JP2002048977A - Catoptric system and proximity exposure device using the same - Google Patents
Catoptric system and proximity exposure device using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、相互にほぼ直交す
る２つの断面の結像倍率（曲率半径）が異なる反射光学
系に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflecting optical system in which two sections which are substantially orthogonal to each other have different imaging magnifications (radius of curvature).
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、互いに直交する断面上での結像倍
率が異なる光学系（以下、「アナモルフィック光学系」
という。）としては、シリンドリカルレンズから構成さ
れる光学系が知られている。このシリンドリカルレンズ
は屈折光学系であるために色収差が発生すること等の問
題を有している。この問題を解決するために、例えば特
開平１０−１０４２８号公報に開示された光学系が提案
されている。当該光学系は２つの球面鏡ＳＭ１，ＳＭ２
より構成されている。第１の球面鏡ＳＭ１は、物点Ｏか
らの光束のうちメリジオナル光束を集光して共役点を形
成し、かつサジタル光束を略平行にコリメートする条件
を満足する位置に配置されている。そして、第２の球面
鏡ＳＭ２は、前記共役点からのメリジオナル光束を像点
に集光すると同時に、略コリメートされているサジタル
光束を前記像点に集光する条件を満足する位置に配置さ
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, an optical system (hereinafter, referred to as an "anamorphic optical system") having different imaging magnifications on cross sections orthogonal to each other.
That. As ()), an optical system including a cylindrical lens is known. Since this cylindrical lens is a refraction optical system, it has problems such as occurrence of chromatic aberration. In order to solve this problem, for example, an optical system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-10428 has been proposed. The optical system includes two spherical mirrors SM1 and SM2.
It is composed of The first spherical mirror SM1 is arranged at a position that satisfies the conditions for converging the meridional light beam among the light beams from the object point O to form a conjugate point and for collimating the sagittal light beam substantially in parallel. The second spherical mirror SM2 is arranged at a position that satisfies the condition for converging the meridional light beam from the conjugate point to the image point and for condensing the substantially collimated sagittal light beam to the image point. .
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、各球面鏡面が
上述の諸条件を同時に満足する配置は、光軸が概９０°
に屈曲するような極めて特殊な場合に限定されている。
また、上記条件を満足するのは光軸のごく近傍に限られ
ている。このため、広い領域に対して上記条件を満足さ
せようとすると、２つの球面鏡ＳＭ１，ＳＭ２の曲率半
径を極めて大きくすることが必要となり、装置の大型化
を招いてしまう。However, in an arrangement in which each spherical mirror surface satisfies the above-mentioned conditions at the same time, the optical axis must be approximately 90 °.
It is limited to extremely special cases such as bending to
Further, the above condition is satisfied only in the vicinity of the optical axis. Therefore, in order to satisfy the above condition in a wide area, it is necessary to make the radius of curvature of the two spherical mirrors SM1 and SM2 extremely large, which causes an increase in the size of the apparatus.
【０００４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、広い領域にわたる大きな物体に対しても、良好な
結像特性を有するコンパクトな反射光学系及びこの光学
系を用いたプロキシミティ露光装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has a compact reflecting optical system having good image forming characteristics even for a large object over a wide area, and a proximity exposure apparatus using the optical system. The purpose is to provide.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、第１の反射面と第２の反射面とからな
り、前記第１及び第２の反射面はそれぞれメリジオナル
断面曲率半径とサジタル断面曲率半径とが異なり、前記
第１の反射面は、物点からの光束のうちメリジオナル光
束を集光して前記物点の共役点を形成すると同時に、前
記物点からの光束のうちサジタル光束を実質的にコリメ
ートするように、前記物点から前記第１の反射面のメリ
ジオナル断面曲率半径とほぼ等しい位置に配置され、前
記第２の反射面は、前記共役点からのメリジオナル光束
をメリジオナル像点に集光し、かつ実質的にコリメート
された前記サジタル光束がサジタル像点に集光するよう
に、前記共役点から前記第２の反射面のサジタル断面曲
率半径にほぼ等しい位置に配置され、前記メリジオナル
像点と前記サジタル像点とがほぼ一致することを特徴と
する反射光学系を提供する。ここで、メリジオナル断面
とは、第１の反射面の曲率中心と第２の反射面の曲率中
心とを結ぶ直線と、物点とを含む面をいい、当該メリジ
オナル断面と直交する方向の断面をサジタル断面とい
う。さらに、メリジオナル断面内の光束をメリジオナル
光束、サジタル断面内の光束をサジタル光束という。In order to solve the above problems, the present invention comprises a first reflecting surface and a second reflecting surface, wherein the first and second reflecting surfaces are each a meridional sectional curvature. The radius and the radius of curvature of the sagittal cross section are different, and the first reflecting surface condenses the meridional light beam among the light beams from the object point to form a conjugate point of the object point, and at the same time, forms the conjugate point of the object point. The meridional light beam from the conjugate point is disposed at a position substantially equal to the meridional cross-sectional radius of curvature of the first reflecting surface from the object point so as to substantially collimate the sagittal light beam. From the conjugate point to the radius of curvature of the sagittal cross-section of the second reflecting surface so that the sagittal light flux substantially converged at the meridional image point is converged at the sagittal image point. It is disposed at a position, the meridional image point and said sagittal image point to provide a reflective optical system, characterized in that substantially matches. Here, the meridional section refers to a plane including an object point and a straight line connecting the center of curvature of the first reflecting surface and the center of curvature of the second reflecting surface, and a section in a direction perpendicular to the meridional section is defined as a section. It is called sagittal section. Further, the light beam in the meridional section is called a meridional light beam, and the light beam in the sagittal section is called a sagittal light beam.
【０００６】また、本発明の好ましい態様では、前記第
１の反射面のメリジオナル方向の結像倍率をＭ１、前記
第２の反射面のメリジオナル方向の結像倍率をＭ２とそ
れぞれしたとき、 ０．６＜Ｍ１＜２．０ ０．６＜Ｍ２＜２．０ ０．６＜Ｍ１×Ｍ２＜２．０ の条件式を満足することが望ましい。In a preferred aspect of the present invention, when the imaging magnification of the first reflecting surface in the meridional direction is M1 and the imaging magnification of the second reflecting surface in the meridional direction is M2, the following conditions are satisfied. It is desirable to satisfy the following conditional expression: 6 <M1 <2.0 0.6 <M2 <2.0 0.6 <M1 × M2 <2.0.
【０００７】メリジオナル面における曲率半径Ｒ１Ｍを
有する反射面１に対して、物体Ｏ〜第１面までの距離Ｓ
が曲率半径Ｒ１Ｍに等しい場合、第１面から像点までの
距離Ｓ’はＲ１Ｍとなり反射面による結像倍率Ｍ１は１
倍になる。このとき物体から入射する各光線は、反射面
１に対して略対称に反射されるので、発生する収差の量
も最小になる。物点Ｏと第１面までの距離ＳをＲ１Ｍよ
り大とすると、第１面から像点までの距離Ｓ’はＲ１Ｍ
より小となり、結像倍率Ｍ１＜１となる。このとき、反
射面１に入射する光線の各々の入射角は対象からはずれ
て、非対称なコマ収差が発生する。実用上で、許容しう
る範囲としては０．６＜Ｍ１にとどめることが望まし
い。A distance S from the object O to the first surface is defined with respect to the reflection surface 1 having a radius of curvature R1M on the meridional surface.
Is equal to the radius of curvature R1M, the distance S ′ from the first surface to the image point is R1M, and the imaging magnification M1 by the reflecting surface is 1
Double. At this time, each ray incident from the object is reflected substantially symmetrically with respect to the reflection surface 1, so that the amount of generated aberration is also minimized. If the distance S from the object point O to the first surface is larger than R1M, the distance S ′ from the first surface to the image point is R1M
It becomes smaller and the imaging magnification M1 <1. At this time, the respective incident angles of the light rays incident on the reflecting surface 1 are deviated from the target, and asymmetric coma aberration occurs. In practical use, it is desirable that the allowable range is 0.6 <M1.
【０００８】一方、物点Ｏを反射面１により近づけて、
結像倍率Ｍ１を１より大とすると、やはり同様に非対称
なコマ収差が発生するが、光束の拡がりが小さいため結
像性能への影響は少ない。但し、入射光と反射光との光
束の干渉を避けるには、結像倍率Ｍ１を２．０以下に抑
えることが望ましい。第２反射面による結像倍率Ｍ２に
関しても、同様なことが言える。On the other hand, when the object point O is brought closer to the reflecting surface 1,
When the imaging magnification M1 is larger than 1, an asymmetric coma aberration is similarly generated, but the spread of the light beam is small, so that the influence on the imaging performance is small. However, in order to avoid interference of the light flux between the incident light and the reflected light, it is desirable to keep the imaging magnification M1 at 2.0 or less. The same can be said for the imaging magnification M2 by the second reflecting surface.
【０００９】また、メリジオナル光束の最終的な結像倍
率Ｍ１×Ｍ２について、Ｍ１による性能劣化とＭ２によ
る劣化を考慮すると、０．６〜２．０の範囲に抑えるこ
とが望ましい。また、本発明の好ましい態様では、前記
第１及び第２の反射面は、トロイダル面とアナモルフィ
ック面とトーリック面との何れか一つであることが望ま
しい。さらに好ましくは、前記第１及び第２の反射面
は、トロイダル面とアナモルフィック面との何れか一つ
であることが望ましい。Further, it is desirable that the final imaging magnification M1 × M2 of the meridional light beam is limited to the range of 0.6 to 2.0 in consideration of the performance deterioration due to M1 and the deterioration due to M2. In a preferred aspect of the present invention, the first and second reflecting surfaces are desirably any one of a toroidal surface, an anamorphic surface, and a toric surface. More preferably, the first and second reflecting surfaces are preferably any one of a toroidal surface and an anamorphic surface.
【００１０】また、本発明の好ましい態様では、前記第
１の反射面と前記第２の反射面との間に、さらに円筒反
射面又はトロイダル反射面が設けられていることが望ま
しい。これにより、反射面の大きさを最小限にとどめる
ことができる。また、本発明の好ましい態様では、前記
第１及び第２の反射面への入射光束の中心軸の入射角が
１０度以下であることが望ましい。これにより、より優
れた結像状態を実現できる。In a preferred aspect of the present invention, it is desirable that a cylindrical reflecting surface or a toroidal reflecting surface is further provided between the first reflecting surface and the second reflecting surface. As a result, the size of the reflection surface can be kept to a minimum. In a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the incident angle of the central axis of the incident light beam on the first and second reflecting surfaces be 10 degrees or less. Thereby, a better imaging state can be realized.
【００１１】また、本発明では、所定のパターンを有す
るマスクを照明し、前記マスクと所定の間隔をもって位
置するワークに前記所定のパターンを転写するプロキシ
ミティ露光装置において、前記マスクと共役な面内を照
明するための照明光学系と、該照明光学系によって照明
された領域を前記マスク上に再結像させるリレー光学系
とを備え、該リレー光学系は、第１の反射面と第２の反
射面とからなり、前記第１及び第２の反射面はそれぞれ
メリジオナル断面曲率半径とサジタル断面曲率半径とが
異なり、前記第１の反射面は、物点からの光束のうちメ
リジオナル光束を集光して前記物点の共役点を形成する
と同時に、前記物点からの光束のうちサジタル光束を実
質的にコリメートするように、前記物点から前記第１の
反射面のメリジオナル断面曲率半径とほぼ等しい位置に
配置され、前記第２の反射面は、前記共役点からのメリ
ジオナル光束をメリジオナル像点に集光し、かつ実質的
にコリメートされた前記サジタル光束がサジタル像点に
集光するように、前記共役点から前記第２の反射面のサ
ジタル断面曲率半径にほぼ等しい位置に配置され、前記
メリジオナル像点と前記サジタル像点とがほぼ一致する
ことを特徴とするプロキシミティ露光装置を提供でき
る。Further, according to the present invention, in a proximity exposure apparatus for illuminating a mask having a predetermined pattern and transferring the predetermined pattern to a work located at a predetermined distance from the mask, an in-plane conjugate with the mask is provided. An illumination optical system for illuminating the mask, and a relay optical system for re-imaging an area illuminated by the illumination optical system on the mask, wherein the relay optical system includes a first reflection surface and a second reflection surface. The first and second reflecting surfaces have different meridional sectional radii of curvature and sagittal sectional radii of curvature, respectively, and the first reflecting surface condenses a meridional light beam among light beams from an object point. And forming a conjugate point of the object point, and at the same time, from the object point, the meridio of the first reflection surface so as to substantially collimate the sagittal light beam among the light beams from the object point. Disposed at a position substantially equal to the radius of curvature of the cross section, the second reflecting surface condenses the meridional light flux from the conjugate point to a meridional image point, and the substantially collimated sagittal light flux is converted to a sagittal image point. A proxy, wherein the meridional image point and the sagittal image point substantially coincide with each other from the conjugate point to a position substantially equal to a radius of curvature of a sagittal cross section of the second reflection surface. It is possible to provide a light exposure apparatus.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態にかかる反射光学系ついて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A reflection optical system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１３】（第１実施形態）図１は第１実施形態にか
かる反射光学系のメリジオナル断面内を進行するにおけ
る光路図、図２はメリジオナル断面とは直交するサジタ
ル断面内を進行する光線をそれぞれ示す光路図である。
本実施形態にかかる反射光学系は、第１の反射面Ｒ１と
第２の反射面Ｒ２とからなる。そして、第１の反射面Ｒ
１はメリジオナル断面曲率半径Ｒ１Ｍとサジタル断面曲
率半径Ｒ１Ｓとが異なり、第２の反射面Ｒ２はメリジオ
ナル断面曲率半径Ｒ２Ｍとサジタル断面曲率半径Ｒ２Ｓ
とが異なる。(First Embodiment) FIG. 1 is an optical path diagram in a meridional section of a reflection optical system according to a first embodiment, and FIG. 2 is a diagram showing light rays traveling in a sagittal section orthogonal to the meridional section. FIG.
The reflection optical system according to the present embodiment includes a first reflection surface R1 and a second reflection surface R2. Then, the first reflection surface R
Reference numeral 1 denotes a meridional section radius of curvature R1M and a sagittal section radius of curvature R1S, and the second reflecting surface R2 has a meridional section radius of curvature R2M and a sagittal section radius of curvature R2S.
Is different.
【００１４】まず、図１に基づいてメリジオナル断面内
での光線の進行の仕方を説明する。物点Ｏから発せられ
た光は、曲率半径Ｒ１Ｍと等しい距離だけ離れた位置に
配置された反射面Ｒ１により反射された後、さらに距離
Ｒ１Ｍだけ離れた１次結像点Ｉ１に等倍で結像する。次
に、１次結像点Ｉ１からの光は、１次結像点Ｉ１から第
２の反射面Ｒ２のメリジオナル断面曲率半径Ｒ２Ｍに等
しい距離だけ離れた位置に配置された第２の反射面Ｒ２
により、点Ｉ２に等倍で結像する。かかる構成により、
物点Ｏから発せられた光は、第１と第２の反射面での２
回の反射の後、最終的に点Ｉ２に等倍で結像することに
なる。First, a description will be given of how a light ray travels in a meridional section with reference to FIG. The light emitted from the object point O is reflected by the reflection surface R1 disposed at a position separated by a distance equal to the radius of curvature R1M, and then forms at the same magnification on the primary imaging point I1 further separated by the distance R1M. Image. Next, the light from the primary imaging point I1 is separated from the primary imaging point I1 by a second reflection surface R2 disposed at a position separated by a distance equal to the meridional sectional radius of curvature R2M of the second reflection surface R2.
As a result, an image is formed on the point I2 at the same magnification. With such a configuration,
The light emitted from the object point O is reflected on the first and second reflecting surfaces by 2
After each reflection, an image is finally formed at the point I2 at the same magnification.
【００１５】次に、図２に基づいて、上記メリジオナル
断面に直交するサジタル断面内で進行する光線について
説明する。上述したように第１の反射面Ｒ１は、サジタ
ル断面曲率半径Ｒ１Ｓを有している。一般に、球面反射
面の焦点距離ｆは、その曲率半径をＲとしてｆ＝２×Ｒ
である。そして、球面反射面の焦点位置から発せられた
光は平行光束に変換される。このため、物点Ｏからの光
は距離２×Ｒ１Ｓの位置に配置された第１の反射面Ｒ１
により平行光束に変換される。次に、この平行光束は、
サジタル断面曲率半径Ｒ２Ｓを有する第２の反射面Ｒ２
により、距離２×Ｒ２Ｓの位置に像点Ｉ２を形成する。
このときの結像倍率は、Ｒ２Ｓ／Ｒ１Ｓとなる。Next, referring to FIG. 2, a description will be given of a light beam traveling in a sagittal section orthogonal to the meridional section. As described above, the first reflecting surface R1 has a sagittal cross-section radius of curvature R1S. In general, the focal length f of a spherical reflecting surface is given by f = 2 × R where R is its radius of curvature.
It is. Then, the light emitted from the focal position of the spherical reflecting surface is converted into a parallel light flux. For this reason, the light from the object point O is reflected on the first reflection surface R1 disposed at the position of the distance 2 × R1S.
Is converted into a parallel light beam. Next, this parallel beam is
Second reflective surface R2 having sagittal cross-section radius of curvature R2S
As a result, an image point I2 is formed at a position at a distance of 2 × R2S.
The imaging magnification at this time is R2S / R1S.
【００１６】上述したことをまとめると、上記構成の反
射光学系では、物点Ｏから発せられた光は、メリジオナ
ル断面内では等倍で結像し、サジタル断面内ではＲ２Ｓ
／Ｒ１Ｓの倍率で結像する。図３は、この様子を示す斜
視図である。次に、反射面の形状について説明する。上
述したように本発明では、メリジオナル断面の曲率半径
と、それに直交するサジタル断面の曲率半径との２つの
異なる曲率半径を有する反射面が必要である。このよう
な面としては、卜―リック面、トロイダル面、アナモル
フィック非球面などが知られている。トーリック面は、
互いに直交するメリジオナル断面及びサジタル断面での
曲率半径が異なり、球面から構成される面である。図４
（ａ）は、トーリック面を説明するための図である。メ
リジオナル断面の曲率半径Ｒ１Ｍとサジタル断面の曲率
半径Ｒ１Ｓとが異なり、何れの断面も球面で構成されて
いる。To summarize the above, in the reflecting optical system having the above configuration, the light emitted from the object point O forms an image at the same magnification in the meridional section and R2S in the sagittal section.
An image is formed at a magnification of / R1S. FIG. 3 is a perspective view showing this state. Next, the shape of the reflection surface will be described. As described above, the present invention requires a reflecting surface having two different radii of curvature, that is, a radius of curvature of a meridional cross section and a radius of curvature of a sagittal cross section orthogonal thereto. As such a surface, a toric surface, a toroidal surface, an anamorphic aspheric surface and the like are known. The toric surface is
The surfaces have different radii of curvature in the meridional section and the sagittal section that are orthogonal to each other, and are formed of spherical surfaces. FIG.
(A) is a figure for demonstrating a toric surface. The radius of curvature R1M of the meridional section is different from the radius of curvature R1S of the sagittal section, and each section is formed of a spherical surface.
【００１７】トロイダル面は、一般に非球面の断面をこ
れと直交する軸に対して回転して形成される面である。
例えば、トロイダル面のメリジオナル断面は次式に示す
ような回転対称な非球面で、サジタル断面は球面であ
る。 z=cy2／[1+｛1−（1+k）c2y2｝1/2]+A・y4+B・y6+C・y8
+D・y10 ただし、光軸に垂直な方向の高さをｙ、非球面の頂点に
おける接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの
光軸に沿った距離（サグ量）をｚ、頂点曲率をｃ、円錐
係数をｋ、ｎ次の非球面係数をＡ〜Ｄとそれぞれする。The toroidal surface is generally a surface formed by rotating a section of an aspherical surface with respect to an axis orthogonal to the aspherical surface.
For example, the meridional section of the toroidal surface is a rotationally symmetric aspherical surface as shown by the following equation, and the sagittal section is a spherical surface. z = cy 2 / [1+ ｛1− (1 + k) c 2 y 2 ｝ 1/2 ] + A · y 4 + B · y 6 + C · y 8
+ D · y 10 where y is the height in the direction perpendicular to the optical axis, and z is the distance (sag amount) along the optical axis from the tangent plane at the vertex of the aspheric surface to a position on the aspheric surface at the height y. , The vertex curvature is c, the conic coefficient is k, and the n-th order aspherical coefficient is A to D.
【００１８】アナモルフィック非球面は、メリジオナル
断面、サジタル断面が各々独立した非球面形状を有して
いる面である。上述した面は、収差補正の自由度の観点
から見ると、トーリック面、トロイダル面、アナモルフ
ィック非球面の順に有利である。反面、基準軸の設定な
ど製造面の観点から見ると、トーリック面、トロイダル
面、アナモルフィック非球面の順に難易度が増す傾向が
ある。したがって、設計仕様の難易度などを考慮して適
切な面を選定することになる。An anamorphic aspherical surface is a surface whose meridional section and sagittal section each have an independent aspherical shape. The above-described surface is advantageous in the order of the toric surface, the toroidal surface, and the anamorphic aspheric surface from the viewpoint of the degree of freedom of aberration correction. On the other hand, from a manufacturing point of view such as setting of a reference axis, the degree of difficulty tends to increase in the order of toric surface, toroidal surface, and anamorphic aspheric surface. Therefore, an appropriate plane is selected in consideration of the difficulty of the design specification.
【００１９】図５（ａ）はメリジオナル断面の光路図、
図５（ｂ）はサジタル断面の光路図である。本実施形態
では、１４０×３５０の寸法の物体Ｏが、第１と第２と
の２枚の反射面により１４０×７００の寸法の像Ｉ２と
なる光学系である。図５（ａ），（ｂ）からも明らかな
ように、結像倍率はメリジオナル断面では等倍、これと
直交するサジタル断面では２倍となっている。FIG. 5A is an optical path diagram of a meridional section,
FIG. 5B is an optical path diagram of a sagittal section. In the present embodiment, the optical system is such that an object O having a size of 140 × 350 becomes an image I2 having a size of 140 × 700 by two first and second reflecting surfaces. As is clear from FIGS. 5A and 5B, the imaging magnification is equal in the meridional section and twice in the sagittal section orthogonal to the meridional section.
【００２０】表１に本実施形態の諸元値を掲げる。レン
ズデータにおいて、面番号は物体側から数えた反射面の
順番、ＲＤＹはＹ方向の曲率半径、ＲＤＸはＸ方向の曲
率半径、面間隔は反射面の間隔をそれぞれ示す。また、
非球面データにおける非球面係数などは上述した非球面
式で定義されるものである。なお、以下全ての実施形態
の諸元値において、本実施形態の諸元値と同一の符号を
用いる。また、諸元表の曲率半径、面間隔その他の長さ
の単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡
大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、
これに限られるものではない。Table 1 shows the specification values of the present embodiment. In the lens data, the surface number indicates the order of the reflecting surfaces counted from the object side, RDY indicates the radius of curvature in the Y direction, RDX indicates the radius of curvature in the X direction, and the surface interval indicates the interval between the reflecting surfaces. Also,
The aspheric coefficient and the like in the aspheric data are defined by the above-described aspheric formula. In the following, in the specification values of all the embodiments, the same sign as the specification value of the present embodiment is used. In addition, the unit of the radius of curvature, the surface interval, and other lengths of the specification table is generally "mm", but the same optical performance can be obtained even if the optical system is proportionally enlarged or reduced,
However, it is not limited to this.
【００２１】[0021]
【表１】 （レンズデータ） 面番号 RDY RDX 面間隔 物体 ∞（平面） 1000.000000 1 -1000.00000 -2000.00000 -1000.000000 （反射面） 2 ∞（平面） -2000.000000 3 2000.00000 4000.00000 2000.000000 (反射面) 像面 ∞（平面） 0.000000 （非球面データ） 第１面 k=-3.700325 A= 0.246484×10-9 B=-0.607807×10-13 C= 0.226391×10-17 D=-0.307179×10-22 第３面 k=-0.763036 A= 0.335095×10-11 B= 0.303582×10-16 C=-0.427834×10-22 D= 0.000000 （チルトデータ） 第１面：紙面上において当該反射面の光軸からのチルト量＝ 6.0度 第３面：紙面上において当該反射面の光軸からのチルト量＝-6.0度 （条件式対応値） M1=1.0 M2=1.0 M1×M2=1.0[Table 1] (Lens data) Surface number RDY RDX Surface distance Object ∞ (plane) 1000.000000 1 -1000.00000 -2000.00000 -1000.000000 (reflection surface) 2 ∞ (plane) -2000.000000 3 2000.00000 4000.00000 2000.000000 (reflection surface) Image surface ∞ ( Plane) 0.000000 (Aspherical surface data) First surface k = -3.700325 A = 0.246484 × 10 -9 B = -0.607807 × 10 -13 C = 0.226391 × 10 -17 D = -0.307179 × 10 -22 Third surface k = -0.763036 A = 0.335095 × 10 -11 B = 0.303582 × 10 -16 C = -0.427834 × 10 -22 D = 0.000000 (Tilt data) First surface: The amount of tilt from the optical axis of the reflection surface on the paper surface = 6.0 Degree 3rd surface: The amount of tilt from the optical axis of the reflection surface on the paper surface = -6.0 degrees (value corresponding to the conditional expression) M1 = 1.0 M2 = 1.0 M1 × M2 = 1.0
【００２２】（第２実施形態）図６（ａ），（ｂ）は、
第２実施形態にかかる反射光学系のそれぞれメリジオナ
ル断面，サジタル断面の光路図である。光学系の基本的
な構成は上記第１実施形態と同様であるので、その説明
を省略する。本実施形態では、１４０×３５０の寸法の
物体Ｏが、第１と第２との２枚の反射面により２３８×
９０３の寸法の像Ｉ２となる光学系である。表２に本実
施形態の諸元値を掲げる。(Second Embodiment) FIGS. 6A and 6B show
FIG. 9 is an optical path diagram of a meridional section and a sagittal section of the reflection optical system according to the second embodiment. The basic configuration of the optical system is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. In the present embodiment, the object O having a size of 140 × 350 is 238 × 250 by the first and second reflecting surfaces.
The optical system is an image I2 having a dimension of 903. Table 2 shows the specification values of the present embodiment.
【００２３】[0023]
【表２】 （レンズデータ） 面番号 RDY RDX 面間隔 物体 ∞（平面） 800.000000 1 -1000.00000 -1551.65127 -1365.967296 （反射面） 2 ∞（平面） -2000.000000 3 2000.00000 4000.00000 1937.500002 (反射面) 像面 ∞（平面） 0.000000 （非球面データ） 第１面 k=-2.384189 A= 0.292856×10-9 B=-0.190489×10-13 C= 0.135847×10-17 D=-0.307179×10-22 第３面 k= 1.360915 A= 0.963120×10-10 B=-0.997562×10-15 C= 0.334187×10-20 D=-0.387691×10-26 （チルトデータ） 第１面：紙面上において当該反射面の光軸からのチルト量＝ 8.0度 第３面：紙面上において当該反射面の光軸からのチルト量＝-8.0度 （条件式対応値） M1=1.7 M2=1.0 M1×M2=1.7[Table 2] (Lens data) Surface number RDY RDX Surface distance Object ∞ (plane) 800.000000 1 -1000.00000 -1551.65127 -1365.967296 (reflection surface) 2 ∞ (plane) -2000.000000 3 2000.00000 4000.00000 1937.500002 (reflection surface) Image surface ∞ ( Plane) 0.000000 (Aspherical surface data) First surface k = -2.384189 A = 0.292856 × 10 -9 B = -0.190489 × 10 -13 C = 0.135847 × 10 -17 D = -0.307179 × 10 -22 Third surface k = 1.360915 A = 0.963120 × 10 -10 B = -0.997562 × 10 -15 C = 0.334187 × 10 -20 D = -0.387691 × 10 -26 (Tilt data) First surface: On the paper surface, from the optical axis of the reflection surface Tilt amount = 8.0 degrees Third surface: Tilt amount from the optical axis of the reflecting surface on the paper = -8.0 degrees (Values corresponding to conditional expressions) M1 = 1.7 M2 = 1.0 M1 x M2 = 1.7
【００２４】（第３実施形態）図７（ａ），（ｂ）は、
第３実施形態にかかる反射光学系のそれぞれメリジオナ
ル断面，サジタル断面の光路図である。光学系の基本的
な構成は上記第１実施形態と同様であるので、その説明
を省略する。本実施形態では、１４０×３５０の寸法の
物体Ｏが、第１と第２との２枚の反射面により２１０×
８５０の寸法の像Ｉ２となる光学系である。表３に本実
施形態の諸元値を掲げる。(Third Embodiment) FIGS. 7 (a) and 7 (b)
It is an optical path figure of a meridional section and a sagittal section of a reflective optical system according to a third embodiment, respectively. The basic configuration of the optical system is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. In the present embodiment, an object O having a size of 140 × 350 is formed by a first and second reflecting surface of 210 × 210.
The optical system is an image I2 having a dimension of 850. Table 3 shows the specification values of the present embodiment.
【００２５】[0025]
【表３】 （レンズデータ） 面番号 RDY RDX 面間隔 物体 ∞（平面） 1000.000000 1 -1000.00000 -2000.00000 -1000.000000 （反射面） 2 ∞（平面） -1666.000000 3 2000.00000 4859.34755 2501.501503 (反射面) 像面 ∞（平面） 0.000000 （非球面データ） 第１面 k=-3.700325 A= 0.246484×10-9 B=-0.607807×10-13 C= 0.225789×10-17 D=-0.398960×10-22 第３面 k=-15.534790 A= 0.224984×10-9 B= -0.240680×10-15 C= 0.522153×10-22 D= 0.000000 （チルトデータ） 第１面：紙面上において当該反射面の光軸からのチルト量＝ 6.0度 第３面：紙面上において当該反射面の光軸からのチルト量＝-6.0度 （条件式対応値） M1=1.0 M2=1.5 M1×M2=1.5[Table 3] (Lens data) Surface number RDY RDX Surface distance Object ∞ (plane) 1000.000000 1 -1000.00000 -2000.00000 -1000.000000 (reflection surface) 2 ∞ (plane) -1666.000000 3 2000.00000 4859.34755 2501.501503 (reflection surface) Image surface ∞ ( Plane) 0.000000 (Aspherical surface data) First surface k = -3.700325 A = 0.246484 × 10 -9 B = -0.607807 × 10 -13 C = 0.225789 × 10 -17 D = -0.398960 × 10 -22 Third surface k = -15.534790 A = 0.224984 × 10 -9 B = -0.240680 × 10 -15 C = 0.522153 × 10 -22 D = 0.000000 (Tilt data) First surface: The amount of tilt from the optical axis of the reflection surface on the paper surface = 6.0 Degree 3rd side: The amount of tilt from the optical axis of the reflection surface on the paper surface = -6.0 degrees (Values corresponding to conditional expressions) M1 = 1.0 M2 = 1.5 M1 × M2 = 1.5
【００２６】（第４実施形態）図８（ａ），（ｂ）は、
第４実施形態にかかる反射光学系のそれぞれメリジオナ
ル断面，サジタル断面の光路図である。光学系の基本的
な構成は上記第１実施形態と同様であるので、その説明
を省略する。本実施形態では、１４０×３５０の寸法の
物体Ｏが、第１と第２との２枚の反射面により９８×５
８４の寸法の像Ｉ２となる光学系である。表４に本実施
形態の諸元値を掲げる。(Fourth Embodiment) FIGS. 8A and 8B show
It is an optical path figure of a meridional section and a sagittal section of a reflective optical system according to a fourth embodiment, respectively. The basic configuration of the optical system is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. In the present embodiment, an object O having a size of 140 × 350 is formed into a size of 98 × 5 by two reflecting surfaces of a first and a second.
The optical system is an image I2 having a dimension of 84. Table 4 shows the specification values of the present embodiment.
【００２７】[0027]
【表４】 （レンズデータ） 面番号 RDY RDX 面間隔 物体 ∞（平面） 1000.000000 1 -1000.00000 -2000.00000 -1000.000000 （反射面） 2 ∞（平面） -2400.000000 3 2000.00000 3338.45312 1714.285715 (反射面) 像面 ∞（平面） 0.000000 （非球面データ） 第１面 k=-3.487433 A=-0.200823×10-9 B= 0.800477×10-13 C=-0.264725×10-17 D= 0.284935×10-22 第３面 k=-5.396776 A= 0.104625×10-9 B=-0.219563×10-15 C= 0.478015×10-21 D= 0.000000 （チルトデータ） 第１面：紙面上において当該反射面の光軸からのチルト量＝ 6.0度 第３面：紙面上において当該反射面の光軸からのチルト量＝-6.0度 （条件式対応値） M1=1.0 M2=0.7 M1×M2=0.7[Table 4] (Lens data) Surface number RDY RDX Surface distance Object ∞ (Plane) 1000.000000 1 -1000.00000 -2000.00000 -1000.000000 (Reflective surface) 2 ∞ (Plane) -2400.000000 3 2000.00000 3338.45312 1714.285715 (Reflective surface) Image surface ∞ ( Plane) 0.000000 (Aspherical surface data) First surface k = -3.487433 A = -0.200823 × 10 -9 B = 0.800477 × 10 -13 C = -0.264725 × 10 -17 D = 0.284935 × 10 -22 Third surface k = -5.396776 A = 0.104625 × 10 -9 B = -0.219563 × 10 -15 C = 0.478015 × 10 -21 D = 0.000000 (Tilt data) First surface: The amount of tilt from the optical axis of the reflection surface on the paper surface = 6.0 Degree 3rd surface: The amount of tilt from the optical axis of the reflection surface on the paper surface = -6.0 degrees (Values corresponding to conditional expressions) M1 = 1.0 M2 = 0.7 M1 × M2 = 0.7
【００２８】（第５実施形態）第５の実施形態にかかる
反射光学系は、２つの反射面の中間位置に、フィールド
レンズと等価な働きをする第３の円筒反射面または第３
のトロイダル反射面を配置してミラー寸法の小型化を図
ったものである。上記各実施形態では、物点からの光束
のうちサジタル光束は第１の反射面Ｒ１により実質的に
コリメートされた後、第２の反射面Ｒ２により像を形成
している。また、メリジオナル光束は第１の反射面Ｒ１
により１次像Ｉ１を形成した後、この像点Ｉ１を新たな
物点として第２の反射面Ｒ２によって再度結像するリレ
ー光学系とみなすことが出来る。(Fifth Embodiment) The reflecting optical system according to the fifth embodiment has a third cylindrical reflecting surface or a third cylindrical reflecting surface equivalent to a field lens at an intermediate position between two reflecting surfaces.
Are arranged to reduce the size of the mirror. In each of the above embodiments, the sagittal light beam among the light beams from the object point is substantially collimated by the first reflection surface R1, and then forms an image by the second reflection surface R2. Further, the meridional light beam is transmitted to the first reflecting surface R1.
After forming the primary image I1, the image point I1 can be regarded as a new object point as a relay optical system that forms an image again by the second reflection surface R2.
【００２９】図９（ａ）に、上記各実施形態におけるメ
リジオナル断面内の結像関係を模式的に示す。図９
（ａ）において、反射面Ｒ１，Ｒ２は正の屈折作用を有
するので正レンズＬ１，Ｌ２として表している。図９
（ａ）から明らかなように、第１の反射面Ｒ１により生
成される像Ｉ１を、第２の反射面Ｒ２により像Ｉ２に再
度結像する様子を示している。このように、光軸上の物
点Ｏから発せられた光は、レンズＬ１により一度Ｉ２に
像を形成した後、レンズＬ２により再度Ｉ２に像を形成
する。これに対して、光軸外の物点からの光はＩ１に像
を形成した後、光軸から傾きを持ちながら直進する。こ
のため、レンズＬ２への入射高が大きい状態で第２の像
Ｉ２を形成する。FIG. 9A schematically shows the image forming relationship in the meridional section in each of the above embodiments. FIG.
In (a), since the reflection surfaces R1 and R2 have a positive refraction action, they are represented as positive lenses L1 and L2. FIG.
As is clear from (a), a state is shown in which the image I1 generated by the first reflecting surface R1 is re-imaged on the image I2 by the second reflecting surface R2. Thus, the light emitted from the object point O on the optical axis forms an image on I2 once by the lens L1, and then forms an image again on I2 by the lens L2. In contrast, light from an object point outside the optical axis forms an image at I1, and then travels straight with an inclination from the optical axis. For this reason, the second image I2 is formed with the incident height on the lens L2 being large.
【００３０】ここで、図９（ｂ）に示すように、第１の
結像点Ｉ１の近傍にフィールドレンズＦＬを設置するこ
とで軸外光束の出射角を偏位させることができる。この
結果、第２のレンズＬ２に光束のケラレなく、かつレン
ズ径を大型化することなく入射させることができる。Here, as shown in FIG. 9B, the emission angle of the off-axis light beam can be deviated by installing the field lens FL near the first imaging point I1. As a result, it is possible to make the light beam enter the second lens L2 without vignetting and without increasing the lens diameter.
【００３１】本発明にかかる反射光学系の構成要素は各
々単一の反射面である。従って、１次結像点Ｉ１の近傍
に上述したフィールドレンズと等価な働きを有する反射
面を設けることにより、良好な結像状態を確保するとと
もに、反射面の大きさを最小限にとどめることが可能に
なる。そこで、上述したように第２の実施形態では、２
つの反射面の中間位置に、フィールドレンズと等価な働
きをする第３の円筒反射面または第３のトロイダル反射
面を配置してミラー寸法の小型化を図ったものである。Each component of the reflecting optical system according to the present invention is a single reflecting surface. Therefore, by providing a reflecting surface having a function equivalent to that of the above-described field lens near the primary imaging point I1, it is possible to ensure a good imaging state and minimize the size of the reflecting surface. Will be possible. Therefore, as described above, in the second embodiment, 2
A third cylindrical reflecting surface or a third toroidal reflecting surface, which functions equivalently to a field lens, is arranged at an intermediate position between the two reflecting surfaces to reduce the size of the mirror.
【００３２】図１０（ａ）はメリジオナル断面の光路
図、図１０（ｂ）はサジタル断面の光路図である。本実
施形態では、１４０×３５０の寸法の物体を、２枚の反
射面により１４０×１０５０の寸法の像を得ることがで
きる光学系である。そして、メリジオナル断面では等
倍、これと直交するサジタル断面での倍率は３倍であ
る。表５に本実施形態の諸元値を掲げる。FIG. 10A is an optical path diagram of a meridional section, and FIG. 10B is an optical path diagram of a sagittal section. In the present embodiment, the optical system is capable of obtaining an image having a size of 140 × 1050 from an object having a size of 140 × 350 by using two reflection surfaces. The magnification is 1 in the meridional section and 3 in the sagittal section orthogonal to the meridional section. Table 5 shows the specification values of the present embodiment.
【００３３】[0033]
【表５】 （レンズデータ） 面番号 RDY RDX 面間隔 物体 ∞（平面） 1500.000000 1 -1500.00000 -3000.00000 -1500.000000 （反射面） 2 ∞（平面） 0.000000 3 1500.00000 ∞（平面） 4500.000000 (反射面) 4 -4500.00000 -9000.00000 -4500.000000 （反射面） 像面 ∞（平面） 0.000000 （非球面データ） 第１面 k=-13.217676 A= 0.589396×10-10 B= -0.314551×10-13 C= 0.798642×10-18 D= -0.674747×10-23 第３面 k= 0.000000 A= 0.000000 B= 0.000000 C= 0.000000 D= 0.000000 第４面 k=-0.251784 A= 0.965177×10-11 B=-0.977761×10-16 C= 0.373100×10-21 D=-0.482787×10-27 （チルトデータ） 第１面：紙面上において当該反射面の光軸からのチルト量＝ 6.0度 第３面：紙面上において当該反射面の光軸からのチルト量＝-12.0度 第４面：紙面上における当該反射面の光軸からのチルト量＝ 6.0度 （条件式対応値） M1=1.0 M2=1.0 M1×M2=1.0[Table 5] (Lens data) Surface number RDY RDX Surface distance Object ∞ (plane) 1500.000000 1 -1500.00000 -3000.00000 -1500.000000 (reflection surface) 2 ∞ (plane) 0.000000 3 1500.00000 ∞ (plane) 4500.000000 (reflection surface) 4- 4500.00000 -9000.00000 -4500.000000 (Reflective surface) Image surface ∞ (Plane) 0.000000 (Aspherical surface data) First surface k = -13.217676 A = 0.589396 × 10 -10 B = -0.314551 × 10 -13 C = 0.798642 × 10 -18 D = -0.674747 × 10 -23 Surface 3 k = 0.000000 A = 0.000000 B = 0.000000 C = 0.000000 D = 0.000000 Surface 4 k = -0.251784 A = 0.965177 × 10 -11 B = -0.977761 × 10 -16 C = 0.373100 × 10 -21 D = -0.482787 × 10 -27 (tilt data) First surface: tilt amount from the optical axis of the reflective surface on the paper = 6.0 degrees Third surface: optical axis of the reflective surface on the paper From the optical axis of the reflection surface on the paper surface = 6.0 degrees (value corresponding to the conditional expression) M1 = 1.0 M2 = 1.0 M1 × M2 = 1.0
【００３４】（第６実施形態）第６実施形態は、上記第
１実施形態の反射光学系を用いたプロキシミティ露光装
置に関するものである。図１１（ａ）において、例えば
高圧水銀ランプからなる光源１１からの光は、光源１１
の位置に第１焦点が配置される楕円鏡１２によって集光
されて、その第２焦点位置に光源像を形成する。この光
源像からの光は、ＹＺ平面のみに屈折力（パワー）を持
つコリメータレンズ１３ａ及びＸＹ平面内にのみ屈折力
（パワー）を持つコリメータレンズ１３ｂから構成され
るコリメータ光学系により略コリメートされてフライア
イレンズ１４に入射する。ここで、コリメータレンズ１
３ａ及びコリメータレンズ１３ｂは共に、楕円鏡１２に
よる光源像位置にその前側焦点位置が位置するように設
けられている。このとき、フライアイレンズ１４に入射
する光束は、その（ＸＺ平面内の）断面形状が略楕円形
状の略平行光束となる。(Sixth Embodiment) The sixth embodiment relates to a proximity exposure apparatus using the reflection optical system of the first embodiment. In FIG. 11A, light from a light source 11 composed of, for example, a high-pressure mercury lamp is
Is condensed by the elliptical mirror 12 having the first focal point at the position, and a light source image is formed at the second focal position. Light from the light source image is substantially collimated by a collimator optical system including a collimator lens 13a having a refractive power (power) only in the YZ plane and a collimator lens 13b having a refractive power (power) only in the XY plane. The light enters the fly-eye lens 14. Here, the collimator lens 1
Both the 3a and the collimator lens 13b are provided such that the front focal position is located at the light source image position by the elliptical mirror 12. At this time, the light beam incident on the fly-eye lens 14 is a substantially parallel light beam having a substantially elliptical cross section (in the XZ plane).
【００３５】このフライアイレンズ１４は、図１１
（ｂ）に示すように、矩形状の断面を有する複数のレン
ズ素子の集積体で構成されており、本実施の形態では、
Ｘ方向の長さＬ１４ｘ、Ｚ方向の高さＬ１４ｚ（Ｌ１４
ｘ≠Ｌ１４ｚ）のレンズ素子１４ａを積み重ねており、
全体としてＸ方向の長さＤ１４ｘ、Ｚ方向の高さＤ１４
ｚ（Ｄ１４ｘ≠Ｄ１４ｚ）の矩形状断面を有している。This fly-eye lens 14 is similar to that shown in FIG.
As shown in FIG. 2B, the light emitting device is constituted by an integrated body of a plurality of lens elements having a rectangular cross section.
The length L14x in the X direction and the height L14z (L14
x ≠ L14z) are stacked.
Overall length D14x in X direction, height D14 in Z direction
z (D14x ≠ D14z).
【００３６】図１１（ａ）に戻って、フライアイレンズ
１４の射出側には、略楕円形状の開口部を持つ絞りＳが
配置されており、この絞りＳの開口部には、フライアイ
レンズ１４の各々のレンズ素子１４ａによって形成され
る複数の光源像が位置する。これら複数の光源像からの
光は、コンデンサレンズ１５に入射する。ここで、コン
デンサレンズ１５は、その前側焦点位置が複数の光源像
の位置になるように設けられている。従って、視野絞り
ＦＳは、これら複数の光源像からの光によって重畳的に
照明される。この視野絞りＦＳは、Ｚ方向に長手方向を
持つ略矩形上の開口部を有している。Returning to FIG. 11A, a stop S having a substantially elliptical opening is disposed on the exit side of the fly-eye lens 14, and a fly-eye lens is provided at the opening of the stop S. A plurality of light source images formed by each of the fourteen lens elements 14a are located. Light from the plurality of light source images enters the condenser lens 15. Here, the condenser lens 15 is provided such that its front focal position is located at a plurality of light source images. Accordingly, the field stop FS is illuminated in a superimposed manner by the light from the plurality of light source images. The field stop FS has a substantially rectangular opening having a longitudinal direction in the Z direction.
【００３７】図１１（ａ）において、この視野絞りＦＳ
からの光は、第１及び第２の球面鏡Ｍ１，Ｍ２からなる
リレー光学系を経てマスクＭａ上に達する。また、上記
第１実施形態の反射光学系を用いているので、その諸元
値は表１に掲げたものと同様である。In FIG. 11A, this field stop FS
From the light reaches the mask Ma via the relay optical system including the first and second spherical mirrors M1 and M2. Further, since the reflection optical system of the first embodiment is used, its specification values are the same as those shown in Table 1.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
広い領域にわたる大きな物体に対しても、良好な結像特
性を有するコンパクトな反射光学系を提供することがで
きる。また、互いに直交する断面上での結像倍率が異な
る光学系が得られるので、広い面積にわたる領域の物体
像の変形を行うことが出来る。さらに、物像間の間で形
状を変形するアナモルフィックなリレー光学系として使
用することが出来る。加えて、本発明にかかる反射光学
系をプロキシミティ露光装置に適用すれば、広い領域に
わたり高スループットの露光が出来る。As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a compact reflecting optical system having good imaging characteristics even for a large object over a wide area. Further, since optical systems having different imaging magnifications on cross sections orthogonal to each other can be obtained, it is possible to deform an object image in a wide area. Further, it can be used as an anamorphic relay optical system that changes the shape between object images. In addition, if the reflection optical system according to the present invention is applied to a proximity exposure apparatus, high throughput exposure can be performed over a wide area.
【図１】第１実施形態にかかる反射光学系のメリジオナ
ル断面内の結像関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an imaging relationship in a meridional section of a reflection optical system according to a first embodiment.
【図２】第１実施形態にかかる反射光学系のサジタル断
面内の結像関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an imaging relationship in a sagittal section of the reflection optical system according to the first embodiment.
【図３】第１実施形態にかかる反射光学系の斜視図であ
る。FIG. 3 is a perspective view of the reflection optical system according to the first embodiment.
【図４】（ａ）はトーリック面、（ｂ），（ｃ）はトロ
イダル面を説明する図である。4A is a diagram illustrating a toric surface, and FIGS. 4B and 4C are diagrams illustrating a toroidal surface.
【図５】（ａ）は第１実施形態にかかる反射光学系のメ
リジオナル断面内の光路、（ｂ）はサジタル断面内の光
路を示す図である。5A is a diagram illustrating an optical path in a meridional section of the reflective optical system according to the first embodiment, and FIG. 5B is a diagram illustrating an optical path in a sagittal section.
【図６】（ａ）は第２実施形態にかかる反射光学系のメ
リジオナル断面内の光路、（ｂ）はサジタル断面内の光
路を示す図である。FIG. 6A is a diagram illustrating an optical path in a meridional section of the reflection optical system according to the second embodiment, and FIG. 6B is a diagram illustrating an optical path in a sagittal section.
【図７】（ａ）は第３実施形態にかかる反射光学系のメ
リジオナル断面内の光路、（ｂ）はサジタル断面内の光
路を示す図である。FIG. 7A is a diagram illustrating an optical path in a meridional section of a reflective optical system according to a third embodiment, and FIG. 7B is a diagram illustrating an optical path in a sagittal section.
【図８】（ａ）は第４実施形態にかかる反射光学系のメ
リジオナル断面内の光路、（ｂ）はサジタル断面内の光
路を示す図である。FIG. 8A is a diagram illustrating an optical path in a meridional section of a reflecting optical system according to a fourth embodiment, and FIG. 8B is a diagram illustrating an optical path in a sagittal section.
【図９】（ａ）は例えば第１実施形態にかかる反射光学
系においてフィールドレンズを用いない場合の結像関係
を示す図、（ｂ）はフィールドレンズを使用した場合の
結像関係を示す図である。FIG. 9A is a diagram illustrating an imaging relationship when a field lens is not used in the reflection optical system according to the first embodiment, for example, and FIG. 9B is a diagram illustrating an imaging relationship when a field lens is used. It is.
【図１０】（ａ）は第５実施形態にかかる反射光学系の
メリジオナル断面内の光路、（ｂ）はサジタル断面内の
光路を示す図である。FIG. 10A is a diagram illustrating an optical path in a meridional section of a reflective optical system according to a fifth embodiment, and FIG. 10B is a diagram illustrating an optical path in a sagittal section.
【図１１】（ａ）は第６実施形態にかかるプロキシミテ
ィ露光装置の概略構成を示す図、（ｂ）はフライアイレ
ンズの構成を示す図である。FIG. 11A is a diagram illustrating a schematic configuration of a proximity exposure apparatus according to a sixth embodiment, and FIG. 11B is a diagram illustrating a configuration of a fly-eye lens;
Ｒ１ 第１の反射面 Ｒ１Ｍ 第１の反射面のメリジオナル断面の曲率半径 Ｒ１Ｓ 第１の反射面のサジタル断面の曲率半径 Ｒ２ 第２の反射面 Ｒ２Ｍ 第２の反射面のメリジオナル断面の曲率半径 Ｒ２Ｓ 第２の反射面のサジタル断面の曲率半径 Ｏ 物体 Ｉ１ １次像 Ｉ２ 最終像 ＦＬ フィールドレンズ ＦＭ 第３の反射面 R1 First reflection surface R1M Radius of curvature of meridional section of first reflection surface R1S Radius of curvature of sagittal cross section of first reflection surface R2 Second reflection surface R2M Radius of curvature of meridional cross section of second reflection surface R2S Radius of curvature of the sagittal cross section of the second reflecting surface O object I1 primary image I2 final image FL field lens FM third reflecting surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０９ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/027 H01L 21/30 509
Claims (6)
り、 前記第１及び第２の反射面はそれぞれメリジオナル断面
曲率半径とサジタル断面曲率半径とが異なり、 前記第１の反射面は、物点からの光束のうちメリジオナ
ル光束を集光して前記物点の共役点を形成すると同時
に、前記物点からの光束のうちサジタル光束を実質的に
コリメートするように、前記物点から前記第１の反射面
のメリジオナル断面曲率半径とほぼ等しい位置に配置さ
れ、 前記第２の反射面は、前記共役点からのメリジオナル光
束をメリジオナル像点に集光し、かつ実質的にコリメー
トされた前記サジタル光束がサジタル像点に集光するよ
うに、前記共役点から前記第２の反射面のサジタル断面
曲率半径にほぼ等しい位置に配置され、 前記メリジオナル像点と前記サジタル像点とがほぼ一致
することを特徴とする反射光学系。1. A first reflecting surface comprising a first reflecting surface and a second reflecting surface, wherein the first and second reflecting surfaces have different meridional cross-sectional radii of curvature and sagittal cross-sectional radii of curvature, respectively. Is formed by converging the meridional light beam among the light beams from the object point to form a conjugate point of the object point, and substantially collimating the sagittal light beam among the light beams from the object point. The meridional light flux from the conjugate point is converged on the meridional image point and substantially collimated. The meridional light flux from the conjugate point is arranged at a position substantially equal to the meridional cross-sectional radius of curvature of the first reflecting surface. The meridional image point and the sagittal image point are arranged at a position substantially equal to a radius of curvature of a sagittal cross section of the second reflecting surface from the conjugate point so that the sagittal light beam converges on the sagittal image point. Reflective optical system, wherein a and image point substantially coincide.
結像倍率をＭ１、前記第２の反射面のメリジオナル方向
の結像倍率をＭ２とそれぞれしたとき、 ０．６＜Ｍ１＜２．０ ０．６＜Ｍ２＜２．０ ０．６＜Ｍ１×Ｍ２＜２．０ の条件式を満足することを特徴とする請求項１記載の反
射光学系。2. An image forming magnification of the first reflecting surface in the meridional direction as M1, and an image forming magnification of the second reflecting surface in the meridional direction as M2, respectively: 0.6 <M1 <2.0 2. The reflection optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied: 0.6 <M2 <2.0 0.6 <M1 × M2 <2.0.
ル面とアナモルフィック面とトーリック面との何れか一
つであることを特徴とする請求項１又は２記載の反射光
学系。3. The reflection optical system according to claim 1, wherein the first and second reflection surfaces are any one of a toroidal surface, an anamorphic surface, and a toric surface.
の間に、さらに円筒反射面又はトロイダル反射面が設け
られていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一
項に記載の反射光学系。4. The apparatus according to claim 1, further comprising a cylindrical reflecting surface or a toroidal reflecting surface provided between said first reflecting surface and said second reflecting surface. The reflection optical system according to the item.
の中心軸の入射角が１０度以下であることを特徴とする
請求項１乃至４の何れか一項に記載の反射光学系。5. The reflection optics according to claim 1, wherein an incident angle of a central axis of the light beam incident on the first and second reflection surfaces is 10 degrees or less. system.
し、前記マスクと所定の間隔をもって位置するワークに
前記所定のパターンを転写するプロキシミティ露光装置
において、 前記マスクと共役な面内を照明するための照明光学系
と、 該照明光学系によって照明された領域を前記マスク上に
再結像させるリレー光学系とを備え、 該リレー光学系は、第１の反射面と第２の反射面とから
なり、 前記第１及び第２の反射面はそれぞれメリジオナル断面
曲率半径とサジタル断面曲率半径とが異なり、 前記第１の反射面は、物点からの光束のうちメリジオナ
ル光束を集光して前記物点の共役点を形成すると同時
に、前記物点からの光束のうちサジタル光束を実質的に
コリメートするように、前記物点から前記第１の反射面
のメリジオナル断面曲率半径とほぼ等しい位置に配置さ
れ、 前記第２の反射面は、前記共役点からのメリジオナル光
束をメリジオナル像点に集光し、かつ実質的にコリメー
トされた前記サジタル光束がサジタル像点に集光するよ
うに、前記共役点から前記第２の反射面のサジタル断面
曲率半径にほぼ等しい位置に配置され、 前記メリジオナル像点と前記サジタル像点とがほぼ一致
することを特徴とするプロキシミティ露光装置。6. A proximity exposure apparatus for illuminating a mask having a predetermined pattern and transferring the predetermined pattern to a work located at a predetermined distance from the mask, the illumination device illuminating a plane conjugate with the mask. An illumination optical system, and a relay optical system for re-imaging an area illuminated by the illumination optical system on the mask, wherein the relay optical system includes a first reflection surface and a second reflection surface. Wherein the first and second reflecting surfaces have different meridional cross-sectional radii of curvature and sagittal cross-sectional radii of curvature, respectively, and the first reflecting surface condenses the meridional luminous flux of the luminous flux from the object point. At the same time as forming a conjugate point of the points, the meridional cross-sectional curvature of the first reflecting surface from the object point is half so as to substantially collimate the sagittal light beam among the light beams from the object point. The second reflection surface converges the meridional light beam from the conjugate point to a meridional image point, and the substantially collimated sagittal light beam condenses to a sagittal image point. Thus, the proximity exposure apparatus is arranged at a position substantially equal to the radius of curvature of the sagittal cross section of the second reflecting surface from the conjugate point, and the meridional image point and the sagittal image point substantially coincide with each other.
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