarly to the first embodiment, the phase difference correction in the pupil is performed over the entire field of view by the action of the phase correction member PC arranged in the vicinity of the surface optically conjugate with the reticle R (first surface). It can be done evenly over.

【００７６】第２変形例では、図１５に示すように、位
相補正部材ＰＣが、第３結像光学系Ｇ３とウェハＷとの
間の光路中においてウェハＷの近傍に配置されている。
したがって、第１実施例と同様に、ウェハＷ（第２面）
の近傍に配置された位相補正部材ＰＣの作用により、瞳
内の位相差補正を視野内の全域に亘って均等に行うこと
ができる。第３変形例では、図１６に示すように、位相
補正部材ＰＣが、第２結像光学系Ｇ２と光路折り曲げ鏡
Ｍ１およびＭ２との間の光路中に、すなわち凹面反射鏡
ＣＭへ向かう光線と凹面反射鏡ＣＭから反射される光線
とが通過する往復光路中に配置されている。In the second modification, as shown in FIG. 15, the phase correction member PC is arranged near the wafer W in the optical path between the third imaging optical system G3 and the wafer W.
Therefore, similarly to the first embodiment, the wafer W (second surface)
Due to the action of the phase correction member PC arranged in the vicinity of, the phase difference correction in the pupil can be performed uniformly over the entire area of the visual field. In the third modified example, as shown in FIG. 16, the phase correction member PC is disposed in the optical path between the second imaging optical system G2 and the optical path bending mirrors M1 and M2, that is, toward the concave reflecting mirror CM. It is arranged in a round-trip optical path through which the light rays reflected from the concave reflecting mirror CM pass.

【００７７】このように、往復光路中に位相補正部材Ｐ
Ｃを配置することにより、補正効力を高めることができ
る。特に、凹面反射鏡ＣＭがほぼ等倍に用いられ、且つ
投影光学系の瞳位置またはその近傍に配置されているの
で、瞳内の位相差補正を視野内の全域に亘って均等に行
うことができる。第４変形例では、図１７に示すよう
に、位相補正部材ＰＣが、第１結像光学系Ｇ１の光路中
において瞳位置またはその近傍に配置されている。この
場合、瞳位置またはその近傍に配置された位相補正部材
ＰＣの作用により、視野内の位相差を調整することが可
能になる。As described above, the phase correction member P is provided in the reciprocating optical path.
By arranging C, the correction effect can be enhanced. In particular, since the concave reflecting mirror CM is used at approximately the same magnification and is arranged at or near the pupil position of the projection optical system, the phase difference correction within the pupil can be performed uniformly over the entire visual field. it can. In the fourth modified example, as shown in FIG. 17, the phase correction member PC is arranged at or near the pupil position in the optical path of the first imaging optical system G1. In this case, it becomes possible to adjust the phase difference in the visual field by the action of the phase correction member PC arranged at or near the pupil position.

【００７８】第５変形例では、図１８に示すように、位
相補正部材ＰＣが、第３結像光学系Ｇ３の光路中におい
て瞳位置またはその近傍に配置されている。この場合、
第４変形例と同様に瞳位置またはその近傍に配置された
位相補正部材ＰＣの作用により、視野内の位相差を調整
することが可能になる。なお、上述の第１実施例および
その変形例では投影光学系が位相補正部材ＰＣを１つだ
け含んでいるが、これに限定されることなく、投影光学
系が複数の位相補正部材ＰＣを含む変形例も可能であ
る。この点は、以下の各実施例および関連する各変形例
においても同様である。In the fifth modification, as shown in FIG. 18, the phase correction member PC is arranged at or near the pupil position in the optical path of the third imaging optical system G3. in this case,
Similar to the fourth modification, the phase difference in the field of view can be adjusted by the action of the phase correction member PC arranged at or near the pupil position. Although the projection optical system includes only one phase correction member PC in the above-described first embodiment and its modification, the projection optical system includes a plurality of phase correction members PC without being limited to this. Modifications are possible. This point is the same in each of the following embodiments and related modifications.

【００７９】図１９は、本実施形態の第２実施例にかか
る投影光学系の構成を概略的に示す図である。図１９を
参照すると、第２実施例の投影光学系は、レチクルＲの
パターンの中間像を形成するための反射屈折型の第１結
像光学系Ｇ１を備えている。第１結像光学系Ｇ１は、凹
面反射鏡ＣＭと複数のレンズとを有し、レチクルＲから
の光束に基づいてほぼ等倍の中間像を形成する。第１結
像光学系Ｇ１が形成する中間像の形成位置の近傍には、
第１光路折り曲げ鏡Ｍ１が配置されている。FIG. 19 is a diagram schematically showing the configuration of the projection optical system according to the second example of the present embodiment. Referring to FIG. 19, the projection optical system of the second embodiment includes a catadioptric first imaging optical system G1 for forming an intermediate image of the pattern of the reticle R. The first imaging optical system G1 has a concave reflecting mirror CM and a plurality of lenses, and forms an approximately 1 × intermediate image based on the light flux from the reticle R. In the vicinity of the formation position of the intermediate image formed by the first imaging optical system G1,
A first optical path bending mirror M1 is arranged.

【００８０】第１光路折り曲げ鏡Ｍ１は、中間像からの
光束を第２光路折り曲げ鏡Ｍ２に向かって偏向する。さ
らに、第２光路折り曲げ鏡Ｍ２は、中間像からの光束を
屈折型の第２結像光学系Ｇ２に向かって偏向する。第２
結像光学系Ｇ２は、中間像からの光束に基づいて、レチ
クルＲのパターンの最終像をウェハＷ上に形成する。な
お、第１結像光学系Ｇ１および第２結像光学系Ｇ２はと
もに直線状に延びた光軸ＡＸ１およびＡＸ２をそれぞれ
有し、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とは互いにほぼ平行に設
定されている。The first optical path bending mirror M1 deflects the light flux from the intermediate image toward the second optical path bending mirror M2. Further, the second optical path bending mirror M2 deflects the light flux from the intermediate image toward the refraction type second imaging optical system G2. Second
The imaging optical system G2 forms a final image of the pattern of the reticle R on the wafer W based on the light flux from the intermediate image. Both the first imaging optical system G1 and the second imaging optical system G2 have linearly extending optical axes AX1 and AX2, respectively, and the optical axes AX1 and AX2 are set to be substantially parallel to each other. There is.

【００８１】以上のように、第２実施例の投影光学系
は、１つの凹面反射鏡ＣＭを備え、レチクルＲが設定さ
れた第１面とウェハＷが設定された第２面との間の光路
中にレチクルＲの中間像を形成する２回結像型の反射屈
折光学系である。そして、凹面反射鏡ＣＭは、レチクル
Ｒと中間像との間の光路中に配置され、凹面反射鏡ＣＭ
へ向かう光線と凹面反射鏡ＣＭから反射される光線とが
通過する往復光路を形成している。As described above, the projection optical system of the second embodiment includes one concave reflecting mirror CM, and is provided between the first surface on which the reticle R is set and the second surface on which the wafer W is set. It is a catadioptric optical system of the double imaging type that forms an intermediate image of the reticle R in the optical path. The concave reflecting mirror CM is disposed in the optical path between the reticle R and the intermediate image, and the concave reflecting mirror CM
It forms a round-trip optical path through which the light beam going to and the light beam reflected from the concave reflecting mirror CM pass.

【００８２】また、投影光学系を構成するすべてのレン
ズ（光透過部材）の光軸および凹面反射鏡ＣＭの光軸
は、互いにほぼ平行に設定されている。さらに、凹面反
射鏡ＣＭは、ほぼ等倍に用いられ、且つ光学系の瞳位置
またはその近傍に配置されている。第２実施例では、図
１９に示すように、位相補正部材ＰＣがレチクルＲと第
１結像光学系Ｇ１との光路中においてレチクルＲの近傍
に配置されているので、第１実施例と同様に、瞳内の位
相差補正を視野内の全域に亘って均等に行うことができ
る。Further, the optical axes of all the lenses (light transmitting members) constituting the projection optical system and the optical axis of the concave reflecting mirror CM are set substantially parallel to each other. Further, the concave reflecting mirror CM is used at approximately the same magnification and is arranged at or near the pupil position of the optical system. In the second embodiment, as shown in FIG. 19, the phase correction member PC is arranged near the reticle R in the optical path between the reticle R and the first imaging optical system G1. In addition, the phase difference correction in the pupil can be performed uniformly over the entire field of view.

【００８３】図２０は、第２実施例の第１変形例にかか
る投影光学系の構成を概略的に示す図である。また、図
２１は、第２実施例の第２変形例にかかる投影光学系の
構成を概略的に示す図である。第２実施例の第１変形例
および第２変形例の投影光学系は、第２実施例の投影光
学系と類似の構成を有するが、一軸性結晶平行平面板か
らなる位相補正部材ＰＣの配置位置だけが第２実施例と
相違している。FIG. 20 is a diagram schematically showing the structure of the projection optical system according to the first modification of the second embodiment. In addition, FIG. 21 is a diagram schematically showing the configuration of a projection optical system according to a second modification of the second embodiment. The projection optical systems of the first modified example and the second modified example of the second example have a similar configuration to the projection optical system of the second example, but the arrangement of the phase correction member PC made of a uniaxial crystal parallel plane plate. Only the position is different from the second embodiment.

【００８４】具体的に、第２実施例の第１変形例では、
図２０に示すように、凹面反射鏡ＣＭへ向かう光線と凹
面反射鏡ＣＭから反射される光線とが通過する往復光路
中に位相補正部材ＰＣが配置されているので、補正効力
を高めることができる。また、凹面反射鏡ＣＭがほぼ等
倍に用いられ、且つ投影光学系の瞳位置またはその近傍
に配置されているので、瞳内の位相差補正を視野内の全
域に亘って均等に行うことができる。第２実施例の第２
変形例では、図２１に示すように、位相補正部材ＰＣ
が、第２結像光学系Ｇ２とウェハＷとの間の光路中にお
いてウェハＷの近傍に配置されているので、瞳内の位相
差補正を視野内の全域に亘って均等に行うことができ
る。Specifically, in the first modification of the second embodiment,
As shown in FIG. 20, since the phase correction member PC is arranged in the reciprocal optical path through which the light beam directed to the concave reflecting mirror CM and the light beam reflected from the concave reflecting mirror CM pass, the correction effect can be enhanced. . Further, since the concave reflecting mirror CM is used at approximately the same magnification and is arranged at or near the pupil position of the projection optical system, the phase difference correction within the pupil can be performed uniformly over the entire field of view. it can. Second of the second embodiment
In the modification, as shown in FIG. 21, the phase correction member PC
However, since it is arranged near the wafer W in the optical path between the second imaging optical system G2 and the wafer W, the phase difference correction in the pupil can be performed uniformly over the entire field of view. .

【００８５】図２２は、本実施形態の第３実施例にかか
る投影光学系の構成を概略的に示す図である。図２２を
参照すると、第３実施例の投影光学系は、レチクルＲの
パターンの中間像を形成するための反射屈折型の第１結
像光学系Ｇ１を備えている。第１結像光学系Ｇ１は、凹
面反射鏡ＣＭと複数のレンズと第１光路折り曲げ鏡Ｍ１
とを有し、レチクルＲからの光束に基づいてほぼ等倍の
中間像を形成する。第１結像光学系Ｇ１が形成する中間
像の形成位置の近傍には、第２光路折り曲げ鏡Ｍ２が配
置されている。FIG. 22 is a diagram schematically showing the configuration of the projection optical system according to the third example of the present embodiment. Referring to FIG. 22, the projection optical system of the third embodiment includes a catadioptric first imaging optical system G1 for forming an intermediate image of the pattern of the reticle R. The first imaging optical system G1 includes a concave reflecting mirror CM, a plurality of lenses, and a first optical path bending mirror M1.
Based on the luminous flux from the reticle R, an intermediate image of approximately 1 × is formed. A second optical path bending mirror M2 is arranged near the formation position of the intermediate image formed by the first imaging optical system G1.

【００８６】さらに、第２光路折り曲げ鏡Ｍ２は、中間
像へ向かう光束または中間像からの光束を屈折型の第２
結像光学系Ｇ２に向かって偏向する。第２結像光学系Ｇ
２は、中間像からの光束に基づいて、レチクルＲのパタ
ーンの最終像をウェハＷ上に形成する。なお、第１結像
光学系Ｇ１は第１光路折り曲げ鏡Ｍ１によってＬ字状に
折り曲げられた光軸ＡＸ１を有し、第２結像光学系Ｇ２
は直線状に延びた光軸ＡＸ２を有する。また、第１光路
折り曲げ鏡Ｍ１および第２光路折り曲げ鏡Ｍ２はともに
平面状の反射面を有し、２つの反射面を有する１つの光
学部材（１つの光路折り曲げ鏡）として一体的に構成さ
れている。Further, the second optical path bending mirror M2 is a refraction type second mirror for the light flux toward the intermediate image or the light flux from the intermediate image.
The light is deflected toward the imaging optical system G2. Second imaging optical system G
2 forms a final image of the pattern of the reticle R on the wafer W based on the light flux from the intermediate image. The first imaging optical system G1 has an optical axis AX1 bent into an L shape by the first optical path bending mirror M1, and the second imaging optical system G2.
Has an optical axis AX2 extending linearly. Further, the first optical path bending mirror M1 and the second optical path bending mirror M2 both have a planar reflecting surface, and are integrally configured as one optical member (one optical path bending mirror) having two reflecting surfaces. There is.

【００８７】以上のように、第３実施例の投影光学系
は、１つの凹面反射鏡ＣＭを備え、レチクルＲが設定さ
れた第１面とウェハＷが設定された第２面との間の光路
中にレチクルＲの中間像を形成する２回結像型の反射屈
折光学系である。そして、凹面反射鏡ＣＭは、レチクル
Ｒと中間像との間の光路中に配置され、凹面反射鏡ＣＭ
へ向かう光線と凹面反射鏡ＣＭから反射される光線とが
通過する往復光路を形成している。As described above, the projection optical system of the third embodiment is provided with one concave reflecting mirror CM and is provided between the first surface on which the reticle R is set and the second surface on which the wafer W is set. It is a catadioptric optical system of the double imaging type that forms an intermediate image of the reticle R in the optical path. The concave reflecting mirror CM is disposed in the optical path between the reticle R and the intermediate image, and the concave reflecting mirror CM
It forms a round-trip optical path through which the light beam going to and the light beam reflected from the concave reflecting mirror CM pass.

【００８８】また、凹面反射鏡ＣＭは、ほぼ等倍に用い
られ、且つ光学系の瞳位置またはその近傍に配置されて
いる。第３実施例では、図２２に示すように、位相補正
部材ＰＣがレチクルＲと第１結像光学系Ｇ１との光路中
においてレチクルＲの近傍に配置されているので、第１
実施例および第２実施例と同様に、瞳内の位相差補正を
視野内の全域に亘って均等に行うことができる。Further, the concave reflecting mirror CM is used at substantially the same magnification and is arranged at or near the pupil position of the optical system. In the third embodiment, as shown in FIG. 22, the phase correction member PC is arranged in the vicinity of the reticle R in the optical path between the reticle R and the first imaging optical system G1.
Similar to the embodiment and the second embodiment, the phase difference correction in the pupil can be performed uniformly over the entire area of the visual field.

【００８９】図２３は、第３実施例の第１変形例にかか
る投影光学系の構成を概略的に示す図である。また、図
２４は、第３実施例の第２変形例にかかる投影光学系の
構成を概略的に示す図である。第３実施例の第１変形例
および第２変形例の投影光学系は、第３実施例の投影光
学系と類似の構成を有するが、一軸性結晶平行平面板か
らなる位相補正部材ＰＣの配置位置だけが第３実施例と
相違している。FIG. 23 is a diagram schematically showing the structure of the projection optical system according to the first modification of the third embodiment. Further, FIG. 24 is a diagram schematically showing the configuration of the projection optical system according to the second modification of the third embodiment. The projection optical systems of the first modified example and the second modified example of the third example have a similar configuration to the projection optical system of the third example, but the arrangement of the phase correction member PC made of a uniaxial crystal parallel plane plate. Only the position is different from the third embodiment.

【００９０】具体的に、第３実施例の第１変形例では、
図２３に示すように、第２結像光学系Ｇ２の光路中にお
いて瞳位置またはその近傍に配置されているので、位相
補正部材ＰＣの作用により視野内の位相差を調整するこ
とが可能になる。第３実施例の第２変形例では、図２４
に示すように、第１位相補正部材ＰＣ１がレチクルＲの
近傍に配置され、第２位相補正部材ＰＣ２が瞳位置また
はその近傍に配置されているので、第１位相補正部材Ｐ
Ｃ１の作用により瞳内の位相差補正を視野内の全域に亘
って均等に行うことができ、第２位相補正部材ＰＣ２の
作用により視野内の位相差を調整することが可能にな
る。Specifically, in the first modification of the third embodiment,
As shown in FIG. 23, since it is arranged at or near the pupil position in the optical path of the second imaging optical system G2, it becomes possible to adjust the phase difference in the visual field by the action of the phase correction member PC. . In the second modification of the third embodiment, FIG.
Since the first phase correction member PC1 is arranged near the reticle R and the second phase correction member PC2 is arranged at or near the pupil position, as shown in FIG.
By the action of C1, the phase difference in the pupil can be corrected uniformly over the entire field of view, and the action of the second phase correction member PC2 can adjust the phase difference in the field of view.

【００９１】図２５は、本実施形態の第４実施例にかか
る投影光学系の構成を概略的に示す図である。図２５を
参照すると、第４実施例の投影光学系は、レチクルＲの
パターンの中間像を形成するための反射屈折型の第１結
像光学系Ｇ１と、中間像からの光束に基づいてレチクル
Ｒのパターンの最終像をウェハＷ上に形成するための屈
折型の第２結像光学系Ｇ２とを備えている。第１結像光
学系Ｇ１は、凹面反射鏡ＣＭ１と凸面反射鏡ＣＭ２と複
数のレンズとを有し、レチクルＲからの光束に基づいて
ほぼ等倍の中間像を形成する。FIG. 25 is a diagram schematically showing the structure of the projection optical system according to the fourth example of the present embodiment. Referring to FIG. 25, the projection optical system according to the fourth embodiment uses a catadioptric type first imaging optical system G1 for forming an intermediate image of the pattern of the reticle R, and a reticle based on the light flux from the intermediate image. And a refraction type second imaging optical system G2 for forming a final image of the R pattern on the wafer W. The first imaging optical system G1 has a concave reflecting mirror CM1, a convex reflecting mirror CM2, and a plurality of lenses, and forms an intermediate image of approximately 1 × magnification based on the light flux from the reticle R.

【００９２】なお、第１結像光学系Ｇ１は直線状に延び
た光軸ＡＸ１を有し、第２結像光学系Ｇ２は直線状に延
びた光軸ＡＸ２を有し、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とは共
通の単一光軸である基準光軸ＡＸと一致するように設定
されている。このように、第４実施例では、すべての光
学部材が直線状の単一光軸に沿って配置されているの
で、光学系の調整などの観点から非常に有利である。The first imaging optical system G1 has a linearly extending optical axis AX1, and the second imaging optical system G2 has a linearly extending optical axis AX2. The axis AX2 is set to coincide with the reference optical axis AX which is a common single optical axis. As described above, in the fourth embodiment, all the optical members are arranged along the single linear optical axis, which is very advantageous from the viewpoint of adjustment of the optical system.

【００９３】以上のように、第４実施例の投影光学系
は、１つの凹面反射鏡ＣＭ１を備え、レチクルＲが設定
された第１面とウェハＷが設定された第２面との間の光
路中にレチクルＲの中間像を形成する２回結像型の反射
屈折光学系である。第４実施例では、図２５に示すよう
に、位相補正部材ＰＣがレチクルＲと第１結像光学系Ｇ
１との光路中においてレチクルＲの近傍に配置されてい
るので、第１実施例〜第３実施例と同様に、瞳内の位相
差補正を視野内の全域に亘って均等に行うことができ
る。As described above, the projection optical system of the fourth embodiment includes one concave reflecting mirror CM1 and is provided between the first surface on which the reticle R is set and the second surface on which the wafer W is set. It is a catadioptric optical system of the double imaging type that forms an intermediate image of the reticle R in the optical path. In the fourth embodiment, as shown in FIG. 25, the phase correction member PC includes the reticle R and the first imaging optical system G.
Since it is arranged in the vicinity of the reticle R in the optical path with respect to 1, the phase difference correction in the pupil can be performed uniformly over the entire field of view as in the first to third embodiments. .

【００９４】図２６は、第４実施例の第１変形例にかか
る投影光学系の構成を概略的に示す図である。また、図
２７は、第４実施例の第２変形例にかかる投影光学系の
構成を概略的に示す図である。第４実施例の第１変形例
および第２変形例の投影光学系は、第４実施例の投影光
学系と類似の構成を有するが、一軸性結晶平行平面板か
らなる位相補正部材ＰＣの配置位置だけが第４実施例と
相違している。FIG. 26 is a diagram schematically showing the structure of the projection optical system according to the first modification of the fourth embodiment. 27 is a diagram schematically showing the configuration of a projection optical system according to a second modification of the fourth embodiment. The projection optical systems of the first modified example and the second modified example of the fourth example have a similar configuration to the projection optical system of the fourth example, but the arrangement of the phase correction member PC made of a uniaxial crystal parallel plane plate. Only the position is different from the fourth embodiment.

【００９５】具体的に、第４実施例の第１変形例では、
図２６に示すように、第２結像光学系Ｇ２の光路中にお
いて瞳位置またはその近傍に配置されているので、位相
補正部材ＰＣの作用により視野内の位相差を調整するこ
とが可能になる。第４実施例の第２変形例では、図２７
に示すように、位相補正部材ＰＣがウェハＷの近傍に配
置されているので、瞳内の位相差補正を視野内の全域に
亘って均等に行うことができる。Specifically, in the first modification of the fourth embodiment,
As shown in FIG. 26, since it is arranged at the pupil position or its vicinity in the optical path of the second imaging optical system G2, it becomes possible to adjust the phase difference in the visual field by the action of the phase correction member PC. . In the second modification of the fourth embodiment, FIG.
Since the phase correction member PC is arranged in the vicinity of the wafer W, the phase difference correction in the pupil can be performed uniformly over the entire field of view as shown in FIG.

【００９６】図２８は、本実施形態の第５実施例にかか
る投影光学系の構成を概略的に示す図である。図２８を
参照すると、第５実施例の投影光学系は、すべての光学
部材がレンズ（光透過部材）である屈折型の光学系であ
って、すべての光学部材が直線状の単一光軸ＡＸに沿っ
て配置されている。第５実施例では、図２８に示すよう
に、位相補正部材ＰＣがレチクルＲの近傍に配置されて
いるので、第１実施例〜第４実施例と同様に、瞳内の位
相差補正を視野内の全域に亘って均等に行うことができ
る。FIG. 28 is a diagram schematically showing the configuration of the projection optical system according to the fifth example of the present embodiment. Referring to FIG. 28, the projection optical system of the fifth example is a refraction type optical system in which all optical members are lenses (light transmitting members), and all optical members are linear single optical axes. It is arranged along AX. In the fifth embodiment, as shown in FIG. 28, since the phase correction member PC is arranged in the vicinity of the reticle R, the field of view for correcting the phase difference in the pupil is the same as in the first to fourth embodiments. Can be performed evenly over the entire area inside.

【００９７】図２９は、第５実施例の第１変形例にかか
る投影光学系の構成を概略的に示す図である。また、図
３０は、第５実施例の第２変形例にかかる投影光学系の
構成を概略的に示す図である。第５実施例の第１変形例
および第２変形例の投影光学系は、第５実施例の投影光
学系と類似の構成を有するが、一軸性結晶平行平面板か
らなる位相補正部材ＰＣの配置位置だけが第５実施例と
相違している。FIG. 29 is a diagram schematically showing the structure of the projection optical system according to the first modification of the fifth embodiment. Further, FIG. 30 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a second modification of the fifth embodiment. The projection optical systems of the first modified example and the second modified example of the fifth example have a similar configuration to the projection optical system of the fifth example, but the arrangement of the phase correction member PC made of a uniaxial crystal parallel plane plate. Only the position is different from the fifth embodiment.

【００９８】具体的に、第５実施例の第１変形例では、
図２９に示すように、光学系の瞳位置またはその近傍に
配置されているので、位相補正部材ＰＣの作用により視
野内の位相差を調整することが可能になる。一方、第５
実施例の第２変形例では、図３０に示すように、位相補
正部材ＰＣがウェハＷの近傍に配置されているので、瞳
内の位相差補正を視野内の全域に亘って均等に行うこと
ができる。Specifically, in the first modification of the fifth embodiment,
As shown in FIG. 29, since it is arranged at or near the pupil position of the optical system, the phase difference in the visual field can be adjusted by the action of the phase correction member PC. On the other hand, the fifth
In the second modification of the embodiment, as shown in FIG. 30, since the phase correction member PC is arranged in the vicinity of the wafer W, the phase difference correction in the pupil should be performed uniformly over the entire field of view. You can

【００９９】なお、上述の実施形態では、複屈折性の光
学材料として蛍石を用いているが、これに限定されるこ
となく、たとえばフッ化バリウム（ＢａＦ2）などを用
いることもできる。この場合、フッ化バリウム（ＢａＦ
2 ）などの結晶軸方位も本発明に従って決定されること
が好ましい。In the above-mentioned embodiment, fluorite is used as the birefringent optical material, but it is not limited to this, and barium fluoride (BaF 2 ) or the like may be used. In this case, barium fluoride (BaF
Crystal axis orientations such as 2 ) are also preferably determined according to the present invention.

【０１００】上述の実施形態の露光装置では、照明装置
によってレチクル（マスク）を照明し（照明工程）、投
影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターン
を感光性基板に露光する（露光工程）ことにより、マイ
クロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、
薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、本
実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ
等に所定の回路パターンを形成することによって、マイ
クロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の
一例につき図３１のフローチャートを参照して説明す
る。In the exposure apparatus of the above embodiment, the reticle (mask) is illuminated by the illumination device (illumination step), and the transfer pattern formed on the mask is exposed on the photosensitive substrate using the projection optical system ( By the exposure process, the microdevice (semiconductor element, image pickup element, liquid crystal display element,
Thin film magnetic heads, etc.) can be manufactured. Hereinafter, an example of a method for obtaining a semiconductor device as a microdevice by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate using the exposure apparatus of the present embodiment will be referred to the flowchart of FIG. 31. Explain.

【０１０１】先ず、図３１のステップ３０１において、
１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステッ
プ３０２において、そのｌロットのウェハ上の金属膜上
にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ３０
３において、本実施形態の露光装置を用いて、マスク上
のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロッ
トのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。
その後、ステップ３０４において、その１ロットのウェ
ハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ３
０５において、その１ロットのウェハ上でレジストパタ
ーンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マ
スク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ
上の各ショット領域に形成される。First, in step 301 of FIG. 31,
A metal film is deposited on one lot of wafers. In the next step 302, photoresist is applied on the metal film on the wafer of the 1 lot. Then step 30
3, the image of the pattern on the mask is sequentially exposed and transferred to each shot area on the wafer of the one lot through the projection optical system using the exposure apparatus of the present embodiment.
Then, in step 304, the photoresist on the wafer of the one lot is developed, and then in step 3
At 05, the resist pattern is used as a mask on the wafers of one lot to perform etching, whereby a circuit pattern corresponding to the pattern on the mask is formed in each shot region on each wafer.

【０１０２】その後、更に上のレイヤの回路パターンの
形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが
製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、
極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをス
ループット良く得ることができる。なお、ステップ３０
１〜ステップ３０５では、ウェハ上に金属を蒸着し、そ
の金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッ
チングの各工程を行っているが、これらの工程に先立っ
て、ウェハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコ
ンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エ
ッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもな
い。Thereafter, a device such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern on a further upper layer. According to the above semiconductor device manufacturing method,
It is possible to obtain a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern with high throughput. Note that step 30
In steps 1 to 305, a metal is vapor-deposited on the wafer, a resist is applied on the metal film, and each step of exposure, development, and etching is performed. Prior to these steps, a silicon film is formed on the wafer. Needless to say, after the oxide film is formed, a resist may be applied on the silicon oxide film, and each step such as exposure, development and etching may be performed.

【０１０３】また、本実施形態の露光装置では、プレー
ト（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、
電極パターン等）を形成することによって、マイクロデ
バイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以
下、図３２のフローチャートを参照して、このときの手
法の一例につき説明する。図３２において、パターン形
成工程４０１では、本実施形態の露光装置を用いてマス
クのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラ
ス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が
実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光
性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成さ
れる。その後、露光された基板は、現像工程、エッチン
グ工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによっ
て、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフ
ィルター形成工程４０２へ移行する。Further, in the exposure apparatus of this embodiment, a predetermined pattern (circuit pattern,
It is also possible to obtain a liquid crystal display element as a microdevice by forming an electrode pattern or the like). An example of the technique at this time will be described below with reference to the flowchart in FIG. In FIG. 32, in a pattern formation step 401, a so-called photolithography step is performed in which the exposure apparatus of the present embodiment is used to transfer and expose a mask pattern onto a photosensitive substrate (eg, a glass substrate coated with a resist). By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. After that, the exposed substrate is subjected to a developing process, an etching process, a resist stripping process, and the like to form a predetermined pattern on the substrate, and then the process proceeds to the next color filter forming process 402.

【０１０４】次に、カラーフィルター形成工程４０２で
は、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３
つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、
またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルターの組
を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィル
ターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程４
０２の後に、セル組み立て工程４０３が実行される。セ
ル組み立て工程４０３では、パターン形成工程４０１に
て得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフ
ィルター形成工程４０２にて得られたカラーフィルター
等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル
組み立て工程４０３では、例えば、パターン形成工程４
０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフ
ィルター形成工程４０２にて得られたカラーフィルター
との間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製
造する。Next, in the color filter forming step 402, 3 corresponding to R (Red), G (Green) and B (Blue)
Many sets of one dot are arranged in a matrix,
Alternatively, a color filter in which a set of filters of three stripes of R, G, and B is arranged in the horizontal scanning line direction is formed. Then, the color filter forming step 4
After 02, the cell assembling step 403 is executed. In the cell assembly step 403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step 401, the color filter obtained in the color filter formation step 402, and the like. In the cell assembly step 403, for example, the pattern formation step 4
A liquid crystal panel (liquid crystal cell) is manufactured by injecting liquid crystal between the substrate having the predetermined pattern obtained in 01 and the color filter obtained in the color filter forming step 402.

【０１０５】その後、モジュール組み立て工程４０４に
て、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作
を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付
けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素
子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有
する液晶表示素子をスループット良く得ることができ
る。After that, in a module assembling step 404, each component such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) is attached to complete a liquid crystal display element. According to the method of manufacturing a liquid crystal display element described above, a liquid crystal display element having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.

【０１０６】なお、上述の実施形態では、露光装置に搭
載される投影光学系に対して本発明を適用しているが、
これに限定されることなく、他の一般的な投影光学系に
対して本発明を適用することもできる。また、上述の実
施形態では、１９３ｎｍの波長光を供給するＡｒＦエキ
シマレーザー光源または１５７ｎｍの波長光を供給する
Ｆ2 レーザー光源を用いているが、これに限定されるこ
となく、たとえば２００ｎｍ以下の波長光を供給する他
の適当な光源を用いることもできる。In the above embodiment, the present invention is applied to the projection optical system mounted on the exposure apparatus,
The present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to other general projection optical systems. Further, in the above-described embodiment, the ArF excimer laser light source that supplies the light of the wavelength of 193 nm or the F 2 laser light source that supplies the light of the wavelength of 157 nm is used. Other suitable light sources that provide light can also be used.

【０１０７】[0107]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、たと
えば一軸性結晶で形成された平行平面板からなる位相補
正部材の位相差付与作用により、投影光学系を構成する
蛍石レンズのような結晶透過部材の複屈折の影響を良好
に低減することができ、ひいては複屈折の影響を実質的
に受けることなく良好な光学性能を有する投影光学系を
実現することができる。As described above, according to the present invention, the phase difference imparting action of the phase correction member formed of a plane parallel plate formed of, for example, a uniaxial crystal causes a projection optical system such as a fluorite lens. The influence of the birefringence of the crystal transmission member can be satisfactorily reduced, and a projection optical system having good optical performance can be realized without being substantially affected by the birefringence.

【０１０８】したがって、本発明では、複屈折の影響を
実質的に受けることなく良好な光学性能を有する本発明
の投影光学系を用いた露光装置および露光方法におい
て、高解像で高精度な投影露光を行うことができる。ま
た、本発明の投影光学系を搭載した露光装置を用いて、
高解像な投影光学系を介した高精度な投影露光により、
良好なマイクロデバイスを製造することができる。Therefore, according to the present invention, in the exposure apparatus and the exposure method using the projection optical system of the present invention, which have good optical performance without being substantially affected by birefringence, high-resolution and high-precision projection is possible. Exposure can be performed. Further, by using the exposure apparatus equipped with the projection optical system of the present invention,
With high-precision projection exposure through a high-resolution projection optical system,
Good microdevices can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】蛍石の結晶軸方位について説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a crystal axis orientation of fluorite.

【図２】Burnettらの手法を説明する図であって、光線
の入射角に対する複屈折率の分布を示している。FIG. 2 is a diagram for explaining the method of Burnett et al., Showing a distribution of birefringence with respect to an incident angle of a light ray.

【図３】本発明において提案する第１手法を説明する図
であって、光線の入射角に対する複屈折率の分布を示し
ている。FIG. 3 is a diagram illustrating a first method proposed in the present invention, showing a distribution of birefringence with respect to an incident angle of a light ray.

【図４】本発明において提案する第２手法を説明する図
であって、光線の入射角に対する複屈折率の分布を示し
ている。FIG. 4 is a diagram illustrating a second method proposed in the present invention, showing a distribution of birefringence with respect to an incident angle of a light ray.

【図５】結晶軸［１１１］の蛍石ペアレンズを含む投影
光学系の瞳での位相マップを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a phase map at a pupil of a projection optical system including a crystal axis [111] fluorite pair lens.

【図６】結晶軸［１００］の蛍石ペアレンズを含む投影
光学系の瞳での位相マップを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a phase map at a pupil of a projection optical system including a fluorite pair lens having a crystal axis [100].

【図７】結晶軸［１１１］の蛍石ペアレンズと結晶軸
［１００］の蛍石ペアレンズとを含む投影光学系の瞳で
の位相マップを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a phase map at a pupil of a projection optical system including a fluorite pair lens having a crystal axis [111] and a fluorite pair lens having a crystal axis [100].

【図８】正の一軸性結晶で形成された平行平面板を含む
投影光学系の瞳での位相マップを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a phase map at a pupil of a projection optical system including a plane-parallel plate formed of a positive uniaxial crystal.

【図９】負の一軸性結晶で形成された平行平面板を含む
投影光学系の瞳での位相マップを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a phase map at a pupil of a projection optical system including a plane-parallel plate formed of a negative uniaxial crystal.

【図１０】結晶軸［１１１］の蛍石ペアレンズと負の一
軸性結晶で形成された平行平面板とを含む投影光学系の
瞳での位相マップを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a phase map at a pupil of a projection optical system including a fluorite pair lens having a crystal axis [111] and a plane-parallel plate formed of a negative uniaxial crystal.

【図１１】結晶軸［１００］の蛍石ペアレンズと正の一
軸性結晶で形成された平行平面板とを含む投影光学系の
瞳での位相マップを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a phase map at a pupil of a projection optical system including a fluorite pair lens having a crystal axis [100] and a plane-parallel plate formed of positive uniaxial crystals.

【図１２】本発明の実施形態にかかる投影光学系を備え
た露光装置の構成を概略的に示す図である。FIG. 12 is a diagram schematically showing a configuration of an exposure apparatus including a projection optical system according to an embodiment of the present invention.

【図１３】本実施形態の第１実施例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 13 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to Example 1 of the present embodiment.

【図１４】第１実施例の第１変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 14 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a first modified example of the first example.

【図１５】第１実施例の第２変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 15 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a second modified example of the first example.

【図１６】第１実施例の第３変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 16 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a third modified example of the first example.

【図１７】第１実施例の第４変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 17 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a fourth modified example of the first example.

【図１８】第１実施例の第５変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 18 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a fifth modified example of the first example.

【図１９】本実施形態の第２実施例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 19 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to Example 2 of the present embodiment.

【図２０】第２実施例の第１変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 20 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a first modified example of the second example.

【図２１】第２実施例の第２変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 21 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a second modified example of the second example.

【図２２】本実施形態の第３実施例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 22 is a diagram schematically showing the configuration of a projection optical system according to Example 3 of the present embodiment.

【図２３】第３実施例の第１変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 23 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a first modified example of the third example.

【図２４】第３実施例の第２変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 24 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a second modified example of the third example.

【図２５】本実施形態の第４実施例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 25 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a fourth example of the present embodiment.

【図２６】第４実施例の第１変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 26 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a first modified example of the fourth example.

【図２７】第４実施例の第２変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 27 is a diagram schematically showing the configuration of a projection optical system according to a second modification of the fourth embodiment.

【図２８】本実施形態の第５実施例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 28 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a fifth example of the present embodiment.

【図２９】第５実施例の第１変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 29 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a first modified example of the fifth example.

【図３０】第５実施例の第２変形例にかかる投影光学系
の構成を概略的に示す図である。FIG. 30 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system according to a second modified example of the fifth example.

【図３１】マイクロデバイスとしての半導体デバイスを
得る際の手法のフローチャートである。FIG. 31 is a flowchart of a method for obtaining a semiconductor device as a micro device.

【図３２】マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得
る際の手法のフローチャートである。FIG. 32 is a flowchart of a method for obtaining a liquid crystal display element as a micro device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ＬＳ 光源 ＩＬ 照明光学系 Ｒ レチクル ＲＳ レチクルステージ ＰＬ 投影光学系 Ｗ ウェハ ＷＳ ウェハステージ ＡＸ 光軸 ＰＣ 位相補正部材 ＣＭ 凹面反射鏡 Ｇ１〜Ｇ３ 結像光学系 LS light source IL illumination optical system R reticle RS reticle stage PL projection optical system W wafer WS wafer stage AX optical axis PC phase correction member CM concave reflector G1 to G3 Imaging optical system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｄ Ｆターム(参考） 2H049 BA12 BA42 BB03 BC12 BC21 2H087 KA21 LA01 NA04 PA10 PA11 PA13 PA15 PA17 PB10 PB11 PB13 PB17 RA37 RA42 TA01 TA04 TA05 5F046 BA04 CA07 CB03 CB10 CB12 CB25 CB27 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03F 7/20 521 H01L 21/30 515D F term (reference) 2H049 BA12 BA42 BB03 BC12 BC21 2H087 KA21 LA01 NA04 PA10 PA11 PA13 PA15 PA17 PB10 PB11 PB13 PB17 RA37 RA42 TA01 TA04 TA05 5F046 BA04 CA07 CB03 CB10 CB12 CB25 CB27

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 結晶材料で形成された結晶透過部材を含
み、第１面の像を第２面に形成する投影光学系におい
て、 前記結晶透過部材に起因して発生する互いに直交する偏
光成分の間の位相差を補正するための光透過性の位相補
正部材を備えていることを特徴とする投影光学系。1. A projection optical system including a crystal transmission member formed of a crystal material, wherein an image of a first surface is formed on a second surface, wherein polarization components orthogonal to each other generated due to the crystal transmission member are included. A projection optical system comprising a light transmissive phase correction member for correcting a phase difference between the two. 【請求項２】 前記位相補正部材は、一軸性結晶で形成
され且つその光学軸が光学系の光軸とほぼ一致するよう
に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の投
影光学系。2. The projection optical system according to claim 1, wherein the phase correction member is formed of a uniaxial crystal and its optical axis is substantially aligned with the optical axis of the optical system. system. 【請求項３】 前記結晶透過部材は、蛍石（ＣａＦ2）
で形成され、結晶軸［１１１］または該結晶軸［１１
１］と光学的に等価な結晶軸と光学系の光軸とがほぼ一
致するように形成された一対の光透過部材を有し、前記
位相補正部材は、常光に対する屈折率をＮｏとし、異常
光に対する屈折率をＮｅとするとき、Ｎｅ＜Ｎｏを満足
する負の一軸性結晶で形成され且つその光学軸が前記光
軸とほぼ一致するように形成されていることを特徴とす
る請求項１または２に記載の投影光学系。3. The crystal transmitting member is fluorite (CaF 2 )
The crystal axis [111] or the crystal axis [11]
1] has a pair of light transmitting members formed so that the crystal axis and the optical axis of the optical system are substantially equivalent to each other, and the phase correction member has a refractive index of ordinary light of No and When the refractive index for light is Ne, it is formed of a negative uniaxial crystal that satisfies Ne <No, and its optical axis is formed so as to substantially coincide with the optical axis. Alternatively, the projection optical system according to item 2. 【請求項４】 前記結晶透過部材のすべては、蛍石（Ｃ
ａＦ2）で形成され、結晶軸［１１１］または該結晶軸
［１１１］と光学的に等価な結晶軸と光学系の光軸とが
ほぼ一致するように形成され、前記位相補正部材は、常
光に対する屈折率をＮｏとし、異常光に対する屈折率を
Ｎｅとするとき、Ｎｅ＜Ｎｏを満足する負の一軸性結晶
で形成され且つその光学軸が前記光軸とほぼ一致するよ
うに形成されていることを特徴とする請求項１または２
に記載の投影光学系。4. All of the crystal transparent members are made of fluorite (C
aF 2 ) and is formed so that the crystal axis [111] or a crystal axis optically equivalent to the crystal axis [111] and the optical axis of the optical system substantially coincide with each other. Is defined as No and the refractive index for extraordinary light is defined as Ne, it is formed of a negative uniaxial crystal satisfying Ne <No, and its optical axis is formed so as to substantially coincide with the optical axis. Claim 1 or 2 characterized by the above.
The projection optical system described in. 【請求項５】 前記負の一軸性結晶は、水晶（Ｓｉ
Ｏ2）またはライカフ（ＬｉＣａＡｌＦ6）であることを
特徴とする請求項３または４に記載の投影光学系。5. The negative uniaxial crystal is quartz (Si
The projection optical system according to claim 3 or 4, wherein the projection optical system is O 2 ) or Leicaf (LiCaAlF 6 ). 【請求項６】 前記結晶透過部材は、蛍石（ＣａＦ2）
で形成され、結晶軸［１００］または該結晶軸［１０
０］と光学的に等価な結晶軸と光学系の光軸とがほぼ一
致するように形成された一対の光透過部材を有し、 前記位相補正部材は、常光に対する屈折率をＮｏとし、
異常光に対する屈折率をＮｅとするとき、Ｎｅ＞Ｎｏを
満足する正の一軸性結晶で形成され且つその光学軸が前
記光軸とほぼ一致するように形成されていることを特徴
とする請求項１または２に記載の投影光学系。6. The crystal transmitting member is fluorite (CaF 2 )
The crystal axis [100] or the crystal axis [10]
[0] and a pair of light transmitting members formed so that the crystal axis and the optical axis of the optical system are substantially equivalent to each other, the phase correction member has a refractive index of ordinary light of No,
When the refractive index for extraordinary light is Ne, it is formed of a positive uniaxial crystal satisfying Ne> No, and its optical axis is formed so as to substantially coincide with the optical axis. 1. The projection optical system according to 1 or 2. 【請求項７】 前記正の一軸性結晶は、フッ化マグネシ
ウム（ＭｇＦ2）であることを特徴とする請求項６に記
載の投影光学系。7. The projection optical system according to claim 6, wherein the positive uniaxial crystal is magnesium fluoride (MgF 2 ). 【請求項８】 前記結晶透過部材は、蛍石（ＣａＦ2）
で形成され、結晶軸［１１０］または該結晶軸［１１
０］と光学的に等価な結晶軸と光学系の光軸とがほぼ一
致するように形成された一対の光透過部材を有し、 前記位相補正部材は、常光に対する屈折率をＮｏとし、
異常光に対する屈折率をＮｅとするとき、Ｎｅ＜Ｎｏを
満足する負の一軸性結晶で形成され且つその光学軸が前
記光軸とほぼ一致するように形成されていることを特徴
とする請求項１または２に記載の投影光学系。8. The crystal transparent member is fluorite (CaF 2 )
And the crystal axis [110] or the crystal axis [11]
[0] and a pair of light transmissive members formed so that the crystal axis and the optical axis of the optical system are substantially equivalent to each other, and the phase correction member has a refractive index for ordinary light of No.
When the refractive index for extraordinary light is Ne, it is formed of a negative uniaxial crystal satisfying Ne <No, and its optical axis is formed so as to substantially coincide with the optical axis. 1. The projection optical system according to 1 or 2. 【請求項９】 前記負の一軸性結晶は、水晶（Ｓｉ
Ｏ2）またはライカフ（ＬｉＣａＡｌＦ6）であることを
特徴とする請求項８に記載の投影光学系。9. The negative uniaxial crystal is quartz (Si
9. The projection optical system according to claim 8, which is O 2 ) or Leicaf (LiCaAlF 6 ). 【請求項１０】 前記位相補正部材は、前記第１面の近
傍、前記第２面の近傍、あるいは前記第１面と光学的に
共役な面の近傍に配置されていることを特徴とする請求
項１乃至９のいずれか１項に記載の投影光学系。10. The phase correction member is arranged in the vicinity of the first surface, in the vicinity of the second surface, or in the vicinity of a surface optically conjugate with the first surface. Item 10. The projection optical system according to any one of items 1 to 9. 【請求項１１】 前記位相補正部材は、光学系の瞳位置
またはその近傍に配置されていることを特徴とする請求
項１乃至１０のいずれか１項に記載の投影光学系。11. The projection optical system according to claim 1, wherein the phase correction member is arranged at or near a pupil position of the optical system. 【請求項１２】 前記位相補正部材を複数個備えている
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記
載の投影光学系。12. The projection optical system according to claim 1, further comprising a plurality of the phase correction members. 【請求項１３】 少なくとも１つの凹面反射鏡をさらに
備え、 前記凹面反射鏡は、前記凹面反射鏡へ向かう光線と前記
凹面反射鏡から反射される光線とが通過する往復光路を
形成し、 前記位相補正部材は、前記往復光路中に配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記
載の投影光学系。13. The optical device further comprises at least one concave reflecting mirror, wherein the concave reflecting mirror forms a round-trip optical path through which a light beam directed to the concave reflecting mirror and a light beam reflected from the concave reflecting mirror pass, 13. The projection optical system according to claim 1, wherein the correction member is arranged in the reciprocating optical path. 【請求項１４】 前記凹面反射鏡は、ほぼ等倍に用いら
れ、且つ光学系の瞳位置またはその近傍に配置されてい
ることを特徴とする請求項１３に記載の投影光学系。14. The projection optical system according to claim 13, wherein the concave reflecting mirror is used at substantially the same magnification and is arranged at or near the pupil position of the optical system. 【請求項１５】 前記投影光学系は、前記第１面と前記
第２面との間の光路中に前記第１面の中間像を形成する
再結像光学系であり、 前記位相補正部材は、前記中間像の形成位置の近傍に配
置されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいず
れか１項に記載の投影光学系。15. The projection optical system is a re-imaging optical system that forms an intermediate image of the first surface in an optical path between the first surface and the second surface, and the phase correction member is The projection optical system according to any one of claims 1 to 14, wherein the projection optical system is arranged near a position where the intermediate image is formed. 【請求項１６】 前記投影光学系は、１つの凹面反射鏡
を備え、前記第１面と前記第２面との間の光路中に前記
第１面の中間像を形成する２回結像型の反射屈折光学系
であり、 前記凹面反射鏡は、前記第１面と前記中間像との間の光
路中に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１
５のいずれか１項に記載の投影光学系。16. The double-imaging type projection optical system includes one concave reflecting mirror and forms an intermediate image of the first surface in an optical path between the first surface and the second surface. 2. The catadioptric optical system according to claim 1, wherein the concave reflecting mirror is arranged in an optical path between the first surface and the intermediate image.
5. The projection optical system according to any one of 5 above. 【請求項１７】 前記投影光学系は、１つの凹面反射鏡
を備え、前記第１面と前記第２面との間の光路中に前記
第１面の中間像を形成する２回結像型の反射屈折光学系
であり、 前記投影光学系を構成するすべての光透過部材の光軸お
よび前記凹面反射鏡の光軸は、互いにほぼ平行に設定さ
れていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか
１項に記載の投影光学系。17. The two-time imaging type wherein the projection optical system includes one concave reflecting mirror and forms an intermediate image of the first surface in an optical path between the first surface and the second surface. The optical axes of all the light transmitting members and the optical axes of the concave reflecting mirrors that form the projection optical system are set to be substantially parallel to each other. Item 15. The projection optical system according to any one of items 15. 【請求項１８】 前記投影光学系は、１つの凹面反射鏡
を備え、前記第１面と前記第２面との間の光路中に前記
第１面の第１中間像および第２中間像を形成する３回結
像型の反射屈折光学系であり、 前記凹面反射鏡は、前記第１中間像と前記第２中間像と
の間の光路中に配置されていることを特徴とする請求項
１乃至１５のいずれか１項に記載の投影光学系。18. The projection optical system includes one concave reflecting mirror, and forms a first intermediate image and a second intermediate image of the first surface in an optical path between the first surface and the second surface. 3. A catadioptric optical system of a triple imaging type to be formed, wherein the concave reflecting mirror is arranged in an optical path between the first intermediate image and the second intermediate image. 16. The projection optical system according to any one of 1 to 15. 【請求項１９】 前記投影光学系を構成するすべての光
学部材は、光透過部材であることを特徴とする請求項１
乃至１２のいずれか１項に記載の投影光学系。19. The optical member forming all of the projection optical system is a light transmitting member.
13. The projection optical system according to any one of items 1 to 12. 【請求項２０】 前記投影光学系は、直線状に延びる単
一光軸を有し、 前記投影光学系を構成するすべての光学部材は、その光
軸が前記単一光軸とほぼ一致するように配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記
載の投影光学系。20. The projection optical system has a single optical axis extending linearly, and all the optical members constituting the projection optical system are arranged so that their optical axes substantially coincide with the single optical axis. The projection optical system according to any one of claims 1 to 19, wherein the projection optical system is arranged in 【請求項２１】 前記投影光学系は、前記第１面側およ
び前記第２面側の双方にほぼテレセントリックな光学系
であり、 前記位相補正部材は、一軸性結晶で形成され且つその光
学軸が光学系の光軸とほぼ一致するように形成され、平
行平面状の形態を有することを特徴とする請求項１乃至
２０のいずれか１項に記載の投影光学系。21. The projection optical system is an optical system that is substantially telecentric on both the first surface side and the second surface side, and the phase correction member is formed of a uniaxial crystal and has an optical axis thereof. 21. The projection optical system according to claim 1, wherein the projection optical system is formed so as to substantially coincide with the optical axis of the optical system and has a parallel-plane shape. 【請求項２２】 ２００ｎｍ以下の波長を有する光に基
づいて前記第１面の像を前記第２面に形成することを特
徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の投影
光学系。22. The projection optical system according to claim 1, wherein an image of the first surface is formed on the second surface based on light having a wavelength of 200 nm or less. . 【請求項２３】 前記第１面に設定されたマスクを照明
するための照明系と、前記マスクに形成されたパターン
の像を前記第２面に設定された感光性基板上に形成する
ための請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の投影光
学系とを備えていることを特徴とする露光装置。23. An illumination system for illuminating the mask set on the first surface, and an image of a pattern formed on the mask on the photosensitive substrate set on the second surface. An exposure apparatus comprising the projection optical system according to any one of claims 1 to 22. 【請求項２４】 前記第１面に設定されたマスクを照明
し、請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の投影光学
系を介して前記マスクに形成されたパターンの像を前記
第２面に設定された感光性基板上に投影露光することを
特徴とする露光方法。24. The mask set on the first surface is illuminated, and the image of the pattern formed on the mask is projected through the projection optical system according to claim 1 to the second image. An exposure method characterized by performing projection exposure onto a photosensitive substrate set on a surface.
JP2002101096A 2002-04-03 2002-04-03 Projection optical system, exposure apparatus, and method of exposure Pending JP2003297729A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002101096A JP2003297729A (en) 2002-04-03 2002-04-03 Projection optical system, exposure apparatus, and method of exposure
PCT/JP2003/004142 WO2003088330A1 (en) 2002-04-03 2003-03-31 Projection optical system, exposure system and exposure method
AU2003221102A AU2003221102A1 (en) 2002-04-03 2003-03-31 Projection optical system, exposure system and exposure method
TW092107622A TW200402603A (en) 2002-04-03 2003-04-03 Projection optical system, exposure apparatus, and method of exposure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002101096A JP2003297729A (en) 2002-04-03 2002-04-03 Projection optical system, exposure apparatus, and method of exposure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003297729A true JP2003297729A (en) 2003-10-17

Family

ID=29241644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002101096A Pending JP2003297729A (en) 2002-04-03 2002-04-03 Projection optical system, exposure apparatus, and method of exposure

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2003297729A (en)
AU (1) AU2003221102A1 (en)
TW (1) TW200402603A (en)
WO (1) WO2003088330A1 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007529762A (en) * 2003-12-19 2007-10-25 カール ツァイス エスエムテー アクチエンゲゼルシャフト Objective lens for microlithography projection with crystal elements
JP2008118135A (en) * 2006-11-07 2008-05-22 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and method of manufacturing device
KR100847634B1 (en) 2006-07-03 2008-07-21 캐논 가부시끼가이샤 Exposure apparatus
JP2008532273A (en) * 2005-02-25 2008-08-14 カール ツァイス エスエムテー アクチエンゲゼルシャフト Optical system for microlithographic projection exposure apparatus
JP2010097986A (en) * 2008-10-14 2010-04-30 Nikon Corp Projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2010519600A (en) * 2007-02-28 2010-06-03 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー Catadioptric projection objective with pupil correction
US8339701B2 (en) 2004-01-14 2012-12-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
JP2013033286A (en) * 2012-10-31 2013-02-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective system with pupil correction
JP2013102177A (en) * 2012-12-25 2013-05-23 Nikon Corp Projection optical system
US8913316B2 (en) 2004-05-17 2014-12-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with intermediate images
EP2584589A4 (en) * 2010-06-19 2018-01-17 Nikon Corporation Illuminating optical system, expose device, and device production method
JP2020507810A (en) * 2017-02-02 2020-03-12 コーニング インコーポレイテッド Method of assembling optical system and method of minimizing distortion due to retardance in optical assembly

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW538256B (en) 2000-01-14 2003-06-21 Zeiss Stiftung Microlithographic reduction projection catadioptric objective
US6683710B2 (en) 2001-06-01 2004-01-27 Optical Research Associates Correction of birefringence in cubic crystalline optical systems
US6970232B2 (en) 2001-10-30 2005-11-29 Asml Netherlands B.V. Structures and methods for reducing aberration in integrated circuit fabrication systems
US6995908B2 (en) 2001-10-30 2006-02-07 Asml Netherlands B.V. Methods for reducing aberration in optical systems
US7453641B2 (en) 2001-10-30 2008-11-18 Asml Netherlands B.V. Structures and methods for reducing aberration in optical systems
US7075720B2 (en) 2002-08-22 2006-07-11 Asml Netherlands B.V. Structures and methods for reducing polarization aberration in optical systems
US8208198B2 (en) 2004-01-14 2012-06-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US7466489B2 (en) 2003-12-15 2008-12-16 Susanne Beder Projection objective having a high aperture and a planar end surface

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3089955B2 (en) * 1994-10-06 2000-09-18 株式会社ニコン Optical member for optical lithography and projection optical system
JP3413067B2 (en) * 1997-07-29 2003-06-03 キヤノン株式会社 Projection optical system and projection exposure apparatus using the same
EP1063684B1 (en) * 1999-01-06 2009-05-13 Nikon Corporation Method for producing a projection optical system
JP2000331927A (en) * 1999-03-12 2000-11-30 Canon Inc Projection optical system and projection aligner using the same
JP2000356701A (en) * 1999-06-15 2000-12-26 Tsuguo Fukuda Optical member for vacuum ultraviolet region comprising colquiriite type fluoride mixed crystal and coating material for optical member
US7301605B2 (en) * 2000-03-03 2007-11-27 Nikon Corporation Projection exposure apparatus and method, catadioptric optical system and manufacturing method of devices
KR20010113527A (en) * 2000-06-19 2001-12-28 시마무라 테루오 Projection optical system and manufacturing method thereof, and projection exposure apparatus

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007529762A (en) * 2003-12-19 2007-10-25 カール ツァイス エスエムテー アクチエンゲゼルシャフト Objective lens for microlithography projection with crystal elements
US9772478B2 (en) 2004-01-14 2017-09-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with parallel, offset optical axes
US8804234B2 (en) 2004-01-14 2014-08-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective including an aspherized plate
US8339701B2 (en) 2004-01-14 2012-12-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
JP2018010311A (en) * 2004-05-17 2018-01-18 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Catadioptric projection objective lens having intermediate image
US9019596B2 (en) 2004-05-17 2015-04-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with intermediate images
US9726979B2 (en) 2004-05-17 2017-08-08 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with intermediate images
US9134618B2 (en) 2004-05-17 2015-09-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with intermediate images
US8913316B2 (en) 2004-05-17 2014-12-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with intermediate images
JP2009086692A (en) * 2005-02-25 2009-04-23 Carl Zeiss Smt Ag Optical system for microlithographic projection exposure apparatus
JP2008532273A (en) * 2005-02-25 2008-08-14 カール ツァイス エスエムテー アクチエンゲゼルシャフト Optical system for microlithographic projection exposure apparatus
US7602474B2 (en) 2006-07-03 2009-10-13 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
KR100847634B1 (en) 2006-07-03 2008-07-21 캐논 가부시끼가이샤 Exposure apparatus
JP4686527B2 (en) * 2006-11-07 2011-05-25 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2008118135A (en) * 2006-11-07 2008-05-22 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and method of manufacturing device
US8780441B2 (en) 2007-02-28 2014-07-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with pupil correction
JP2010519600A (en) * 2007-02-28 2010-06-03 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー Catadioptric projection objective with pupil correction
JP2010097986A (en) * 2008-10-14 2010-04-30 Nikon Corp Projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
EP2584589A4 (en) * 2010-06-19 2018-01-17 Nikon Corporation Illuminating optical system, expose device, and device production method
US10168620B2 (en) 2010-06-19 2019-01-01 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus and device manufacturing method
EP3547032A1 (en) * 2010-06-19 2019-10-02 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus and device manufacturing method
US10520825B2 (en) 2010-06-19 2019-12-31 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus and device manufacturing method
JP2013033286A (en) * 2012-10-31 2013-02-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective system with pupil correction
JP2013102177A (en) * 2012-12-25 2013-05-23 Nikon Corp Projection optical system
JP2020507810A (en) * 2017-02-02 2020-03-12 コーニング インコーポレイテッド Method of assembling optical system and method of minimizing distortion due to retardance in optical assembly
JP7240321B2 (en) 2017-02-02 2023-03-15 コーニング インコーポレイテッド Methods of assembling optical systems and minimizing distortion due to retardance in optical assemblies

Also Published As

Publication number Publication date
TW200402603A (en) 2004-02-16
WO2003088330A1 (en) 2003-10-23
AU2003221102A1 (en) 2003-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5086299B2 (en) Correction of birefringence in cubic optical systems.
JP2003297729A (en) Projection optical system, exposure apparatus, and method of exposure
US20030011893A1 (en) Optical system and exposure apparatus equipped with the optical system
JP4333078B2 (en) Projection optical system, exposure apparatus including the projection optical system, exposure method using the projection optical system, and device manufacturing method
US6844915B2 (en) Optical system and exposure apparatus provided with the optical system
US20030011896A1 (en) Optical system and exposure apparatus having the optical system
EP1093021A2 (en) Projection optical system as well as equipment and methods making use of said system
JP2003161882A (en) Projection optical system, exposure apparatus and exposing method
JP2003309059A (en) Projection optical system and manufacturing method thereof, projection aligner, and exposure method
KR20030082452A (en) Projective optical system, exposure apparatus and exposure method
JP2004205698A (en) Projection optical system, exposure device and exposing method
JP2004333761A (en) Catadioptric projection optical system, projection aligner, and exposure method
JPWO2003003429A1 (en) Projection optical system, exposure apparatus and method
JPWO2003036361A1 (en) Projection optical system and exposure apparatus provided with the projection optical system
JP2003050349A (en) Optical system and exposure system provided with the optical system
JP2004317534A (en) Catadioptric image-formation optical system, exposure device, and exposure method
JP4706171B2 (en) Catadioptric projection optical system, exposure apparatus and exposure method
US7355791B2 (en) Optical system and photolithography tool comprising same
WO2003001271A1 (en) Optical system and exposure system provided with the optical system
JP2005115127A (en) Catadioptric projection optical system, exposure device and exposing method
WO2003040785A1 (en) Optical element, method of manufacturing the optical element, optical system, exposure device, and method of manufacturing micro device
JP4350341B2 (en) Optical system and exposure apparatus
WO2003007046A1 (en) Optical system and exposure apparatus having the optical system
JPWO2003023481A1 (en) Optical system, projection optical system, exposure apparatus equipped with this projection optical system, and method for manufacturing microdevice using this exposure apparatus
KR20090033026A (en) Projection optical system, exposure apparatus, and method of manufacturing device