JP2005017734A - 投影光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】十分に大きな像側開口数および十分に広い実効結像領域を確保しつつ、諸収差が良好に補正された小型で高解像の投影光学系。
【解決手段】正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５と、負屈折力の第６レンズ群Ｇ６とを備えている。各レンズ群の間には第１リレー系Ｒ１２〜第５リレー系Ｒ５６が配置され、各リレー系は少なくとも１つの非球面形状の光学面を含む。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影光学系、露光装置、およびデバイス製造方法に関し、特に半導体素子や液晶表示素子などのマイクロデバイスをフォトリソグラフィ工程で製造する際に使用される露光装置に好適な投影光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子等を製造する際に、マスクとしてのレチクルのパターン像を、投影光学系を介して、レジストの塗布されたウェハまたはガラスプレート等の感光性基板上に転写する露光装置が使用されている。この種の露光装置では、半導体集積回路等のパターンの微細化が進むに従って、投影光学系に対する解像力の向上が望まれている。投影光学系の解像力を向上させるには、露光光の波長をより短くし、像側開口数をより大きくする必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、高解像力を有する投影光学系について種々の提案がなされているが、十分に広い実効露光領域（イメージフィールド：実効結像領域）が確保されていない。このため、マスクとウェハとを投影光学系に対して相対移動させつつウェハの各露光領域にマスクパターンを走査露光する、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の投影露光を行っており、十分に高いスループットを実現することができなかった。
【０００４】
このように、高スループットな露光装置を実現するために、ウェハ上においてより広いイメージフィールドを確保すること、すなわち広フィールド化が望まれている。なお、広フィールド化および高解像化を図るには収差の良好な補正が必要であるが、大きな像側開口数を確保しつつ広い露光領域の全体に亘って収差を良好に補正することは困難である。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、十分に大きな像側開口数および十分に広い実効結像領域を確保しつつ、諸収差が良好に補正された小型で高解像の投影光学系を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、十分に広い実効結像領域を有する高解像の投影光学系を用いて、高スループットおよび高解像力で良好な投影露光を行うことのできる露光装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、高スループットおよび高解像力で良好な投影露光を行う露光装置を用いて、良好なマイクロデバイスを製造することのできるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、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面側から光の入射順に、
正の屈折力を有する第１レンズ群と、
少なくとも１つの非球面形状の光学面を含む第１リレー系と、
少なくとも２つの負レンズを含み、負の屈折力を有する第２レンズ群と、
少なくとも１つの非球面形状の光学面を含む第２リレー系と、
少なくとも２つの正レンズを含み、正の屈折力を有する第３レンズ群と、
少なくとも１つの非球面形状の光学面を含む第３リレー系と、
少なくとも２つの負レンズを含み、負の屈折力を有する第４レンズ群と、
少なくとも１つの非球面形状の光学面を含む第４リレー系と、
少なくとも２つの正レンズを含み、正の屈折力を有する第５レンズ群と、
少なくとも１つの非球面形状の光学面を含む第５リレー系と、
正の屈折力または負の屈折力を有する第６レンズ群とを備えていることを特徴とする投影光学系を提供する。
【０００９】
第１形態の好ましい態様によれば、前記第４レンズ群は、少なくとも３つの負レンズを含む。また、前記投影光学系は、前記第１面側および前記第２面側の双方にほぼテレセントリックであり、前記第５レンズ群の光路中には、可変開口部を有する開口絞りが配置されていることが好ましい。また、前記第２レンズ群は負レンズのみにより構成されていることが好ましい。また、第１形態の好ましい態様によれば、前記投影光学系に含まれる非球面形状の光学面の有効半径をＳとし、最大像高をＹｍとするとき、前記投影光学系に含まれるすべての非球面形状の光学面が、Ｓ／Ｙｍ＜１０．８の条件を満足することが好ましい。
【００１０】
また、第１形態の好ましい態様によれば、前記第３レンズ群は正レンズのみにより構成されている。また、前記第５レンズ群を構成するすべての光学面は、各光学面の曲率半径をＲとし、各光学面の有効半径をＤとし、各光学面の入射側屈折率をＮｉとし、各光学面の射出側屈折率をＮｒとするとき、｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＜０．６２の条件を満足することが好ましい。
【００１１】
本発明の第２形態では、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、
像側の開口数をＡとし、最大像高をＹｍとし、前記投影光学系中の光学面のうち最大の有効半径を有する光学面の最大有効半径をＭとし、前記投影光学系の全長をＬとするとき、
３２＜２×Ｍ／（Ａ^３×Ｙｍ）＜３９
３８＜Ｌ／Ｙｍ＜８０
の条件を満足することを特徴とする投影光学系を提供する。
【００１２】
第１形態または第２形態の好ましい態様によれば、前記投影光学系は少なくとも１つの非球面形状の光学面を含み、前記投影光学系中のすべての非球面形状の光学面は、非球面形状の各光学面の有効半径をＳとし、前記投影光学系中の光学面のうち最大の有効半径を有する光学面の最大有効半径をＭとするとき、Ｓ／Ｍ＜０．９０の条件を満足する。
【００１３】
本発明の第３形態では、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、前記マスクに形成されたパターンの像を前記第２面に設定された感光性基板上に形成するための請求項１乃至８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を提供する。この場合、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的に静止させた状態で露光を行うことが好ましい。
【００１４】
本発明の第４形態では、前記第１面に設定されたマスクを照明する照明工程と、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の投影光学系を介して、前記照明工程により照明された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に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。この場合、前記露光工程では、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的に静止させた状態で露光を行うことが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の投影光学系では、正屈折力の第１レンズ群と負屈折力の第２レンズ群と正屈折力の第３レンズ群と負屈折力の第４レンズ群と正屈折力の第５レンズ群と正屈折力または負屈折力の第６レンズ群とを備えた６群構成を採用している。この構成により、ペッツバール条件を満足するために必要となる屈折力を分散し、特定のレンズ群に屈折力が集中して収差が大きく発生することを回避することができる。
【００１６】
また、本発明の投影光学系では、各レンズ群の間に５つのリレー系を配置するとともに、各リレー系に少なくとも１つの非球面形状の光学面をそれぞれ導入している。この構成により、球面収差、コマ収差、ディストーション（歪曲収差）等の諸収差の発生を効率的に低減し、十分に大きな像側開口数および十分に広い実効結像領域を確保しつつ、投影光学系の小型化を実現することができる。
【００１７】
なお、本発明では、第４レンズ群におけるＦナンバーが大きくなる傾向があるため、第４レンズ群中に少なくとも３つの負レンズを配置することにより収差の発生を抑えることが好ましい。
【００１８】
また、本発明では、たとえば露光装置に適用した場合に、物体面に設定すべきマスクまたは像面に設定すべき感光性基板が光軸方向に僅かに位置ずれしても倍率が実質的に変化しないように、物体側および像側の両側にほぼテレセントリックであることが望ましい。この場合、第５レンズ群中に可変開口絞りを配置することにより、デバイスパターンの形態に応じて開口数を変化させても、両側テレセントリック性を維持することができる。
【００１９】
また、本発明では、第２レンズ群を負レンズのみにより構成することにより、当該レンズ群に必要な屈折力を効率的に得ることが可能となり、投影光学系の小型化を実現することができる。同様に、第３レンズ群を正レンズのみにより構成することにより、当該レンズ群に必要な屈折力を効率的に得ることが可能となり、投影光学系の小型化を実現することができる。
【００２０】
また、本発明では、第５レンズ群を構成するすべての光学面が以下の条件式（１）を満足することが好ましい。条件式（１）において、Ｒは各光学面の曲率半径（非球面形状の光学面の場合は頂点曲率半径）であり、Ｄは各光学面の有効半径であり、Ｎｉは各光学面の入射側屈折率であり、Ｎｒは各光学面の射出側屈折率である。
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＜０．６２ （１）
【００２１】
第５レンズ群では大きな径のレンズが必要になるが、条件式（１）を満足することにより、第５レンズ群を構成するレンズの製造に際して許容される公差が大きくなり、たとえば露光装置に搭載された後の光学系の安定性が良好になる。なお、本発明の上述の効果をさらに良好に発揮するには、条件式（１）の上限値を０．５２に設定することがさらに好ましい。
【００２２】
また、本発明では、投影光学系に含まれるすべての非球面形状の光学面が次の条件式（２）を満足することが好ましい。条件式（２）において、Ｓは投影光学系に含まれる非球面形状の光学面の有効半径であり、Ｙｍは最大像高である。
Ｓ／Ｙｍ＜１０．８ （２）
【００２３】
投影光学系に含まれるすべての非球面形状の光学面が条件式（２）を満足することにより、非球面の製造の難易度および非球面の精度保障の難易度を比較的低く抑えることができ、ひいては良好な高解像力を有する光学系を安定的に供給することができる。なお、本発明の上述の効果をさらに良好に発揮するには、条件式（２）の上限値を１０．０に設定することがさらに好ましい。
【００２４】
また、本発明の別の態様にしたがう投影光学系では、次の条件式（３）および（４）を満足する。条件式（３）および（４）において、Ａは像側の開口数であり、Ｙｍは最大像高であり、Ｍは投影光学系中の光学面のうち最大の有効半径を有する光学面の最大有効半径であり、Ｌは投影光学系の全長（物体面と像面との距離）である。
３２＜２×Ｍ／（Ａ^３×Ｙｍ）＜３９ （３）
３８＜Ｌ／Ｙｍ＜８０ （４）
【００２５】
本発明では、条件式（３）を満足することにより、大きな像側開口数Ａおよび最大像高Ｙｍ（ひいては広い実効結像領域）を確保しつつ、良好な品質のレンズ材料を製造可能な口径２Ｍを維持することができる。また、条件式（４）を満足することにより、大きな最大像高Ｙｍ（ひいては広い実効結像領域）を確保しつつ、光学系の全長Ｌを比較的小さく抑えることができる。
【００２６】
その結果、十分に大きな解像力を実現し、従来技術では走査露光により得られた露光領域を一括的に露光するステップ・アンド・リピート方式にしたがう高スループットな露光を実現することができる。なお、本発明の上述の効果をさらに良好に発揮するには、条件式（３）の上限値を３８．５に設定し、下限値を３４に設定することがさらに好ましい。また、本発明の上述の効果をさらに良好に発揮するには、条件式（４）の上限値を７０に設定し、下限値を６０に設定することがさらに好ましい。
【００２７】
また、本発明では、投影光学系を構成するすべての非球面形状の光学面が次の条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）において、Ｓは非球面形状の各光学面の有効半径を、Ｍは上述したように投影光学系中の光学面のうち最大の有効半径を有する光学面の最大有効半径である。
Ｓ／Ｍ＜０．９０ （５）
【００２８】
投影光学系を構成するすべての非球面形状の光学面が条件式（５）を満足することにより、非球面の製造の難易度および非球面の精度保障の難易度を比較的低く抑え、ひいては良好な高解像力を有する光学系を安定的に供給することができる。
【００２９】
以上のように、本発明では、十分に大きな像側開口数および十分に広い実効結像領域を確保しつつ、諸収差が良好に補正された小型で高解像の投影光学系を実現することができる。したがって、本発明の投影光学系を搭載した露光装置では、高スループットおよび高解像力で良好な投影露光を行うことができ、ひいては高スループットおよび高解像力で良好なマイクロデバイスを製造することができる。
【００３０】
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投影光学系を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。なお、図１において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を、光軸ＡＸに垂直な面内において図１の紙面に平行にＹ軸を、光軸ＡＸに垂直な面内において図１の紙面に垂直にＸ軸を設定している。
【００３１】
図１に示す露光装置は、照明光を供給するための光源ＬＳとして、ＫｒＦエキシマレーザ光源を備えている。光源ＬＳから射出された光は、照明光学系ＩＬを介して、所定のパターンが形成された投影原版としてのレチクル（マスク）Ｒを照明する。照明光学系ＩＬは、露光光の照度分布を均一化するためのフライアイレンズ、照明開口絞り、可変視野絞り（レチクルブラインド）、コンデンサレンズ系等から構成されている。
【００３２】
レチクルＲは、レチクルホルダＲＨを介して、レチクルステージＲＳ上においてＸＹ平面に平行に保持されている。レチクルステージＲＳは、図示を省略した駆動系の作用により、レチクル面（すなわちＸＹ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はレチクル移動鏡ＲＭを用いた干渉計ＲＩＦによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。レチクルＲに形成されたパターンからの光は、投影光学系ＰＬを介して、フォトレジストの塗布されたウェハＷ（感光性基板）上にレチクルパターン像を形成する。
【００３３】
投影光学系ＰＬは、その瞳位置の近傍に配置された可変の開口絞りＡＳ（図１では不図示）を有し、レチクルＲ側およびウェハＷ側の双方において実質的にテレセントリックに構成されている。そして、投影光学系ＰＬの瞳位置には照明光学系の照明瞳面における二次光源の像が形成され、投影光学系ＰＬを介した光によってウェハＷがケーラー照明される。ウェハＷは、ウェハテーブル（ウェハホルダ）ＷＴを介して、ウェハステージＷＳ上においてＸＹ平面に平行に保持されている。
【００３４】
ウェハステージＷＳは、図示を省略した駆動系の作用によりウェハ面（すなわちＸＹ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はウェハ移動鏡ＷＭを用いた干渉計ＷＩＦによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。こうして、本実施形態では、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと直交する平面内においてウェハＷを二次元的に駆動制御しながら各露光領域に対してレチクルＲのパターンを一括的に露光する動作を繰り返すことにより、すなわちステップ・アンド・リピート方式により、ウェハＷの各露光領域にはレチクルＲのパターンが逐次露光される。
【００３５】
以下、具体的な数値例に基づいて、本実施形態の投影光学系ＰＬの各実施例を説明する。各実施例において、投影光学系ＰＬを構成するすべての光学部材（レンズ成分および平行平面板）は、石英（ＳｉＯ_２）により形成されている。また、光源ＬＳとしてのＫｒＦエキシマレーザ光源から供給されるレーザ光の中心波長は２４８．０ｎｍであり、この中心波長に対する石英の屈折率は１．５０８３９である。
【００３６】
また、各実施例の投影光学系ＰＬは、レチクル側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、第１リレー系Ｒ１２と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、第２リレー系Ｒ２３と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、第３リレー系Ｒ３４と、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、第４リレー系Ｒ４５と、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５と、第５リレー系Ｒ５６と、正屈折力または負屈折力の第６レンズ群Ｇ６とを備えている
【００３７】
また、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Ｃ_ｎとしたとき、以下の数式（ａ）で表される。後述の表（１）〜（３）において、非球面形状に形成されたレンズ面には面番号の右側に＊印を付している。

【００３８】
［第１実施例］
図２は、第１実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。図２を参照すると、第１実施例の投影光学系ＰＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、レチクル側から順に、両凸レンズＬ１と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２とにより構成されている。第１リレー系Ｒ１２は、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３により構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、レチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ４と、両凹レンズＬ５とにより構成されている。
【００３９】
第２リレー系Ｒ２３は、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６により構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、レチクル側から順に、両凸レンズＬ７と、両凸レンズＬ８と、両凸レンズＬ９と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０とにより構成されている。第３リレー系Ｒ３４は、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１１により構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、レチクル側から順に、レチクル側に平面を向けた平凹レンズＬ１２と、両凹レンズＬ１３と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ１４と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５とにより構成されている。
【００４０】
第４リレー系Ｒ４５は、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１６により構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、レチクル側から順に、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１７と、両凸レンズＬ１８と、開口絞りＡＳと、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１９と、両凸レンズＬ２０と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１とにより構成されている。
【００４１】
第５リレー系Ｒ５６は、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２により構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、レチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、両凹レンズＬ２４とにより構成されている。なお、レチクルＲと第１レンズ群Ｇ１との間の光路中には第１平行平面板Ｐ１が配置され、第６レンズ群Ｇ６とウェハＷとの間の光路中には第２平行平面板Ｐ２が配置されている。
【００４２】
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）の主要諸元において、λは露光光の中心波長を、βは投影倍率を、Ａは像側（ウェハ側）開口数を、Ｙｍは最大像高（イメージフィールド半径）を、Ｌは光学系の全長をそれぞれ表している。また、表（１）の光学部材諸元において、面番号はレチクル側からの面の順序を、ｒは各光学面の曲率半径（非球面の場合には頂点曲率半径：ｍｍ）を、ｄは各光学面の軸上間隔すなわち面間隔（ｍｍ）を、Ｄ（Ｓ）は各光学面の有効半径（ｍｍ）をそれぞれ示している。上述の表記は、以降の表（２）および（３）においても同様である。
【００４３】
【表１】
（主要諸元）
λ＝２４８．０ｎｍ
β＝−１／４
Ａ＝０．７４
Ｙｍ＝２１．１ｍｍ
Ｌ＝１３５０ｍｍ
（光学部材諸元）

（ウェハ面）
（非球面データ）
８面
κ＝０
Ｃ_４＝−４．８９１０１×１０^−８ Ｃ_６＝−１．１４７９３×１０^−１２
Ｃ_８＝−３．０８３０７×１０^−１７ Ｃ_１０＝−１．７６３７４×１０^−２３
Ｃ_１２＝−５．４２４２３×１０^−２６ Ｃ_１４＝−１．８６４６９×１０^−２９
１０面
κ＝０
Ｃ_４＝３．０４５５４×１０^−８ Ｃ_６＝４．２２７７５×１０^−１３
Ｃ_８＝−１．９０１５７×１０^−１７ Ｃ_１０＝−１．５１３９３×１０^−２１
Ｃ_１２＝２．９６２８８×１０^−２５ Ｃ_１４＝−９．７７１１９×１０^−３０
１３面
κ＝０
Ｃ_４＝３．０６９８１×１０^−９ Ｃ_６＝２．０３８９５×１０^−１３
Ｃ_８＝６．２７４２０×１０^−１９ Ｃ_１０＝５．３７０６６×１０^−２３
Ｃ_１２＝−８．２９３６３×１０^−２８ Ｃ_１４＝１．３８６６２×１０^−３１
２４面
κ＝０
Ｃ_４＝−８．９３３１３×１０^−９ Ｃ_６＝２．５１３４１×１０^−１３
Ｃ_８＝−４．６４０９２×１０^−１８ Ｃ_１０＝８．１６５２５×１０^−２３
Ｃ_１２＝−３．６５６３３×１０^−２８ Ｃ_１４＝−６．６１２０４×１０^−３４
３０面
κ＝０
Ｃ_４＝１．２８１３２×１０^−８ Ｃ_６＝−１．１２０２６×１０^−１２
Ｃ_８＝２．４１４８９×１０^−１７ Ｃ_１０＝−７．７５８５１×１０^−２３
Ｃ_１２＝−２．６５７３９×１０^−２６ Ｃ_１４＝２．２３８７９×１０^−３１
３３面
κ＝０
Ｃ_４＝−６．９６５５２×１０^−９ Ｃ_６＝−１．４０１７５×１０^−１４
Ｃ_８＝−３．５２１９３×１０^−１９ Ｃ_１０＝−３．２８３５８×１０^−２３
Ｃ_１２＝９．４０９０４×１０^−２８ Ｃ_１４＝−３．５０１０９×１０^−３２
４７面
κ＝０
Ｃ_４＝１．０２４５５×１０^−８ Ｃ_６＝１．０３８９４×１０^−１２
Ｃ_８＝１．７９４７１×１０^−１７ Ｃ_１０＝１．２７０８８×１０^−２１
Ｃ_１２＝−１．０５０８０×１０^−２６ Ｃ_１４＝１．０８８２９×１０^−２９
４９面
κ＝０
Ｃ_４＝−５．６２５３２×１０^−８ Ｃ_６＝−１．０８１８７×１０^−１１
Ｃ_８＝−９．６０４７６×１０^−１６ Ｃ_１０＝５．１４７９０×１０^−２０
Ｃ_１２＝９．２１４３１×１０^−２４ Ｃ_１４＝１．１１７４３×１０^−２７
（条件式対応値）
Ｍ＝１６１．９０ｍｍ
（１）｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．００２（Ｌ１７のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．３４２（Ｌ１７のウェハ側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０７０（Ｌ１８のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．３６８（Ｌ１８のウェハ側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．２２５（Ｌ１９のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０４１（Ｌ１９のウェハ側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．３８５（Ｌ２０のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０３３（Ｌ２０のウェハ側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．６１５（Ｌ２１のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．１５７（Ｌ２１のウェハ側）
（２）Ｓ／Ｙｍ＝３．８８（第８面）
Ｓ／Ｙｍ＝４．１５（第１０面）
Ｓ／Ｙｍ＝５．６５（第１３面）
Ｓ／Ｙｍ＝６．０４（第２４面）
Ｓ／Ｙｍ＝４．５２（第３０面）
Ｓ／Ｙｍ＝６．４３（第３３面）
Ｓ／Ｙｍ＝４．０４（第４７面）
Ｓ／Ｙｍ＝２．４０（第４９面）
（３）２×Ｍ／（Ａ^３×Ｙｍ）＝３７．８７０
（４）Ｌ／Ｙｍ＝６３．９８１
（５）Ｓ／Ｍ＝０．５０６（第８面）
Ｓ／Ｍ＝０．５４０（第１０面）
Ｓ／Ｍ＝０．７３６（第１３面）
Ｓ／Ｍ＝０．７８７（第２４面）
Ｓ／Ｍ＝０．５８９（第３０面）
Ｓ／Ｍ＝０．８３８（第３３面）
Ｓ／Ｍ＝０．５２６（第４７面）
Ｓ／Ｍ＝０．３１３（第４９面）
【００４４】
図３は、第１実施例における横収差を示す図である。収差図において、Ｙは像高（ｍｍ）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、Ａ＝０．７４という大きな像側開口数およびＹｍ＝２１．１ｍｍという大きな最大像高（ひいては大きなイメージフィールド）を確保しているにもかかわらず、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【００４５】
［第２実施例］
図４は、第２実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。図４を参照すると、第２実施例の投影光学系ＰＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、レチクル側から順に、両凸レンズＬ１と、レチクル側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２とにより構成されている。第１リレー系Ｒ１２は、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３により構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、レチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ４と、レチクル側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５とにより構成されている。
【００４６】
第２リレー系Ｒ２３は、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６により構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、レチクル側から順に、両凸レンズＬ７と、両凸レンズＬ８と、両凸レンズＬ９と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０とにより構成されている。第３リレー系Ｒ３４は、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１１により構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、レチクル側から順に、レチクル側に平面を向けた平凹レンズＬ１２と、両凹レンズＬ１３と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ１４と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５とにより構成されている。
【００４７】
第４リレー系Ｒ４５は、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１６により構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、レチクル側から順に、両凸レンズＬ１７と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１８と、開口絞りＡＳと、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１９と、両凸レンズＬ２０とにより構成されている。
【００４８】
第５リレー系Ｒ５６は、レチクル側から順に、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２とにより構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、レチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、両凹レンズＬ２４とにより構成されている。なお、レチクルＲと第１レンズ群Ｇ１との間の光路中には第１平行平面板Ｐ１が配置され、第６レンズ群Ｇ６とウェハＷとの間の光路中には第２平行平面板Ｐ２が配置されている。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。
【００４９】
【表２】
（主要諸元）
λ＝２４８．０ｎｍ
β＝−１／４
Ａ＝０．７６
Ｙｍ＝２１．１ｍｍ
Ｌ＝１４００ｍｍ
（光学部材諸元）

（ウェハ面）
（非球面データ）
８面
κ＝０
Ｃ_４＝−７．３３４４３×１０^−８ Ｃ_６＝−７．０８７７２×１０^−１３
Ｃ_８＝１．４９５５５×１０^−１７ Ｃ_１０＝４．６２２９０×１０^−２１
Ｃ_１２＝−２．５３３７６×１０^−２５ Ｃ_１４＝２．８３３４２×１０^−２９
１０面
κ＝０
Ｃ_４＝４．８３６０２×１０^−８ Ｃ_６＝１．１４２９０×１０^−１２
Ｃ_８＝−４．４２９９３×１０^−１７ Ｃ_１０＝−４．２２３３８×１０^−２１
Ｃ_１２＝１．３７９２９×１０^−２５ Ｃ_１４＝−４．９３６７４×１０^−３２
１３面
κ＝０
Ｃ_４＝９．２５９３３×１０^−９ Ｃ_６＝３．０２８１５×１０^−１３
Ｃ_８＝５．４７６９３×１０^−１８ Ｃ_１０＝９．４４８８０×１０^−２３
Ｃ_１２＝−１．６９８２１×１０^−２７ Ｃ_１４＝３．７５１５８×１０^−３１
２４面
κ＝０
Ｃ_４＝−１．６４８４８×１０^−９ Ｃ_６＝−１．７９８１１×１０^−１３
Ｃ_８＝−７．５７２２０×１０^−１９ Ｃ_１０＝２．３８１９９×１０^−２３
Ｃ_１２＝−１．３１９２３×１０^−２８ Ｃ_１４＝３．４２６８６×１０^−３２
３０面
κ＝０
Ｃ_４＝２．２７１９５×１０^−８ Ｃ_６＝−１．７８１４４×１０^−１２
Ｃ_８＝２．８３１６７×１０^−１７ Ｃ_１０＝２．２１４２２×１０^−２２
Ｃ_１２＝−３．８８６５２×１０^−２６ Ｃ_１４＝−５．５９８７８×１０^−３１
３３面
κ＝０
Ｃ_４＝−３．４８５７６×１０^−９ Ｃ_６＝−９．３４３４２×１０^−１４
Ｃ_８＝７．０２２０７×１０^−１９ Ｃ_１０＝−３．６２７７９×１０^−２３
Ｃ_１２＝８．４４４３９×１０^−２８ Ｃ_１４＝−２．７２５９７×１０^−３２
４７面
κ＝０
Ｃ_４＝２．４２５８８×１０^−８ Ｃ_６＝１．１５８１３×１０^−１２
Ｃ_８＝５．４０３６０×１０^−１８ Ｃ_１０＝４．１８９３４×１０^−２１
Ｃ_１２＝−２．１５４６３×１０^−２５ Ｃ_１４＝２．９１５９８×１０^−２９
４９面
κ＝０
Ｃ_４＝−５．４９９００×１０^−８ Ｃ_６＝−９．２７２９８×１０^−１２
Ｃ_８＝−９．５０７１１×１０^−１６ Ｃ_１０＝−９．４１１７７×１０^−２１
Ｃ_１２＝１．５９８８０×１０^−２４ Ｃ_１４＝２．３０７８６×１０^−２７
（条件式対応値）
Ｍ＝１６４．５１ｍｍ
（１）｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０３４（Ｌ１７のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．５９５（Ｌ１７のウェハ側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．２４４（Ｌ１８のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０８７（Ｌ１８のウェハ側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．１９４（Ｌ１９のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０５０（Ｌ１９のウェハ側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．５０９（Ｌ２０のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０３７（Ｌ２０のウェハ側）
（２）Ｓ／Ｙｍ＝４．１６（第８面）
Ｓ／Ｙｍ＝４．６０（第１０面）
Ｓ／Ｙｍ＝５．３９（第１３面）
Ｓ／Ｙｍ＝５．９２（第２４面）
Ｓ／Ｙｍ＝４．７８（第３０面）
Ｓ／Ｙｍ＝６．７９（第３３面）
Ｓ／Ｙｍ＝３．９６（第４７面）
Ｓ／Ｙｍ＝２．４７（第４９面）
（３）２×Ｍ／（Ａ^３×Ｙｍ）＝３５．５２２
（４）Ｌ／Ｙｍ＝６６．３５１
（５）Ｓ／Ｍ＝０．５３３（第８面）
Ｓ／Ｍ＝０．５９０（第１０面）
Ｓ／Ｍ＝０．６９２（第１３面）
Ｓ／Ｍ＝０．７６０（第２４面）
Ｓ／Ｍ＝０．６１４（第３０面）
Ｓ／Ｍ＝０．８７１（第３３面）
Ｓ／Ｍ＝０．５０８（第４７面）
Ｓ／Ｍ＝０．３１７（第４９面）
【００５０】
図５は、第２実施例における横収差を示す図である。収差図において、Ｙは像高（ｍｍ）を示している。収差図から明らかなように、第２実施例では、Ａ＝０．７６という大きな像側開口数およびＹｍ＝２１．１ｍｍという大きな最大像高（ひいては大きなイメージフィールド）を確保しているにもかかわらず、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【００５１】
［第３実施例］
図６は、第３実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。図６を参照すると、第３実施例の投影光学系ＰＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、レチクル側から順に、両凸レンズＬ１と、レチクル側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２とにより構成されている。第１リレー系Ｒ１２は、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３により構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、レチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ４と、レチクル側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５とにより構成されている。
【００５２】
第２リレー系Ｒ２３は、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６により構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、レチクル側から順に、両凸レンズＬ７と、両凸レンズＬ８と、両凸レンズＬ９と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０とにより構成されている。第３リレー系Ｒ３４は、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１１により構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、レチクル側から順に、両凹レンズＬ１２と、両凹レンズＬ１３と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ１４ととにより構成されている。
【００５３】
第４リレー系Ｒ４５は、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５により構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、レチクル側から順に、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１６と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１７と、両凸レンズＬ１８と、開口絞りＡＳと、両凸レンズＬ１９と、両凸レンズＬ２０と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１とにより構成されている。
【００５４】
第５リレー系Ｒ５６は、レチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３とにより構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、レチクル側から順に、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４と、レチクル側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５とにより構成されている。なお、レチクルＲと第１レンズ群Ｇ１との間の光路中には第１平行平面板Ｐ１が配置され、第６レンズ群Ｇ６とウェハＷとの間の光路中には第２平行平面板Ｐ２が配置されている。次の表（３）に、第３実施例にかかる投影光学系の諸元の値を掲げる。
【００５５】
【表３】
（主要諸元）
λ＝２４８．０ｎｍ
β＝−１／４
Ａ＝０．７８
Ｙｍ＝２０．４ｍｍ
Ｌ＝１３５０ｍｍ
（光学部材諸元）

（ウェハ面）
（非球面データ）
８面
κ＝０
Ｃ_４＝−９．０２６１７×１０^−８ Ｃ_６＝−５．４４１８３×１０^−１３
Ｃ_８＝１．４１８４３×１０^−１７ Ｃ_１０＝１．８５９０７×１０^−２１
Ｃ_１２＝−１．８８２０９×１０^−２５ Ｃ_１４＝３．２００８３×１０^−２９
１０面
κ＝０
Ｃ_４＝４．０９５７６×１０^−８ Ｃ_６＝３．８９０３９×１０^−１３
Ｃ_８＝−３．４８７５５×１０^−１７ Ｃ_１０＝−１．１８４４０×１０^−２１
Ｃ_１２＝１．４１４３９×１０^−２５ Ｃ_１４＝−４．６０６７４×１０^−３０
１３面
κ＝０
Ｃ_４＝２．８６０５１×１０^−９ Ｃ_６＝２．９３１４８×１０^−１４
Ｃ_８＝２．２２０９４×１０^−１８ Ｃ_１０＝１．６０８４０×１０^−２２
Ｃ_１２＝−１．３９３１８×１０^−２７ Ｃ_１４＝５．１９２００×１０^−３１
２４面
κ＝０
Ｃ_４＝−８．５３３３３×１０^−９ Ｃ_６＝−２．１００８６×１０^−１３
Ｃ_８＝−８．２５９４７×１０^−１９ Ｃ_１０＝−４．７６９４２×１０^−２３
Ｃ_１２＝４．６１８２８×１０^−２７ Ｃ_１４＝−１．３０６５２×１０^−３１
３０面
κ＝０
Ｃ_４＝２．３７５５３×１０^−８ Ｃ_６＝−１．２２４６３×１０^−１２
Ｃ_８＝１．９０９３８×１０^−１７ Ｃ_１０＝１．４０９２３×１０^−２２
Ｃ_１２＝−１．８３２７１×１０^−２６ Ｃ_１４＝７．６５７７３×１０^−３２
３１面
κ＝０
Ｃ_４＝−５．８５７７６×１０^−９ Ｃ_６＝−１．５１９２８×１０^−１３
Ｃ_８＝５．２０４５３×１０^−１８ Ｃ_１０＝−２．８５６１４×１０^−２２
Ｃ_１２＝８．５１４９８×１０^−２７ Ｃ_１４＝−２．１０４３７×１０^−３１
４７面
κ＝０
Ｃ_４＝２．５５９７７×１０^−８ Ｃ_６＝−４．８７８３１×１０^−１３
Ｃ_８＝３．１１６９９×１０^−１７ Ｃ_１０＝−１．１０５９７×１０^−２１
Ｃ_１２＝４．３９４２０×１０^−２６ Ｃ_１４＝−３．８２４２７×１０^−３１
４９面
κ＝０
Ｃ_４＝−９．２０９１８×１０^−８ Ｃ_６＝−７．２１８９４×１０^−１２
Ｃ_８＝−５．４５３８５×１０^−１６ Ｃ_１０＝−５．７０５３０×１０^−２０
Ｃ_１２＝８．１７８６２×１０^−２４ Ｃ_１４＝−２．７２０５２×１０^−２８
（条件式対応値）
Ｍ＝１６４．４３ｍｍ
（１）｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０９３（Ｌ１６のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．４０３（Ｌ１６のウェハ側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０２８（Ｌ１７のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．４００（Ｌ１７のウェハ側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．１８０（Ｌ１８のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．１６６（Ｌ１８のウェハ側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０９８（Ｌ１９のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０２１（Ｌ１９のウェハ側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．３５１（Ｌ２０のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０５４（Ｌ２０のウェハ側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．６０８（Ｌ２１のレチクル側）
｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＝０．０８２（Ｌ２１のウェハ側）
（２）Ｓ／Ｙｍ＝４．０３（第８面）
Ｓ／Ｙｍ＝４．５８（第１０面）
Ｓ／Ｙｍ＝５．５８（第１３面）
Ｓ／Ｙｍ＝５．６２（第２４面）
Ｓ／Ｙｍ＝４．９３（第３０面）
Ｓ／Ｙｍ＝５．９７（第３１面）
Ｓ／Ｙｍ＝５．１４（第４７面）
Ｓ／Ｙｍ＝２．９６（第４９面）
（３）２×Ｍ／（Ａ^３×Ｙｍ）＝３３．９７０
（４）Ｌ／Ｙｍ＝６６．１７６
（５）Ｓ／Ｍ＝０．５１７（第８面）
Ｓ／Ｍ＝０．５８８（第１０面）
Ｓ／Ｍ＝０．７１６（第１３面）
Ｓ／Ｍ＝０．７２２（第２４面）
Ｓ／Ｍ＝０．６３３（第３０面）
Ｓ／Ｍ＝０．７６７（第３１面）
Ｓ／Ｍ＝０．６５９（第４７面）
Ｓ／Ｍ＝０．３８０（第４９面）
【００５６】
図７は、第３実施例における横収差を示す図である。収差図において、Ｙは像高（ｍｍ）を示している。収差図から明らかなように、第３実施例では、Ａ＝０．７８という大きな像側開口数およびＹｍ＝２０．４ｍｍという大きな最大像高（ひいては大きなイメージフィールド）を確保しているにもかかわらず、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【００５７】
以上のように、各実施例では、波長が２４８．０ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光に対して、Ａ＝０．７４〜０．７８の大きな像側開口数を確保するとともに、Ｙｍ＝２１．１ｍｍまたは２０．４ｍｍの大きなイメージフィールドを確保することができる。その結果、第１実施例および第２実施例では、たとえば３３ｍｍ×２６ｍｍの矩形状の露光領域内に、ステップ・アンド・リピート方式にしたがって回路パターンを高解像で一括露光することができる。また、第３実施例では、たとえば３２ｍｍ×２５ｍｍの矩形状の露光領域内に、ステップ・アンド・リピート方式にしたがって回路パターンを高解像で一括露光することができる。
【００５８】
上述の実施形態の露光装置では、照明系によってレチクル（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８のフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
先ず、図８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。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。
【００６０】
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。なお、ステップ３０１〜ステップ３０５では、ウェハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウェハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００６１】
また、本実施形態の露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図９のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図９において、パターン形成工程４０１では、本実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルター形成工程４０２へ移行する。
【００６２】
次に、カラーフィルター形成工程４０２では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程４０２の後に、セル組み立て工程４０３が実行される。セル組み立て工程４０３では、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルター形成工程４０２にて得られたカラーフィルター等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程４０３では、例えば、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルター形成工程４０２にて得られたカラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【００６３】
その後、モジュール組み立て工程４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
【００６４】
なお、上述の実施形態では、ウェハＷの各露光領域に対してレチクルＲのパターンを一括的に露光するステップ・アンド・リピート方式の露光装置に本発明を適用している。しかしながら、これに限定されることなく、ウェハＷとレチクルＲとを投影光学系ＰＬに対して相対移動させつつウェハＷの各露光領域に対してレチクルＲのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に本発明を適用することもできる。
【００６５】
また、上述の実施形態では、２４８．０ｎｍの波長光を供給するＫｒＦエキシマレーザ光源を用いているが、これに限定されることなく、所定の波長を有する光（例えばＡｒＦエキシマレーザからの１９３ｎｍの波長光、水銀ランプからのｉ線（３６５ｎｍ）の波長光）を供給する他の適当な光源に対して本発明を適用することもできる。また、上述の実施形態では、露光装置に搭載される投影光学系に対して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本発明を適用することもできる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、十分に大きな像側開口数および十分に広い実効結像領域を確保しつつ、諸収差が良好に補正された小型で高解像の投影光学系を実現することができる。したがって、本発明の投影光学系を搭載した露光装置では、高スループットおよび高解像力で良好な投影露光を行うことができ、ひいては高スループットおよび高解像力で良好なマイクロデバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる投影光学系を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】第１実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。
【図３】第１実施例における横収差を示す図である。
【図４】第２実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。
【図５】第２実施例における横収差を示す図である。
【図６】第３実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。
【図７】第３実施例における横収差を示す図である。
【図８】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フローチャートである。
【図９】マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る際の手法のフローチャートである。
【符号の説明】
ＬＳ 光源
ＩＬ 照明光学系
Ｒ レチクル
ＲＳ レチクルステージ
ＰＬ 投影光学系
Ｗ ウェハ
ＷＳ ウェハステージ
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ６ 第６レンズ群
Ｒ１２ 第１リレー系
Ｒ２３ 第２リレー系
Ｒ３４ 第３リレー系
Ｒ４５ 第４リレー系
Ｒ５６ 第５リレー系
Ｌｉ レンズ成分
ＡＳ 開口絞り
Ｐ１，Ｐ２ 平行平面板

Claims (13)

1. 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面側から光の入射順に、
   正の屈折力を有する第１レンズ群と、
   少なくとも１つの非球面形状の光学面を含む第１リレー系と、
   少なくとも２つの負レンズを含み、負の屈折力を有する第２レンズ群と、
   少なくとも１つの非球面形状の光学面を含む第２リレー系と、
   少なくとも２つの正レンズを含み、正の屈折力を有する第３レンズ群と、
   少なくとも１つの非球面形状の光学面を含む第３リレー系と、
   少なくとも２つの負レンズを含み、負の屈折力を有する第４レンズ群と、
   少なくとも１つの非球面形状の光学面を含む第４リレー系と、
   少なくとも２つの正レンズを含み、正の屈折力を有する第５レンズ群と、
   少なくとも１つの非球面形状の光学面を含む第５リレー系と、
   正の屈折力または負の屈折力を有する第６レンズ群とを備えていることを特徴とする投影光学系。
2. 前記第４レンズ群は、少なくとも３つの負レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
3. 前記投影光学系は、前記第１面側および前記第２面側の双方にほぼテレセントリックであり、
   前記第５レンズ群の光路中には、可変開口部を有する開口絞りが配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の投影光学系。
4. 前記第２レンズ群は負レンズのみにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投影光学系。
5. 前記第３レンズ群は正レンズのみにより構成されてい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。
6. 前記第５レンズ群を構成するすべての光学面は、各光学面の曲率半径をＲとし、各光学面の有効半径をＤとし、各光学面の入射側屈折率をＮｉとし、各光学面の射出側屈折率をＮｒとするとき、
   ｜（Ｎｉ−Ｎｒ）×２×Ｄ／Ｒ｜＜０．６２
   の条件を満足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。
7. 前記投影光学系に含まれる非球面形状の光学面の有効半径をＳとし、最大像高をＹｍとするとき、前記投影光学系に含まれるすべての非球面形状の光学面が、
   Ｓ／Ｙｍ＜１０．８
   の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の投影光学系。
8. 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、
   像側の開口数をＡとし、最大像高をＹｍとし、前記投影光学系中の光学面のうち最大の有効半径を有する光学面の最大有効半径をＭとし、前記投影光学系の全長をＬとするとき、
   ３２＜２×Ｍ／（Ａ^３×Ｙｍ）＜３９
   ３８＜Ｌ／Ｙｍ＜８０
   の条件を満足することを特徴とする投影光学系。
9. 前記投影光学系は少なくとも１つの非球面形状の光学面を含み、
   前記投影光学系中のすべての非球面形状の光学面は、非球面形状の各光学面の有効半径をＳとし、前記投影光学系中の光学面のうち最大の有効半径を有する光学面の最大有効半径をＭとするとき、
   Ｓ／Ｍ＜０．９０
   の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の投影光学系。
10. 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、前記マスクに形成されたパターンの像を前記第２面に設定された感光性基板上に形成するための請求項１乃至９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。
11. 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的に静止させた状態で露光を行うことを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
12. 前記第１面に設定されたマスクを照明する照明工程と、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の投影光学系を介して、前記照明工程により照明された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に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
13. 前記露光工程では、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的に静止させた状態で露光を行うことを特徴とする請求項１２に記載のデバイス製造方法。

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