JP2004252360A

JP2004252360A - Reflection type projection optical system and aligner having the same

Info

Publication number: JP2004252360A
Application number: JP2003044888A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hatakeyama; 弘至畠山; Toshihiro Sunaga; 須永　　敏弘; Takahiro Sasaki; 隆洋佐々木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-09-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection type projection optical system realizing six-mirror system applied to EUV lithography, having high NA, securing the arranging position of a stage mechanism or a mirror holding member or the like and having excellent image formation performance by preventing vignetting on a final reflection surface, and to provide an aligner having the reflection type projection optical system. <P>SOLUTION: The reflection type projection optical system has a plurality of reflection surfaces and reflects light from a pattern on an object surface by a plurality of reflection surfaces so as to reduce and project it on an image surface. The numerical aperture of the reflection type projection optical system is ≥0.2, and the intermediate image of the pattern is formed on the optical path between the object surface and the image surface. It satisfies relation LSM/L12>1 and LW/L12>1 when it is assumed that space between the 1st reflection surface on which the light from the pattern is made incident first and the 2nd reflection surface on which the light is made incident next to the 1st reflection surface is L12, space between the object surface and the reflection surface nearest to the object surface is LMS, and space between the final reflection surface of the reflection type projection optical system and the reflection surface on the back side of the final reflection surface and the most proximate to the final reflection surface is LW. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には、露光装置に係り、特に、紫外線や極端紫外線（ＥＵＶ：ｅｘｔｒｅｍｅｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を利用して半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板などの被処理体を投影露光する反射型投影光学系及び当該反射型投影光学系を有する露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器の小型化及び薄型化の要請から、電子機器に搭載される半導体素子の微細化への要求はますます高くなっている。例えば、マスクパターンに対するデザインルールは、ライン・アンド・スペース（Ｌ＆Ｓ）０．１μｍ以下の寸法像を広範囲に形成することが要求され、今後は更に８０ｎｍ以下の回路パターン形成に移行することが予想される。Ｌ＆Ｓは、露光においてラインとスペースの幅が等しい状態でウェハ上に投影された像であり、露光の解像度を示す尺度である。
【０００３】
半導体製造用の代表的な露光装置である投影露光装置は、マスク又はレチクル（なお、本出願ではこれらの用語を交換可能に使用する。）上に描画されたパターンをウェハに投影露光する投影光学系を備えている。投影露光装置の解像度（正確に転写できる最小寸法）Ｒは、光源の波長λと投影光学系の開口数（ＮＡ）を用いて次式で与えられる。
【０００４】
【数１】

【０００５】
従って、波長を短くすればするほど、及び、ＮＡを上げれば上げるほど、解像度は良くなる。近年では、解像度はより小さい値を要求され、ＮＡを上げるだけではかかる要求を満足するには限界となっており、短波長化により解像度の向上を見込んでいる。現在では、露光光源は、ＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）及びＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）からＦ_２レーザー（波長約１５７ｎｍ）に移行しており、更には、ＥＵＶ（ｅｘｔｒｅｍｅｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光の実用化も進んでいる。
【０００６】
しかし、光の短波長化が進むと光が透過する硝材が限られてしまうために屈折素子、即ち、レンズを多用することは難しく、投影光学系に反射素子、即ち、ミラーを含めることが有利になる。更に、露光光がＥＵＶ光になると使用できる硝材は存在しなくなり、投影光学系にレンズを含めることは不可能になる。そこで、投影光学系をミラー（例えば、多層膜ミラー）のみで構成する反射型投影光学系が提案されている。
【０００７】
反射型投影光学系においては、ミラーにおける反射率を高めるために反射した光が強め合うようミラーには多層膜が形成されているが、光学系全体での反射率を高めるためにできるだけ少ない枚数で構成することが望ましい。また、マスクとウェハの機械的な干渉を防止するため、マスクとウェハが瞳を介して反対側に位置するよう投影光学系を構成するミラーの枚数は偶数枚であることが望ましい。
【０００８】
更に、ＥＵＶ露光装置に要求される線幅（解像度）が従来の値より小さくなってきたためＮＡを上げる必要があるが（例えば、波長１３．５ｎｍにおいてＮＡ０．２）、従来の３枚乃至４枚のミラーでは、波面収差を減らすことが困難である。そこで、波面収差補正の自由度を増やすためにもミラーを非球面にすると共にミラーの数を６枚程度にする必要が生じてきており（以下、本出願では、かかる光学系を６枚ミラー系と称する場合もある。）、この種の６枚ミラー系が数多く提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００９】
露光装置においては、物体面には、通常、パターンの原版であるマスクが配置される。かかるマスクは、交換したり、パターンを焼き付けるときにスキャンしたりするため、上述した６枚ミラー系を実際の露光装置に適用する際には、マスク付近にステージ機構を配置する必要があり、ある程度のゆとりが必要となる。
【００１０】
更に、露光装置は、通常、クリーンルーム内に設置されるために施設の制約から露光装置全体の大きさが制限され、従って、光学系の全長も制約を受ける。また、ＥＵＶ光による露光の際には、ＥＵＶ光が空気中で吸収されてしまうため光路を真空にする必要がある。そのため、真空引きの効率の面からも光学系の大きさは制約を受けることになる。以上のことから、光学系の全長（物体面から像面までの距離）及び有効径を増大させずに、物体面と物体面に最も近いミラー（の反射面）の間隔にゆとりをもたせる必要がある。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−１００６９４号公報
【特許文献２】
特開２０００−２３５１４４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１の反射型投影光学系によれば、ＮＡが０．１４と０．１６の２つの６枚ミラー系の実施例が開示されているが、ＮＡが０．１４の第１実施例では、第４のミラーＭ４が平面鏡であるため実質は５枚ミラー系であり、ＮＡを更に大きくすることは難しい。また、ＮＡが０．１６の第２実施例では、第４のミラーＭ４に球面鏡を用いて設計上の自由度を増やしてはいるが、物体面から像面までの距離が２ｍ以上と大きくなっているので実現が困難である。
【００１３】
何れの実施例においても、中間像が第２のミラーＭ２と第３のミラーＭ３の間に形成され、中間像から像面までの間に４枚ものミラーを有している。そのため、高ＮＡ化によって光束の幅が大きくなると、特に、中間像から像面までの光束の広がりが大きくなり、ミラーを所望の光束以外の光線と分離して配置することが難しくなる。従って、第１実施例及び第２実施例ともＮＡ０．１６以上の高ＮＡ化に対応することができない。無理にミラーを配置しようとすると、最大有効径が大きくなるなど別の問題も発生してくる。
【００１４】
更に、物体面と物体面に最も近いミラーＭ２の距離が２０ｍｍ乃至３０ｍｍと非常に短い。例えば、図２に示されているように、第２のミラーＭ２とマスクＲとの距離は非常に長くなっており、このことからも特許文献１に開示された２つの光学系を実際に露光装置に適用することは難しいことがわかる。
【００１５】
また、最終反射面である第６のミラーＭ６の有効径及び光学有効面は高ＮＡ化に伴い大きくなるが、同時にかかるミラーを精度よく保持しなければならない。しかし、第１実施例では、最終反射面とその裏面に最も近接する反射面の間隔（第１のミラーＭ１と第６のミラーＭ６の裏面との間隔）が非常に狭くなっているため保持が困難であり、高ＮＡ化に伴い更に厳しくなる。第２実施例では、絞りが第１のミラーＭ１近傍に配置されているため、可変絞りを用いてＮＡを調整する際に絞りに関わる部材が増え、最終反射面の保持と併せると充分でない。第２実施例では、第１実施例よりも最終反射面とその裏面に最も近接する反射面の間隔（第１のミラーＭ１と第６のミラーＭ６の裏面との間隔）を広げようとしているが、その分、物体面から像面までの距離が２ｍ以上と長くなっているので実現が難しい。
【００１６】
一方、特許文献２の反射型投影光学系にも、ＮＡが０．２、０．２８及び０．３０など高ＮＡの６枚ミラー系の実施例が開示されている。しかし、同様に、物体面と物体面に最も近い第２のミラーＭ２の距離が８０ｍｍ乃至８５ｍｍ程度と短いために、物体面であるマスクをスキャンするためのステージ機構を配置することが困難である。更に、何れの実施例においても、有効径が最も大きいミラーは第４のミラーＭ４であり、かかる直径がＮＡ０．２で５４０ｍｍ以上と非常に大きい構成となっている。その中でも最も有効径が大きいものは、ＮＡ０．２８で直径６５０ｍｍを超えており、高ＮＡ化に対応してミラーの最大有効径も同時に大きくなっている。また、最終反射面とその裏面に最も近接する反射面の間隔（第３のミラーＳ３と第６のミラーＳ６の裏面との間隔）も狭くなっている。
【００１７】
そこで、本発明は、ＥＵＶリソグラフィーに適用され、高ＮＡ、且つ、ステージ機構やミラーの保持部材等の配置位置を確保すると共に最終反射面でのケラレを防止して優れた結像性能を有する６枚ミラー系を実現可能な反射型投影光学系及び当該反射型投影光学系を有する露光装置を提供することを例示的目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての反射型投影光学系は、複数の反射面を有し、物体面上のパターンからの光を前記複数の反射面で反射することによって像面上に縮小投影する反射型投影光学系であって、前記反射型投影光学系の開口数が０．２以上であって、前記物体面と前記像面の光路の間に前記パターンの中間像を形成し、前記パターンからの光が最初に入射する第１反射面と該第１反射面の次に光が入射する面を第２反射面との間隔をＬ１２、前記物体面と前記物体面に最も近い反射面との間隔をＬＭＳ、前記反射型投影光学系の最終反射面と該最終反射面の裏面側で該最終反射面に最も近接している反射面との間隔をＬＷとしたとき、ＬＳＭ／Ｌ１２＞１及びＬＷ／Ｌ１２＞１の関係を満足することを特徴とする。
【００１９】
本発明の他の目的及び更なる特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての反射型投影光学系及び露光装置について説明する。なお、各図において同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の一側面としての反射型投影光学系１００の例示的一形態及びその光路を示した概略断面図である。また、図２は、図１に示す反射型投影光学系１００の別の形態を示した反射型投影光学系１００Ａ及びその光路を示す概略断面図である。図３は、図１に示す反射型投影光学系１００の更に別の形態を示した反射型投影光学系１００Ｂ及びその光路を示す概略断面図である。なお、以下の説明において特に断らない限り、反射型投影光学系１００は、反射型投影光学系１００Ａ及び１００Ｂを総括するものとする。
【００２１】
図１を参照するに、本発明の反射型投影光学系１００は、物体面ＭＳ（例えば、マスク面）上のパターンを像面Ｗ（例えば、基板などの被処理体面）上に縮小投影する反射型投影光学系であって、特に、ＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ乃至１３．５ｎｍ）に好適な光学系である。
【００２２】
反射型投影光学系１００は、６枚のミラーを有し、基本的に、物体面ＭＳ側から光を反射する順番に、第１のミラー（凹面鏡）Ｍ１と、第２のミラー（凹面鏡）Ｍ２と、第３のミラー（凹面鏡）Ｍ３と、第４のミラー（凸面鏡）Ｍ４と、第５のミラー（凸面鏡）Ｍ５と、第６のミラー（凹面鏡）Ｍ６とを有し、第１のミラーＭ１乃至第３のミラーＭ３の３枚のミラーによって中間像ＭＩを結像させ、かかる中間像ＭＩを第４のミラーＭ４乃至第６のミラーＭ６の３枚のミラーで像面Ｗ上に再結像するように構成されている。
【００２３】
更に、本発明の反射型投影光学系１００は、物体面ＭＳと物体面ＭＳに最も近い反射面（即ち、第２のミラーＭ２）との間隔ＬＭＳ及び最終反射面（即ち、ここでは第６のミラーＭ６）とその裏面に最も近接する反射面（即ち、第１のミラーＭ１）との間隔ＬＷが、第１のミラーＭ１と第２のミラーＭ２との間隔Ｌ１２よりも長いという特徴があるが、詳しい値については後述する。
【００２４】
反射型投影光学系１００は、物体面ＭＳから第１のミラーＭ１へ入射する光線が５度以上の角度を有する非テレセントリックであり、且つ、像面Ｗ側の射出光線がテレセントリックであることも特徴である。例えば、照明光学系によって物体面ＭＳに配置されたレチクルを照明し、その像を像面Ｗであるウェハ上に結像するためには、物体面ＭＳ側はある入射角を有することが必須となる。一方、像面Ｗ側は、例えば、像面Ｗに配置されるウェハが光軸方向に移動しても倍率の変化を少なくするために、テレセントリックであることが望ましい。
【００２５】
反射型投影光学系１００は、基本的には、１本の光軸の回りに軸対称な共軸光学系であり、光軸を中心としたリング状の像面で収差が補正されるため好ましいという長所を有している。但し、収差補正上又は収差調整上、反射型投影光学系１００を構成する６枚のミラーが完全な共軸系となるように配置される必要はなく、若干の偏心をさせて収差を改善したり、配置上の自由度を向上させたりしてもよい。
【００２６】
反射型投影光学系は、ＥＵＶ光を用いる光学系では必須と考えられており、更なる高ＮＡ化が求められるにつれて、像面Ｗ側で光線のケラレをできるだけ排除する必要がある。本実施形態では、中間像ＭＩを第３のミラーＭ３と第４のミラーＭ４との間で形成し、且つ、物体面ＭＳから射出された主光線を反射して光軸方向に近づける第１のミラーＭ１に凹面鏡を用いることで凸面鏡に比べて光軸に対して角度をもたせることができ、高ＮＡ化に伴い拡大しやすい最終反射面（即ち、第６のミラーＭ６）でのケラレを回避することができる。更に、第５のミラーＭ５と第６のミラーＭ６のパワーを大きくすることにより、光線とミラーとを分離した状態で高ＮＡの所望の光学系を構成することが可能である。このとき、ＮＡを大きく、且つ、バックフォーカスを保って結像させるためには、第５のミラーＭ５を凸面鏡、第６の反射鏡Ｍ６を凹面鏡にすることが好ましい。
【００２７】
なお、反射型投影光学系１００を構成する６枚のミラーに関する面形状（凹凸）は、代表例を例示的に示しており、これに限定されるものではない。後述するように、反射型投影光学系１００を構成する６枚のミラーの面形状は、凹凸の置き換えが可能である。また、本実施形態では、物体面ＭＳと像面Ｗとの間に中間像ＭＩを形成しているが、詳細な位置を限定するものではない。
【００２８】
反射型投影光学系１００は、６枚のミラーで構成されているが、少なくとも１枚以上が非球面であればよく、かかる非球面の形状は、数式２に示す一般的な非球面の式で表される。但し、ミラーを非球面で構成することは収差を補正する上で好ましいという長所を有しており、できるだけ多くのミラー（好ましくは、６枚）を非球面で構成するとよい。
【００２９】
【数２】

【００３０】
数式２において、Ｚは光軸方向の座標、ｃは曲率（曲率半径ｒの逆数）、ｈは光軸からの高さ、ｋは円錐係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｊ、・・・は各々、４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次、１６次、１８次、２０次、・・・の非球面係数である。
【００３１】
反射型投影光学系１００は、図１に示すように、開口絞りＳＳが第２のミラーＭ２上に配置されているが、第１のミラーＭ１から第２のミラーＭ２の間に配置してもよい。但し、第２のミラーＭ２上に開口絞りＳＳを設けることで、光線のケラレがないように配置することが容易に可能となり、円形状の開口絞りを配置することができる。開口絞りＳＳの径は、固定であっても可変であってもよい。可変の場合には、開口絞りの径を変化させることにより、光学系のＮＡを変化させることができる。開口絞りの径を可変とすることで、深い焦点深度を得られるなどの長所が得られ、これにより像を安定させることができる。
【００３２】
第１のミラーＭ１乃至第６のミラーＭ６の表面には、ＥＵＶ光を反射させる多層膜が施されており、かかる多層膜により光を強め合う作用を奏する。波長２０ｎｍ以下のＥＵＶ光を反射することが可能な多層膜は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）層とシリコン（Ｓｉ）層を交互に積層したＭｏ／Ｓｉ多層膜や、Ｍｏ層とベリリウム（Ｂｅ）層を交互に積層したＭｏ／Ｂｅ多層膜などが考えられ、使用波長によって最適な材料を選択する。但し、本発明の多層膜は、上記した材料に限定されず、これと同様の作用及び効果を有する多層膜を適用することができる。
【００３３】
ここで、図１乃至図３を参照して、本発明の反射型投影光学系１００、１００Ａ及び１００Ｂを用いて照明実験した結果について説明する。図１乃至図３において、ＭＳは物体面位置に置かれた反射型マスク、Ｗは像面位置に置かれたウェハを示している。
【００３４】
反射型投影光学系１００、１００Ａ及び１００Ｂにおいて、波長１３．４ｎｍ付近のＥＵＶ光を放射する図示しない照明系によりマスクＭＳが照明され、マスクＭＳからの反射ＥＵＶ光が、第１のミラーＭ１、第２のミラーＭ２、第３のミラーＭ３、第４のミラーＭ４、第５のミラーＭ５、第６のミラーＭ６の順に反射し、像面位置に置かれたウェハＷ上にマスクパターンの縮小像を形成している。
【００３５】
なお、図１に示す反射型投影光学系１００において、像側の開口数ＮＡ＝０．２０、縮小倍率＝１／４、物体高＝１１８ｍｍ乃至１２２ｍｍの８ｍｍ幅の円弧状スリットである。ここで、図１の反射型投影光学系１００の数値（曲率半径、面間隔、非球面係数など）を表１に示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
図１に示す反射型投影光学系１００の製造誤差を含まない収差（像高の数点での最大値）は、波面収差＝０．０７１λｒｍｓ、｜歪曲最大値｜＝２６ｎｍである。また、物体面ＭＳと反射面の最小距離（物体面ＭＳと第２のミラーＭ２との距離）ＬＭＳは、２９４．３ｍｍとなっており、物体面ＭＳのステージ機構や照明系との干渉を回避するために十分な距離となっている。
【００３８】
最大有効径の第４のミラーＭ４は、４２５．７ｍｍと小さくなっている。また、入射角の最も大きい第４のミラーＭ４で、その入射角は２４．５４度である。入射角が大きすぎると多層膜での反射特性の劣化が起こるため、全てのミラーの入射角をできるだけ小さくすることが重要であり、本実施形態の値は十分に小さいと言える。
【００３９】
更に、物体面ＭＳから第１のミラーＭ１への主光線の傾きは、７．９３５５度となっており、照明系で物体面位置に置かれたマスクＭＳを照明し、像面位置に置かれたウェハＷ上に結像するために十分な構成となっている。
【００４０】
また、最終反射面（即ち、第６のミラーＭ６）とその裏面に最も近接する反射面（即ち、第１のミラーＭ１）との間隔ＬＷは４０８．６１ｍｍであり、物体面ＭＳと物体面ＭＳに最も近い反射面（即ち、第２のミラーＭ２）との間隔ＬＭＳ、第１のミラーＭ１と第２のミラーＭ２との間隔Ｌ１２は、以下の数式３及び数式４で示す関係となる。
【００４１】
【数３】

【００４２】
【数４】

【００４３】
一方、図２に示す反射型投影光学系１００Ａにおいて、像側の開口数ＮＡ＝０．２６、縮小倍率＝１／４、物体高＝１２２ｍｍ乃至１２６ｍｍの４ｍｍ幅の円弧状スリットである。ここで、図２の反射型投影光学系１００Ａの数値（曲率半径、面間隔、非球面係数など）を表２に示す。
【００４４】
【表２】

【００４５】
図２に示す反射型投影光学系１００Ａの製造誤差を含まない収差（像高の数点での最大値）は、波面収差＝０．０３９λｒｍｓ、｜歪曲最大値｜＝４．４ｎｍである。また、物体面ＭＳと反射面の最小距離（物体面ＭＳと第２のミラーＭ２との距離）ＬＭＳは、４１９．４ｍｍとなっており、物体面ＭＳのステージ機構や照明系との干渉を回避するために十分な距離となっている。
【００４６】
最大有効径の第３のミラーＭ３は、４９６．４ｍｍと小さくなっている。また、入射角の最も大きい第４のミラーＭ４で、その入射角は２５．１３度である。入射角が大きすぎると多層膜での反射特性の劣化が起こるため、全てのミラーの入射角をできるだけ小さくすることが重要であり、本実施形態の値は十分に小さいと言える。
【００４７】
更に、物体面ＭＳから第１のミラーＭ１への主光線の傾きは、７．１２５０度となっており、照明系で物体面位置に置かれたマスクＭＳを照明し、像面位置に置かれたウェハＷ上に結像するために十分な構成となっている。
【００４８】
また、最終反射面（即ち、第６のミラーＭ６）とその裏面に最も近接する反射面（即ち、第１のミラーＭ１）との間隔ＬＷは２６７．８０ｍｍであり、物体面ＭＳと物体面ＭＳに最も近い反射面（即ち、第２のミラーＭ２）との間隔ＬＭＳ、第１のミラーＭ１と第２のミラーＭ２との間隔Ｌ１２は、以下の数式５及び数式６で示す関係となる。
【００４９】
【数５】

【００５０】
【数６】

【００５１】
更に、図３に示す反射型投影光学系１００Ｂにおいて、像側の開口数ＮＡ＝０．２０、縮小倍率＝１／４、物体高＝１８８ｍｍ乃至１２２ｍｍの４ｍｍ幅の円弧状スリットである。ここで、図３の反射型投影光学系１００Ｂの数値（曲率半径、面間隔、非球面係数など）を表３に示す。
【００５２】
【表３】

【００５３】
図３に示す反射型投影光学系１００Ｂの製造誤差を含まない収差（像高の数点での最大値）は、波面収差＝０．０２６λｒｍｓ、｜歪曲最大値｜＝３．２ｎｍである。また、物体面ＭＳと反射面の最小距離（物体面ＭＳと第２のミラーＭ２との距離）ＬＭＳは、３０３．２ｍｍとなっており、物体面ＭＳのステージ機構や照明系との干渉を回避するために十分な距離となっている。
【００５４】
また、入射角の最も大きい第４のミラーＭ４で、その入射角は２３．３度である。入射角が大きすぎると多層膜での反射特性の劣化が起こるため、全てのミラーの入射角をできるだけ小さくすることが重要であり、本実施形態の値は十分に小さいと言える。
【００５５】
更に、物体面ＭＳから第１のミラーＭ１への主光線の傾きは、７．１０２１度となっており、照明系で物体面位置に置かれたマスクＭＳを照明し、像面位置に置かれたウェハＷ上に結像するために十分な構成となっている。
【００５６】
また、最終反射面（即ち、第６のミラーＭ６）とその裏面に最も近接する反射面（即ち、第１のミラーＭ１）との間隔ＬＷは２８９．９５ｍｍであり、物体面ＭＳと物体面ＭＳに最も近い反射面（即ち、第２のミラーＭ２）との間隔ＬＭＳ、第１のミラーＭ１と第２のミラーＭ２との間隔Ｌ１２は、以下の数式７及び数式８で示す関係となる。
【００５７】
【数７】

【００５８】
【数８】

【００５９】
以上のように、本発明の反射型投影光学系１００、１００Ａ及び１００Ｂは、ＥＵＶの波長でＮＡを０．２よりも大きく（好ましくは、０．２５以上）高ＮＡながら、光学系の全長を拡大することなく、物体面ＭＳと物体面ＭＳに最も近い反射面（即ち、第２のミラーＭ２）との間隔ＬＭＳ及び最終反射面（即ち、第６のミラーＭ６）とその裏面に最も近接する反射面（即ち、第１のミラーＭ１）との間隔ＬＷを十分に確保することが可能なので、体積の小さい光学系で、物体面ＭＳのステージ機構や照明系との干渉を防止すると共に、高ＮＡにおいても最終反射面（即ち、第６のミラーＭ６）を他のミラーの保持部材と干渉することなく配置することができる。また、物体面ＭＳ側は非テレセントリックであって、物体面ＭＳに置かれたマスクを照明し、像面Ｗに結像することが可能であり良好な結像性能を得ることができる。
【００６０】
以下、図４を参照して、本発明の反射型投影光学系１００を適用した露光装置２００について説明する。図４は、反射型投影光学系１００を有する露光装置２００の例示的一形態を示す概略構成図である。本発明の露光装置２００は、露光用の照明光としてＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）を用いて、ステップ・アンド・スキャン方式の露光を行う投影露光装置である。
【００６１】
図４を参照するに、露光装置２００は、照明装置２１０と、マスクＭＳと、マスクＭＳを載置するマスクステージ２２０と、反射型投影光学系１００と、被処理体Ｗと、被処理体Ｗを載置するウェハステージ２３０と、制御部２４０とを有する。制御部２４０は、照明装置２１０、マスクステージ２２０及びウェハステージ２３０に制御可能に接続されている。
【００６２】
また、図４には図示しないが、ＥＵＶ光は大気に対する透過率が低いため、少なくともＥＵＶ光が通る光路は真空雰囲気であることが好ましい。なお、図３において、Ｘ、Ｙ、Ｚは３次元空間を示し、ＸＹ平面の法線方向をＺ方向としている。
【００６３】
照明装置２１０は、反射型投影光学系１００の円弧状の視野に対応する円弧状のＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）によりマスクＭＳを照明する照明装置であって、図示しない光源と、照明光学系より構成される。なお、照明装置２１０を構成する光源及び照明光学系は当業界で周知のいかなる技術をも適応可能であり、本明細書での詳細な説明は省略する。例えば、照明光学系は、集光光学系、オプティカルインテグレーター、開口絞り、ブレード等を含み、当業者が想達し得るいかなる技術も適用可能である。
【００６４】
マスクＭＳは、反射型又は透過型マスクで、その上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成され、マスクステージ２２０に支持及び駆動される。マスクＭＳから発せられた回折光は、反射型投影光学系１００で反射されて被処理体Ｗ上に投影される。マスクＭＳと被処理体Ｗとは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置２００は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、マスクＭＳと被処理体Ｗを走査することによりマスクＭＳのパターンを被処理体Ｗ上に縮小投影する。
【００６５】
マスクステージ２２０は、マスクＭＳを支持して図示しない移動機構に接続されている。マスクステージ２２０は、当業界周知のいかなる構成をも適用することができる。例えば、図示しないリニアモーターなどで構成され、制御部２４０に制御されながら少なくともＹ方向にマスクステージ２２０を駆動することでマスクＭＳを移動することができる。露光装置２００は、マスクＭＳと被処理体Ｗを制御部２４０によって同期した状態で走査する。
【００６６】
反射型投影光学系１００は、マスクＭＳ面上のパターンを像面上に縮小投影する反射型光学系である。反射型投影光学系１００は、上述した通りのいかなる形態をも適用可能であり、ここでの詳細な説明は省略する。なお、図４では、図１に示す反射型投影光学系１００を使用するが、かかる形態は例示的であり本発明はこれに限定されない。例えば、図２及び図３に示す反射型投影光学系１００Ａ及び１００Ｂを使用することもできる。
【００６７】
被処理体Ｗは、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板その他の被処理体を広く含む。被処理体Ｗには、フォトレジストが塗布されている。
【００６８】
ウェハステージ２３０は、被処理体Ｗを支持する。ウェハステージ２３０は、例えば、リニアモーターを利用してＸＹＺ方向に被処理体Ｗを移動する。また、マスクステージ２２０とウェハステージ２３０の位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。
【００６９】
制御部２４０は、図示しないＣＰＵ、メモリを有し、露光装置２００の動作を制御する。制御部２４０は、照明装置２１０、マスクステージ２２０（即ち、マスクステージ２２０の図示しない移動機構）、ウェハステージ２３０（即ち、ウェハステージ２３０の図示しない移動機構）と電気的に接続されている。ＣＰＵは、ＭＰＵなど名前の如何を問わずいかなるプロセッサも含み、各部の動作を制御する。メモリは、ＲＯＭ及びＲＡＭより構成され、露光装置２００を動作するファームウェアを格納する。
【００７０】
露光において、照明装置２１０から射出されたＥＵＶ光はマスクＭＳを照明し、マスクＭＳ面上のパターンを被処理体Ｗ面上に結像する。本実施形態において、像面は円弧状（リング状）の像面となり、マスクＭＳと被処理体Ｗを縮小倍率比の速度比でスキャンすることにより、マスクＭＳの全面を露光する。
【００７１】
次に、図５及び図６を参照して、露光装置２００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図５は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００７２】
図６は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置２００によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重の回路パターンが形成される。かかるデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置２００を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００７３】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、ＡｒＦエキシマレーザーやＦ_２レーザーなどのＥＵＶ光以外の波長２００ｎｍ以下の紫外線用の反射型投影光学系として用いることもでき、大画面をスキャン露光する露光装置にもスキャンしない露光をする露光装置にも適用可能である。
【００７４】
本出願は、更に以下の事項を開示する。
【００７５】
〔実施態様１〕複数の反射面を有し、物体面上のパターンからの光を前記複数の反射面で反射することによって像面上に縮小投影する反射型投影光学系であって、
前記反射型投影光学系の開口数が０．２以上であって、
前記物体面と前記像面の光路の間に前記パターンの中間像を形成し、
前記パターンからの光が最初に入射する第１反射面と該第１反射面の次に光が入射する面を第２反射面との間隔をＬ１２、前記物体面と前記物体面に最も近い反射面との間隔をＬＭＳ、前記反射型投影光学系の最終反射面と該最終反射面の裏面側で該最終反射面に最も近接している反射面との間隔をＬＷとしたとき、
ＬＳＭ／Ｌ１２＞１及びＬＷ／Ｌ１２＞１
の関係を満足することを特徴とする反射型投影光学系。
【００７６】
〔実施態様２〕前記反射型投影光学系は、
ＬＳＭ／Ｌ１２＜３及びＬＷ／Ｌ１２＜２
の関係を満足することを特徴とする実施態様１記載の反射型投影光学系。
【００７７】
〔実施態様３〕前記反射型投影光学系は、
１．３＜ＬＳＭ／Ｌ１２＜３及び１．３＜ＬＷ／Ｌ１２＜２
の関係を満足することを特徴とする実施態様１記載の反射型投影光学系。
【００７８】
〔実施態様４〕前記物体面から前記像面側にかけて、第１の反射面、第２の反射面、第３の反射面、第４の反射面、第５の反射面、第６の反射面の順に光を反射する６枚の反射面を有することを特徴とする実施態様１記載の反射型投影光学系。
【００７９】
〔実施態様５〕前記第２の反射面の位置を開口絞り位置としたことを特徴とする実施態様４記載の反射型投影光学系。
【００８０】
〔実施態様６〕前記６面の反射面は、基本的に共軸系をなすように配置したことを特徴とする実施態様４記載の反射型投影光学系。
【００８１】
〔実施態様７〕前記６面の反射面のうち少なくとも１枚はＥＵＶ光を反射する多層膜を有する非球面反射面であることを特徴とする実施態様４記載の反射型投影光学系。
【００８２】
〔実施態様８〕前記６面の反射面はすべてＥＵＶ光を反射する多層膜を有する非球面反射面であることを特徴とする実施態様４記載の反射型投影光学系。
【００８３】
〔実施態様９〕主光線の各反射面における光軸からの高さ方向の位置を、前記第１の反射面から前記第２の反射面までの変位方向と、前記第３の反射面から前記第６の反射面までの変位方向とで逆方向としたことを特徴とする実施態様４記載の反射型投影光学系。
【００８４】
〔実施態様１０〕前記光は、波長２０ｎｍ以下のＥＵＶ光であることを特徴とする実施態様１記載の反射型投影光学系。
【００８５】
〔実施態様１１〕前記像面側がテレセントリックであることを特徴とする実施態様１記載の反射型投影光学系。
【００８６】
〔実施態様１２〕前記物体面上に反射型マスクを配置することを特徴とする実施態様１記載の反射型投影光学系。
【００８７】
〔実施態様１３〕前記パターンからの反射光を前記像面上に投影することを特徴とする実施態様１乃至１２のうちいずれか一項記載の反射型投影光学系。
【００８８】
〔実施態様１４〕前記物体面に最も近い反射面が前記第２の反射面であって、前記最終反射面の裏面側で該最終反射面に最も近接している反射面が第１の反射面であることを特徴とする実施態様１乃至１３のうちいずれか一項記載の反射型投影光学系。
【００８９】
〔実施態様１５〕前記反射型投影光学系は、前記物体面から前記像面側にかけて、第１の反射面、第２の反射面、第３の反射面、第４の反射面、第５の反射面、第６の反射面の順に光を反射する６枚の反射面から成ることを特徴とする実施態様１乃至１４のうちいずれか一項記載の反射型投影光学系。
【００９０】
〔実施態様１６〕実施態様１乃至１５のうちいずれか一項記載の反射型投影光学系と、
前記物体面上にマスクのパターンを位置付けるべく当該マスクを保持するマスクステージと、
前記像面上に感光層を位置付けるべく被処理体を保持するウェハステージと、
前記ＥＵＶ光で前記マスクを照明する状態で前記マスクステージ及び前記ウェハステージを同期して走査する手段とを有することを特徴とする露光装置。
【００９１】
〔実施態様１７〕光源からの光で前記パターンを照明する照明光学系と、前記パターンからの光を像面上に投影する、実施態様１乃至１５のうちいずれか一項記載の反射型投影光学系とを有することを特徴とする露光装置。
【００９２】
〔実施態様１８〕前記投影光学系は、前記パターンからの反射光を前記像面上に投影することを特徴とする実施態様１７記載の露光装置。
【００９３】
〔実施態様１９〕実施態様１６乃至１８のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体に所定のプロセス（現像工程等）を行うステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、ＥＵＶリソグラフィーに適用され、高ＮＡ、且つ、ステージ機構やミラーの保持部材等の配置位置を確保すると共に最終反射面でのケラレを防止して優れた結像性能を有する６枚ミラー系を実現可能な反射型投影光学系及び当該反射型投影光学系を有する露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一側面としての反射型投影光学系の例示的一形態及びその光路を示した概略断面図である。
【図２】図１に示す反射型投影光学系の別の形態を示した反射型投影光学系及びその光路を示す概略断面図である。
【図３】図１に示す反射型投影光学系の更に別の形態を示した反射型投影光学系及びその光路を示す概略断面図である。
【図４】反射型投影光学系を有する露光装置の例示的一形態を示す概略構成図である。
【図５】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
１００、１００Ａ、１００Ｂ反射型投影光学系
２００露光装置
２１０照明装置
２２０マスクステージ
２３０ウェハステージ
２４０制御部
Ｍ１第１のミラー
Ｍ２第２のミラー
Ｍ３第３のミラー
Ｍ４第４のミラー
Ｍ５第５のミラー
Ｍ６第６のミラー
ＭＳ物体面（マスク）
Ｗ像面（ウェハ）
ＭＩ中間像
ＳＳ開口絞り[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention generally relates to an exposure apparatus, and more particularly, to processing of a single crystal substrate for a semiconductor wafer and a glass substrate for a liquid crystal display (LCD) using ultraviolet light or extreme ultraviolet (EUV) light. The present invention relates to a reflection type projection optical system for projecting and exposing a body and an exposure apparatus having the reflection type projection optical system.
[0002]
[Prior art]
In recent years, demands for miniaturization and thinning of electronic devices have increased demands for miniaturization of semiconductor elements mounted on electronic devices. For example, a design rule for a mask pattern requires that a dimension image having a line and space (L & S) of 0.1 μm or less be formed in a wide range, and it is expected that a further shift to the formation of a circuit pattern of 80 nm or less will be made in the future. You. L & S is an image projected on a wafer in a state where lines and spaces have the same width in exposure, and is a scale indicating exposure resolution.
[0003]
2. Description of the Related Art A projection exposure apparatus, which is a typical exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, is a projection optical apparatus that projects and exposes a pattern drawn on a mask or a reticle (the terms are used interchangeably in this application) onto a wafer. System. The resolution (minimum dimension for accurate transfer) R of the projection exposure apparatus is given by the following equation using the wavelength λ of the light source and the numerical aperture (NA) of the projection optical system.
[0004]
(Equation 1)

[0005]
Therefore, the shorter the wavelength and the higher the NA, the better the resolution. In recent years, a smaller value is required for the resolution, and it is a limit to satisfy such a requirement only by increasing the NA, and the improvement of the resolution is expected by shortening the wavelength. Currently, the exposure light source is shifted from KrF excimer laser (wavelength: about 248 nm) and ArF excimer laser (wavelength: about 193 nm) to _{F 2} laser (wavelength: about 157 nm), further, practical EUV (extreme ultraviolet) light Is also progressing.
[0006]
However, as the wavelength of light becomes shorter, the amount of glass material through which light passes is limited, so that it is difficult to use a refraction element, that is, a lens, and it is advantageous to include a reflection element, that is, a mirror in the projection optical system. become. Furthermore, when the exposure light becomes EUV light, no usable glass material exists, and it becomes impossible to include a lens in the projection optical system. Therefore, a reflection type projection optical system in which the projection optical system includes only a mirror (for example, a multilayer mirror) has been proposed.
[0007]
In a reflection type projection optical system, a multilayer film is formed on a mirror so that reflected light is strengthened to increase the reflectance of the mirror. It is desirable to configure. Further, in order to prevent mechanical interference between the mask and the wafer, it is desirable that the number of mirrors constituting the projection optical system be an even number so that the mask and the wafer are located on opposite sides of the pupil.
[0008]
Further, since the line width (resolution) required for the EUV exposure apparatus has become smaller than the conventional value, it is necessary to increase the NA (for example, NA of 0.2 at a wavelength of 13.5 nm). With such mirrors, it is difficult to reduce the wavefront aberration. Therefore, in order to increase the degree of freedom of wavefront aberration correction, it is necessary to make the mirror aspherical and to reduce the number of mirrors to about six (hereinafter, in the present application, such an optical system is a six-mirror system). ), And many such six-mirror systems have been proposed (for example, see Patent Documents 1 and 2).
[0009]
In an exposure apparatus, a mask, which is an original pattern, is usually arranged on the object surface. Since such a mask is replaced or scanned when a pattern is printed, when the above-described six-mirror system is applied to an actual exposure apparatus, it is necessary to arrange a stage mechanism near the mask. It is necessary to have enough space.
[0010]
Furthermore, since the exposure apparatus is usually installed in a clean room, the size of the entire exposure apparatus is limited due to facility restrictions, and therefore, the overall length of the optical system is also limited. In addition, during exposure with EUV light, the optical path needs to be evacuated because EUV light is absorbed in the air. For this reason, the size of the optical system is restricted in terms of the efficiency of evacuation. From the above, without increasing the total length (distance from the object plane to the image plane) and the effective diameter of the optical system, it is necessary to allow a space between the object plane and the mirror (the reflecting surface thereof) closest to the object plane. is there.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2000-100694 [Patent Document 2]
JP 2000-235144 A
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the reflection type projection optical system of Patent Document 1, an example of two six-mirror systems having NAs of 0.14 and 0.16 is disclosed. In the example, since the fourth mirror M4 is a plane mirror, it is substantially a five-mirror system, and it is difficult to further increase the NA. In the second embodiment having an NA of 0.16, the degree of freedom in design is increased by using a spherical mirror as the fourth mirror M4, but the distance from the object plane to the image plane is increased to 2 m or more. Is difficult to implement.
[0013]
In each embodiment, an intermediate image is formed between the second mirror M2 and the third mirror M3, and has as many as four mirrors between the intermediate image and the image plane. Therefore, when the width of the light beam is increased due to the increase in the NA, the spread of the light beam from the intermediate image to the image plane is particularly increased, and it is difficult to arrange the mirror separately from light beams other than the desired light beam. Therefore, neither the first embodiment nor the second embodiment can cope with an increase in NA of 0.16 or more. If the mirror is forcibly arranged, another problem such as an increase in the maximum effective diameter occurs.
[0014]
Further, the distance between the object plane and the mirror M2 closest to the object plane is as short as 20 mm to 30 mm. For example, as shown in FIG. 2, the distance between the second mirror M2 and the mask R is very long, and therefore, the two optical systems disclosed in Patent Document 1 are actually exposed. It turns out that it is difficult to apply to an apparatus.
[0015]
In addition, the effective diameter and the optically effective surface of the sixth mirror M6, which is the final reflection surface, increase as the NA increases, but it is necessary to hold the mirror with high accuracy. However, in the first embodiment, the distance between the final reflection surface and the reflection surface closest to the back surface (the distance between the first mirror M1 and the back surface of the sixth mirror M6) is very small, so that the holding is not possible. It is difficult, and becomes more severe with the increase in NA. In the second embodiment, since the stop is arranged near the first mirror M1, the number of members related to the stop increases when adjusting the NA using the variable stop, which is not sufficient when the final reflection surface is held. In the second embodiment, the interval between the final reflecting surface and the reflecting surface closest to the back surface (the interval between the first mirror M1 and the back surface of the sixth mirror M6) is made wider than in the first embodiment. However, since the distance from the object plane to the image plane is as long as 2 m or more, realization is difficult.
[0016]
On the other hand, the reflective projection optical system of Patent Document 2 also discloses an embodiment of a six-mirror system having a high NA such as 0.2, 0.28, and 0.30. However, similarly, since the distance between the object plane and the second mirror M2 closest to the object plane is as short as about 80 mm to 85 mm, it is difficult to arrange a stage mechanism for scanning the mask which is the object plane. . Further, in any of the embodiments, the mirror having the largest effective diameter is the fourth mirror M4, which has a very large diameter of 0.2 mm or more and 540 mm or more. Among them, the one with the largest effective diameter has an NA of 0.28 and exceeds the diameter of 650 mm, and the maximum effective diameter of the mirror also increases at the same time as the NA is increased. In addition, the distance between the final reflection surface and the reflection surface closest to the back surface (the distance between the back surface of the third mirror S3 and the back surface of the sixth mirror S6) is also small.
[0017]
Therefore, the present invention is applied to EUV lithography, and has a high NA, and secures an arrangement position of a stage mechanism, a mirror holding member, and the like, and has excellent imaging performance by preventing vignetting on a final reflection surface. It is an exemplary object to provide a reflection type projection optical system capable of realizing a two-mirror system and an exposure apparatus having the reflection type projection optical system.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a reflective projection optical system according to one aspect of the present invention has a plurality of reflective surfaces, and reflects light from a pattern on an object surface by the plurality of reflective surfaces to form an image. A reflective projection optical system for reducing projection onto a surface, wherein a numerical aperture of the reflective projection optical system is 0.2 or more, and an intermediate image of the pattern between an optical path between the object plane and the image plane. A distance between a first reflecting surface on which light from the pattern is first incident and a second reflecting surface on which light is incident next to the first reflecting surface is L12, and the object surface and the object surface are Where LMS is the distance between the reflecting surface closest to and LW is the distance between the final reflecting surface of the reflective projection optical system and the reflecting surface closest to the final reflecting surface on the back side of the final reflecting surface. , LSM / L12> 1 and LW / L12> 1. .
[0019]
Other objects and further features of the present invention will be clarified by preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a reflective projection optical system and an exposure apparatus according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each of the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Here, FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an exemplary embodiment of a reflection type projection optical system 100 as one aspect of the present invention and an optical path thereof. FIG. 2 is a schematic sectional view showing a reflection type projection optical system 100A showing another embodiment of the reflection type projection optical system 100 shown in FIG. 1 and its optical path. FIG. 3 is a schematic sectional view showing a reflection type projection optical system 100B showing still another embodiment of the reflection type projection optical system 100 shown in FIG. 1 and its optical path. In the following description, unless otherwise specified, the reflection-type projection optical system 100 generally includes the reflection-type projection optical systems 100A and 100B.
[0021]
Referring to FIG. 1, a reflection type projection optical system 100 according to the present invention is a reflection type projection optical system 100 for reducing and projecting a pattern on an object plane MS (for example, a mask plane) onto an image plane W (for example, a processing target surface such as a substrate). This is an optical system suitable for EUV light (for example, a wavelength of 13.4 nm to 13.5 nm).
[0022]
The reflection type projection optical system 100 has six mirrors, and basically has a first mirror (concave mirror) M1 and a second mirror (concave mirror) M2 in the order of reflecting light from the object plane MS side. , A third mirror (concave mirror) M3, a fourth mirror (convex mirror) M4, a fifth mirror (convex mirror) M5, and a sixth mirror (concave mirror) M6, and the first mirror M1 The intermediate image MI is formed by the three mirrors of the third to third mirrors M3, and the intermediate image MI is re-imaged on the image plane W by the three mirrors of the fourth to sixth mirrors M4 to M6. It is configured to
[0023]
Further, the reflection type projection optical system 100 of the present invention includes the distance LMS between the object plane MS and the reflection plane closest to the object plane MS (that is, the second mirror M2) and the final reflection plane (that is, the sixth mirror here). There is a feature that the distance LW between the mirror M6) and the reflection surface closest to the back surface (that is, the first mirror M1) is longer than the distance L12 between the first mirror M1 and the second mirror M2. Detailed values will be described later.
[0024]
The reflection type projection optical system 100 is also characterized in that light rays incident on the first mirror M1 from the object plane MS are non-telecentric having an angle of 5 degrees or more, and that light rays emitted on the image plane W side are telecentric. It is. For example, in order to illuminate the reticle arranged on the object plane MS by the illumination optical system and form an image on a wafer which is the image plane W, it is essential that the object plane MS has a certain incident angle. Become. On the other hand, the image plane W side is desirably telecentric, for example, in order to reduce a change in magnification even when a wafer disposed on the image plane W moves in the optical axis direction.
[0025]
The reflection type projection optical system 100 is basically a coaxial optical system that is axially symmetric about one optical axis, and is preferable because aberration is corrected on a ring-shaped image plane centered on the optical axis. It has the advantage of. However, for aberration correction or aberration adjustment, it is not necessary that the six mirrors constituting the reflection type projection optical system 100 be arranged so as to be a perfect coaxial system. Alternatively, the degree of freedom in arrangement may be improved.
[0026]
The reflection type projection optical system is considered to be indispensable for an optical system using EUV light, and it is necessary to eliminate vignetting of light rays on the image plane W side as much as possible with a higher NA. In the present embodiment, the first image in which the intermediate image MI is formed between the third mirror M3 and the fourth mirror M4, and which reflects the principal ray emitted from the object plane MS and approaches the optical axis direction. By using a concave mirror for the mirror M1, an angle with respect to the optical axis can be made greater than that of a convex mirror, and vignetting on the final reflection surface (that is, the sixth mirror M6), which tends to expand with an increase in NA, is avoided. be able to. Further, by increasing the power of the fifth mirror M5 and the sixth mirror M6, it is possible to configure a desired optical system having a high NA with the light beam and the mirror separated. At this time, in order to form an image while maintaining a large NA and a back focus, it is preferable that the fifth mirror M5 be a convex mirror and the sixth reflecting mirror M6 be a concave mirror.
[0027]
The surface shapes (irregularities) of the six mirrors constituting the reflection type projection optical system 100 are representative examples, and are not limited thereto. As will be described later, the surface shapes of the six mirrors that constitute the reflective projection optical system 100 can be replaced with irregularities. Further, in the present embodiment, the intermediate image MI is formed between the object plane MS and the image plane W, but a detailed position is not limited.
[0028]
Although the reflection type projection optical system 100 is composed of six mirrors, at least one or more mirrors need only be an aspherical surface. The shape of the aspherical surface is represented by a general aspherical expression shown in Expression 2. expressed. However, it is preferable to configure the mirrors with an aspherical surface in order to correct aberrations, and it is preferable to configure as many mirrors (preferably six) as possible.
[0029]
(Equation 2)

[0030]
In Equation 2, Z is the coordinate in the direction of the optical axis, c is the curvature (reciprocal of the radius of curvature r), h is the height from the optical axis, k is the cone coefficient, A, B, C, D, E, F, and G. , H, J,... Are the fourth-order, sixth-order, eighth-order, tenth-order, twelve-order, fourteenth, sixteenth, eighteenth, twenty-order,.
[0031]
In the reflection type projection optical system 100, as shown in FIG. 1, the aperture stop SS is arranged on the second mirror M2, but may be arranged between the first mirror M1 and the second mirror M2. Good. However, by providing the aperture stop SS on the second mirror M2, it is possible to easily arrange the aperture stop without vignetting of light rays, and it is possible to arrange a circular aperture stop. The diameter of the aperture stop SS may be fixed or variable. In the case of variable, the NA of the optical system can be changed by changing the diameter of the aperture stop. By making the diameter of the aperture stop variable, advantages such as obtaining a large depth of focus can be obtained, and thereby an image can be stabilized.
[0032]
A multilayer film that reflects EUV light is provided on the surfaces of the first to sixth mirrors M1 to M6, and the multilayer film has an effect of enhancing light. The multilayer film capable of reflecting EUV light having a wavelength of 20 nm or less is, for example, a Mo / Si multilayer film in which a molybdenum (Mo) layer and a silicon (Si) layer are alternately stacked, or a Mo layer and a beryllium (Be) layer. Can be considered as a Mo / Be multilayer film, etc., which are alternately laminated, and an optimum material is selected according to the wavelength used. However, the multilayer film of the present invention is not limited to the above-described materials, and a multilayer film having the same operation and effect can be applied.
[0033]
Here, with reference to FIGS. 1 to 3, the results of an illumination experiment using the reflective projection

optical system

100, 100A, and 100B of the present invention will be described. 1 to 3, MS indicates a reflective mask placed at the object plane position, and W indicates a wafer placed at the image plane position.
[0034]
In the reflective projection

optical systems

100, 100A, and 100B, the mask MS is illuminated by an illumination system (not shown) that emits EUV light having a wavelength of about 13.4 nm, and the reflected EUV light from the mask MS is transmitted to the first mirror M1, The second mirror M2, the third mirror M3, the fourth mirror M4, the fifth mirror M5, and the sixth mirror M6 are reflected in this order, and a reduced image of the mask pattern is formed on the wafer W placed at the image plane position. Has formed.
[0035]
In the reflective projection optical system 100 shown in FIG. 1, the image-side numerical aperture NA = 0.20, the reduction ratio = 1/4, and the object height = 118 mm to 122 mm. Here, Table 1 shows numerical values (radius of curvature, surface interval, aspheric coefficient, etc.) of the reflection type projection optical system 100 in FIG.
[0036]
[Table 1]

[0037]
The aberrations (maximum values at several points of the image height) that do not include the manufacturing error of the reflection type projection optical system 100 shown in FIG. 1 are: wavefront aberration = 0.071λrms, | maximum distortion | = 26 nm. The minimum distance LMS between the object plane MS and the reflection plane (the distance between the object plane MS and the second mirror M2) is 294.3 mm, so that interference with the stage mechanism and the illumination system of the object plane MS is avoided. It is enough distance to be.
[0038]
The fourth mirror M4 having the maximum effective diameter is as small as 425.7 mm. The fourth mirror M4 having the largest incident angle has an incident angle of 24.54 degrees. If the incident angle is too large, the reflection characteristics of the multilayer film deteriorate. Therefore, it is important to make the incident angles of all the mirrors as small as possible, and it can be said that the value of the present embodiment is sufficiently small.
[0039]
Further, the inclination of the principal ray from the object plane MS to the first mirror M1 is 7.9355 degrees, and the illumination system illuminates the mask MS placed at the object plane position and is placed at the image plane position. The structure is sufficient for forming an image on the wafer W.
[0040]
The distance LW between the final reflection surface (ie, the sixth mirror M6) and the reflection surface closest to the back surface (ie, the first mirror M1) is 408.61 mm, and the object surfaces MS and MS are different. The distance LMS between the reflection mirror (ie, the second mirror M2) and the distance L12 between the first mirror M1 and the second mirror M2 are represented by the following equations (3) and (4).
[0041]
[Equation 3]

[0042]
(Equation 4)

[0043]
On the other hand, in the reflection type projection optical system 100A shown in FIG. 2, an arc-shaped slit having a 4-mm width and having an image-side numerical aperture NA = 0.26, a reduction ratio = 1/4, and an object height = 122 mm to 126 mm. Here, Table 2 shows numerical values (radius of curvature, surface spacing, aspheric coefficient, etc.) of the reflection type projection optical system 100A of FIG.
[0044]
[Table 2]

[0045]
The aberrations (maximum values at several points of the image height) which do not include the manufacturing error of the reflection type projection optical system 100A shown in FIG. 2 are wavefront aberration = 0.039λrms and | maximum distortion | = 4.4 nm. The minimum distance LMS between the object plane MS and the reflection surface (the distance between the object plane MS and the second mirror M2) is 419.4 mm, so that interference with the stage mechanism and the illumination system of the object plane MS is avoided. It is enough distance to be.
[0046]
The third mirror M3 having the maximum effective diameter is as small as 496.4 mm. The fourth mirror M4 having the largest incident angle has an incident angle of 25.13 degrees. If the incident angle is too large, the reflection characteristics of the multilayer film deteriorate. Therefore, it is important to make the incident angles of all the mirrors as small as possible, and it can be said that the value of the present embodiment is sufficiently small.
[0047]
Furthermore, the inclination of the principal ray from the object plane MS to the first mirror M1 is 7.1250 degrees, and the illumination system illuminates the mask MS placed at the object plane position and is placed at the image plane position. The structure is sufficient for forming an image on the wafer W.
[0048]
The distance LW between the final reflecting surface (that is, the sixth mirror M6) and the reflecting surface closest to the back surface (that is, the first mirror M1) is 267.80 mm, and the object plane MS and the object plane MS are separated. The distance LMS between the reflection mirror (ie, the second mirror M2) and the distance L12 between the first mirror M1 and the second mirror M2 have the relationships shown in the following Expressions 5 and 6.
[0049]
(Equation 5)

[0050]
(Equation 6)

[0051]
Further, in the reflection type projection optical system 100B shown in FIG. 3, the image-side numerical aperture NA = 0.20, the reduction ratio = 1/4, and the object height = 188 mm to 122 mm. Here, Table 3 shows numerical values (radius of curvature, surface spacing, aspheric coefficient, etc.) of the reflection type projection optical system 100B of FIG.
[0052]
[Table 3]

[0053]
The aberrations (maximum values at several points of the image height) that do not include the manufacturing error of the reflection type projection optical system 100B shown in FIG. 3 are: wavefront aberration = 0.026λrms, | maximum distortion | = 3.2 nm. The minimum distance LMS between the object plane MS and the reflecting surface (the distance between the object plane MS and the second mirror M2) is 303.2 mm, so that interference with the stage mechanism and the illumination system of the object plane MS is avoided. It is enough distance to be.
[0054]
The fourth mirror M4 having the largest incident angle has an incident angle of 23.3 degrees. If the incident angle is too large, the reflection characteristics of the multilayer film deteriorate. Therefore, it is important to make the incident angles of all the mirrors as small as possible, and it can be said that the value of the present embodiment is sufficiently small.
[0055]
Further, the inclination of the principal ray from the object plane MS to the first mirror M1 is 7.1021 degrees, and the illumination system illuminates the mask MS placed at the object plane position and is placed at the image plane position. The structure is sufficient for forming an image on the wafer W.
[0056]
The distance LW between the final reflecting surface (ie, the sixth mirror M6) and the reflecting surface closest to the back surface (ie, the first mirror M1) is 289.95 mm. The distance LMS between the first mirror M1 and the second mirror M2 and the distance L12 between the first mirror M1 and the second mirror M2 have a relationship expressed by the following equations (7) and (8).
[0057]
(Equation 7)

[0058]
(Equation 8)

[0059]
As described above, the reflection-type projection

optical systems

100, 100A, and 100B of the present invention can increase the total length of the optical system while maintaining the NA higher than 0.2 (preferably, 0.25 or higher) at the EUV wavelength. Without enlargement, the distance LMS between the object plane MS and the reflection plane closest to the object plane MS (namely, the second mirror M2) and the closest distance to the final reflection plane (namely, the sixth mirror M6) and the back surface thereof. Since a sufficient distance LW from the reflecting surface (that is, the first mirror M1) can be ensured, interference with the stage mechanism and the illumination system of the object plane MS can be prevented with a small-volume optical system. Also in NA, the final reflection surface (that is, the sixth mirror M6) can be arranged without interfering with the holding members of other mirrors. Further, the object plane MS is non-telecentric, and can illuminate the mask placed on the object plane MS to form an image on the image plane W, so that good imaging performance can be obtained.
[0060]
Hereinafter, an exposure apparatus 200 to which the reflection projection optical system 100 of the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an exemplary embodiment of an exposure apparatus 200 having the reflection type projection optical system 100. The exposure apparatus 200 of the present invention is a projection exposure apparatus that performs step-and-scan exposure using EUV light (for example, a wavelength of 13.4 nm) as illumination light for exposure.
[0061]
Referring to FIG. 4, an exposure apparatus 200 includes an illumination device 210, a mask MS, a mask stage 220 on which the mask MS is mounted, a reflective projection optical system 100, a workpiece W, and a workpiece W. And a control unit 240. The control unit 240 is controllably connected to the illumination device 210, the mask stage 220, and the wafer stage 230.
[0062]
Although not shown in FIG. 4, since the EUV light has a low transmittance to the atmosphere, at least the optical path through which the EUV light passes is preferably a vacuum atmosphere. In FIG. 3, X, Y, and Z indicate a three-dimensional space, and the normal direction of the XY plane is defined as the Z direction.
[0063]
The illuminating device 210 is an illuminating device that illuminates the mask MS with arc-shaped EUV light (for example, a wavelength of 13.4 nm) corresponding to the arc-shaped visual field of the reflective projection optical system 100, and includes a light source (not shown) and an illumination. It is composed of an optical system. The light source and the illumination optical system constituting the illumination device 210 can apply any technology known in the art, and a detailed description thereof will be omitted. For example, the illumination optical system includes a condensing optical system, an optical integrator, an aperture stop, a blade, and the like, and any technology conceivable by those skilled in the art is applicable.
[0064]
The mask MS is a reflection type or transmission type mask, on which a circuit pattern (or image) to be transferred is formed, and is supported and driven by the mask stage 220. The diffracted light emitted from the mask MS is reflected by the reflective projection optical system 100 and projected on the workpiece W. The mask MS and the object W are arranged in an optically conjugate relationship. Since the exposure apparatus 200 is a step-and-scan exposure apparatus, the pattern of the mask MS is reduced and projected onto the object W by scanning the mask MS and the object W.
[0065]
The mask stage 220 supports the mask MS and is connected to a moving mechanism (not shown). Any configuration known in the art can be applied to the mask stage 220. For example, the mask MS can be moved by driving the mask stage 220 at least in the Y direction while being controlled by the control unit 240, and configured by a linear motor (not shown). The exposure apparatus 200 scans the mask MS and the workpiece W in synchronization with each other by the control unit 240.
[0066]
The reflection-type projection optical system 100 is a reflection-type optical system that reduces and projects a pattern on a mask MS surface onto an image plane. The reflective projection optical system 100 can adopt any of the forms described above, and a detailed description thereof will be omitted. In FIG. 4, the reflection type projection optical system 100 shown in FIG. 1 is used, but such a mode is exemplary and the present invention is not limited to this. For example, the reflection type projection optical systems 100A and 100B shown in FIGS. 2 and 3 can be used.
[0067]
The object to be processed W is a wafer in the present embodiment, but widely includes a liquid crystal substrate and other objects to be processed. A photoresist is applied to the workpiece W.
[0068]
The wafer stage 230 supports the workpiece W. The wafer stage 230 moves the workpiece W in the XYZ directions using, for example, a linear motor. The positions of the mask stage 220 and the wafer stage 230 are monitored by, for example, a laser interferometer or the like, and both are driven at a constant speed ratio.
[0069]
The control unit 240 has a CPU and a memory (not shown) and controls the operation of the exposure apparatus 200. The control unit 240 is electrically connected to the illumination device 210, the mask stage 220 (ie, a moving mechanism (not shown) of the mask stage 220), and the wafer stage 230 (ie, a moving mechanism (not shown) of the wafer stage 230). The CPU includes any processor, such as an MPU, regardless of its name, and controls the operation of each unit. The memory includes a ROM and a RAM, and stores firmware for operating the exposure apparatus 200.
[0070]
In the exposure, EUV light emitted from the illumination device 210 illuminates the mask MS, and forms a pattern on the mask MS surface on the workpiece W surface. In the present embodiment, the image surface is an arc-shaped (ring-shaped) image surface, and the entire surface of the mask MS is exposed by scanning the mask MS and the object to be processed W at a reduction ratio.
[0071]
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the exposure apparatus 200 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart for explaining the manufacture of devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, LCDs, CCDs, etc.). Here, the manufacture of a semiconductor chip will be described as an example. In step 1 (circuit design), the circuit of the device is designed. Step 2 (mask fabrication) forms a mask on which the designed circuit pattern is formed. In step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is referred to as a preprocess, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the mask and the wafer. Step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer created in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). Including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation check test and a durability test of the semiconductor device created in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).
[0072]
FIG. 6 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the surface of the wafer. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition or the like. Step 14 (ion implantation) implants ions into the wafer. In step 15 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus 200 to expose a circuit pattern on the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. Step 18 (etching) removes portions other than the developed resist image. Step 19 (resist stripping) removes unnecessary resist after etching. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. According to such a device manufacturing method, it is possible to manufacture a device of higher quality than before. As described above, the device manufacturing method using the exposure apparatus 200 and the resulting device also constitute one aspect of the present invention.
[0073]
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the invention. For example, the invention may also be used as a reflection type projection optical system of the ArF excimer laser or F ₂ laser wavelength 200nm UV light below other than the EUV light, such as, without scanning an exposure apparatus for scanning exposure a large screen exposure The present invention is also applicable to an exposure apparatus that performs the following.
[0074]
The present application further discloses the following matters.
[0075]
[Embodiment 1] A reflection type projection optical system having a plurality of reflection surfaces, and reducing and projecting light from a pattern on an object surface onto an image surface by reflecting the light from the plurality of reflection surfaces,
The reflective projection optical system has a numerical aperture of 0.2 or more,
Forming an intermediate image of the pattern between the optical path of the object plane and the image plane;
The distance between the first reflecting surface on which light from the pattern is first incident and the second reflecting surface on which light is incident next to the first reflecting surface is L12, and the object surface is the closest to the object surface. When the distance between the reflecting surface and the reflecting surface closest to the final reflecting surface on the back side of the final reflecting surface and the final reflecting surface of the reflecting projection optical system is LW,
LSM / L12> 1 and LW / L12> 1
A reflective projection optical system characterized by satisfying the following relationship:
[0076]
[Embodiment 2] The reflection type projection optical system includes:
LSM / L12 <3 and LW / L12 <2
3. The reflective projection optical system according to claim 1, wherein the following relationship is satisfied.
[0077]
[Embodiment 3] The reflection type projection optical system includes:
1.3 <LSM / L12 <3 and 1.3 <LW / L12 <2
3. The reflective projection optical system according to claim 1, wherein the following relationship is satisfied.
[0078]
[Embodiment 4] A first reflection surface, a second reflection surface, a third reflection surface, a fourth reflection surface, a fifth reflection surface, and a sixth reflection surface from the object surface to the image surface side. 2. The reflective projection optical system according to claim 1, wherein the reflective projection optical system has six reflecting surfaces that reflect light in this order.
[0079]
Fifth Embodiment The reflection type projection optical system according to the fourth embodiment, wherein the position of the second reflecting surface is an aperture stop position.
[0080]
[Embodiment 6] The reflection type projection optical system according to Embodiment 4, wherein the six reflecting surfaces are basically arranged so as to form a coaxial system.
[0081]
[Embodiment 7] The reflective projection optical system according to Embodiment 4, wherein at least one of the six reflecting surfaces is an aspherical reflecting surface having a multilayer film that reflects EUV light.
[0082]
[Eighth Embodiment] The reflective projection optical system according to the fourth embodiment, wherein all the six reflecting surfaces are aspherical reflecting surfaces having a multilayer film that reflects EUV light.
[0083]
[Embodiment 9] The position of the principal ray in the height direction from the optical axis on each reflecting surface is determined by the displacement direction from the first reflecting surface to the second reflecting surface, and the position of the principal ray from the third reflecting surface. The reflection type projection optical system according to the fourth embodiment, characterized in that the direction is opposite to the direction of displacement up to the sixth reflecting surface.
[0084]
[Embodiment 10] The reflective projection optical system according to Embodiment 1, wherein the light is EUV light having a wavelength of 20 nm or less.
[0085]
[Embodiment 11] The reflective projection optical system according to Embodiment 1, wherein the image plane side is telecentric.
[0086]
[Embodiment 12] The reflection projection optical system according to Embodiment 1, wherein a reflection mask is arranged on the object plane.
[0087]
[Thirteenth Embodiment] The reflective projection optical system according to any one of the first to twelfth embodiments, wherein the reflected light from the pattern is projected onto the image plane.
[0088]
Embodiment 14 The reflection surface closest to the object surface is the second reflection surface, and the reflection surface closest to the final reflection surface on the back side of the final reflection surface is the first reflection surface. The reflective projection optical system according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein:
[0089]
[Embodiment 15] The reflection type projection optical system includes a first reflection surface, a second reflection surface, a third reflection surface, a fourth reflection surface, and a fifth reflection surface extending from the object surface to the image surface side. 15. The reflective projection optical system according to any one of embodiments 1 to 14, wherein the reflective projection optical system comprises six reflective surfaces that reflect light in the order of a reflective surface and a sixth reflective surface.
[0090]
(Embodiment 16) The reflective projection optical system according to any one of Embodiments 1 to 15,
A mask stage that holds the mask to position the pattern of the mask on the object plane;
A wafer stage for holding an object to be processed to position a photosensitive layer on the image plane;
Means for scanning the mask stage and the wafer stage synchronously while illuminating the mask with the EUV light.
[0091]
[Embodiment 17] An illumination optical system for illuminating the pattern with light from a light source, and the reflective projection optics according to any one of Embodiments 1 to 15, wherein the light from the pattern is projected on an image plane. An exposure apparatus comprising:
[0092]
Embodiment 18 The exposure apparatus according to embodiment 17, wherein the projection optical system projects reflected light from the pattern onto the image plane.
[0093]
[Embodiment 19] A step of exposing an object to be processed using the exposure apparatus according to any one of Embodiments 16 to 18,
Performing a predetermined process (developing step or the like) on the exposed object to be processed.
[0094]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is applied to EUV lithography, and has a high NA, has an excellent imaging performance by securing the arrangement position of a stage mechanism and a holding member of a mirror, and preventing vignetting on a final reflection surface. It is possible to provide a reflection type projection optical system capable of realizing a two-mirror system and an exposure apparatus having the reflection type projection optical system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an exemplary embodiment of a reflection type projection optical system as one aspect of the present invention and an optical path thereof.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a reflection type projection optical system showing another embodiment of the reflection type projection optical system shown in FIG. 1 and an optical path thereof.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a reflection type projection optical system showing still another embodiment of the reflection type projection optical system shown in FIG. 1 and an optical path thereof.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating an exemplary embodiment of an exposure apparatus having a reflective projection optical system.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the manufacture of devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, LCDs, CCDs, etc.).
FIG. 6 is a detailed flowchart of a wafer process in Step 4 shown in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
100, 100A, 100B Reflective projection optical system 200 Exposure device 210 Illumination device 220 Mask stage 230 Wafer stage 240 Control unit M1 First mirror M2 Second mirror M3 Third mirror M4 Fourth mirror M5 Fifth mirror M6 6th mirror MS Object plane (mask)
W Image plane (wafer)
MI Intermediate image SS Aperture stop

Claims

A reflective projection optical system that has a plurality of reflecting surfaces, and reduces and projects light from a pattern on an object surface onto an image surface by reflecting the light from the plurality of reflecting surfaces,
The reflective projection optical system has a numerical aperture of 0.2 or more,
Forming an intermediate image of the pattern between the optical path of the object plane and the image plane;
The distance between the first reflecting surface on which light from the pattern is first incident and the second reflecting surface on which light is incident next to the first reflecting surface is L12, and the object surface is the closest to the object surface. When the distance between the reflecting surface and the reflecting surface closest to the final reflecting surface on the back side of the final reflecting surface and the final reflecting surface of the reflecting projection optical system is LW,
LSM / L12> 1 and LW / L12> 1
A reflective projection optical system characterized by satisfying the following relationship: