JPH1195095A - 投影光学系 - Google Patents
投影光学系Info
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- JPH1195095A JPH1195095A JP9276499A JP27649997A JPH1195095A JP H1195095 A JPH1195095 A JP H1195095A JP 9276499 A JP9276499 A JP 9276499A JP 27649997 A JP27649997 A JP 27649997A JP H1195095 A JPH1195095 A JP H1195095A
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- lens group
- refractive power
- optical system
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/24—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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
(57)【要約】
【課題】大きな開口数を有し、しかも光学系の最大有効
径が十分に小さい投影光学系を提供する。 【解決手段】第１面Ｒの像を第２面Ｗに投影する投影光
学系において、第１面Ｒ側から順に、２枚以上の正レン
ズを含む正屈折力の第１レンズ群Ｇ1と、２枚以上の負
レンズを含む負屈折力の第２レンズ群Ｇ2と、３枚以上
の正レンズを含む正屈折力の第３レンズ群Ｇ3と、２枚
以上の負レンズを含む負屈折力の第４レンズ群Ｇ4と、
連続した少なくとも６枚以上の正レンズを含む正屈折力
の第５レンズ群Ｇ5とで構成され、第４レンズ群Ｇ4又は
第５レンズ群Ｇ5に１面の非球面＊を有し、第５レンズ
群Ｇ5の内部に開口絞りＡＳを有し、開口絞りＡＳの直
前の発散光の部分に負屈折力の第１の空気レンズＬAを
有し、第１の空気レンズＬAの第１面側のレンズ面の曲
率半径ｒA1が正であり、開口絞りＡＳの後側の収れん光
の部分に負屈折力の第２の空気レンズＬBを有する。
径が十分に小さい投影光学系を提供する。 【解決手段】第１面Ｒの像を第２面Ｗに投影する投影光
学系において、第１面Ｒ側から順に、２枚以上の正レン
ズを含む正屈折力の第１レンズ群Ｇ1と、２枚以上の負
レンズを含む負屈折力の第２レンズ群Ｇ2と、３枚以上
の正レンズを含む正屈折力の第３レンズ群Ｇ3と、２枚
以上の負レンズを含む負屈折力の第４レンズ群Ｇ4と、
連続した少なくとも６枚以上の正レンズを含む正屈折力
の第５レンズ群Ｇ5とで構成され、第４レンズ群Ｇ4又は
第５レンズ群Ｇ5に１面の非球面＊を有し、第５レンズ
群Ｇ5の内部に開口絞りＡＳを有し、開口絞りＡＳの直
前の発散光の部分に負屈折力の第１の空気レンズＬAを
有し、第１の空気レンズＬAの第１面側のレンズ面の曲
率半径ｒA1が正であり、開口絞りＡＳの後側の収れん光
の部分に負屈折力の第２の空気レンズＬBを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レチクルやマスク
などの投影原版上に描かれた電子回路パターンなどのパ
ターンを、投影ホトリソグラフィーにより、感光剤を塗
布した半導体ウエハやガラスプレートなどの感光基板上
に転写する際に用いられる、投影光学系に関するもので
ある。
などの投影原版上に描かれた電子回路パターンなどのパ
ターンを、投影ホトリソグラフィーにより、感光剤を塗
布した半導体ウエハやガラスプレートなどの感光基板上
に転写する際に用いられる、投影光学系に関するもので
ある。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】近年、ＩＣやＬＳＩ等
の集積回路や液晶等のフラットディスプレー等に、必要
なパターンを転写する際、投影露光法による方法がかな
り一般的に行なわれている。特に半導体の集積回路の製
造や、半導体チップの実装基板の製造では、そのパター
ンはますます微細化してきており、また液晶用フラット
ディスプレー等には、より投影面積の広いものが要求さ
れてきている。このため、これらのパターンを焼き付け
る露光装置、特に投影光学系には、より解像力の高いも
の、より露光面積の広いものが要求されてきている。
の集積回路や液晶等のフラットディスプレー等に、必要
なパターンを転写する際、投影露光法による方法がかな
り一般的に行なわれている。特に半導体の集積回路の製
造や、半導体チップの実装基板の製造では、そのパター
ンはますます微細化してきており、また液晶用フラット
ディスプレー等には、より投影面積の広いものが要求さ
れてきている。このため、これらのパターンを焼き付け
る露光装置、特に投影光学系には、より解像力の高いも
の、より露光面積の広いものが要求されてきている。
【０００３】しかし、従来より用いられる露光装置の投
影光学系には、高い解像力と広い露光領域との双方を十
分に満足するものはなかった。すなわち高い解像力を得
るためには、光学系の開口数を大きくする必要があり、
必然的にレンズ径が大きくなる。同様に広い露光領域を
得るためには、平面の物体を平面に投影する関係上、や
はりレンズ径が大きくなってしまう。しかるにレンズ径
が大きくなると、レンズの硝材も大径のものが必要とな
るが、材料の均質性等の観点から、現状よりも大径の硝
材を製造することは困難なものとなっている。またガラ
ス材料を研磨する工程でも、レンズ径の大型化は困難を
来たし、現状よりも大径のレンズの研磨は不可能なもの
となっている。このような情勢の中で、開口数を大きく
取りながら、しかも光学系の最大有効径を小さくまとめ
ることは、以前からの懸案事項となっていた。したがっ
て本発明は、大きな開口数を有し、しかも光学系の最大
有効径が十分に小さい投影光学系を提供することを課題
とする。
影光学系には、高い解像力と広い露光領域との双方を十
分に満足するものはなかった。すなわち高い解像力を得
るためには、光学系の開口数を大きくする必要があり、
必然的にレンズ径が大きくなる。同様に広い露光領域を
得るためには、平面の物体を平面に投影する関係上、や
はりレンズ径が大きくなってしまう。しかるにレンズ径
が大きくなると、レンズの硝材も大径のものが必要とな
るが、材料の均質性等の観点から、現状よりも大径の硝
材を製造することは困難なものとなっている。またガラ
ス材料を研磨する工程でも、レンズ径の大型化は困難を
来たし、現状よりも大径のレンズの研磨は不可能なもの
となっている。このような情勢の中で、開口数を大きく
取りながら、しかも光学系の最大有効径を小さくまとめ
ることは、以前からの懸案事項となっていた。したがっ
て本発明は、大きな開口数を有し、しかも光学系の最大
有効径が十分に小さい投影光学系を提供することを課題
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、すなわち、第１面の像
を第２面に投影する投影光学系において、第１面側から
第２面側に向けて順に、２枚以上の正レンズを含む正屈
折力の第１レンズ群Ｇ1と、２枚以上の負レンズを含む
負屈折力の第２レンズ群Ｇ2と、３枚以上の正レンズを
含む正屈折力の第３レンズ群Ｇ3と、２枚以上の負レン
ズを含む負屈折力の第４レンズ群Ｇ4と、連続した少な
くとも６枚以上の正レンズを含む正屈折力の第５レンズ
群Ｇ5とで構成され、第４レンズ群Ｇ4と第５レンズ群Ｇ
5とのいずれか一方に１面の非球面を有し、第５レンズ
群Ｇ5の内部に開口絞りを有し、開口絞りの直前におい
て光束が発散している部分に負屈折力の第１の空気レン
ズＬAを有し、第１の空気レンズＬAの第１面側のレンズ
面の曲率半径ｒA1が正であり、開口絞りの後側において
光束が収れんしている部分に負屈折力の第２の空気レン
ズＬBを有することを特徴とする投影光学系である。
するためになされたものであり、すなわち、第１面の像
を第２面に投影する投影光学系において、第１面側から
第２面側に向けて順に、２枚以上の正レンズを含む正屈
折力の第１レンズ群Ｇ1と、２枚以上の負レンズを含む
負屈折力の第２レンズ群Ｇ2と、３枚以上の正レンズを
含む正屈折力の第３レンズ群Ｇ3と、２枚以上の負レン
ズを含む負屈折力の第４レンズ群Ｇ4と、連続した少な
くとも６枚以上の正レンズを含む正屈折力の第５レンズ
群Ｇ5とで構成され、第４レンズ群Ｇ4と第５レンズ群Ｇ
5とのいずれか一方に１面の非球面を有し、第５レンズ
群Ｇ5の内部に開口絞りを有し、開口絞りの直前におい
て光束が発散している部分に負屈折力の第１の空気レン
ズＬAを有し、第１の空気レンズＬAの第１面側のレンズ
面の曲率半径ｒA1が正であり、開口絞りの後側において
光束が収れんしている部分に負屈折力の第２の空気レン
ズＬBを有することを特徴とする投影光学系である。
【０００５】本発明の投影光学系では、まず開口数の増
大に伴って発生する球面収差を補正するために、非球面
を導入している。この非球面は、主に球面収差が発生す
る場所に適用すべきであり、しかも球面収差を補正しや
すい場所に適用することがより自然である。したがって
開口絞りの近傍に非球面を適用すべきこととなる。本発
明では第５レンズ群Ｇ5の中に開口絞りを設けているか
ら、この開口絞りを内部に有する第５レンズ群Ｇ5に非
球面を適用するか、あるいは開口絞りに近い第４レンズ
群Ｇ4に非球面を適用すべきこととなる。ただし、非球
面のレンズ面が大型化しないように、光束の収束する場
所に適用することがより好ましい。したがって以下の第
１、第２実施例では、第４レンズ群Ｇ4の中の一面を選
んで非球面としている。
大に伴って発生する球面収差を補正するために、非球面
を導入している。この非球面は、主に球面収差が発生す
る場所に適用すべきであり、しかも球面収差を補正しや
すい場所に適用することがより自然である。したがって
開口絞りの近傍に非球面を適用すべきこととなる。本発
明では第５レンズ群Ｇ5の中に開口絞りを設けているか
ら、この開口絞りを内部に有する第５レンズ群Ｇ5に非
球面を適用するか、あるいは開口絞りに近い第４レンズ
群Ｇ4に非球面を適用すべきこととなる。ただし、非球
面のレンズ面が大型化しないように、光束の収束する場
所に適用することがより好ましい。したがって以下の第
１、第２実施例では、第４レンズ群Ｇ4の中の一面を選
んで非球面としている。
【０００６】次に、非球面を１面用いることにより、球
面収差は補正することが出来るが、そのほかに、開口数
の増大に伴って生じる他の収差も補正する必要がある。
投影光学系は開口数も高いが、フィールドサイズも大き
く、画面周辺の収差がより大きく発生する。特に画面周
辺のコマ収差が、開口数の増大によってより大きく発生
してくる。さらに、画角の増加（すなわち像高の増加）
に伴い、その発生量が異なるのが普通であり、これをコ
マ収差の画角変動成分と呼んでいる。このコマ収差の画
角変動成分を除去するためには、より複雑な補正をしな
ければならないが、上コマと下コマとをそれぞれ補正す
るためには、一般には更に少なくとも２面の非球面が必
要となる。しかし、そう非球面を多数適用することはコ
ストアップを招き得策ではない。そこで本発明では、こ
のコマ収差の画角変動成分を球面によって補正してい
る。その手法は次の通りである。
面収差は補正することが出来るが、そのほかに、開口数
の増大に伴って生じる他の収差も補正する必要がある。
投影光学系は開口数も高いが、フィールドサイズも大き
く、画面周辺の収差がより大きく発生する。特に画面周
辺のコマ収差が、開口数の増大によってより大きく発生
してくる。さらに、画角の増加（すなわち像高の増加）
に伴い、その発生量が異なるのが普通であり、これをコ
マ収差の画角変動成分と呼んでいる。このコマ収差の画
角変動成分を除去するためには、より複雑な補正をしな
ければならないが、上コマと下コマとをそれぞれ補正す
るためには、一般には更に少なくとも２面の非球面が必
要となる。しかし、そう非球面を多数適用することはコ
ストアップを招き得策ではない。そこで本発明では、こ
のコマ収差の画角変動成分を球面によって補正してい
る。その手法は次の通りである。
【０００７】およそ光学系は、光線が各レンズ面に入斜
する角度をなるべく小さくした方が、収差の発生が少な
くなり、かつ公差等も緩くなり、適切なものである。特
に投影光学系等の極限の性能を追及する光学系において
は、その傾向が強い。ところが本発明では、逆に入斜角
が大きくなるように光線に逆らう面を設けている。これ
が第１の空気レンズＬAの第１面側のレンズ面ｒA1と、
第２の空気レンズＬBの第２面側のレンズ面ｒB2であ
る。このような空気レンズＬA、ＬBを開口絞りを挟んで
両側に、すなわち光束が発散する部分と光束が収れんす
る部分に設けているから、上コマと下コマの画角変動成
分を補正することができるのである。
する角度をなるべく小さくした方が、収差の発生が少な
くなり、かつ公差等も緩くなり、適切なものである。特
に投影光学系等の極限の性能を追及する光学系において
は、その傾向が強い。ところが本発明では、逆に入斜角
が大きくなるように光線に逆らう面を設けている。これ
が第１の空気レンズＬAの第１面側のレンズ面ｒA1と、
第２の空気レンズＬBの第２面側のレンズ面ｒB2であ
る。このような空気レンズＬA、ＬBを開口絞りを挟んで
両側に、すなわち光束が発散する部分と光束が収れんす
る部分に設けているから、上コマと下コマの画角変動成
分を補正することができるのである。
【０００８】また、このような光線に逆らう向きの面に
おいては、かなりの量の収差が発生するものであるが、
その前後に存在する曲率が近い曲面、すなわち第１の空
気レンズＬAの第２面側のレンズ面ｒA2と、第２の空気
レンズＬBの第１面側のレンズ面ｒB1によって逆の収差
を発生させ、その差引によって高次収差を補正している
のである。以上の処置により、コマの画角変動成分が補
正されるため、結果的に、レンズの最大有効径を縮小さ
せることが可能となった。
おいては、かなりの量の収差が発生するものであるが、
その前後に存在する曲率が近い曲面、すなわち第１の空
気レンズＬAの第２面側のレンズ面ｒA2と、第２の空気
レンズＬBの第１面側のレンズ面ｒB1によって逆の収差
を発生させ、その差引によって高次収差を補正している
のである。以上の処置により、コマの画角変動成分が補
正されるため、結果的に、レンズの最大有効径を縮小さ
せることが可能となった。
【０００９】次に、本発明においては、 （１）０．１＜Ｄ／Ｌ＜０．３ （２）｜ＰA−ＰB｜×Ｌ＜１．０ （３）０．２＜｜ＰA｜×Ｌ＜２．０ （４）０．２＜｜ＰB｜×Ｌ＜２．０ （５）０．０１＜Ｙ／Ｌ＜０．０２ なる条件を満たすことが好ましい。但し、 Ｄ＝ｔａｎθ×ｆ5 θ＝ｓｉｎ-1［ＮＡ／ｎI］ ＮＡ：像側最大開口数 ｎI：最終レンズ面と第２面との間の空間を満たす媒質
の屈折率 ｆ5：第５レンズ群の焦点距離 Ｌ：第１面から第２面までの距離 ＰA：第１の空気レンズＬAの屈折力 ＰB：第２の空気レンズＬBの屈折力 Ｙ：最大像高 である。
の屈折率 ｆ5：第５レンズ群の焦点距離 Ｌ：第１面から第２面までの距離 ＰA：第１の空気レンズＬAの屈折力 ＰB：第２の空気レンズＬBの屈折力 Ｙ：最大像高 である。
【００１０】条件式（１）中、Ｄはほぼレンズの最大有
効径を与えるから、条件式（１）は、最大有効径の適切
な範囲を、第１面から第２面までの距離Ｌを基準として
規定していることとなる。条件式（１）の下限を越える
と、最大有効径が小さくはなるが、十分に大きな開口数
が得られなくなる。逆に条件式（１）の上限を越える
と、最大有効径が過度に大きくなり、硝材の増大を招い
てコスト高となる。
効径を与えるから、条件式（１）は、最大有効径の適切
な範囲を、第１面から第２面までの距離Ｌを基準として
規定していることとなる。条件式（１）の下限を越える
と、最大有効径が小さくはなるが、十分に大きな開口数
が得られなくなる。逆に条件式（１）の上限を越える
と、最大有効径が過度に大きくなり、硝材の増大を招い
てコスト高となる。
【００１１】条件式（２）は、第１の空気レンズの屈折
力ＰAと第２の空気レンズの屈折力ＰBとの差を、第１面
から第２面までの距離Ｌを基準として規定したものであ
る。条件式（２）の上限を越えると、両空気レンズの屈
折力に差がありすぎるために、上コマと下コマの画角変
動成分を同時には補正しきれなくなる。なお、第１及び
第２の空気レンズの屈折力ＰA、ＰBは、次のように定義
される。 ＰA≡（ｎA1−１）／ｒA1＋（１−ｎA2）／ｒA2 ＰB≡（ｎB1−１）／ｒB1＋（１−ｎB2）／ｒB2 ｎA1：第１の空気レンズＬAの第１面側媒質の屈折率 ｒA1：第１の空気レンズＬAの第１面側の曲率半径 ｎA2：第１の空気レンズＬAの第２面側媒質の屈折率 ｒA2：第１の空気レンズＬAの第２面側の曲率半径 ｎB1：第２の空気レンズＬBの第１面側媒質の屈折率 ｒB1：第２の空気レンズＬBの第１面側の曲率半径 ｎB2：第２の空気レンズＬBの第２面側媒質の屈折率 ｒB2：第２の空気レンズＬBの第２面側の曲率半径
力ＰAと第２の空気レンズの屈折力ＰBとの差を、第１面
から第２面までの距離Ｌを基準として規定したものであ
る。条件式（２）の上限を越えると、両空気レンズの屈
折力に差がありすぎるために、上コマと下コマの画角変
動成分を同時には補正しきれなくなる。なお、第１及び
第２の空気レンズの屈折力ＰA、ＰBは、次のように定義
される。 ＰA≡（ｎA1−１）／ｒA1＋（１−ｎA2）／ｒA2 ＰB≡（ｎB1−１）／ｒB1＋（１−ｎB2）／ｒB2 ｎA1：第１の空気レンズＬAの第１面側媒質の屈折率 ｒA1：第１の空気レンズＬAの第１面側の曲率半径 ｎA2：第１の空気レンズＬAの第２面側媒質の屈折率 ｒA2：第１の空気レンズＬAの第２面側の曲率半径 ｎB1：第２の空気レンズＬBの第１面側媒質の屈折率 ｒB1：第２の空気レンズＬBの第１面側の曲率半径 ｎB2：第２の空気レンズＬBの第２面側媒質の屈折率 ｒB2：第２の空気レンズＬBの第２面側の曲率半径
【００１２】条件式（３）と（４）は、それぞれ第１及
び第２の空気レンズの屈折力ＰA、ＰBを、第１面から第
２面までの距離Ｌを基準として規定したものである。条
件式（３）又は（４）の下限を越えると、上コマ又は下
コマの画角変動成分を十分に補正できなくなる。逆に条
件式（３）又は（４）の上限を越えると、第１又は第２
の空気レンズの入射側と射出側のレンズ面の曲率差が大
きすぎるために、高次の収差を十分には補正できなくな
る。
び第２の空気レンズの屈折力ＰA、ＰBを、第１面から第
２面までの距離Ｌを基準として規定したものである。条
件式（３）又は（４）の下限を越えると、上コマ又は下
コマの画角変動成分を十分に補正できなくなる。逆に条
件式（３）又は（４）の上限を越えると、第１又は第２
の空気レンズの入射側と射出側のレンズ面の曲率差が大
きすぎるために、高次の収差を十分には補正できなくな
る。
【００１３】条件式（５）は、第１面から第２面までの
距離Ｌを基準として、適切な画面サイズを規定したもの
である。条件式（５）の下限を越えると、画面サイズが
小さい割りに径の大きなレンズとなり好ましくない。逆
に条件式（５）の上限を越えると、画面サイズが大きく
なりすぎて、収差補正が困難となる。
距離Ｌを基準として、適切な画面サイズを規定したもの
である。条件式（５）の下限を越えると、画面サイズが
小さい割りに径の大きなレンズとなり好ましくない。逆
に条件式（５）の上限を越えると、画面サイズが大きく
なりすぎて、収差補正が困難となる。
【００１４】また本発明においては、 （６）ＮＡ＞０．６５ （７）０．０５＜ｆ2／ｆ4＜６ （８）０．０１＜ｆ5／Ｌ＜１．２ （９）−０．８＜ｆ4／Ｌ＜−０．００８ （１０）−０．５＜ｆ2／Ｌ＜−０．００５ なる条件を満たすことが好ましい。但し、 ＮＡ：像側最大開口数 ｆ2：第２レンズ群の焦点距離 ｆ4：第４レンズ群の焦点距離 ｆ5：第５レンズ群の焦点距離 Ｌ：第１面から第２面までの距離 である。
【００１５】条件式（６）は、像側最大開口数ＮＡの適
切な範囲を規定するものである。本発明はレンズの有効
径が小さくとも、大きな開口数が得られる投影光学系を
提供するものである。したがって条件式（６）の下限を
越えると、本発明による効果を十分に享受することがで
きなくなる。
切な範囲を規定するものである。本発明はレンズの有効
径が小さくとも、大きな開口数が得られる投影光学系を
提供するものである。したがって条件式（６）の下限を
越えると、本発明による効果を十分に享受することがで
きなくなる。
【００１６】条件式（７）は、負屈折力の第４レンズ群
Ｇ4と負屈折力の第２レンズ群Ｇ2との屈折力比の適切な
範囲を規定したものであり、主にペッツバール和を０に
近づけることにより、広い露光領域を確保しつつ像面湾
曲を良好に補正するためのものである。条件式（７）の
下限を越えると、第４レンズ群Ｇ4の屈折力が第２レン
ズ群Ｇ2の屈折力に対して相対的に弱くなるため、正の
ペッツバール和が大きく発生して好ましくない。逆に条
件式（７）の上限を越えると、第２レンズ群Ｇ2の屈折
力が第４レンズ群Ｇ4の屈折力に対して相対的に弱くな
るため、正のペッツバール和が大きく発生して好ましく
ない。
Ｇ4と負屈折力の第２レンズ群Ｇ2との屈折力比の適切な
範囲を規定したものであり、主にペッツバール和を０に
近づけることにより、広い露光領域を確保しつつ像面湾
曲を良好に補正するためのものである。条件式（７）の
下限を越えると、第４レンズ群Ｇ4の屈折力が第２レン
ズ群Ｇ2の屈折力に対して相対的に弱くなるため、正の
ペッツバール和が大きく発生して好ましくない。逆に条
件式（７）の上限を越えると、第２レンズ群Ｇ2の屈折
力が第４レンズ群Ｇ4の屈折力に対して相対的に弱くな
るため、正のペッツバール和が大きく発生して好ましく
ない。
【００１７】条件式（８）は、正屈折力の第５レンズ群
Ｇ5の屈折力の適切な範囲を規定したものであり、大き
な開口数を保ちながら、球面収差、歪曲収差及びペッツ
バール和をバランス良く補正するためのものである。条
件式（８）の下限を越えると、第５レンズ群Ｇ5の屈折
力が大きくなりすぎ、第５レンズ群Ｇ5にて負の歪曲収
差のみならず負の球面収差が甚大に発生するようにな
り、好ましくない。逆に条件式（８）の上限を越える
と、第５レンズ群Ｇ5の屈折力が弱くなりすぎ、これに
伴って負の屈折力の第４レンズ群Ｇ4の屈折力も必然的
に弱くなり、この結果、ペッツバール和を良好に補正す
ることができない。
Ｇ5の屈折力の適切な範囲を規定したものであり、大き
な開口数を保ちながら、球面収差、歪曲収差及びペッツ
バール和をバランス良く補正するためのものである。条
件式（８）の下限を越えると、第５レンズ群Ｇ5の屈折
力が大きくなりすぎ、第５レンズ群Ｇ5にて負の歪曲収
差のみならず負の球面収差が甚大に発生するようにな
り、好ましくない。逆に条件式（８）の上限を越える
と、第５レンズ群Ｇ5の屈折力が弱くなりすぎ、これに
伴って負の屈折力の第４レンズ群Ｇ4の屈折力も必然的
に弱くなり、この結果、ペッツバール和を良好に補正す
ることができない。
【００１８】条件式（９）は、負屈折力の第４レンズ群
Ｇ4の屈折力の適切な範囲を規定したものである。条件
式（９）の下限を越えると、球面収差の補正が困難とな
るため好ましくない。逆に条件式（９）の上限を越える
と、コマ収差が発生するため好ましくない。なお、球面
収差及びペッツバール和を良好に補正するためには、条
件式（９）の下限値を−０．０７８とすることが好まし
く、更にコマ収差の発生を抑えるためには、条件式
（９）の上限値を−０．０４７とすることが好ましい。
Ｇ4の屈折力の適切な範囲を規定したものである。条件
式（９）の下限を越えると、球面収差の補正が困難とな
るため好ましくない。逆に条件式（９）の上限を越える
と、コマ収差が発生するため好ましくない。なお、球面
収差及びペッツバール和を良好に補正するためには、条
件式（９）の下限値を−０．０７８とすることが好まし
く、更にコマ収差の発生を抑えるためには、条件式
（９）の上限値を−０．０４７とすることが好ましい。
【００１９】条件式（１０）は、負屈折力の第２レンズ
群Ｇ2の屈折力の適切な範囲を規定したものである。条
件式（１０）の下限を越えると、ペッツバール和が正の
大きな値になるため好ましくない。逆に条件式（１０）
の上限を越えると、負の歪曲収差が発生するため好まし
くない。なお、ペッツバール和を更に良好に補正するた
めには、条件式（１０）の下限値を−０．１６とするこ
とが好ましく、負の歪曲収差とコマ収差を更に良好に補
正するためには、条件式（１０）の上限値を−０．０７
１とすることが好ましい。
群Ｇ2の屈折力の適切な範囲を規定したものである。条
件式（１０）の下限を越えると、ペッツバール和が正の
大きな値になるため好ましくない。逆に条件式（１０）
の上限を越えると、負の歪曲収差が発生するため好まし
くない。なお、ペッツバール和を更に良好に補正するた
めには、条件式（１０）の下限値を−０．１６とするこ
とが好ましく、負の歪曲収差とコマ収差を更に良好に補
正するためには、条件式（１０）の上限値を−０．０７
１とすることが好ましい。
【００２０】次に、本発明においては、第５レンズ群Ｇ
5中に少なくとも１枚の負レンズを配置することが好ま
しく、この構成により、歪曲収差を良好に補正すること
ができる。また、負屈折力の第４レンズ群Ｇ4中に、互
いに向き合った凹面のレンズ面を少なくとも２組配置す
ることが好ましい。この構成により、光線を緩やかに曲
げることができるから、特に球面収差の発生を抑制する
ことができる。同様に、負屈折力の第２レンズ群Ｇ2中
に、互いに向き合った凹面のレンズ面を少なくとも２組
配置することが好ましい。この構成により、光線を緩や
かに曲げることができるから、特に軸外の収差の発生を
抑制することができる。同様に、正屈折力の第５レンズ
群Ｇ5中に、互いに向き合った凸面のレンズ面を少なく
とも１組配置することが好ましい。この構成により、光
線を緩やかに曲げることができるから、特に球面収差の
発生を抑制することができる。同様に、正屈折力の第３
レンズ群Ｇ3中に、互いに向き合った凸面のレンズ面を
少なくとも１組配置することが好ましい。この構成によ
り、光線を緩やかに曲げることができるから、特に軸外
の収差の発生を抑制することができる。
5中に少なくとも１枚の負レンズを配置することが好ま
しく、この構成により、歪曲収差を良好に補正すること
ができる。また、負屈折力の第４レンズ群Ｇ4中に、互
いに向き合った凹面のレンズ面を少なくとも２組配置す
ることが好ましい。この構成により、光線を緩やかに曲
げることができるから、特に球面収差の発生を抑制する
ことができる。同様に、負屈折力の第２レンズ群Ｇ2中
に、互いに向き合った凹面のレンズ面を少なくとも２組
配置することが好ましい。この構成により、光線を緩や
かに曲げることができるから、特に軸外の収差の発生を
抑制することができる。同様に、正屈折力の第５レンズ
群Ｇ5中に、互いに向き合った凸面のレンズ面を少なく
とも１組配置することが好ましい。この構成により、光
線を緩やかに曲げることができるから、特に球面収差の
発生を抑制することができる。同様に、正屈折力の第３
レンズ群Ｇ3中に、互いに向き合った凸面のレンズ面を
少なくとも１組配置することが好ましい。この構成によ
り、光線を緩やかに曲げることができるから、特に軸外
の収差の発生を抑制することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面によっ
て説明する。図１と図４は、それぞれ本発明による投影
光学系の第１実施例と第２実施例を示す。両各実施例の
投影光学系とも、レチクルＲ上のパターンを縮小倍率に
てウエハＷ上に投影露光するものであり、レチクルＲ側
からウエハＷ側に向けて順に、正屈折力の第１レンズ群
Ｇ1と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ2と、正屈折力の第３
レンズ群Ｇ3と、負屈折力の第４レンズ群Ｇ4と、正屈折
力の第５レンズ群Ｇ5とで構成されている。また、図中
＊印は非球面レンズ面を表す。
て説明する。図１と図４は、それぞれ本発明による投影
光学系の第１実施例と第２実施例を示す。両各実施例の
投影光学系とも、レチクルＲ上のパターンを縮小倍率に
てウエハＷ上に投影露光するものであり、レチクルＲ側
からウエハＷ側に向けて順に、正屈折力の第１レンズ群
Ｇ1と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ2と、正屈折力の第３
レンズ群Ｇ3と、負屈折力の第４レンズ群Ｇ4と、正屈折
力の第５レンズ群Ｇ5とで構成されている。また、図中
＊印は非球面レンズ面を表す。
【００２２】両実施例とも、１／４倍の倍率を持つ投影
光学系であり、像側の開口数ＮＡは０．７５、最大物体
高は５２．８ｍｍであり、これはレチクルＲのサイズと
して、７４．５×７４．５ｍｍ、または９０×５５ｍｍ
等の面積を露光することができる。すべての光学ガラス
は溶融石英であり、第１実施例では全２８枚、第２実施
例では全２９枚のレンズを使用し、紫外線エキシマレー
ザーの２４８．４ｎｍの単色波長における球面収差、コ
マ収差、非点収差、ディストーションを良好に補正し、
優れた性能の光学系を提供している。第１実施例のレン
ズの最大有効径は約２５０ｍｍであり、物体像間距離Ｌ
は１１４８ｍｍであり、また第２実施例のレンズの最大
有効径は約２５６ｍｍであり、物体像間距離Ｌは１１６
７ｍｍである。このように両実施例とも、非常に小型の
光学系を達成することができたものである。
光学系であり、像側の開口数ＮＡは０．７５、最大物体
高は５２．８ｍｍであり、これはレチクルＲのサイズと
して、７４．５×７４．５ｍｍ、または９０×５５ｍｍ
等の面積を露光することができる。すべての光学ガラス
は溶融石英であり、第１実施例では全２８枚、第２実施
例では全２９枚のレンズを使用し、紫外線エキシマレー
ザーの２４８．４ｎｍの単色波長における球面収差、コ
マ収差、非点収差、ディストーションを良好に補正し、
優れた性能の光学系を提供している。第１実施例のレン
ズの最大有効径は約２５０ｍｍであり、物体像間距離Ｌ
は１１４８ｍｍであり、また第２実施例のレンズの最大
有効径は約２５６ｍｍであり、物体像間距離Ｌは１１６
７ｍｍである。このように両実施例とも、非常に小型の
光学系を達成することができたものである。
【００２３】第１実施例の第１レンズ群Ｇ1は、レチク
ルＲ側に凸面を向けたメニスカスレンズＬ1と、２枚の
両凸レンズＬ2、Ｌ3からなる。第２レンズ群Ｇ2は、レ
チクルＲ側に凸面を向けたメニスカスレンズＬ4と、２
枚の両凹レンズＬ5、Ｌ6と、ウエハＷ側に凸面を向けた
メニスカスレンズＬ7からなる。レンズＬ4のウエハＷ側
レンズ面は非球面である。第３レンズ群Ｇ3は、ウエハ
Ｗ側に凸面を向けた２枚のメニスカス正レンズＬ8、Ｌ9
と、両凸レンズＬ10と、レチクルＲ側に凸面を向けたメ
ニスカス正レンズＬ11と、両凸レンズＬ12と、レチクル
Ｒ側に凸面を向けたメニスカス正レンズＬ13からなる。
第４レンズ群Ｇ4は、レチクルＲ側に凸面を向けた２枚
のメニスカス負レンズＬ14、Ｌ15と、２枚の両凹レンズ
Ｌ16、Ｌ17と、レチクルＲ側に凸面を向けたメニスカス
レンズＬ18からなる。レンズＬ16のウエハＷ側レンズ面
は非球面である。第５レンズ群Ｇ5は、ウエハＷ側に凸
面を向けたメニスカス正レンズＬ19と、４枚の両凸レン
ズＬ20、Ｌ21、Ｌ22、Ｌ23と、レチクルＲ側に凸面を向
けた２枚のメニスカス正レンズＬ24、Ｌ25と、両凹レン
ズＬ26と、レチクルＲ側に凸面を向けた２枚のメニスカ
ス正レンズＬ27、Ｌ28からなる。したがってレンズＬ19
〜Ｌ25が連続した７枚の正レンズとなっている。また開
口絞りＡＳは、第５レンズ群Ｇ5内のレンズＬ21とＬ22
の間に配置されている。本実施例では、レンズＬ18とＬ
19の間隔が第１の空気レンズＬAとなっており、レンズ
Ｌ25とＬ26の間隔が第２の空気レンズＬBとなってい
る。
ルＲ側に凸面を向けたメニスカスレンズＬ1と、２枚の
両凸レンズＬ2、Ｌ3からなる。第２レンズ群Ｇ2は、レ
チクルＲ側に凸面を向けたメニスカスレンズＬ4と、２
枚の両凹レンズＬ5、Ｌ6と、ウエハＷ側に凸面を向けた
メニスカスレンズＬ7からなる。レンズＬ4のウエハＷ側
レンズ面は非球面である。第３レンズ群Ｇ3は、ウエハ
Ｗ側に凸面を向けた２枚のメニスカス正レンズＬ8、Ｌ9
と、両凸レンズＬ10と、レチクルＲ側に凸面を向けたメ
ニスカス正レンズＬ11と、両凸レンズＬ12と、レチクル
Ｒ側に凸面を向けたメニスカス正レンズＬ13からなる。
第４レンズ群Ｇ4は、レチクルＲ側に凸面を向けた２枚
のメニスカス負レンズＬ14、Ｌ15と、２枚の両凹レンズ
Ｌ16、Ｌ17と、レチクルＲ側に凸面を向けたメニスカス
レンズＬ18からなる。レンズＬ16のウエハＷ側レンズ面
は非球面である。第５レンズ群Ｇ5は、ウエハＷ側に凸
面を向けたメニスカス正レンズＬ19と、４枚の両凸レン
ズＬ20、Ｌ21、Ｌ22、Ｌ23と、レチクルＲ側に凸面を向
けた２枚のメニスカス正レンズＬ24、Ｌ25と、両凹レン
ズＬ26と、レチクルＲ側に凸面を向けた２枚のメニスカ
ス正レンズＬ27、Ｌ28からなる。したがってレンズＬ19
〜Ｌ25が連続した７枚の正レンズとなっている。また開
口絞りＡＳは、第５レンズ群Ｇ5内のレンズＬ21とＬ22
の間に配置されている。本実施例では、レンズＬ18とＬ
19の間隔が第１の空気レンズＬAとなっており、レンズ
Ｌ25とＬ26の間隔が第２の空気レンズＬBとなってい
る。
【００２４】第２実施例の第１レンズ群Ｇ1は、両凹レ
ンズＬ1と、３枚の両凸レンズＬ2、Ｌ3、Ｌ4からなる。
第２レンズ群Ｇ2は、レチクルＲ側に凸面を向けたメニ
スカスレンズＬ5と、２枚の両凹レンズＬ6、Ｌ7と、ウ
エハＷ側に凸面を向けたメニスカスレンズＬ8からな
る。第３レンズ群Ｇ3は、ウエハＷ側に凸面を向けた２
枚のメニスカスレンズＬ9、Ｌ10と、２枚の両凸レンズ
Ｌ11、Ｌ12と、レチクルＲ側に凸面を向けた２枚のメニ
スカス正レンズＬ13、Ｌ14からなる。第４レンズ群Ｇ4
は、レチクルＲ側に凸面を向けた２枚のメニスカスレン
ズＬ15、Ｌ16と、両凹レンズＬ17と、ウエハＷ側に凸面
を向けたメニスカスレンズＬ18と、両凹レンズＬ19から
なる。レンズＬ17のウエハＷ側レンズ面は非球面であ
る。第５レンズ群Ｇ5は、両凸レンズＬ20と、ウエハＷ
側に凸面を向けたメニスカス正レンズＬ21と、４枚の両
凸レンズＬ22、Ｌ23、Ｌ24、Ｌ25と、レチクルＲ側に凸
面を向けたメニスカス正レンズＬ26と、両凹レンズＬ27
と、レチクルＲ側に凸面を向けた２枚のメニスカス正レ
ンズＬ28、Ｌ29からなる。したがってレンズＬ20〜Ｌ26
が連続した７枚の正レンズとなっている。また開口絞り
ＡＳは、第５レンズ群Ｇ5内のレンズＬ21とＬ22の間に
配置されている。本実施例では、レンズＬ19とＬ20の間
隔が第１の空気レンズＬAとなっており、レンズＬ26と
Ｌ27の間隔が第２の空気レンズＬBとなっている。
ンズＬ1と、３枚の両凸レンズＬ2、Ｌ3、Ｌ4からなる。
第２レンズ群Ｇ2は、レチクルＲ側に凸面を向けたメニ
スカスレンズＬ5と、２枚の両凹レンズＬ6、Ｌ7と、ウ
エハＷ側に凸面を向けたメニスカスレンズＬ8からな
る。第３レンズ群Ｇ3は、ウエハＷ側に凸面を向けた２
枚のメニスカスレンズＬ9、Ｌ10と、２枚の両凸レンズ
Ｌ11、Ｌ12と、レチクルＲ側に凸面を向けた２枚のメニ
スカス正レンズＬ13、Ｌ14からなる。第４レンズ群Ｇ4
は、レチクルＲ側に凸面を向けた２枚のメニスカスレン
ズＬ15、Ｌ16と、両凹レンズＬ17と、ウエハＷ側に凸面
を向けたメニスカスレンズＬ18と、両凹レンズＬ19から
なる。レンズＬ17のウエハＷ側レンズ面は非球面であ
る。第５レンズ群Ｇ5は、両凸レンズＬ20と、ウエハＷ
側に凸面を向けたメニスカス正レンズＬ21と、４枚の両
凸レンズＬ22、Ｌ23、Ｌ24、Ｌ25と、レチクルＲ側に凸
面を向けたメニスカス正レンズＬ26と、両凹レンズＬ27
と、レチクルＲ側に凸面を向けた２枚のメニスカス正レ
ンズＬ28、Ｌ29からなる。したがってレンズＬ20〜Ｌ26
が連続した７枚の正レンズとなっている。また開口絞り
ＡＳは、第５レンズ群Ｇ5内のレンズＬ21とＬ22の間に
配置されている。本実施例では、レンズＬ19とＬ20の間
隔が第１の空気レンズＬAとなっており、レンズＬ26と
Ｌ27の間隔が第２の空気レンズＬBとなっている。
【００２５】以下の表１と表２に、それぞれ第１、第２
実施例の諸元を示す。両表の［レンズ諸元］中、第１欄
ＮｏはレチクルＲ側からの各レンズ面の番号、第２欄ｒ
は各レンズ面の曲率半径、第３欄ｄは各レンズ面から次
のレンズ面までの間隔、第４欄は各レンズの番号とレン
ズ群の番号を示す。また第１欄中＊印を付したレンズ面
は非球面を示し、非球面レンズ面についての第２欄ｒ
は、頂点曲率半径である。非球面の形状は、 ｙ：光軸からの高さ ｚ：接平面から非球面までの光軸方向の距離 ｒ：頂点曲率半径 κ：円錐係数 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：非球面係数 によって表わしており、［非球面データ］に円錐係数κ
と非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを示した。
実施例の諸元を示す。両表の［レンズ諸元］中、第１欄
ＮｏはレチクルＲ側からの各レンズ面の番号、第２欄ｒ
は各レンズ面の曲率半径、第３欄ｄは各レンズ面から次
のレンズ面までの間隔、第４欄は各レンズの番号とレン
ズ群の番号を示す。また第１欄中＊印を付したレンズ面
は非球面を示し、非球面レンズ面についての第２欄ｒ
は、頂点曲率半径である。非球面の形状は、 ｙ：光軸からの高さ ｚ：接平面から非球面までの光軸方向の距離 ｒ：頂点曲率半径 κ：円錐係数 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：非球面係数 によって表わしており、［非球面データ］に円錐係数κ
と非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを示した。
【００２６】第１実施例、第２実施例とも、すべてのレ
ンズの硝材は合成石英であり、合成石英の屈折率はｎ＝
１．５０８３９である。またレンズの設計波長λは、λ
＝２４８．４ｎｍである。また、以下の表３に、第１、
第２実施例について、条件式（１）〜（１０）中のパラ
メータの値を示す。
ンズの硝材は合成石英であり、合成石英の屈折率はｎ＝
１．５０８３９である。またレンズの設計波長λは、λ
＝２４８．４ｎｍである。また、以下の表３に、第１、
第２実施例について、条件式（１）〜（１０）中のパラ
メータの値を示す。
【００２７】
【表１】 ［レンズ諸元］ Ｎｏ ｒ ｄ 0 ∞ 53.511517 Ｒ 1 424.57965 14.000000 Ｌ1 Ｇ1 2 276.57711 3.070692 3 376.88702 22.426998 Ｌ2 Ｇ1 4 -388.71851 0.501110 5 295.50751 27.657694 Ｌ3 Ｇ1 6 -254.24538 0.500000 7 358.54914 14.000000 Ｌ4 Ｇ2 ＊ 8 195.82711 12.647245 9 -639.41262 13.000000 Ｌ5 Ｇ2 10 150.39696 24.664558 11 -144.69206 13.500000 Ｌ6 Ｇ2 12 322.10513 28.955373 13 -109.83313 16.000000 Ｌ7 Ｇ2 14 -207.92900 15.959652 15 -160.80348 26.000000 Ｌ8 Ｇ3 16 -141.44401 5.067636 17 -1685.98156 41.213135 Ｌ9 Ｇ3 18 -211.20833 0.774762 19 2440.61849 33.000000 Ｌ10 Ｇ3 20 -448.06815 0.500000 21 564.27683 33.000000 Ｌ11 Ｇ3 22 5923.72721 0.500000 23 243.35532 44.114198 Ｌ12 Ｇ3 24 -21708.35359 3.000000 25 153.14351 40.732633 Ｌ13 Ｇ3 26 319.85990 3.000000 27 339.65899 19.000000 Ｌ14 Ｇ4 28 157.46424 18.907281 29 743.92557 16.000000 Ｌ15 Ｇ4 30 112.50731 38.722843 31 -161.32909 14.000000 Ｌ16 Ｇ4 ＊32 281.95994 26.642118 33 -160.27838 17.000000 Ｌ17 Ｇ4 34 449.56755 10.306295 35 1951.49846 19.000000 Ｌ18 Ｇ4 36 877.78564 6.606143 ＬA 37 -9151.87550 29.645235 Ｌ19 Ｇ5 38 -299.45605 0.532018 39 3339.76762 35.747859 Ｌ20 Ｇ5 40 -299.74075 0.646375 41 822.44376 33.000000 Ｌ21 Ｇ5 42 -550.76603 2.970732 43 − 16.774949 ＡＳ 44 562.40254 31.717853 Ｌ22 Ｇ5 45 -1626.95189 71.859285 46 481.08843 33.425832 Ｌ23 Ｇ5 47 -1672.85856 0.500000 48 188.39765 49.237219 Ｌ24 Ｇ5 49 3293.78061 0.500000 50 158.00533 35.070956 Ｌ25 Ｇ5 51 502.57007 11.179008 ＬB 52 -1621.68742 18.000000 Ｌ26 Ｇ5 53 226.39742 2.757724 54 122.08486 43.603688 Ｌ27 Ｇ5 55 278.54937 2.018765 56 350.99846 39.566779 Ｌ28 Ｇ5 57 5458.39044 12.000001 58 ∞ Ｗ ［非球面データ］ Ｎｏ＝8 κ＝0.0 Ａ＝-0.528194×10-7 Ｂ＝-0.194253×10-11 Ｃ＝-0.335061×10-16 Ｄ＝ 0.130681×10-20 Ｎｏ＝32 κ＝0.0 Ａ＝ 0.283261×10-7 Ｂ＝-0.283101×10-11 Ｃ＝-0.334419×10-16 Ｄ＝ 0.469334×10-20
【００２８】
【表２】 ［レンズ諸元］ Ｎｏ ｒ ｄ 0 ∞ 44.999990 Ｒ 1 -1076.07977 13.393500 Ｌ1 Ｇ1 2 191.74628 2.678700 3 203.83543 30.358600 Ｌ2 Ｇ1 4 -281.63049 0.100000 5 698.39441 22.322500 Ｌ3 Ｇ1 6 -386.51872 12.858341 7 474.23427 25.269070 Ｌ4 Ｇ1 8 -243.56953 0.100000 9 555.35420 13.393500 Ｌ5 Ｇ2 10 158.39107 12.669423 11 -1459.40394 13.393500 Ｌ6 Ｇ2 12 239.04446 20.315320 13 -131.22470 13.393500 Ｌ7 Ｇ2 14 546.91788 15.099178 15 -176.15961 13.393500 Ｌ8 Ｇ2 16 -7754.62824 18.664763 17 -153.15107 56.461730 Ｌ9 Ｇ3 18 -214.76152 0.089290 19 -814.31313 43.261435 Ｌ10 Ｇ3 20 -183.40367 0.089290 21 1470.53178 38.708260 Ｌ11 Ｇ3 22 -358.57233 0.089290 23 643.08414 28.890312 Ｌ12 Ｇ3 24 -2416.29189 0.089290 25 237.16282 41.777183 Ｌ13 Ｇ3 26 4606.42948 0.089290 27 133.95397 28.708461 Ｌ14 Ｇ3 28 177.35032 7.202218 29 237.42959 13.393500 Ｌ15 Ｇ4 30 158.02115 16.613035 31 521.11453 13.393500 Ｌ16 Ｇ4 32 113.10059 41.189093 33 -157.49963 13.393500 Ｌ17 Ｇ4 ＊34 269.77049 23.416874 35 -205.56228 13.393500 Ｌ18 Ｇ4 36 -244.89882 5.826132 37 -170.42662 13.393500 Ｌ19 Ｇ4 38 483.35645 6.476227 ＬA 39 2151.04236 23.455914 Ｌ20 Ｇ5 40 -779.82637 0.100000 41 -1578.31666 31.115587 Ｌ21 Ｇ5 42 -238.39783 8.929000 43 − 7.821200 ＡＳ 44 25030.38813 31.251500 Ｌ22 Ｇ5 45 -317.90570 0.100000 46 422.49997 49.109500 Ｌ23 Ｇ5 47 -818.65105 59.359471 48 3033.59836 40.180500 Ｌ24 Ｇ5 49 -813.42694 0.089290 50 239.06328 44.645000 Ｌ25 Ｇ5 51 -11506.10547 0.089290 52 181.73186 40.297673 Ｌ26 Ｇ5 53 1121.02103 8.827244 ＬB 54 -1156.72532 17.858000 Ｌ27 Ｇ5 55 438.30163 0.100000 56 128.66827 63.530555 Ｌ28 Ｇ5 57 328.26122 2.678700 58 305.11181 48.192777 Ｌ29 Ｇ5 59 739.10052 11.137249 60 ∞ Ｗ ［非球面データ］ Ｎｏ＝34 κ＝0.0 Ａ＝ 0.331422×10-7 Ｂ＝-0.283218×10-11 Ｃ＝-0.694259×10-16 Ｄ＝ 0.689446×10-20
【００２９】
【表３】 第１実施例 第２実施例 （１）Ｄ／Ｌ 0.170 0.156 （２）｜ＰA−ＰB｜×Ｌ 0.78 0.43 （３）｜ＰA｜×Ｌ 0.716 1.52 （４）｜ＰB｜×Ｌ 1.43 1.03 （５）Ｙ／Ｌ 0.0115 0.0113 （６）ＮＡ 0.75 0.75 （７）ｆ2／ｆ4 1.40 1.26 （８）ｆ5／Ｌ 0.15 0.137 （９）ｆ4／Ｌ -0.044 -0.047 （１０）ｆ2／Ｌ -0.061 -0.060
【００３０】図２に第１実施例の球面収差、非点収差、
歪曲収差を示し、図３に同実施例の横収差を示す。同様
に図５と図６に第２実施例の諸収差を示す。各収差図
中、ＮＡは開口数、Ｙは像高を示す。非点収差図中点線
はメリジオナル像面を表し、実線はサジタル像面を表
す。各収差図より明らかなように、所要のレンズ構成を
取り、条件式（１）〜（１０）を満たすことにより、各
実施例とも優れた結像性能を持つことが分かる。
歪曲収差を示し、図３に同実施例の横収差を示す。同様
に図５と図６に第２実施例の諸収差を示す。各収差図
中、ＮＡは開口数、Ｙは像高を示す。非点収差図中点線
はメリジオナル像面を表し、実線はサジタル像面を表
す。各収差図より明らかなように、所要のレンズ構成を
取り、条件式（１）〜（１０）を満たすことにより、各
実施例とも優れた結像性能を持つことが分かる。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明では、開口絞りの前
後に光束に逆らう面を設けているから、コマ収差の画角
変動を補正することができ、レンズの有効径を縮小する
ことができる。このように収差の発生を抑えることで、
小型でありながら、高ＮＡ、広像面で良好な結像性能を
達成することができる。すなわち、高い解像力と広い露
光領域の両者を満足する露光用投影光学系を得ることが
できた。
後に光束に逆らう面を設けているから、コマ収差の画角
変動を補正することができ、レンズの有効径を縮小する
ことができる。このように収差の発生を抑えることで、
小型でありながら、高ＮＡ、広像面で良好な結像性能を
達成することができる。すなわち、高い解像力と広い露
光領域の両者を満足する露光用投影光学系を得ることが
できた。
【図１】本発明による投影光学系の第１実施例のレンズ
構成を示す断面図
構成を示す断面図
【図２】第１実施例の球面収差、非点収差、歪曲収差を
示す収差図
示す収差図
【図３】第１実施例の横収差を示す収差図
【図４】第２実施例のレンズ構成を示す断面図
【図５】第２実施例の球面収差、非点収差、歪曲収差を
示す収差図
示す収差図
【図６】第２実施例の横収差を示す収差図
Ｌ1〜Ｌ29…レンズ ＬA、ＬB…空気レン
ズ Ｇ1〜Ｇ5…レンズ群 Ｒ…レチクル Ｗ…ウエハ ＡＳ…開口絞り ＊…非球面レンズ面
ズ Ｇ1〜Ｇ5…レンズ群 Ｒ…レチクル Ｗ…ウエハ ＡＳ…開口絞り ＊…非球面レンズ面
Claims (3)
- 【請求項１】第１面の像を第２面に投影する投影光学系
において、 前記第１面側から第２面側に向けて順に、２枚以上の正
レンズを含む正屈折力の第１レンズ群と、２枚以上の負
レンズを含む負屈折力の第２レンズ群と、３枚以上の正
レンズを含む正屈折力の第３レンズ群と、２枚以上の負
レンズを含む負屈折力の第４レンズ群と、連続した少な
くとも６枚以上の正レンズを含む正屈折力の第５レンズ
群とで構成され、 前記第４レンズ群と第５レンズ群とのいずれか一方に１
面の非球面を有し、 前記第５レンズ群の内部に開口絞りを有し、 該開口絞りの直前において光束が発散している部分に負
屈折力の第１の空気レンズを有し、該第１の空気レンズ
の前記第１面側のレンズ面の曲率半径が正であり、 前記開口絞りの後側において光束が収れんしている部分
に負屈折力の第２の空気レンズを有することを特徴とす
る投影光学系。 - 【請求項２】以下の条件を満たすことを特徴とする請求
項１記載の投影光学系。 （１）０．１＜Ｄ／Ｌ＜０．３ （２）｜ＰA−ＰB｜×Ｌ＜１．０ （３）０．２＜｜ＰA｜×Ｌ＜２．０ （４）０．２＜｜ＰB｜×Ｌ＜２．０ （５）０．０１＜Ｙ／Ｌ＜０．０２ 但し、Ｄ＝ｔａｎθ×ｆ5 θ＝ｓｉｎ-1［ＮＡ／ｎI］ ＮＡ：像側最大開口数 ｎI：最終レンズ面と前記第２面との間の空間を満たす
媒質の屈折率 ｆ5：前記第５レンズ群の焦点距離 Ｌ：前記第１面から第２面までの距離 ＰA：前記第１の空気レンズの屈折力 ＰB：前記第２の空気レンズの屈折力 Ｙ：最大像高 である。 - 【請求項３】以下の条件を満たすことを特徴とする請求
項１又は２記載の投影光学系。 （６）ＮＡ＞０．６５ （７）０．０５＜ｆ2／ｆ4＜６ （８）０．０１＜ｆ5／Ｌ＜１．２ （９）−０．８＜ｆ4／Ｌ＜−０．００８ （１０）−０．５＜ｆ2／Ｌ＜−０．００５ 但し、ＮＡ：像側最大開口数 ｆ2：前記第２レンズ群の焦点距離 ｆ4：前記第４レンズ群の焦点距離 ｆ5：前記第５レンズ群の焦点距離 Ｌ：前記第１面から第２面までの距離 である。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP9276499A JPH1195095A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 投影光学系 |
| US09/531,009 US6538821B2 (en) | 1997-09-22 | 2000-03-20 | Projection optical system |
| US10/337,860 US6781766B2 (en) | 1997-09-22 | 2003-01-08 | Projection optical system |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP9276499A JPH1195095A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 投影光学系 |
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|---|---|
| JPH1195095A true JPH1195095A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17570320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9276499A Withdrawn JPH1195095A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 投影光学系 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH1195095A (ja) |
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1997
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2000
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- 2003-01-08 US US10/337,860 patent/US6781766B2/en not_active Expired - Fee Related
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