CN1522381A

CN1522381A - 投影光学系统及具备该投影光学系统的曝光装置

Info

Publication number: CN1522381A
Application number: CNA028133781A
Authority: CN
Inventors: �Ѵ��; 高桥友刀
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-08-18
Also published as: EP1413909A1; WO2003005097A1; JP2003015040A; KR20040023629A; US20040189965A1

Abstract

一种投影光学系统，该投影光学系统具备6枚反射镜(CM1－CM6)，把第1面(4)的缩小像形成在第2面(7)上，其具备形成第1面的中间像的第1反射成像光学系统(G1)，和把中间像的像形成在上述第2面上的第2反射成像光学系统(G2)。第1反射成像光学系统包括一对对向配置的凸面反射镜(CM2－CM3)。

Description

投影光学系统及具备该投影光学系统的曝光装置

技术领域

本发明是涉及投影光学系统以及具备该投影光学系统的曝光装置，例如涉及适于采用X射线的通过镜投影方式把掩摸上的电路图形复制到感光性基板上的X射线投影曝光装置的反射型投影光学系统。

背景技术

在以往的制造半导体元件等所使用的曝光装置中，是通过投影光学系统把在掩膜(原版)上形成的电路图形投影复制到象晶片那样的感光性基板上。在感光性基板上涂布了抗蚀剂，通过投影光学系统的投影曝光使得抗蚀剂感光，从而得到与掩膜图形对应的抗蚀剂图形。

在此，曝光装置的分辨率W与曝光光的波长λ和投影光学系统的数值孔径NA具有依赖关系，用下式(a)表示。

W＝k·λ/NA (k：常数) (a)

因此，要提高曝光装置的分辨率，有必要或者是缩短曝光光的波长，或者是增大投影光学系统的数值孔径NA。一般来说，因为把投影光学系统的数值孔径NA增大到预定值以上，从光学设计的观点来看是困难的，所以，今后进行曝光光的短波长化是必要的。例如，作为曝光光采用波长为248nm的KrF准分子激光可以得到0.25μm的分辨率，而采用波长为193nm的ArF准分子激光可以得到0.18μm的分辨率。如果作为曝光光是采用了波长更短的X射线，例如波长为13nm，就可以得到0.1μm以下的分辨率。

那么，在作为曝光光是采用了X射线的情况下，因为没有可以使用的透射光学材料以及折射光学材料，所以在采用反射型掩膜的同时，采用反射型的投影光学系统。在以往，提案了各种反射光学系统作为可以适用于作为曝光光采用X射线的曝光装置的投影光学系统，例如，特开昭61-47914号公报，美国专利第5815310号说明书，特开平9-211322号公报，美国专利第5686728号说明书，特开平10-90602号公报，WO99/57606号公报。

在特开昭61-47914号公报中公开的以往的反射光学系统中，因为具有把掩膜以及晶片配置在光学系统中的形式，作为曝光装置的投影光学系统实现起来是非常困难的。

另外，在美国专利第5815310号说明书，特开平9-211322号公报以及WO99/57606号公报中公开的以往的反射光学系统中，是采用了在掩膜和晶片之间配置光学系统的结构，具有一部分大的反射镜，因为实际上其有效直径比掩膜的有效直径还大，所以在制造上是困难的。

而且，在美国专利第5686728号说明书，特开平10-90602号公报中公开的以往的反射光学系统中，是采用了在掩膜和晶片之间配置光学系统的结构，具有一部分大的反射镜，因为实际上其有效直径比掩膜的有效直径还大，

所以在制造上是困难的。此外，因为在晶片一侧采用了2个凸面反射镜，使得增大了相对于光轴的光线的角度，因此反射镜也大型化了。

发明的内容

本发明就是鉴于存在上述的问题提出的，本发明的目的是以在抑制反射镜的大型化的同时，提供可以进行很好的像差矫正的反射型投影光学系统。另外，本发明的目的还在于通过把本发明的投影光学系统用于曝光装置，从而提供出例如是采用X射线作为曝光光的可以确保具有很高的分辨率的曝光装置。

为了解决上述的问题，第1发明是提供一种投影光学系统，该投影光学系统具备6枚反射镜，把第1面的缩小像形成在第2面上，其特征在于，具备形成上述第1面的中间像用的第1反射成像光学系统，和把上述中间像的像形成在上述第2面上用的第2反射成像光学系统，上述第1反射成像光学系统包括一对对向配置的凸面反射镜。

根据第1发明的优选形态，上述第1反射成像光学系统具备反射来自上述第1面的光的第1凹面反射镜，反射被该第1凹面反射镜反射了的光的第2凸面反射镜，反射被该第2凸面反射镜反射了的光的第3凸面反射镜，反射被该第3凸面反射镜反射了的光的第4凹面反射镜。在这种情况下，最好要在从上述第2凸面反射镜到上述第3凸面反射镜的光路中设置孔径光阑。

另外，根据第1发明的优选形态，上述6枚反射镜的最大有效半径小于上述第1面中的最大物体高度。另外，在上述第2面一侧最好是远心(telecentric)光学系统。而且，上述第2反射成像光学系统最好是具备反射来自上述中间像的光的第5凸面反射镜，和反射被该第5凸面反射镜反射了的光的第6凹面反射镜。

根据第1发明的优选形态，当把上述6枚反射镜之中的最大有效半径设为rmax，把上述第1面中的最大物体高度设为H0时，则满足下式。

(rmax-H0)/H0＜0.3

第2发明是提供一种投影光学系统，该投影光学系统至少要具备6枚反射镜，把第1面的缩小像通过2次成像形成在第2面上，其特征在于，上述至少6枚反射镜的最大有效半径小于上述第1面中的最大物体高度。

第3发明是提供一种曝光装置，其特征在于，具备对设定在上述第1面的掩膜进行照明的照明系统，和把上述掩膜的图形向设定在上述第2面上的感光性基板上投影曝光的第1发明或者第2发明的投影光学系统。

根据第3发明的优选形态，上述照明系统具备提供作为曝光光的X射线的光源，使得上述掩膜以及上述感光性基板对于上述投影光学系统进行相对移动，把上述掩膜的图形向上述感光性基板上投影曝光。

附图的说明

图1是表示与本发明的实施形态有关的曝光装置的构造的概要图。

图2是表示在晶片上形成的圆弧状的曝光区域(也就是有效曝光区域)与光轴的位置关系图。

图3是表示本实施形态的第1实施例有关的投影光学系统的构造图。

图4是表示第1实施例的投影光学系统中的彗差的图。

图5是表示本实施形态的第2实施例有关的投影光学系统的构造图。

图6是表示第2实施例的投影光学系统中的彗差的图。

图7是表示获得作为微型器件的半导体器件时的制作方法的一个例子的流程图。

具体实施方式

在本发明的投影光学系统中，来自第1面(物体像面)的光，通过第1反射成像光学系统形成第1面的中间像。然后，来自通过第1反射成像光学系统形成的第1面的中间像的光，通过第2反射成像光学系统把中间像的像(第1面的缩小像)形成到第2面(像面)上。另外，第1反射成像光学系统包括一对对向配置的凸面反射镜。

而且，根据具体的形态，第1反射成像光学系统是由反射来自第1面的光的第1凹面反射镜，反射被第1凹面反射镜反射了的光的第2凸面反射镜，反射被第2凸面反射镜反射了的光的第3凸面反射镜，反射被第3凸面反射镜反射了的光的第4凹面反射镜构成。另外，第2反射成像光学系统是由反射来自中间像的光的第5凸面反射镜和反射被第5凸面反射镜反射了的光的第6凹面反射镜构成。

在此，在上述以往的反射光学系统中，由按照光的行进方向的顺序配置的凹面反射镜和凸面反射镜以及凹面反射镜构成了一个反射成像光学系统。在这样的由凹凸凹3枚镜片构成的反射成像光学系统，也就是奥夫纳(Offner)型反射成像光学系统中，对应于一对凹面反射镜的倍率(power)处于中间的凸面反射镜的倍率有较强的倾向，为此，会有容易产生像差的缺点。

对此，在本发明中，在第1反射成像光学系统中，对向地配置了一对凸面反射镜。具体地说，在第1反射成像光学系统中，在一对凹面反射镜之间配置了一对凸面反射镜，采用了凹凸凸凹的4枚镜片的结构。这样，通过代替在奥夫纳(Offner)型反射成像光学系统中间配置的一枚凸面反射镜而配置2枚凸面反射镜，中间的一枚凸面反射镜所必要的倍率由2枚凸面反射镜来分散地分担，从而可以很好地抑制在凸面反射镜容易发生的子午彗差以及弧矢彗差等的发生。

在这种情况下，通过对向配置的2枚凸面反射镜，光束被以相对于光轴的大的角度反射。然而，在本发明中，仅在第1面一侧(扩大侧)的作为成像光学系统的第1反射成像光学系统中配置了2枚对向的凸面反射镜，因为通过适当地设定其倍率以及配置，可以抑制相对于光轴的光束的角度并把其导向凹面反射镜，从而可以很好地抑制轴外像差的发生。

另外，因为是在第1面一侧的作为成像光学系统的第1反射成像光学系统中的光束细的地方配置2枚凸面反射镜，因而可以进行很好的光线的分离，进而可以抑制反射镜的大型化。其结果，使光学系统的制造以及调整变得容易。而且，通过在第1反射成像光学系统应用凹凸凸凹的4枚结构，可以在一对凸面反射镜之间配置不会遮挡有效光束的孔径光阑。

另外，本发明通过采用把第1面的缩小像经过2次成像形成在第2面上的结构，可以很好地进行歪曲像差(畸变)的矫正。另外，在本发明的投影光学系统的第2面一侧最好是远心光学系统。

还有，通过把本发明的投影光学系统应用于曝光装置，可以使用X射线作为曝光光。这时，对于投影光学系统使得掩膜以及感光性基板相对移动，把掩膜的图形向感光性基板上投影曝光。其结果，采用具有高的分辨率的扫描型曝光装置，可以在很好的曝光条件的基础上制造高精度的微型器件。

以下对本发明的一个实施形态，根据附图进行说明。

图1是表示本发明的实施形态相关的曝光装置的构造的概要图。另外，图2是表示在晶片上形成的圆弧状的曝光区域(也就是有效曝光区域)与光轴的位置关系图。在图1中，分别设定了投影光学系统的光轴方向也就是沿着作为感光性基板的晶片的法线方向的Z轴，在晶片平面内的与图1的纸面平行的Y轴，在晶片平面内与图1的纸面垂直的X轴。

图1的曝光装置具备作为提供曝光光的光源的例如是激光等离子体X射线源1。从X射线源1射出的光，通过波长选择滤波器2入射到照明光学系统3。这里，波长选择滤波器2具有从X射线源1提供的光中，只选择预定波长(13.4nm)的X射线使其透射，而遮挡其它波长的光的透射的特性。

经波长选择滤波器2透射的X射线，通过由多个反射镜构成的照明光学系统3，对形成了要复制的图形的反射型掩膜4进行照明。为了使得其图形平面沿着XY平面展开，掩膜4由沿Y方向可以移动的掩膜工作台5保持着。还有，掩膜工作台5的移动具有由省略了图示的激光干涉仪进行计测的结构。这样，在掩膜4上就形成了关于Y轴对称的圆弧状的照明区域。

来自被照明的掩膜4的图形的光，通过反射型的投影光学系统6在作为感光性基板的晶片7上形成掩膜图形的像。也就是在晶片7上形成如图2所示的关于Y轴对称的圆弧状的曝光区域。参照图2，在具有以光轴AX为中心的半径Φ的圆形区域(像圈)IF中，设定了与这个像圈IF相切的X方向长为LX，Y方向长为LY的圆弧状的有效曝光区域ER。

晶片7由使得其曝光面沿XY平面展开，可以沿X方向以及Y方向进行二维移动的晶片工作台8保持着。另外，晶片工作台8的移动与掩膜工作台5同样，具有可以由省略了图示的激光干涉仪进行计测结构。这样，一边使掩膜工作台5以及晶片工作台8沿Y方向移动，也就是一边对于投影光学系统6使得掩膜4以及晶片7沿Y方向相对移动，一边通过进行扫描曝光(扫描曝光)向晶片7的一个曝光区域复制掩膜4的图形。

这时，如果投影光学系统6的投影倍率(复制倍率)为1/5(或者1/4)的情况下，把晶片工作台8的移动速度设定为掩膜工作台5的移动速度的1/5(或者1/4)进行同步扫描。另外，通过晶片工作台8沿X方向以及Y方向反复地进行二维的边移动边进行扫描曝光，逐个地向晶片7的各个曝光区域复制掩膜4的图形。下面，参照第1实施例以及第2实施例，对投影光学系统6的具体的结构进行说明。

在各实施例中，投影光学系统6由形成掩膜4的图形的中间像的第1反射成像光学系统G1，和把掩膜图形的中间像的像(掩膜4的图形的2次像)形成在晶片7上的第2反射成像光学系统G2构成。这里，第1反射成像光学系统G1由4枚反射镜CM1-CM4构成，第2反射成像光学系统G2由2枚反射镜CM5以及CM6构成。

另外，在各个实施例中，所有的反射面R1-R6形成为非球面形。还有，在各实施例中，在从第2凸面反射镜CM2到第3凸面反射镜CM3的光路中，设置了孔径光阑AS。而且，在各实施例中，投影光学系统6在晶片一侧(像侧)为远心光学系统。

在各实施例中，对于非球面，把在光轴垂直的方向的高度设为y，把从非球面的顶点的切平面到高度y的非球面上的位置的沿光轴的距离(下垂量)设为z，顶点曲率半径设为r，圆锥常数设为κ，n次的非球面系数设为Cn时，用下式(b)表示。

z＝(y²/r)/{1+[1-(1+κ) y²/r²]^1/2}

+C4 y⁴+C6 y⁵+C8 y⁸+C10 y¹⁰ (b)

[第1实施例]

图3是表示本实施形态的第1实施例相关的投影光学系统的构造图。参照图3，在第1实施例的投影光学系统中，来自掩膜4的光，经过第1凹面反射镜CM1的反射面R1，第2凸面反射镜CM2的反射面R2，第3凸面反射镜CM3的反射面R3，以及第4凹面反射镜CM4的反射面R4按顺序地被反射后，形成掩膜图形的中间像。然后，来自通过第1反射成像系统G1形成的掩膜图形的中间像的光，经过第5凸面反射镜CM5的反射面R5以及第6凹面反射镜CM6的反射面R6按顺序地被反射后，在晶片7上形成掩膜图形的缩小像(二次像)。

在下面的表(1)中，表示出与第1实施例相关的投影光学系统的各个元素的值。在表(1)中分别表示的是，λ为曝光光的波长，β为投影倍率，NA为像侧(晶片一侧)的数值孔径，H0是掩膜4上的最大物体高度，Φ为晶片7上的像圈IF的半径，LX是有效曝光区域ER的X方向的大小，LY是有效曝光区域ER的Y方向的大小。

另外，还分别表示出，像面号码为按照从作为物体面的掩膜面开始到作为像面的晶片面的光线的转播方向的从掩膜面一侧开始的反射面的顺序，r为各个反射面的顶点曲率半径(mm)，d为各个反射面的在轴上的间隔也就是面间隔(mm)。另外，面间隔d在被反射的阶段设为改变其符号。还有，与光线的入射方向无关，设朝向掩膜一侧的凸面的曲率半径为正，凹面的曲率半径为负。上述的表示法，在以后的表(2)中也相同。

(表1)

(主要各元素)

λ＝13.4nm

β＝1/5

NA＝0.25

H0＝127.5mm

Φ＝25.5mm

LX＝22mm

LY＝1mm

(光学部件各元素)

面号码 r d

(掩膜面) 447.092751

1 -240.93572 -82.186820 (第1反射镜CM1)

2 -144.29014 31.973126 (第2反射镜CM2)

3 ∞ 40.265911 (孔径光阑AS)

4 362.83518 -116.873686 (第3反射镜CM3)

5 234.62624 407.806079 (第4反射镜CM4)

6 485.49007 -230.984610 (第5反射镜CM5)

7 294.69835 260.984610 (第6反射镜CM6)

(晶片面)

(非球面数据)

1面

κ＝0.000000

C4＝0.423873×10^-8 C6＝0.280205×10^-13

C8＝0.649601×10^-18 C10＝0.128292×10^-22

2面

κ＝0.000000

C4＝0.483249×10^-7 C6＝-0.151325×10^-10

C8＝0.465232×10^-14 C10＝-0.950238×10^-18

4面

κ＝0.000000

C4＝-0.144826×10^-7 C6＝0.426111×10^-11

C8＝-0.706701×10^-16 C10＝-0.842010×10^-19

5面

κ＝0.000000

C4＝0.649254×10^-9 C6＝0.385603×10^-13

C8＝-0.165968×10^-18 C10＝0.492086×10^-22

6面

κ＝36.865234

C4＝-0.763771×10^-8 C6＝-0.274219×10^-11

C8＝-0.741722×10^-16 C10＝-0.103179×10^-18

7面

κ＝-0.111369

C4＝0.923055×10^-9 C6＝0.122655×10^-13

C8＝0.129437×10^-18 C10＝0.163421×10^-23

图4是表示第1实施例的投影光学系统中的彗差图。在图4中表示出像高100％，像高98％以及像高96％时的子午彗差和弧矢彗差。从像差图明显看出，在第1实施例的有效曝光区域ER对应的区域中，很好地矫正了彗差。另外，虽然省略了图示，在有效曝光区域ER对应的区域中，可以确定除了彗差以外的其它各种像差，例如球面像差，歪曲像差等也被很好地矫正了。本发明的投影光学系统，由于在第1反射成像光学系统中采用了凹凸凸凹的4枚反射镜结构，所必需的倍率由2枚凸面反射镜分散地负担，从而可以很好地抑制在凸面反射镜容易发生的子午彗差以及弧矢彗差等的发生。

[第2实施例]

图5是表示本实施形态的第2实施例相关的投影光学系统的构造图。参照图5，在第2实施例的投影光学系统中，来自掩膜4的光，经过第1凹面反射镜CM1的反射面R1，第2凸面反射镜CM2的反射面R2，第3凸面反射镜CM3的反射面R3，以及第4凹面反射镜CM4的反射面R4按顺序地被反射后，形成掩膜图形的中间像。然后，来自通过第1反射成像光学系统G1形成的掩膜图形的中间像的光，经过第5凸面反射镜CM5的反射面R5以及第6凹面反射镜CM6的反射面R6按顺序地被反射后，在晶片7上形成掩膜图形的缩小像(二次像)。在下面的表(2)中，表示出与第2实施例相关的投影光学系统的各个元素的值。

(表2)

(主要各元素)

λ＝13.4nm

β＝1/4

NA＝0.25

H0＝102.0mm

Φ＝25.5mm

LX＝22mm

LY＝1mm

(光学部件各元素)

面号码 r d

(掩膜面) 322.082133

1 -249.77916 -83.783880 (第1反射镜CM1)

2 -198.73080 28.357610 (第2反射镜CM2)

3 ∞ 40.265911 (孔径光阑AS)

4 199.14844 -101.238567 (第3反射镜CM3)

5 211.03437 419.406463 (第4反射镜CM4)

6 561.34334 -253.007537 (第5反射镜CM5)

7 317.63701 283.007536 (第6反射镜CM6)

(晶片面)

(非球面数据)

1面

κ＝0.000000

C4＝0.109861×10^-8 C6＝-0.338066×10^-13

C8＝0.574952×10^-18 C10＝-0.148732×10^-22

2面

κ＝0.000000

C4＝-0.330798×10^-7 C6＝-0.145227×10^-10

C8＝0.504628×10^-14 C10＝-0.140464×10^-17

4面

κ＝0.000000

C4＝-0.663628×10^-7 C6＝0.824203×10^-11

C8＝-0.678995×10^-15 C10＝-0.376375×10^-19

5面

κ＝0.000000

C4＝-0.510121×10^-9 C6＝0.255721×10^-14

C8＝-0.559626×10^-19 C10＝0.155693×10^-22

6面

κ＝36.865234

C4＝0.375867×10^-8 C6＝-0.121592×10^-11

C8＝0.103513×10^-15 C10＝-0.525952×10^-19

7面

κ＝-0.111369

C4＝0.720534×10^-9 C6＝0.831849×10^-14

C8＝0.755276×10^-19 C10＝0.587150×10^-24

图6是表示第2实施例的投影光学系统中的彗差图。在图6中表示出像高100％，像高98％以及像高96％时的子午彗差和弧矢彗差。从像差图明显看出，在第2实施例中也与第1实施例相同，在有效曝光区域ER对应的区域中，很好地矫正了彗差。另外，虽然省略了图示，在有效曝光区域ER对应的区域中，可以确定除了彗差以外的其它各种像差，例如球面像差，歪曲像差等也被很好地矫正了。

如上述所述，在上述各实施例中，对于波长13.4nm的激光等离子体X射线，在确保像侧的数值孔径为0.25的同时，在晶片7上可以确保各像差被很好地矫正了的22mm×1mm的圆弧状的有效曝光区域。所以，在晶片7上，例如对于大小为22mm×33mm的各个曝光区域，可以通过扫描曝光对掩膜4的图形以在0.1μm以下的高分辨率地进行复制。

另外，在第1实施例中，最大的第4凹面反射镜CM4的有效半径(rmax)为125mm，被抑制为小于最大的物体高度H0＝127.5mm。另一方面，在第2实施例中，最大的第4凹面反射镜CM4的有效半径(rmax)为125mm，虽然大于最大的物体高度H0＝102.0mm，但(rmax-H0)/H0的值被抑制为足够小的值0.25。这样，在各个实施例中因为可以抑制反射镜的大型化，从而可以尝试实现光学系统的小型化。

而且，在第1实施例中，物体面(掩膜面)和像面(晶片面)的距离为758mm，在第2实施例中，物体面和像面的距离为655mm。这样，在各个实施例中，因为物体面和像面的距离被抑制地缩短，从而可以实现高性能的高精度的光学系统，可以进一步地尝试实现装置的小型化。

另外，在上述各个实施例中，在一定程度上抑制地减小了入射掩膜4的光线群以及被掩膜4反射的光线群与光轴AX成的角度。其结果，即使采用反射型的掩膜4，也不易受到由于反射的影子的影响，所以也不易产生性能的劣化。另外，对于掩膜4的设置位置具有即使发生很微小的误差，也不会导致很大的倍率变化的优点。然而，如果设计为完全的远心光学系统就会产生入射光和反射光的干涉，所以需要具有一定的倾向。本发明在避免干涉的同时，设定了最小的角度。

在上述的实施形态相关的曝光装置中，通过照明系统对掩膜进行照明(照明工序)，使用投影光学系统把在掩膜上形成的复制用的图形向感光性基板进行曝光(曝光工序)，可以制造微型器件(半导体元件，摄像元件，液晶显示元件，薄膜磁头等)。下面，对于通过使用本实施形态的曝光装置在作为感光性基板的晶片等上形成预定的电路图形，参照图7的表示获得作为微型器件的半导体器件时的制作方法的一个例子的流程图进行说明。

首先，在图7的步骤301中，在一批量晶片上蒸镀金属膜。在下一个步骤302中，在该批量晶片上的金属膜上涂布抗蚀剂。然后，在步骤303中，使用本实施形态的曝光装置，通过其投影光学系统把掩膜(原版)上的图形的像，按顺序地在其一批量的晶片上的各个曝光区域进行曝光复制。

然后，在步骤304中，在进行了其一批量的晶片上的抗蚀剂的显影之后，在步骤305中，通过把其一批量的晶片上的抗蚀剂图形作为掩膜进行蚀刻，使得与掩膜上的图形对应的电路图形形成在各个晶片上的各个曝光区域。然后，通过进一步进行形成上层的电路图形等，来制造半导体元件等的器件。根据上述的半导体器件的制造方法，可以获得具有非常微细的电路图形的半导体器件的相当好的生产量。

另外，在上述的本实施形态中，虽然采用了激光等离子体X射线源作为提供X射线的光源，但并不局限于此，作为X射线例如也可以采用同步加速器放射光(SOR)。

另外，在上述的本实施形态中，虽然是把本发明应用于具有提供X射线的光源的曝光装置，但并不局限于此，本发明也可以应用于具有提供X射线之外的其它波长的光的光源的曝光装置。

而且，在上述的本实施形态中，曝光装置的投影光学系统应用了本发明，但并不局限于此，其它的一般的投影光学系统也可以应用本发明。

如以上说明，在本发明的投影光学系统中，因为是在第1像面一侧的作为成像光学系统的第1反射成像光学系统中的光束细的地方配置2枚凸面反射镜，因而可以进行很好的光线分离，进而可以抑制反射镜的大型化。也就是，本发明在抑制反射镜的大型化的同时，可以实现可进行很好的像差矫正的反射型投影光学系统。

另外，通过把本发明的投影光学系统应用于曝光装置，可以使用X射线作为曝光光。在这种情况下，对于投影光学系统使得掩膜以及感光性基板进行相对移动，从而把掩膜上的图形向感光性基板上投影曝光。其结果，在采用了具有高分辨率的扫描型的曝光装置的良好的曝光条件的基础上，可以制造高精度的微型器件。

Claims

1.一种投影光学系统，在具备6枚反射镜，把第1面的缩小像形成在第2面上的投影光学系统中，其特征在于：

具备形成上述第1面的中间像的第1反射成像光学系统，和把上述中间像的像形成在上述第2面上的第2反射成像光学系统；上述第1反射成像光学系统包括一对对向配置的凸面反射镜。

2.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于：

上述第1反射成像光学系统具备反射来自上述第1面的光的第1凹面反射镜；反射被该第1凹面反射镜反射了的光的第2凸面反射镜；反射被该第2凸面反射镜反射了的光的第3凸面反射镜；反射被该第3凸面反射镜反射了的光的第4凹面反射镜。

3.根据权利要求2所述的投影光学系统，其特征在于：

在从上述第2凸面反射镜到上述第3凸面反射镜的光路中设置了孔径光阑。

4.根据权利要求1到3的任意一项所述的投影光学系统，其特征在于：

上述6枚反射镜的最大有效半径小于上述第1面中的最大物体高度。

5.根据权利要求1到3的任意一项所述的投影光学系统，当设上述6枚反射镜之中的最大有效半径为rmax，设上述第1面中的最大物体高度为H0时，则满足下式：

(rmax-H0)/H0＜0.3。

6.根据权利要求1到3的任意一项所述的投影光学系统，其特征在于：

在上述第2面侧为远心光学系统。

7.根据权利要求1到3的任意一项所述的投影光学系统，其特征在于：

上述第2反射成像光学系统具备反射来自上述中间像的光的第5凸面反射镜和反射被该第5凸面反射镜反射了的光的第6凹面反射镜。

8.一种投影光学系统，在至少具备6枚反射镜，把第1面的缩小像通过2次成像形成在第2面上的投影光学系统中，其特征在于：

上述至少6枚反射镜的最大有效半径小于上述第1面中的最大物体高度。

9.一种投影光学系统，在至少具备6枚反射镜，把第1面的缩小像通过2次成像形成在第2面上的投影光学系统中，当设上述至少6枚反射镜的最大有效半径为rmax，设上述第1面中的最大物体高度为H0时，则满足下式：

(rmax-H0)/H0＜0.3。

10.一种曝光装置，其特征在于：

具备对设置在上述第1面的掩膜进行照明的照明系统和权利要求1到3的任意一项或者权利要求8或者权利要求9所述的投影光学系统，该投影光学系统把上述掩膜的图形向设置在上述第2面的感光性基板上投影曝光。

11.根据权利要求10所述的曝光装置，其特征在于：

上述照明系统具备提供作为曝光光的X射线的光源；对于上述投影光学系统使得上述掩膜以及上述感光性基板相对移动，把上述掩膜的图形向上述感光性基板上投影曝光。