JP2023010009A - 投影光学系、露光装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高仕様化と良好な光学性能とを両立させることが可能な投影光学系を提供する。【解決手段】凹面鏡および凸面鏡を有し、物体面上における光軸外に位置する照明領域のパターンの像を前記凹面鏡、前記凸面鏡、前記凹面鏡の順に反射させて像面に投影する投影光学系は、前記凹面鏡と前記凸面鏡との間の光路上に配置されたレンズ群を備え、前記レンズ群は、第１非球面を有する第１レンズと、前記第１レンズと前記凸面鏡との間に配置され且つ第２非球面を有する第２レンズとを含み、前記第１レンズの前記第１非球面は、前記第１非球面の位置Ｐcr、位置Ｐsmにおけるパワーをそれぞれφcr、φsmとし、前記第１非球面における前記光軸上のパワーをφoaとしたとき、（φsm－φcr）／｜φoa｜ ＜ 0を満たし、前記第２レンズの前記第２非球面は、前記第１非球面における前記位置Ｐcrから前記位置Ｐsmへのパワー変化を補償するための領域を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、投影光学系、露光装置、および物品の製造方法に関する。

半導体デバイスや、液晶または有機ＥＬ表示装置等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造工程であるリソグラフィ工程では、投影光学系を有する露光装置が用いられうる。露光装置では、投影光学系を介して原版（レチクル、マスク）のパターンを、感光材（レジスト）が塗布された基板（ウェハ、ガラスプレート等）に投影することにより、原版のパターンを基板上に転写することができる。

露光装置の投影光学系としては、例えば、凹面鏡および凸面鏡で計３回反射させるテレセントリックな反射屈折型の光学系が知られている。このような投影光学系では、それを構成するレンズおよび／またはミラーに非球面を用い、物体面上に配置される原版上の照明領域（例えば円弧形状の領域）の像を等倍または拡大倍率で基板上に投影しうる。

特許文献１には、原版上における円弧形状の照明領域の幅（スリット幅）を拡大することによりスループットを向上させることが可能な投影光学系の構成が提案されている。特許文献２には、投影光学系の結像倍率（投影倍率）を増大させることが可能な投影光学系の構成が提案されている。特許文献３には、デバイスの大型化に伴う原版の大型化を抑制するための拡大倍率を有する投影光学系の構成が提案されている。

特開２００６－７８６３１号公報 特開２００６－７８５９２号公報 特開２００８－８９８３２号公報

鈴木章義著、「等倍２枚鏡系の解析」、光学 第14巻 第5号、１９８５年１０月発行

露光装置に対する市場要求の変遷として、高精細化や大画面化、生産効率向上などが挙げられ、それに応えるためには、投影光学系の高解像力化や露光範囲の拡張が必要となる。つまり、露光装置の投影光学系には、高ＮＡ化、短波長化、像面上の投影領域の拡大などの更なる高仕様化が求められている。

特許文献１～２に記載された投影光学系の構成では、２枚のレンズおよび非球面が凸面鏡の近傍に配置されているが、光学性能（特に、サジタルおよびメリディオナルの色像面、横収差の色ハロの補正）が不十分である。そのため、更なる高ＮＡ化および投影領域の拡大には適さない。また、特許文献３に記載された投影光学系の構成では、両面が非球面である１枚のレンズが凸面鏡の近傍に配置されているが、光学性能（特に、サジタルハロの像高差と色収差、横収差の補正）が不十分である。そのため、更なる高ＮＡ化および投影領域の拡大には適さない。

そこで、本発明は、高仕様化と良好な光学性能とを両立させることが可能な投影光学系を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての投影光学系は、凹面鏡および凸面鏡を有し、物体面上における光軸外に位置する照明領域のパターンの像を前記凹面鏡、前記凸面鏡、前記凹面鏡の順に反射させて像面に投影する投影光学系であって、前記凹面鏡と前記凸面鏡との間の光路上に配置されたレンズ群を備え、前記レンズ群は、第１非球面を有する第１レンズと、前記第１レンズと前記凸面鏡との間に配置され且つ第２非球面を有する第２レンズとを含み、前記第１レンズの前記第１非球面は、前記照明領域を二等分する子午平面と前記照明領域とが交わる線における２つの端点のうち前記光軸に近い端点をＹi、前記光軸から遠い端点をＹaとし、前記端点Ｙiからの主光線が入射する前記第１非球面の位置をＰcr、前記端点Ｙaからのサジタルマージナル光線が入射する前記第１非球面の位置をＰsmとし、前記位置Ｐcr、前記位置Ｐsmにおけるパワーをそれぞれφcr、φsmとし、前記第１非球面における前記光軸上のパワーをφoaとしたとき、（φsm－φcr）／｜φoa｜ ＜ 0を満たし、前記第２レンズの前記第２非球面は、前記第１非球面における前記位置Ｐcrから前記位置Ｐsmへのパワー変化を補償するための領域を有する、ことを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、高仕様化と良好な光学性能とを両立させることが可能な投影光学系を提供することができる。

実施例１の投影光学系の構成を示す概略図 物体面における照明領域を示す図 実施例１のレンズ群の構成を説明するための図 実施例１の投影光学系における非球面局所パワー変化を示す図 実施例１の投影光学系における縦収差図 実施例１の投影光学系における横収差図およびｉ線における波面収差を示す図 実施例２の投影光学系の構成を示す概略図 実施例２の投影光学系における非球面局所パワー変化を示す図 実施例２の投影光学系における縦収差図 実施例２の投影光学系における横収差図およびｉ線における波面収差を示す図 実施例３の投影光学系の構成を示す概略図 実施例３の投影光学系における非球面局所パワー変化を示す図 実施例３の投影光学系における縦収差図 実施例３の投影光学系における横収差図およびｉ線における波面収差を示す図 実施例４の投影光学系の構成を示す概略図 実施例４の投影光学系における非球面局所パワー変化を示す図 実施例４の投影光学系における縦収差図 実施例４の投影光学系における横収差図およびｉ線における波面収差を示す図 実施例５の投影光学系の構成を示す概略図 実施例５の投影光学系における非球面局所パワー変化を示す図 実施例５の投影光学系における縦収差図 実施例５の投影光学系における横収差図および波長320nmにおける波面収差を示す図 実施例６の投影光学系の構成を示す概略図 実施例６の投影光学系における非球面局所パワー変化を示す図 実施例６の投影光学系における縦収差図 実施例６の投影光学系における横収差図および波長320nmにおける波面収差を示す図 実施例７の投影光学系の構成を示す概略図 実施例７の投影光学系における非球面局所パワー変化を示す図 実施例７の投影光学系における縦収差図 実施例７の投影光学系における横収差図およびｉ線における波面収差を示す図 実施例８の投影光学系の構成を示す概略図 実施例８の投影光学系における非球面局所パワー変化を示す図 実施例８の投影光学系における縦収差図 実施例８の投影光学系における横収差図およびｉ線における波面収差を示す図 露光装置の構成例を示す概略図 等倍２枚鏡系の基本パラメータを説明するための図 従来構成の投影光学系の概略図 従来構成の投影光学系における縦収差図 従来構成の投影光学系における横収差図およびｉ線における波面収差を示す図 従来構成の投影光学系における非球面局所パワー変化を示す図 特許文献１の投影光学系における非球面局所パワー変化を示す図 特許文献１の投影光学系における非球面局所パワー変化を示す図 特許文献１の投影光学系における非球面局所パワー変化を示す図 ゴーストおよびフレアの発生原因を説明するための図

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

まず、露光装置に用いられる投影光学系において、本発明の目的とする高ＮＡ化、短波長化、像面上の投影領域（有効領域）の拡張化、小型化などの高仕様化と良好な光学性能との両立が容易ではない理由について、上記の非特許文献１を用いて説明する。非特許文献１によれば、例えば非特許文献１の式（２１）から、横収差は、θの４乗、ＮＡ（φ）の３乗に比例し、残存波面収差は、ｈ×ＮＡ^７に比例することが分かる。ｈ、φ、θは、図２７（非特許文献１の図１に相当）に示されるように、物体高、ＮＡ、主光線角に関するパラメータをそれぞれ表している。つまり、φを大きくしつつ凸面鏡とその上下の光線との距離を確保するためｈ、θも大きくすれば高ＮＡ化を実現し、ｈ、θを大きくすれば投影領域の拡大を実現し、凹面鏡の径が小さくするためθを大きくすれば小型化を実現することができる。しかしながら、この場合、上記の収差の発生量が巨大になりうる。また、短波長化については、使用される硝材がほぼ石英に限られるため、特に色を含む像面湾曲、非点収差、横収差の補正が困難になり、さらにｈを大きくして投影領域を拡張すれば、より補正が困難になりうる。そこで、本発明者は、鋭意検討により、高仕様化と良好な光学性能との両立を実現することができる投影光学系の構成を見出した。以下に、本発明に係る投影光学系の実施例について説明する。

［実施例１］
本発明に係る投影光学系の実施例１について説明する。図１は、本発明に係る実施例１の投影光学系ＰＯ１の構成を示す概略図である。投影光学系ＰＯ１は、凹面鏡Ｍ１および凸面鏡Ｍ２を有し、物体面上における光軸外に位置する照明領域のパターンの像を凹面鏡Ｍ１、凸面鏡Ｍ２、凹面鏡Ｍ１の順で反射させて像面に投影する。図１において、ＯＡは光軸、ＯＰは物体面、ＩＰは像面、Ｌ１は第１非球面レンズ、ＳＧは屈折光学部材、ＬＧはレンズ群を表している。投影光学系ＰＯ１が露光装置に適用される場合、投影光学系ＰＯ１の物体面ＯＰに原版が配置され、投影光学系ＰＯ２の像面ＩＰに基板が配置されうる。物体面ＯＰからＮＡ0.1で射出された光束は、物体面ＯＰからの光路順にＬ１→ＳＧ→Ｍ１→ＬＧ→Ｍ２→ＬＧ→Ｍ１→ＳＧ→Ｌ１で各光学素子を通過または反射して像面ＩＰに等倍で結像される。即ち、実施例１の投影光学系ＰＯ１は、物体面ＯＰにおける照明領域ＩＲの像（具体的には、照明領域ＩＲに設けられたパターンの像）を像面ＩＰに等倍で投影する等倍系である。なお、投影光学系ＰＯ１の瞳位置（瞳面）は凸面鏡Ｍ２であり、凸面鏡Ｍ２の近傍に開口絞りを配置してもよい。また、屈折光学部材ＳＧは、結像倍率または歪曲収差を調整するために使用されうる。

図１に示される構成例では、レンズ群ＬＧは、凹面鏡Ｍ１と凸面鏡Ｍ２との間の光路上に配置され、レンズＬ２およびレンズＬ３を含みうる。レンズＬ２が、第１非球面を有する第１レンズであり、レンズＬ３が、レンズＬ２（第１レンズ）と凸面鏡Ｍ２との間に配置され且つ第２非球面を有する第２レンズであると理解されてもよい。本実施例１において、レンズＬ２は、凹面鏡側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、レンズＬ２の凹面鏡側の面が非球面（第１非球面）となっている。また、レンズＬ３の凸面鏡側の面が非球面（第２非球面）となっている。

図２Ａは、物体面ＯＰにおける照明領域ＩＲを示している。照明領域ＩＲは、物体面ＯＰに配置された原版がスリット光で照明される領域として理解されてもよく、有効領域と呼ばれることがある。照明領域ＩＲは、光軸ＯＡが含まれないように物体面ＯＰ上における光軸外（光軸ＯＡの外側）に位置している。本実施例１では、円弧状の照明領域ＩＲについて説明するが、照明領域ＩＲの形状は、円弧形状に限られるものではなく、矩形形状であってもよい。また、本実施例１では、図２Ａに示されるように、照明領域ＩＲの短手方向であるＹ軸方向の長さをスリット幅Ｓw、長手方向であるＸ軸方向の長さを照明幅（露光幅）Ｗ、照明領域ＩＲにおける子午平面内の最小物体高を下限Ｙi、最大物体高を上限Ｙaと表す。子午平面は、照明領域ＩＲの重心を物点として通過する主光線と光軸ＯＰとを含む面（メリジオナル面）として、即ち、光軸ＯＰを含み且つ照明領域ＩＲを二等分する面として定義されうる。また、下限Ｙiは、照明領域ＩＲと子午平面とが交わる線における２つの端点のうち光軸ＯＰに近い端点として理解されてもよく、上限Ｙaは、当該２つの端点のうち光軸ＯＰから遠い端点として理解されてもよい。投影光学系ＰＯ１では、照明幅Ｗが大きいほど一括露光時の大画面化が達成可能であり、スリット幅Ｓwが大きいほど露光照度を上げることができるためスループット（即ち生産効率）が向上しうる。

図２Ｂは、本実施例１のレンズ群ＬＧの構成を示している。図２Ｂ（ａ）は、レンズ群ＬＧ（レンズＬ２、Ｌ３）および凸面鏡Ｍ２の拡大図を示し、図２Ｂ（ｂ）は、レンズＬ２の非球面Ｌ２Ｒ１（凹面鏡側の面）での光束位置を示し、図２Ｂ（ｃ）は、各非球面における局所パワーの変化を示している。前述したように、本実施例１のレンズ群ＬＧは、最も凹面鏡Ｍ１側に配置され且つ凹面鏡Ｍ１側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ２と、レンズＬ２と凸面鏡Ｍ２との間に配置されたレンズＬ３とを含む。レンズＬ２の凹面鏡Ｍ２側の面Ｌ２Ｒ１、および、レンズＬ３の凸面鏡Ｍ２側の面Ｌ３Ｒ２が非球面であり、以下では、それらの面を非球面Ｌ２Ｒ１および非球面Ｌ３Ｒ２と表記することがある。

図２Ｂ（ａ）では、下限Ｙi（端点Ｙi）および上限Ｙa（端点Ｙa）をそれぞれ物点とする上側光線、主光線、下側光線を図示しており、下限Ｙiからの主光線が入射する非球面Ｌ２Ｒ１上の位置Ｐcrを×印で示している。図２Ｂ（ｂ）では、下限Ｙiからの光束径を一点鎖線（Ｙi光束径)で示し、上限Ｙaからの光束径を短い点線(Ｙa光束径)で示している。そして、下限Ｙiからの主光線が入射する非球面Ｌ２Ｒ１上の位置Ｐcrを×印で示し、上限Ｙaからのサジタルマージナル光線が入射する非球面Ｌ２Ｒ１上の位置Ｐsmを〇印で示している。また、図２Ｂ（ｂ）では、光軸ＯＡから位置Ｐcr、位置Ｐsmの各々までを半径とした円を長い点線でそれぞれ示しており、本実施例１では、この点線で囲まれた領域内において非球面局所パワー形状が規定される。ここで、上限Ｙaからのサジタルマージナル光線とは、上限Ｙaからの球欠平面内のマージナル光線として理解されてもよく、上限Ｙaからのサジタル光線のうちのマージナル光線（周辺光線）として理解されてもよい。

図２Ｂ（ｃ）は、各非球面における局所パワーの変化を示しており、縦軸が非球面の半径方法の位置（高さ）、横軸が各非球面の局所パワー（以下では、非球面局所パワーと表記することがある）を表している。横軸の番号は、物体面ＯＰから光路順に配置されている非球面の番号を示しており、３番目が非球面Ｌ２Ｒ１であり、４番目が非球面Ｌ３Ｒ２である。また、横軸に示される非球面局所パワーは、紙面右方向が正の方向、紙面左方向が負の方向を示している。図２Ｂ（ｃ）では、非球面Ｌ２Ｒ１上の位置Ｐcr、位置Ｐsmがそれぞれ×印、〇印で示されており、非球面Ｌ２Ｒ１上の位置Ｐcr、位置Ｐsmを通過した光線がそれぞれ入射する非球面Ｌ３Ｒ２上での位置（高さ）も×印、〇印で示されている。

ここで、本発明に係る投影光学系は、高仕様化と良好な光学性能との両立を実現するため、第１レンズの第１非球面における位置Ｐcr、位置Ｐsmでの非球面局所パワーをそれぞれφcr、φsmとしたとき、第１非球面が式（１）を満たすように構成される。式（１）のφoaは、第１非球面における光軸上のパワーを示している。そして、第２レンズの第２非球面は、当該第１非球面における位置Ｐcrから位置Ｐsmへのパワー変化（パワーφcrからパワーφsmへの変化）を補償するための領域を含む。
（φsm－φcr）／｜φoa｜＜ 0 ・・・（１）

本実施例１の投影光学系ＰＯ１の場合、前述したように、第１レンズはレンズＬ２であり、第１非球面は非球面Ｌ２Ｒ１であり、第２レンズはレンズＬ３であり、第２非球面は非球面Ｌ３Ｒ２である。そして、図２Ｂ（ｃ）を参照すると、第１非球面としての非球面Ｌ２Ｒ１（３番目の非球面）では、位置Ｐcr（×印）から位置Ｐsm（〇印）に向かって非球面局所パワーがφcrからφsmへ負の方向に単調に変化しており、上記の式（１）を満たしている。また、第２非球面としての非球面Ｌ３Ｒ２（４番目の非球面）は、第１非球面としての非球面Ｌ２Ｒ１での負の非球面局所パワーの変化を補償するように（好ましくは打ち消すように）非球面局所パワーが正の方向に変化している領域を有する。具体的には、非球面Ｌ３Ｒ２では、非球面Ｌ２Ｒ１の位置Ｐcrを通過した光線が入射する位置（×印）から、非球面Ｌ２Ｒ１の位置Ｐsmを通過した光線が入射する位置（〇印）に向かって、非球面局所パワーが正の方向に単調に変化している。

次に、従来構成の投影光学系に対する本発明に係る投影光学系の構成の効果（補正メカニズムの差異）を明確にするため、従来構成の投影光学系ＰＯｃの設計を試みた結果について説明する。従来構成の投影光学系ＰＯｃでは、レンズ群ＬＧが両面非球面の１枚のレンズＬ２のみを含むこと以外は、図１に示される実施例１の投影光学系ＰＯ１と同様の光学仕様（構成、設計自由度）を有する。従来構成の投影光学系ＰＯｃの光学仕様は、以下の表１に示されるように、ＮＡ0.1、照明幅Ｗ＝1100mm、スリット幅Ｓw＝100mm（物体高519～619mm）である。以下の表２～表３は、従来構成の投影光学系ＰＯｃの設計に使用した各種パラメータの数値例を示している（説明は段落００３８に準ずる）。また、従来構成の投影光学系ＰＯｃの概略図を図２８に示し、従来構成の投影光学系ＰＯｃにおける縦収差図を図２９Ａに、横収差図およびｉ線の波面収差ＲＭＳを図２９Ｂにそれぞれ示している。図３０は、従来構成の投影光学系ＰＯｃにおける各非球面の位置（高さ）を有効半径で規格化した非球面局所パワー変化を示している。

なお、通常、収差図は物体面基準の入射瞳位置の符号により、メリディオナル上側光線、下側光線、サジタル光線の表示が入れ替わるが、ここでは全ての収差図において、光路図上での上側光線、下側光線が収差図と対応するように修正してある。また、表２～表３に示される各種パラメータの数値例では、縦収差図で像界が正の間隔、正の屈折率になるように、像面直前に鏡を挿入しており、鏡の枚数は偶数としている。上記の設定は、以下で説明する本発明に係る全ての実施例において共通に用いている。

従来構成の投影光学系ＰＯｃでは、設計結果から、図２９Ａ～図２９Ｂから主波長は365nm（ｉ線とする）であり、例えば横収差から分かるように、以下の収差が残存することが確認された。
（収差１）色のメリディオナル像面湾曲は、中間像高では補正されるが、上下の像高端では傾向が逆転する(高い像高向けて短波長はアンダー、長波長はオーバー)
（収差２）色を含めたメリディオナル軸外球面収差（ハロ）はアンダー傾向
（収差３）色を含めたサジタル軸外球面収差（ハロ）は高い像高へ向けてアンダー傾向
（収差４）低像高のサジタルハロを支配する球面収差はオーバー傾向
また、結果として、ｉ線の波面収差ＲＭＳは、中間の物体高では小さくなっているが、スリット幅の両端の物体高では40mλ、50mλ程度に増加していることが確認された。

この理由としては、レンズＬ２の凹面鏡側の面Ｒ１および凸面鏡側の面Ｒ２のどちらも、面のパワー変化が、収差１～３を補正するには負の方向だが、収差４を補正するには正の方向となるため、１面だけでは収差１～４の全体の補正が両立しないからである。また、面Ｒ１および面Ｒ２の２つの面での収差補正を考えても、全系のペッツバール和補正は、凹面鏡および凸面鏡のパワーが担っているため、メニスカスレンズのパワーはゼロに近い状態であり、面Ｒ１および面Ｒ２がベンディングするように動くことになる。つまり、収差補正の敏感度が類似しているため、面Ｒ１および面Ｒ２の各々で独立的に収差補正を行うことができない状態となっている。結果として、図３０において、本実施例１の非球面Ｌ２Ｒ１の位置Ｐcr、位置Ｐsmに相当する従来構成のレンズＬ２の位置での非球面局所パワーをそれぞれφcr（×印）、φsm（〇印）で示すように、それらの間でのパワー変化は極めて小さい。したがって、上記の従来構成と同様に、両面が非球面である１枚のレンズのみを凸面鏡の近傍に配置している特許文献３に記載の投影光学系では、上述したように収差が補正不足となりうる。

これに対し、本発明に係る本実施例１の投影光学系ＰＯ１の構成によれば、レンズ群ＬＧのうちレンズＬ２を凹面鏡側に凸面を向けたメニスカスレンズとすることで、球面収差の発生を抑えることができる。即ち、収差４を低減（抑制）することができる。そして、レンズ群ＬＧにおける非球面のうち最も凹面鏡側に位置する非球面Ｌ２Ｒ１は、瞳位置である凸面鏡から離れており、像高毎の光線が通過する位置差が大きい。そのため、非球面Ｌ２Ｒ１における非球面局所パワー変化をφcrからφsmへ負の方向に変化させることにより、像高差に起因する収差１～３を同時に補正することが可能となる。一方、非球面Ｌ２Ｒ１だけでは収差４は増加しうるが、収差４についてはレンズＬ３の非球面Ｌ３Ｒ２を用いることで低減している。具体的には、像高毎の光線が通過する位置差が小さい瞳位置である凸面鏡の近傍にレンズＬ３の非球面Ｌ３Ｒ２を配置し、当該非球面Ｌ３Ｒ２の局所パワーを、レンズＬ２の非球面Ｌ２Ｒ１での負の方向のパワー変化が補償されるように正の方向に変化させている。これにより、レンズＬ２の非球面Ｌ２Ｒ１で補正した収差の一律成分と、主として収差４を補正できるため、全体として収差１～４を良好に補正することが可能となる。上記の収差補正の作用は、凸面鏡Ｍ２の反射前後で光線がレンズ群ＬＧを２回通過するので上記の補正効果も大きくなりうる。

また、特許文献１～２に記載された投影光学系では、凸面鏡の近傍に２枚以上のレンズを配置している。特許文献１においてレンズ群に非球面を使用している実施例は、実施例１、実施例３、実施例４であり、特許文献２においてレンズ群に非球面を使用している実施例は、実施例３(特許文献１の実施例３と同一)、実施例４(特許文献１の実施例４と同一)である。検証のため、本発明者は、特許文献１の実施例１、実施例３、実施例４の非球面局所パワーを再現し、その結果を図３１、図３２、図３３にそれぞれ示す（縦軸は有効半径で規格化している）。図３１～図３３の各図では、レンズ群における非球面の中で最も凹面鏡側に配置した非球面上において、上記で定義した位置Ｐcr、位置Ｐsmでの非球面局所パワーをφcr（×印）、φsm（〇印）で示している。また、以降の非球面においても、位置Ｐcr、位置Ｐsmを通過した光線がそれぞれ入射する位置を×印、〇印で示している。各図３１～図３３から明らかなように、メニスカスレンズに配置された非球面の中で最も凹面鏡側に配置した非球面は、φcr（×印）からφsm（〇印）に向けて正の方向に変化しており、本発明に係る投影光学系とは補正原理が異なっていることがわかる。したがって、特許文献１～２に記載された投影光学系の構成では、高仕様化と良好な収差補正の両立は困難である。

次に、本発明に係る投影光学系において、高仕様化と良好な光学性能との両立を実現するためのより好ましい構成条件について説明する。
本発明に係る投影光学系は、第２レンズの第２非球面（実施例１ではレンズＬ３の非球面Ｌ３Ｒ２）のパワーをφmrとし、凸面鏡Ｍ２のパワーをφtmとしたとき、以下の式（２）を満たすように構成されるとよい。式（２）は、球面収差を良好な範囲に補正するための条件であり、レンズ面がノーパワーを含む範囲を設定している。（φmr／φtm）が下限値（-0.12）より小さくなると、凸面形状となり正のパワーが大きくなるため、特に高次アンダーの球面収差が発生してしまう。一方、上限値（0.15）より大きくなると、オーバーの球面収差が発生しやすくなるため、低像高のサジタルハロもオーバーになり、結果的にサジタルハロ像高差が増大してしまう。
-0.12 ≦ φmr／φtm ≦ 0.15 ・・・（２）

また、本発明に係る投影光学系は、レンズ群ＬＧの全体でのパワーをφAMとし、第２レンズ（実施例１ではレンズＬ３）のパワーをφTLとしたとき、以下の式（３）を満たすように構成されるとよい。式（３）は、レンズ群ＬＧにおける複数のレンズのうち最も凸面鏡の近傍に配置されるレンズのパワーを規定している。光学系全系でのペッツバール和は、凹面鏡Ｍ１および凸面鏡Ｍ２のパワーで決定されるため、レンズ群ＬＧのパワーφAMはノーパワーに近い値となり、符号は正と負の両方がありうる。そのため、パワーφAMの絶対値と第２レンズのパワーφTLとの比を規定している。本実施例１の投影光学系ＰＯ１では、最も凸面鏡の近傍に配置されるレンズＬ３のパワーは正の値を有する。また、当該レンズＬ３の凸面鏡側の面のパワーは、上記の式（２）で規定されているため、（｜φAM｜／φTL）が下限値（0.08）より小さくなると、当該レンズＬ３の凹面鏡側の面のパワーが正の方向に大きくなる。この場合、前述した式（１）を満たすように第１レンズの第１球面を構成したことによる上記の収差１～３の補正効果を低減させる（相殺させる）作用が働いてしまうため好ましくない。一方、上限値については、自動的にレンズ群ＬＧのパワーφAMと同等のノーパワーとなるので1.0と規定されうる（好ましい上限値は0.95である）。
0.08 ≦ ｜φAM｜／φTL ≦ 0.95 ・・・（３）

また、本発明に係る投影光学系は、第１レンズの第１非球面（実施例１ではレンズＬ２の非球面Ｌ２Ｒ１）が以下の式（４）を満たすように構成されるとよい。（（φsm－φcr）／｜φoa｜）が下限値（-0.95）より小さくなると、収差１～３を過剰に補正してしまう。そのため、最も凹面鏡側に配置した非球面Ｌ２Ｒ１を有するレンズＬ２と、レンズＬ２と凸面鏡Ｍ２との間に配置されたレンズＬ３の非球面Ｌ３Ｒ２とによる正の非球面局所パワー変化では、収差のバランスが保てなくなる。その結果、短波長のメリ像面湾曲がオーバーに残存したり（長波長はアンダー）、色を含むサジタル及びメリディオナルのハロ高次成分がオーバーに残存したりしてしまう。一方、上限値（-0.055）より大きくなると、逆に上記の収差１～３の補正効果が不足するため、収差１～３が残存してしまう。
-0.95 ≦ （φsm－φcr）／｜φoa｜ ≦ -0.055 ・・・（４）

また、本発明に係る投影光学系は、凸面鏡Ｍ２の曲率半径をＲtとし、第２レンズ（実施例１ではレンズＬ３）の凹面鏡側の面の曲率半径をＲm1、第２レンズの凸面鏡側の面の曲率半径をＲm2としたとき、以下の式（５）を満たすように構成されるとよい。実施例１の投影光学系ＰＯ１において、第２レンズの凹面鏡側の面とは、レンズＬ３の面のうち非球面Ｌ３Ｒ２とは反対側の面であり、第２レンズの凸面鏡側の面とは、レンズＬ３の非球面Ｌ３Ｒ２である。式（５）は、凸面鏡Ｍ２と、レンズ群ＬＧにおいて最も凸面鏡の近傍に配置されるレンズ面との多重反射により発生する不要光を抑制する条件である。凸面鏡Ｍ２の近傍に配置されたレンズ面の曲率半径が凸面鏡Ｍ２の曲率半径に近い場合、当該レンズ面が反射面として作用する不要光の近軸バック位置が像面近傍となり、ゴーストおよびフレアの原因となる場合がある。このときの光路を図３４に示す。レンズに実線矢印で入射した光線が、各レンズ面で反射した後の光線を代表的な点線パターンで表現している。不要光を抑制する対策の１つとして、レンズ面の反射防止膜の反射率を低減することが挙げられるが、その代わりに又は追加的に、投影光学系の設計時に、不要光を発生させるレンズ面の曲率半径を考慮し、その近軸バック位置を像面から遠ざけることが好ましい。式（５）における（Ｒt／Ｒm1）または（Ｒt／Ｒm2）の値が１であるときに凸面鏡の曲率半径とレンズ面の曲率半径とが同一となるため、不要光の近軸バック位置が最も像面に近くなるため好ましくない。式（５）では、（Ｒt／Ｒm1）または（Ｒt／Ｒm2）の上限値を0.31とし、レンズ面の曲率半径を凸面鏡の曲率半径よりも大きくしている。さらに負の値であれば、不要光の近軸バック位置は像面から大きく乖離するため好ましい。上限値が0.31の場合、およそ不要光の近軸バック位置は1300mm、ＮＡ0.1では像面上での光束径は260mmと大きくなるので、不要光の照度を低減（抑制）することができる。
Ｒt／Ｒm1 ≦ 0.31 且つ Ｒt／Ｒm2 ≦ 0.31 ・・・（５）

また、本発明に係る投影光学系は、以下の式（６）に示されるように、最大物体高からの主光線が凹面鏡Ｍ１からレンズ群ＬＧに入射する角度2θが30度より大きくなるように構成されるとよい。角度2θは、前述した図２７を参照されたい。式（６）は、投影光学系の小型化を達成するための条件である。本発明に係る投影光学系では、レンズ群ＬＧにおける非球面の形状（局所パワー変化）を適切に設定したことにより収差補正能力が向上したことで、凹面鏡Ｍ１、凸面鏡Ｍ２のパワー配置を短縮することができる。そのため、凹面鏡Ｍ１の有効径も短縮可能であり、小型化を達成することが可能となる。比較のため、特許文献１の実施例１、実施例２、実施例４において、角度2θは、それぞれ19.9°、19.2°、26.8°と小さい値となっているため、高ＮＡ化および照明領域の拡張化を行う場合には、投影光学系が大型化してしまう。
2θ ＞ 30° ・・・（６）

次に、実施例１の投影光学系ＰＯ１の具体的な構成例について説明する。実施例１の投影光学系ＰＯ１の構成については、図１を用いて前述したとおりである。以下の表４は、本実施例１の投影光学系ＰＯ１の光学仕様を示しており、図２Ａで示した諸元も記載している。本実施例１の投影光学系ＰＯ１は、ＮＡ0.1でありながら、照明幅1100mmの大画面化、および、スリット幅100mmの生産効率向上が可能な仕様を実現している。また、以下の表５～表６は、本実施例１の投影光学系ＰＯ１における各種パラメータの数値例を示している。表５において、「面番号」は、投影光学系ＰＯ１に設けられた複数の面に対して物体面ＯＰから光路順に付与された番号を示している。「非球面設定」は、各面が非球面か否かを示しており、「ASP」と記載されている面が非球面である。「Ｒ」は曲率半径（mm）を、「Ｄ」は面間隔（mm）を、「glass」は硝材をそれぞれ示している。但し、空気の屈折率を１とし、「glass」において“－１”を乗じている箇所は反射を表し、“SiO2”となっている箇所は、硝材が合成石英であることを示している。表５では、波長ごとの屈折率も示している。また、表６に示される「asp_data」は非球面係数であり、本実施例１の投影光学系ＰＯ１における非球面は全て、以下の式（７）で表される非球面式によって定義されうる。このように構成された実施例１の投影光学系ＰＯ１は、以下の表７に示されるように、上記の式（１）～（６）の構成条件を全て満たしている。
ｚ＝（１／Ｒ）ｈ²／（１＋（１－（１＋ｋ）（１／Ｒ）²ｈ²）^1/2）
＋Ａｈ⁴＋Ｂｈ⁶＋Ｃｈ⁸＋Ｄｈ¹⁰＋Ｅｈ¹²
＋Ｆｈ¹⁴＋Ｇｈ¹⁶＋Ｈｈ¹⁸＋Ｊｈ²⁰ ・・・（７）

図３は、実施例１の投影光学系ＰＯ１において、各非球面の位置（高さ）を有効半径で規格化した非球面局所パワー変化を示している。図３の縦軸は、各非球面の位置（高さ）を有効半径で規格化した値を示している。また、図３の横軸の番号は、物体面ＯＰから光路順に配置されている非球面の番号を示しており、横軸に示される非球面局所パワーは、紙面右方向が正の方向、紙面左方向が負の方向を示している。なお、図３の縦軸および横軸は、後述する図６、図９、図１２、図１５、図１８、図２１、図２４でも同様である。

図３の横軸において、１番目の非球面は第１非球面レンズＬ１の非球面、２番目の非球面は凹面鏡Ｍ１の非球面であり、それらの非球面は、主光線の高さに依存する像面湾曲、非点収差、テレセン度を主に補正するために用いられうる。また、３番目の非球面はレンズＬ２の非球面Ｌ２Ｒ１、４番目の非球面はレンズＬ３の非球面Ｌ３Ｒ２であり、表５の７面、１０面にそれぞれ対応する。なお、本実施例１の投影光学系ＰＯ１は対称系であるため、ここでは、物体面ＯＰから凸面鏡Ｍ２に至る光路上における非球面について説明し、同様の傾向となる凸面鏡Ｍ２から像面ＩＰに至る光路上の非球面については説明を省略する。

図３では、非球面Ｌ２Ｒ１の位置Ｐcr、位置Ｐsmがそれぞれ３番目の非球面に×印、〇印で示されており、非球面Ｌ２Ｒ１の位置Ｐcr、位置Ｐsmを通過した光線がそれぞれ入射する非球面Ｌ３Ｒ２の位置も４番目の非球面に×印、〇印で示されている。図３に示されるように、３番目の非球面Ｌ２Ｒ１（表５の７面）では、位置Ｐcr（×印）から位置Ｐsm（〇印）に向かって非球面局所パワーがφcrからφsmへ負の方向に単調に変化しており、上記の式（１）または式（４）の構成条件を満たしている。一方、４番目の非球面Ｌ３Ｒ２（表５の１０面）では、３番目の非球面Ｌ２Ｒ１のパワー変化が補償されるように、×印から〇印へ向かって非球面局所パワーが正の方向に単調に変化している。これにより、収差補正の効果を最大限に引き出し、高仕様化を達成している。また、最大有効径は凹面鏡Ｍ１の1550mmであるため、小型化も実現可能である。

本実施例１の投影光学系ＰＯ１における縦収差図を図４Ａに、横収差図およびｉ線の波面収差ＲＭＳを図４Ｂにそれぞれ示す。図２９Ａ～図２９Ｂに示される従来構成の投影光学系ＰＯｃの収差図および波面収差ＲＭＳと比較すれば一目瞭然であるが、物体面上の照明領域は、メリディオナル、サジタル共に、色収差も含め良好に補正されていることが分かる。また、ｉ線（365nm）の波面収差ＲＭＳは、最大でも13.9mλと良好な性能を有している。

［実施例２］
本発明に係る投影光学系の実施例２について説明する。実施例２は、実施例１で説明した内容を基本的に引き継ぐものであり、以下で言及すること以外は実施例１で説明したとおりである。例えば、式（１）～（６）で示した構成条件、各種定義などは実施例１で説明したとおりである。

図５は、本発明に係る実施例２の投影光学系ＰＯ２の構成を示す概略図である。本実施例２の投影光学系ＰＯ２は、実施例１の投影光学系ＰＯ１と比べ、レンズ群ＬＧの構成が異なるが、それ以外は同様の構成を有している。本実施例２のレンズ群ＬＧは、レンズＬ２およびレンズＬ３を含みうる。レンズＬ２が、第１非球面を有する第１レンズであり、レンズＬ３が、レンズＬ２（第１レンズ）と凸面鏡Ｍ２との間に配置され且つ第２非球面を有する第２レンズであると理解されてもよい。本実施例２において、レンズＬ２は、凹面鏡側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、レンズＬ２の凹面鏡側の面が非球面（第１非球面）となっている。また、レンズＬ３の凹面鏡側の面が非球面（第２非球面）となっている。実施例１ではレンズＬ３の凸面鏡側の面が非球面であるのに対し、本実施例２ではレンズＬ３の凹面鏡側の面が非球面である点で異なる。

以下の表８は、本実施例２の投影光学系ＰＯ２の光学仕様を示しており、図２Ａで示した諸元も記載している。本実施例２の投影光学系ＰＯ２は、ＮＡ0.1でありながら、照明幅1100mmの大画面化、および、スリット幅100mmの生産効率向上が可能な仕様を実現している。また、以下の表９～表１０は、本実施例２の投影光学系ＰＯ２における各種パラメータの数値例を示している。表の説明および非球面式は実施例１と同様である。このように構成された実施例２の投影光学系ＰＯ２は、以下の表１１に示されるように、上記の式（１）～（６）の構成条件のうち、式（５）の構成条件以外は全て満たしている。式（５）の構成条件を満たしていない理由は、ゴーストおよびフレアについての反射防止膜による対策を主としているためである。

図６は、実施例２の投影光学系ＰＯ２において、各非球面の位置（高さ）を有効半径で規格化した非球面局所パワー変化を示している。図６の横軸において、１番目の非球面は第１非球面レンズＬ１の非球面、２番目の非球面は凹面鏡Ｍ１の非球面であり、それらの非球面は、主光線の高さに依存する像面湾曲、非点収差、テレセン度を主に補正するために用いられうる。また、３番目の非球面はレンズＬ２の凹面鏡側の非球面、４番目の非球面はレンズＬ３の凹面鏡側の非球面であり、表９の７面、９面にそれぞれ対応する。なお、本実施例２の投影光学系ＰＯ２は対称系であるため、ここでは、物体面ＯＰから凸面鏡Ｍ２に至る光路上における非球面について説明し、同様の傾向となる凸面鏡Ｍ２から像面ＩＰに至る光路上の非球面については説明を省略する。

図６に示されるように、３番目の非球面（表９の７面）では、位置Ｐcr（×印）から位置Ｐsm（〇印）に向かって非球面局所パワーがφcrからφsmへ負の方向に単調に変化しており、上記の式（１）または式（４）の構成条件を満たしている。一方、４番目の非球面（表９の９面）では、３番目の非球面のパワー変化が補償されるように、×印から〇印へ向かって非球面局所パワーが正の方向に単調に変化している。これにより、収差補正の効果を最大限に引き出し、高仕様化を達成している。また、最大有効径は凹面鏡Ｍ１の1550mmであるため、小型化も実現可能である。

本実施例２の投影光学系ＰＯ２における縦収差図を図７Ａに、横収差図およびｉ線の波面収差ＲＭＳを図７Ｂにそれぞれ示す。図２９Ａ～図２９Ｂに示される従来構成の投影光学系ＰＯｃの収差図および波面収差ＲＭＳと比較すれば一目瞭然であるが、物体面上の照明領域は、メリディオナル、サジタル共に、色収差も含め良好に補正されていることが分かる。また、ｉ線（365nm）の波面収差ＲＭＳは、最大でも5.6mλと良好な性能を有している。

［実施例３］
本発明に係る投影光学系の実施例３について説明する。実施例３は、実施例１で説明した内容を基本的に引き継ぐものであり、以下で言及すること以外は実施例１で説明したとおりである。例えば、式（１）～（６）で示した構成条件、各種定義などは実施例１で説明したとおりである。

図８は、本発明に係る実施例３の投影光学系ＰＯ３の構成を示す概略図である。本実施例３の投影光学系ＰＯ３は、実施例１の投影光学系ＰＯ１と比べ、レンズ群ＬＧの構成が異なるが、それ以外は同様の構成を有している。本実施例３のレンズ群ＬＧは、レンズＬ２、レンズＬ３およびレンズＬ４を含みうる。レンズＬ２が、第１非球面を有する第１レンズであり、レンズＬ３および／またはレンズＬ４が、それぞれ第２非球面を有する第２レンズであると理解されてもよい。本実施例３において、レンズＬ２は、凹面鏡側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、レンズＬ２の凸面鏡側の面が非球面（第１非球面）となっている。また、レンズＬ３の凹面鏡側の面、および／または、レンズＬ４の凸面鏡側の面が、それぞれ非球面（第２非球面）となっている。

以下の表１２は、本実施例３の投影光学系ＰＯ３の光学仕様を示しており、図２Ａで示した諸元も記載している。本実施例３の投影光学系ＰＯ３は、ＮＡ0.1でありながら、照明幅1100mmの大画面化、および、スリット幅100mmの生産効率向上が可能な仕様を実現している。また、以下の表１３～表１４は、本実施例３の投影光学系ＰＯ３における各種パラメータの数値例を示している。表の説明および非球面式は実施例１と同様である。このように構成された実施例３の投影光学系ＰＯ３は、以下の表１５に示されるように、上記の式（１）～（６）の構成条件を全て満たしている。

図９は、実施例３の投影光学系ＰＯ３において、各非球面の位置（高さ）を有効半径で規格化した非球面局所パワー変化を示している。図９の横軸において、１番目の非球面は第１非球面レンズＬ１の非球面、２番目の非球面は凹面鏡Ｍ１の非球面であり、それらの非球面は、主光線の高さに依存する像面湾曲、非点収差、テレセン度を主に補正するために用いられうる。また、３番目の非球面はレンズＬ２の凸面鏡側の非球面、４番目の非球面はレンズＬ３の凹面鏡側の非球面、５番目の非球面はレンズＬ４の凸面鏡側の非球面であり、表１３の８面、９面、１２面にそれぞれ対応する。なお、本実施例３の投影光学系ＰＯ３は対称系であるため、ここでは、物体面ＯＰから凸面鏡Ｍ２に至る光路上における非球面について説明し、同様の傾向となる凸面鏡Ｍ２から像面ＩＰに至る光路上の非球面については説明を省略する。

図９に示されるように、３番目の非球面（表１３の８面）では、位置Ｐcr（×印）から位置Ｐsm（〇印）に向かって非球面局所パワーがφcrからφsmへ負の方向に単調に変化しており、上記の式（１）または式（４）の構成条件を満たしている。一方、４番目の非球面（表１３の９面）および／または５番目の非球面（表１３の１２面）では、３番目の非球面のパワー変化が補償されるように、×印から〇印へ向かって非球面局所パワー－が正の方向に単調に変化している。これにより、収差補正の効果を最大限に引き出し、高仕様化を達成している。また、最大有効径は凹面鏡Ｍ１の1550mmであるため、小型化も実現可能である。

本実施例３の投影光学系ＰＯ３における縦収差図を図１０Ａに、横収差図およびｉ線の波面収差ＲＭＳを図１０Ｂにそれぞれ示す。図２９Ａ～図２９Ｂに示される従来構成の投影光学系ＰＯｃの収差図および波面収差ＲＭＳと比較すれば一目瞭然であるが、物体面上の照明領域は、メリディオナル、サジタル共に、色収差も含め良好に補正されていることが分かる。また、ｉ線（365nm）の波面収差ＲＭＳは、最大でも3.5mλと良好な性能を有している。

［実施例４］
本発明に係る投影光学系の実施例４について説明する。実施例４は、実施例１で説明した内容を基本的に引き継ぐものであり、以下で言及すること以外は実施例１で説明したとおりである。例えば、式（１）～（６）で示した構成条件、各種定義などは実施例１で説明したとおりである。

図１１は、本発明に係る実施例４の投影光学系ＰＯ４の構成を示す概略図である。本実施例４の投影光学系ＰＯ４は、実施例１の投影光学系ＰＯ１と比べ、レンズ群ＬＧの構成が異なるが、それ以外は同様の構成を有している。本実施例４のレンズ群ＬＧは、レンズＬ２、レンズＬ３およびレンズＬ４を含みうる。レンズＬ２および／またはレンズＬ３が、それぞれ第１非球面を有する第１レンズであり、レンズＬ４が第２非球面を有する第２レンズであると理解されてもよい。本実施例４において、レンズＬ２およびレンズＬ３は、凹面鏡側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、レンズＬ２および／またはレンズＬ３の凹面鏡側の面が非球面（第１非球面）となっている。また、レンズＬ４の凸面鏡側の面が、非球面（第２非球面）となっている。

以下の表１６は、本実施例４の投影光学系ＰＯ４の光学仕様を示しており、図２Ａで示した諸元も記載している。本実施例４の投影光学系ＰＯ４は、ＮＡ0.1でありながら、照明幅1100mmの大画面化、および、スリット幅100mmの生産効率向上が可能な仕様を実現している。また、以下の表１７～表１８は、本実施例４の投影光学系ＰＯ４における各種パラメータの数値例を示している。表の説明および非球面式は実施例１と同様である。このように構成された実施例４の投影光学系ＰＯ４は、以下の表１９に示されるように、上記の式（１）～（６）の構成条件を全て満たしている。

図１２は、実施例４の投影光学系ＰＯ４において、各非球面の位置（高さ）を有効半径で規格化した非球面局所パワー変化を示している。図１２の横軸において、１番目の非球面は第１非球面レンズＬ１の非球面、２番目の非球面は凹面鏡Ｍ１の非球面であり、それらの非球面は、主光線の高さに依存する像面湾曲、非点収差、テレセン度を主に補正するために用いられうる。また、３番目の非球面はレンズＬ２の凹面鏡側の非球面、４番目の非球面はレンズＬ３の凹面鏡側の非球面、５番目の非球面はレンズＬ４の凸面鏡側の非球面であり、表１７の７面、９面、１２面にそれぞれ対応する。なお、本実施例４の投影光学系ＰＯ４は対称系であるため、ここでは、物体面ＯＰから凸面鏡Ｍ２に至る光路上における非球面について説明し、同様の傾向となる凸面鏡Ｍ２から像面ＩＰに至る光路上の非球面については説明を省略する。

図１２に示されるように、３番目の非球面（表１７の７面）では、位置Ｐcr（×印）から位置Ｐsm（〇印）に向かって非球面局所パワーがφcrからφsmへ負の方向に変化しており、上記の式（１）または式（４）の構成条件を満たしている。また、４番目の非球面（表１７の９面）でも、位置Ｐcr（×印）から位置Ｐsm（〇印）に向かって非球面局所パワーがφcrからφsmへ負の方向に変化しており、上記の式（１）または式（４）の構成条件を満たしている。一方、５番目の非球面（表１７の１２面）では、３番目および／または４番目の非球面のパワー変化が補償されるように、×印から〇印へ向かって非球面局所パワーが正の方向に単調に変化している。これにより、収差補正の効果を最大限に引き出し、高仕様化を達成している。また、最大有効径は凹面鏡Ｍ１の1550mmであるため、小型化も実現可能である。

本実施例４の投影光学系ＰＯ４における縦収差図を図１３Ａに、横収差図おおびｉ線の波面収差ＲＭＳを図１３Ｂにそれぞれ示す。図２９Ａ～図２９Ｂに示される従来構成の投影光学系ＰＯｃの収差図および波面収差ＲＭＳと比較すれば一目瞭然であるが、物体面上の照明領域は、メリディオナル、サジタル共に、色収差も含め良好に補正されていることが分かる。また、ｉ線（365nm）の波面収差ＲＭＳは、最大でも4.3mλと良好な性能を有している。

［実施例５］
本発明に係る投影光学系の実施例５について説明する。実施例５は、実施例１で説明した内容を基本的に引き継ぐものであり、以下で言及すること以外は実施例１で説明したとおりである。例えば、式（１）～（６）で示した構成条件、各種定義などは実施例１で説明したとおりである。

図１４は、本発明に係る実施例５の投影光学系ＰＯ５の構成を示す概略図である。本実施例５の投影光学系ＰＯ５は、実施例１の投影光学系ＰＯ１と比べ、レンズ群ＬＧの構成が異なるが、それ以外は同様の構成を有している。本実施例５のレンズ群ＬＧは、レンズＬ２およびレンズＬ３を含みうる。レンズＬ２が、第１非球面を有する第１レンズであり、レンズＬ３が、第２非球面を有する第２レンズであると理解されてもよい。本実施例５において、レンズＬ２は、凹面鏡側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、レンズＬ２の凹面鏡側の面が非球面（第１非球面）となっている。また、レンズＬ３の凹面鏡側の面が非球面（第２非球面）となっている。

以下の表２０は、本実施例５の投影光学系ＰＯ５の光学仕様を示しており、図２Ａで示した諸元も記載している。本実施例５の投影光学系ＰＯ５は、実施例１～４よりも短波長化しており、主波長はＤＵＶ（deep ultra-violet：深紫外光）波長である320nm、ＮＡも0.12と大きくしている。また、照明幅は900mm、スリット幅は50mmである。短波長化、高ＮＡ化、照明幅の点で、高解像力および大画面化が可能な仕様を実現している。また、以下の表２１～表２２は、本実施例５の投影光学系ＰＯ５における各種パラメータの数値例を示している。表の説明および非球面式は実施例１と同様である。このように構成された実施例５の投影光学系ＰＯ５は、以下の表２３に示されるように、上記の式（１）～（６）の構成条件のうち、式（６）の構成条件以外は全て満たしている。

図１５は、実施例５の投影光学系ＰＯ５において、各非球面の位置（高さ）を有効半径で規格化した非球面局所パワー変化を示している。図１５の横軸において、１番目の非球面は第１非球面レンズＬ１の非球面、２番目の非球面は凹面鏡Ｍ１の非球面であり、それらの非球面は、主光線の高さに依存する像面湾曲、非点収差、テレセン度を主に補正するために用いられうる。また、３番目の非球面はレンズＬ２の凹面鏡側の非球面、４番目の非球面はレンズＬ３の凹面鏡側の非球面であり、表２１の７面、９面にそれぞれ対応する。なお、本実施例５の投影光学系ＰＯ５は対称系であるため、ここでは、物体面ＯＰから凸面鏡Ｍ２に至る光路上における非球面について説明し、同様の傾向となる凸面鏡Ｍ２から像面ＩＰに至る光路上の非球面については説明を省略する。

図１５に示されるように、３番目の非球面（表２１の７面）では、位置Ｐcr（×印）から位置Ｐsm（〇印）に向かって非球面局所パワーがφcrからφsmへ負の方向に単調に変化しており、上記の式（１）または式（４）の構成条件を満たしている。一方、４番目の非球面（表２１の９面）では、３番目の非球面のパワー変化が補償されるように、×印から〇印へ向かって非球面局所パワーが正の方向に単調に変化している。これにより、収差補正の効果を最大限に引き出し、高仕様化を達成している。

本実施例５の投影光学系ＰＯ５における縦収差図を図１６Ａに、横収差図および波長320nmの波面収差ＲＭＳを図１６Ｂにそれぞれ示す。物体面上の照明領域は、短波長化しているにも関わらず、メリディオナル、サジタル共に、色収差も含め良好に補正されていることが分かる。また、波長320nmの波面収差ＲＭＳは、最大でも29.5mλと良好な性能を有している。

［実施例６］
本発明に係る投影光学系の実施例６について説明する。実施例６は、実施例１で説明した内容を基本的に引き継ぐものであり、以下で言及すること以外は実施例１で説明したとおりである。例えば、式（１）～（６）で示した構成条件、各種定義などは実施例１で説明したとおりである。

図１７は、本発明に係る実施例６の投影光学系ＰＯ６の構成を示す概略図である。本実施例６の投影光学系ＰＯ６は、実施例１の投影光学系ＰＯ１と比べ、第１非球面レンズＬ１と屈折光学部材ＳＧとの間に第２非球面レンズＬ２を有するとともに、レンズ群にレンズＬ３およびレンズＬ４を含みうる。レンズＬ３が、第１非球面を有する第１レンズであり、レンズＬ４が、第２非球面を有する第２レンズであると理解されてもよい。本実施例６において、レンズＬ３は、凹面鏡側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、レンズＬ３の凹面鏡側の面が非球面（第１非球面）となっている。また、レンズＬ４の凹面鏡側の面が非球面（第２非球面）となっている。

以下の表２４は、本実施例６の投影光学系ＰＯ６の光学仕様を示しており、図２Ａで示した諸元も記載している。本実施例６の投影光学系ＰＯ６は、実施例５と同様に実施例１～４よりも短波長化しており、主波長はＤＵＶ（deep ultra-violet：深紫外光）波長である320nmとしている。ＮＡは、実施例５より大きい0.15としている。また、照明幅は900mm、スリット幅は50mmである。短波長化、高ＮＡ化、照明幅の点で、高解像力および大画面化が可能な仕様を実現している。また、以下の表２５～表２６は、本実施例６の投影光学系ＰＯ６における各種パラメータの数値例を示している。表の説明および非球面式は実施例１と同様である。このように構成された実施例６の投影光学系ＰＯ６は、以下の表２７に示されるように、上記の式（１）～（６）の構成条件を全て満たしている。

図１８は、実施例６の投影光学系ＰＯ６において、各非球面の位置（高さ）を有効半径で規格化した非球面局所パワー変化を示している。図１８の横軸において、１番目および２番目の非球面は第１非球面レンズＬ１の非球面、３番目の非球面は第２非球面レンズＬ２の非球面、４番目の非球面は凹面鏡Ｍ１の非球面である。それらの非球面は、主光線の高さに依存する像面湾曲、非点収差、テレセン度を主に補正するために用いられうる。また、５番目の非球面はレンズＬ３の凹面鏡側の非球面、６番目の非球面はレンズＬ４の凹面鏡側の非球面であり、表２５の９面、１１面にそれぞれ対応する。なお、本実施例６の投影光学系ＰＯ６は対称系であるため、ここでは、物体面ＯＰから凸面鏡Ｍ２に至る光路上における非球面について説明し、同様の傾向となる凸面鏡Ｍ２から像面ＩＰに至る光路上の非球面については説明を省略する。

図１８に示されるように、５番目の非球面（表２５の９面）では、位置Ｐcr（×印）から位置Ｐsm（〇印）に向かって非球面局所パワーがφcrからφsmへ負の方向に単調に変化しており、上記の式（１）または式（４）の構成条件を満たしている。一方、６番目の非球面（表２５の１１面）では、５番目の非球面のパワー変化が補償されるように、×印から〇印へ向かって非球面局所パワーが正の方向に単調に変化している。これにより、収差補正の効果を最大限に引き出し、高仕様化を達成している。また、最大有効径は凹面鏡Ｍ１の1524mmであるため、高ＮＡ化（ＮＡ0.15）および小型化も実現可能である。

本実施例６の投影光学系ＰＯ６における縦収差図を図１９Ａに、横収差図および波長320nmの波面収差ＲＭＳを図１９Ｂにそれぞれ示す。物体面上の照明領域は、短波長化しているにも関わらず、メリディオナル、サジタル共に、色収差も含め良好に補正されていることが分かる。また、波長320nmの波面収差ＲＭＳは、最大でも10.7mλと良好な性能を有している。

［実施例７］
本発明に係る投影光学系の実施例７について説明する。実施例７は、実施例１で説明した内容を基本的に引き継ぐものであり、以下で言及すること以外は実施例１で説明したとおりである。例えば、式（１）～（６）で示した構成条件、各種定義などは実施例１で説明したとおりである。

図２０は、本発明に係る実施例７の投影光学系ＰＯ７の構成を示す概略図である。本実施例７の投影光学系ＰＯ７は、物体面ＯＰにおける照明領域ＩＲの像（具体的には、照明領域ＩＲに設けられたパターンの像）を像面ＩＰに拡大して投影する拡大系である。図２０の例において、Ｌ１は第１非球面レンズ、Ｌ２は第２非球面レンズ、Ｍ１は第１凹面鏡、ＬＧはレンズ群、Ｍ２は凸面鏡、Ｍ３は第２凹面鏡、Ｌ５は第３非球面レンズ、Ｌ６は第４非球面レンズを表している。ＯＡは光軸、ＯＰは物体面、ＩＰは像面である。物体面ＯＰからＮＡ0.12で射出された光束は、物体面ＯＰからの光路順にＬ１→Ｌ２→Ｍ１→ＬＧ→Ｍ２→ＬＧ→Ｍ３→Ｌ５→Ｌ６で各光学素子を通過または反射して像面ＩＰに拡大して（1.2倍で）結像される。なお、投影光学系ＰＯ７の瞳位置（瞳面）は凸面鏡Ｍ２であり、凸面鏡Ｍ２の近傍に開口絞りを配置してもよい。

また、本実施例７のレンズ群ＬＧは、レンズＬ３およびレンズＬ４を含みうる。レンズＬ３が、第１非球面を有する第１レンズであり、レンズＬ４が、第２非球面を有する第２レンズであると理解されてもよい。本実施例７において、レンズＬ３は、凹面鏡側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、レンズＬ３の凹面鏡側の面が非球面（第１非球面）となっている。また、レンズＬ４の凹面鏡側の面が非球面（第２非球面）となっている。

以下の表２８は、本実施例７の投影光学系ＰＯ７の光学仕様を示しており、図２Ａで示した諸元も記載している。本実施例７の投影光学系ＰＯ７では、主波長を365.5nmとしており、ＮＡを0.1（像面側）としている。また、照明幅は875mm、スリット幅は67mmであるが、像面で換算した場合の照明幅は1050mm、スリット幅は80mmである。このような拡大系の構成（即ち、拡大倍率を有する構成）では、照明幅を大きくして大画面化を実現することができるとともに、物体面ＯＰに配置される原版のサイズを小さくすることができる。つまり、原版を安価に作製することができるというメリットがある。また、以下の表２９～表３０は、本実施例７の投影光学系ＰＯ７における各種パラメータの数値例を示している。表の説明および非球面式は実施例１と同様である。このように構成された実施例７の投影光学系ＰＯ７は、以下の表３１に示されるように、上記の式（１）～（６）の構成条件のうち、式（６）の構成条件以外は全て満たしている。

図２１は、実施例７の投影光学系ＰＯ７において、各非球面の位置（高さ）を有効半径で規格化した非球面局所パワー変化を示している。図２１の横軸において、１番目の非球面は第１非球面レンズＬ１の非球面、２番目の非球面は第２非球面レンズＬ２の非球面、３番目の非球面は第１凹面鏡Ｍ１の非球面である。８番目の非球面は第２凹面鏡Ｍ３の非球面、９番目の非球面は第３非球面レンズＬ５の非球面、１０番目の非球面は第４非球面レンズＬ６の非球面である。それらの非球面は、主光線の高さに依存する像面湾曲、非点収差、歪曲収差、コマ収差、テレセン度を主に補正するために用いられうる。また、４番目の非球面はレンズＬ３の凹面鏡側の非球面、５番目の非球面はレンズＬ４の凹面鏡側の非球面であり、表２９の７面、９面にそれぞれ対応する。なお、ここでは、物体面ＯＰから凸面鏡Ｍ２に至る光路上における非球面について説明し、同様の傾向となる凸面鏡Ｍ２から像面ＩＰに至る光路上の非球面については説明を省略する。

図２１に示されるように、４番目の非球面（表２９の７面）では、位置Ｐcr（×印）から位置Ｐsm（〇印）に向かって非球面局所パワーがφcrからφsmへ負の方向に単調に変化しており、上記の式（１）または式（４）の構成条件を満たしている。一方、５番目の非球面（表２９の９面）では、４番目の非球面のパワー変化が補償されるように、×印から〇印へ向かって非球面局所パワーが正の方向に単調に変化している。これにより、収差補正の効果を最大限に引き出し、高仕様化を達成している。

本実施例７の投影光学系ＰＯ７における縦収差図を図２２Ａに、横収差図およびｉ線（波長365.5nm）の波面収差ＲＭＳを図２２Ｂにそれぞれ示す。物体面上の照明領域は、メリディオナル、サジタル共に、色収差も含め良好に補正されていることが分かる。また、ｉ線（波長365.5nm）の波面収差ＲＭＳは、最大でも19.6mλと良好な性能を有している。

［実施例８］
本発明に係る投影光学系の実施例８について説明する。実施例８は、実施例１および実施例７で説明した内容を基本的に引き継ぐものであり、以下で言及すること以外は実施例１および実施例７で説明したとおりである。例えば、式（１）～（６）で示した構成条件、各種定義などは実施例１で説明したとおりである。

図２３は、本発明に係る実施例８の投影光学系ＰＯ８の構成を示す概略図である。本実施例８の投影光学系ＰＯ８は、実施例７の投影光学系ＰＯ７と比べ、レンズ群ＬＧの構成が異なるが、それ以外は同様の構成を有している。本実施例８のレンズ群は、レンズＬ３およびレンズＬ４を含みうる。レンズＬ３が、第１非球面を有する第１レンズであり、レンズＬ４が、第２非球面を有する第２レンズであると理解されてもよい。本実施例８において、レンズＬ３は、凹面鏡側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、レンズＬ３の凹面鏡側の面および／または凸面鏡側の面の双方が非球面（第１非球面）となっている。また、レンズＬ４の凹面鏡側の面が非球面（第２非球面）となっている。実施例７ではレンズＬ３の凹面鏡側の面のみが非球面であるのに対し、本実施例８ではレンズＬ３の凹面鏡側の面および凸面鏡側の面の双方が非球面である点で異なる。

以下の表３２は、本実施例８の投影光学系ＰＯ８の光学仕様を示しており、図２Ａで示した諸元も記載している。本実施例８の投影光学系ＰＯ８では、実施例７と同様に、主波長を365.5nmとしており、ＮＡを0.1（像面側）としている。また、照明幅は875mm、スリット幅は67mmであるが、像面で換算した場合の照明幅は1050mm、スリット幅は80mmである。このような拡大系の構成（即ち、拡大倍率を有する構成）では、照明幅を大きくして大画面化を実現することができるとともに、物体面ＯＰに配置される原版のサイズを小さくすることができる。つまり、原版を安価に作製することができるというメリットがある。また、以下の表３３～表３４は、本実施例８の投影光学系ＰＯ８における各種パラメータの数値例を示している。表の説明および非球面式は実施例１と同様である。このように構成された実施例７の投影光学系ＰＯ７は、以下の表３５に示されるように、上記の式（１）～（６）の構成条件を全て満たしている。

図２４は、実施例８の投影光学系ＰＯ８において、各非球面の位置（高さ）を有効半径で規格化した非球面局所パワー変化を示している。図２４の横軸において、１番目の非球面は第１非球面レンズＬ１の非球面、２番目の非球面は第２非球面レンズＬ２の非球面、３番目の非球面は第１凹面鏡Ｍ１の非球面である。１０番目の非球面は第２凹面鏡Ｍ３の非球面、１１番目の非球面は第３非球面レンズＬ５の非球面、１２番目の非球面は第４非球面レンズＬ６の非球面である。それらの非球面は、主光線の高さに依存する像面湾曲、非点収差、歪曲収差、コマ収差、テレセン度を主に補正するために用いられうる。また、４番目の非球面はレンズＬ３の凹面鏡側の非球面、５番目の非球面はレンズＬ３の凸面鏡側の非球面、６番目の非球面はレンズＬ４の凹面鏡側の非球面であり、表３３の７面、８面、９面にそれぞれ対応する。なお、ここでは、物体面ＯＰから凸面鏡Ｍ２に至る光路上における非球面について説明し、同様の傾向となる凸面鏡Ｍ２から像面ＩＰに至る光路上の非球面については説明を省略する。

図２４に示されるように、４番目の非球面（表３３の７面）では、位置Ｐcr（×印）から位置Ｐsm（〇印）に向かって非球面局所パワーがφcrからφsmへ負の方向に単調に変化しており、上記の式（１）または式（４）の構成条件を満たしている。また、５番目の非球面（表３３の８面）でも、位置Ｐcr（×印）から位置Ｐsm（〇印）に向かって非球面局所パワーがφcrからφsmへ負の方向に単調に変化しており、上記の式（１）または式（４）の構成条件を満たしている。一方、６番目の非球面（表３３の９面）では、４番目の非球面のパワー変化および／または５番目の非球面のパワー変化が補償されるように、×印から〇印へ向かって非球面局所パワーが正の方向に単調に変化している。これにより、収差補正の効果を最大限に引き出し、高仕様化を達成している。また、最大有効径は第２凹面鏡Ｍ３の1658mmであるため、小型化も実現可能である。

本実施例８の投影光学系ＰＯ８における縦収差図を図２５Ａに、横収差図およびｉ線（波長365.5nm）の波面収差ＲＭＳを図２５Ｂにそれぞれ示す。物体面上の照明領域は、メリディオナル、サジタル共に、色収差も含め良好に補正されていることが分かる。また、ｉ線（波長365.5nm）の波面収差ＲＭＳは、最大でも17.4mλと良好な性能を有している。

＜露光装置の実施形態＞
本発明に係る投影光学系を有する露光装置の実施形態について説明する。図２６は、本実施形態の露光装置ＥＡの構成例を示す概略図である。本実施形態の露光装置ＥＡは、例えば、原版９と基板２０とを相対的に走査しながら原版９のパターンを基板２０上に転写する走査露光装置であり、照明光学系ＩＬ、投影光学系ＰＯおよび制御部ＣＮＴを備えうる。制御部ＣＮＴは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを有するコンピュータによって構成され、露光装置ＥＡの各部を制御して基板２０の露光を制御する。また、原版９および基板２０は、不図示の原版駆動機構（原版ステージ）および基板駆動機構（基板ステージ）によってそれぞれ保持されて駆動される。

照明光学系ＩＬは、例えば、光源ＬＳ、第１コンデンサレンズ３、オプティカルインテグレータ４（フライアイレンズ）、第２コンデンサレンズ５、スリット規定部材６、結像光学系７、平面ミラー８を含みうる。光源ＬＳは、例えば、水銀ランプ１と楕円ミラー２とを含みうる。スリット規定部材６は、原版９の照明領域（即ち、原版９を照明するスリット光の断面形状）を規定する。結像光学系７は、スリット規定部材６によって規定されたスリット光を投影光学系ＰＯの物体面ＯＰに結像するように構成されている。平面ミラー８は、照明光学系ＩＬにおいて光路を折り曲げる。なお、図２６に示される露光装置ＥＡでは、光源ＬＳが照明光学系ＩＬの構成要素として設けられているが、それに限られず、光源ＬＳは照明光学系ＩＬの構成要素でなくてもよい。

投影光学系ＰＯは、物体面ＯＰに配置された原版９のパターンを、像面ＩＰに配置された基板２０に投影する。これにより基板２０が露光され、原版９のパターンが基板上に転写されうる。投影光学系ＰＯは、等倍結像光学系（等倍系）、拡大結像光学系（拡大系）および縮小結像光学系（縮小系）の何れとしても構成されうるが、本実施形態では等倍結像光学系または拡大結像光学系として構成されうる。また、投影光学系ＰＯとしては、前述した実施例１～８の投影光学系ＰＯ１～ＰＯ８のいずれかが適用されうる。

投影光学系ＰＯは、物体面ＯＰから像面に至る光路上に、物体面ＯＰから順に、第１非球面レンズ１０、第１平面鏡１２、第１凹面鏡１３、凸面鏡１５、第２凹面鏡１６、第２平面鏡１７、第２非球面レンズ１９を備えうる。また、第１非球面レンズ１０と第１平面鏡１２との間に第１屈折部材１１が配置され、第２平面鏡１７と第２非球面レンズ１９との間に第２屈折部材１８が配置されうる。第１屈折部材１１および第２屈折部材１８は、結像倍率および／または歪曲収差の調整に使用されうる。さらに、本実施形態の投影光学系ＰＯは、凹面鏡（第１凹面鏡１３、第２凹面鏡１６）と凸面鏡１５との間にレンズ群１４が設けられる。レンズ群１４には、前述した実施例１～８のいずれかのレンズ群ＬＧが適用されうる。なお、第１平面鏡１２の鏡面（反射面）を含む平面と第２平面鏡１７の鏡面（反射面）を含む平面とは、互いに90度の角度をなすとよい。第１平面鏡１２および第２平面鏡１７は一体的に（即ち、１つの構造物として）構成されてもよい。また、第１凹面鏡１３および第２凹面鏡１６は一体的に（即ち、１つの構造物として）構成されてもよい。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板を露光する工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像（加工）する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

ＰＯ：投影光学系、ＯＰ：物体面、ＩＰ：像面、ＬＧ：レンズ群、Ｍ１，Ｍ３：凹面鏡、Ｍ２：凸面鏡

Claims (19)

1. 凹面鏡および凸面鏡を有し、物体面上における光軸外に位置する照明領域のパターンの像を前記凹面鏡、前記凸面鏡、前記凹面鏡の順に反射させて像面に投影する投影光学系であって、
   前記凹面鏡と前記凸面鏡との間の光路上に配置されたレンズ群を備え、
   前記レンズ群は、第１非球面を有する第１レンズと、前記第１レンズと前記凸面鏡との間に配置され且つ第２非球面を有する第２レンズとを含み、
   前記第１レンズの前記第１非球面は、前記照明領域を二等分する子午平面と前記照明領域とが交わる線における２つの端点のうち前記光軸に近い端点をＹi、前記光軸から遠い端点をＹaとし、前記端点Ｙiからの主光線が入射する前記第１非球面の位置をＰcr、前記端点Ｙaからのサジタルマージナル光線が入射する前記第１非球面の位置をＰsmとし、前記位置Ｐcr、前記位置Ｐsmにおけるパワーをそれぞれφcr、φsmとし、前記第１非球面における前記光軸上のパワーをφoaとしたとき、
   （φsm－φcr）／｜φoa｜＜ 0
   を満たし、
   前記第２レンズの前記第２非球面は、前記第１非球面における前記位置Ｐcrから前記位置Ｐsmへのパワー変化を補償するための領域を有する、ことを特徴とする投影光学系。
2. 前記第２レンズの前記第２非球面のパワーをφmrとし、前記凸面鏡のパワーをφtmとしたとき、
   -0.12 ≦ φmr／φtm ≦ 0.15
   を満たす、ことを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
3. 前記レンズ群の全体でのパワーをφAMとし、前記第２レンズのパワーをφTLとしたとき、
   0.08 ≦ ｜φAM｜／φTL ≦ 0.95
   を満たす、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の投影光学系。
4. 前記第１レンズの前記第１非球面は、
   -0.95 ≦ （φsm－φcr）／｜φoa｜ ≦ -0.055
   を満たす、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。
5. 前記第１レンズの前記第１非球面では、前記位置Ｐcrから前記位置Ｐsmへのパワー変化として、前記パワーφcrから前記パワーφsmまで負の方向にパワーが変化している、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。
6. 前記第２レンズの前記第２非球面では、前記第１非球面の前記位置Ｐcrを通過した光線が入射する位置から、前記第１非球面の前記位置Ｐsmを通過した光線が入射する位置に向かって、正の方向にパワーが変化している、ことを特徴とする請求項５に記載の投影光学系。
7. 前記第１レンズは、前記レンズ群のうち最も前記凹面鏡側に配置されたレンズである、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。
8. 前記第１レンズは、前記凹面鏡側に凸面を向けたメニスカスレンズである、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の投影光学系。
9. 前記第２レンズは、前記レンズ群のうち最も前記凸面鏡側に配置されたレンズである、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の投影光学系。
10. 前記第２レンズのパワーは正である、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。
11. 前記凹面鏡は非球面である、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。
12. 前記凸面鏡の曲率半径をＲtとし、前記第２レンズの前記凹面鏡側の面の曲率半径をＲm1、前記第２レンズの前記凸面鏡側の面の曲率半径をＲm2としたとき、
    Ｒt／Ｒm1 ≦ 0.31 且つ Ｒt／Ｒm2 ≦ 0.31
    を満たし、
    前記第２レンズの前記凹面鏡側の面および前記凸面鏡側の面のうち少なくとも一方が前記第２非球面である、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。
13. 最大物体高からの主光線が前記凹面鏡から前記レンズ群に入射する角度が30度より大きい、ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の投影光学系。
14. 前記照明領域は円弧状の領域である、ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の投影光学系。
15. 前記物体面と前記凹面鏡との間、および／または前記像面と前記凹面鏡との間の光路上に非球面レンズを更に備える、ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の投影光学系。
16. 前記投影光学系は等倍系である、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。
17. 前記投影光学系は拡大系である、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。
18. 基板を露光する露光装置であって、
    原版を照明する照明光学系と、
    請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の投影光学系と、
    を備え、
    前記投影光学系は、物体面に配置された前記原版のパターンを、像面に配置された前記基板上に投影する、ことを特徴とする露光装置。
19. 請求項１８に記載の露光装置を用いて基板を露光する露光工程と、
    前記露光工程で露光された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
    前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造する、ことを特徴とする物品の製造方法。

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