JP2005315918A - 反射型投影光学系および該反射型投影光学系を備えた露光装置 - Google Patents
反射型投影光学系および該反射型投影光学系を備えた露光装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 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。
【解決手段】 ８つの反射鏡を備え、第１面（４）の縮小像を第２面（７）上に形成する反射型投影光学系。第１面側からの光の入射順に、凹面の第１反射鏡Ｍ１と、開口絞りＡＳを備えた凸面の第２反射鏡Ｍ２と、凹面の第３反射鏡Ｍ３と、凹面の第４反射鏡Ｍ４と、凹面の第５反射鏡Ｍ５と、第６面反射鏡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。
【選択図】
図３
を良好に行うことのできる反射型の投影光学系。
【解決手段】 ８つの反射鏡を備え、第１面（４）の縮小像を第２面（７）上に形成する反射型投影光学系。第１面側からの光の入射順に、凹面の第１反射鏡Ｍ１と、開口絞りＡＳを備えた凸面の第２反射鏡Ｍ２と、凹面の第３反射鏡Ｍ３と、凹面の第４反射鏡Ｍ４と、凹面の第５反射鏡Ｍ５と、第６面反射鏡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。
【選択図】
図３
Description
本発明は、反射型投影光学系および該反射型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。
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。
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。
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との
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。露光光として更に波長の短い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。
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。露光光として更に波長の短い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。
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、などがある。また反射鏡を８枚使用した光学系としては、米国特許第５，６８６，７２８号明細書、対応日本出願の特開平１０−９０６０２号公報、日本出願の特開２００２−１３９６７２号公報など、種々の反射光学系が提案されている。
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
米国特許第５，６８６，７２８号明細書
特開平１０−９０６０２号公報
米国特許第６，７１０，９１７Ｂ２号明細書がある。
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、などがある。また反射鏡を８枚使用した光学系としては、米国特許第５，６８６，７２８号明細書、対応日本出願の特開平１０−９０６０２号公報、日本出願の特開２００２−１３９６７２号公報など、種々の反射光学系が提案されている。
以上をまとめると、
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型投影光学系では、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。
また、米国特許第６，１８３，０９５Ｂ１号明細書に開示の第１実施例では、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。さらに反射鏡が８枚構成の反射型投影光学系では、米国特許第５，６８６，７２８号明細書より提案されている。この反射型投影光学系は、大きな開口数（ＮＡ）０．３以上を確保しながらコンパクトにまとめられているものの、８枚の反射鏡の各面での光線入射角が４０°〜５０°とあまりに大きく、このため、反射多層膜の設計で困難であり、また製造時の精度保証や、投影露光時の安定性に難点がある。
また、米国特許第６，７１０，９１７Ｂ２号明細書に開示の実施例では、反射鏡への光線の入射角はそれほど大きくないが、反射鏡の中心曲率半径が大きくなり過ぎ、非球面反射鏡の形状誤差の検査には、有効な検査手段が存在せず、非球面反射鏡の形状誤差の検査が困難である。
現在もっとも有効な検査手段はＰＤＩと言われるピンホールを光源として、反射させる検査手段であるが、その場合、各反射鏡の曲率半径の絶対値は、ある程度小さい値の方が、検査精度も良く、効果が高い。
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
０．２７以上、さらに好ましくは０．４３を確保することを目的としている。また、本発明の反射型投影光学系を露光装置に適用することにより、たとえば露光光としてＸ線を用いて大きな解像力を確保することの出来る露光装置を提供することを目的とする。
０．２７以上、さらに好ましくは０．４３を確保することを目的としている。また、本発明の反射型投影光学系を露光装置に適用することにより、たとえば露光光としてＸ線を用いて大きな解像力を確保することの出来る露光装置を提供することを目的とする。
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面上に形成する反射型投影光学系において、第１面側からの光の入射順に、凹面の第１反射鏡Ｍ１と、開口絞りＡＳを備えた凸面の第２反射鏡Ｍ２と、凹面の第３反射鏡Ｍ３と、凹面の第４反射鏡Ｍ４と、凹面の第５反射鏡Ｍ５と、第６面反射鏡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反射型投影光学系を提供する。
第１発明の好ましい態様によれば、第２反射鏡Ｍ２と第３反射鏡Ｍ３の間の面間隔をｄ１とし、第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４の間の面間隔をｄ２とするとき、第４反射鏡Ｍ４の位置が、０．２＜ｄ１／ｄ２＜０．９の条件を満足することが好ましい。
これにより、Ｍ３から測ったＭ４までの距離を、Ｍ２に干渉するのを避けながら、出来るだけ短くすることができるため、Ｍ４の有効径の拡大を抑えることが出来る。この値が上限を外れると、Ｍ４がＭ２に干渉する恐れがあり、下限を外れるとＭ４の有効径が大きくなり過ぎる。
これにより、Ｍ３から測ったＭ４までの距離を、Ｍ２に干渉するのを避けながら、出来るだけ短くすることができるため、Ｍ４の有効径の拡大を抑えることが出来る。この値が上限を外れると、Ｍ４がＭ２に干渉する恐れがあり、下限を外れるとＭ４の有効径が大きくなり過ぎる。
また、第４反射鏡Ｍ４と第５反射鏡Ｍ５の間の面間隔をｄ３とし、第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６の間の面間隔ｄ４とするとき、第６反射鏡Ｍ６の位置が、３＜ｄ３／ｄ４＜１２の条件を満足することが好ましい。
これにより、まず出来るだけＭ４とＭ５の間隔を十分に採ることにより、Ｍ１とＭ８の干渉を避けることが出来、かつＭ５から測ったＭ６までの距離をＭ１やＭ８に干渉するのを避ける様にとることにより、さらにＭ６の有効径の大型化を避けることが出来る。
この値の下限を外れると、Ｍ４とＭ５の間隔が小さくなり過ぎるため、Ｍ１とＭ８の干渉が起きる恐れが生じる。また上限を外れると、Ｍ６がＭ５に干渉する恐れが生じ、またＭ１とＭ８の間隔が大きくなり過ぎ、光学系が大型化する。
これにより、まず出来るだけＭ４とＭ５の間隔を十分に採ることにより、Ｍ１とＭ８の干渉を避けることが出来、かつＭ５から測ったＭ６までの距離をＭ１やＭ８に干渉するのを避ける様にとることにより、さらにＭ６の有効径の大型化を避けることが出来る。
この値の下限を外れると、Ｍ４とＭ５の間隔が小さくなり過ぎるため、Ｍ１とＭ８の干渉が起きる恐れが生じる。また上限を外れると、Ｍ６がＭ５に干渉する恐れが生じ、またＭ１とＭ８の間隔が大きくなり過ぎ、光学系が大型化する。
また、第１発明の好ましい態様によれば、前記全ての反射鏡の中心曲率半径の絶対値は６０００ｍｍ以下の条件を満足する。また、前記第２反射鏡Ｍ２の中心曲率半径をＲ２とすると、−６０００ｍｍ＜Ｒ２＜−４００ｍｍの条件を満足する。また、前記第３反射鏡Ｍ３の中心曲率半径をＲ３とすると、−５０００ｍｍ＜Ｒ３＜−４００ｍｍの条件を満足する。 また、第６反射鏡Ｍ６の中心曲率半径の絶対値をＲ６とすると、１３００ｍｍ＜Ｒ６＜６０００ｍｍの条件を満足することが好ましい。また、第１面（物体面）と第２面（結像面）の間の間隔をＴＬとし、第２反射鏡Ｍ２の中心曲率半径をＲ２とするとき、−３.０＜Ｒ２／ＴＬ＜−０．４の条件を満足することが好ましい。また、第３反射鏡Ｍ３の中心曲率半径をＲ３とするとき、−３.０＜Ｒ３／ＴＬ＜−０．３の条件を満足することが好ましい。また、第１発明の好ましい態様によれば、第６反射鏡Ｍ６は、凹面で構成されている。さらに、本発明の他の実施形態において、第６反射鏡Ｍ６は、凸面で構成されている。このＭ６を凸面で構成する事により、Ｍ２の中心曲率半径の絶対値を２０００ｍｍ以下にすることができる。また、Ｍ６を凹面で構成することにより、Ｍ２の中心曲率半径の絶対値を３０００ｍｍ以上にすることができる。このように、Ｍ６のパワーの凹凸で、所望のＭ２の中心曲率半径の絶対値を管理することが出来る。
第６反射鏡Ｍ６の中心曲率半径の絶対値をＲ６とするとき、１.５＜Ｒ６／ＴＬ＜１０.０の条件を満足することが好ましい。この範囲の下限を外れると、Ｍ６の中心曲率半径が小さくなるため、光束の反射角の変化が大きくなり過ぎる。また、上限を外れると、Ｍ６の中心曲率半径が大きくなり過ぎ、ミラーの研磨や加工、面精度の検査が困難となる。
さらに、本発明の第１の実施形態において、反射型投影光学系が、第４反射鏡Ｍ４と第５反射鏡Ｍ５の間、または第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６の間に中間像を有する。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０．２７以上あることが好ましい。さらに０．４３とされていることが好ましい。
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発明の反射型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。
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、前記反射型投影光学系に対して前記マスクおよび前記感光性基板を相対移動させて、前記マスクのパターンを前記感光性基板上に投影露光する。
本発明の反射型投影光学系では、第２反射鏡Ｍ２に開口絞りＡＳを配置しているので、開口絞り部材による光束のけられも、出来るだけ回避できる。また、第１反射鏡Ｍ１、第３反射鏡Ｍ３、第４反射鏡Ｍ４、第５反射鏡Ｍ５、第６反射鏡Ｍ６の曲率をある程度強くし、収差補正に効果のある形状にしたので、ＮＡ０．４３に達する大開口数の光学系が達成できる。さらに、このような強い曲率による構成にしたので、各反射鏡の有効径を縮小させることができ、特に有効径が大きくなりがちな第５反射鏡Ｍ５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。
また、本発明の反射型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、反射型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。
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。
本発明の反射型投影光学系では、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。
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凹面の第１反射鏡Ｍ１と、第１反射鏡Ｍ１で反射された光を反射するための、開口絞りＡＳを備えた凸面の第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凹面の第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凹面の第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凹面の第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凸面の第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凹面の第８反射鏡Ｍ８とにより構成されている。
本発明では、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）上に形成する所謂２回結像光学系を採用した。物体側より光の入射順に、反射鏡が凹凸凹凹凹凹凸凹面鏡または、凹凸凹凹凹凸凸凹面鏡で構成されており、このような配置にすることにより、該２回結像光学系では、各反射鏡の曲率半径の拡大を抑え、かつ各反射鏡への、光線入射角を小さく抑えることが出来き、かつ各反射鏡の有効径を抑えたコンパクトでＮＡの大きな光学系を開発することができた。光線の入射角が大きいと、反射ミラーの反射率が劣化し易くなり、また製造公差も非常に厳しいものとなる。また、発生する収差も大きくなり、反射ミラー表面の場所毎の収差変動も大きくなるからである。
まず、第１反射結像光学系Ｇ１を構成する物体側から数えて最初の４枚の反射鏡について、凸面反射鏡を、物体側から２番目の反射鏡に採用し、その周りを凹面反射鏡で囲む配置を構成することにより、大きくなりがちな反射鏡の有効径を抑えつつ、各反射鏡への入射光束の入射角を抑え、かつ、各反射鏡の中心曲率半径の絶対値を４００ｍｍ以上、６０００ｍｍ以下程度の中に収めて、製造時の容易さを考慮にいれた設計が可能になったものである。
さらに第２反射結像光学系Ｇ２を構成する４枚の反射鏡についても、凸面反射鏡を、像側から２番目の反射鏡に採用し、さらに２つの強い曲率の凹面反射鏡を向かい合わせに配置することにより、大きくなりがちな反射鏡の有効径を抑えつつ、各反射鏡への入射光束の入射角を抑え、かつ、各反射鏡の中心曲率半径の絶対値を４００ｍｍ〜６０００ｍｍ程度の中に収めて、製造時の容易さを考慮にいれた設計が可能になったものである。
また全体光学系が縮小光学系であることから、第１反射結像光学系Ｇ１および第２反射結像光学系Ｇ２の物体側に凹面鏡を連続して用いることで、無理無く光束を像面に向かって導いている。これにより、反射鏡の配置では、本発明のような、大きなＮＡで、しかも、小さい反射鏡有効径、小さな反射面光線入射角、小さな反射面曲率半径を有する点において優れた小型の反射型投影光学系が実現できる。
さらに、第１、第２、第３反射鏡の構成セットや、第５、第７、第８反射鏡の構成セットを、凹凸凹面鏡で構成することにより、全ての反射鏡の中心曲率半径の絶対値は、６０００ｍｍ以上となるような大きな曲率半径でもなく、４００ｍｍ以下となるような小さい曲率半径でもない、適切な曲率半径を維持しつつ、高ＮＡでありながら、高い光学性能を達成することが出来る。
また、開口絞りを第２反射鏡Ｍ２に備えたことにより、光束のけられを回避した小型の光学系が得られ、また第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、さらに、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。
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を光束のけられもなく適切に配置することが出来る。
また、第３反射鏡Ｍ３及び第６反射鏡Ｍ６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及び第５反射鏡Ｍ５の有効径を小さく抑えることができる。
また、第３反射鏡Ｍ３及び第６反射鏡Ｍ６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及び第５反射鏡Ｍ５の有効径を小さく抑えることができる。
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。
また、本発明では、第３反射鏡Ｍ３及び第６反射鏡Ｍ６への光線の最大入射角Ａが、次の条件式（１）を満足することが望ましい。
Ａ＜３０° （１）
条件式（１）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。
Ａ＜３０° （１）
条件式（１）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。
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（２）を満足することが望ましい。
５°＜｜α｜＜１０° （２）
条件式（２）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（２）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。
５°＜｜α｜＜１０° （２）
条件式（２）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（２）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。
また、本発明では、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ８の有効径φＭは、次の条件式（３）を満足することが望ましい。
φＭ≦７００ｍｍ （３）
条件式（３）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。
φＭ≦７００ｍｍ （３）
条件式（３）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。
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で形成され、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、像側にテレセントリックな光学系の構成により、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。
また、本発明の反射型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、反射型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、高い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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。中間像がＭ５とＭ６の間にある場合は、
第１反射結像光学系Ｇ１は５つの反射鏡Ｍ１〜Ｍ５から構成され、第２反射結像光学系Ｇ２は３つの反射鏡Ｍ６〜Ｍ８から構成される。
第１反射結像光学系Ｇ１は５つの反射鏡Ｍ１〜Ｍ５から構成され、第２反射結像光学系Ｇ２は３つの反射鏡Ｍ６〜Ｍ８から構成される。
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で形成されている。また、各実施例において、第２反射鏡Ｍ２の直前には、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。
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。
（数１）
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋｛１−（１＋κ）・ｙ2／ｒ2｝1/2｝
＋Ｃ4・ｙ4＋Ｃ6・ｙ6＋Ｃ8・ｙ8＋Ｃ10・ｙ10＋・・・ （ｂ）
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋｛１−（１＋κ）・ｙ2／ｒ2｝1/2｝
＋Ｃ4・ｙ4＋Ｃ6・ｙ6＋Ｃ8・ｙ8＋Ｃ10・ｙ10＋・・・ （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、凹面の第１反射鏡Ｍ１の反射面、凸面の第２反射鏡Ｍ２の反射面、凹面の第３反射鏡Ｍ３の反射面、および凹面の第４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（ＩＭＩ）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、凹面の第５反射鏡Ｍ５の反射面、凹面の第６反射鏡Ｍ６の反射面、凸面の第７反射鏡Ｍ７の反射面、および凹面の第８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。
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、凹面の第１反射鏡Ｍ１の反射面、凸面の第２反射鏡Ｍ２の反射面、凹面の第３反射鏡Ｍ３の反射面、および凹面の第４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（ＩＭＩ）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、凹面の第５反射鏡Ｍ５の反射面、凹面の第６反射鏡Ｍ６の反射面、凸面の第７反射鏡Ｍ７の反射面、および凹面の第８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。
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。
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。
（表１）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３５
Ｈ０＝１６０ｍｍ
φ＝４０ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ
（マスク面） ６９８．１５６
1 −９７５．２２３ −２９７．０１９（第１反射鏡Ｍ１）
2 ∞ ０．０ （開口絞りＡＳ）
3 −１０６０．１７６ ２５２．３１１ （第２反射鏡Ｍ２）
4 −１８８１．７７６ −４７０．６９３（第３反射鏡Ｍ３）
5 １９６０．８４０ １０７７．１６４（第４反射鏡Ｍ４）
6 −９５１．８４７ −１４７．１２２（第５反射鏡Ｍ５）
7 ５８５９．７４５ ２６９．１２４ （第６反射鏡Ｍ６）
8 ２１１．４２１ −３７１．６９７（第７反射鏡Ｍ７）
9 ４４１．２３０ ４１６．６２０ （第８反射鏡Ｍ８）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１７３５５４×１０-8 Ｃ6＝０．８１２０９３×１０-14
Ｃ8＝−０．３２３７１０×１０-18 Ｃ10＝０．７８７３６９×１０-23
Ｃ12＝−０．１３１９３２×１０-27 Ｃ14＝０．１２５９５５×１０-32
Ｃ16＝−０．３４５４８３×１０-38
２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．５６０２４４×１０-8 Ｃ6＝−０．９３００８８×１０-13
Ｃ8＝−０．１９３００４×１０-17 Ｃ10＝０．２３５２７２×１０-21
Ｃ12＝−０．５２５１５６×１０-25 Ｃ14＝０．８７００９０×１０-31
Ｃ16＝０．１０５８３４×１０-32
３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．２３０５７３×１０-8 Ｃ6＝０．８３５４１７×１０-14
Ｃ8＝−６２７４８４×１０-19 Ｃ10＝−０．１９７３４７×１０-25
Ｃ12＝０．２７６０６８×１０-28 Ｃ14＝−０．９０７４７２×１０-33
Ｃ16＝０．１１２５３８×１０-37
４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．５１７０８１×１０-9 Ｃ6＝−０．２０４３８６×１０-14
Ｃ8＝０．１１４４３０×１０-19 Ｃ10＝−０．６０１４７０×１０-24
Ｃ12＝０．１０７３８５×１０-28 Ｃ14＝−０．１１７０４５×１０-33
Ｃ16＝０．５１７６１３×１０-39
５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．２８８８２４×１０-9 Ｃ6＝−０．３０８０９４×１０-14
Ｃ8＝−０．６０６４６７×１０-18 Ｃ10＝０．２６９３７１×１０-22
Ｃ12＝−０．５２２９３１×１０-27 Ｃ14＝０．５０４７８９×１０-32
Ｃ16＝−０．１９７８７７×１０-37
６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．２０９３５１×１０-08 Ｃ6＝−０．２８１２３２×１０-13
Ｃ8＝０．１９２６００×１０-17 Ｃ10＝−０．５７００９７×１０-22
Ｃ12＝０．８６０２９３×１０-27 Ｃ14＝−０．４０１７３３×１０-32
Ｃ16＝−０．２７８３２７×１０-37
７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．７０５４５１×１０-8 Ｃ6＝−０．１８１８０２×１０-12
Ｃ8＝０．１５８５２１×１０-15 Ｃ10＝−０．８４５９２２×１０-20
Ｃ12＝−０．７７３６７３×１０-24 Ｃ14＝０．３４６１５９×１０-27
Ｃ16＝−０．３２６０３５×１０-31
８面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．４０６４７０×１０-10 Ｃ6＝０．３２７８６０×１０-15
Ｃ8＝０．１５０２１２×１０-20 Ｃ10＝０．２１９８２６×１０-25
Ｃ12＝−０．３３８８４２×１０-30 Ｃ14＝０．６１６３５３×１０-35
Ｃ16＝−０．３７３７１５×１０-40
（条件式対応値）
（１）ＮＡ ＝ ０．３５
（２）｜α｜＝６．０２°（ １０５．００ ｍｒａｄ）
（３）φＭ＝４４８ｍｍ（第５反射鏡Ｍ５において最大）
（４）ｄ１／ｄ２＝０．５３６
（５）ｄ３／ｄ４＝７．３３
（６）Ｒ２／ＴＬ＝−０．７４
（７）Ｒ３／ＴＬ＝−１．３２
（８）Ｒ６／ＴＬ＝４．１１
図４は、第１実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。
図４では、像高１００％、像高９８％、および像高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。
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３５
Ｈ０＝１６０ｍｍ
φ＝４０ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ
（マスク面） ６９８．１５６
1 −９７５．２２３ −２９７．０１９（第１反射鏡Ｍ１）
2 ∞ ０．０ （開口絞りＡＳ）
3 −１０６０．１７６ ２５２．３１１ （第２反射鏡Ｍ２）
4 −１８８１．７７６ −４７０．６９３（第３反射鏡Ｍ３）
5 １９６０．８４０ １０７７．１６４（第４反射鏡Ｍ４）
6 −９５１．８４７ −１４７．１２２（第５反射鏡Ｍ５）
7 ５８５９．７４５ ２６９．１２４ （第６反射鏡Ｍ６）
8 ２１１．４２１ −３７１．６９７（第７反射鏡Ｍ７）
9 ４４１．２３０ ４１６．６２０ （第８反射鏡Ｍ８）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１７３５５４×１０-8 Ｃ6＝０．８１２０９３×１０-14
Ｃ8＝−０．３２３７１０×１０-18 Ｃ10＝０．７８７３６９×１０-23
Ｃ12＝−０．１３１９３２×１０-27 Ｃ14＝０．１２５９５５×１０-32
Ｃ16＝−０．３４５４８３×１０-38
２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．５６０２４４×１０-8 Ｃ6＝−０．９３００８８×１０-13
Ｃ8＝−０．１９３００４×１０-17 Ｃ10＝０．２３５２７２×１０-21
Ｃ12＝−０．５２５１５６×１０-25 Ｃ14＝０．８７００９０×１０-31
Ｃ16＝０．１０５８３４×１０-32
３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．２３０５７３×１０-8 Ｃ6＝０．８３５４１７×１０-14
Ｃ8＝−６２７４８４×１０-19 Ｃ10＝−０．１９７３４７×１０-25
Ｃ12＝０．２７６０６８×１０-28 Ｃ14＝−０．９０７４７２×１０-33
Ｃ16＝０．１１２５３８×１０-37
４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．５１７０８１×１０-9 Ｃ6＝−０．２０４３８６×１０-14
Ｃ8＝０．１１４４３０×１０-19 Ｃ10＝−０．６０１４７０×１０-24
Ｃ12＝０．１０７３８５×１０-28 Ｃ14＝−０．１１７０４５×１０-33
Ｃ16＝０．５１７６１３×１０-39
５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．２８８８２４×１０-9 Ｃ6＝−０．３０８０９４×１０-14
Ｃ8＝−０．６０６４６７×１０-18 Ｃ10＝０．２６９３７１×１０-22
Ｃ12＝−０．５２２９３１×１０-27 Ｃ14＝０．５０４７８９×１０-32
Ｃ16＝−０．１９７８７７×１０-37
６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．２０９３５１×１０-08 Ｃ6＝−０．２８１２３２×１０-13
Ｃ8＝０．１９２６００×１０-17 Ｃ10＝−０．５７００９７×１０-22
Ｃ12＝０．８６０２９３×１０-27 Ｃ14＝−０．４０１７３３×１０-32
Ｃ16＝−０．２７８３２７×１０-37
７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．７０５４５１×１０-8 Ｃ6＝−０．１８１８０２×１０-12
Ｃ8＝０．１５８５２１×１０-15 Ｃ10＝−０．８４５９２２×１０-20
Ｃ12＝−０．７７３６７３×１０-24 Ｃ14＝０．３４６１５９×１０-27
Ｃ16＝−０．３２６０３５×１０-31
８面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．４０６４７０×１０-10 Ｃ6＝０．３２７８６０×１０-15
Ｃ8＝０．１５０２１２×１０-20 Ｃ10＝０．２１９８２６×１０-25
Ｃ12＝−０．３３８８４２×１０-30 Ｃ14＝０．６１６３５３×１０-35
Ｃ16＝−０．３７３７１５×１０-40
（条件式対応値）
（１）ＮＡ ＝ ０．３５
（２）｜α｜＝６．０２°（ １０５．００ ｍｒａｄ）
（３）φＭ＝４４８ｍｍ（第５反射鏡Ｍ５において最大）
（４）ｄ１／ｄ２＝０．５３６
（５）ｄ３／ｄ４＝７．３３
（６）Ｒ２／ＴＬ＝−０．７４
（７）Ｒ３／ＴＬ＝−１．３２
（８）Ｒ６／ＴＬ＝４．１１
図４は、第１実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。
図４では、像高１００％、像高９８％、および像高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。
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、凹面の第１反射鏡Ｍ１の反射面、凸面の第２反射鏡Ｍ２の反射面、凹面の第３反射鏡Ｍ３の反射面、および凹面の第４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（ＩＭＩ）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、凹面の第５反射鏡Ｍ５の反射面、凸面の第６反射鏡Ｍ６の反射面、凸面の第７反射鏡Ｍ７の反射面、および凹面の第８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。
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、凹面の第１反射鏡Ｍ１の反射面、凸面の第２反射鏡Ｍ２の反射面、凹面の第３反射鏡Ｍ３の反射面、および凹面の第４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（ＩＭＩ）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、凹面の第５反射鏡Ｍ５の反射面、凸面の第６反射鏡Ｍ６の反射面、凸面の第７反射鏡Ｍ７の反射面、および凹面の第８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。
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。
（表２）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．４３
Ｈ０＝１６０ｍｍ
φ＝４０ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ
（マスク面） ５９０．９５５
1 −９８５．０４６ ０．０ （第１反射鏡Ｍ１）
2 ∞ −３１０．３６７（開口絞りＡＳ）
3 −３０００．０００ ２２８．６０７ （第２反射鏡Ｍ２）
4 −１６３１，５４７ −２７７．６６０（第３反射鏡Ｍ３）
5 ２９９８．８０８ ７３５．５８２ （第４反射鏡Ｍ４）
6 −５９６．５８１ −１２３．７５７（第５反射鏡Ｍ５）
7 −４２３０．１５０ ２２３．７５７ （第６反射鏡Ｍ６）
8 １６９．１２８ ３２３．７５７ （第７反射鏡Ｍ７）
9 ３８１．６１４ ３６３．７５７ （第８反射鏡Ｍ８）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．７２１４８５×１０-9 Ｃ6＝０．３３５７７８×１０-13
Ｃ8＝−０．１０８２２０×１０-17 Ｃ10＝０．１８２９０５×１０-22
Ｃ12＝−０．３９８７０９×１０-28 Ｃ14＝−０．４２９４６７×１０-32
Ｃ16＝０．５４６７９２×１０-37
２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．５３２５６１×１０-8 Ｃ6＝−０．１０８８７７×１０-12
Ｃ8＝−０．３０４８０４×１０-17 Ｃ10＝０．４３１０３８×１０-21
Ｃ12＝−０．２４４７８７×１０-24 Ｃ14＝０．５２０８３１×１０-28
Ｃ16＝−０．４５６２５１×１０-32
３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．５２５９８９×１０-8 Ｃ6＝０．２４２３７４×１０-13
Ｃ8＝−０．３４７１８６×１０-18 Ｃ10＝０．８６９０５６×１０-23
Ｃ12＝−０．３８７４０６×１０-27 Ｃ14＝０．１２９１１９×１０-31
Ｃ16＝−０．１８００９３×１０-36
４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．３０４５２２×１０-8 Ｃ6＝−０．２５１５０４×１０-13
Ｃ8＝０．５８５８７３×１０-18 Ｃ10＝−０．８０９６７２×１０-22
Ｃ12＝０．３８９１６２×１０-26 Ｃ14＝−０．１０２２９４×１０-30
Ｃ16＝０．１１２２２８×１０-35
５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．３５８５９６×１０-09 Ｃ6＝−０．４３２２９８×１０-15
Ｃ8＝−０．９２６８５８×１０-18 Ｃ10＝０．２８４６７２×１０-22
Ｃ12＝−０．４１１７９６×１０-27 Ｃ14＝０．３００２８４×１０-32
Ｃ16＝−０．８９５３０２×１０-38
６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．４３５７４７×１０-8 Ｃ6＝−０．６１６４８７×１０-13
Ｃ8＝０．３８０５５６×１０-17 Ｃ10＝−０．７９９５９９×１０-22
Ｃ12＝０．５６８６９３×１０-27 Ｃ14＝０．６０５１５５×１０-32
Ｃ16＝−０．９６２７０１×１０-37
７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．２５９２２１×１０-07 Ｃ6＝−０．２１８３１３×１０-11
Ｃ8＝０．５０８６３９×１０-15 Ｃ10＝０．１１２４４４×１０-18
Ｃ12＝−０．５６４７７３×１０-22 Ｃ14＝０．１０８３０９×１０-25
Ｃ16＝−０．７８３８０８×１０-30
８面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．５７２６５３×１０-10 Ｃ6＝０．６０７０８５×１０-15
Ｃ8＝０．３２９７４１×１０-20 Ｃ10＝０．８９５５２４×１０-25
Ｃ12＝−０．１４５６１５×１０-29 Ｃ14＝０．２６３７１８×１０-34
Ｃ16＝−０．１２３５３２×１０-39
（条件式対応値）
φＭ５＝ ５０５ ｍｍ
（１）ＮＡ ＝０．４３
（２）｜α｜＝６．０２°（ １０５．００ ｍｒａｄ）
（３）φＭ＝５０５ｍｍ（第５反射鏡Ｍ５において最大）
（４）ｄ１／ｄ２＝０．８２３
（５）ｄ３／ｄ４＝５．９４
（６）Ｒ２／ＴＬ＝−２．７１
（７）Ｒ３／ＴＬ＝−１．４７
（８）Ｒ６／ＴＬ＝―３．８２
図６は、第２実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。
図６では、像高１００％、像高９８％、および像高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。
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．４３
Ｈ０＝１６０ｍｍ
φ＝４０ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ
（マスク面） ５９０．９５５
1 −９８５．０４６ ０．０ （第１反射鏡Ｍ１）
2 ∞ −３１０．３６７（開口絞りＡＳ）
3 −３０００．０００ ２２８．６０７ （第２反射鏡Ｍ２）
4 −１６３１，５４７ −２７７．６６０（第３反射鏡Ｍ３）
5 ２９９８．８０８ ７３５．５８２ （第４反射鏡Ｍ４）
6 −５９６．５８１ −１２３．７５７（第５反射鏡Ｍ５）
7 −４２３０．１５０ ２２３．７５７ （第６反射鏡Ｍ６）
8 １６９．１２８ ３２３．７５７ （第７反射鏡Ｍ７）
9 ３８１．６１４ ３６３．７５７ （第８反射鏡Ｍ８）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．７２１４８５×１０-9 Ｃ6＝０．３３５７７８×１０-13
Ｃ8＝−０．１０８２２０×１０-17 Ｃ10＝０．１８２９０５×１０-22
Ｃ12＝−０．３９８７０９×１０-28 Ｃ14＝−０．４２９４６７×１０-32
Ｃ16＝０．５４６７９２×１０-37
２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．５３２５６１×１０-8 Ｃ6＝−０．１０８８７７×１０-12
Ｃ8＝−０．３０４８０４×１０-17 Ｃ10＝０．４３１０３８×１０-21
Ｃ12＝−０．２４４７８７×１０-24 Ｃ14＝０．５２０８３１×１０-28
Ｃ16＝−０．４５６２５１×１０-32
３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．５２５９８９×１０-8 Ｃ6＝０．２４２３７４×１０-13
Ｃ8＝−０．３４７１８６×１０-18 Ｃ10＝０．８６９０５６×１０-23
Ｃ12＝−０．３８７４０６×１０-27 Ｃ14＝０．１２９１１９×１０-31
Ｃ16＝−０．１８００９３×１０-36
４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．３０４５２２×１０-8 Ｃ6＝−０．２５１５０４×１０-13
Ｃ8＝０．５８５８７３×１０-18 Ｃ10＝−０．８０９６７２×１０-22
Ｃ12＝０．３８９１６２×１０-26 Ｃ14＝−０．１０２２９４×１０-30
Ｃ16＝０．１１２２２８×１０-35
５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．３５８５９６×１０-09 Ｃ6＝−０．４３２２９８×１０-15
Ｃ8＝−０．９２６８５８×１０-18 Ｃ10＝０．２８４６７２×１０-22
Ｃ12＝−０．４１１７９６×１０-27 Ｃ14＝０．３００２８４×１０-32
Ｃ16＝−０．８９５３０２×１０-38
６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．４３５７４７×１０-8 Ｃ6＝−０．６１６４８７×１０-13
Ｃ8＝０．３８０５５６×１０-17 Ｃ10＝−０．７９９５９９×１０-22
Ｃ12＝０．５６８６９３×１０-27 Ｃ14＝０．６０５１５５×１０-32
Ｃ16＝−０．９６２７０１×１０-37
７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．２５９２２１×１０-07 Ｃ6＝−０．２１８３１３×１０-11
Ｃ8＝０．５０８６３９×１０-15 Ｃ10＝０．１１２４４４×１０-18
Ｃ12＝−０．５６４７７３×１０-22 Ｃ14＝０．１０８３０９×１０-25
Ｃ16＝−０．７８３８０８×１０-30
８面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．５７２６５３×１０-10 Ｃ6＝０．６０７０８５×１０-15
Ｃ8＝０．３２９７４１×１０-20 Ｃ10＝０．８９５５２４×１０-25
Ｃ12＝−０．１４５６１５×１０-29 Ｃ14＝０．２６３７１８×１０-34
Ｃ16＝−０．１２３５３２×１０-39
（条件式対応値）
φＭ５＝ ５０５ ｍｍ
（１）ＮＡ ＝０．４３
（２）｜α｜＝６．０２°（ １０５．００ ｍｒａｄ）
（３）φＭ＝５０５ｍｍ（第５反射鏡Ｍ５において最大）
（４）ｄ１／ｄ２＝０．８２３
（５）ｄ３／ｄ４＝５．９４
（６）Ｒ２／ＴＬ＝−２．７１
（７）Ｒ３／ＴＬ＝−１．４７
（８）Ｒ６／ＴＬ＝―３．８２
図６は、第２実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。
図６では、像高１００％、像高９８％、および像高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。
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、凹面の第１反射鏡Ｍ１の反射面、凸面の第２反射鏡Ｍ２の反射面、凹面の第３反射鏡Ｍ３の反射面、および凹面の第４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（ＩＭＩ）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、凹面の第５反射鏡Ｍ５の反射面、凹面の第６反射鏡Ｍ６の反射面、凸面の第７反射鏡Ｍ７の反射面、および凹面の第８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。
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、凹面の第１反射鏡Ｍ１の反射面、凸面の第２反射鏡Ｍ２の反射面、凹面の第３反射鏡Ｍ３の反射面、および凹面の第４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（ＩＭＩ）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、凹面の第５反射鏡Ｍ５の反射面、凹面の第６反射鏡Ｍ６の反射面、凸面の第７反射鏡Ｍ７の反射面、および凹面の第８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。
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。
（表３）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３
Ｈ０＝１６０ｍｍ
φ＝４０ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ
（マスク面） ７５０．９５５
1 −９６９．９８２ −２８８．７９０（第１反射鏡Ｍ１）
2 ∞ ０．０ （開口絞りＡＳ）
3 −１１８２．２７６ ２５１．１３４ （第２反射鏡Ｍ２）
4 −２３５０．８２０ −３９１．１１５（第３反射鏡Ｍ３）
5 １８８３．３８９ １００７．３４２（第４反射鏡Ｍ４）
6 −９７５．５４９ −１４６．５０９（第５反射鏡Ｍ５）
7 ３３８７．１３９ ２７１．５２３ （第６反射鏡Ｍ６）
8 ２０７．２５９ −３７３．８４１（第７反射鏡Ｍ７）
9 ４４１．８７０ ４１７．６８５ （第８反射鏡Ｍ８）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．７０３２０７×１０-10 Ｃ6＝０．５９８９５３×１０-14
Ｃ8＝−０．３７５６６８×１０-18 Ｃ10＝０．１２１２８０×１０-22
Ｃ12＝−０．２２３７８５×１０-27 Ｃ14＝０．１２５１５３×１０-33
Ｃ16＝０．１６９７０５×１０-37
２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．４７０６２１×１０-8 Ｃ6＝−０．６８９６６７×１０-13
Ｃ8＝−０．３３６０６５×１０-17 Ｃ10＝０．２３６２０４×１０-20
Ｃ12＝−０．１１３１２９×１０-23 Ｃ14＝０．２９３７３２×１０-27
Ｃ16＝−０．３１７０１６×１０-31
３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．２７７７５６×１０-8 Ｃ6＝０．１０５８３１×１０-13
Ｃ8＝−０．７５７４１０×１０-19 Ｃ10＝−０．１３０５１１×１０-23
Ｃ12＝０．１１５８３５×１０-27 Ｃ14＝−０．３７７９５６×１０-32
Ｃ16＝０．５０８２７８×１０-37
４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．７１４２４５×１０-09 Ｃ6＝−０．２８３３７５×１０-14
Ｃ8＝０．６８３３５５×１０-20 Ｃ10＝−０．７３３１０３×１０-24
Ｃ12＝０．１５８３５０×１０-28 Ｃ14＝−０．２１８６９９×１０-33
Ｃ16＝０．１２２８６７×１０-38
５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１６１９４８×１０-09 Ｃ6＝−０．５４３１７６×１０-14
Ｃ8＝−０．５６４５０４×１０-18 Ｃ10＝０．２６８７４０×１０-22
Ｃ12＝−０．５３６０１３×１０-27 Ｃ14＝０．５２７５１９×１０-32
Ｃ16＝−０．２１０３４６×１０-37
６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１６２４２１×１０-8 Ｃ6＝−０．２７９０４６×１０-13
Ｃ8＝０．１７０３２９×１０-17 Ｃ10＝−０．４８９０８１×１０-22
Ｃ12＝０．７４５１５７×１０-27 Ｃ14＝−０．４３４９０７×１０-32
Ｃ16＝−０．８９７９１０×１０-38
７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．７２７４３６×１０-08 Ｃ6＝−０．２２３６４３×１０-12
Ｃ8＝０．２７５３２６×１０-15 Ｃ10＝−０．１３０９４６×１０-19
Ｃ12＝−０．９４９１８３×１０-23 Ｃ14＝０．３０５８６８×１０-26
Ｃ16＝−０．３０３４００×１０-30
８面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．３９３７６９×１０-10 Ｃ6＝０．３１７５９４×１０-15
Ｃ8＝０．１１３５７５×１０-20 Ｃ10＝０．４１４９３３×１０-25
Ｃ12＝−０．１３２７１５×１０-29 Ｃ14＝０．２８９８３３×１０-34
Ｃ16＝−０．２４８５６５×１０-39
（条件式対応値）
φＭ５＝ ４４０ｍｍ
（１）ＮＡ＝０．３
（２）｜α｜＝６．０２°（ １０５．００ ｍｒａｄ）
（３）φＭ＝４４０ｍｍ（第５反射鏡Ｍ５において最大）
（４）ｄ１／ｄ２＝０．６４２
（５）ｄ３／ｄ４＝６．８５
（６）Ｒ２／ＴＬ＝−０．７９
（７）Ｒ３／ＴＬ＝−１．５７
（８）Ｒ６／ＴＬ＝２．２６
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９８％、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。
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３
Ｈ０＝１６０ｍｍ
φ＝４０ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ
（マスク面） ７５０．９５５
1 −９６９．９８２ −２８８．７９０（第１反射鏡Ｍ１）
2 ∞ ０．０ （開口絞りＡＳ）
3 −１１８２．２７６ ２５１．１３４ （第２反射鏡Ｍ２）
4 −２３５０．８２０ −３９１．１１５（第３反射鏡Ｍ３）
5 １８８３．３８９ １００７．３４２（第４反射鏡Ｍ４）
6 −９７５．５４９ −１４６．５０９（第５反射鏡Ｍ５）
7 ３３８７．１３９ ２７１．５２３ （第６反射鏡Ｍ６）
8 ２０７．２５９ −３７３．８４１（第７反射鏡Ｍ７）
9 ４４１．８７０ ４１７．６８５ （第８反射鏡Ｍ８）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．７０３２０７×１０-10 Ｃ6＝０．５９８９５３×１０-14
Ｃ8＝−０．３７５６６８×１０-18 Ｃ10＝０．１２１２８０×１０-22
Ｃ12＝−０．２２３７８５×１０-27 Ｃ14＝０．１２５１５３×１０-33
Ｃ16＝０．１６９７０５×１０-37
２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．４７０６２１×１０-8 Ｃ6＝−０．６８９６６７×１０-13
Ｃ8＝−０．３３６０６５×１０-17 Ｃ10＝０．２３６２０４×１０-20
Ｃ12＝−０．１１３１２９×１０-23 Ｃ14＝０．２９３７３２×１０-27
Ｃ16＝−０．３１７０１６×１０-31
３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．２７７７５６×１０-8 Ｃ6＝０．１０５８３１×１０-13
Ｃ8＝−０．７５７４１０×１０-19 Ｃ10＝−０．１３０５１１×１０-23
Ｃ12＝０．１１５８３５×１０-27 Ｃ14＝−０．３７７９５６×１０-32
Ｃ16＝０．５０８２７８×１０-37
４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．７１４２４５×１０-09 Ｃ6＝−０．２８３３７５×１０-14
Ｃ8＝０．６８３３５５×１０-20 Ｃ10＝−０．７３３１０３×１０-24
Ｃ12＝０．１５８３５０×１０-28 Ｃ14＝−０．２１８６９９×１０-33
Ｃ16＝０．１２２８６７×１０-38
５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１６１９４８×１０-09 Ｃ6＝−０．５４３１７６×１０-14
Ｃ8＝−０．５６４５０４×１０-18 Ｃ10＝０．２６８７４０×１０-22
Ｃ12＝−０．５３６０１３×１０-27 Ｃ14＝０．５２７５１９×１０-32
Ｃ16＝−０．２１０３４６×１０-37
６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１６２４２１×１０-8 Ｃ6＝−０．２７９０４６×１０-13
Ｃ8＝０．１７０３２９×１０-17 Ｃ10＝−０．４８９０８１×１０-22
Ｃ12＝０．７４５１５７×１０-27 Ｃ14＝−０．４３４９０７×１０-32
Ｃ16＝−０．８９７９１０×１０-38
７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．７２７４３６×１０-08 Ｃ6＝−０．２２３６４３×１０-12
Ｃ8＝０．２７５３２６×１０-15 Ｃ10＝−０．１３０９４６×１０-19
Ｃ12＝−０．９４９１８３×１０-23 Ｃ14＝０．３０５８６８×１０-26
Ｃ16＝−０．３０３４００×１０-30
８面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．３９３７６９×１０-10 Ｃ6＝０．３１７５９４×１０-15
Ｃ8＝０．１１３５７５×１０-20 Ｃ10＝０．４１４９３３×１０-25
Ｃ12＝−０．１３２７１５×１０-29 Ｃ14＝０．２８９８３３×１０-34
Ｃ16＝−０．２４８５６５×１０-39
（条件式対応値）
φＭ５＝ ４４０ｍｍ
（１）ＮＡ＝０．３
（２）｜α｜＝６．０２°（ １０５．００ ｍｒａｄ）
（３）φＭ＝４４０ｍｍ（第５反射鏡Ｍ５において最大）
（４）ｄ１／ｄ２＝０．６４２
（５）ｄ３／ｄ４＝６．８５
（６）Ｒ２／ＴＬ＝−０．７９
（７）Ｒ３／ＴＬ＝−１．５７
（８）Ｒ６／ＴＬ＝２．２６
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９８％、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。
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、０．３〜０．４３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×６６ｍｍ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。
また、上述の各実施例では最も大きい凹面の第５反射鏡Ｍ５の有効径が約４４０〜約５０５ｍｍ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。また、一般に反射面の曲率半径が大きくなって平面に近くなると精度良く製造することが困難になるが、上述の各実施例では曲率半径の最も大きい第６反射鏡Ｍ６において曲率半径Ｒ６が６０００ｍｍ以下に抑えられているので、各反射面の製造を良好に行うことができる。
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。
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。
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。
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。
また、上述の各実施例では、中間像がＭ４とＭ５の間に形成される構成であるが、これに限らず中間像がＭ５とＭ６の間に形成される構成も可能である。
中間像は各反射鏡のパワーのちょっとした違いにより、Ｍ４とＭ５の間に形成される構成や、Ｍ５とＭ６の間に形成される構成が可能であるからである。
中間像は各反射鏡のパワーのちょっとした違いにより、Ｍ４とＭ５の間に形成される構成や、Ｍ５とＭ６の間に形成される構成が可能であるからである。
ただし、中間像は反射鏡から離れた位置に形成されることが望ましい。中間像の位置が反射鏡から離れる事により、反射鏡の鏡面上での、光束の幅が広がるため、反射鏡の鏡面上の微細な構造のうねりによる影響が、平均化されて小さくなるからである。
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。
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。
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。
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光源（ＬＰＰ）を用いているが、これに限定されることなく、光源としてたとえば放電プラズマ光源（ＤＰＰ）やシンクロトロン放射（ＳＯＲ）光を用いることもできる。
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。
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。
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
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
Claims (15)
- 第１面の縮小像を第２面上に形成する反射型投影光学系において、
第１面側からの光の入射順に、凹面の第１反射鏡Ｍ１と、開口絞りＡＳを備えた凸面の第２反射鏡Ｍ２と、凹面の第３反射鏡Ｍ３と、凹面の第４反射鏡Ｍ４と、凹面の第５反射鏡Ｍ５と、第６面反射鏡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反射型投影光学系。 - 請求項１に記載の反射型投影光学系であって、
ｄ１：第２反射鏡Ｍ２と第３反射鏡Ｍ３の間の面間隔
ｄ２：第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４の間の面間隔
とすると、前記第４反射鏡Ｍ４の位置が以下の条件を満足することを特徴とする反射型投影光学系。
０．２＜ｄ１／ｄ２＜０．９ - 請求項１乃至２に記載の反射型投影光学系であって、
ｄ３：第４反射鏡Ｍ４と第５反射鏡Ｍ５の間の面間隔
ｄ４：第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６の間の面間隔
とすると、前記第６反射鏡Ｍ６の位置が以下の条件を満足することを特徴とする反射型投影光学系。
３＜ｄ３／ｄ４＜１２ - 前記第２反射鏡Ｍ２の中心曲率半径をＲ２とすると、
−６０００ｍｍ＜Ｒ２＜−４００ｍｍ
であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の反射型投影光学系。 - 前記第３反射鏡Ｍ３の中心曲率半径をＲ３とすると、
−４５００ｍｍ＜Ｒ３＜−４００ｍｍ
であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の反射型投影光学系。 - 前記第６反射鏡Ｍ６の中心曲率半径の絶対値をＲ６とすると、
２０００ｍｍ＜Ｒ６＜６０００ｍｍ
であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の反射型投影光学系。 - 請求項１乃至６に記載の反射型投影光学系であって、
ＴＬ：第１面（物体面）と第２面（結像面）の間の間隔
Ｒ２：第２反射鏡Ｍ２の中心曲率半径
とすると、以下の条件を満足することを特徴とする反射型投影光学系。
−３.０＜Ｒ２／ＴＬ＜−０．４ - 請求項１乃至７に記載の反射型投影光学系であって、
ＴＬ：第１面（物体面）と第２面（結像面）の間の間隔
Ｒ３：第３反射鏡Ｍ３の中心曲率半径
とすると、以下の条件を満足することを特徴とする反射型投影光学系。
−３.０＜Ｒ３／ＴＬ＜−０．３ - 請求項１乃至８に記載の反射型投影光学系において、
前記第６反射鏡Ｍ６は、凹面で構成されていることを特徴とする反射型投影光学系。 - 請求項１乃至９に記載の反射型投影光学系において、
前記第６反射鏡Ｍ６は、凸面で構成されていることを特徴とする反射型投影光学系。 - 請求項１乃至１０に記載の反射型投影光学系であって、
ＴＬ：第１面（物体面）と第２面（結像面）の間の間隔
Ｒ６：第６反射鏡Ｍ６の中心曲率半径の絶対値
とすると、以下の条件を満足することを特徴とする反射型投影光学系。
１.５＜Ｒ６／ＴＬ＜１０.０ - 前記反射型投影光学系が、前記第４反射鏡Ｍ４と前記第５反射鏡Ｍ５の間に中間像を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の反射型投影光学系。
- 像側開口数ＮＡは、０．２７より大きく、好ましくは０．４３であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の反射型投影光学系。
- 前記第１面に設定される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面に設定される感光性基板上へ投影露光するための請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の反射型投影光学系とを備えていることを特徴とする露光装置。
- 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、前記反射型投影光学系に対して前記マスクおよび前記感光性基板を相対移動させて、前記マスクのパターンを前記感光性基板上に投影露光することを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
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