JPH07117648B2 - 反射屈折縮小光学系，該光学系を有するリソグラフィー装置及びその操作方法 - Google Patents
反射屈折縮小光学系，該光学系を有するリソグラフィー装置及びその操作方法Info
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- JPH07117648B2 JPH07117648B2 JP1180667A JP18066789A JPH07117648B2 JP H07117648 B2 JPH07117648 B2 JP H07117648B2 JP 1180667 A JP1180667 A JP 1180667A JP 18066789 A JP18066789 A JP 18066789A JP H07117648 B2 JPH07117648 B2 JP H07117648B2
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- lens
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0892—Catadioptric systems specially adapted for the UV
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- G02B17/08—Catadioptric systems
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- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70225—Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、反射屈折縮小光学系、該光学系を有するリソ
グラフィー装置及びその操作方法に関する。
グラフィー装置及びその操作方法に関する。
［従来の技術］ 半導体製造装置の設計は、一層高密度の集積回路を製造
せんとする傾向によって益々必要になって来た。光学的
投影系においては像寸法の縮小は、理論的には系の短波
長で動作する能力のみによって制限される、換言すれば
投影光源をスペクトルのUV範囲に近付ける程、像寸法は
小さくなるはずである。しかしながら、実際には、像寸
法は光学系の解像力、即ち光学系が物体を光学系によっ
て導入される収差を実質的に含まない像として伝送する
能力によって制限される。高い解像力を維持すること、
即ち実質的に収差不含の光学系の問題点は、投影系が縮
小、即ち結像した際の物体の寸法の縮小の付加的な利点
を有するように設計される場合には一層悪化される。
せんとする傾向によって益々必要になって来た。光学的
投影系においては像寸法の縮小は、理論的には系の短波
長で動作する能力のみによって制限される、換言すれば
投影光源をスペクトルのUV範囲に近付ける程、像寸法は
小さくなるはずである。しかしながら、実際には、像寸
法は光学系の解像力、即ち光学系が物体を光学系によっ
て導入される収差を実質的に含まない像として伝送する
能力によって制限される。高い解像力を維持すること、
即ち実質的に収差不含の光学系の問題点は、投影系が縮
小、即ち結像した際の物体の寸法の縮小の付加的な利点
を有するように設計される場合には一層悪化される。
［発明の構成］ 本発明は、光学系における驚異的進歩を提供しかつ0.35
μｍより小さい解像力をもって深UVでの動作を可能にす
るものである。本発明は、付加的なコンパクトであると
言う重要な利点を有する、即ち0.45の開口数を有しかつ
比較的大きい像野寸法をカバーするにもかかわらず、長
さが50cm未満である。
μｍより小さい解像力をもって深UVでの動作を可能にす
るものである。本発明は、付加的なコンパクトであると
言う重要な利点を有する、即ち0.45の開口数を有しかつ
比較的大きい像野寸法をカバーするにもかかわらず、長
さが50cm未満である。
本発明は、Dysonによって記載された系［J.Dyson,“Uni
t Magnification Optical System Without Siedel Aber
rations",J.Opt.Soc.Am.49（７）,713−716（1959）参
照］を基礎とした、C.G.Wynneによる米国特許第−−号
明細書（C.G.Wynne,Optical Instruments and Techniqu
es,Oriel Press,New Castle upon Tyne,England（196
9）］によって記載された光学系に関する。その大きな
相異点は、本発明による光学系は、1:1以外の縮小比で
動作することにある。
t Magnification Optical System Without Siedel Aber
rations",J.Opt.Soc.Am.49（７）,713−716（1959）参
照］を基礎とした、C.G.Wynneによる米国特許第−−号
明細書（C.G.Wynne,Optical Instruments and Techniqu
es,Oriel Press,New Castle upon Tyne,England（196
9）］によって記載された光学系に関する。その大きな
相異点は、本発明による光学系は、1:1以外の縮小比で
動作することにある。
本発明の１実施態様においては、屈折光学的縮小系は、
長い共役側端部から短い共役側端部に向かって、第１レ
ンズ群と、第２レンズ群と、ビームスプリッタと、第３
レンズ群と、収斂鏡と、第４レンズ群とからなる。該系
は物体面と像面が平行になるように配置されている。該
系は両端部がテレセントリックである。全ての反射成分
は同じ材料、石英ガラスからなっている。ビームスプリ
ッタは、また石英ガラスからなるキューブである。
長い共役側端部から短い共役側端部に向かって、第１レ
ンズ群と、第２レンズ群と、ビームスプリッタと、第３
レンズ群と、収斂鏡と、第４レンズ群とからなる。該系
は物体面と像面が平行になるように配置されている。該
系は両端部がテレセントリックである。全ての反射成分
は同じ材料、石英ガラスからなっている。ビームスプリ
ッタは、また石英ガラスからなるキューブである。
収斂鏡の低次のコマ収差及び球面収差は、第３レンズ群
によって補正される。全ての次数に対する非点収差は主
に第４群によって補正され、該群の空間はまた高い高次
のコマ収差及び歪曲収差補正を行う。低次の歪曲収差は
第一に第２群と第４群との間で最適な屈折力比を選択す
ることにより補正される。
によって補正される。全ての次数に対する非点収差は主
に第４群によって補正され、該群の空間はまた高い高次
のコマ収差及び歪曲収差補正を行う。低次の歪曲収差は
第一に第２群と第４群との間で最適な屈折力比を選択す
ることにより補正される。
軸方向の色（焦点の色収差）は、視野湾曲の色収差に対
して平衡化されている。第２群の横方向の色（倍率の色
収差）は、第４群に対して平衡化されている。
して平衡化されている。第２群の横方向の色（倍率の色
収差）は、第４群に対して平衡化されている。
もう１つの実施例においては、本発明は、長い共役側端
部から短い共役側端部に向かって、第１レンズ群と、薄
い傾斜したビームスプリッタと、第２レンズ群と、球面
鏡と、第３レンズ群とからなる屈折光学的縮小系であ
る。該系は、物体面と像面が平行になるように配置され
ており、かつ短い共役側端部がテレセントリックであ
る。全ての屈折素子は同じ材料、石英ガラスからなって
いる。収斂鏡の低次のコマ収差、球面収差及び湾曲収差
は、第２レンズ群によって補正される。全ての次数に対
する非点収差は主に第２及び３群によって補正される。
第３群の空間はまた高次のコマ収差及び歪曲収差補正を
行う。第１及び第３群の低次の歪曲収差は互いに平衡化
されている。
部から短い共役側端部に向かって、第１レンズ群と、薄
い傾斜したビームスプリッタと、第２レンズ群と、球面
鏡と、第３レンズ群とからなる屈折光学的縮小系であ
る。該系は、物体面と像面が平行になるように配置され
ており、かつ短い共役側端部がテレセントリックであ
る。全ての屈折素子は同じ材料、石英ガラスからなって
いる。収斂鏡の低次のコマ収差、球面収差及び湾曲収差
は、第２レンズ群によって補正される。全ての次数に対
する非点収差は主に第２及び３群によって補正される。
第３群の空間はまた高次のコマ収差及び歪曲収差補正を
行う。第１及び第３群の低次の歪曲収差は互いに平衡化
されている。
残留軸方向色はまた視野湾曲の色収差に対して平衡化さ
れている。第１群の横方向色は、第３群に対して平衡化
されている。
れている。第１群の横方向色は、第３群に対して平衡化
されている。
本発明は一般に投影マイクロリソグラフィーで使用され
かつステップ−アンド−リピート、ステップ−アンド−
スキャン又は全視野走査系において使用することができ
る。
かつステップ−アンド−リピート、ステップ−アンド−
スキャン又は全視野走査系において使用することができ
る。
［実施例］ 次に、図示の実施例により本発明を詳細に説明する。
第１図は、本発明の縮小光学系10の第１実施例を示す。
その長い共役側端部から、該光学系は物体もしくはレテ
ィクル面11、シェル12と正のレンズ13とからなる第１の
レンズ群及び負のレンズ14と正のレンズ15とからなる第
２のレンズ群から構成されている。第１のレンズ群と第
２のレンズ群との間、即ちレンズ対12,13とレンズ対14,
15との間に偏向鏡16が配置されている。図面から明らか
なように、偏向鏡16はビームの方向を90゜変化させかつ
その目的は光学系の全長を短くするため並びに物体面と
像面を平行にすることにある。次に、ビームスプリッタ
キューブ17が配置され、それに正のレンズ18と負のレン
ズ19からなる第３のレンズ群が引き続いている。このレ
ンズ群構成は、しばしば空隙ダブレットと称される。次
に、凹面鏡20が設けられている。最後に全体で正の屈折
力を有する第４のレンズ群は、正のレンズ21、僅かに負
であるシェル22並びに正のレンズ23と24からなる。
その長い共役側端部から、該光学系は物体もしくはレテ
ィクル面11、シェル12と正のレンズ13とからなる第１の
レンズ群及び負のレンズ14と正のレンズ15とからなる第
２のレンズ群から構成されている。第１のレンズ群と第
２のレンズ群との間、即ちレンズ対12,13とレンズ対14,
15との間に偏向鏡16が配置されている。図面から明らか
なように、偏向鏡16はビームの方向を90゜変化させかつ
その目的は光学系の全長を短くするため並びに物体面と
像面を平行にすることにある。次に、ビームスプリッタ
キューブ17が配置され、それに正のレンズ18と負のレン
ズ19からなる第３のレンズ群が引き続いている。このレ
ンズ群構成は、しばしば空隙ダブレットと称される。次
に、凹面鏡20が設けられている。最後に全体で正の屈折
力を有する第４のレンズ群は、正のレンズ21、僅かに負
であるシェル22並びに正のレンズ23と24からなる。
レティクル又は長い共役側端部から系に入射するビーム
は第１群、即ちレンズ12及び13を通過し、偏向鏡16によ
って反射されかつ第２のレンズ群、即ちレンズ14及び1
5、ビームスプリッタ17、第３のレンズ群、即ちレンズ1
8及び19を通過し、鏡20によって反射されて逆方向にレ
ンズ18及び19を通過しかつビームスプリッタ17によっ
て、レンズ21,22,23及び24からなる第４レンズ群を通過
するように反射され、かつ像面又はウエハ面25に焦点が
合わされる。
は第１群、即ちレンズ12及び13を通過し、偏向鏡16によ
って反射されかつ第２のレンズ群、即ちレンズ14及び1
5、ビームスプリッタ17、第３のレンズ群、即ちレンズ1
8及び19を通過し、鏡20によって反射されて逆方向にレ
ンズ18及び19を通過しかつビームスプリッタ17によっ
て、レンズ21,22,23及び24からなる第４レンズ群を通過
するように反射され、かつ像面又はウエハ面25に焦点が
合わされる。
第１のレンズ群12及び13並びに第４のレンズ群21,22,23
及び24は、物体面11と像面25でそれぞれテレエントリッ
ク系を構成する。
及び24は、物体面11と像面25でそれぞれテレエントリッ
ク系を構成する。
関連のあるWynne−Dyson光学系におけると同様に、球面
鏡20の視野湾曲及び非点収差は、屈折素子の全屈折力に
対して平衡化されている。しかしながら、Wynne−Dyson
系とは異なり、鏡20は1:1とは異なった縮小比で動作す
る。従って、球面収差及びコマ収差を導入し、これらは
主に空隙ダブレット（レンズ18,19;第３群）によって、
第３群と第４群との間の収斂ビームのにおけるビームス
プリッタキューブからの著しい援助を伴って補正され
る。1:1以外の縮小比から生じる別の問題点は、歪曲収
差が補正されるべきことにある、この補正は第１に第２
群と第４群との間の屈折力及び配置の最適な選択によ
り、第１群とビームスプリッタキューブからの若干の援
助を伴って達成される。
鏡20の視野湾曲及び非点収差は、屈折素子の全屈折力に
対して平衡化されている。しかしながら、Wynne−Dyson
系とは異なり、鏡20は1:1とは異なった縮小比で動作す
る。従って、球面収差及びコマ収差を導入し、これらは
主に空隙ダブレット（レンズ18,19;第３群）によって、
第３群と第４群との間の収斂ビームのにおけるビームス
プリッタキューブからの著しい援助を伴って補正され
る。1:1以外の縮小比から生じる別の問題点は、歪曲収
差が補正されるべきことにある、この補正は第１に第２
群と第４群との間の屈折力及び配置の最適な選択によ
り、第１群とビームスプリッタキューブからの若干の援
助を伴って達成される。
オリジナルのDyson系を有する問題点は、最後の光学的
表面と像面との間に僅少の間隙が存在することにある。
このことはWynne系においては、異なった屈折率を有す
る第２の屈折材料をを使用することにより克服される。
本発明においては、１種類の材料のみを使用しかつ第４
群内の空隙（21/24）が同じ目的を達成する。付加的
に、これらは高次のコマ収差及び歪曲収差補正を行いか
つまた1:1以外の縮小比によって所望される。
表面と像面との間に僅少の間隙が存在することにある。
このことはWynne系においては、異なった屈折率を有す
る第２の屈折材料をを使用することにより克服される。
本発明においては、１種類の材料のみを使用しかつ第４
群内の空隙（21/24）が同じ目的を達成する。付加的
に、これらは高次のコマ収差及び歪曲収差補正を行いか
つまた1:1以外の縮小比によって所望される。
Wynne−Dyson系の実施態様は、高次の非点収差により限
界がある。本発明においては、この収差は最初の２つの
群、特にシェル12及び弱い負のレンズ14によって補正さ
れる。主な低次の非点収差補正は、第４群の屈折力によ
り行われる。
界がある。本発明においては、この収差は最初の２つの
群、特にシェル12及び弱い負のレンズ14によって補正さ
れる。主な低次の非点収差補正は、第４群の屈折力によ
り行われる。
大部分の縮小は球面鏡20によって行われるので、色収差
は元々小さい。残留軸方向所（焦点の色収差）は補正さ
れないが、系のスペクトルバンド幅を240〜256ナノメー
タに制限する視野湾曲の色収差に対してはむしろ平衡化
されている。このことはむしろエキサイマーレーザー源
のために好適であり、かつまた濾波した水銀アークの使
用を可能にする。この範囲は亙って、二次スペクトルは
問題にならない、従って唯一の屈折材料を使用するのが
有利である。横方向の色（倍率の色収差）は、第２群と
第４群の間の屈折力の平衡化によって補正される。球面
色収差（球面収差の色収差）は、第３群によって最低に
される。
は元々小さい。残留軸方向所（焦点の色収差）は補正さ
れないが、系のスペクトルバンド幅を240〜256ナノメー
タに制限する視野湾曲の色収差に対してはむしろ平衡化
されている。このことはむしろエキサイマーレーザー源
のために好適であり、かつまた濾波した水銀アークの使
用を可能にする。この範囲は亙って、二次スペクトルは
問題にならない、従って唯一の屈折材料を使用するのが
有利である。横方向の色（倍率の色収差）は、第２群と
第４群の間の屈折力の平衡化によって補正される。球面
色収差（球面収差の色収差）は、第３群によって最低に
される。
第１図の実施例は、直径30mmの像野をもって、縮小比4/
1、開口数0.45で作動するように設計されている。
1、開口数0.45で作動するように設計されている。
第１表は、屈曲していない系で示した、第１図の光学系
の構造データを示す例である。
の構造データを示す例である。
この場合、第１レンズ群は表面番号1,2,3,4を有する成
分からなり、第２レンズ群は表面番号5,6,7,8を有する
成分からなり、第３レンズ群は表面番号11,12,13,14,1
6,17,18,19を有する成分からなりかつ第４レンズ群は表
面番号23,24,25,26,27,28,29,30を有する成分からな
る。
分からなり、第２レンズ群は表面番号5,6,7,8を有する
成分からなり、第３レンズ群は表面番号11,12,13,14,1
6,17,18,19を有する成分からなりかつ第４レンズ群は表
面番号23,24,25,26,27,28,29,30を有する成分からな
る。
第２図の実施例は、屈折光学的縮小系30を示す。この実
施例は第１図の実施例に類似しているが、第１レンズ群
が排除されておりかつビームスプリッタキューブが薄い
傾斜したビームスプリッタによって置き換えられている
点で異なっている。第１レンズ群を排除することは、不
必要である物体又はレティクル面のテレセントリック作
用を排除することである。また、このような若干の屈折
素子の除去すること並びに薄いビームスプリッタを使用
することは、吸収が弱められるために、第２図の光学系
をより深いUV内で使用することを可能にする。第２図の
実施例は、193±1nmで１点に集まる光源を用いて4/1の
縮小比で0.45の開口数で動作するように設計されてお
り、かつ20×5mmの像野を有している。
施例は第１図の実施例に類似しているが、第１レンズ群
が排除されておりかつビームスプリッタキューブが薄い
傾斜したビームスプリッタによって置き換えられている
点で異なっている。第１レンズ群を排除することは、不
必要である物体又はレティクル面のテレセントリック作
用を排除することである。また、このような若干の屈折
素子の除去すること並びに薄いビームスプリッタを使用
することは、吸収が弱められるために、第２図の光学系
をより深いUV内で使用することを可能にする。第２図の
実施例は、193±1nmで１点に集まる光源を用いて4/1の
縮小比で0.45の開口数で動作するように設計されてお
り、かつ20×5mmの像野を有している。
長い共役側端部から、即ち物体又はレティクル面31から
出発して、第２図の光学系は、偏向鏡32からなり、該偏
向鏡は物体面と像面が平行になるように、光線もしくは
ビームを系に入射させる。偏向鏡32の後方に、正のレン
ズ33、負のレンズ34及び正のレンズ35からなる第１レン
ズ群、薄い平行面ビームスプリッタ36、唯一の負のレン
ズ37からなる第２レンズ群、凹面鏡38、正のレンズ群3
9、シェル40、正のレンズ41、シェル42及び正のレンズ4
3からなる第３レンズ群が配置されている。この最後の
群は数ある機能の中でも像面又はウエハ面44にテレセン
トリック作用を提供する。
出発して、第２図の光学系は、偏向鏡32からなり、該偏
向鏡は物体面と像面が平行になるように、光線もしくは
ビームを系に入射させる。偏向鏡32の後方に、正のレン
ズ33、負のレンズ34及び正のレンズ35からなる第１レン
ズ群、薄い平行面ビームスプリッタ36、唯一の負のレン
ズ37からなる第２レンズ群、凹面鏡38、正のレンズ群3
9、シェル40、正のレンズ41、シェル42及び正のレンズ4
3からなる第３レンズ群が配置されている。この最後の
群は数ある機能の中でも像面又はウエハ面44にテレセン
トリック作用を提供する。
第１レンズ群の第１レンズ33は、ビームスプリッタ36へ
の入射ビームを平行にする、さもなければこれは若干の
収差を発生する。
の入射ビームを平行にする、さもなければこれは若干の
収差を発生する。
第１実施例におけるように、球面鏡38の視野湾曲又は非
点収差は、屈折素子の全屈折力に対して平衡化されてい
る。該鏡38もまた1/1以外の縮小比で動作する。従っ
て、これは球面収差及びコマ収差を導入し、これらは主
にレンズ37によって補正される。歪曲収差は第一に第１
群と第２群の間の位置及び屈折力の最適な選択によって
補正される。
点収差は、屈折素子の全屈折力に対して平衡化されてい
る。該鏡38もまた1/1以外の縮小比で動作する。従っ
て、これは球面収差及びコマ収差を導入し、これらは主
にレンズ37によって補正される。歪曲収差は第一に第１
群と第２群の間の位置及び屈折力の最適な選択によって
補正される。
第３群（レンズ39〜43）内の空間は、最後の光学面と像
面の間の有限空隙を可能にする。更に、これらは再び1:
1以外の縮小比によって所望される高次のコマ収差及び
歪曲収差補正を行う。
面の間の有限空隙を可能にする。更に、これらは再び1:
1以外の縮小比によって所望される高次のコマ収差及び
歪曲収差補正を行う。
主な低次の非点収差補正は、第３群の屈折力から生じ
る。第１実施例とは異なり、高次の非点収差補正は第３
群によって行われる。そのために該群は第１実施例の第
４群よりも１つ多い素子を有している。
る。第１実施例とは異なり、高次の非点収差補正は第３
群によって行われる。そのために該群は第１実施例の第
４群よりも１つ多い素子を有している。
残留軸方向色収差（焦点の色収差）は、再び視野湾曲の
色収差に対して平衡化されており、このことが系のスペ
クトル帯幅を192〜194ナノメータ範囲内に制限する。こ
のスペクトル範囲は、石英ガラスの分散は波長が短くな
れば急速に増大するので、第１実施例よりも小さい。エ
キサイマーレーザー源にとってはまだ好適であるが、濾
波した水銀アークは使用できない。
色収差に対して平衡化されており、このことが系のスペ
クトル帯幅を192〜194ナノメータ範囲内に制限する。こ
のスペクトル範囲は、石英ガラスの分散は波長が短くな
れば急速に増大するので、第１実施例よりも小さい。エ
キサイマーレーザー源にとってはまだ好適であるが、濾
波した水銀アークは使用できない。
第２図の実施例の構造データは、以下の第２表に屈曲し
ていない系で示されている。
ていない系で示されている。
この場合、第１光学系は表面番号1,2,3,4,5,6を有する
成分からなり、第２光学系は表面番号9,10,11,12,13を
有する成分からなり、かつ第３光学系は表面番号16,17,
18,19,20,21,22,23,24,25を有する成分からなる。
成分からなり、第２光学系は表面番号9,10,11,12,13を
有する成分からなり、かつ第３光学系は表面番号16,17,
18,19,20,21,22,23,24,25を有する成分からなる。
前記に示した２つの縮小光学系の間の主な相異点は、一
方は248nmで、他方は193nmで機能するように設計されて
いる点にある。該光学系は別の波長で作動するように変
更できるものと理解されるべきである。両者の系は著し
くコンパクトである、例えば第１図の光学系は0.5m未満
の長さを有する。物体領域を小さくすれば、系を一層コ
ンパクトに構成することができる。
方は248nmで、他方は193nmで機能するように設計されて
いる点にある。該光学系は別の波長で作動するように変
更できるものと理解されるべきである。両者の系は著し
くコンパクトである、例えば第１図の光学系は0.5m未満
の長さを有する。物体領域を小さくすれば、系を一層コ
ンパクトに構成することができる。
これらの変更及びその他の変更は、前記の実施例の説明
を考慮すれば可能である。但し前記実施例は本発明を限
定するものではく、本発明は前記特許請求の範囲の記載
によってのみ制限される。
を考慮すれば可能である。但し前記実施例は本発明を限
定するものではく、本発明は前記特許請求の範囲の記載
によってのみ制限される。
第１図は本発明の光学系の第１実施例の略示構成図及び
第２図は第２実施例の略示構成図である。 10,30……縮小光学系、11……レティクル又は物体面、1
2,13及び33,34,35……第１レンズ群、14,15及び37……
第２レンズ群、17,36……ビームスプリッタ、18,19……
第３レンズ群、20,38……収斂鏡、21,22,23,24及び39,4
0,41,42,43……第３レンズ群、25,44……像又はウエハ
面
第２図は第２実施例の略示構成図である。 10,30……縮小光学系、11……レティクル又は物体面、1
2,13及び33,34,35……第１レンズ群、14,15及び37……
第２レンズ群、17,36……ビームスプリッタ、18,19……
第３レンズ群、20,38……収斂鏡、21,22,23,24及び39,4
0,41,42,43……第３レンズ群、25,44……像又はウエハ
面
Claims (47)
- 【請求項１】反射屈折縮小光学系を有するリソグラフィ
ー装置において、前記光学系が、長い共役側端部から短
い共役側端部に向かって、 第１光学系と、 ビームスプリッタと、 凹面鏡を有する第２光学系と、 第３光学系と からなり、前記第２光学系と第３光学系は縮小比を決定
し、かつ前記各光学系は、前記反射屈折縮小光学系に入
射するビームが前記第１光学系、前記ビームスプリッタ
を通過し、かつ前記第２光学系の前記凹面鏡によって逆
方向に前記ビームスプリッタに向けて反射されかつ前記
ビームスプリッタによって前記第３光学系に導かれれる
ように配置されていることを特徴とする、反射屈折縮小
光学系を有するリソグラフィー装置。 - 【請求項２】前記第１光学系がその屈折力を第３光学系
の屈折力に対して均衡化することにより横方向の色及び
歪曲収差を補正する請求項１記載のリソグラフィー装
置。 - 【請求項３】前記第１、第２及び第３光学系が一緒にな
って前記鏡によって系に導入された収差を補正する請求
項１記載のリソグラフィー装置。 - 【請求項４】前記第１、第２及び第３光学系が一緒にな
って前記鏡によって系に導入された収差を補正する請求
項２記載のリソグラフィー装置。 - 【請求項５】前記第２光学系が低次のコマ収差及び球面
収差を補正する請求項４記載のリソグラフィー装置。 - 【請求項６】前記第３光学系が高次のコマ収差及び高次
の歪曲収差を補正する請求項１記載のリソグラフィー装
置。 - 【請求項７】前記第３光学系が優先的に非点収差を補正
する請求項６記載のリソグラフィー装置。 - 【請求項８】前記第１、第２、第３光学系及び前記ビー
ムスプリッタが同じ材料からなる請求項７記載のリソグ
ラフィー装置。 - 【請求項９】前記材料が石英ガラスである請求項８記載
のリソグラフィー装置。 - 【請求項１０】前記ビームスプリッタがキューブである
請求項９記載のリソグラフィー装置。 - 【請求項１１】前記ビームスプリッタが傾斜した薄い平
行プレートである請求項９記載のリソグラフィー装置。 - 【請求項１２】前記第１光学系が、ビームが前記ビーム
スプリッタに入射する前方に該ビームをコリメートする
手段を有している請求項11記載のリソグラフィー装置。 - 【請求項１３】前記第１光学系の前方に前記長い共役側
端部にテレセントリック作用を及ぼすレンズ群が配置さ
れている請求項10記載のリソグラフィー装置。 - 【請求項１４】前記第３光学系が前記短い共役側端部に
テレセントリック作用を及ぼす請求項12記載のリソグラ
フィー装置。 - 【請求項１５】前記第３光学系が前記短い共役側端部に
テレセントリック作用を及ぼす請求項13記載のリソグラ
フィー装置。 - 【請求項１６】長い共役側端部から短い共役側端部に向
かって、 第１レンズ群と、 第２レンズ群と、 ビームスプリッタと、 第３レンズ群と、 収斂鏡と、 第４レンズ群と、 からなり、これらは、系に入射するビームが前記第１レ
ンズ群、前記第２レンズ群、前記ビームスプリッタ、前
記第３レンズ群を通過し、かつ前記鏡によって反射され
て逆方向に第３レンズ群を通過しかつ前記ビームスプリ
ッタによって反射されて前記第４レンズ群を通過するよ
うに配置されていることを特徴とする反射屈折縮小光学
系。 - 【請求項１７】前記第２レンズ群がその屈折力を第４レ
ンズ群の屈折力に対して均衡化することにより横方向の
色及び歪曲収差を補正する請求項16記載の光学系。 - 【請求項１８】前記第１、第２、第３及び第４レンズ群
が一緒になって前記鏡によって系に導入された収差を補
正する請求項16記載の光学系。 - 【請求項１９】前記第１、第２、第３及び第４レンズ群
が一緒になって前記鏡によって系に導入された収差を補
正する請求項17記載の光学系。 - 【請求項２０】前記第３レンズ群が低次のコマ収差及び
球面収差を補正する請求項19記載の光学系。 - 【請求項２１】前記第４レンズ群が高次のコマ収差及び
高次の歪曲収差を補正する請求項20記載の光学系。 - 【請求項２２】前記第４レンズ群が優先的に低次の非点
収差を補正する請求項21記載の光学系。 - 【請求項２３】前記第１、第２、第３及び第４レンズ群
及び前記ビームスプリッタが同じ材料からなる請求項22
記載の光学系。 - 【請求項２４】前記材料が石英ガラスである請求項23記
載の光学系。 - 【請求項２５】前記ビームスプリッタがキューブである
請求項24記載の光学系。 - 【請求項２６】前記ビームスプリッタが傾斜した薄い平
行プレートである請求項24記載の光学系。 - 【請求項２７】前記第１及び第２レンズ群が実質的に高
次の非点収差を補正する請求項16記載の光学系。 - 【請求項２８】前記第３レンズ群が球面色収差を最小に
する請求項16記載の光学系。 - 【請求項２９】前記第１レンズ群が前記長い共役側端部
にテレセントリック作用を及ぼす請求項16記載の光学
系。 - 【請求項３０】前記第４レンズ群が前記短い共役側端部
にテレセントリック作用を及ぼす請求項29記載の光学
系。 - 【請求項３１】前記第４レンズ群が前記短い共役側端部
にテレセントリック作用を及ぼす請求項16記載の光学
系。 - 【請求項３２】前記第１レンズ群と第２レンズ群の間に
偏向鏡が設けられており、かつ前記系が物体と像面が平
行になるように配置されている、請求項16記載の光学
系。 - 【請求項３３】以下の構成データ： に基づき構成されており、その際第１レンズ群は表面番
号1,2,3,4を有する成分からなり、第２レンズ群は表面
番号5,6,7,8を有する成分からなり、第３レンズ群は表
面番号11,12,13,14,16,17,18,19を有する成分からなり
かつ第４レンズ群は表面番号23,24,25,26,27,28,29,30
を有する成分からなる請求項16記載の光学系。 - 【請求項３４】前記第１レンズ群がシェルと正のレンズ
とからなる請求項16記載の光学系。 - 【請求項３５】前記第２レンズが負のレンズと正のレン
とからなる請求項16記載の光学系。 - 【請求項３６】前記第３レンズが負のレンズと正のレン
ズとからなる請求項16記載の光学系。 - 【請求項３７】前記第３レンズが空隙ダブレットである
請求項16記載の光学系。 - 【請求項３８】前記で正の屈折力を有する前記第４レン
群が正のレンズと、僅かに負のシェルと、２つの正のレ
ンズとからなる請求項16記載の光学系。 - 【請求項３９】前記第１光学系が正のレンズと、負のレ
ンズと、正のレンズとからなる請求項１記載のリソグラ
フィー装置。 - 【請求項４０】前記第２光学系が負のレンズからなる請
求項１記載のリソグラフィー装置。 - 【請求項４１】前記第３光学系が正のレンズと、シェル
と、正のレンズと、シェルと、正のレンズとからなる請
求項１記載のリソグラフィー装置。 - 【請求項４２】前記第３光学系が空隙を有する請求項１
記載のリソグラフィー装置。 - 【請求項４３】前記光学系が前記第１表の構成データに
基づき構成されており、その際第１光学系は表面番号1,
2,3,4,5,6,7,8を有する成分からなり、第２光学系は表
面番号11,12,13,14,15,16,17,18,19を有する成分からな
り、かつ第３光学系は表面番号23,24,25,26,27,28,29,3
0を有する成分からなる請求項１記載のリソグラフィー
装置。 - 【請求項４４】前記光学系が以下の構成データ： に基づき構成されており、その際第１光学系は表面番号
1,2,3,4,5,6を有する成分からなり、第２光学系は表面
番号9,10,11,12,13を有する成分からなり、かつ第３光
学系は表面番号16,17,18,19,20,21,22,23,24,25を有す
る成分からなる請求項１記載のリソグラフィー装置。 - 【請求項４５】反射屈折縮小光学系を使用する装置を操
作する方法において、前記屈折縮小光学系が長い共役側
端部から短い共役側端部に向かって、 第１光学系と、 ビームスプリッタと、 凹面鏡を有する第２光学系と、 第３光学系と からなり、前記第２光学系と第３光学系は縮小比を決定
し、かつ反射屈折縮小光学系に入射するビームを前記第
１光学系、前記ビームスプリッタを通過させ、かつ前記
第２光学系の前記凹面鏡によって逆方向に前記ビームス
プリッタに向けて反射させかつ前記ビームスプリッタに
よって前記第３光学系に導くことを特徴とする、反射屈
折縮小光学系を使用する装置の操作方法。 - 【請求項４６】前記第１光学系が第１と第２のレンズ群
からなる請求項45記載の操作方法。 - 【請求項４７】前記第１光学系が第１レンズ群からなる
請求項45記載の操作方法。
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| DE68927423T2 (de) | 1997-03-06 |
| EP0350955B1 (en) | 1996-11-06 |
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