JP3298581B2 - 投影系及び投影露光法 - Google Patents

投影系及び投影露光法

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JP3298581B2
JP3298581B2 JP2000127617A JP2000127617A JP3298581B2 JP 3298581 B2 JP3298581 B2 JP 3298581B2 JP 2000127617 A JP2000127617 A JP 2000127617A JP 2000127617 A JP2000127617 A JP 2000127617A JP 3298581 B2 JP3298581 B2 JP 3298581B2
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projection system
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projection
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孝吉 研野
佳子 手塚
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Nikon Corp
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】 本発明は投影露光法によっ
て回路パターン等を描いたマスク等から半導体ウエハ上
に回路パターン等を転写する際に用いられる投影系に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】 従来、IC、LSI等の集積回路や液
晶等のフラットディスプレイなどに所望のパターンを転
写する際には、プロキシミティ法と呼ばれる非接触露光
法やアライナー法と呼ばれる反射投影法などが用いられ
ている。このうち、プロキシミティ法は特開昭50−1
15774号等に記載されているように、半導体ウエハ
の直近にマスクを配置してマスクに描かれた回路パター
ンをウエハ上に転写するものである。この方法ではマス
ク等と転写しようとする基板とのわずかな間隔が転写の
際の解像力を決めることになるため、高い解像力で転写
しようとする場合にはこの間隔を非常に狭くしなければ
ならない。しかし、あまり近づけ過ぎてマスク等と基板
が接触してしまうと基板上に転写した回路パターンを破
損してしまうという問題があった。
【0003】一方、アライナー法は特開昭63−184
328号等に記載されているように、反射光学系により
マスクをウエハ上に投影する構成となっているため、像
側の開口数がパターンの解像力を決めることになる。し
かし、この方法では反射光学系が通常等倍系であるため
像側開口数を大きくすることが出来ず、やはり高い解像
力が得られないという問題がある。また露光領域、すな
わち像面の面積が大きくなると投影光の熱による半導体
基板の膨張が大きくなるため、投影倍率を微調整して回
路パターンの大きさを合わせてから転写する必要があ
る。しかし、アライナー法では原理的に基板の膨張に合
わせて投影倍率を変化させることが難しいため、大きな
パターンを一度に投影できないという問題があった。
【0004】これらに対し、近年は縮小露光法が主に使
用されるようになって来ている。この方法は特開昭60
−195509号等に記載されているように、マスクを
適当な倍率(数分の一程度)でウエハ上に縮小投影する
ことによりパターンを転写するものである。この方法で
は回路パターンが描かれたマスク等と投影された像(基
板)との距離を微調整することによって、投影倍率を任
意に変化させることができ、また投影レンズの像側開口
数を大きな値とすることによって解像力を高めることも
容易であるため、今後益々多く利用されるものと考えら
れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来この方法
に用いる投影系には高い解像力(すなわち大きな開口
数)と広い露光領域(像高)の両方を満足するものはな
かった。本発明の目的は、数μmオーダーの高い解像力
と広い露光領域とを両立させることのできる投影系を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の請求項1の発明にかかる投影系は、例え
ば図4〜図9に示す如く、マスク上に描かれた所定のパ
ターンの像を基板に投影する投影系であって、互いに凹
面を向かい合わせたレンズの組をそれぞれ持つ少なくと
も2組のレンズ群と;該2組のレンズ群の間に配置され
て正の屈折力を持つ少なくとも1つのレンズ面と;射出
瞳を無限遠に結像するための前記2組のレンズ群よりも
像側に配置された正レンズ群と,有し、前記正レンズ群
は、少なくとも4枚の正の屈折力を持つレンズ群で構成
され、前記2組のレンズ群中の前記向かい合った凹面の
それぞれの負の屈折力をφ1 、φ2 とし、前記投影系の
物像間距離をLとするとき、前記2組のレンズ群がいず
れも 1/L<|φ1 |<20/L 1/L<|φ2 |<20/L なる条件を満足し、前記投影系は、さらに、前記2組の
レンズ群の像側に、像側に凹面を向けた負の屈折力を持
つ面を有し、前記像側に凹面を向けた負の屈折力を持つ
面の屈折力をφ3 とするとき、前記像側に凹面を向けた
負の屈折力を持つ面は、 1/L<|φ3 |<20/L の条件を満足するものである。
【0007】また、本発明の請求項2の発明にかかる投
影系は、例えば図4〜図9に示す如く、互いに凹面を向
かい合わせたレンズの組を持つ第3組目のレンズ群を有
するものである。
【0008】また、本発明の請求項3の発明にかかる投
影系は、例えば図7〜図9に示す如く、単一の硝材によ
って構成されるものである。
【0009】また、本発明の請求項4の発明にかかる投
影系は、例えば図4〜図9に示す如く、縮小系で構成さ
れるものである。
【0010】また、本発明の請求項5の発明にかかる投
影系は、例えば図9に示す如く、両側テレセントリック
に構成されるものである。また、本発明の請求項6に
は、前記マスク上に描かれた所定のパターンの像を、請
求項1〜5の何れかの投影系を用いて基板上に投影する
投影露光法である。
【0011】また、本発明の第9の態様は、例えば図7
〜図9に示す如く、上記第1〜第8の何れかの態様にお
いて、前記投影系は単一の硝材によって構成されるもの
である。また、本発明の第10の態様は、例えば図9に
示す如く、上記第1〜第9の何れかの態様において、前
記投影系は両側テレセントリックに構成されるものであ
る。
【0012】また、本発明の第11の態様は、前記マス
ク上に描かれた所定のパターンの像を、第1〜第10の
何れかの態様の投影系を用いて基板上に投影する投影露
光法である。また、本発明の第12の態様は、第11の
態様において、365nmの波長を持つ光または248
nmの波長を持つ光を用いて前記マスク上に描かれた所
定のパターンの像を前記基板上へ投影するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】 本発明に係わる投影レンズ系
は、互いに凹面を向かい合わせたレンズより構成された
レンズ群を少なくとも2組持ち、この2組のレンズ群の
間に正の屈折力を持つレンズ面を少なくとも1つ備えた
ことを特徴とするものである。以下、本発明について説
明する。
【0014】高い解像力と広い露光領域とを同時に確保
するためには、像面湾曲をほぼ完全に補正しなければな
らない。像面湾曲とペッツバール和は良く知られている
ように深い関係があり、ペッツバール和を小さくすると
像面湾曲も小さくなり、広い露光領域を確保することが
できる。ペッツバール和を補正する手段として凹面を向
かい合わせたレンズ構成を用いることは知られている
が、この構成を1つだけ用いたのではペッツバール和を
補正することは難しい。その理由は、向き合った凹面の
負の屈折力を強くすることでペッツバール和は小さくな
るが、あまりに凹面が強くなり過ぎるとこの凹面で発生
するコマ収差が大きくなり、他の面で補正できなくなっ
てしまうからである。
【0015】そこで、この向かい合った凹面を持つレン
ズ群を2組用いることが考えられるが、単にこの構成を
並べただけでは凹面による光線の発散作用を持ったレン
ズ群のみがレンズ系の一部に集まってしまうため、全系
の屈折力を所定の値にするためにこの凹面の負の屈折力
を弱くせざるを得なくなる。つまり、ペッツバール和を
小さくする作用を持った向かい合った凹面は増えるが各
凹面での補正作用が弱くなってしまうため、結局ペッツ
バール和が小さくならない。
【0016】そこで、本発明では向かい合った凹面で構
成された2組のレンズ群を有効にペッツバール和の補正
に寄与させるために、この2組のレンズ群の間に少なく
とも1つの正の屈折力を持ったレンズ面を配置するよう
にした。この正の屈折力のレンズ面を設けることにより
その前後に配置される2組の向かい合った凹面を持った
レンズ群の各凹面がペッツバール和とコマ収差に対して
適切な屈折力を持つことができるのである。
【0017】ここでいう適切な負の屈折力とは、以下の
条件を満足するものである。 (1)1/L<|φ1 |<20/L (2)1/L<|φ2 |<20/L 但し、φ1 ,φ2 は向かい合った凹面の各々の負の屈折
力、Lは物像間距離である。
【0018】これらの条件の上限を越えると凹面の負の
屈折力が弱くなり過ぎてペッツバール和が補正不足とな
り、像面湾曲が残ってしまい、広い露光領域を得ること
が難しくなる。また、下限を越えると負の屈折力が強く
なり過ぎてペッツバール和は補正できるが、コマ収差の
発生が過大となり他の面による補正が難しくなる。さら
に、基板の平面度によって部分的な像歪が発生しないよ
うに、射出瞳を無限遠に近くなるようにして、いわゆる
テレセントリックな光学系とすることが望ましい。本発
明では像側の射出瞳を無限遠に近くするため、向かい合
った凹面により構成された2組のレンズ群の像側に正レ
ンズ群を配置している。これはレンズ系中にある射出瞳
をこの正レンズ群により無限遠に結像するための構成で
ある。
【0019】図1は第1実施例のレンズ配置を示す断面
図である。この実施例では第2面R2と第5面R5、及
び第16面R16と第17面R17(図中φ1 ,φ2 と記載)が
互いに向かい合った凹面を構成している。第2面R2と
第5面R5の間にはパワーの緩いレンズが含まれている
が、本発明における「凹面を向かい合わせたレンズ群」
は間に簡単な構成のレンズ成分を含むこともある。この
レンズ系は1/2倍の縮小投影レンズである。
【0020】図2は第2実施例のレンズ配置を示す断面
図である。この実施例では第5面R5と第8面R8、お
よび第17面R17と第18面R18が互いに向かい合った凹面
を構成している。このレンズ系も1/2倍の縮小投影レ
ンズである。図3は第3実施例のレンズ配置を示す断面
図である。この実施例では第5面R5と第8面R8、お
よび第17面R17と第20面R20が互いに向かい合った凹面
を構成している。このレンズ系は等倍の投影レンズであ
る。
【0021】これらの実施例の特徴は、向き合った凹面
で構成された2組のレンズ群の間に、少なくとも2枚の
正の屈折力のレンズを有する正の屈折力のレンズ群を有
し、この合成焦点距離をf、全系の物像間距離をLとす
るとき、 (3)f<L/4 なる条件を満足するようにしたことである。この条件
は、正の屈折力のレンズ群が、ある程度以上の屈折力を
持たないと良好な収差補正が難しいことを示している。
向かい合った凹面で構成された各レンズ群は、強い負の
屈折力を持っているので、この負レンズ群に挟まれた正
の屈折力のレンズ群は、マージナル光線高が高くなる位
置に置かれることになる。マージナル光線高が高い所の
レンズほどレンズ全系の焦点距離に影響を与えるので、
全系の屈折力はこの正の屈折力のレンズ群が受け持つこ
とになる。そこで、この正の屈折力を持ったレンズ群の
正の屈折力が条件を外れて弱くなると、向かい合った凹
面で構成された2組のレンズ群の凹面の屈折力を強く出
来ないので、ペッツバール和を小さくすることができな
くなる。
【0022】また、これらの例では、像側をテレセント
リックな構成にするために向き合った凹面で構成された
レンズ群の像側に設けたレンズ群が、少なくとも3枚の
正の屈折力を持ったレンズと少なくとも1枚の負の屈折
力を持ったレンズを含んでいる。この正レンズと負レン
ズはレンズ系中にある瞳を無限遠に結像するときの球面
収差を良好に補正するために必要である。この群が例え
ば、1枚の単レンズなどの場合は、瞳の球面収差が良好
に補正出来ずに、像高によって射出主光線の傾角が大き
くなり、焦点深度内で像面が前後した場合に像歪が大き
く変化してしまう。
【0023】図4は第4実施例のレンズ配置を示す断面
図である。この実施例では第7面R7と第8面R8、お
よび第13面R13と第14面R14が互いに向かい合った凹面
を構成している。図5は第5実施例のレンズ配置を示す
断面図である。この実施例では第10面R10と第11面R1
1、および第16面R16と第17面R17が互いに向かい合っ
た凹面を構成している。
【0024】図6は第6実施例のレンズ配置を示す断面
図である。この実施例では第13面R13と第16面R14、お
よび第19面R19と第20面R20が互いに向かい合った凹面
を構成している。図7は第7実施例のレンズ配置を示す
断面図である。この実施例では第14面R14と第15面R1
5、および第24面R24と第25面R25が互いに向かい合っ
た凹面を構成している。
【0025】図8は第8実施例のレンズ配置を示す断面
図である。この実施例では第14面R14と第15面R15面R
15、および第24面R24と第25面R25が互いに向かい合っ
た凹面を構成している。図9は第9実施例のレンズ配置
を示す断面図である。この実施例では第10面R10と第11
面R11、第16面R16と第17面R17、および第26面R26と
第27面R27が互いに向かい合った凹面を構成している。
【0026】第4実施例ないし第9実施例はいずれも1
/5倍の縮小投影レンズである。1/5倍の縮小系で
は、レンズの像側主点は第1実施例ないし第3実施例に
比べて像側に近づいてくる。このために向かい合った凹
面で構成された2組のレンズ群の間に全レンズ系の主力
となる正の屈折力を持った正レンズ群をを持って来る
と、像側をテレセントリックな構成にするための正レン
ズ群を配置する空間がなくなってしまう。そこで、これ
らの実施例においては、前記のレンズ系の主力となる正
レンズ群の物体側に向かい合った凹面で構成された2組
のレンズ群を配置した。
【0027】また、像側の開口数(NA)を0.4 以上にす
るために、上記主力となる正レンズ群を少なくとも4枚
の正の屈折力を持つレンズで構成した。これにより、主
力となる正レンズ群により発生する球面収差を他のレン
ズで補正可能な量としている。さらに、ペッツバール和
をより一層良好に補正するため、向かい合った凹面で構
成された2組のレンズ群の像側に、像側に凹面を向けた
負の屈折力を持った面を設けた。この負の屈折力をφ3
、物像間距離をLとすると (4)1/L<|φ3 |<20/L なる条件を満足することによって十分なペッツバール和
となり、広い露光領域が確保出来る。上限と下限の意味
は、条件(1)と同様である。更に、向かい合った凹面
で構成された2組のレンズ群の凹面の屈折力を適切な値
とし、かつコマ収差の発生を他のレンズ群で補正可能な
量とするために、前記2組のレンズ群の物体側に少なく
とも2枚の正の屈折力を有するレンズ群を配置してい
る。この正の屈折力を持ったレンズ群により、物体側の
向かい合った凹面に入射するときの軸外光線の光線高を
低くすることが可能となる。光線高が低いと、向かい合
った凹面の曲率半径を小さくして屈折力を大きくして
も、軸外従属光線の上側光線と下側光線の凹面に入射す
る角度の差が少なくなり、コマ収差の発生が少なくな
る。
【0028】なお、第9実施例では、向かい合った凹面
により構成されたレンズ群を3組配置することによって
ペッツバール和をさらに小さくしている。また、第7実
施例から第9実施例はレーザー等の非常に波長幅のせま
い単色の光源用のもので、単一硝材によって構成されて
いる。これらの実施例では、像側開口数(NA)を0.45以
上の大きな値にするために、向かい合った凹面により構
成された2組のレンズ群の物体側に配置した少なくとも
2枚の正の屈折力を有するレンズ群のさらに物体側に、
少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズ群を配置し
た。これは前記物体側の少なくとも2枚の正の屈折力を
有するレンズ群で発生するコマフレアーを補正するため
のものである。更に、向かい合った凹面により構成され
た2組のレンズ群の間のレンズ群の正の屈折力を強くし
て向かい合った凹面の屈折力を適切なものとしている。
【0029】第9実施例は、入射瞳を無限遠にした両側
テレセントリックな投影レンズとなっている。
【0030】
【実施例】 以下の表1〜表9に各実施例のデータを示
す。
【0031】
【表1】第1実施例 f=211.48 NA=0.2 IH=37.5 L=1000 OB=363.015 SK=18.185 λ=436nm R1=290.079 D1=17.500 N1=1.69299 R2=138.498 D2=8.846 R3=507.317 D3=17.500 N2=1.71756 R4= ∞ D4=21.215 R5=-129.056 D5=41.301 N3=1.59953 R6=239.801 D6=39.464 N4=1.52613 R7=-201.485 D7=12.896 R8= ∞ D8=22.500 N5=1.52613 R9=-394.840 D9=1.250 R10=292.481 D10=25.000 N6=1.52613 R11=-610.192 D11=1.250 R12=250.061 D12=27.500 N7=1.52613 R13=-746.631 D13=35.913 R14=165.337 D14=39.178 N8=1.52613 R15=-178.430 D15=13.750 N9=1.59953 R16=103.371 D16=99.911 R17=-97.752 D17=10.000 N10=1.54529 R18=343.137 D18=13.691 R19=-341.327 D19=18.750 N11=1.71221 R20=-155.958 D20=35.863 R21=132.625 D21=27.500 N12=1.52613 R22= ∞ D22=1.250 R23=239.402 D23=20.000 N13=1.61529 R24= ∞ D24=1.250 R25=219.047 D25=48.519 N14=1.61529 R26= ∞ D26=7.014 R27=-234.923 D27=10.000 N15=1.71756 R28=259.518 φ1 (R2)=-0.005 ,φ2 (R5)=-0.0046 φ1 (R16)=-0.0058 ,φ2 (R17)=-0.0056
【0032】
【表2】第2実施例 f=215.03 NA=0.18 IH=50 L=1000 OB=336.094 SK=15.000 λ=436nm R1=427.197 D1=15.000 N1=1.57082 R2=147.578 D2=19.888 N2=1.62364 R3= ∞ D3=3.750 R4=156.400 D4=15.000 N3=1.62364 R5=95.679 D5=23.118 R6=-103.846 D6=15.000 N4=1.61529 R7=-90.413 D7=9.643 R8=-83.274 D8=27.219 N5=1.59953 R9=426.489 D9=43.157 N6=1.52613 R10=-159.199 D10=44.347 R11=825.646 D11=22.442 N7=1.63619 R12=-282.360 D12=1.250 R13=227.045 D13=31.218 N8=1.61529 R14=-749.008 D14=43.166 R15=184.718 D15=30.140 N9=1.52613 R16=-227.718 D16=15.000 N10=1.66362 R17=133.563 D17=121.146 R18=-101.157 D18=15.000 N11=1.58406 R19=875.000 D19=8.592 R20=-475.291 D20=20.000 N12=1.71221 R21=-214.958 D21=1.250 R22=167.754 D22=33.383 N13=1.54529 R23=-449.144 D23=1.250 R24=490.443 D24=21.250 N14=1.71221 R25=-847.568 D25=1.250 R26=269.443 D26=20.000 N15=1.71221 R27= ∞ D27=7.338 R28=-386.590 D28=15.000 N16=1.52613 R29=875.000 D29=11.610 R30=-208.684 D30=12.500 N17=1.52613 R31= ∞ φ1 (R5)=-0.0065 ,φ2 (R8)=-0.0072 φ1 (R17)=-0.005 ,φ2 (R18)=-0.0058
【0033】
【表3】第3実施例 f=310.93 NA=0.1 IH=88 L=1000 OB=280.813 SK=15.00 λ=436nm R1=292.620 D1=18.881 N1=1.57082 R2=-159.166 D2=15.000 N2=1.62364 R3=-1869.713 D3=1.250 R4=114.734 D4=15.000 N3=1.62364 R5=81.531 D5=19.319 R6=-89.379 D6=28.913 N4=1.61529 R7=-87.779 D7=14.214 R8=-79.176 D8=15.000 N5=1.59953 R9=-87.304 D9=21.379 N6=1.52613 R10=-150.014 D10=33.438 R11=712.082 D11=24.950 N7=1.63619 R12=-289.529 D12=1.946 R13=321.409 D13=31.268 N8=1.61529 R14=-318.064 D14=26.097 R15=194.500 D15=39.408 N9=1.52613 R16=-161.670 D16=15.251 N10=1.66362 R17=133.903 D17=131.310 R18=-113.561 D18=15.000 N11=1.58406 R19=-175.912 D19=35.716 R20=-122.171 D20=15.000 N12=1.71221 R21=-232.823 D21=42.036 R22=778.470 D22=31.449 N13=1.54529 R23=-356.749 D23=1.250 R24=1086.864 D24=27.302 N14=1.71221 R25=-450.133 D25=1.250 R26=489.065 D26=30.751 N15=1.71221 R27=-488.224 D27=4.415 R28=-402.456 D28=15.000 N16=1.52613 R29=486.544 D29=19.965 R30=-461.652 D30=12.500 N17=1.52613 R31= ∞ φ1 (R5)=-0.0076 ,φ2 (R8)=-0.0076 φ1 (R17)=-0.00495,φ2 (R20)=-0.0058
【0034】
【表4】第4実施例 f=131.35 NA=0.42 IH=17.6 L=1000 OB=233.494 SK=19.762 λ=365nm R1= ∞ D1=25.014 N1=1.66650 R2=-540.172 D2=0.502 R3=314.013 D3=23.561 N2=1.53607 R4=-1052.536 D4=0.500 R5=141.696 D5=28.894 N3=1.66650 R6=250.725 D6=16.200 N4=1.62747 R7=82.055 D7=23.237 R8=-248.492 D8=9.743 N5=1.53607 R9=155.078 D9=42.165 R10=1411.311 D10=43.265 N6=1.53607 R11=-197.018 D11=0.720 R12=1887.223 D12=9.992 N7=1.53607 R13=128.923 D13=26.295 R14=-83.854 D14=29.985 N8=1.63595 R15=179.127 D15=52.329 N9=1.53607 R16=-153.936 D16=12.067 R17=-405.392 D17=21.223 N10=1.53607 R18=-236.191 D18=0.166 R19=487.323 D19=26.099 N11=1.53607 R20=-468.313 D20=39.652 R21=304.311 D21=33.362 N12=1.53607 R22=-716.692 D22=0.627 R23=230.393 D23=30.350 N13=1.53607 R24=-1013.566 D24=2.491 R25=129.171 D25=45.421 N14=1.53607 R26=-265.302 D26=10.087 N15=1.61936 R27=80.350 D27=46.038 R28=-127.941 D28=9.788 N16=1.62757 R29=151.523 D29=5.853 R30=409.679 D30=32.322 N17=1.53607 R31=-196.968 D31=3.703 R32=87.936 D32=49.116 N18=1.53607 R33=-552.433 D33=0.642 R34=88.909 D34=31.195 N19=1.53607 R35= ∞ D35=3.982 R36=-171.383 D36=10.117 N20=1.66651 R37= ∞ φ1 (R7)=-0.0077 ,φ2 (R8)=-0.0022 φ1 (R13)=-0.0042 ,φ2 (R14)=-0.0080 φ3 (R27)=-0.0077 ,
【0035】
【表5】第5実施例 f=125.51 NA=0.55 IH=17.8 L=1000 OB=209.791 SK=15.000 λ=365nm R1=-160.871 D1=12.500 N1=1.53577 R2=-3042.237 D2=37.543 N2=1.68816 R3=-276.972 D3=1.250 R4=924.249 D4=26.108 N3=1.70826 R5=-517.336 D5=1.250 R6=360.906 D6=27.247 N4=1.70826 R7=-1284.981 D7=1.250 R8=291.736 D8=51.175 N5=1.64177 R9=-123.680 D9=22.935 N6=1.64035 R10=75.015 D10=31.102 R11=-136.141 D11=12.500 N7=1.53577 R12=198.932 D12=1.250 R13=158.713 D13=75.896 N8=1.69377 R14=-135.199 D14=4.396 R15=-108.358 D15=12.500 N9=1.55881 R16=174.685 D16=33.885 R17=-80.542D17=12.500 N10=1.66640 R18=1057.599 D18=43.876 N11=1.53577 R19=-136.636 D19=1.250 R20=-350.875 D20=26.069 N12=1.65599 R21=-195.286 D21=1.250 R22=1984.422 D22=38.999 N13=1.60189 R23=-258.154 D23=1.250 R24=361.244 D24=34.469 N14=1.67717 R25=-1057.393 D25=1.250 R26=196.491 D26=35.213 N15=1.60763 R27=1206.640 D27=1.250 R28=137.471 D28=54.194 N16=1.53577 R29=-609.635 D29=12.500 N16=1.67508 R30=90.424 D30=18.571 R31=11044.575 D31=12.500 N18=1.66640 R32=98.328 D32=12.241 R33=592.755 D33=17.335 N19=1.70826 R34=-435.824 D34=1.250 R35=95.932 D35=73.213 N20=1.62930 R36=124.190 D36=1.250 R37=58.297 D37=21.991 N21=1.57066 R38= ∞ φ1 (R10)=-0.0085 ,φ2 (R11)=-0.0039 φ1 (R16)=-0.0032 ,φ2 (R17)=-0.0081 φ3 (R30)=-0.0075 ,
【0036】
【表6】第6実施例 f=125.49 NA=0.45 IH=20.8 L=1000 OB=49.834 SK=6.644 λ=365nm R1=168.112 D1=65.605 N1=1.62743 R2=887.936 D2=3.384 R3=1461.620 D3=13.289 N2=1.64868 R4=137.202 D4=32.228 R5=-467.702 D5=13.289 N3=1.58675 R6=314.339 D6=38.655 R7=564.420 D7=29.068 N4=1.66640 R8=-333.913 D8=0.168 R9=290.824 D9=25.751 N5=1.66640 R10=-1710.394 D10=0.166 R11=144.337 D11=26.999 N6=1.66640 R12=424.669 D12=13.289 N7=1.62743 R13=80.696 D13=25.985 R14=-1722.441 D14=13.289 N8=1.53577 R15=278.635 D15=27.968 R16=-202.476 D16=30.050 N9=1.53577 R17=-140.629 D17=0.532 R18=-363.277 D18=13.289 N10=1.62743 R19=218.903 D19=29.504R20=-83.243 D20=13.289 N11=1.66640 R21=283.755 D21=54.746 N12=1.53577 R22=-148.014 D22=0.238 R23=-1124.876 D23=22.658 N13=1.53577 R24=-318.918 D24=0.166 R25=-1458.495 D25=24.222 N14=1.53577 R26=-330.471 D26=0.166 R27=755.829 D27=36.611 N15=1.62743 R28=-278.914 D28=0.166 R29=255.070 D29=29.666 N16=1.62743 R30=5559.544 D30=0.252 R31=142.643 D31=73.127 N17=1.53577 R32=-338.766 D32=13.289 N18=1.63609 R33=83.174 D33=19.323 R34=-230.675 D34=13.289 N19=1.63609 R35=165.095 D35=6.212 R36=966.343 D36=46.467 N20=1.66645 R37=-306.352 D37=0.166 R38=153.907 D38=90.916 N21=1.62743 R39=384.718 D39=0.166 R40=95.792 D40=26.859 N22=1.53577 R41= ∞ D41=0.166 R42=98.954 D42=51.658 N23=1.61935 R43=926.333 D43=3.877 R44=-272.350 D44=13.289 N24=1.66640 R45= ∞ φ1 (R13)=-0.0078 ,φ2 (R16)=-0.0027 φ1 (R19)=-0.0029 ,φ2 (R20)=-0.0080 φ3 (R33)=-0.0077 ,
【0037】
【表7】第7実施例 f=92.56 NA=0.48 IH=18.1 L=1000 OB=150.000 SK=15.046 λ=248nm R1=1439.092 D1=13.876 N1=1.50838 R2=-960.360 D2=0.125 R3=666.083 D3=12.500 N2=1.50838 R4=182.084 D4=14.112 R5=1896.200 D5=12.500 N3=1.50838 R6=212.178 D6=66.696 R7=383.213 D7=26.225 N4=1.50838 R8=-405.603 D8=0.125 R9=278.896 D9=25.759 N5=1.50838 R10=-671.954 D10=0.125 R11=212.136 D11=33.976 N6=1.50838 R12=-543.385 D12=0.125 R13=2010.730 D13=12.500 N7=1.50838 R14=84.549 D14=33.039 R15=-124.255 D15=12.500 N8=1.50838 R16=152.113 D16=19.745 R17=1275.450 D17=13.050 N9=1.50838 R18=-627.003 D18=15.823 R19=732.677 D19=17.262 N10=1.50838 R18=-627.003 D18=15.823 R19=732.677 D19=17.262 N10=1.50838 R20=-393.765 D20=0.125 R21=449.220 D21=26.819 N11=1.50838 R22=-178.779 D22=53.499 R23=365.033 D23=12.500 N12=1.50838 R24=118.635 D24=25.300 R25=-99.983 D25=38.782 N13=1.50838 R26=1359.503 D26=37.528 R27=-922.878 D27=40.110 N14=1.50838 R28=-201.836 D28=0.125 R29=1275.499 D29=29.638 N15=1.50838 R30=-257.024 D30=0.125 R31=326.989 D31=30.482 N16=1.50838 R32=-661.938 D32=0.125 R33=177.265 D33=26.480 N17=1.50838 R34=500.907 D34=0.125 R35=121.991 D35=61.152 N18=1.50838 R36=70.628 D36=26.894 R37=-1299.508 D37=12.500 N19=1.50838 R38=2084.322 D38=0.125 R39=60.854 D39=14.152 N20=1.50838 R40=62.437 D40=11.022 R41=134.373 D41=27.397 N21=1.50838 R42=133.048 D42=0.125 R43=68.073 D43=16.337 N22=1.50838 R44=356.069 D44=3.427 R45=-286.670 D45=10.000 N23=1.50838 R46=7501.444 φ1 (R14)=-0.0060 ,φ2 (R15)=-0.0041 φ1 (R24)=-0.0043 ,φ2 (R25)=-0.0051 φ3 (R36)=-0.0072 ,
【0038】
【表8】第8実施例 f=91.09 NA=0.48 IH=18.1 L=1000 OB=136.341 SK=14.812 λ=248nm R1=1332.715 D1=19.816 N1=1.50838 R2=-565.038 D2=0.125 R3=1213.556 D3=12.500 N2=1.50838 R4=178.094 D4=17.614 R5=1737.407 D5=12.500 N3=1.50838 R6=217.577 D6=68.375 R7=398.868 D7=27.700 N4=1.50838 R8=-414.411 D8=0.125 R9=273.365 D9=24.060 N5=1.50838 R10=-694.657 D10=0.125 R11=214.700 D11=32.882 N6=1.50838 R12=-521.898 D12=1.060 R13=3636.652 D13=12.500 N7=1.50838 R14=85.823 D14=31.825 R15=-124.767 D15=12.500 N8=1.50838 R16=151.401 D16=19.805 R17=1233.963 D17=13.092 N9=1.50838 R18=-631.567 D18=15.843 R19=703.428 D19=17.030 N10=1.50838 R20=-402.530 D20=0.125 R21=442.276 D21=29.028 N11=1.50838 R22=-180.319 D22=52.693 R23=362.711 D23=12.500 N12=1.50838 R24=118.168 D24=25.749 R25=-100.287 D25=38.227 N13=1.50838 R26=1003.801 D26=37.669 R27=-1240.566 D27=40.379 N14=1.50838 R28=-203.209 D28=0.404 R29=1276.499 D29=30.364 N15=1.50838 R30=-257.384 D30=0.125 R31=321.056 D31=29.361 N16=1.50838 R32=-691.355 D32=0.125 R33=172.662 D33=30.058 N17=1.50838 R34=466.284 D34=0.125 R35=119.054 D35=55.556 N18=1.50838 R36=70.157 D36=26.680 R37=-1400.393 D37=12.500 N19=1.50838 R38=1663.520 D38=0.125 R39=60.955 D39=14.621 N20=1.50838 R40=62.656 D40=11.601 R41=137.312 D41=28.753 N21=1.50838 R42=133.425 D42=0.125 R43=68.465 D43=18.479 N22=1.50838 R44=434.028 D44=2.997 R45=-244.457 D45=10.000 N23=1.50838 R46=-4672.849 D46=14.812 φ1 (R14)=-0.0059 ,φ2 (R15)=-0.0041 φ1 (R24)=-0.0043 ,φ2 (R25)=-0.0051 φ3 (R36)=-0.0073 ,
【0039】
【表9】第9実施例 f=1301.98 NA=0.48 IH=14.5 L=1000 OB=163.364 SK=12.420 λ=248nm R1=785.237 D1=10.000 N1=1.50838 R2=226.496 D2=35.207 R3=338.103 D3=33.119 N2=1.50838 R4=-427.697 D4=0.100 R5=220.682 D5=32.878 N3=1.50838 R6=-1689.440 D6=0.100 R7=538.565 D7=16.636 N4=1.50838 R8=-2998.116 D8=42.310 R9=1798.948 D9=43.869 N5=1.50838 R10=86.594 D10=28.437 R11=-191.459 D11=10.000 N6=1.50838 R12=-365.426 D12=6.206 R13=205.426 D13=21.847 N7=1.50838 R14=-235.078 D14=0.100 R15=140.249 D15=29.042 N8=1.50838 R16=71.962 D16=23.223 R17=-103.352 D17=10.000 N9=1.50838 R18=291.836 D18=21.563 R19=-169.640 D19=13.859 N10=1.50838 R20=-146.345 D20=1.260 R21=548.483 D21=14.130 N11=1.50838 R22=-286.748 D22=0.100 R23=370.410 D23=17.795 N12=1.50838 R24=-192.733 D24=0.100 R25=289.711 D25=46.190 N13=1.50838 R26=98.188 D26=23.251 R27=-93.137 D27=27.168 N14=1.50838 R28=696.410 D28=35.100 R29=-2198.585 D29=41.200 N15=1.50838 R30=-183.512 D30=5.455R31=960.840 D31=28.000 N16=1.50838 R32=-248.042 D32=0.100 R33=283.931 D33=29.471 N17=1.50838 R34=-582.356 D34=0.100 R35=149.928 D35=37.042 N18=1.50838 R36=467.490 D36=0.481 R37=97.951 D37=50.000 N19=1.50838 R38=62.088 D38=20.697 R39=8857.666 D39=10.000 N20=1.50838 R40=239.275 D40=0.100 R41=86.347 D41=11.242 N21=1.50838 R42=117.960 D42=0.100 R43=96.904 D43=19.741 N22=1.50838 R44=79.928 D44=1.583 R45=61.664D45=14.024 N23=1.50838 R46=2778.127 D46=2.290 R47=-193.684 D47=9.000 N24=1.50838 R48=543.831 φ1 (R10)=-0.0058 ,φ2 (R11)=-0.0027 φ1 (R16)=-0.0036 ,φ2 (R17)=-0.0071 φ1 (R26)=-0.0052 ,φ2 (R27)=-0.0055 φ3 (R38)=-0.0082 ,
【0040】各実施例において、Rは各面の曲率半径、
Dは面間隔、Nは屈折率である。また、fはレンズ系全
体の焦点距離、NAは像側開口数、IHは像高、Lは物像間
距離、OBは物体位置、SKは像位置、λは基準波長、φ
(R)はその面の屈折力である。第1実施例ないし第9
実施例の収差補正状態を図10乃至図18に示す。
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、広い露光領域とほぼ無
収差に近く補正された高い解像力を持った投影系を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のレンズ配置を示す断面図
【図2】本発明の第2実施例のレンズ配置を示す断面図
【図3】本発明の第3実施例のレンズ配置を示す断面図
【図4】本発明の第4実施例のレンズ配置を示す断面図
【図5】本発明の第5実施例のレンズ配置を示す断面図
【図6】本発明の第6実施例のレンズ配置を示す断面図
【図7】本発明の第7実施例のレンズ配置を示す断面図
【図8】本発明の第8実施例のレンズ配置を示す断面図
【図9】本発明の第9実施例のレンズ配置を示す断面図
【図10】第1実施例の収差曲線図
【図11】第2実施例の収差曲線図
【図12】第3実施例の収差曲線図
【図13】第4実施例の収差曲線図
【図14】第5実施例の収差曲線図
【図15】第6実施例の収差曲線図
【図16】第7実施例の収差曲線図
【図17】第8実施例の収差曲線図
【図18】第9実施例の収差曲線図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−157412(JP,A) 特開 昭60−28613(JP,A) 特開 昭60−78416(JP,A) 特開 昭61−129828(JP,A) 特開 昭63−118115(JP,A) 特開 昭63−155014(JP,A) 特開 平1−267513(JP,A) 特許3041939(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マスク上に描かれた所定のパターンの像を
    基板に投影する投影系において、 互いに凹面を向かい合わせたレンズの組をそれぞれ持つ
    少なくとも2組のレンズ群と; 該2組のレンズ群の間に配置されて正の屈折力を持つ少
    なくとも1つのレンズ面と; 射出瞳を無限遠に結像するための前記2組のレンズ群よ
    りも像側に配置された正レンズ群と, を有し、 前記正レンズ群は、少なくとも4枚の正の屈折力を持つ
    レンズ群で構成され、 前記2組のレンズ群中の前記向かい合った凹面のそれぞ
    れの負の屈折力をφ1、φ2 とし、前記投影系の物像間
    距離をLとするとき、 前記2組のレンズ群がいずれも 1/L<|φ1 |<20/L 1/L<|φ2 |<20/L なる条件を満足し、 前記投影系は、さらに、前記2組のレンズ群の像側に、
    像側に凹面を向けた負の屈折力を持つ面を有し、 前記像側に凹面を向けた負の屈折力を持つ面の屈折力を
    φ3 とするとき、前記像側に凹面を向けた負の屈折力を
    持つ面は、 1/L<|φ3 |<20/L の条件を満足することを特徴とする投影系。
  2. 【請求項2】前記投影系は、互いに凹面を向かい合わせ
    たレンズの組を持つ第3組目のレンズ群を有することを
    特徴とする請求項1記載の投影系。
  3. 【請求項3】前記投影系は、単一の硝材によって構成さ
    れることを特徴とする請求項1または2記載の投影系。
  4. 【請求項4】前記投影系は、縮小系で構成されることを
    特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載の投影系。
  5. 【請求項5】前記投影系は、両側テレセントリックに構
    成されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項
    記載の投影系。
  6. 【請求項6】前記マスク上に描かれた所定のパターンの
    像を、請求項1乃至5の何れか一項記載の投影系を用い
    て基板上に投影することを特徴とする投影露光法。
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