JPS6039205B2 - 反射光学系 - Google Patents
反射光学系Info
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- JPS6039205B2 JPS6039205B2 JP50082115A JP8211575A JPS6039205B2 JP S6039205 B2 JPS6039205 B2 JP S6039205B2 JP 50082115 A JP50082115 A JP 50082115A JP 8211575 A JP8211575 A JP 8211575A JP S6039205 B2 JPS6039205 B2 JP S6039205B2
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- Japan
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- mirror
- concave mirror
- convex
- curvature
- convex mirror
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- 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
- G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
- G02B17/06—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
- G02B17/0605—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using two curved mirrors
- G02B17/0615—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using two curved mirrors off-axis or unobscured systems in wich all of the mirrors share a common axis of rotational symmetry
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は反射光学系に関し、ことに像の精密な投影を行
う場合に通した光学系に関する。
う場合に通した光学系に関する。
そして更には反射系を構成する凹面鏡の曲率中心と凸面
鏡の曲率中心をずらすことで、結像性能が良好な領域を
拡大するものである。従来より、例えば集積回路を製造
する際には、その回路パターンをウェーハ上に焼付ける
工程が必須である。そしてこれまで広く使用されてきた
コンタクト法の代わりとして、ノンコンタクト法、レン
ズによるプロジェクション法そしてミラーによるプロジ
ェクション法などが次々に登場してきた。これらの方法
はコンタクト法ほどの鱗像力は得られないものの、コン
タクト法では最も大きな欠点であるマスクとウェーハの
接触による損傷からフリーであるため、大量生産に向い
た長所を有している。
鏡の曲率中心をずらすことで、結像性能が良好な領域を
拡大するものである。従来より、例えば集積回路を製造
する際には、その回路パターンをウェーハ上に焼付ける
工程が必須である。そしてこれまで広く使用されてきた
コンタクト法の代わりとして、ノンコンタクト法、レン
ズによるプロジェクション法そしてミラーによるプロジ
ェクション法などが次々に登場してきた。これらの方法
はコンタクト法ほどの鱗像力は得られないものの、コン
タクト法では最も大きな欠点であるマスクとウェーハの
接触による損傷からフリーであるため、大量生産に向い
た長所を有している。
そして、これ等の方法の内、近年種山ＳＩ用のプロジェ
クション法として、ミラーによるプロジェクション法が
脚光をあびつつある。従来、凹面反射鏡と凸面反射鏡と
から成る二つの反射鏡を、それ等の光軸を合致させると
共に、それ等の鏡面を対向させる様に配した反射光学系
としては、米国特許第３１９０１７１号が知られている
。
クション法として、ミラーによるプロジェクション法が
脚光をあびつつある。従来、凹面反射鏡と凸面反射鏡と
から成る二つの反射鏡を、それ等の光軸を合致させると
共に、それ等の鏡面を対向させる様に配した反射光学系
としては、米国特許第３１９０１７１号が知られている
。
該米国特許は、例えばパイロット訓練用のランディング
シュミレーターの如き観察システムに関するもので、観
察されるべき物体から凹面鏡に入射する光東は、凸面鏡
上に一旦結像した後に、再度凹面鏡で反射され平行光と
なって観察者に向う。そして、物体が光学系に対して無
限の位置に存する場合は、凹面鏡と凸面鏡は同Ｄの状態
にあり、物体が光学系に対して所定の距離内に入れば前
記凹面鏡の一部、即ち、物体からの光東を受ける凹面鏡
の部分が同０の状態から凸面鏡に対して離れる方向に移
動することにより、常に凸面鏡上に物体の像を結ぶこと
が開示されている。この米国特許に示される反射光学系
に記されている瞳の結像に着目し、等倍結像で使用する
ミラープロジェクションに適用したものに特関昭４８一
１２０３９号がある。第１図はその原理図であって、凹
球面鏡Ｍ，とそれより半径の小さな凸球面鏡Ｍ２がその
曲率中心が一致する如く配置され、物体光はこの２つの
鏡面間で３回反射した後、結像する。
シュミレーターの如き観察システムに関するもので、観
察されるべき物体から凹面鏡に入射する光東は、凸面鏡
上に一旦結像した後に、再度凹面鏡で反射され平行光と
なって観察者に向う。そして、物体が光学系に対して無
限の位置に存する場合は、凹面鏡と凸面鏡は同Ｄの状態
にあり、物体が光学系に対して所定の距離内に入れば前
記凹面鏡の一部、即ち、物体からの光東を受ける凹面鏡
の部分が同０の状態から凸面鏡に対して離れる方向に移
動することにより、常に凸面鏡上に物体の像を結ぶこと
が開示されている。この米国特許に示される反射光学系
に記されている瞳の結像に着目し、等倍結像で使用する
ミラープロジェクションに適用したものに特関昭４８一
１２０３９号がある。第１図はその原理図であって、凹
球面鏡Ｍ，とそれより半径の小さな凸球面鏡Ｍ２がその
曲率中心が一致する如く配置され、物体光はこの２つの
鏡面間で３回反射した後、結像する。
この光学系の構成及び光東の反射状態は上記米国特許と
同じであるが、結像作用は等倍であって、物体面と嫁面
は２つの鏡の中心点○を含み且つ光軸に垂直な平面内に
ある点が大きく異なっているところである。またこの系
の絞りの役目は凸面鏡自体が果している。そして第１図
に図示した系の収差的特徴は次の通りである。
同じであるが、結像作用は等倍であって、物体面と嫁面
は２つの鏡の中心点○を含み且つ光軸に垂直な平面内に
ある点が大きく異なっているところである。またこの系
の絞りの役目は凸面鏡自体が果している。そして第１図
に図示した系の収差的特徴は次の通りである。
まず第１に、この系が同０球であるため球面収差がない
事があげられ、この様子は第２図に示す。実際には軸上
の点を発した光線は凸面鏡によってケラれてしまうため
使用できないが、球の中心を出た光線は簡単な反射法則
からわかる様に完全に元来た道をたどることになる。従
って球面収差は発生しない。また第２に、絞り作用をし
ている凹面球に関して対称である為、非対称性収差であ
るコマ収差及び歪曲収差が発生しない。
事があげられ、この様子は第２図に示す。実際には軸上
の点を発した光線は凸面鏡によってケラれてしまうため
使用できないが、球の中心を出た光線は簡単な反射法則
からわかる様に完全に元来た道をたどることになる。従
って球面収差は発生しない。また第２に、絞り作用をし
ている凹面球に関して対称である為、非対称性収差であ
るコマ収差及び歪曲収差が発生しない。
従ってザィデルの五収差のうち球面収差及びコマ収差、
歪曲収差はその構成上から必然的に補正されているので
、像面費曲と非点収差のみを考えれば良い事になる。し
かしながら塚面轡曲と非点収差は、光学系が簡単な構成
である為に却って単純に補正できないが、凹面鏡の半径
Ｒと凸面鏡の半径ｒを適切に選ぶことにより、ある特定
の像高ｈ‘こ対してだけは収差を良好にすることが可能
である。即ち凸面鏡の半径ｒを ｒ＝Ｒ２２ゾＲ２一ｈ２ とする事で、像点ｈに於ける非点隔差は零となる。
歪曲収差はその構成上から必然的に補正されているので
、像面費曲と非点収差のみを考えれば良い事になる。し
かしながら塚面轡曲と非点収差は、光学系が簡単な構成
である為に却って単純に補正できないが、凹面鏡の半径
Ｒと凸面鏡の半径ｒを適切に選ぶことにより、ある特定
の像高ｈ‘こ対してだけは収差を良好にすることが可能
である。即ち凸面鏡の半径ｒを ｒ＝Ｒ２２ゾＲ２一ｈ２ とする事で、像点ｈに於ける非点隔差は零となる。
この時の非点収差の曲線を第３図に図示する。
同じ系である為、サジタル像面は完全に無収差になる。
その理由は第１図に於て、Ａ，Ａ′軸を中心に回転した
場合も、この系は回転対称であるから、どこも常に同じ
断面形状となり、その新しい断面に於けるＰ，，Ｑ，，
Ｑ２，Ｑ３，Ｐ２という光路が実は第１図の系のサジタ
ル光東になる為である。そして同心系のもつもう一つの
メリットは、前述の理由から通常レンズ系では問題にな
るサジタルのハローを全く除去できるという事があげら
れる。従ってこの光学系の性能はメリディオナル面の挙
動のみによって定まるといって良いわけである。
その理由は第１図に於て、Ａ，Ａ′軸を中心に回転した
場合も、この系は回転対称であるから、どこも常に同じ
断面形状となり、その新しい断面に於けるＰ，，Ｑ，，
Ｑ２，Ｑ３，Ｐ２という光路が実は第１図の系のサジタ
ル光東になる為である。そして同心系のもつもう一つの
メリットは、前述の理由から通常レンズ系では問題にな
るサジタルのハローを全く除去できるという事があげら
れる。従ってこの光学系の性能はメリディオナル面の挙
動のみによって定まるといって良いわけである。
しかし収差的に見て、性能が良いのはｈ付近のみである
為、この系では露光時にはｈ付近をカバーする円環の一
部をなすスリットを置くかｈの位置にスリット像を投影
して良好な像のみを選択的に用いる必要があり、スリッ
ト幅に比べて大きな物体を撮影するには共役関係のスリ
ット上を物体とフィルム面を同期して動かし、画面全体
を走査することで達成する。その際、スリット幅の寸法
は補正された像面ｈに於るメリディオナル像面の傾きか
ら換算される値で、系の絶対的な大きさではなく凹面鏡
の半径Ｒと像高ｈのＨｈ′Ｒで定まる。ｈ／Ｒの値が４
・さし、程メリディオナル像面の傾きは小さい。像面の
ずれ量は結局デフオーカスに対応するから、所定の解像
力を満たすにはどれだけのデフオーカスが許容されるか
を換算すれば、そのデフオーカス量に対応するスリット
幅を求めることができる。第３図にその様子を示すが、
許容デフオーカス範囲とメリディオナル像面の傾きとの
関係から使用可能のスリット幅が決定される。又詳しく
は高次収差の影響の為に補正像点においても波面収差が
残存し、許容デフオーカス量は補正像点に対して非対称
となるが、スリット幅の決定には像面の傾きが問題とな
る。そしてｈ／Ｒが小さい程後面の傾きが小さいのであ
るから、ｈは光東がケラれない範囲で、出来るだけ小さ
い値である事が望ましい。従釆の、凹面鏡と凸面鏡を両
鏡面が対向する様に設け、物体を発した光東が凹面鏡で
反射し、次いで凸面鏡で反射した後、再度凹面鏡で反射
する反射投影光学系では良好な結像領域が一にメリディ
オナル面の懐きに依存する為、スリット幅が可成り狭く
ならざるを得ない。本発明の目的は、上述した光学系と
は異なり、スリット幅則ち結像性能が良好な領域が拡大
されたミラープロジェクション用の反射光学系を提供す
ることにある。本発明は、上述した特関昭４８−１２０
３９号に示される光学系が、上記米国特許に示される光
学系を、同Ｄを保持することを前提として等倍結像のミ
ラープロジェクション系に改良したことに対して、本願
は上記米国特許に示される光学系を、非同心とすること
を前提にして改良することにより、従来のミラープロジ
ェクションに比して、遥かに優れた効果を有する等倍結
像の反射光学系を得たものである。
為、この系では露光時にはｈ付近をカバーする円環の一
部をなすスリットを置くかｈの位置にスリット像を投影
して良好な像のみを選択的に用いる必要があり、スリッ
ト幅に比べて大きな物体を撮影するには共役関係のスリ
ット上を物体とフィルム面を同期して動かし、画面全体
を走査することで達成する。その際、スリット幅の寸法
は補正された像面ｈに於るメリディオナル像面の傾きか
ら換算される値で、系の絶対的な大きさではなく凹面鏡
の半径Ｒと像高ｈのＨｈ′Ｒで定まる。ｈ／Ｒの値が４
・さし、程メリディオナル像面の傾きは小さい。像面の
ずれ量は結局デフオーカスに対応するから、所定の解像
力を満たすにはどれだけのデフオーカスが許容されるか
を換算すれば、そのデフオーカス量に対応するスリット
幅を求めることができる。第３図にその様子を示すが、
許容デフオーカス範囲とメリディオナル像面の傾きとの
関係から使用可能のスリット幅が決定される。又詳しく
は高次収差の影響の為に補正像点においても波面収差が
残存し、許容デフオーカス量は補正像点に対して非対称
となるが、スリット幅の決定には像面の傾きが問題とな
る。そしてｈ／Ｒが小さい程後面の傾きが小さいのであ
るから、ｈは光東がケラれない範囲で、出来るだけ小さ
い値である事が望ましい。従釆の、凹面鏡と凸面鏡を両
鏡面が対向する様に設け、物体を発した光東が凹面鏡で
反射し、次いで凸面鏡で反射した後、再度凹面鏡で反射
する反射投影光学系では良好な結像領域が一にメリディ
オナル面の懐きに依存する為、スリット幅が可成り狭く
ならざるを得ない。本発明の目的は、上述した光学系と
は異なり、スリット幅則ち結像性能が良好な領域が拡大
されたミラープロジェクション用の反射光学系を提供す
ることにある。本発明は、上述した特関昭４８−１２０
３９号に示される光学系が、上記米国特許に示される光
学系を、同Ｄを保持することを前提として等倍結像のミ
ラープロジェクション系に改良したことに対して、本願
は上記米国特許に示される光学系を、非同心とすること
を前提にして改良することにより、従来のミラープロジ
ェクションに比して、遥かに優れた効果を有する等倍結
像の反射光学系を得たものである。
即ち、本発明は、補正像高ｈの近傍に於るサジタル像面
の傾きの絶対値とメリディオナル像面の傾きの絶対値と
をほぼ同じ値に近づける為に凹面鏡の球心より凸面鏡の
球心が凹面鏡方向に変位しているべく凸面鏡の配置を同
Ｄの位置からずらした構成をとる。
の傾きの絶対値とメリディオナル像面の傾きの絶対値と
をほぼ同じ値に近づける為に凹面鏡の球心より凸面鏡の
球心が凹面鏡方向に変位しているべく凸面鏡の配置を同
Ｄの位置からずらした構成をとる。
２つの球面鏡の同Ｄ関係をわざと所定の量だけずらすこ
とでメリデイオナル像面の懐きは緩かに（縦軸に平行に
近づく）なるが、同心関係を崩すのであるから最早球面
収差やサジタル像面に関する有利な条件は存在しなくな
る。
とでメリデイオナル像面の懐きは緩かに（縦軸に平行に
近づく）なるが、同心関係を崩すのであるから最早球面
収差やサジタル像面に関する有利な条件は存在しなくな
る。
しかしながら完全対称型という性質は残るので、コマ収
差と歪曲収差は依然として補正されている。尚、実施例
による同じ関係の崩れにもとすく球面収差の発生は実用
上無視できる程度に４・さし、事が確認された。一方、
サジタル像面の示す挙動とメリディオナル像面の示す挙
動の間には相関関係がある事が収差論より知られている
が、本発明では像高ｈ近傍に於るメリディオナル像面の
傾きを変動させるべくサジタル像面を動かす為には、一
方法として両方の鏡面間の光軸上の距離であるＲ−Ｒ２
／（２ィ詞亡Ｆ）は保ったまま、凸面鏡の半径ｒをＲ２
／２ゾ毎亡門に等しい長さから変えて、凹面鏡の曲率中
心と凸面鏡の曲率中心とをずらしている。
差と歪曲収差は依然として補正されている。尚、実施例
による同じ関係の崩れにもとすく球面収差の発生は実用
上無視できる程度に４・さし、事が確認された。一方、
サジタル像面の示す挙動とメリディオナル像面の示す挙
動の間には相関関係がある事が収差論より知られている
が、本発明では像高ｈ近傍に於るメリディオナル像面の
傾きを変動させるべくサジタル像面を動かす為には、一
方法として両方の鏡面間の光軸上の距離であるＲ−Ｒ２
／（２ィ詞亡Ｆ）は保ったまま、凸面鏡の半径ｒをＲ２
／２ゾ毎亡門に等しい長さから変えて、凹面鏡の曲率中
心と凸面鏡の曲率中心とをずらしている。
即ち、補正像高をｈとした時に高さｈで光軸に平行な光
線が凹面鏡で反射した後、光軸を切る点に凸面鏡を記す
ると、凹面鏡と凸面鏡の光軸上の間隔１は、Ｒ２ １＝Ｒ−友浦亡Ｆ……‘１｝ で示されるが、本発明では同じ関係が崩れているので、
非点隔差が０になる隊商は実際にはｈから微小量ずれる
。
線が凹面鏡で反射した後、光軸を切る点に凸面鏡を記す
ると、凹面鏡と凸面鏡の光軸上の間隔１は、Ｒ２ １＝Ｒ−友浦亡Ｆ……‘１｝ で示されるが、本発明では同じ関係が崩れているので、
非点隔差が０になる隊商は実際にはｈから微小量ずれる
。
又、同心関係の崩れによる諸収差の発生は量としてはご
く微４・である事が、数値例で解明された為、非点収差
の収差カーブで、像高ｈ付近の像面の傾きを主に考慮す
れば良く、他の収差は殆ど注意を拡わなくとも良い。更
に、本発明では、嫁面の傾きを、メリディオナルとサジ
タルの結像でバランスを取っているものであるが、この
像面の傾きのバランスを補正させる変化は、メリデイオ
ナルとサジタルの波面収差をバランスさせる変化と同一
であり、しかもその補正を最適化した系では、波面収差
の最大値が上述した特開昭４８一１２０３ｙ戦こ示され
る系の波面収差に比して、１桁小さくなる。従って、こ
の結果、本願の系は従来の系に比して、より大口径化が
可能であり、又更に副次的効果としてテレセントリック
性も優れているものである。第４図は、本発明の一実施
例を示す図で、図中Ｎ舷ま凹面鏡であり、半径はＲ、中
心が０ａである。
く微４・である事が、数値例で解明された為、非点収差
の収差カーブで、像高ｈ付近の像面の傾きを主に考慮す
れば良く、他の収差は殆ど注意を拡わなくとも良い。更
に、本発明では、嫁面の傾きを、メリディオナルとサジ
タルの結像でバランスを取っているものであるが、この
像面の傾きのバランスを補正させる変化は、メリデイオ
ナルとサジタルの波面収差をバランスさせる変化と同一
であり、しかもその補正を最適化した系では、波面収差
の最大値が上述した特開昭４８一１２０３ｙ戦こ示され
る系の波面収差に比して、１桁小さくなる。従って、こ
の結果、本願の系は従来の系に比して、より大口径化が
可能であり、又更に副次的効果としてテレセントリック
性も優れているものである。第４図は、本発明の一実施
例を示す図で、図中Ｎ舷ま凹面鏡であり、半径はＲ、中
心が０ａである。
又Ｍ肋ま凸面鏡であり、半径はｒ、中心が○ｂである。
２つの中心間距離を△、物点及び像点を含む平面と凹面
鏡の頂点との間隔をＳとする。
２つの中心間距離を△、物点及び像点を含む平面と凹面
鏡の頂点との間隔をＳとする。
尚、物点と像点の関係はこの系に関して等倍の共役関係
を満たせば良く、物点と像点を同一平面上に配さなくと
も良い。以下に前述の間隔１の値をほぼ保った時の、凸
面鏡の半径ｒと距離△について説明する。種々の検討の
結果、２つの鏡の中心をずらした場合に補正像高即ち非
点隔差が零になる像高ｈ‘こ於て、メリデイオナル像面
とサジタル像面の傾きの絶対値を等しくする（本発明の
方法に従えば、サジタル像面とメリディオナル像面の交
角がほぼ一定に保たれたままサジタル像面が屈曲する）
には凸面鏡の半径は凹面鏡の半径の半分にすると良いこ
とが判った。
を満たせば良く、物点と像点を同一平面上に配さなくと
も良い。以下に前述の間隔１の値をほぼ保った時の、凸
面鏡の半径ｒと距離△について説明する。種々の検討の
結果、２つの鏡の中心をずらした場合に補正像高即ち非
点隔差が零になる像高ｈ‘こ於て、メリデイオナル像面
とサジタル像面の傾きの絶対値を等しくする（本発明の
方法に従えば、サジタル像面とメリディオナル像面の交
角がほぼ一定に保たれたままサジタル像面が屈曲する）
には凸面鏡の半径は凹面鏡の半径の半分にすると良いこ
とが判った。
即ち凸面鏡の半径ｒをＲ／２として、凹面鏡と凸面鏡の
中心の間隔を調整する事により、所望のｈの於ける収差
を最も都合良く補正する事が可能である。そして凹面鏡
Ｍａと中心０ａの間に凸面鏡の中心○ｂがくる様に凸面
鏡Ｍｂを配置し、点。
中心の間隔を調整する事により、所望のｈの於ける収差
を最も都合良く補正する事が可能である。そして凹面鏡
Ｍａと中心０ａの間に凸面鏡の中心○ｂがくる様に凸面
鏡Ｍｂを配置し、点。
（フ毒三声−Ｒ〉≦△＜フ毒隼声−Ｒを満すのが良い。
この式の上限を越えれば、今度は逆にサジタル像面の縦
髄に対する傾きが大きくなり過ぎて、サジタル像面を曲
げた効果がなくなり、下限より小さくなればスリット幅
をあまり拡大できなくなるので同心関係を崩した意味を
失う。又半径ｒはほぼＲ／２の時に最良の性能を示すこ
とは述べたが、光学系の配置に収差の問題が関係する為
、単純にはその条件を決定できない。しかしながら像・
性能の良好な領域を拡大する為には以下を満足している
事が望ましい。Ｒ２ Ｒ−胴≦ｒ≦塩 実施例のうちの好ましい数値例として、凹面鏡の半径を
６００側とすると、メリディオナル像面とサジタル像面
の傾きの絶対値を等しくするには凸面鏡の半径を３００
肌とすれば良い。
髄に対する傾きが大きくなり過ぎて、サジタル像面を曲
げた効果がなくなり、下限より小さくなればスリット幅
をあまり拡大できなくなるので同心関係を崩した意味を
失う。又半径ｒはほぼＲ／２の時に最良の性能を示すこ
とは述べたが、光学系の配置に収差の問題が関係する為
、単純にはその条件を決定できない。しかしながら像・
性能の良好な領域を拡大する為には以下を満足している
事が望ましい。Ｒ２ Ｒ−胴≦ｒ≦塩 実施例のうちの好ましい数値例として、凹面鏡の半径を
６００側とすると、メリディオナル像面とサジタル像面
の傾きの絶対値を等しくするには凸面鏡の半径を３００
肌とすれば良い。
この条件で種々の補正像高ｈ‘こついて表にしたのが表
１である。表１ この表１では、まず初期値ｈｏを与え、次いで｛１ー式
より１を求めて光学系を構成し、その系について光線追
跡を行って非点隔差が零となる補正像高ｈを求めた。
１である。表１ この表１では、まず初期値ｈｏを与え、次いで｛１ー式
より１を求めて光学系を構成し、その系について光線追
跡を行って非点隔差が零となる補正像高ｈを求めた。
そしてｈｏとｈの差が【１｝式の近似の度合を示してお
り、実際に設計を行う場合に所望のｈで収差を補正する
には予め近似式‘１’力）らのずれを考慮する必要があ
る。又表１からｈ′Ｒが大きくなるほど、嵐○からのず
れ量を大きくする必要があることが判る。第５図は表１
の数値例１についての非点収差図である。
り、実際に設計を行う場合に所望のｈで収差を補正する
には予め近似式‘１’力）らのずれを考慮する必要があ
る。又表１からｈ′Ｒが大きくなるほど、嵐○からのず
れ量を大きくする必要があることが判る。第５図は表１
の数値例１についての非点収差図である。
図から判るようにサジタル像面とメリディオナル像面の
交点付近に於る像面の傾きの絶対値はほぼ等しくなって
おり、一定の許容デフオ−カス範囲に対して使用可能の
スリット幅は拡大される。以上本発明に従えば、スリッ
トの幅は球面鏡の同心関係を保った場合に比べて約２倍
まで大きくすることができる。
交点付近に於る像面の傾きの絶対値はほぼ等しくなって
おり、一定の許容デフオ−カス範囲に対して使用可能の
スリット幅は拡大される。以上本発明に従えば、スリッ
トの幅は球面鏡の同心関係を保った場合に比べて約２倍
まで大きくすることができる。
従って露光時間も従来の半分に短縮されるし、スリット
幅が拡大された事でスリットの機械的位置精度の軽減等
の効果は単にスリット幅が倍になった以上に大きなもの
である。一方、鱗像力を高める為にはＦナンバーを小さ
くする必要があるが、その為には凸面鏡の直径を大きく
しなければならない。しかしながら凸面鏡が大きくても
光東がケラレない為には像高ｈを大きくせねばならず、
仮に同心球からなる光学系で像高ｈが大きくなったとす
るとｈ′ＲはＦナンバーに反比例して大きくなる。収差
の性質上ｈでのメリデイオナル像面の傾きはほぼｈ′Ｒ
の３乗に比例して大きくなるので、Ｆナンバーを小さく
するとスリット幅は極めて小さく制限される。しかしな
がらスリット幅は露光時間或いは製作、位置あわせの為
のアラィメント系の設定等種々の光学的・機械的制限が
伴うので、実用上使用可能な最小スリット幅は定まって
しまう。本発明の教示に従えば、Ｆナンバーを小さくし
て像高ｈ則ちｈ′Ｒを大きくした場合でも、使用可能ス
リット幅を従来の場合の２倍にまでできる為、スリット
幅が実用上の最小値になるのは同Ｄの場合より高いｈ郎
ちより小さなＦナンバーの時である。
幅が拡大された事でスリットの機械的位置精度の軽減等
の効果は単にスリット幅が倍になった以上に大きなもの
である。一方、鱗像力を高める為にはＦナンバーを小さ
くする必要があるが、その為には凸面鏡の直径を大きく
しなければならない。しかしながら凸面鏡が大きくても
光東がケラレない為には像高ｈを大きくせねばならず、
仮に同心球からなる光学系で像高ｈが大きくなったとす
るとｈ′ＲはＦナンバーに反比例して大きくなる。収差
の性質上ｈでのメリデイオナル像面の傾きはほぼｈ′Ｒ
の３乗に比例して大きくなるので、Ｆナンバーを小さく
するとスリット幅は極めて小さく制限される。しかしな
がらスリット幅は露光時間或いは製作、位置あわせの為
のアラィメント系の設定等種々の光学的・機械的制限が
伴うので、実用上使用可能な最小スリット幅は定まって
しまう。本発明の教示に従えば、Ｆナンバーを小さくし
て像高ｈ則ちｈ′Ｒを大きくした場合でも、使用可能ス
リット幅を従来の場合の２倍にまでできる為、スリット
幅が実用上の最小値になるのは同Ｄの場合より高いｈ郎
ちより小さなＦナンバーの時である。
また前述の様にこの時発生する結像光東の残留波面収差
も公知の系より１桁小さい。その為同じＦナンバーなら
より高性能であり、公知の糸と同等の波面収差を発生さ
せるとすればよりＦナンバーを小さくする事が可能であ
る。従ってより高い鱗像力を得る事が可能となる。尚、
本明細書ではこの発明を実際に装置へ適用する場合に実
用化の為に付加する光学手段については、目的から外れ
る為に省いた。又、本発明では光を使った場合で説明し
たが、超音波等であっても適応できる。
も公知の系より１桁小さい。その為同じＦナンバーなら
より高性能であり、公知の糸と同等の波面収差を発生さ
せるとすればよりＦナンバーを小さくする事が可能であ
る。従ってより高い鱗像力を得る事が可能となる。尚、
本明細書ではこの発明を実際に装置へ適用する場合に実
用化の為に付加する光学手段については、目的から外れ
る為に省いた。又、本発明では光を使った場合で説明し
たが、超音波等であっても適応できる。
第１図は公知のミラー・プロジェクション光学系の断面
図で、第２図はこの光学系が球面収差に対する作用を説
明する為の図、第３図は非点収差図である。 第４図は本発明の一実施例を示す断面図で、第５図はこ
の実施例に従う一数値例の非点収差図である。図中で、
Ｍａは凹面鏡、○ａは凹面鏡の曲率中′○、Ｒは凹面鏡
の半径、Ｍ比‘ま凸面鏡、０ｂは凸面鏡の曲率中心、ｒ
は凸面鏡の半径、×は光軸、ｈは補正像高である。 幕、図 第２図 第３図 髪４図 素ぅ図
図で、第２図はこの光学系が球面収差に対する作用を説
明する為の図、第３図は非点収差図である。 第４図は本発明の一実施例を示す断面図で、第５図はこ
の実施例に従う一数値例の非点収差図である。図中で、
Ｍａは凹面鏡、○ａは凹面鏡の曲率中′○、Ｒは凹面鏡
の半径、Ｍ比‘ま凸面鏡、０ｂは凸面鏡の曲率中心、ｒ
は凸面鏡の半径、×は光軸、ｈは補正像高である。 幕、図 第２図 第３図 髪４図 素ぅ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 凹面鏡と凸面鏡とを、各々の光軸が合致し且つその
鏡面が対向する様に設け、該系に入射する光束が凹面鏡
で反射し、次いで凸面鏡で反射した後、再度凹面鏡で反
射し該系から射出する反射光学系に於いて、 前記凸面
鏡の曲率中心の位置は凹面鏡の曲率中心の位置より凹面
鏡側に位置しており、所定の入射高ｈで該系の光軸と平
行に入射する光束が前記凹面鏡で反射された後、凸面鏡
と光軸上で交わる様に凸面鏡を配し、前記凹面鏡の曲率
半径をＲとすると、前記凹面鏡と凸面鏡の各々の曲率中
心位置の間の距離△は、１／（１０）（Ｒ＿２√（Ｒ＿
２−ｈ＿２）−Ｒ）≦△＜（Ｒ＿２√（Ｒ＿２−ｈ＿２
）−Ｒなる関係を満足する事を特徴とする反射光学系。 ２ 凹面鏡と凸面鏡とを、各々の光軸が合致し且つその
鏡面が対向する様に設け、該系に入射する光束が凹面鏡
で反射し、次いで凸面鏡で反射した後、再度凹面鏡で反
射し該系から射出する反射光学系に於いて、 前記凸面
鏡の曲率半径ｒは凹面鏡の曲率半径Ｒの１／２であり、
所定の入射高ｈで該系の光軸と平行に入射する光束が前
記凹面鏡で反射された後凸面鏡と光軸上で交わる様に凸
面鏡と凹面鏡の光軸上の問題ｌをｌ＝Ｒ−（Ｒ＿２）／
（２√（Ｒ＿２−ｈ＿２））とし、凸面鏡の曲率中心の
位置が凹面鏡の曲率中心の位置より凹面鏡側に偏位せし
めた事を特徴とする反射光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50082115A JPS6039205B2 (ja) | 1975-07-02 | 1975-07-02 | 反射光学系 |
| US05/701,946 US4097125A (en) | 1975-07-02 | 1976-07-01 | Image forming optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50082115A JPS6039205B2 (ja) | 1975-07-02 | 1975-07-02 | 反射光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS525544A JPS525544A (en) | 1977-01-17 |
| JPS6039205B2 true JPS6039205B2 (ja) | 1985-09-05 |
Family
ID=13765397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50082115A Expired JPS6039205B2 (ja) | 1975-07-02 | 1975-07-02 | 反射光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4097125A (ja) |
| JP (1) | JPS6039205B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2466786A1 (fr) * | 1979-10-05 | 1981-04-10 | Thomson Csf | Dispositif catadioptre et systeme comportant un tel dispositif |
| JPS5677815A (en) * | 1979-11-28 | 1981-06-26 | Canon Inc | Optical reflection system |
| JPS612124A (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-08 | Canon Inc | 結像光学系 |
| JPS6134941A (ja) * | 1984-07-26 | 1986-02-19 | Canon Inc | 合焦検知装置 |
| JP2603225B2 (ja) * | 1986-07-11 | 1997-04-23 | キヤノン株式会社 | Ｘ線投影露光装置及び半導体製造方法 |
| US4956759A (en) * | 1988-12-30 | 1990-09-11 | North American Philips Corporation | Illumination system for non-imaging reflective collector |
| US5291339A (en) * | 1990-11-30 | 1994-03-01 | Olympus Optical Co., Ltd. | Schwarzschild optical system |
| JP2006078592A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-03-23 | Canon Inc | 投影光学系及びそれを有する露光装置 |
| JP4516475B2 (ja) * | 2005-04-27 | 2010-08-04 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 略球形状の観察窓を有する内視鏡用撮像光学系 |
| DE102005044910B3 (de) * | 2005-09-14 | 2007-03-15 | Jena-Optronik Gmbh | Schiefspiegler-Teleskop mit drei Spiegelflächen |
| US8531750B2 (en) | 2009-02-15 | 2013-09-10 | Kessler Optics & Photonics Solutions, Ltd. | Afocal beam relay |
| US8274720B2 (en) * | 2009-02-15 | 2012-09-25 | Kessler Optics and Photonics Solutions, Ltd. | Concentric afocal beam relay |
| JP6635904B2 (ja) | 2016-10-14 | 2020-01-29 | キヤノン株式会社 | 投影光学系、露光装置及び物品の製造方法 |
| JP7037846B1 (ja) * | 2021-04-26 | 2022-03-17 | 合同会社北海道環境・エネルギー研究所 | 主鏡と位置をオフセットさせた副鏡とを有するオフセット光学システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2684015A (en) * | 1950-04-27 | 1954-07-20 | Polaroid Corp | Reflecting mirror optical objective |
| US3748015A (en) * | 1971-06-21 | 1973-07-24 | Perkin Elmer Corp | Unit power imaging catoptric anastigmat |
-
1975
- 1975-07-02 JP JP50082115A patent/JPS6039205B2/ja not_active Expired
-
1976
- 1976-07-01 US US05/701,946 patent/US4097125A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS525544A (en) | 1977-01-17 |
| US4097125A (en) | 1978-06-27 |
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