JP2007532937A - 鏡群を有するカタジオプトリック投影対物レンズ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 投影対物レンズが、自身の物体面内に配置される軸外物体フィールドを自身の像面内に配置される軸外像フィールド上に結像させる一方で、少なくとも1個の中間像を創出する。前記物体フィールドから到来する放射を鏡群の鏡群入口の方へと収束させる正の屈折力を有する前側レンズ群と、前記物体側鏡群入口と像側鏡群出口と光軸に対して交差方向に形成されるとともに、幾何学的に前記鏡群入口と前記鏡群出口との間に配置される鏡群平面とを有する前記鏡群と、前記鏡群出口から出射する放射を前記像面上に集束させる正の屈折力を有する後側レンズ群とを前記光軸に沿って前記の順序で含む。前記鏡群は、前記鏡群入口からの放射を第1の反射部分上において受ける第1の鏡と、前記第1の鏡から反射される放射を第2の反射部分上において受ける第2の鏡と、前記第2の鏡から反射される放射を第3の反射部分上において受ける第3の鏡と、前記第3の鏡から反射される放射を第4の反射部分上において受けるとともに、前記放射を前記鏡群出口へと反射する第4の鏡とを有する。少なくとも2個の前記鏡は、前記光軸に対して回転対称な曲率面を有する凹面状の鏡面を有する凹面鏡であり、前記鏡群の前記鏡は、少なくとも1個の中間像が鏡群入口と鏡群出口との間において前記鏡群の内側に配置されるとともに、前記鏡群入口から到来する放射が前記鏡群平面を少なくとも4回通過し、かつ前記鏡群の凹面状の鏡面において少なくとも2回反射された後に前記鏡群出口において前記鏡群から出射するように構成される。前記鏡群入口は、前記前側レンズ群から出射する放射が入口主光線高さを有する領域内に配置され、前記第2の反射部分は、前記第2の鏡に衝突する放射が、前記入口主光線高さから第1の方向に逸脱する第2の主光線高さを有する領域内に配置され、前記第4の反射部分は、前記第4の鏡に衝突する放射が、前記入口主光線高さから前記第1の方向とは反対の第2の方向に逸脱する第4の主光線高さを有する領域内に配置される。
【選択図】 図1
Description
前記物体フィールドから到来する放射を鏡群の鏡群入口の方へと収束させる正の屈折力を有する前側レンズ群と;
物体側の鏡群入口と、像側の鏡群出口と、光軸に対して交差方向に形成されるとともに、幾何学的に前記鏡群入口と前記鏡群出口との間に配置される鏡群平面とを有する前記鏡群と;
前記鏡群出口から出射する放射を前記像面上に集束させる正の屈折力を有する後側レンズ群とを前記光軸に沿って前記の順序で含み、
前記鏡群は、前記鏡群入口からの放射を第1の反射部分上において受ける第1の鏡と;
前記第1の鏡から反射される放射を第2の反射部分上において受ける第2の鏡と;
前記第2の鏡から反射される放射を第3の反射部分上において受ける第3の鏡と;
前記第3の鏡から反射される放射を第4の反射部分上において受けるとともに、前記放射を前記鏡群出口へと反射する第4の鏡とを有し、
少なくとも2個の前記鏡は、前記光軸に対して回転対称な曲率面を有する凹面状の鏡面を有する凹面鏡であり、
前記鏡群の前記鏡は、少なくとも1個の中間像が鏡群入口と鏡群出口との間において前記鏡群の内側に配置されるとともに、前記鏡群入口から到来する放射が前記鏡群平面を少なくとも4回通過し、かつ前記鏡群の凹面状の鏡面において少なくとも2回反射された後に前記鏡群出口において前記鏡群から出射するように構成され、
前記鏡群入口は、前記前側レンズ群から出射する放射が入口主光線高さを有する領域内に配置され、
前記第2の反射部分は、前記第2の鏡に衝突する放射が、前記入口主光線高さから第1の方向に逸脱する第2の主光線高さを有する領域内に配置され、
前記第4の反射部分は、前記第4の鏡に衝突する放射が、前記入口主光線高さから前記第1の方向とは反対の第2の方向に逸脱する第4の主光線高さを有する領域内に配置されるカタジオプトリック投影対物レンズを提供するものである。
Claims (39)
- 自身の物体面内に配置される軸外物体フィールドを自身の像面内に配置される軸外像フィールド上に結像させる一方で、少なくとも1個の中間像を創出する投影対物レンズにおいて:
前記物体フィールドから到来する放射を鏡群の鏡群入口の方へと収束させる正の屈折力を有する前側レンズ群と;
前記物体側鏡群入口と像側鏡群出口と光軸に対して交差方向に形成されるとともに、幾何学的に前記鏡群入口と前記鏡群出口との間に配置される鏡群平面とを有する前記鏡群と;
前記鏡群出口から出射する放射を前記像面上に集束させる正の屈折力を有する後側レンズ群とを前記光軸に沿って前記の順序で含み、
前記鏡群は、前記鏡群入口からの放射を第1の反射部分上において受ける第1の鏡と;
前記第1の鏡から反射される放射を第2の反射部分上において受ける第2の鏡と;
前記第2の鏡から反射される放射を第3の反射部分上において受ける第3の鏡と;
前記第3の鏡から反射される放射を第4の反射部分上において受けるとともに、前記放射を前記鏡群出口へと反射する第4の鏡とを有し、
少なくとも2個の前記鏡は、前記光軸に対して回転対称な曲率面を有する凹面状の鏡面を有する凹面鏡であり、
前記鏡群の前記鏡は、少なくとも1個の中間像が鏡群入口と鏡群出口との間において前記鏡群の内側に配置されるとともに、前記鏡群入口から到来する放射が前記鏡群平面を少なくとも4回通過し、かつ前記鏡群の凹面状の鏡面において少なくとも2回反射された後に前記鏡群出口において前記鏡群から出射するように構成され、
前記鏡群入口は、前記前側レンズ群から出射する放射が入口主光線高さを有する領域内に配置され、
前記第2の反射部分は、前記第2の鏡に衝突する放射が、前記入口主光線高さから第1の方向に逸脱する第2の主光線高さを有する領域内に配置され、
前記第4の反射部分は、前記第4の鏡に衝突する放射が、前記入口主光線高さから前記第1の方向とは反対の第2の方向に逸脱する第4の主光線高さを有する領域内に配置されるカタジオプトリック投影対物レンズ。 - 前記鏡群は、正確に4回の反射が前記鏡群内において起こるように設計される請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 前記第1、第2、第3および第4の鏡は、凹面鏡である請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 前記鏡群は、純反射性の(カトプトリック)鏡群である請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 投影対物レンズの軸方向鏡群長さMGLと軌跡全長TTとの間における長さ比LRは、50%未満であり、ここで、前記鏡群長さは、前記物体面に最も近接する鏡の頂点と前記像面に最も近接する鏡の頂点との間における軸方向距離であり、前記軌跡全長は、物体面と前記像面との間における軸方向距離である請求項1に記載の投影対物レンズ。
- LR=MGL/TT<30%の条件が満たされる請求項5に記載の投影対物レンズ。
- 前記鏡群入口は、前記光軸を含み、前記第2および第4の反射部分内における前記主光線の位置は、前記光軸の相反する側に配置される請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 前記鏡群入口は、幾何学的に投影対物レンズの前側瞳面に接近して配置されて、前記物体フィールドから発する放射ビームが前記鏡群入口の領域内において前記光軸を含むようになる請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 前記前側レンズ群は、単一回のフーリエ変換または奇数回の連続するフーリエ変換を前記物体面と前記鏡群入口との間において行なうフーリエレンズ群として設計される請求項8に記載の投影対物レンズ。
- 前記前側レンズ群は、純屈折性であるとともに、単一回のフーリエ変換を行なう請求項9に記載の投影対物レンズ。
- 前記前側レンズ群は、投影対物レンズの軌跡全長の40%未満である軸方向長さを有して、軸方向にコンパクトである請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 前記鏡群出口は、幾何学的に、前記前側瞳面と光学的に共役の後側瞳面に接近して配置される請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 2個および3個の中間像の1個が、前記鏡群内において形成される請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 前記鏡群入口は、幾何学的に投影対物レンズの前側瞳面に接近して配置されて、前記物体フィールドから発する放射ビームが前記鏡群入口の領域内において前記光軸を含むようになり、前記鏡群出口は、幾何学的に、前記前側瞳面と光学的に共役の後側瞳面に接近して配置され、2個および3個の中間像の1個が、前記鏡群内において形成される請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 前記鏡群出口は、幾何学的に後側瞳面に接近して配置され、前記後側レンズ群は、該後側レンズ群のくびれ領域内において中間像を形成するフーリエレンズ群を含み、前記中間像の下流のレンズ群は、前記フーリエレンズ群によって形成される前記中間像を前記像面上にある縮尺で結像させる結像サブシステムとして設計される請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 前記鏡群出口は、前記光軸の外側において中間像に光学的に接近して配置され、前記後側レンズ群は、該中間像を前記像面上にある縮尺で結像させる結像サブシステムとして設計される請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 前記後側レンズ群は、極小ビーム直径を形成するくびれ領域を含み、少なくとも2個の負レンズが、前記くびれ領域内に配置される請求項16に記載の投影対物レンズ。
- 前記鏡群は、鏡対の凹面鏡間に設けられる透光部を有する共通の鏡基板上に設けられる共通の曲率面を共有する鏡面を有する2個の凹面鏡によって構成される少なくとも1個の鏡対を含む請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 前記鏡対は、該鏡対の前記透光部が前記光軸を含むように構成される請求項18に記載の投影対物レンズ。
- 前記透光部は、鏡基板内の穴によって形成される請求項18に記載の投影対物レンズ。
- 前記鏡群の前記鏡上の全ての反射部分は、前記光軸の外側に配置される請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 前記鏡群の前記鏡の全ての反射部分は、瞳面から光学的に遠くに配置される請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 開口絞りが、前記像面に最も近接する最後の中間像の上流に配置される請求項1に記載の投影対物レンズ。
- NA>0.8の像側開口数を有する請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 収差に関して、最後の光学素子と前記像平面との間における像側作動距離が、実質的に1より大きい屈折率を有する浸漬媒質により満たされるように適合化せしめられる浸漬用対物レンズとして設計される請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 浸漬媒質とともに用いられる場合に、NA>1.1の像側開口数を有する請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 約120nm〜約260nmの波長範囲内に含まれる紫外光とともに用いられるように構成される請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 照明システムとカタジオプトリック投影対物レンズとを有するマイクロリソグラフィーに用いられる投影露光システムにおいて、投影対物レンズが請求項1に記載のカタジオプトリック投影対物レンズを含む投影露光システム。
- 半導体素子またはその他の種類の微細素子を製造する方法において:
所定のパターンを有するマスクを用意する段階と;
所定の波長の紫外光を用いて前記マスクを照明する段階と;
請求項1に記載のカタジオプトリック投影対物レンズを用いて、投影対物レンズの像面に近接して配置される感光基板上に前記パターンの像を投影する段階とからなる方法。 - 自身の物体面内に配置される軸外物体フィールドを自身の像面内に配置される軸外像フィールド上に結像させる一方で、少なくとも1個の中間像を創出するカタジオプトリック投影対物レンズにおいて:
前記物体面内に設けられる前記像フィールドを第1の中間像に結像させる第1の結像サブシステムと;
前記第1の中間像を第2の中間像に結像させる第2の結像サブシステムと;
前記第2の中間像を第3の中間像に結像させる第3の結像サブシステムと;
前記第3の中間像を前記像平面上に結像させる第4の結像サブシステムとを光軸に沿って前記の順序で含み、
前記第2のサブシステムは、第1の連続的な鏡面を有する第1の凹面鏡と、前記第1の鏡面に対向する第2の連続的な鏡面を有する第2の凹面鏡とを有する鏡群を含み、
全ての凹面鏡は、瞳面から光学的に遠くに配置されるカタジオプトリック投影対物レンズ。 - 前記第2のサブシステムは、前記物体面に対向する第1の連続的な鏡面を有する前記第1の凹面鏡と、前記第1の鏡面に対向する第2の連続的な鏡面を有する前記第2の凹面鏡とによって構成されるカトプトリック鏡群である請求項30に記載の投影対物レンズ。
- 自身の物体面内に配置される軸外物体フィールドを自身の像面内に配置される軸外像フィールド上に結像させる一方で、少なくとも1個の中間像を創出するカタジオプトリック投影対物レンズにおいて:
前記物体面内に設けられる前記物体フィールドを第1の中間像に結像させる第1の結像サブシステムと;
前記第1の中間像を第2の中間像に結像させる第2の結像サブシステムと;
前記第2の中間像を第3の中間像に結像させる第3の結像サブシステムと;
前記第3の中間像を前記像平面上に結像させる第4の結像サブシステムとを光軸に沿って前記の順序で含み、
前記第2のサブシステムは、第1の連続的な鏡面を有する第1の鏡と、前記第1の鏡面に対向する第2の連続的な鏡面を有する第2の鏡とを含み、
前記第3のサブシステムは、第3の連続的な鏡面を有する第3の鏡と、前記第3の鏡面に対向する第4の連続的な鏡面を有する第4の凹面鏡とを含み、
少なくとも2個の前記鏡は、前記光軸上において鏡軸を形成する曲率面を有する凹面状鏡面を有する凹面鏡であるカタジオプトリック投影対物レンズ。 - 全ての凹面鏡は、瞳面から光学的に遠くに配置される請求項32に記載の投影対物レンズ。
- 前記第1、第2、第3および第4の鏡は、凹面鏡である請求項32に記載の投影対物レンズ。
- 前記第1、第2、第3および第4の鏡によって形成される鏡群は、純反射性の(カトプトリック)鏡群である請求項32に記載の投影対物レンズ。
- 自身の物体面内に配置される軸外物体フィールドを自身の像面内に配置される軸外像フィールド上に結像させる一方で、少なくとも1個の中間像を創出するカタジオプトリック投影対物レンズにおいて:
前記物体面内に設けられる前記物体フィールドを前記中間像に結像させる第1のカタジオプトリック結像サブシステムと;
前記中間像を前記像面上に結像させる第2のカタジオプトリック結像サブシステムとを光軸に沿って前記の順序で含み、
前記第1のカタジオプトリック結像サブシステムは、正の屈折力を有する屈折性の前側レンズ群と凸面鏡と後続の凹面鏡とを前記の順序で含み、前記第2のカタジオプトリックサブシステムは、凹面鏡と凸面鏡と正の屈折力を有する屈折性の後側レンズ群とを前記の順序で含むカタジオプトリック投影対物レンズ。 - 前記第1のカタジオプトリック結像サブシステムの前記凸面鏡と前記後続の凹面鏡とは、前側瞳面と前記中間像との間に配置され、前記第2のカタジオプトリック結像サブシステムの前記凸面鏡と前記後続の凹面鏡とは、前記中間像と後側瞳面との間に配置される請求項36に記載の投影対物レンズ。
- 自身の物体面内に配置される軸外物体フィールドを自身の像面内に配置される軸外像フィールド上に結像させる一方で、少なくとも1個の中間像を創出するカタジオプトリック投影対物レンズにおいて:
光軸と;
前記光軸の第1の側において第1の光チャネルを形成する少なくとも1個の凹面鏡を含む第1組の光学素子と;
前記光軸の前記第1の側とは反対側の第2の側において第2の光チャネルを形成する少なくとも1個の凹面鏡を含む第2組の光学素子とからなるカタジオプトリック投影対物レンズ。 - 前記第1組の前記光学素子と前記第2組の前記光学素子とは、投影対物レンズのメリジオナル平面に対して垂直をなすとともに前記光軸を含む対称面に対して鏡面対称に配置される請求項38に記載のカタジオプトリック投影対物レンズ。
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