JP5055566B2 - 投影光学系、露光装置、および露光方法 - Google Patents
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Description
前記投影光学系は、前記第1面側が気体と接し且つ前記第2面側が前記液体と接する境界光学素子を備え、
前記境界光学素子の入射面は前記第1面に向かって凸面形状を有し、前記境界光学素子の射出面の有効領域を囲むように溝部が形成されていることを特徴とする投影光学系を提供する。
前記投影光学系は、前記第1面側が気体と接し且つ前記第2面側が前記液体と接する境界光学素子を備え、
前記境界光学素子は、前記第1面に凸面を向けた形状の入射面と、光軸に垂直な保持面に設けられた保持用タブとを備え、
前記保持用タブと前記光軸との間には空間が形成されていることを特徴とする投影光学系を提供する。
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
該光学素子の他方の光学面は凸面形状を有し、
前記一方の光学面の有効領域を囲むように溝部が形成されていることを特徴とする光学素子を提供する。
前記光学素子の光軸と垂直な保持面に設けられて前記光学素子を保持するための保持用タブを備え、
前記保持用タブと前記光軸との間には空間が形成されていることを特徴とする光学素子を提供する。
前記光学素子は最も液体側に配置されることを特徴とする液浸対物光学系を提供する。
RST レチクルステージ
PL 投影光学系
Lb 境界レンズ
Lp 液中平行平面板
Lm1,Lm2 純水(液体)
W ウェハ
1 照明光学系
9 Zステージ
10 XYステージ
12 移動鏡
13 ウェハレーザ干渉計
14 主制御系
15 ウェハステージ駆動系
21 第1給排水機構
22 第2給排水機構
+C4・y4+C6・y6+C8・y8+C10・y10
+C12・y12+C14・y14+・・・ (a)
図4は、本実施形態の第1実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。図4を参照すると、第1実施例にかかる投影光学系PLにおいて第1結像光学系G1は、レチクル側から順に、平行平面板P1と、両凸レンズL11と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、両凸レンズL13と、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズL14と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズL16と、レチクル側に凹面を向けた負メニスカスレンズL17と、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズL18と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズL19と、両凸レンズL110と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズL111とにより構成されている。
(主要諸元)
λ=193.306nm
β=1/4
NA=1.32
B=15.3mm
A=2.8mm
LX=26mm
LY=5mm
(光学部材諸元)
面番号 r d n 光学部材
(レチクル面) 113.7542
1 ∞ 8.0000 1.5603261 (P1)
2 ∞ 6.0000
3 961.49971 52.0000 1.5603261 (L11)
4 -260.97642 1.0000
5 165.65618 35.7731 1.5603261 (L12)
6 329.41285 15.7479
7 144.73700 56.4880 1.5603261 (L13)
8 -651.17229 4.1450
9* -678.61021 18.2979 1.5603261 (L14)
10 173.73534 1.0000
11 82.85141 28.4319 1.5603261 (L15)
12 122.17403 24.6508
13 -632.23083 15.8135 1.5603261 (L16)
14 -283.76586 22.9854
15 -95.83749 44.8780 1.5603261 (L17)
16 -480.25701 49.9532
17* -327.24655 37.6724 1.5603261 (L18)
18 -152.74838 1.0000
19 -645.51205 47.0083 1.5603261 (L19)
20 -172.70890 1.0000
21 1482.42136 32.7478 1.5603261 (L110)
22 -361.68453 1.0000
23 185.06735 36.2895 1.5603261 (L111)
24* 1499.92500 72.0000
25 ∞ -204.3065 (M1)
26 115.50235 -15.0000 1.5603261 (L21)
27 181.35110 -28.1819
28 107.57500 -18.0000 1.5603261 (L22)
29 327.79447 -34.9832
30 165.18700 34.9832 (CM)
31 327.79446 18.0000 1.5603261 (L22)
32 107.57500 28.1819
33 181.35110 15.0000 1.5603261 (L21)
34 115.50235 204.3065
35 ∞ -72.0000 (M2)
36 552.89298 -24.4934 1.5603261 (L31)
37 211.40931 -1.0000
38 -964.15750 -27.5799 1.5603261 (L32)
39 451.41200 -1.0000
40 -239.74429 -35.7714 1.5603261 (L33)
41 -171769.23040 -1.0000
42 -206.94777 -50.0000 1.5603261 (L34)
43* -698.47035 -43.1987
44 560.33453 -10.0000 1.5603261 (L35)
45 -116.92245 -46.5360
46 209.32811 -10.0000 1.5603261 (L36)
47* -189.99848 -23.6644
48* 1878.63986 -31.5066 1.5603261 (L37)
49 211.85278 -1.0000
50 -322.20466 -33.1856 1.5603261 (L38)
51* -1160.22740 -10.0172
52 -2715.10365 -22.0000 1.5603261 (L39)
53* -959.87714 -42.0799
54* 727.37853 -62.0255 1.5603261 (L310)
55 240.59248 -1.0000
56 -16276.86134 -62.1328 1.5603261 (L311)
57 333.64919 -1.0000
58 ∞ -1.0000 (AS)
59 -303.09919 -68.2244 1.5603261 (L312)
60 ∞ -1.0000
61 -182.25869 -77.6122 1.5603261 (L313)
62* -472.72383 -1.0000
63 -131.14200 -49.9999 1.5603261 (L314)
64* -414.78286 -1.0000
65 -75.90800 -43.3351 1.5603261 (L315:Lb)
66 ∞ -1.0000 1.435876 (Lm2)
67 ∞ -13.0000 1.5603261 (Lp)
68 ∞ -2.9999 1.435876 (Lm1)
(ウェハ面)
(非球面データ)
9面
κ=0
C4=−7.9031×10-8 C6=8.6709×10-12
C8=−6.5472×10-16 C10=1.5504×10-20
C12=2.6800×10-24 C14=−2.6032×10-28
C16=7.3308×10-33 C18=0
17面
κ=0
C4=4.7672×10-9 C6=−8.7145×10-13
C8=−2.8591×10-17 C10=3.9981×10-21
C12=−1.9927×10-25 C14=2.8410×10-30
C16=6.5538×10-35 C18=0
24面
κ=0
C4=2.7118×10-8 C6=−4.0362×10-13
C8=8.5346×10-18 C10=−1.7653×10-22
C12=−1.1856×10-27 C14=5.2597×10-31
C16=−2.0897×10-35 C18=0
43面
κ=0
C4=−1.8839×10-8 C6=5.6009×10-13
C8=−1.8306×10-17 C10=2.2177×10-21
C12=−2.3512×10-25 C14=1.7766×10-29
C16=−6.5390×10-34 C18=0
47面
κ=0
C4=9.0773×10-8 C6=−5.4651×10-12
C8=4.4000×10-16 C10=−2.7426×10-20
C12=3.2149×10-25 C14=2.3641×10-28
C16=−1.3953×10-32 C18=0
48面
κ=0
C4=3.0443×10-8 C6=−1.6528×10-12
C8=2.3949×10-17 C10=−4.4953×10-21
C12=3.0165×10-25 C14=−1.2463×10-28
C16=1.0783×10-32 C18=0
51面
κ=0
C4=1.8357×10-8 C6=−4.3103×10-13
C8=−9.4499×10-17 C10=4.3247×10-21
C12=−1.6979×10-25 C14=8.6892×10-30
C16=−1.5935×10-34 C18=0
53面
κ=0
C4=−3.9000×10-8 C6=−7.2737×10-13
C8=1.1921×10-16 C10=−2.6393×10-21
C12=−3.1544×10-26 C14=1.8774×10-30
C16=−2.3545×10-35 C18=0
54面
κ=0
C4=1.9116×10-8 C6=−6.7783×10-13
C8=1.5688×10-17 C10=−6.0850×10-22
C12=1.8575×10-26 C14=−4.2147×10-31
C16=7.3240×10-36 C18=0
62面
κ=0
C4=3.0649×10-8 C6=−2.3613×10-12
C8=1.5604×10-16 C10=−7.3591×10-21
C12=2.1593×10-25 C14=−3.5918×10-30
C16=2.5879×10-35 C18=0
64面
κ=0
C4=−6.0849×10-8 C6=−8.7021×10-13
C8=−1.5623×10-16 C10=1.5681×10-20
C12=−1.6989×10-24 C14=7.9711×10-29
C16=−2.7075×10-33 C18=0
図6は、本実施形態の第2実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。図6を参照すると、第2実施例にかかる投影光学系PLにおいて第1結像光学系G1は、レチクル側から順に、平行平面板P1と、両凸レンズL11と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズL14と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズL16と、レチクル側に凹面を向けた負メニスカスレンズL17と、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズL18と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズL19と、両凸レンズL110と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズL111とにより構成されている。
(主要諸元)
λ=193.306nm
β=1/4
NA=1.3
B=15.4mm
A=3mm
LX=26mm
LY=5mm
(光学部材諸元)
面番号 r d n 光学部材
(レチクル面) 128.0298
1 ∞ 8.0000 1.5603261 (P1)
2 ∞ 3.0000
3 708.58305 50.0000 1.5603261 (L11)
4 -240.96139 1.0000
5 159.28256 55.0000 1.5603261 (L12)
6 1030.42583 15.3309
7 175.91680 33.4262 1.5603261 (L13)
8 1901.42936 13.4484
9* -313.76486 11.8818 1.5603261 (L14)
10 235.56199 1.0000
11 90.40801 53.3442 1.5603261 (L15)
12 109.36394 12.8872
13 -1337.13410 20.2385 1.5603261 (L16)
14 -314.47144 10.2263
15 -106.13528 42.5002 1.5603261 (L17)
16 -334.97792 56.0608
17* -1619.43320 46.3634 1.5603261 (L18)
18 -167.00000 1.0000
19 -568.04127 48.4966 1.5603261 (L19)
20 -172.67366 1.0000
21 637.03167 27.8478 1.5603261 (L110)
22 -838.93167 1.0000
23 264.56403 30.7549 1.5603261 (L111)
24* 3443.52617 72.0000
25 ∞ -237.1956 (M1)
26 134.07939 -15.0000 1.5603261 (L21)
27 218.66017 -33.2263
28 111.51192 -18.0000 1.5603261 (L22)
29 334.92606 -28.5215
30 170.92067 28.5215 (CM)
31 334.92606 18.0000 1.5603261 (L22)
32 111.51192 33.2263
33 218.66017 15.0000 1.5603261 (L21)
34 134.07939 237.1956
35 ∞ -72.0000 (M2)
36 1133.17643 -25.2553 1.5603261 (L31)
37 247.47802 -1.0000
38 -480.60890 -29.6988 1.5603261 (L32)
39 626.43077 -1.0000
40 -208.29831 -36.2604 1.5603261 (L33)
41 -2556.24930 -1.0000
42 -173.46230 -50.0000 1.5603261 (L34)
43* -294.18687 -26.4318
44 699.54032 -11.5000 1.5603261 (L35)
45 -106.38847 -47.9520
46 158.19938 -11.5000 1.5603261 (L36)
47* -189.99848 -27.6024
48* 487.32943 -34.3282 1.5603261 (L37)
49 153.21216 -1.0000
50 -280.33475 -39.4036 1.5603261 (L38)
51* -1666.66667 -17.3862
52 ∞ -22.0000 1.5603261 (L39)
53* -1511.71580 -40.3150
54* 655.86673 -62.2198 1.5603261 (L310)
55 242.88510 -1.0000
56 843.73059 -49.2538 1.5603261 (L311)
57 280.00000 -1.0000
58 ∞ -1.0000 (AS)
59 -291.92686 -61.1038 1.5603261 (L312)
60 ∞ -1.0000
61 -179.32463 -67.4474 1.5603261 (L313)
62* -438.34656 -1.0000
63 -128.42402 -52.4156 1.5603261 (L314)
64* -401.88080 -1.0000
65 -75.86112 -41.5893 1.5603261 (L315:Lb)
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67 ∞ -16.5000 1.5603261 (Lp)
68 ∞ -3.0000 1.435876 (Lm1)
(ウェハ面)
(非球面データ)
9面
κ=0
C4=−3.1753×10-8 C6=9.0461×10-12
C8=−1.0355×10-15 C10=1.2398×10-19
C12=−1.1221×10-23 C14=5.7476×10-28
C16=−1.1800×10-32 C18=0
17面
κ=0
C4=−2.8399×10-8 C6=−3.0401×10-13
C8=1.1462×10-17 C10=4.0639×10-22
C12=−8.6125×10-26 C14=4.4202×10-30
C16=−9.9158×10-35 C18=0
24面
κ=0
C4=2.1499×10-8 C6=−3.8861×10-13
C8=5.4812×10-18 C10=−2.1623×10-23
C12=−2.5636×10-26 C14=2.1879×10-30
C16=−6.5039×10-35 C18=0
43面
κ=0
C4=−2.0533×10-8 C6=7.8051×10-13
C8=9.4002×10-18 C10=−2.1043×10-21
C12=7.8182×10-25 C14=−9.2007×10-29
C16=3.6742×10-33 C18=0
47面
κ=0
C4=9.8639×10-8 C6=−6.7359×10-12
C8=6.8579×10-16 C10=−6.1604×10-20
C12=5.1722×10-24 C14=−2.9412×10-28
C16=8.6688×10-33 C18=0
48面
κ=0
C4=4.3101×10-8 C6=−3.2805×10-12
C8=5.6432×10-17 C10=−9.2345×10-22
C12=1.0713×10-25 C14=−9.9944×10-30
C16=1.8148×10-33 C18=0
51面
κ=0
C4=2.5839×10-8 C6=−1.8848×10-12
C8=−4.9271×10-17 C10=4.4946×10-21
C12=−7.2550×10-26 C14=4.9237×10-31
C16=−2.4260×10-35 C18=6.2565×10-40
53面
κ=0
C4=−4.7449×10-8 C6=−2.3075×10-13
C8=1.0475×10-16 C10=−2.1805×10-21
C12=−9.0530×10-26 C14=4.6274×10-30
C16=−6.4961×10-35 C18=3.4402×10-41
54面
κ=0
C4=2.0328×10-8 C6=−7.7439×10-13
C8=1.6217×10-17 C10=−3.5531×10-22
C12=8.2634×10-27 C14=2.6232×10-31
C16=−2.0989×10-35 C18=4.0888×10-40
62面
κ=0
C4=2.5121×10-8 C6=−2.0342×10-12
C8=1.2906×10-16 C10=−5.4455×10-21
C12=1.2885×10-25 C14=−1.4600×10-30
C16=3.2850×10-36 C18=0
64面
κ=0
C4=−2.8098×10-8 C6=−3.9565×10-12
C8=3.1966×10-16 C10=−2.7246×10-20
C12=1.8266×10-24 C14=−8.6244×10-29
C16=2.1570×10-33 C18=0
Claims (27)
- 第1面の像を液体を介して第2面に投影する投影光学系において、
前記投影光学系は、前記第1面側が気体と接し且つ前記第2面側が前記液体と接する境界光学素子を備え、
前記境界光学素子は、前記第1面に向けられた入射面と、前記第2面に向けられた射出面と、前記射出面の有効領域を囲むように形成された溝部とを備えていることを特徴とする投影光学系。 - 前記溝部は、前記有効領域を全周に亘って囲むように連続的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。
- 前記溝部は、前記入射面の有効領域の外周と前記射出面の有効領域の外周とを結ぶ有効外周面に応じた傾斜面を有す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。
- 前記溝部は、前記境界光学素子を保持するための被保持部よりも前記入射面側まで延びていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記境界光学素子と前記第2面との間の光路中に配置されて、ほぼ無屈折力を有する光学部材をさらに備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記境界光学素子の前記射出面の有効領域と前記ほぼ無屈折力の光学部材との間の光路中に前記液体を保持するための液体保持機構をさらに備え、該液体保持機構の一部は前記溝部の内部に突出していることを特徴とする請求項5に記載の投影光学系。
- 前記境界光学素子の前記射出面の有効領域と前記第2面との間の光路中に前記液体を保持するための液体保持機構をさらに備え、該液体保持機構の一部は前記溝部の内部に突出していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記液体保持機構は前記溝部の前記傾斜面と間隔を隔てて対向する対向面を有し、前記傾斜面および前記対向面のうちの少なくとも一方の面は撥水処理加工されていることを特徴とする請求項6または7に記載の投影光学系。
- 前記液体保持機構は前記溝部の前記傾斜面と間隔を隔てて対向する対向面を有し、前記傾斜面および前記対向面のうちの少なくとも一方の面には撥水膜が形成されていることを特徴とする請求項6または7に記載の投影光学系。
- 第1面の像を液体を介して第2面に投影する投影光学系において、
前記第1面側が気体と接し且つ前記第2面側が前記液体と接する境界光学素子を備え、
前記境界光学素子は、前記第1面に向けられた入射面と、光軸に垂直な保持面に設けられて、前記境界光学素子を保持するための保持部材と接触可能な被保持部とを備え、
前記保持面に沿った前記被保持部と前記光軸との間の位置には空間が形成されていることを特徴とする投影光学系。 - 前記空間は、前記境界光学素子の射出面の外周全体に亘って囲むように連続的に形成されていることを特徴とする請求項10に記載の投影光学系。
- 前記空間は、前記入射面の有効領域の外周と前記境界光学素子の射出面の有効領域の外周とを結ぶ有効外周面に応じた傾斜面を有することを特徴とする請求項10または11に記載の投影光学系。
- 前記境界光学素子と前記第2面との間の光路中に配置されて、ほぼ無屈折力を有する光学部材をさらに備えていることを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記境界光学素子の前記射出面と前記ほぼ無屈折力の光学部材との間の光路中に前記液体を保持するための液体保持機構をさらに備え、該液体保持機構の一部は前記空間に突出していることを特徴とする請求項13に記載の投影光学系。
- 前記境界光学素子の前記射出面と前記第2面との間の光路中に前記液体を保持するための液体保持機構をさらに備え、該液体保持機構の一部は前記空間に突出していることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記空間は、前記入射面の有効領域の外周と前記射出面の有効領域の外周とを結ぶ有効外周面に応じた傾斜面を有し、
前記液体保持機構は前記空間の前記傾斜面と間隔を隔てて対向する対向面を有し、前記傾斜面および前記対向面のうちの少なくとも一方の面は撥水処理加工されていることを特徴とする請求項14または15に記載の投影光学系。 - 前記空間は、前記入射面の有効領域の外周と前記射出面の有効領域の外周とを結ぶ有効外周面に応じた傾斜面を有し、
前記液体保持機構は前記空間の前記傾斜面と間隔を隔てて対向する対向面を有し、前記傾斜面および前記対向面のうちの少なくとも一方の面には撥水膜が形成されていることを特徴とする請求項14または15に記載の投影光学系。 - 前記境界光学素子の前記射出面の有効領域は平面状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記入射面は、前記第1面側に向かって凸面を有していることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記投影光学系は、前記第1面からの光に基づいて前記第1面の縮小像を前記第2面上に形成す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。
- 前記投影光学系は、
前記第1面からの光に基づいて第1中間像を形成するための屈折型の第1結像光学系と、
少なくとも1つの凹面反射鏡を含み、前記第1中間像からの光に基づいて第2中間像を形成するための第2結像光学系と、
前記第2中間像からの光に基づいて前記縮小像を前記第2面上に形成するための屈折型の第3結像光学系とをさらに備えていることを特徴とする請求項20に記載の投影光学系。 - 前記投影光学系は、
前記第1結像光学系と前記第2結像光学系との間の光路中に配置された第1偏向鏡と、
前記第2結像光学系と前記第3結像光学系との間の光路中に配置された第2偏向鏡とをさらに備えていることを特徴とする請求項21に記載の投影光学系。 - 前記境界光学素子は結晶材料から形成されていることを特徴とする請求項1乃至22のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記境界光学素子は非晶質材料から形成されていることを特徴とする請求項1乃至22のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第1面に設定されたパターンを照明するための照明系と、前記パターンの像を前記第2面に設定された感光性基板に投影するための請求項1乃至24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。
- 前記第1面に設定されたパターンを照明する照明工程と、請求項1乃至24のいずれか1項に記載の投影光学系を介して前記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露光工程とを含むことを特徴とする露光方法。
- 請求項1乃至24のいずれか1項に記載の投影光学系を介して前記第1面に設定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露光工程と、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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