JP4182304B2 - 走査型投影露光装置及び該露光装置に好適な投影光学系 - Google Patents
走査型投影露光装置及び該露光装置に好適な投影光学系 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4182304B2 JP4182304B2 JP13484998A JP13484998A JP4182304B2 JP 4182304 B2 JP4182304 B2 JP 4182304B2 JP 13484998 A JP13484998 A JP 13484998A JP 13484998 A JP13484998 A JP 13484998A JP 4182304 B2 JP4182304 B2 JP 4182304B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens group
- positive lens
- reflecting mirror
- optical system
- concave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70225—Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の物体（マスク、レチクル等）と第２の物体（基板等）とを移動させつつ、露光を行う走査型投影露光装置に関し、また、該走査型投影露光装置に好適な反射屈折型投影光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高解像力、広フィールドを有する走査型の反射屈折投影光学系は、例えば特開平７−５６０９号などに開示されている。
また、高解像力、広フィールドを有する走査型の反射投影光学系は、例えば特公昭５７−５１０８３号公報などに開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き走査型の反射屈折投影光学系では、物体面（マスク、レチクル等）から凹面鏡までの距離が比較的長いため、光学部材を保持する機構の大型化を招き、光学部材間の位置精度を維持することが困難となる問題点がある。また、収差が補正された円弧状領域の幅が比較的狭いため、露光エネルギー量が同じ条件では走査速度を向上させることが困難となり、投影露光装置のスループットに悪影響を与えるという問題点がある。
【０００４】
また、反射投影光学系の場合は、投影光学系を構成する光学部材が大型化し、高精度に製造することが困難となる問題点がある。
そこで、本発明は、比較的短い全長を有し、収差の補正された円弧状領域の幅を広くとることができる反射屈折型投影光学系を提供すること、ひいてはスループットが高くかつ小型化が図られた投影露光装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【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、本発明にかかる走査型投影露光装置は、例えば図１に示す如く、第１の物体と第２の物体とを移動させつつ、前記第１の物体の像を前記第２の物体上へ実質的に等倍の倍率で投影露光する走査型投影露光装置であって、
前記第１の物体の像を前記第２の物体上に形成する反射屈折型投影光学系を含み、
前記反射屈折型投影光学系は、第１の物体側及び第２の物体側が共にテレセントリックな光学系であり、正の屈折力を有する第１正レンズ群と、負の屈折力を有する第１負レンズ群と、第１凹面反射面と、正の屈折力を有する第２正レンズ群と、凸面反射鏡と、第２凹面反射面とを有し、
前記第１の物体からの光が前記第１正レンズ群及び前記第１負レンズ群を順に介して前記第１凹面反射面に達し、前記第１凹面反射面にて反射された光が、前記第１負レンズ群及び前記第２正レンズ群を順に介して前記凸面反射鏡に達し、該凸面反射鏡にて反射された光が前記第２正レンズ群及び前記第１負レンズ群を順に介して前記第２凹面反射面に達し、前記第２凹面反射面にて反射された光が前記第１負レンズ群及び前記第１正レンズ群を順に介して前記第２の物体へ到達し、前記第２の物体上に前記像を形成するように前記反射屈折型投影光学系が構成されるものである。
【０００６】
また、本発明においては、前記反射屈折型投影光学系中の前記第１正レンズ群の焦点距離をｆ１ＰＬＧとし、前記反射屈折型投影光学系中の前記第２正レンズ群の焦点距離をｆ２ＰＬＧとするとき、
ｆ２ＰＬＧ−ｆ１ＰＬＧ≧０ （１）
を満足することが好ましい。
【０００７】
また、本発明の好ましい１つの態様においては、前記第１正レンズ群と前記第２正レンズ群とは一体に形成されるものである。
また、本発明においては、前記反射屈折型投影光学系中の前記第１及び第２凹面反射面は、１つの凹面反射鏡上に形成されることが好ましい。
また、前記反射屈折型投影光学系中の前記凹面反射鏡の焦点距離をｆＣＣとし、前記反射屈折型投影光学系中の前記凸面反射鏡の焦点距離をｆＣＶとするとき、
−１．６＜ ｆＣＣ ／ ｆＣＶ＜−０．６ （２）
を満足することが好ましい。
【０００８】
また、本発明においては、前記第１負レンズ群の焦点距離をｆ１ＮＬＧとし、前記第１正レンズ群の焦点距離をｆ１ＰＬＧとし、前記第２正レンズ群の焦点距離をｆ２ＰＬＧとするとき、
−３＜ｆ１ＮＬＧ／ｆ１ＰＬＧ＜−０．６ （３）
−２＜ｆ１ＮＬＧ／ｆ２ＰＬＧ＜−０．５ （４）
のうち少なくとも一方の条件式を満足することが好ましい。
【０００９】
また、本発明においては、前記第１の物体と前記第１正レンズ群との間の光路中には、第１の光路折曲げミラーが配置され、前記第１正レンズ群と前記第２の物体との間の光路中には、第２の光路折曲げミラーが配置されることが好ましい。
さて、上述の目的を達成するために、本発明にかかる反射屈折型投影光学系は、例えば図１に示す如く、第１の物体の像を第２物体上に形成する反射屈折型投影光学系であって、
凹面反射鏡と；
該凹面反射鏡側に凸面を向けて前記凹面反射鏡と共軸に配置された凸面反射鏡と；
前記凹面反射鏡と前記凸面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第１正レンズ群と；
前記第１正レンズ群と前記凹面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第１負レンズ群と；
前記第１負レンズ群と前記凸面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第２正レンズ群と；
前記第１物体からの光を前記第１正レンズ群へ導くための第１の反射面と；
前記第１正レンズ群からの光を前記第２物体へ導くための第２の反射面と；
を備えるものである。
【００１０】
上述の構成にかかる反射屈折型投影光学系は、上記条件式（１）、（２）、（３）及び（４）のうち、少なくとも何れか１つの条件式を満足することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以上の如き本発明においては、反射型投影光学系の瞳面に置かれる凸面反射鏡の位置が物体面から最も遠く離れた位置ではないため、全長（物体面から最も遠い位置に置かれる光学部材までの距離、本発明においては物体面から凹面反射鏡までの距離）が比較的短く構成される。
【００１２】
また、第１の物体から凹面反射鏡（第１凹面反射面）までの光路中に第１正レンズ群及び第１負レンズ群を、凹面反射鏡（第１凹面反射面）から凸面反射鏡を経て再び凹面反射鏡（第２凹面反射面）へ至る往復光路中に第１負レンズ群、第１正レンズ群及び第２正レンズ群を、そして凹面反射鏡（第２凹面反射面）から第２の物体へ至る光路中に第１負レンズ群及び第１正レンズ群を配置する構成により、全長を短く抑えつつも収差補正に提供できるパラメター数を比較的多くすることができ、これにより設計の自由度が増すことになり、良好な光学性能を有する領域を広くすることが原理的に可能である。
【００１３】
さて、本発明の実施例について添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施例にかかる走査型投影露光装置を概略的に示す図である。図１では、所定のパターンが形成されたマスク１０と、レジストが塗布された基板３０とが搬送される方向（走査方向）をＸ軸、マスク１０の平面内でＸ軸と直交する方向をＹ軸、マスク１０の法線方向をＺ軸にとっている。
【００１４】
図１において、投影光学系ＰＬは、Ｘ軸方向に沿った光軸Ａｘを有し、この光軸Ａｘ上には、凹面反射鏡ＣＣＭと、この凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１と両凸形状の正レンズＬ２と両凸形状の正レンズＬ３とから構成され全体で正の屈折力を有する第１正レンズ群ＧＰ１と、両凹形状の負レンズＬ４から構成され負の屈折力を有する第１負レンズ群ＧＮ１と、前記第１正レンズ群ＧＰ１と同一のレンズにより構成される正の屈折力を有する第２正レンズ群ＧＰ２と、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けた凸面反射鏡ＣＶＭとが配置されている。
【００１５】
さて、前記マスク１０上のパターンは、不図示の照明光学系の照明光により、ほぼ均一の照度で照明されている。本例では、図示なき照明光学系は、円弧形状の照野でマスク１０を照明している。
マスク１０上のパターンを介した光１１は、図１にて−Ｚ方向で表される方向に沿って進行し、平面反射鏡ＰＭ１により９０°偏向されて図中＋Ｘ方向へ向けて進行し、第１正レンズ群ＧＰ１に入射する。第１正レンズ群ＧＰ１と、第１負レンズ群ＧＮ１とを介した光１２は、凹面反射鏡ＣＣＭにて反射された後、−Ｘ方向へ進行して、順に第１負レンズ群ＧＮ１、第２正レンズ群ＧＰ２（第１実施例においては第１正レンズ群ＧＰ１と同一）に入射する。第２正レンズ群ＧＰ２を介した光１３はレンズＬ１のマスク側のレンズ面ｒ１１に接着された凸面反射鏡ＣＶＭに達する。この凸面反射鏡ＣＶＭは、前記投影光学系ＰＬの略瞳面に配置される。
【００１６】
次に、前記凸面反射鏡ＣＶＭにて反射された光１４は、＋Ｘ方向へ進行して再び、順に前記第２正レンズ群ＧＰ２と、前記第1負レンズ群ＧＮ１とを介して、再び前記凹面反射鏡ＣＣＭに達する。そして前記凹面反射鏡ＣＣＭで反射された光１５は、−Ｘ方向へ進行して順に第１負レンズ群ＧＮ１、第１正レンズ群ＧＰ１を介して、平面反射鏡ＰＭ２により９０°偏向されて図中−Ｚ方向へ進行して基板３０に達する。これにより、マスク１０上の（円弧状の照野内の）パターンの像が基板３０上に形成される。このとき、基板３０上に形成される像のＸ方向の横倍率はほぼ＋１倍であるので、マスク１０と基板３０とを一体に、あるいは実質的に同速度で同期させて同一の方向へ移動させれば良い。なお、図１では、マスク１０を支持するマスクステージ、基板３０を支持する基板ステージは図示省略している。
【００１７】
さて、投影光学系ＰＬ中の第１正レンズ群ＧＰ１の焦点距離をｆ１ＰＬＧとし、第２正レンズ群ＧＰ２の焦点距離をｆ２ＰＬＧとするとき、以下の（１）式の関係を満足することが望ましい。
ｆ２ＰＬＧ−ｆ１ＰＬＧ≧０ （１）
この（１）式は、凹面反射鏡ＣＣＭの径方向の大きさをでき得る限り小さく保ちつつ、光学性能を良好にするための条件である。この（１）式の下限を下回る場合は、コマ収差の補正が困難となるため好ましくない。
【００１８】
また、投影光学系ＰＬの凹面反射鏡ＣＣＭの焦点距離をｆＣＣとし、凸面反射鏡ＣＶＭの焦点距離をｆＣＶとするとき、以下の（２）式の関係を満足することが望ましい。
−１．６＜ ｆＣＣ ／ ｆＣＶ＜−０．６ （２）
上記（２）式は、投影光学系ＰＬが十分な作動距離を確保しつつ、全長（第１の物体面から凹面反射鏡ＣＣＭまでの距離）を短く保ちつつ、コマ収差を良好に補正するための条件式である。ここで（２）式の下限を下回る場合、上回る場合ともにコマ収差が大きく発生するため好ましくない。
【００１９】
また、投影光学系ＰＬ中の第１負レンズ群ＧＮ１は、第１正レンズ群ＧＰ１及び第２正レンズ群ＧＰ２から生じる球面収差を補正する機能を有している。
ここで、投影光学系ＰＬは、第１負レンズ群ＧＮ１の焦点距離をｆ１ＮＬＧとし、第１正レンズ群ＧＰ１の焦点距離をｆ１ＰＬＧとするとき、
−３＜ｆ１ＮＬＧ／ｆ１ＰＬＧ＜−０．６ （３）
を満足することが好ましい。
【００２０】
また、投影光学系ＰＬは、第１負レンズ群ＧＮ１の焦点距離をｆ１ＮＬＧとし、第２正レンズ群ＧＰ２の焦点距離をｆ２ＰＬＧとするとき、
−２＜ｆ１ＮＬＧ／ｆ２ＰＬＧ＜−０．５ （４）
を満足することが好ましい。
ここで、上記（３）式の上限または下限を外れる場合、並びに上記（４）式の上限または下限を外れる場合には、全系の球面収差が大きく発生するため好ましくない。
【００２１】
そして、以下の表１には、図１に示した投影光学系の諸元の値を掲げる。但し、左端の数字は物体側からの前記凸面反射鏡ＣＶＭまでの順序を示し、ｒはレンズ面又は反射面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎは露光波長の光（ｇ線：４３６ｎｍ）に対する媒質（光学材料）の屈折率を示している。なお、表１において、面間隔ｄ及び屈折率ｎは光線が反射面にて反射される毎に符号が正負に反転するものとしている。
【００２２】
【表１】
《第１実施例の条件対応値》
（１） ｆ２ＰＬＧ−ｆ１ＰＬ＝０≧０
（２） ｆＣＣ ／ ｆＣＶ＝−１．１５
（３）ｆ１ＮＬＧ／ｆ１ＰＬＧ＝−１．７８
（４）ｆ１ＮＬＧ／ｆ２ＰＬＧ＝−１．７８
なお、表１に示す第１実施例では、像高は２２０ｍｍであり、倍率１倍、ＮＡ（開口数）は０．１２である。
【００２３】
次に、図２を参照しながら投影光学系ＰＬの第２実施例について説明する。
図２において、投影光学系ＰＬは、Ｘ軸方向に沿った光軸Ａｘを有し、この光軸Ａｘ上には、凹面反射鏡ＣＣＭと、この凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１と両凸形状の正レンズＬ２とから構成され全体で正の屈折力を有する第１正レンズ群ＧＰ１と、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３から構成され負の屈折力を有する第１負レンズ群ＧＮ１と、両凸形状の正レンズＬ２、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けたメニスカス正レンズＬ１、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ４、及び凹面反射鏡側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５から構成され全体で正の屈折力を有する第２正レンズ群ＧＰ２と、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けた凸面反射鏡ＣＶＭとが配置されている。
【００２４】
図２の投影光学系ＰＬにおいて、図示なきマスクからの光は、レンズＬ１、レンズＬ２及びレンズＬ３を順に通過して（第１正レンズ群ＧＰ１、第１負レンズ群ＧＮ１を順に通過して）凹面反射鏡ＣＣＭに達し、この凹面反射鏡ＣＣＭで反射された光は、レンズＬ３、レンズＬ２、レンズＬ１、レンズＬ４及びレンズＬ５を順に通過して（第１負レンズ群ＧＮ１、第２正レンズ群ＧＰ２を順に通過して）凸面反射鏡ＣＶＭへ至る。この凸面反射鏡ＣＶＭで反射された光は、レンズＬ５、レンズＬ４、レンズＬ１、レンズＬ２及びレンズＬ３の順に通過して（第２正レンズ群ＧＰ２及び第１負レンズ群ＧＮ１を順に通過して）凹面反射鏡ＣＣＭへ達する。凹面反射鏡ＣＣＭにて反射された光は、レンズＬ３、レンズＬ２及びレンズＬ１の順に通過して（第１負レンズ群ＧＮ１及び第１正レンズ群ＧＰ１の順に通過して）投影光学系ＰＬから射出されて像面へ向かう。なお、図２の例では、マスク及び第１正レンズ群ＧＰ１の間の光路中に配置される光路折り曲げミラーと、第１正レンズ群ＧＰ１及び基板（像）の間の光路中に配置される光路折り曲げミラーとは図示省略している。
【００２５】
そして、以下の表２には、図２に示した投影光学系の諸元の値を掲げる。但し、左端の数字は物体側からの凸面反射鏡ＣＶＭまでの順序を示し、ｒはレンズ面又は反射面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎは露光波長の光（ｇ線：４３６ｎｍ）に対する媒質（光学材料）の屈折率を示している。なお、表２においても、面間隔ｄ及び屈折率ｎは光線が反射面にて反射される毎に符号が正負に反転するものとしている。
【００２６】
【表２】
《第２実施例の条件対応値》
（１） ｆ２ＰＬＧ−ｆ１ＰＬＧ＝５１３．７≧０
（２） ｆＣＣ ／ ｆＣＶ＝−１．５３
（３）ｆ１ＮＬＧ／ｆ１ＰＬＧ＝−０．６９
（４）ｆ１ＮＬＧ／ｆ２ＰＬＧ＝−０．５９
なお、表２において、像高は２２０ｍｍであり、倍率１倍、ＮＡ（開口数）は０．１２である。
【００２７】
次に、図３を参照しながら投影光学系ＰＬの第３実施例について説明する。
図３において、投影光学系ＰＬは、Ｘ軸方向に沿った光軸Ａｘを有し、この光軸Ａｘ上には、凹面反射鏡ＣＣＭと、両凸形状の正レンズＬ１とから構成され全体で正の屈折力を有する第１正レンズ群ＧＰ１と、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２から構成され負の屈折力を有する第１負レンズ群ＧＮ１と、両凸形状の正レンズＬ１、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ４、及び凹面反射鏡側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ５から構成され全体で正の屈折力を有する第２正レンズ群ＧＰ２と、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けた凸面反射鏡ＣＶＭとが配置されている。
【００２８】
図３の投影光学系ＰＬにおいて、図示なきマスクからの光は、レンズＬ１及びレンズＬ２（第１正レンズ群ＧＰ１及び第１負レンズ群ＧＮ１）を順に介して凹面反射鏡ＣＣＭに達する。凹面反射鏡ＣＣＭにて反射された光は、レンズＬ２、レンズＬ１、レンズＬ４及びレンズＬ５を順に通過して（第１負レンズ群ＧＮ１及び第２正レンズ群ＧＰ２を順に通過して）凸面反射鏡ＣＶＭに至る。凸面反射鏡ＣＶＭにて反射された光は、レンズＬ５、レンズＬ４、レンズＬ１及びレンズＬ２を順に通過して（第２正レンズ群及び第１負レンズ群を順に通過して）凹面反射鏡ＣＣＭへ達し、凹面反射鏡ＣＣＭにて反射された光は、レンズＬ２及びレンズ１を順に通過して（第１負レンズ群ＧＮ１及び第１正レンズ群ＧＰ１を順に通過して）投影光学系ＰＬから射出されて像面へ向かう。なお、図３の例においても、マスク及び第１正レンズ群ＧＰ１の間の光路中に配置される光路折り曲げミラーと、第１正レンズＧＰ１群及び基板（像）の間の光路中に配置される光路折り曲げミラーとは図示省略している。
【００２９】
そして、以下の表３には、図３に示した光学系の諸元の値を掲げる。但し、左端の数字は物体側からの凸面反射鏡までの順序を示し、ｒはレンズ面又は反射面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎは露光波長の光（ｇ線：４３６ｎｍ）に対する媒質（光学材料）の屈折率を示している。なお、表３においても、面間隔ｄ及び屈折率ｎは光線が反射面にて反射される毎に符号の正負が反転するものとしている。
【００３０】
【表３】
《第３実施例の条件対応値》
（１） ｆ２ＰＬＧ−ｆ１ＰＬＧ＝４４６≧０
（２） ｆＣＣ ／ ｆＣＶ＝−０．６８２
（３）ｆ１ＮＬＧ／ｆ１ＰＬＧ＝−２．８
（４）ｆ１ＮＬＧ／ｆ２ＰＬＧ＝−１．９
なお、表３において、像高は２２０ｍｍであり、倍率１倍、ＮＡ（開口数）は０．１２である。
【００３１】
以上において説明した各実施例にかかる投影光学系ＰＬの光学性能を評価する指標として波面収差量を導入する。この場合、波面収差のＲＭＳ値での評価を採用すると、良く知られているように理想レンズの条件としてマレシャル(Marechal)の条件を満足するとき無収差とする。従って、波面収差のＲＭＳ値をＷrmsとすると、無収差の条件式は、λを波長とするとき、
Ｗrms≦λ／１４＝０．０７λ （５）
となる。
【００３２】
図４は、表１に示した第１実施例の投影光学系の横軸に像高としたときの波面収差のＲＭＳ値を縦軸に表わしている。前記条件式（５）を満足する像高は、１７０ｍｍから２８０ｍｍまでの領域であることが分かる。即ち、第１実施例では、幅が１１０ｍｍの円弧領域が無収差であることが分かる。
図５は、表２に示した第２実施例の投影光学系の横軸に像高としたときの波面収差のＲＭＳ値を縦軸に表わしている。前記条件式（５）を満足する像高は、１８５ｍｍから２４５ｍｍまでの領域であることが分かる。即ち、第２実施例では、幅が６０ｍｍの円弧領域が無収差であることが分かる。
【００３３】
図６は、表３に示した第３実施例投影光学系の横軸に像高としたときの波面収差のＲＭＳ値を縦軸に表わしている。前記条件式（５）を満足する像高は、１８５ｍｍから２５０ｍｍまでの領域であることが分かる。即ち、第３実施例では、幅が６５ｍｍの円弧領域が無収差であることが分かる。
このように、上述の各実施例によれば、フィールドサイズとして円弧の長さが４００ｍｍで、円弧の幅が５５ｍｍ以上可能となり広フィールドの一括走査露光が可能となる。
【００３４】
なお、上記実施例においては、照明光学系が供給する照明光の波長をｇ線（４３６ｎｍ）としているが、その代わりに（或いはそれに加えて）ｈ線（４０４ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）を用いることもできる。さらには、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）やＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、ＹＡＧレーザ等の高調波などの遠紫外域の照明光も使用可能である。
【００３５】
なお、上述の実施例においては、光路折曲げミラーとして平面反射鏡ＰＭ１，ＰＭ２を用いているが、これら平面反射鏡のうちの一方を、Ｙ方向において像を反転させるためのダハミラー（ルーフミラー）に置き換えた構成でも良い。また、本発明にかかる反射屈折型投影光学系を２組用いて、１組目の反射屈折型投影光学系で形成された中間像を２組目の反射屈折型投影光学系で基板上に再結像させる構成も可能である。上記の構成により基板上にはマスクの正立正像が形成される。このようにマスクの正立正像を作る投影光学系を複数準備しておき、これらを例えば特開平７−１８３２０４号に開示されるように配置しても良い。また、例えば特開平７−１８３２１２号の図１１に示されるような倍率調整機構を、第１平面反射鏡ＰＭ１とマスク１０との間の光路中及び第２平面反射鏡ＰＭ２と基板３０との間の光路中の少なくとも一方に配置しても良い。
【００３６】
このように、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【００３７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、高解像力、広フィールドを有する比較的小さな投影光学系により、露光領域が大きな場合においても、スループットを低下させず、良好なる光学性能のもとで投影露光を行うことができる露光装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１実施例を示すレンズ構成図である。
【図２】本発明による第２実施例を示すレンズ構成図である。
【図３】本発明による第３実施例を示すレンズ構成図である。
【図４】本発明による第１実施例の像高に対応した波面収差図である。
【図５】本発明による第２実施例の像高に対応した波面収差図である。
【図６】本発明による第３実施例の像高に対応した波面収差図である。
【符号の説明】
ＰＬ‥‥‥投影光学系
ＧＰ１‥‥第１正レンズ群
ＧＮ１‥‥第１負レンズ群
ＧＰ２‥‥第２正レンズ群
ＣＣＭ‥‥凹面反射鏡
ＣＶＭ‥‥凸面反射鏡
１０‥‥‥マスク
２０‥‥‥基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の物体（マスク、レチクル等）と第２の物体（基板等）とを移動させつつ、露光を行う走査型投影露光装置に関し、また、該走査型投影露光装置に好適な反射屈折型投影光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高解像力、広フィールドを有する走査型の反射屈折投影光学系は、例えば特開平７−５６０９号などに開示されている。
また、高解像力、広フィールドを有する走査型の反射投影光学系は、例えば特公昭５７−５１０８３号公報などに開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き走査型の反射屈折投影光学系では、物体面（マスク、レチクル等）から凹面鏡までの距離が比較的長いため、光学部材を保持する機構の大型化を招き、光学部材間の位置精度を維持することが困難となる問題点がある。また、収差が補正された円弧状領域の幅が比較的狭いため、露光エネルギー量が同じ条件では走査速度を向上させることが困難となり、投影露光装置のスループットに悪影響を与えるという問題点がある。
【０００４】
また、反射投影光学系の場合は、投影光学系を構成する光学部材が大型化し、高精度に製造することが困難となる問題点がある。
そこで、本発明は、比較的短い全長を有し、収差の補正された円弧状領域の幅を広くとることができる反射屈折型投影光学系を提供すること、ひいてはスループットが高くかつ小型化が図られた投影露光装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【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、本発明にかかる走査型投影露光装置は、例えば図１に示す如く、第１の物体と第２の物体とを移動させつつ、前記第１の物体の像を前記第２の物体上へ実質的に等倍の倍率で投影露光する走査型投影露光装置であって、
前記第１の物体の像を前記第２の物体上に形成する反射屈折型投影光学系を含み、
前記反射屈折型投影光学系は、第１の物体側及び第２の物体側が共にテレセントリックな光学系であり、正の屈折力を有する第１正レンズ群と、負の屈折力を有する第１負レンズ群と、第１凹面反射面と、正の屈折力を有する第２正レンズ群と、凸面反射鏡と、第２凹面反射面とを有し、
前記第１の物体からの光が前記第１正レンズ群及び前記第１負レンズ群を順に介して前記第１凹面反射面に達し、前記第１凹面反射面にて反射された光が、前記第１負レンズ群及び前記第２正レンズ群を順に介して前記凸面反射鏡に達し、該凸面反射鏡にて反射された光が前記第２正レンズ群及び前記第１負レンズ群を順に介して前記第２凹面反射面に達し、前記第２凹面反射面にて反射された光が前記第１負レンズ群及び前記第１正レンズ群を順に介して前記第２の物体へ到達し、前記第２の物体上に前記像を形成するように前記反射屈折型投影光学系が構成されるものである。
【０００６】
また、本発明においては、前記反射屈折型投影光学系中の前記第１正レンズ群の焦点距離をｆ１ＰＬＧとし、前記反射屈折型投影光学系中の前記第２正レンズ群の焦点距離をｆ２ＰＬＧとするとき、
ｆ２ＰＬＧ−ｆ１ＰＬＧ≧０ （１）
を満足することが好ましい。
【０００７】
また、本発明の好ましい１つの態様においては、前記第１正レンズ群と前記第２正レンズ群とは一体に形成されるものである。
また、本発明においては、前記反射屈折型投影光学系中の前記第１及び第２凹面反射面は、１つの凹面反射鏡上に形成されることが好ましい。
また、前記反射屈折型投影光学系中の前記凹面反射鏡の焦点距離をｆＣＣとし、前記反射屈折型投影光学系中の前記凸面反射鏡の焦点距離をｆＣＶとするとき、
−１．６＜ ｆＣＣ ／ ｆＣＶ＜−０．６ （２）
を満足することが好ましい。
【０００８】
また、本発明においては、前記第１負レンズ群の焦点距離をｆ１ＮＬＧとし、前記第１正レンズ群の焦点距離をｆ１ＰＬＧとし、前記第２正レンズ群の焦点距離をｆ２ＰＬＧとするとき、
−３＜ｆ１ＮＬＧ／ｆ１ＰＬＧ＜−０．６ （３）
−２＜ｆ１ＮＬＧ／ｆ２ＰＬＧ＜−０．５ （４）
のうち少なくとも一方の条件式を満足することが好ましい。
【０００９】
また、本発明においては、前記第１の物体と前記第１正レンズ群との間の光路中には、第１の光路折曲げミラーが配置され、前記第１正レンズ群と前記第２の物体との間の光路中には、第２の光路折曲げミラーが配置されることが好ましい。
さて、上述の目的を達成するために、本発明にかかる反射屈折型投影光学系は、例えば図１に示す如く、第１の物体の像を第２物体上に形成する反射屈折型投影光学系であって、
凹面反射鏡と；
該凹面反射鏡側に凸面を向けて前記凹面反射鏡と共軸に配置された凸面反射鏡と；
前記凹面反射鏡と前記凸面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第１正レンズ群と；
前記第１正レンズ群と前記凹面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第１負レンズ群と；
前記第１負レンズ群と前記凸面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第２正レンズ群と；
前記第１物体からの光を前記第１正レンズ群へ導くための第１の反射面と；
前記第１正レンズ群からの光を前記第２物体へ導くための第２の反射面と；
を備えるものである。
【００１０】
上述の構成にかかる反射屈折型投影光学系は、上記条件式（１）、（２）、（３）及び（４）のうち、少なくとも何れか１つの条件式を満足することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以上の如き本発明においては、反射型投影光学系の瞳面に置かれる凸面反射鏡の位置が物体面から最も遠く離れた位置ではないため、全長（物体面から最も遠い位置に置かれる光学部材までの距離、本発明においては物体面から凹面反射鏡までの距離）が比較的短く構成される。
【００１２】
また、第１の物体から凹面反射鏡（第１凹面反射面）までの光路中に第１正レンズ群及び第１負レンズ群を、凹面反射鏡（第１凹面反射面）から凸面反射鏡を経て再び凹面反射鏡（第２凹面反射面）へ至る往復光路中に第１負レンズ群、第１正レンズ群及び第２正レンズ群を、そして凹面反射鏡（第２凹面反射面）から第２の物体へ至る光路中に第１負レンズ群及び第１正レンズ群を配置する構成により、全長を短く抑えつつも収差補正に提供できるパラメター数を比較的多くすることができ、これにより設計の自由度が増すことになり、良好な光学性能を有する領域を広くすることが原理的に可能である。
【００１３】
さて、本発明の実施例について添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施例にかかる走査型投影露光装置を概略的に示す図である。図１では、所定のパターンが形成されたマスク１０と、レジストが塗布された基板３０とが搬送される方向（走査方向）をＸ軸、マスク１０の平面内でＸ軸と直交する方向をＹ軸、マスク１０の法線方向をＺ軸にとっている。
【００１４】
図１において、投影光学系ＰＬは、Ｘ軸方向に沿った光軸Ａｘを有し、この光軸Ａｘ上には、凹面反射鏡ＣＣＭと、この凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１と両凸形状の正レンズＬ２と両凸形状の正レンズＬ３とから構成され全体で正の屈折力を有する第１正レンズ群ＧＰ１と、両凹形状の負レンズＬ４から構成され負の屈折力を有する第１負レンズ群ＧＮ１と、前記第１正レンズ群ＧＰ１と同一のレンズにより構成される正の屈折力を有する第２正レンズ群ＧＰ２と、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けた凸面反射鏡ＣＶＭとが配置されている。
【００１５】
さて、前記マスク１０上のパターンは、不図示の照明光学系の照明光により、ほぼ均一の照度で照明されている。本例では、図示なき照明光学系は、円弧形状の照野でマスク１０を照明している。
マスク１０上のパターンを介した光１１は、図１にて−Ｚ方向で表される方向に沿って進行し、平面反射鏡ＰＭ１により９０°偏向されて図中＋Ｘ方向へ向けて進行し、第１正レンズ群ＧＰ１に入射する。第１正レンズ群ＧＰ１と、第１負レンズ群ＧＮ１とを介した光１２は、凹面反射鏡ＣＣＭにて反射された後、−Ｘ方向へ進行して、順に第１負レンズ群ＧＮ１、第２正レンズ群ＧＰ２（第１実施例においては第１正レンズ群ＧＰ１と同一）に入射する。第２正レンズ群ＧＰ２を介した光１３はレンズＬ１のマスク側のレンズ面ｒ１１に接着された凸面反射鏡ＣＶＭに達する。この凸面反射鏡ＣＶＭは、前記投影光学系ＰＬの略瞳面に配置される。
【００１６】
次に、前記凸面反射鏡ＣＶＭにて反射された光１４は、＋Ｘ方向へ進行して再び、順に前記第２正レンズ群ＧＰ２と、前記第1負レンズ群ＧＮ１とを介して、再び前記凹面反射鏡ＣＣＭに達する。そして前記凹面反射鏡ＣＣＭで反射された光１５は、−Ｘ方向へ進行して順に第１負レンズ群ＧＮ１、第１正レンズ群ＧＰ１を介して、平面反射鏡ＰＭ２により９０°偏向されて図中−Ｚ方向へ進行して基板３０に達する。これにより、マスク１０上の（円弧状の照野内の）パターンの像が基板３０上に形成される。このとき、基板３０上に形成される像のＸ方向の横倍率はほぼ＋１倍であるので、マスク１０と基板３０とを一体に、あるいは実質的に同速度で同期させて同一の方向へ移動させれば良い。なお、図１では、マスク１０を支持するマスクステージ、基板３０を支持する基板ステージは図示省略している。
【００１７】
さて、投影光学系ＰＬ中の第１正レンズ群ＧＰ１の焦点距離をｆ１ＰＬＧとし、第２正レンズ群ＧＰ２の焦点距離をｆ２ＰＬＧとするとき、以下の（１）式の関係を満足することが望ましい。
ｆ２ＰＬＧ−ｆ１ＰＬＧ≧０ （１）
この（１）式は、凹面反射鏡ＣＣＭの径方向の大きさをでき得る限り小さく保ちつつ、光学性能を良好にするための条件である。この（１）式の下限を下回る場合は、コマ収差の補正が困難となるため好ましくない。
【００１８】
また、投影光学系ＰＬの凹面反射鏡ＣＣＭの焦点距離をｆＣＣとし、凸面反射鏡ＣＶＭの焦点距離をｆＣＶとするとき、以下の（２）式の関係を満足することが望ましい。
−１．６＜ ｆＣＣ ／ ｆＣＶ＜−０．６ （２）
上記（２）式は、投影光学系ＰＬが十分な作動距離を確保しつつ、全長（第１の物体面から凹面反射鏡ＣＣＭまでの距離）を短く保ちつつ、コマ収差を良好に補正するための条件式である。ここで（２）式の下限を下回る場合、上回る場合ともにコマ収差が大きく発生するため好ましくない。
【００１９】
また、投影光学系ＰＬ中の第１負レンズ群ＧＮ１は、第１正レンズ群ＧＰ１及び第２正レンズ群ＧＰ２から生じる球面収差を補正する機能を有している。
ここで、投影光学系ＰＬは、第１負レンズ群ＧＮ１の焦点距離をｆ１ＮＬＧとし、第１正レンズ群ＧＰ１の焦点距離をｆ１ＰＬＧとするとき、
−３＜ｆ１ＮＬＧ／ｆ１ＰＬＧ＜−０．６ （３）
を満足することが好ましい。
【００２０】
また、投影光学系ＰＬは、第１負レンズ群ＧＮ１の焦点距離をｆ１ＮＬＧとし、第２正レンズ群ＧＰ２の焦点距離をｆ２ＰＬＧとするとき、
−２＜ｆ１ＮＬＧ／ｆ２ＰＬＧ＜−０．５ （４）
を満足することが好ましい。
ここで、上記（３）式の上限または下限を外れる場合、並びに上記（４）式の上限または下限を外れる場合には、全系の球面収差が大きく発生するため好ましくない。
【００２１】
そして、以下の表１には、図１に示した投影光学系の諸元の値を掲げる。但し、左端の数字は物体側からの前記凸面反射鏡ＣＶＭまでの順序を示し、ｒはレンズ面又は反射面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎは露光波長の光（ｇ線：４３６ｎｍ）に対する媒質（光学材料）の屈折率を示している。なお、表１において、面間隔ｄ及び屈折率ｎは光線が反射面にて反射される毎に符号が正負に反転するものとしている。
【００２２】
【表１】
（１） ｆ２ＰＬＧ−ｆ１ＰＬ＝０≧０
（２） ｆＣＣ ／ ｆＣＶ＝−１．１５
（３）ｆ１ＮＬＧ／ｆ１ＰＬＧ＝−１．７８
（４）ｆ１ＮＬＧ／ｆ２ＰＬＧ＝−１．７８
なお、表１に示す第１実施例では、像高は２２０ｍｍであり、倍率１倍、ＮＡ（開口数）は０．１２である。
【００２３】
次に、図２を参照しながら投影光学系ＰＬの第２実施例について説明する。
図２において、投影光学系ＰＬは、Ｘ軸方向に沿った光軸Ａｘを有し、この光軸Ａｘ上には、凹面反射鏡ＣＣＭと、この凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１と両凸形状の正レンズＬ２とから構成され全体で正の屈折力を有する第１正レンズ群ＧＰ１と、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３から構成され負の屈折力を有する第１負レンズ群ＧＮ１と、両凸形状の正レンズＬ２、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けたメニスカス正レンズＬ１、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ４、及び凹面反射鏡側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５から構成され全体で正の屈折力を有する第２正レンズ群ＧＰ２と、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けた凸面反射鏡ＣＶＭとが配置されている。
【００２４】
図２の投影光学系ＰＬにおいて、図示なきマスクからの光は、レンズＬ１、レンズＬ２及びレンズＬ３を順に通過して（第１正レンズ群ＧＰ１、第１負レンズ群ＧＮ１を順に通過して）凹面反射鏡ＣＣＭに達し、この凹面反射鏡ＣＣＭで反射された光は、レンズＬ３、レンズＬ２、レンズＬ１、レンズＬ４及びレンズＬ５を順に通過して（第１負レンズ群ＧＮ１、第２正レンズ群ＧＰ２を順に通過して）凸面反射鏡ＣＶＭへ至る。この凸面反射鏡ＣＶＭで反射された光は、レンズＬ５、レンズＬ４、レンズＬ１、レンズＬ２及びレンズＬ３の順に通過して（第２正レンズ群ＧＰ２及び第１負レンズ群ＧＮ１を順に通過して）凹面反射鏡ＣＣＭへ達する。凹面反射鏡ＣＣＭにて反射された光は、レンズＬ３、レンズＬ２及びレンズＬ１の順に通過して（第１負レンズ群ＧＮ１及び第１正レンズ群ＧＰ１の順に通過して）投影光学系ＰＬから射出されて像面へ向かう。なお、図２の例では、マスク及び第１正レンズ群ＧＰ１の間の光路中に配置される光路折り曲げミラーと、第１正レンズ群ＧＰ１及び基板（像）の間の光路中に配置される光路折り曲げミラーとは図示省略している。
【００２５】
そして、以下の表２には、図２に示した投影光学系の諸元の値を掲げる。但し、左端の数字は物体側からの凸面反射鏡ＣＶＭまでの順序を示し、ｒはレンズ面又は反射面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎは露光波長の光（ｇ線：４３６ｎｍ）に対する媒質（光学材料）の屈折率を示している。なお、表２においても、面間隔ｄ及び屈折率ｎは光線が反射面にて反射される毎に符号が正負に反転するものとしている。
【００２６】
【表２】
（１） ｆ２ＰＬＧ−ｆ１ＰＬＧ＝５１３．７≧０
（２） ｆＣＣ ／ ｆＣＶ＝−１．５３
（３）ｆ１ＮＬＧ／ｆ１ＰＬＧ＝−０．６９
（４）ｆ１ＮＬＧ／ｆ２ＰＬＧ＝−０．５９
なお、表２において、像高は２２０ｍｍであり、倍率１倍、ＮＡ（開口数）は０．１２である。
【００２７】
次に、図３を参照しながら投影光学系ＰＬの第３実施例について説明する。
図３において、投影光学系ＰＬは、Ｘ軸方向に沿った光軸Ａｘを有し、この光軸Ａｘ上には、凹面反射鏡ＣＣＭと、両凸形状の正レンズＬ１とから構成され全体で正の屈折力を有する第１正レンズ群ＧＰ１と、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２から構成され負の屈折力を有する第１負レンズ群ＧＮ１と、両凸形状の正レンズＬ１、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ４、及び凹面反射鏡側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ５から構成され全体で正の屈折力を有する第２正レンズ群ＧＰ２と、凹面反射鏡ＣＣＭ側に凸面を向けた凸面反射鏡ＣＶＭとが配置されている。
【００２８】
図３の投影光学系ＰＬにおいて、図示なきマスクからの光は、レンズＬ１及びレンズＬ２（第１正レンズ群ＧＰ１及び第１負レンズ群ＧＮ１）を順に介して凹面反射鏡ＣＣＭに達する。凹面反射鏡ＣＣＭにて反射された光は、レンズＬ２、レンズＬ１、レンズＬ４及びレンズＬ５を順に通過して（第１負レンズ群ＧＮ１及び第２正レンズ群ＧＰ２を順に通過して）凸面反射鏡ＣＶＭに至る。凸面反射鏡ＣＶＭにて反射された光は、レンズＬ５、レンズＬ４、レンズＬ１及びレンズＬ２を順に通過して（第２正レンズ群及び第１負レンズ群を順に通過して）凹面反射鏡ＣＣＭへ達し、凹面反射鏡ＣＣＭにて反射された光は、レンズＬ２及びレンズ１を順に通過して（第１負レンズ群ＧＮ１及び第１正レンズ群ＧＰ１を順に通過して）投影光学系ＰＬから射出されて像面へ向かう。なお、図３の例においても、マスク及び第１正レンズ群ＧＰ１の間の光路中に配置される光路折り曲げミラーと、第１正レンズＧＰ１群及び基板（像）の間の光路中に配置される光路折り曲げミラーとは図示省略している。
【００２９】
そして、以下の表３には、図３に示した光学系の諸元の値を掲げる。但し、左端の数字は物体側からの凸面反射鏡までの順序を示し、ｒはレンズ面又は反射面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎは露光波長の光（ｇ線：４３６ｎｍ）に対する媒質（光学材料）の屈折率を示している。なお、表３においても、面間隔ｄ及び屈折率ｎは光線が反射面にて反射される毎に符号の正負が反転するものとしている。
【００３０】
【表３】
（１） ｆ２ＰＬＧ−ｆ１ＰＬＧ＝４４６≧０
（２） ｆＣＣ ／ ｆＣＶ＝−０．６８２
（３）ｆ１ＮＬＧ／ｆ１ＰＬＧ＝−２．８
（４）ｆ１ＮＬＧ／ｆ２ＰＬＧ＝−１．９
なお、表３において、像高は２２０ｍｍであり、倍率１倍、ＮＡ（開口数）は０．１２である。
【００３１】
以上において説明した各実施例にかかる投影光学系ＰＬの光学性能を評価する指標として波面収差量を導入する。この場合、波面収差のＲＭＳ値での評価を採用すると、良く知られているように理想レンズの条件としてマレシャル(Marechal)の条件を満足するとき無収差とする。従って、波面収差のＲＭＳ値をＷrmsとすると、無収差の条件式は、λを波長とするとき、
Ｗrms≦λ／１４＝０．０７λ （５）
となる。
【００３２】
図４は、表１に示した第１実施例の投影光学系の横軸に像高としたときの波面収差のＲＭＳ値を縦軸に表わしている。前記条件式（５）を満足する像高は、１７０ｍｍから２８０ｍｍまでの領域であることが分かる。即ち、第１実施例では、幅が１１０ｍｍの円弧領域が無収差であることが分かる。
図５は、表２に示した第２実施例の投影光学系の横軸に像高としたときの波面収差のＲＭＳ値を縦軸に表わしている。前記条件式（５）を満足する像高は、１８５ｍｍから２４５ｍｍまでの領域であることが分かる。即ち、第２実施例では、幅が６０ｍｍの円弧領域が無収差であることが分かる。
【００３３】
図６は、表３に示した第３実施例投影光学系の横軸に像高としたときの波面収差のＲＭＳ値を縦軸に表わしている。前記条件式（５）を満足する像高は、１８５ｍｍから２５０ｍｍまでの領域であることが分かる。即ち、第３実施例では、幅が６５ｍｍの円弧領域が無収差であることが分かる。
このように、上述の各実施例によれば、フィールドサイズとして円弧の長さが４００ｍｍで、円弧の幅が５５ｍｍ以上可能となり広フィールドの一括走査露光が可能となる。
【００３４】
なお、上記実施例においては、照明光学系が供給する照明光の波長をｇ線（４３６ｎｍ）としているが、その代わりに（或いはそれに加えて）ｈ線（４０４ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）を用いることもできる。さらには、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）やＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、ＹＡＧレーザ等の高調波などの遠紫外域の照明光も使用可能である。
【００３５】
なお、上述の実施例においては、光路折曲げミラーとして平面反射鏡ＰＭ１，ＰＭ２を用いているが、これら平面反射鏡のうちの一方を、Ｙ方向において像を反転させるためのダハミラー（ルーフミラー）に置き換えた構成でも良い。また、本発明にかかる反射屈折型投影光学系を２組用いて、１組目の反射屈折型投影光学系で形成された中間像を２組目の反射屈折型投影光学系で基板上に再結像させる構成も可能である。上記の構成により基板上にはマスクの正立正像が形成される。このようにマスクの正立正像を作る投影光学系を複数準備しておき、これらを例えば特開平７−１８３２０４号に開示されるように配置しても良い。また、例えば特開平７−１８３２１２号の図１１に示されるような倍率調整機構を、第１平面反射鏡ＰＭ１とマスク１０との間の光路中及び第２平面反射鏡ＰＭ２と基板３０との間の光路中の少なくとも一方に配置しても良い。
【００３６】
このように、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【００３７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、高解像力、広フィールドを有する比較的小さな投影光学系により、露光領域が大きな場合においても、スループットを低下させず、良好なる光学性能のもとで投影露光を行うことができる露光装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１実施例を示すレンズ構成図である。
【図２】本発明による第２実施例を示すレンズ構成図である。
【図３】本発明による第３実施例を示すレンズ構成図である。
【図４】本発明による第１実施例の像高に対応した波面収差図である。
【図５】本発明による第２実施例の像高に対応した波面収差図である。
【図６】本発明による第３実施例の像高に対応した波面収差図である。
【符号の説明】
ＰＬ‥‥‥投影光学系
ＧＰ１‥‥第１正レンズ群
ＧＮ１‥‥第１負レンズ群
ＧＰ２‥‥第２正レンズ群
ＣＣＭ‥‥凹面反射鏡
ＣＶＭ‥‥凸面反射鏡
１０‥‥‥マスク
２０‥‥‥基板
Claims (9)
- 第１の物体と第２の物体とを移動させつつ、前記第１の物体の像を前記第２の物体上へ実質的に等倍の倍率で投影露光する走査型投影露光装置において、
前記第１の物体の像を前記第２の物体上に形成する反射屈折型投影光学系を含み、
前記反射屈折型投影光学系は、第１の物体側及び第２の物体側が共にテレセントリックな光学系であり、正の屈折力を有する第１正レンズ群と、負の屈折力を有する第１負レンズ群と、第１凹面反射面と、正の屈折力を有する第２正レンズ群と、凸面反射鏡と、第２凹面反射面とを有し、
前記第１の物体からの光が前記第１正レンズ群及び前記第１負レンズ群を順に介して前記第１凹面反射面に達し、前記第１凹面反射面にて反射された光が、前記第１負レンズ群及び前記第２正レンズ群を順に介して前記凸面反射鏡に達し、該凸面反射鏡にて反射された光が前記第２正レンズ群及び前記第１負レンズ群を順に介して前記第２凹面反射面に達し、前記第２凹面反射面にて反射された光が前記第１負レンズ群及び前記第１正レンズ群を順に介して前記第２の物体へ到達し、前記第２の物体上に前記像を形成するように前記反射屈折型投影光学系が構成され、
前記反射屈折型投影光学系中の前記第１正レンズ群の焦点距離をｆ１ＰＬＧとし、前記反射屈折型投影光学系中の前記第２正レンズ群の焦点距離をｆ２ＰＬＧとするとき、
ｆ２ＰＬＧ−ｆ１ＰＬＧ≧０
を満足することを特徴とする走査型投影露光装置。 - 前記第１正レンズ群と前記第２正レンズ群とは一体に形成されることを特徴とする請求項１記載の走査型投影露光装置。
- 前記反射屈折型投影光学系中の前記第１及び第２凹面反射面は、１つの凹面反射鏡上に形成されることを特徴とする請求項１または２記載の走査型投影露光装置。
- 前記反射屈折型投影光学系中の前記凹面反射鏡の焦点距離をｆＣＣとし、前記反射屈折型投影光学系中の前記凸面反射鏡の焦点距離をｆＣＶとするとき、
−１．６＜ ｆＣＣ ／ ｆＣＶ＜−０．６
を満足することを特徴とする請求項３記載の走査型投影露光装置。 - 前記第１負レンズ群の焦点距離をｆ１ＮＬＧとし、前記第１正レンズ群の焦点距離をｆ１ＰＬＧとし、前記第２正レンズ群の焦点距離をｆ２ＰＬＧとするとき、
−３＜ｆ１ＮＬＧ／ｆ１ＰＬＧ＜−０．６
−２＜ｆ１ＮＬＧ／ｆ２ＰＬＧ＜−０．５
のうち少なくとも一方の条件式を満足す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走査型投影露光装置。 - 前記第１の物体と前記第１正レンズ群との間の光路中には、第１の光路折曲げミラーが配置され、
前記第１正レンズ群と前記第２の物体との間の光路中には、第２の光路折曲げミラーが配置されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項記載の走査型投影露光装置。 - 第１の物体の像を第２物体上に形成する反射屈折型投影光学系において、
凹面反射鏡と；
該凹面反射鏡側に凸面を向けて前記凹面反射鏡と共軸に配置された凸面反射鏡と；
前記凹面反射鏡と前記凸面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第１正レンズ群と；
前記第１正レンズ群と前記凹面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第１負レンズ群と；
前記第１負レンズ群と前記凸面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第２正レンズ群と；
前記第１物体からの光を前記第１正レンズ群へ導くための第１の反射面と；
前記第１正レンズ群からの光を前記第２物体へ導くための第２の反射面と；
を備え、
前記第１正レンズ群の焦点距離をｆ１ＰＬＧとし、前記反射屈折型投影光学系中の前記第２正レンズ群の焦点距離をｆ２ＰＬＧとするとき、
ｆ２ＰＬＧ−ｆ１ＰＬＧ≧０
を満足することを特徴とする反射屈折型投影光学系。 - 第１の物体の像を第２物体上に形成する反射屈折型投影光学系において、
凹面反射鏡と；
該凹面反射鏡側に凸面を向けて前記凹面反射鏡と共軸に配置された凸面反射鏡と；
前記凹面反射鏡と前記凸面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第１正レンズ群と；
前記第１正レンズ群と前記凹面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第１負レンズ群と；
前記第１負レンズ群と前記凸面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第２正レンズ群と；
前記第１物体からの光を前記第１正レンズ群へ導くための第１の反射面と；
前記第１正レンズ群からの光を前記第２物体へ導くための第２の反射面と；
を備え、
前記第１及び第２凹面反射面は、１つの凹面反射鏡上に形成され、
前記反射屈折型投影光学系中の前記凹面反射鏡の焦点距離をｆＣＣとし、前記反射屈折型投影光学系中の前記凸面反射鏡の焦点距離をｆＣＶとするとき、
−１．６＜ ｆＣＣ ／ ｆＣＶ＜−０．６
を満足することを特徴とする反射屈折型投影光学系。 - 第１の物体の像を第２物体上に形成する反射屈折型投影光学系において、
凹面反射鏡と；
該凹面反射鏡側に凸面を向けて前記凹面反射鏡と共軸に配置された凸面反射鏡と；
前記凹面反射鏡と前記凸面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第１正レンズ群と；
前記第１正レンズ群と前記凹面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第１負レンズ群と；
前記第１負レンズ群と前記凸面反射鏡との間に配置されて、前記凹面反射鏡と共軸な第２正レンズ群と；
前記第１物体からの光を前記第１正レンズ群へ導くための第１の反射面と；
前記第１正レンズ群からの光を前記第２物体へ導くための第２の反射面と；
を備え、
前記第１負レンズ群の焦点距離をｆ１ＮＬＧとし、前記第１正レンズ群の焦点距離をｆ１ＰＬＧとし、前記第２正レンズ群の焦点距離をｆ２ＰＬＧとするとき、
−３＜ｆ１ＮＬＧ／ｆ１ＰＬＧ＜−０．６
−２＜ｆ１ＮＬＧ／ｆ２ＰＬＧ＜−０．５
のうち少なくとも一方の条件式を満足することを特徴とする反射屈折型投影光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13484998A JP4182304B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 走査型投影露光装置及び該露光装置に好適な投影光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13484998A JP4182304B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 走査型投影露光装置及び該露光装置に好適な投影光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11329935A JPH11329935A (ja) | 1999-11-30 |
| JP4182304B2 true JP4182304B2 (ja) | 2008-11-19 |
Family
ID=15137917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13484998A Expired - Fee Related JP4182304B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 走査型投影露光装置及び該露光装置に好適な投影光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4182304B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4532647B2 (ja) * | 2000-02-23 | 2010-08-25 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
| JP5205683B2 (ja) | 2000-04-19 | 2013-06-05 | 株式会社ニコン | 光学装置、露光装置、および露光方法 |
| JP5479818B2 (ja) * | 2009-08-26 | 2014-04-23 | オリンパス株式会社 | 光学系及びそれを備えた内視鏡装置 |
| CN102768397B (zh) * | 2011-05-05 | 2014-11-12 | 上海微电子装备有限公司 | 一种投影光刻物镜 |
| CN103105664B (zh) * | 2011-11-10 | 2016-02-03 | 上海微电子装备有限公司 | 光刻投影物镜 |
| CN103135356B (zh) * | 2011-11-23 | 2015-04-15 | 上海微电子装备有限公司 | 反射式光刻投影物镜 |
| JP2016080870A (ja) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | 財団法人國家實驗研究院 | 共役共通光路リソグラフィレンズ |
| JP2016218299A (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-22 | 財団法人國家實驗研究院 | 単一非球面共通光学素子露光機レンズセット |
| DE102019115931A1 (de) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Optische Anordnung für ein Mikroskop |
-
1998
- 1998-05-18 JP JP13484998A patent/JP4182304B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11329935A (ja) | 1999-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4717974B2 (ja) | 反射屈折光学系及び該光学系を備える投影露光装置 | |
| KR101790914B1 (ko) | 투영 광학계, 노광 장치 및 노광 방법 | |
| KR100991584B1 (ko) | 반사굴절식 투영 대물렌즈 | |
| USRE38421E1 (en) | Exposure apparatus having catadioptric projection optical system | |
| KR100387149B1 (ko) | 투영광학계및이를이용한노광장치 | |
| KR100380267B1 (ko) | 노광장치 | |
| JP3360387B2 (ja) | 投影光学系及び投影露光装置 | |
| US7317571B2 (en) | Catadioptric projection optical system, exposure apparatus having the same, device fabrication method | |
| EP1814147A1 (en) | Lighting apparatus, exposure apparatus and micro device manufacturing method | |
| JP2004333761A (ja) | 反射屈折型の投影光学系、露光装置、および露光方法 | |
| JPH10161021A (ja) | 投影光学系及びそれを備えた露光装置並びにデバイス製造方法 | |
| JPH1197344A (ja) | 投影光学系、該光学系を備えた露光装置、及び該装置を用いたデバイスの製造方法 | |
| JPH08179216A (ja) | 反射屈折光学系 | |
| JP4182304B2 (ja) | 走査型投影露光装置及び該露光装置に好適な投影光学系 | |
| US20060098298A1 (en) | Catadioptric projection system, and exposure apparatus having the same | |
| US7714985B2 (en) | Projection optical system | |
| JP4235778B2 (ja) | 投影光学系、投影光学装置、走査型露光装置、光加工方法および露光方法 | |
| JP2000098228A (ja) | 投影露光装置及び露光方法、並びに反射縮小投影光学系 | |
| KR100386870B1 (ko) | 투영광학계및노광장치 | |
| JP6358242B2 (ja) | 露光装置、露光方法、デバイス製造方法およびパターン形成方法 | |
| JP6525069B2 (ja) | 露光装置、露光方法およびデバイス製造方法 | |
| JP5877965B2 (ja) | 投影光学系、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法 | |
| JP2014194552A (ja) | 反射屈折型の投影光学系、露光装置、および露光方法 | |
| JP5664697B2 (ja) | 反射屈折型の投影光学系、露光装置、および露光方法 | |
| JP2004029458A (ja) | 投影光学系及び縮小投影露光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050317 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080520 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080711 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080806 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080819 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140912 Year of fee payment: 6 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140912 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140912 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |