JP7357488B2 - 露光装置、および物品製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置、および物品製造方法に関する。

露光装置は、半導体デバイスや液晶表示装置等の製造工程であるリソグラフィ工程において、原版（レチクル又はマスクともいう。）のパターンを、投影光学系を介して感光性の基板（表面にレジスト層が形成されたウエハやガラスプレート等）に転写する装置である。従来、投影光学系にはオフナー型光学系が用いられうる。オフナー型光学系は、略同心状に配置された凹面鏡と凸面鏡を有し（凹凸２枚鏡光学系）、光軸外の輪帯状良像域を用いて原版のパターンを基板上に結像する。

特許文献１（特開２００８－０８９８３２号公報）は、デバイスの大型化に伴う原版の大型化を抑制するための、オフナー型光学系の設計情報を開示している。特許文献２（特開２００９－０３８１５２号公報）は、オフナー型光学系におけるディストーションおよび／または非点格差を調整する技術を開示している。

特開２００８－０８９８３２号公報 特開２００９－０３８１５２号公報

大画面一括露光に用いられる凹凸２枚鏡光学系は、現在、等倍結像系であり、光学設計上、１個の大口径の凹面鏡で光束を２回反射させている。凹凸２枚鏡光学系において結像倍率を拡大系にすると、２枚の大口径の凹面鏡が異なる曲率を持ち、分割され、別体化された構成となる（特許文献１）。大口径で半割りのミラーを支持するには、その面変形を生じないような高精度のメカ的支持法が要求される。また、露光中に、これらのミラーが個別に振動すると、等倍結像系（特許文献２）で２つの反射面が一体として動く場合とは異なり、像面上で露光像のシフトや倍率変動が生じやすく、像性能が大きく低下することが設計上判っている。

一方、大画面を高速で走査露光するためには、それに見合った露光幅と露光スリット幅が必要となり、これは、光学系、特に、凹面鏡の大型化につながる。ミラーが大型化すると、前述のように、その自重や支持により面変形が起きやすくなるだけでなく、重量増加によって、その固有振動数が低下し、振幅の大きな低周波数の床振動等を拾いやすくなる。

このような課題を克服するためには、一括露光に必要な広い露光幅と露光スリットを有しつつ、凹面鏡をできるだけ小型化することが必要となる。なお、上述の課題は、拡大系だけではなく、等倍の２枚鏡光学系において、凹面鏡を分割して別体とする場合にも同様に存在する。

本発明は、例えば、投影光学系における凹面鏡の小型化に有利な露光装置を提供する。

本発明の一側面によれば、マスクおよび基板を走査しながら前記基板を露光する露光装置であって、前記マスクのパターンを前記基板に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系は、第１凹面鏡、凸面鏡、および第２凹面鏡を含み、前記マスクのパターンを透過した光が前記第１凹面鏡、前記凸面鏡、および前記第２凹面鏡の順に反射するように構成され、前記マスク上における円弧状の照明領域の全ての物点からの光束によって前記第１凹面鏡に形成される有効領域と、前記投影光学系の光軸と直交し前記基板と平行な方向に延びる直線との最小距離をＤｕとし、前記第２凹面鏡に形成される有効領域と、前記直線との最小距離をＤｌとし、前記基板上に形成される前記円弧の最外周半径をＲｕとするとき、０＜Ｄｕ≦０．１・Ｒｕ又は０＜Ｄｌ≦０．１・Ｒｕの少なくとも一方の条件を満たすことを特徴とする露光装置が提供される。

本発明によれば、例えば、投影光学系における凹面鏡の小型化に有利な露光装置を提供することができる。

実施形態における露光装置の構成を示す図。 実施例１における投影光学系の光線図。 実施例１における像円弧領域内の横収差図。 実施例１におけるマスク面上の円弧状露光領域を示す図。 実施例１における凹面鏡上の有効光束領域を示す模式図。 実施例１における凹面鏡上の有効光束領域を示すトレース図。 実施例２における投影光学系の光線図。 実施例２における像円弧領域内の横収差図。 実施例３における投影光学系の光線図。 実施例３における像円弧領域内の横収差図。 実施例３における有効光束領域を示す模式図。 実施例３における凹面鏡上の有効光束領域を示すトレース図。 各実施例の設計値の諸元を示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、実施形態における露光装置の構成を示す図である。本明細書および図面において、水平面をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向が示される。一般には、被露光基板であるプレートＰはその表面が水平面（ＸＹ平面）と平行になるようにプレートステージ４０１の上に置かれる。よって以下では、プレートＰの表面に沿う平面内で互いに直交する方向をＸ軸およびＹ軸とし、Ｘ軸およびＹ軸に垂直な方向をＺ軸とする。

照明光学系１は、光源１０１、ＮＤフィルタ１０２、オプティカルインテグレータ１０３、絞り１０４、コンデンサレンズ１０５、スリット１０６、レンズ１０７、ミラー１０８、レンズ１０９を含む。光源１０１は、高圧水銀ランプ等の紫外線の光を発する。ＮＤフィルタ１０２は、所定の透過率を有し、光源１０１から発せられた光の強度を調整する。オプティカルインテグレータ１０３は、例えばフライアイレンズで構成される。フライアイレンズは、複数の微小レンズの集合からなり、その光射出面近傍に複数の２次光源が形成される。絞り１０４は、オプティカルインテグレータ１０３により形成された２次光源の集合の総体的な形状を決定するための絞りである。２次光源の集合の総体的な形状は照明形状と呼ばれる。コンデンサレンズ１０５は、オプティカルインテグレータ１０３からの光でスリット１０６をケーラー照明している。スリット１０６は、光源からの光を整形する。スリット１０６の開口部は、マスキングブレードによってマスク上を照射する形状に形成されている。スリット１０６を通過した光はレンズ１０７、ミラー１０８、レンズ１０９を介しマスクＭを照射する。

マスクステージ２０１は、マスクＭを保持して、Ｙ軸方向に移動可能である。レーザ干渉計２０２は、マスクステージ２０１の位置を計測する。

投影光学系３は、マスクＭ上に描画されたパターンを、感光材が塗布された基板であるプレートＰ上に投影する。投影光学系３は、いわゆるオフナー（Ｏｆｆｎｅｒ）型光学系である。オフナー光学系の場合、良好な像領域を確保するためにマスクＭには円弧形状の光が照射される。そのためにスリット１０６の光透過部（開口部）の形状、プレートＰへ到達する露光光の照射形状も円弧形状となっている。マスクＭパターンを透過した光は、第１平面反射鏡Ｔ１、第１凹面鏡Ｍｏ１、凸面鏡Ｍｔ、第２凹面鏡Ｍｏ２、第２平面反射鏡Ｔ２の順に反射した後にプレートＰに到達する。これにより、マスクＭ上のパターンがプレートＰ上に転写される。なお、第１凹面鏡Ｍｏ１と第２凹面鏡Ｍｏ２は光学的に独立のものであるが、両者は一体で形成されてもよいし別体で構成されてもよい。

プレートステージ４０１は、プレートＰを保持し、少なくともＸ方向およびＹ方向に移動可能である。プレートステージ４０１がプレートＰを保持してマスクステージ２０１と同期してＹ方向に駆動することにより、プレートＰの走査露光が行われうる。制御部５は、例えば、ＣＰＵおよびメモリを含むコンピュータで構成され、走査露光を制御する。

ユーザは、操作部６を介して、露光装置の各種パラメータの設定を行うことができる。入力されたパラメータの値は制御部５に送信され、制御部５によって露光装置内の各部が調整されうる。

投影光学系がオフナー型の場合、上述したようにスリット１０６の形状は円弧状となる。これは、マスクＭ上の像をプレートＰ上に結像させる際、良好な結像領域が円弧状となるためで、この良好な領域を用いて露光が行われる。スリット１０６は、走査方向に対して円弧状の開口部を有する。この、走査方向に関するスリット１０６の開口幅（スリット幅）については後述する。

（実施例１）
図２は、実施例１における投影光学系３の光線図である。マスクＭの面上の図示された点、Ｙmax，Ｙmin，Ｑｒ，Ｑｌ（後述する図４参照）から発した光束は、マスク面直下の屈折光学部材Ｇ１，Ｇ２を通過後、第１平面反射鏡Ｔ１の作用で光路を直角に曲げられ、第１凹面鏡Ｍｏ１に入射する。第１凹面鏡Ｍｏ１で反射された光束は、投影光学系３の光軸Ｏ－Ｏ’近傍にある屈折光学部材Ｇ３を通過後、凸面鏡Ｍｔに入射する。凸面鏡Ｍｔは、この結像光学系の瞳である。凸面鏡Ｍｔで反射した光束は、再び、屈折光学部材Ｇ３を通過後、第２凹面鏡Ｍｏ２に入射する。第２凹面鏡Ｍｏ２で反射した光束は、第２平面反射鏡Ｔ２に進行し、この作用で光路を直角に曲げられ、プレート面直上の屈折光学部材Ｇ４，Ｇ５を通過し、プレートＰの面上に結像する。図２において、マスク面上の点Ｑｒ，Ｑｌから発した光束のうち、第１凹面鏡Ｍｏ１や第２凹面鏡Ｍｏ２上で光軸Ｏ－Ｏ’に最も近い点と光軸Ｏ－Ｏ’との距離Ｄｕ，Ｄｌが示されている。これに関する説明は図５で後述する。本実施例の結像倍率は、１．１５倍であり、開口数（ＮＡ）は０．１０５、露光幅は７５０ｍｍである。いずれも、マスク面での値である。また、露光波長としては、ｉ、ｈ、ｇ線を用い、これらに対して収差補正を行っている。これらを実現するための各光学部材の曲率半径Ｒ、間隔Ｄ、硝子部材の光学屈折率Ｎ、および対応する光学部材の参照符号が、表１にまとめられている。なお、光学部材のいくつかは、非球面で構成されていて、非球面形状を定義する式は、以下の式１で与えられる。各係数も表１に併記されている。

z＝rh²／(1+(1-(1+k)r²h²)^1/2)
＋Ah⁴＋Bh⁶＋Ch⁸＋Dh¹⁰＋Eh¹²＋Fh¹⁴＋Gh¹⁶＋Hh¹⁸＋Jh²⁰ …（式１）
ここで、ｒは表１における１/Ｒである。

図３は、本実施例の良像円弧領域内５点における横収差図であり、収差が適正に補正されていることを示している。ここで、図４および図５を用いて、本発明の原理について説明する。図４は、マスクＭ面上の円弧状露光領域を示す図である。スリット１０６は、投影光学系３の持つ軸外の輪帯状良像域のみを選択的に照明する。図４がその領域である。図４において、横軸はＸ方向、縦軸はＹ方向を示す。スリット１０６は、Ｘ方向に露光幅Ｗ、Ｙ方向にスリット幅Ｓｗの照明領域を形成している。図４において、走査方向はＹ方向であり、この方向に、マスクＭとプレートＰが同期走査されて、プレートＰ全面が露光される。本明細書において、「露光幅」とは、マスク面上またはプレート面上での走査方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）の幅をいう。また、「スリット幅」とは、露光幅の中央におけるスリットの走査方向（Ｙ方向）の幅をいう。ただし、以下に説明するように、図４の例では、露光幅のいずれの位置においてもスリットの走査方向（Ｙ方向）の幅はＳｗで同一である。

図４において、Ｒは、この輪帯状露光領域を形成する円弧の最外半径であり、円弧の中心は光軸ｏに一致する構成をとる。この円弧をＹ方向（走査方向）にＳｗだけずらした位置に最内円弧が存在する。このような照明領域を設けることによって、マスクＭとプレートＰが走査露光される際に、露光幅全域（Ｘ方向）にわたり均一な積算露光量を得ることが可能となる。なお、均一な積算露光量を得るためには、図４と異なり、円弧の最内半径の中心を光軸ｏに一致させて、最内半径をＹ方向にＳｗだけずらした位置に最外円弧を形成することも可能である。図４において、Ｙｍａｘは、Ｙ軸上における円弧の最高点を示し、Ｙｍｉｎは、最低点を示している。また、点Ｑｒ，Ｑｌは、円弧領域内で、Ｙ軸からＸ方向に最も離れた左右の円弧最内点を示している。

図５は、凹面鏡上の有効光束領域（二点鎖線の内部）を示す模式図である。この図は、厳密には、光軸Ｏ－Ｏ’に垂直な面に光束を投影した図である。図５において、横軸はＸ方向、縦軸はＺ方向を示す。図２において、第１平面反射鏡Ｔ１で折り曲げられた光束は、第１凹面鏡Ｍｏ１に入射する。本実施例の場合、マスク面と基板面において主光線がテレセントリックになるように設計されている。そのため、マスクＭ面上の各点（Ｙｍａｘ，Ｙｍｉｎ，Ｑｒ，Ｑｌ）から発した結像光束の各主光線は、光軸Ｏ－Ｏ’に略平行に進行して第１凹面鏡Ｍｏ１に入射する。したがって、第１凹面鏡Ｍｏ１上では、図５の円弧領域がそのまま投影され、かつ、結像光束の広がった分が加算されて、光束の有効領域が決定される。図５において、一点鎖線の円弧領域が、図４で示されるマスク面上の円弧領域に等しく、ｒは各点で広がった光束の半径を示している。具体的には、ｒはマスク面から第１凹面鏡Ｍｏ１に至る光学距離と結像光束の開口数（ＮＡ）との積である。図５において、円弧のそり量Ａｎは次式で定義される。

Ａｎ ＝ Ｒ－ √（Ｒ＊＊２－（Ｗ／２）＊＊２）
したがって、第１凹面鏡Ｍｏ１上での有効光束領域は、図５において二点鎖線で示されているが、そのＺ方向への広がり幅は、これまで定義した数値を用いて、Ｓｗ＋２ｒ＋Ａｎで表される。また、Ｘ方向への広がり幅は、Ｗ＋２ｒである。ここで、本発明は、上記有効光束領域内で、Ｘ軸に最も近い点Ｐｒ，Ｐｌに着目し、これらとＸ軸との距離Ｄを規定する。点Ｐｒ，Ｐｌは、図４に示されるマスク面上Ｑｒ，Ｑｌから発した光束のうち、最も光軸に近い点である。具体的には、照明領域の全ての物点からの光束によって第１凹面鏡Ｍｏ１または第２凹面鏡Ｍｏ２に形成される有効領域と、投影光学系３の光軸Ｏと直交しプレートＰと平行な方向（Ｘ方向）に延びる直線との最小接近距離をＤとする。

すでに述べてきたように、凹面鏡を小径化するためには、この最小接近距離Ｄの値をできるだけ小さくすることが必要となる。このことは、求められる露光幅とスリット幅を確保しながら、円弧半径Ｒを小径化することに繋がる。そして、メカ的にも光学的にも効果がもたらされる。そのために、Ｄ値の上限値を以下に規定する。

我々の設計経験からすると、プレートＰ上に形成される円弧の最外周半径をＲｕとするとき、０＜Ｄ≦０．１・Ｒｕの条件を満たす場合には、凹面鏡の小径化や収差の低減化に寄与することが判っている。その理由の一つは、凹面鏡の外径は概して、円弧半径Ｒｕの２倍（直径）に比例して大きくなり、（実際には、光束の広がり分が加算されるが）、その体積は、Ｒｕの３乗で大きくなる。したがって、半径Ｒｕが１０％大きくなると、体積は約３３％も肥大化してしまう。そのため、重量増加に伴いメカ的支持の難度が上がり、面変形が起き易くなるとともに、振動の固有振動数が１／√１．３３倍に低下するため、露光中に床からの低周波振動を拾いやすくなってしまうからである。

また、収差補正の観点からも、物像高が１０％高くなると、特に、ディストーションや像面湾曲、非点収差といった像高に依存する収差は急激に悪化することが判っている。同様な理由から、プレート上に形成される円弧の最内周半径をＲｌとするとき、０＜Ｄ＜０．１・Ｒｌの条件を満たす場合には、凹面鏡の小径化や収差の低減化に寄与することが判っている。

また、プレート上に形成される円弧の最外周半径と最内周半径のＺ軸上の位置における差をＳｗとするとき、０＜Ｄ＜１．１５・Ｓｗの条件を満たす場合には、凹面鏡の小径化や収差の低減化に寄与することが判っている。この理由は以下のように説明される。通常、スリット幅はできるだけ広く設計しようとする。それは、積算露光量を増やし、露光時間を短縮するためである。ところが、設計上はスリット内の像高間でも収差が悪化してしまう。具体的には、スリットの最大像高と最小像高間で像面湾曲等の収差が変化し、それが収差許容値ぎりぎりとなることが多い。換言すれば、スリット幅は、像高拡大に伴う収差劣化の一つの基準となることを意味する。よって、スリット幅Ｓｗ以内にＤ値の増加を抑えることが収差の悪化を抑えるために必要とみなされる。

図６は、実施例１の投影光学系３における凹面鏡上の有効光束領域を示すトレース図である。マスク面Ｍ上の円弧領域内で、Ｘ方向に７点、Ｙ方向に３点、計２１点から発した結像光束が、第１凹面鏡Ｍｏ１上で円の集合を形成しているのが判る。これら全体を含む領域が、図５で示した二点鎖線の内部に対応している。光軸Ｏより上半円内の円群は、マスク面から発し、第１凹面鏡Ｍｏ１に形成される光束群であり、図５で示した最短距離ＤはＤｕで表されている。また、光軸Ｏより下半円内の円群は、第２凹面鏡Ｍｏ２に形成される光束群であり、図５で示した最短距離ＤはＤｌで表される。

本実施例における光学系の諸元値を図１３にまとめて示す。なお、図１３において、各諸元（ＮＡ、スリット幅、露光幅、Ｙｍａｘ、テレセン度）の接尾辞として記載されているｍは、夫々の諸元が、マスク面側でとる値であることを示している。また、凹面径φ／２ ｍ、Ｄｍ、そして、凹面テレセン度 ｍは、図５を第１凹面鏡に適用した場合の凹面鏡半径、最短距離Ｄ、そして、スリット中央物点から発した光束の主光線が第１凹面鏡に入射する際のテレセン度を夫々示している。同様に、各諸元の接尾辞として記載されているｐは、上記各諸元が、プレート面側または第２凹面鏡上でとる値を示している。

図１３の例によれば、照明領域の基板面上での走査方向と直交する方向（Ｘ方向）の幅Ｗを表す「露光幅 ｐ」は、８６３ｍｍとされている。実施形態において、この幅Ｗについては、Ｗ≧７８０ｍｍの条件を満たすとよい。

（実施例２）
図７は、実施例２における投影光学系３の光線図である。本実施例の投影光学系３は拡大系である。例えばその結像倍率は、１．２５倍であり、開口数（ＮＡ）は０．１、露光幅は７５０ｍｍである。いずれも、マスク面Ｍでの値である。また、露光波長としては、ｉ、ｈ、ｇ線を用い、これらに対して収差補正を行っている。マスク面Ｍからプレート面Ｐへ光線が進行する過程や途中の光学部材の基本的構成は図２と同じであるので、説明は割愛する。各光学部材の曲率半径Ｒ、間隔Ｄ、硝子部材の光学屈折率Ｎ、および対応する光学部材の参照符号が、表２にまとめられている。

非球面形状を定義する式は、前記した式１と同じである。また、最短距離Ｄについての上限規定も実施例１と同じである。

本実施例における光学系の諸元値を図１３にまとめて示す。

図８は、本実施例の良像円弧領域内５点における横収差図であり、収差が適正に補正されていることを示している。

（実施例３）
図９は、実施例３における投影光学系３の光線図である。本実施例の投影光学系３は拡大系である。例えばその結像倍率は、１．４９倍であり、開口数（ＮＡ）は０．１０５、露光幅は７５０ｍｍである。いずれも、マスク面Ｍでの値である。また、露光波長としては、ｉ、ｈ、ｇ線を用い、これらに対して収差補正を行っている。マスク面Ｍからプレート面Ｐへ光線が進行する過程や途中の光学部材の基本的構成は図２と同じである。各光学部材の曲率半径Ｒ、間隔Ｄ、硝子部材の光学屈折率Ｎ、および対応する光学部材の参照符号が、表３にまとめられている。

非球面形状を定義する式は、前記した式１と同じである。

図１０は、本実施例の良像円弧領域内５点における横収差図であり、収差が適正に補正されていることを示している。

本実施例においては、第１凹面鏡Ｍｏ１と第２凹面鏡Ｍｏとが略同位置に重なって配置されている。そして、これまで述べた２つの実施例と最も異なる点は、第１凹面鏡Ｍｏ１に入射する主光線の角度（第１角度）が光軸Ｏ－Ｏ’に近づく方向に傾いている（図９の矢印Ａ１）点である。また、同様に、第２凹面鏡Ｍｏ２から射出する主光線の角度（第２角度）が光軸Ｏ－Ｏ’から離れる方向に傾いている（図９の矢印Ａ２）点にある。以降、このような主光線の状態を「内側テレセン」と称する。以下、この効果について説明する。

図１１は、凹面鏡上の有効光束領域を示す模式図である。図５で説明した内容と概ね同じであるが、図５と異なる点は、本実施例では主光線が２つの凹面鏡に対して内側テレセンで入射あるいは射出するために、凹面鏡上での有効光束は、更に、光軸Ｏに近づいて投影される。このことは、マスク面またはプレート面の近傍にあるレンズ群（図９におけるＧ１，Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５）が、光学的に正の屈折力を有することにより実現される。表３に示されるように、レンズ群は、非球面形状を有するレンズを含みうる。この作用の結果、マスク面上の１点から発した光束は、凹面鏡に進行する際、内側テレセンになるだけでなく、光束径自体も収斂作用を受けるため、凹面鏡上では、図５より小径化され、投影される。図１１において、ｒ’がその半径である。また、円弧スリットの幅や円弧の反りも、同様な収斂作用を受けて、縮小される（図１１中、Ｓｗ’、Ａｎ’）。

以上の説明により、図１１に示されるように、凹面鏡上での有効光束領域は、二点鎖線の領域（図５における有効光束領域）から、破線の領域に移動され（円弧最高点ＡがＡ’へ、円弧最低点ＢがＢ’へ移動）、かつ、縮小されることになる。その結果、本発明の目的である凹面鏡の小径化に寄与することができる。

図１２は、本実施例の光学系における凹面鏡上の有効光束領域を示すトレース図である。マスクＭ面上の円弧領域内で、Ｘ方向に７点、Ｙ方向に３点、計２１点から発した結像光束が、第１凹面鏡上で円の集合を形成しているのが判る。これら全体を含む領域が、図１１で示した破線の内部に対応している。光軸Ｏより上半円内の円群は、マスク面から発し、第１凹面鏡Ｍｏ１に形成される光束群であり、図１１で示した最短距離Ｄ’はＤｕで表されている。また、光軸Ｏより下半円内の円群は、第２凹面鏡Ｍｏ２に形成される光束群であり、図１１で示した最短距離Ｄ’はＤｌで表される。

本実施例における投影光学系３の諸元値を図１３にまとめて示す。図１３において、第１凹面鏡Ｍｏ１に入射する主光線の角度である第１角度を表す第１テレセン度は、「凹面テレセン度 ｍ」として示されている。また、第２凹面鏡Ｍｏ２から射出する主光線の角度である第２角度を表す第２テレセン度は、「凹面テレセン度 ｐ」として示されている。本実施例においては、例えば、第１テレセン度の絶対値または第２テレセン度の絶対値が、０．０１５ラジアン以上である。図１３において、実施例３における「凹面テレセン度 ｍ」は－０．０６２ラジアン、「凹面テレセン度 ｐ」は－０．１５６９ラジアンであり、第１テレセン度の絶対値および第２テレセン度の絶対値が共に、０．０１５ラジアン以上であることが示されている。また、図１３において、マスク面におけるテレセン度は「テレセン度 ｍ」として示され、プレート面におけるテレセン度は「テレセン度 ｐ」として示されている。図１３では両者は、０．０５ラジアン以下であることが示されている。これらは、±０．０５ラジアン以内であることが好ましい。

なお、以上の実施例においては、拡大系を主に述べて来たが、本発明の範囲としては、縮小系も含む。このことは、光学系を反転させれば容易に理解できる。また、本発明が適用される範囲は、図１３に示した設計値に限定されるものではない。元来、ミラー系であり色収差が小さいので、使用波長がｉ線より短い遠紫外線領域（ＤＵＶ）にも適用できるし、開口数（ＮＡ）、スリット幅、そして、凹面鏡の口径等にも特に制限を加える必要もない。

以上説明した実施形態に従う投影光学系によれば、露光用円弧状スリットの半径を小径化できるため、光学設計上、低い物像高で、より高精度な収差補正が可能となる。小径で軽量の凹面鏡を用いて、広い露光幅を広い露光スリットで一括露光できる。凹面鏡の小型化によって、メカ支持による面変形が低減されると共に、露光時の振動の影響を抑えることができる。その結果、露光中でも高解像力が維持され、高精細なパネルを高生産性で露光することが可能となる。

また、これまで、主に、拡大光学系において凹面鏡が別体となる点に関して述べてきたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、等倍系の場合、光学設計的には第１凹面鏡と第２凹面鏡が同一のものになるが、装置構成上、これを割って、別体支持とする場合も、本発明の適用範囲である。

＜物品製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板を露光する工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

Ｍ：マスク、Ｇ１～Ｇ５：屈折光学部材、Ｔ１：第１平面反射鏡、Ｔ2：第２平面反射鏡、Ｍｔ：凸面鏡、Ｐ：プレート（基板）

Claims (11)

1. マスクおよび基板を走査しながら前記基板を露光する露光装置であって、
   前記マスクのパターンを前記基板に投影する投影光学系を有し、
   前記投影光学系は、第１凹面鏡、凸面鏡、および第２凹面鏡を含み、前記マスクのパターンを透過した光が前記第１凹面鏡、前記凸面鏡、および前記第２凹面鏡の順に反射するように構成され、
   前記マスク上における円弧状の照明領域の全ての物点からの光束によって前記第１凹面鏡に形成される有効領域と、前記投影光学系の光軸と直交し前記基板と平行な方向に延びる直線との最小距離をＤｕとし、前記第２凹面鏡に形成される有効領域と、前記直線との最小距離をＤｌとし、前記基板上に形成される前記円弧の最外周半径をＲｕとするとき、
   ０＜Ｄｕ≦０．１・Ｒｕ
   又は
   ０＜Ｄｌ≦０．１・Ｒｕ
   の少なくとも一方の条件を満たすことを特徴とする露光装置。
2. マスクおよび基板を走査しながら前記基板を露光する露光装置であって、
   前記マスクのパターンを前記基板に投影する投影光学系を有し、
   前記投影光学系は、第１凹面鏡、凸面鏡、および第２凹面鏡を含み、前記マスクのパターンを透過した光が前記第１凹面鏡、前記凸面鏡、および前記第２凹面鏡の順に入射し、
   前記マスク上における円弧状の照明領域の全ての物点からの光束によって前記第１凹面鏡に形成される有効領域と、前記投影光学系の光軸と直交し前記基板と平行な方向に延びる直線との最小距離をＤｕとし、前記第２凹面鏡に形成される有効領域と、前記直線との最小距離をＤｌとし、前記基板上に形成される前記円弧の最外周半径と最内周半径との間の、前記直線に沿う方向の中央における差をＳｗとするとき、
   ０＜Ｄｕ＜１．１５・Ｓｗ
   又は
   ０＜Ｄｌ＜１．１５・Ｓｗ
   の少なくとも一方の条件を満たすことを特徴とする露光装置。
3. 前記投影光学系は、前記マスク面および前記基板面においてテレセントリックであり、
   前記投影光学系は、前記マスク面または前記基板面の近傍に正の屈折力を持つレンズ群を更に含み、
   前記第１凹面鏡に入射する主光線の角度である第１角度が前記投影光学系の光軸に近づく方向に傾いている、または、前記第２凹面鏡から射出する主光線の角度である第２角度が前記光軸から離れる方向に傾いている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記投影光学系は、拡大系であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の露光装置。
5. 前記投影光学系は、等倍系であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の露光装置。
6. 前記投影光学系は、縮小系であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の露光装置。
7. 前記照明領域の前記基板面上での走査方向と直交する方向の幅をＷとするとき、
   Ｗ≧７８０ｍｍ
   の条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
8. 前記レンズ群は、非球面形状を有するレンズを含むことを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
9. 前記第１角度を表す第１テレセン度の絶対値または前記第２角度を表す第２テレセン度の絶対値が、０．０１５ラジアン以上であることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
10. 前記マスク面および前記基板面におけるテレセン度は、±０．０５ラジアン以内であることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
    前記露光された基板を現像する工程と、
    を含み、前記現像された基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。

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