JP3258382B2

JP3258382B2 - 構成要素レンズ間にギャップを有する屈折レンズアセンブリを含む光学投射システム

Info

Publication number: JP3258382B2
Application number: JP18411992A
Authority: JP
Inventors: シェイファーディヴィッド; ポーウェルイアン
Original assignee: ウルトラテックステッパーインコーポレイテッド
Priority date: 1991-07-11
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 2002-02-18
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: US5161062A; JPH05226218A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、一般的に、半導体ウェファー
に、微細平板印刷的に像パターンを形成する装置に関す
る。より詳細には、本発明は、所定の焦点平面に像パタ
ーンを１対１投射するための改良されたシステムに関
し、このシステムにおいては、少なくとも一つのモノセ
ントリック(monocentric)なエアギャップ又は特別に設
計されたガラス層が、システムの屈折レンズアセンブリ
のメニスカスレンズと平凸レンズとの間に配置されてお
り、より高次の収差の単色(monochromatic)補正及び有
色(chromatic)補正の両方を行なうものである。その
他、本発明は、屈折レンズアセンブリの様々な位置に配
置された複数のエアギャップを含んでいてもよい。

【０００２】集積回路の製造には、回路構成像パターン
を、半導体ウェファーに正確に形成する方法が必要であ
る。写真平版、又は単にマスキングとして知られる写真
製版法が、この目的に広く用いられている。超小型電子
回路は、層を重ねて形成されており、各層は、写真製版
マスクから受ける特定の像パターンに基づいている。斯
かるマスクは、ウェファーとほぼ同じ大きさのガラスプ
レートを備えているのが典型的であり、このプレート
は、その表面に何度も繰り返される単一のパターンを有
している。繰り返されるパターン各々は、ウェファーの
層に施すパターンに対応している。

【０００３】マスクのパターンは、一次パターンを有す
る光学レチクル(reticle)に由来するものであり、この
一次パターンは、感光性プレートを通じて走査されるコ
ンピュータ制御された光スポット又は電子ビームにより
形成することができる。マスクを含む初期のシステムに
おいては、レチクルのパターンは、ウェファーに施すパ
ターンの最終サイズの１０倍であるのが典型的であっ
た。レチクルのパターンの１０分の１の大きさの像が、
最終マスクに光学的に投射され、斯かるレチクルのパタ
ーンは、ステップアンドリピート工程において隣り合っ
て何度もマスクに再生される。しかる後、マスクのパタ
ーンはいろいろな方法で、例えば、光学投射走査器によ
ってウェファーに転写される。

【０００４】後に開発された単位拡大走査器システムに
おいては、現寸(full size)の複数のパターンマスク
が、かなりの程度排除されたが、これは、最終パターン
と同じ大きさのレチクルのパターンを、反復的に整列さ
せ、小さいウェファーに焦点合わせすることが可能にな
ったためである。しかしながら、斯かるシステムを応用
することには、幾つかの問題が残っている。

【０００５】米国特許第4,391,494号｛ハーシェル(Hers
hel)｝は、1983年7月5日に許与され、上記の投射走査器
の解像度がかなり向上した装置を開示している。ハーシ
ェルによる装置は、レチクルのパターンの像を、１対１
の倍率でウェファーに投射した。ハーシェルの装置の模
式図が、本明細書に図１として添付されており、この装
置は、光軸１４の周りに対称的に配置された鏡１０と複
合色消しプリズムアセンブリ１２とを含んでいる。レチ
クルのパターン平面１６は、光軸の一方の側にあり、ウ
ェファーの像又は目的(object)平面１８は、反対側にあ
る。プリズム２０及び２２は、光学システムに入射して
出てゆく光を結合し、レチクル平面１６を水平なウェフ
ァー平面１８から隔てている。レチクル平面１６とプリ
ズム２０との間及びウェファー平面１８とプリズム２２
との間のエアギャップが、ウェファー及びレチクルが、
それぞれウェファー像平面１８及びレチクルパターン平
面１６に進入及び退出するための充分な機械的クリアラ
ンス及びスペースを提供している。このシステムは、低
い開口数(NA)に抑えたシステムに関して、非常に好都合
で有益であることが分っている。しかしながら、プリズ
ム２０及び２２を用いるため、このシステムは、開口数
に依存する口径食に起因して損なわれる或る量のフィー
ルドを、本来的に含んでいる。

【０００６】ハーシェルの特許に記載のシステムは、大
きなフィールドサイズ及び高開口数を得るため、反射要
素及び屈折要素の両方を相補的に用いる単位拡大色消し
アナスティグマート(anastigmatic)光学投射システムで
ある。このシステムは、基本的に対称的であり、そのた
め、歪曲及び横色(lateral color)等の全ての奇数次(od
d order)の収差を排除している。全ての球面は、焦点面
の間近に位置する曲率の中心とほぼ同心である。そのた
め、出来上がるシステムは、レンズにおける空気の屈折
率には本質的に依存せず、圧力補償が不必要になる。し
かしながら、レチクル及びウェファーの運動のための充
分な作動スペースを得るため、二つの対称的な折れ曲り
(folding)プリズムを使用することにより、このシステ
ムの目的平面と像平面とは隔てられている。この作動ス
ペースの増加に関する損失は、得られるフィールドの大
きさを、全体の潜在(potential)フィールドの約25％〜3
5％に減少させることである。

【０００７】斯かるシステムからのより高い解像能力に
対する増大する要求にしたがい、許容可能なフィールド
の大きさを有し、更に高い開口数及びより高い解像度が
可能なシステムが開発された。このシステムは、米国特
許第4,964,705号｛マークル(Markle)｝に開示されてお
り、この特許は、1990年10月23日に許与された。マーク
ルの特許に開示されたシステムは、全フィールドの50％
近くを利用してウェファーに像を形成している。残りの
50％を犠牲にすることにより、許容可能なフィールドの
大きさを維持しながら、より高い開口数及びより高い解
像度を得ることができる。

【０００８】マークルの単位拡大光学システムは、本明
細書に添付の図２に示されており、この単位拡大光学シ
ステムにおいては、露光エネルギー源４０が、孔４２を
通してリレー４４に送られるエネルギー光線を発生さ
せ、リレー４４は、例えば、平凹要素４６及び平凸要素
４８を備えているのが良い。集束照明光線は、次いで、
部分反射面５２を有する一次メニスカスレンズ５０を通
して送られる。リレー４４及び一次レンズ-鏡(５０、５
２)は、光軸５４の周りに対称的に配置されている。一
次レンズは、熔融石英からなるのが好ましく、部分反射
面５２に加えて、リレー４４及び露光エネルギー源４０
に最も近い第一の面５６を含んでいる。面５２を通過す
る光線４０の部分は、エネルギー光線のその部分を受光
し伝送するための屈折レンズアセンブリ又は屈折レンズ
群５８へと送られる。屈折レンズアセンブリ５８は、比
較的高い屈折率を有する材料、例えば、熔融石英又は弗
化バリウムからなる少なくとも一つのメニスカスレンズ
６０を含んでいることが好ましい。レンズ６０は、一次
レンズ５０に面した第一の凸面６２と、一次レンズ５０
から離れる方向に面した凹面６４とを有している。屈折
レンズアセンブリ５８は、更に平凸レンズ６６を含み、
この平凸レンズ６６は、メニスカスレンズ６０よりも低
い屈折率及び低い分散率を有する材料、例えば、弗化リ
チウムからなることが好ましく、凹面６４に面した凸面
６８と、一次レンズ-鏡(５０、５２)から離れる方向に
面した平らな又はほぼ平らな面７０とを有している。レ
チクル８０要素が、平凸レンズ６６の平らな面７０に非
常に近接して位置している。ウェファー９０が、レチク
ル要素８０と平行に非常に近接して位置している。

【０００９】上記のモノセントリックシステムは、主光
線の球面収差及び色(color)に起因する収差を示す。対
象物と像とが共通の曲率中心を有するこれらのモノセン
トリック無限焦点システム(afocal system)は、より高
次の非点収差に関する収差のみを有する。その収差は、
主光線の無限焦点性(afocality)からの逸脱(departure)
よりも一次数高次に補正される。設計が近軸的に無限焦
点(paraxially afocal)である(即ち、無限焦点性に関し
て１次に補正されている)場合には、３次の非点収差及
びペツバル曲率が補正される。主光線の縦色(longitudi
nal color)が理由で、設計が、一つの波長に関してのみ
近軸的に無限焦点である場合には、３次の非点収差及び
ペツバル曲率は、波長にともなって変化する。

【００１０】システムが、近軸的なだけでなく３次レベ
ルにおいて無限焦点である場合には、主光線の３次球面
収差が補正されるため、５次の非点収差及びペツバル曲
率も補正される。主光線の球面色収差(spherochromatis
m)(即ち、波長による球面収差の変化)がある場合には、
５次の非点収差及びペツバル曲率が、波長にともなって
変化する。

【００１１】主光線の５次球面収差が、補正される場合
には、７次の非点収差及びペツバル曲率も補正され、以
下同様である。上記の図１及び図２の設計は、主光線の
縦色及び３次球面収差を補正する。これは、屈折レンズ
アセンブリの何れかの側に二つの異なるガラスを用いた
接合モノセントリック面を導入することにより行なわれ
る。二つのガラスの間における分散の差異が、主光線の
縦色を補正する一方、屈折率の差異が、主光線の３次球
面収差を補正する。屈折率の差異を少なくするにしたが
い、必要な分散の差異も少なくなる。それらの主光線の
特性により、これらの従来の設計は、単色５次収差だけ
でなく３次の非点収差及びペツバル曲率における有色変
化に関して補正することができる。

【００１２】実際には、これは殆ど行なわれないが、そ
れは、補正不可能な、より高次の収差を、補償量の制御
可能な、より低次の収差を導入することにより、相殺し
てしまう方が常に良いからである。この場合、従来の設
計における主光線の縦色は、ある意図する残留色で、こ
の設計の補正不可能な主光線球面色収差(即ち、球面収
差の有色変化)を相殺するように、部分的にのみ補正さ
れる。同様の仕方で、主光線の３次球面収差は、その内
の幾分かで、主光線の補正不可能な５次球面収差を相殺
するように、部分的にのみ補正される。

【００１３】本発明者等は、単位拡大光学システムに関
するユニークな構成の屈折レンズ群又はアセンブリを開
発し、この屈折レンズ群は、レンズ群のメニスカスレン
ズと、近接した間隔で位置する平凸レンズとの間に配置
されたギャップ、好ましくはエアギャップを利用してお
り、それにより、システムの単色補正及び有色補正の両
方を改良している。斯かる改良は、既に公知の装置に関
する主な欠点に向けられている。二つの異なるレンズ材
料を用いると、接合レンズを有する設計において、より
高次の非点収差又は非点収差の有色変化の何れかを補正
することが可能であるが、レンズ材料が互に特定の関係
を有していなければ、両方を補正することはできない。
殆どのレンズ材料は、その関係を厳密には満足すること
ができず、そのため、中途半端なもの(compromise)がで
き、性能が損なわれる。設計に小さなエアギャップを加
えることにより、多くのレンズ材料の対は、正しい関係
を得ることができ、より高次の非点収差及び非点収差の
有色変化双方の補正をすることができる。

【００１４】本発明は、単位拡大光学システムの結像性
能を大幅に改良した屈折レンズアセンブリに対する幾つ
かの変更を包含するものである。これらの変更には、屈
折レンズアセンブリに１以上のメニスカスエアギャップ
を使用することがあり、この使用は、より高次の収差の
補正をもたらし、システムの性能を高める。例えば、本
発明は、フィールド及び孔における全ての単色３次、５
次、７次、９次及び１１次収差を補正することができ
る。

【００１５】本発明は、更に、以下に説明するにしたが
い明かになる多くの追加の利点を提供するものである。
本発明は、エネルギー光線を発生させるための露光エネ
ルギー源と、前記エネルギー光線を受光し、光線を通過
させるための前記光線の進路に位置する光学要素と、前
記エネルギー光線を受光し、伝送するための前記光線の
前記部分の進路に位置する屈折レンズアセンブリと、前
記光線の進路に位置するレチクル要素とを、備えた写真
製版投射光学システムであって、前記レチクル要素は、
均一な厚さを有し、前記光線を前記厚さ及び前記レンズ
アセンブリを経て前記光学要素へと通過させるシステム
において、前記屈折レンズアセンブリが、ほぼ同心的に
向い合う面を有するように配置された少なくとも一つの
メニスカスレンズ及び平凸レンズ、並びに球面収差補正
を行なうためのモノセントリックギャップとを備え、前
記ギャップが、前記メニスカスレンズと前記平凸レンズ
の前記ほぼ同心的に向い合う面の間の僅かな隙間により
実質上構成されることに改良点を有するシステムを提供
するものである。

【００１６】その他、屈折レンズアセンブリのエアギャ
ップを、メニスカスレンズ及び平凸レンズの何れよりも
低い屈折率を有するガラス層で置き換えることができ
る。屈折レンズアセンブリのエアギャップは、ほぼ同心
的又はモノセントリックである。平凸レンズは、弗化カ
ルシウム又は弗化リチウムからなるのが典型的であり、
メニスカスレンズは、熔融石英であるのが典型的であ
る。これらの材料に関しては、エアギャップは、約40〜
60μｍの範囲の巾を有するのが好ましいが、斯かるエア
ギャップの寸法は、他の選択された材料にしたがって変
化する。

【００１７】本発明の他の目的によれば、屈折レンズア
センブリは、第一のメニスカスレンズ、平凸レンズ、第
一のメニスカスレンズと平凸レンズとの間に配置された
第二のメニスカスレンズ、第二のメニスカスレンズと平
凸レンズとの間に配置された第一のエアギャップ、及び
第一のメニスカスレンズと第二のメニスカスレンズとの
間に配置された第二のエアギャップを備えていてもよ
い。その他、第一のエアギャップを、第二のメニスカス
レンズ及び平凸レンズの何れよりも低い屈折率を有する
ガラス層で置き換えることができる。同様に、第二のエ
アギャップを、第一のメニスカスレンズ及び第二のメニ
スカスレンズの何れよりも低い屈折率を有するガラス層
で置き換えることができる。

【００１８】本発明の更に別の目的によれば、屈折レン
ズアセンブリは、第一のメニスカスレンズ、平凸レン
ズ、第一のメニスカスレンズと平凸レンズとの間に配置
された第二のメニスカスレンズ、第一のメニスカスレン
ズと第二のメニスカスレンズとの間に配置されたエアギ
ャップを備えていてもよく、第二のメニスカスレンズ
は、平凸レンズに固着されている。その他、エアギャッ
プを、第一のメニスカスレンズ及び第二のメニスカスレ
ンズの何れよりも低い屈折率を有するガラス層で置き換
えることができる。この実施態様では、第二のメニスカ
スレンズは、接合(cementing)により平凸レンズに固着
されているのが典型的である。

【００１９】本発明の他の目的は、写真製版法における
像の投射方法であって、露光エネルギー源からエネルギ
ー光線を発生させることと；エネルギー光線の一部に、
光学要素と、少なくとも一つのメニスカスレンズ、平凸
レンズ、及びメニスカスレンズと平凸レンズとの間に配
置されたエアギャップを備えた屈折レンズアセンブリ
と、一方の面に反射パターン、及びそれに隣接した非パ
ターン化部分を有するレチクル要素とを通過させること
と；エネルギー光線の前記部分を、レチクル要素の反射
パターンから反射させることと；反射光線に、レチクル
要素及び屈折レンズアセンブリを通過させることと；反
射光線の一部を、光学要素から、屈折レンズアセンブリ
及びレチクル要素の非パターン化部分を通して、パター
ンを結像させる面に反射させることを含む方法である。

【００２０】その他、上記の方法による屈折レンズアセ
ンブリは、第一のメニスカスレンズ、平凸レンズ、第一
のメニスカスレンズと平凸レンズとの間に配置された第
二のメニスカスレンズ、第二のメニスカスレンズと平凸
レンズとの間に配置された第一のエアギャップ、及び第
一のメニスカスレンズと第二のメニスカスレンズとの間
に配置された第二のエアギャップを備えていてもよい。

【００２１】他の実施態様によれば、上記の方法は、第
一のメニスカスレンズ、平凸レンズ、第一のメニスカス
レンズと平凸レンズとの間に配置された第二のメニスカ
スレンズ、第一のメニスカスレンズと第二のメニスカス
レンズとの間に配置されたエアギャップを備えた屈折レ
ンズアセンブリを備えていてもよく、この屈折レンズア
センブリにおいて、第二のメニスカスレンズは、平凸レ
ンズに固着されている。

【００２２】本発明の更に別の目的、利点及び特徴は、
添付図面とともに以下の明細書の記載を参照することに
より理解されよう。添付図面においては、同様の部分に
は、同様の番号が付してある。

【００２３】

【実施例】本発明は、添付図面を参照することにより、
最も良く説明することができる。添付図面において、図
３及び図４は、本発明による単位拡大(unit magnificat
ion)光学投射システムの屈折レンズアセンブリのメニス
カスレンズ１０２と平凸レンズ１０３との間に配置され
たエアギャップ１０１を備えた部分光学システム１００
の模式図を示している。エアギャップ１０１は、メニス
カスレンズ１０２の凹面１０４と、平凸レンズ１０３の
凸面１０５との間に配置されるのが典型的である。エア
ギャップ１０１は、以下に述べる特定の材料に関して、
約40〜60μｍの範囲の巾を有することが好ましい。

【００２４】メニスカスレンズ１０２と、平凸レンズ１
０３との間に小さなモノセントリック(monocentric)エ
アギャップ１０１を加えることにより、主光線の５次球
面収差を補正することができ、このことが、７次の非点
収差及びペツバル曲率(Petzval curvature)に関して補
正された単位拡大光学投射システムをもたらすものであ
る。

【００２５】上記の図３及び図４による新規な屈折レン
ズアセンブリは、主として、本明細書に添付した図９に
示すような単位拡大光学投射システムに用いられる。図
９は、孔１４２を通してリレー１４４に送られるエネル
ギー光線を発生させる露光エネルギー源１４０を備えた
単位拡大光学システム１００を示しており、リレー１４
４は、例えば、平凹要素１４６及び平凸要素１４８から
なっているのが良い。集束照射光線(converging illumi
nation beam)は、しかる後、部分反射面１５２を有する
一次メニスカスレンズ１５０通して送られる。リレー１
４４及び一次レンズ-鏡(１５０、１５２)(即ち、光学要
素)は、光軸１５４の周りに対称的に配置されている。
一次レンズ１５０は、熔融石英からなっていることが好
ましく、部分反射面１５２に加えて、リレー１４４及び
露光エネルギー源１４０に最も近い第一の面１５６を含
んでいる。面１５２を通過する光線１４０の部分は、エ
ネルギー光線のその部分を受光し伝送するための屈折レ
ンズアセンブリ即ち屈折レンズ群１５８へと送られる。
屈折レンズアセンブリ１５８は、比較的高い屈折率を有
する材料、例えば、熔融石英又は弗化バリウムからなる
メニスカスレンズ１６０を少なくとも含んでいることが
好ましい。メニスカスレンズ１６０は、一次レンズ１５
０に面した第一の凸面１６２及び一次レンズ１５０から
離れる方向に面した凹面１６４を有している。屈折レン
ズアセンブリ１５８は、更に、平凸レンズ１６６を含ん
でおり、平凸レンズ１６６は、メニスカスレンズ１６０
よりも低い屈折率と低い分散率とを有する材料、例え
ば、弗化リチウム又は弗化カルシウムからなることが好
ましく、凹面１６４に面した凸面１６８と一次レンズ-
鏡(１５０、１５２)から離れる方向に面した平らな又は
ほぼ平らな面１７０とを有している。エアギャップ１７
２が、メニスカスレンズ１６０の凹面１６４と平凸レン
ズ１６６の凸面１６８との間に配置されている。レチク
ル(reticle)要素１８０が、平凸レンズ１６６の平らな
面１７０に非常に近接して位置している。ウェファー１
９０が、レチクル要素１８０と平行に非常に近接して位
置している。

【００２６】本発明による写真製版法における一つの好
ましい像の投射法は、露光エネルギー源１４０からエネ
ルギー光線を発生させることと；エネルギー光線の一部
に、光学要素、即ち、一次レンズ１５０及び鏡１５２
と、少なくとも一つのメニスカスレンズ１６０、平凸レ
ンズ１６６、及びメニスカスレンズ１６０と平凸レンズ
１６６との間に配置されたエアギャップ１７２を備えた
屈折レンズアセンブリ１５８と、一方の面に反射パター
ン及びそれに隣接した非パターン部分とを有するレチク
ル要素１８０を通過させることと；エネルギー光線の一
部を、レチクル要素１８０の反射パターンから反射させ
ることと；反射された光線の一部を、一次レンズ１５０
及び鏡１５２から、屈折レンズアセンブリ１５８及びレ
チクル要素１８０の非パターン部分を通して、パターン
が結像される面に反射させることを含んでいる。

【００２７】図５に示すように、モノセントリックエア
ギャップは、メニスカスレンズ１０２及び平凸レンズ１
０３の何れよりも低い屈折率を有する任意のガラスを含
むガラス層１１０で置き換えることができる。この場
合、ガラス層１１０は、置き換えられる非常に薄いエア
ギャップよりもかなり厚い。ガラス層１１０は、反射損
を減少させ、表面形状精度要件を緩和し、機械的に安定
な接合されたシステムをもたらすと考えられている。主
光線の球面色収差(spherochromatism)は、異なるガラス
の組合せを使用しても、非常に大きな屈折率の差異のあ
るものを用いなければ、例えば0.6mmと、大きくは変化
しない。主光線の球面色収差は、ガラスチャート(glass
chart)の正反対の端にあるガラスを用いると、補正す
ることができる。

【００２８】複数のエアギャップを屈折レンズアセンブ
リに加えることにより、より高次の主光線の球面収差を
補正することができる。図８は、斯かる複数エアギャッ
プ構成の一つを示しており、この構成においては、主光
線の７次球面収差が補正され、これは、そのため９次の
非点収差及びペツバル曲率が補正されることを意味す
る。複数エアギャップ屈折レンズアセンブリには、二種
類だけのガラスを用いるのが好ましい。図８に示すよう
に、第一のエアギャップ１２０が、第二のメニスカスレ
ンズ１２２と平凸レンズ１２４との間に配置され、第二
のエアギャップ１２３が、第一のメニスカスレンズ１２
１と第二のメニスカスレンズ１２２との間に配置されて
いる。第一のエアギャップ１２０は、屈折レンズアセン
ブリの前以て接合した界面、即ち、平凸レンズ１２４と
隣り合うメニスカスレンズ１２２との間に常に位置して
いる。追加のエアギャップは、かなりの構造的柔軟度の
ある屈折レンズアセンブリを通じて如何なる位置に配置
してもよい。

【００２９】例えば、ある構成は、主光線の９次球面収
差も補正されるように、第二のエアギャップの位置及び
厚さを選択するものである。これにより、１１次の非点
収差及びペツバル曲率も補正されることになる。別の態
様には、複数のエアギャップ及びガラスの屈折率の差異
を利用して、主光線の球面色収差と、更に主光線の５次
球面収差とを補正するものがある。

【００３０】図６及び図７は、本発明による他の実施態
様を示しており、この実施態様においては、平凸レンズ
１３１が、第二のメニスカスレンズ１３１に接合されて
おり、エアギャップ１３２が、第二のメニスカスレンズ
１３１と第一のメニスカスレンズ１３３との間に配置さ
れている。エアギャップの厚さ及び位置は、光学システ
ムの特殊な要求を満たすように決定することができる。
例えば、エアギャップは、主光線の５次及び７次球面収
差が補正されるように位置決めすることができる。

【００３１】本発明による屈折レンズアセンブリにおけ
る任意又は全てのエアギャップを、それぞれのエアギャ
ップと並置された如何なるレンズよりも低い屈折率を有
するガラス材料を有するガラス層で置き換えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レチクルのパターンの像をウェファーに１対１
の倍率で投射することのできる投射ステッパ(projectio
n stepper)の従来の投射システム及び参照マーカー検知
システムの模式図である。

【図２】微細平版印刷に用いるのに特に適した従来の単
位拡大光学投射システムの模式図であり、このシステム
においては、フィールドの大きさが、システムの開口数
によりもたらされる合計可能理論フィールドサイズのほ
ぼ半分である。

【図３】本発明による単位拡大光学投射システムに関す
る屈折レンズアセンブリのメニスカスレンズと平凸レン
ズとの間に配置されたエアギャップを備えた部分光学シ
ステムの模式図である。

【図４】図３による単位拡大光学投射システムの屈折レ
ンズアセンブリのメニスカスレンズと平凸レンズとの間
に配置されたエアギャップの模式図である。

【図５】低屈折率ガラスが、単位拡大光学投射システム
の屈折レンズアセンブリのメニスカスレンズと平凸レン
ズとの間に配置された本発明の他の実施態様の模式図で
ある。

【図６】従来の屈折レンズアセンブリとともに、第一の
メニスカスレンズと第二のメニスカスレンズとの間に配
置されたエアギャップを備えた本発明による別の実施態
様の部分光学システムの模式図であり、このシステムに
おいては、第二のメニスカスレンズが、平凸レンズに接
合されている。

【図７】図６による単位拡大光学投射システムの第一及
び第二のメニスカスレンズの間に配置されたエアギャッ
プ、並びに従来の屈折レンズアセンブリの模式図であ
る。

【図８】本発明による更に別の実施態様の部分光学シス
テムの模式図であり、このシステムは、屈折レンズアセ
ンブリの様々な位置、例えば、第一及び第二のメニスカ
スレンズの間、並びに第二のメニスカスレンズ及び平凸
レンズの間に配置された複数のエアギャップを備えてい
る。

【図９】エアギャップが配置された屈折レンズアセンブ
リを備えた単位拡大光学投射システムの模式図である。

【符号の説明】

１００…単位拡大光学投射システム１０１、１７２…エアギャップ１０２、１６０…メニスカスレンズ１０３、１６６…平凸レンズ１４０…露光エネルギー(源) １４２…孔１４４…リレー１５０…一次レンズ１５２…一次レンズの部分反射面１５８…屈折レンズアセンブリ１８０…レチクル要素１９０…ウェファー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−181717（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−5035（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03B 27/32 G03F 7/20 521 G02B 13/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エネルギー光線を発生させるための露光エ
ネルギー源と、前記エネルギー光線を受光し、光線を通通させるための
前記光線の進路に位置する光学要素と、前記エネルギー光線を受光し、伝送するための前記光線
の前記部分の進路に位置する屈折レンズアセンブリと、前記光線の進路に位置するレチクル要素とを、備えた写真製版投射光学システムであって、前記レチク
ル要素は、均一な厚さを有し、前記光線を前記厚さ及び
前記レンズアセンブリを経て前記光学要素へと通過させ
るシステムにおいて、前記屈折レンズアセンブリが、ほぼ同心的に向い合う面
を有するように配置された少なくとも一つのメニスカス
レンズ及び平凸レンズ、並びに球面収差補正を行なうた
めのモノセントリックギャップとを備え、前記ギャップ
が、前記メニスカスレンズと前記平凸レンズの前記ほぼ
同心的に向い合う面の間の僅かな隙間により実質上構成
されることに改良点を有する写真製版用単位倍率投射光
学システム。
【請求項２】前記ギャップが、エアギャップであること
を特徴とする請求項1記載の写真製版用単位倍率投射光
学システム。
【請求項３】前記ギャップが、約40〜60μmの間の範囲
の巾を有することを特徴とする請求項1記載の写真製版
用単位倍率投射光学システム。
【請求項４】前記平凸レンズが、弗化カルシウムである
ことを特徴とする請求項1記載の写真製版用単位倍率投
射光学システム。
【請求項５】前記平凸レンズが、弗化リチウムであるこ
とを特徴とする請求項1記載の写真製版用単位倍率投射
光学システム。
【請求項６】前記メニスカスレンズが、熔融石英である
ことを特徴とする請求項1記載の写真製版用単位倍率投
射光学システム。
【請求項７】前記ギャップが、前記メニスカスレンズ及
び前記平凸レンズの何れよりも低い屈折率を有するガラ
ス層で充たされていることを特徴とする請求項1記載の
写真製版用単位倍率投射光学システム。