JP2016136273A - 投影光学系、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法 - Google Patents
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【解決手段】第1面R1に配置され光で照明されるパターンの縮小像を、液体を介して第2面に投影し、パターンからの光によりパターンの第1中間像を形成する第1光学系G11と、第1中間像からの光によりパターンの第2中間像を形成する第2光学系と、第2中間像からの光によりパターンの縮小像を形成する第3光学系G2と、を備え、第1、第2及び第3光学系に含まれる各光学素子の光軸は、単一光軸AX1上に設けられ、第2光学系は、透過型光学素子を介さずに第2中間像を形成し、第3光学系は、第2面のうち単一光軸AX1を含まない領域に縮小像を形成する。
【選択図】図1
Description
ことを特徴とする。
0.2< M/L < 0.7
の条件を満足することを特徴とする。
性能を得ることができる。
光学系を含む露光装置により露光を行なうため、微細なパターンを良好に露光することができる。
発明の第1の実施の形態にかかる反射屈折投影光学系のレンズ構成を示す図である。第1の実施の形態にかかる反射屈折投影光学系PL1は、物体側(即ちレチクルR1側)から順に、第1面に位置するレチクルR1の第1中間像及び第2中間像を形成する第1結像光学系G1と、レチクルR1の第2中間像を第2面に位置するウエハ(図示せず)上にリレーする第2結像光学系G2とから構成されている。
体側に非球面状に形成された凸面を向けた負メニスカスレンズL9により構成されている。また、レンズ群G22は、ウエハ側に非球面状に形成された凹面を向けた両凹レンズL10により構成されている。また、レンズ群G23は、光線が通過する順に、物体側に非球面状に形成された平面を向けた平凸レンズL11、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12、両凸レンズL13、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14、両凸レンズL15により構成されている。
影光学系PL1の振動を軽減することができ、反射屈折投影光学系PL1で良好な結像性能を得ることができる。
射ミラーM13〜M16間にレンズを介在させことなく、光束を反射屈折投影光学系PL2の光軸AX2から大きく離すことができ、光束の干渉を回避することができる。また、光束が4つの反射ミラーM13〜M16により連続して反射させることにより、反射屈折投影光学系PL2の全長の大型化を回避することができる。
ため、各反射ミラーM21〜M26を調整することによりペッツパール条件を容易に満足させることができる。また、各反射ミラーM21〜M26を保持するための領域を確保することができ、各反射ミラーM21〜M26の曲率半径を変更することにより、像面湾曲の補正を容易に行うことができる。また、反射ミラーM26により反射された光束は、第2中間像を形成する。
を容易に行うことができる。
また、この第4の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、第1の実施の形態にかかる反射屈折投影光学系PL1、第2の実施の形態にかかる反射屈折投影光学系PL2または第3の実施の形態にかかる反射屈折投影光学系PL3により構成される投影光学系PLを備えているため、レチクル側及びウエハ側の開口数を大きくした場合においても、投影光学系PL内においてレチクル側に向かう光束とウエハ側に向かう光束との光路分離を容易かつ確実に行うことができる。従って、露光領域全域で良好な結像性能を得ることができ、微細なパターンを良好に露光することができる。
面での透過率が高くなるため、投影光学系PLの開口数(NA)が1.0を超えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクや上記特許文献8に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明法(特にダイポール照明法)などを適宜組み合わせるとより効果的である。
ーンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程402にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。セル組み立て工程403では、例えば、パターン形成工程401にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程402にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。
像側NA: 1.20
露光エリア:A=14mm B=18mm
H= 26.0mm C=4mm
結像倍率: 1/4 倍
中心波長: 193.306nm
石英屈折率:1.5603261
蛍石屈折率:1.5014548
液体1屈折率:1.43664
石英分散(dn/dλ): −1.591×10-6/pm
蛍石分散(dn/dλ): −0.980×10-6/pm
純水(脱イオン水)分散(dn/dλ): −2.6×10-6/pm
条件式の対応値 M=524.49mm L=1400mm
像側NA: 1.20
露光エリア: A=13mm B=17mm
H= 26.0mm C=4mm
結像倍率: 1/4 倍
中心波長: 193.306nm
石英屈折率:1.5603261
蛍石屈折率:1.5014548
液体1屈折率:1.43664
石英分散(dn/dλ): −1.591×10-6/pm
蛍石分散(dn/dλ): −0.980×10-6/pm
純水(脱イオン水)分散(dn/dλ): −2.6×10-6/pm
条件式の対応値 M=482.14mm L=1400mm
像側NA: 1.20
露光エリア: A=13mm B=17mm
H= 26.0mm C=4mm
結像倍率: 1/5 倍
中心波長: 193.306nm
石英屈折率:1.5603261
蛍石屈折率:1.5014548
液体1屈折率:1.43664
石英分散(dn/dλ): −1.591×10-6/pm
蛍石分散(dn/dλ): −0.980×10-6/pm
純水(脱イオン水)分散(dn/dλ): −2.6×10-6/pm
条件式 M=508.86mm L=1400mm
Claims (27)
- 第1面に配置され光で照明されるパターンの縮小像を、液体を介して第2面に投影する投影光学系であって、
前記パターンからの前記光により前記パターンの第1中間像を形成する第1光学系と、
前記第1中間像からの前記光により前記パターンの第2中間像を形成する第2光学系と、
前記第2中間像からの前記光により前記パターンの前記縮小像を形成する第3光学系と、
を備え、
前記第1、第2及び第3光学系に含まれる各光学素子の光軸は、単一光軸上に設けられ、
前記第2光学系は、透過型光学素子を介さずに前記第2中間像を形成し、
前記第3光学系は、前記第2面のうち前記単一光軸を含まない領域に前記縮小像を形成することを特徴とする投影光学系。 - 請求項1に記載の投影光学系において、
前記第3光学系は、すべて透過型光学素子により構成され、正の屈折力を有する第1レンズ群と、前記第1レンズ群に対して前記第2面側に配置された負の屈折力を有する第2レンズ群と、前記第2レンズ群に対して前記第2面側に配置された正の屈折力を有する第3レンズ群と、前記第3レンズ群に対して前記第2面側に配置された開口絞りと、前記開口絞りに対して前記第2面側に配置された正の屈折力を有する第4レンズ群と、により構成されていることを特徴とする投影光学系。 - 請求項2に記載の投影光学系において、
前記第2レンズ群は、両凹レンズを含むことを特徴とする投影光学系。 - 請求項3に記載の投影光学系において、
前記両凹レンズは、前記第2中間像からの前記光のうち前記開口絞りで規定される光束を通過させるために必要な口径が、前記第3光学系のうち前記開口絞りよりも前記第1面側に配置された光学素子のなかで最も小さいことを特徴とする投影光学系。 - 請求項3または4に記載の投影光学系において、
前記第3光学系は、前記両凹レンズに対して前記第1面側に、前記両凹レンズと隣り合わせに配置された負メニスカスレンズを有することを特徴とする投影光学系。 - 請求項5に記載の投影光学系において、
前記両凹レンズと前記負メニスカスレンズとの間の前記単一光軸上の距離は、前記両凹レンズと前記開口絞りとの間の前記単一光軸上の距離よりも短いことを特徴とする投影光学系。 - 請求項2〜6のいずれか一項に記載の投影光学系において、
前記第4レンズ群は、正レンズのみで構成されていることを特徴とする投影光学系。 - 請求項7に記載の投影光学系において、
前記第4レンズ群を構成する各正レンズは、前記第1面側に凸面を向けて配置されていることを特徴とする投影光学系。 - 請求項2〜8のいずれか一項に記載の投影光学系において、
前記第4レンズ群を構成するレンズの数は、前記第1、第2および第3レンズ群を構成するレンズの総数より少ないことを特徴とする投影光学系。 - 請求項2〜9のいずれか一項に記載の投影光学系において、
前記第4レンズ群は、前記液体に接するように配置された平面を含む平凸レンズを有することを特徴とする投影光学系。 - 請求項2〜9のいずれか一項に記載の投影光学系において、
前記第4レンズ群は、前記第4レンズ群のうち最も前記第2面側に配置され前記第1面側に凸面を向けた平凸レンズを有することを特徴とする投影光学系。 - 請求項1に記載の投影光学系において、
前記第3光学系は、開口絞りと、正レンズのみで構成され前記開口絞りより前記第2面側に配置された正レンズ群と、を有することを特徴とする投影光学系。 - 請求項12に記載の投影光学系において、
前記正レンズ群を構成する各正レンズは、前記第1面側に凸面を向けて配置されていることを特徴とする投影光学系。 - 請求項12または13に記載の投影光学系において、
前記正レンズ群を構成するレンズの数は、前記第3光学系のうち前記開口絞りより前記第1面側に配置されたレンズの数より少ないことを特徴とする投影光学系。 - 請求項12〜14のいずれか一項に記載の投影光学系において、
前記正レンズ群は、前記液体に接するように配置された平面を含む平凸レンズを有することを特徴とする投影光学系。 - 請求項12〜14のいずれか一項に記載の投影光学系において、
前記正レンズ群は、前記正レンズ群のうち最も前記第2面側に配置され前記第1面側に凸面を向けた平凸レンズを有することを特徴とする投影光学系。 - 請求項1〜16のいずれか一項に記載の投影光学系において、
前記第2面のうち前記縮小像が投影される投影領域の中心は、前記単一光軸から離れていることを特徴とする投影光学系。 - 請求項1〜17のいずれか一項に記載の投影光学系において、
前記第1中間像および前記第2中間像は、前記単一光軸から離れた領域に形成されることを特徴とする投影光学系。 - マスク上のパターンからの光により液体を介して基板を露光する露光装置であって、
前記基板を支持するステージと、
前記パターンからの前記光により前記パターンの縮小像を、前記ステージに支持された前記基板に前記液体を介して投影する請求項1〜18のいずれか一項に記載の投影光学系と、
を備えることを特徴とする露光装置。 - 請求項19に記載の露光装置において、
前記パターンをS偏光で照明する照明光学系を備えることを特徴とする露光装置。 - 請求項19または20に記載の露光装置において、
前記投影光学系と前記ステージに支持された前記基板との間の光路に前記液体を供給する液体供給装置を備えることを特徴とする露光装置。 - マスク上のパターンからの光により液体を介して基板を露光する露光方法であって、
前記基板をステージにより支持することと、
請求項1〜18のいずれか一項に記載の投影光学系を用いて、前記パターンからの前記光により前記パターンの縮小像を、前記ステージに支持された前記基板に前記液体を介して投影することと、
を含むことを特徴とする露光方法。 - 請求項22に記載の露光方法において、
前記パターンをS偏光で照明することを含むことを特徴とする露光方法。 - 請求項22または23に記載の露光方法において、
前記投影光学系と前記ステージに支持された前記基板との間の光路に前記液体を供給することを含むことを特徴とする露光方法。 - 請求項1〜18のいずれか一項に記載の投影光学系を用いて、マスク上のパターンからの光により液体を介して基板を露光することと、
前記光により露光された前記基板を現像することと、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。 - 請求項25に記載のデバイス製造方法において、
前記パターンをS偏光で照明することを含むことを特徴とするデバイス製造方法。 - 請求項25または26に記載のデバイス製造方法において、
前記基板をステージにより支持することと、
前記投影光学系と前記ステージに支持された前記基板との間の光路に前記液体を供給することと、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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