JPH0821955A - Catadioptric reduction projection optical system - Google Patents
Catadioptric reduction projection optical systemInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】簡単な構成でありながら、広帯域に色収差を補
正しつつ、半導体製造用の光学系として優れた結像性能
を有すると共に、大きな開口数を有する反射屈折縮小投
影光学系を提供する。
【構成】光の入射側から順に、正の屈折力の第1レンズ
群G1と負の屈折力の第2レンズ群G2と第1凹面反射鏡
M1とを有し物体の1次像を形成する第1部分光学系
と、第2凹面反射鏡M2と正の屈折力の第4レンズ群G4
とを有し1次像からの光に基づいて物体の2次像を形成
する第2部分光学系と、正または負の屈折力を有し、第
1凹面反射鏡M1と第2凹面反射鏡M2との間の光路中に
配置される第3レンズ群G3とから成る。第1及至4レ
ンズ群は、石英ガラスと蛍石のうち少なくとも一方から
構成される。ここで、第1凹面反射鏡M1の倍率β
M1は、−1.0<βM1<−0.7、第2凹面反射鏡M2
の倍率βM2は、−2.5<βM2<−1.2を満足する。
(57) [Abstract] [Objective] Catadioptric reduction projection optics having a large numerical aperture while having a simple structure, while correcting chromatic aberration in a wide band and having excellent imaging performance as an optical system for semiconductor manufacturing. Provide the system. A primary image of an object having a first lens group G 1 having a positive refractive power, a second lens group G 2 having a negative refractive power, and a first concave reflecting mirror M 1 in order from the light incident side. Forming the first partial optical system, the second concave reflecting mirror M 2 and the fourth lens group G 4 having a positive refractive power.
And a second partial optical system for forming a secondary image of an object based on light from the primary image, and a first concave reflecting mirror M 1 and a second concave reflecting mirror having positive or negative refractive power. The third lens group G 3 is disposed in the optical path between the mirror M 2 and the mirror M 2 . The first to fourth lens groups are composed of at least one of quartz glass and fluorite. Here, the magnification β of the first concave reflecting mirror M 1
M1 is -1.0 <β M1 <-0.7, and the second concave reflecting mirror M 2
The magnification β M2 of the above satisfies −2.5 <β M2 <−1.2.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、反射面と屈折面とを有
する反射屈折型光学系に関し、特に縮小投影を行う結像
光学系に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a catadioptric optical system having a reflecting surface and a refracting surface, and more particularly to an image forming optical system for performing reduction projection.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、LSI等の集積回路を製造する際
にウエハ上のフォトレジストにマスクパターンを投影露
光するのに好適な光学系が種々提案されている。例え
ば、ダイソン型反射屈折光学系は、比較的大きな開口数
において収差が良好に補正されることが知られている。
しかしダイソン型反射屈折光学系は、結像倍率が等倍で
あるため、微細なパターンの転写には限界があった。さ
らに、色収差に対する補正がされていないため、広帯域
化された光源では実用上使用できなかった。2. Description of the Related Art Conventionally, various optical systems suitable for projecting and exposing a mask pattern on a photoresist on a wafer when manufacturing an integrated circuit such as an LSI have been proposed. For example, it is known that the Dyson-type catadioptric optical system can satisfactorily correct aberrations at a relatively large numerical aperture.
However, since the Dyson type catadioptric optical system has the same imaging magnification, there is a limit in transferring a fine pattern. Furthermore, since it is not corrected for chromatic aberration, it cannot be practically used in a light source with a wide band.
【0003】そこで、より微細なパターンからなる半導
体の製造に好適な縮小倍率を有する光学系として、ダイ
ソン型反射屈折光学系を変形した光学系が例えば特開昭
63−163319号公報や、特開平2−66510号
公報において提案されている。Therefore, as an optical system having a reduction magnification suitable for manufacturing a semiconductor having a finer pattern, an optical system obtained by modifying the Dyson type catadioptric optical system is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-163319 and Japanese Patent Laid-Open No. 63-163319. It is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-66510.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、縮小投
影を可能とする上記特開昭63−163319号公報に
開示した光学系によれば、輪帯状の視野を持つ縮小倍率
の結像が可能であるが、基本的には3つの凹面鏡と1つ
の凸面鏡とを有し、マイクロリソグラフィー用の露光装
置として用いるためには、多数のレンズとの組み合わせ
によるきわめて複雑な構成とならざるを得なかった。However, according to the optical system disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-163319, which enables reduction projection, it is possible to form an image at a reduction magnification having an annular field. However, basically, it has three concave mirrors and one convex mirror, and in order to use it as an exposure apparatus for microlithography, it was inevitable to have an extremely complicated structure by combining a large number of lenses.
【0005】また、上記特開平2−66510号公報に
提案されている縮小光学系は、1つの凹面反射鏡とレン
ズ系とビームスプリッターを組み合わせた構成である。
しかし、このビームスプリッターによって、光量の減衰
や、波長板の角度特性による基準波長における収差や、
波長特性による波長域の制限などの問題を抱えている。Further, the reduction optical system proposed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-66510 has a construction in which one concave reflecting mirror, a lens system and a beam splitter are combined.
However, with this beam splitter, attenuation of the light quantity, aberration at the reference wavelength due to the angle characteristics of the wave plate,
It has problems such as limitation of wavelength range due to wavelength characteristics.
【0006】そこで、本発明は、簡単な構成でありなが
ら、広帯域に色収差を補正しつつ、半導体製造用の光学
系として優れた結像性能を有すると共に、大きな開口数
を有する反射屈折縮小投影光学系を提供することを目的
とする。Therefore, the present invention has a simple structure and has excellent imaging performance as an optical system for semiconductor manufacturing while correcting chromatic aberration in a wide band, and catadioptric reduction projection optical system having a large numerical aperture. The purpose is to provide a system.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による反射屈折縮小投影光学系は、以下の
構成を有する。例えば図1に示すごとく、本発明による
反射屈折縮小投影光学系は、物体の1次像を形成する第
1部分光学系と、1次像からの光に基づいて物体の2次
像を形成する第2部分光学系とを有し、第1部分光学系
は、入射側から順に正の屈折力の第1レンズ群G1と、
負の屈折力の第2レンズ群G2と、第1凹面反射鏡M1と
を有し、第2部分光学系は、第2凹面反射鏡M2と、正
の屈折力の第4レンズ群G4とを有し、第1凹面反射鏡
M1と第2凹面反射鏡M2との間の光路中には、正または
負の屈折力を有する第3レンズ群G3 が配置され、第1
乃至第4レンズ群は、石英ガラスと蛍石のうち少なくと
も一方から構成され、第1凹面反射鏡M1 の倍率を
βM1、第2凹面反射鏡M2の倍率をβM2とするとき、 −1.0<βM1<−0.7 −2.5<βM2<−1.2 の条件を満足する様に構成される。In order to achieve the above object, a catadioptric reduction projection optical system according to the present invention has the following configuration. For example, as shown in FIG. 1, a catadioptric reduction projection optical system according to the present invention forms a secondary image of an object based on light from the first partial optical system that forms a primary image of the object and the primary image. A second partial optical system, and the first partial optical system includes a first lens group G 1 having a positive refractive power in order from the incident side,
It has a second lens group G 2 having a negative refractive power and a first concave reflecting mirror M 1, and the second partial optical system is a second concave reflecting mirror M 2 and a fourth lens group having a positive refractive power. G 4 and a third lens group G 3 having a positive or negative refractive power is arranged in the optical path between the first concave reflecting mirror M 1 and the second concave reflecting mirror M 2 . 1
The fourth lens group is composed of at least one of quartz glass and fluorite, and when the magnification of the first concave reflecting mirror M 1 is β M1 and the magnification of the second concave reflecting mirror M 2 is β M2 , − It is configured to satisfy the condition of 1.0 <β M1 <-0.7 -2.5 <β M2 <-1.2.
【0008】[0008]
【作用】上述の構成の如き本発明による反射屈折縮小投
影光学系においては、第1及び第2部分光学系がそれぞ
れ、主たる屈折力を有する凹面反射鏡と、正の屈折力の
レンズ群(第1レンズ群G1、第4レンズ群G4)とを有
することによって、共に縮小結像を可能としているた
め、各部分光学系に収差補正上の大きな負担をかけるこ
となく、全系として所定の縮小倍率を得ることができ
る。このため、簡単な構成でありながら、優れた結像性
能を達成することが可能となる。また、できるだけ正の
屈折力を凹面反射鏡で得るようにすることが、色収差と
ペッツバール和の補正に関して有利な条件となる。In the catadioptric reduction projection optical system according to the present invention having the above-described structure, the first and second partial optical systems each have a concave reflecting mirror having a main refracting power and a lens group (first refracting power). By having the first lens group G 1 and the fourth lens group G 4 ), reduction imaging can be performed together, so that the partial optical system does not impose a large burden on aberration correction, and a predetermined amount is set as the entire system. The reduction ratio can be obtained. Therefore, it is possible to achieve excellent imaging performance with a simple configuration. Also, it is an advantageous condition for correction of chromatic aberration and Petzval sum to obtain a positive refractive power as much as possible with a concave reflecting mirror.
【0009】そして、上述の構成のもとで、本発明によ
る反射屈折縮小投影光学系においては、広帯域に色収差
を補正しつつ、大きな開口数を有しなおかつその他の諸
収差を良好に保つには、反射鏡にばかり大きな屈折力を
持たせることは難しい。ある程度屈折部材に屈折力を持
たせることが必要となるので、屈折部材には蛍石と石英
ガラスの2種類のガラスで構成することが良い。なお、
光源の使用波長が短波長側である場合、特に250nm
以下の場合には透過率の点で有利である。With the above arrangement, in the catadioptric reduction projection optical system according to the present invention, it is possible to correct a chromatic aberration in a wide band while maintaining a large numerical aperture and keeping various other aberrations satisfactorily. , It is difficult to give a reflecting mirror a large refractive power. Since it is necessary for the refracting member to have a certain degree of refracting power, it is preferable that the refracting member be made of two types of glass, fluorite and quartz glass. In addition,
When the wavelength used by the light source is on the short wavelength side, especially 250 nm
The following cases are advantageous in terms of transmittance.
【0010】そして、本発明による反射屈折縮小投影光
学系は、第1凹面反射鏡M1の倍率をβM1とするとき、 −1.0<βM1<−0.7 ・・・(1) の条件を満足することが良い。この条件は、第1凹面反
射鏡M1の適切な倍率を規定するものである。これによ
り、優れた光学性能の反射屈折縮小投影光学系が実現で
き、物理的に実現可能な反射屈折縮小投影光学系の構成
を得ることができる。なお、物理的に実現可能な光学系
とは、反射屈折縮小投影光学系を構成する各光学部材の
配置に際して、各光学部材が互いに干渉しない光学系の
ことである。In the catadioptric reduction projection optical system according to the present invention, when the magnification of the first concave reflecting mirror M 1 is β M1 , -1.0 <β M1 <-0.7 (1) It is better to satisfy the condition of. This condition defines an appropriate magnification of the first concave reflecting mirror M 1 . As a result, a catadioptric reduction projection optical system with excellent optical performance can be realized, and a physically realizable catadioptric reduction projection optical system can be obtained. It should be noted that the physically realizable optical system is an optical system in which the respective optical members do not interfere with each other when the optical members constituting the catadioptric reduction projection optical system are arranged.
【0011】ここで、βM1が上述の条件(1)の上限を
上回った場合には、第1凹面反射鏡M1の屈折力が大き
くなり、この第1凹面反射鏡M1にて発生する収差、特
に球面収差およびコマ収差が増大する。そして、屈折光
学系は、これらの収差を打ち消すために負の屈折力を強
めなくてはならず、良好に収差を補正することが困難に
なる。そのため、より好ましくはβM1の上限は−0.8
とすることが望ましい。[0011] Here, beta M1 is when exceeded the upper limit of the above conditions (1), the refractive power of the first concave reflecting mirror M 1 is increased, generated in the first concave reflector M 1 Aberrations, especially spherical and coma, increase. Then, the refracting optical system must strengthen the negative refracting power in order to cancel out these aberrations, and it becomes difficult to satisfactorily correct the aberrations. Therefore, the upper limit of β M1 is more preferably −0.8.
Is desirable.
【0012】また、βM1が上述の条件(1)の下限を下
回った場合には、第1凹面反射鏡M 1の屈折力が小さく
なり、その分の屈折力を屈折光学系にて補うこととな
る。諸収差の補正のために屈折系がより複雑になること
は好ましくない。特に色収差については、屈折系の各レ
ンズ群において色消しを達成させるために、屈折系がよ
り複雑になるばかりでなく、2次スペクトルの増加や色
によるコマ収差などが発生し、その補正は難しくなる。
そのため、βM1の下限は−1.0とすることが望まし
い。Further, βM1Is below the lower limit of condition (1) above
When turned, the first concave reflecting mirror M 1Has a low refractive power
Therefore, the refracting power of that amount will be supplemented by the refracting optical system.
It Refractive system becomes more complicated to correct various aberrations
Is not preferable. Especially for chromatic aberration,
In order to achieve achromatism in lens groups, refraction systems
Not only becomes more complicated, but also increases in secondary spectrum and colors
Due to the coma aberration, it is difficult to correct it.
Therefore, βM1The lower limit of -1.0 is desirable.
Yes.
【0013】また、本発明による反射屈折縮小投影光学
系は、前記第2凹面反射鏡M2の倍率をβM2とすると
き、 −2.5<βM2<−1.2 ・・・(2) の条件を満足することが良い。この条件は、第2凹面反
射鏡M2の適切な倍率を規定するものであり、これによ
り、優れた光学性能の反射屈折縮小投影光学系が実現で
き、物理的に実現可能な反射屈折縮小投影光学系の構成
を得ることができる。Further, in the catadioptric reduction projection optical system according to the present invention, when the magnification of the second concave reflecting mirror M 2 is β M2 , -2.5 <β M2 <-1.2 (2 It is better to satisfy the condition of. This condition defines an appropriate magnification of the second concave reflecting mirror M 2 , whereby a catadioptric reduction projection optical system with excellent optical performance can be realized, and catadioptric reduction projection physically realizable. The configuration of the optical system can be obtained.
【0014】ここで、βM2が上述の条件(2)の上限を
上回った場合には、第2凹面反射鏡M2の屈折力が大き
くなり、この第2凹面反射鏡M2にて発生する収差、特
に球面収差およびコマ収差が増大する。そして、屈折光
学系は、これらの収差を打ち消すために負の屈折力を強
めなくてはならず、良好に収差を補正することが困難に
なるため好ましくない。そのため、より好ましくはβM2
の上限は−1.5とすることが望ましい。[0014] Here, beta M2 is when exceeded the upper limit of the above condition (2), the refractive power of the second concave reflector M 2 is increased, generated in the second concave reflecting mirror M 2 Aberrations, especially spherical and coma, increase. Further, the refracting optical system must strengthen the negative refracting power in order to cancel these aberrations, and it is difficult to correct the aberrations satisfactorily, which is not preferable. Therefore, more preferably β M2
The upper limit of is preferably -1.5.
【0015】また、βM2が上述の条件(2)の下限を下
回った場合には、第2凹面反射鏡M 2 の屈折力が小さく
なり、その分の屈折力を屈折光学系にて補うこととな
る。諸収差の補正のために屈折系がより複雑になること
は好ましくない。特に色収差については、屈折系の各レ
ンズ群の色消しを達成するために、屈折系がより複雑に
なるばかりでなく、2次スペクトルの増加や色によるコ
マ収差などが発生し、その補正は難しくなる。そのた
め、さらに望ましくはβM2の下限は−2.3とすること
が望ましい。Further, βM2Is below the lower limit of condition (2) above
When turned, the second concave reflecting mirror M 2Has a low refractive power
Therefore, the refracting power of that amount will be supplemented by the refracting optical system.
It Refractive system becomes more complicated to correct various aberrations
Is not preferable. Especially for chromatic aberration,
The refraction system is made more complicated in order to achieve achromaticity of the lens group.
In addition to the increase in secondary spectrum and color
Ma aberration and the like occur, and it is difficult to correct it. That
Therefore, β is more desirableM2Lower limit of -2.3
Is desirable.
【0016】そして、本発明による反射屈折縮小投影光
学系は、正の屈折力を持つ第4レンズ群G4の倍率をβ
G4とするとき、 0.05<βG4<0.3 ・・・(3) の条件を満足することが望ましい。この条件は、第4レ
ンズ群G4の適切な倍率を規定するものであり、これに
より、優れた光学性能の反射屈折縮小投影光学系が実現
でき、物理的に実現可能な反射屈折縮小投影光学系の構
成を得ることができる。ここで、βG4が上述の条件
(3)の上限を上回った場合には、第4レンズ群G4の
屈折力が小さくなり、その分の屈折力を光路中でG4よ
り前に配置された光学系で補うこととなる。特に第1、
及び第2凹面反射鏡でその屈折力を補うこととなる傾向
が強く、そこで発生する収差を補正できなくなる。さら
に、第2凹面反射鏡への入射前後の光束または入射側と
射出側のレンズが干渉する可能性が大きくなる傾向があ
り、実現可能な光学的配置を達成することが難しくな
る。これらのことを考慮すると、より好ましくはβG4の
上限は0.2とすることが望ましい。In the catadioptric reduction projection optical system according to the present invention, the magnification of the fourth lens group G 4 having a positive refractive power is set to β.
When G4 , it is desirable that the condition of 0.05 <β G4 <0.3 (3) is satisfied. This condition defines an appropriate magnification of the fourth lens group G 4 , and thereby a catadioptric reduction projection optical system with excellent optical performance can be realized, and catadioptric reduction projection optics that can be physically realized. The configuration of the system can be obtained. Here, when β G4 exceeds the upper limit of the above condition (3), the refracting power of the fourth lens group G 4 becomes small, and the refracting power corresponding to that is placed before G 4 in the optical path. It will be compensated by the optical system. Especially the first,
Also, the second concave reflecting mirror has a strong tendency to supplement its refracting power, and it becomes impossible to correct the aberration generated there. Further, there is a tendency that the light flux before and after entering the second concave reflecting mirror or the lenses on the incident side and the exit side interfere with each other, which makes it difficult to achieve a feasible optical arrangement. Considering these things, it is more preferable that the upper limit of β G4 is 0.2.
【0017】また、βG4が上述の条件(3)の下限を下
回った場合には、第2凹面反射鏡M 2 の屈折力が大きく
なり、この第4レンズ群G4にて発生する収差、特に球
面収差およびコマ収差および色収差が増大する。特に色
収差については、屈折系の各レンズ群において色消しを
達成するために、屈折系がより複雑になるばかりでな
く、2次スペクトルの増加や色によるコマ収差などが発
生し、その補正は難しくなる。そのため、さらに望まし
くはβG4の下限は0.1とすることが望ましい。Further, βG4Is below the lower limit of condition (3) above
When turned, the second concave reflecting mirror M 2Has a large refractive power
And this fourth lens group GFourAberrations caused by
Surface aberration, coma and chromatic aberration increase. Especially color
As for aberrations, achromatization should be performed in each lens group of the refraction system.
Not only does the refraction system become more complex to achieve
Increase in secondary spectrum and coma aberration due to color
It will be difficult to correct. Therefore, I want more
Ku βG4The lower limit of is preferably 0.1.
【0018】次に、本発明による反射屈折縮小投影光学
系における各レンズ群の収差バランスについて説明す
る。第1レンズ群G1は、物体近傍に位置してテレセン
トリック性維持の機能を有すると共に、歪曲収差の補正
を行っている。第2レンズ群G 2は、凹面反射鏡と凸レ
ンズ群による球面収差とコマ収差の補正を主に行なって
いる。第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4は、縮小像
の形成に寄与すると共に、ペッツバール和の補正に寄与
する。特に、第3レンズ群G3は、所謂フィールドレン
ズとしての機能を有しており、第1凹面反射鏡M1の光
軸近傍からの光束を通過させる。これにより、第2凹面
反射鏡M2においても光束は光軸近傍を通過するように
構成することができ、この第2凹面反射鏡M2での収差
の発生を防止することができる。Next, catadioptric reduction projection optics according to the present invention
The aberration balance of each lens group in the system will be explained.
It First lens group G1Is located near the object and
It has the function of maintaining the trickiness and corrects distortion.
It is carried out. Second lens group G 2Is a concave mirror and a convex lens.
Mainly correcting spherical aberration and coma by the lens group
There is. Third lens group G3And the fourth lens group GFourIs a reduced image
And the correction of Petzval sum
I do. In particular, the third lens group G3Is the so-called field ren
And the first concave reflecting mirror M.1Light of
Allows light flux from near the axis to pass. By this, the second concave surface
Reflector M2So that the light flux also passes near the optical axis
This second concave reflecting mirror M can be constructed.2Aberration at
Can be prevented.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は、本発明による第1実施例の構成を示す光路図であ
る。図示の通り、物体面からの光束は、正の屈折力の第
1レンズ群G1 を通り、平面反射鏡M3にて光路が屈曲
され第2レンズ群G2 を通って、やや縮小倍率を有する
第1凹面反射鏡M1 にて反射される。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is an optical path diagram showing the configuration of the first embodiment according to the present invention. As shown in the figure, the light flux from the object plane passes through the first lens group G 1 having a positive refractive power, the optical path is bent by the plane reflecting mirror M 3 and the second lens group G 2 , and the reduction magnification is slightly reduced. It is reflected by the first concave reflecting mirror M 1 that it has.
【0020】第1レンズ群G1 は物体面に平面を向けた
平凸正レンズL11と、物体面に凸面を向けた正のメニス
カスレンズL12と、物体側に凸面を向けた負のメニスカ
スレンズL13と、入射側に凹面を向けた正のメニスカス
レンズL14とからなる。平面反射鏡M3 は、正のメニス
カスレンズL12と負のメニスカスレンズL13との間に配
置されている。The first lens group G 1 includes a plano-convex positive lens L 11 having a flat surface facing the object surface, a positive meniscus lens L 12 having a convex surface facing the object surface, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side. It is composed of a lens L 13 and a positive meniscus lens L 14 having a concave surface facing the incident side. The plane reflecting mirror M 3 is arranged between the positive meniscus lens L 12 and the negative meniscus lens L 13 .
【0021】第2レンズ群G2 は、第1レンズ群G1 と
第1凹面反射鏡M1 との間に配置され、第1凹面反射鏡
M1 側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL21からな
る。ここで、第1レンズ群G1 は、主に、歪曲収差の補
正と、テレセントリック性の維持とを行なっている。第
2レンズ群G2 は、第1凹面反射鏡M1 と第2凹面反射
鏡M2 とで発生する高次のコマ収差を補正している。The second lens group G 2 is arranged between the first lens group G 1 and the first concave reflecting mirror M 1 and has a negative meniscus lens L with its convex surface facing the first concave reflecting mirror M 1. It consists of 21 . Here, the first lens group G 1 mainly corrects distortion and maintains telecentricity. The second lens group G 2 corrects higher-order coma aberrations generated by the first concave reflecting mirror M 1 and the second concave reflecting mirror M 2 .
【0022】次に、第1凹面反射鏡M1 にて反射された
光束は、再び第2レンズ群G2 を通り、負のメニスカス
レンズL32と正のメニスカスレンズL33の間に縮小され
た1次像I1 が形成される。第3レンズ群G3 は、第1
凹面反射鏡M1 側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ
L31と、1次像I1 側に凹面を向けた負のほぼ平凹レン
ズL32と、1次像I1 側に凹面を向けた弱い屈折力の正
のメニスカスレンズL 33とからなる。第3レンズ群G3
は、歪曲収差、像面湾曲の補正及びフィールドレンズの
作用を果たしている。Next, the first concave reflecting mirror M1Reflected in
The luminous flux is again the second lens group G2Through the negative meniscus
Lens L32And positive meniscus lens L33Is reduced between
Primary image I1Is formed. Third lens group G3Is the first
Concave reflector M1Positive meniscus lens with convex side facing
L31And the primary image I1Negative plano-concave lens with concave surface facing side
Z L32And the primary image I1Weak refractive power with concave surface facing side
Meniscus lens L 33Consists of Third lens group G3
Is the correction of distortion, field curvature and field lens
It works.
【0023】そして、第3レンズ群G3 から射出した光
束は、平面反射鏡M4 にて光路が屈曲された後、第2凹
面反射鏡M2 にて反射される。さらに、第2凹面反射鏡
M2にて反射された光は、正の屈折力を持つ第4レンズ
群G4 に入射する。第4レンズ群G4 は、光線の入射側
から順に、第2凹面反射鏡M2 側に凸面を向けた正のメ
ニスカスレンズL41及びL42と、両凸レンズL43と、両
凹レンズL44と、両凸レンズL45と、第2凹面反射鏡M
2 側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL46と、第2
凹面反射鏡M2 側に凸面を向けた正のメニスカレンズL
47とで構成されており、1次像I1 よりも縮小倍率のか
かった2次像I2 を形成する。The light beam emitted from the third lens group G 3 is reflected by the second concave reflecting mirror M 2 after the optical path is bent by the flat reflecting mirror M 4 . Further, the light reflected by the second concave reflecting mirror M 2 enters the fourth lens group G 4 having a positive refractive power. The fourth lens group G 4 includes, in order from the light incident side, positive meniscus lenses L 41 and L 42 having convex surfaces facing the second concave reflecting mirror M 2 , a biconvex lens L 43, and a biconcave lens L 44 . , A biconvex lens L 45 and a second concave reflecting mirror M
A negative meniscus lens L 46 having a convex surface directed toward the second side, and a second
Positive meniscus lens L with the convex surface facing the concave reflecting mirror M 2 side
47 , and forms a secondary image I 2 having a reduction ratio higher than that of the primary image I 1 .
【0024】このとき、第1レンズ群G1 の負のメニス
カスレンズL13及び正のメニスカスレンズL14と、第3
レンズ群G3 の正のメニスカスレンズL31及び負のメニ
スカスレンズL32とは互いに他方の光路を遮らないため
にレンズの一部を使用する形状となる。また、第3レン
ズ群の正のメニスカスレンズL33は平面反射鏡M4にて
屈曲された後の光束を遮らないために、負のメニスカス
レンズL13、正のメニスカスレンズL14、正のメニスカ
スレンズL31、負のメニスカスレンズL32と同様にレン
ズの一部を使用する形状となる。At this time, the negative meniscus lens L 13 and the positive meniscus lens L 14 of the first lens group G 1
The positive meniscus lens L 31 and the negative meniscus lens L 32 of the lens group G 3 have a shape in which a part of the lens is used so as not to block the other optical path. Further, since the positive meniscus lens L 33 of the third lens group does not block the light flux after being bent by the plane reflecting mirror M 4 , the negative meniscus lens L 13 , the positive meniscus lens L 14 , and the positive meniscus lens L 33 are included. Like the lens L 31 and the negative meniscus lens L 32 , a part of the lens is used.
【0025】この第1実施例は、全体として縮小倍率+
0.25、すなわち4分の1の縮小倍率を有し、ウエハ
上で光軸を中心とする半径20mmの輪帯状の視野にて
開口数(N.A.) 0.45を達成している。さらに、照明
に使用する光源の中心波長とその広がりは、λ=217
±4nmである。以下の表1に上記第1実施例の諸元を
示す。In the first embodiment, the overall reduction ratio is +
It has a reduction ratio of 0.25, that is, a quarter, and achieves a numerical aperture (NA) of 0.45 in a ring-shaped visual field with a radius of 20 mm centered on the optical axis on the wafer. Furthermore, the central wavelength of the light source used for illumination and its spread are λ = 217
± 4 nm. Table 1 below shows specifications of the first embodiment.
【0026】表中、凹面反射鏡での反射により屈折率及
び面間隔の符号が反転するものとする。また、硝材の屈
折率は、中心波長(217nm)に於ける屈折率を示し
ている。なお、光路屈曲用の平面反射鏡M3 、M4 の位
置は、光学設計上において本質的ではないため除いてあ
る。In the table, it is assumed that the signs of the refractive index and the surface spacing are inverted by the reflection on the concave reflecting mirror. The refractive index of the glass material indicates the refractive index at the center wavelength (217 nm). The positions of the plane reflecting mirrors M 3 and M 4 for bending the optical path are omitted because they are not essential in the optical design.
【0027】[0027]
【表1】 〔第1実施例の諸元〕 No. 曲率半径 面間隔 屈折率 (物体面) 195.426 1.0000 1 ∞ 28.240 1.53126 (石英) L11 2 -357.547 0.100 1.0000 3 230.557 40.000 1.53126 (石英) L12 4 511.280 127.690 1.0000 5 878.395 15.000 1.53126 (石英) L13 6 147.119 30.000 1.0000 7 -460.235 21.395 1.53126 (石英) L14 8 -331.076 503.034 1.0000 9 -249.818 20.000 1.53126 (石英) L21 10 -339.471 197.664 1.0000 11 -788.338 -197.664 -1.0000 M1 12 -339.471 -20.000 -1.53126 (石英) L21 13 -249.818 -476.065 -1.0000 14 -190.475 -35.000 -1.53126 (石英) L31 15 -519.430 -34.164 -1.0000 16 -5178.591 -15.000 -1.48295 (蛍石) L32 17 -168.466 -237.584 -1.0000 18 210.704 -9.790 -1.53126 (石英) L33 19 200.000 -800.100 -1.0000 20 1107.209 800.100 1.0000 M2 21 198.147 14.809 1.48295 (蛍石) L41 22 372.888 0.100 1.0000 23 129.330 25.653 1.53126 (石英) L42 24 557.405 0.100 1.0000 25 444.552 14.301 1.48295 (蛍石) L43 26 -3249.866 7.298 1.0000 27 -295.228 8.000 1.53126 (石英) L44 28 206.396 0.100 1.0000 29 206.202 25.530 1.48295 (蛍石) L45 30 -284.380 0.100 1.0000 31 141.752 45.000 1.53126 (石英) L46 32 72.518 1.447 1.0000 33 80.818 40.000 1.53126 (石英) L47 34 -1726.119 15.000 1.0000 《条件対応値》 βM1=−0.959 βM2=−1.646 βG4=0.178 上記第1実施例の結像性能を示すためのコマ収差を図2
に示す。この収差図は、輪帯状視野の中心におけるメリ
ジオナル方向とサジタル方向とのコマ収差を示す。21
3nmにおけるコマ収差を破線、217nmにおけるコ
マ収差を実線、221nmにおけるコマ収差を点線で表
す。図2より第1実施例による反射屈折縮小投影光学系
はこの範囲に於いて収差の補正が行なわれ、優れた結像
性能を有していることがわかる。[Table 1] [Specifications of the first embodiment] No. Radius of curvature Surface spacing Refractive index (object surface) 195.426 1.0000 1 ∞ 28.240 1.53126 (quartz) L 11 2 -357.547 0.100 1.0000 3 230.557 40.000 1.53126 (quartz) L 12 4 511.280 127.690 1.0000 5 878.395 15.000 1.53126 (Quartz) L 13 6 147.119 30.000 1.0000 7 -460.235 21.395 1.53126 (Quartz) L 14 8 -331.076 503.034 1.0000 9 -249.818 20.000 1.53126 (Quartz) L 21 10 -339.471 197.664 1.0000 11 -788.338 -197.664 -1.0000 M 1 12 -339.471 -20.000 -1.53126 (quartz) L 21 13 -249.818 -476.065 -1.0000 14 -190.475 -35.000 -1.53126 (quartz) L 31 15 -519.430 -34.164 -1.0000 16 -5178.591 -15.000- 1.48295 (fluorite) L 32 17 -168.466 -237.584 -1.0000 18 210.704 -9.790 -1.53126 (quartz) L 33 19 200.000 -800.100 -1.0000 20 1107.209 800.100 1.0000 M 2 21 198.147 14.809 1.48295 (fluorite) L 41 22 372.888 0.100 1.0000 23 129.330 25.653 1.53126 (Quartz) L 42 24 557.405 0.100 1.0000 25 444.552 14.301 1.48 295 (fluorite) L 43 26 -3249.866 7.298 1.0000 27 -295.228 8.000 1.53126 (quartz) L 44 28 206.396 0.100 1.0000 29 206.202 25.530 1.48295 (fluorite) L 45 30 -284.380 0.100 1.0000 31 141.752 45.000 1.53126 (quartz) L 46 32 72.518 1.447 1.0000 33 80.818 40.000 1.53126 (Quartz) L 47 34 -1726.119 15.000 1.0000 《Condition corresponding value》 β M1 = −0.959 β M2 = −1.646 β G4 = 0.178 Result of the first embodiment Fig. 2 shows coma aberration to show image performance.
Shown in This aberration diagram shows coma aberrations in the meridional direction and the sagittal direction at the center of the annular visual field. 21
A coma aberration at 3 nm is shown by a broken line, a coma aberration at 217 nm is shown by a solid line, and a coma aberration at 221 nm is shown by a dotted line. It can be seen from FIG. 2 that the catadioptric reduction projection optical system according to the first embodiment has an excellent imaging performance because the aberration is corrected in this range.
【0028】次に、図3を参照して、本発明による第2
実施例を説明する。図3において、物体面からの光束
は、正の屈折力の第1レンズ群G1 を通り、平面反射鏡
M3 にて光路が屈曲され、第2レンズ群G2 を通り、や
や縮小倍率を有する第1凹面反射鏡M1 にて反射され
る。第1 レンズ群G1 は、物体面に平面を向けた平凸正
レンズL11と、両凸の正レンズL12と、両凹の負レンズ
L13とからなる。第2レンズ群G2 は、第1レンズ群G
1 と第1凹面反射鏡M1 との間に配置され、平面反射鏡
M3 側に凸面を向けた平凸の正レンズL21と、第1凹面
反射鏡M1 側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL22
とからなる。Next, referring to FIG. 3, the second embodiment of the present invention will be described.
An example will be described. In FIG. 3, the light flux from the object plane passes through the first lens group G 1 having a positive refractive power, the optical path is bent by the plane reflecting mirror M 3 , passes through the second lens group G 2, and has a slightly reduced magnification. It is reflected by the first concave reflecting mirror M 1 that it has. The first lens group G 1 is composed of a plano-convex positive lens L 11 having a flat surface facing the object plane, a biconvex positive lens L 12, and a biconcave negative lens L 13 . The second lens group G 2 includes the first lens group G
1 is disposed between the first concave reflecting mirror M 1 and the plano-convex positive lens L 21 having a convex surface facing the plane reflecting mirror M 3 side, and a negative lens having a convex surface facing the first concave reflecting mirror M 1 side. Meniscus lens L 22
Consists of
【0029】ここで、第1レンズ群G1 は、主に、歪曲
収差の補正と、テレセントリック性の維持とを行なって
いる。第2レンズ群G2 は、第1凹面反射鏡M1 と第2
凹面反射鏡M2 で発生する高次のコマ収差を補正してい
る。次に、第1凹面反射鏡M1 にて反射された光束は、
再び第2レンズ群G2 を通り、第3レンズ群G3 を通過
した後に縮小された1次像I1 が形成される。第3レン
ズ群G3 は、第1凹面反射鏡側に凸面を向けた正のメニ
スカスレンズL31と、1次像I1 像側に凹面を向けた負
のメニスカスレンズL32と、両凸レンズL33とからな
る。第3レンズ群G3 は、歪曲収差、像面湾曲の補正及
びフィールドレンズの作用を果たしている。The first lens group G 1 mainly corrects distortion and maintains telecentricity. The second lens group G 2 includes the first concave reflecting mirror M 1 and the second concave mirror M 1 .
The high-order coma aberration generated by the concave reflecting mirror M 2 is corrected. Next, the light flux reflected by the first concave reflecting mirror M 1 is
After passing through the second lens group G 2 again and the third lens group G 3 , a reduced primary image I 1 is formed. The third lens group G 3 includes a positive meniscus lens L 31 having a convex surface facing the first concave reflecting mirror side, a negative meniscus lens L 32 having a concave surface facing the primary image I 1 image side, and a biconvex lens L 3. It consists of 33 and. The third lens group G 3 serves to correct distortion, curvature of field and act as a field lens.
【0030】そして、第3レンズ群G3 から射出した光
束は、平面反射鏡M4 にて光路が屈曲された後に第2凹
面反射鏡M2 にて反射され、正の屈折力を持つ第4レン
ズ群G4 に入射する。この第4レンズ群G4 は、光線の
入射側から順に、第2凹面反射鏡M2 側に凸面を向けた
正のメニスカスレンズL41と、第2凹面反射鏡M2 側に
凹面を向けた負のメニスカスレンズL42と、両凸レンズ
L43と、両凹レンズL 44と、第2凹面反射鏡M2 側に凸
面を向けた正のメニスカスレンズL45と、第2凹面反射
鏡M2 側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL46と、
第2凹面反射鏡M2 側に凸面を向けた正のメニスカスレ
ンズL47とで構成されており、1次像I 1 よりも縮小倍
率のかかった2次像I2 を形成する。The third lens group G3Light emitted from
The bundle is a plane mirror MFourSecond concave after the optical path is bent at
Surface reflector M2The fourth lens, which has a positive refractive power, is reflected by
Group GFourIncident on. This fourth lens group GFourOf the rays
The second concave reflecting mirror M in order from the incident side2With the convex side facing
Positive meniscus lens L41And the second concave reflecting mirror M2On the side
Negative meniscus lens L with concave surface42And a biconvex lens
L43And a biconcave lens L 44And the second concave reflecting mirror M2Convex to the side
Positive meniscus lens L facing the surface45And the second concave reflection
Mirror M2Negative meniscus lens L with convex surface facing side46When,
Second concave reflecting mirror M2Positive meniscus ray with convex side facing
L47And the primary image I 1Shrink more than
Secondary image I with a high rate2To form
【0031】このとき、第1レンズ群G1 の両凹レンズ
L13と平面反射鏡M3 とは互いに他方の光路を遮らない
ためにレンズの一部を使用する形状となる。この第2実
施例は、全体として縮小倍率+0.25、すなわち4分
の1の縮小倍率を有し、ウエハ上で光軸を中心とする半
径20mmの輪帯状の視野にて開口数(N.A.)0.45
を達成している。さらに、照明に使用する光源の中心波
長とその広がりは、λ=217±4nmである。At this time, the biconcave lens L 13 and the plane reflecting mirror M 3 of the first lens group G 1 have a shape in which a part of the lens is used so as not to block the other optical path. This second embodiment has a reduction ratio of +0.25 as a whole, that is, a reduction ratio of 1/4, and a numerical aperture (NA) in a ring-shaped visual field centered on the optical axis and having a radius of 20 mm on the wafer. 0.45
Has been achieved. Further, the center wavelength of the light source used for illumination and its spread are λ = 217 ± 4 nm.
【0032】以下の表2に上記第2実施例の諸元を示
す。表中、凹面反射鏡での反射により屈折率及び面間隔
の符号が反転するものとする。また、硝材の屈折率は、
中心波長(217nm)に於ける屈折率を示している。
なお、光路屈曲用の平面反射鏡M3、M4の位置は、光学
設計上において本質的ではないため除いてある。Table 2 below shows the specifications of the second embodiment. In the table, it is assumed that the signs of the refractive index and the surface spacing are inverted due to the reflection by the concave reflecting mirror. The refractive index of the glass material is
The refractive index at the central wavelength (217 nm) is shown.
The positions of the plane reflecting mirrors M 3 and M 4 for bending the optical path are omitted because they are not essential in the optical design.
【0033】[0033]
【表2】 〔第2実施例の諸元〕 No. 曲率半径 面間隔 屈折率 (物体面) 326.189 1.0000 1 ∞ 40.000 1.53126 (石英) L11 2 -509.905 0.500 1.0000 3 290.348 57.790 1.53126 (石英) L12 4 -302.026 1.115 1.0000 5 -297.387 15.000 1.53126 (石英) L13 6 291.877 584.373 1.0000 7 900.000 30.000 1.53126 (石英) L21 8 ∞ 50.000 1.0000 9 -225.015 20.000 1.53126 (石英) L22 10 -550.380 155.364 1.0000 11 -714.562 -155.364 -1.0000 M1 12 -550.380 -20.000 -1.53126 (石英) L22 13 -225.015 -50.000 -1.0000 14 ∞ -30.000 -1.53126 (石英) L21 15 900.000 -481.784 -1.0000 16 -257.121 -35.000 -1.48295 (石英) L31 17 -306.348 -34.164 -1.0000 18 -238.821 -15.000 -1.53126 (石英) L32 19 -202.203 -24.613 -1.0000 20 -94514.655 -14.817 -1.53126 (石英) L33 21 1000.000 -965.156 -1.0000 22 1192.217 800.500 1.0000 M2 2 3 239.014 13.881 1.48295 (蛍石) L41 24 701.943 14.547 1.0000 25 -221.419 40.000 1.48295 (石英) L42 26 -252.472 0.500 1.0000 27 138.449 40.079 1.48295 (蛍石) L43 28 -253.108 0.500 1.0000 29 -249.340 21.997 1.53126 (石英) L44 30 313.176 0.499 1.0000 31 335.839 13.623 1.48295 (蛍石) L45 32 22383.397 0.500 1.0000 33 94.117 45.000 1.53126 (石英) L46 34 63.412 4.289 1.0000 35 79.601 40.000 1.48295 (蛍石) L47 36 775.688 26.439 1.0000 《条件対応値》 βM1=−0.828 βM2=−2.242 βG4=0.120 上記第2実施例の結像性能を示すためのコマ収差を図4
に示す。この収差図は、輪帯状視野の中心におけるメリ
ジオナル方向とサジタル方向とのコマ収差を示す。21
3nmにおけるコマ収差を破線、217nmにおけるコ
マ収差を実線、221nmにおけるコマ収差を点線で表
す。図4より第2実施例による反射屈折縮小投影光学系
はこの範囲に於いて収差の補正が行なわれ、優れた結像
性能を有していることがわかる。[Table 2] [Specifications of the second embodiment] No. Radius of curvature Surface spacing Refractive index (object surface) 326.189 1.0000 1 ∞ 40.000 1.53126 (quartz) L 11 2 -509.905 0.500 1.0000 3 290.348 57.790 1.53126 (quartz) L 12 4 -302.026 1.115 1.0000 5 -297.387 15.000 1.53126 (Quartz) L 13 6 291.877 584.373 1.0000 7 900.000 30.000 1.53126 (Quartz) L 21 8 ∞ 50.000 1.0000 9 -225.015 20.000 1.53126 (Quartz) L 22 10 -550.380 155.364 1.0000 11 -714.562 -155.364 -1.0000 M 1 12 -550.380 -20.000 -1.53126 (Quartz) L 22 13 -225.015 -50.000 -1.0000 14 ∞ -30.000 -1.53126 (Quartz) L 21 15 900.000 -481.784 -1.0000 16 -257.121 -35.000 -1.48295 ( Quartz) L 31 17 -306.348 -34.164 -1.0000 18 -238.821 -15.000 -1.53126 (Quartz) L 32 19 -202.203 -24.613 -1.0000 20 -94514.655 -14.817 -1.53126 (Quartz) L 33 21 1000.000 -965.156 -1.0000 22 1192.217 800.500 1.0000 M 2 2 3 239.014 13.881 1.48295 (fluorite) L 41 24 701.943 14.547 1.0000 25 -221.419 40.000 1.4 8295 (quartz) L 42 26 -252.472 0.500 1.0000 27 138.449 40.079 1.48295 (fluorite) L 43 28 -253.108 0.500 1.0000 29 -249.340 21.997 1.53126 (quartz) L 44 30 313.176 0.499 1.0000 31 335.839 13.623 1.48295 (fluorite) L 45 32 22383.397 0.500 1.0000 33 94.117 45.000 1.53126 (Quartz) L 46 34 63.412 4.289 1.0000 35 79.601 40.000 1.48295 (Fluorite) L 47 36 775.688 26.439 1.0000 《Condition corresponding value》 β M1 = −0.828 β M2 = -2.242 β G4 = 0.120 FIG. 4 shows the coma aberration for showing the image forming performance of the second embodiment.
Shown in This aberration diagram shows coma aberrations in the meridional direction and the sagittal direction at the center of the annular visual field. 21
A coma aberration at 3 nm is shown by a broken line, a coma aberration at 217 nm is shown by a solid line, and a coma aberration at 221 nm is shown by a dotted line. It can be seen from FIG. 4 that the catadioptric reduction projection optical system according to the second embodiment corrects aberrations in this range and has excellent imaging performance.
【0034】次に、図5を参照して第3実施例について
説明する。図5は、本発明による第3実施例の構成を示
す光路図である。図示の通り、物体面からの光束は、正
の屈折力の第1レンズ群G1 を通り、平面反射鏡M3 に
て光路が屈曲され、第2レンズ群G2 を通り、やや縮小
倍率を有する第1凹面反射鏡M1 にて反射される。第1
レンズ群G1 は、物体面に平面を向けた平凸正レンズL
11と、物体面に凸面を向けた正のメニスカスレンズL12
と、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL13と
からなる。平面反射鏡M3は正のメニスカスレンズL12
と負のメニスカスレンズL13との間に配置されている。Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an optical path diagram showing the configuration of the third embodiment according to the present invention. As shown in the figure, the light flux from the object plane passes through the first lens group G 1 having a positive refractive power, the optical path is bent by the plane reflecting mirror M 3 , passes through the second lens group G 2, and has a slightly reduced magnification. It is reflected by the first concave reflecting mirror M 1 that it has. First
The lens group G 1 is a plano-convex positive lens L having a plane facing the object plane.
11 and a positive meniscus lens L 12 with a convex surface facing the object surface.
And a negative meniscus lens L 13 having a convex surface facing the object side. The plane reflecting mirror M 3 is a positive meniscus lens L 12
It is disposed between the negative meniscus lens L 13 with.
【0035】第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1 と
第1凹面反射鏡M1 との間に配置され、第1凹面反射鏡
M1 側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL21からな
る。ここで、第1レンズ群G1 は、主に、歪曲収差の補
正と、テレセントリック性の維持とを行なっている。第
2レンズ群G2 は、第1凹面反射鏡M1 と第2凹面反射
鏡M2 で発生する高次のコマ収差を補正している。次
に、第1凹面反射鏡M 1 にて反射された光束は、再び第
2レンズ群G2 を通って、その後第3レンズ群G3 を通
過した後に縮小された1次像I1 が形成される。Second lens group G2Is the first lens group G1When
First concave mirror M1Is disposed between the first concave reflecting mirror
M1Negative meniscus lens L with convex surface facing sidetwenty oneEmpty
It Here, the first lens group G1Mainly compensates for distortion.
Positive and maintaining telecentricity. First
2 lens group G2Is the first concave reflecting mirror M1And the second concave reflection
Mirror M2It corrects the higher-order coma aberration that occurs in. Next
And the first concave mirror M 1The light flux reflected at
2 lens group G2Through the third lens group G3Through
Primary image I reduced after passing1Is formed.
【0036】第3レンズ群G3 は、第1 凹面反射鏡側に
凸面を向けた正のメニスカスレンズL31と、1次像I1
側に凹面を向けた負のほぼ平凹レンズL32と、1次像I
1 側に凸面を向けた弱い屈折力の正のメニスカスレンズ
L33とからなる。この第3レンズ群G3 は、歪曲収差、
像面湾曲の補正及びフィールドレンズの作用を果たして
いる。The third lens group G 3 includes a positive meniscus lens L 31 having a convex surface facing the first concave reflecting mirror side and a primary image I 1
Negative substantially plano-concave lens L 32 having a concave surface directed to the side and the primary image I
It is composed of a positive meniscus lens L 33 having a weak refractive power and having a convex surface facing the 1st side. The third lens group G 3 has a distortion aberration,
It serves to correct field curvature and act as a field lens.
【0037】そして、第3レンズ群G3 から射出した光
束は、平面反射鏡M4 にて光路が屈曲された後に第2凹
面反射鏡M2 にて反射される。さらに、正の屈折力を持
つ第4レンズ群G4 に入射する。第4レンズ群G4 は、
光線の入射側から順に、両凸レンズL41と、両凹レンズ
L42と、第2凹面反射鏡M2 側に凸面を向けた正のメニ
スカスレンズL43と、両凹レンズL44と、両凸レンズL
45と、第2凹面反射鏡側に凸面を向けた負のメニスカス
レンズL46と、第2凹面反射鏡側に凸面を向けた正のメ
ニスカスレンズL47とで構成されており、1次像I1 よ
りも縮小倍率のかかった2次像I2 を形成する。このと
き、第1レンズ群G1 の負のメニスカスレンズL13及び
平面反射鏡M3 と、第3レンズ群G3 の正のメニスカス
レンズL 31及び負のほぼ平凹レンズL32とは互いに他方
の光路を遮らないためにレンズの一部を使用する形状と
なる。The third lens group G3Light emitted from
The bundle is a plane mirror MFourSecond concave after the optical path is bent at
Surface reflector M2Is reflected at. Furthermore, it has a positive refractive power
4th lens group GFourIncident on. Fourth lens group GFourIs
Biconvex lens L in order from the incident side of the light beam41And a biconcave lens
L42And the second concave reflecting mirror M2Positive menis with convex side
Scus lens L43And a biconcave lens L44And a biconvex lens L
45And a negative meniscus with the convex surface facing the second concave reflecting mirror side.
Lens L46And a positive lens with the convex surface facing the second concave reflecting mirror side.
Varnish lens L47And the primary image I1Yo
Secondary image I with a reduction ratio2To form This and
First lens group G1Negative meniscus lens L13as well as
Flat mirror M3And the third lens group G3The positive meniscus
Lens L 31And negative plano-concave lens L32And the other on the other
With a shape that uses a part of the lens so as not to block the optical path of
Become.
【0038】この第3実施例は、全体として縮小倍率+
0.25、すなわち4分の1の縮小倍率を有し、ウエハ
上で光軸を中心とする半径20mmの輪帯状の視野にて
開口数(N.A.)0.45を達成している。さらに、照明
に使用する光源の中心波長とその広がりは、λ=217
±4nmである。。以下の表3に上記第3実施例の諸元
を示す。In the third embodiment, the overall reduction ratio is +
It has a reduction ratio of 0.25, that is, a quarter, and achieves a numerical aperture (NA) of 0.45 in a ring-shaped field of view with a radius of 20 mm centered on the optical axis on the wafer. Furthermore, the central wavelength of the light source used for illumination and its spread are λ = 217
± 4 nm. . Table 3 below shows specifications of the third embodiment.
【0039】表中、凹面反射鏡での反射により屈折率及
び面間隔の符号が反転するものとする。また、硝材の屈
折率は、中心波長(217nm)に於ける屈折率を示し
ている。なお、光路屈曲用の平面反射鏡M3、M4の位置
は、光学設計上において本質的ではないため除いてあ
る。In the table, it is assumed that the signs of the refractive index and the surface spacing are reversed by the reflection from the concave reflecting mirror. The refractive index of the glass material indicates the refractive index at the center wavelength (217 nm). The positions of the plane reflecting mirrors M 3 and M 4 for bending the optical path are omitted because they are not essential in the optical design.
【0040】[0040]
【表3】 〔第3実施例の諸元〕 No. 曲率半径 面間隔 屈折率 (物体面) 183.527 1.0000 1 ∞ 37.138 1.53126 (石英) L11 2 -339.043 0.500 1.0000 3 256.545 17.073 1.53126 (石英) L12 4 429.175 155.427 1.0000 5 314.370 15.000 1.53126 (石英) L13 6 154.417 504.109 1.0000 7 -236.577 20.000 1.48295 (蛍石) L21 8 -369.351 266.233 1.0000 9 -799.568 -266.233 -1.0000 M1 1 0 -369.351 -20.000 -1.48295 (蛍石) L21 11 -236.577 -491.460 -1.0000 12 -216.826 -35.000 -1.53126 (石英) L31 13 -536.198 -34.164 -1.0000 14 -1123.930 -15.000 -1.48295 (蛍石) L32 15 -199.354 -199.805 -1.0000 16 1488.012 -21.214 -1.53126 (石英) L33 17 1000.000 -880.000 -1.0000 18 1143.371 802.383 1.0000 M2 19 222.215 22.128 1.48295 (蛍石) L41 20 -929.491 0.500 1.0000 21 -1000.000 7.500 1.53126 (石英) L42 22 1221.490 0.500 1.0000 23 116.974 36.073 1.48295 (蛍石) L43 24 1474.680 7.516 1.0000 25 -407.993 19.063 1.53126 (石英) L44 26 852.730 0.782 1.0000 27 1302.010 19.232 1.48295 (蛍石) L45 28 -376.270 0.500 1.0000 29 145.377 45.000 1.53126 (石英) L46 30 66.088 1.158 1.0000 31 71.786 40.000 1.48295 (蛍石) L47 32 2939.734 15.769 1.0000 《条件対応値》 βM1=−0.988 βM2=−2.008 βG4=0.142 上記第3実施例の結像性能を示すためのコマ収差を図6
に示す。この収差図は、輪帯状視野の中心におけるメリ
ジオナル方向とサジタル方向とのコマ収差を示す。21
3nmにおけるコマ収差を破線、217nmにおけるコ
マ収差を実線、221nmにおけるコマ収差を点線で表
す。図6より第3実施例による反射屈折縮小投影光学系
はこの範囲に於いて収差の補正が行なわれ、優れた結像
性能を有していることがわかる。[Table 3] [Specifications of the third embodiment] No. Radius of curvature Surface spacing Refractive index (object surface) 183.527 1.0000 1 ∞ 37.138 1.53126 (quartz) L 11 2 -339.043 0.500 1.0000 3 256.545 17.073 1.53126 (quartz) L 12 4 429.175 155.427 1.0000 5 314.370 15.000 1.53126 (Quartz) L 13 6 154.417 504.109 1.0000 7 -236.577 20.000 1.48295 (Fluorite) L 21 8 -369.351 266.233 1.0000 9 -799.568 -266.233 -1.0000 M 1 1 0 -369.351 -20.000 -1.48295 (Fluorite) L 21 11 -236.577 -491.460 -1.0000 12 -216.826 -35.000 -1.53126 (Quartz) L 31 13 -536.198 -34.164 -1.0000 14 -1123.930 -15.000 -1.48295 (Fluorite) L 32 15 -199.354 -199.805 -1.0000 16 1488.012 -21.214 -1.53126 (quartz) L 33 17 1000.000 -880.000 -1.0000 18 1143.371 802.383 1.0000 M 2 19 222.215 22.128 1.48295 (fluorite) L 41 20 -929.491 0.500 1.0000 21 -1000.000 7.500 1.53126 (quartz) L 42 22 1221.490 0.500 1.0000 23 116.974 36.073 1.48295 (fluorite) L 43 24 1474.680 7.516 1.0000 25 -407.993 19.06 3 1.53126 (quartz) L 44 26 852.730 0.782 1.0000 27 1302.010 19.232 1.48295 (fluorite) L 45 28 -376.270 0.500 1.0000 29 145.377 45.000 1.53126 (quartz) L 46 30 66.088 1.158 1.0000 31 71.786 40.000 1.48295 (fluorite) L 47 32 2939.734 15.769 1.0000 << Corresponding value >> β M1 = −0.988 β M2 = −2.008 β G4 = 0.142 The coma aberration for showing the image forming performance of the third embodiment is shown in FIG.
Shown in This aberration diagram shows coma aberrations in the meridional direction and the sagittal direction at the center of the annular visual field. 21
A coma aberration at 3 nm is shown by a broken line, a coma aberration at 217 nm is shown by a solid line, and a coma aberration at 221 nm is shown by a dotted line. It can be seen from FIG. 6 that the catadioptric reduction projection optical system according to the third example has aberrations corrected in this range and has excellent image forming performance.
【0041】[0041]
【発明の効果】上述のごとく、本発明において比較的簡
単な構成でありながら、広帯域に色収差を補正しつつ、
半導体製造用の光学系として優れた結像性能を有すると
共に、大きな開口数を有する反射屈折縮小投影光学系を
得ることができる。As described above, while the present invention has a relatively simple structure, it corrects chromatic aberration in a wide band,
It is possible to obtain a catadioptric reduction projection optical system which has excellent imaging performance as an optical system for semiconductor manufacturing and has a large numerical aperture.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明による反射屈折縮小投影光学系の第1実
施例の構成を示す光路図。FIG. 1 is an optical path diagram showing the configuration of a first embodiment of a catadioptric reduction projection optical system according to the present invention.
【図2】第1実施例のコマ収差図。FIG. 2 is a coma aberration diagram of the first embodiment.
【図3】本発明による反射屈折縮小投影光学系の第2実
施例の構成を示す光路図。FIG. 3 is an optical path diagram showing a configuration of a second embodiment of a catadioptric reduction projection optical system according to the present invention.
【図4】第2実施例のコマ収差図。FIG. 4 is a coma aberration diagram of the second embodiment.
【図5】本発明による反射屈折縮小投影光学系の第3実
施例の構成を示す光路図。FIG. 5 is an optical path diagram showing the configuration of a third embodiment of a catadioptric reduction projection optical system according to the present invention.
【図6】第3実施例のコマ収差図。FIG. 6 is a coma aberration diagram of the third embodiment.
M1・・・第1凹面反射鏡 M2・・・第2凹面反射鏡 M3・・・平面反射鏡 M4・・・平面反射鏡 G1・・・第1レンズ群 G2・・・第2レンズ群 G3・・・第3レンズ群 G4・・・第4レンズ群 M1 ... 1st concave reflecting mirror M2 ... 2nd concave reflecting mirror M3 ... Planar reflecting mirror M4 ... Planar reflecting mirror G1 ... 1st lens group G2 ... 2nd lens group G3 ... .... Third lens group G4 ... fourth lens group
Claims (4)
と、前記1次像からの光に基づいて物体の2次像を形成
する第2部分光学系とを有する反射屈折縮小投影光学系
において、 前記第1部分光学系は、光の入射側から順に、正の屈折
力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2
と、第1凹面反射鏡M1とを有し、 前記第2部分光学系は、第2凹面反射鏡M2と、正の屈
折力の第4レンズ群G4とを有し、 前記第1凹面反射鏡M1と前記第2凹面反射鏡M2との間
の光路中には、正または負の屈折力を有する第3レンズ
群G3 が配置され、 前記第1乃至第4レンズ群は、石英ガラスと蛍石のうち
少なくとも一方から構成され、 前記第1凹面反射鏡M1の倍率をβM1、前記第2凹面反
射鏡M2の倍率をβM2とするとき、 −1.0<βM1<−0.7 −2.5<βM2<−1.2 の条件を満足することを特徴とする反射屈折縮小投影光
学系。1. A catadioptric reduction projection having a first partial optical system for forming a primary image of an object and a second partial optical system for forming a secondary image of the object based on light from the primary image. In the optical system, the first partial optical system includes, in order from the light incident side, a first lens group G 1 having a positive refractive power and a second lens group G 2 having a negative refractive power.
And a first concave reflecting mirror M 1 and the second partial optical system has a second concave reflecting mirror M 2 and a fourth lens group G 4 having a positive refractive power, A third lens group G 3 having a positive or negative refractive power is arranged in the optical path between the concave reflecting mirror M 1 and the second concave reflecting mirror M 2, and the first to fourth lens groups are , Quartz glass and / or fluorite. When the magnification of the first concave reflecting mirror M 1 is β M1 and the magnification of the second concave reflecting mirror M 2 is β M2 , −1.0 < A catadioptric reduction projection optical system which satisfies the condition of β M1 <−0.7 −2.5 <β M2 <−1.2.
とき、 0.05<βG4<0.3 の条件を満足することを特徴とする請求項1記載の反射
屈折縮小投影光学系。2. The catadioptric reduction projection according to claim 1, wherein the condition of 0.05 <β G4 <0.3 is satisfied when the magnification of the fourth lens group G 4 is β M4. Optical system.
も1枚以上の石英ガラスから成る正レンズと、少なくと
も1枚以上の螢石から成る負レンズとを有し、前記第4
レンズ群G4 において、少なくとも2枚以上の蛍石から
成る正レンズと、少なくとも1枚以上の石英ガラスから
成る負レンズとを有することを特徴とする請求項1また
は2記載の反射屈折縮小投影光学系。3. The third lens group G 3 has at least one positive lens made of quartz glass and at least one negative lens made of fluorite.
3. The catadioptric reduction projection optical system according to claim 1, wherein the lens group G 4 has at least two positive lenses made of fluorite and at least one negative lens made of quartz glass. system.
単レンズで構成され、該単レンズの硝材が蛍石であるこ
とを特徴とする請求項1及至3記載の反射屈折縮小投影
光学系。4. The catadioptric reduction according to claim 1, wherein the second lens group G 2 is composed of a single lens having a negative refractive power, and the glass material of the single lens is fluorite. Projection optics.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6155799A JPH0821955A (en) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | Catadioptric reduction projection optical system |
| US08/456,624 US5668673A (en) | 1991-08-05 | 1995-06-01 | Catadioptric reduction projection optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6155799A JPH0821955A (en) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | Catadioptric reduction projection optical system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0821955A true JPH0821955A (en) | 1996-01-23 |
Family
ID=15613702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6155799A Pending JPH0821955A (en) | 1991-08-05 | 1994-07-07 | Catadioptric reduction projection optical system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821955A (en) |
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