JP2003015040A - 投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置 - Google Patents
投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置Info
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- 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
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- 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
(57)【要約】
【課題】 反射鏡の大型化を抑えるとともに、収差補正
を良好に行うことのできる反射型の投影光学系。 【解決手段】 ６つの反射鏡（ＣＭ１〜ＣＭ６）を備
え、第１面（４）の縮小像を第２面（７）上に形成する
投影光学系。第１面の中間像を形成するための第１反射
結像光学系（Ｇ１）と、中間像の像を第２面上に形成す
るための第２反射結像光学系（Ｇ２）とを備えている。
第１反射結像光学系は、対向して配置された一対の凸面
反射鏡（ＣＭ２，ＣＭ３）を含む。
を良好に行うことのできる反射型の投影光学系。 【解決手段】 ６つの反射鏡（ＣＭ１〜ＣＭ６）を備
え、第１面（４）の縮小像を第２面（７）上に形成する
投影光学系。第１面の中間像を形成するための第１反射
結像光学系（Ｇ１）と、中間像の像を第２面上に形成す
るための第２反射結像光学系（Ｇ２）とを備えている。
第１反射結像光学系は、対向して配置された一対の凸面
反射鏡（ＣＭ２，ＣＭ３）を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投影光学系および
該投影光学系を備えた露光装置に関し、例えばＸ線を用
いてミラープロジェクション方式によりマスク上の回路
パターンを感光性基板上に転写するＸ線投影露光装置に
好適な反射型の投影光学系に関するものである。
該投影光学系を備えた露光装置に関し、例えばＸ線を用
いてミラープロジェクション方式によりマスク上の回路
パターンを感光性基板上に転写するＸ線投影露光装置に
好適な反射型の投影光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子などの製造に使用され
る露光装置では、マスク（レチクル）上に形成された回
路パターンを、投影光学系を介して、ウェハのような感
光性基板上に投影転写する。感光性基板にはレジストが
塗布されており、投影光学系を介した投影露光によりレ
ジストが感光し、マスクパターンに対応したレジストパ
ターンが得られる。
る露光装置では、マスク（レチクル）上に形成された回
路パターンを、投影光学系を介して、ウェハのような感
光性基板上に投影転写する。感光性基板にはレジストが
塗布されており、投影光学系を介した投影露光によりレ
ジストが感光し、マスクパターンに対応したレジストパ
ターンが得られる。
【０００３】ここで、露光装置の解像力Ｗは、露光光の
波長λと投影光学系の開口数ＮＡとに依存し、次の式
（ａ）で表される。 Ｗ＝ｋ・λ／ＮＡ （ｋ:定数） （ａ）
波長λと投影光学系の開口数ＮＡとに依存し、次の式
（ａ）で表される。 Ｗ＝ｋ・λ／ＮＡ （ｋ:定数） （ａ）
【０００４】したがって、露光装置の解像力を向上させ
るためには、露光光の波長λを短くするか、あるいは投
影光学系の開口数ＮＡを大きくすることが必要となる。
一般に、投影光学系の開口数ＮＡを所定値以上に大きく
することは光学設計の観点から困難であるため、今後は
露光光の短波長化が必要となる。たとえば、露光光とし
て、波長が２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーを用い
ると０．２５μｍの解像力が得られ、波長が１９３ｎｍ
のＡｒＦエキシマレーザーを用いると０．１８μｍの解
像力が得られる。露光光としてさらに波長の短いＸ線を
用いると、例えば波長が１３ｎｍで０．１μｍ以下の解
像力が得られる。
るためには、露光光の波長λを短くするか、あるいは投
影光学系の開口数ＮＡを大きくすることが必要となる。
一般に、投影光学系の開口数ＮＡを所定値以上に大きく
することは光学設計の観点から困難であるため、今後は
露光光の短波長化が必要となる。たとえば、露光光とし
て、波長が２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーを用い
ると０．２５μｍの解像力が得られ、波長が１９３ｎｍ
のＡｒＦエキシマレーザーを用いると０．１８μｍの解
像力が得られる。露光光としてさらに波長の短いＸ線を
用いると、例えば波長が１３ｎｍで０．１μｍ以下の解
像力が得られる。
【０００５】ところで、露光光としてＸ線を用いる場
合、使用可能な透過光学材料および屈折光学材料がなく
なるため、反射型のマスクを用いるとともに、反射型の
投影光学系を用いることになる。従来、露光光としてＸ
線を用いる露光装置に適用可能な投影光学系として、た
とえば特開昭６１−４７９１４号公報、米国特許第５，
８１５，３１０号明細書、特開平９−２１１３２２号公
報、米国特許第５，６８６，７２８号明細書、特開平１
０−９０６０２号公報、ＷＯ９９／５７６０６号公報に
は、種々の反射光学系が提案されている。
合、使用可能な透過光学材料および屈折光学材料がなく
なるため、反射型のマスクを用いるとともに、反射型の
投影光学系を用いることになる。従来、露光光としてＸ
線を用いる露光装置に適用可能な投影光学系として、た
とえば特開昭６１−４７９１４号公報、米国特許第５，
８１５，３１０号明細書、特開平９−２１１３２２号公
報、米国特許第５，６８６，７２８号明細書、特開平１
０−９０６０２号公報、ＷＯ９９／５７６０６号公報に
は、種々の反射光学系が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６１−４７９１４号公報に開示された従来の反射光学系
では、マスクおよびウェハが光学系の中に配置される形
態を有し、露光装置の投影光学系として実現することは
非常に困難である。
６１−４７９１４号公報に開示された従来の反射光学系
では、マスクおよびウェハが光学系の中に配置される形
態を有し、露光装置の投影光学系として実現することは
非常に困難である。
【０００７】また、米国特許第５，８１５，３１０号明
細書や特開平９−２１１３２２号公報やＷＯ９９／５７
６０６号公報に開示された従来の反射光学系では、マス
クとウェハとの間に光学系が配置される形態にはなって
いるものの、一部の反射鏡が大型化してその有効径がマ
スクの有効径よりも実質的に大きくなっているので製造
が困難である。
細書や特開平９−２１１３２２号公報やＷＯ９９／５７
６０６号公報に開示された従来の反射光学系では、マス
クとウェハとの間に光学系が配置される形態にはなって
いるものの、一部の反射鏡が大型化してその有効径がマ
スクの有効径よりも実質的に大きくなっているので製造
が困難である。
【０００８】さらに、米国特許第５，６８６，７２８号
明細書や特開平１０−９０６０２号公報に開示された従
来の反射光学系では、マスクとウェハとの間に光学系が
配置される形態にはなっているものの、一部の反射鏡が
大型化してその有効径がマスクの有効径よりも実質的に
大きくなっているので製造が困難である。加えて、ウェ
ハ側に２枚の凸面反射鏡が用いられているので、光軸に
対する光線の角度が大きくなり、反射鏡が大型化してい
る。
明細書や特開平１０−９０６０２号公報に開示された従
来の反射光学系では、マスクとウェハとの間に光学系が
配置される形態にはなっているものの、一部の反射鏡が
大型化してその有効径がマスクの有効径よりも実質的に
大きくなっているので製造が困難である。加えて、ウェ
ハ側に２枚の凸面反射鏡が用いられているので、光軸に
対する光線の角度が大きくなり、反射鏡が大型化してい
る。
【０００９】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、反射鏡の大型化を抑えるとともに、収差補正
を良好に行うことのできる反射型の投影光学系を提供す
ることを目的とする。また、本発明の投影光学系を露光
装置に適用することにより、たとえば露光光としてＸ線
を用いて大きな解像力を確保することのできる露光装置
を提供することを目的とする。
のであり、反射鏡の大型化を抑えるとともに、収差補正
を良好に行うことのできる反射型の投影光学系を提供す
ることを目的とする。また、本発明の投影光学系を露光
装置に適用することにより、たとえば露光光としてＸ線
を用いて大きな解像力を確保することのできる露光装置
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第１発明では、６つの反射鏡を備え、第１
面の縮小像を第２面上に形成する投影光学系において、
前記第１面の中間像を形成するための第１反射結像光学
系と、前記中間像の像を前記第２面上に形成するための
第２反射結像光学系とを備え、前記第１反射結像光学系
は、対向して配置された一対の凸面反射鏡を含むことを
特徴とする投影光学系を提供する。
に、本発明の第１発明では、６つの反射鏡を備え、第１
面の縮小像を第２面上に形成する投影光学系において、
前記第１面の中間像を形成するための第１反射結像光学
系と、前記中間像の像を前記第２面上に形成するための
第２反射結像光学系とを備え、前記第１反射結像光学系
は、対向して配置された一対の凸面反射鏡を含むことを
特徴とする投影光学系を提供する。
【００１１】第１発明の好ましい態様によれば、前記第
１反射結像光学系は、前記第１面からの光を反射するた
めの第１凹面反射鏡と、該第１凹面反射鏡で反射された
光を反射するための第２凸面反射鏡と、該第２凸面反射
鏡で反射された光を反射するための第３凸面反射鏡と、
該第３凸面反射鏡で反射された光を反射するための第４
凹面反射鏡とを有する。この場合、前記第２凸面反射鏡
から前記第３凸面反射鏡へ至る光路中に開口絞りが配置
されていることが好ましい。
１反射結像光学系は、前記第１面からの光を反射するた
めの第１凹面反射鏡と、該第１凹面反射鏡で反射された
光を反射するための第２凸面反射鏡と、該第２凸面反射
鏡で反射された光を反射するための第３凸面反射鏡と、
該第３凸面反射鏡で反射された光を反射するための第４
凹面反射鏡とを有する。この場合、前記第２凸面反射鏡
から前記第３凸面反射鏡へ至る光路中に開口絞りが配置
されていることが好ましい。
【００１２】また、第１発明の好ましい態様によれば、
前記６つの反射鏡の最大有効半径は、前記第１面におけ
る最大物体高よりも小さい。また、前記第２面側にテレ
セントリックな光学系であることが好ましい。さらに、
前記第２反射結像光学系は、前記中間像からの光を反射
するための第５凸面反射鏡と、該第５凸面反射鏡で反射
された光を反射するための第６凹面反射鏡とを有するこ
とが好ましい。
前記６つの反射鏡の最大有効半径は、前記第１面におけ
る最大物体高よりも小さい。また、前記第２面側にテレ
セントリックな光学系であることが好ましい。さらに、
前記第２反射結像光学系は、前記中間像からの光を反射
するための第５凸面反射鏡と、該第５凸面反射鏡で反射
された光を反射するための第６凹面反射鏡とを有するこ
とが好ましい。
【００１３】本発明の第２発明では、少なくとも６つの
反射鏡を備え、第１面の縮小像を第２面上に２回結像で
形成する投影光学系において、前記少なくとも６つの反
射鏡の最大有効半径は、前記第１面における最大物体高
よりも小さいことを特徴とする投影光学系を提供する。
反射鏡を備え、第１面の縮小像を第２面上に２回結像で
形成する投影光学系において、前記少なくとも６つの反
射鏡の最大有効半径は、前記第１面における最大物体高
よりも小さいことを特徴とする投影光学系を提供する。
【００１４】本発明の第３発明では、前記第１面に設定
されたマスクを照明するための照明系と、前記マスクの
パターンを前記第２面に設定された感光性基板上へ投影
露光するための第１発明または第２発明の投影光学系と
を備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
されたマスクを照明するための照明系と、前記マスクの
パターンを前記第２面に設定された感光性基板上へ投影
露光するための第１発明または第２発明の投影光学系と
を備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
【００１５】第３発明の好ましい態様によれば、前記照
明系は、露光光としてＸ線を供給するための光源を有
し、前記投影光学系に対して前記マスクおよび前記感光
性基板を相対移動させて、前記マスクのパターンを前記
感光性基板上へ投影露光する。
明系は、露光光としてＸ線を供給するための光源を有
し、前記投影光学系に対して前記マスクおよび前記感光
性基板を相対移動させて、前記マスクのパターンを前記
感光性基板上へ投影露光する。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の投影光学系では、第１面
（物体面）からの光が、第１反射結像光学系を介して、
第１面の中間像を形成する。そして、第１反射結像光学
系を介して形成された第１面の中間像からの光が、第２
反射結像光学系を介して、中間像の像（第１面の縮小
像）を第２面（像面）上に形成する。なお、第１反射結
像光学系は、対向して配置された一対の凸面反射鏡を含
む。
（物体面）からの光が、第１反射結像光学系を介して、
第１面の中間像を形成する。そして、第１反射結像光学
系を介して形成された第１面の中間像からの光が、第２
反射結像光学系を介して、中間像の像（第１面の縮小
像）を第２面（像面）上に形成する。なお、第１反射結
像光学系は、対向して配置された一対の凸面反射鏡を含
む。
【００１７】さらに具体的な形態によれば、第１反射結
像光学系は、第１面からの光を反射するための第１凹面
反射鏡と、第１凹面反射鏡で反射された光を反射するた
めの第２凸面反射鏡と、第２凸面反射鏡で反射された光
を反射するための第３凸面反射鏡と、第３凸面反射鏡で
反射された光を反射するための第４凹面反射鏡から構成
されている。また、第２反射結像光学系は、中間像から
の光を反射するための第５凸面反射鏡と、第５凸面反射
鏡で反射された光を反射するための第６凹面反射鏡とか
ら構成されている。
像光学系は、第１面からの光を反射するための第１凹面
反射鏡と、第１凹面反射鏡で反射された光を反射するた
めの第２凸面反射鏡と、第２凸面反射鏡で反射された光
を反射するための第３凸面反射鏡と、第３凸面反射鏡で
反射された光を反射するための第４凹面反射鏡から構成
されている。また、第２反射結像光学系は、中間像から
の光を反射するための第５凸面反射鏡と、第５凸面反射
鏡で反射された光を反射するための第６凹面反射鏡とか
ら構成されている。
【００１８】ところで、前述した従来の反射光学系で
は、光の進行方向に沿って順に配置された凹面反射鏡と
凸面反射鏡と凹面反射鏡とで１つの反射結像光学系を構
成している。この凹凸凹の３枚構成による反射結像光学
系、すなわちオフナータイプの反射結像光学系では、一
対の凹面反射鏡のパワーに応じて中央の凸面反射鏡のパ
ワーが強くなる傾向があり、それに伴って収差が発生し
易いという不都合があった。
は、光の進行方向に沿って順に配置された凹面反射鏡と
凸面反射鏡と凹面反射鏡とで１つの反射結像光学系を構
成している。この凹凸凹の３枚構成による反射結像光学
系、すなわちオフナータイプの反射結像光学系では、一
対の凹面反射鏡のパワーに応じて中央の凸面反射鏡のパ
ワーが強くなる傾向があり、それに伴って収差が発生し
易いという不都合があった。
【００１９】そこで、本発明では、第１反射結像光学系
において、一対の凸面反射鏡を対向するように配置して
いる。さらに具体的には、第１反射結像光学系におい
て、一対の凹面反射鏡の間に一対の凸面反射鏡を配置
し、凹凸凸凹の４枚構成を採用している。このように、
オフナータイプの中央に配置される１枚の凸面反射鏡に
代えて２枚の凸面反射鏡を配置することにより、中央の
１枚の凸面反射鏡に必要なパワーを２枚の凸面反射鏡に
分散負担させ、凸面反射鏡で発生し易いメリディオナル
コマ収差やサジタルコマ収差などの発生を良好に抑える
ことができる。
において、一対の凸面反射鏡を対向するように配置して
いる。さらに具体的には、第１反射結像光学系におい
て、一対の凹面反射鏡の間に一対の凸面反射鏡を配置
し、凹凸凸凹の４枚構成を採用している。このように、
オフナータイプの中央に配置される１枚の凸面反射鏡に
代えて２枚の凸面反射鏡を配置することにより、中央の
１枚の凸面反射鏡に必要なパワーを２枚の凸面反射鏡に
分散負担させ、凸面反射鏡で発生し易いメリディオナル
コマ収差やサジタルコマ収差などの発生を良好に抑える
ことができる。
【００２０】この場合、対向して配置された２枚の凸面
反射鏡により、光軸に対して大きな角度で光束が反射さ
れることになる。しかしながら、本発明では、第１面側
（拡大側）の結像光学系である第１反射結像光学系にお
いてのみ対向する２枚の凸面反射鏡を配置し、そのパワ
ーおよび配置を適宜設定することにより光軸に対する光
束の角度を抑えて凹面反射鏡へ導いているので、軸外収
差の発生を良好に抑えることができる。
反射鏡により、光軸に対して大きな角度で光束が反射さ
れることになる。しかしながら、本発明では、第１面側
（拡大側）の結像光学系である第１反射結像光学系にお
いてのみ対向する２枚の凸面反射鏡を配置し、そのパワ
ーおよび配置を適宜設定することにより光軸に対する光
束の角度を抑えて凹面反射鏡へ導いているので、軸外収
差の発生を良好に抑えることができる。
【００２１】また、第１面側の結像光学系である第１反
射結像光学系において光束の細い箇所に２枚の凸面反射
鏡を配置しているので、光線の分離を良好に行うことが
でき、ひいては反射鏡の大型化を抑えることができる。
その結果、光学系の製造および調整が容易になる。さら
に、凹凸凸凹の４枚構成を第１反射結像光学系に適用す
ることにより、有効光束を遮ることのない開口絞りを一
対の凸面反射鏡の間に配置することができる。
射結像光学系において光束の細い箇所に２枚の凸面反射
鏡を配置しているので、光線の分離を良好に行うことが
でき、ひいては反射鏡の大型化を抑えることができる。
その結果、光学系の製造および調整が容易になる。さら
に、凹凸凸凹の４枚構成を第１反射結像光学系に適用す
ることにより、有効光束を遮ることのない開口絞りを一
対の凸面反射鏡の間に配置することができる。
【００２２】また、本発明では、第１面の縮小像を第２
面上に２回結像で形成する構成を採用することにより、
歪曲収差（ディストーション）の補正を良好に行うこと
ができる。なお、本発明の投影光学系は第２面側にテレ
セントリックな光学系であることが好ましい。
面上に２回結像で形成する構成を採用することにより、
歪曲収差（ディストーション）の補正を良好に行うこと
ができる。なお、本発明の投影光学系は第２面側にテレ
セントリックな光学系であることが好ましい。
【００２３】また、本発明の投影光学系を露光装置に適
用することにより、露光光としてＸ線を使用することが
できる。この場合、投影光学系に対してマスクおよび感
光性基板を相対移動させて、マスクのパターンを感光性
基板上へ投影露光することになる。その結果、大きな解
像力を有する走査型の露光装置を用いて、良好な露光条
件のもとで、高精度なマイクロデバイスを製造すること
ができる。
用することにより、露光光としてＸ線を使用することが
できる。この場合、投影光学系に対してマスクおよび感
光性基板を相対移動させて、マスクのパターンを感光性
基板上へ投影露光することになる。その結果、大きな解
像力を有する走査型の露光装置を用いて、良好な露光条
件のもとで、高精度なマイクロデバイスを製造すること
ができる。
【００２４】本発明の実施形態を、添付図面に基づいて
説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる露光装置
の構成を概略的に示す図である。また、図２は、ウェハ
上に形成される円弧状の露光領域（すなわち実効露光領
域）と光軸との位置関係を示す図である。図１におい
て、投影光学系の光軸方向すなわち感光性基板であるウ
ェハの法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハ面内において図
１の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハ面内において図
１の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。
説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる露光装置
の構成を概略的に示す図である。また、図２は、ウェハ
上に形成される円弧状の露光領域（すなわち実効露光領
域）と光軸との位置関係を示す図である。図１におい
て、投影光学系の光軸方向すなわち感光性基板であるウ
ェハの法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハ面内において図
１の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハ面内において図
１の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。
【００２５】図１の露光装置は、露光光を供給するため
の光源として、たとえばレーザプラズマＸ線源１を備え
ている。Ｘ線源１から射出された光は、波長選択フィル
タ２を介して、照明光学系３に入射する。ここで、波長
選択フィルタ２は、Ｘ線源１が供給する光から、所定波
長（１３．４ｎｍ）のＸ線だけを選択的に透過させ、他
の波長光の透過を遮る特性を有する。
の光源として、たとえばレーザプラズマＸ線源１を備え
ている。Ｘ線源１から射出された光は、波長選択フィル
タ２を介して、照明光学系３に入射する。ここで、波長
選択フィルタ２は、Ｘ線源１が供給する光から、所定波
長（１３．４ｎｍ）のＸ線だけを選択的に透過させ、他
の波長光の透過を遮る特性を有する。
【００２６】波長選択フィルタ２を透過したＸ線は、複
数の反射鏡から構成された照明光学系３を介して、転写
すべきパターンが形成された反射型のマスク４を照明す
る。マスク４は、そのパターン面がＸＹ平面に沿って延
びるように、Ｙ方向に沿って移動可能なマスクステージ
５によって保持されている。そして、マスクステージ５
の移動は、図示を省略したレーザー干渉計により計測さ
れるように構成されている。こうして、マスク４上に
は、Ｙ軸に関して対称な円弧状の照明領域が形成され
る。
数の反射鏡から構成された照明光学系３を介して、転写
すべきパターンが形成された反射型のマスク４を照明す
る。マスク４は、そのパターン面がＸＹ平面に沿って延
びるように、Ｙ方向に沿って移動可能なマスクステージ
５によって保持されている。そして、マスクステージ５
の移動は、図示を省略したレーザー干渉計により計測さ
れるように構成されている。こうして、マスク４上に
は、Ｙ軸に関して対称な円弧状の照明領域が形成され
る。
【００２７】照明されたマスク４のパターンからの光
は、反射型の投影光学系６を介して、感光性基板である
ウェハ７上にマスクパターンの像を形成する。すなわ
ち、ウェハ７上には、図２に示すように、Ｙ軸に関して
対称な円弧状の露光領域が形成される。図２を参照する
と、光軸ＡＸを中心とした半径φを有する円形状の領域
（イメージサークル）ＩＦ内において、このイメージサ
ークルＩＦに接するようにＸ方向の長さがＬＸでＹ方向
の長さがＬＹの円弧状の実効露光領域ＥＲが設定されて
いる。
は、反射型の投影光学系６を介して、感光性基板である
ウェハ７上にマスクパターンの像を形成する。すなわ
ち、ウェハ７上には、図２に示すように、Ｙ軸に関して
対称な円弧状の露光領域が形成される。図２を参照する
と、光軸ＡＸを中心とした半径φを有する円形状の領域
（イメージサークル）ＩＦ内において、このイメージサ
ークルＩＦに接するようにＸ方向の長さがＬＸでＹ方向
の長さがＬＹの円弧状の実効露光領域ＥＲが設定されて
いる。
【００２８】ウェハ７は、その露光面がＸＹ平面に沿っ
て延びるように、Ｘ方向およびＹ方向に沿って二次元的
に移動可能なウェハステージ８によって保持されてい
る。なお、ウェハステージ８の移動は、マスクステージ
５と同様に、図示を省略したレーザー干渉計により計測
されるように構成されている。こうして、マスクステー
ジ５およびウェハステージ８をＹ方向に沿って移動させ
ながら、すなわち投影光学系６に対してマスク４および
ウェハ７をＹ方向に沿って相対移動させながらスキャン
露光（走査露光）を行うことにより、ウェハ７の１つの
露光領域にマスク４のパターンが転写される。
て延びるように、Ｘ方向およびＹ方向に沿って二次元的
に移動可能なウェハステージ８によって保持されてい
る。なお、ウェハステージ８の移動は、マスクステージ
５と同様に、図示を省略したレーザー干渉計により計測
されるように構成されている。こうして、マスクステー
ジ５およびウェハステージ８をＹ方向に沿って移動させ
ながら、すなわち投影光学系６に対してマスク４および
ウェハ７をＹ方向に沿って相対移動させながらスキャン
露光（走査露光）を行うことにより、ウェハ７の１つの
露光領域にマスク４のパターンが転写される。
【００２９】このとき、投影光学系６の投影倍率（転写
倍率）が１／５（または１／４）である場合、ウェハス
テージ８の移動速度をマスクステージ５の移動速度の１
／５（または１／４）に設定して同期走査を行う。ま
た、ウェハステージ８をＸ方向およびＹ方向に沿って二
次元的に移動させながら走査露光を繰り返すことによ
り、ウェハ７の各露光領域にマスク４のパターンが逐次
転写される。以下、第１実施例および第２実施例を参照
して、投影光学系６の具体的な構成について説明する。
倍率）が１／５（または１／４）である場合、ウェハス
テージ８の移動速度をマスクステージ５の移動速度の１
／５（または１／４）に設定して同期走査を行う。ま
た、ウェハステージ８をＸ方向およびＹ方向に沿って二
次元的に移動させながら走査露光を繰り返すことによ
り、ウェハ７の各露光領域にマスク４のパターンが逐次
転写される。以下、第１実施例および第２実施例を参照
して、投影光学系６の具体的な構成について説明する。
【００３０】各実施例において、投影光学系６は、マス
ク４のパターンの中間像を形成するための第１反射結像
光学系Ｇ１と、マスクパターンの中間像の像（マスク４
のパターンの二次像）をウェハ７上に形成するための第
２反射結像光学系Ｇ２とから構成されている。ここで、
第１反射結像光学系Ｇ１は４つの反射鏡ＣＭ１〜ＣＭ４
から構成され、第２反射結像光学系Ｇ２は２つの反射鏡
ＣＭ５およびＣＭ６から構成されている。
ク４のパターンの中間像を形成するための第１反射結像
光学系Ｇ１と、マスクパターンの中間像の像（マスク４
のパターンの二次像）をウェハ７上に形成するための第
２反射結像光学系Ｇ２とから構成されている。ここで、
第１反射結像光学系Ｇ１は４つの反射鏡ＣＭ１〜ＣＭ４
から構成され、第２反射結像光学系Ｇ２は２つの反射鏡
ＣＭ５およびＣＭ６から構成されている。
【００３１】なお、各実施例において、すべての反射面
Ｒ１〜Ｒ６が非球面状に形成されている。また、各実施
例において、第２凸面反射鏡ＣＭ２から第３凸面反射鏡
ＣＭ３へ至る光路中には、開口絞りＡＳが配置されてい
る。さらに、各実施例において、投影光学系６は、ウェ
ハ側（像像）にテレセントリックな光学系である。
Ｒ１〜Ｒ６が非球面状に形成されている。また、各実施
例において、第２凸面反射鏡ＣＭ２から第３凸面反射鏡
ＣＭ３へ至る光路中には、開口絞りＡＳが配置されてい
る。さらに、各実施例において、投影光学系６は、ウェ
ハ側（像像）にテレセントリックな光学系である。
【００３２】各実施例において、非球面は、光軸に垂直
な方向の高さをｙとし、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とし、頂点曲率半径をｒとし、円錐係
数をκとし、ｎ次の非球面係数をＣn としたとき、以下
の数式（ｂ）で表される。
な方向の高さをｙとし、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とし、頂点曲率半径をｒとし、円錐係
数をκとし、ｎ次の非球面係数をＣn としたとき、以下
の数式（ｂ）で表される。
【００３３】
【数１】
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／〔１＋｛１−（１＋κ）・ｙ2／ｒ2｝1/2〕
＋Ｃ4・ｙ4＋Ｃ6・ｙ6＋Ｃ8・ｙ8＋Ｃ10・ｙ10 （ｂ）
【００３４】〔第１実施例〕図３は、本実施形態の第１
実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。図３
を参照すると、第１実施例の投影光学系では、マスク４
からの光は、第１凹面反射鏡ＣＭ１の反射面Ｒ１、第２
凸面反射鏡ＣＭ２の反射面Ｒ２、第３凸面反射鏡ＣＭ３
の反射面Ｒ３、および第４凹面反射鏡ＣＭ４の反射面Ｒ
４で順次反射された後、マスクパターンの中間像を形成
する。そして、第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成さ
れたマスクパターン中間像からの光は、第５凸面反射鏡
ＣＭ５の反射面Ｒ５および第６凹面反射鏡ＣＭ６の反射
面Ｒ６で順次反射された後、ウェハ７上にマスクパター
ンの縮小像（二次像）を形成する。
実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。図３
を参照すると、第１実施例の投影光学系では、マスク４
からの光は、第１凹面反射鏡ＣＭ１の反射面Ｒ１、第２
凸面反射鏡ＣＭ２の反射面Ｒ２、第３凸面反射鏡ＣＭ３
の反射面Ｒ３、および第４凹面反射鏡ＣＭ４の反射面Ｒ
４で順次反射された後、マスクパターンの中間像を形成
する。そして、第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成さ
れたマスクパターン中間像からの光は、第５凸面反射鏡
ＣＭ５の反射面Ｒ５および第６凹面反射鏡ＣＭ６の反射
面Ｒ６で順次反射された後、ウェハ７上にマスクパター
ンの縮小像（二次像）を形成する。
【００３５】次の表（１）に、第１実施例にかかる投影
光学系の諸元の値を掲げる。表（１）において、λは露
光光の波長を、βは投影倍率を、ＮＡは像側（ウェハ
側）開口数を、Ｈ０はマスク４上における最大物体高
を、φはウェハ７上でのイメージサークルＩＦの半径
を、ＬＸは実効露光領域ＥＲのＸ方向に沿った寸法を、
ＬＹは実効露光領域ＥＲのＹ方向に沿った寸法をそれぞ
れ表している。
光学系の諸元の値を掲げる。表（１）において、λは露
光光の波長を、βは投影倍率を、ＮＡは像側（ウェハ
側）開口数を、Ｈ０はマスク４上における最大物体高
を、φはウェハ７上でのイメージサークルＩＦの半径
を、ＬＸは実効露光領域ＥＲのＸ方向に沿った寸法を、
ＬＹは実効露光領域ＥＲのＹ方向に沿った寸法をそれぞ
れ表している。
【００３６】また、面番号は物体面であるマスク面から
像面であるウェハ面への光線の進行する方向に沿ったマ
スク側からの反射面の順序を、ｒは各反射面の頂点曲率
半径（ｍｍ）を、ｄは各反射面の軸上間隔すなわち面間
隔（ｍｍ）をそれぞれ示している。なお、面間隔ｄは、
反射される度にその符号を変えるものとする。そして、
光線の入射方向にかかわらずマスク側に向かって凸面の
曲率半径を正とし、凹面の曲率半径を負としている。上
述の表記は、以降の表（２）においても同様である。
像面であるウェハ面への光線の進行する方向に沿ったマ
スク側からの反射面の順序を、ｒは各反射面の頂点曲率
半径（ｍｍ）を、ｄは各反射面の軸上間隔すなわち面間
隔（ｍｍ）をそれぞれ示している。なお、面間隔ｄは、
反射される度にその符号を変えるものとする。そして、
光線の入射方向にかかわらずマスク側に向かって凸面の
曲率半径を正とし、凹面の曲率半径を負としている。上
述の表記は、以降の表（２）においても同様である。
【００３７】
【表１】
（主要諸元）
λ＝１３．４ｎｍ
β＝１／５
ＮＡ＝０．２５
Ｈ０＝１２７．５ｍｍ
φ＝２５．５ｍｍ
ＬＸ＝２２ｍｍ
ＬＹ＝１ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ
（マスク面） 447.092751
1 -240.93572 -82.186820 （第１反射鏡ＣＭ１）
2 -144.29014 31.973126 （第２反射鏡ＣＭ２）
3 ∞ 40.265911 （開口絞りＡＳ）
4 362.83518 -116.873686 （第３反射鏡ＣＭ３）
5 234.62624 407.806079 （第４反射鏡ＣＭ４）
6 485.49007 -230.984610 （第５反射鏡ＣＭ５）
7 294.69835 260.984610 （第６反射鏡ＣＭ６）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．４２３８７３×１０-8 Ｃ6＝０．２８０２０５×１０-13
Ｃ8＝０．６４９６０１×１０-18 Ｃ10＝０．１２８２９２×１０-22
２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．４８３２４９×１０-7 Ｃ6＝−０．１５１３２５×１０-10
Ｃ8＝０．４６５２３２×１０-14 Ｃ10＝−０．９５０２３８×１０-18
４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１４４８２６×１０-7 Ｃ6＝０．４６２１１１×１０-11
Ｃ8＝−０．７０６７０１×１０-16 Ｃ10＝−０．８４２０１０×１０-19
５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．６４９２５４×１０-9 Ｃ6＝０．３８５６０３×１０-13
Ｃ8＝−０．１６５９６８×１０-18 Ｃ10＝０．４９２０８６×１０-22
６面
κ＝３６．８６５２３４
Ｃ4＝−０．７６３７７１×１０-8 Ｃ6＝−０．２７４２１９×１０-11
Ｃ8＝−０．７４１７２２×１０-16 Ｃ10＝−０．１０３１７９×１０-18
７面
κ＝−０．１１１３６９
Ｃ4＝０．９２３０５５×１０-9 Ｃ6＝０．１２２６５５×１０-13
Ｃ8＝０．１２９４３７×１０-18 Ｃ10＝０．１６３４２１×１０-23
【００３８】図４は、第１実施例の投影光学系における
コマ収差を示す図である。図４では、像高１００％、像
高９８％、および像高９６％におけるメリディオナルコ
マ収差およびサジタルコマ収差を示している。収差図か
ら明らかなように、第１実施例では、実効露光領域ＥＲ
に対応する領域において、コマ収差が良好に補正されて
いることがわかる。また、図示を省略したが、実効露光
領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差以外の他の
諸収差、たとえば球面収差やディストーションなども良
好に補正されていることが確認されている。本発明の投
影光学系では、第１反射結像光学系において凹凸凸凹の
４枚構成を採用しているので、必要なパワーを２枚の凸
面反射鏡に分散負担させ、凸面反射鏡で発生し易いメリ
ディオナルコマ収差やサジタルコマ収差などの発生を良
好に抑えることができる。
コマ収差を示す図である。図４では、像高１００％、像
高９８％、および像高９６％におけるメリディオナルコ
マ収差およびサジタルコマ収差を示している。収差図か
ら明らかなように、第１実施例では、実効露光領域ＥＲ
に対応する領域において、コマ収差が良好に補正されて
いることがわかる。また、図示を省略したが、実効露光
領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差以外の他の
諸収差、たとえば球面収差やディストーションなども良
好に補正されていることが確認されている。本発明の投
影光学系では、第１反射結像光学系において凹凸凸凹の
４枚構成を採用しているので、必要なパワーを２枚の凸
面反射鏡に分散負担させ、凸面反射鏡で発生し易いメリ
ディオナルコマ収差やサジタルコマ収差などの発生を良
好に抑えることができる。
【００３９】〔第２実施例〕図５は、本実施形態の第２
実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。図５
を参照すると、第２実施例の投影光学系では、マスク４
からの光は、第１凹面反射鏡ＣＭ１の反射面Ｒ１、第２
凸面反射鏡ＣＭ２の反射面Ｒ２、第３凸面反射鏡ＣＭ３
の反射面Ｒ３、および第４凹面反射鏡ＣＭ４の反射面Ｒ
４で順次反射された後、マスクパターンの中間像を形成
する。そして、第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成さ
れたマスクパターン中間像からの光は、第５凸面反射鏡
ＣＭ５の反射面Ｒ５および第６凹面反射鏡ＣＭ６の反射
面Ｒ６で順次反射された後、ウェハ７上にマスクパター
ンの縮小像（二次像）を形成する。次の表（２）に、第
２実施例にかかる投影光学系の諸元の値を掲げる。
実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。図５
を参照すると、第２実施例の投影光学系では、マスク４
からの光は、第１凹面反射鏡ＣＭ１の反射面Ｒ１、第２
凸面反射鏡ＣＭ２の反射面Ｒ２、第３凸面反射鏡ＣＭ３
の反射面Ｒ３、および第４凹面反射鏡ＣＭ４の反射面Ｒ
４で順次反射された後、マスクパターンの中間像を形成
する。そして、第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成さ
れたマスクパターン中間像からの光は、第５凸面反射鏡
ＣＭ５の反射面Ｒ５および第６凹面反射鏡ＣＭ６の反射
面Ｒ６で順次反射された後、ウェハ７上にマスクパター
ンの縮小像（二次像）を形成する。次の表（２）に、第
２実施例にかかる投影光学系の諸元の値を掲げる。
【００４０】
【表２】
（主要諸元）
λ＝１３．４ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．２５
Ｈ０＝１０２．０ｍｍ
φ＝２５．５ｍｍ
ＬＸ＝２２ｍｍ
ＬＹ＝１ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ
（マスク面） 322.082133
1 -249.77916 -83.783880 （第１反射鏡ＣＭ１）
2 -198.73080 28.357610 （第２反射鏡ＣＭ２）
3 ∞ 40.265911 （開口絞りＡＳ）
4 199.14844 -101.238567 （第３反射鏡ＣＭ３）
5 211.03437 419.406463 （第４反射鏡ＣＭ４）
6 561.34334 -253.007537 （第５反射鏡ＣＭ５）
7 317.63701 283.007536 （第６反射鏡ＣＭ６）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１０９８６１×１０-8 Ｃ6＝−０．３３８０６６×１０-13
Ｃ8＝０．５７４９５２×１０-18 Ｃ10＝−０．１４８７３２×１０-22
２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．３３０７９８×１０-7 Ｃ6＝−０．１４５２２７×１０-10
Ｃ8＝０．５０４６２８×１０-14 Ｃ10＝−０．１４０４６４×１０-17
４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．６６３６２８×１０-7 Ｃ6＝０．８２４２０３×１０-11
Ｃ8＝−０．６７８９９５×１０-15 Ｃ10＝−０．３７６３７５×１０-19
５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．５１０１２１×１０-9 Ｃ6＝０．２５５７２１×１０-14
Ｃ8＝−０．５５９６２６×１０-19 Ｃ10＝０．１５５６９３×１０-22
６面
κ＝３６．８６５２３４
Ｃ4＝０．３７５８６７×１０-8 Ｃ6＝−０．１２１５９２×１０-11
Ｃ8＝０．１０３５１３×１０-15 Ｃ10＝−０．５２５９５２×１０-19
７面
κ＝−０．１１１３６９
Ｃ4＝０．７２０５３４×１０-9 Ｃ6＝０．８３１８４９×１０-14
Ｃ8＝０．７５５２７６×１０-19 Ｃ10＝０．５８７１５０×１０-24
【００４１】図６は、第２実施例の投影光学系における
コマ収差を示す図である。図６では、像高１００％、像
高９８％、および像高９６％におけるメリディオナルコ
マ収差およびサジタルコマ収差を示している。収差図か
ら明らかなように、第２実施例においても第１実施例と
同様に、実効露光領域ＥＲに対応する領域において、コ
マ収差が良好に補正されていることがわかる。また、図
示を省略したが、実効露光領域ＥＲに対応する領域にお
いて、コマ収差以外の他の諸収差、たとえば球面収差や
ディストーションなども良好に補正されていることが確
認されている。
コマ収差を示す図である。図６では、像高１００％、像
高９８％、および像高９６％におけるメリディオナルコ
マ収差およびサジタルコマ収差を示している。収差図か
ら明らかなように、第２実施例においても第１実施例と
同様に、実効露光領域ＥＲに対応する領域において、コ
マ収差が良好に補正されていることがわかる。また、図
示を省略したが、実効露光領域ＥＲに対応する領域にお
いて、コマ収差以外の他の諸収差、たとえば球面収差や
ディストーションなども良好に補正されていることが確
認されている。
【００４２】以上のように、上述の各実施例では、波長
が１３．４ｎｍのレーザプラズマＸ線に対して、０．２
５の像側開口数を確保するとともに、ウェハ７上におい
て諸収差が良好に補正された２２ｍｍ×１ｍｍの円弧状
の実効露光領域を確保することができる。したがって、
ウェハ７において、たとえば２２ｍｍ×３３ｍｍの大き
さを有する各露光領域に、マスク４のパターンを走査露
光により０．１μｍ以下の高解像で転写することができ
る。
が１３．４ｎｍのレーザプラズマＸ線に対して、０．２
５の像側開口数を確保するとともに、ウェハ７上におい
て諸収差が良好に補正された２２ｍｍ×１ｍｍの円弧状
の実効露光領域を確保することができる。したがって、
ウェハ７において、たとえば２２ｍｍ×３３ｍｍの大き
さを有する各露光領域に、マスク４のパターンを走査露
光により０．１μｍ以下の高解像で転写することができ
る。
【００４３】また、第１実施例では、最も大きい第４凹
面反射鏡ＣＭ４の有効半径が１２５ｍｍであり、最大物
体高Ｈ０＝１２７．５ｍｍよりも小さく抑えられてい
る。一方、第２実施例においても、最も大きい第４凹面
反射鏡ＣＭ４の有効半径が１２５ｍｍであり、最大物体
高Ｈ０＝１０２．０ｍｍよりも大きいが、十分に小さく
抑えられている。このように、各実施例において、反射
鏡の大型化が抑えられ、光学系の小型化が図られてい
る。
面反射鏡ＣＭ４の有効半径が１２５ｍｍであり、最大物
体高Ｈ０＝１２７．５ｍｍよりも小さく抑えられてい
る。一方、第２実施例においても、最も大きい第４凹面
反射鏡ＣＭ４の有効半径が１２５ｍｍであり、最大物体
高Ｈ０＝１０２．０ｍｍよりも大きいが、十分に小さく
抑えられている。このように、各実施例において、反射
鏡の大型化が抑えられ、光学系の小型化が図られてい
る。
【００４４】さらに、第１実施例では物体面（マスク
面）と像面（ウェハ面）との距離は７５８ｍｍであり、
第２実施例では物体面と像面との距離は６５５ｍｍであ
る。このように、各実施例において、物体面と像面との
距離が小さく抑えられているので、高性能で高精度な光
学系を実現することができ、さらに装置の小型化を図る
ことができる。
面）と像面（ウェハ面）との距離は７５８ｍｍであり、
第２実施例では物体面と像面との距離は６５５ｍｍであ
る。このように、各実施例において、物体面と像面との
距離が小さく抑えられているので、高性能で高精度な光
学系を実現することができ、さらに装置の小型化を図る
ことができる。
【００４５】また、上述の各実施例では、マスク４に入
射する光線群およびマスク４で反射される光線群の光軸
ＡＸとなす角度がある程度小さく抑えられている。その
結果、反射型マスク４を用いていても、反射による影の
影響を受けにくく、したがって性能が悪化しにくい。ま
た、マスク４の設定位置についてわずかな誤差が発生し
ても、大きな倍率変化を招きにくいという利点がある。
しかしながら、完全なテレセンにすると入射光と反射光
とが干渉するので、若干傾ける必要がある。本発明で
は、干渉を避けつつ、最小の角度になるように設定して
いる。
射する光線群およびマスク４で反射される光線群の光軸
ＡＸとなす角度がある程度小さく抑えられている。その
結果、反射型マスク４を用いていても、反射による影の
影響を受けにくく、したがって性能が悪化しにくい。ま
た、マスク４の設定位置についてわずかな誤差が発生し
ても、大きな倍率変化を招きにくいという利点がある。
しかしながら、完全なテレセンにすると入射光と反射光
とが干渉するので、若干傾ける必要がある。本発明で
は、干渉を避けつつ、最小の角度になるように設定して
いる。
【００４６】上述の実施形態にかかる露光装置では、照
明系によってマスクを照明し（照明工程）、投影光学系
を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性
基板に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバ
イス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気
ヘッド等）を製造することができる。以下、本実施形態
の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定
の回路パターンを形成することによって、マイクロデバ
イスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につ
き図７のフローチャートを参照して説明する。
明系によってマスクを照明し（照明工程）、投影光学系
を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性
基板に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバ
イス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気
ヘッド等）を製造することができる。以下、本実施形態
の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定
の回路パターンを形成することによって、マイクロデバ
イスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につ
き図７のフローチャートを参照して説明する。
【００４７】先ず、図７のステップ３０１において、１
ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ
３０２において、そのｌロットのウェハ上の金属膜上に
フォトレジストが塗布される。その後、ステップ３０３
において、本実施形態の露光装置を用いて、マスク（レ
チクル）上のパターンの像がその投影光学系を介して、
その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転
写される。
ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ
３０２において、そのｌロットのウェハ上の金属膜上に
フォトレジストが塗布される。その後、ステップ３０３
において、本実施形態の露光装置を用いて、マスク（レ
チクル）上のパターンの像がその投影光学系を介して、
その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転
写される。
【００４８】その後、ステップ３０４において、その１
ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた
後、ステップ３０５において、その１ロットのウェハ上
でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うこ
とによって、マスク上のパターンに対応する回路パター
ンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その
後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うこと
によって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述
の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路
パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得
ることができる。
ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた
後、ステップ３０５において、その１ロットのウェハ上
でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うこ
とによって、マスク上のパターンに対応する回路パター
ンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その
後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うこと
によって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述
の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路
パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得
ることができる。
【００４９】なお、上述の本実施形態では、Ｘ線を供給
するための光源としてレーザプラズマＸ線源を用いてい
るが、これに限定されることなく、Ｘ線としてたとえば
シンクロトロン放射（ＳＯＲ）光を用いることもでき
る。
するための光源としてレーザプラズマＸ線源を用いてい
るが、これに限定されることなく、Ｘ線としてたとえば
シンクロトロン放射（ＳＯＲ）光を用いることもでき
る。
【００５０】また、上述の本実施形態では、Ｘ線を供給
するための光源を有する露光装置に本発明を適用してい
るが、これに限定されることなく、Ｘ線以外の他の波長
光を供給する光源を有する露光装置に対しても本発明を
適用することができる。
するための光源を有する露光装置に本発明を適用してい
るが、これに限定されることなく、Ｘ線以外の他の波長
光を供給する光源を有する露光装置に対しても本発明を
適用することができる。
【００５１】さらに、上述の本実施形態では、露光装置
の投影光学系に本発明を適用しているが、これに限定さ
れることなく、他の一般的な投影光学系に対しても本発
明を適用することができる。
の投影光学系に本発明を適用しているが、これに限定さ
れることなく、他の一般的な投影光学系に対しても本発
明を適用することができる。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の投影光学
系では、第１面側の結像光学系である第１反射結像光学
系において光束の細い箇所に２枚の凸面反射鏡を配置し
ているので、光線の分離を良好に行うことができ、ひい
ては反射鏡の大型化を抑えることができる。すなわち、
本発明では、反射鏡の大型化を抑えるとともに、収差補
正を良好に行うことのできる反射型の投影光学系を実現
することができる。
系では、第１面側の結像光学系である第１反射結像光学
系において光束の細い箇所に２枚の凸面反射鏡を配置し
ているので、光線の分離を良好に行うことができ、ひい
ては反射鏡の大型化を抑えることができる。すなわち、
本発明では、反射鏡の大型化を抑えるとともに、収差補
正を良好に行うことのできる反射型の投影光学系を実現
することができる。
【００５３】また、本発明の投影光学系を露光装置に適
用することにより、露光光としてＸ線を使用することが
できる。この場合、投影光学系に対してマスクおよび感
光性基板を相対移動させて、マスクのパターンを感光性
基板上へ投影露光することになる。その結果、大きな解
像力を有する走査型の露光装置を用いて、良好な露光条
件のもとで、高精度なマイクロデバイスを製造すること
ができる。
用することにより、露光光としてＸ線を使用することが
できる。この場合、投影光学系に対してマスクおよび感
光性基板を相対移動させて、マスクのパターンを感光性
基板上へ投影露光することになる。その結果、大きな解
像力を有する走査型の露光装置を用いて、良好な露光条
件のもとで、高精度なマイクロデバイスを製造すること
ができる。
【図１】本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概
略的に示す図である。
略的に示す図である。
【図２】ウェハ上に形成される円弧状の露光領域（すな
わち実効露光領域）と光軸との位置関係を示す図であ
る。
わち実効露光領域）と光軸との位置関係を示す図であ
る。
【図３】本実施形態の第１実施例にかかる投影光学系の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図４】第１実施例の投影光学系におけるコマ収差を示
す図である。
す図である。
【図５】本実施形態の第２実施例にかかる投影光学系の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図６】第２実施例の投影光学系におけるコマ収差を示
す図である。
す図である。
【図７】マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得
る際の手法の一例について、そのフローチャートを示す
図である。
る際の手法の一例について、そのフローチャートを示す
図である。
１ レーザプラズマＸ線源
２ 波長選択フィルタ
３ 照明光学系
４ マスク
５ マスクステージ
６ 投影光学系
７ ウェハ
８ ウェハステージ
ＣＭ１〜ＣＭ６ 反射鏡
Ｒ１〜Ｒ６ 反射面
ＡＳ 開口絞り
Claims (9)
- 【請求項１】 ６つの反射鏡を備え、第１面の縮小像を
第２面上に形成する投影光学系において、 前記第１面の中間像を形成するための第１反射結像光学
系と、 前記中間像の像を前記第２面上に形成するための第２反
射結像光学系とを備え、 前記第１反射結像光学系は、対向して配置された一対の
凸面反射鏡を含むことを特徴とする投影光学系。 - 【請求項２】 前記第１反射結像光学系は、前記第１面
からの光を反射するための第１凹面反射鏡と、該第１凹
面反射鏡で反射された光を反射するための第２凸面反射
鏡と、該第２凸面反射鏡で反射された光を反射するため
の第３凸面反射鏡と、該第３凸面反射鏡で反射された光
を反射するための第４凹面反射鏡とを有することを特徴
とする請求項１に記載の投影光学系。 - 【請求項３】 前記第２凸面反射鏡から前記第３凸面反
射鏡へ至る光路中に開口絞りが配置されていることを特
徴とする請求項２に記載の投影光学系。 - 【請求項４】 前記６つの反射鏡の最大有効半径は、前
記第１面における最大物体高よりも小さいことを特徴と
する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投影光学
系。 - 【請求項５】 前記第２面側にテレセントリックな光学
系であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
項に記載の投影光学系。 - 【請求項６】 前記第２反射結像光学系は、前記中間像
からの光を反射するための第５凸面反射鏡と、該第５凸
面反射鏡で反射された光を反射するための第６凹面反射
鏡とを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
か１項に記載の投影光学系。 - 【請求項７】 少なくとも６つの反射鏡を備え、第１面
の縮小像を第２面上に２回結像で形成する投影光学系に
おいて、 前記少なくとも６つの反射鏡の最大有効半径は、前記第
１面における最大物体高よりも小さいことを特徴とする
投影光学系。 - 【請求項８】 前記第１面に設定されたマスクを照明す
るための照明系と、前記マスクのパターンを前記第２面
に設定された感光性基板上へ投影露光するための請求項
１乃至７のいずれか１項に記載の投影光学系とを備えて
いることを特徴とする露光装置。 - 【請求項９】 前記照明系は、露光光としてＸ線を供給
するための光源を有し、 前記投影光学系に対して前記マスクおよび前記感光性基
板を相対移動させて、前記マスクのパターンを前記感光
性基板上へ投影露光することを特徴とする請求項８に記
載の露光装置。
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ID=19039750
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|---|---|---|---|
| JP2001203046A Pending JP2003015040A (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | 投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置 |
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- 2002-06-05 EP EP20020738617 patent/EP1413909A1/en not_active Withdrawn
- 2002-06-05 KR KR10-2003-7016941A patent/KR20040023629A/ko not_active Application Discontinuation
- 2002-06-05 WO PCT/JP2002/005532 patent/WO2003005097A1/ja not_active Application Discontinuation
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