JPH08179216A - 反射屈折光学系 - Google Patents
反射屈折光学系Info
- Publication number
- JPH08179216A JPH08179216A JP6324433A JP32443394A JPH08179216A JP H08179216 A JPH08179216 A JP H08179216A JP 6324433 A JP6324433 A JP 6324433A JP 32443394 A JP32443394 A JP 32443394A JP H08179216 A JPH08179216 A JP H08179216A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- beam splitter
- concave mirror
- lens group
- light
- optical path
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- G02B17/0804—Catadioptric systems using two curved mirrors
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】良好な結像性能を達成し、クォーターミクロン
単位の解像を得る。 【構成】ビームスプリッタＢＳと、このビームスプリッ
タＢＳへ光を導く入力レンズ群Ｇ1 と、ビームスプリッ
タＢＳからの光を所定の像面Ｗへ導く出力レンズ群Ｇ3
と、拡大倍率の第１凹面鏡Ｍ1 と、縮小倍率の第２凹面
鏡Ｍ2 とを有する。ここで、第１凹面鏡Ｍ1 はビームス
プリッタＢＳからの光の光路中に配置され、この光をビ
ームスプリッタＢＳへ再入射させ、第２凹面鏡Ｍ2 はビ
ームスプリッタＢＳからの光の光路中に配置され、この
光をビームスプリッタＢＳへ再入射させる。
単位の解像を得る。 【構成】ビームスプリッタＢＳと、このビームスプリッ
タＢＳへ光を導く入力レンズ群Ｇ1 と、ビームスプリッ
タＢＳからの光を所定の像面Ｗへ導く出力レンズ群Ｇ3
と、拡大倍率の第１凹面鏡Ｍ1 と、縮小倍率の第２凹面
鏡Ｍ2 とを有する。ここで、第１凹面鏡Ｍ1 はビームス
プリッタＢＳからの光の光路中に配置され、この光をビ
ームスプリッタＢＳへ再入射させ、第２凹面鏡Ｍ2 はビ
ームスプリッタＢＳからの光の光路中に配置され、この
光をビームスプリッタＢＳへ再入射させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子、叉
は液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する
際に使用される投影露光装置用の、縮小投影用の投影光
学系に適用して好適な反射屈折縮小光学系に関し、特に
光学系の要素として反射系を用いることにより、紫外線
波長域でクォーターミクロン単位の解像度を有する反射
屈折縮小光学系に関する。
は液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する
際に使用される投影露光装置用の、縮小投影用の投影光
学系に適用して好適な反射屈折縮小光学系に関し、特に
光学系の要素として反射系を用いることにより、紫外線
波長域でクォーターミクロン単位の解像度を有する反射
屈折縮小光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子等を製造するためのフォトリ
ソグラフィ工程において、フォトマスク叉はレチクル
（以下、まとめて「レチクル」という）のパターン像を
投影光学系を介して例えば１／４乃至１／５程度に縮小
して、フォトレジスト等が塗布された基板（例えばウェ
ハ、ガラスプレート等）上に露光する投影露光装置が使
用されている。半導体素子等の集積度が向上するにつれ
て、投影露光装置に使用されている投影光学系に要求さ
れる解像力は益々高まっている。この要求を満足するた
めに、照明光の波長を短くかつ投影光学系の開口数(N.
A.)を大きくする要求が生じている。
ソグラフィ工程において、フォトマスク叉はレチクル
（以下、まとめて「レチクル」という）のパターン像を
投影光学系を介して例えば１／４乃至１／５程度に縮小
して、フォトレジスト等が塗布された基板（例えばウェ
ハ、ガラスプレート等）上に露光する投影露光装置が使
用されている。半導体素子等の集積度が向上するにつれ
て、投影露光装置に使用されている投影光学系に要求さ
れる解像力は益々高まっている。この要求を満足するた
めに、照明光の波長を短くかつ投影光学系の開口数(N.
A.)を大きくする要求が生じている。
【０００３】しかしながら、照明光の波長が短くなる
と、光の吸収によって実用に耐える硝材の種類は限ら
れ、波長が300nm 以下になると実用上使える硝材は合成
石英と蛍石だけとなる。これにより屈折系だけで投影光
学系を構成すると、色収差をはじめ各諸収差補正が困難
となる。これに対して反射系は色収差がないため、反射
系と屈折系とからなる反射屈折光学系で縮小投影光学系
を構成する技術が、例えば特開平2-66510 号公報、特開
平4-235516号公報、及び特開平5-72478 号公報で提案さ
れている。
と、光の吸収によって実用に耐える硝材の種類は限ら
れ、波長が300nm 以下になると実用上使える硝材は合成
石英と蛍石だけとなる。これにより屈折系だけで投影光
学系を構成すると、色収差をはじめ各諸収差補正が困難
となる。これに対して反射系は色収差がないため、反射
系と屈折系とからなる反射屈折光学系で縮小投影光学系
を構成する技術が、例えば特開平2-66510 号公報、特開
平4-235516号公報、及び特開平5-72478 号公報で提案さ
れている。
【０００４】これらの反射屈折光学系は、物体からの光
を光路変換用ビームスプリッタへ導く入力レンズ群と、
ビームスプリッタを介した入力レンズ群からの光を反射
させてビームスプリッタへ戻す凹面鏡と、ビームスプリ
ッタを介した凹面鏡からの光を所定の像面上に導く出力
レンズ群とを有している。上記公報に開示される反射屈
折光学系において、この凹面鏡は、すべて縮小の結像倍
率を持つ１枚の収斂鏡で構成されている。
を光路変換用ビームスプリッタへ導く入力レンズ群と、
ビームスプリッタを介した入力レンズ群からの光を反射
させてビームスプリッタへ戻す凹面鏡と、ビームスプリ
ッタを介した凹面鏡からの光を所定の像面上に導く出力
レンズ群とを有している。上記公報に開示される反射屈
折光学系において、この凹面鏡は、すべて縮小の結像倍
率を持つ１枚の収斂鏡で構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の反射
屈折光学系において、反射光学系が持つ有効性を向上さ
せるために、すなわち色収差をはじめとする諸収差を良
好に補正するために、凹面鏡の持つ正屈折力を大きくす
ることを試みると、ビームスプリッタを通過して凹面鏡
へ向かう入力レンズ群からの入射光束と、ビームスプリ
ッタを通過して出力レンズ群へ向かう凹面鏡からの射出
光束とは、ビームスプリッタを通過する際に光軸に対し
て大きな角度を持つことになる。
屈折光学系において、反射光学系が持つ有効性を向上さ
せるために、すなわち色収差をはじめとする諸収差を良
好に補正するために、凹面鏡の持つ正屈折力を大きくす
ることを試みると、ビームスプリッタを通過して凹面鏡
へ向かう入力レンズ群からの入射光束と、ビームスプリ
ッタを通過して出力レンズ群へ向かう凹面鏡からの射出
光束とは、ビームスプリッタを通過する際に光軸に対し
て大きな角度を持つことになる。
【０００６】ここで、ビームスプリッタの方向変換面が
角度特性を有するため、これらの入射及び射出光束がビ
ームスプリッタ中の方向変換面を透過或いは反射する際
に、この方向変換面にて波面収差が発生し、反射屈折光
学系自体の結像性能の劣化を招く問題点がある。また、
方向変換面における反射率・透過率の角度特性によって
方向変換面での反射率・透過率が部分的に異なることに
なるため、反射屈折光学系自体の解像度の低下を招く問
題点も生じる。
角度特性を有するため、これらの入射及び射出光束がビ
ームスプリッタ中の方向変換面を透過或いは反射する際
に、この方向変換面にて波面収差が発生し、反射屈折光
学系自体の結像性能の劣化を招く問題点がある。また、
方向変換面における反射率・透過率の角度特性によって
方向変換面での反射率・透過率が部分的に異なることに
なるため、反射屈折光学系自体の解像度の低下を招く問
題点も生じる。
【０００７】さらに、従来の反射屈折光学系において、
反射屈折光学系の結像性能及び解像度の向上を図るため
に、ビームスプリッタの方向変換面における入射及び射
出光束の光軸に対する角度を小さくすることを試みる
と、収斂鏡である凹面鏡の正屈折力を大きくすることが
できない。従って、色収差を始めとする諸収差の補正を
良好に行うことが困難になる。
反射屈折光学系の結像性能及び解像度の向上を図るため
に、ビームスプリッタの方向変換面における入射及び射
出光束の光軸に対する角度を小さくすることを試みる
と、収斂鏡である凹面鏡の正屈折力を大きくすることが
できない。従って、色収差を始めとする諸収差の補正を
良好に行うことが困難になる。
【０００８】そこで、本発明は、良好な結像性能を達成
して、クォーターミクロン単位の解像を実現することを
目的とする。
して、クォーターミクロン単位の解像を実現することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明による反射屈折光学系は、例えば図１に示
す如く、ビームスプリッタＢＳと、このビームスプリッ
タＢＳへ物体Ｒからの光を導く入力レンズ群Ｇ1 と、こ
のビームスプリッタＢＳからの光を所定の像面上へ導く
出力レンズ群Ｇ3 とを有し、物体の縮小像を形成する反
射屈折光学系であって、ビームスプリッタＢＳからの光
の光路中に配置され、この光をビームスプリッタＢＳへ
再入射させる第１凹面鏡Ｍ1 と、ビームスプリッタＢＳ
からの光の光路中に配置され、この光をビームスプリッ
タＢＳへ再入射させる第２凹面鏡Ｍ2 とを有するように
構成される。そして、第１凹面鏡Ｍ1 は拡大の結像倍率
を有し、第２凹面鏡Ｍ2 は縮小の結像倍率を有するよう
に構成される。
めに、本発明による反射屈折光学系は、例えば図１に示
す如く、ビームスプリッタＢＳと、このビームスプリッ
タＢＳへ物体Ｒからの光を導く入力レンズ群Ｇ1 と、こ
のビームスプリッタＢＳからの光を所定の像面上へ導く
出力レンズ群Ｇ3 とを有し、物体の縮小像を形成する反
射屈折光学系であって、ビームスプリッタＢＳからの光
の光路中に配置され、この光をビームスプリッタＢＳへ
再入射させる第１凹面鏡Ｍ1 と、ビームスプリッタＢＳ
からの光の光路中に配置され、この光をビームスプリッ
タＢＳへ再入射させる第２凹面鏡Ｍ2 とを有するように
構成される。そして、第１凹面鏡Ｍ1 は拡大の結像倍率
を有し、第２凹面鏡Ｍ2 は縮小の結像倍率を有するよう
に構成される。
【００１０】
【作用】上述の構成の如き本発明によれば、拡大倍率の
第１凹面鏡と縮小倍率の第２凹面鏡との間の光束は、光
軸に対して大きな角度をなさないため、ビームスプリッ
タの方向変換面における角度特性による影響が少なくな
り、さらに２枚の凹面鏡にて正屈折力を分担しているた
め、各々の凹面鏡自体が担う正屈折力をさほど大きくす
ることなく、全体としての正屈折力を強めることができ
る。従って、本発明では、反射系が大きな正屈折力を担
うことが可能であるため、色収差を始めとする諸収差の
補正を良好に行うことができ、ビームスプリッタの方向
変換面での角度特性による影響を少なくできるため、良
好な結像性能を得ることが可能となる。
第１凹面鏡と縮小倍率の第２凹面鏡との間の光束は、光
軸に対して大きな角度をなさないため、ビームスプリッ
タの方向変換面における角度特性による影響が少なくな
り、さらに２枚の凹面鏡にて正屈折力を分担しているた
め、各々の凹面鏡自体が担う正屈折力をさほど大きくす
ることなく、全体としての正屈折力を強めることができ
る。従って、本発明では、反射系が大きな正屈折力を担
うことが可能であるため、色収差を始めとする諸収差の
補正を良好に行うことができ、ビームスプリッタの方向
変換面での角度特性による影響を少なくできるため、良
好な結像性能を得ることが可能となる。
【００１１】また、本発明の好ましい態様によれば、第
１凹面鏡はビームスプリッタを透過した入力レンズ群か
らの光の光路中に配置されることが好ましく、第２凹面
鏡はビームスプリッタにて反射された第１凹面鏡からの
光の光路中に配置されることが好ましい。一般的に、ビ
ームスプリッタの方向変換面における角度特性は、この
方向変換面を透過する光線に関するものよりも、この方
向変換面にて反射される光線に関するものの方がより影
響が大きい。
１凹面鏡はビームスプリッタを透過した入力レンズ群か
らの光の光路中に配置されることが好ましく、第２凹面
鏡はビームスプリッタにて反射された第１凹面鏡からの
光の光路中に配置されることが好ましい。一般的に、ビ
ームスプリッタの方向変換面における角度特性は、この
方向変換面を透過する光線に関するものよりも、この方
向変換面にて反射される光線に関するものの方がより影
響が大きい。
【００１２】本発明の好ましい態様においては、物体か
らの光束は所定の発散角でビームスプリッタを通過した
後に、拡大倍率を有する第１凹面鏡に達する。この光束
は第１凹面鏡にてさらなる発散作用を受けつつ反射され
て再びビームスプリッタに入射し、ビームスプリッタ内
の方向変換面にて反射される。このとき、方向変換面に
入射する第１凹面鏡からの光束は、方向変換面を透過す
る物体面からの光束よりも光軸に対する角度が小さいも
のとなる。このように本発明では、角度特性による影響
が大きな方向変換面にて反射される光束に関して、光軸
に対する角度を小さくしているため、反射屈折光学系自
体の結像性能及び解像度の劣化を低減することができ
る。
らの光束は所定の発散角でビームスプリッタを通過した
後に、拡大倍率を有する第１凹面鏡に達する。この光束
は第１凹面鏡にてさらなる発散作用を受けつつ反射され
て再びビームスプリッタに入射し、ビームスプリッタ内
の方向変換面にて反射される。このとき、方向変換面に
入射する第１凹面鏡からの光束は、方向変換面を透過す
る物体面からの光束よりも光軸に対する角度が小さいも
のとなる。このように本発明では、角度特性による影響
が大きな方向変換面にて反射される光束に関して、光軸
に対する角度を小さくしているため、反射屈折光学系自
体の結像性能及び解像度の劣化を低減することができ
る。
【００１３】次に、本発明の好ましい態様において、ビ
ームスプリッタの方向変換面にて反射された光束は、縮
小倍率を有する第２凹面鏡にて反射されて再びビームス
プリッタ内へ戻される。このとき、第２凹面鏡からの光
束は、収斂光束となって所定の像面に達する。この光束
は、方向変換面を透過する光束であるため、方向変換面
での角度特性による影響は少ない。
ームスプリッタの方向変換面にて反射された光束は、縮
小倍率を有する第２凹面鏡にて反射されて再びビームス
プリッタ内へ戻される。このとき、第２凹面鏡からの光
束は、収斂光束となって所定の像面に達する。この光束
は、方向変換面を透過する光束であるため、方向変換面
での角度特性による影響は少ない。
【００１４】ここで、本発明の好ましい態様では、第１
及び第２凹面鏡が担う正屈折力は、第１凹面鏡に入射す
る物体からの光束の入射角と、第２凹面鏡から射出され
る第１凹面鏡からの光束の射出角とによって定まる。従
って、本発明の好ましい態様においては、第１及び第２
凹面鏡に正屈折力を担わせているにもかかわらず、第１
凹面鏡から第２凹面鏡へ向かう光束の光軸に対する角度
を小さくしているため、方向変換面での角度特性に対す
る影響は小さいものとなる。
及び第２凹面鏡が担う正屈折力は、第１凹面鏡に入射す
る物体からの光束の入射角と、第２凹面鏡から射出され
る第１凹面鏡からの光束の射出角とによって定まる。従
って、本発明の好ましい態様においては、第１及び第２
凹面鏡に正屈折力を担わせているにもかかわらず、第１
凹面鏡から第２凹面鏡へ向かう光束の光軸に対する角度
を小さくしているため、方向変換面での角度特性に対す
る影響は小さいものとなる。
【００１５】これにより、本発明の好ましい態様では
は、凹面鏡にて正屈折力を担わせるという反射屈折光学
系の利点を生かしつつ、反射屈折光学系自体の結像性能
及び解像度の大幅な向上を図ることが可能である。次
に、本発明による反射屈折光学系においては、以下の条
件式（１）及び条件式（２）を満足することが望まし
い。
は、凹面鏡にて正屈折力を担わせるという反射屈折光学
系の利点を生かしつつ、反射屈折光学系自体の結像性能
及び解像度の大幅な向上を図ることが可能である。次
に、本発明による反射屈折光学系においては、以下の条
件式（１）及び条件式（２）を満足することが望まし
い。
【００１６】 −０．９＜１／βM1＜０．８ …（１） −０．０７＜βM2＜０．０６ …（２） ただし、βM1：第１凹面鏡の結像倍率、 βM2：第２凹面鏡の結像倍率、である。
【００１７】上記条件式（１）及び条件式（２）は、第
１及び第２凹面鏡の結像倍率の好適な範囲を規定するも
のである。ここで、条件式（１）の下限を超える場合に
は、第１凹面鏡の結像倍率が等倍に近くなり、第１凹面
鏡からビームスプリッタを経由して第２凹面鏡へ向かう
光束の光軸に対する角度が大きくなり過ぎる。このとき
には、ビームスプリッタの方向変換面での角度特性によ
る影響が大きくなり過ぎるため好ましくない。さらに、
縮小倍率の第２凹面鏡に収斂光束が入射することになる
ため、像側における作動距離を十分に確保することが困
難となる。なお、条件式（１）の下限を−０．５とし、
−０．５＜１／βM1とすることがさらに好ましい。
１及び第２凹面鏡の結像倍率の好適な範囲を規定するも
のである。ここで、条件式（１）の下限を超える場合に
は、第１凹面鏡の結像倍率が等倍に近くなり、第１凹面
鏡からビームスプリッタを経由して第２凹面鏡へ向かう
光束の光軸に対する角度が大きくなり過ぎる。このとき
には、ビームスプリッタの方向変換面での角度特性によ
る影響が大きくなり過ぎるため好ましくない。さらに、
縮小倍率の第２凹面鏡に収斂光束が入射することになる
ため、像側における作動距離を十分に確保することが困
難となる。なお、条件式（１）の下限を−０．５とし、
−０．５＜１／βM1とすることがさらに好ましい。
【００１８】また、条件式（１）の上限を超える場合に
は、第１凹面鏡の拡大倍率が大きくなり過ぎ、第１凹面
鏡からビームスプリッタを経由して第２凹面鏡へ向かう
光束の発散の度合いが大きくなる。このとき、ビームス
プリッタの方向変換面での角度特性による影響が大きく
なり過ぎるため好ましくないばかりか、ビームスプリッ
タ自体の大型化をも招くため好ましくない。さらには、
反射系によって担われる正屈折力も低下するため好まし
くない。なお、条件式（１）の上限を０．４とし、１／
βM1＜０．４とすることがさらに好ましい。
は、第１凹面鏡の拡大倍率が大きくなり過ぎ、第１凹面
鏡からビームスプリッタを経由して第２凹面鏡へ向かう
光束の発散の度合いが大きくなる。このとき、ビームス
プリッタの方向変換面での角度特性による影響が大きく
なり過ぎるため好ましくないばかりか、ビームスプリッ
タ自体の大型化をも招くため好ましくない。さらには、
反射系によって担われる正屈折力も低下するため好まし
くない。なお、条件式（１）の上限を０．４とし、１／
βM1＜０．４とすることがさらに好ましい。
【００１９】一方、条件式（２）の下限を超える場合に
は、第２凹面鏡の正屈折力が大きくなり過ぎるため、第
２凹面鏡へ入射させる光束を発散光束とする必要が生じ
る。このとき、ビームスプリッタの方向変換面での角度
特性による影響が大きくなるため好ましくない。なお、
条件式（２）の下限を−０．０５とし、−０．０５＜β
M2とすることがさらに好ましい。
は、第２凹面鏡の正屈折力が大きくなり過ぎるため、第
２凹面鏡へ入射させる光束を発散光束とする必要が生じ
る。このとき、ビームスプリッタの方向変換面での角度
特性による影響が大きくなるため好ましくない。なお、
条件式（２）の下限を−０．０５とし、−０．０５＜β
M2とすることがさらに好ましい。
【００２０】また、条件式（２）の上限を超える場合に
は、第２凹面鏡の正屈折力が小さくなるため、反射系に
より担われる正屈折力が低下するため好ましくない。ま
た、このときには、第２凹面鏡へ収斂光束を入射させる
必要があるため、ビームスプリッタの方向変換面での角
度特性による影響が大きくなる。このとき、像側におけ
る開口数を大きくすることを試みると、第１凹面鏡から
ビームスプリッタを経由して第２凹面鏡へ入射する光束
を、第１凹面鏡側にて非常に大きな光束径となる収斂光
束とする必要があり、ビームスプリッタが非常に大型化
するため好ましくない。なお、条件式（２）の上限を
０．０５とし、βM2＜０．０５とすることがさらに好ま
しい。
は、第２凹面鏡の正屈折力が小さくなるため、反射系に
より担われる正屈折力が低下するため好ましくない。ま
た、このときには、第２凹面鏡へ収斂光束を入射させる
必要があるため、ビームスプリッタの方向変換面での角
度特性による影響が大きくなる。このとき、像側におけ
る開口数を大きくすることを試みると、第１凹面鏡から
ビームスプリッタを経由して第２凹面鏡へ入射する光束
を、第１凹面鏡側にて非常に大きな光束径となる収斂光
束とする必要があり、ビームスプリッタが非常に大型化
するため好ましくない。なお、条件式（２）の上限を
０．０５とし、βM2＜０．０５とすることがさらに好ま
しい。
【００２１】また、本発明において、ビームスプリッタ
と第１凹面鏡との間の光路中に付加レンズ群を配置する
ことが好ましい。この付加レンズ群は、主に第１または
第２凹面鏡或いはその双方から発生する球面収差を補正
する機能を有する。なお、付加レンズ群の配置として
は、ビームスプリッタと第２凹面鏡との間に配置するこ
とも考えられるが、本発明では第２凹面鏡が縮小倍率で
あるため、ビームスプリッタの大型化を招き好ましくな
い。
と第１凹面鏡との間の光路中に付加レンズ群を配置する
ことが好ましい。この付加レンズ群は、主に第１または
第２凹面鏡或いはその双方から発生する球面収差を補正
する機能を有する。なお、付加レンズ群の配置として
は、ビームスプリッタと第２凹面鏡との間に配置するこ
とも考えられるが、本発明では第２凹面鏡が縮小倍率で
あるため、ビームスプリッタの大型化を招き好ましくな
い。
【００２２】本発明において、入力レンズ群、付加レン
ズ群及び第１凹面鏡は、以下の条件式（３）を満足する
ように構成されることが好ましい。 −０．２７＜１／β1 ＜０．２５ …（３） ただし、β1 ：入力レンズ群と付加レンズ群と第１凹面
鏡とによる合成の結像倍率、である。
ズ群及び第１凹面鏡は、以下の条件式（３）を満足する
ように構成されることが好ましい。 −０．２７＜１／β1 ＜０．２５ …（３） ただし、β1 ：入力レンズ群と付加レンズ群と第１凹面
鏡とによる合成の結像倍率、である。
【００２３】ここで、条件式（３）の下限を超える場合
には、第１凹面鏡からビームスプリッタを経由して第２
凹面鏡へ向かう光束の光軸に対する角度が大きくなり過
ぎ、ビームスプリッタの方向変換面での角度特性による
影響が大きくなるため好ましくないばかりか、縮小倍率
の第２凹面鏡に収斂光束が入射することになり、像側に
おける作動距離を十分に確保することが困難となるため
好ましくない。
には、第１凹面鏡からビームスプリッタを経由して第２
凹面鏡へ向かう光束の光軸に対する角度が大きくなり過
ぎ、ビームスプリッタの方向変換面での角度特性による
影響が大きくなるため好ましくないばかりか、縮小倍率
の第２凹面鏡に収斂光束が入射することになり、像側に
おける作動距離を十分に確保することが困難となるため
好ましくない。
【００２４】また、条件式（３）の上限を超える場合に
は、第１凹面鏡からビームスプリッタを経由して第２凹
面鏡へ向かう光束の発散の度合いが大きくなり、ビーム
スプリッタの方向変換面での角度特性による影響が大き
くなるため好ましくない。さらに、ビームスプリッタが
第１凹面鏡からの角度の大きな発散光束を通過させる必
要があるため、ビームスプリッタ自体の大型化を招き好
ましくない。
は、第１凹面鏡からビームスプリッタを経由して第２凹
面鏡へ向かう光束の発散の度合いが大きくなり、ビーム
スプリッタの方向変換面での角度特性による影響が大き
くなるため好ましくない。さらに、ビームスプリッタが
第１凹面鏡からの角度の大きな発散光束を通過させる必
要があるため、ビームスプリッタ自体の大型化を招き好
ましくない。
【００２５】また、本発明において、第２凹面鏡及び出
力レンズ群は、以下の条件式（４）を満足するように構
成されることが好ましい。 −０．０５＜β2 ＜０．０７ …（４） ただし、β2 ：第２凹面鏡と出力レンズ群とによる合成
の結像倍率、である。
力レンズ群は、以下の条件式（４）を満足するように構
成されることが好ましい。 −０．０５＜β2 ＜０．０７ …（４） ただし、β2 ：第２凹面鏡と出力レンズ群とによる合成
の結像倍率、である。
【００２６】ここで、条件式（４）の下限を超える場合
には、第２凹面鏡へ入射させる光束を発散光束とする必
要が生じ、ビームスプリッタの方向変換面での角度特性
による影響が大きくなるため好ましくない。また、条件
式（４）の上限を超える場合には、第２凹面鏡へ収斂光
束を入射させる必要があるため、ビームスプリッタの方
向変換面での角度特性による影響が大きくなる。このと
き、像側における開口数を大きくすることを試みると、
第１凹面鏡からビームスプリッタを経由して第２凹面鏡
へ入射する光束の径が大きくなり、ビームスプリッタの
大型化を招く。このときには、ビームスプリッタにて発
生する諸収差を補正することが困難となる。さらにはビ
ームスプリッタの製造も困難となり製造コストの上昇を
まぬがれることはできない。
には、第２凹面鏡へ入射させる光束を発散光束とする必
要が生じ、ビームスプリッタの方向変換面での角度特性
による影響が大きくなるため好ましくない。また、条件
式（４）の上限を超える場合には、第２凹面鏡へ収斂光
束を入射させる必要があるため、ビームスプリッタの方
向変換面での角度特性による影響が大きくなる。このと
き、像側における開口数を大きくすることを試みると、
第１凹面鏡からビームスプリッタを経由して第２凹面鏡
へ入射する光束の径が大きくなり、ビームスプリッタの
大型化を招く。このときには、ビームスプリッタにて発
生する諸収差を補正することが困難となる。さらにはビ
ームスプリッタの製造も困難となり製造コストの上昇を
まぬがれることはできない。
【００２７】なお、本発明の光学系において、３００ｎ
ｍ以下の波長についてクォーターミクロン単位の解像を
満足する色消しを行う場合には、入力レンズ群中の負の
屈折力を持つレンズ成分のうち、少なくとも一つには蛍
石を用いることが好ましく、出力レンズ群中の正の屈折
力を持つレンズ成分のうち、少なくとも一つには蛍石を
用いることが好ましい。ここで、入力レンズ群中の負屈
折力を持つレンズ成分を蛍石で構成することにより、こ
のレンズ成分で倍率色収差を補正でき、出力レンズ群中
の正屈折力を持つレンズ成分を蛍石で構成することによ
り、軸上色収差を補正することができる。
ｍ以下の波長についてクォーターミクロン単位の解像を
満足する色消しを行う場合には、入力レンズ群中の負の
屈折力を持つレンズ成分のうち、少なくとも一つには蛍
石を用いることが好ましく、出力レンズ群中の正の屈折
力を持つレンズ成分のうち、少なくとも一つには蛍石を
用いることが好ましい。ここで、入力レンズ群中の負屈
折力を持つレンズ成分を蛍石で構成することにより、こ
のレンズ成分で倍率色収差を補正でき、出力レンズ群中
の正屈折力を持つレンズ成分を蛍石で構成することによ
り、軸上色収差を補正することができる。
【００２８】また、本発明においては、ビームスプリッ
タにおける光量損失を低減させ、かつ有害なフレア光を
防止するために、ビームスプリッタを偏光ビームスプリ
ッタにて構成し、この偏光ビームスプリッタと前記第１
凹面鏡との間の光路中及びこの偏光ビームスプリッタと
前記第２凹面鏡との間の光路中とにそれぞれλ／４板を
配置する構成が望ましい。
タにおける光量損失を低減させ、かつ有害なフレア光を
防止するために、ビームスプリッタを偏光ビームスプリ
ッタにて構成し、この偏光ビームスプリッタと前記第１
凹面鏡との間の光路中及びこの偏光ビームスプリッタと
前記第２凹面鏡との間の光路中とにそれぞれλ／４板を
配置する構成が望ましい。
【００２９】なお、本発明において、ビームスプリッタ
と第１凹面鏡との間に配置される付加レンズ群は、第１
または第２凹面鏡あるいはその双方の凹面鏡を非球面ミ
ラーで構成するか、または入力レンズ群に屈折要素を付
加することにより、置き換えることができる。
と第１凹面鏡との間に配置される付加レンズ群は、第１
または第２凹面鏡あるいはその双方の凹面鏡を非球面ミ
ラーで構成するか、または入力レンズ群に屈折要素を付
加することにより、置き換えることができる。
【００３０】
【実施例】次に、本発明による実施例について詳述す
る。本実施例における反射屈折光学系は、図１(a) に示
す露光装置に応用したものである。なお、図１(a) にお
いては、ＸＹＺ座標系を採用している。まず、図１(a)
に示す反射屈折光学系は、物体としてのレチクルＲから
の光をビームスプリッタＢＳへ導く入力レンズ群として
の第１レンズ群Ｇ1 と、ビームスプリッタＢＳを基準と
してこの第１レンズ群Ｇと反対側に配置される第１凹面
鏡Ｍ1 と、ビームスプリッタＢＳの方向変換面Ｄcsにて
反射される第１凹面鏡Ｍ 1 からの光の光路中に配置され
る第２凹面鏡Ｍ2 と、ビームスプリッタＢＳを基準とし
て第２凹面鏡Ｍ2 と反対側に配置される出力レンズ群と
しての第３レンズ群Ｇ3 とを有する。このとき、第１レ
ンズ群Ｇ1 及び第１凹面鏡Ｍ1 は、光軸Ａｘ1 に沿って
設けられており、第２凹面鏡Ｍ2 及び第３レンズ群Ｇ3
は、光軸Ａｘ2 に沿って設けられている。これらの光軸
Ａｘ1,Ａｘ2 は、方向変換面Ｄcsの位置で互いに直交す
るように交わっている。すなわち方向変換面Ｄcsは、光
軸を偏向させる機能を有する。
る。本実施例における反射屈折光学系は、図１(a) に示
す露光装置に応用したものである。なお、図１(a) にお
いては、ＸＹＺ座標系を採用している。まず、図１(a)
に示す反射屈折光学系は、物体としてのレチクルＲから
の光をビームスプリッタＢＳへ導く入力レンズ群として
の第１レンズ群Ｇ1 と、ビームスプリッタＢＳを基準と
してこの第１レンズ群Ｇと反対側に配置される第１凹面
鏡Ｍ1 と、ビームスプリッタＢＳの方向変換面Ｄcsにて
反射される第１凹面鏡Ｍ 1 からの光の光路中に配置され
る第２凹面鏡Ｍ2 と、ビームスプリッタＢＳを基準とし
て第２凹面鏡Ｍ2 と反対側に配置される出力レンズ群と
しての第３レンズ群Ｇ3 とを有する。このとき、第１レ
ンズ群Ｇ1 及び第１凹面鏡Ｍ1 は、光軸Ａｘ1 に沿って
設けられており、第２凹面鏡Ｍ2 及び第３レンズ群Ｇ3
は、光軸Ａｘ2 に沿って設けられている。これらの光軸
Ａｘ1,Ａｘ2 は、方向変換面Ｄcsの位置で互いに直交す
るように交わっている。すなわち方向変換面Ｄcsは、光
軸を偏向させる機能を有する。
【００３１】ここで、レチクルＲは、図示なきレチクル
ステージに保持されており、Ｚ方向に沿って移動可能に
設けられている。また、像面上に配置されるウェハＷ
は、図示なきウェハステージ上に載置されており、Ｙ方
向に沿って移動可能に設けられている。なお、図１(a)
において不図示ではあるが、レチクルＲの−Ｙ方向側に
は、レチクルＲの領域Ｒｆを均一照明するための照明光
学系が設けられている。
ステージに保持されており、Ｚ方向に沿って移動可能に
設けられている。また、像面上に配置されるウェハＷ
は、図示なきウェハステージ上に載置されており、Ｙ方
向に沿って移動可能に設けられている。なお、図１(a)
において不図示ではあるが、レチクルＲの−Ｙ方向側に
は、レチクルＲの領域Ｒｆを均一照明するための照明光
学系が設けられている。
【００３２】さて、レチクルＲの領域Ｒｆからの光は、
第１レンズ群Ｇ1 、ビームスプリッタＢＳを順に通過し
て、第１凹面鏡Ｍ1 にて反射された後、再びビームスプ
リッタＢＳに入射する。この光は、ビームスプリッタＢ
Ｓの方向変換面Ｄcsにて反射された後、第２凹面鏡Ｍ2
にて反射され、再びビームスプリッタＢＳに達し、この
ビームスプリッタＢＳを通過して、第３レンズ群Ｇ3 を
通過し、ウェハＷ上の領域Ｗｆ上に達する。この領域Ｗ
ｆには、レチクルＲの領域Ｒｆの縮小像が形成される。
第１レンズ群Ｇ1 、ビームスプリッタＢＳを順に通過し
て、第１凹面鏡Ｍ1 にて反射された後、再びビームスプ
リッタＢＳに入射する。この光は、ビームスプリッタＢ
Ｓの方向変換面Ｄcsにて反射された後、第２凹面鏡Ｍ2
にて反射され、再びビームスプリッタＢＳに達し、この
ビームスプリッタＢＳを通過して、第３レンズ群Ｇ3 を
通過し、ウェハＷ上の領域Ｗｆ上に達する。この領域Ｗ
ｆには、レチクルＲの領域Ｒｆの縮小像が形成される。
【００３３】図１(a) に示す露光装置では、例えばレチ
クルＲを＋Ｚ方向に移動させると共に、ウェハＷを＋Ｙ
方向に沿って移動させつつ、照明光学系にて均一照明し
ている。これにより、ウェハＷには、レチクルＲの像が
順次形成される。なお、レチクルＲとウェハＷとの移動
量は、反射屈折光学系の縮小倍率に対応したものとな
る。
クルＲを＋Ｚ方向に移動させると共に、ウェハＷを＋Ｙ
方向に沿って移動させつつ、照明光学系にて均一照明し
ている。これにより、ウェハＷには、レチクルＲの像が
順次形成される。なお、レチクルＲとウェハＷとの移動
量は、反射屈折光学系の縮小倍率に対応したものとな
る。
【００３４】次に、本発明による数値実施例としての第
１及び第２実施例を説明する。以下の実施例では、図１
(a) の照明光学系の光源として、193.4nm の露光波長を
持つ光を供給するＡｒＦエキシマレーザとしたときの反
射屈折光学系の例を示している。図２及び図３は、本発
明による第１及び第２実施例の反射屈折光学系の光路図
を示しており、図２及び図３に示す如く、各実施例の反
射屈折光学系は、入力レンズ群としての第１レンズ群Ｇ
1 、方向変換面Ｄcsを有するビームスプリッタＢＳ、付
加レンズ群としての第２レンズ群Ｇ2 、拡大倍率を持つ
第１凹面鏡Ｍ1 、縮小倍率を持つ第２凹面鏡Ｍ2 及び出
力レンズ群としての第３レンズ群Ｇ3 とを有している。
１及び第２実施例を説明する。以下の実施例では、図１
(a) の照明光学系の光源として、193.4nm の露光波長を
持つ光を供給するＡｒＦエキシマレーザとしたときの反
射屈折光学系の例を示している。図２及び図３は、本発
明による第１及び第２実施例の反射屈折光学系の光路図
を示しており、図２及び図３に示す如く、各実施例の反
射屈折光学系は、入力レンズ群としての第１レンズ群Ｇ
1 、方向変換面Ｄcsを有するビームスプリッタＢＳ、付
加レンズ群としての第２レンズ群Ｇ2 、拡大倍率を持つ
第１凹面鏡Ｍ1 、縮小倍率を持つ第２凹面鏡Ｍ2 及び出
力レンズ群としての第３レンズ群Ｇ3 とを有している。
【００３５】図２及び図３に示す各実施例の反射屈折光
学系は、それぞれ全系の倍率が１／４倍、ウェハＷ側
（像側）の開口数(N.A.)が0.6 、ウェハＷ側における作
動距離が15.0mmである。そして、反射屈折光学系のウェ
ハＷ上の露光領域を表す平面図である図１(b) に示す如
く、図２及び図３に示す各実施例の反射屈折光学系は、
ウェハＷ上における光軸Ａｘ2 からの像高が15.3mmまで
の範囲（図１(a) 中の破線で示す範囲）において30mm×
6mm のスリット状の露光領域を有する。なお、図２及び
図３に示す各実施例の反射屈折光学系のビームスプリッ
タＢＳは、180mm×180mm ×200mm の大きさである。
学系は、それぞれ全系の倍率が１／４倍、ウェハＷ側
（像側）の開口数(N.A.)が0.6 、ウェハＷ側における作
動距離が15.0mmである。そして、反射屈折光学系のウェ
ハＷ上の露光領域を表す平面図である図１(b) に示す如
く、図２及び図３に示す各実施例の反射屈折光学系は、
ウェハＷ上における光軸Ａｘ2 からの像高が15.3mmまで
の範囲（図１(a) 中の破線で示す範囲）において30mm×
6mm のスリット状の露光領域を有する。なお、図２及び
図３に示す各実施例の反射屈折光学系のビームスプリッ
タＢＳは、180mm×180mm ×200mm の大きさである。
【００３６】次に、第１実施例の具体的なレンズ構成を
説明すると、図２に示す如く、まず、第１レンズ群Ｇ1
は、レチクルＲ側（物体側）から順に、物体側に凸面を
向けた形状の負メニスカスレンズＬ11と、レチクルＲ側
に凸面を向けた形状の正メニスカスレンズＬ12と、両凸
形状の正レンズＬ13と、両凹形状の負レンズＬ14と、両
凸形状の正レンズＬ15と、両凹形状の負レンズＬ16とを
有している。また、第２レンズ群Ｇ2 は、ビームスプリ
ッタＢＳ側から順に、第１凹面鏡Ｍ1 側に強い凸面を向
けた両凸形状の正レンズＬ21と、ビームスプリッタＢＳ
側に凹面を向けた形状の負メニスカスレンズＬ22とを有
している。そして、第３レンズ群Ｇ3 は、ビームスプリ
ッタＢＳ側から順に、ビームスプリッタ側に凸面を向け
た形状の正メニスカスレンズＬ31と、同じくビームスプ
リッタ側に凸面を向けた形状の正メニスカスレンズＬ32
と、より強い凸面をビームスプリッタＢＳ側に向けた両
凸形状の正レンズＬ33と、より強い凹面をウェハＷ側に
向けた両凹形状の負レンズＬ34と、ビームスプリッタ側
により強い凸面を向けた両凸形状の正レンズＬ35とを有
している。
説明すると、図２に示す如く、まず、第１レンズ群Ｇ1
は、レチクルＲ側（物体側）から順に、物体側に凸面を
向けた形状の負メニスカスレンズＬ11と、レチクルＲ側
に凸面を向けた形状の正メニスカスレンズＬ12と、両凸
形状の正レンズＬ13と、両凹形状の負レンズＬ14と、両
凸形状の正レンズＬ15と、両凹形状の負レンズＬ16とを
有している。また、第２レンズ群Ｇ2 は、ビームスプリ
ッタＢＳ側から順に、第１凹面鏡Ｍ1 側に強い凸面を向
けた両凸形状の正レンズＬ21と、ビームスプリッタＢＳ
側に凹面を向けた形状の負メニスカスレンズＬ22とを有
している。そして、第３レンズ群Ｇ3 は、ビームスプリ
ッタＢＳ側から順に、ビームスプリッタ側に凸面を向け
た形状の正メニスカスレンズＬ31と、同じくビームスプ
リッタ側に凸面を向けた形状の正メニスカスレンズＬ32
と、より強い凸面をビームスプリッタＢＳ側に向けた両
凸形状の正レンズＬ33と、より強い凹面をウェハＷ側に
向けた両凹形状の負レンズＬ34と、ビームスプリッタ側
により強い凸面を向けた両凸形状の正レンズＬ35とを有
している。
【００３７】図３に示す第２実施例の反射屈折光学系の
具体的なレンズ構成を説明すると、まず、第１レンズ群
Ｇ1 は、レチクルＲ側（物体側）から順に、レチクルＲ
側に凹面を向けた形状の負メニスカスレンズＬ11と、レ
チクルＲ側に凸面を向けた形状の負メニスカスレンズＬ
12と、両凸形状の正レンズＬ13と、レチクルＲ側に凹面
を向けた形状の正メニスカスレンズＬ14と、より強い凹
面をレチクルＲ側に向けた両凹形状の負レンズＬ15と、
両凸形状の正レンズＬ16と、より強い凹面をレチクルＲ
側に向けた両凹形状の負レンズＬ17とを有している。ま
た、第２レンズ群Ｇ2 は、ビームスプリッタＢＳ側から
順に、第１凹面鏡Ｍ1 側に強い凸面を向けた両凸形状の
正レンズＬ21と、ビームスプリッタＢＳ側に凹面を向け
た形状の負メニスカスレンズＬ22とを有している。そし
て、第３レンズ群Ｇ3 は、ビームスプリッタＢＳ側から
順に、ビームスプリッタＢＳ側に凸面を向けた形状の正
メニスカスレンズＬ31と、より強い凸面をビームスプリ
ッタＢＳ側に向けた両凸形状の正レンズＬ32と、より強
い凹面をウェハＷ側に向けた両凹形状の負レンズＬ
33と、ビームスプリッタ側により強い凸面を向けた両凸
形状の正レンズＬ34とを有している。
具体的なレンズ構成を説明すると、まず、第１レンズ群
Ｇ1 は、レチクルＲ側（物体側）から順に、レチクルＲ
側に凹面を向けた形状の負メニスカスレンズＬ11と、レ
チクルＲ側に凸面を向けた形状の負メニスカスレンズＬ
12と、両凸形状の正レンズＬ13と、レチクルＲ側に凹面
を向けた形状の正メニスカスレンズＬ14と、より強い凹
面をレチクルＲ側に向けた両凹形状の負レンズＬ15と、
両凸形状の正レンズＬ16と、より強い凹面をレチクルＲ
側に向けた両凹形状の負レンズＬ17とを有している。ま
た、第２レンズ群Ｇ2 は、ビームスプリッタＢＳ側から
順に、第１凹面鏡Ｍ1 側に強い凸面を向けた両凸形状の
正レンズＬ21と、ビームスプリッタＢＳ側に凹面を向け
た形状の負メニスカスレンズＬ22とを有している。そし
て、第３レンズ群Ｇ3 は、ビームスプリッタＢＳ側から
順に、ビームスプリッタＢＳ側に凸面を向けた形状の正
メニスカスレンズＬ31と、より強い凸面をビームスプリ
ッタＢＳ側に向けた両凸形状の正レンズＬ32と、より強
い凹面をウェハＷ側に向けた両凹形状の負レンズＬ
33と、ビームスプリッタ側により強い凸面を向けた両凸
形状の正レンズＬ34とを有している。
【００３８】なお、上述の第１及び第２実施例の反射屈
折光学系においては、ビームスプリッタＢＳと第２凹面
鏡Ｍ2 との間の光路中に開口絞りが配置されている。さ
て、以下の表１及び表２において、それぞれ本発明にお
ける各実施例の諸元の値を掲げる。なお、表１及び表２
においては、物体面としてのレチクルＲのパターン形成
面に相当する第１面から像面としてのウェハＷ面に相当
する第２面へ向かう順序で各面の曲率半径ｒ、面間隔ｄ
および硝材を示している。表１中において、各面の曲率
半径ｒの符号は、レチクルＲと第１凹面鏡Ｍ1 との間の
光路中ではレチクルＲ側に凸面を向ける場合を正として
おり、ビームスプリッタＢＳとウェハＷとの間の光路中
ではビームスプリッタＢＳ側に凸面を向ける場合を正と
している。また、面間隔ｄの符号は、第１凹面鏡Ｍ1 か
ら第２凹面鏡Ｍ2 に到る光路では負にとり、他の光路で
は正にとっている。
折光学系においては、ビームスプリッタＢＳと第２凹面
鏡Ｍ2 との間の光路中に開口絞りが配置されている。さ
て、以下の表１及び表２において、それぞれ本発明にお
ける各実施例の諸元の値を掲げる。なお、表１及び表２
においては、物体面としてのレチクルＲのパターン形成
面に相当する第１面から像面としてのウェハＷ面に相当
する第２面へ向かう順序で各面の曲率半径ｒ、面間隔ｄ
および硝材を示している。表１中において、各面の曲率
半径ｒの符号は、レチクルＲと第１凹面鏡Ｍ1 との間の
光路中ではレチクルＲ側に凸面を向ける場合を正として
おり、ビームスプリッタＢＳとウェハＷとの間の光路中
ではビームスプリッタＢＳ側に凸面を向ける場合を正と
している。また、面間隔ｄの符号は、第１凹面鏡Ｍ1 か
ら第２凹面鏡Ｍ2 に到る光路では負にとり、他の光路で
は正にとっている。
【００３９】また、表１及び表２において、NAはウェハ
Ｗ側の開口数（像側開口数）を表し、d0はレチクルＲ
（物体側）から第１レンズ群Ｇ1 の最もレチクルＲ側
（物体側）のレンズ面（第１レンズ面）までの距離を表
し、WDは第３レンズ群Ｇ3 の最もウェハＷ側（像側）の
レンズ面からウェハＷ（像面）までの距離（作動距離）
を表している。なお、表１及び表２では硝材として、Ｃ
ａＦ2 は蛍石、ＳｉＯ2 は石英ガラスをそれぞれ表す。
ここで、石英ガラスおよび蛍石の使用基準波長(ArFエキ
シマレーザの波長：λ＝ 193.4nm) における屈折率は以
下の通りである。 石英ガラス（ＳｉＯ2 ）：1.56019 蛍石 （ＣａＦ2 ）：1.50138
Ｗ側の開口数（像側開口数）を表し、d0はレチクルＲ
（物体側）から第１レンズ群Ｇ1 の最もレチクルＲ側
（物体側）のレンズ面（第１レンズ面）までの距離を表
し、WDは第３レンズ群Ｇ3 の最もウェハＷ側（像側）の
レンズ面からウェハＷ（像面）までの距離（作動距離）
を表している。なお、表１及び表２では硝材として、Ｃ
ａＦ2 は蛍石、ＳｉＯ2 は石英ガラスをそれぞれ表す。
ここで、石英ガラスおよび蛍石の使用基準波長(ArFエキ
シマレーザの波長：λ＝ 193.4nm) における屈折率は以
下の通りである。 石英ガラス（ＳｉＯ2 ）：1.56019 蛍石 （ＣａＦ2 ）：1.50138
【００４０】
【表１】 〔第１実施例〕 NA = 0.6 d0 = 60.0 WD = 15.0 ｒ ｄ 硝材 1 1765.846 15.000 ＳｉＯ2 2 429.527 82.904 3 309.537 15.000 ＣａＦ2 4 414.652 15.039 5 355.354 28.821 ＳｉＯ2 6 -520.129 170.056 7 -168.619 40.000 ＳｉＯ2 8 486.493 1.870 9 403.866 40.000 ＳｉＯ2 10 -245.333 38.615 11 -1045.010 40.000 ＣａＦ2 12 1488.009 55.962 13 0.000 180.000 ＳｉＯ2 14 0.000 0.500 15 5153.516 28.663 ＳｉＯ2 16 -260.576 5.039 17 -211.818 15.000 ＳｉＯ2 18 -1215.520 0.500 19 -1602.900 -0.500 第１凹面鏡（Ｍ1 ） 20 -1215.520 -15.000 ＳｉＯ2 21 -211.818 -5.039 22 -260.576 -28.663 ＳｉＯ2 23 5153.516 -0.500 24 0.000 -90.000 ＳｉＯ2 25 0.000 -90.000 ＳｉＯ2 方向変換面 26 0.000 -15.000 27 529.666 10.000 第２凹面鏡（Ｍ2 ） 28 0.000 5.000 29 0.000 180.000 ＳｉＯ2 30 0.000 0.500 31 230.748 13.000 ＳｉＯ2 32 415.105 0.500 33 360.974 15.000 ＳｉＯ2 34 2299.904 0.500 35 93.549 23.295 ＣａＦ2 36 -448.138 0.730 37 -400.000 15.000 ＳｉＯ2 38 69.414 2.161 39 87.125 29.040 ＳｉＯ2 40 -479.684 (WD)
【００４１】
【表２】 〔第２実施例〕 NA = 0.6 d0 = 80.0 WD = 15.0 ｒ ｄ 硝材 1 -343.746 15.000 ＳｉＯ2 2 -427.376 12.445 3 1017.870 15.000 ＳｉＯ2 4 209.735 0.500 5 202.511 33.841 ＣａＦ2 6 -326.284 166.780 7 -278.600 27.443 ＳｉＯ2 8 -155.378 2.168 9 -145.441 15.000 ＣａＦ2 10 568.866 6.250 11 311.600 35.869 ＳｉＯ2 12 -318.520 43.410 13 -425.237 15.000 ＳｉＯ2 14 2671.570 92.394 15 0.000 180.000 ＳｉＯ2 16 0.000 0.500 17 -20404.400 40.000 ＳｉＯ2 18 -244.455 4.625 19 -204.486 15.000 ＳｉＯ2 20 -909.873 0.500 21 -1745.080 -0.500 第１凹面鏡（Ｍ1 ） 22 -909.873 -15.000 ＳｉＯ2 23 -204.486 -4.625 24 -244.455 -40.000 ＳｉＯ2 25 -20404.400 -0.500 26 0.000 -90.000 ＳｉＯ2 27 0.000 -90.000 ＳｉＯ2 方向変換面 28 0.000 -15.000 29 498.384 10.000 第２凹面鏡（Ｍ2 ） 30 0.000 5.000 31 0.000 180.000 ＳｉＯ2 32 0.000 0.500 33 283.103 21.790 ＳｉＯ2 34 7096.110 0.500 35 95.193 24.049 ＣａＦ2 36 -315.041 0.500 37 -300.000 20.654 ＳｉＯ2 38 69.687 1.481 39 82.867 23.439 ＳｉＯ2 40 -544.926 (WD) 以下の表３に各実施例の条件対応値を掲げる。
【００４２】
【表３】 また、図４及び図５は、それぞれ本発明による第１及び
第２実施例における横収差図を示している。ここで、図
４(a) 及び図５(a) は像高１０割（像高15.3mm）におけ
る横収差図であり、図４(b) 及び図５(b) は像高５割
（像高7.65mm）における横収差図であり、図４(c) 及び
図５(c) は像高０割（光軸上：像高0.0mm）における横
収差図である。なお、各横収差図において、実線は基準
波長（λ＝193.4nm）における収差曲線を表し、点線は
波長λ＝ 193.5nmにおける収差曲線、一点鎖線は波長λ
＝193.45nmにおける収差曲線、破線はλ＝193.35nmにお
ける収差曲線、二点鎖線は波長λ＝ 193.3nmにおける収
差曲線をそれぞれ表す。図４及び図５に示す各横収差図
より、各実施例による反射屈折光学系は、ＮＡ＝0.6と
いう非常に大きな開口数を達成しているにも拘わらず、
良好に収差が補正され、特に193.4nm ±0.1nm での色収
差補正がなされており、優れた結像性能を有しているこ
とが分かる。なお、上述の第１及び第２実施例におい
て、光路折曲げのための平面鏡を光路中に設けても良
い。例えば第１レンズ群中に光路折曲げのための平面鏡
を設ければ、レチクルＲ（物体）とウェハＷ（像面）と
を平行な配置にすることができる。
第２実施例における横収差図を示している。ここで、図
４(a) 及び図５(a) は像高１０割（像高15.3mm）におけ
る横収差図であり、図４(b) 及び図５(b) は像高５割
（像高7.65mm）における横収差図であり、図４(c) 及び
図５(c) は像高０割（光軸上：像高0.0mm）における横
収差図である。なお、各横収差図において、実線は基準
波長（λ＝193.4nm）における収差曲線を表し、点線は
波長λ＝ 193.5nmにおける収差曲線、一点鎖線は波長λ
＝193.45nmにおける収差曲線、破線はλ＝193.35nmにお
ける収差曲線、二点鎖線は波長λ＝ 193.3nmにおける収
差曲線をそれぞれ表す。図４及び図５に示す各横収差図
より、各実施例による反射屈折光学系は、ＮＡ＝0.6と
いう非常に大きな開口数を達成しているにも拘わらず、
良好に収差が補正され、特に193.4nm ±0.1nm での色収
差補正がなされており、優れた結像性能を有しているこ
とが分かる。なお、上述の第１及び第２実施例におい
て、光路折曲げのための平面鏡を光路中に設けても良
い。例えば第１レンズ群中に光路折曲げのための平面鏡
を設ければ、レチクルＲ（物体）とウェハＷ（像面）と
を平行な配置にすることができる。
【００４３】
【発明の効果】上述の如く、本発明による反射屈折光学
系によれば、良好な結像性能を達成し、クォーターミク
ロン単位の解像を実現することができる。
系によれば、良好な結像性能を達成し、クォーターミク
ロン単位の解像を実現することができる。
【図１】図１(a) は本発明の構成を概略的に示す斜視図
であり、図１(b) は本発明の露光領域の一例を示す図で
ある。
であり、図１(b) は本発明の露光領域の一例を示す図で
ある。
【図２】本発明の第１実施例による反射屈折光学系の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例による反射屈折光学系の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図４】第１実施例の横収差図であり、図４(a) は像高
１０割における横収差図であり、図４(b) は像高５割に
おける横収差図であり、図４(c) は像高０割における横
収差図である。
１０割における横収差図であり、図４(b) は像高５割に
おける横収差図であり、図４(c) は像高０割における横
収差図である。
【図５】第２実施例の横収差図であり、図５(a) は像高
１０割における横収差図であり、図５(b) は像高５割に
おける横収差図であり、図５(c) は像高０割における横
収差図である。
１０割における横収差図であり、図５(b) は像高５割に
おける横収差図であり、図５(c) は像高０割における横
収差図である。
Ｇ1 … 第１レンズ群（入力レンズ群）、 Ｇ2 … 第２レンズ群（付加レンズ群）、 Ｇ3 … 第３レンズ群（出力レンズ群）、 ＢＳ… ビームスプリッタ、 Ｄcs… 方向変換面、 Ｍ1 … 第１凹面鏡、 Ｍ2 … 第２凹面鏡、 Ｒ … レチクル（物体）、 Ｗ … ウェハ（像面）、
Claims (8)
- 【請求項１】ビームスプリッタと、該ビームスプリッタ
へ物体からの光を導く入力レンズ群と、該ビームスプリ
ッタからの光を所定の像面上へ導く出力レンズ群とを有
し、前記物体の縮小像を形成する反射屈折光学系におい
て、 前記ビームスプリッタからの光の光路中に配置され、該
光を前記ビームスプリッタへ再入射させる第１凹面鏡
と、 前記ビームスプリッタからの光の光路中に配置され、該
光を前記ビームスプリッタへ再入射させる第２凹面鏡と
を有し、 前記第１凹面鏡は拡大の結像倍率を有し、 前記第２凹面鏡は縮小の結像倍率を有することを特徴と
する反射屈折光学系。 - 【請求項２】前記第１凹面鏡は、前記ビームスプリッタ
を透過した前記入力レンズ群からの光の光路中に配置さ
れ、 前記第２凹面鏡は、前記ビームスプリッタにて反射され
た前記第１凹面鏡からの光の光路中に配置されることを
特徴とする請求項１記載の反射屈折光学系。 - 【請求項３】以下の条件を満足することを特徴とする請
求項１又は請求項２記載の反射屈折光学系。 −０．９＜１／βM1＜０．８ −０．０７＜βM2＜０．０６ ただし、βM1：前記第１凹面鏡の結像倍率、 βM2：前記第２凹面鏡の結像倍率、である。 - 【請求項４】前記ビームスプリッタと前記第１凹面鏡と
の間の光路中には、付加レンズ群が配置されることを特
徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項記載の反射
屈折光学系。 - 【請求項５】前記入力レンズ群と前記付加レンズ群と前
記第１凹面鏡とは、以下の条件を満足することを特徴と
する請求項４記載の反射屈折光学系。 −０．２７＜１／β1 ＜０．２５ ただし、β1 ：前記入力レンズ群と前記付加レンズ群と
前記第１凹面鏡とによる合成の結像倍率、である。 - 【請求項６】前記第２凹面鏡及び前記出力レンズ群は、
以下の条件を満足することを特徴とする請求項４又は請
求項５記載の反射屈折光学系。 −０．０５＜β2 ＜０．０７ ただし、β2 ：前記第２凹面鏡と前記出力レンズ群とに
よる合成の結像倍率、である。 - 【請求項７】前記入力レンズ群と前記出力レンズ群と
は、それぞれ少なくとも２種類の異なる材質からなる屈
折要素から構成され、 前記入力レンズ群は蛍石から構成される少なくとも１つ
のレンズ成分を含み、 前記出力レンズ群は蛍石から構成される少なくとも１つ
のレンズ成分を含むことを特徴とする請求項１乃至請求
項６の何れか一項記載の反射屈折光学系。 - 【請求項８】前記ビームスプリッタは偏光ビームスプリ
ッタから構成され、 該偏光ビームスプリッタと前記第１凹面鏡との間の光路
中と、該偏光ビームスプリッタと前記第２凹面鏡との間
の光路中とには、それぞれλ／４板が配置されることを
特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項記載の反
射屈折光学系。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6324433A JPH08179216A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 反射屈折光学系 |
| US08/566,419 US5796524A (en) | 1994-12-27 | 1995-11-30 | Catadioptric optical system and exposure apparatus using the same |
| KR1019950072370A KR960024489A (ko) | 1994-12-27 | 1995-12-26 | 반사굴절 광학계 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6324433A JPH08179216A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 反射屈折光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08179216A true JPH08179216A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18165757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6324433A Pending JPH08179216A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 反射屈折光学系 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5796524A (ja) |
| JP (1) | JPH08179216A (ja) |
| KR (1) | KR960024489A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6061188A (en) * | 1997-06-02 | 2000-05-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Projecting printing apparatus, projection printing method, mask pattern for estimating amplitude aberrations, method of estimating the quantity of amplitude aberration, and amplitude-aberration estimating filter |
| WO2013080996A1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | 株式会社オーク製作所 | 反射屈折型投影光学系およびそれを備えた投影露光装置 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09304731A (ja) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Sony Corp | 光学視覚装置 |
| US7142285B2 (en) * | 1998-05-05 | 2006-11-28 | Carl Zeiss Smt Ag | Illumination system particularly for microlithography |
| DE19903807A1 (de) * | 1998-05-05 | 1999-11-11 | Zeiss Carl Fa | Beleuchtungssystem insbesondere für die EUV-Lithographie |
| DE19935404A1 (de) | 1999-07-30 | 2001-02-01 | Zeiss Carl Fa | Beleuchtungssystem mit mehreren Lichtquellen |
| US7109497B2 (en) * | 1998-05-05 | 2006-09-19 | Carl Zeiss Smt Ag | Illumination system particularly for microlithography |
| US6859328B2 (en) * | 1998-05-05 | 2005-02-22 | Carl Zeiss Semiconductor | Illumination system particularly for microlithography |
| US6947124B2 (en) | 1998-05-05 | 2005-09-20 | Carl Zeiss Smt Ag | Illumination system particularly for microlithography |
| US6947120B2 (en) * | 1998-05-05 | 2005-09-20 | Carl Zeiss Smt Ag | Illumination system particularly for microlithography |
| US7186983B2 (en) * | 1998-05-05 | 2007-03-06 | Carl Zeiss Smt Ag | Illumination system particularly for microlithography |
| US20070030948A1 (en) * | 1998-05-05 | 2007-02-08 | Carl Zeiss Smt Ag | Illumination system with field mirrors for producing uniform scanning energy |
| USRE42065E1 (en) | 1998-05-05 | 2011-01-25 | Carl Zeiss Smt Ag | Illumination system particularly for microlithography |
| US7329886B2 (en) * | 1998-05-05 | 2008-02-12 | Carl Zeiss Smt Ag | EUV illumination system having a plurality of light sources for illuminating an optical element |
| US7126137B2 (en) * | 1998-05-05 | 2006-10-24 | Carl Zeiss Smt Ag | Illumination system with field mirrors for producing uniform scanning energy |
| DE10138284A1 (de) * | 2001-08-10 | 2003-02-27 | Zeiss Carl | Beleuchtungssystem mit genesteten Kollektoren |
| US20040075894A1 (en) * | 2001-12-10 | 2004-04-22 | Shafer David R. | Catadioptric reduction objective |
| US6731374B1 (en) * | 2002-12-02 | 2004-05-04 | Asml Holding N.V. | Beam-splitter optics design that maintains an unflipped (unmirrored) image for a catadioptric lithographic system |
| DE10318805A1 (de) * | 2003-04-16 | 2004-11-04 | Carl Zeiss Smt Ag | Katadioptrisches Reduktionsobjektiv mit Polarisationsstrahlteiler |
| EP1837695A1 (en) * | 2006-03-22 | 2007-09-26 | Carl Zeiss SMT AG | Catadioptric imaging system with beam splitter |
| EP2091062A1 (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-19 | FEI Company | TEM with aberration corrector and phase plate |
| US10309907B2 (en) * | 2015-03-04 | 2019-06-04 | Kla-Tencor Corporation | All reflective wafer defect inspection and review systems and methods |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3917399A (en) * | 1974-10-02 | 1975-11-04 | Tropel | Catadioptric projection printer |
| US4790637A (en) * | 1982-09-20 | 1988-12-13 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Color-corrected catadioptric systems |
| US4953960A (en) * | 1988-07-15 | 1990-09-04 | Williamson David M | Optical reduction system |
| US5089913A (en) * | 1990-07-11 | 1992-02-18 | International Business Machines Corporation | High resolution reduction catadioptric relay lens |
| US5241423A (en) * | 1990-07-11 | 1993-08-31 | International Business Machines Corporation | High resolution reduction catadioptric relay lens |
| NL194844C (nl) * | 1991-02-08 | 2003-04-03 | Zeiss Carl Fa | Catadioptrisch reductie-objectief. |
| JP2830492B2 (ja) * | 1991-03-06 | 1998-12-02 | 株式会社ニコン | 投影露光装置及び投影露光方法 |
| JPH07159719A (ja) * | 1993-12-07 | 1995-06-23 | Olympus Optical Co Ltd | 映像表示装置 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP6324433A patent/JPH08179216A/ja active Pending
-
1995
- 1995-11-30 US US08/566,419 patent/US5796524A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-26 KR KR1019950072370A patent/KR960024489A/ko not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6061188A (en) * | 1997-06-02 | 2000-05-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Projecting printing apparatus, projection printing method, mask pattern for estimating amplitude aberrations, method of estimating the quantity of amplitude aberration, and amplitude-aberration estimating filter |
| DE19748503B4 (de) * | 1997-06-02 | 2005-10-06 | Mitsubishi Denki K.K. | Projektionsbelichtungsgerät und Projektionsbelichtungsverfahren |
| WO2013080996A1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-06 | 株式会社オーク製作所 | 反射屈折型投影光学系およびそれを備えた投影露光装置 |
| JP2013114175A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Orc Manufacturing Co Ltd | 反射屈折型投影光学系およびそれを備えた投影露光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960024489A (ko) | 1996-07-20 |
| US5796524A (en) | 1998-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE39024E1 (en) | Exposure apparatus having catadioptric projection optical system | |
| JP3747951B2 (ja) | 反射屈折光学系 | |
| EP1069448B1 (en) | Catadioptric optical system and projection exposure apparatus equipped with the same | |
| JP3747958B2 (ja) | 反射屈折光学系 | |
| US6157498A (en) | Dual-imaging optical system | |
| US6995918B2 (en) | Projection optical system and projection exposure apparatus | |
| USRE39296E1 (en) | Catadioptric projection systems | |
| US6084723A (en) | Exposure apparatus | |
| US20040160677A1 (en) | Catadioptric reduction lens | |
| JPH08171054A (ja) | 反射屈折光学系 | |
| JP2005519347A (ja) | 最大開口型の投影対物レンズ | |
| US5796524A (en) | Catadioptric optical system and exposure apparatus using the same | |
| US6424471B1 (en) | Catadioptric objective with physical beam splitter | |
| EP0813085A2 (en) | Catadioptric system for photolithography | |
| JPH0588087A (ja) | 反射屈折縮小投影光学系 | |
| US6081382A (en) | Catadioptric reduction projection optical system | |
| US6069749A (en) | Catadioptric reduction optical system | |
| USRE38438E1 (en) | Catadioptric reduction projection optical system and exposure apparatus having the same | |
| JPH1010431A (ja) | 反射屈折光学系 | |
| US7301707B2 (en) | Projection optical system and method | |
| US6208473B1 (en) | Catadioptric projection lens | |
| JP2005512151A (ja) | カタジオプトリック縮小対物レンズ | |
| JPH06349699A (ja) | 走査型反射屈折投影露光装置 | |
| JP2004235666A (ja) | 反射屈折光学系および投影露光装置 | |
| JP2003241099A (ja) | 反射屈折投影光学系、並びに投影露光方法及び装置 |