JP2003005076A - Projection optical system, projection exposure device equipped with the same, and element manufacturing method - Google Patents

Projection optical system, projection exposure device equipped with the same, and element manufacturing method

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JP2003005076A
JP2003005076A JP2002117111A JP2002117111A JP2003005076A JP 2003005076 A JP2003005076 A JP 2003005076A JP 2002117111 A JP2002117111 A JP 2002117111A JP 2002117111 A JP2002117111 A JP 2002117111A JP 2003005076 A JP2003005076 A JP 2003005076A
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Yuto Takahashi
友刀 高橋
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a catadioptoric projection optical system which is constituted by using no beam splitter and a reflection system and a refraction system and has a large numerical aperture. SOLUTION: This projection optical system is equipped with 1st partial imaging optical systems (G1 , G2 ) which form intermediate images of the pattern of a mask (21) and a 2nd partial imaging optical system (G3 ) which forms an image of the intermediate image on a substrate (25), and the 1st partial imaging optical systems (G1 , G2 ) are equipped with a 1st convergence group (G1 ) which converges the luminous flux from the pattern, a selection optical member (M1 ) which guides the luminous flux from the 1st convergence group (G1 ) to a trailing optical system by bending the luminous flux to a direction different from the optical axis direction of the 1st convergence group (G1 ), and a 2nd convergence group (G2 ) which forms an intermediate image of the pattern by reflecting the luminous flux from the selection optical member (M1 ), which is arranged in the optical path between the 1st convergence group (G1 ) and 2nd convergence group (G2 ) and in the optical path between the 1st partial imaging optical systems (G1 , G2 ) and 2nd partial imaging optical system (G3 ).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、例えば半導体素子
又は液晶表示素子等をフォトリソグラフイ工程で製造す
る際に使用される所謂スリットスキャン露光方式の投影
露光装置に備えられる反射屈折光学系よりなる投影光学
系に関する。また、本発明は、その投影光学系を備え
て、紫外線波長域でサブミクロン単位の解像度を有する
走査型投影露光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention comprises a catadioptric optical system provided in a so-called slit scan exposure type projection exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal display element in a photolithography process. It relates to a projection optical system. The present invention also relates to a scanning projection exposure apparatus having the projection optical system and having a resolution of submicron unit in the ultraviolet wavelength range.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体素子又は液晶表示素子等をフォト
リソグラフィ工程で製造する際に、フォトマスク又はレ
チクル（以下、「レチクル」と総称する）のパターン像
を投影光学系を介して例えば１／５程度に縮小して、感
光材（フォトレジスト等）が塗布された基板（ウエハ、
ガラスプレート等）上に露光する投影露光装置が使用さ
れている。半導体素子等の集積度が益々向上するにつれ
て、これらのパターンを焼き付ける投影露光装置はより
解像力の高いものが要求されてきている。2. Description of the Related Art When a semiconductor device, a liquid crystal display device, or the like is manufactured by a photolithography process, a pattern image of a photomask or a reticle (hereinafter referred to as "reticle") is projected through a projection optical system to, for example, 1/5. Substrates (wafers, etc.) coated with a photosensitive material (photoresist, etc.)
A projection exposure apparatus that exposes light onto a glass plate or the like is used. As the degree of integration of semiconductor elements and the like is further improved, a projection exposure apparatus for printing these patterns is required to have higher resolution.

【０００３】この要求を満足するためには、露光光の波
長（露光波長）を短波長化するか、又は投影光学系の開
口数（ＮＡ）を大きくしなければならない。しかしなが
ら、露光波長が短くなると、露光光の吸収のため実用に
耐える光学ガラスが限られてくる。特に露光波長が３０
０ｎｍ以下となると、実用上使用できる硝材は合成石英
及び蛍石だけとなる。両者のアッベ数は色収差を補正す
るのに十分なほど離れていないので、色収差補正が極め
て困難となる。また、蛍石は温度変化による屈折率の変
化、所謂温度特性が悪い上に、レンズ研磨の加工上多く
の問題を持っているので、投影光学系内の多くの部分に
使用することは出来ない。従って、屈折系のみで光学系
を構成して投影光学系を作製することは非常に難しいも
のとなる。In order to satisfy this requirement, it is necessary to shorten the wavelength of the exposure light (exposure wavelength) or increase the numerical aperture (NA) of the projection optical system. However, when the exposure wavelength is shortened, the optical glass that can be practically used is limited due to the absorption of the exposure light. Especially the exposure wavelength is 30
When the thickness is 0 nm or less, only synthetic quartz and fluorite are practically usable glass materials. Since the Abbe numbers of both are not sufficiently far apart to correct chromatic aberration, it becomes extremely difficult to correct chromatic aberration. Further, fluorite cannot be used in many parts in the projection optical system because it has a poor refractive index change due to temperature change, so-called temperature characteristics, and has many problems in lens polishing. . Therefore, it becomes very difficult to construct a projection optical system by constructing an optical system with only a refraction system.

【０００４】そこで、反射系で光学系を構成することも
試みられているが、この場合、光学系の大型化、非球面
化が必要となり、この試みも極めて困難である。このた
め、反射系と露光波長での使用に耐える光学ガラスから
なる屈折系とを組み合わせた所謂反射屈折光学系で縮小
投影光学系を構成する技術が種々提案されている。その
一例として、投影光学系中にビームスプリッターを配置
することにより、軸上付近の光束を使って一括してレチ
クルの像を投影する反射屈折光学系を備えた縮小投影露
光装置が、例えば特公昭51-27116号公報や特開平 2-665
10号公報において開示されている。Therefore, it has been attempted to construct an optical system with a reflection system. In this case, however, it is necessary to increase the size of the optical system and make it aspherical, which is extremely difficult. For this reason, various techniques have been proposed for forming a reduction projection optical system by a so-called catadioptric optical system in which a reflective system and a refractive system made of optical glass that can be used at an exposure wavelength are combined. As an example, a reduction projection exposure apparatus having a catadioptric optical system that collectively projects an image of a reticle by using a light beam near the axis by disposing a beam splitter in the projection optical system is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. JP-A-51-27116 and JP-A-2-665
It is disclosed in Japanese Patent No.

【０００５】これに関して、半導体素子を例にとると、
最近は１つのチップパターンの面積が大型化する傾向に
あるため、投影光学系では解像度を向上する他に、１回
で露光できる露光フィールドの面積を大きくすることも
要求されている。しかしながら、解像度を大きくした投
影光学系で更に露光フィールドを大型化するのは設計上
及び製造上で困難である。また、反射屈折系を使用した
場合には、良好な結像が行われる領域が細長い矩形又は
円弧状の領域になる傾向がある。そこで、最近は所謂ス
リットスキャン露光方式の投影露光装置が注目されてい
る。このスリットスキャン露光方式では、投影光学系の
投影倍率をβとして、矩形、円弧状又は正六角形状等の
照明領域（スリット状の照明領域）に対してレチクルを
所定の速度Ｖで走査するのと同期して、ウエハをその照
明領域と共役な露光領域に対して速度β・Ｖで走査する
ことにより、レチクルのパターンを逐次ウエハの各露光
フィールド（ショット領域）上に露光するものである。In this regard, taking a semiconductor device as an example,
Recently, since the area of one chip pattern tends to increase, in the projection optical system, in addition to improving the resolution, it is required to increase the area of the exposure field that can be exposed at one time. However, it is difficult in terms of design and manufacturing to further increase the size of the exposure field with a projection optical system having a high resolution. Further, when a catadioptric system is used, a region where good image formation is performed tends to be an elongated rectangular or arc-shaped region. Therefore, recently, a so-called slit scan exposure type projection exposure apparatus has been receiving attention. In this slit scan exposure method, with the projection magnification of the projection optical system set to β, the reticle is scanned at a predetermined speed V with respect to an illumination area (slit-shaped illumination area) having a rectangular shape, an arc shape, or a regular hexagonal shape. By synchronously scanning the wafer with respect to an exposure area conjugate with the illumination area at a speed β · V, the pattern of the reticle is sequentially exposed on each exposure field (shot area) of the wafer.

【０００６】このようなスリットスキャン露光方式の投
影露光装置用の投影光学系の例として、特開昭63-16331
9 号公報に開示されているようなリング視野光学系があ
る。この光学系では一括で露光することなく、軸外の輪
帯部のみを露光するように構成されている。As an example of a projection optical system for such a slit scan exposure type projection exposure apparatus, Japanese Patent Laid-Open No. 63-16331.
There is a ring-field optical system as disclosed in Japanese Patent No. This optical system is configured to expose only the off-axis orbicular zone portion without collectively exposing.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
において、投影光学系中にビームスプリッターを配置し
た例では、ビームスプリッター以降の光学系の屈折面で
の反射光や、ウエハに照射された結像光が、ウエハによ
り反射されて元の光路を戻り、凹面の反射ミラーで再反
射され、再びウエハ面に到達する場合がある。従って、
これらの迷光によるフレアーが多く、且つビームスプリ
ッターの反射特性の不均一性、ビームスプリッターによ
る吸収、及びビームスプリッターでの位相変化などがあ
り、これらに起因する結像特性の劣化を改善しなければ
ならない。しかし、一般には改善しきれないため、総合
的な解像力が劣化し、半導体製造用露光装置としては到
底使用に耐えるものではなかった。In the prior art as described above, in the example in which the beam splitter is arranged in the projection optical system, the light reflected by the refracting surface of the optical system after the beam splitter or the wafer is irradiated. The imaged light may be reflected by the wafer, returned to the original optical path, re-reflected by the concave reflection mirror, and may reach the wafer surface again. Therefore,
There is a lot of flare due to these stray lights, and there are non-uniformities in the reflection characteristics of the beam splitter, absorption by the beam splitter, and phase changes in the beam splitter, and the deterioration of imaging characteristics due to these must be improved. . However, since it cannot be improved in general, the overall resolution is deteriorated, and the exposure apparatus for semiconductor manufacturing cannot be used at all.

【０００８】また、フレアーを避けるため、同じくビー
ムスプリッターを配置した投影光学系を使用して、スリ
ットスキャン露光方式で露光を行う例では、ビームスプ
リッターによる光量損失のため、光の利用効率は25％〜
10％程度の低いものである。例えば、透過光と反射光と
の比が50％対50％のビームスプリッターを用いて、露光
光がそのビームスプリッターを２回通過する場合、得ら
れる光量は25％になってしまう。そこで、そのような光
の低い利用効率による露光エネルギーの低下を改善する
ために光量を上げると、熱変動が激しくなり、実用化の
ためには多くの課題を有するものであった。つまり、そ
のような光量の低下を入射光の光量増加で補おうとする
と、ビームスプリッターへの入射前の屈折光学系を通る
光量と、ビームスプリッター通過後の屈折光学系を通る
光量との間に非常に大きな差が生じるために、屈折レン
ズの熱変動による差が大きく影響して、到底一定の良好
な結像特性を実現することは困難であった。Further, in order to avoid flare, in the example of performing the exposure by the slit scan exposure system using the projection optical system in which the beam splitter is also arranged, the light utilization efficiency is 25% due to the light quantity loss due to the beam splitter. ~
It is as low as 10%. For example, when a beam splitter having a ratio of transmitted light to reflected light of 50% to 50% is used and the exposure light passes through the beam splitter twice, the obtained light amount becomes 25%. Therefore, when the amount of light is increased in order to improve the decrease in exposure energy due to such low utilization efficiency of light, thermal fluctuation becomes severe, and there are many problems for practical use. In other words, if an attempt is made to compensate for such a decrease in the light quantity by increasing the light quantity of the incident light, there will be a significant difference between the light quantity passing through the refractive optical system before entering the beam splitter and the light quantity passing through the refractive optical system after passing through the beam splitter. Therefore, it is difficult to realize a good image formation characteristic with a constant value because the difference due to the thermal fluctuation of the refraction lens has a great influence.

【０００９】本発明は斯かる点に鑑み、ビームスプリッ
ターを用いること無く、反射系と屈折系とを用いて構成
された高い開口数の反射屈折投影光学系を提供すること
を目的とする。In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a catadioptric projection optical system having a high numerical aperture, which is constructed by using a reflecting system and a refracting system without using a beam splitter.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明による第１の投影
光学系は、例えば図１及び図２に示すように、マスク
（２１）に形成されたパターン中のスリット状の照明領
域（２３）内のパターンの像を基板側に投影する投影光
学系であって、前記マスクのパターンの中間像を結像す
る第１部分結像光学系（Ｇ1,Ｇ2)と；前記中間像の像を
前記基板上に結像する第２部分結像光学系（Ｇ3)と；を
備え、前記第１部分結像光学系（Ｇ1,Ｇ2)は、前記マス
クのパターンからの光束を収斂する第１収斂群（Ｇ1)
と；前記第１収斂群（Ｇ1)の光軸方向とは異なる方向へ
前記光束を曲げることにより前記第１収斂群（Ｇ1)から
の光束を後続の光学系に導く選択光学部材（Ｍ1)と；前
記選択光学部材（Ｍ1)からの光束を反射して前記パター
ンの中間像を結像する第２収斂群（Ｇ2)と；を備え、前
記選択光学部材（Ｍ1)は、前記第１収斂群（Ｇ1)と前記
第２収斂群（Ｇ2)との間の光路中であって且つ前記第１
部分結像光学系（Ｇ1,Ｇ 2)と前記第２部分結像光学系
（Ｇ3)との間の光路中に配置されるように構成したもの
である。A first projection according to the invention.
The optical system is, for example, as shown in FIG. 1 and FIG.
Slit-shaped illumination area in the pattern formed in (21)
Projection light for projecting the image of the pattern in the area (23) on the substrate side
It is an academic system and forms an intermediate image of the pattern of the mask.
First partial imaging optical system (G1, G2) And; the image of the intermediate image
A second partial imaging optical system (G3) And;
The first partial imaging optical system (G1, G2) Is the mass
The first convergent group (G1)
And the first convergent group (G1) In the direction different from the optical axis direction of
By bending the light flux, the first convergence group (G1) From
Selection optical member (M1) And; before
Selective optical member (M1) Reflects the light flux from
Second convergent group (G2) And;
Selective optical member (M1) Is the first convergent group (G1) And the above
Second convergence group (G2) In the optical path between
Partial imaging optical system (G1, G 2) And the second partial imaging optical system
(G3) Configured to be placed in the optical path between
Is.

【００１１】また、本発明による第２の投影光学系は、
例えば図４及び図５に示すように、マスク（２１）に形
成されたパターン中のスリット状の照明領域（２３）内
のパターンの像を基板側に投影する投影光学系であっ
て、屈折レンズ群からなり、前記マスクのパターンから
の光束を収斂する第１群（Ｇ1)と；凹面反射鏡を有し、
前記第１群（Ｇ1)と前記基板（２５）との間の光路中に
配置される第２群（Ｇ2,Ｇ3)と；屈折レンズ群からな
り、前記第２群と前記基板との間に配置される第３群
（Ｇ4)と；前記第１群（Ｇ1)と前記第２群（Ｇ2)との間
の光路中に配置されて、前記第１群（Ｇ1)の光軸方向と
は異なる方向へ前記光束を曲げることにより前記第１群
（Ｇ1)からの光束を後続の光学系に導く第１反射部材
（Ｍ1)と；前記第２群（Ｇ2,Ｇ3)と前記第３群（Ｇ4)と
の間の光路中に配置されて、前記第２群（Ｇ2,Ｇ3)の光
軸方向とは異なる方向へ前記光束を曲げる第２反射部材
（Ｍ4)と；を備え、前記第１群（Ｇ1)及び前記第３群
（Ｇ3)の間の光路中に前記パターンの中間像を形成する
ように構成したものである。The second projection optical system according to the present invention comprises
For example, as shown in FIGS. 4 and 5, a projection optical system for projecting the image of the pattern in the slit-shaped illumination region (23) in the pattern formed on the mask (21) onto the substrate side, which is a refraction lens A first group (G 1 ) consisting of a group, which converges the light flux from the pattern of the mask; and a concave reflecting mirror,
Said first group (G 1) and said substrate (25) and a second group arranged in the optical path between the (G 2, G 3); consists refracting lens group, and the second group and the substrate third group disposed between the (G 4); said first group (G 1) and said second group are arranged in the optical path between the (G 2), said first group (G 1 ) A first reflecting member (M 1 ) for guiding the light flux from the first group (G 1 ) to a subsequent optical system by bending the light flux in a direction different from the optical axis direction; 2 , G 3 ) and the third group (G 4 ) are arranged in the optical path to bend the light beam in a direction different from the optical axis direction of the second group (G 2 , G 3 ). Two reflecting members (M 4 ), and is configured to form an intermediate image of the pattern in the optical path between the first group (G 1 ) and the third group (G 3 ). .

【００１２】また、本発明による第３の投影光学系は、
例えば図６及び図７に示すように、マスク（２１）に形
成されたパターン中のスリット状の照明領域（２３）内
のパターンの像を基板（２５）側に投影する投影光学系
であって、前記マスク（２１）のパターンの第１中間像
を結像する第１部分結像光学系（Ｇ1,Ｇ2)と；前記第１
中間像の像を第２中間像として結像する第２部分結像光
学系（Ｇ3)と；前記第２中間像の像を基板上に結像する
第３部分結像光学系（Ｇ4,Ｇ5)と；前記第１部分結像光
学系（Ｇ1,Ｇ2)と前記第２部分結像光学系（Ｇ3)との間
の光路中に配置されて、前記第１部分結像光学系（Ｇ1,
Ｇ2)からの光束を曲げつつ前記第２部分結像光学系（Ｇ
3)へ導く第１反射部材（Ｍ1)と；前記第２部分結像光学
系（Ｇ3)と前記第３部分結像光学系（Ｇ4,Ｇ5)との間の
光路中に配置されて、前記第２部分結像光学系（Ｇ3)か
らの光束を曲げつつ前記第３部分結像光学系（Ｇ4,Ｇ5)
へ導く第２反射部材（Ｍ2)と；を備えるように構成した
ものである。The third projection optical system according to the present invention is
For example, as shown in FIGS. 6 and 7, a projection optical system for projecting an image of the pattern in the slit-shaped illumination area (23) in the pattern formed on the mask (21) onto the substrate (25) side. A first partial imaging optical system (G 1 , G 2 ) for forming a first intermediate image of the pattern of the mask (21);
A second partial image-forming optical system (G 3 ) for forming an image of the intermediate image as a second intermediate image; a third partial image-forming optical system (G 4 ) for forming the image of the second intermediate image on a substrate. , G 5 ) and; the first partial imaging optical system (G 1 , G 2 ) and the second partial imaging optical system (G 3 ) are arranged in the optical path. Image optical system (G 1 ,
Wherein while bending the light beam from the G 2) second portion imaging optical system (G
A first reflecting member (M 1 ) for leading to 3 ); disposed in the optical path between the second partial imaging optical system (G 3 ) and the third partial imaging optical system (G 4 , G 5 ). Then, the third partial image-forming optical system (G 4 , G 5 ) is bent while bending the light beam from the second partial image-forming optical system (G 3 ).
And a second reflecting member (M 2 ) for guiding to.

【００１３】また、本発明による第４の投影光学系は、
例えば図６及び図７に示すように、第１面（２１）の像
を第２面（２５）に投影する投影光学系であって、前記
第１面（２１）の第１中間像を結像する第１部分結像光
学系（Ｇ1,Ｇ2)と；前記第１中間像の像を第２中間像と
して結像する第２部分結像光学系（Ｇ3)と；前記第２中
間像の像を前記第２面（２５）上に結像する第３部分結
像光学系（Ｇ4,Ｇ5)と；前記第１部分結像光学系（Ｇ1,
Ｇ2)と前記第２部分結像光学系（Ｇ4,Ｇ5)との間の光路
中に配置されて、前記第１部分結像光学系（Ｇ1,Ｇ2)か
らの光束を曲げつつ前記第２部分結像光学系（Ｇ3)へ導
く第１反射部材（Ｍ1)と；前記第２部分結像光学系（Ｇ
3)と前記第３部分結像光学系（Ｇ4,Ｇ5)との間の光路中
に配置されて、前記第２部分結像光学系（Ｇ3)からの光
束を曲げつつ前記第３部分結像光学系（Ｇ4,Ｇ5)へ導く
第２反射部材と；を備えるように構成したものである。A fourth projection optical system according to the present invention is
For example, as shown in FIGS. 6 and 7, a projection optical system for projecting an image of the first surface (21) onto the second surface (25), which forms a first intermediate image of the first surface (21). A first partial imaging optical system (G 1 , G 2 ) for forming an image; a second partial imaging optical system (G 3 ) for forming an image of the first intermediate image as a second intermediate image; and the second A third partial image-forming optical system (G 4 , G 5 ) for forming an image of an intermediate image on the second surface (25); and a first partial image-forming optical system (G 1 ,
G 2) and is disposed in an optical path between said second portion image-forming optical system (G 4, G 5), bending the light beam from the first part imaging optical system (G 1, G 2) A first reflecting member (M 1 ) which guides the second partial image-forming optical system (G 3 ) to the second partial image-forming optical system (G 3 ).
3 ) and the third partial image-forming optical system (G 4 , G 5 ) are arranged in the optical path to bend the light beam from the second partial image-forming optical system (G 3 ) while the third partial image-forming optical system (G 3 ) is bent. And a second reflecting member for guiding the partial imaging optical system (G 4 , G 5 ).

【００１４】なお、第１の走査型反射屈折投影露光装置
（図２）において、第１収斂群（Ｇ 1)、第２収斂群（Ｇ
2)及び第２部分結像光学系（Ｇ3)の個別のペッツバール
和をそれぞれｐ1 、ｐ2 及びｐ3 として、１次結像の倍
率をβ12、２次結像の倍率をβ3 、３次結像の倍率をβ
45とするとき、次の関係を満足することが好ましい。 p1 ＋p3 ＞０ （１） p2 ＜０ （２） ｜ｐ1 ＋ｐ2 ＋ｐ3 ｜＜０．１ （３） ０．１≦｜β12｜≦２ （４） ０．１≦｜β3 ｜≦２ （５） ０．１≦｜β45｜≦２ （６）The first scanning catadioptric projection exposure apparatus
In (Fig. 2), the first convergence group (G 1), The second convergent group (G
2) And the second partial imaging optical system (G3) Individual Petzval
Sum p1 , P2 And p3 As a double of the primary imaging
Rate β12The secondary imaging magnification is β3 Β for the third-order imaging magnification
45Then, it is preferable to satisfy the following relationship. p1 ＋ p3 > 0 (1) p2 <0 (2) ｜ p1 + P2 + P3 │ <0.1 (3) 0.1 ≦ | β12│ ≦ 2 (4) 0.1 ≦ | β3 │ ≦ 2 (5) 0.1 ≦ | β45│ ≦ 2 (6)

【００１５】[0015]

【発明の実施の形態】斯かる本発明の第１〜第４の投影
光学系によれば、投影光学系において選択光学系或いは
反射部材（Ｍ1,Ｍ4)により照明光の光路を折り曲げてい
るため、ビームスプリッターは使用されていない。選択
光学系或いは反射部材としては、スリット状の開口が形
成されたミラー、又はスリット状のミラー等が使用でき
る。従って、ビームスプリッターに起因するフレアー、
並びにビームスプリッターにおける反射特性の不均一
性、吸収、及び位相変化などに起因する結像特性の劣化
が無くなり、総合的な解像力が向上する。また、選択光
学系或いは反射部材（Ｍ1,Ｍ4)における光束の損失が少
ないため、照明光の利用効率が高い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the first to fourth projection optical systems of the present invention, the optical path of illumination light is bent by the selection optical system or the reflecting members (M 1 , M 4 ) in the projection optical system. Beam splitter is not used. As the selective optical system or the reflecting member, a mirror having a slit-shaped opening, a slit-shaped mirror, or the like can be used. Therefore, the flare caused by the beam splitter,
In addition, deterioration of the imaging characteristics due to non-uniformity of reflection characteristics, absorption, phase change, etc. in the beam splitter is eliminated, and overall resolution is improved. Further, since the loss of the luminous flux in the selective optical system or the reflecting member (M 1 , M 4 ) is small, the utilization efficiency of the illumination light is high.

【００１６】更に本発明において、投影光学系の性能を
上げるためには、先ず投影光学系全体のペッツバール和
を０付近にしなければならない。仮にペッツバール和が
０付近にないと投影像面は平坦なものとならず、湾曲し
たものとなる。そのようにペッツバール和を０付近にす
るための条件が上述の（１）式〜（３）式の条件であ
り、（１）式〜（３）式の条件を満足させることによ
り、光学性能、特に像面の曲がりを防いで平坦性が良好
になる。Further, in the present invention, in order to improve the performance of the projection optical system, the Petzval sum of the entire projection optical system must first be set to near zero. If the Petzval sum is not near 0, the projected image plane will not be flat but will be curved. As described above, the conditions for making the Petzval sum near 0 are the conditions of the above formulas (1) to (3), and by satisfying the conditions of the formulas (1) to (3), the optical performance, In particular, the curvature of the image plane is prevented and the flatness is improved.

【００１７】（３）式の上限を外れると像面は基板（２
５）側に凹面に湾曲し、（３）式の下限を越えると像面
は基板（２５）側に凸面に湾曲し、共に結像性能が著し
く劣化する。また、第１次結像の倍率β12、第２次結像
の倍率β3 、第３次結像の倍率β45について、（４）式
〜（６）式の条件を満足する場合には、無理なく投影光
学系を構成することができる。（４）式〜（６）式の下
限を外れると、縮小倍率がかかり過ぎて、広範囲の露光
が困難となる。また、（４）式〜（６）式の上限を外れ
ると、倍率が拡大され過ぎて、本来の使用目的に反する
ことになる。If the upper limit of the equation (3) is deviated, the image plane becomes the substrate (2
If the lower limit of the expression (3) is exceeded, the image surface will be curved to the substrate (25) side, and the image forming performance will be significantly deteriorated. When the conditions of the expressions (4) to (6) are satisfied with respect to the primary imaging magnification β 12 , the secondary imaging magnification β 3 , and the tertiary imaging magnification β 45 , Therefore, the projection optical system can be configured without difficulty. If the lower limits of the expressions (4) to (6) are deviated from, the reduction ratio is too high, and it becomes difficult to expose a wide range. If the upper limits of the expressions (4) to (6) are deviated, the magnification is increased too much, which is contrary to the intended purpose.

【００１８】そして、本発明の投影光学系を備えた走査
型反射屈折投影露光装置（図１、図２）によれば、投影
光学系の倍率をβとした場合、スリット状の照明領域
（２３）に対してマスク（２１）をＳＲ方向に速度Ｖで
走査し、スリット状の照明領域（２３）と共役な露光領
域（２７）に対して基板（２５）をＳＷ方向に速度β・
Ｖで走査することにより、マスク（２１）のパターン領
域（２２）内のパターンの像が逐次基板（２５）の露光
フィールド（２６）内に露光される。According to the scanning catadioptric projection exposure apparatus having the projection optical system of the present invention (FIGS. 1 and 2), when the projection optical system has a magnification β, a slit-shaped illumination area (23 ), The mask (21) is scanned at a speed V in the SR direction, and the substrate (25) is moved in the SW direction at a speed β · with respect to the exposure area (27) conjugate with the slit-shaped illumination area (23).
By scanning at V, the image of the pattern in the pattern area (22) of the mask (21) is successively exposed in the exposure field (26) of the substrate (25).

【００１９】[0019]

【実施例】以下、本発明の種々の実施例につき図面を参
照して説明する。以下の実施例は、レチクルのパターン
の像を投影光学系を介して、スリットスキャン露光方式
でフォトレジストが塗布されたウエハ上に所定倍率（等
倍を含む）で投影する投影露光装置に本発明を適用した
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is applied to a projection exposure apparatus that projects an image of a reticle pattern on a wafer coated with a photoresist by a slit scan exposure method at a predetermined magnification (including unity magnification) through a projection optical system. Is applied.

【００２０】以下の実施例では投影光学系のレンズ配置
を例えば図８に示すように、展開光路図で表す。展開光
路図においては、反射面は透過面として表され、レチク
ル２１からの光が通過する順に各光学要素が配列され
る。また、凹面反射鏡の部分（例えばＭ21）では、平面
の仮想面（例えば第１２面ｒ12）が使用される。そし
て、レンズの形状及び間隔を表すために、例えば図８に
示すように、レチクル２１のパターン面を第０面とし
て、レチクル２１から射出された光がウエハ２５に達す
るまでに通過する面を順次第ｉ面（ｉ＝１，２，‥‥）
として、第ｉ面の曲率半径ｒi の符号は、展開光路図の
中でレチクル２１に対して凸の場合を正にとる。また、
第ｉ面と第（ｉ＋１）面との面間隔をｄi とする。In the following embodiments, the lens arrangement of the projection optical system is represented by a developed optical path diagram as shown in FIG. In the developed optical path diagram, the reflecting surface is shown as a transmitting surface, and the optical elements are arranged in the order in which the light from the reticle 21 passes. In the concave reflecting mirror portion (eg, M 21 ), a plane virtual surface (eg, twelfth surface r 12 ) is used. Then, in order to express the shape and the interval of the lenses, for example, as shown in FIG. 8, the pattern surface of the reticle 21 is used as the 0th surface, and the surface through which the light emitted from the reticle 21 passes until it reaches the wafer 25 is sequentially. I-th surface (i = 1, 2, ...)
As for the sign of the radius of curvature r i of the i-th surface, the case where it is convex with respect to the reticle 21 in the expanded optical path diagram is taken positive. Also,
The surface spacing between the i-th surface and the (i + 1) th surface is d i .

【００２１】また、硝材として、ＣａＦ2 は蛍石、Ｓｉ
Ｏ2 は石英ガラスをそれぞれ表す。石英ガラス及び蛍石
の使用基準波長（２４８ｎｍ）に対する屈折率は次のと
おりである。 石英ガラス： １．５０８３２７、 蛍 石 ： １．４６７８４５ 但し、使用基準波長が１９３ｎｍの場合には、石英ガラ
スの屈折率は次のようになる。 石英ガラス： １．５６１００As the glass material, CaF 2 is fluorite, Si
O 2 represents quartz glass, respectively. The refractive indexes of quartz glass and fluorite for the reference wavelength used (248 nm) are as follows. Quartz glass: 1.508327, Fluorite: 1.467845 However, when the reference wavelength used is 193 nm, the refractive index of the quartz glass is as follows. Quartz glass: 1.56100

【００２２】［第１実施例］第１実施例の投影露光装置
の概略構成を図１及び図２に示す。図１において、図示
省略された照明光学系からの露光光ＩＬが、レチクル２
１のパターン領域２２上の細長い矩形の照明領域２３に
照射されている。照明領域２３内のパターン２４からの
光が、屈折レンズ群よりなる焦点距離ｆ1 の第１収斂群
Ｇ1 を経て、光軸に対して４５°で斜設され中央に細長
い開口Ｓ1 が形成された平面ミラーＭ 1 に達する。平面
ミラーＭ1 に形成された細長い開口Ｓ1 の方向は、照明
領域２３の長手方向と平行である。その細長い開口Ｓ1
の幅は、入射する光束の平面ミラーＭ1 上での幅の１０
％〜２０％より狭くなる程度に設定する。また、結像特
性の方向性をなくすために、平面ミラーＭ1 上に細長い
開口Ｓ1 に直交する方向に細長い遮光域２８及び２９を
形成しても良い。[First Embodiment] A projection exposure apparatus according to the first embodiment.
The schematic configuration of is shown in FIGS. In Figure 1, illustrated
The exposure light IL from the omitted illumination optical system is reflected by the reticle 2.
In the elongated rectangular illumination area 23 on the pattern area 22 of 1
It is irradiated. From the pattern 24 in the illuminated area 23
The light is a focal length f composed of a refractive lens group.1First convergent group
G1After that, it is installed at an angle of 45 ° to the optical axis and is elongated in the center.
Opening S1Plane mirror M formed with 1Reach Plane
Mirror M1Elongated opening S formed in1Direction of lighting
It is parallel to the longitudinal direction of the region 23. The elongated opening S1
Is the width of the plane mirror M of the incident light beam.1Width 10 above
% To 20%. In addition,
Plane mirror M to eliminate the directionality1Elongated above
Opening S1Elongated light-shielding areas 28 and 29 in a direction orthogonal to
You may form.

【００２３】平面ミラーＭ1 で反射された後、反射屈折
レンズ群よりなる焦点距離ｆ2 の第２収斂群Ｇ2 により
反射された光束Ａが、平面ミラーＭ1 の細長い開口Ｓ1
内に、パターン２４の中間像２４Ａを結像する。その中
間像２４Ａからの光束が、細長い開口Ｓ1 を通過した
後、屈折レンズ群よりなる焦点距離ｆ3 の第３収斂群Ｇ
3 を介して、ウエハ２５の露光フィールド（ショット領
域）２６上に中間像２４Ａの像２４Ｂを結像する。投影
光学系全体の投影倍率をβとして、照明領域２３の長手
方向に垂直なＳＲ方向に速度Ｖでレチクル２１を走査す
るのと同期して、照明領域２３と共役なスリット状の露
光領域２７に対してウエハ２５をＳＲ方向と共役なＳＷ
方向に速度β・Ｖで走査することにより、レチクル２１
のパターン領域２２のパターンの像が、逐次ウエハ２５
の露光フィールド２６内に投影露光される。この第１実
施例の投影光学系の投影倍率βは１／４である。Flat mirror M1After being reflected by, catadioptric
Focal length f consisting of lens group22nd convergence group G2By
The reflected light flux A is a plane mirror M.1Elongated opening S1
An intermediate image 24A of the pattern 24 is formed inside. In it
The light flux from the inter-image 24A1Passed through
After that, the focal length f composed of the refractive lens group3Third Convergence Group G
3Through the exposure field of the wafer 25 (shot area
An image 24B of the intermediate image 24A is formed on the area 26. projection
Assuming that the projection magnification of the entire optical system is β, the length of the illumination area 23
The reticle 21 is scanned at a speed V in the SR direction perpendicular to the direction.
The slit-shaped dew conjugate with the illumination area 23 is synchronized with
SW that conjugates the wafer 25 to the light area 27 in the SR direction
Scanning at a speed of β · V in the direction
The image of the pattern of the pattern area 22 of the
Projection exposure is performed in the exposure field 26. This first real
The projection magnification β of the projection optical system of the example is 1/4.

【００２４】図２は、第１実施例のステージ機構を示
し、この図２に示すように、レチクル２１はレチクルス
テージ３０により照明領域２３に対してＳＲ方向に走査
され、主制御系３１がレチクルステージ制御系３２を介
して、レチクルステージ３０の走査速度及び走査のタイ
ミング等を設定する。また、ウエハ２５はウエハステー
ジ３３により露光領域２７に対してＳＷ方向に走査さ
れ、主制御系３１がウエハウテージ制御系３４を介し
て、ウエハステージ３３の走査速度及び走査のタイミン
グを設定する。主制御系３１が、レチクル２１及びウエ
ハ２５の走査の同期を取ると共に、レチクル２１とウエ
ハ２５との相対速度の調整を行う。また、投影光学系の
光軸は図２の紙面に平行であり、照明領域２３の長手方
向及び平面ミラーＭ1 の細長い開口Ｓ1 の長手方向は共
に図２の紙面に垂直な方向であり、平面ミラーＭ1 は、
図２の紙面に垂直な軸を中心として投影光学系の光軸に
対して４５°回転している。FIG. 2 shows the stage mechanism of the first embodiment. As shown in FIG. 2, the reticle 21 scans the illumination area 23 in the SR direction by the reticle stage 30, and the main control system 31 causes the reticle 31 to scan. Through the stage control system 32, the scanning speed and scanning timing of the reticle stage 30 are set. Further, the wafer 25 is scanned in the SW direction with respect to the exposure area 27 by the wafer stage 33, and the main control system 31 sets the scanning speed and the scanning timing of the wafer stage 33 via the wafer stage control system 34. The main control system 31 synchronizes the scanning of the reticle 21 and the wafer 25 and adjusts the relative speed between the reticle 21 and the wafer 25. The optical axis of the projection optical system is parallel to the paper surface of FIG. 2, and the longitudinal direction of the illumination area 23 and the longitudinal direction of the elongated opening S 1 of the plane mirror M 1 are both perpendicular to the paper surface of FIG. The plane mirror M 1 is
It is rotated by 45 ° with respect to the optical axis of the projection optical system about an axis perpendicular to the paper surface of FIG.

【００２５】図８は、第１実施例の投影光学系の展開光
路図を示し、この図８に示すように、レチクル２１上の
パターンからの光が、屈折レンズ４枚からなる第１収斂
群Ｇ 1 を経て、中央に細長い開口を持ち光軸に対して４
５°で斜設された平面ミラーＭ1 の周辺部で反射された
後、凹面反射鏡Ｍ21とその前に配置された負メニスカス
レンズＬ21とからなる第２収斂群Ｇ2 に至り、第２収斂
群Ｇ2 で反射された光が平面ミラーＭ1 の開口内にその
パターンの中間像を結像する。そして、この中間像から
の光が、屈折レンズ１４枚からなる第３収斂群Ｇ3 を経
て、ウエハ２５の表面にそのパターンの像を結像する。FIG. 8 is a spread light of the projection optical system of the first embodiment.
FIG. 8 shows a road map, and as shown in FIG.
The first convergence of light from the pattern, consisting of four refracting lenses
Group G 1 After that, there is an elongated opening in the center and 4 with respect to the optical axis.
Plane mirror M obliquely installed at 5 °1 Reflected in the periphery of
After that, concave reflecting mirror Mtwenty oneAnd the negative meniscus placed in front of it
Lens Ltwenty one2nd convergence group G consisting of2 Reached the second convergence
Group G2 The light reflected by the plane mirror M1 In the opening of
Form an intermediate image of the pattern. And from this intermediate image
Light of the third convergence group G consisting of 14 refracting lenses3 Through
Then, an image of the pattern is formed on the surface of the wafer 25.

【００２６】また、第１収斂群Ｇ1 はレチクル２１側か
ら順に、レチクル２１に凸面を向けた正メニスカスレン
ズＬ11、レチクル２１に凸面を向けた負メニスカスレン
ズＬ 12、両凸レンズ（以下、単に「凸レンズ」という）
Ｌ13及び両凹レンズ（以下、単に「凹レンズ」という）
Ｌ14より構成され、第２収斂群Ｇ3 は、レチクル２１に
凹面を向けた負メニスカスレンズＬ21及び凹面反射鏡Ｍ
2 よりなる。また、第３収斂群Ｇ3 は、レチクル２１に
凹面を向けた正メニスカスレンズＬ31、レチクル２１に
凹面を向けた正メニスカスレンズＬ32、凸レンズＬ33、
レチクル２１に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ34、
凸レンズＬ35、凸レンズＬ36、レチクル２１に凹面を向
けた負メニスカスレンズＬ37、凸レンズＬ38、レチクル
２１に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ39、レチクル
２１に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ3A、凸レンズ
Ｌ3B、レチクル２１に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ 3C、レチクル２１に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ3D及びレチクル２１に凸面を向けた負メニスカスレン
ズＬ3Eより構成されている。The first convergence group G1 Is the reticle 21 side
Positive meniscus lens with the convex surface facing the reticle 21
Z L11, Negative meniscus lens with convex surface facing reticle 21
Z L 12, Biconvex lens (hereinafter simply referred to as "convex lens")
L13And biconcave lens (hereinafter simply referred to as "concave lens")
L142nd convergence group G3 On the reticle 21
Negative meniscus lens L with concave surfacetwenty oneAnd concave reflector M
2 Consists of. Also, the third convergence group G3 On the reticle 21
Positive meniscus lens L with concave surface31On the reticle 21
Positive meniscus lens L with concave surface32, Convex lens L33,
Negative meniscus lens L with convex surface facing reticle 2134,
Convex lens L35, Convex lens L36, Facing concave to reticle 21
Negative negative meniscus lens L37, Convex lens L38, Reticle
Positive meniscus lens L with convex surface facing 2139, Reticle
Negative meniscus lens L with concave surface at 213A,convex lens
L3B, Negative meniscus lens with convex surface facing reticle 21
L 3C, Positive meniscus lens with convex surface facing reticle 21
L3DAnd negative meniscus lens with convex surface facing reticle 21
Z L3EIt is composed of

【００２７】即ち、本例の結像倍率は１／４倍、開口数
は０．４、物体高は２０ｍｍである。また、屈折レンズ
は溶融石英を使用し、紫外線エキシマレーザの１９３ｎ
ｍの波長における、１ｎｍの波長幅に対して軸上及び倍
率の色収差が補正されている。また、球面収差、コマ収
差、非点収差、ディストーションともほぼ無収差に近い
状態まで良好に補正された優れた性能の投影光学系を提
供しているため、光学系を２〜３倍に比例拡大して使用
しても、良好な性能を保持できるものである。That is, the imaging magnification of this example is 1/4, the numerical aperture is 0.4, and the object height is 20 mm. In addition, the refraction lens uses fused silica, and the excimer laser 193n
Axial and lateral chromatic aberrations are corrected for a wavelength width of 1 nm at a wavelength of m. In addition, we provide a projection optical system with excellent performance in which spherical aberration, coma aberration, astigmatism, and distortion are well corrected to nearly aberration-free conditions, so the optical system is expanded by a factor of 2 to 3 Even if it is used, good performance can be maintained.

【００２８】第１実施例における曲率半径ｒi 、面間隔
ｄi 及び硝材を次の表１に示す。以下の表において、第
１２面は凹面反射鏡を展開光路図で表すための仮想面で
ある。Table 1 below shows the radius of curvature r i , the surface distance d i, and the glass material in the first embodiment. In the table below, the twelfth surface is a virtual surface for expressing the concave reflecting mirror in a developed optical path diagram.

【００２９】[0029]

【表１】 [Table 1]

【００３０】また、図９（ａ）〜（ｃ）は第１実施例の
縦収差図、図９（ｃ）は第１実施例の倍率色収差図、図
９（ｅ）は第１実施例の横収差図を示す。これら収差図
より、本例においても開口数が０．４と大きいにも拘ら
ず、広いイメージサークルの領域内で諸収差が良好に補
正されていることが分かる。また、色収差も良好に補正
されている。9A to 9C are longitudinal aberration diagrams of the first embodiment, FIG. 9C is a lateral chromatic aberration diagram of the first embodiment, and FIG. 9E is a diagram of the first embodiment. The lateral-aberration figure is shown. From these aberration diagrams, it can be seen that even in this example, although the numerical aperture is as large as 0.4, the various aberrations are well corrected in the wide image circle region. Also, chromatic aberration is well corrected.

【００３１】上述のように本実施例によれば、図１に示
すように、これまでのビームスプリッターの代わりに、
入射光束と反射光束を分離するためにほぼ中央部分に細
長い開口が設けられた平面ミラーＭ1 を用い、凹面反射
鏡を主とする第２収斂群Ｇ2による第１次結像が、平面
ミラーＭ1 の開口Ｓ1 にくるように配置している。そし
て、その平面ミラーＭ1 の開口Ｓ1 を通過した光束に、
第３収斂群Ｇ3 により、第２次結像をさせている。従っ
て、フレアー等の原因になるビームスプリッターを用い
ることなく、光束の大部分を結像に使うことができる。As described above, according to this embodiment, as shown in FIG. 1, instead of the conventional beam splitter,
A plane mirror M 1 having a long and narrow opening provided in a substantially central portion for separating an incident light beam and a reflected light beam is used, and the primary image formation by the second converging group G 2 mainly including a concave reflecting mirror is a plane mirror. It is arranged so as to come to the opening S 1 of M 1 . Then, in the light flux that has passed through the opening S 1 of the plane mirror M 1 ,
A secondary image is formed by the third convergent group G 3 . Therefore, most of the light flux can be used for imaging without using a beam splitter that causes flare or the like.

【００３２】また、スリット状の照明領域２３内のパタ
ーンの像を平面ミラーＭ1 の細長い開口Ｓ1 内に結像さ
せているため、第１次結像による光束のケラレは、走査
方向に対して直角方向に細長いスリット状の遮蔽部分と
なるので、結像性能への影響は少ない。Further, since the image of the pattern in the slit-shaped illumination area 23 is formed in the elongated opening S 1 of the plane mirror M 1 , vignetting of the light flux due to the primary image formation is in the scanning direction. Since it becomes a slit-shaped shielding portion that is elongated in the right-angled direction, it has little influence on the imaging performance.

【００３３】［第２実施例］図４及び図５はこの第２実
施例の投影露光装置の概略構成を示し、この図４及び図
５において図１及び図２に対応する部分には同一符号を
付してその詳細説明を省略する。図４において、図示省
略された照明光学系からの露光光ＩＬが、レチクル２１
上の細長い矩形の照明領域２３に照射され、照明領域２
３内のパターン２４からの光が、屈折レンズ群よりなる
焦点距離ｆ1 の第１収斂群Ｇ1 を経て、光軸に対して４
５°で斜設され中央に細長い開口Ｓ1 が形成された平面
ミラーＭ1 に達する。平面ミラーＭ1 の裏面には平面ミ
ラーＭ4 が接合され、平面ミラーＭ1 の開口Ｓ1 がその
まま平面ミラーＭ4 の開口Ｓ2 となっている。[Second Embodiment] FIGS. 4 and 5 show the schematic construction of a projection exposure apparatus according to the second embodiment. In FIGS. 4 and 5, the same reference numerals are given to the portions corresponding to FIGS. Is attached and its detailed description is omitted. In FIG. 4, the exposure light IL from the illumination optical system (not shown) is the reticle 21.
Illuminated to the upper elongated rectangular illumination area 23, the illumination area 2
The light from the pattern 24 in 3 passes through the first converging group G 1 of the refracting lens group and has the focal length f 1 and is 4 with respect to the optical axis.
It reaches a plane mirror M 1 which is obliquely installed at 5 ° and has an elongated opening S 1 formed in the center. The rear surface of the plane mirror M 1 is joined plane mirror M 4, the opening S 1 of the plane mirror M 1 is as an opening S 2 plane mirror M 4.

【００３４】平面ミラーＭ1 で反射された後、反射屈折
レンズ群よりなる焦点距離ｆ2 の第２収斂群Ｇ2 により
反射された光束Ａが、平面ミラーＭ1 の細長い開口Ｓ1
内に、パターン２４の中間像２４Ａを結像する。その中
間像２４Ａから射出され、開口Ｓ1 及び平面ミラーＭ4
の開口Ｓ2 を通過した後、反射屈折レンズ群よりなる焦
点距離ｆ3 の第３収斂群Ｇ3 により反射された光束Ｂ
が、平面ミラーＭ4 に戻る。そして、平面ミラーＭ4 で
反射された光束が、屈折レンズ群よりなる焦点距離ｆ4
の第４収斂群Ｇ4 を介して、ウエハ２５上に中間像２４
Ａの像２４Ｂを結像する。[0034] After being reflected by the plane mirror M 1, the light beam A reflected by the second converging group G 2 of the focal length f 2 consisting of catadioptric lens unit, elongated plane mirror M 1 opening S 1
An intermediate image 24A of the pattern 24 is formed inside. Emitted from the intermediate image 24A, the aperture S 1 and the plane mirror M 4
After passing through the aperture S 2 of the light beam B reflected by the third converging group G 3 having the focal length f 3 composed of the catadioptric lens group.
Returns to the plane mirror M 4 . Then, the light flux reflected by the plane mirror M 4 has a focal length f 4 formed by the refracting lens group.
Of the intermediate image 24 on the wafer 25 through the fourth convergence group G 4 of
An image 24B of A is formed.

【００３５】投影光学系全体の投影倍率をβとして、照
明領域２３に対してＳＲ方向に速度Ｖでレチクル２１を
走査するのと同期して、スリット状の露光領域２７に対
してウエハ２５をＳＷ方向に速度β・Ｖで走査すること
により、レチクル２１のパターンの像が、逐次ウエハ２
５の露光フィールド２６内に投影露光される。この第２
実施例の投影光学系の投影倍率βは１／５である。When the projection magnification of the entire projection optical system is β, the wafer 25 is switched to the slit-shaped exposure area 27 in synchronization with the scanning of the reticle 21 in the SR direction at the speed V with respect to the illumination area 23. By scanning at a velocity β · V in the direction, the image of the pattern on the reticle 21 is sequentially transferred to the wafer 2
5 is projected and exposed in the exposure field 26. This second
The projection magnification β of the projection optical system of the example is 1/5.

【００３６】図５は、第２実施例のステージ機構を示
し、この図５に示すように、投影光学系の光軸は図５の
紙面に平行であり、照明領域２３の長手方向及び平面ミ
ラーＭ 1 ，Ｍ4 の細長い開口Ｓ1 ，Ｓ2 の長手方向は共
に図５の紙面に垂直な方向であり、平面ミラーＭ1 ，Ｍ
5 は、図５の紙面に垂直な軸を中心として投影光学系の
光軸に対して４５°回転している。ステージの構成は第
１実施例と同様である。FIG. 5 shows the stage mechanism of the second embodiment.
Then, as shown in FIG. 5, the optical axis of the projection optical system is as shown in FIG.
It is parallel to the plane of the paper, and extends in the longitudinal direction of the illumination area 23 and in the plane plane.
Ra M 1, MFourElongated opening S1, S2The longitudinal direction of
Is a direction perpendicular to the paper surface of FIG.1, M
FiveOf the projection optical system centered on the axis perpendicular to the plane of FIG.
It is rotated 45 ° with respect to the optical axis. Stage composition is
This is the same as in the first embodiment.

【００３７】図１０は、第２実施例の投影光学系の展開
光路図を示し、この図１０に示すように、レチクル２１
上のパターンからの光が、屈折レンズ９枚からなる第１
収斂群Ｇ1 を経て、中央に細長い開口を持ち光軸に対し
て４５°で斜設された平面ミラーＭ1 の周辺部で反射さ
れた後、凹面反射鏡Ｍ21とその前に配置された負メニス
カスレンズＬ21とからなる第２収斂群Ｇ2 に至り、第２
収斂群Ｇ2 で反射された光が平面ミラーＭ1 の開口内に
そのパターンの中間像を結像する。そして、この中間像
からの光が、凹面反射鏡Ｍ31とその前に配置された負メ
ニスカスレンズＬ31とからなる第３収斂群Ｇ3 に至り、
第３収斂群Ｇ3 で反射された光が平面ミラーＭ4 で反射
された後、屈折レンズ９枚からなる第４収斂群Ｇ4 を経
て、ウエハ２５の表面にそのパターンの像を結像する。FIG. 10 is a developed optical path diagram of the projection optical system of the second embodiment. As shown in FIG. 10, the reticle 21 is used.
The light from the pattern above consists of 9 refracting lenses
After passing through the converging group G 1 , after being reflected by the peripheral portion of the plane mirror M 1 having an elongated opening in the center and obliquely arranged at 45 ° with respect to the optical axis, the concave mirror M 21 and the concave mirror M 21 are arranged in front of it. The second converging group G 2 including the negative meniscus lens L 21 is reached,
The light reflected by the converging group G 2 forms an intermediate image of the pattern in the aperture of the plane mirror M 1 . Then, the light from this intermediate image reaches the third converging group G 3 including the concave reflecting mirror M 31 and the negative meniscus lens L 31 arranged in front of it.
The light reflected by the third convergent group G 3 is reflected by the plane mirror M 4 , and then the image of the pattern is formed on the surface of the wafer 25 through the fourth convergent group G 4 including nine refracting lenses. .

【００３８】また、第１収斂群Ｇ1 はレチクル２１側か
ら順に、レチクル２１に凸面を向けた負メニスカスレン
ズＬ11、凸レンズＬ12、レチクル２１に凸面を向けた負
メニスカスレンズＬ13、レチクル２１に凸面を向けた負
メニスカスレンズＬ14、レチクル２１に凸面を向けた負
メニスカスレンズＬ15、レチクル２１に凹面を向けた正
メニスカスレンズＬ16、凸レンズＬ17、レチクル２１に
凹面を向けた負メニスカスレンズＬ18及びレチクル２１
に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ19より構成され、
第２収斂群Ｇ2 は、レチクル２１に凹面を向けた負メニ
スカスレンズＬ 21及び凹面反射鏡Ｍ21よりなる。The first convergence group G1 Is the reticle 21 side
Negative meniscus lens with the convex surface facing the reticle 21 in order.
Z L11, Convex lens L12, Negative with the convex side facing the reticle 21
Meniscus lens L13, Negative with the convex side facing the reticle 21
Meniscus lens L14, Negative with the convex side facing the reticle 21
Meniscus lens L15, With the concave surface facing the reticle 21
Meniscus lens L16, Convex lens L17On the reticle 21
Negative meniscus lens L with concave surface18And reticle 21
Positive meniscus lens L with convex surface facing L19Is composed of
Second convergent group G2Is a negative lens with a concave surface facing the reticle 21.
Scus lens L twenty oneAnd concave reflector Mtwenty oneConsists of.

【００３９】また、第３収斂群Ｇ3 は、レチクル２１に
凹面を向けた負メニスカスレンズＬ 31及び凹面反射鏡Ｍ
31よりなり、第４収斂群Ｇ4 は、凸レンズＬ41、レチク
ル２１に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ42、レチク
ル２１に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ43、レチク
ル２１に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ44、レチク
ル２１に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ45、凸レン
ズＬ46、凹レンズＬ47、凸レンズＬ48及び凹レンズＬ49
より構成されている。The third convergence group G3 On the reticle 21
Negative meniscus lens L with concave surface 31And concave reflector M
31Consists of the fourth convergent group GFourIs a convex lens L41, Retik
Negative meniscus lens L with concave surface facing the lens 2142, Retik
Positive meniscus lens L with the convex surface facing the lens 2143, Retik
Positive meniscus lens L with the convex surface facing the lens 2144, Retik
Negative meniscus lens L with the convex surface facing the lens 2145, Convex len
Z L46, Concave lens L47, Convex lens L48And concave lens L49
It is composed of

【００４０】また、投影光学系の投影倍率は１／５倍、
像側の開口数ＮＡは０．４、物体高は１００ｍｍであ
る。そして、屈折レンズは溶融石英及び蛍石を使用し、
紫外線エキシマレーザの２４８ｎｍの波長における、１
ｎｍの波長幅に対して軸上及び倍率の色収差が補正され
ている。また、球面収差、コマ収差、非点収差、ディス
トーションも良好に補正された優れた性能の投影光学系
を提供している。The projection magnification of the projection optical system is 1/5.
The image-side numerical aperture NA is 0.4 and the object height is 100 mm. And the refraction lens uses fused silica and fluorite,
1 at the 248 nm wavelength of an ultraviolet excimer laser
Axial and lateral chromatic aberrations are corrected for the wavelength width of nm. In addition, it provides a projection optical system with excellent performance in which spherical aberration, coma aberration, astigmatism, and distortion are well corrected.

【００４１】第２実施例における曲率半径ｒi 、面間隔
ｄi 及び硝材を次の表２に示す。以下の表において、第
２１面及び第２７面はそれぞれ凹面反射鏡を展開光路図
で表すための仮想面である。Table 2 below shows the radius of curvature r i , the surface distance d i and the glass material in the second embodiment. In the table below, the twenty-first surface and the twenty-seventh surface are virtual surfaces for expressing the concave reflecting mirror in a developed optical path diagram.

【００４２】[0042]

【表２】 [Table 2]

【００４３】また、図１１（ａ）〜（ｃ）は第２実施例
の縦収差図、図１１（ｃ）は第２実施例の倍率色収差
図、図１１（ｅ）は第２実施例の横収差図を示す。これ
ら収差図より、本例においても開口数が０．４と大きい
にも拘らず、広いイメージサークルの領域内で諸収差が
良好に補正されていることが分かる。また、色収差も良
好に補正されている。11 (a) to 11 (c) are longitudinal aberration diagrams of the second embodiment, FIG. 11 (c) is a lateral chromatic aberration diagram of the second embodiment, and FIG. 11 (e) is the second embodiment. The lateral-aberration figure is shown. From these aberration diagrams, it can be seen that even in this example, although the numerical aperture is as large as 0.4, the various aberrations are well corrected in the wide image circle region. Also, chromatic aberration is well corrected.

【００４４】［第３実施例］図６はこの第３実施例の投
影露光装置の概略構成を示し、この図６において図１及
び図２に対応する部分には同一符号を付してその詳細説
明を省略する。図６において、図示省略された照明光学
系からの露光光ＩＬが、レチクル２１上の細長い矩形の
照明領域２３に照射され、照明領域２３内のパターンか
らの光が、屈折レンズ群よりなる焦点距離ｆ1 の第１収
斂群Ｇ1 を経て、光軸に対して４５°で斜設され中央に
細長い開口Ｓ1 が形成された平面ミラーＭ1 に達する。[Third Embodiment] FIG. 6 shows the schematic arrangement of a projection exposure apparatus according to the third embodiment. In FIG. 6, parts corresponding to those in FIGS. The description is omitted. In FIG. 6, the exposure light IL from the illumination optical system (not shown) is applied to the elongated rectangular illumination area 23 on the reticle 21, and the light from the pattern in the illumination area 23 has a focal length formed by the refractive lens group. After passing through the first converging group G 1 of f 1 , it reaches the plane mirror M 1 which is obliquely arranged at 45 ° with respect to the optical axis and has an elongated opening S 1 formed in the center.

【００４５】平面ミラーＭ1 で反射された後、反射屈折
レンズ群よりなる焦点距離ｆ2 の第２収斂群Ｇ2 により
反射された光束が、平面ミラーＭ1 の細長い開口Ｓ1 内
に、パターン２４の第１中間像を結像する。その第１中
間像から射出され、開口Ｓ1を通過した光束が、屈折レ
ンズ群よりなる焦点距離ｆ3 の収斂群Ｇ3 を経て、平面
ミラーＭ1 に平行に設置された平面ミラーＭ4 の中央の
細長い開口Ｓ2 内に第２中間像を結像する。この第２中
間像からの光束が、反射屈折レンズ群よりなる焦点距離
ｆ4 の第４収斂群Ｇ4 により反射されて、平面ミラーＭ
4 に戻る。そして、平面ミラーＭ4 で反射された光束
が、屈折レンズ群よりなる焦点距離ｆ5 の第５収斂群Ｇ
5 を介して、ウエハ２５上に第２中間像の像を結像す
る。After being reflected by the plane mirror M 1 , the light flux reflected by the second converging group G 2 of the catadioptric lens group having the focal length f 2 is patterned in the elongated aperture S 1 of the plane mirror M 1. 24 first intermediate images are formed. The light beam emitted from the first intermediate image and passing through the aperture S 1 passes through the converging group G 3 of the refracting lens group having the focal length f 3 and then of the plane mirror M 4 installed parallel to the plane mirror M 1 . A second intermediate image is formed in the central elongated aperture S 2 . The light flux from the second intermediate image is reflected by the fourth converging group G 4 of the catadioptric lens group having the focal length f 4 and the plane mirror M.
Return to 4 . Then, the light flux reflected by the plane mirror M 4 has a fifth convergence group G having a focal length f 5 composed of a refraction lens group.
An image of the second intermediate image is formed on the wafer 25 via 5 .

【００４６】照明領域２３に対してＳＲ方向に速度Ｖで
レチクル２１を走査するのと同期して、スリット状の露
光領域２７に対してウエハ２５をＳＷ方向に速度β・Ｖ
で走査することにより、レチクル２１のパターンの像
が、逐次ウエハ２５の露光フィールド内に投影露光され
る。この第３実施例の投影光学系の投影倍率βは１／４
である。In synchronization with the scanning of the reticle 21 in the SR direction at a speed V with respect to the illumination area 23, the wafer 25 is moved in the SW direction at a speed β · V in the slit-shaped exposure area 27.
The image of the pattern of the reticle 21 is successively projected and exposed in the exposure field of the wafer 25 by scanning with. The projection magnification β of the projection optical system of the third embodiment is 1/4.
Is.

【００４７】図１２は第３実施例の投影光学系の展開光
路図であり、この図１２に示すように、レチクル２１上
のパターンからの光が、４枚の屈折レンズよりなる第１
収斂群Ｇ1 を経て、中央に開口を持ち光軸に対して４５
°で斜設された平面ミラーＭ 1 の周辺部で反射された
後、第１凹面反射鏡Ｍ21と負メニスカスレンズとよりな
る第２収斂群Ｇ2 に至り、第２収斂群Ｇ2 で反射された
光が平面ミラーＭ1 の開口内にそのパターンの第１中間
像を結像する。そして、この第１中間像からの光が、１
６枚の屈折レンズよりなる第３収斂群Ｇ3 を経て、中央
に開口を持ち光軸に対して４５°で斜設された平面ミラ
ーＭ4 の開口内にそのパターンの第２中間像を結像し、
この第２中間像からの光が第２凹面反射鏡Ｍ41と負メニ
スカスレンズとよりなる第４収斂群Ｇ4 に至り、第４収
斂群Ｇ4 で反射された光が平面ミラーＭ4 の周辺で反射
される。このように反射された光が、５枚の屈折レンズ
よりなる第５収斂群Ｇ5 を経てウエハ２５の表面にその
パターンの像を結像する。FIG. 12 shows the expanded light of the projection optical system of the third embodiment.
12 is a road map, and as shown in FIG.
The light from the pattern is composed of four refracting lenses
Convergence group G1 After that, it has an opening in the center and is 45 with respect to the optical axis.
Plane mirror M installed at an angle of ° 1 Reflected in the periphery of
After that, the first concave reflecting mirror Mtwenty oneAnd negative meniscus lens and more
Second convergence group G2 To the second convergence group G2 Reflected in
Light is a plane mirror M1 The first middle of the pattern in the opening
Form an image. The light from the first intermediate image is 1
Third convergent group G consisting of 6 refracting lenses3 Through the center
Plane mirror with an opening at 45 ° inclined with respect to the optical axis
ー MFourForm a second intermediate image of the pattern in the aperture of
The light from the second intermediate image is reflected by the second concave reflecting mirror M.41And negative meni
4th convergent group G consisting of a Scus lensFour The 4th income
Group GFour The light reflected by the plane mirror MFourReflected around
To be done. The light reflected in this way has five refracting lenses.
5th convergence group G consisting ofFive On the surface of the wafer 25 through
Form an image of the pattern.

【００４８】また、図１２に示すように、第１収斂群Ｇ
1 はレチクル２１側から順に、レチクル２１に凹面を向
けた正メニスカスレンズＬ11、レチクル２１に凸面を向
けた負メニスカスレンズＬ12、凸レンズＬ13及びレチク
ル２１に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ14より構成
され、第２収斂群Ｇ3 は、レチクル２１に凹面を向けた
負メニスカスレンズＬ21及び凹面反射鏡Ｍ21よりなる。
また、第３収斂群Ｇ3は、レチクル２１に凹面を向けた
負メニスカスレンズＬ31、レチクル２１に凹面を向けた
正メニスカスレンズＬ32、レチクル２１に凹面を向けた
負メニスカスレンズＬ33、レチクル２１に凹面を向けた
正メニスカスレンズＬ34、レチクル２１に凸面を向けた
負メニスカスレンズＬ35、レチクル２１に凹面を向けた
正メニスカスレンズＬ36、レチクル２１に凹面を向けた
正メニスカスレンズＬ37、凸レンズＬ38、凸レンズ
Ｌ39、凸レンズＬ3A、レチクル２１に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズＬ3B、レチクル２１に凹面を向けた負メ
ニスカスレンズＬ3C、レチクル２１に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズＬ3D、凹レンズＬ3E、凸レンズＬ3F及び
レチクル２１に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ3Gよ
り構成されている。Further, as shown in FIG. 12, the first convergence group G
1 is a positive meniscus lens L 11 having a concave surface facing the reticle 21, a negative meniscus lens L 12 having a convex surface facing the reticle 21, a convex lens L 13 and a negative meniscus lens L 14 having a convex surface facing the reticle 21 in order from the reticle 21 side. The second convergent group G 3 is composed of a negative meniscus lens L 21 having a concave surface facing the reticle 21 and a concave reflecting mirror M 21 .
The third convergent group G 3 includes a negative meniscus lens L 31 having a concave surface facing the reticle 21, a positive meniscus lens L 32 having a concave surface facing the reticle 21, a negative meniscus lens L 33 having a concave surface facing the reticle 21, and a reticle. 21, a positive meniscus lens L 34 having a concave surface facing the lens 21, a negative meniscus lens L 35 having a convex surface facing the reticle 21, a positive meniscus lens L 36 having a concave surface facing the reticle 21, and a positive meniscus lens L 37 having a concave surface facing the reticle 21. , A convex lens L 38 , a convex lens L 39 , a convex lens L 3A , a positive meniscus lens L 3B with a convex surface facing the reticle 21, a negative meniscus lens L 3C with a concave surface facing the reticle 21, and a positive meniscus lens L with a convex surface facing the reticle 21. 3D , a concave lens L 3E , a convex lens L 3F, and a positive meniscus lens L 3G having a convex surface facing the reticle 21. There is.

【００４９】そして、第４収斂群Ｇ4 は、レチクル２１
に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ41及び第２凹面反
射鏡Ｍ41よりなり、第５収斂群Ｇ5 は、レチクル２１に
凸面を向けた正メニスカスレンズＬ51、レチクル２１に
凸面を向けた負メニスカスレンズＬ52、レチクル２１に
凸面を向けた正メニスカスレンズＬ53、レチクル２１に
凹面を向けた負メニスカスレンズＬ54及びレチクル２１
に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ55より構成されて
いる。Then, the fourth convergent group G 4 includes the reticle 21.
It becomes a negative meniscus lens L 41 and the second concave reflecting mirror M 41 with a concave surface facing the fifth converging group G 5 is a positive meniscus lens L 51 with a convex surface on the reticle 21, a negative with a convex surface facing the reticle 21 Meniscus lens L 52 , positive meniscus lens L 53 having a convex surface facing reticle 21, negative meniscus lens L 54 having a concave surface facing reticle 21, and reticle 21
It is composed of a positive meniscus lens L 55 having a convex surface facing toward.

【００５０】本実施型では、投影光学系の投影倍率は１
／４倍、像側の開口数ＮＡは０．５、物体高は２０ｍｍ
である。また、屈折レンズは溶融石英を使用し、紫外線
エキシマレーザの１９３ｎｍの波長における１ｎｍの波
長幅に対して、軸上及び倍率の色収差が補正されてい
る。また、球面収差、コマ収差、非点収差、ディストー
ションともほぼ無収差に近い状態まで良好に補正された
優れた性能の投影光学系を提供しているため、光学系を
２〜３倍に比例拡大して使用しても、良好な性能を保持
できるものである。In this embodiment, the projection magnification of the projection optical system is 1.
/ 4 times, image side numerical aperture NA is 0.5, object height is 20 mm
Is. Further, fused silica is used as the refraction lens, and the axial and lateral chromatic aberrations are corrected with respect to the wavelength width of 1 nm at the wavelength of 193 nm of the ultraviolet excimer laser. In addition, we provide a projection optical system with excellent performance in which spherical aberration, coma aberration, astigmatism, and distortion are well corrected to nearly aberration-free conditions, so the optical system is expanded by a factor of 2 to 3 Even if it is used, good performance can be maintained.

【００５１】第３実施例における曲率半径ｒi 、面間隔
ｄi 及び硝材を次の表３に示す。以下の表において、第
１２面及び第４９面はそれぞれ凹面反射鏡を展開光路図
で表すための仮想面である。Table 3 below shows the radius of curvature r i , the surface distance d i and the glass material in the third embodiment. In the table below, the twelfth surface and the forty-ninth surface are virtual surfaces for representing the concave reflecting mirror in a developed optical path diagram.

【００５２】[0052]

【表３】 [Table 3]

【００５３】また、図１３（ａ）〜（ｃ）は第３実施例
の縦収差図、図１３（ｃ）は第３実施例の倍率色収差
図、図１３（ｅ）は第３実施例の横収差図を示す。これ
ら収差図より、本例においても開口数が０．５と大きい
にも拘らず、広いイメージサークルの領域内で諸収差が
良好に補正されていることが分かる。また、色収差も良
好に補正されている。13 (a) to 13 (c) are longitudinal aberration diagrams of the third embodiment, FIG. 13 (c) is a lateral chromatic aberration diagram of the third embodiment, and FIG. 13 (e) is the third embodiment. The lateral-aberration figure is shown. From these aberration diagrams, it can be seen that, in the present example as well, although the numerical aperture is as large as 0.5, the various aberrations are favorably corrected within the wide image circle region. Also, chromatic aberration is well corrected.

【００５４】なお、この第３実施例で中央に細長い開口
を有する平面ミラーＭ1 及びＭ4 はそれぞれ細長い平面
ミラーで置き換えることができる。図７は、図６に示す
第３実施例の投影露光装置の変形例であり、この図７に
おいて、図６の平面ミラーＭ1 及びＭ4 がそれぞれ細長
い平面ミラーＭ1 ′及びＭ 4 ′で置き換えてある。図７
において、照明領域２３内のパターンからの光が、第１
収斂群Ｇ1 を経て、光軸に対して４５°で斜設された細
長い平面ミラーＭ1′に達する。平面ミラーＭ1 ′の側
面を通過した後、第２収斂群Ｇ2 により反射された光束
が、平面ミラーＭ1 ′内に、パターン２４の第１中間像
を結像する。その平面ミラーＭ1 ′内の第１中間像から
反射された光束が、収斂群Ｇ3 を経て、平面ミラー
Ｍ1 ′に平行に設置された細長い平面ミラーＭ4 ′内に
第２中間像を結像する。この第２中間像から反射された
光束が、第４収斂群Ｇ4 により反射されて、平面ミラー
Ｍ4 ′に戻る。そして、平面ミラーＭ4 ′の側面を通過
した光束が、第５収斂群Ｇ5 を介して、ウエハ２５上に
第２中間像の像を結像する。この図７の例によれば、選
択光学系として細長い平面ミラーＭ1 ′及びＭ4 ′が使
用されているため、選択光学系の製造が容易である。In the third embodiment, an elongated opening is formed in the center.
Plane mirror M having1And MFourAre elongated planes
It can be replaced by a mirror. FIG. 7 shows in FIG.
This is a modification of the projection exposure apparatus of the third embodiment and is shown in FIG.
The plane mirror M of FIG.1And MFourEach is slender
Flat mirror M1'And M FourReplaced with '. Figure 7
, The light from the pattern in the illuminated area 23
Convergence group G1Through the optical axis, and is installed at a 45 ° angle to the optical axis.
Long flat mirror M1Reach ′. Plane mirror M1′ Side
After passing the plane, the second convergent group G2Light flux reflected by
But a plane mirror M1'In the first intermediate image of the pattern 24
Image. The plane mirror M1From the first intermediate image in '
The reflected light flux is the convergence group G3Through the plane mirror
M1Elongated flat mirror M installed parallel toFourIn '
Form a second intermediate image. Reflected from this second intermediate image
The luminous flux is the fourth convergence group GFourReflected by the plane mirror
MFourReturn to ′. And the plane mirror MFourPass the side of ′
The generated light flux is the fifth convergence group GFiveOn the wafer 25 via
An image of the second intermediate image is formed. According to the example of this FIG.
Slender plane mirror M as an optional optical system1'And MFour′ Is used
Since it is used, it is easy to manufacture the selective optical system.

【００５５】［第４実施例］図３はこの第４実施例の投
影露光装置の概略構成を示し、この図３において図１及
び図２に対応する部分には同一符号を付してその詳細説
明を省略する。図３において、図示省略された照明光学
系からの露光光ＩＬが、レチクル２１上の細長い矩形の
照明領域２３に照射され、照明領域２３内のパターンか
らの光が、屈折レンズ群よりなる焦点距離ｆ3 の第３収
斂群Ｇ3 を経て、平面ミラーＭ4 の中央の細長い開口Ｓ
2 内に中間像を結像する。この中間像からの光束が、反
射屈折レンズ群よりなる焦点距離ｆ4 の第４収斂群Ｇ4
により反射されて、平面ミラーＭ4 に戻る。そして、平
面ミラーＭ4 で反射された光束が、屈折レンズ群よりな
る焦点距離ｆ5 の第５収斂群Ｇ5 を介して、ウエハ２５
上に中間像の像を結像する。[Fourth Embodiment] FIG. 3 shows a schematic structure of a projection exposure apparatus according to the fourth embodiment. In FIG. 3, parts corresponding to those in FIGS. The description is omitted. In FIG. 3, exposure light IL from an illumination optical system (not shown) is applied to an elongated rectangular illumination area 23 on the reticle 21, and the light from the pattern in the illumination area 23 has a focal length formed by a refractive lens group. After passing through the third convergent group G 3 of f 3 , the central elongated aperture S of the plane mirror M 4
Form an intermediate image in 2 . The light flux from this intermediate image is a fourth convergent group G 4 composed of a catadioptric lens group and having a focal length f 4 .
Is reflected by and returns to the plane mirror M 4 . Then, the light flux reflected by the plane mirror M 4 passes through the fifth converging group G 5 of the refracting lens group having the focal length f 5 and passes through the wafer 25.
An image of the intermediate image is formed on the top.

【００５６】照明領域２３に対してＳＲ方向に速度Ｖで
レチクル２１を走査するのと同期して、スリット状の露
光領域２７に対してウエハ２５をＳＷ方向に速度β・Ｖ
で走査することにより、レチクル２１のパターンの像
が、逐次ウエハ２５の露光フィールド内に投影露光され
る。この第４実施例の投影光学系の投影倍率βは１／４
である。In synchronization with the scanning of the reticle 21 in the SR direction at a speed V with respect to the illumination area 23, the wafer 25 is moved in the SW direction at a speed β · V with respect to the slit-shaped exposure area 27.
The image of the pattern of the reticle 21 is successively projected and exposed in the exposure field of the wafer 25 by scanning with. The projection magnification β of the projection optical system of the fourth embodiment is 1/4.
Is.

【００５７】図１４は第４実施例の投影光学系の展開光
路図であり、この図１４に示すように、レチクル２１上
のパターンからの光が、１６枚の屈折レンズよりなる第
３収斂群Ｇ3 を経て、中央に開口を持ち光軸に対して４
５°で斜設された平面ミラーＭ4 の開口内にそのパター
ンの中間像を結像し、この中間像からの光が凹面反射鏡
Ｍ41と負メニスカスレンズとよりなる第４収斂群Ｇ4 に
至り、第４収斂群Ｇ4で反射された光が平面ミラーＭ4
の周辺で反射される。このように反射された光が、５枚
の屈折レンズよりなる第５収斂群Ｇ5 を経てウエハ２５
の表面にそのパターンの像を結像する。FIG. 14 is a developed optical path diagram of the projection optical system of the fourth embodiment. As shown in FIG. 14, the light from the pattern on the reticle 21 has a third converging group composed of 16 refracting lenses. After G 3 , it has an opening in the center and 4 with respect to the optical axis.
An intermediate image of the pattern is formed in the opening of the plane mirror M 4 obliquely installed at 5 °, and light from this intermediate image is formed by the fourth converging group G 4 including the concave reflecting mirror M 41 and the negative meniscus lens. The light reflected by the fourth convergent group G 4 reaches the plane mirror M 4
Is reflected around. The light thus reflected passes through the fifth converging group G 5 including five refracting lenses and passes through the wafer 25.
An image of the pattern is formed on the surface of the.

【００５８】また、図１４に示すように、第３収斂群Ｇ
3 はレチクル２１から順に、レチクル２１に凸面を向け
た負メニスカスレンズＬ31、レチクル２１に凸面を向け
た負メニスカスレンズＬ32、レチクル２１に凹面を向け
た負メニスカスレンズＬ33、レチクル２１に凸面を向け
た負メニスカスレンズＬ34、レチクル２１に凹面を向け
た正メニスカスレンズＬ35、凸レンズＬ36、レチクル２
１に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ37、凸レンズＬ
38、レチクル２１に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ
39、凸レンズＬ3A、凸レンズＬ3B、レチクル２１に凹面
を向けた負メニスカスレンズＬ3C、レチクル２１に凸面
を向けた負メニスカスレンズＬ3D、凹レンズＬ3E、凸レ
ンズＬ3F及び凸レンズＬ3Gより構成されている。As shown in FIG. 14, the third convergence group G
Reference numeral 3 indicates, in order from the reticle 21, a negative meniscus lens L 31 having a convex surface facing the reticle 21, a negative meniscus lens L 32 having a convex surface facing the reticle 21, a negative meniscus lens L 33 having a concave surface facing the reticle 21, and a convex surface facing the reticle 21. Negative meniscus lens L 34 facing the lens, positive meniscus lens L 35 having a concave surface facing the reticle 21, convex lens L 36 , reticle 2
Positive meniscus lens L 37 with concave surface facing 1, convex lens L 37
38 , Positive meniscus lens L with concave surface facing reticle 21
39 , a convex lens L 3A , a convex lens L 3B , a negative meniscus lens L 3C with a concave surface facing the reticle 21, a negative meniscus lens L 3D with a convex surface facing the reticle 21, a concave lens L 3E , a convex lens L 3F and a convex lens L 3G. ing.

【００５９】そして、第４収斂群Ｇ4 は、レチクル２１
に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ41及び凹面反射鏡
Ｍ41よりなり、第５収斂群Ｇ5 は、レチクル２１に凸面
を向けた正メニスカスレンズＬ51、レチクル２１に凸面
を向けた負メニスカスレンズＬ52、レチクル２１に凸面
を向けた正メニスカスレンズＬ53、レチクル２１に凹面
を向けた正メニスカスレンズＬ54及びレチクル２１に凸
面を向けた負メニスカスレンズＬ55より構成されてい
る。The fourth convergent group G 4 includes the reticle 21.
To be a negative meniscus lens L 41 and the concave reflecting mirror M 41 with a concave surface, a fifth converging group G 5 is a positive meniscus lens L 51 with a convex surface on the reticle 21, a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the reticle 21 L 52 , a positive meniscus lens L 53 having a convex surface facing the reticle 21, a positive meniscus lens L 54 having a concave surface facing the reticle 21, and a negative meniscus lens L 55 having a convex surface facing the reticle 21.

【００６０】実施型では、投影光学系の投影倍率は１／
４倍、像側の開口数ＮＡは０．３、物体高は１２ｍｍで
ある。また、屈折レンズは溶融石英を使用し、紫外線エ
キシマレーザの１９３ｎｍの波長における１ｎｍの波長
幅に対して、軸上及び倍率の色収差が補正されている。
また、球面収差、コマ収差、非点収差、ディストーショ
ンともほぼ無収差に近い状態まで良好に補正された優れ
た性能の光学系を提供しているため、光学系を２〜３倍
に比例拡大して使用しても、良好な性能を保持できるも
のである。In the embodiment, the projection magnification of the projection optical system is 1 /
4 times, the numerical aperture NA on the image side is 0.3, and the object height is 12 mm. Further, fused silica is used as the refraction lens, and the axial and lateral chromatic aberrations are corrected with respect to the wavelength width of 1 nm at the wavelength of 193 nm of the ultraviolet excimer laser.
We also provide an optical system with excellent performance in which spherical aberration, coma aberration, astigmatism, and distortion are well corrected to almost no aberration, so that the optical system is expanded 2-3 times proportionally. Even if it is used as it is, good performance can be maintained.

【００６１】第４実施例における曲率半径ｒi 、面間隔
ｄi 及び硝材を次の表４に示す。以下の表において、第
３５面は凹面反射鏡を展開光路図で表すための仮想面で
ある。The radius of curvature r i , the surface distance d i and the glass material in the fourth embodiment are shown in Table 4 below. In the table below, the 35th surface is a virtual surface for expressing the concave reflecting mirror in a developed optical path diagram.

【００６２】[0062]

【表４】 [Table 4]

【００６３】また、図１５（ａ）〜（ｃ）は第４実施例
の縦収差図、図１５（ｃ）は第４実施例の倍率色収差
図、図１５（ｅ）は第４実施例の横収差図を示す。これ
ら収差図より、本例においても、広いイメージサークル
の領域内で諸収差が良好に補正されていることが分か
る。また、色収差も良好に補正されている。次に、本発
明では（１）式〜（６）式の条件を満足することが望ま
しいとされているが、以下に、上述の各実施例とそれら
の条件との対応につき説明する。先ず、上述の各実施例
における第１収斂群Ｇ1 〜第５収斂群Ｇ5 のそれぞれの
焦点距離をｆi(ｉ＝１〜５）、それぞれのペッツバール
和をｐi(ｉ＝１〜５）、それぞれの見かけの屈折率をｎ
i(ｉ＝１〜５）、それぞれの結像倍率をβi(ｉ＝１〜
５）とする。また、第１収斂群Ｇ1 及び第２収斂群Ｇ2
の合成の結像倍率をβ12、第４収斂群Ｇ4 及び第５収斂
群Ｇ5 の合成の結像倍率をβ45として、これらの結像倍
率β12及びβ45をβijで表す。上述の第１実施例〜第４
実施例の諸元をそれぞれ以下の表５〜表８にまとめる。
但し、全系をＧT で表し、全系ＧT に対応するペッツバ
ール和ｐi 及び結像倍率をβi の欄にはそれぞれ全系の
ペッツバール和及び結像倍率を示す。15 (a) to 15 (c) are longitudinal aberration diagrams of the fourth embodiment, FIG. 15 (c) is a lateral chromatic aberration diagram of the fourth embodiment, and FIG. 15 (e) is the fourth embodiment. The lateral-aberration figure is shown. From these aberration diagrams, it is understood that various aberrations are well corrected in the wide image circle area in this example as well. Also, chromatic aberration is well corrected. Next, in the present invention, it is desirable that the conditions of formulas (1) to (6) are satisfied, but the correspondence between each of the above-described embodiments and those conditions will be described below. First, the focal lengths of the first convergent group G 1 to the fifth convergent group G 5 in each of the above-described embodiments are f i (i = 1 to 5), and the respective Petzval sums are p i (i = 1 to 5). ), And the apparent refractive index of each is n
i (i = 1 to 5), and the respective imaging magnifications are β i (i = 1 to 1)
5). Also, the first convergent group G 1 and the second convergent group G 2
Let β 12 be the composite imaging magnification of β, and β 45 be the composite imaging magnification of the fourth convergence group G 4 and the fifth convergence group G 5 , and these imaging magnifications β 12 and β 45 are represented by β ij . First to Fourth Embodiments Above
The specifications of the examples are summarized in Tables 5 to 8 below.
However, it represents a total system with G T, indicating the Petzval sum and the imaging magnification of the entire system respectively in the column of the corresponding Petzval sum p i and imaging magnification beta i in the total system G T.

【００６４】[0064]

【表５】 [Table 5]

【００６５】[0065]

【表６】 [Table 6]

【００６６】[0066]

【表７】 [Table 7]

【００６７】[0067]

【表８】 [Table 8]

【００６８】そして、第１実施例〜第４実施例の（１）
式〜（６）式に対する対応値を表９に示す。Then, (1) in the first to fourth embodiments
Table 9 shows the corresponding values for Expressions (6).

【００６９】[0069]

【表９】 [Table 9]

【００７０】これらの各表より、上述の各実施例では何
れも（１）式〜（６）式の条件が満足されていることが
分かる。なお、上述の各実施例においては、屈折光学系
を構成する硝材として石英、蛍石等の光学ガラスが使用
されているが、石英、蛍石等の光学ガラスは紫外線を通
すことができるので、好都合である。From these respective tables, it is understood that the conditions of the expressions (1) to (6) are satisfied in each of the above-mentioned embodiments. Incidentally, in each of the above-mentioned examples, quartz, optical glass such as fluorite is used as the glass material constituting the refraction optical system, but since optical glass such as quartz and fluorite can pass ultraviolet rays, It is convenient.

【００７１】また、屈折光学系を構成する材料として、
アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネートなどのプラ
スチック光学材を使用するようにしてもよい。これによ
り、量産性のある、低コストの光学系を実現できる。ま
た、上述実施例は、等倍又は縮小投影光学系の例である
が、レチクル２１とウエハ２５との関係を逆にすること
により拡大投影光学系としても使えることは明らかであ
る。このように、本発明は上述実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。Further, as a material forming the refractive optical system,
A plastic optical material such as acrylic, polystyrene, or polycarbonate may be used. This makes it possible to realize a mass-produced, low-cost optical system. Further, although the above-mentioned embodiment is an example of the same-magnification or reduction projection optical system, it is obvious that it can be used as a magnifying projection optical system by reversing the relationship between the reticle 21 and the wafer 25. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【００７２】[0072]

【発明の効果】本発明の第１〜第４の投影光学系によれ
ば、ビームスプリッターの代わりに選択光学系（反射部
材）を用いて、入射光束と反射光束とを分離することが
できるために、光量の減少を少なくすることができ、熱
変動の影響を抑えることができる。また、従来のビーム
スプリッター使用時に問題となったビームスプリッター
の特性の不均一性による光量ムラをなくすことができる
ようになった。また、１次結像倍率（更には２次結像倍
率）を自由に選ぶことができるので、良い光学性能の状
態を実現できる。According to the first to fourth projection optical systems of the present invention, the incident light flux and the reflected light flux can be separated by using the selection optical system (reflecting member) instead of the beam splitter. In addition, it is possible to reduce the decrease in the amount of light and suppress the influence of heat fluctuation. Further, it has become possible to eliminate the unevenness of the light amount due to the non-uniformity of the characteristics of the beam splitter, which has been a problem when using the conventional beam splitter. Further, since the primary imaging magnification (further, the secondary imaging magnification) can be freely selected, a good optical performance state can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の第１実施例の投影露光装置の概略構
成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図２】 第１実施例のステージ機構等を示す構成図で
ある。FIG. 2 is a configuration diagram showing a stage mechanism and the like of the first embodiment.

【図３】 本発明の第４実施例の投影露光装置の概略を
示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an outline of a projection exposure apparatus of a fourth embodiment of the present invention.

【図４】 本発明の第２実施例の投影露光装置の概略構
成を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図５】 第２実施例のステージ機構等を示す構成図で
ある。FIG. 5 is a configuration diagram showing a stage mechanism and the like of a second embodiment.

【図６】 本発明の第３実施例の投影露光装置の概略を
示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing an outline of a projection exposure apparatus of a third embodiment of the present invention.

【図７】 第３実施例の変形例を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a modification of the third embodiment.

【図８】 第１実施例の投影光学系を示す展開光路図で
ある。FIG. 8 is an expanded optical path diagram showing the projection optical system of the first example.

【図９】 第１実施例の収差図である。FIG. 9 is an aberration diagram of the first example.

【図１０】 第２実施例の投影光学系を示す展開光路図
である。FIG. 10 is a developed optical path diagram showing a projection optical system of a second example.

【図１１】 第２実施例の収差図である。FIG. 11 is an aberration diagram of the second example.

【図１２】 第３実施例の投影光学系を示す展開光路図
である。FIG. 12 is a developed optical path diagram showing a projection optical system of a third example.

【図１３】 第３実施例の収差図である。FIG. 13 is an aberration diagram for the third example.

【図１４】 第４実施例の投影光学系を示す展開光路図
である。FIG. 14 is a developed optical path diagram showing a projection optical system of a fourth example.

【図１５】 第４実施例の収差図である。FIG. 15 is an aberration diagram for the fourth example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２１…レチクル、２３…細長い矩形の照明領域、２５…
ウエハ、３０…レチクルステージ、３３…ウエハステー
ジ、Ｇ1 …第１収斂群、Ｇ2 …第２収斂群、Ｇ 3 …第３
収斂群、Ｇ4 …第４収斂群、Ｇ5 …第５収斂群、Ｍ1,Ｍ
4 …細長い開口を有する平面ミラー、Ｓ1,Ｓ2 …細長い
開口、Ｍ21，Ｍ41…凹面反射鏡、Ｍ1′，Ｍ4′…細長い
平面ミラー 21 ... reticle, 23 ... elongated rectangular illumination area, 25 ...
Wafer, 30 ... Reticle stage, 33 ... Wafer stay
J, G1 … First convergence group, G2 … Second Convergence Group, G 3 … Third
Convergence group, GFour … 4th convergent group, GFive … Fifth convergent group, M1, M
Four ... Plane mirror with elongated aperture, S1, S2 … Slender
Opening, Mtwenty one, M41... Concave reflector, M1′, MFour′… Slender
Plane mirror

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 マスクに形成されたパターン中のスリッ
ト状の照明領域内のパターンの像を基板側に投影する投
影光学系において、 前記マスクのパターンの中間像を結像する第１部分結像
光学系と；前記中間像の像を前記基板上に結像する第２
部分結像光学系と；を備え、 前記第１部分結像光学系は、 前記マスクのパターンからの光束を収斂する第１収斂群
と；前記第１収斂群の光軸方向とは異なる方向へ前記光
束を曲げることにより前記第１収斂群からの光束を後続
の光学系に導く選択光学部材と；前記選択光学部材から
の光束を反射して前記パターンの中間像を結像する第２
収斂群と；を備え、 前記選択光学部材は、前記第１収斂群と前記第２収斂群
との間の光路中であって且つ前記第１部分結像光学系と
前記第２部分結像光学系との間の光路中に配置されるこ
とを特徴とする投影光学系。1. In a projection optical system for projecting an image of a pattern in a slit-shaped illumination area in a pattern formed on a mask onto a substrate side, a first partial imaging for forming an intermediate image of the pattern of the mask. An optical system; second for forming an image of the intermediate image on the substrate
A partial image-forming optical system; the first partial image-forming optical system includes a first convergent group that converges a light beam from the pattern of the mask; and a direction different from an optical axis direction of the first convergent group. A selection optical member that guides the light beam from the first converging group to a subsequent optical system by bending the light beam; and a second light beam that reflects the light beam from the selection optical member to form an intermediate image of the pattern.
A converging group; and the selection optical member is in an optical path between the first converging group and the second converging group, and the first partial imaging optical system and the second partial imaging optical system. A projection optical system characterized in that it is arranged in the optical path to the system. 【請求項２】 前記第１収斂群は、正の屈折力を有する
屈折レンズからなることを特徴とする請求項１記載の投
影光学系。2. The projection optical system according to claim 1, wherein the first converging unit includes a refracting lens having a positive refracting power. 【請求項３】 前記第２収斂群は、凹面反射鏡を含むこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の投影光学系。3. The projection optical system according to claim 1, wherein the second convergent group includes a concave reflecting mirror. 【請求項４】 前記第２結像光学系は、屈折レンズ群よ
りなる第３収斂群を有することを特徴とする請求項１〜
３の何れか一項記載の投影光学系。4. The first focusing optical system has a third converging group including a refracting lens group.
The projection optical system according to any one of 3 above. 【請求項５】 前記第１収斂群、前記第２収斂群及び前
記第２部分結像光学系の個別のペッツバール和をそれぞ
れｐ1、ｐ2及びｐ3としたとき、 ｐ1＋ｐ3＞０、ｐ2＜０、及び｜ｐ1＋ｐ2＋ｐ3｜＜０．
１が成立すると共に、前記マスクのパターンから前記中
間像への倍率をβ12とし、前記中間像から前記基板上へ
の倍率をβ3 としたとき、 ０．１≦｜β12｜≦２、及び０．１≦｜β3 ｜≦２の条
件を満足することを特徴とする請求項１〜４の何れか一
項記載の投影光学系。5. When the individual Petzval sums of the first convergent group, the second convergent group and the second partial imaging optical system are p 1 , p 2 and p 3 , respectively, p 1 + p 3 > 0 , P 2 <0, and | p 1 + p 2 + p 3 | <0.
1 is satisfied and the magnification from the mask pattern to the intermediate image is β 12 and the magnification from the intermediate image to the substrate is β 3 , then 0.1 ≦ | β 12 | ≦ 2, And the condition of 0.1 ≦ | β 3 | ≦ 2 is satisfied, the projection optical system according to any one of claims 1 to 4. 【請求項６】 マスクに形成されたパターン中のスリッ
ト状の照明領域内のパターンの像を基板側に投影する投
影光学系において、 屈折レンズ群からなり、前記マスクのパターンからの光
束を収斂する第１群と；凹面反射鏡を有し、前記第１群
と前記基板との間の光路中に配置される第２群と；屈折
レンズ群からなり、前記第２群と前記基板との間に配置
される第３群と；前記第１群と前記第２郡との間の光路
中に配置されて、前記第１群の光軸方向とは異なる方向
へ前記光束を曲げることにより前記第１群からの光束を
後続の光学系に導く第１反射部材と；前記第２群と前記
第３郡との間の光路中に配置されて、前記第２群の光軸
方向とは異なる方向へ前記光束を曲げる第２反射部材
と；を備え、前記第１群及び前記第３群の間の光路中に
前記パターンの中間像を形成することを特徴とする投影
光学系。6. A projection optical system for projecting an image of a pattern in a slit-shaped illumination area in a pattern formed on a mask onto a substrate side, which is composed of a refraction lens group and converges a light flux from the pattern of the mask. A first group; a second group having a concave reflecting mirror and arranged in the optical path between the first group and the substrate; and a refraction lens group, and between the second group and the substrate A third group disposed in the optical path between the first group and the second group, and bending the light flux in a direction different from the optical axis direction of the first group, A first reflecting member that guides a light beam from the first group to a subsequent optical system; a direction that is arranged in an optical path between the second group and the third group and is different from an optical axis direction of the second group A second reflecting member that bends the light flux to the optical path between the first group and the third group. A projection optical system and forming an intermediate image of the serial pattern. 【請求項７】 マスクに形成されたパターン中のスリッ
ト状の照明領域内のパターンの像を基板側に投影する投
影光学系において、 前記マスクのパターンの第１中間像を結像する第１部分
結像光学系と；前記第１中間像の像を第２中間像として
結像する第２部分結像光学系と；前記第２中間像の像を
基板上に結像する第３部分結像光学系と；前記第１部分
結像光学系と前記第２部分結像光学系との間の光路中に
配置されて、前記第１部分結像光学系からの光束を曲げ
つつ前記第２部分結像光学系へ導く第１反射部材と；前
記第２部分結像光学系と前記第３部分結像光学系との間
の光路中に配置されて、前記第２部分結像光学系からの
光束を曲げつつ前記第３部分結像光学系へ導く第２反射
部材と；を備えることを特徴とする投影光学系。7. A projection optical system for projecting an image of a pattern in a slit-shaped illumination area in a pattern formed on a mask onto a substrate side, wherein a first portion for forming a first intermediate image of the pattern of the mask. An imaging optical system; a second partial imaging optical system for forming the image of the first intermediate image as a second intermediate image; a third partial imaging for forming the image of the second intermediate image on a substrate An optical system; disposed in an optical path between the first partial image-forming optical system and the second partial image-forming optical system, and bending the light flux from the first partial image-forming optical system to the second part. A first reflecting member for guiding to the imaging optical system; disposed in an optical path between the second partial imaging optical system and the third partial imaging optical system, and from the second partial imaging optical system. And a second reflecting member which guides the light beam to the third partial imaging optical system while bending the light beam. 【請求項８】 前記第１部分結像光学系及び前記第３部
分結像光学系は、凹面反射鏡を含むことを特徴とする請
求項７記載の投影光学系。8. The projection optical system according to claim 7, wherein the first partial imaging optical system and the third partial imaging optical system include a concave reflecting mirror. 【請求項９】 前記第２部分結像光学系は屈折レンズ群
よりなる収斂群を有していることを特徴とする請求項７
又は８記載の投影光学系。9. The second partial image forming optical system has a converging group including a refracting lens group.
Or the projection optical system according to item 8. 【請求項１０】 マスクのパターン像を基板上に投影露
光する投影露光装置において、 前記マスクに形成された前記パターン中のスリット上の
照明領域内のパターン像を基板側に投影するための請求
項１〜９の何れか一項記載の投影光学系を備え、 前記スリット状の照明領域に対して前記マスクと同期し
て前記基板を走査することにより、前記マスクの前記パ
ターン像を逐次前記基板上に投影露光することを特徴と
する投影露光装置。10. A projection exposure apparatus for projecting and exposing a pattern image of a mask onto a substrate, wherein a pattern image in an illumination region on a slit in the pattern formed on the mask is projected to the substrate side. The projection optical system according to any one of 1 to 9 is provided, and the pattern image of the mask is sequentially transferred onto the substrate by scanning the substrate in synchronization with the mask with respect to the illumination area having a slit shape. A projection exposure apparatus, which performs projection exposure on a substrate. 【請求項１１】 半導体素子又は液晶表示素子をフォト
リソグラフィ工程で製造する素子製造方法において、 マスクと基板とを同期して走査することにより、前記マ
スクのパターン像を前記基板上に投影露光する際に、請
求項１〜９の何れか一項に記載された投影光学系によ
り、前記マスクのパターン像を前記基板上に投影露光す
る工程を含むことを特徴とする素子製造方法。11. A device manufacturing method for manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display device by a photolithography process, wherein a pattern image of the mask is projected and exposed on the substrate by scanning the mask and the substrate in synchronization with each other. 10. A device manufacturing method comprising: a step of projecting and exposing a pattern image of the mask on the substrate by the projection optical system according to claim 1. 【請求項１２】 第１面の像を第２面に投影する投影光
学系において、 前記第１面の第１中間像を結像する第１部分結像光学系
と；前記第１中間像の像を第２中間像として結像する第
２部分結像光学系と；前記第２中間像の像を前記第２面
上に結像する第３部分結像光学系と；前記第１部分結像
光学系と前記第２部分結像光学系との間の光路中に配置
されて、前記第１部分結像光学系からの光束を曲げつつ
前記第２部分結像光学系へ導く第１反射部材と；前記第
２部分結像光学系と前記第３部分結像光学系との間の光
路中に配置されて、前記第２部分結像光学系からの光束
を曲げつつ前記第３部分結像光学系へ導く第２反射部材
と；を備えることを特徴とする投影光学系。12. A projection optical system for projecting an image of a first surface onto a second surface, comprising: a first partial imaging optical system for forming a first intermediate image of the first surface; and a first intermediate image of the first intermediate image. A second partial imaging optical system for forming an image as a second intermediate image; a third partial imaging optical system for forming an image of the second intermediate image on the second surface; the first partial connection A first reflection that is arranged in an optical path between the image optical system and the second partial imaging optical system and guides the light beam from the first partial imaging optical system to the second partial imaging optical system while bending the light beam. A member; disposed in an optical path between the second partial image-forming optical system and the third partial image-forming optical system, and bends the light flux from the second partial image-forming optical system to bend the third partial image-forming optical system. A projection optical system, comprising: a second reflecting member that guides the image to the image optical system. 【請求項１３】 前記投影光学系は、等倍投影光学系、
縮小投影光学系、又は拡大投影光学系であることを特徴
とする請求項１２記載の投影光学系。13. The projection optical system is a unit-magnification projection optical system,
The projection optical system according to claim 12, which is a reduction projection optical system or a magnification projection optical system.
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