JP2005189248A - Projection optical system and exposure device provided with the projection optical system - Google Patents

Projection optical system and exposure device provided with the projection optical system Download PDF

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JP2005189248A JP2003426618A JP2003426618A JP2005189248A JP 2005189248 A JP2005189248 A JP 2005189248A JP 2003426618 A JP2003426618 A JP 2003426618A JP 2003426618 A JP2003426618 A JP 2003426618A JP 2005189248 A JP2005189248 A JP 2005189248A
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Tomowaki Takahashi
友刀 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection type projection optical system having excellent reflection property even to an X-ray and capable of excellently correcting aberration while restraining the upsizing of a reflection mirror. <P>SOLUTION: The projection optical system is provided with eight reflection mirrors and forms a reduced image on a 1st surface (4) on a 2nd surface (7). It is provided with a 1st reflection image forming optical system (G1) for forming an intermediate image on the 1st surface and a 2nd reflection image forming optical system (G2) for forming the image of the intermediate image on the 2nd surface. The 1st reflection image forming optical system has the 1st reflection mirror (M1), an aperture diaphragm (AS), the 2nd reflection mirror (M2), the 3rd reflection mirror (M3) and the 4th reflection mirror (M4) in the incident order of light from the 1st surface side. The 2nd reflection image forming optical system has the 5th reflection mirror (M5), the 6th reflection mirror (M6), the 7th reflection mirror (M7) and the 8th reflection mirror (M8) in the incident order of the light from the 1st surface side. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

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。
The present invention relates to a projection optical system and an exposure apparatus provided with the projection optical system, and is suitable for an X-ray projection exposure apparatus that transfers a circuit pattern on a mask onto a photosensitive substrate by a mirror projection method using X-rays, for example. The present invention relates to a reflection type projection optical system.

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、ウエハー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。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor element or the like, a circuit pattern formed on a mask (reticle) is projected and transferred onto a photosensitive substrate such as a wafer via a projection optical system. A resist is coated on the photosensitive substrate, and the resist is exposed by projection exposure through the projection optical system, and a resist pattern corresponding to the mask pattern is obtained.

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)で表わされる。
W=K・λ/NA (K:定数) (a)
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。
Here, the resolving power W of the exposure apparatus depends on the wavelength λ of the exposure light and the numerical aperture NA of the projection optical system, and is expressed by the following equation (a).
W = K · λ / NA (K: constant) (a)
Therefore, in order to improve the resolving power of the exposure apparatus, it is necessary to shorten the wavelength λ of the exposure light or increase the numerical aperture NA of the projection optical system. In general, it is difficult to increase the numerical aperture NA of the projection optical system to a predetermined value or more from the viewpoint of optical design.
In the future, it will be necessary to shorten the wavelength of exposure light. For example, when a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm is used as exposure light, a resolution of 0.25 μm is obtained, and when an ArF excimer laser having a wavelength of 193 nm is used, a resolution of 0.18 μm is obtained. When X-rays having a shorter wavelength are used as exposure light, for example, a resolution of 0.1 μm or less at a wavelength of 13 nm can be obtained.

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、たとえば米国特許第5,815,310号明細書、対応日本出願の特開平9−211322号公報、米国特許第6,183,095B1号明細書など、種々の反射光学系が提案されている。
By the way, when X-rays are used as the exposure light, there are no transmissive optical materials and refractive optical materials that can be used. Therefore, a reflective mask is used and a reflective projection optical system is used. Conventionally, as a projection optical system applicable to an exposure apparatus using X-rays as exposure light, for example, US Pat. No. 5,815,310, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-212322, US Pat. No. 6, Various reflective optical systems have been proposed, such as the specification of 183,095B1.

以上をまとめると、
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6,183,095B1号明細書等がある。
In summary,
US Pat. No. 5,815,310 JP-A-9-212322 U.S. Pat. No. 6,183,095B1 and the like.

しかしながら、特開平9−211322号公報に開示された従来の反射光学系では、
反射鏡が6枚構成で、NA=0.25と比較的明るい光学系を達成しているが、さらに
明るいNAを達成することはできていない。
However, in the conventional reflective optical system disclosed in JP-A-9-212322,
Although it has a configuration of six reflecting mirrors and achieves a relatively bright optical system with NA = 0.25, it is not possible to achieve a brighter NA.

また米国特許第6,183,095B1号明細書に表示の第1実施例では、これも反射鏡が6枚構成で、NA=0.25の比較的明るい光学系を達成しているが、これもまたさらに明るいNAを達成することはできていない。   Further, in the first embodiment shown in US Pat. No. 6,183,095B1, a relatively bright optical system with NA = 0.25 is achieved with six reflecting mirrors. Has also failed to achieve a brighter NA.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、開口数(NA)を少なくとも
0.26以上を確保することを目的としている。また、本発明の投影露光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出来る露光装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to ensure a numerical aperture (NA) of at least 0.26 or more. It is another object of the present invention to provide an exposure apparatus that can secure a large resolving power using, for example, X-rays as exposure light by applying the projection exposure optical system of the present invention to the exposure apparatus.

前記課題を解決するために、本発明の第1発明では、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反射結像光学系を備え、前記第1反射結像光学系は、前記第1面側から光の入射順に、凹面の第1反射鏡M1と開口絞りと凹面の第2反射鏡M2と凸面の第3反射鏡M3と凹面の第4反射鏡M4とを有し、前記第2反射結像光学系は、前記第1面側から光の入射順に、第5反射鏡M5と凹面の第6反射鏡M6と、凸面の第7反射鏡M7と凹面の第8反射鏡M8とを有することを特徴とする投影光学系を提供する。   In order to solve the above problems, in the first invention of the present invention, in the projection optical system for forming the reduced image of the first surface on the second surface, the first reflection for forming the intermediate image of the first surface. An imaging optical system; and a second reflective imaging optical system for forming an image of the intermediate image on the second surface, wherein the first reflective imaging optical system transmits light from the first surface side. The second reflective imaging optical system includes a concave first reflecting mirror M1, an aperture stop, a concave second reflecting mirror M2, a convex third reflecting mirror M3, and a concave fourth reflecting mirror M4 in the order of incidence. Has a fifth reflecting mirror M5, a concave sixth reflecting mirror M6, a convex seventh reflecting mirror M7, and a concave eighth reflecting mirror M8 in the order of incidence of light from the first surface side. A projection optical system is provided.

本発明の第1の実施形態において、第5の反射鏡M5は、凹面で構成されている。
また、本発明の他の実施形態において、第5の反射鏡M5は、平面で構成されている。
これ以外にも、第5の反射鏡M5は、凸面で構成されていてもよい。
In the first embodiment of the present invention, the fifth reflecting mirror M5 has a concave surface.
In another embodiment of the present invention, the fifth reflecting mirror M5 is a flat surface.
In addition to this, the fifth reflecting mirror M5 may be formed of a convex surface.

また、第1発明の好ましい態様によれば、前記開口絞りは前記第1反射鏡M1と前記第2反射鏡M2の間の空間に配置されていることが好ましい。さらに第1反射鏡M1と開口絞りの間の間隔をd1とし、第1反射鏡M1と第2反射鏡M2の間の面間隔をd2とするとき、前記開口絞りの位置が、0.5<|d1|/|d2|<2.5の条件を満足することが好ましい。   According to a preferred aspect of the first invention, it is preferable that the aperture stop is disposed in a space between the first reflecting mirror M1 and the second reflecting mirror M2. Furthermore, when the distance between the first reflecting mirror M1 and the aperture stop is d1, and the surface distance between the first reflecting mirror M1 and the second reflecting mirror M2 is d2, the position of the aperture stop is 0.5 < It is preferable that the condition | d1 | / | d2 | <2.5 is satisfied.

また、第1発明の好ましい態様によれば、反射鏡の有効径をφ、反射鏡の中心曲率半径をRとするとき、φ/|R| < 1の条件を、各反射鏡M1〜M8の全てが満足することが好ましい。また、像側開口数NAは、できるだけ解像力を向上させるために、少なくとも0.26以上あることが好ましい。さらに0.30とされていることが好ましい。   Further, according to a preferred aspect of the first invention, when the effective diameter of the reflecting mirror is φ and the center radius of curvature of the reflecting mirror is R, the condition of φ / | R | <1 is satisfied for each of the reflecting mirrors M1 to M8. It is preferred that all be satisfied. The image-side numerical aperture NA is preferably at least 0.26 in order to improve the resolution as much as possible. Furthermore, it is preferable to be 0.30.

本発明の第2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。   In the second invention of the present invention, an illumination system for illuminating the mask set on the first surface, and a first for exposing the mask pattern onto the photosensitive substrate set on the second surface. An exposure apparatus comprising the projection optical system according to one aspect of the invention is provided.

第2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に投影露光する。   According to a preferred aspect of the second invention, the illumination system has a light source for supplying X-rays as exposure light, and moves the mask and the photosensitive substrate relative to the projection optical system, The mask pattern is projected and exposed on the photosensitive substrate.

本発明の投影光学系では、第1反射鏡と第2反射鏡との間の空間に開口絞りASを配置しているので、光線の入射角が大きくなりがちな第3反射鏡への光線の入射角を小さく抑えることができる。その結果、反射多層膜において、反射ムラが発生しにくく且つ十分に高い反射率を得ることができるため、X線に対しても良好な反射特性を確保することができる。また、第3反射鏡への光線の入射角を小さく抑えることにより、有効径が大きくなりがちな第4反射鏡の有効径を小さく抑えることができる。すなわち、本発明では、X線に対しても良好な反射特性を有し、反射鏡の大型化を抑えつつ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。   In the projection optical system of the present invention, the aperture stop AS is disposed in the space between the first reflecting mirror and the second reflecting mirror, so that the incident angle of the light beam tends to increase and the light beam to the third reflecting mirror tends to be large. The incident angle can be kept small. As a result, in the reflective multilayer film, reflection unevenness hardly occurs and a sufficiently high reflectance can be obtained, so that good reflection characteristics can be secured even for X-rays. Further, by suppressing the incident angle of the light beam to the third reflecting mirror, it is possible to reduce the effective diameter of the fourth reflecting mirror, which tends to increase the effective diameter. That is, according to the present invention, it is possible to realize a reflection type projection optical system that has good reflection characteristics with respect to X-rays and that can satisfactorily correct aberrations while suppressing an increase in size of the reflector.

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。
Further, by applying the projection optical system of the present invention to an exposure apparatus, X-rays can be used as exposure light. In this case, the mask and the photosensitive substrate are moved relative to the projection optical system, and the mask pattern is projected and exposed onto the photosensitive substrate.
As a result, a highly accurate microdevice can be manufactured under good exposure conditions using a scanning exposure apparatus having a large resolving power.

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G1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G1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G2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。   In the projection optical system of the present invention, light from the first surface (object surface) forms an intermediate image of the first surface via the first reflective imaging optical system G1. Then, the light from the intermediate image of the first surface formed via the first reflective imaging optical system G1 passes through the second reflective imaging optical system G2 to generate an intermediate image (a reduced image of the first surface). ) On the second surface (image surface).

ここで、第1反射結像光学系G1は、第1面からの光を反射するための第1反射鏡M1と、開口絞りASと、第1反射鏡M1で反射された光を反射するための第2反射鏡M2と、第2反射鏡M2で反射された光を反射するための第3反射鏡M3と、第3反射鏡M3で反射された光を反射するための第4反射鏡M4とにより構成されている。また、第2反射結像光学系G2は、中間像からの光を反射するための第5反射鏡M5と、第5反射鏡M5で反射された光を反射するための第6反射鏡M6と、第6反射鏡M6で反射された光を反射するための第7反射鏡M7と、第7反射鏡M7で反射された光を反射するための第8反射鏡M8とにより構成されている。   Here, the first reflective imaging optical system G1 reflects the light reflected by the first reflecting mirror M1, the aperture stop AS, and the first reflecting mirror M1 for reflecting the light from the first surface. The second reflecting mirror M2, the third reflecting mirror M3 for reflecting the light reflected by the second reflecting mirror M2, and the fourth reflecting mirror M4 for reflecting the light reflected by the third reflecting mirror M3. It is comprised by. The second reflective imaging optical system G2 includes a fifth reflecting mirror M5 for reflecting light from the intermediate image, and a sixth reflecting mirror M6 for reflecting light reflected by the fifth reflecting mirror M5. The seventh reflecting mirror M7 for reflecting the light reflected by the sixth reflecting mirror M6 and the eighth reflecting mirror M8 for reflecting the light reflected by the seventh reflecting mirror M7.

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出来る。
また、第1反射鏡M1と第2反射鏡M2との間の空間に開口絞りASを配置しているので、光線の入射角が大きくなりがちな第3反射鏡M3への光線の入射角を小さく抑えることが出来る。
In the present invention, by adopting a configuration in which a reduced image of the first surface is formed twice on the second surface, distortion (distortion) can be corrected satisfactorily.
In addition, since the aperture stop AS is arranged in the space between the first reflecting mirror M1 and the second reflecting mirror M2, the incident angle of the light beam to the third reflecting mirror M3 where the incident angle of the light beam tends to be large is set. It can be kept small.

通常、8枚鏡の反射光学系では、光束の干渉を避けるために、開口絞りは反射鏡の直前に配置されるのが一般的である。その場合、開口絞りの配置される位置が反射鏡の直前に限定されるので、上コマ及び下コマの収差のバランスが取り難くなる。   Normally, in an eight-mirror reflective optical system, the aperture stop is generally arranged immediately before the reflecting mirror in order to avoid interference of light beams. In that case, since the position where the aperture stop is arranged is limited to the position immediately before the reflecting mirror, it is difficult to balance the aberrations of the upper and lower frames.

これに対して、本発明では、第1反射鏡M1と第2反射鏡M2との間の空間上に開口絞りASを配置したので、開口絞りの位置を両者の間のどの位置にも自由に設定でき、都合の良い場所にこの開口絞りを配置することによって、上コマ及び下コマの収差のバランスをとり易くすることが出来る。また、本発明では、開口絞りの位置が以下の条件式(1)を満足することが望ましい。ここで、d1は第1反射鏡M1と開口絞りの間の間隔、d2は第1反射鏡M1と第2反射鏡M2の面間隔である。   On the other hand, in the present invention, since the aperture stop AS is disposed in the space between the first reflecting mirror M1 and the second reflecting mirror M2, the position of the aperture stop can be freely set at any position between the two. By setting the aperture stop at a convenient place, it is possible to easily balance the aberrations of the upper and lower frames. In the present invention, it is desirable that the position of the aperture stop satisfies the following conditional expression (1). Here, d1 is a distance between the first reflecting mirror M1 and the aperture stop, and d2 is a surface distance between the first reflecting mirror M1 and the second reflecting mirror M2.

0.5<|d1|/|d2|<2.5 (1)
開口絞りに対してほぼ対称形に、第1反射鏡M1と第2反射鏡M2を向かい合わせに配置したので、上コマ及び下コマの収差のバランスをとり易くすることが出来る。
0.5 <| d1 | / | d2 | <2.5 (1)
Since the first reflecting mirror M1 and the second reflecting mirror M2 are disposed so as to be substantially symmetrical with respect to the aperture stop, it is possible to easily balance the aberrations of the upper and lower frames.

また、これらの開口絞り両側の反射鏡を凸面とせずに凹面としたことにより、第1反射鏡と第2反射鏡の両反射鏡上での光束反射角や、さらにその外側の反射鏡、例えば第3反射鏡上での光束反射角等を小さく抑えることが出来る。   Further, by making the reflecting mirrors on both sides of the aperture stop concave instead of convex, the light beam reflection angle on both the reflecting mirrors of the first reflecting mirror and the second reflecting mirror, and the reflecting mirrors on the outer side thereof, for example, The light beam reflection angle on the third reflecting mirror can be kept small.

以上の配置に反して、開口絞りASを第2反射鏡M2と第3反射鏡M3との間、
あるいは第3反射鏡M3と第4反射鏡M4との間に配置すると、第1反射鏡M1上の光束の位置が光軸から離れるため、第1反射鏡M1の有効径が大きくなり過ぎることになる。
Contrary to the above arrangement, the aperture stop AS is disposed between the second reflecting mirror M2 and the third reflecting mirror M3.
Or if it arrange | positions between the 3rd reflective mirror M3 and the 4th reflective mirror M4, since the position of the light beam on the 1st reflective mirror M1 leaves | separates from an optical axis, the effective diameter of the 1st reflective mirror M1 will become large too much. Become.

またこの場合レチクルへの入射角及びレチクルからの反射角が、照明系ミラーの待避や、結像性能を保持しなければならない関係で、ほぼ一定の値に決まっているため、レチクルから射出瞳(開口絞り)までの光路長が長くなり、レチクルの物体高が高くなるので、その結果、結像倍率を1/5〜1/6にせざるを得なくなる。   In this case, the angle of incidence on the reticle and the angle of reflection from the reticle are determined to be substantially constant because the illumination system mirror must be saved and the imaging performance must be maintained. The optical path length to the (aperture stop) becomes long and the object height of the reticle becomes high. As a result, the imaging magnification must be reduced to 1/5 to 1/6.

これに対して、本発明では、第1反射鏡M1と第2反射鏡M2との間の空間に開口絞りASを配置したので、小型で結像倍率を1/4に保ちながら、良好な光学性能を実現することができる。   On the other hand, in the present invention, since the aperture stop AS is disposed in the space between the first reflecting mirror M1 and the second reflecting mirror M2, it is small and good optical performance can be maintained while maintaining the imaging magnification at 1/4. Performance can be realized.

以上のような配置を採用することにより、反射鏡の最大径を抑えられると共に、各反射鏡や開口絞りの配置などを光束のケラレもなく適切に配置することが出来る。
また、第3反射鏡M3への光線の入射角を小さく抑えることにより、有効径が大きくなりがちな第4反射鏡M4の有効径を小さく抑えることができる。
By adopting the above arrangement, the maximum diameter of the reflecting mirror can be suppressed, and the arrangement of each reflecting mirror and aperture stop can be appropriately arranged without vignetting.
Further, by suppressing the incident angle of the light beam to the third reflecting mirror M3, the effective diameter of the fourth reflecting mirror M4, whose effective diameter tends to be large, can be suppressed small.

以上のように、本発明では、X線に対しても良好な反射特性を有し、反射鏡の大型化を抑えつつ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。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize a reflection type projection optical system that has good reflection characteristics with respect to X-rays and can perform aberration correction satisfactorily while suppressing an increase in the size of the reflecting mirror. Can do.

本発明では、各反射鏡M1〜M8への光線の最大入射角Aが、各反射鏡M1〜M8において、次の条件式(2)を満足することが望ましい。
A<25° (2)
条件式(2)の上限値を上回ると、反射多層膜への光線の最大入射角Aが大きくなり過ぎて、反射ムラが発生し易くなり且つ十分に高い反射率を得ることができなくなるので好ましくない。
In the present invention, it is desirable that the maximum incident angle A of the light beam to each of the reflecting mirrors M1 to M8 satisfies the following conditional expression (2) in each of the reflecting mirrors M1 to M8.
A <25 ° (2)
Exceeding the upper limit value of conditional expression (2) is preferable because the maximum incident angle A of the light beam to the reflective multilayer film becomes too large and uneven reflection tends to occur and a sufficiently high reflectance cannot be obtained. Absent.

また、本発明では、各反射鏡M1〜M8において、次の条件式(3)を満足することが望ましい。条件式(3)において、φMは各反射鏡M1〜M6の有効径(直径)であり、Rは各反射鏡M1〜M8の反射面の曲率半径である。   In the present invention, it is preferable that the following conditional expression (3) is satisfied in each of the reflecting mirrors M1 to M8. In conditional expression (3), φM is the effective diameter (diameter) of each of the reflecting mirrors M1 to M6, and R is the radius of curvature of the reflecting surface of each of the reflecting mirrors M1 to M8.

φM/|R|<1.0 (3)
条件式(3)の上限値を上回ると、各反射鏡M1〜M8(特に第4反射鏡M4)の形状測定をするときの開き角(反射鏡測定時のNA)が大きくなりすぎて、高精度な形状測定が困難になるので、好ましくない。
φM / | R | <1.0 (3)
If the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the opening angle (NA at the time of reflecting mirror measurement) when measuring the shape of each of the reflecting mirrors M1 to M8 (particularly the fourth reflecting mirror M4) becomes too large. Since accurate shape measurement becomes difficult, it is not preferable.

また、本発明では、第1面から第1反射鏡M1への光束の主光線の光軸に対する傾きαが、次の条件式(4)を満足することが望ましい。
5°<|α|<10° (4)
条件式(4)の上限値を上回ると、第1面に反射マスクを設置した場合に、反射による影の影響を受け易くなるので、好ましくない。一方、条件式(4)の下限値を下回ると、第1面に反射マスクを設置した場合に、入射光と反射光とが干渉するので、好ましくない。
In the present invention, it is desirable that the inclination α of the principal ray of the light beam from the first surface to the first reflecting mirror M1 with respect to the optical axis satisfies the following conditional expression (4).
5 ° <| α | <10 ° (4)
Exceeding the upper limit value of conditional expression (4) is not preferable because a reflection mask is easily affected by reflection when a reflection mask is provided on the first surface. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (4) is not reached, it is not preferable because incident light and reflected light interfere with each other when a reflective mask is installed on the first surface.

また、本発明では、各反射鏡M1〜M8の有効径φMは、各反射鏡M1〜M8において、次の条件式(5)を満足することが望ましい。
φM≦700mm (5)
条件式(5)の上限値を上回ると、当該反射鏡の有効径が大きくなり過ぎて、光学系が大型化するので好ましくない。
In the present invention, it is desirable that the effective diameter φM of each of the reflecting mirrors M1 to M8 satisfies the following conditional expression (5) in each of the reflecting mirrors M1 to M8.
φM ≦ 700mm (5)
Exceeding the upper limit of conditional expression (5) is not preferable because the effective diameter of the reflecting mirror becomes too large and the optical system becomes large.

また、本発明では、収差を良好に補正して光学性能を向上させるために、各反射鏡の反射面は光軸に関して回転対称な非球面状に形成され、各反射面を規定する非球面の最大次数は10次以上であることが望ましい。また、この構成により、たとえば露光装置に適用される場合、投影光学系の焦点深度内でウエハーに凹凸があっても良好な結像が可能である。   Further, in the present invention, in order to improve the optical performance by satisfactorily correcting the aberration, the reflecting surface of each reflecting mirror is formed in an aspherical shape that is rotationally symmetric with respect to the optical axis, and an aspherical surface that defines each reflecting surface is formed. The maximum order is desirably 10th order or more. Also, with this configuration, when applied to, for example, an exposure apparatus, good imaging is possible even if the wafer has irregularities within the depth of focus of the projection optical system.

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。   Further, by applying the projection optical system of the present invention to an exposure apparatus, X-rays can be used as exposure light. In this case, the mask and the photosensitive substrate are moved relative to the projection optical system, and the mask pattern is projected and exposed onto the photosensitive substrate. As a result, a highly accurate microdevice can be manufactured under good exposure conditions using a scanning exposure apparatus having a large resolving power.

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。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a drawing schematically showing a configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship between the arc-shaped exposure area (that is, the effective exposure area) formed on the wafer and the optical axis. In FIG. 1, the Z axis along the optical axis direction of the projection optical system, that is, the normal direction of the wafer as the photosensitive substrate, the Y axis in the direction parallel to the paper surface of FIG. The X axis is set in the direction perpendicular to the paper surface of FIG.

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(13.5nm)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。   The exposure apparatus shown in FIG. 1 includes, for example, a laser plasma X-ray source 1 as a light source for supplying exposure light. The light emitted from the X-ray source 1 enters the illumination optical system 3 via the wavelength selection filter 2. Here, the wavelength selection filter 2 has a characteristic of selectively transmitting only X-rays having a predetermined wavelength (13.5 nm) from light supplied from the X-ray source 1 and blocking transmission of other wavelength light.

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。
The X-rays transmitted through the wavelength selection filter 2 illuminate the reflective mask 4 on which the pattern to be transferred is formed via the illumination optical system 3 composed of a plurality of reflecting mirrors.
The mask 4 is held by a mask stage 5 that can move along the Y direction so that its pattern surface extends along the XY plane. The movement of the mask stage 5 is configured to be measured by a laser interferometer (not shown). In this way, an arcuate illumination area symmetric with respect to the Y axis is formed on the mask 4.

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。   The light from the illuminated pattern of the mask 4 forms an image of the mask pattern on the wafer 7 that is a photosensitive substrate via the reflective projection optical system 6. That is, on the wafer 7, as shown in FIG. 2, an arcuate exposure region symmetric with respect to the Y axis is formed. Referring to FIG. 2, in a circular area (image circle) IF having a radius φ centered on the optical axis AX, the length in the X direction is LX and the length in the Y direction so as to contact the image circle IF. An arc-shaped effective exposure region ER with LY is set.

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。   The wafer 7 is held by a wafer stage 8 that can move two-dimensionally along the X and Y directions such that the exposure surface extends along the XY plane. The movement of the wafer stage 8 is configured to be measured by a laser interferometer (not shown) as in the mask stage 5. Thus, scanning exposure (scanning exposure) is performed while the mask stage 5 and the wafer stage 8 are moved along the Y direction, that is, while the mask 4 and the wafer 7 are moved relative to the projection optical system 6 along the Y direction. As a result, the pattern of the mask 4 is transferred to one exposure area of the wafer 7.

このとき、投影光学系6の投影倍率(転写倍率)が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1/4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〜第3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。   At this time, when the projection magnification (transfer magnification) of the projection optical system 6 is 1/4, the scanning speed is set by setting the moving speed of the wafer stage 8 to 1/4 of the moving speed of the mask stage 5. Further, by repeating the scanning exposure while moving the wafer stage 8 two-dimensionally along the X direction and the Y direction, the pattern of the mask 4 is sequentially transferred to each exposure region of the wafer 7. Hereinafter, a specific configuration of the projection optical system 6 will be described with reference to the first to third examples.

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M1〜M4から構成され、第2反射結像光学系G2は4つの反射鏡M5〜M8から構成されている。   In each embodiment, the projection optical system 6 includes a first reflective imaging optical system G1 for forming an intermediate image of the mask 4 pattern, and an intermediate image of the mask pattern (secondary image of the mask 4 pattern). Are formed on the wafer 7 and a second reflective imaging optical system G2. Here, the first reflective imaging optical system G1 includes four reflecting mirrors M1 to M4, and the second reflective imaging optical system G2 includes four reflecting mirrors M5 to M8.

なお、各実施例において、すべての反射鏡の反射面が光軸に関して回転対称な非球面状に形成されている。また、各実施例において、第1反射鏡M1から第2反射鏡M2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。   In each embodiment, the reflecting surfaces of all the reflecting mirrors are formed in an aspherical shape that is rotationally symmetric with respect to the optical axis. In each embodiment, an aperture stop AS is disposed in the optical path from the first reflecting mirror M1 to the second reflecting mirror M2. Further, in each embodiment, the projection optical system 6 is an optical system telecentric on the wafer side (image image).

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。   In each embodiment, the height of the aspheric surface in the direction perpendicular to the optical axis is y, and the distance (sag amount) along the optical axis from the tangential plane at the apex of the aspheric surface to the position on the aspheric surface at height y. ) Is z, the apex radius of curvature is r, the conic coefficient is κ, and the nth-order aspherical coefficient is Cn, it is expressed by the following formula (b).

(数1)
z=(y2/r)/{1+{1−(1+κ)・y2/r21/2
+C4・y4+C6・y6+C8・y8+C10・y10+・・・ (b)
(Equation 1)
z = (y 2 / r) / {1+ {1- (1 + κ) · y 2 / r 2 } 1/2 }
+ C4 · y 4 + C6 · y 6 + C8 · y 8 + C10 · y 10 + ... (b)

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(図3では不図示)からの光は、第1凹面反射鏡M1の反射面、第2凹面反射鏡M2の反射面、第3凸面反射鏡M3の反射面、および第4凹面反射鏡M4の反射面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の中間像からの光は、第5凹面反射鏡M5の反射面、第6凹面反射鏡M6の反射面、第7凸面反射鏡M7の反射面、および第8凹面反射鏡M8の反射面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。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the projection optical system according to the first example of the present embodiment.
Referring to FIG. 3, in the projection optical system of the first embodiment, light from the mask 4 (not shown in FIG. 3) is reflected from the reflecting surface of the first concave reflecting mirror M1, the reflecting surface of the second concave reflecting mirror M2, After being sequentially reflected by the reflecting surface of the third convex reflecting mirror M3 and the reflecting surface of the fourth concave reflecting mirror M4, an intermediate image of the mask pattern is formed. Then, the light from the intermediate image of the mask pattern formed through the first reflective imaging optical system G1 is reflected on the reflecting surface of the fifth concave reflecting mirror M5, the reflecting surface of the sixth concave reflecting mirror M6, and the seventh convex reflecting surface. After being sequentially reflected by the reflecting surface of the mirror M 7 and the reflecting surface of the eighth concave reflecting mirror M 8, a reduced image (secondary image) of the mask pattern is formed on the wafer 7.

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(最大像高)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。   The following table (1) lists the values of the specifications of the projection optical system according to the first example. In Table (1), λ is the wavelength of the exposure light, β is the projection magnification, NA is the image side (wafer side) numerical aperture, H0 is the maximum object height on the mask 4, and φ is on the wafer 7. The radius (maximum image height) of the image circle IF, LX represents the dimension along the X direction of the effective exposure area ER, and LY represents the dimension along the Y direction of the effective exposure area ER.

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)および表(3)においても同様である。   Further, the surface number is the order of the reflective surfaces from the mask side along the direction in which the light beam travels from the mask surface that is the object surface to the wafer surface that is the image surface, and r is the apex radius of curvature (mm) of each reflective surface. , D indicates the on-axis interval of each reflecting surface, that is, the surface interval (mm). Note that the surface distance d changes its sign each time it is reflected. The curvature radius of the convex surface toward the mask side is positive and the curvature radius of the concave surface is negative regardless of the incident direction of the light beam. The above notation is the same in the following Tables (2) and (3).

(表1)
(主要諸元)
λ=13.5nm
β=1/4
NA=0.3
H0=152mm
φ=38mm
LX=26mm
LY=2mm

(光学部材諸元)
面番号 r d
(マスク面) 729.59
1 −1224.25 −326.96 (第1反射鏡M1)
2 ∞ −282.62 (開口絞りAS)
3 1654.39 545.02 (第2反射鏡M2)
4 451.03 −152.90 (第3反射鏡M3)
5 554.07 588.60 (第4反射鏡M4)
6 −8116.54 −156.35 (第5反射鏡M5)
7 1942.10 287.24 (第6反射鏡M6)
8 262.50 −382.02 (第7反射鏡M7)
9 461.49 422.016 (第8反射鏡M8)
(ウェハ面)

(非球面データ)
1面
κ=0.000000
C4=0.236104×10-8 C6=−0.275756×10-13
C8=0.356639×10-18 C10=−0.454425×10-23
C12=0.267145×10-28 C14=0.861082×10-33
C16=−0.173621×10-37

2面
κ=0.000000
C4=−0.187134×10-9 C6=0.392812×10-15
C8=−0.945690×10-20 C10=0.272354×10-23
C12=−0.240987×10-27 C14=0.118382×10-31
C16=−0.240509×10-36

3面
κ=0.000000
C4=0.822766×10-9 C6=−0.317441×10-12
C8=0.221262×10-16 C10=−0.994391×10-21
C12=0.276031×10-25 C14=−0.433102×10-30
C16=0.294394×10-35

4面
κ=0.000000
C4=0.521104×10-9 C6=−0.196824×10-13
C8=0.299585×10-18 C10=−0.239888×10-23
C12=0.376818×10-29 C14=0.712863×10-34
C16=−0.358580×10-39

5面
κ=0.000000
C4=0.959292×10-09 C6=0.127892×10-13
C8=−0.640113×10-18 C10=0.223914×10-22
C12=−0.472773×10-27 C14=0.561143×10-32
C16=−0.293894×10-37

6面
κ=0.000000
C4=0.248598×10-8 C6=−0.185306×10-13
C8=0.808375×10-18 C10=−0.379796×10-22
C12=0.121143×10-26 C14=−0.224691×10-31
C16=0.182426×10-36

7面
κ=0.000000
C4=−0.433169×10-08 C6=0.102954×10-11
C8=0.186820×10-17 C10=−0.379111×10-21
C12=0.588752×10-24 C14=−0.114627×10-27
C16=0.895077×10-32

8面
κ=0.000000
C4=0.805181×10-10 C6=0.450028×10-15
C8=0.216486×10-20 C10=0.117978×10-25
C12=0.633685×10-31 C14=−0.183719×10-35
C16=0.395361×10-40

(条件式対応値)
φM4= 520.11 mm
R4= 554.07mm
(1)A=23.18 °
(2)φM/|R|=0.938(第4反射鏡M4において最大)
(3)|α|=6.02°( 105.07 mrad)
(4)φM=520.11mm(第4反射鏡M4において最大)
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97%、および像高95%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。
(Table 1)
(Main specifications)
λ = 13.5nm
β = 1/4
NA = 0.3
H0 = 152mm
φ = 38mm
LX = 26mm
LY = 2mm

(Optical member specifications)
Surface number rd
(Mask surface) 729.59
1-1224.25-326.96 (first reflecting mirror M1)
2 ∞ -282.62 (Aperture stop AS)
3 1654.39 545.02 (second reflecting mirror M2)
4 451.03-152.90 (Third reflector M3)
5 554.007 588.60 (fourth reflecting mirror M4)
6-8116.54-156.35 (5th reflecting mirror M5)
7 1942.10 287.24 (6th reflector M6)
8 262.50 -382.02 (seventh reflector M7)
9 461.49 422.016 (8th reflector M8)
(Wafer surface)

(Aspheric data)
1 surface κ = 0.000000
C4 = 0.236104 × 10 −8 C6 = −0.275756 × 10 −13
C8 = 0.35665639 × 10 −18 C10 = −0.454425 × 10 −23
C12 = 0.267145 × 10 −28 C14 = 0.8101082 × 10 −33
C16 = −0.173621 × 10 −37

2 sides κ = 0.000000
C4 = −0.187134 × 10 −9 C6 = 0.392812 × 10 −15
C8 = −0.945690 × 10 −20 C10 = 0.722354 × 10 −23
C12 = −0.240987 × 10 −27 C14 = 0.118382 × 10 −31
C16 = −0.240509 × 10 −36

3 sides κ = 0.000000
C4 = 0.822766 × 10 −9 C6 = −0.317441 × 10 −12
C8 = 0.221262 × 10 −16 C10 = −0.994391 × 10 −21
C12 = 0.276031 × 10 −25 C14 = −0.433102 × 10 −30
C16 = 0.294394 × 10 −35

4 sides κ = 0.000000
C4 = 0.521104 × 10 −9 C6 = −0.196824 × 10 −13
C8 = 0.299585 × 10 −18 C10 = −0.239888 × 10 −23
C12 = 0.376818 x 10 -29 C14 = 0.712863 x 10 -34
C16 = −0.358580 × 10 −39

5 sides κ = 0.000000
C4 = 0.959292 × 10 −09 C6 = 0.127892 × 10 −13
C8 = −0.640113 × 10 −18 C10 = 0.23914 × 10 −22
C12 = −0.472773 × 10 −27 C14 = 0.561143 × 10 −32
C16 = −0.293894 × 10 −37

6 faces κ = 0.000000
C4 = 0.248598 × 10 −8 C6 = −0.185306 × 10 −13
C8 = 0.008375 × 10 −18 C10 = −0.3799796 × 10 −22
C12 = 0.121143 × 10 −26 C14 = −0.224691 × 10 −31
C16 = 0.182426 × 10 −36

7 sides κ = 0.000000
C4 = −0.433169 × 10 −08 C6 = 0.102954 × 10 −11
C8 = 0.186820 × 10 −17 C10 = −0.379111 × 10 −21
C12 = 0.5888752 × 10 −24 C14 = −0.114627 × 10 −27
C16 = 0.895077 × 10 −32

8 sides κ = 0.000000
C4 = 0.805181 × 10 −10 C6 = 0.4050028 × 10 −15
C8 = 0.216486 × 10 −20 C10 = 0.117978 × 10 −25
C12 = 0.633385 × 10 −31 C14 = −0.183719 × 10 −35
C16 = 0.395361 × 10 -40

(Values for conditional expressions)
φM4 = 520.11 mm
R4 = 554.07mm
(1) A = 23.18 °
(2) φM / | R | = 0.938 (maximum in the fourth reflecting mirror M4)
(3) | α | = 6.02 ° (105.07 mrad)
(4) φM = 520.11 mm (maximum in the fourth reflecting mirror M4)
FIG. 4 is a diagram showing coma aberration in the projection optical system of the first example. In FIG.
The meridional coma aberration and sagittal coma aberration are shown at an image height of 100%, an image height of 97%, and an image height of 95%. As is apparent from the aberration diagrams, in the first example, it can be seen that the coma is corrected well in the region corresponding to the effective exposure region ER. Although not shown, it has been confirmed that in the region corresponding to the effective exposure region ER, other aberrations other than coma, such as spherical aberration and distortion, are also corrected well.

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においても第1実施例と同様に、マスク4(図5では不図示)からの光は、第1凹面反射鏡M1の反射面、第2凹面反射鏡M2の反射面、第3凸面反射鏡M3の反射面、および第4凹面反射鏡M4の反射面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平面反射鏡M5の反射面、第6凹面反射鏡M6の反射面、第7凸面反射鏡M7の反射面、および第8凹面反射鏡M8の反射面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。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the projection optical system according to the second example of the present embodiment.
Referring to FIG. 5, in the projection optical system of the second embodiment, as in the first embodiment, the light from the mask 4 (not shown in FIG. 5) is reflected on the reflecting surface of the first concave reflecting mirror M1, the second After being sequentially reflected by the reflecting surface of the concave reflecting mirror M2, the reflecting surface of the third convex reflecting mirror M3, and the reflecting surface of the fourth concave reflecting mirror M4, an intermediate image of the mask pattern is formed. The light from the mask pattern intermediate image formed via the first reflective imaging optical system G1 is reflected on the reflecting surface of the fifth planar reflecting mirror M5, the reflecting surface of the sixth concave reflecting mirror M6, and the seventh convex reflecting mirror. After being sequentially reflected by the reflecting surface of M7 and the reflecting surface of the eighth concave reflecting mirror M8, a reduced image (secondary image) of the mask pattern is formed on the wafer 7.

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。   The following table (2) lists the values of the specifications of the projection optical system according to the second example.

(表2)
(主要諸元)
λ=13.5nm
β=1/4
NA=0.3
H0=152mm
φ=38mm
LX=26mm
LY=2mm

(光学部材諸元)
面番号 r d
(マスク面) 730.68
1 −1224.31 −326.69 (第1反射鏡M1)
2 ∞ −283.99 (開口絞りAS)
3 1729.86 558.832 (第2反射鏡M2)
4 471.84 −149.65 (第3反射鏡M3)
5 553.40 573.268 (第4反射鏡M4)
6 ∞ −158.93 (第5反射鏡M5)
7 1586.79 289.31 (第6反射鏡M6)
8 258.12 −382.15 (第7反射鏡M7)
9 462.68 425.20 (第8反射鏡M8)
(ウェハ面)

(非球面データ)
1面
κ=0.000000
C4=0.241128×10-8 C6=−0.285619×10-13
C8=0.386059×10-18 C10=−0.524192×10-23
C12=0.410302×10-28 C14=0.599534×10-33
C16=−0.143417×10-37

2面
κ=0.000000
C4=−0.167087×10-9 C6=0.722672×10-15
C8=−0.101365×10-19 C10=0.282458×10-23
C12=−0.247059×10-27 C14=0.120302×10-31
C16=−0.242136×10-36

3面
κ=0.000000
C4=0.139942×10-8 C6=−0.351424×10-12
C8=0.231933×10-16 C10=−0.981509×10-21
C12=0.257015×10-25 C14=−0.380923×10-30
C16=0.244864×10-35

4面
κ=0.000000
C4=0.587117×10-9 C6=−0.211493×10-13
C8=0.314338×10-18 C10=−0.235062×10-23
C12=0.102287×10-29 C14=0.973030×10-34
C16=−0.443593×10-39

5面
κ=0.000000
C4=0.849183×10-09 C6=0.162294×10-13
C8=−0.694072×10-18 C10=0.201793×10-22
C12=−0.318768×10-27 C14=0.224088×10-32
C16=−0.280392×10-38

6面
κ=0.000000
C4=0.222608×10-8 C6=−0.138168×10-13
C8=0.630566×10-18 C10=−0.294160×10-22
C12=0.935911×10-27 C14=−0.173856×10-31
C16=0.141471×10-36

7面
κ=0.000000
C4=−0.584322×10-08 C6=0.107106×10-11
C8=−0.194686×10-17 C10=−0.427719×10-21
C12=0.627701×10-24 C14=−0.120060×10-27
C16=0.911840×10-32

8面
κ=0.000000
C4=0.768996×10-10 C6=0.425944×10-15
C8=0.206837×10-20 C10=0.928370×10-26
C12=0.134773×10-30 C14=−0.343953×10-35
C16=0.525049×10-40
(条件式対応値)
φM4= 520.09 mm
R4= 553.40mm
(1)A=23.11 °
(2)φM/|R|=0.940(第4反射鏡M4において最大)
(3)|α|=6.03°( 105.24 mrad)
(4)φM=520.09mm(第4反射鏡M4において最大)
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97%、および像高95%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。
(Table 2)
(Main specifications)
λ = 13.5nm
β = 1/4
NA = 0.3
H0 = 152mm
φ = 38mm
LX = 26mm
LY = 2mm

(Optical member specifications)
Surface number rd
(Mask surface) 730.68
1 -1224.31 -326.69 (first reflecting mirror M1)
2 ∞ -283.99 (Aperture stop AS)
3 1729.86 558.832 (second reflecting mirror M2)
4 471.84 -149.65 (Third reflecting mirror M3)
5 553.40 573.268 (fourth reflector M4)
6 ∞ 158.93 (5th reflector M5)
7 1586.79 289.31 (6th reflector M6)
8 258.12 -382.15 (seventh reflector M7)
9 462.68 425.20 (8th reflector M8)
(Wafer surface)

(Aspheric data)
1 surface κ = 0.000000
C4 = 0.241128 × 10 −8 C6 = −0.285619 × 10 −13
C8 = 0.386059 × 10 −18 C10 = −0.524192 × 10 −23
C12 = 0.410302 × 10 −28 C14 = 0.599534 × 10 −33
C16 = −0.143417 × 10 −37

2 sides κ = 0.000000
C4 = −0.167087 × 10 −9 C6 = 0.722672 × 10 −15
C8 = −0.1011365 × 10 −19 C10 = 0.82458 × 10 −23
C12 = −0.247059 × 10 −27 C14 = 0.120302 × 10 −31
C16 = −0.242136 × 10 −36

3 sides κ = 0.000000
C4 = 0.139942 × 10 −8 C6 = −0.351424 × 10 −12
C8 = 0.321933 × 10 −16 C10 = −0.981509 × 10 −21
C12 = 0.257015 × 10 −25 C14 = −0.380923 × 10 −30
C16 = 0.244864 × 10 −35

4 sides κ = 0.000000
C4 = 0.587117 × 10 −9 C6 = −0.211493 × 10 −13
C8 = 0.314338 × 10 −18 C10 = −0.235062 × 10 −23
C12 = 0.102287 × 10 −29 C14 = 0.973030 × 10 −34
C16 = −0.443593 × 10 −39

5 sides κ = 0.000000
C4 = 0.849183 × 10 −09 C6 = 0.162294 × 10 −13
C8 = −0.694072 × 10 −18 C10 = 0.201793 × 10 −22
C12 = −0.318768 × 10 −27 C14 = 0.224088 × 10 −32
C16 = −0.280392 × 10 −38

6 faces κ = 0.000000
C4 = 0.222608 × 10 −8 C6 = −0.138168 × 10 −13
C8 = 0.630566 × 10 −18 C10 = −0.294160 × 10 −22
C12 = 0.935911 × 10 −27 C14 = −0.173856 × 10 −31
C16 = 0.141471 × 10 −36

7 sides κ = 0.000000
C4 = −0.584322 × 10 −08 C6 = 0.107106 × 10 −11
C8 = −0.194686 × 10 −17 C10 = −0.427719 × 10 −21
C12 = 0.627701 × 10 −24 C14 = −0.120060 × 10 −27
C16 = 0.911840 × 10 −32

8 sides κ = 0.000000
C4 = 0.768996 × 10 −10 C6 = 0.425944 × 10 −15
C8 = 0.206837 × 10 −20 C10 = 0.928370 × 10 −26
C12 = 0.134773 × 10 −30 C14 = −0.343953 × 10 −35
C16 = 0.525049 × 10 -40
(Values for conditional expressions)
φM4 = 520.09 mm
R4 = 553.40mm
(1) A = 23.11 °
(2) φM / | R | = 0.940 (maximum in the fourth reflecting mirror M4)
(3) | α | = 6.03 ° (105.24 mrad)
(4) φM = 520.09 mm (maximum in the fourth reflecting mirror M4)
FIG. 6 is a diagram showing coma aberration in the projection optical system of the second example. In FIG.
The meridional coma aberration and sagittal coma aberration are shown at an image height of 100%, an image height of 97%, and an image height of 95%. As is apparent from the aberration diagrams, in the second example as well, as in the first example, it can be seen that coma is corrected well in the region corresponding to the effective exposure region ER. Although not shown, it has been confirmed that in the region corresponding to the effective exposure region ER, other aberrations other than coma, such as spherical aberration and distortion, are also corrected well.

図7は、本実施形態の第3実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。
図7を参照すると、第3実施例の投影光学系においても第1実施例および第2実施例と同様に、マスク4(図7では不図示)からの光は、第1凹面反射鏡M1の反射面、第2凹面反射鏡M2の反射面、第3凸面反射鏡M3の反射面、および第4凹面反射鏡M4の反射面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M5の反射面、第6凹面反射鏡M6の反射面、第7凸面反射鏡M7の反射面、および第8凹面反射鏡M8の反射面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。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the projection optical system according to the third example of the present embodiment.
Referring to FIG. 7, in the projection optical system of the third example as well, the light from the mask 4 (not shown in FIG. 7) is transmitted from the first concave reflecting mirror M1 as in the first and second examples. After being sequentially reflected by the reflecting surface, the reflecting surface of the second concave reflecting mirror M2, the reflecting surface of the third convex reflecting mirror M3, and the reflecting surface of the fourth concave reflecting mirror M4, an intermediate image of the mask pattern is formed. The light from the mask pattern intermediate image formed via the first reflective imaging optical system G1 is reflected on the reflecting surface of the fifth convex reflecting mirror M5, the reflecting surface of the sixth concave reflecting mirror M6, and the seventh convex reflecting mirror. After being sequentially reflected by the reflecting surface of M7 and the reflecting surface of the eighth concave reflecting mirror M8, a reduced image (secondary image) of the mask pattern is formed on the wafer 7.

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。   The following table (3) lists the values of the specifications of the projection optical system according to the third example.

(表3)
λ=13.5nm
β=1/4
NA=0.26
H0=140mm
φ=35mm
LX=26mm
LY=2mm
(光学部材諸元)
面番号 r d
(マスク面) 662.34
1 −1158.35 −274.88 (第1反射鏡M1)
2 ∞ −227.11 (開口絞りAS)
3 1425.98 445.49 (第2反射鏡M2)
4 402.89 −183.04 (第3反射鏡M3)
5 552.95 610.95 (第4反射鏡M4)
6 5702.90 −151.72 (第5反射鏡M5)
7 1376.84 282.26 (第6反射鏡M6)
8 276.63 −381.95 (第7反射鏡M7)
9 463.67 423.31 (第8反射鏡M8)
(ウェハ面)

(非球面データ)
1面
κ=0.000000
C4=0.247729×10-8 C6=−0.209702×10-13
C8=0.135890×10-18 C10=−0.163445×10-22
C12=0.177588×10-26 C14=−0.919105×10-31
C16=0.187697×10-35

2面
κ=0.000000
C4=−0.537125×10-9 C6=0.947337×10-15
C8=0.672134×10-19 C10=−0.575990×10-23
C12=0.824956×10-27 C14=−0.518711×10-31
C16=0.117808×10-35

3面
κ=0.000000
C4=−0.860260×10-9 C6=−0.263124×10-12
C8=0.209043×10-16 C10=−0.107454×10-20
C12=0.335525×10-25 C14=−0.573368×10-30
C16=0.406573×10-35

4面
κ=0.000000
C4=0.726843×10-9 C6=−0.214264×10-13
C8=0.289827×10-18 C10=−0.209809×10-23
C12=0.524417×10-29 C14=0.125948×10-34
C16=−0.374855×10-40

5面
κ=0.000000
C4=0.963283×10-09 C6=−0.805355×10-14
C8=0.497479×10-18 C10=0.163821×10-22
C12=−0.185908×10-26 C14=0.567580×10-31
C16=−0.640937×10-36

6面
κ=0.000000
C4=0.154038×10-8 C6=0.100886×10-13
C8=−0.419886×10-18 C10=0.360204×10-22
C12=−0.220328×10-26 C14=0.671290×10-31
C16=−0.828213×10-36

7面
κ=0.000000
C4=0.278386×10-08 C6=0.614923×10-12
C8=0.982486×10-17 C10=0.979005×10-20
C12=−0.460292×10-23 C14=0.116209×10-26
C16=−0.115218×10-30

8面
κ=0.000000
C4=0.918140×10-10 C6=0.490491×10-15
C8=0.231622×10-20 C10=0.136602×10-25
C12=−0.208825×10-30 C14=0.919116×10-35
C16=−0.100863×10-39

(条件式対応値)
φM4= 508.76 mm
R4= 552.95mm
(1)A=22.83 °
(2)φM/|R|=0.920(第4反射鏡M4において最大)
(3)|α|=6.59°( 115.02 mrad)
(4)φM=508.76mm(第4反射鏡M4において最大)
図8は、第3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8では、像高
100%、像高97%、および像高95%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3実施例においても第1実施例および第2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。
(Table 3)
λ = 13.5nm
β = 1/4
NA = 0.26
H0 = 140mm
φ = 35mm
LX = 26mm
LY = 2mm
(Optical member specifications)
Surface number rd
(Mask surface) 662.34
1-1158.35 -274.88 (first reflecting mirror M1)
2 ∞ -227.11 (Aperture stop AS)
3 1425.98 445.49 (second reflecting mirror M2)
4 402.89-183.04 (Third reflector M3)
5 552.95 610.95 (4th reflector M4)
6 5702.90 -151.72 (5th reflector M5)
7 1376.84 282.26 (6th reflector M6)
8 276.63 -381.95 (seventh reflecting mirror M7)
9 463.67 423.31 (8th reflector M8)
(Wafer surface)

(Aspheric data)
1 surface κ = 0.000000
C4 = 0.247729 × 10 −8 C6 = −0.209702 × 10 −13
C8 = 0.135890 × 10 −18 C10 = −0.163445 × 10 −22
C12 = 0.177588 × 10 −26 C14 = −0.919105 × 10 −31
C16 = 0.1877697 × 10 −35

2 sides κ = 0.000000
C4 = −0.537125 × 10 −9 C6 = 0.947337 × 10 −15
C8 = 0.672134 × 10 −19 C10 = −0.575990 × 10 −23
C12 = 0.824956 × 10 −27 C14 = −0.518711 × 10 −31
C16 = 0.117808 × 10 −35

3 sides κ = 0.000000
C4 = −0.860260 × 10 −9 C6 = −0.263124 × 10 −12
C8 = 0.2909043 × 10 −16 C10 = −0.107454 × 10 −20
C12 = 0.335525 × 10 −25 C14 = −0.573368 × 10 −30
C16 = 0.4066573 × 10 −35

4 sides κ = 0.000000
C4 = 0.726843 × 10 −9 C6 = −0.214264 × 10 −13
C8 = 0.289827 × 10 −18 C10 = −0.209809 × 10 −23
C12 = 0.524417 × 10 −29 C14 = 0.125948 × 10 −34
C16 = −0.374855 × 10 −40

5 sides κ = 0.000000
C4 = 0.963283 × 10 −09 C6 = −0.805355 × 10 −14
C8 = 0.497479 × 10 −18 C10 = 0.163821 × 10 −22
C12 = −0.185908 × 10 −26 C14 = 0.567580 × 10 −31
C16 = −0.640937 × 10 −36

6 faces κ = 0.000000
C4 = 0.154038 × 10 −8 C6 = 0.100906 × 10 −13
C8 = −0.419886 × 10 −18 C10 = 0.360204 × 10 −22
C12 = −0.220328 × 10 −26 C14 = 0.671290 × 10 −31
C16 = −0.828213 × 10 −36

7 sides κ = 0.000000
C4 = 0.278386 × 10 −08 C6 = 0.614923 × 10 −12
C8 = 0.882486 × 10 −17 C10 = 0.79005 × 10 −20
C12 = −0.460292 × 10 −23 C14 = 0.116209 × 10 −26
C16 = −0.115218 × 10 −30

8 sides κ = 0.000000
C4 = 0.918140 × 10 −10 C6 = 0.490491 × 10 −15
C8 = 0.3216222 × 10 −20 C10 = 0.136602 × 10 −25
C12 = −0.208825 × 10 −30 C14 = 0.919116 × 10 −35
C16 = −0.100863 × 10 −39

(Values for conditional expressions)
φM4 = 508.76 mm
R4 = 552.95mm
(1) A = 22.83 °
(2) φM / | R | = 0.920 (maximum in the fourth reflecting mirror M4)
(3) | α | = 6.59 ° (115.02 mrad)
(4) φM = 508.76 mm (maximum in the fourth reflecting mirror M4)
FIG. 8 is a diagram showing coma aberration in the projection optical system of the third example. FIG. 8 shows meridional coma aberration and sagittal coma aberration at an image height of 100%, an image height of 97%, and an image height of 95%. As is apparent from the aberration diagrams, in the third example as well, as in the first and second examples, it can be seen that the coma aberration is well corrected in the region corresponding to the effective exposure region ER. Although not shown, it has been confirmed that in the region corresponding to the effective exposure region ER, other aberrations other than coma, such as spherical aberration and distortion, are also corrected well.

以上のように、上述の各実施例では、波長が13.5nmのレーザプラズマX線に対して、0.26または0.3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26mm×2mm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26mm×34、37mm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。   As described above, in each of the above-described embodiments, an image-side numerical aperture of 0.26 or 0.3 is secured for the laser plasma X-ray having a wavelength of 13.5 nm, and various aberrations are caused on the wafer 7. A well-corrected 26 mm × 2 mm arc effective exposure area can be secured. Therefore, the pattern of the mask 4 can be transferred to each exposure region having a size of 26 mm × 34, 37 mm on the wafer 7 with a high resolution of 0.1 μm or less by scanning exposure.

また、上述の各実施例では最も大きい第4凹面反射鏡M4の有効径が約509〜約520mm程度であり、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。   In each of the above-described embodiments, the largest effective diameter of the fourth concave reflecting mirror M4 is about 509 to about 520 mm, which is sufficiently small. Thus, in each Example, the enlargement of a reflecting mirror is suppressed and size reduction of an optical system is achieved.

また最大φ/Rの値も、0.920〜0.940と1以下に抑えられており、各面への
光線入射角の最大値Aも、22.83°〜23.18°と25°以下に抑えられている。
また非球面次数は、各面16次まで使用され、条件の10次以上を満足しており、像側
主光線の傾きもほぼ0であり、テレセントリックな光学系となっている。
The maximum φ / R value is also suppressed to 0.920 to 0.940 and 1 or less, and the maximum value A of the light incident angle on each surface is also 22.83 ° to 23.18 ° and 25 °. It is suppressed to the following.
Further, the aspherical order is used up to the 16th order of each surface, satisfies the 10th order or more of the conditions, and the inclination of the image side principal ray is almost 0, which is a telecentric optical system.

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αが約6°程度に小さく抑えられているので、反射型マスク4を用いていても、入射光と反射光との干渉を避けることができるとともに、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。   Further, in each of the above-described embodiments, the angle α formed between the light axis incident on the mask 4 and the optical axis AX of the light beam group reflected by the mask 4 is suppressed to about 6 °, so that the reflective mask 4 Even if is used, interference between incident light and reflected light can be avoided, and it is difficult to be affected by shadows due to reflection, and therefore performance is not easily deteriorated. Further, there is an advantage that even if a slight error occurs in the setting position of the mask 4, it is difficult to cause a large change in magnification.

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9のフローチャートを参照して説明する。   In the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the illumination system illuminates the mask (illumination process), and exposes the transfer pattern formed on the mask using the projection optical system onto the photosensitive substrate (exposure process). Microdevices (semiconductor elements, imaging elements, liquid crystal display elements, thin film magnetic heads, etc.) can be manufactured. Hereinafter, referring to the flowchart of FIG. 9 for an example of a method for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate using the exposure apparatus of this embodiment. I will explain.

先ず、図9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。   First, in step 301 of FIG. 9, a metal film is deposited on one lot of wafers. In the next step 302, a photoresist is applied on the metal film on the lot of wafers. Thereafter, in step 303, using the exposure apparatus of the present embodiment, the pattern image on the mask (reticle) is sequentially exposed and transferred to each shot area on the wafer of one lot via the projection optical system. .

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。   Thereafter, in step 304, the photoresist on the one lot of wafers is developed, and in step 305, the resist pattern is etched on the one lot of wafers to form a pattern on the mask. Corresponding circuit patterns are formed in each shot area on each wafer. Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the semiconductor device manufacturing method described above, a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.

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。   In the above-described embodiment, a laser plasma X-ray source is used as a light source for supplying X-rays. However, the present invention is not limited to this. For example, synchrotron radiation (SOR) light is used as the X-rays. You can also

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。   In the above-described embodiment, the present invention is applied to an exposure apparatus having a light source for supplying X-rays. However, the present invention is not limited to this, and light having a wavelength other than X-rays is supplied. The present invention can also be applied to an exposure apparatus having a light source.

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。   Further, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the projection optical system of the exposure apparatus. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applied to other general projection optical systems. be able to.

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。
Further, by applying the projection optical system of the present invention to an exposure apparatus, X-rays can be used as exposure light. In this case, the mask and the photosensitive substrate are moved relative to the projection optical system, and the mask pattern is projected and exposed onto the photosensitive substrate.
As a result, a highly accurate microdevice can be manufactured under good exposure conditions using a scanning exposure apparatus having a large resolving power.

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。It is a figure which shows schematically the structure of the exposure apparatus concerning embodiment of this invention. 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。It is a figure which shows the positional relationship of the arc-shaped exposure area | region (namely, effective exposure area | region) formed on a wafer, and an optical axis. 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。It is a figure which shows the structure of the projection optical system concerning the 1st Example of this embodiment. 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。It is a figure which shows the coma aberration in the projection optical system of 1st Example. 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。It is a figure which shows the structure of the projection optical system concerning the 2nd Example of this embodiment. 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。It is a figure which shows the coma aberration in the projection optical system of 2nd Example. 本実施形態の第3実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the projection optical system concerning 3rd Example of this embodiment. 第3実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。It is a figure which shows the coma aberration in the projection optical system of 3rd Example. 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。It is a figure which shows the flowchart about an example of the method at the time of obtaining the semiconductor device as a microdevice.

符号の説明Explanation of symbols

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
M1〜M8 反射鏡
AS 開口絞り
IMI 中間像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser plasma X-ray source 2 Wavelength selection filter 3 Illumination optical system 4 Mask 5 Mask stage 6 Projection optical system 7 Wafer 8 Wafer stages M1-M8 Reflector AS Aperture stop IMI Intermediate image

Claims (9)

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反射結像光学系を備え、
前記第1反射結像光学系は、前記第1面側から光の入射順に、凹面の第1反射鏡M1と
開口絞りと凹面の第2反射鏡M2と凸面の第3反射鏡M3と凹面の第4反射鏡M4とを有し、
前記第2反射結像光学系は、前記第1面側から光の入射順に、第5反射鏡M5と
凹面の第6反射鏡M6と、凸面の第7反射鏡M7と凹面の第8反射鏡M8とを有することを特徴とする投影光学系。
In a projection optical system for forming a reduced image of the first surface on the second surface,
A first reflective imaging optical system for forming an intermediate image of the first surface; and a second reflective imaging optical system for forming an image of the intermediate image on the second surface;
The first reflective imaging optical system includes a concave first reflecting mirror M1, an aperture stop, a concave second reflecting mirror M2, a convex third reflecting mirror M3, and a concave surface in the order of incidence of light from the first surface side. A fourth reflecting mirror M4,
The second reflective imaging optical system includes a fifth reflecting mirror M5, a concave sixth reflecting mirror M6, a convex seventh reflecting mirror M7, and a concave eighth reflecting mirror in the order of incidence of light from the first surface side. A projection optical system comprising: M8.
請求項1に記載の投影光学系において、
前記第5反射鏡M5は、凹面で構成されたことを特徴とする投影光学系。
The projection optical system according to claim 1,
The fifth reflecting mirror M5 has a concave surface, and is a projection optical system.
請求項1に記載の投影光学系において、
前記第5反射鏡M5は、平面で構成されたことを特徴とする投影光学系。
The projection optical system according to claim 1,
The fifth reflecting mirror M5 is a projection optical system comprising a plane.
請求項1に記載の投影光学系において、
前記第5反射鏡M5は、凸面で構成されたことを特徴とする投影光学系。
The projection optical system according to claim 1,
The fifth reflecting mirror M5 is a projection optical system having a convex surface.
前記開口絞りは前記第1反射鏡M1と前記第2反射鏡M2の間の空間に配置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。 5. The projection optical system according to claim 1, wherein the aperture stop is disposed in a space between the first reflecting mirror M <b> 1 and the second reflecting mirror M <b> 2. 請求項5に記載の投影光学系であって、
d1:第1反射鏡M1と開口絞りの間の間隔
d2:第1反射鏡M1と第2反射鏡M2の間の面間隔
から前記開口絞りの位置が以下の条件を満足することを特徴とする投影光学系。
0.5<|d1|/|d2|<2.5
The projection optical system according to claim 5,
d1: Distance between the first reflecting mirror M1 and the aperture stop d2: The position of the aperture stop satisfies the following condition from the surface distance between the first reflecting mirror M1 and the second reflecting mirror M2. Projection optics.
0.5 <| d1 | / | d2 | <2.5
反射鏡の有効径をφ、反射鏡の中心曲率半径をRとするとき、
φ/|R| < 1
の条件を、各反射鏡M1〜M8の全てが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。
When the effective diameter of the reflector is φ and the center radius of curvature of the reflector is R,
φ / | R | <1
The projection optical system according to any one of claims 1 to 6, wherein all of the reflecting mirrors M1 to M8 satisfy the above condition.
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。
8. An illumination system for illuminating a mask set on the first surface, and a projection exposure of a pattern of the mask onto a photosensitive substrate set on the second surface. An exposure apparatus comprising the projection optical system according to the item.
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
前記感光性基板上に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。
The illumination system includes a light source for supplying X-rays as exposure light, and moves the mask and the photosensitive substrate relative to the projection optical system so that the pattern of the mask is placed on the photosensitive substrate. The exposure apparatus according to claim 8, wherein the projection exposure is performed.
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