JP5877965B2 - 投影光学系、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法 - Google Patents
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第1の複数レンズと、
前記第1の複数レンズを介した前記光を順次反射する2枚の反射鏡と、
第2の複数レンズおよび該第2の複数レンズの間に配置された開口絞りを含み、前記2枚の反射鏡を介した前記光により前記縮小像を形成する屈折光学系と、
を備え、
当該投影光学系に含まれる反射鏡は、前記2枚の反射鏡のみであり、
前記第1及び第2の複数レンズに含まれるすべてのレンズの光軸と前記2枚の反射鏡の光軸とは、単一光軸上に配置され、
前記第2の複数レンズは、前記開口絞りに対して前記光の入射側の光路に配置された互いに隣り合う2枚の負レンズと、該2枚の負レンズと前記開口絞りとの間の光路に配置された複数の凸レンズと、を含むことを特徴とする投影光学系を提供する。
前記パターンを光で照明する照明光学系と、
前記照明光学系によって照明された前記パターンの像を前記基板に投影する第1形態の投影光学系と、
を含むことを特徴とする露光装置を提供する。
前記パターンを光で照明することと、
前記光により照明された前記パターンの像を、第1形態の投影光学系を用いて前記基板に投影することと、
を含むことを特徴とする露光方法を提供する。
前記パターンが露光された前記基板を現像することと、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
前記パターンが露光された前記基板を現像することと、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
5<F1/Y0<15 (1)
1.05<R/Y0<12 (2)
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。なお、図1において、投影光学系PLの光軸AXに平行にZ軸を、光軸AXに垂直な面内において図1の紙面に平行にY軸を、図1の紙面に垂直にX軸をそれぞれ設定している。
質Lmとして脱イオン水を用いている。
+C4・y4+C6・y6+C8・y8+C10・y10
+C12・y12+C14・y14 (a)
図5は、本実施形態の第1実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。図5を参照すると、第1実施例にかかる投影光学系PLにおいて、第1結像光学系G1は、光の進行方向に沿ってレチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凸面を向けた両凸レンズL11と、両凸レンズL12と、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた負メニスカスレンズL13と、第1凹面反射鏡CM1とを備えている。また、第1結像光学系G1では、第1凹面反射鏡CM1で反射され且つ負メニスカスレンズL13を介した光を第2結像光学系G2に向かって反射するための第2凹面反射鏡CM2の反射面が、両凸レンズL12と負メニスカスレンズL13との間において光軸AXを含まない領域に配置されている。したがって、両凸レンズL11および両凸レンズL12が、正の屈折力を有する第1レンズ群を構成している。また、第1凹面反射鏡CM1が、第1結像光学系G1の瞳面の近傍に配置された凹面反射鏡を構成している。
(主要諸元)
λ=193.306nm
β=+1/4
NA=1.04
Ro=17.0mm
Ri=11.5mm
H=26.0mm
D=4.0mm
R=20.86mm
Y0=17.0mm
(光学部材諸元)
面番号 r d n 光学部材
(レチクル面) 70.25543
1 444.28100 45.45677 1.5603261 (L11)
2* -192.24078 1.00000
3 471.20391 35.53423 1.5603261 (L12)
4 -254.24538 122.19951
5* -159.65514 13.00000 1.5603261 (L13)
6 -562.86259 9.00564
7 -206.23868 -9.00564 (CM1)
8 -562.86259 -13.00000 1.5603261 (L13)
9* -159.65514 -107.19951
10 3162.83419 144.20515 (CM2)
11 -389.01215 43.15699 1.5603261 (L21)
12 -198.92113 1.00000
13 3915.27567 42.01089 1.5603261 (L22)
14 -432.52137 1.00000
15 203.16777 62.58039 1.5603261 (L23)
16* 515.92133 18.52516
17* 356.67027 20.00000 1.5603261 (L24)
18 269.51733 285.26014
19 665.61079 35.16606 1.5603261 (L25)
20 240.55938 32.43496
21* -307.83344 15.00000 1.5603261 (L26)
22 258.17867 58.24284
23 -1143.34122 51.43638 1.5603261 (L27)
24 -236.25969 6.67292
25* 1067.55487 15.00000 1.5603261 (L28)
26 504.02619 18.88857
27 4056.97655 54.00381 1.5603261 (L29)
28 -283.04360 1.00000
29 772.31002 28.96307 1.5603261 (L210)
30 -8599.87899 1.00000
31 667.92225 52.94747 1.5603261 (L211)
32 36408.68946 2.30202
33 ∞ 42.27703 (AS)
34 -2053.34123 30.00000 1.5603261 (L212)
35 -514.67146 1.00000
36 1530.45141 39.99974 1.5603261 (L213)
37 -540.23726 1.00000
38 370.56341 36.15464 1.5603261 (L214)
39* 12719.40982 1.00000
40 118.92655 41.83608 1.5603261 (L215)
41 190.40194 1.00000
42 151.52892 52.42553 1.5603261 (L216)
43* 108.67474 1.12668
44 91.54078 35.50067 1.5603261 (L217:Lb)
45 ∞ 6.00000 1.47 (Lm)
(ウェハ面)
(非球面データ)
2面
κ=0
C4=−8.63025×10-9 C6=2.90424×10-13
C8=5.43348×10-17 C10=1.65523×10-21
C12=8.78237×10-26 C14=6.53360×10-30
5面および9面(同一面)
κ=0
C4=7.66590×10-9 C6=6.09920×10-13
C8=−6.53660×10-17 C10=2.44925×10-20
C12=−3.14967×10-24 C14=2.21672×10-28
16面
κ=0
C4=−3.79715×10-8 C6=2.19518×10-12
C8=−9.40364×10-17 C10=3.33573×10-21
C12=−7.42012×10-26 C14=1.05652×10-30
17面
κ=0
C4=−6.69596×10-8 C6=1.67561×10-12
C8=−6.18763×10-17 C10=2.65428×10-21
C12=−4.09555×10-26 C14=3.25841×10-31
21面
κ=0
C4=−8.68772×10-8 C6=−1.30306×10-12
C8=−2.65902×10-17 C10=−6.56830×10-21
C12=3.66980×10-25 C14=−5.05595×10-29
25面
κ=0
C4=−1.54049×10-8 C6=7.71505×10-14
C8=1.75760×10-18 C10=1.71383×10-23
C12=5.04584×10-29 C14=2.08622×10-32
39面
κ=0
C4=−3.91974×10-11 C6=5.90682×10-14
C8=2.85949×10-18 C10=−1.01828×10-22
C12=2.26543×10-27 C14=−1.90645×10-32
43面
κ=0
C4=8.33324×10-8 C6=1.42277×10-11
C8=−1.13452×10-15 C10=1.18459×10-18
C12=−2.83937×10-22 C14=5.01735×10-26
(条件式対応値)
F1=164.15mm
Y0=17.0mm
R=20.86mm
(1)F1/Y0=9.66
(2)R/Y0=1.227
図7は、本実施形態の第2実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。図7を参照すると、第2実施例にかかる投影光学系PLにおいて、第1結像光学系G1は、光の進行方向に沿ってレチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凸面を向けた両凸レンズL11と、両凸レンズL12と、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた負メニスカスレンズL13と、第1凹面反射鏡CM1とを備えている。また、第1結像光学系G1では、第1凹面反射鏡CM1で反射され且つ負メニスカスレンズL13を介した光を第2結像光学系G2に向かって反射するための第2凹面反射鏡CM2の反射面が、両凸レンズL12と負メニスカスレンズL13との間において光軸AXを含まない領域に配置されている。したがって、両凸レンズL11および両凸レンズL12が、正の屈折力を有する第1レンズ群を構成している。また、第1凹面反射鏡CM1が、第1結像光学系G1の瞳面の近傍に配置された凹面反射鏡を構成している。
(主要諸元)
λ=193.306nm
β=+1/4
NA=1.04
Ro=17.0mm
Ri=11.5mm
H=26.0mm
D=4.0mm
R=20.86mm
Y0=17.0mm
(光学部材諸元)
面番号 r d n 光学部材
(レチクル面) 72.14497
1 295.66131 46.03088 1.5603261 (L11)
2* -228.07826 1.02581
3 847.63618 40.34103 1.5603261 (L12)
4 -207.90948 124.65407
5* -154.57886 13.00000 1.5014548 (L13)
6 -667.19164 9.58580
7 -209.52775 -9.58580 (CM1)
8 -667.19164 -13.00000 1.5014548 (L13)
9* -154.57886 -109.65407
10 2517.52751 147.23986 (CM2)
11 -357.71318 41.75496 1.5603261 (L21)
12 -196.81705 1.00000
13 8379.53651 40.00000 1.5603261 (L22)
14 -454.81020 8.23083
15 206.30063 58.07852 1.5603261 (L23)
16* 367.14898 24.95516
17* 258.66863 20.00000 1.5603261 (L24)
18 272.27694 274.16477
19 671.42370 49.62123 1.5603261 (L25)
20 225.79907 35.51978
21* -283.63484 15.10751 1.5603261 (L26)
22 261.37852 56.71822
23 -1947.68869 54.63076 1.5603261 (L27)
24 -227.05849 5.77639
25* 788.97953 15.54026 1.5603261 (L28)
26 460.12935 18.83954
27 1925.75038 56.54051 1.5603261 (L29)
28 -295.06884 1.00000
29 861.21046 52.50515 1.5603261 (L210)
30 -34592.86759 1.00000
31 614.86639 37.34179 1.5603261 (L211)
32 39181.66426 1.00000
33 ∞ 46.27520 (AS)
34 -11881.91854 30.00000 1.5603261 (L212)
35 -631.95129 1.00000
36 1465.88641 39.89113 1.5603261 (L213)
37 -542.10144 1.00000
38 336.45791 34.80369 1.5603261 (L214)
39* 2692.15238 1.00000
40 112.42843 43.53915 1.5603261 (L215)
41 189.75478 1.00000
42 149.91358 42.41577 1.5014548 (L216)
43* 107.28888 1.06533
44 90.28791 31.06087 1.5014548 (L217:Lb)
45 ∞ 1.00000 1.47 (Lm)
46 ∞ 3.00000 1.5603261 (Lp)
47 ∞ 5.00000 1.47 (Lm)
(ウェハ面)
(非球面データ)
2面
κ=0
C4=9.57585×10-9 C6=7.09690×10-13
C8=1.30845×10-16 C10=−5.52152×10-22
C12=4.46914×10-25 C14=−2.07483×10-29
5面および9面(同一面)
κ=0
C4=1.16631×10-8 C6=6.70616×10-13
C8=−1.87976×10-17 C10=1.71587×10-20
C12=−2.34827×10-24 C14=1.90285×10-28
16面
κ=0
C4=−4.06017×10-8 C6=2.22513×10-12
C8=−9.05000×10-17 C10=3.29839×10-21
C12=−7.46596×10-26 C14=1.06948×10-30
17面
κ=0
C4=−6.69592×10-8 C6=1.42455×10-12
C8=−5.65516×10-17 C10=2.48078×10-21
C12=−2.91653×10-26 C14=1.53981×10-31
21面
κ=0
C4=−7.97186×10-8 C6=−1.32969×10-12
C8=−1.98377×10-17 C10=−4.95016×10-21
C12=2.53886×10-25 C14=−4.16817×10-29
25面
κ=0
C4=−1.55844×10-8 C6=7.27672×10-14
C8=1.90600×10-18 C10=1.21465×10-23
C12=−7.56829×10-29 C14=1.86889×10-32
39面
κ=0
C4=−6.91993×10-11 C6=7.80595×10-14
C8=3.31216×10-18 C10=−1.39159×10-22
C12=3.69991×10-27 C14=−4.01347×10-32
43面
κ=0
C4=8.30019×10-8 C6=1.24781×10-11
C8=−9.26768×10-16 C10=1.08933×10-18
C12=−3.01514×10-22 C14=5.41882×10-26
(条件式対応値)
F1=178.98mm
Y0=17.0mm
R=20.86mm
(1)F1/Y0=10.53
(2)R/Y0=1.227
Lp 平行平面板
Lm 媒質(脱イオン水)
G1 第1結像光学系
G2 第2結像光学系
CM1,CM2 凹面反射鏡
Li 各レンズ成分
100 レーザ光源
IL 照明光学系
R レチクル
RS レチクルステージ
PL 投影光学系
W ウェハ
WS ウェハステージ
Claims (11)
- 光で照明されるパターンの縮小像を液体を介して基板に投影する反射屈折型の投影光学系であって、
正の屈折力を有する第1レンズ群と該第1レンズ群を介した前記光を順次反射する2枚の凹面反射鏡とからなり、前記パターンからの光により前記パターンの中間像を形成する第1結像光学系と、
第2レンズ群と該第2レンズ群の間に配置された開口絞りとからなり、前記中間像からの前記光により前記縮小像を形成する第2結像光学系と、
を備え、
当該投影光学系に含まれる反射鏡は、前記2枚の凹面反射鏡のみであり、
前記第1及び第2レンズ群に含まれるすべてのレンズの光軸と前記2枚の凹面反射鏡の光軸とは、単一光軸上に配置され、
前記第2レンズ群は、前記開口絞りに対して前記光の入射側の光路に配置された互いに隣り合う2枚の負レンズと、該2枚の負レンズと前記開口絞りとの間の光路に配置された互いに隣り合う2枚の両凸レンズと、前記光の入射側の面が正の屈折力を有し、前記光の射出側の面が前記液体に接するように前記第2結像光学系のなかで最も前記光の射出側に配置されたレンズと、を含み、
前記第2結像光学系は、前記単一光軸を含まない領域に前記液体を介して1.0より大きな像側開口数で前記縮小像を形成する屈折光学系であることを特徴とする投影光学系。 - 前記互いに隣り合う2枚の負レンズは、両凹レンズと、該両凹レンズに対して前記光の入射側に配置されて前記光の入射側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の投影光学系。
- 前記光は、ArFエキシマレーザ光であり、前記第2結像光学系に含まれるレンズのう
ち70%以上の数のレンズは、石英により形成されてい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。 - マスクに形成されたパターンを基板に露光する露光装置であって、
前記パターンを光で照明する照明光学系と、
前記照明光学系によって照明された前記パターンの像を、液体を介して前記基板に投影する請求項1〜3のいずれか一項に記載の投影光学系と、
を含むことを特徴とする露光装置。 - 前記投影光学系に対して前記マスクおよび前記基板を相対的に移動させる移動装置を含むことを特徴とする請求項4に記載の露光装置。
- 前記投影光学系の前記第2結像光学系に対する前記光の射出側の光路に液体を供給する液体供給装置を備えることを特徴とする請求項4または5に記載の露光装置。
- マスクに形成されたパターンを基板に露光する露光方法であって、
前記パターンを光で照明することと、
前記光により照明された前記パターンの像を、請求項1〜3のいずれか一項に記載の投影光学系と液体とを介して前記基板に投影することと、
を含むことを特徴とする露光方法。 - 前記投影光学系に対して前記マスクおよび前記基板を相対的に移動させることを含むことを特徴とする請求項7に記載の露光方法。
- 前記投影光学系の前記第2結像光学系と前記基板との間の光路に液体を供給することを含むことを特徴とする請求項7または8に記載の露光方法。
- 請求項4〜6のいずれか一項に記載の露光装置を用いてパターンを基板に露光することと、
前記パターンが露光された前記基板を現像することと、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。 - 請求項7〜9のいずれか一項に記載の露光方法を用いてパターンを基板に露光することと、
前記パターンが露光された前記基板を現像することと、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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