JPS61123812A - 反射光学系 - Google Patents

反射光学系

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JPS61123812A
JPS61123812A JP59246533A JP24653384A JPS61123812A JP S61123812 A JPS61123812 A JP S61123812A JP 59246533 A JP59246533 A JP 59246533A JP 24653384 A JP24653384 A JP 24653384A JP S61123812 A JPS61123812 A JP S61123812A
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JP
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mirror
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optical
optical axis
reflective optical
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Takamasa Hirose
広瀬 隆昌
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70225—Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は反射光学系に関し、特&CIC、LSI等の集
積回蕗を製造するときの投影露光装置(用いられる反射
光学系く関するものである。
従来より投影露光装置を用いIC、LSI等の集積回路
のパターンをシリコンウェハーに焼付ける為の反射光学
系が例えば特開昭48−12039号公報、特開昭52
−5544号公報、特開昭 53−100230  号
公報等で提案されている。特開昭48−12039号公
報や特開昭52−5544号公報では、凹面鏡と凸面鏡
の2枚の反射鏡を曲率中心が同心若しくは非同心となる
ようにし、かつ全系の結像倍率が等倍になるよう和して
反射光学系を構成している。又特開昭53−10023
0号公報では、凹面鏡と凸面鏡の他に負の屈折力のメニ
スカス形状のレンズを用い光学性能の向上を図っている
。
この上う〈従来の反射光学系は結像倍率が等倍であつt
為に光学基金対称に配置して構成することが出来、諸収
差のうちゴマ収差や歪曲収差等が零とな9少ない数の反
射鏡にもかかわらず比較的高い光学性能を容易に得るこ
とができt。
一方lk近IC製造においてはマスクtfi上Oパター
ンをウェハ面上に縮少させて投影露光する所謂ステッパ
ー型の投影露光装置がマスク製作、製造時のゴミ、ウェ
ハのうねり等の点曵からして全体的にスループットが向
上する為各方面で使用されてきている。
しかしながら一般に投影露光装置に用いる反射光学系を
結像倍率が縮少系となるように構成しようとすると光学
系を非対称で構成しなくてはならず、この結果、等倍系
の場合に比べてコマ収差や歪曲収差等が多く発生し、全
体的に光学性能を良好に維持するのが困−になってくる
。
特に結像倍率が4〜1/1oのものは良好に収差補正を
行うのが大変困難である。
この他投影露光装置の投影系を反射光学系によらず屈折
光学系で構成したものも種々提案されている。しかしな
がら一般に高解像力を得る為になるべく短波長側の光を
使用する為に透過率が低下になり、更に使用するガラス
の糧類が限られてくる為に色収差を良好に補正するのが
困難である。
本発明は投影露光装置に好適な高性能でキキ縮少系の反
射光学系の提供を 目的とする。
本発明の目的を達成する為の反射光学系の主する特徴は
、凹面鏡、凸面鏡そして凹面鏡の順に反射させt後物体
像を所定位置忙結像させるようにしyeミラー系を複数
個配置し、順次結像を繰り返すように構成した反射光学
系であって、前記複数のミラー系のうち少なくとも1つ
のミラー系の光軸は他のミラー系の光軸と偏心しており
かつ光軸上の所定領域のみを結像用として使用すると共
(全系の結像倍率が縮少系となるように構成し九ことで
ある。
次に本発明の一実施例を各図と共に説明する。
第1図は本発明の一実施例の光学系の概略回で多る。同
図の反射光栄系は同一方向に曲率中心を有しかつ同一光
軸上に位置するように凹面鏡、凸面鏡そして凹面鏡の3
つの反射鏡含有するミラー基金3つ配置し、全体の結像
倍率が縮少となるよ5に構成している。同図では反射鏡
M□〜M3で第1ミラー系、反射@ M4〜M6で第2
ミラー系、反射鏡M7〜M、で第3ミラー系を各々構成
している。光軸上の所定領域内の物点P□からの光束は
反射鏡M1. M2. M3の順で反射しレンズ群し1
を通過し友後第1偉点P工′に結像する。Ml像点P1
′は第2.きラー系の物点P2な9物点P2からの光束
は反射鏡M4. M5. M6  の順で反射し第2像
点p6に結像する。同様に421!i!点Piは第3ミ
ラー系の物点P3となり物点P3からの光束は反射鏡P
ki7. M8. M、の順で反射し、レンズ# L2
を通過し几後第3像点piに結像する。
本冥施例では第1ミラー系と第2ミラー系の光軸を一致
させ第3ミラー系の光軸を他のミラー系の光軸と平行偏
心させることにより、複数のミラー系を組み合わせて全
体的に縮少系の反射光学系を構成し、このときの各ミラ
ー系どおしの機械的な干渉を防止し更に光束のケラレ全
少なくし効率良く最終慮面P3′へ光束を導光させてい
る。
向えば第3ミラー系の光軸+を第1、第2ミラー系の光
軸に対して平行偏心させないと第3ミラー系の反射@ 
M7 より反射した光束は第2ミラー系の反射鏡M5で
クラしてしまう。これを為投影露光装置に用いる場合に
は物点P1 と最終像点P3′との走査方向を合致させ
ねばならないので新たに平面鏡や全反射プリズムを設け
゛なくてはならず装置全体が複雑化してくるので好まし
くない。
又本実施例では各ミラー系を凹面鏡、凸面鏡そして凹面
鏡の所謂上、負、正の屈折力の3つの反射!!を基本構
成とし、このようなミラー系を複数用いることによシ縮
少系にもかかわらず各ミラー系から発生する収差を少な
くしクク全体的にコマ収差、歪曲収差等の諸収差の補正
を良好和行っている。
特に本実施列において好ましくは3つのミラー系のうち
少なくとも1つのミラー系を縮少系とし、少なくとも1
つのミラー系を等倍若しくは拡大系で構成するのが球面
収差、コマ収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正する
のに好ましい。
例えば全てのミラー系を縮少系で構成すれば結慣倍率の
点からすれば効率的で多るが各ミラー系より発生する収
差を打消す作用が少なくなり全体的に良好なる収差補正
を行うのが困難となる。
本実施例ではレンズ群L1を第1ミラー系の−Sとして
又レンズt#L2を第3ミラー系の一部として考えtと
きの第1、第2、第3ミラー系の結像倍率は各々α4)
.α78 、 LO7で6ろ。
このように本実施例では縮少系と拡大系のミラー系を用
いることにより全体的に良好なる収差補正を達成してい
る。
又本実施列において軸外の球面収差の補正を良好に行う
為に拡大系である第3ミラー系の一部にレンズ詳L2を
配置し、レンズ群−L2の屈←( 折系を配置することにより生じる色収差の発生を縮少系
である第1ミラー系の一部にレンズ群L1 を各々配置
することにより全体的に球面収差と色収差全バランス良
く補正している。
このように本実施例ではミラー系の一部に屈折系を配置
し、ミラー系の屈折力分担を分割し、ミラー系より生じ
る収差量を少なくシ、屈折系全配置することくよって生
じ6色収差の補正を他のミラー系に屈折系を配置して全
体的にバランス良い収差補正を行っているのである。特
に拡大系と縮少系のミラー系に各々屈折系を配置するの
が収差補正上好ましい。
尚し/ズpL□ 、L2は正の屈折力でも負の屈折力で
も良い。利えば本実施例の反射光学系のようにレンズ群
L2を正の屈折力の像面側に凹面を向けtメニスカス形
状のレンズで構成すれば少ないレンズ枚数で球面収差を
良好に補正することが出来るので好ましい。
このように本実施例では用3ミラー系に正若しくは負の
屈折力のレンズ群L2を配貨することVcLって、ミラ
ー系内の正若しくは負の屈折力を分割することができ、
この結果全体的に各反t1鏡の屈折力を弱めることが出
来球面収差の他に他の諸収差屯同時に補正している。
尚後述する本実施例ではレンズ群L1.  L211−
のレンズとし短波長域を良く透過する5in2(石英)
で構成している。
本実施例においては物点P□の結像領域を光軸上一定範
囲内の例えば円弧状の範囲内の良好に収差補正され几領
域のみ′を使用するよう(すればより結像系として高性
能化を図ろことが出来るので好ましい。本実施例ではレ
ンズ#ILよ及びレンズ詳し2t″1枚のレンズで構成
した場合?示したが複数のレンズで列えはレンズ群L2
  を2枚の正の屈折力のメニスカス形状のレンズで構
成しても良い。又レンズ群L1を正の屈折力でレンズ群
L2’f−負の屈折力のレンズ群で構成すればレンズ群
L□より発生する収差tレンズ群L2により容易に補正
することができる為好ましい。
以上のように本@明によれば正、負そして正の屈折力を
有するミラー系を複数個配置し、複数のミラー系のうち
少なくとも1つのミラー系を偏心させ、光軸上一定範曲
内の領域のみを使用するよう和し、全体的KiM少系と
なるように構成するCとkより゛全体的に良好に収差補
正を行った、光束のクランの少ない反射光学系を達成す
ることができろ。
次にt4)図に示す実施例のa値実施例を示す。
引 け切点P工から数えて第+@目の反射鏡若しくはレ
ンズ面の曲率半径、Dlは物点P1から数えて第1番目
の空気間隔若しくはレンズ厚、Nl  #i第轟番目の
媒質のノー折率である。DI  。
Nl  は光の進行方向く沿って左方から右方に測った
ときを正、その逆t jtとして示している。
At1i[実施例において第3ミラー系と第2ミラー系
は120 (tnm )平行偏心させである。
数値実施ガ 有効Fナンバー二&5 物体P10光軸上の有効幅:L5m 結像倍率二1/3 RD         N 1  −63α56    −279      −1
2   −119.25     230      
13   −40(L708   −300     
 −14     特       −20−8k O
z5   6373、σ8   −1070     
 −16    597.39      335  
     17    22&25     −292
      −18    4)6.74     7
3&395   19   −44(L28    −
200      −110  −25(L86   
  190      111  −45&68   
 −300     −113  −799.89  
            −14回面の簡単な説明 第1図は本発明のaw1実施列の反射光学系の光学断面
図、第2図は本発明のawL実施飼の横収差図である。
図中囚げメリデイオナル面、(B)はサジタル面での収
差を示す。Yは物品である。
町〜M、は反射鏡、L□、L2は各々レンズ群であゐ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)凹面鏡、凸面鏡そして凹面鏡の順に反射させた後
    、物体像を所定位置に結像させるよりにしたミラー系を
    複数個配置し、順次結像を繰り返すように構成した反射
    光学系であつて、前記複数のミラー系のうち少なくとも
    1つのミラー系の光軸は他のミラー系の光軸と偏心して
    おりかつ光軸上の所定領域のみを結像用として使用する
    と共に全系の結像倍率が縮少系となるように構成したこ
    とを特徴とする反射光学系。
  2. (2)前記反射光学系は少なくとも1つの縮少系と少な
    くとも1つの等倍若しくは拡大系のミラー系を有してい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の反射光
    学系。
  3. (3)前記反射光学系は物体側より順に第1、第2、第
    3ミラー系の3つのミラー系を有し、前記第1ミラー系
    を縮少系、第3ミラー系を拡大系より構成したことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の反射光学系。
  4. (4)前記第1ミラー系の一部にレンズ群L_1と前記
    第3ミラー系の一部にレンズ群L_2を配置したことを
    特徴とする特許請求の範囲第3項記載の反射光学系。
  5. (5)前記レンズ群L_1及び前記レンズ群L_2を正
    の屈折力のレンズ群より構成したことを特徴とする特許
    請求の範囲第4項記載の反射光学系。
  6. (6)前記第1ミラー系と第2ミラー系の光軸を一致さ
    せ前記第3ミラー系の光軸を前記第1ミラー系及び第2
    ミラー系の光軸と偏心させたことを特徴とする特許請求
    の範囲第3項記載の反射光学系。
JP59246533A 1984-08-14 1984-11-20 反射光学系 Granted JPS61123812A (ja)

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US06/764,001 US4701035A (en) 1984-08-14 1985-08-09 Reflection optical system

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JPS61123812A true JPS61123812A (ja) 1986-06-11
JPH0525088B2 JPH0525088B2 (ja) 1993-04-09

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH0525088B2 (ja) 1993-04-09

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