JP2008268950A - 投影光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 第1面(Ma)の像を第3面(W)に形成する投影光学系は、第1結像光学系(G1)と、第3結像光学系(G3)と、第1結像光学系からの光を第3結像光学系へ導く第1偏向部材(M1)とを備えている。第3結像光学系においてパワーを有するすべての光学素子は屈折光学素子である。
【選択図】 図6
Description
5<|β1/β| (1)
5<|β2/β| (2)
0.03<LO1/B<0.4 (3)
0.03<LO2/B<0.4 (4)
z=(y2/r)/[1+{1−(1+κ)・y2/r2}1/2]+C4・y4+C6・y6
+C8・y8+C10・y10+C12・y12+C14・y14+C16・y16 (a)
図6は、本実施形態の実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。図6を参照すると、実施例の投影光学系PLにおいて、第1結像光学系G1の第1レンズ群G11は、光の入射側から順に、平行平面板P1と、入射側に凹面を向けた正メニスカスレンズL11と、両凸レンズL12と、入射側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13とにより構成されている。第1結像光学系G1の第2レンズ群G12は、光の入射側から順に、入射側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、入射側に非球面形状の凸面を向けたメニスカスレンズL22と、入射側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23と、入射側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とにより構成されている。
(主要諸元)
λ=193.306nm, β=1/4, NA=1.20, B=14mm
LXa=LXb=26mm, LYa=LYb=4.2mm
(光学部材諸元)
面番号 r d φ n 光学部材
(マスク面) 51.094891
1 ∞ 8.175182 143.7 1.5603261 (P1)
2 ∞ 6.131387 146.8
3 -1463.73482 24.796927 149.4 1.5603261 (L11)
4 -259.24325 13.452150 155.7
5 436.59865 50.376986 166.2 1.5603261 (L12)
6 -231.96976 1.021898 167.8
7 124.00336 67.801652 152.2 1.5603261 (L13)
8 70.41213 12.424410 103.7
9 121.37143 11.240876 103.6 1.5603261 (L21)
10 109.95358 7.194166 99.2
11* 155.60037 11.551309 99.0 1.5603261 (L22)
12 182.10414 22.072039 96.5
13 -102.30028 16.036540 96.2 1.5603261 (L23)
14 -142.98203 47.451515 104.7
15 -173.58313 11.681685 166.8 1.5603261 (L24)
16 -211.21285 22.967573 184.3
17* -121.88701 60.221524 185.5 1.5603261 (L31)
18 -128.09592 1.021898 235.9
19 -392.60315 58.818133 295.2 1.5603261 (L32)
20 -187.70969 1.021898 305.0
21 606.67782 102.189781 339.6 1.5603261 (L33)
22 -3496.83097 1.021898 339.4
23 594.87474 102.189781 337.6 1.5603261 (L34)
24 -1185.58201 122.238908 321.1
25 ∞ 91.970803 245.8 (M1i)
26 -2159.64273 53.674028 195.9 1.5603261 (L41)
27* 355.27134 49.112705 177.7
28 -131.25514 11.240876 177.6 1.5603261 (L42)
29 676.82273 111.114483 210.0
30* 780.71326 67.136173 376.1 1.5603261 (L51)
31 -345.72949 1.021898 372.6
32 -2844.84158 34.580070 387.9 1.5603261 (L52)
33 -509.20848 2.043796 388.6
34 1739.83703 31.144748 385.2 1.5603261 (L53)
35 -1118.78325 91.970803 384.7
36 ∞ 173.722628 341.7 (M1)
37 226.02394 54.982019 281.9 1.5603261 (L1)
38 1942.61661 1.021898 276.1
39 155.30114 48.885484 235.5 1.5603261 (L2)
40 402.04803 37.482461 222.3
41 735.15490 11.240876 174.0 1.5603261 (L3)
42 788.36653 14.842375 162.9
43* -310.92400 11.240876 160.7 1.5603261 (L4)
44 79.47793 36.825969 123.8
45 -343.47986 11.240876 123.9 1.5603261 (L5)
46* 134.60961 39.852450 130.1
47 -110.25461 11.240876 131.8 1.5603261 (L6)
48* 311.22495 12.916879 181.6
49 -908.13971 45.318482 188.0 1.5603261 (L7)
50* -259.96849 1.834731 233.8
51 -754.45772 77.050464 259.4 1.5603261 (L8)
52 -175.95131 1.021898 282.9
53 -3103.13791 72.654086 341.7 1.5603261 (L9)
54 -265.83679 1.021898 348.7
55 281.70867 102.189781 347.8 1.5603261 (L10)
56 516.39802 47.023703 312.4
57 -670.17561 11.241419 310.2 1.5603261 (L11)
58 363.92030 73.438554 302.8
59 ∞ -2.567047 (AS)
60 -476.06631 75.452298 307.0 1.5603261 (L12)
61 -295.97462 1.021898 330.3
62 293.15804 62.727023 334.0 1.5603261 (L13)
63 16539.35648 1.021898 329.7
64 202.58064 53.979809 298.0 1.5603261 (L14)
65* 501.39136 1.021898 289.5
66 119.67915 41.514916 221.3 1.5603261 (L15)
67* 152.47807 1.021898 201.0
68 103.48438 72.499275 180.1 1.5603261 (L16)
69 46.75184 1.021898 79.9
70 42.95688 36.630648 76.3 1.5603261 (L17:Lb)
71 ∞ 6.338758 43.1 1.435876 (Lm)
(ウェハ面)
(非球面データ)
11面: κ=0
C4=1.37393×10-8 C6=−7.78559×10-12
C8=1.98875×10-15 C10=−7.94757×10-18
C12=3.96286×10-21 C14=−1.06425×10-24
C16=1.03200×10-28
17面: κ=0
C4=−2.59194×10-8 C6=8.66157×10-13
C8=1.37970×10-17 C10=5.93627×10-21
C12=6.85375×10-25 C14=−2.90262×10-29
C16=6.11666×10-33
27面: κ=0
C4=1.44892×10-8 C6=4.21963×10-13
C8=2.05550×10-17 C10=−7.36804×10-22
C12=1.54488×10-25 C14=−2.87728×10-30
C16=0
30面: κ=0
C4=−3.55466×10-9 C6=−2.75444×10-14
C8=7.98107×10-19 C10=−1.12178×10-23
C12=1.02335×10-28 C14=−4.83517×10-34
C16=0
43面: κ=0
C4=−3.96417×10-8 C6=2.38949×10-11
C8=−3.60945×10-15 C10=3.38133×10-19
C12=−1.95214×10-23 C14=5.34141×10-28
C16=0
46面: κ=0
C4=−3.86838×10-8 C6=1.52228×10-11
C8=−2.61526×10-15 C10=1.58228×10-19
C12=−2.06992×10-23 C14=−9.75169×10-28
C16=0
48面: κ=0
C4=−1.68578×10-7 C6=1.16791×10-11
C8=−7.98020×10-16 C10=4.50628×10-20
C12=−1.93836×10-24 C14=3.72188×10-29
C16=0
50面: κ=0
C4=4.18393×10-8 C6=8.93158×10-13
C8=−3.08968×10-17 C10=−5.18125×10-21
C12=2.79972×10-25 C14=−4.07427×10-30
C16=0
65面: κ=0
C4=−2.46119×10-9 C6=−4.80943×10-13
C8=4.23462×10-17 C10=−1.44192×10-21
C12=2.64358×10-26 C14=−2.03060×10-31
C16=0
67面: κ=0
C4=7.65330×10-9 C6=4.60588×10-12
C8=−2.33473×10-16 C10=1.90470×10-20
C12=−6.40667×10-25 C14=2.75306×10-29
C16=0
(条件式対応値)
β1=β2=−2.477, β=0.25, LO1=LO2=1.0mm
B=14mm, Li1=Li2=545.01mm
(1)|β1/β|=9.909
(2)|β2/β|=9.909
(3)LO1/B=0.0714
(4)LO2/B=0.0714
2a,2b 第1光学系
3a,3b フライアイレンズ
4a,4b 第2光学系
ILa,ILb 照明系
Ma,Mb マスク
PL 投影光学系
W ウェハ
Claims (37)
- 第1面の像および第2面の像を第3面に形成する投影光学系において、
前記第1面の光軸上の点と光学的に共役な第1共役点と前記第1面との間の光路中に配置された第1結像光学系と、
前記第2面の光軸上の点と光学的に共役な第2共役点と前記第2面との間の光路中に配置された第2結像光学系と、
前記第1共役点および前記第2共役点と前記第3面との間の光路中に配置された第3結像光学系と、
前記第1結像光学系からの光を前記第3結像光学系へ導く第1偏向部材と、
前記第2結像光学系からの光を前記第3結像光学系へ導く第2偏向部材とを備え、
前記第3結像光学系においてパワーを有するすべての光学素子は屈折光学素子であり、
前記第1共役点は、前記第1結像光学系の最も前記第3面側の面と前記第3結像光学系の最も前記第1面側の面との間に位置し、
前記第2共役点は、前記第2結像光学系の最も前記第3面側の前記面と前記第3結像光学系の最も前記第2面側の前記面との間に位置し、
前記第1偏向部材は、前記第1結像光学系の最も前記第3面側の前記面と前記第3結像光学系の最も前記第1面側の前記面との間に配置され、
前記第2偏向部材は、前記第2結像光学系の最も前記第3面側の前記面と前記第3結像光学系の最も前記第2面側の前記面との間に配置されることを特徴とする投影光学系。 - 前記第1偏向部材は、前記第1共役点の近傍に配置され、
前記第2偏向部材は、前記第2共役点の近傍に配置されることを特徴とする請求項1に記載の投影光学系。 - 縮小倍率を有することを特徴とする請求項1または2に記載の投影光学系。
- 前記第1結像光学系および前記第2結像光学系においてパワーを有するすべての光学素子は屈折光学素子であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第1結像光学系と前記第2結像光学系とは互いに同じ構成を有す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。
- 前記第1結像光学系の結像倍率β1とし、前記第2結像光学系の結像倍率β2とし、前記投影光学系の投影倍率をβとするとき、
5<|β1/β|
5<|β2/β|
の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1結像光学系の結像倍率β1とし、前記第2結像光学系の結像倍率β2とし、前記投影光学系の投影倍率をβとするとき、
5.5<|β1/β|
5.5<|β2/β|
の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1結像光学系の結像倍率β1とし、前記第2結像光学系の結像倍率β2とし、前記投影光学系の投影倍率をβとするとき、
5<|β1/β|<15
5<|β2/β|>15
の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1結像光学系の結像倍率β1とし、前記第2結像光学系の結像倍率β2とし、前記投影光学系の投影倍率をβとするとき、
5.5<|β1/β|<15
5.5<|β2/β|<15
の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1結像光学系および前記第2結像光学系は、光の入射側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とによりそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第1結像光学系の光路中に配置された第1中間偏向部材と、前記第2結像光学系の光路中に配置された第2中間偏向部材とをさらに備え、
前記第1偏向部材と前記第1中間偏向部材との間の光軸上の距離および前記第2偏向部材と前記第2中間偏向部材との間の光軸上の距離は少なくとも130mmであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1面上において前記光軸を含まない第1有効視野領域と、前記第2面上において前記光軸を含まない第2有効視野領域とを有し、前記第1有効視野領域に対応して前記第3面上に形成される第1有効結像領域と前記光軸との間隔をLO1とし、前記第2有効視野領域に対応して前記第3面上に形成される第2有効結像領域と前記光軸との間隔をLO2とし、前記第3面での最大像高をBとするとき、
0.03<LO1/B<0.4
0.03<LO2/B<0.4
の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1面上において前記光軸を含まない第1有効視野領域と、前記第2面上において前記光軸を含まない第2有効視野領域とを有し、前記第1有効視野領域に対応して前記第3面上に形成される第1有効結像領域と前記光軸との間隔をLO1とし、前記第2有効視野領域に対応して前記第3面上に形成される第2有効結像領域と前記光軸との間隔をLO2とし、前記第3面での最大像高をBとするとき、
0.05<LO1/B<0.4
0.05<LO2/B<0.4
の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1面上において前記光軸を含まない第1有効視野領域と、前記第2面上において前記光軸を含まない第2有効視野領域とを有し、前記第1有効視野領域に対応して前記第3面上に形成される第1有効結像領域と前記光軸との間隔をLO1とし、前記第2有効視野領域に対応して前記第3面上に形成される第2有効結像領域と前記光軸との間隔をLO2とし、前記第3面での最大像高をBとするとき、
0.03<LO1/B<0.3
0.03<LO2/B<0.3
の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1面上において前記光軸を含まない第1有効視野領域と、前記第2面上において前記光軸を含まない第2有効視野領域とを有し、前記第1有効視野領域に対応して前記第3面上に形成される第1有効結像領域と前記光軸との間隔をLO1とし、前記第2有効視野領域に対応して前記第3面上に形成される第2有効結像領域と前記光軸との間隔をLO2とし、前記第3面での最大像高をBとするとき、
0.05<LO1/B<0.3
0.05<LO2/B<0.3
の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記投影光学系と前記第3面との間の光路を液体で満たした状態で使用されることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第1偏向部材の反射面と前記第2偏向部材の反射面とが形成する稜線は、前記第1乃至第3結像光学系の光軸が交差する点上に位置することを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第1面と前記第2面とは同一平面に位置することを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第1面に設定された所定のパターンからの光に基づいて、前記パターンの像を前記第3面に設定された感光性基板上に投影するための請求項1乃至18のいずれか1項に記載の投影光学系を備えていることを特徴とする露光装置。
- 請求項19に記載の露光装置を用いて前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記パターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記パターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。 - 第1面の像を第2面に形成する投影光学系において、
前記第1面と該第1面の光軸上の点と光学的に共役な共役点との間の光路中に配置された第1結像光学系と、
前記共役点と前記第2面との間の光路中に配置された第2結像光学系と、
前記第1結像光学系からの光を前記第2結像光学系へ導く偏向部材とを備え、
前記第1結像光学系および前記第2結像光学系においてパワーを有するすべての光学素子は屈折光学素子であり、
前記共役点は、前記第1結像光学系の最も前記第2面側の面と前記第2結像光学系の最も前記第1面側の面との間に位置し、
前記偏向部材は、前記第1結像光学系の最も前記第2面側の前記面と前記第2結像光学系の最も前記第1面側の前記面との間に配置されることを特徴とする投影光学系。 - 前記偏向部材は、前記共役点の近傍に配置されることを特徴とする請求項21に記載の投影光学系。
- 縮小倍率を有することを特徴とする請求項21または22に記載の投影光学系。
- 前記第1結像光学系の結像倍率β1とし、前記投影光学系の投影倍率をβとするとき、
5<|β1/β|
の条件を満足することを特徴とする請求項21乃至23のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1結像光学系の結像倍率β1とし、前記投影光学系の投影倍率をβとするとき、
5.5<|β1/β|
の条件を満足することを特徴とする請求項21乃至23のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1結像光学系の結像倍率β1とし、前記投影光学系の投影倍率をβとするとき、
5<|β1/β|<15
の条件を満足することを特徴とする請求項21乃至23のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1結像光学系の結像倍率β1とし、前記投影光学系の投影倍率をβとするとき、
5.5<|β1/β|<15
の条件を満足することを特徴とする請求項21乃至23のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1結像光学系は、光の入射側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とにより構成されていることを特徴とする請求項21乃至27のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第1結像光学系の光路中に配置された中間偏向部材をさらに備え、前記偏向部材と前記中間偏向部材との間の光軸上の距離は少なくとも130mmであることを特徴とする請求項21乃至28のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第1面上において前記光軸を含まない有効視野領域を有し、該有効視野領域に対応して前記第2面上に形成される有効結像領域と前記光軸との間隔をLOとし、前記第2面での最大像高をBとするとき、
0.03<LO/B<0.4
の条件を満足することを特徴とする請求項21乃至29のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1面上において前記光軸を含まない有効視野領域を有し、該有効視野領域に対応して前記第2面上に形成される有効結像領域と前記光軸との間隔をLOとし、前記第2面での最大像高をBとするとき、
0.05<LO/B<0.4
の条件を満足することを特徴とする請求項21乃至29のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1面上において前記光軸を含まない有効視野領域を有し、該有効視野領域に対応して前記第2面上に形成される有効結像領域と前記光軸との問隔をLOとし、前記第2面での最大像高をBとするとき、
0.03<LO/B<0.3
の条件を満足することを特徴とする請求項21乃至29のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記第1面上において前記光軸を含まない有効視野領域を有し、該有効視野領域に対応して前記第2面上に形成される有効結像領域と前記光軸との間隔をLOとし、前記第2面での最大像高をBとするとき、
0.05<LO/B<0.3
の条件を満足することを特徴とする請求項21乃至29のいずれか1項に記載の投影光学系。 - 前記投影光学系と前記第2面との間の光路を液体で満たした状態で使用されることを特徴とする請求項21乃至33のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第1面と前記第2面とは互いに平行であることを特徴とする請求項21乃至34のいずれか1項に記載の投影光学系。
- 前記第1面に設定された所定のパターンからの光に基づいて、前記パターンの像を前記第2面に設定された感光性基板上に投影するための請求項21乃至35のいずれか1項に記載の投影光学系を備えていることを特徴とする露光装置。
- 請求項36に記載の露光装置を用いて前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記パターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記パターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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