JP5201526B2 - 投影光学系、露光装置、およびデバイスの製造方法 - Google Patents

投影光学系、露光装置、およびデバイスの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、投影光学系、露光装置、およびデバイスの製造方法に関し、例えばＸ線を用いてミラープロジェクション方式によりマスク上の回路パターンを感光性基板上に転写するＸ線投影露光装置に好適な反射型の投影光学系に関するものである。
従来、半導体素子などの製造に使用される露光装置として、Ｘ線を用いた露光装置が注目されている。露光光としてＸ線を用いる場合、使用可能な透過光学材料および屈折光学材料がなくなるため、反射型のマスクを用いるとともに、反射型の投影光学系を用いることになる。従来、露光光としてＸ線を用いる露光装置に適用可能な投影光学系として、たとえば米国特許第６，７１０，９１７号明細書（特開２００２−１３９６７２号公報に対応）には、８枚の反射鏡からなる８枚ミラー反射型光学系が提案されている。
米国特許第６，７１０，９１７号明細書
特許文献１の第２実施例に開示された従来の反射型投影光学系は、第２反射鏡と第３反射鏡との間および第６反射鏡と第７反射鏡との間にそれぞれ中間像を形成する３回結像型の光学系である。この例では、第６反射鏡が光軸から最も離れた位置に反射領域（使用領域）を有する反射鏡、すなわち有効半径の最も大きい反射鏡である。この最も大きい第６反射鏡の反射面は球面形状に形成されているので、反射領域が光軸から比較的大きく離れた位置にあるにもかかわらず、干渉計を用いて第６反射鏡の反射面の面形状を検査することが比較的容易である。これに対し、光軸から比較的大きく離れた位置にある非球面形状の反射面の面形状を、干渉計を用いて検査することは容易ではない。
しかしながら、上述した従来の反射型投影光学系では、最大物体高Ｈ０が１１０ｍｍでありながら最も大きい第６反射鏡の有効半径Ｍφが約４００ｍｍもあるため、最大物体高Ｈ０に対する最大有効半径Ｍφの比Ｍφ／Ｈ０が約３．６６であり、径方向に非常に大型化した光学系になっている。また、光学系の全長（物像間距離）ＴＴが約１９５６ｍｍもあるため、最大物体高Ｈ０に対する全長ＴＴの比ＴＴ／Ｈ０が約１７．８であり、軸方向に非常に大型化した光学系になっている。また、上述した従来の反射型投影光学系では、像側開口数ＮＡが０．４であるが、高解像度の達成のために像側開口数ＮＡをさらに増大させることが要望されている。
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、少なくとも８枚の反射鏡を備えた３回結像型の反射型光学系であって、径方向に小型化された投影光学系を提供することを目的とする。
また、本発明は、比較的大きな像側開口数を有する投影光学系を提供することを他の目的とする。
また、本発明の投影光学系を露光装置に適用することにより、たとえば露光光としてＸ線を用いて大きな解像力を確保し、高解像度で且つ高スループットな投影露光を行うことのできる露光装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、８つの反射鏡を備え、第１面の縮小像を第２面上に形成する投影光学系において、
前記第１面からの光の入射順に、第１反射鏡Ｍ１と第２反射鏡Ｍ２とを有し、前記第１面からの光に基づいて前記第１面の第１中間像を形成するための第１反射結像光学系Ｇ１と、
前記第１中間像からの光の入射順に、第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４とを有し、前記第１中間像からの光に基づいて前記第１面の第２中間像を形成するための第２反射結像光学系Ｇ２と、
前記第２中間像からの光の入射順に、第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６と第７反射鏡Ｍ７と第８反射鏡Ｍ８とを有し、前記第２中間像からの光に基づいて前記縮小像を前記第２面上に形成するための第３反射結像光学系Ｇ３とを備え、
前記第４反射鏡Ｍ４から前記第５反射鏡Ｍ５までの光軸に沿った距離をｄ４とし、前記第５反射鏡Ｍ５から前記第６反射鏡Ｍ６までの光軸に沿った距離をｄ５とするとき、
０．０５＜ｄ５／ｄ４＜０．５
の条件を満足することを特徴とする投影光学系を提供する。
また、本発明の第２形態では、１０個の反射鏡を備え、第１面の縮小像を第２面上に形成する投影光学系において、
前記第１面からの光の入射順に、第１反射鏡Ｍ１と第２反射鏡Ｍ２とを有し、前記第１面からの光に基づいて前記第１面の第１中間像を形成するための第１反射結像光学系Ｇ１と、
前記第１中間像からの光の入射順に、第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４と第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６とを有し、前記第１中間像からの光に基づいて前記第１面の第２中間像を形成するための第２反射結像光学系Ｇ２と、
前記第２中間像からの光の入射順に、第７反射鏡Ｍ７と第８反射鏡Ｍ８と第９反射鏡Ｍ９と第１０反射鏡Ｍ１０とを有し、前記第２中間像からの光に基づいて前記縮小像を前記第２面上に形成するための第３反射結像光学系Ｇ３とを備え、
前記第２反射結像光学系Ｇ２は、前記第４反射鏡Ｍ４または前記第５反射鏡Ｍ５の反射面の位置、あるいはその近傍の位置に設けられる開口絞りを有することを特徴とする投影光学系を提供する。
本発明の第３形態では、前記第１面に設定されたマスクを照明するための照明系と、前記マスクのパターンを前記第２面に設定された感光性基板上へ投影するための第１形態または第２形態の投影光学系とを備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
本発明の第４形態では、第３形態の露光装置を用いて前記マスクのパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、前記露光工程を経た前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするデバイスの製造方法を提供する。
本発明の投影光学系では、少なくとも８枚の反射鏡からなる３回結像型の光学系において、第３反射結像光学系Ｇ３を構成する反射鏡の数が第１反射結像光学系Ｇ１を構成する反射鏡の数よりも多く且つ第２反射結像光学系Ｇ２を構成する反射鏡の数以上になるように、第３反射結像光学系Ｇ３が例えば４つの反射鏡Ｍ７〜Ｍ１０により構成されている。その結果、第３反射結像光学系を２つの反射鏡により構成する従来技術とは異なり、最も大きい反射鏡の有効半径を比較的小さく抑えることができる。
また、本発明では、径方向に小型化され且つ比較的大きな像側開口数を有する投影光学系を実現することができる。また、本発明の投影光学系を露光装置に適用することにより、露光光としてＸ線を使用することができる。この場合、投影光学系に対してマスクおよび感光性基板を相対移動させて、マスクのパターンを感光性基板上へ高解像度で且つ高スループットで投影露光することになる。その結果、大きな解像力を有する走査型の露光装置を用いて、良好な露光条件のもとで、高精度なデバイスを高スループットで製造することができる。
本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。 ウェハ上に形成される円弧状の有効結像領域と光軸との位置関係を示す図である。 本実施形態の第１実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。 第１実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。 本実施形態の第２実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。 第２実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。 本実施形態の第３実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。 第３実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。 本実施形態の第４実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。 第４実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。 本実施形態の第５実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。 第５実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。 マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例について、そのフローチャートを示す図である。
第１発明の投影光学系は、たとえば１０個の反射鏡Ｍ１〜Ｍ１０により構成されており、第１面（物体面）からの光が、第１反射結像光学系Ｇ１を介して、第１面の第１中間像を形成する。第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成された第１中間像からの光は、第２反射結像光学系Ｇ２を介して、第１面の第２中間像（第１中間像の像）を形成する。第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成された第２中間像からの光は、第３反射結像光学系Ｇ３を介して、第１面の最終縮小像（第２中間像の像）を第２面（像面）上に形成する。
すなわち、第１面の第１中間像は第１反射結像光学系Ｇ１と第２反射結像光学系Ｇ２との間の光路中に形成され、第１面の第２中間像は第２反射結像光学系Ｇ２と第３反射結像光学系Ｇ３との間の光路中に形成される。第１発明の投影光学系では、上述のような例えば１０枚ミラー反射型で３回結像型の基本構成において、第３反射結像光学系Ｇ３を構成する反射鏡の数が第１反射結像光学系Ｇ１を構成する反射鏡の数よりも多く且つ第２反射結像光学系Ｇ２を構成する反射鏡の数以上である。
具体的には、第３反射結像光学系Ｇ３は、たとえば４つ以上の反射鏡を有する。さらに第１発明の具体的な一例として、第１反射結像光学系Ｇ１は２つの反射鏡、すなわち第１反射鏡Ｍ１および第２反射鏡Ｍ２を有し、第２反射結像光学系Ｇ２は４つの反射鏡、すなわち第３反射鏡Ｍ３〜第６反射鏡Ｍ６を有し、第３反射結像光学系Ｇ３は４つの反射鏡、すなわち第７反射鏡Ｍ７〜第１０反射鏡Ｍ１０を有する。
一般に、３回結像型の反射光学系において、前述した特許文献１のように第３反射結像光学系を２つの反射鏡により構成する従来技術の場合、光学系の像側開口数ＮＡに直接的に依存して第２反射結像光学系中の最も大きい反射鏡（ひいては光学系中の最も大きい反射鏡）の有効半径が決まってしまう。第１発明では、例えば１０枚ミラー反射型で３回結像型の光学系において、第３反射結像光学系Ｇ３を構成する反射鏡の数が第１反射結像光学系Ｇ１を構成する反射鏡の数よりも多く且つ第２反射結像光学系Ｇ２を構成する反射鏡の数以上になるように、第３反射結像光学系Ｇ３が例えば４つの反射鏡Ｍ７〜Ｍ１０により構成されている。
その結果、最も大きい反射鏡の有効半径が像側開口数ＮＡに直接的に依存することなく、光学系の像側開口数ＮＡを比較的大きく設定しても最も大きい反射鏡の有効半径を比較的小さく抑えることができる。すなわち、第１発明では、たとえば１０枚の反射鏡を備えた３回結像型の１０枚ミラー反射型光学系であって、径方向に小型化され且つ比較的大きな像側開口数を有する投影光学系を実現することができる。
また、第１発明の投影光学系では、最も物体側に配置された第１反射結像光学系Ｇ１を２つの反射鏡Ｍ１およびＭ２により構成することにより、第１反射結像光学系Ｇ１中の反射鏡Ｍ１およびＭ２の有効半径の大型化を回避することができる。仮に第１反射結像光学系Ｇ１を４つの反射鏡により構成すると、第１反射結像光学系Ｇ１中の光路において光束が密集し、反射鏡により結像光束が遮られ（けられ）ないように設計することが著しく困難になる。また、反射鏡自体も互いに接近して、各反射鏡の裏面に必要な空間を確保することが著しく困難になる。
第１発明の投影光学系では、次の条件式（１）を満足することが好ましい。条件式（１）において、Ｈ０は第１面における最大物体高であり、Ｍφは反射鏡Ｍ１〜Ｍ１０の有効半径の最大値である。すなわち、Ｍφは、光軸から最も離れた反射領域（使用領域）を有する反射鏡（最も大きい反射鏡）において光軸を中心として当該反射領域に外接する円の半径である。
０．５＜Ｍφ／Ｈ０＜２．５ （１）
条件式（１）の上限値を上回ると、最も大きい反射鏡の有効半径Ｍφが大きくなりすぎて、光学系が径方向に大型化するので好ましくない。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、たとえば１０枚ミラー反射型で３回結像型の光学系を設計することが現実的に著しく困難になるので好ましくない。なお、光学系の径方向に沿った大型化をさらに良好に抑えるには、条件式（１）の上限値を２．０に設定することが好ましい。
また、第１発明の投影光学系では、次の条件式（２）を満足することが好ましい。条件式（２）において、Ｈ０は上述したように第１面における最大物体高であり、ＴＴは第１面と第２面との間の軸上間隔（すなわち物像間距離）である。
１０＜ＴＴ／Ｈ０＜１５ （２）
条件式（２）の上限値を上回ると、光学系の全長としての軸上間隔ＴＴが大きくなりすぎて、光学系が軸方向（光軸に沿った方向）に大型化するので好ましくない。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、たとえば１０枚ミラー反射型で３回結像型の光学系を設計することが現実的に著しく困難になるので好ましくない。なお、光学系の軸方向に沿った大型化をさらに良好に抑えるには、条件式（２）の上限値を１３に設定することが好ましい。
また、第１発明の投影光学系では、第４反射鏡Ｍ４の反射面の位置またはその近傍の位置に、あるいは第５反射鏡Ｍ５の反射面の位置またはその近傍の位置に開口絞りを設けることが好ましい。この構成は、たとえば１０枚ミラー反射型で３回結像型の光学系において大きな像側開口数ＮＡを確保するのに有利である。この開口絞りにより、光束を任意の大きさに制限することができるので、光量の調節や、第２面（像面）での焦点深度及び被写界深度の調節を行うことができる。また、第１発明の投影光学系では、高解像度を達成するために、像側（第２面側）の開口数ＮＡが０．４５以上であることが好ましい。
一方、第２発明の投影光学系は、たとえば８個の反射鏡Ｍ１〜Ｍ８により構成されており、第１面（物体面）からの光が、第１反射結像光学系Ｇ１を介して、第１面の第１中間像を形成する。第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成された第１中間像からの光は、第２反射結像光学系Ｇ２を介して、第１面の第２中間像（第１中間像の像）を形成する。第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成された第２中間像からの光は、第３反射結像光学系Ｇ３を介して、第１面の最終縮小像（第２中間像の像）を第２面（像面）上に形成する。
すなわち、第１面の第１中間像は第１反射結像光学系Ｇ１と第２反射結像光学系Ｇ２との間の光路中に形成され、第１面の第２中間像は第２反射結像光学系Ｇ２と第３反射結像光学系Ｇ３との間の光路中に形成される。第２発明の投影光学系では、上述のような例えば８枚ミラー反射型で３回結像型の基本構成において、第３反射結像光学系Ｇ３を構成する反射鏡の数が第１反射結像光学系Ｇ１を構成する反射鏡の数よりも多く且つ第２反射結像光学系Ｇ２を構成する反射鏡の数よりも多い。
換言すれば、第２発明の投影光学系では、第３反射結像光学系Ｇ３を構成する反射鏡の数が最も多い。さらに第２発明の具体的な一例として、第１反射結像光学系Ｇ１は２つの反射鏡、すなわち第１反射鏡Ｍ１および第２反射鏡Ｍ２を有し、第２反射結像光学系Ｇ２は２つの反射鏡、すなわち第３反射鏡Ｍ３および第４反射鏡Ｍ４を有し、第３反射結像光学系Ｇ３は４つの反射鏡、すなわち第５反射鏡Ｍ５〜第８反射鏡Ｍ８を有する。
第２発明の投影光学系では、例えば８枚ミラー反射型で３回結像型の基本構成において第３反射結像光学系Ｇ３を構成する反射鏡の数が最も多い構成を採用しているので、第３反射結像光学系Ｇ３に入射する光束の向きを光軸から離れる向きに設定することができる。第３反射結像光学系Ｇ３に入射する光束の向きを光軸から離れる向きに設定することにより、第２反射結像光学系Ｇ２における反射鏡の有効径の大型化を避けることができる。すなわち、第２発明では、たとえば８枚の反射鏡を備えた３回結像型の８枚ミラー反射型光学系であって、径方向に小型化された投影光学系を実現することができる。
また、第２発明の投影光学系では、第１反射結像光学系Ｇ１および第２反射結像光学系Ｇ２をそれぞれ２枚の反射鏡で構成することにより、主光線の傾斜角度をできるだけ小さく抑えることができ、ひいては第２反射結像光学系Ｇ２において光束を受ける反射鏡の有効径の大型化を避けることができる。
第２発明の投影光学系では、次の条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）において、Ｈ０は第１面における最大物体高であり、Ｍφは反射鏡Ｍ１〜Ｍ８の有効半径の最大値である。すなわち、Ｍφは、光軸から最も離れた反射領域（使用領域）を有する反射鏡（最も大きい反射鏡）において光軸を中心として当該反射領域に外接する円の半径である。
０．７＜Ｍφ／Ｈ０＜２．５ （３）
条件式（３）の上限値を上回ると、最も大きい反射鏡の有効半径Ｍφが大きくなりすぎて、光学系が径方向に大型化するので好ましくない。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、たとえば８枚ミラー反射型で３回結像型の光学系を設計することが現実的に著しく困難になるので好ましくない。すなわち、第２発明では、条件式（３）を満足することにより、最も大きい反射鏡の有効半径Ｍφを小さく抑えることができ、ひいては投影光学系の径方向の大型化を防止することができる。
また、第２発明の投影光学系では、最も大きい反射鏡の有効半径Ｍφが、次の条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）を満足することにより、最も大きい反射鏡の有効半径Ｍφを小さく抑えることができ、ひいては投影光学系の径方向の大型化を防止することができる。
２００ｍｍ＜Ｍφ＜３５０ｍｍ （４）
また、第２発明の投影光学系では、次の条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）において、ｄ４は第４反射鏡Ｍ４から第５反射鏡Ｍ５までの光軸に沿った距離であり、ｄ５は第５反射鏡Ｍ５から第６反射鏡Ｍ６までの光軸に沿った距離である。
０．０５＜ｄ５／ｄ４＜０．５ （５）
条件式（５）の下限値を下回ると、第６反射鏡Ｍ６が第５反射鏡Ｍ５に接近し過ぎて、光束の幅を充分に確保することが困難になるので好ましくない。一方、条件式（５）の上限値を上回ると、第４反射鏡Ｍ４と第６反射鏡Ｍ６との間に存在する第３反射鏡Ｍ３と第８反射鏡Ｍ８とが互いに接近し過ぎて、また第３反射鏡Ｍ３および第８反射鏡Ｍ８が第４反射鏡Ｍ４や第６反射鏡Ｍ６に接近し過ぎて、各反射鏡の裏面側に配置すべき冷却装置などのための空間（スペース）を充分に確保することが困難になるので好ましくない。
また、第２発明の投影光学系では、次の条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）において、ｄ４は第４反射鏡Ｍ４から第５反射鏡Ｍ５までの光軸に沿った距離であり、ｄ６は第６反射鏡Ｍ６から第７反射鏡Ｍ７までの光軸に沿った距離である。
０．１＜ｄ６／ｄ４＜１．０ （６）
条件式（６）の下限値を下回ると、第７反射鏡Ｍ７への入射光線角度が大きくなり過ぎて、第７反射鏡Ｍ７の反射特性の劣化やむらの原因になり易くなるので好ましくない。一方、条件式（６）の上限値を上回ると、第４反射鏡Ｍ４と第６反射鏡Ｍ６との間に存在する第３反射鏡Ｍ３と第８反射鏡Ｍ８とが互いに接近し過ぎて、また第３反射鏡Ｍ３および第８反射鏡Ｍ８が第４反射鏡Ｍ４や第６反射鏡Ｍ６に接近し過ぎて、各反射鏡の裏面側に配置すべき冷却装置などのための空間（スペース）を充分に確保することが困難になるので好ましくない。
また、第２発明の投影光学系では、第４反射鏡Ｍ４の反射面の位置に開口絞りを設けることが好ましい。この構成は、たとえば８枚ミラー反射型で３回結像型の光学系において大きな像側開口数ＮＡを確保するのに有利である。この開口絞りにより、光束を任意の大きさに制限することができるので、光量の調節や、第２面（像面）での焦点深度及び被写界深度の調節を行うことができる。また、第２発明の投影光学系では、高解像度を達成するために、像側（第２面側）の開口数ＮＡが０．３以上であることが好ましく、像側開口数ＮＡが０．４以上であることがさらに好ましい。
第２発明の反射型投影光学系では、上記の各条件式（３）〜（６）を滞りなく満足するために、第１面（物体面）から第２中間像までに使用される反射鏡（すなわち第１反射結像光学系Ｇ１中の反射鏡および第２反射結像光学系Ｇ２中の反射鏡）の枚数を４枚で構成し、第２中間像から第２面（像面）までに使用される反射鏡（すなわち第３反射結像光学系Ｇ３中の反射鏡）の枚数を４枚で構成することが好ましい。この構成を満たさない場合、上記の各条件式（３）〜（６）を全て満足することが困難になり、各種の欠点、例えば反射鏡の有効径が大きくなる欠点や、反射鏡への光束の入射角が大きくなる欠点や、各反射鏡の間隔が狭くなる欠点等が発生し易い。
なお、本発明（第１発明および第２発明）の投影光学系は、像側（第２面側）にほぼテレセントリックな光学系であることが好ましい。この構成により、たとえば露光装置に適用される場合、投影光学系の焦点深度内でウェハに凹凸があっても良好な結像が可能になる。
また、本発明の投影光学系では、第１反射結像光学系Ｇ１が少なくとも１枚の凹面反射鏡を含むことが望ましい。この構成により、第１面（物体面）の物体からの発散光束を収斂させて、第１中間像を結像させることができる。仮に第１結像光学系Ｇ１に凹面反射鏡が含まれていなければ、第１面からの発散光束を収斂させることができず、第１中間像が虚像になり、その形成位置も光学系からかなり離れてしまう。その場合、虚像としての第１中間像からの光束が第１反射鏡Ｍ１の脇を通過する際に光束の幅が広がった状態になるため、光学系全体が大きくなってしまう。
また、本発明の投影光学系では、第２反射結像光学系Ｇ２が少なくとも１枚の凹面反射鏡を含むことが望ましい。この構成により、第１反射結像光学系Ｇ１により形成された第１中間像からの発散光束を収斂させて、第２中間像を結像させることができる。仮に第２結像光学系Ｇ２に凹面反射鏡が含まれていなければ、第１中間像からの発散光束を収斂させることができず、第２中間像が虚像になり、その形成位置も光学系からかなり離れてしまう。その場合、第１発明では、虚像としての第１中間像からの光束が第５反射鏡Ｍ５の脇を通過する際に光束の幅が広がった状態になるため、光学系全体が大きくなってしまう。第２発明では、虚像としての第１中間像からの光束が第３反射鏡Ｍ３の脇を通過する際に光束の幅が広がった状態になるため、光学系全体が大きくなってしまう。
また、本発明の投影光学系では、第３反射結像光学系Ｇ３が少なくとも１枚の凹面反射鏡を含むことが望ましい。この構成により、第２反射結像光学系Ｇ２により形成された第２中間像からの発散光束を収斂させて、第２面（像面）に最終像として結像させることができる。仮に第３結像光学系Ｇ３に凹面反射鏡が含まれていなければ、第２中間像からの発散光束を収斂させることができず、最終像が虚像になり、第２面上に第１面の像を形成することができないことになる。以上のように、各中間像の結像位置が大型反射鏡の近辺になるように構成することにより、光束の幅が狭まった状態で大型反射鏡の脇を通過させて、光学系の大型化を防いでいる。
また、本発明の投影光学系では、すべての反射鏡が非球面形状に形成された反射面を有することが好ましい。このように非球面を導入することにより、収差を良好に補正して光学性能を向上させることができる。なお、各反射鏡の反射面は光軸に関して回転対称な非球面状に形成され、各反射面を規定する非球面の最大次数は１０次以上であることが望ましい。
本発明（第１発明および第２発明）の投影光学系を露光装置に適用することにより、露光光としてＸ線を使用することができる。この場合、投影光学系に対してマスクおよび感光性基板を相対移動させて、マスクのパターンを感光性基板上へ高解像度で且つ高スループットで投影露光することになる。その結果、大きな解像力を有する走査型の露光装置を用いて、良好な露光条件のもとで、高精度なデバイスを高スループットで製造することができる。
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。また、図２は、ウェハ上に形成される円弧状の有効結像領域と光軸との位置関係を示す図である。図１において、投影光学系の光軸方向すなわち感光性基板であるウェハの法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハ面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハ面内において図１の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。
図１の露光装置は、露光光を供給するための光源として、たとえばレーザプラズマＸ線源１を備えている。Ｘ線源１から射出された光は、波長選択フィルタ２を介して、照明光学系３に入射する。ここで、波長選択フィルタ２は、Ｘ線源１が供給する光から、所定波長（１３．５ｎｍ）のＸ線だけを選択的に透過させ、他の波長光の透過を遮る特性を有する。波長選択フィルタ２を透過したＸ線は、複数の反射鏡から構成された照明光学系３を介して、転写すべきパターンが形成された反射型のマスク４を照明する。
マスク４は、そのパターン面がＸＹ平面に沿って延びるように、Ｙ方向に沿って移動可能なマスクステージ５によって保持されている。そして、マスクステージ５の移動は、図示を省略したレーザー干渉計により計測されるように構成されている。マスク４上には、Ｙ軸に関して対称な円弧状の照明領域が形成される。照明されたマスク４からの光は、反射型の投影光学系６を介して、感光性基板であるウェハ７上にマスクパターンの像を形成する。
すなわち、ウェハ７上には、図２に示すように、Ｙ軸に関して対称な円弧状の有効結像領域が形成される。図２を参照すると、光軸ＡＸを中心とした半径φを有する円形状の領域（イメージサークル）ＩＦ内において、このイメージサークルＩＦに接するようにＸ方向の長さがＬＸでＹ方向の長さがＬＹの円弧状の有効結像領域ＥＲが設定されている。こうして、円弧状の有効結像領域ＥＲは光軸ＡＸを中心とする輪帯状の領域の一部であり、長さＬＹは円弧状の有効結像領域ＥＲの中心と光軸とを結ぶ方向に沿った有効結像領域ＥＲの幅寸法である。
ウェハ７は、その露光面がＸＹ平面に沿って延びるように、Ｘ方向およびＹ方向に沿って二次元的に移動可能なウェハステージ８によって保持されている。なお、ウェハステージ８の移動は、マスクステージ５と同様に、図示を省略したレーザー干渉計により計測されるように構成されている。こうして、マスクステージ５およびウェハステージ８をＹ方向に沿って移動させながら、すなわち投影光学系６に対してマスク４およびウェハ７をＹ方向に沿って相対移動させながらスキャン露光（走査露光）を行うことにより、ウェハ７の１つの露光領域にマスク４のパターンが転写される。
このとき、投影光学系６の投影倍率（転写倍率）が１／４である場合、ウェハステージ８の移動速度をマスクステージ５の移動速度の１／４に設定して同期走査を行う。また、ウェハステージ８をＸ方向およびＹ方向に沿って二次元的に移動させながら走査露光を繰り返すことにより、ウェハ７の各露光領域にマスク４のパターンが逐次転写される。以下、第１実施例および第２実施例を参照して、第１発明にかかる投影光学系の具体的な構成について説明する。また、第３実施例〜第５実施例を参照して、第２発明にかかる投影光学系の具体的な構成について説明する。
各実施例において、投影光学系６は、マスク４のパターンの第１中間像を形成するための第１反射結像光学系Ｇ１と、マスク４のパターンの第２中間像（第１中間像の像）を形成するための第２反射結像光学系Ｇ２と、マスク４のパターンの最終縮小像（第２中間像の像）をウェハ７上に形成するための第３反射結像光学系Ｇ３とにより構成されている。すなわち、マスクパターンの第１中間像は第１反射結像光学系Ｇ１と第２反射結像光学系Ｇ２との間の光路中に形成され、マスクパターンの第２中間像は、第２反射結像光学系Ｇ２と第３反射結像光学系Ｇ３との間の光路中に形成される。
具体的に、第１実施例および第２実施例では、第１反射結像光学系Ｇ１は２つの反射鏡Ｍ１およびＭ２により構成され、第２反射結像光学系Ｇ２は４つの反射鏡Ｍ３〜Ｍ６により構成され、第３反射結像光学系Ｇ３は４つの反射鏡Ｍ７〜Ｍ１０により構成されている。そして、すべての反射鏡Ｍ１〜Ｍ１０の反射面が、光軸に関して回転対称な非球面状に形成されている。
一方、第３実施例〜第５実施例では、第１反射結像光学系Ｇ１は２つの反射鏡Ｍ１およびＭ２により構成され、第２反射結像光学系Ｇ２は２つの反射鏡Ｍ３およびＭ４により構成され、第３反射結像光学系Ｇ３は４つの反射鏡Ｍ５〜Ｍ８により構成されている。そして、すべての反射鏡Ｍ１〜Ｍ８の反射面が、光軸に関して回転対称な非球面状に形成されている。
なお、各実施例では、必ずしも鮮明な中間像が形成されないこともあるが、たとえ不鮮明な中間像（たとえば第１実施例の第２中間像Ｉ２）であっても、その形成位置は最も良好な中間像の形成位置として定義される。また、各実施例において、投影光学系６は、ウェハ側（像側）にほぼテレセントリックな光学系である。
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をｚとし、頂点曲率半径をｒとし、円錐係数をκとし、ｎ次の非球面係数をＣnとしたとき、以下の数式（ａ）で表される。
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋｛１−（１＋κ）・ｙ2／ｒ2｝1/2｝
＋Ｃ4・ｙ4＋Ｃ6・ｙ6＋Ｃ8・ｙ8＋Ｃ10・ｙ10＋・・・ （ａ）
［第１実施例］
図３は、本実施形態の第１実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。図３を参照すると、第１実施例の投影光学系では、マスク４からの光は、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面および第２反射鏡Ｍ２の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの第１中間像Ｉ１を形成する。第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成された第１中間像Ｉ１からの光は、第３反射鏡Ｍ３の凹面状の反射面、第４反射鏡Ｍ４の凹面状の反射面、第５反射鏡Ｍ５の凸面状の反射面、および第６反射鏡Ｍ６の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの第２中間像Ｉ２を形成する。
第２反射結像光学系Ｇ２を介して形成された第２中間像Ｉ２からの光は、第７反射鏡Ｍ７の凹面状の反射面、第８反射鏡Ｍ８の凹面状の反射面、第９反射鏡Ｍ９の凸面状の反射面、および第１０反射鏡Ｍ１０の凹面状の反射面で順次反射された後、ウェハ７上にマスクパターンの縮小像（三次像）を形成する。第１実施例では、第４反射鏡Ｍ４の反射面の近傍の位置に、開口絞り（不図示）が設けられている。
次の表（１）に、第１実施例にかかる投影光学系の諸元の値を掲げる。表（１）の主要諸元の欄において、λは露光光の波長を、βは投影倍率を、ＮＡは像側（ウェハ側）開口数を、φはウェハ７上でのイメージサークルＩＦの半径（最大像高）を、ＬＸは有効結像領域ＥＲのＸ方向に沿った寸法を、ＬＹは有効結像領域ＥＲのＹ方向に沿った寸法をそれぞれ表している。また、表（１）の条件式対応値の欄において、Ｈ０はマスク４上における最大物体高を、Ｍφは最も大きい反射鏡の有効半径を、ＴＴはマスク４とウェハ７との間の軸上間隔をそれぞれ表している。
また、面番号は物体面であるマスク面から像面であるウェハ面への光線の進行する方向に沿ったマスク側からの反射面の順序を、ｒは各反射面の頂点曲率半径（ｍｍ）を、ｄは各反射面の軸上間隔すなわち面間隔（ｍｍ）をそれぞれ示している。なお、面間隔ｄは、反射される度にその符号を変えるものとする。そして、光線の入射方向にかかわらずマスク側に向かって凸面の曲率半径を正とし、凹面の曲率半径を負としている。上述の表記は、以降の表（２）においても同様である。
表（１）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．５０
φ＝４３ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 871.9
1 -2597.7 -751.9 （第１反射鏡Ｍ１）
2 1369.4 1436.6 （第２反射鏡Ｍ２）
3 -954.2 -564.7 （第３反射鏡Ｍ３）
4 1719.7 443.3 （第４反射鏡Ｍ４）
5 487.0 -139.1 （第５反射鏡Ｍ５）
6 573.9 639.0 （第６反射鏡Ｍ６）
7 -1525.7 -150.0 （第７反射鏡Ｍ７）
8 1296.0 250.0 （第８反射鏡Ｍ８）
9 160.5 -352.6 （第９反射鏡Ｍ９）
10 414.9 392.6 （第１０反射鏡Ｍ１０）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１１６００１×１０-8 Ｃ6＝０．２４０９９６×１０-14
Ｃ8＝０．１０６６５９×１０-19 Ｃ10＝−０．４５７８６４×１０-24
Ｃ12＝−０．１５４５１７×１０-28 Ｃ14＝０．３３１０５０×１０-34
Ｃ16＝−０．２３２２８８×１０-39

２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１９５１３６×１０-9 Ｃ6＝０．３１２４９６×１０-15
Ｃ8＝０．１９１５２６×１０-20 Ｃ10＝０．３５６５７１×１０-26
Ｃ12＝０．２０１９７８×１０-30 Ｃ14＝−０．２７３４７３×１０-35
Ｃ16＝０．１３９８５７×１０-40

３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１１３４９９×１０-9 Ｃ6＝−０．２６７７７０×１０-14
Ｃ8＝０．３０７２８７×１０-19 Ｃ10＝−０．２６３４８６×１０-24
Ｃ12＝０．３２２７１８×１０-29 Ｃ14＝−０．２８２４８９×１０-34
Ｃ16＝０．１０２８１８×１０-39

４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．７３９８７１×１０-9 Ｃ6＝−０．２１９１９４×１０-13
Ｃ8＝−０．２１０５８１×１０-17 Ｃ10＝０．３９４０５８×１０-22
Ｃ12＝−０．１３６８１５×１０-25 Ｃ14＝０．９１６３１２×１０-30
Ｃ16＝−０．３７３６１２×１０-34

５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．６８３８１２×１０-8 Ｃ6＝−０．８２６５２３×１０-14
Ｃ8＝０．１２４５０２×１０-17 Ｃ10＝−０．５６９９３７×１０-22
Ｃ12＝０．１５５９７０×１０-26 Ｃ14＝−０．２２９０２３×１０-31
Ｃ16＝０．１４１１０７×１０-36

６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．６０８１４２×１０-9 Ｃ6＝−０．１９７２２６×１０-13
Ｃ8＝０．３１２２２７×１０-18 Ｃ10＝−０．４５５４０８×１０-23
Ｃ12＝０．３６３９５５×１０-28 Ｃ14＝−０．１６９４０９×１０-33
Ｃ16＝０．３４２７８０×１０-39

７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．３４０２４７×１０-9 Ｃ6＝０．２８１８２９×１０-14
Ｃ8＝−０．１０１９３２×１０-17 Ｃ10＝０．２６９７７３×１０-22
Ｃ12＝−０．３５１６９０×１０-27 Ｃ14＝０．２３５８２４×１０-32
Ｃ16＝−０．６５１１０２×１０-38

８面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１１２５４４×１０-8 Ｃ6＝−０．９８８０４７×１０-13
Ｃ8＝０．２２８４１９×１０-17 Ｃ10＝−０．３４８６３４×１０-22
Ｃ12＝０．２７９５９３×１０-27 Ｃ14＝−０．６６１２３０×１０-33
Ｃ16＝−０．２８１００１×１０-38

９面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．３６５６０２×１０-8 Ｃ6＝０．７８２２２９×１０-12
Ｃ8＝−０．１５１２３７×１０-15 Ｃ10＝−０．１３７０６７×１０-20
Ｃ12＝−０．５６８０４１×１０-23 Ｃ14＝０．７３２６４７×１０-27
Ｃ16＝−０．５２１００７×１０-31

１０面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．２０４２２９×１０-9 Ｃ6＝０．１２１７２６×１０-14
Ｃ8＝０．７２０９０１×１０-20 Ｃ10＝０．２６７６４６×１０-25
Ｃ12＝０．５０１６６２×１０-30 Ｃ14＝−０．３２８３５０×１０-35
Ｃ16＝０．４２２０５８×１０-40

（条件式対応値）
Ｈ０＝１７２ｍｍ
Ｍφ＝２５６．５ｍｍ（第６反射鏡Ｍ６において最大）
ＴＴ＝２０７５．１２ｍｍ
（１）Ｍφ／Ｈ０＝１．４９
（２）ＴＴ／Ｈ０＝１２．０６
図４は、第１実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。図４では、像高比１００％、像高比９８％、および像高比９５％におけるメリディオナルコマ収差およびサジタルコマ収差を示している。収差図から明らかなように、第１実施例では、有効結像領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差が良好に補正されていることがわかる。また、図示を省略したが、有効結像領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差以外の他の諸収差、たとえば球面収差やディストーションなども良好に補正されていることが確認されている。
［第２実施例］
図５は、本実施形態の第２実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。図５を参照すると、第２実施例の投影光学系では、マスク４からの光は、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面および第２反射鏡Ｍ２の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの第１中間像Ｉ１を形成する。第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成された第１中間像Ｉ１からの光は、第３反射鏡Ｍ３の凹面状の反射面、第４反射鏡Ｍ４の凸面状の反射面、第５反射鏡Ｍ５の凹面状の反射面、および第６反射鏡Ｍ６の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの第２中間像Ｉ２を形成する。
第２反射結像光学系Ｇ２を介して形成された第２中間像Ｉ２からの光は、第７反射鏡Ｍ７の凹面状の反射面、第８反射鏡Ｍ８の凸面状の反射面、第９反射鏡Ｍ９の凸面状の反射面、および第１０反射鏡Ｍ１０の凹面状の反射面で順次反射された後、ウェハ７上にマスクパターンの縮小像（三次像）を形成する。第２実施例では、第５反射鏡Ｍ５の反射面の近傍の位置に、開口絞り（不図示）が設けられている。次の表（２）に、第２実施例にかかる投影光学系の諸元の値を掲げる。
表（２）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．５０
φ＝５３ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 1015.3
1 -2168.8 -915.3 （第１反射鏡Ｍ１）
2 1685.3 1573.7 （第２反射鏡Ｍ２）
3 -576.8 -200.5 （第３反射鏡Ｍ３）
4 -349.8 429.8 （第４反射鏡Ｍ４）
5 -1300.3 664.3 （第５反射鏡Ｍ５）
6 3219.6 1184.3 （第６反射鏡Ｍ６）
7 -628.0 -150.0 （第７反射鏡Ｍ７）
8 -1230.3 282.4 （第８反射鏡Ｍ８）
9 260.1 452.4 （第９反射鏡Ｍ９）
10 528.5 497.0 （第１０反射鏡Ｍ１０）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．５０８１２８×１０-9 Ｃ6＝０．１３７３０８×１０-14
Ｃ8＝−０．７７９２９７×１０-20 Ｃ10＝−０．１８０４０３×１０-24
Ｃ12＝０．５１１４２０×１０-29 Ｃ14＝−０．８１６５２６×１０-34
Ｃ16＝０．４６１００４×１０-39

２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．２６４５１２×１０-9 Ｃ6＝−０．８４５６６８×１０-15
Ｃ8＝−０．６８７２３２×１０-20 Ｃ10＝−０．９４６７０９×１０-26
Ｃ12＝−０．１２７９７０×１０-30 Ｃ14＝０．４６８９３０×１０-35
Ｃ16＝−０．２８９１８２×１０-40

３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．３６４０９１×１０-9 Ｃ6＝−０．１１５３６５×１０-14
Ｃ8＝０．５９４３８４×１０-19 Ｃ10＝−０．９７８６４９×１０-24
Ｃ12＝０．１０４０００×１０-28 Ｃ14＝−０．６３１２６５×１０-34
Ｃ16＝０．１７４７９１×１０-39

４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．８４４０１１×１０-8 Ｃ6＝０．２９６６１９×１０-13
Ｃ8＝−０．９９２５５４×１０-18 Ｃ10＝０．３４６０６６×１０-22
Ｃ12＝−０．９０４６９５×１０-27 Ｃ14＝０．２０１７６５×１０-31
Ｃ16＝−０．２１３０６７×１０-36

５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．９９３７０８×１０-10 Ｃ6＝−０．６９０２７１×１０-14
Ｃ8＝−０．１０４２３７×１０-18 Ｃ10＝０．１０１５９２×１０-23
Ｃ12＝−０．１１２０１６×１０-27 Ｃ14＝０．４０２２０９×１０-32
Ｃ16＝−０．５６４５４４×１０-37

６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１４７２７８×１０-9 Ｃ6＝０．２８９８４７×１０-14
Ｃ8＝−０．１１７５３６×１０-19 Ｃ10＝０．９０４０１６×１０-25
Ｃ12＝−０．１２６０９０×１０-29 Ｃ14＝０．８９１７７７８×１０-35
Ｃ16＝−０．２４６３９１×１０-40

７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．２３９９１１×１０-8 Ｃ6＝−０．１０６６２２×１０-13
Ｃ8＝−０．１０２２１３×１０-17 Ｃ10＝０．２９３５０８×１０-22
Ｃ12＝−０．３３８３９２×１０-27 Ｃ14＝０．１８６９８８×１０-32
Ｃ16＝−０．４０８４１５×１０-38

８面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．５０９１７８×１０-8 Ｃ6＝−０．８０２６０５×１０-13
Ｃ8＝０．２０３５９０×１０-17 Ｃ10＝−０．３６５５７２×１０-22
Ｃ12＝０．３９８７４０×１０-27 Ｃ14＝−０．２３５８５１×１０-32
Ｃ16＝０．５７８４７５×１０-38

９面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．２９２０１４×１０-7 Ｃ6＝０．１００８７７×１０-11
Ｃ8＝０．５５０６１５×１０-16 Ｃ10＝０．５５８８５４×１０-21
Ｃ12＝０．１１３２３６×１０-23 Ｃ14＝−０．１６４２７１×１０-27
Ｃ16＝０．１５６４０４×１０-31

１０面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．９９２２９６×１０-10 Ｃ6＝０．２８６７３１×１０-15
Ｃ8＝０．１０６１３６×１０-20 Ｃ10＝０．２６３３２５×１０-26
Ｃ12＝０．３３７４３９×１０-31 Ｃ14＝−０．１３７２１１×１０-36
Ｃ16＝０．９５２４４４×１０-42

（条件式対応値）
Ｈ０＝２１２ｍｍ
Ｍφ＝３０８．４ｍｍ（第７反射鏡Ｍ７において最大）
ＴＴ＝２６００．００ｍｍ
（１）Ｍφ／Ｈ０＝１．４５
（２）ＴＴ／Ｈ０＝１２．２６
図６は、第２実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。図６では、像高比１００％、像高比９８％、および像高比９６％におけるメリディオナルコマ収差およびサジタルコマ収差を示している。収差図から明らかなように、第２実施例においても第１実施例と同様に、有効結像領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差が良好に補正されていることがわかる。また、図示を省略したが、有効結像領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差以外の他の諸収差、たとえば球面収差やディストーションなども良好に補正されていることが確認されている。
［第３実施例］
図７は、本実施形態の第３実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。図７を参照すると、第３実施例の投影光学系では、マスク４からの光は、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面および第２反射鏡Ｍ２の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの第１中間像ＩＭＩ１を形成する。第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成された第１中間像ＩＭＩ１からの光は、第３反射鏡Ｍ３の凹面状の反射面および第４反射鏡Ｍ４の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの第２中間像ＩＭＩ２を形成する。
第２反射結像光学系Ｇ２を介して形成された第２中間像ＩＭＩ２からの光は、第５反射鏡Ｍ５の凹面状の反射面、第６反射鏡Ｍ６の凸面状の反射面、第７反射鏡Ｍ７の凸面状の反射面、および第８反射鏡Ｍ８の凹面状の反射面で順次反射された後、ウェハ７上にマスクパターンの縮小像（三次像）を形成する。第３実施例では、第４反射鏡Ｍ４の反射面の近傍の位置に、開口絞り（不図示）が設けられている。
次の表（３）に、第３実施例にかかる投影光学系の諸元の値を掲げる。表（３）の主要諸元の欄において、λは露光光の波長を、βは投影倍率を、ＮＡは像側（ウェハ側）開口数を、φはウェハ７上でのイメージサークルＩＦの半径（最大像高）を、ＬＸは有効結像領域ＥＲのＸ方向に沿った寸法を、ＬＹは有効結像領域ＥＲのＹ方向に沿った寸法をそれぞれ表している。また、表（３）の条件式対応値の欄において、Ｈ０はマスク４上における最大物体高を、Ｍφは最も大きい反射鏡の有効半径を、ｄ４は第４反射鏡Ｍ４から第５反射鏡Ｍ５までの光軸に沿った距離を、ｄ５は第５反射鏡Ｍ５から第６反射鏡Ｍ６までの光軸に沿った距離を、ｄ６は第６反射鏡Ｍ６から第７反射鏡Ｍ７までの光軸に沿った距離をそれぞれ表している。
また、面番号は物体面であるマスク面から像面であるウェハ面への光線の進行する方向に沿ったマスク側からの反射面の順序を、ｒは各反射面の頂点曲率半径（ｍｍ）を、ｄは各反射面の軸上間隔すなわち面間隔（ｍｍ）をそれぞれ示している。なお、面間隔ｄは、反射される度にその符号を変えるものとする。そして、光線の入射方向にかかわらずマスク側に向かって凸面の曲率半径を正とし、凹面の曲率半径を負としている。上述の表記は、以降の表（４）および（５）においても同様である。
表（３）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．４０
φ＝４９ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 1331.9
1 -2663.8 -1114.2 （第１反射鏡Ｍ１）
2 1884.2 1832.6 （第２反射鏡Ｍ２）
3 -1132.9 -618.4 （第３反射鏡Ｍ３）
4 3701.1 1085.9 （第４反射鏡Ｍ４）
5 -506.0 -137.8 （第５反射鏡Ｍ５）
6 -969.4 251.4 （第６反射鏡Ｍ６）
7 201.4 -431.2 （第７反射鏡Ｍ７）
8 517.0 499.7 （第８反射鏡Ｍ８）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．３７６００５×１０-9 Ｃ6＝０．１８２０３２×１０-14
Ｃ8＝０．１５６８５３×１０-19 Ｃ10＝−０．７８７０６６×１０-25
Ｃ12＝０．１２８８５１×１０-28 Ｃ14＝−０．３３７１６８×１０-33
Ｃ16＝０．５８６２６２×１０-38

２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１１８３９４×１０-9 Ｃ6＝０．１０２０９４×１０-15
Ｃ8＝０．２０１６８３×１０-21 Ｃ10＝０．２１１１６３×１０-26
Ｃ12＝−０．５８４８８６×１０-31 Ｃ14＝０．５９２３８８×１０-36
Ｃ16＝−０．２４４２４８×１０-41

３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．２５０２７４×１０-9 Ｃ6＝−０．１２１６５２×１０-14
Ｃ8＝０．８４７８６７×１０-20 Ｃ10＝−０．８５２９９２×１０-25
Ｃ12＝０．６９４１７０×１０-30 Ｃ14＝−０．５１９２６１×１０-35
Ｃ16＝０．２２９７６２×１０-40

４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．７０６３３９×１０-9 Ｃ6＝０．２７５０９７×１０-13
Ｃ8＝０．２７１７６４×１０-18 Ｃ10＝０．１４８４１１×１０-21
Ｃ12＝−０．１７３３３８×１０-25 Ｃ14＝０．１４３５０８×１０-29
Ｃ16＝−０．３６０６０９×１０-34

５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．７６６５７４×１０-9 Ｃ6＝０．１０１７３５×１０-13
Ｃ8＝−０．８０３１３６×１０-18 Ｃ10＝０．２５３８１５×１０-22
Ｃ12＝−０．３７３６４０×１０-27 Ｃ14＝０．２７２６２４×１０-32
Ｃ16＝−０．７９４５６０×１０-38

６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．５４４６０４×１０-8 Ｃ6＝−０．４６８９７１×１０-13
Ｃ8＝０．１１８１３２×１０-17 Ｃ10＝−０．４６７７７２×１０-22
Ｃ12＝０．１１０５６７×１０-26 Ｃ14＝−０．１３２３６３×１０-31
Ｃ16＝０．６３６４７７×１０-37

７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１３９８２２×１０-7 Ｃ6＝０．１１５０９３×１０-11
Ｃ8＝−０．７２７１９０×１０-16 Ｃ10＝０．３００８１６×１０-19
Ｃ12＝−０．６９８９１６×１０-23 Ｃ14＝０．１２４３８０×１０-26
Ｃ16＝−０．１０６３７５×１０-30

８面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１０４９７８×１０-9 Ｃ6＝０．４１０８８８×１０-15
Ｃ8＝０．１５５８８９×１０-20 Ｃ10＝０．５６９６６０×１０-26
Ｃ12＝０．２４１７９７×１０-31 Ｃ14＝−０．１７５６６９×１０-37
Ｃ16＝０．９３８８７１×１０-42

（条件式対応値）
Ｈ０＝１９６ｍｍ
Ｍφ＝２６４．５ｍｍ（第３反射鏡Ｍ３において最大）
ｄ４＝１０８５．９ｍｍ
ｄ５＝１３７．８ｍｍ
ｄ６＝２５１．４ｍｍ
（３）Ｍφ／Ｈ０＝１．３５
（５）ｄ５／ｄ４＝０．１２７
（６）ｄ６／ｄ４＝０．２３２
図８は、第３実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。図８では、像高比１００％、像高比９８％、および像高比９６％におけるメリディオナルコマ収差およびサジタルコマ収差を示している。収差図から明らかなように、第３実施例においても第１実施例および第２実施例と同様に、有効結像領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差が良好に補正されていることがわかる。また、図示を省略したが、有効結像領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差以外の他の諸収差、たとえば球面収差やディストーションなども良好に補正されていることが確認されている。
［第４実施例］
図９は、本実施形態の第４実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。図９を参照すると、第４実施例の投影光学系では、マスク４からの光は、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面および第２反射鏡Ｍ２の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの第１中間像ＩＭＩ１を形成する。第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成された第１中間像ＩＭＩ１からの光は、第３反射鏡Ｍ３の凹面状の反射面および第４反射鏡Ｍ４の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの第２中間像ＩＭＩ２を形成する。
第２反射結像光学系Ｇ２を介して形成された第２中間像ＩＭＩ２からの光は、第５反射鏡Ｍ５の凹面状の反射面、第６反射鏡Ｍ６の凸面状の反射面、第７反射鏡Ｍ７の凸面状の反射面、および第８反射鏡Ｍ８の凹面状の反射面で順次反射された後、ウェハ７上にマスクパターンの縮小像（三次像）を形成する。以上のように、第４実施例の投影光学系は、第３実施例の投影光学系と同様の構成を有する。また、第４実施例においても第３実施例と同様に、第４反射鏡Ｍ４の反射面の近傍の位置に開口絞り（不図示）が設けられている。次の表（４）に、第４実施例にかかる投影光学系の諸元の値を掲げる。
表（４）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．４０
φ＝４５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 938.0
1 -4500.3 -838.0 （第１反射鏡Ｍ１）
2 1492.0 1894.7 （第２反射鏡Ｍ２）
3 -1474.4 -926.6 （第３反射鏡Ｍ３）
4 3299.1 1457.8 （第４反射鏡Ｍ４）
5 -432.1 -137.4 （第５反射鏡Ｍ５）
6 -371.8 234.6 （第６反射鏡Ｍ６）
7 290.3 -447.0 （第７反射鏡Ｍ７）
8 517.5 487.0 （第８反射鏡Ｍ８）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．８５４９９６×１０-9 Ｃ6＝−０．４７５３８９×１０-14
Ｃ8＝−０．２０１４８３×１０-19 Ｃ10＝０．１１４７７５×１０-23
Ｃ12＝０．２７０３２６×１０-28 Ｃ14＝−０．４７００４８×１０-33
Ｃ16＝−０．９９８１７３×１０-38

２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１４５８０３×１０-9 Ｃ6＝０．１６７０１８×１０-18
Ｃ8＝０．４３２６０８×１０-21 Ｃ10＝０．６９４６３３×１０-26
Ｃ12＝−０．２０６０２８×１０-30 Ｃ14＝０．２８１４０３×１０-35
Ｃ16＝−０．１６０８１６×１０-40

３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．５５６１６８×１０-10 Ｃ6＝−０．６１２２６３×１０-15
Ｃ8＝０．５５１４０８×１０-20 Ｃ10＝−０．２４００１０×１０-25
Ｃ12＝０．８５４５７３×１０-32 Ｃ14＝０．９２３９６４×１０-36
Ｃ16＝−０．５４５６３３×１０-41

４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１５５４８８×１０-8 Ｃ6＝０．９２４０７７×１０-14
Ｃ8＝０．９３６８４５×１０-19 Ｃ10＝−０．２３２３５４×１０-22
Ｃ12＝０．３１３２４３×１０-26 Ｃ14＝−０．２１４８６７×１０-30
Ｃ16＝０．５９４０３０×１０-35

５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．４６１２２９×１０-9 Ｃ6＝０．４７５１４９×１０-13
Ｃ8＝−０．１４０１５４×１０-17 Ｃ10＝０．２５４３３１×１０-22
Ｃ12＝−０．２７０８１１×１０-27 Ｃ14＝０．１６０４３２×１０-32
Ｃ16＝−０．４０２３６１×１０-38

６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１５５０１３×１０-7 Ｃ6＝−０．１９０６５９×１０-12
Ｃ8＝０．２１０９４５×１０-17 Ｃ10＝０．５１０９４７×１０-22
Ｃ12＝−０．２９９４６１×１０-26 Ｃ14＝０．６０１１７７×１０-31
Ｃ16＝−０．４６５３０２×１０-36

７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．３４６６１９×１０-7 Ｃ6＝０．２３４０１９×１０-11
Ｃ8＝０．２２２７６４×１０-16 Ｃ10＝−０．１０５２２８×１０-19
Ｃ12＝０．５９２４４５×１０-23 Ｃ14＝−０．１１４６５９×１０-26
Ｃ16＝０．８６５７７４×１０-31

８面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．５１５６７８×１０-10 Ｃ6＝０．２１８５２７×１０-15
Ｃ8＝０．８８７５５１×１０-21 Ｃ10＝−０．３７２５７４×１０-27
Ｃ12＝０．９５９６４５×１０-31 Ｃ14＝−０．１１１３４８×１０-35
Ｃ16＝０．６４６３７６×１０-41

（条件式対応値）
Ｈ０＝１８０ｍｍ
Ｍφ＝２８０．９ｍｍ（第５反射鏡Ｍ５において最大）
ｄ４＝１４５７．８ｍｍ
ｄ５＝１３７．４ｍｍ
ｄ６＝２３４．６ｍｍ
（３）Ｍφ／Ｈ０＝１．５６
（５）ｄ５／ｄ４＝０．０９４
（６）ｄ６／ｄ４＝０．１６１
図１０は、第４実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。図１０では、像高比１００％、像高比９８％、および像高比９６％におけるメリディオナルコマ収差およびサジタルコマ収差を示している。収差図から明らかなように、第４実施例においても第１実施例〜第３実施例と同様に、有効結像領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差が良好に補正されていることがわかる。また、図示を省略したが、有効結像領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差以外の他の諸収差、たとえば球面収差やディストーションなども良好に補正されていることが確認されている。
［第４実施例］
図１１は、本実施形態の第５実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。図１１を参照すると、第５実施例の投影光学系では、マスク４からの光は、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面および第２反射鏡Ｍ２の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの第１中間像ＩＭＩ１を形成する。第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成された第１中間像ＩＭＩ１からの光は、第３反射鏡Ｍ３の凹面状の反射面および第４反射鏡Ｍ４の凸面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの第２中間像ＩＭＩ２を形成する。
第２反射結像光学系Ｇ２を介して形成された第２中間像ＩＭＩ２からの光は、第５反射鏡Ｍ５の凹面状の反射面、第６反射鏡Ｍ６の凸面状の反射面、第７反射鏡Ｍ７の凸面状の反射面、および第８反射鏡Ｍ８の凹面状の反射面で順次反射された後、ウェハ７上にマスクパターンの縮小像（三次像）を形成する。以上のように、第５実施例の投影光学系は、第３実施例の投影光学系と類似の構成を有するが、第４反射鏡Ｍ４の反射面が凸面状である点が第３実施例と相違している。また、第５実施例においても第３実施例と同様に、第４反射鏡Ｍ４の反射面の近傍の位置に開口絞り（不図示）が設けられている。次の表（５）に、第５実施例にかかる投影光学系の諸元の値を掲げる。
表（５）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．４０
φ＝４４ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 1178.5
1 -1544.3 -1078.5 （第１反射鏡Ｍ１）
2 1718.7 1823.5 （第２反射鏡Ｍ２）
3 -1160.9 -591.6 （第３反射鏡Ｍ３）
4 -1901.3 1007.5 （第４反射鏡Ｍ４）
5 -403.5 -127.3 （第５反射鏡Ｍ５）
6 -487.6 224.3 （第６反射鏡Ｍ６）
7 234.4 -362.9 （第７反射鏡Ｍ７）
8 434.7 415.1 （第８反射鏡Ｍ８）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．２３１５７１×１０-9 Ｃ6＝０．１２１８８７×１０-14
Ｃ8＝０．４３１２８０×１０-20 Ｃ10＝０．２４４４６８×１０-24
Ｃ12＝−０．４９４１３６×１０-29 Ｃ14＝０．６３８８１７×１０-34
Ｃ16＝−０．２３９０６５×１０-39

２面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．３６８７３１×１０-9 Ｃ6＝０．７９２４０２×１０-17
Ｃ8＝−０．７４３３４０×１０-20 Ｃ10＝０．５０５３９９×１０-24
Ｃ12＝−０．１５０９７９×１０-28 Ｃ14＝０．２３９３３６×１０-33
Ｃ16＝−０．１５１０６８×１０-38

３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．４３６４９３×１０-11 Ｃ6＝−０．１１２５７５×１０-15
Ｃ8＝−０．２３４１５８×１０-21 Ｃ10＝０．７３８８５０×１０-27
Ｃ12＝−０．１４２４６１×１０-31 Ｃ14＝０．５４９０５１×１０-37
Ｃ16＝−０．１７７８２９×１０-42

４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．２７２５４２×１０-8 Ｃ6＝−０．８６２３３６×１０-14
Ｃ8＝−０．２９０７４３×１０-18 Ｃ10＝０．３２８５６９×１０-21
Ｃ12＝−０．７３１６３１×１０-25 Ｃ14＝０．８３９２９８×１０-29
Ｃ16＝−０．３８３４４３×１０-33

５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１１４２１４×１０-8 Ｃ6＝０．１４０８４２×１０-13
Ｃ8＝−０．８２７７２６×１０-18 Ｃ10＝０．２５１７８３×１０-22
Ｃ12＝−０．３９４１６０×１０-27 Ｃ14＝０．３２１７７３×１０-32
Ｃ16＝−０．１０５８６８×１０-37

６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１０６９４８×１０-7 Ｃ6＝−０．１９７０３７×１０-12
Ｃ8＝０．３３０４２３×１０-17 Ｃ10＝０．１８６８９２×１０-22
Ｃ12＝−０．２３５９５２×１０-26 Ｃ14＝０．４７７４６５×１０-31
Ｃ16＝−０．３４２６６４×１０-36

７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．３８９４９４×１０-7 Ｃ6＝０．２５１７７０×１０-11
Ｃ8＝０．８３２０２６×１０-16 Ｃ10＝−０．１４２２４２×１０-20
Ｃ12＝−０．１７９８６２×１０-24 Ｃ14＝０．３６７２０２×１０-27
Ｃ16＝−０．２９０２９２×１０-31

８面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．７９３８６５×１０-10 Ｃ6＝０．６８１２２５×１０-15
Ｃ8＝０．４０３３５６×１０-20 Ｃ10＝０．２８１９８８×１０-26
Ｃ12＝０．４７４７９４×１０-30 Ｃ14＝−０．４０４３３０×１０-35
Ｃ16＝０．２７７７３０×１０-40

（条件式対応値）
Ｈ０＝１７６ｍｍ
Ｍφ＝３００．６ｍｍ（第３反射鏡Ｍ３において最大）
ｄ４＝１００７．５ｍｍ
ｄ５＝１２７．３ｍｍ
ｄ６＝２２４．３ｍｍ
（３）Ｍφ／Ｈ０＝１．７１
（５）ｄ５／ｄ４＝０．１２６
（６）ｄ６／ｄ４＝０．２２３
図１２は、第５実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。図１２では、像高比１００％、像高比９８％、および像高比９５％におけるメリディオナルコマ収差およびサジタルコマ収差を示している。収差図から明らかなように、第５実施例においても第１実施例〜第４実施例と同様に、有効結像領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差が良好に補正されていることがわかる。また、図示を省略したが、有効結像領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差以外の他の諸収差、たとえば球面収差やディストーションなども良好に補正されていることが確認されている。
以上のように、第１発明にかかる第１実施例および第２実施例では、波長が１３．５ｎｍのレーザプラズマＸ線に対して、０．５という非常に大きな像側開口数を確保するとともに、ウェハ７上において諸収差が良好に補正された２６ｍｍ×２ｍｍの円弧状の有効結像領域を確保することができる。また、第２発明にかかる第３実施例〜第５実施例では、波長が１３．５ｎｍのレーザプラズマＸ線に対して、０．４という比較的大きな像側開口数を確保するとともに、ウェハ７上において諸収差が良好に補正された２６ｍｍ×２ｍｍの円弧状の有効結像領域を確保することができる。したがって、ウェハ７において、たとえば２６ｍｍ×６６ｍｍの大きさを有する各露光領域に、マスク４のパターンを走査露光により０．１μｍ以下の高解像で転写することができる。
また、第１実施例では、最も大きい第６反射鏡Ｍ６の有効半径Ｍφが約２５６ｍｍで、最大物体高Ｈ０に対する最大有効半径Ｍφの比Ｍφ／Ｈ０が約１．４９であり、従来技術に比して十分に小さく抑えられている。また、物体（マスク）から像（ウェハ）までの距離（物像間距離）すなわち光学系の全長ＴＴが約２０７５ｍｍで、最大物体高Ｈ０に対する全長ＴＴの比ＴＴ／Ｈ０が約１２．１であり、従来技術に比して十分に小さく抑えられている。こうして、第１実施例では、径方向および軸方向に光学系の小型化が達成され、且つ０．５という従来技術に比して比較的大きな像側開口数が確保されている。
一方、第２実施例では、最も大きい第７反射鏡Ｍ７の有効半径Ｍφが約３０８ｍｍで、最大物体高Ｈ０に対する最大有効半径Ｍφの比Ｍφ／Ｈ０が約１．４５であり、従来技術に比して十分に小さく抑えられている。また、光学系の全長ＴＴが約２６００ｍｍで、最大物体高Ｈ０に対する全長ＴＴの比ＴＴ／Ｈ０が約１２．３であり、従来技術に比して十分に小さく抑えられている。こうして、第２実施例においても第１実施例と同様に、径方向および軸方向に光学系の小型化が達成され、且つ０．５という従来技術に比して比較的大きな像側開口数が確保されている。
また、第２発明にかかる第３実施例〜第５実施例では、最も大きい反射鏡の有効半径Ｍφが約２６５ｍｍ〜約３０１ｍｍ程度であり、十分に小さく抑えられている。このように、第３実施例〜第５実施例では、反射鏡の径方向の大型化が抑えられ、ひいては光学系の径方向の小型化が図られている。また、第３実施例〜第５実施例では、物体（マスク）から像（ウェハ）までの距離（物像間距離）ＴＴが２４８９ｍｍ〜２７００ｍｍの範囲に抑えられているので、光学系の軸方向の大型化を抑えつつ光学性能も良好に維持している。
上述の実施形態にかかる露光装置では、照明系によってマスクを照明し（照明工程）、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、本実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図１３のフローチャートを参照して説明する。
先ず、図１３のステップ３０１において、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ３０２において、その１ロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ３０３において、本実施形態の露光装置を用いて、マスク（レチクル）上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。
その後、ステップ３０４において、その１ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ３０５において、その１ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。
なお、上述の本実施形態では、Ｘ線を供給するための光源としてレーザプラズマＸ線源を用いているが、これに限定されることなく、Ｘ線としてたとえばシンクロトロン放射（ＳＯＲ）光を用いることもできる。
また、上述の本実施形態では、Ｘ線を供給するための光源を有する露光装置に本発明を適用しているが、これに限定されることなく、Ｘ線以外の他の波長光を供給する光源を有する露光装置に対しても本発明を適用することができる。さらに、上述の本実施形態では、露光装置の投影光学系に本発明を適用しているが、これに限定されることなく、他の一般的な投影光学系に対しても本発明を適用することができる。
 符号の説明
１ レーザプラズマＸ線源
２ 波長選択フィルタ
３ 照明光学系
４ マスク
５ マスクステージ
６ 投影光学系
７ ウェハ
８ ウェハステージ
Ｇ１〜Ｇ３ 反射結像光学系
Ｍ１〜Ｍ１０ 反射鏡

Claims (15)

  1. ８つの反射鏡を備え、第１面の縮小像を第２面上に形成する投影光学系において、
    前記第１面からの光の入射順に、第１反射鏡Ｍ１と第２反射鏡Ｍ２とを有し、前記第１面からの光に基づいて前記第１面の第１中間像を形成するための第１反射結像光学系Ｇ１と、
    前記第１中間像からの光の入射順に、第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４とを有し、前記第１中間像からの光に基づいて前記第１面の第２中間像を形成するための第２反射結像光学系Ｇ２と、
    前記第２中間像からの光の入射順に、第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６と第７反射鏡Ｍ７と第８反射鏡Ｍ８とを有し、前記第２中間像からの光に基づいて前記縮小像を前記第２面上に形成するための第３反射結像光学系Ｇ３とを備え、
    前記第４反射鏡Ｍ４から前記第５反射鏡Ｍ５までの光軸に沿った距離をｄ４とし、前記第５反射鏡Ｍ５から前記第６反射鏡Ｍ６までの光軸に沿った距離をｄ５とするとき、
    ０．０５＜ｄ５／ｄ４＜０．５
    の条件を満足することを特徴とする投影光学系。
  2. 前記第１面における最大物体高をＨ０とし、前記８つの反射鏡の有効半径の最大値をＭφとするとき、
    ０．７＜Ｍφ／Ｈ０＜２．５
    の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
  3. 前記８つの反射鏡の有効半径の最大値Ｍφは、
    ２００ｍｍ＜Ｍφ＜３５０ｍｍ
    の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の投影光学系。
  4. 前記第４反射鏡Ｍ４から前記第５反射鏡Ｍ５までの光軸に沿った距離をｄ４とし、前記第６反射鏡Ｍ６から前記第７反射鏡Ｍ７までの光軸に沿った距離をｄ６とするとき、
    ０．１＜ｄ６／ｄ４＜１．０
    の条件を満足する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４反射鏡Ｍ４の反射面の位置に開口絞りが設けられ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面側の開口数ＮＡは０．３０以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の投影光学系。
  7. １０個の反射鏡を備え、第１面の縮小像を第２面上に形成する投影光学系において、
    前記第１面からの光の入射順に、第１反射鏡Ｍ１と第２反射鏡Ｍ２とを有し、前記第１面からの光に基づいて前記第１面の第１中間像を形成するための第１反射結像光学系Ｇ１と、
    前記第１中間像からの光の入射順に、第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４と第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６とを有し、前記第１中間像からの光に基づいて前記第１面の第２中間像を形成するための第２反射結像光学系Ｇ２と、
    前記第２中間像からの光の入射順に、第７反射鏡Ｍ７と第８反射鏡Ｍ８と第９反射鏡Ｍ９と第１０反射鏡Ｍ１０とを有し、前記第２中間像からの光に基づいて前記縮小像を前記第２面上に形成するための第３反射結像光学系Ｇ３とを備え、
    前記第２反射結像光学系Ｇ２は、前記第４反射鏡Ｍ４または前記第５反射鏡Ｍ５の反射面の位置、あるいはその近傍の位置に設けられる開口絞りを有することを特徴とする投影光学系。
  8. 前記第１面における最大物体高をＨ０とし、前記１０個の反射鏡の有効半径の最大値をＭφとするとき、
    ０．５＜Ｍφ／Ｈ０＜２．５
    の条件を満足することを特徴とする請求項７に記載の投影光学系。
  9. 前記第１面における最大物体高をＨ０とし、前記第１面と前記第２面との間の軸上間隔をＴＴとするとき、
    １０＜ＴＴ／Ｈ０＜１５
    の条件を満足することを特徴とする請求項７または８に記載の投影光学系。
  10. 前記第２面側の開口数ＮＡは０．４５以上であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の投影光学系。
  11. 前記第１反射結像光学系Ｇ１は、少なくとも１つの凹面反射鏡を含む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. 前記第２反射結像光学系Ｇ２は、少なくとも１つの凹面反射鏡を含む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. 前記第３反射結像光学系Ｇ３は、少なくとも１つの凹面反射鏡を含む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. 前記第１面に設定されたマスクを照明するための照明系と、
    前記マスクのパターンを前記第２面に設定された感光性基板上へ投影するための請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の投影光学系と、
    を備えていることを特徴とする露光装置。
  15. 請求項１４に記載の露光装置を用いて前記マスクのパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
    前記露光工程を経た前記感光性基板を現像する現像工程と、
    を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
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