JP2002014281A - 両側テレセントリック投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置 - Google Patents

両側テレセントリック投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置

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JP2002014281A
JP2002014281A JP2000342588A JP2000342588A JP2002014281A JP 2002014281 A JP2002014281 A JP 2002014281A JP 2000342588 A JP2000342588 A JP 2000342588A JP 2000342588 A JP2000342588 A JP 2000342588A JP 2002014281 A JP2002014281 A JP 2002014281A
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lens
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line
projection optical
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Soichi Nakamura
荘一 中村
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Nikon Corp
Nikon Gijutsu Kobo KK
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Nikon Corp
Nikon Gijutsu Kobo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 h線とi線とg線とに対して良好に3色色消
しされた、コントラストの高い解像度を有する、ほぼ等
倍の両側テレセントリック投影光学系。 【解決手段】 物体と像との間に配置された前方群Gf
と、前方群と像との間に配置されて、投影光学系の瞳面
に関して前方群とほぼ対称に構成された後方群Grと、
前方群と後方群との間に配置されて、瞳面に関してほぼ
対称に構成された中央群Gcと、前方群と中央群との間
に配置された第1中間群Gmfと、後方群と中央群との
間に配置されて、瞳面に関して第1中間群とほぼ対称に
構成された第2中間群Gmrとを備えている。条件式
(1)〜(5)を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、両側テレセントリ
ック投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置に
関し、特に半導体素子、液晶表示素子、撮像素子(CC
Dなど)、薄膜磁気ヘッドなどのマイクロデバイスを製
造するためのリソグラフィ工程でマスクパターンをワー
ク上にほぼ等倍で転写するのに使用される露光装置に好
適な投影光学系に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の露光装置では、光源として、たと
えば超高圧水銀ランプを使用している。そして、超高圧
水銀ランプからの光のうち、特定の1つの輝線スペクト
ル(たとえばg線やh線やi線)の光を、バンドパスフ
ィルターを介して狭い半値幅の光に変換してマスクに照
射する。この場合、露光装置の投影光学系は、選択され
た1つの輝線スペクトル光の狭い波長帯で色消しされて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、一括
的に露光すべき露光領域の大面積化が進むにつれて、光
源からの光エネルギを効率良く利用するために、露光光
として複数のスペクトル光を同時に利用することが望ま
れている。このように光源からの光エネルギを効率良く
利用することにより、光源の小型化やスループットの向
上を図ることができる。ただし、この場合、投影光学系
として、2つのスペクトル光に対して色消しされた光学
系すなわち2色色消し光学系、または3つのスペクトル
光に対して色消しされた光学系すなわち3色色消し光学
系(あるいは超色消し光学系)を実現する必要がある。
【0004】従来技術では、2色色消し光学系や3色色
消し光学系が種々提案されているが、その色消し状態は
投影光学系として性能的に満足できるものではない。特
に、大面積の露光領域に対応可能な投影光学系では、そ
のスケールに応じて焦点距離が長くなり、焦点距離に比
例して軸上色収差の2次スペクトルが大きくなる。この
ため、従来のこの種の投影光学系では、ワークとしての
感光性基板に塗布されたレジスト上でシャープなエッジ
を得るのに必要なコントラストの高い解像度は実現され
ていない。
【0005】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、大面積の有効視野を確保しつつ、h線の光と
i線の光とg線の光とに対して良好に3色色消しされ
た、コントラストの高い解像度を有する、ほぼ等倍の両
側テレセントリック投影光学系を提供することを目的と
する。
【0006】また、本発明は、大面積の有効視野を確保
しつつ、h線の光とg線の光とに対してまたはh線の光
とi線の光とに対して良好に2色色消しされた、コント
ラストの高い解像度を有する、ほぼ等倍の両側テレセン
トリック投影光学系を提供することを目的とする。
【0007】さらに、本発明は、上述の投影光学系を用
いて、大面積の露光領域に対応することができるととも
に、光源からの光エネルギを効率良く利用し、光源の小
型化やスループットの向上を図ることのできる露光装置
を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明では、物体側および像側の両側にほぼテレセ
ントリックな投影光学系において、前記物体と前記像と
の間に配置された前方群と、前記前方群と前記像との間
に配置されて、前記投影光学系の瞳面に関して前記前方
群とほぼ対称に構成された後方群と、前記前方群と前記
後方群との間に配置されて、前記瞳面に関してほぼ対称
に構成された中央群と、前記前方群と前記中央群との間
に配置された第1中間群と、前記後方群と前記中央群と
の間に配置されて、前記瞳面に関して前記第1中間群と
ほぼ対称に構成された第2中間群とを備え、前記前方群
の焦点距離をf1とし、前記投影光学系において前記物
体と前記瞳面との間に配置される光学素子からなる部分
光学系の合成焦点距離をfとし、前記中央群内の正レン
ズのg線に対する屈折率をn3gpとし、前記中央群内の
前記正レンズのh線に対する屈折率をn3hpとし、前記
中央群内の前記正レンズのi線に対する屈折率をn3ip
とし、前記中央群内の負レンズのg線に対する屈折率を
3gnとし、前記中央群内の前記負レンズのh線に対す
る屈折率をn3hnとし、前記中央群内の前記負レンズの
i線に対する屈折率をn3inとしたとき、 1.5<f1/f<9.0 61<(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)<82 0.62<(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)<0.63 45<(n3hn−1)/(n3in−n3gn)<62 0.62<(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)<0.63 の条件を満足することを特徴とする投影光学系を提供す
る。
【0009】本発明の好ましい態様によれば、前記第1
中間群内の正レンズのg線に対する屈折率をn2gp
し、前記第1中間群内の前記正レンズのh線に対する屈
折率をn2hpとし、前記第1中間群内の前記正レンズの
i線に対する屈折率をn2ipとし、前記第1中間群内の
負レンズのg線に対する屈折率をn2gnとし、前記第1
中間群内の前記負レンズのh線に対する屈折率をn2hn
とし、前記第1中間群内の前記負レンズのi線に対する
屈折率をn2inとしたとき、 45<(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)<82 0.62<(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)<0.63 25<(n2hn−1)/(n2in−n2gn)<62 0.62<(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)<0.65 の条件を満足する。
【0010】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記前方群内の正レンズのg線に対する屈折率をn1gp
し、前記前方群内の前記正レンズのh線に対する屈折率
をn1 hpとし、前記前方群内の前記正レンズのi線に対
する屈折率をn1ipとし、前記前方群内の負レンズのg
線に対する屈折率をn1gnとし、前記前方群内の前記負
レンズのh線に対する屈折率をn1hnとし、前記前方群
内の前記負レンズのi線に対する屈折率をn1inとした
とき、 45<(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)<82 0.62<(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)<0.64 35<(n1hn−1)/(n1in−n1gn)<62 0.62<(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)<0.64 の条件を満足する。
【0011】さらに、本発明の好ましい態様によれば、
前記前方群は、物体側から順に、負レンズと正レンズと
から構成され、前記第1中間群は、物体側から順に、正
レンズと正レンズと負レンズとから構成されている。あ
るいは、前記前方群は、物体側から順に、正レンズと負
レンズとから構成され、前記第1中間群は、物体側から
順に、正レンズと正レンズと負レンズとから構成されて
いることが好ましい。あるいは、前記前方群は、物体側
から順に、負レンズと正レンズと正レンズとから構成さ
れ、前記第1中間群は、物体側から順に、正レンズと正
レンズと負レンズとから構成されていることが好まし
い。あるいは、前記前方群は、物体側から順に、負レン
ズと正レンズと負レンズとから構成され、前記第1中間
群は、物体側から順に、正レンズと正レンズと正レンズ
と負レンズとから構成されていることが好ましい。ある
いは、前記前方群は、物体側から順に、正レンズと負レ
ンズと正レンズとから構成され、前記第1中間群は、物
体側から順に、正レンズと正レンズと正レンズと負レン
ズとから構成されていることが好ましい。あるいは、前
記前方群は、物体側から順に、正レンズと負レンズとか
ら構成され、前記第1中間群は、物体側から順に、正レ
ンズと正レンズと正レンズと負レンズとから構成されて
いることが好ましい。
【0012】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記中央群は、前記瞳面よりも前記物体側に配置された第
1中央サブ群と、前記瞳面よりも前記像側に配置された
第2中央サブ群とを有する。この場合、前記第1中央サ
ブ群は、物体側から順に、負レンズと正レンズと負レン
ズとから構成されていることが好ましい。あるいは、前
記第1中央サブ群は、物体側から順に、正レンズと負レ
ンズと正レンズとから構成されていることが好ましい。
あるいは、光学系の口径が大きくなると、前記第1中央
サブ群は、物体側から順に、正レンズと負レンズと正レ
ンズと負レンズとから構成されていることが好ましい。
そして、光学系全体の投影倍率を変化させるために、前
記第1中央サブ群および前記第2中央サブ群のうちの少
なくとも一方が光軸に沿って移動可能に構成されている
ことが好ましい。
【0013】さらに、本発明の好ましい態様によれば、
前記中央群は、前記瞳面に配置された中央レンズを含む
奇数枚のレンズから構成されている。この場合、光学系
全体の投影倍率を変化させるために、前記中央群が光軸
に沿って移動可能に構成されていることが好ましい。
【0014】また、本発明の好ましい態様によれば、光
学系全体の投影倍率を変化させるために、前記第1中間
群および前記第2中間群のうちの少なくとも一方が光軸
に沿って移動可能に構成されている。さらに、第1の光
学材料から形成されたレンズと、前記第1の光学材料と
は実質的に異なる光学特性を有する第2の光学材料から
形成されたレンズとだけから構成されていることが好ま
しい。
【0015】また、本発明の別の局面によれば、上述の
投影光学系を介して、マスク上のパターンをワーク上へ
投影露光することを特徴とする露光装置を提供する。さ
らに、本発明の別の局面によれば、上述の投影光学系を
介して、マスク上のパターンをワーク上へ投影露光する
ことを特徴とする投影露光装方法を提供する。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の投影光学系は、物体側お
よび像側の両側にほぼテレセントリックな光学系であっ
て、その瞳面に関してほぼ対称に構成された5つのレン
ズ群を備えている。すなわち、物体側から順に、前方群
Gfと、第1中間群Gmfと、中央群Gcと、第2中間
群Gmrと、後方群Grを備えている。ここで、投影光
学系の瞳面とは、主光線が光軸と交わる位置にある仮想
面であって、物体または像のフーリエ変換面として定義
される。したがって、瞳面に開口絞りが実際に配置され
ているといないとを問わない。
【0017】具体的には、後方群Grは、瞳面に関して
前方群Gfとほぼ対称に構成されている。また、第2中
間群Gmrは、瞳面に関して第1中間群Gmfとほぼ対
称に構成されている。一方、中央群Gcは、それ自体が
瞳面に関してほぼ対称に構成された1つのレンズ群であ
ってもよいし、瞳面に関してほぼ対称に構成された2つ
のレンズ群から構成されていてもよい。すなわち、中央
群Gcが1つのレンズ群で構成される場合、瞳面に配置
された中央レンズを含む奇数枚のレンズを有することに
なる。
【0018】また、中央群Gcが2つのレンズ群で構成
される場合、瞳面よりも物体側に配置された第1中央サ
ブ群Gcfと、瞳面よりも像側に配置されて瞳面に関し
て第1中央サブ群Gcfとほぼ対称に構成された第2中
央サブ群Gcrとを有することになる。この場合、本発
明の投影光学系は、その瞳面に関してほぼ対称に構成さ
れた6つのレンズ群を備えているということもできる。
【0019】本発明では、上述の基本構成にしたがって
大面積の有効視野を確保した焦点距離の長い投影光学系
において、各レンズを形成する光学材料の分散比νh
よび部分分散比θhをそれぞれ所定の範囲に設定するこ
とにより、h線の光とi線の光とg線の光とに対する良
好な3色色消しを実現している。ここで、分散比νh
よび部分分散比θhは、それぞれ次の式(a)および
(b)で表される。
【0020】 νh=(nh−1)/(ni−ng) (a) θh=(ni−nh)/(ni−ng) (b) ここで、nhは基準波長光であるh線(λ=404.7
nm)の光に対する屈折率であり、niはi線(λ=3
65.0nm)の光に対する屈折率であり、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率である。
【0021】以下、各条件式を参照して、本発明の投影
光学系の構成についてさらに詳細に説明する。本発明で
は、次の条件式(1)〜(5)を満足する。 1.5<f1/f<9.0 (1) 61<(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)<82 (2) 0.62<(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)<0.63 (3) 45<(n3hn−1)/(n3in−n3gn)<62 (4) 0.62<(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)<0.63 (5)
【0022】ここで、f1は、前方群Gfの焦点距離で
ある。また、fは、投影光学系において物体と瞳面との
間に配置される光学素子からなる部分光学系の合成焦点
距離である。換言すると、fは、瞳面を境界として投影
光学系を前群と後群とに分けた場合の前群の焦点距離で
ある。さらに、n3hp、n3ipおよびn3gpは、中央群G
c内の正レンズのh線、i線およびg線に対する屈折率
である。また、n3hn、n3inおよびn3gnは、中央群G
c内の負レンズのh線、i線およびg線に対する屈折率
である。
【0023】条件式(1)は、前方群Gfの焦点距離f
1と前群の焦点距離fとの比について適切な範囲を規定
している。条件式(1)を満たすことにより、像面上で
の主光線の光軸に対する角度を許容値内に抑えることが
でき、投影光学系を実質的に両側テレセントリックに構
成することができる。具体的には、条件式(1)の下限
値を下回ると、主光線が像面側で光軸から離れる方向へ
の傾きが大きくなり過ぎる。条件式(1)の上限値を上
回ると、主光線が像面側で光軸に近づく方向への傾きが
大きくなり過ぎる。なお、本発明の効果をさらに良好に
発揮するには、条件式(1)の上限値を7.0に設定す
ることが好ましい。
【0024】条件式(2)および(3)は、中央群Gc
内の正レンズの分散比ν3hpおよび部分分散比θ3hpにつ
いて適切な範囲を規定している。また、条件式(4)お
よび(5)は、中央群Gc内の負レンズの分散比ν3hn
および部分分散比θ3hnについて適切な範囲を規定して
いる。
【0025】一般に、正レンズの分散比νhpの下限値が
レンズ群毎に(前方群Gfと第1中間群Gmfと中央群
Gcとで)異なるのは、主として軸上色収差を小さく抑
える作用への各レンズ群の寄与の度合いに関係があり、
瞳面に近いレンズ群ほど正レンズの分散比νhpの下限値
が大きく設定される。したがって、中央群Gcでは、軸
上色収差を十分に小さく抑えるために、正レンズの分散
比ν3hpの下限値を大きく設定している。また、各レン
ズ群において、正レンズの分散比νhpがその下限値を下
回ると、3色色消しと球面収差や非点収差の補正とのバ
ランスをとることが困難になる。一方、正レンズの分散
比νhpの上限値は、現存する光学材料の上限値に対応し
ている。
【0026】さらに、負レンズの分散比νhnの下限値も
レンズ群毎に(前方群Gfと第1中間群Gmfと中央群
Gcとで)異なるのは、やはり主として軸上色収差の2
次スペクトルを小さく抑える作用への各レンズ群の寄与
の度合いに関係があり、一般には分散比νhが小さくな
るにつれて部分分散比θhの値が大きくなるので、瞳面
に近いレンズ群ほど負レンズの分散比νhnの下限値を小
さく設定することができない。したがって、中央群Gc
では、軸上色収差の2次スペクトルを十分に小さく抑え
るために、負レンズの分散比ν3hnの下限値を小さく設
定している。
【0027】また、一般に、部分分散比θhについて
は、正レンズの部分分散比θhpと負レンズの部分分散比
θhnとの差が小さいことが、軸上色収差の2次スペクト
ルを小さく抑えて3色色消しを促進する大きな作用を果
たすことになるが、瞳面に近いレンズ群ほど正レンズの
部分分散比θhpと負レンズの部分分散比θhnとの差を小
さく設定しなければならない。したがって、中央群Gc
では、軸上色収差の2次スペクトルを十分に小さく抑え
るために、正レンズの部分分散比θ3hpと負レンズの部
分分散比θ3hnとの差を小さく設定している。
【0028】また、本発明では、次の条件式(6)〜
(13)を満足することが望ましい。 45<(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)<82 (6) 0.62<(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)<0.63 (7) 25<(n2hn−1)/(n2in−n2gn)<62 (8) 0.62<(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)<0.65 (9)
【0029】ここで、n2hp、n2ipおよびn2gpは、第
1中間群Gmf内の正レンズのh線、i線およびg線に
対する屈折率である。また、n2hn、n2inおよびn2gn
は、第1中間群Gmf内の負レンズのh線、i線および
g線に対する屈折率である。したがって、条件式(6)
および(7)は、第1中間群Gmf内(ひいては第2中
間群Gmr内)の正レンズの分散比ν2hpおよび部分分
散比θ2hpについて適切な範囲を規定している。また、
条件式(8)および(9)は、第1中間群Gmf内(ひ
いては第2中間群Gmr内)の負レンズの分散比ν2hn
および部分分散比θ2hnについて適切な範囲を規定して
いる。
【0030】さらに、本発明では、次の条件式(10)
〜(13)を満足することが望ましい。 45<(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)<82 (10) 0.62<(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)<0.64 (11) 35<(n1hn−1)/(n1in−n1gn)<62 (12) 0.62<(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)<0.64 (13)
【0031】ここで、n1hp、n1ipおよびn1gpは、前
方群Gf内の正レンズのh線、i線およびg線に対する
屈折率である。また、n1hn、n1inおよびn1gnは、前
方群Gf内の負レンズのh線、i線およびg線に対する
屈折率である。したがって、条件式(10)および(1
1)は、前方群Gf内(ひいては後方群Gr内)の正レ
ンズの分散比ν1hpおよび部分分散比θ1hpについて適切
な範囲を規定している。また、条件式(12)および
(13)は、前方群Gf内(ひいては後方群Gr内)の
負レンズの分散比ν1hnおよび部分分散比θ1hnについて
適切な範囲を規定している。
【0032】前方群Gfおよび第1中間群Gmf(ひい
ては後方群Grおよび第2中間群Gmr)では、瞳面か
らある程度離れるので、軸上色収差の2次スペクトルを
小さく抑える作用への寄与が比較的小さくなる。このた
め、前方群Gfおよび第1中間群Gmfにおける正レン
ズの分散比ν1hpおよびν2hp、並びに負レンズの分散比
ν1hnおよびν2hnの下限値を比較的小さく設定すること
ができる。その結果、これらのレンズ群を構成する各レ
ンズの曲率半径を大きく設定することが可能となり、色
収差以外の諸収差補正の負担を軽減することができる。
【0033】
【実施例】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明
する。各実施例において、本発明の投影光学系は、物体
側および像側の両側にほぼテレセントリックであって、
最も物体側に配置された前方群Gfと、最も像側に配置
された後方群Grと、光学系の中央に配置された中央群
Gcと、前方群Gfと中央群Gcとの間に配置された第
1中間群Gmfと、後方群Grと中央群Gcとの間に配
置された第2中間群Gmrとから構成されている。
【0034】ここで、第17実施例を除く各実施例(第
1実施例〜第16実施例)において、後方群Grは、投
影光学系の瞳面に関して前方群Gfと対称に構成されて
いる。また、第2中間群Gmrは、瞳面に関して第1中
間群Gmfと対称に構成されている。さらに、第6実施
例および第7実施例を除く各実施例(第1実施例〜第5
実施例、および第8実施例〜第17実施例)において、
中央群Gcは、瞳面よりも物体側に配置された第1中央
サブ群Gcfと、瞳面よりも像側に配置されて瞳面に関
して第1中央サブ群Gcfと対称に構成された第2中央
サブ群Gcrとから構成されている。
【0035】一方、第6実施例および第7実施例におい
て、中央群Gcは、瞳面に配置されて瞳面に関して対称
な形状を有する中央レンズを含み、瞳面に関して対称に
構成された奇数枚(第6実施例および第7実施例では合
計5枚)のレンズから構成されている。以上のように、
第17実施例を除く各実施例の投影光学系は、その瞳面
に関して対称に構成されており、等倍の投影倍率を有す
る。これに対し、第17実施例では、瞳面を挟んで物体
側の部分光学系と像側の部分光学系とが瞳面に関して対
称的ではなく、1.2倍の投影倍率を有する投影光学系
となっている。
【0036】また、各実施例において、前方群Gf、第
1中間群Gmf、第2中間群Gmr、および後方群Gr
のレンズ径は仕様により比較的大きくなるので、前方群
Gfと第1中間群Gmfおよび第2中間群Gmrと後方
群Grとが比較的大きな間隔を隔てて配置されている。
一方、中央群Gcのレンズ径は比較的小さくなるので、
第6実施例および第7実施例を除く各実施例(第1実施
例〜第5実施例、および第8実施例〜第17実施例)で
は、各レンズを互いに貼り合わせて、第1中央サブ群G
cfおよび第2中央サブ群Gcrをそれぞれ1つの3枚
接合レンズまたは4枚接合レンズで構成している。ま
た、第6実施例および第7実施例では、各レンズを互い
に貼り合わせて、中央群Gcを1つの5枚接合レンズで
構成している。
【0037】〔第1実施例〕図1は、第1実施例にかか
る投影光学系のレンズ構成を示す図である。なお、第1
実施例では、h線の光とi線の光とg線の光とに対して
3色色消しされた投影光学系に本発明を適用している。
また、第1実施例の投影光学系は、2種類の光学材料か
ら形成されている。すなわち、基準波長光であるh線の
光に対して1.530264の屈折率を有する第1の光
学材料で形成されたレンズと、h線に対して1.507
941の屈折率を有する第2の光学材料で形成されたレ
ンズとだけから構成されている。
【0038】図1の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズと、両凸レンズとから構成されている。また、
第1中間群Gmfは、物体側から順に、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、第1中央サブ
群Gcfは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズ
と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合
わせからなる1つの3枚接合レンズから構成されてい
る。
【0039】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、両凹
レンズと両凸レンズと像側に凹面を向けた負メニスカス
レンズとの貼り合わせからなる1つの3枚接合レンズか
ら構成されている。また、第2中間群Gmrは、像側か
ら順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を
向けた負メニスカスレンズとから構成されている。さら
に、後方群Grは、像側から順に、像側に凸面を向けた
負メニスカスレンズと、両凸レンズとから構成されてい
る。
【0040】次の表(1)に、第1実施例にかかる投影
光学系の諸元の値を掲げる。表(1)において、βは投
影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数(ただ
し物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での有効視
野の半径を、fは前方群Gfと第1中間群Gmfと第1
中央サブ群Gcfとからなる部分光学系のh線の光に対
する合成焦点距離を、f1は前方群Gfのh線の光に対
する焦点距離をそれぞれ表している。
【0041】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第15面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第1中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0042】
【表1】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 367.65144 1 1399.73860 15.70000 1.530264 1.536272 1.526703 2 463.36704 4.50000 3 536.19979 49.50000 1.507941 1.512432 1.505265 4 -395.92569 284.30261 5 173.56981 58.10000 1.507941 1.512432 1.505265 6 5487.71258 0.50000 7 128.72688 46.40000 1.507941 1.512432 1.505265 8 310.24746 7.70000 9 494.65284 11.60000 1.530264 1.536272 1.526703 10 80.39624 33.58829 11 -704.09756 7.40000 1.530264 1.536272 1.526703 12 59.54715 27.20000 1.507941 1.512432 1.505265 13 -71.31614 7.40000 1.530264 1.536272 1.526703 14 -4766.71581 1.80000 15 (瞳面) 1.80000 16 4766.71581 7.40000 1.530264 1.536272 1.526703 17 71.31614 27.20000 1.507941 1.512432 1.505265 18 -59.54715 7.40000 1.530264 1.536272 1.526703 19 704.09756 33.58829 20 -80.39624 11.60000 1.530264 1.536272 1.526703 21 -494.65284 7.70000 22 -310.24746 46.40000 1.507941 1.512432 1.505265 23 -128.72688 0.50000 24 -5487.71258 58.10000 1.507941 1.512432 1.505265 25 -173.56981 284.30261 26 395.92569 49.50000 1.507941 1.512432 1.505265 27 -536.19979 4.50000 28 -463.36704 15.70000 1.530264 1.536272 1.526703 29 -1399.73860 367.52841 30 (像面) (条件式対応値) f=333.7mm f1=684.8mm (1)f1/f=2.05 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.4 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.628 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=55.4 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.628
【0043】図2は、第1実施例において物体側から像
側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の諸収
差図である。各収差図において、NAは像側開口数を、
Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、iは
i線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=43
5.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差図
において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディ
オナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、基
準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第1実施例では、i
線に対する焦点深度±0.073mm(±λ/(2・N
2): λはi線の波長)に比して色収差が十分に小さ
く補正されており、良好な性能が確保されていることが
わかる。
【0044】〔第2実施例〕図3は、第2実施例にかか
る投影光学系のレンズ構成を示す図である。なお、第2
実施例は、第1実施例と類似の構成を有し、h線の光と
i線の光とg線の光とに対して3色色消しされた投影光
学系に本発明を適用している。また、第2実施例の投影
光学系は、第1実施例と同様に、2種類の光学材料から
形成されている。しかしながら、第1実施例では第1中
央サブ群Gcfの屈折力配置が物体側から順に負・正・
負であるのに対し、第2実施例では物体側から順に正・
負・正である。
【0045】図3の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズと、両凸レンズとから構成されている。また、
第1中間群Gmfは、物体側から順に、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、第1中央サブ
群Gcfは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正
メニスカスレンズと両凹レンズと両凸レンズとの貼り合
わせからなる1つの3枚接合レンズから構成されてい
る。
【0046】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、像側
に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズと両凸
レンズとの貼り合わせからなる1つの3枚接合レンズか
ら構成されている。また、第2中間群Gmrは、像側か
ら順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を
向けた負メニスカスレンズとから構成されている。さら
に、後方群Grは、像側から順に、像側に凸面を向けた
負メニスカスレンズと、両凸レンズとから構成されてい
る。
【0047】次の表(2)に、第2実施例にかかる投影
光学系の諸元の値を掲げる。表(2)において、βは投
影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数(ただ
し物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での有効視
野の半径を、fは前方群Gfと第1中間群Gmfと第1
中央サブ群Gcfとからなる部分光学系のh線の光に対
する合成焦点距離を、f1は前方群Gfのh線の光に対
する焦点距離をそれぞれ表している。
【0048】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第15面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第1中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0049】
【表2】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 367.63638 1 879.38652 15.60000 1.530264 1.536272 1.526703 2 501.32342 4.50000 3 580.82628 49.50000 1.507941 1.512432 1.505265 4 -534.48807 355.89743 5 167.10291 58.05000 1.507941 1.512432 1.505265 6 1422.02035 0.46440 7 128.65818 46.44000 1.507941 1.512432 1.505265 8 444.02746 7.70130 9 541.60478 11.61000 1.530264 1.536272 1.526703 10 76.54523 27.77980 11 -674.26643 13.61250 1.507941 1.512432 1.505265 12 -98.75643 14.85000 1.530264 1.536272 1.526703 13 54.91337 13.61250 1.507941 1.512432 1.505265 14 -2263.40296 1.80000 15 (瞳面) 1.80000 16 2263.40296 13.61250 1.507941 1.512432 1.505265 17 -54.91337 14.85000 1.530264 1.536272 1.526703 18 98.75643 13.61250 1.507941 1.512432 1.505265 19 674.26643 27.77980 20 -76.54523 11.61000 1.530264 1.536272 1.526703 21 -541.60478 7.70130 22 -444.02746 46.44000 1.507941 1.512432 1.505265 23 -128.65818 0.46440 24 -1422.02035 58.05000 1.507941 1.512432 1.505265 25 -167.10291 355.89743 26 534.48807 49.50000 1.507941 1.512432 1.505265 27 -580.82628 4.50000 28 -501.32342 15.60000 1.530264 1.536272 1.526703 29 -879.38652 367.60646 30 (像面) (条件式対応値) f=366.7mm f1=737.5mm (1)f1/f=2.01 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.4 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.628 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=55.4 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.628
【0050】図4は、第2実施例において物体側から像
側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の諸収
差図である。各収差図において、NAは像側開口数を、
Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、iは
i線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=43
5.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差図
において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディ
オナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、基
準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第2実施例では、第
1実施例と同様に、3色の色消しがバランス良くなされ
ており、良好な性能が確保されていることがわかる。
【0051】〔第3実施例〕図5は、第3実施例にかか
る投影光学系のレンズ構成を示す図である。なお、第3
実施例は、第1実施例と類似の構成を有し、h線の光と
i線の光とg線の光とに対して3色色消しされた投影光
学系に本発明を適用している。また、第3実施例の投影
光学系は、第1実施例と同様に、2種類の光学材料から
形成されている。しかしながら、第1実施例では前方群
Gfの屈折力配置が物体側から順に負・正であるのに対
し、第3実施例では物体側から順に正・負である。
【0052】図5の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、両凸レンズと、物体側に凹面を向
けた負メニスカスレンズとから構成されている。また、
第1中間群Gmfは、物体側から順に、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、第1中央サブ
群Gcfは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズ
と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合
わせからなる1つの3枚接合レンズから構成されてい
る。
【0053】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、両凹
レンズと両凸レンズと像側に凹面を向けた負メニスカス
レンズとの貼り合わせからなる1つの3枚接合レンズか
ら構成されている。また、第2中間群Gmrは、像側か
ら順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を
向けた負メニスカスレンズとから構成されている。さら
に、後方群Grは、像側から順に、両凸レンズと、像側
に凹面を向けた負メニスカスレンズとから構成されてい
る。
【0054】次の表(3)に、第3実施例にかかる投影
光学系の諸元の値を掲げる。表(3)において、βは投
影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数(ただ
し物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での有効視
野の半径を、fは前方群Gfと第1中間群Gmfと第1
中央サブ群Gcfとからなる部分光学系のh線の光に対
する合成焦点距離を、f1は前方群Gfのh線の光に対
する焦点距離をそれぞれ表している。
【0055】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第15面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第1中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0056】
【表3】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 367.65400 1 810.43216 49.50000 1.507941 1.512432 1.505265 2 -489.94016 4.50000 3 -429.52041 15.66000 1.530264 1.536272 1.526703 4 -559.16829 348.95844 5 168.44849 58.05000 1.507941 1.512432 1.505265 6 1391.54060 0.46440 7 123.00733 46.44000 1.507941 1.512432 1.505265 8 359.75135 7.70130 9 550.15630 11.61000 1.530264 1.536272 1.526703 10 76.03917 29.59413 11 -840.49466 7.42500 1.530264 1.536272 1.526703 12 58.80416 27.22500 1.507941 1.512432 1.505265 13 -92.62852 7.42500 1.530264 1.536272 1.526703 14 -1843.33722 1.80000 15 (瞳面) 1.80000 16 1843.33722 7.42500 1.530264 1.536272 1.526703 17 92.62852 27.22500 1.507941 1.512432 1.505265 18 -58.80416 7.42500 1.530264 1.536272 1.526703 19 840.49466 29.59413 20 -76.03917 11.61000 1.530264 1.536272 1.526703 21 -550.15630 7.70130 22 -359.75135 46.44000 1.507941 1.512432 1.505265 23 -123.00733 0.46440 24 -1391.54060 58.05000 1.507941 1.512432 1.505265 25 -168.44849 348.95844 26 559.16829 15.66000 1.530264 1.536272 1.526703 27 429.52041 4.50000 28 489.94016 49.50000 1.507941 1.512432 1.505265 29 -810.43216 367.67219 30 (像面) (条件式対応値) f=366.9mm f1=735.5mm (1)f1/f=2.0 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.4 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.628 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=55.4 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.628
【0057】図6は、第3実施例において物体側から像
側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の諸収
差図である。各収差図において、NAは像側開口数を、
Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、iは
i線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=43
5.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差図
において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディ
オナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、基
準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第3実施例では、第
1実施例と同様に、3色の光に対する収差がバランス良
く補正されており、良好な性能が確保されていることが
わかる。
【0058】〔第4実施例〕図7は、第4実施例にかか
る投影光学系のレンズ構成を示す図である。なお、第4
実施例は、第1実施例と類似の構成を有し、h線の光と
i線の光とg線の光とに対して3色色消しされた投影光
学系に本発明を適用している。しかしながら、第4実施
例では、h線に対して1.441498の屈折率を有す
る蛍石およびh線に対して1.469658の屈折率を
有する石英を、第3の光学材料および第4の光学材料と
して導入している。すなわち、第4実施例の投影光学系
は、第1実施例とは異なり、4種類の光学材料から形成
されている。
【0059】具体的には、第1中間群Gmfおよび第2
中間群Gmr内の2つの正レンズのうち、瞳面側の正レ
ンズを蛍石で形成している。また、第1中間群Gmfお
よび第2中間群Gmr内の負レンズを石英で形成してい
る。さらに、第1中央サブ群Gcfおよび第2中央サブ
群Gcr内の正レンズを蛍石で形成している。また、第
1中央サブ群Gcfおよび第2中央サブ群Gcr内の2
つの負レンズを石英で形成している。
【0060】図7の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズと、両凸レンズとから構成されている。また、
第1中間群Gmfは、物体側から順に、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、第1中央サブ
群Gcfは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズ
と両凹レンズとの貼り合わせからなる1つの3枚接合レ
ンズから構成されている。
【0061】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、両凹
レンズと両凸レンズと両凹レンズとの貼り合わせからな
る1つの3枚接合レンズから構成されている。また、第
2中間群Gmrは、像側から順に、像側に凸面を向けた
正メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと
から構成されている。さらに、後方群Grは、像側から
順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸
レンズとから構成されている。
【0062】次の表(4)に、第4実施例にかかる投影
光学系の諸元の値を掲げる。表(4)において、βは投
影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数(ただ
し物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での有効視
野の半径を、fは前方群Gfと第1中間群Gmfと第1
中央サブ群Gcfとからなる部分光学系のh線の光に対
する合成焦点距離を、f1は前方群Gfのh線の光に対
する焦点距離をそれぞれ表している。
【0063】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第15面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第2中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0064】
【表4】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 429.99451 1 1203.45218 15.66000 1.530264 1.536272 1.526703 2 470.00340 4.50000 3 505.89677 60.00000 1.507941 1.512432 1.505265 4 -491.84496 347.36636 5 180.81371 58.05000 1.507941 1.512432 1.505265 6 877.83296 0.46440 7 122.86945 46.44000 1.441498 1.444874 1.439477 8 366.94569 7.70130 9 360.06380 11.61000 1.469658 1.474552 1.466735 10 80.78027 37.69452 11 -2481.57057 7.42500 1.469658 1.474552 1.466735 12 51.21803 27.22500 1.441498 1.444874 1.439477 13 -138.29334 7.42500 1.469658 1.474552 1.466735 14 703.90545 1.80000 15 (瞳面) 1.80000 16 -703.90545 7.42500 1.469658 1.474552 1.466735 17 138.29334 27.22500 1.441498 1.444874 1.439477 18 -51.21803 7.42500 1.469658 1.474552 1.466735 19 2481.57057 37.69452 20 -80.78027 11.61000 1.469658 1.474552 1.466735 21 -360.06380 7.70130 22 -366.94569 46.44000 1.441498 1.444874 1.439477 23 -122.86945 0.46440 24 -877.83296 58.05000 1.507941 1.512432 1.505265 25 -180.81371 347.36636 26 491.84496 60.00000 1.507941 1.512432 1.505265 27 -505.89677 4.50000 28 -470.00340 15.66000 1.530264 1.536272 1.526703 29 -1203.45218 429.81833 30 (像面) (条件式対応値) f=380.2mm f1=747.3mm (1)f1/f=1.97 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=81.8 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.626 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=60.1 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.626 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9(物体側および像側 ) ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=81.8(瞳面側) (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627(物体側およ び像側) θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.626(瞳面側) (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=60.1 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.626 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=55.4 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.628
【0065】図8は、第4実施例において物体側から像
側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の諸収
差図である。各収差図において、NAは像側開口数を、
Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、iは
i線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=43
5.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差図
において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディ
オナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、基
準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第4実施例では、第
1実施例と同様に、3色の光に対する収差がバランス良
く補正されており、良好な性能が確保されていることが
わかる。
【0066】〔第5実施例〕図9は、第5実施例にかか
る投影光学系のレンズ構成を示す図である。なお、第5
実施例は、第1実施例と類似の構成を有し、h線の光と
i線の光とg線の光とに対して3色色消しされた投影光
学系に本発明を適用している。しかしながら、第5実施
例では、屈折率が高く(h線に対して1.619850
の屈折率)分散の小さい光学材料を、前方群Gfおよび
後方群Grの負レンズに導入している。第5実施例の投
影光学系は、第1実施例とは異なり、4種類の光学材料
から形成されている。
【0067】図9の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズと、両凸レンズとから構成されている。また、
第1中間群Gmfは、物体側から順に、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、第1中央サブ
群Gcfは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズ
と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合
わせからなる1つの3枚接合レンズから構成されてい
る。
【0068】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、両凹
レンズと両凸レンズと像側に凹面を向けた負メニスカス
レンズとの貼り合わせからなる1つの3枚接合レンズか
ら構成されている。また、第2中間群Gmrは、像側か
ら順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を
向けた負メニスカスレンズとから構成されている。さら
に、後方群Grは、像側から順に、像側に凸面を向けた
負メニスカスレンズと、両凸レンズとから構成されてい
る。
【0069】次の表(5)に、第5実施例にかかる投影
光学系の諸元の値を掲げる。表(5)において、βは投
影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数(ただ
し物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での有効視
野の半径を、fは前方群Gfと第1中間群Gmfと第1
中央サブ群Gcfとからなる部分光学系のh線の光に対
する合成焦点距離を、f1は前方群Gfのh線の光に対
する焦点距離をそれぞれ表している。
【0070】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第15面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第2中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0071】
【表5】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 367.65736 1 1662.40705 15.66000 1.619850 1.627430 1.615390 2 476.82084 4.50000 3 508.20625 49.50000 1.498960 1.504040 1.495940 4 -403.00496 344.87271 5 167.74629 58.05000 1.507270 1.511850 1.504550 6 3501.22548 0.46440 7 129.32297 46.44000 1.507270 1.511850 1.504550 8 295.96916 7.70130 9 460.85812 11.61000 1.529730 1.535740 1.526190 10 81.43218 34.56763 11 -809.11136 7.42500 1.529730 1.535740 1.526190 12 55.03552 27.22500 1.507270 1.511850 1.504550 13 -59.37919 7.42500 1.529730 1.535740 1.526190 14 -11197.04351 1.80000 15 (瞳面) 1.80000 16 11197.04351 7.42500 1.529730 1.535740 1.526190 17 59.37919 27.22500 1.507270 1.511850 1.504550 18 -55.03552 7.42500 1.529730 1.535740 1.526190 19 809.11136 34.56763 20 -81.43218 11.61000 1.529730 1.535740 1.526190 21 -460.85812 7.70130 22 -295.96916 46.44000 1.507270 1.511850 1.504550 23 -129.32297 0.46440 24 -3501.22548 58.05000 1.507270 1.511850 1.504550 25 -167.74629 344.87271 26 403.00496 49.50000 1.498960 1.504040 1.495940 27 -508.20625 4.50000 28 -476.82084 15.66000 1.619850 1.627430 1.615390 29 -1662.40705 367.65624 30 (像面) (条件式対応値) f=361.3mm f1=771.5mm (1)f1/f=2.14 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=69.5 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.5 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.629 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=69.5 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.5 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.629 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=61.6 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=51.5 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.630
【0072】図10は、第5実施例において物体側から
像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の諸
収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
iはi線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=4
35.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差
図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリデ
ィオナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、
基準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第5実施例では、第
1実施例とは異なり、色収差の幅が焦点深度の限界に近
くなっているが、ある程度良好な性能が確保されている
ことがわかる。
【0073】〔第6実施例〕図11は、第6実施例にか
かる投影光学系のレンズ構成を示す図である。なお、第
6実施例は、第1実施例と類似の構成を有し、h線の光
とi線の光とg線の光とに対して3色色消しされた投影
光学系に本発明を適用している。しかしながら、第1実
施例では中央群Gcが間隔を隔てて配置された2つの3
枚接合レンズから構成されているのに対し、第6実施例
では中央群Gcが1つの5枚接合レンズから構成されて
いる。また、第6実施例の投影光学系は、第1実施例と
同様に、2種類の光学材料から形成されている。
【0074】図11の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズと、両凸レンズとから構成されている。また、
第1中間群Gmfは、物体側から順に、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、中央群Gc
は、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズと両凹レ
ンズ(中央レンズ)と両凸レンズと両凹レンズとの貼り
合わせからなる1つの5枚接合レンズから構成されてい
る。
【0075】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中間群Gmrは、像側から順に、像側に凸
面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた
正メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、後方群Gr
は、像側から順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズと、両凸レンズとから構成されている。
【0076】次の表(6)に、第6実施例にかかる投影
光学系の諸元の値を掲げる。表(6)において、βは投
影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数(ただ
し物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での有効視
野の半径を、fは前方群Gfと第1中間群Gmfと中央
群Gcの物体側半分とからなる部分光学系のh線の光に
対する合成焦点距離を、f1は前方群Gfのh線の光に
対する焦点距離をそれぞれ表している。
【0077】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第14面の瞳面は、中央群Gcの中
央レンズである両凹レンズの中間に位置する仮想面であ
る。したがって、上述の中央群Gcの物体側半分とは、
物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズと像側に平面
(瞳面に一致)を向けた平凹レンズとの貼り合わせから
なる仮想的な3枚接合レンズである。
【0078】
【表6】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 367.65002 1 1537.25181 15.70000 1.530264 1.536272 1.526703 2 464.99841 4.50000 3 535.10523 49.50000 1.507941 1.512432 1.505265 4 -398.98281 284.48111 5 171.84332 58.10000 1.507941 1.512432 1.505265 6 5116.76213 0.50000 7 128.30280 46.40000 1.507941 1.512432 1.505265 8 295.72920 7.70000 9 499.88034 11.60000 1.530264 1.536272 1.526703 10 79.98916 35.48049 11 -1000.20380 7.40000 1.530264 1.536272 1.526703 12 67.73042 27.20000 1.507941 1.512432 1.505265 13 -62.92300 7.40000 1.530264 1.536272 1.526703 14 (瞳面) 7.40000 1.530264 1.536272 1.526703 15 62.92300 27.20000 1.507941 1.512432 1.505265 16 -67.73042 7.40000 1.530264 1.536272 1.526703 17 1000.20382 35.48049 18 -79.98916 11.60000 1.530264 1.536272 1.526703 19 -499.88034 7.70000 20 -295.72920 46.40000 1.507941 1.512432 1.505265 21 -128.30280 0.50000 22 -5116.76210 58.10000 1.507941 1.512432 1.505265 23 -171.84332 284.48111 24 398.98281 49.50000 1.507941 1.512432 1.505265 25 -535.10523 4.50000 26 -464.99841 15.70000 1.530264 1.536272 1.526703 27 -1537.25180 367.64309 28 (像面) (条件式対応値) f=335.0mm f1=687.4mm (1)f1/f=2.05 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.4 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.628 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=55.4 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.628
【0079】図12は、第6実施例において物体側から
像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の諸
収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
iはi線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=4
35.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差
図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリデ
ィオナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、
基準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第6実施例では、第
1実施例と同様に、色収差が十分に小さく補正されてお
り、良好な性能が確保されていることがわかる。
【0080】〔第7実施例〕図13は、第7実施例にか
かる投影光学系のレンズ構成を示す図である。なお、第
7実施例は、第2実施例と類似の構成を有し、h線の光
とi線の光とg線の光とに対して3色色消しされた投影
光学系に本発明を適用している。しかしながら、第2実
施例では中央群Gcが間隔を隔てて配置された2つの3
枚接合レンズから構成されているのに対し、第7実施例
では第6実施例と同様に中央群Gcが1つの5枚接合レ
ンズから構成されている。また、第7実施例の投影光学
系は、第2実施例や第6実施例と同様に、2種類の光学
材料から形成されている。
【0081】図13の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズと、両凸レンズとから構成されている。また、
第1中間群Gmfは、物体側から順に、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、中央群Gc
は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカ
スレンズと両凹レンズと両凸レンズ(中央レンズ)と両
凹レンズと像側に凹面を向けた正メニスカスレンズとの
貼り合わせからなる1つの5枚接合レンズから構成され
ている。
【0082】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中間群Gmrは、像側から順に、像側に凸
面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた
正メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、後方群Gr
は、像側から順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズと、両凸レンズとから構成されている。
【0083】次の表(7)に、第7実施例にかかる投影
光学系の諸元の値を掲げる。表(7)において、βは投
影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数(ただ
し物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での有効視
野の半径を、fは前方群Gfと第1中間群Gmfと中央
群Gcの物体側半分とからなる部分光学系のh線の光に
対する合成焦点距離を、f1は前方群Gfのh線の光に
対する焦点距離をそれぞれ表している。
【0084】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第14面の瞳面は、中央群Gcの中
央レンズである両凸レンズの中間に位置する仮想面であ
る。したがって、上述の中央群Gcの物体側半分とは、
物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレ
ンズと両凹レンズと像側に平面(瞳面に一致)を向けた
平凸レンズとの貼り合わせからなる仮想的な3枚接合レ
ンズである。
【0085】
【表7】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 394.99988 1 1315.54776 15.60000 1.530264 1.536272 1.526703 2 525.54619 4.50000 3 587.83790 49.50000 1.507941 1.512432 1.505265 4 -477.32750 363.87085 5 175.53614 58.10000 1.507941 1.512432 1.505265 6 1390.79443 0.50000 7 131.43877 46.40000 1.507941 1.512432 1.505265 8 493.92512 7.70000 9 588.66506 11.60000 1.530264 1.536272 1.526703 10 80.42228 36.76005 11 -786.74462 13.60000 1.507941 1.512432 1.505265 12 -107.52492 14.80000 1.530264 1.536272 1.526703 13 56.92098 13.60000 1.507941 1.512432 1.505265 14 (瞳面) 13.60000 1.507941 1.512432 1.505265 15 -56.92098 14.80000 1.530264 1.536272 1.526703 16 107.52492 13.60000 1.507941 1.512432 1.505265 17 786.74462 36.76005 18 -80.42228 11.60000 1.530264 1.536272 1.526703 19 -588.66506 7.70000 20 -493.92512 46.40000 1.507941 1.512432 1.505265 21 -131.43877 0.50000 22 -1390.79440 58.10000 1.507941 1.512432 1.505265 23 -175.53614 363.87085 24 477.32750 49.50000 1.507941 1.512432 1.505265 25 -587.83790 4.50000 26 -525.54619 15.60000 1.530264 1.536272 1.526703 27 -1315.54780 394.99611 28 (像面) (条件式対応値) f=380.0mm f1=760.7mm (1)f1/f=2.00 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.4 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.628 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=55.4 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.628
【0086】図14は、第7実施例において物体側から
像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の諸
収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
iはi線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=4
35.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差
図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリデ
ィオナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、
基準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第7実施例では、第
2実施例と同様に、色収差が十分に小さく補正されてお
り、良好な性能が確保されていることがわかる。
【0087】〔第8実施例〕図15は、第8実施例にか
かる投影光学系のレンズ構成を示す図である。なお、第
8実施例では、上述の第1実施例〜第7実施例における
3色色消しとは異なり、h線の光とg線の光とに対して
2色色消しされた投影光学系に本発明を適用している。
第8実施例の投影光学系は、5種類の光学材料から形成
されている。
【0088】図15の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、両凸レンズと、物体側に凹面を向
けた負メニスカスレンズとから構成されている。また、
第1中間群Gmfは、物体側から順に、両凸レンズと、
物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凹レン
ズとから構成されている。さらに、第1中央サブ群Gc
fは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニス
カスレンズと両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズとの貼り合わせからなる1つの3枚接合レ
ンズから構成されている。
【0089】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、像側
に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズと像側
に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合わせから
なる1つの3枚接合レンズから構成されている。また、
第2中間群Gmrは、像側から順に、両凸レンズと、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凹レンズと
から構成されている。さらに、後方群Grは、像側から
順に、両凸レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカス
レンズとから構成されている。
【0090】次の表(8)に、第8実施例にかかる投影
光学系の諸元の値を掲げる。表(8)において、βは投
影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数(ただ
し物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での有効視
野の半径を、fは前方群Gfと第1中間群Gmfと第1
中央サブ群Gcfとからなる部分光学系のh線の光に対
する合成焦点距離を、f1は前方群Gfのh線の光に対
する焦点距離をそれぞれ表している。
【0091】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第15面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第2中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0092】
【表8】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm (光学部材諸元) 面番号 r d nghi (物体面) 436.48403 1 1365.45799 55.00000 1.729417 1.735415 1.745646 2 -406.86992 8.25000 3 -361.56384 13.75000 1.545400 1.550541 1.559506 4 -903.09339 168.07314 5 238.53591 55.00000 1.729417 1.735415 1.745646 6-201809.02500 1.37500 7 175.51106 44.82500 1.615404 1.619860 1.627415 8 166.90770 21.45000 9 -3345.77750 6.87500 1.642085 1.650737 1.666331 10 148.47121 69.02205 11 1185.85443 8.25000 1.526703 1.530264 1.536272 12 80.73208 30.25000 1.505265 1.507941 1.512432 13 -119.22019 8.25000 1.526703 1.530264 1.536272 14 -1116.89660 5.50000 15 (瞳面) 5.50000 16 1116.89658 8.25000 1.526703 1.530264 1.536272 17 119.22019 30.25000 1.505265 1.507941 1.512432 18 -80.73208 8.25000 1.526703 1.530264 1.536272 19 -1185.85440 69.02205 20 -148.47121 6.87500 1.642085 1.650737 1.666331 21 3345.77747 21.45000 22 -166.90770 44.82500 1.615404 1.619860 1.627415 23 -175.51106 1.37500 24 201809.02500 55.00000 1.729417 1.735415 1.745646 25 -238.53591 168.07314 26 903.09339 13.75000 1.545400 1.550541 1.559506 27 361.56384 8.25000 28 406.86992 55.00000 1.729417 1.735415 1.745646 29 -1365.45800 436.40812 30 (像面) (条件式対応値) f=377.5mm f1=699.0mm (1)f1/f=1.85 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=45.3(物体側および像側 ) ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=51.6(瞳面側) (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.630(物体側およ び像側) θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.629(瞳面側) (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=26.8 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.643 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=45.3 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.630 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=39.0 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.636
【0093】図16は、第8実施例において物体側から
像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の諸
収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示してい
る。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を
示し、破線はメリディオナル像面を示している。さら
に、歪曲収差図では、基準波長光であるh線の光に対す
る歪曲収差を示している。
【0094】表(8)の条件式対応値を参照すると、第
8実施例では、特に条件式(6)〜(10)、(12)
および(13)の値を設定範囲内の限界に近い値に規定
している。しかしながら、各収差図から明らかなよう
に、第8実施例では、h線の光およびg線の光に対して
色収差が十分に小さく補正されており、良好な性能が確
保されていることがわかる。
【0095】〔第9実施例〕図17は、第9実施例にか
かる投影光学系のレンズ構成を示す図である。なお、第
9実施例は、2色色消しされた投影光学系に本発明を適
用している点において第8実施例と類似しているが、第
8実施例とは異なりh線の光とi線の光とに対して2色
色消しされた投影光学系に本発明を適用している。第9
実施例の投影光学系は、6種類の光学材料から形成され
ている。
【0096】図17の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、両凸レンズと、物体側に凹面を向
けた負メニスカスレンズとから構成されている。また、
第1中間群Gmfは、物体側から順に、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、両凹レンズとから構成されてい
る。さらに、第1中央サブ群Gcfは、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レ
ンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼
り合わせからなる1つの3枚接合レンズから構成されて
いる。
【0097】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、像側
に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズと像側
に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合わせから
なる1つの3枚接合レンズから構成されている。また、
第2中間群Gmrは、像側から順に、像側に凸面を向け
た正メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた正メニス
カスレンズと、両凹レンズとから構成されている。さら
に、後方群Grは、像側から順に、両凸レンズと、像側
に凹面を向けた負メニスカスレンズとから構成されてい
る。
【0098】次の表(9)に、第9実施例にかかる投影
光学系の諸元の値を掲げる。表(9)において、βは投
影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数(ただ
し物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での有効視
野の半径を、fは前方群Gfと第1中間群Gmfと第1
中央サブ群Gcfとからなる部分光学系のh線の光に対
する合成焦点距離を、f1は前方群Gfのh線の光に対
する焦点距離をそれぞれ表している。
【0099】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第15面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第2中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0100】
【表9】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm (光学部材諸元) 面番号 r d nihg (物体面) 436.48403 1 1154.41259 55.00000 1.745646 1.735415 1.729417 2 -412.04862 8.25000 3 -356.48115 13.75000 1.559506 1.550541 1.545400 4 -834.63313 93.13010 5 238.86336 55.00000 1.745646 1.735415 1.729417 6 36052.10457 1.37500 7 175.55459 44.82500 1.627415 1.619860 1.615404 8 166.51805 21.45000 9 -4679.34444 6.87500 1.666331 1.650737 1.642085 10 152.92555 78.36163 11 1403.24770 8.25000 1.536272 1.530264 1.526703 12 70.50061 30.25000 1.512432 1.507941 1.505265 13 -108.80714 8.25000 1.536272 1.530264 1.526703 14 -1350.33276 5.50000 15 (瞳面) 5.50000 16 1350.33276 8.25000 1.536272 1.530264 1.526703 17 108.80714 30.25000 1.512432 1.507941 1.505265 18 -70.50061 8.25000 1.536272 1.530264 1.526703 19 -1403.24770 78.36163 20 -152.92555 6.87500 1.666331 1.650737 1.642085 21 4679.34444 21.45000 22 -166.51805 44.82500 1.627415 1.619860 1.615404 23 -175.55459 1.37500 24 -36052.10457 55.00000 1.745646 1.735415 1.729417 25 -238.86336 93.13010 26 834.63313 13.75000 1.559506 1.550541 1.545400 27 356.48115 8.25000 28 412.04862 55.00000 1.745646 1.735415 1.729417 29 -1154.41259 436.48957 30 (像面) (条件式対応値) f=347.6mm f1=653.2mm (1)f1/f=1.88 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=45.3(物体側および像側 ) ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=51.6(瞳面側) (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.630(物体側およ び像側) θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.629(瞳面側) (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=26.8 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.643 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=45.3 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.630 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=39.0 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.636
【0101】図18は、第9実施例において物体側から
像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の諸
収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
iはi線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=4
35.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差
図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリデ
ィオナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、
基準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。
【0102】表(9)の条件式対応値を参照すると、第
9実施例では、特に条件式(6)〜(10)、(12)
および(13)の値を設定範囲内の限界に近い値に規定
している。しかしながら、各収差図から明らかなよう
に、第9実施例では、h線の光およびi線の光に対して
色収差が十分に小さく補正されており、良好な性能が確
保されていることがわかる。
【0103】〔第10実施例〕図19は、第10実施例
にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。な
お、第10実施例では、h線の光とi線の光とg線の光
とに対して3色色消しされた投影光学系に本発明を適用
している。また、第10実施例の投影光学系は、3種類
の光学材料から形成されている。すなわち、基準波長光
であるh線の光に対して1.530264の屈折率を有
する第1の光学材料で形成されたレンズと、h線に対し
て1.507941の屈折率を有する第2の光学材料で
形成されたレンズと、h線に対して1.619860の
屈折率を有する第3の光学材料で形成されたレンズとか
ら構成されている。
【0104】図19の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズと、両凸レンズとから構成されている。また、
第1中間群Gmfは、物体側から順に、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、第1中央サブ
群Gcfは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズ
と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合
わせからなる1つの3枚接合レンズから構成されてい
る。
【0105】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、両凹
レンズと両凸レンズと像側に凹面を向けた負メニスカス
レンズとの貼り合わせからなる1つの3枚接合レンズか
ら構成されている。また、第2中間群Gmrは、像側か
ら順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を
向けた負メニスカスレンズとから構成されている。さら
に、後方群Grは、像側から順に、像側に凸面を向けた
負メニスカスレンズと、両凸レンズとから構成されてい
る。
【0106】次の表(10)に、第10実施例にかかる
投影光学系の諸元の値を掲げる。表(10)において、
βは投影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数
(ただし物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での
有効視野の半径を、TLは物像点間距離を、fは前方群
Gfと第1中間群Gmfと第1中央サブ群Gcfとから
なる部分光学系のh線の光に対する合成焦点距離を、f
1は前方群Gfのh線の光に対する焦点距離をそれぞれ
表している。
【0107】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第15面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第1中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0108】
【表10】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm TL=1424.8mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 226.95726 1 6866.16962 15.00000 1.619860 1.627415 1.615404 2 428.14237 3.60000 3 461.21949 60.00000 1.507941 1.512432 1.505265 4 -256.86789 269.94864 5 121.30803 37.20000 1.507941 1.512432 1.505265 6 4033.84776 0.30000 7 86.31048 29.70000 1.507941 1.512432 1.505265 8 270.89914 4.90000 9 392.75708 7.40000 1.530264 1.536272 1.526703 10 54.84546 29.47749 11 -415.75923 4.70000 1.530264 1.536272 1.526703 12 104.54154 17.40000 1.507941 1.512432 1.505265 13 -43.16584 4.70000 1.530264 1.536272 1.526703 14 -3608.92886 1.10000 15 (瞳面) 1.10000 16 3608.92886 4.70000 1.530264 1.536272 1.526703 17 43.16584 17.40000 1.507941 1.512432 1.505265 18 -104.54154 4.70000 1.530264 1.536272 1.526703 19 415.75923 29.47749 20 -54.84546 7.40000 1.530264 1.536272 1.526703 21 -392.75708 4.90000 22 -270.89914 29.70000 1.507941 1.512432 1.505265 23 -86.31048 0.30000 24 -4033.84776 37.20000 1.507941 1.512432 1.505265 25 -121.30803 269.94864 26 256.86789 60.00000 1.507941 1.512432 1.505265 27 -461.21949 3.60000 28 -428.14237 15.00000 1.619860 1.627415 1.615404 29 -6866.16962 226.95949 30 (像面) (条件式対応値) f=271.0mm f1=569.9mm (1)f1/f=2.10 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.4 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.628 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=51.6 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.629
【0109】図20は、第10実施例において物体側か
ら像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の
諸収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
iはi線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=4
35.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差
図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリデ
ィオナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、
基準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第10実施例では、
物像点間距離TLが約1424mmで第1実施例〜第9
実施例に比して大幅にコンパクト化されているにもかか
わらず、i線に対する焦点深度±0.073mm(±λ
/(2・NA2): λはi線の波長)に比して色収差が
十分に小さく補正されており、良好な性能が確保されて
いることがわかる。
【0110】〔第11実施例〕図21は、第11実施例
にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。な
お、第11実施例は、第10実施例と類似の構成を有
し、h線の光とi線の光とg線の光とに対して3色色消
しされた投影光学系に本発明を適用している。しかしな
がら、第11実施例の投影光学系は、第10実施例とは
異なり、2種類の光学材料から形成されている。また、
第11実施例の投影光学系では、物像点間距離TLが第
10実施例の約70%程度であり、第10実施例よりも
さらにコンパクト化されている。
【0111】図21の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズと、両凸レンズとから構成されている。また、
第1中間群Gmfは、物体側から順に、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、第1中央サブ
群Gcfは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズと両凸レンズと両凹レンズとの貼り合
わせからなる1つの3枚接合レンズから構成されてい
る。
【0112】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、像側
に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズと両凹
レンズとの貼り合わせからなる1つの3枚接合レンズか
ら構成されている。また、第2中間群Gmrは、像側か
ら順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を
向けた負メニスカスレンズとから構成されている。さら
に、後方群Grは、像側から順に、像側に凸面を向けた
負メニスカスレンズと、両凸レンズとから構成されてい
る。
【0113】次の表(11)に、第11実施例にかかる
投影光学系の諸元の値を掲げる。表(11)において、
βは投影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数
(ただし物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での
有効視野の半径を、TLは物像点間距離を、fは前方群
Gfと第1中間群Gmfと第1中央サブ群Gcfとから
なる部分光学系のh線の光に対する合成焦点距離を、f
1は前方群Gfのh線の光に対する焦点距離をそれぞれ
表している。
【0114】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第15面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第1中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0115】
【表11】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm TL=1005.1mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 165.00318 1 837.98650 7.80000 1.530264 1.536272 1.526703 2 239.27109 2.80000 3 250.45177 80.00000 1.507941 1.512432 1.505265 4 -241.66286 144.11192 5 88.47956 28.70000 1.507941 1.512432 1.505265 6 745.96339 0.20000 7 62.26573 22.90000 1.507941 1.512432 1.505265 8 185.03124 3.80000 9 274.79415 5.70000 1.530264 1.536272 1.526703 10 39.72125 20.04671 11 796.22831 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 12 32.53172 13.40000 1.507941 1.512432 1.505265 13 -49.73795 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 14 340.85892 0.90000 15 (瞳面) 0.90000 16 -340.85892 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 17 49.73795 13.40000 1.507941 1.512432 1.505265 18 -32.53172 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 19 -796.22831 20.04671 20 -39.72125 5.70000 1.530264 1.536272 1.526703 21 -274.79415 3.80000 22 -185.03124 22.90000 1.507941 1.512432 1.505265 23 -62.26573 0.20000 24 -745.96339 28.70000 1.507941 1.512432 1.505265 25 -88.47956 144.11192 26 241.66286 80.00000 1.507941 1.512432 1.505265 27 -250.45177 2.80000 28 -239.27109 7.80000 1.530264 1.536272 1.526703 29 -837.98650 164.99083 30 (像面) (条件式対応値) f=182.8mm f1=398.7mm (1)f1/f=2.18 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.4 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.628 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=55.4 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.628
【0116】図22は、第11実施例において物体側か
ら像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の
諸収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
iはi線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=4
35.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差
図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリデ
ィオナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、
基準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第11実施例では、
物像点間距離TLが約1005mmで第10実施例の約
70%程度までコンパクト化されているにもかかわら
ず、3色の色消しがバランス良くなされており、良好な
性能が確保されていることがわかる。
【0117】〔第12実施例〕図23は、第12実施例
にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。な
お、第12実施例は、h線の光とi線の光とg線の光と
に対して3色色消しされた投影光学系に本発明を適用し
ている。また、第12実施例の投影光学系は、第10実
施例と同様に、3種類の光学材料から形成されている。
しかしながら、第10実施例では前方群Gfの屈折力配
置が物体側から順に負・正であるのに対し、第12実施
例では物体側から順に負・正・正の3枚構成である。
【0118】図23の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、両凹レンズと、両凸レンズと、両
凸レンズとから構成されている。また、第1中間群Gm
fは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとから
構成されている。さらに、第1中央サブ群Gcfは、物
体側から順に、両凸レンズと両凹レンズと物体側に凸面
を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる1
つの3枚接合レンズから構成されている。
【0119】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、両凸
レンズと両凹レンズと像側に凸面を向けた正メニスカス
レンズとの貼り合わせからなる1つの3枚接合レンズか
ら構成されている。また、第2中間群Gmrは、像側か
ら順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を
向けた負メニスカスレンズとから構成されている。さら
に、後方群Grは、像側から順に、両凹レンズと、両凸
レンズと、両凸レンズとから構成されている。
【0120】次の表(12)に、第12実施例にかかる
投影光学系の諸元の値を掲げる。表(12)において、
βは投影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数
(ただし物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での
有効視野の半径を、TLは物像点間距離を、fは前方群
Gfと第1中間群Gmfと第1中央サブ群Gcfとから
なる部分光学系のh線の光に対する合成焦点距離を、f
1は前方群Gfのh線の光に対する焦点距離をそれぞれ
表している。
【0121】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第17面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第1中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0122】
【表12】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm TL=1088.3mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 156.84020 1 -627.89737 10.00000 1.619860 1.627415 1.615404 2 337.32710 7.00000 3 499.39390 36.00000 1.507941 1.512432 1.505265 4 -514.65618 0.50000 5 378.01049 38.50000 1.507941 1.512432 1.505265 6 -369.05431 186.53673 7 105.75679 28.70000 1.507941 1.512432 1.505265 8 5598.11230 0.20000 9 61.99666 22.90000 1.507941 1.512432 1.505265 10 113.83516 3.80000 11 132.84867 5.70000 1.530264 1.536272 1.526703 12 42.28959 15.26956 13 383.41353 12.20000 1.507941 1.512432 1.505265 14 -58.13004 2.00000 1.530264 1.536272 1.526703 15 34.34979 8.00000 1.507941 1.512432 1.505265 16 189.31633 10.00000 17 (瞳面) 10.00000 18 -189.31633 8.00000 1.507941 1.512432 1.505265 19 -34.34979 2.00000 1.530264 1.536272 1.526703 20 58.13004 12.20000 1.507941 1.512432 1.505265 21 -383.41353 15.26956 22 -42.28959 5.70000 1.530264 1.536272 1.526703 23 -132.84867 3.80000 24 -113.83516 22.90000 1.507941 1.512432 1.505265 25 -61.99666 0.20000 26 -5598.11230 28.70000 1.507941 1.512432 1.505265 27 -105.75679 186.53673 28 369.05431 38.50000 1.507941 1.512432 1.505265 29 -378.01049 0.50000 30 514.65618 36.00000 1.507941 1.512432 1.505265 31 -499.39390 7.00000 32 -337.32710 10.00000 1.619860 1.627415 1.615404 33 627.89737 156.84019 34 (像面) (条件式対応値) f=206.4mm f1=466.0mm (1)f1/f=2.26 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.4 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.628 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=51.6 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.629
【0123】図24は、第12実施例において物体側か
ら像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の
諸収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
iはi線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=4
35.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差
図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリデ
ィオナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、
基準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第12実施例では、
物像点間距離TLが約1088mmで第10実施例の約
76%程度までコンパクト化されているにもかかわら
ず、第10実施例と同様に、3色の光に対する収差がバ
ランス良く補正されており、良好な性能が確保されてい
ることがわかる。
【0124】〔第13実施例〕図25は、第13実施例
にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。な
お、第13実施例は、h線の光とi線の光とg線の光と
に対して3色色消しされた投影光学系に本発明を適用し
ている。しかしながら、第13実施例では、物像点間距
離TLを1000mm以下に抑えた上で性能の劣化を防
ぐために、前方群Gf(および後方群Gr)を3枚構成
とし、第1中間群Gmf(および第2中間群Gmr)を
4枚構成としている。
【0125】図25の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、両凹レンズと、両凸レンズと、物
体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとから構成され
ている。また、第1中間群Gmfは、物体側から順に、
物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に
凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向
けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズとから構成されている。さらに、第1中
央サブ群Gcfは、物体側から順に、両凹レンズと両凸
レンズと両凹レンズとの貼り合わせからなる1つの3枚
接合レンズから構成されている。
【0126】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、両凹
レンズと両凸レンズと両凹レンズとの貼り合わせからな
る1つの3枚接合レンズから構成されている。また、第
2中間群Gmrは、像側から順に、像側に凸面を向けた
正メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとから構成
されている。さらに、後方群Grは、像側から順に、両
凹レンズと、両凸レンズと、像側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズとから構成されている。
【0127】次の表(13)に、第13実施例にかかる
投影光学系の諸元の値を掲げる。表(13)において、
βは投影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数
(ただし物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での
有効視野の半径を、TLは物像点間距離を、fは前方群
Gfと第1中間群Gmfと第1中央サブ群Gcfとから
なる部分光学系のh線の光に対する合成焦点距離を、f
1は前方群Gfのh線の光に対する焦点距離をそれぞれ
表している。
【0128】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第19面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第2中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0129】
【表13】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm TL=969.7mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 141.64115 1 -1169.76192 10.00000 1.619860 1.627415 1.615404 2 245.76829 2.80000 3 256.39146 80.00000 1.507941 1.512432 1.505265 4 -174.99860 0.50000 5 -244.10431 17.80000 1.619860 1.627415 1.615404 6 -376.66601 78.38983 7 285.60846 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 8 50337.32070 0.50000 9 100.63995 35.00000 1.507941 1.512432 1.505265 10 345.06190 0.20000 11 81.75488 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 12 172.97115 3.80000 13 145.38268 8.00000 1.530264 1.536272 1.526703 14 48.71837 24.71494 15 -1616.48044 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 16 24.08147 13.40000 1.507941 1.512432 1.505265 17 -49.42373 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 18 375.29846 0.90000 19 (瞳面) 0.90000 20 -375.29846 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 21 49.42373 13.40000 1.507941 1.512432 1.505265 22 -24.08147 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 23 1616.48044 24.71494 24 -48.71837 8.00000 1.530264 1.536272 1.526703 25 -145.38268 3.80000 26 -172.97115 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 27 -81.75488 0.20000 28 -345.06190 35.00000 1.507941 1.512432 1.505265 29 -100.63995 0.50000 30 -50337.32070 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 31 -285.60846 78.38983 32 376.66601 17.80000 1.619860 1.627415 1.615404 33 244.10431 0.50000 34 174.99860 80.00000 1.507941 1.512432 1.505265 35 -256.39146 2.80000 36 -245.76829 10.00000 1.619860 1.627415 1.615404 37 1169.76192 141.44639 38 (像面) (条件式対応値) f=168.9mm f1=907.1mm (1)f1/f=5.37 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.4 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.628 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=51.6 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.629
【0130】図26は、第13実施例において物体側か
ら像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の
諸収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
iはi線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=4
35.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差
図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリデ
ィオナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、
基準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第13実施例では、
物像点間距離TLが約970mmで1000mm以下に
コンパクト化されているにもかかわらず、3色の光に対
する収差がバランス良く補正されており、良好な性能が
確保されていることがわかる。
【0131】〔第14実施例〕図27は、第14実施例
にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。な
お、第14実施例は、h線の光とi線の光とg線の光と
に対して3色色消しされた投影光学系に本発明を適用し
ている。しかしながら、第14実施例では、物像点間距
離TLを1050mm程度に抑えた上で性能の劣化を防
ぐために、第13実施例と同様に、前方群Gf(および
後方群Gr)を3枚構成とし、第1中間群Gmf(およ
び第2中間群Gmr)を4枚構成としている。
【0132】図27の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、両凸レンズと、両凹レンズと、両
凸レンズとから構成されている。また、第1中間群Gm
fは、物体側から順に、両凸レンズと、物体側に凸面を
向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、第1中央サブ
群Gcfは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズ
と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合
わせからなる1つの3枚接合レンズから構成されてい
る。
【0133】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、両凹
レンズと両凸レンズと像側に凹面を向けた負メニスカス
レンズとの貼り合わせからなる1つの3枚接合レンズか
ら構成されている。また、第2中間群Gmrは、像側か
ら順に、両凸レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとから構成
されている。さらに、後方群Grは、像側から順に、両
凸レンズと、両凹レンズと、両凸レンズとから構成され
ている。
【0134】次の表(14)に、第14実施例にかかる
投影光学系の諸元の値を掲げる。表(14)において、
βは投影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数
(ただし物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での
有効視野の半径を、TLは物像点間距離を、fは前方群
Gfと第1中間群Gmfと第1中央サブ群Gcfとから
なる部分光学系のh線の光に対する合成焦点距離を、f
1は前方群Gfのh線の光に対する焦点距離をそれぞれ
表している。
【0135】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第19面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第2中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0136】
【表14】 (主要諸元) β=−1 NA=0.05 φ/2=107mm TL=1050.1mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 152.27740 1 598.63022 55.00000 1.507941 1.512432 1.505265 2 -252.52729 1.70000 3 -415.18902 10.00000 1.619860 1.627415 1.615404 4 198.12150 4.00000 5 216.33170 45.00000 1.507941 1.512432 1.505265 6 -927.59326 103.31734 7 324.72199 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 8 -560.35672 0.50000 9 94.05647 35.00000 1.507941 1.512432 1.505265 10 461.10773 0.20000 11 89.72930 28.40000 1.507941 1.512432 1.505265 12 98.91194 4.80000 13 221.00805 8.00000 1.530264 1.536272 1.526703 14 53.53117 25.37828 15 -436.10033 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 16 28.53554 13.40000 1.507941 1.512432 1.505265 17 -48.61423 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 18 -654.69886 0.90000 19 (瞳面) 0.90000 20 654.69886 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 21 48.61423 13.40000 1.507941 1.512432 1.505265 22 -28.53554 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 23 436.10033 25.37828 24 -53.53117 8.00000 1.530264 1.536272 1.526703 25 -221.00805 4.80000 26 -98.91194 28.40000 1.507941 1.512432 1.505265 27 -89.72930 0.20000 28 -461.10773 35.00000 1.507941 1.512432 1.505265 29 -94.05647 0.50000 30 560.35672 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 31 -324.72199 103.31734 32 927.59326 45.00000 1.507941 1.512432 1.505265 33 -216.33170 4.00000 34 -198.12150 10.00000 1.619860 1.627415 1.615404 35 415.18902 1.70000 36 252.52729 55.00000 1.507941 1.512432 1.505265 37 -598.63022 152.27444 38 (像面) (条件式対応値) f=190.2mm f1=874.2mm (1)f1/f=4.60 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.4 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.628 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=51.6 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.629
【0137】図28は、第14実施例において物体側か
ら像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の
諸収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
iはi線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=4
35.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差
図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリデ
ィオナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、
基準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第14実施例では、
第13実施例と比較すると色収差がやや大きく発生して
いるが、良好な性能が確保されていることがわかる。
【0138】〔第15実施例〕図29は、第15実施例
にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。な
お、第15実施例は、h線の光とi線の光とg線の光と
に対して3色色消しされた投影光学系に本発明を適用し
ている。しかしながら、第15実施例では、NA=0.
1で他の実施例よりも明るい光学系において性能の劣化
を防ぐために、第1中間群Gmf(および第2中間群G
mr)を4枚構成とし、第1中央サブ群Gcf(および
第2中央サブ群Gcr)を4枚構成としている。
【0139】図29の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカ
スレンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
とから構成されている。また、第1中間群Gmfは、物
体側から順に、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
とから構成されている。さらに、第1中央サブ群Gcf
は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカ
スレンズと両凹レンズと両凸レンズと物体側に凹面を向
けた負メニスカスレンズとの貼り合わせからなる1つの
4枚接合レンズから構成されている。
【0140】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、像側
に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズと両凸
レンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼
り合わせからなる1つの4枚接合レンズから構成されて
いる。また、第2中間群Gmrは、像側から順に、両凸
レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、
像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面
を向けた負メニスカスレンズとから構成されている。さ
らに、後方群Grは、像側から順に、像側に凹面を向け
た正メニスカスレンズと、像側に凹面を向けた負メニス
カスレンズとから構成されている。
【0141】次の表(15)に、第15実施例にかかる
投影光学系の諸元の値を掲げる。表(15)において、
βは投影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数
(ただし物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での
有効視野の半径を、TLは物像点間距離を、fは前方群
Gfと第1中間群Gmfと第1中央サブ群Gcfとから
なる部分光学系のh線の光に対する合成焦点距離を、f
1は前方群Gfのh線の光に対する焦点距離をそれぞれ
表している。
【0142】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第18面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第2中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0143】
【表15】 (主要諸元) β=−1 NA=0.1 φ/2=107mm TL=1871.5mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 158.20332 1 -268.41466 58.00000 1.507941 1.512432 1.505265 2 -185.29187 1.00000 3 -256.49692 20.00000 1.530264 1.536272 1.526703 4 -368.67166 437.59036 5 1182.94392 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 6 -801.88131 1.00000 7 200.36357 55.00000 1.507941 1.512432 1.505265 8 23118.96772 0.40000 9 162.96840 40.00000 1.507941 1.512432 1.505265 10 369.09427 9.30000 11 697.60912 12.30000 1.530264 1.536272 1.526703 12 104.84458 52.41474 13 -344.07138 18.80000 1.507941 1.512432 1.505265 14 -106.16560 5.00000 1.530264 1.536272 1.526703 15 126.08641 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 16 -103.66165 5.00000 1.530264 1.536272 1.526703 17 -790.86649 1.72913 18 (瞳面) 1.72913 19 790.86649 5.00000 1.530264 1.536272 1.526703 20 103.66165 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 21 -126.08641 5.00000 1.530264 1.536272 1.526703 22 106.16560 18.80000 1.507941 1.512432 1.505265 23 344.07138 52.41474 24 -104.84458 12.30000 1.530264 1.536272 1.526703 25 -697.60912 9.30000 26 -369.09427 40.00000 1.507941 1.512432 1.505265 27 -162.96840 0.40000 28 -23118.96772 55.00000 1.507941 1.512432 1.505265 29 -200.36357 1.00000 30 801.88131 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 31 -1182.94392 437.59036 32 368.67166 20.00000 1.530264 1.536272 1.526703 33 256.49692 1.00000 34 185.29187 58.00000 1.507941 1.512432 1.505265 35 268.41466 158.09409 36 (像面) (条件式対応値) f=405.0mm f1=2523.6mm (1)f1/f=6.23 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.4 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.628 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=55.4 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.628
【0144】図30は、第15実施例において物体側か
ら像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の
諸収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
iはi線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=4
35.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差
図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリデ
ィオナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、
基準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第15実施例では、
NA=0.1と光学系が明るくなった分だけ諸収差が小
さくなっており、良好な性能が確保されていることがわ
かる。
【0145】〔第16実施例〕図31は、第16実施例
にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。な
お、第16実施例は、h線の光とi線の光とg線の光と
に対して3色色消しされた投影光学系に本発明を適用し
ている。また、第16実施例では、第15実施例と同様
に、NA=0.1と明るい光学系において性能の劣化を
防ぐために、第1中間群Gmf(および第2中間群Gm
r)を4枚構成とし、第1中央サブ群Gcf(および第
2中央サブ群Gcr)を4枚構成としている。しかしな
がら、第16実施例では、第15実施例とは異なり、前
方群Gf(および後方群Gr)を3枚構成としている。
【0146】図31の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、両凹レンズと、両凸レンズと、物
体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとから構成され
ている。また、第1中間群Gmfは、物体側から順に、
両凸レンズと、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた正
メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズとから構成されている。さらに、第1中央サブ
群Gcfは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正
メニスカスレンズと両凹レンズと両凸レンズと物体側に
凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合わせからな
る1つの4枚接合レンズから構成されている。
【0147】したがって、瞳面に関する光学系の対称性
により、第2中央サブ群Gcrは、像側から順に、像側
に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズと両凸
レンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼
り合わせからなる1つの4枚接合レンズから構成されて
いる。また、第2中間群Gmrは、像側から順に、両凸
レンズと、両凸レンズと、像側に凸面を向けた正メニス
カスレンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
とから構成されている。さらに、後方群Grは、像側か
ら順に、両凹レンズと、両凸レンズと、像側に凹面を向
けた負メニスカスレンズとから構成されている。
【0148】次の表(16)に、第16実施例にかかる
投影光学系の諸元の値を掲げる。表(16)において、
βは投影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数
(ただし物体側開口数も同じ)を、φ/2は像面上での
有効視野の半径を、TLは物像点間距離を、fは前方群
Gfと第1中間群Gmfと第1中央サブ群Gcfとから
なる部分光学系のh線の光に対する合成焦点距離を、f
1は前方群Gfのh線の光に対する焦点距離をそれぞれ
表している。
【0149】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第20面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第2中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0150】
【表16】 (主要諸元) β=−1 NA=0.1 φ/2=107mm TL=1774.7mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 179.99987 1 -693.14915 17.00000 1.530264 1.536272 1.526703 2 487.99841 16.00000 3 666.48488 58.00000 1.507941 1.512432 1.505265 4 -224.36895 1.00000 5 -325.61780 20.00000 1.530264 1.536272 1.526703 6 -748.29632 342.96979 7 1635.82565 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 8 -649.05926 1.00000 9 186.17566 55.00000 1.507941 1.512432 1.505265 10 -6562.52723 0.40000 11 164.70103 40.00000 1.507941 1.512432 1.505265 12 347.14775 9.30000 13 1273.14064 12.30000 1.530264 1.536272 1.526703 14 102.29354 43.82516 15 -382.81685 18.80000 1.507941 1.512432 1.505265 16 -100.56370 5.00000 1.530264 1.536272 1.526703 17 172.45841 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 18 -89.18657 5.00000 1.530264 1.536272 1.526703 19 -736.87550 1.72913 20 (瞳面) 1.72913 21 736.87550 5.00000 1.530264 1.536272 1.526703 22 89.18657 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 23 -172.45841 5.00000 1.530264 1.536272 1.526703 24 100.56370 18.80000 1.507941 1.512432 1.505265 25 382.81685 43.82516 26 -102.29354 12.30000 1.530264 1.536272 1.526703 27 -1273.14064 9.30000 28 -347.14775 40.00000 1.507941 1.512432 1.505265 29 -164.70103 0.40000 30 6562.52723 55.00000 1.507941 1.512432 1.505265 31 -186.17566 1.00000 32 649.05926 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 33 -1635.82565 342.96979 34 748.29632 20.00000 1.530264 1.536272 1.526703 35 325.61780 1.00000 36 224.36895 58.00000 1.507941 1.512432 1.505265 37 -666.48488 16.00000 38 -487.99841 17.00000 1.530264 1.536272 1.526703 39 693.14915 180.00297 40 (像面) (条件式対応値) f=384.4mm f1=2590.9mm (1)f1/f=6.74 (2)ν3hp=(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)=70.9 (3)θ3hp=(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)=0.627 (4)ν3hn=(n3hn−1)/(n3in−n3gn)=55.4 (5)θ3hn=(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)=0.628 (6)ν2hp=(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)=70.9 (7)θ2hp=(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)=0.627 (8)ν2hn=(n2hn−1)/(n2in−n2gn)=55.4 (9)θ2hn=(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)=0.628 (10)ν1hp=(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)=70.9 (11)θ1hp=(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)=0.627 (12)ν1hn=(n1hn−1)/(n1in−n1gn)=55.4 (13)θ1hn=(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)=0.628
【0151】図32は、第16実施例において物体側か
ら像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の
諸収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
iはi線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=4
35.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差
図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリデ
ィオナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、
基準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第16実施例では、
第15実施例と同様に、諸収差が十分に小さく補正され
ており、良好な性能が確保されていることがわかる。
【0152】〔第17実施例〕図33は、第17実施例
にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。な
お、第17実施例は、h線の光とi線の光とg線の光と
に対して3色色消しされた投影光学系に本発明を適用し
ている。しかしながら、第17実施例では、前述したよ
うに、瞳面を挟んで物体側の部分光学系と像側の部分光
学系とが瞳面に関して対称的ではなく、1.2倍の投影
倍率を有する投影光学系となっている。
【0153】図33の投影光学系において、前方群Gf
は、物体側から順に、両凹レンズと、両凸レンズと、物
体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとから構成され
ている。また、第1中間群Gmfは、物体側から順に、
両凸レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物
体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとから構成され
ている。さらに、第1中央サブ群Gcfは、物体側から
順に、両凹レンズと両凸レンズと両凹レンズとの貼り合
わせからなる1つの3枚接合レンズから構成されてい
る。
【0154】一方、第2中央サブ群Gcrは、像側から
順に、両凹レンズと両凸レンズと両凹レンズとの貼り合
わせからなる1つの3枚接合レンズから構成されてい
る。また、第2中間群Gmrは、像側から順に、両凸レ
ンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を
向けた負メニスカスレンズとから構成されている。さら
に、後方群Grは、像側から順に、両凹レンズと、両凸
レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとか
ら構成されている。以上のように、第17実施例では、
前方群Gf、第1中間群Gmfおよび第1中央サブ群G
cfが、瞳面に関して、後方群Gr、第2中間群Gmr
および第2中央サブ群Gcrと凹凸形状的にはそれぞれ
対称に構成されている。
【0155】次の表(17)に、第17実施例にかかる
投影光学系の諸元の値を掲げる。表(17)において、
βは投影倍率(全系の結像倍率)を、NAは像側開口数
を、φ/2は像面上での有効視野の半径を、TLは物像
点間距離をそれぞれ表している。
【0156】また、面番号は物体面からの各面の順序
を、rは各面の曲率半径(mm)を、dは各面の軸上間
隔すなわち面間隔(mm)を、nhはh線(λ=40
4.7nm)の光に対する屈折率を、niはi線(λ=
365.0nm)の光に対する屈折率を、ngはg線
(λ=435.8nm)の光に対する屈折率をそれぞれ
示している。なお、第19面の瞳面は、第1中央サブ群
Gcfと第2中央サブ群Gcrとの中間に位置する仮想
面である。
【0157】上述のように、第17実施例では、瞳面を
挟んで物体側の部分光学系と像側の部分光学系とが瞳面
に関して対称的ではないので、以下、本実施例における
条件式対応値の表現について説明する。本実施例では、
前方群Gfの焦点距離をfo1とし、瞳面を挟んで物体
側の部分光学系(物体面と瞳面との間に配置される光学
素子からなる部分光学系)の合成焦点距離をfoとす
る。また、後方群Grの焦点距離をfu1とし、瞳面を
挟んで像側の部分光学系(像面と瞳面との間に配置され
る光学素子からなる部分光学系)の合成焦点距離をfu
とする。
【0158】また、瞳面を挟んで物体側の部分光学系に
おいて、前方群Gf内の正レンズのg線に対する屈折率
をno1gpとし、前方群Gf内の前記正レンズのh線に対
する屈折率をno1hpとし、前方群Gf内の前記正レンズ
のi線に対する屈折率をno1 ipとし、前方群Gf内の負
レンズのg線に対する屈折率をno1gnとし、前方群Gf
内の前記負レンズのh線に対する屈折率をno1hnとし、
前方群Gf内の前記負レンズのi線に対する屈折率をn
o1inとする。そして、前方群Gf内の前記正レンズの分
散比をνo1hpとし、その部分分散比をθo1hpとする。同
様に、前方群Gf内の前記負レンズの分散比をνo1hn
し、その部分分散比をθo1hnとする。
【0159】さらに、瞳面を挟んで物体側の部分光学系
において、第1中間群Gmf内の正レンズのg線に対す
る屈折率をno2gpとし、第1中間群Gmf内の前記正レ
ンズのh線に対する屈折率をno2hpとし、第1中間群G
mf内の前記正レンズのi線に対する屈折率をno2ip
し、第1中間群Gmf内の負レンズのg線に対する屈折
率をno2gnとし、第1中間群Gmf内の前記負レンズの
h線に対する屈折率をno2hnとし、第1中間群Gmf内
の前記負レンズのi線に対する屈折率をno2inとする。
そして、第1中間群Gmf内の前記正レンズの分散比を
νo2hpとし、その部分分散比をθo2hpとする。同様に、
第1中間群Gmf内の前記負レンズの分散比をνo2hn
し、その部分分散比をθo2hnとする。
【0160】また、瞳面を挟んで物体側の部分光学系に
おいて、第1中央サブ群Gcf内の正レンズのg線に対
する屈折率をno3gpとし、第1中央サブ群Gcf内の前
記正レンズのh線に対する屈折率をno3hpとし、第1中
央サブ群Gcf内の前記正レンズのi線に対する屈折率
をno3ipとし、第1中央サブ群Gcf内の負レンズのg
線に対する屈折率をno3gnとし、第1中央サブ群Gcf
内の前記負レンズのh線に対する屈折率をno3hnとし、
第1中央サブ群Gcf群内の前記負レンズのi線に対す
る屈折率をno3inとする。そして、第1中央サブ群Gc
f内の前記正レンズの分散比をνo3hpとし、その部分分
散比をθo3hpとする。同様に、第1中央サブ群Gcf内
の前記負レンズの分散比をνo3hnとし、その部分分散比
をθo3hnとする。
【0161】さらに、瞳面を挟んで像側の部分光学系に
おいて、後方群Gr内の正レンズのg線に対する屈折率
をnu1gpとし、後方群Gr内の前記正レンズのh線に対
する屈折率をnu1hpとし、後方群Gr内の前記正レンズ
のi線に対する屈折率をnu1 ipとし、後方群Gr内の負
レンズのg線に対する屈折率をnu1gnとし、後方群Gr
内の前記負レンズのh線に対する屈折率をnu1hnとし、
後方群Gr内の前記負レンズのi線に対する屈折率をn
u1inとする。そして、後方群Gr内の前記正レンズの分
散比をνu1hpとし、その部分分散比をθu1hpとする。同
様に、後方群Gr内の前記負レンズの分散比をνu1hn
し、その部分分散比をθu1hnとする。
【0162】また、瞳面を挟んで像側の部分光学系にお
いて、第2中間群Gmr内の正レンズのg線に対する屈
折率をnu2gpとし、第2中間群Gmr内の前記正レンズ
のh線に対する屈折率をnu2hpとし、第2中間群Gmr
内の前記正レンズのi線に対する屈折率をnu2ipとし、
第2中間群Gmr内の負レンズのg線に対する屈折率を
u2gnとし、第2中間群Gmr内の前記負レンズのh線
に対する屈折率をnu2 hnとし、第2中間群Gmr内の前
記負レンズのi線に対する屈折率をnu2inとする。そし
て、第2中間群Gmr内の前記正レンズの分散比をν
u2hpとし、その部分分散比をθu2hpとする。同様に、第
2中間群Gmr内の前記負レンズの分散比をνu2hn
し、その部分分散比をθu2hnとする。
【0163】さらに、瞳面を挟んで像側の部分光学系に
おいて、第2中央サブ群Gcr内の正レンズのg線に対
する屈折率をnu3gpとし、第2中央サブ群Gcr内の前
記正レンズのh線に対する屈折率をnu3hpとし、第2中
央サブ群Gcr内の前記正レンズのi線に対する屈折率
をnu3ipとし、第2中央サブ群Gcr内の負レンズのg
線に対する屈折率をnu3gnとし、第2中央サブ群Gcr
内の前記負レンズのh線に対する屈折率をnu3hnとし、
第2中央サブ群Gcr群内の前記負レンズのi線に対す
る屈折率をnu3inとする。そして、第2中央サブ群Gc
r内の前記正レンズの分散比をνu3hpとし、その部分分
散比をθu3hpとする。同様に、第2中央サブ群Gcr内
の前記負レンズの分散比をνu3hnとし、その部分分散比
をθu3hnとする。
【0164】
【表17】 (主要諸元) β=−1.2 NA=0.05 φ/2=107mm TL=888.9mm (光学部材諸元) 面番号 r d nhig (物体面) 118.03344 1 -686.32773 8.30000 1.619860 1.627415 1.615404 2 208.08019 2.30000 3 217.68991 66.70000 1.507941 1.512432 1.505265 4 -143.55226 0.40000 5 -182.35612 14.80000 1.619860 1.627415 1.615404 6 -252.21567 65.30000 7 291.30650 25.00000 1.507941 1.512432 1.505265 8 -2267.25052 0.40000 9 86.02534 29.20000 1.507941 1.512432 1.505265 10 451.75452 0.20000 11 68.81712 25.00000 1.507941 1.512432 1.505265 12 144.13386 3.20000 13 154.08071 6.70000 1.530264 1.536272 1.526703 14 41.38470 20.60000 15 -1134.94525 3.00000 1.530264 1.536272 1.526703 16 23.08380 11.20000 1.507941 1.512432 1.505265 17 -32.59775 3.00000 1.530264 1.536272 1.526703 18 534.09299 0.75000 19 (瞳面) 0.90000 20 -532.65934 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 21 57.40164 13.40000 1.507941 1.512432 1.505265 22 -25.31489 3.60000 1.530264 1.536272 1.526703 23 576.47119 24.71494 24 -48.58457 8.00000 1.530264 1.536272 1.526703 25 -139.66783 3.80000 26 -178.78415 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 27 -82.04037 0.20000 28 -318.06578 35.00000 1.507941 1.512432 1.505265 29 -98.49875 0.50000 30 12654.75646 30.00000 1.507941 1.512432 1.505265 31 -340.98660 78.38983 32 417.84759 17.80000 1.619860 1.627415 1.615404 33 276.40993 0.50000 34 180.41357 80.00000 1.507941 1.512432 1.505265 35 -263.59362 2.80000 36 -253.52331 10.00000 1.619860 1.627415 1.615404 37 1380.75324 141.64115 38 (像面) (条件式対応値) fo=142.1mm fo1=764.0mm fu=174.0mm fu1=808.8mm (1)fo1/fo=5.38 fu1/fu=4.65 (2)νo3hp=(no3hp−1)/(no3ip−no3gp)=70.9 νu3hp=(nu3hp−1)/(nu3ip−nu3gp)=70.9 (3)θo3hp=(no3ip−no3hp)/(no3ip−no3gp)=0.627 θu3hp=(nu3ip−nu3hp)/(nu3ip−nu3gp)=0.627 (4)νo3hn=(no3hn−1)/(no3in−no3gn)=55.4 νu3hn=(nu3hn−1)/(nu3in−nu3gn)=55.4 (5)θo3hn=(no3in−no3hn)/(no3in−no3gn)=0.628 θu3hn=(nu3in−nu3hn)/(nu3in−nu3gn)=0.628 (6)νo2hp=(no2hp−1)/(no2ip−no2gp)=70.9 νu2hp=(nu2hp−1)/(nu2ip−nu2gp)=70.9 (7)θo2hp=(no2ip−no2hp)/(no2ip−no2gp)=0.627 θu2hp=(nu2ip−nu2hp)/(nu2ip−nu2gp)=0.627 (8)νo2hn=(no2hn−1)/(no2in−no2gn)=55.4 νu2hn=(nu2hn−1)/(nu2in−nu2gn)=55.4 (9)θo2hn=(no2in−no2hn)/(no2in−no2gn)=0.628 θu2hn=(nu2in−nu2hn)/(nu2in−nu2gn)=0.628 (10)νo1hp=(no1hp−1)/(no1ip−no1gp)=70.9 νu1hp=(nu1hp−1)/(nu1ip−nu1gp)=70.9 (11)θo1hp=(no1ip−no1hp)/(no1ip−no1gp)=0.627 θu1hp=(nu1ip−nu1hp)/(nu1ip−nu1gp)=0.627 (12)νo1hn=(no1hn−1)/(no1in−no1gn)=51.6 νu1hn=(nu1hn−1)/(nu1in−nu1gn)=51.6 (13)θo1hn=(no1in−no1hn)/(no1in−no1gn)=0.629 θu1hn=(nu1in−nu1hn)/(nu1in−nu1gn)=0.629
【0165】図34は、第17実施例において物体側か
ら像側へ光線追跡することにより得られた投影光学系の
諸収差図である。各収差図において、NAは像側開口数
を、Yは像高を、hはh線(λ=404.7nm)を、
iはi線(λ=365.0nm)を、gはg線(λ=4
35.8nm)をそれぞれ示している。また、非点収差
図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリデ
ィオナル像面を示している。さらに、歪曲収差図では、
基準波長光であるh線の光に対する歪曲収差を示してい
る。各収差図から明らかなように、第17実施例では、
投影倍率が1.2倍で瞳面に関して対称な光学系ではな
いため、歪曲収差がやや大きく発生しているものの諸収
差が良好に補正されており、良好な性能が確保されてい
ることがわかる。
【0166】なお、上述の各実施例では、中央群Gcを
1つまたは2つの接合レンズで構成しているが、レンズ
を互いに貼り合わせることなく、わずかな間隔を隔てて
配置することもできる。たとえば、第6実施例および第
7実施例を除く各実施例において、第1中央サブ群Gc
fおよび第2中央サブ群Gcrを互いに間隔を隔てて配
置された複数枚のレンズで構成することができる。ま
た、第6実施例および第7実施例において、中央群Gc
を互いに間隔を隔てて配置された奇数枚のレンズで構成
することができる。
【0167】また、第6実施例および第7実施例を除く
各実施例では、中央群Gcを第1中央サブ群Gcfと第
2中央サブ群Gcrとで構成しているが、第1中央サブ
群Gcfの最も像側のレンズと第2中央サブ群Gcrの
最も物体側のレンズとを接合するための中央レンズを付
設して中央群Gcを1つの接合レンズ、すなわち奇数枚
のレンズからなる1つの接合レンズに統合することもで
きる。この場合、さらに1つの接合レンズに統合された
奇数枚のレンズをわずかな間隔を隔てて分離配置するこ
ともできる。
【0168】また、第17実施例を除く各実施例では、
瞳面に関して完全に対称な等倍光学系に本発明を適用し
ているが、第17実施例では、瞳面よりも物体側の部分
光学系の合成焦点距離と像側の部分光学系の合成焦点距
離との比を1.2に設定することにより、本発明にした
がって1.2倍の投影倍率を有する投影光学系を実現し
ている。したがって、第17実施例の構成を物像間で逆
転させた変形例では、本発明にしたがって約0.8倍の
投影倍率を有する投影光学系を実現することもできる。
【0169】さらに、上述の各実施例において、最も物
体側に配置された前方群Gfと最も像側に配置された後
方群Grとを除く他のレンズ群を移動させることよっ
て、投影倍率をある程度変更することができる。すなわ
ち、第17実施例を除く各実施例では、基準状態におい
て等倍の投影光学系を、たとえば0.9倍〜1.1倍の
範囲に亘って投影倍率を変更することができる。また、
第17実施例では、基準状態において1.2倍の投影光
学系を、たとえば1.1倍〜1.3倍の範囲に亘って投
影倍率を変更することができる。さらに、第17実施例
の変形例では、基準状態において0.8の投影光学系
を、たとえば0.7倍〜0.9倍の範囲に亘って投影倍
率を変更することができる。
【0170】具体的には、第6実施例および第7実施例
を除く各実施例において、第1中央サブ群Gcfおよび
第2中央サブ群Gcrのうちの少なくとも一方を光軸に
沿って移動させて投影倍率を変更する。また、第6実施
例および第7実施例では、中央群Gcを光軸に沿って移
動させて投影倍率を変更する。さらに、各実施例では、
第1中間群Gmfおよび第2中間群Gmrのうちの少な
くとも一方を光軸に沿って移動させて投影倍率を変更す
る。
【0171】こうして、投影倍率を等倍から変更した状
態において、投影光学系はその瞳面に関してほぼ対称に
構成された状態になる。換言すると、本発明において、
「瞳面に関してほぼ対称」に構成された状態とは、投影
倍率を等倍から変更した状態を含むものとする。なお、
本出願の発明者は、投影倍率を等倍から若干変更して
も、収差バランスの安定度が実質的に失われることがな
いことを検証している。
【0172】図35は、本発明による投影光学系を、半
導体デバイス、液晶表示素子、プラズマディスプレイパ
ネルやプラズマアドレス液晶ディスプレイ等の表示デバ
イス、薄膜磁気へッド等のデバイス、及びプリント配線
基板などの製造におけるフォトリソグラフィ工程で用い
られる投影露光装置に適用した実施形態を示す図であ
る。
【0173】図35において、光源11は、g線(波
長:436nm)、h線(波長:404nm)、及びi
線(波長:365nm)を含む光を供給する超高圧水銀
灯である。この光源11は、ランプ駆動回路31によっ
て高電圧が印加されて点灯する。光源11は、楕円鏡1
2の第一焦点位置近傍に位置決めされており、光源11
からの光は、光路折り曲げ鏡13を介した後、楕円鏡1
2の第二焦点位置に集光して、そこに光源像を形成す
る。
【0174】この光源像形成位置の近傍には、露光光
(照明光)のON/OFFを行うためのシャッタ14が
設けられており、このシャッタ14は、シャッタ駆動部
32を介して駆動される。そして、光源像からの光は、
光源像形成位置近傍に前側焦点が位置決めされたインプ
ットレンズ群15を通過することによってほぼ平行光束
に変換される。この平行光束中には、光源11からの光
からg線、h線及びi線の波長域を選択して通過させる
波長選択フィルタ16が配置されている。
【0175】波長選択フィルタ16を介した光は、複数
の棒状レンズ素子を2次元マトリックス状に集積して形
成されたフライアイレンズ17に入射する。このフライ
アイレンズ17の射出面近傍には、各々の棒状レンズ素
子により集光された光源像の集合体、すなわち面光源
(2次光源)が形成される。この面光源形成位置には、
所定の開口径を有する照明開口絞り18が配置されてい
る。
【0176】照明開口絞り18からの光は、前群19及
び後群20を有し、面光源形成位置近傍に前側焦点が位
置決めされたコンデンサレンズ系により集光され、マス
クM上の照明領域を重畳的に照明する。なお、図35の
例では、コンデンサレンズ系の前群19及び後群20の
間に光路折り曲げ鏡21が配置されている。
【0177】さて、上述の如き照明光学系(11〜2
1)により照明されたマスクM上の回路パターンからの
光は、投影光学系PLを介して感光性材料が表面上に塗
布されたワークWに達し、ワークW上には投影光学系P
Lによる回路パターン像が形成される。
【0178】なお、図35の投影露光装置を半導体デバ
イス製造のリソグラフィ工程で用いる場合、ワークWと
してウエハを用い、液晶表示素子やプラズマディスプレ
イパネル(PDP)等の表示デバイス製造の製造のリソ
グラフィ工程で用いる場合、ワークWとしてガラス基板
を用い、磁気へッド製造のリソグラフィ工程で用いる場
合、ワークWとしてローバーと呼ばれるバー形状の基板
が用いられ、プリント配線基板のリソグラフィ工程で用
いる場合、ワークWとしてエポキシ樹脂等の樹脂基板が
用いられる。
【0179】なお、図35の例では、マスクMとして矩
形状の基板に回路パターンが形成されたものを用い、ワ
ークWとして板状の基板を用いたが、本発明はこのよう
なマスク及び基板を扱う投影露光装置のみへの適用には
限られない。例えば、基板及びワークの少なくとも一方
として帯状のフィルムを用いても良い。このような投影
露光装置は、例えばTAB(Tape Automated Bonding)
方式の電子部品の実装に使用されるフィルム回路基板の
製造に用いられるフィルム露光装置が知られている。
【0180】さて、このワークWはワークステージWS
により保持され、ワークステージWSは、投影光学系P
Lの光軸方向(Z方向)、この光軸と直交する平面(X
Y平面)内方向、光軸を中心とした回転方向(θz方
向)、及びXY軸を中心とする回転方向(θx,θy方
向)におけるワークWの位置を調整可能にする。このワ
ークWの位置は、ワークステージ駆動部33による駆動
により調整される。また、ワークステージWSの光軸直
交平面内方向の位置は、エンコーダまたは干渉計等の測
長装置を備えたワークステージ位置検出部34により常
時モニタされ、この位置情報は制御ユニット30へ伝達
される。なお、上記のランプ駆動回路31、シャッタ駆
動部32、ワークステージ駆動部33は、制御ユニット
30により制御される。
【0181】さて、図35の投影露光装置には、マスク
アライメント系35及びワークアライメント系36が設
けられている。マスクアライメント系35は、ワークス
テージWSに設けられた基準マークに対するマスクMの
位置ずれを検出する。また、ワークアライメント系36
は、上記基準マークに対するワークアライメント系36
の位置ずれとワークアライメント系36の位置に対する
ワークW上のアライメントマークの位置とを検出する。
【0182】これらのマスクアライメント系35及びワ
ークアライメント系36は制御部30に接続されてお
り、制御部30は、基準マークに対するマスクMの位置
ずれの情報、基準マークに対するワークアライメント系
36の位置ずれの情報、ワークアライメント系36の位
置に対するワークW上のアライメントマークの位置ずれ
の情報などに基づいて、マスクMとワークWとの位置ず
れ量を求め、この位置ずれを補正するようにワークステ
ージ駆動部33を駆動して、マスクMとワークWとのア
ライメントを行う。
【0183】また、投影光学系PLのワークW近傍の位
置には、ワークWのZ方向の位置及びθx,θy方向の
傾きを検出するためのAF/AL系37が設けられてい
る。このAF/AL系37も制御部30に接続されてい
る。
【0184】また、投影光学系PLを構成するレンズ素
子のうちの一部のレンズ素子(またはレンズ群)は、ワ
ークの伸縮に応じて投影光学系PLの倍率を微調整する
ために光軸方向へ移動可能である。レンズ駆動部38
は、光軸方向へ移動可能なレンズ素子(群)を駆動す
る。なお、レンズ素子の光軸方向への移動量(レンズ駆
動部38の駆動量)は、制御部30により制御される。
【0185】さて、例えばキーボードやマスクM上のバ
ーコードを読み取るバーコードリーダを有する入力部3
9は、制御部30に接続されている。この入力部39に
より、例えば、露光量や投影倍率等の露光条件に関する
情報が入力される。従って、制御部30は、入力部39
からの露光条件に関する情報に基づいて、シャッタ駆動
部32やレンズ駆動部38を駆動して、所望の露光量の
制御や、所望の投影倍率の設定を行う。
【0186】図35の投影露光装置の露光動作の一例に
ついて簡単に説明すると、まず、入力部39を介して露
光条件に関する情報を入力する。そして、レジスト(感
光性材料)が塗布されたワークWを制御部30により制
御される搬送装置(不図示)によりワークステージWS
上に載置する。その後、マスクアライメント系35及び
ワークアライメント系36を用いてマスクMに対するワ
ークWの位置を検出し、ワークステージWSを駆動して
マスクMとワークWとの位置決めを行う。
【0187】次に、AF/AL系37によりワークWの
表面の位置・姿勢を検出し、ワークステ一ジWSを駆動
してワークWの表面を投影光学系PLの像面と合致させ
る。なお、入力部39へ入力される露光条件に関する情
報中に投影倍率の変更に関する情報が含まれている場合
には、レンズ駆動部38を用いて投影光学系PL中の一
部のレンズの位置を変位させ、投影倍率の変更を行う。
このように、マスクMとワークWとのアライメントが終
了すると、シャッタ駆動部32によりシャッタ14を開
き、マスクMを照明して、マスクM上のパターン像をワ
ークW上に転写する。
【0188】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、大面
積の有効視野を確保しつつ、h線の光とi線の光とg線
の光とに対して良好に3色色消しされた、コントラスト
の高い解像度を有する、ほぼ等倍あるいは0.7倍〜
1.3倍の両側テレセントリック投影光学系を実現する
ことができる。あるいは、大面積の有効視野を確保しつ
つ、h線の光とg線の光とに対してまたはh線の光とi
線の光とに対して良好に2色色消しされた、コントラス
トの高い解像度を有する、ほぼ等倍の両側テレセントリ
ック投影光学系を実現することができる。
【0189】また、本発明の投影光学系を露光装置に適
用すると、大面積の露光領域に対応することができると
ともに、光源からの光エネルギを効率良く利用し、光源
の小型化やスループットの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を
示す図である。
【図2】第1実施例において物体側から像側へ光線追跡
することにより得られた投影光学系の諸収差図である。
【図3】第2実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を
示す図である。
【図4】第2実施例において物体側から像側へ光線追跡
することにより得られた投影光学系の諸収差図である。
【図5】第3実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を
示す図である。
【図6】第3実施例において物体側から像側へ光線追跡
することにより得られた投影光学系の諸収差図である。
【図7】第4実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を
示す図である。
【図8】第4実施例において物体側から像側へ光線追跡
することにより得られた投影光学系の諸収差図である。
【図9】第5実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を
示す図である。
【図10】第5実施例において物体側から像側へ光線追
跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図11】第6実施例にかかる投影光学系のレンズ構成
を示す図である。
【図12】第6実施例において物体側から像側へ光線追
跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図13】第7実施例にかかる投影光学系のレンズ構成
を示す図である。
【図14】第7実施例において物体側から像側へ光線追
跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図15】第8実施例にかかる投影光学系のレンズ構成
を示す図である。
【図16】第8実施例において物体側から像側へ光線追
跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図17】第9実施例にかかる投影光学系のレンズ構成
を示す図である。
【図18】第9実施例において物体側から像側へ光線追
跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図19】第10実施例にかかる投影光学系のレンズ構
成を示す図である。
【図20】第10実施例において物体側から像側へ光線
追跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図21】第11実施例にかかる投影光学系のレンズ構
成を示す図である。
【図22】第11実施例において物体側から像側へ光線
追跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図23】第12実施例にかかる投影光学系のレンズ構
成を示す図である。
【図24】第12実施例において物体側から像側へ光線
追跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図25】第13実施例にかかる投影光学系のレンズ構
成を示す図である。
【図26】第13実施例において物体側から像側へ光線
追跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図27】第14実施例にかかる投影光学系のレンズ構
成を示す図である。
【図28】第14実施例において物体側から像側へ光線
追跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図29】第15実施例にかかる投影光学系のレンズ構
成を示す図である。
【図30】第15実施例において物体側から像側へ光線
追跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図31】第16実施例にかかる投影光学系のレンズ構
成を示す図である。
【図32】第16実施例において物体側から像側へ光線
追跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図33】第17実施例にかかる投影光学系のレンズ構
成を示す図である。
【図34】第17実施例において物体側から像側へ光線
追跡することにより得られた投影光学系の諸収差図であ
る。
【図35】半導体デバイスなどの製造におけるフォトリ
ソグラフィ工程で用いられる投影露光装置に対して本発
明による投影光学系を適用した実施形態を示す図であ
る。
【符号の説明】
Gf 前方群 Gmf 第1中間群 Gc 中央群 Gcf 第1中央サブ群 Gcr 第2中央サブ群 Gmr 第2中間群 Gr 後方群 11 光源 12 楕円鏡 14 シャッタ 15 インプットレンズ群 16 波長選択フィルタ 17 フライアイレンズ 18 開口絞り 19,20 コンデンサレンズ系 M マスク PL 投影光学系 W ワーク WS ワークステージ 30 制御ユニット 31 ランプ駆動回路 32 シャッタ駆動部 33 ワークステージ駆動部
フロントページの続き Fターム(参考) 2H087 KA21 NA02 PA12 PA14 PA15 PA19 PB16 PB18 PB20 QA02 QA07 QA12 QA14 QA17 QA19 QA21 QA22 QA25 QA26 QA32 QA34 QA37 QA39 QA41 QA42 QA45 QA46 RA32 5F046 BA03 CA02 CA07 CB12 CB25 DA13

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側および像側の両側にほぼテレセン
    トリックな投影光学系において、 前記物体と前記像との間に配置された前方群と、 前記前方群と前記像との間に配置されて、前記投影光学
    系の瞳面に関して前記前方群とほぼ対称に構成された後
    方群と、 前記前方群と前記後方群との間に配置されて、前記瞳面
    に関してほぼ対称に構成された中央群と、 前記前方群と前記中央群との間に配置された第1中間群
    と、 前記後方群と前記中央群との間に配置されて、前記瞳面
    に関して前記第1中間群とほぼ対称に構成された第2中
    間群とを備え、 前記前方群の焦点距離をf1とし、前記投影光学系にお
    いて前記物体と前記瞳面との間に配置される光学素子か
    らなる部分光学系の合成焦点距離をfとし、前記中央群
    内の正レンズのg線に対する屈折率をn3gpとし、前記
    中央群内の前記正レンズのh線に対する屈折率をn3hp
    とし、前記中央群内の前記正レンズのi線に対する屈折
    率をn3ipとし、前記中央群内の負レンズのg線に対す
    る屈折率をn3gnとし、前記中央群内の前記負レンズの
    h線に対する屈折率をn3hnとし、前記中央群内の前記
    負レンズのi線に対する屈折率をn3inとしたとき、 1.5<f1/f<9.0 61<(n3hp−1)/(n3ip−n3gp)<82 0.62<(n3ip−n3hp)/(n3ip−n3gp)<0.63 45<(n3hn−1)/(n3in−n3gn)<62 0.62<(n3in−n3hn)/(n3in−n3gn)<0.65 の条件を満足することを特徴とする投影光学系。
  2. 【請求項2】 前記第1中間群内の正レンズのg線に対
    する屈折率をn2gpとし、前記第1中間群内の前記正レ
    ンズのh線に対する屈折率をn2hpとし、前記第1中間
    群内の前記正レンズのi線に対する屈折率をn2ip
    し、前記第1中間群内の負レンズのg線に対する屈折率
    をn2gnとし、前記第1中間群内の前記負レンズのh線
    に対する屈折率をn2hnとし、前記第1中間群内の前記
    負レンズのi線に対する屈折率をn2inとしたとき、 45<(n2hp−1)/(n2ip−n2gp)<82 0.62<(n2ip−n2hp)/(n2ip−n2gp)<0.63 25<(n2hn−1)/(n2in−n2gn)<62 0.62<(n2in−n2hn)/(n2in−n2gn)<0.65 の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の投
    影光学系。
  3. 【請求項3】 前記前方群内の正レンズのg線に対する
    屈折率をn1gpとし、前記前方群内の前記正レンズのh
    線に対する屈折率をn1hpとし、前記前方群内の前記正
    レンズのi線に対する屈折率をn1ipとし、前記前方群
    内の負レンズのg線に対する屈折率をn1gnとし、前記
    前方群内の前記負レンズのh線に対する屈折率をn1hn
    とし、前記前方群内の前記負レンズのi線に対する屈折
    率をn1 inとしたとき、 45<(n1hp−1)/(n1ip−n1gp)<82 0.62<(n1ip−n1hp)/(n1ip−n1gp)<0.64 35<(n1hn−1)/(n1in−n1gn)<62 0.62<(n1in−n1hn)/(n1in−n1gn)<0.64 の条件を満足することを特徴とする請求項1または2に
    記載の投影光学系。
  4. 【請求項4】 前記前方群は、物体側から順に、負レン
    ズと正レンズとから構成され、 前記第1中間群は、物体側から順に、正レンズと正レン
    ズと負レンズとから構成されていることを特徴とする請
    求項1乃至3のいずれか1項に記載の投影光学系。
  5. 【請求項5】 前記前方群は、物体側から順に、正レン
    ズと負レンズとから構成され、 前記第1中間群は、物体側から順に、正レンズと正レン
    ズと負レンズとから構成されていることを特徴とする請
    求項1乃至3のいずれか1項に記載の投影光学系。
  6. 【請求項6】 前記前方群は、物体側から順に、負レン
    ズと正レンズと正レンズとから構成され、 前記第1中間群は、物体側から順に、正レンズと正レン
    ズと負レンズとから構成されていることを特徴とする請
    求項1乃至3のいずれか1項に記載の投影光学系。
  7. 【請求項7】 前記前方群は、物体側から順に、負レン
    ズと正レンズと負レンズとから構成され、 前記第1中間群は、物体側から順に、正レンズと正レン
    ズと正レンズと負レンズとから構成されていることを特
    徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の投影光
    学系。
  8. 【請求項8】 前記前方群は、物体側から順に、正レン
    ズと負レンズと正レンズとから構成され、 前記第1中間群は、物体側から順に、正レンズと正レン
    ズと正レンズと負レンズとから構成されていることを特
    徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の投影光
    学系。
  9. 【請求項9】 前記前方群は、物体側から順に、正レン
    ズと負レンズとから構成され、 前記第1中間群は、物体側から順に、正レンズと正レン
    ズと正レンズと負レンズとから構成されていることを特
    徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の投影光
    学系。
  10. 【請求項10】 前記中央群は、前記瞳面よりも前記物
    体側に配置された第1中央サブ群と、前記瞳面よりも前
    記像側に配置された第2中央サブ群とを有することを特
    徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の投影光
    学系。
  11. 【請求項11】 前記第1中央サブ群は、物体側から順
    に、負レンズと正レンズと負レンズとから構成されてい
    ることを特徴とする請求項10に記載の投影光学系。
  12. 【請求項12】 前記第1中央サブ群は、物体側から順
    に、正レンズと負レンズと正レンズとから構成されてい
    ることを特徴とする請求項10に記載の投影光学系。
  13. 【請求項13】 前記第1中央サブ群は、物体側から順
    に、正レンズと負レンズと正レンズと負レンズとから構
    成されていることを特徴とする請求項10に記載の投影
    光学系。
  14. 【請求項14】 光学系全体の投影倍率を変化させるた
    めに、前記第1中央サブ群および前記第2中央サブ群の
    うちの少なくとも一方が光軸に沿って移動可能に構成さ
    れていることを特徴とする請求項10乃至13のいずれ
    か1項に記載の投影光学系。
  15. 【請求項15】 前記中央群は、前記瞳面に配置された
    中央レンズを含む奇数枚のレンズから構成されているこ
    とを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の
    投影光学系。
  16. 【請求項16】 光学系全体の投影倍率を変化させるた
    めに、前記中央群が光軸に沿って移動可能に構成されて
    いることを特徴とする請求項15に記載の投影光学系。
  17. 【請求項17】 光学系全体の投影倍率を変化させるた
    めに、前記第1中間群および前記第2中間群のうちの少
    なくとも一方が光軸に沿って移動可能に構成されている
    ことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記
    載の投影光学系。
  18. 【請求項18】 第1の光学材料から形成されたレンズ
    と、前記第1の光学材料とは実質的に異なる光学特性を
    有する第2の光学材料から形成されたレンズとだけから
    構成されていることを特徴とする請求項1乃至17のい
    ずれか1項に記載の投影光学系。
  19. 【請求項19】 請求項1乃至18のいずれか1項に記
    載の投影光学系を介して、マスク上のパターンをワーク
    上へ投影露光することを特徴とする露光装置。
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