JPH08254652A - 投影光学系 - Google Patents

投影光学系

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JPH08254652A
JPH08254652A JP7055979A JP5597995A JPH08254652A JP H08254652 A JPH08254652 A JP H08254652A JP 7055979 A JP7055979 A JP 7055979A JP 5597995 A JP5597995 A JP 5597995A JP H08254652 A JPH08254652 A JP H08254652A
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均 松澤
Koji Shigematsu
幸二 重松
Kazumasa Endo
一正 遠藤
Yutaka Suenaga
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的大きな開口数を持ち、両側テレセント
リック性及び諸収差、特にディストーションの良好なる
補正が極めて広い露光領域において達成された高性能な
投影光学系の提供。 【構成】 本発明による投影光学系は、第１物体Ｒ側か
ら順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ1 と、負屈折力の第
２レンズ群Ｇ2 と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ3と、負
屈折力の第４レンズ群Ｇ4 と、正屈折力の第５レンズ群
Ｇ5 とを有するように構成される。そして、本発明は、
上述の構成に基づいて第１乃至第５レンズ群Ｇ1 〜Ｇ5
の好適な焦点距離範囲を見出したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第１物体のパターンを
第２物体としての基板等に投影するための投影光学系に
関するものであり、特に、第１物体としてのレチクル
（マスク）上に形成された半導体用または液晶用のパタ
ーンを第２物体としての基板（ウェハ、プレート等）上
に投影露光するのに好適な投影光学系に係るものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】集積回路のパターンの微細化が進むに従
って、ウェハの焼付けに用いられる投影光学系に対し要
求される性能もますます厳しくなってきている。このよ
うな状況の中で、投影光学系の解像力の向上について
は、露光波長λをより短くするか、あるいは投影光学系
の開口数（ＮＡ）を大きくする事が考えられる。
【０００３】近年においては、転写パターンの微細化に
対応するために、露光用の光源は、ｇ線(436nm) の露光
波長の光を発するものからｉ線(365nm) の露光波長の光
を発するものが主として用いられるようになってきてお
り、さらには、より短波長の光を発する光源、例えばエ
キシマレーザ（248nm,193nm)が用いられようとしてい
る。
【０００４】そして、以上の各種の露光波長の光によっ
てレチクル上のパターンをウェハ上に投影露光するため
の投影光学系が提案されている。投影光学系において
は、解像力の向上と共に要求されるのは、像歪を少なく
することである。ここで、像歪とは、投影光学系に起因
するディストーション（歪曲収差）によるものの他、投
影光学系の像側で焼き付けられるウェハの反り等による
ものと、投影光学系の物体側で回路パターン等が描かれ
ているレチクルの反り等によるものがある。
【０００５】近年ますます転写パターンの微細化が進
み、像歪の低減要求も一段と厳しくなってきている。そ
こで、ウェハの反りによる像歪への影響を少なくするた
めには、投影光学系の像側での射出瞳位置を遠くに位置
させる、所謂像側テレセントリック光学系が従来より用
いられてきた。
【０００６】一方、レチクルの反りによる像歪の軽減に
ついても、投影光学系の入射瞳位置を物体面から遠くに
位置させる、所謂物体側テレセントリック光学系にする
ことが考えられ、またそのように投影光学系の入射瞳位
置を物体面から比較的遠くに位置させる提案がなされて
いる。それらの例としては、特開昭６３−１１８１１５
号、特開平４−１５７４１２号、特開平５−１７３０６
５号等のものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上の各特許公報にて
提案された光学系の中には、物体側と像側とが共にテレ
セントリックである、所謂両側テレセントリック投影光
学系が開示されている。しかしながら、以上の各特許公
報にて提案されている両側テレセントリック投影光学系
では、露光領域が十分には広くなく、さらには各収差、
特にディストーションの補正が十分ではなかった。
【０００８】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
ものであり、比較的大きな開口数を持ち、両側テレセン
トリック性及び諸収差、特にディストーションの良好な
る補正が極めて広い露光領域において達成された高性能
な投影光学系を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、本発明による投影光学系は、第１物体の像を第２
物体上に投影する投影光学系であって、第１物体側から
順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を
持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群
と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持
つ第５レンズ群とを有するように構成される。そして、
第１レンズ群の焦点距離をｆ1 、第２レンズ群の焦点距
離をｆ2 、第３レンズ群の焦点距離をｆ3 、第４レンズ
群の焦点距離をｆ4 、第５レンズ群の焦点距離をｆ5 、
第１レンズ群乃至第３レンズ群の合成焦点距離を
ｆ1-3 、第４レンズ群及び第５レンズ群の合成焦点距離
をｆ4-5 、第１物体から第２物体までの距離をＬとする
とき、以下の条件を満足するように構成されるものであ
る。 （１） ０．１＜ｆ1 ／ｆ3 ＜１７ （２） ０．１＜ｆ2 ／ｆ4 ＜１４ （３） ０．０１＜ｆ5 ／Ｌ＜０．８ （４） ｆ1-3 ／ｆ4-5 ＜２．５ 以上の構成に基づいて、第１物体から投影光学系全体の
第１物体側焦点までの軸上距離をＩとし、第１物体から
第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件を満足
することが好ましい。 （５） １．０＜Ｉ／Ｌ また、本発明において、第２レンズ群は、最も第１物体
側に配置されて第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を
持つ前方レンズと、最も第２物体側に配置されて第１物
体側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の
後方レンズと、第２レンズ群中の前方レンズと第２レン
ズ群中の後方レンズとの間に配置される中間レンズ群を
含むように構成されることが好ましく、この中間レンズ
群は、第１物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レン
ズと、負の屈折力を持つ第２レンズと、負の屈折力を持
つ第３レンズとを少なくとも有するように構成されるこ
とが好ましい。そして、第２レンズ群中の第２レンズか
ら第３レンズまでの合成焦点距離をｆn とし、第１物体
から第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件を
満足することが好ましい。 （６） −１．４ ＜ｆn ／Ｌ＜ −０．１２３
また、第５レンズ群は、両凹形状の負レンズと、この両
凹形状の負レンズの第 １物体側に隣接して配置されて第２物体側に凸面を向け
た第１正レンズと、両凹形状の負レンズの第２物体側に
隣接して配置されて第１物体側に凸面を向けた第２正レ
ンズとを含むように構成されることが好ましい。
【００１０】また、第５レンズ群中の第１正レンズの凸
面の曲率半径をｒ5P1 第５レンズ群中の両凹形状の負レ
ンズにおける第１物体側の凹面の曲率半径ｒ5n1 とする
とき、以下の条件を満足することが好ましい。 （７） ０＜（ｒ5p1 −ｒ5n1 ）／（ｒ5p1 ＋ｒ5n1 ）＜１ また、第５レンズ群中の両凹形状の負レンズにおける第
２物体側の凹面の曲率半径ｒ5n2 とし、第５レンズ群中
の第２正レンズの凸面の曲率半径ｒ5p2 とするとき、以
下の条件を満足することが好ましい。 （８） ０＜（ｒ5p2 −ｒ5n2 ）／（ｒ5p2 ＋ｒ5n2 ）＜１ また、第５レンズ群中の少なくとも１枚の正レンズと、
第５レンズ群中の少なくとも１枚の正レンズとの間に
は、両凹形状の負レンズと、この両凹形状の負レンズの
第１物体側に隣接して配置されて第２物体側に凸面を向
けた第１正レンズと、両凹形状の負レンズの第２物体側
に隣接して配置されて第１物体側に凸面を向けた第２正
レンズとが配置されることが好ましい。
【００１１】また、第３レンズ群の焦点距離をｆ3 、第
５レンズ群の焦点距離をｆ5 とするとき、以下の条件を
満足することが好ましい。 （９） ０．８０＜ｆ3 ／ｆ5 ＜１．００ また、第４レンズ群は、最も第１物体側に配置されて第
２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方レンズ
と、最も第２物体側に配置されて第１物体側に凹面を向
けた負の屈折力を持つ後方レンズと、第４レンズ群中の
前方レンズと第４レンズ群中の後方レンズとの間に配置
された少なくとも１枚以上の負レンズとを有するように
構成されることが好ましい。そして、第４レンズ群中の
最も第１物体側に配置された前方レンズにおける第２物
体側の曲率半径をｒ4Fとし、第４レンズ群中の最も第２
物体側に配置された後方レンズにおける第１物体側の曲
率半径をｒ4R1 とするとき、以下の条件を満足すること
が好ましい。 （１０） １．０３＜｜（ｒ4F−ｒ4R1 ）／（ｒ4F＋ｒ4R1 ）｜ また、第２レンズ群中の中間レンズ群における負の屈折
力の第３レンズの第２物体側のレンズ面から第２レンズ
群における後方レンズの第１物体側のレンズ面までの軸
上距離をＤとし、第１物体から第２物体までの距離をＬ
とするとき、以下の条件を満足することが好ましい。 （１１） ０．０５＜Ｄ／Ｌ＜０．４ また、第４レンズ群の焦点距離をｆ4 とし、第１物体か
ら第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件を満
足することが好ましい。 （１２） −０．０９８＜ｆ4 ／Ｌ＜−０．００５ また、第２レンズ群の焦点距離をｆ2 とし、第１物体か
ら第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件を満
足することが好ましい。 （１３） −０．８＜ｆ2 ／Ｌ＜−０．０５０ また、第４レンズ群は、最も第１物体側に配置されて第
２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方レンズ
と、最も第２物体側に配置されて第１物体側に凹面を向
けた負の屈折力を持つ後方レンズと、第４レンズ群中の
前方レンズと第４レンズ群中の後方レンズとの間に配置
された少なくとも１枚以上の負レンズとを有するように
構成されることが好ましく、第４レンズ群中の最も第２
物体側に配置された後方レンズにおける第１物体側の曲
率半径をｒ4R1 とし、後方レンズにおける第２物体側の
曲率半径をｒ4R2 とするとき、以下の条件（１４）を満
足することが好ましい。 （１４） −１．００≦（ｒ4R1 −ｒ4R2 ）／（ｒ4R1 ＋ｒ4R2 ）＜０ また、第２レンズ群中の中間レンズ群における正の屈折
力の第１レンズは、第２物体側に凸面を向けたレンズ形
状を有することが好ましく、第２レンズ群中の中間レン
ズ群における正の屈折力を持つ第１レンズの第２物体側
のレンズ面の屈折力をφ21とし、第１物体から第２物体
までの距離をＬとするとき、以下の条件を満足すること
が好ましい。 （１５） ０．５４＜１／（φ21・Ｌ）＜１０ また、第２レンズ群中の最も第１物体側に配置されて第
２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方レンズの
焦点距離をｆ2F、第２レンズ群中の最も第２物体側に配
置されて第１物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ後
方レンズの焦点距離をｆ2Rとするとき、以下の条件を満
足することが好ましい。 （１６） ０≦ｆ2F／ｆ2R＜１８ また、本発明において、第２レンズ群中の中間レンズ群
は、負の屈折力を持つように構成されることが好まし
い。
【００１２】また、中間レンズ群の負の屈折力を持つレ
ンズは、第２レンズ及び第３レンズのみであることが好
ましく、第２レンズ群中の負の屈折力を持つ第２レンズ
の焦点距離をｆ22とし、第２レンズ群中の負の屈折力を
持つ第３レンズの焦点距離をｆ23とするとき、以下の条
件を満足することが好ましい。 （１７） ０．７＜ｆ22／ｆ23 また、第１レンズ群は、少なくとも２枚の正レンズを有
し、第２レンズ群は、少なくとも２枚の負レンズを有
し、第３レンズ群は、少なくとも３枚の正レンズを有
し、第４レンズ群は、少なくとも３枚の負レンズを有
し、第５レンズ群は、少なくとも５枚の正レンズ及び少
なくとも１枚の負レンズとを有するように構成されるこ
とが好ましい。
【００１３】
【作用】本発明の投影光学系では、第１物体側から順
に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持
つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、
負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第
５レンズ群とを少なくとも有する構成としている。
【００１４】まず、正の屈折力を持つ第１レンズ群はテ
レセントリック性を維持しながら主にディストーション
の補正に寄与しており、具体的には、第１レンズ群にて
正のディストーションを発生させて、この第１レンズ群
よりも第２物体側に位置する複数のレンズ群にて発生す
る負のディストーションをバランス良く補正している。
負の屈折力を持つ第２レンズ群及び負の屈折力を持つ第
４レンズ群は、主にペッツバール和の補正に寄与し、像
面の平坦化を図っている。負の屈折力を持つ第２レンズ
群及び正の屈折力を持つ第３レンズ群では、この２つの
レンズ群において逆望遠系を形成しており、投影光学系
のバックフォーカス（投影光学系の最も第２物体側のレ
ンズ面等の光学面から第２物体までの距離）の確保に寄
与している。正の屈折力を持つ第５レンズ群は、ディス
トーションの発生を抑えることと、第２物体側での高Ｎ
Ａ化に十分対応するために特に球面収差の発生を極力抑
えることとに主に寄与している。
【００１５】条件（１）では、正の屈折力の第１レンズ
群の焦点距離ｆ1 と正の屈折力の第３レンズ群の焦点距
離ｆ3 との最適な比率、即ち、第１レンズ群と第３レン
ズ群との最適な屈折力（パワー）配分を規定している。
この条件（１）は、主にディストーションをバランス良
く補正するためのものであり、この条件（１）の下限を
越えると、第３レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折
力に対して相対的に弱くなるため、負のディストーショ
ンが大きく発生する。また、条件（１）の上限を越える
と、第１レンズ群の屈折力が第３レンズ群の屈折力に対
して相対的に弱くなるため、負のディストーションが大
きく発生する。
【００１６】条件（２）では、負の屈折力の第２レンズ
群の焦点距離ｆ2 と負の屈折力の第４レンズ群の焦点距
離ｆ4 との最適な比率、即ち、第２レンズ群と第４レン
ズ群との最適な屈折力（パワー）配分を規定している。
この条件（２）は、主にペッツバール和を小さくして、
広い露光フィールドを確保しながら、像面湾曲を良好に
補正するためのものであり、この条件（２）の下限を越
えると、第４レンズ群の屈折力が第２レンズ群の屈折力
に対して相対的に弱くなるため、正のペッツバール和が
大きく発生する。また、条件（２）の上限を越えると、
第２レンズ群の屈折力が第４レンズ群の屈折力に対して
相対的に弱くなるため、正のペッツバール和が大きく発
生する。なお、第４レンズ群の屈折力を第２レンズ群の
屈折力に対して相対的に強くして、広い露光フィールド
のもとでペッツバール和をよりバランス良く補正するた
めには、上記条件（２）の下限値を０．８として、０．
８＜ｆ2 ／ｆ4 とすることが好ましい。
【００１７】条件（３）では、正の屈折力の第５レンズ
群の焦点距離ｆ5 と第１物体（レチクル等）と第２物体
（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌとの最適な比
率を規定している。この条件（３）は、大きな開口数を
保ちながら球面収差、ディストーション及びペッツバー
ル和をバランス良く補正するためのものである。この条
件（３）の下限を越えると、第５レンズ群の屈折力が大
きくなり過ぎ、この第５レンズ群にて負のディストーシ
ョンのみならず負の球面収差が甚大に発生する。この条
件（３）の上限を越えると、第５レンズ群の屈折力が弱
くなり過ぎ、これに伴って負の屈折力の第４レンズ群の
屈折力も必然的に弱くなり、この結果、ペッツバール和
を良好に補正することができない。
【００１８】条件（４）は、十分に広い露光領域を達成
し、十分なるディストーションの補正を行なうために、
正の第１レンズ群、負の第２レンズ群及び正の第３レン
ズ群の合成焦点距離ｆ1-3 と負の第４レンズ群及び正の
第５レンズ群の合成焦点距離ｆ4-5 との最適な比率を規
定したものである。この条件（４）の上限を越えると、
十分に広い露光領域の確保が困難になり、また負のディ
ストーションの発生を招く。なお、正のディストーショ
ンの発生を抑えるためには、上記条件（４）の下限値を
１．５とし、１．５＜ｆ1-3 ／ｆ4- 5 とすることが好ま
しい。また、負のディストーションをさらに良好に補正
するためには、上記条件（４）の上限値を２．２とし、
ｆ1-3 ／ｆ4-5 ＜２．２とすることが好ましい。
【００１９】さらに、第１物体から投影光学系全体の第
１物体側焦点までの軸上距離をＩとし、第１物体から第
２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件（５）を
満足することが好ましい。 （５） １．０＜Ｉ／Ｌ 条件（５）では、第１物体から投影光学系全体の第１物
体側焦点までの軸上距離Ｉと、第１物体（レチクル等）
から第２物体（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌ
との最適な比率を規定している。ここで、投影光学系全
体の第１物体側焦点とは、投影光学系の光軸に対して近
軸領域での平行光を投影光学系の第２物体側から入射さ
せ、その近軸領域の光が投影光学系を射出する時に、そ
の射出光が光軸と交わる点を意味するものである。
【００２０】この条件（５）の下限を越えると、投影光
学系の第１物体側でのテレセントリック性が大幅に崩れ
て、第１物体の光軸方向のずれに起因する倍率の変動並
びにディストーションの変動が大きくなり、その結果、
第１物体の像を所望の倍率のもとで忠実に第２物体上に
投影することが困難となる。なお、第１物体の光軸方向
のずれに起因する倍率の変動並びにディストーションの
変動をより十分に抑えるためには、上記条件（５）の下
限値を１．７として、１．７＜Ｉ／Ｌとすることが好ま
しい。さらに、投影光学系のコンパクト化を維持しなが
ら、瞳の球面収差及びディストーションを共にバランス
良く補正するためには、上記条件（５）の上限値を６．
８として、Ｉ／Ｌ＜６．８とすることが好ましい。
【００２１】また、第２レンズ群は、最も第１物体側に
配置されて第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ
前方レンズと、最も第２物体側に配置されて第１物体側
に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の後方
レンズと、第２レンズ群中の前方レンズと第２レンズ群
中の後方レンズとの間に配置される中間レンズ群を含
み、中間レンズ群は、第１物体側から順に、正の屈折力
を持つ第１レンズと、負の屈折力を持つ第２レンズと、
負の屈折力を持つ第３レンズとを少なくとも有すること
が好ましい。
【００２２】ここで、第２レンズ群において、最も第１
物体側に配置されて第２物体側に凹面を向けた負の屈折
力を持つ前方レンズは、像面湾曲、コマ収差の補正に寄
与し、第２レンズ群における最も第２物体側に配置され
て第１物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカ
ス形状の後方レンズは、主にコマ収差の補正に寄与して
いる。なお、後方レンズはまた像面湾曲の補正にも寄与
している。また、前方レンズと後方レンズとの間に配置
された中間レンズ群において、正の屈折力を持つ第１レ
ンズは、像面湾曲の補正に大きく寄与している負の屈折
力の第２及び第３レンズにて発生する負のディストーシ
ョンの補正に寄与している。また、中間レンズ群におい
て、正の屈折力を持つ第１レンズの第２物体側に２枚以
上の負屈折力のレンズが配置されているため、コマ収差
の発生を抑えることができる。
【００２３】そして、第２レンズ群中の第２レンズから
第３レンズまでの合成焦点距離をｆ n とし、第１物体か
ら第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件
（６）を満足することが好ましい。 （６） −１．４ ＜ｆn ／Ｌ＜ −０．１２３ 条件（６）では、第２レンズ群中の中間レンズ群におけ
る負の屈折力の第２レンズから負の屈折力の第３レンズ
までの合成焦点距離ｆn と第１物体から第２物体までの
距離（物像間距離）Ｌとの最適な比率を規定している。
但し、ここで言う第２レンズ群の中間レンズ群における
負の屈折力の第２レンズから負の屈折力の第３レンズま
での合成焦点距離ｆn とは、第２レンズ及び第３レンズ
の２枚のレンズの合成焦点距離を意味するのみならず、
第２レンズと第３レンズとの間に複数のレンズが存在す
る場合には、第２レンズから第３レンズまでの２枚以上
のレンズを含めた上での合成焦点距離を意味する。
【００２４】この条件（６）は、負のディストーション
の発生を抑えながらペッツバール和を小さく保つための
ものである。この条件（６）の下限を越えると、第２レ
ンズ群中の中間レンズ群における負の第２レンズから負
の第３レンズまでの少なくとも２枚の負レンズを含む負
のサブレンズ群の屈折力が弱くなり過ぎるため、正のペ
ッツバール和が大きく発生するのみならず、第３レンズ
群の屈折力も弱くなり、投影光学系のコンパクト化が困
難となる。なお、ペッツバール和を良好に補正しつつよ
り十分なるコンパクト化を図るには、上記条件（６）の
下限値を−０．１５０として、−０．１５０＜ｆn ／Ｌ
とすることが好ましい。
【００２５】この条件（６）の上限を越えると、第２レ
ンズ群中の中間レンズ群における負の第２レンズから負
の第３レンズまでの少なくとも２枚の負レンズを含む負
のサブレンズ群の合成屈折力が強くなり過ぎるため、広
い露光領域にわたって負のディストーションを良好に補
正することが困難になる。なお、ディストーション並び
にコマ収差を十分に補正するためには、上記条件（６）
の上限値を−０．１２９として、ｆn ／Ｌ＜−０．１２
９とすることが好ましい。
【００２６】また、主に３次の球面収差を良好に補正す
るためには、第５レンズ群は、両凹形状の負レンズと、
該両凹形状の負レンズの第１物体側に隣接して配置され
て第２物体側に凸面を向けた第１正レンズと、両凹形状
の負レンズの第２物体側に隣接して配置されて第１物体
側に凸面を向けた第２正レンズとを含むことが好まし
い。
【００２７】そして、第５レンズ群中の第１正レンズの
凸面の曲率半径をｒ5P1 第５レンズ群中の両凹形状の負
レンズにおける第１物体側の凹面の曲率半径ｒ5n1 とす
るとき、以下の条件（７）を満足することが好ましい。 （７） ０＜（ｒ5p1 −ｒ5n1 ）／（ｒ5p1 ＋ｒ5n1 ）＜１ また、第５レンズ群中の両凹形状の負レンズにおける第
２物体側の凹面の曲率半径ｒ5n2 とし、第５レンズ群中
の第２正レンズの凸面の曲率半径ｒ5p2 とするとき、以
下の条件を満足することが好ましい。 （８） ０＜（ｒ5p2 −ｒ5n2 ）／（ｒ5p2 ＋ｒ5n2 ）＜１ 条件（７）及び条件（８）はともに、第５レンズ群中の
両凹形状の負レンズの両側に形成される気体レンズの好
適な形状を規定して３次の球面収差を良好に補正するた
めのものである。ここで、条件（７）及び条件（８）の
下限を越えると、３次の球面収差が補正不足となり、逆
に条件（７）及び条件（８）の上限を越えると、３次の
球面収差が補正過剰となり、好ましくない。
【００２８】ここで、３次の球面収差をより良好に補正
するためには、条件（７）の下限値を０．０１として、
０．０１＜（ｒ5p1 −ｒ5n1 ）／（ｒ5p1 ＋ｒ5n1 ）と
することがさらに好ましく、条件（１２）の上限値を
０．７として、（ｒ5p1 −ｒ5n 1 ）／（ｒ5p1 ＋
ｒ5n1 ）＜０．７とすることがさらに好ましい。また、
３次の球面収差をより良好に補正するためには、条件
（８）の下限値を０．０１として、０．０１＜（ｒ5p2
−ｒ5n2 ）／（ｒ5p2 ＋ｒ5n2 ）とすることがさらに好
ましく、条件（１２）の上限値を０．７として、（ｒ
5p2 −ｒ5n2 ）／（ｒ5p2 ＋ｒ5n2 ）＜０．７とするこ
とがさらに好ましい。なお、上記条件（７）及び条件
（８）を共に満足する場合には、３次の球面収差をさら
に良好に補正することができる。
【００２９】ここで、第５レンズ群中の少なくとも１枚
の正レンズと、第５レンズ群中の少なくとも１枚の正レ
ンズとの間には、両凹形状の負レンズと、該両凹形状の
負レンズの第１物体側に隣接して配置されて第２物体側
に凸面を向けた第１正レンズと、両凹形状の負レンズの
第２物体側に隣接して配置されて第１物体側に凸面を向
けた第２正レンズとが配置されることが好ましい。この
構成により、高ＮＡ化に応じて発生しがちな高次の球面
収差の発生を抑えることができる。
【００３０】また、第３レンズ群の焦点距離をｆ3 、第
５レンズ群の焦点距離をｆ5 とするとき、以下の条件を
満足することが好ましい。 （９） ０．８０＜ｆ3 ／ｆ5 ＜１．００ 上記条件（９）は、第３レンズ群と第５レンズ群との好
適な屈折力の比を規定するものである。まず、第３レン
ズ群と第５レンズ群との屈折力をほぼ等しくすることに
よって、非対称収差（特にコマ収差、ディストーショ
ン）の発生を抑えることが可能となり、条件（９）の如
く、第３レンズ群に比べて第５レンズ群の屈折力を僅か
に弱めることによって、特に負のディトーションの発生
を抑えることができる。
【００３１】ここで、条件（９）の下限を越えると、正
のディストーション及びコマ収差が発生するため好まし
くなく、条件（９）の上限を越えると、負のディトーシ
ョン及びコマ収差が発生するため好ましくない。また、
負の屈折力を持つ第４レンズ群は、最も第１物体側に配
置されて第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ前
方レンズと、最も第２物体側に配置されて第１物体側に
凹面を向けた負の屈折力を持つ後方レンズと、第４レン
ズ群中の前方レンズと第４レンズ群中の後方レンズとの
間に配置された少なくとも１枚以上の負レンズとを有す
ることが好ましい。ここで、第４レンズ群中の前方レン
ズと後方レンズとの間に、１枚以上の負レンズを配置す
ることによって、ペッツバール和及び球面収差を良好に
補正することができる。そして、第４レンズ群中の最も
第１物体側に配置された前方レンズにおける第２物体側
の曲率半径をｒ4Fとし、第４レンズ群中の最も第２物体
側に配置された後方レンズにおける第１物体側の曲率半
径をｒ4R1 とするとき、以下の条件（１０）を満足する
ことが好ましい。 （１０） １．０３＜｜（ｒ4F−ｒ4R1 ）／（ｒ4F＋ｒ4R1 ）｜ 条件（１０）の下限を越えると、コマ収差が発生するた
め好ましくない。さらに、コマ収差の発生を抑えるため
には、条件（１０）の下限値を１．１０とし、１．１０
＜｜（ｒ4F−ｒ4R1 ）／（ｒ4F＋ｒ4R1 ）｜とすること
が好ましい。
【００３２】また、第２レンズ群中の中間レンズ群中に
おける負の屈折力の第３レンズの第２物体側のレンズ面
から第２レンズ群中における後方レンズの第１物体側の
レンズ面までの軸上距離をＤとし、第１物体から第２物
体までの距離をＬとするとき、以下の条件（１１）を満
足することがより望ましい。 （１１） ０．０５＜Ｄ／Ｌ＜０．４ 条件（１１）の下限を越えると、第２物体側での十分な
るバックフォーカスを確保することが困難となるのみな
らず、ペッツバール和を良好に補正することも困難とな
る。条件（１１）の上限を越えると、コマ収差と負のデ
ィストーションが大きく発生する。さらには、例えば、
第１物体としてのレチクルを保持するレチクルステージ
と第１レンズ群との機械的な干渉を避けるために、第１
物体と第１レンズ群との間の空間を十分に確保すること
が好ましい場合があるが、条件（１１）の上限を越えた
場合には、この空間を十分に確保することが困難となる
という問題もある。
【００３３】また、第４レンズ群は、第４レンズ群の焦
点距離をｆ4 とし、第１物体と第２物体までの距離をＬ
とするとき、以下の条件を満足することが好ましい。 （１２） −０．０９８＜ｆ4 ／Ｌ＜−０．００５ 条件（１２）の下限を越えると、球面収差の補正が困難
となるため好ましくない。また、条件（１２）の上限を
越えると、コマ収差が発生するため好ましくない。球面
収差及びペッツバール和を良好に補正するためには、条
件（１２）の下限値を−０．０７８として、−０．０７
８＜ｆ4 ／Ｌとすることが好ましく、さらにコマ収差の
発生を抑えるためには条件（１２）の上限値を−０．０
４７として、ｆ4 ／Ｌ＜−０．０４７とすることが好ま
しい。
【００３４】また、第２レンズ群は、第２レンズ群の焦
点距離をｆ2 とし、第１物体と第２物体までの距離をＬ
とするとき、以下の条件を満足することが好ましい。 （１３） −０．８＜ｆ2 ／Ｌ＜−０．０５０ ここで、条件（１３）の下限を越えると、正のペッツバ
ール和が発生するため好ましくない。また、条件（１
３）の上限を越えると、負のディストーションが発生す
るため好ましくない。なお、ペッツバール和をさらに良
好に補正するためには、条件（１３）の下限値を−０．
１６として、−０．１６＜ｆ2 ／Ｌとすることが好まし
い。
【００３５】また、負の屈折力を持つ第４レンズ群は、
最も第１物体側に配置されて第２物体側に凹面を向けた
負の屈折力を持つ前方レンズと、最も第２物体側に配置
されて第１物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ後方
レンズと、第４レンズ群中の前方レンズと第４レンズ群
中の後方レンズとの間に配置された少なくとも１枚以上
の負レンズとを有し、第４レンズ群中の最も第２物体側
に配置された後方レンズにおける第１物体側の曲率半径
をｒ4R1 とし、この後方レンズにおける第２物体側の曲
率半径をｒ4R2 とするとき、以下の条件（１４）を満足
することが好ましい。 （１４） −１．００≦（ｒ4R1 −ｒ4R2 ）／（ｒ4R1 ＋ｒ4R2 ）＜０ 条件（１４）の下限を越えると、第４レンズ群中の最も
第２物体側に位置する負の後方レンズは両凹形状とな
り、高次の球面収差が発生し、逆に、条件（１４）の上
限を越えると、第４レンズ群中の最も第２物体側に位置
する負の後方レンズは正の屈折力を持つことになり、ペ
ッツバール和の補正が難しくなる傾向となる。
【００３６】また、第２レンズ群中の中間レンズ群中の
正の屈折力の第１レンズの第２物体側のレンズ面は第２
物体側に凸面を向けたレンズ形状とすることが望まし
く、このとき、第２レンズ群中の中間レンズ群中の正の
第１レンズの第２物体側のレンズ面の屈折力をφ21と
し、第１物体から第２物体までの距離をＬとするとき、
以下の条件（１５）を満足することがより好ましい。 （１５） ０．５４＜１／（φ21・Ｌ）＜１０ 但し、ここで言う、中間レンズ群中の正の屈折力の第１
レンズの第２物体側のレンズ面の屈折力とは、第１レン
ズの媒質の屈折率をｎ1 とし、その第１レンズの第２物
体側のレンズ面に接している媒質の屈折率をｎ2 、第１
レンズの第２物体側のレンズ面の曲率半径をｒ21とする
とき、次式にて与えられるものである。
【００３７】φ21＝（ｎ2 −ｎ1 ）／ｒ21 条件（１５）の下限を越えると、高次のディストーショ
ンが発生し、逆に、条件（１５）の上限を越えると、第
１レンズ群においてディストーション補正をより過剰に
行なう必要がでてくるため、瞳の球面収差が発生し好ま
しくない。また、第２レンズ群中の前方レンズ及び後方
レンズは、第２レンズ群中の最も第１物体側に配置され
て第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方レン
ズの焦点距離をｆ2F、第２レンズ群中の最も第２物体側
に配置されて第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持
つ後方レンズの焦点距離をｆ2Rとするとき、以下の条件
を満足することが好ましい。 （１６） ０≦ｆ2F／ｆ2R＜１８ 条件（１６）では、第２レンズ群中の後方レンズの焦点
距離ｆ2Rと第２レンズ群中の前方レンズの焦点距離をｆ
2Fとの最適な比率を規定している。この条件（１６）の
下限及び上限を越えると、第１レンズ群或いは第３レン
ズ群の屈折力のバランスが崩れ、ディストーションを良
好に補正すること或いはペッツバール和と非点収差とを
同時に良好に補正することが困難となる。
【００３８】なお、ペッツバール和をさらに良好に補正
するためには、第２レンズ群中の中間レンズ群は、負の
屈折力を有することが好ましい。また、ペッツバール和
を良好に補正するためには、中間レンズ群の負の屈折力
を持つレンズは、第２レンズ及び第３レンズのみである
ことが好ましい。第２レンズ群中の負の屈折力を持つ第
２レンズの焦点距離をｆ22とし、第２レンズ群中の負の
屈折力を持つ第３レンズの焦点距離をｆ23とするとき、
以下の条件（１７）を満足することが好ましい。 （１７） ０．７＜ｆ22／ｆ23 条件（１７）の下限を越えると、負の第２レンズの屈折
力が負の第３レンズの屈折力に対して相対的に強くな
り、負の第２レンズにて、コマ収差と負のディストーシ
ョンが大きく発生する。ペッツバール和を良好に補正す
るためには、上記条件（１７）の下限値を１．６とし
て、１．６＜ｆ22／ｆ23とすることが好ましい。また、
コマ収差及び負のディストーションの発生を抑えるため
には、上記条件（１７）の上限値を１８として、ｆ22／
ｆ23＜１８とすることが好ましい。
【００３９】なお、以上の各レンズ群において、十分な
る収差機能を果たさせるには、具体的には、以下の構成
とすることが望ましい。まず、第１レンズ群において高
次のディストーション並びに瞳の球面収差の発生を抑え
る機能を持たせるには、この第１レンズ群は、少なくと
も２枚の正レンズを有することが好ましく、第２レンズ
群においてペッツバール和を補正しつつコマ収差の発生
を抑えるためには、この第２レンズ群は、少なくとも２
枚の負レンズを有することが好ましい。第３レンズ群に
おいて球面収差及びペッツバール和の悪化を抑える機能
を持たせるには、この第３レンズ群は、少なくとも３枚
の正レンズを有することが好ましく、さらには、第４レ
ンズ群においてペッツバール和を補正しつつコマ収差の
発生を抑える機能を持たせるには、この第４レンズ群
は、少なくとも３枚の負レンズを有することが好まし
い。また、第５レンズ群において負のディストーション
及び球面収差の発生を抑える機能を持たせるには、この
第５レンズ群は、少なくとも５枚の正レンズを有するこ
とが好ましい。さらに第５レンズ群において、球面収差
を補正する機能を持たせるには、この第５レンズ群は、
少なくとも１枚の負レンズを有することが好ましい。
【００４０】
【実施例】次に、本発明による実施例について詳述す
る。本発明の各実施例における投影光学系は、図１に示
す露光装置に適用したものである。まず、図１について
簡単に説明すると、図示の如く、投影光学系ＰＬの物体
面には所定の回路パターンが形成された投影原版として
のレチクルＲ（第１物体）が配置されており、投影光学
系ＰＬの像面には基板としてのウェハＷ（第２物体）が
配置されている。ここで、レチクルＲはレチクルステー
ジＲＳ上に保持されており、ウェハＷは２次元方向に移
動可能に構成されたウェハステージＷＳ上に保持されて
いる。また、レチクルＲの上方には、レチクルＲを均一
照明するための照明光学系装置ＩＳが配置されている。
【００４１】以上の構成により、照明光学装置ＩＳから
供給される光は、レチクルＲを照明し、投影光学系ＰＬ
の瞳位置（開口絞りＡＳの位置）には照明光学装置ＩＳ
中の光源の像が形成される。すなわち、照明光学装置Ｉ
Ｓは、レチクルＲをケーラー照明のもとで均一照明す
る。そして、投影光学系ＰＬにより、ケーラー照明され
たレチクルＲのパターン像がウェハＷ上に露光（転写）
される。
【００４２】本実施例では、照明光学装置ＩＳ内部に配
置される光源として、ｉ線(365nm)を供給する水銀ラン
プとしたときの投影光学系の例を示している。以下、図
２〜図５を参照して、各実施例の投影光学系の構成につ
いて説明する。尚、図２〜図５は、それぞれ本発明によ
る第１〜第４実施例の投影光学系のレンズ構成図であ
る。
【００４３】図２〜図５に示す如く、各実施例の投影光
学系は、第１物体としてのレチクルＲ側から順に、正の
屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ1 と、負の屈折力を持つ第
２レンズ群Ｇ2 と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ3
と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ4 と、正の屈折力
を持つ第５レンズ群Ｇ5 とを有し、物体側（レチクルＲ
側）及び像側（ウェハＷ側）において実質的にテレセン
トリックとなっており、縮小倍率を有するものである。
【００４４】図２〜図５に示す各実施例の投影光学系に
おいては、それぞれ物像間距離（物体面から像面までの
光軸に沿った距離、またはレチクルＲからウェハＷまで
の光軸に沿った距離）Ｌが1000、像側の開口数ＮＡが0.
3 、投影倍率βが1/2.5 、ウェハＷでの露光領域の直径
が51.9である。まず、図２に示す第１実施例の具体的な
レンズ構成について説明すると、第１レンズ群Ｇ1 は、
物体側から順に、像側に凸面を向けた形状の正レンズ
（両凸形状の正レンズ）Ｌ11と、両凹形状の負レンズＬ
12と、物体側に凸面を向けた形状の正レンズ（両凸形状
の正レンズ）Ｌ13と、両凸形状の正レンズＬ14とを有し
ている。
【００４５】そして、第２レンズ群Ｇ2 は、最も物体側
に配置されて像側に凹面を向けた形状の負レンズ（負メ
ニスカスレンズ：前方レンズ）Ｌ2Fと、最も像側に配置
されて物体側に凹面を向けた形状の負メニスカスレンズ
（後方レンズ）Ｌ2Rと、これらの負レンズＬ2Fと負レン
ズＬ2Rとの間に配置されて負の屈折力を持つ中間レンズ
群Ｇ2Mとを有している。この中間レンズ群Ｇ2Mは、物体
側から順に、物体側に凸面を向けた形状の正レンズ（両
凸形状の正レンズ：第１レンズ）ＬM1と、像側に凹面を
向けた形状の負メニスカスレンズ（第２レンズ）Ｌ
M2と、像側に凹面を向けた形状の負レンズ（両凹形状の
負レンズ：第３レンズ）ＬM3とを有している。
【００４６】第３レンズ群Ｇ3 は、物体側から順に、像
側に凸面を向けた形状の２枚の正レンズ（正メニスカス
レンズ）Ｌ31，Ｌ32と、像側に凸面を向けた形状の正レ
ンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ33と、物体側に凸面を向
けた形状の正レンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ34と、物
体側に凸面を向けた形状の２枚の正レンズ（正メニスカ
スレンズ）Ｌ35，Ｌ36とを有している。
【００４７】第４レンズ群は、最も物体側に配置されて
像側に凹面を向けた形状の負レンズ（両凹形状の負レン
ズ：前方レンズ）Ｌ41と、最も像側に配置されて物体側
に凹面を向けた負レンズ（負メニスカスレンズ：後方レ
ンズ）Ｌ43とを有し、これらの前方レンズＬ41及び後方
レンズＬ43の間に配置された両凹形状の負レンズＬ42を
さらに有している。
【００４８】第５レンズ群Ｇ5 は、物体側から順に、像
側に凸面を向けた形状の２枚の正レンズ（正メニスカス
レンズ）Ｌ50，Ｌ51と、像側に凸面を向けた形状の正レ
ンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ52と、像側に凸面を向け
た形状の正レンズ（両凸形状の正レンズ：第１正レン
ズ）Ｌ53と、両凹形状の負レンズＬ54と、物体側に凸面
を向けた形状の正レンズ（正メニスカスレンズ：第２正
レンズ）Ｌ55と、物体側に凸面を向けた形状の正レンズ
（両凸形状の正レンズ）Ｌ56と、像側に凸面を向けた形
状の正レンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ57と、両凹形状
の負レンズＬ58と、物体側に凸面を向けた形状の正レン
ズ（正メニスカスレンズ）Ｌ59とを有している。
【００４９】本実施例においては、第４レンズ群Ｇ4 中
の前方レンズＬ41の像側の凹面と後方レンズＬ43の物体
側の凹面との間に開口絞りＡＳが配置される。本実施例
の第１レンズ群Ｇ1 においては、両凸形状の正レンズＬ
11の像側の凸面と両凹形状の負レンズＬ12の物体側の凹
面とが同程度の曲率を有しかつ比較的近接した構成とな
っている。そして、この第１レンズ群Ｇ1 においては、
両凹形状の負レンズＬ12の像側の凹面と両凸形状の正レ
ンズＬ13の物体側の凸面とが同程度の曲率を有しかつ比
較的近接した構成となっている。本実施例では、これら
の近接したレンズ面の組のそれぞれにおいて、高次のデ
ィストーションを補正している。
【００５０】また、本実施例においては、第２レンズ群
Ｇ2 中の前方レンズＬ2Fが像側に凹面を向けたメニスカ
ス形状で構成されているため、コマ収差の発生を軽減す
ることができる。本実施例においては、第２レンズ群Ｇ
2 中の中間レンズ群Ｇ2Mにおける正屈折力の第１レンズ
ＬM1が像側に凸面を向けた形状のみならず物体側にも凸
面を向けた両凸形状で構成されているため、瞳の球面収
差の発生を抑えることができる。
【００５１】そして、本実施例における第４レンズ群Ｇ
4 では、開口絞りＡＳの物体側に凹面を像側に向けた形
状の負レンズ（前方レンズ）Ｌ41を配置し、かつ開口絞
りＡＳの像側に凹面を物体側に向けた負レンズ（後方レ
ンズ）Ｌ43を配置している構成であるため、非対称収
差、特にコマ収差の発生を抑えることができる。また、
本実施例においては、第３レンズ群Ｇ3 から第５レンズ
群Ｇ5 までのレンズ群が第４レンズ群中に位置する開口
絞りＡＳを挟んでほぼ対称的な屈折力配置を持つため、
非対称収差、特にコマ収差やディストーションの発生を
抑制することができる。
【００５２】本実施例においては、第５レンズ群Ｇ5 中
の第１正レンズＬ53が、両凹形状の負レンズＬ54に対向
する凸面を有し、かつ該負レンズＬ54の反対側のレンズ
面も凸面で構成されているため、高ＮＡ化に伴う高次の
球面収差の発生を抑制することができる。また、本実施
例においては、像側に凸面を向けた正レンズＬ57、両凹
形状の負レンズＬ58及び物体側に凸面を向けた正レンズ
Ｌ59を像面の近傍に配置することによって、球面収差及
び非点収差を補正している。
【００５３】図３に示す第２実施例のレンズ構成は、先
に述べた図２に示す第１実施例と類似したレンズ構成を
有する。ここで、第２実施例では、第３レンズ群Ｇ
3 が、物体側から順に、像側に凸面を向けた形状の３枚
の正レンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ31，Ｌ32，Ｌ
33と、物体側に凸面を向けた形状の正レンズ（両凸形状
の正レンズ）Ｌ34と、物体側に凸面を向けた形状の２枚
の正レンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ35，Ｌ36とから構
成されている点において、第１実施例のものとは異なる
が、その機能は前述の第１実施例のものと同様である。
【００５４】また、第２実施例の第４レンズ群は、最も
物体側に配置されて像側に凹面を向けた形状の負レンズ
（負メニスカスレンズ：前方レンズ）Ｌ41と、最も像側
に配置されて物体側に凹面を向けた負レンズ（負メニス
カスレンズ：後方レンズ）Ｌ 43とを有し、これらの前方
レンズＬ41及び後方レンズＬ43の間に配置された両凹形
状の負レンズＬ42をさらに有している点で第１実施例と
は異なるが、その機能は同様である。
【００５５】そして、第２実施例において、第５レンズ
群Ｇ5 は、物体側から順に、像側に凸面を向けた形状の
２枚の正レンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ50，Ｌ51と、
両凸形状の正レンズＬ52と、像側に凸面を向けた形状の
正レンズ（両凸形状の正レンズ：第１正レンズ）Ｌ
53と、両凹形状の負レンズＬ54と、物体側に凸面を向け
た形状の正レンズ（両凸形状の正レンズ：第２正レン
ズ）Ｌ55と、物体側に凸面を向けた形状の正レンズ（両
凸形状の正レンズ）Ｌ56と、像側に凸面を向けた形状の
正レンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ57と、両凹形状の負
レンズＬ58と、物体側に凸面を向けた形状の正レンズ
（正メニスカスレンズ）Ｌ59とから構成されている点で
第１実施例のものとは異なる。
【００５６】本実施例においても、第４レンズ群Ｇ4 中
の前方レンズＬ41の像側の凹面と後方レンズＬ43の物体
側の凹面との間に開口絞りＡＳが配置される。本実施例
においては、第５レンズ群Ｇ5 中の第１正レンズＬ
53が、両凹形状の負レンズＬ54に対向する凸面を有し、
かつ該負レンズＬ54の反対側のレンズ面も凸面で構成さ
れており、第５レンズ群中の第２正レンズＬ55が、両凹
形状の負レンズＬ54に対向する凸面を有し、かつ該負レ
ンズＬ54の反対側のレンズ面も凸面で構成されているた
め、高ＮＡ化に伴う高次の球面収差の発生を抑制するこ
とができる。また、本実施例においては、第５レンズ群
中の第２正レンズＬ55が、両凹形状の負レンズＬ54に対
向する凸面を有し、かつ該負レンズＬ54の反対側のレン
ズ面も凸面で構成されているため、高ＮＡ化に伴う高次
の球面収差の発生を抑制することができる。さらに、本
実施例においては、像側に凸面を向けた正レンズＬ57、
両凹形状の負レンズＬ58及び物体側に凸面を向けた正レ
ンズＬ59を像面の近傍に配置することによって、球面収
差及び非点収差を補正している。
【００５７】なお、第２実施例における第１及び第２レ
ンズ群Ｇ1 ，Ｇ2 、第４レンズ群Ｇ 4 は、上述の第１実
施例と同様の機能を達成している。図４に示す第３実施
例のレンズ構成は、先に述べた図２に示す第１実施例と
類似したレンズ構成を有する。ここで、第３実施例で
は、第３レンズ群Ｇ3 は、物体側から順に、像側に凸面
を向けた形状の２枚の正レンズ（正メニスカスレンズ）
Ｌ31，Ｌ32と、像側に凸面を向けた形状の正レンズ（両
凸形状の正レンズ）Ｌ 33と、物体側に凸面を向けた形状
の正レンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ34と、物体側に凸
面を向けた形状の２枚の正レンズ（正メニスカスレン
ズ）Ｌ35，Ｌ36とから構成されている点で第１実施例の
ものとは異なる。
【００５８】また、第３実施例において、第４レンズ群
は、最も物体側に配置されて像側に凹面を向けた形状の
負レンズ（負メニスカスレンズ：前方レンズ）Ｌ41と、
最も像側に配置されて物体側に凹面を向けた負レンズ
（負メニスカスレンズ：後方レンズ）Ｌ43とを有し、こ
れらの前方レンズＬ41及び後方レンズＬ43の間に配置さ
れた両凹形状の負レンズＬ42をさらに有している点で第
１実施例のものとは異なる。
【００５９】そして、第３実施例の第５レンズ群Ｇ
5 は、物体側から順に、像側に凸面を向けた形状の正メ
ニスカスレンズＬ50と、像側に凸面を向けた形状の２枚
の正レンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ51，Ｌ52と、像側
に凸面を向けた形状の正レンズ（両凸形状の正レンズ：
第１正レンズ）Ｌ53と、両凹形状の負レンズＬ54と、物
体側に凸面を向けた形状の正レンズ（正メニスカスレン
ズ：第２正レンズ）Ｌ55と、物体側に凸面を向けた形状
の正レンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ56と、像側に凸面
を向けた形状の正レンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ
57と、両凹形状の負レンズＬ58と、物体側に凸面を向け
た形状の正レンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ59とを有し
ている。
【００６０】本実施例においても、第４レンズ群Ｇ4 中
の前方レンズＬ41の像側の凹面と後方レンズＬ43の物体
側の凹面との間に開口絞りＡＳが配置される。本実施例
においては、第５レンズ群Ｇ5 中の第１正レンズＬ
53が、両凹形状の負レンズＬ54に対向する凸面を有し、
かつ該負レンズＬ54の反対側のレンズ面も凸面で構成さ
れているため、高ＮＡ化に伴う高次の球面収差の発生を
抑制することができる。尚、本実施例における第１乃至
第４レンズ群Ｇ1 〜Ｇ4 は、上述の第１実施例と同様の
機能を有している。
【００６１】図５に示す第４実施例のレンズ構成は、先
に述べた図２に示す第１実施例と類似したレンズ構成を
有する。ここで、第４実施例では、第１レンズ群Ｇ
1 が、物体側から順に、像側に凸面を向けた形状の正レ
ンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ11と、物体側に凹面を向
けた形状の負レンズ（両凹形状の負レンズ）Ｌ12と、物
体側に凸面を向けた形状の正レンズ（両凸形状の正レン
ズ）Ｌ13と、両凸形状の正レンズＬ14とから構成されて
いる点において第１実施例のものとは異なる。
【００６２】また、第４実施例の第４レンズ群は、最も
物体側に配置されて像側に凹面を向けた形状の負レンズ
（負メニスカスレンズ：前方レンズ）Ｌ41と、最も像側
に配置されて物体側に凹面を向けた負レンズ（負メニス
カスレンズ：後方レンズ）Ｌ 43とを有し、これらの前方
レンズＬ41及び後方レンズＬ43の間に配置された両凹形
状の負レンズＬ42をさらに有している点で第１実施例の
ものとは異なる。
【００６３】本実施例においても、第４レンズ群Ｇ4 中
の前方レンズＬ41の像側の凹面と後方レンズＬ43の物体
側の凹面との間に開口絞りＡＳが配置される。ここで、
本実施例の第１レンズ群Ｇ1 においては、正メニスカス
レンズＬ11の像側の凸面と両凹形状の負レンズＬ12の物
体側の凹面とが同程度の曲率を有しかつ比較的近接した
構成となっており、両凹形状の負レンズＬ12の像側の凹
面と両凸形状の正レンズＬ13の物体側の凸面とが同程度
の曲率を有しかつ比較的近接した構成となっている。本
実施例では、これらの近接したレンズ面の組のそれぞれ
において、高次のディストーションを補正している。本
実施例においては、第５レンズ群Ｇ5 中の第１正レンズ
Ｌ53が、両凹形状の負レンズＬ54に対向する凸面を有
し、かつ該負レンズＬ54の反対側のレンズ面も凸面で構
成されているため、高ＮＡ化に伴う高次の球面収差の発
生を抑制することができる。なお、第４実施例における
第２乃至第４レンズ群Ｇ2 〜Ｇ4 は、上述の第１実施例
と同様の機能を達成している。以下の表１乃至表８にお
いて、それぞれ本実施例における各実施例の諸元の値並
びに条件対応値を掲げる。
【００６４】但し、表中において、左端の数字は物体側
（レチクルＲ側）からの順序を表し、ｒはレンズ面の曲
率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎは露光波長λが365nm の
場合における硝材の屈折率、ｄ0 は第１物体（レチクル
Ｒ）から第１レンズ群Ｇ1 の最も物体側（レチクルＲ
側）のレンズ面（第１レンズ面）までの光軸に沿った距
離、βは投影光学系の投影倍率、Ｂｆは第５レンズ群Ｇ
5 の最も像側（ウェハＷ側）のレンズ面から像面（ウェ
ハＷ面）までの光軸に沿った距離、ＮＡは投影光学系の
像側（ウェハＷ側）における開口数、Ｌは物体面（レチ
クルＲ面）から像面（ウェハＷ面）までの物像間距離を
表している。また、表中において、ｆ1 は第１レンズ群
Ｇ1 の焦点距離、ｆ2 は第２レンズ群Ｇ2 の焦点距離、
ｆ3 は第３レンズ群Ｇ3 の焦点距離、ｆ4 は第４レンズ
群Ｇ4 の焦点距離、ｆ5 は第５レンズ群Ｇ5 の焦点距
離、ｆ1-3 は第１レンズ群Ｇ1 乃至第３レンズ群Ｇ3 の
合成焦点距離、ｆ4-5 は第４レンズ群Ｇ4 及び第５レン
ズ群Ｇ5 の合成焦点距離、Ｉは第１物体（レチクル）か
ら投影光学系全体の第１物体側焦点までの軸上距離（但
し、投影光学系全体の第１物体側焦点とは、投影光学系
の光軸に関する近軸領域での平行光を投影光学系の第２
物体側から入射させ、その近軸領域の光が投影光学系を
射出する時に、その射出光が光軸と交わる点を意味す
る）、ｆn は第２レンズ群Ｇ2 中の中間レンズ群Ｇ2Mに
おける第２及び第３レンズ（ＬM2，ＬM3）の合成焦点距
離、ｒ5p1 は第５レンズ群Ｇ5 中の第１正レンズ
（Ｌ53）の像側（ウェハＷ側）のレンズ面の曲率半径、
ｒ5n1 は第５レンズ群Ｇ5 中の両凹形状の負レンズ（Ｌ
54）の物体側（レチクルＲ側）のレンズ面の曲率半径、
ｒ5p2 は第５レンズ群Ｇ5 中の第２正レンズ（Ｌ55）の
物体側（レチクルＲ側）のレンズ面の曲率半径、ｒ5n2
は第５レンズ群Ｇ5 中の両凹形状の負レンズ（Ｌ54）の
像側（ウェハＷ側）のレンズ面の曲率半径、ｒ4Fは第４
レンズ群Ｇ4 中の前方レンズ（Ｌ41）の像側（ウェハＷ
側）のレンズ面の曲率半径、ｒ4R1 は第４レンズ群Ｇ4
中の後方レンズ（Ｌ43）の物体側（レチクルＲ側）のレ
ンズ面の曲率半径、ｒ4R 2 は第４レンズ群Ｇ4 中の後方
レンズ（Ｌ43）の像側（ウェハＷ側）のレンズ面の曲率
半径、Ｄは第２レンズ群Ｇ2 中の中間レンズ群Ｇ2Mにお
ける第３レンズ（ＬM3）の像側（ウェハＷ側）のレンズ
面から第２レンズ群Ｇ2 における後方レンズ（Ｌ2R）の
物体側（レチクルＲ側）のレンズ面までの軸上距離、φ
21は第２レンズ群Ｇ2 中の中間レンズ群Ｇ2Mにおける第
１レンズ（ＬM1）の像側（ウェハＷ側）のレンズ面の屈
折力、ｆ2Fは第２レンズ群Ｇ2 中の前方レンズ（ｒ2F）
の焦点距離、ｆ2Rは第２レンズ群Ｇ2 中の後方レンズ
（ｒ2R）の焦点距離、ｆ22は第２レンズ群Ｇ2 中の中間
レンズ群Ｇ2Mにおける第２レンズ（ＬM2）の焦点距離、
ｆ23は第２レンズ群Ｇ2 中の中間レンズ群Ｇ2Mにおける
第３レンズ（ＬM3）の焦点距離を表している。
【００６５】
【表１】 〔第１実施例〕 ｄ0 ＝ 68.278 β ＝ 1/2.5 ＮＡ＝ 0.3 Ｂｆ＝ 23.366 Ｌ ＝ 1000
【００６６】
【表２】 〔第１実施例の条件対応値〕 （１） ｆ1 ／ｆ3 ＝ 1.93 （２） ｆ2 ／ｆ4 ＝ 1.94 （３） ｆ5 ／Ｌ ＝ 0.104 （４） ｆ1-3 ／ｆ4-5 ＝ 2.01 （５） Ｉ／Ｌ＝ 2.55 （６） ｆn ／Ｌ＝ -0.131 （７） （ｒ5p1 −ｒ5n1 ）／（ｒ5p1 ＋ｒ5n1 ）＝ 0.397 （８） （ｒ5p2 −ｒ5n2 ）／（ｒ5p2 ＋ｒ5n2 ）＝ 0.0239 （９） ｆ3 ／ｆ5 ＝ 0.990 （１０）｜（ｒ4F−ｒ4R1 ）／（ｒ4F＋ｒ4R1 ）｜＝ 6.93 （１１）Ｄ／Ｌ＝ 0.0628 （１２）ｆ4 ／Ｌ＝ -0.0493 （１３）ｆ2 ／Ｌ＝ -0.953 （１４）（ｒ4R1 −ｒ4R2 ）／（ｒ4R1 ＋ｒ4R2 ）＝ -0.757 （１５）１／（φ21・Ｌ）＝ 8.97 （１６）ｆ2F／ｆ2R＝ 0.424 （１７）ｆ22／ｆ23＝ 2.17
【００６７】
【表３】 〔第２実施例〕 ｄ0 ＝ 70.950 β ＝ 1/2.5 ＮＡ＝ 0.3 Ｂｆ＝ 23.416 Ｌ ＝ 1000
【００６８】
【表４】 〔第２実施例の条件対応値〕 （１） ｆ1 ／ｆ3 ＝ 2.04 （２） ｆ2 ／ｆ4 ＝ 1.40 （３） ｆ5 ／Ｌ ＝ 0.110 （４） ｆ1-3 ／ｆ4-5 ＝ 2.00 （５） Ｉ／Ｌ＝ 2.84 （６） ｆn ／Ｌ＝ -0.130 （７） （ｒ5p1 −ｒ5n1 ）／（ｒ5p1 ＋ｒ5n1 ）＝ 0.439 （８） （ｒ5p2 −ｒ5n2 ）／（ｒ5p2 ＋ｒ5n2 ）＝ 0.0216 （９） ｆ3 ／ｆ5 ＝ 0.824 （１０）｜（ｒ4F−ｒ4R1 ）／（ｒ4F＋ｒ4R1 ）｜＝ 4.41 （１１）Ｄ／Ｌ＝ 0.0611 （１２）ｆ4 ／Ｌ＝ -0.0502 （１３）ｆ2 ／Ｌ＝ -0.0701 （１４）（ｒ4R1 −ｒ4R2 ）／（ｒ4R1 ＋ｒ4R2 ）＝ -0.889 （１５）１／（φ21・Ｌ）＝ 1.99 （１６）ｆ2F／ｆ2R＝ 1.15 （１７）ｆ22／ｆ23＝ 3.00
【００６９】
【表５】 〔第３実施例〕 ｄ0 ＝ 68.124 β ＝ 1/2.5 ＮＡ＝ 0.3 Ｂｆ＝ 23.366 Ｌ ＝ 1000
【００７０】
【表６】 〔第３実施例の条件対応値〕 （１） ｆ1 ／ｆ3 ＝ 2.48 （２） ｆ2 ／ｆ4 ＝ 1.45 （３） ｆ5 ／Ｌ ＝ 0.112 （４） ｆ1-3 ／ｆ4-5 ＝ 1.97 （５） Ｉ／Ｌ＝ 2.42 （６） ｆn ／Ｌ＝ -0.138 （７） （ｒ5p1 −ｒ5n1 ）／（ｒ5p1 ＋ｒ5n1 ）＝ 0.156 （８） （ｒ5p2 −ｒ5n2 ）／（ｒ5p2 ＋ｒ5n2 ）＝ 0.0762 （９） ｆ3 ／ｆ5 ＝ 0.859 （１０）｜（ｒ4F−ｒ4R1 ）／（ｒ4F＋ｒ4R1 ）｜＝ 2.30 （１１）Ｄ／Ｌ＝ 0.0533 （１２）ｆ4 ／Ｌ＝ -0.0604 （１３）ｆ2 ／Ｌ＝ -0.0873 （１４）（ｒ4R1 −ｒ4R2 ）／（ｒ4R1 ＋ｒ4R2 ）＝ -0.365 （１５）１／（φ21・Ｌ）＝ 1.59 （１６）ｆ2F／ｆ2R＝ 11.7 （１７）ｆ22／ｆ23＝ 2.11
【００７１】
【表７】 〔第４実施例〕 ｄ0 ＝ 66.958 β ＝ 1/2.5 ＮＡ＝ 0.3 Ｂｆ＝ 24.679 Ｌ ＝ 1000
【００７２】
【表８】 〔第４実施例の条件対応値〕 （１） ｆ1 ／ｆ3 ＝ 2.75 （２） ｆ2 ／ｆ4 ＝ 1.73 （３） ｆ5 ／Ｌ ＝ 0.107 （４） ｆ1-3 ／ｆ4-5 ＝ 2.06 （５） Ｉ／Ｌ＝ 2.41 （６） ｆn ／Ｌ＝ -0.135 （７） （ｒ5p1 −ｒ5n1 ）／（ｒ5p1 ＋ｒ5n1 ）＝ 0.587 （８） （ｒ5p2 −ｒ5n2 ）／（ｒ5p2 ＋ｒ5n2 ）＝ 0.0116 （９） ｆ3 ／ｆ5 ＝ 0.900 （１０）｜（ｒ4F−ｒ4R1 ）／（ｒ4F＋ｒ4R1 ）｜＝ 3.08 （１１）Ｄ／Ｌ＝ 0.0521 （１２）ｆ4 ／Ｌ＝ -0.0541 （１３）ｆ2 ／Ｌ＝ -0.0939 （１４）（ｒ4R1 −ｒ4R2 ）／（ｒ4R1 ＋ｒ4R2 ）＝ -0.713 （１５）１／（φ21・Ｌ）＝ 1.71 （１６）ｆ2F／ｆ2R＝ 7.76 （１７）ｆ22／ｆ23＝ 2.51 以上の各実施例の諸元の値より、各実施例による投影光
学系は、広い露光領域と比較的大きな開口数とを確保し
ながら、物体側（レチクルＲ側）及び像側（ウェハＷ
側）において良好なテレセントリック性が実現されてい
ることが理解できる。
【００７３】また、図６乃至図９は、それぞれ本実施例
による第１乃至第４実施例における諸収差図を示してい
る。ここで、各収差図において、ＮＡは投影光学系の開
口数、Ｙは像高を示しており、また、各非点収差図にお
いて、破線は子午的像面（メリジオナル像面）を表し、
実線は球欠的像面（サジタル像面）を表している。
【００７４】各収差図の比較より、各実施例とも広い露
光領域（像高）及び比較的大きな開口数を持つにもかか
わらず、諸収差がバランス良く補正され、特にディスト
ーションが像全体にわたり殆ど零に近い状態まで極めて
良好に補正され、極めて広い露光領域において高解像力
を持つ投影光学系が達成されていることが理解される。
【００７５】なお、上述の各実施例では、ｉ線(365nm)
の露光光を供給する水銀ランプを光源として用いた例を
示したが、これに限ることなく例えばｇ線(435nm) の露
光光を供給する水銀ランプ、193nm,248nm の光を供給す
るエキシマレーザ等の極紫外光源を用いたものに適用し
うることは言うまでもない。また、以上の各実施例で
は、投影光学系を構成するレンズが非貼合せであること
により、貼合せ面が経時変化するという問題点を回避す
ることができる。そして、上述の各実施例において、投
影光学系を構成するレンズを複数の光学材料から構成し
ているが、光源の波長域が広帯域でない場合には、単一
硝材、例えば石英（ＳｉＯ2 ）から構成しても良い。
【００７６】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、比較的大
きな開口数を持ち、両側テレセントリック性及び諸収差
の良好なる補正が極めて広い露光領域において達成され
た高性能な投影光学系を実現できる。特に、本発明で
は、極めて広い露光領域全体にわたりディストーション
が良好に補正された高性能な投影光学系を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例による投影光学系を露光装置に適用し
た際の概略的な構成を示す図である。
【図２】本発明による第１実施例の投影光学系のレンズ
構成図である。
【図３】本発明による第２実施例の投影光学系のレンズ
構成図である。
【図４】本発明による第３実施例の投影光学系のレンズ
構成図である。
【図５】本発明による第４実施例の投影光学系のレンズ
構成図である。
【図６】第１実施例による投影光学系の諸収差図であ
る。
【図７】第２実施例による投影光学系の諸収差図であ
る。
【図８】第３実施例による投影光学系の諸収差図であ
る。
【図９】第４実施例による投影光学系の諸収差図であ
る。
【符号の説明】
Ｇ1 … 第１レンズ群、 Ｇ2 … 第２レンズ群、 Ｇ3 … 第３レンズ群、 Ｇ4 … 第４レンズ群、 Ｇ5 … 第５レンズ群、 Ｇ2M… 第２レンズ群中の中間レンズ群、 Ｒ … レチクル（第１物体）、 Ｗ … ウェハ（第２物体）、 ＡＳ… 開口絞り、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末永 豊 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１物体の像を第２物体上に投影する投影
    光学系において、前記投影光学系は、前記第１物体側か
    ら順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力
    を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群
    と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持
    つ第５レンズ群とを有し、 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ1 、前記第２レンズ群
    の焦点距離をｆ2 、前記第３レンズ群の焦点距離を
    ｆ3 、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ4 、前記第５レ
    ンズ群の焦点距離をｆ5 、前記第１レンズ群乃至第３レ
    ンズ群の合成焦点距離をｆ1-3 、前記第４レンズ群及び
    前記第５レンズ群の合成焦点距離をｆ4-5 、前記第１物
    体から前記第２物体までの距離をＬとするとき、以下の
    条件を満足することを特徴とする投影光学系。 （１） ０．１＜ｆ1 ／ｆ3 ＜１７ （２） ０．１＜ｆ2 ／ｆ4 ＜１４ （３） ０．０１＜ｆ5 ／Ｌ＜０．８ （４） ｆ1-3 ／ｆ4-5 ＜２．５
  2. 【請求項２】前記第１物体から前記投影光学系全体の第
    １物体側焦点までの軸上距離をＩとし、前記第１物体か
    ら前記第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件
    を満足することを特徴とする請求項１記載の投影光学
    系。 （５） １．０＜Ｉ／Ｌ
  3. 【請求項３】前記第２レンズ群は、最も第１物体側に配
    置されて前記第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持
    つ前方レンズと、最も第２物体側に配置されて前記第１
    物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状
    の後方レンズと、前記第２レンズ群中の前方レンズと前
    記第２レンズ群中の後方レンズとの間に配置される中間
    レンズ群を含み、 前記中間レンズ群は、前記第１物体側から順に、正の屈
    折力を持つ第１レンズと、負の屈折力を持つ第２レンズ
    と、負の屈折力を持つ第３レンズとを少なくとも有し、 前記第２レンズ群中の前記第２レンズから前記第３レン
    ズまでの合成焦点距離をｆn とし、前記第１物体から前
    記第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件を満
    足することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の投
    影光学系。 （６） −１．４ ＜ｆn ／Ｌ＜ −０．１２３
  4. 【請求項４】前記第５レンズ群は、両凹形状の負レンズ
    と、該両凹形状の負レンズの第１物体側に隣接して配置
    されて第２物体側に凸面を向けた第１正レンズと、前記
    両凹形状の負レンズの第２物体側に隣接して配置されて
    第１物体側に凸面を向けた第２正レンズとを含むことを
    特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項記載の投
    影光学系。
  5. 【請求項５】前記第５レンズ群中の前記第１正レンズの
    前記凸面の曲率半径をｒ5P1 前記第５レンズ群中の前記
    両凹形状の負レンズにおける第１物体側の凹面の曲率半
    径ｒ5n1 とするとき、以下の条件を満足することを特徴
    とする請求項４記載の投影光学系。 （７） ０＜（ｒ5p1 −ｒ5n1 ）／（ｒ5p1 ＋ｒ5n1 ）＜１
  6. 【請求項６】前記第５レンズ群中の前記両凹形状の負レ
    ンズにおける第２物体側の凹面の曲率半径ｒ5n2 とし、
    前記第５レンズ群中の第２正レンズの前記凸面の曲率半
    径ｒ5p2 とするとき、以下の条件を満足することを特徴
    とする請求項４または請求項５記載の投影光学系。 （８） ０＜（ｒ5p2 −ｒ5n2 ）／（ｒ5p2 ＋ｒ5n2 ）＜１
  7. 【請求項７】前記第５レンズ群中の少なくとも１枚の正
    レンズと、前記第５レンズ群中の少なくとも１枚の正レ
    ンズとの間には、前記両凹形状の負レンズと、前記第１
    正レンズと、前記第２正レンズとが配置されることを特
    徴とする請求項４乃至請求項６の何れか一項記載の投影
    光学系。
  8. 【請求項８】前記第３レンズ群の焦点距離をｆ3 、前記
    第５レンズ群の焦点距離をｆ5 とするとき、以下の条件
    を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何
    れか一項記載の投影光学系。 （９） ０．８０＜ｆ3 ／ｆ5 ＜１．００
  9. 【請求項９】前記第４レンズ群は、最も第１物体側に配
    置されて第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ前
    方レンズと、最も第２物体側に配置されて第１物体側に
    凹面を向けた負の屈折力を持つ後方レンズと、前記第４
    レンズ群中の前方レンズと前記第４レンズ群中の後方レ
    ンズとの間に配置された少なくとも１枚以上の負レンズ
    とを有し、前記第４レンズ群中の最も第１物体側に配置
    された前方レンズにおける第２物体側の曲率半径をｒ4F
    とし、前記第４レンズ群中の最も第２物体側に配置され
    た後方レンズにおける第１物体側の曲率半径をｒ4R1 と
    するとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求
    項１乃至請求項８の何れか一項記載の投影光学系。 （１０） １．０３＜｜（ｒ4F−ｒ4R1 ）／（ｒ4F＋ｒ4R1 ）｜
  10. 【請求項１０】前記第２レンズ群中の中間レンズ群にお
    ける負の屈折力の第３レンズの第２物体側のレンズ面か
    ら第２レンズ群における後方レンズの第１物体側のレン
    ズ面までの軸上距離をＤとし、前記第１物体から前記第
    ２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件を満足す
    ることを特徴とする請求項３乃至請求項９の何れか一項
    記載の投影光学系。 （１１） ０．０５＜Ｄ／Ｌ＜０．４
  11. 【請求項１１】前記第４レンズ群の焦点距離をｆ4 と
    し、前記第１物体から前記第２物体までの距離をＬとす
    るとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項
    １乃至請求項１０の何れか一項記載の投影光学系。 （１２） −０．０９８＜ｆ4 ／Ｌ＜−０．００５
  12. 【請求項１２】前記第２レンズ群の焦点距離をｆ2 と
    し、前記第１物体から前記第２物体までの距離をＬとす
    るとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項
    １乃至１１の何れか一項記載の投影光学系。 （１３） −０．８＜ｆ2 ／Ｌ＜−０．０５０
  13. 【請求項１３】前記第４レンズ群は、最も第１物体側に
    配置されて第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ
    前方レンズと、最も第２物体側に配置されて第１物体側
    に凹面を向けた負の屈折力を持つ後方レンズと、前記第
    ４レンズ群中の前記前方レンズと前記第４レンズ群中の
    前記後方レンズとの間に配置された少なくとも１枚以上
    の負レンズとを有し、前記第４レンズ群中の最も第２物
    体側に配置された後方レンズにおける第１物体側の曲率
    半径をｒ4R1 とし、前記後方レンズにおける第２物体側
    の曲率半径をｒ4R2 とするとき、以下の条件を満足する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか一項
    記載の投影光学系。 （１４） −１．００≦（ｒ4R1 −ｒ4R2 ）／（ｒ4R1 ＋ｒ4R2 ）＜０
  14. 【請求項１４】前記第２レンズ群中の中間レンズ群にお
    ける正の屈折力の第１レンズは、第２物体側に凸面を向
    けたレンズ形状を有し、前記第２レンズ群中の中間レン
    ズ群における正の屈折力を持つ第１レンズの第２物体側
    のレンズ面の屈折力をφ21とし、前記第１物体から前記
    第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件を満足
    することを特徴とする請求項３乃至請求項１３の何れか
    一項記載の投影光学系。 （１５） ０．５４＜１／（φ21・Ｌ）＜１０
  15. 【請求項１５】前記第２レンズ群中の最も第１物体側に
    配置されて前記第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を
    持つ前方レンズの焦点距離をｆ2F、前記第２レンズ群中
    の最も第２物体側に配置されて前記第１物体側に凹面を
    向けた負の屈折力を持つ後方レンズの焦点距離をｆ2Rと
    するとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求
    項３乃至１４の何れか一項記載の投影光学系。 （１６） ０≦ｆ2F／ｆ2R＜１８
  16. 【請求項１６】前記第２レンズ群中の中間レンズ群は、
    負の屈折力を持つことを特徴とする請求項３乃至１５の
    何れか一項記載の投影光学系。
  17. 【請求項１７】前記中間レンズ群の負の屈折力を持つレ
    ンズは、前記第２レンズ及び前記第３レンズのみであ
    り、前記第２レンズ群中の負の屈折力を持つ第２レンズ
    の焦点距離をｆ22とし、前記第２レンズ群中の負の屈折
    力を持つ第３レンズの焦点距離をｆ23とするとき、以下
    の条件を満足することを特徴とする請求項３乃至請求項
    １６の何れか一項記載の投影光学系。 （１７） ０．７＜ｆ22／ｆ23
  18. 【請求項１８】前記第１レンズ群は、少なくとも２枚の
    正レンズを有し、前記第２レンズ群は、少なくとも２枚
    の負レンズを有し、前記第３レンズ群は、少なくとも３
    枚の正レンズを有し、前記第４レンズ群は、少なくとも
    ３枚の負レンズを有し、前記第５レンズ群は、少なくと
    も５枚の正レンズ及び少なくとも１枚の負レンズとを有
    することを特徴とする請求項１乃至請求項１７の何れか
    一項記載の投影光学系。
  19. 【請求項１９】前記投影光学系のレンズ面の曲率半径を
    ｒとし、前記投影光学系のレンズ面間隔をｄとし、屈折
    率をｎとするとき、以下の諸元を満足することを特徴と
    する請求項１乃至１８の何れか一項記載の投影光学系。
  20. 【請求項２０】前記投影光学系のレンズ面の曲率半径を
    ｒとし、前記投影光学系のレンズ面間隔をｄとし、屈折
    率をｎとするとき、以下の諸元を満足することを特徴と
    する請求項１乃至１８の何れか一項記載の投影光学系。
  21. 【請求項２１】前記投影光学系のレンズ面の曲率半径を
    ｒとし、前記投影光学系のレンズ面間隔をｄとし、屈折
    率をｎとするとき、以下の諸元を満足することを特徴と
    する請求項１乃至１８の何れか一項記載の投影光学系。
  22. 【請求項２２】前記投影光学系のレンズ面の曲率半径を
    ｒとし、前記投影光学系のレンズ面間隔をｄとし、屈折
    率をｎとするとき、以下の諸元を満足することを特徴と
    する請求項１乃至１８の何れか一項記載の投影光学系。
  23. 【請求項２３】前記投影光学系の倍率は１／２．５倍で
    あることを特徴とする請求項１９乃至請求項２２記載の
    投影光学系。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030038427A (ko) * 2001-11-05 2003-05-16 가부시키가이샤 니콘 투영 광학계, 노광 장치 및 디바이스의 제조 방법
KR100573913B1 (ko) * 1996-09-04 2006-10-24 가부시키가이샤 니콘 투영광학계및노광장치
JP2020535482A (ja) * 2017-09-29 2020-12-03 シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント（グループ）カンパニー リミティド 投影対物レンズ

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3757536B2 (ja) * 1996-10-01 2006-03-22 株式会社ニコン 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
EP0877271B1 (en) * 1997-04-25 2004-12-22 Nikon Corporation A projection optical system and method of using such system for manufacturing devices
JPH116957A (ja) * 1997-04-25 1999-01-12 Nikon Corp 投影光学系および投影露光装置並びに投影露光方法
JP3925576B2 (ja) 1997-07-24 2007-06-06 株式会社ニコン 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
JPH1195095A (ja) 1997-09-22 1999-04-09 Nikon Corp 投影光学系
US6700645B1 (en) 1998-01-22 2004-03-02 Nikon Corporation Projection optical system and exposure apparatus and method
JPH11214293A (ja) 1998-01-22 1999-08-06 Nikon Corp 投影光学系及び該光学系を備えた露光装置並びにデバイス製造方法
JP2000003855A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Canon Inc 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
DE19855108A1 (de) 1998-11-30 2000-05-31 Zeiss Carl Fa Mikrolithographisches Reduktionsobjektiv, Projektionsbelichtungsanlage und -Verfahren
US6600550B1 (en) * 1999-06-03 2003-07-29 Nikon Corporation Exposure apparatus, a photolithography method, and a device manufactured by the same
EP1094350A3 (en) * 1999-10-21 2001-08-16 Carl Zeiss Optical projection lens system
JP3598971B2 (ja) * 2000-04-07 2004-12-08 ミノルタ株式会社 撮像レンズ装置
EP1344112A2 (de) 2000-12-22 2003-09-17 Carl Zeiss SMT AG Projektionsobjektiv
DE10064685A1 (de) * 2000-12-22 2002-07-04 Zeiss Carl Lithographieobjektiv mit einer ersten Linsengruppe, bestehend ausschließlich aus Linsen positiver Brechkraft
JP2002244034A (ja) 2001-02-21 2002-08-28 Nikon Corp 投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置
JP2002323652A (ja) 2001-02-23 2002-11-08 Nikon Corp 投影光学系，該投影光学系を備えた投影露光装置および投影露光方法
DE10221386A1 (de) 2002-05-14 2003-11-27 Zeiss Carl Smt Ag Projektionsbelichtungssystem
US8208198B2 (en) 2004-01-14 2012-06-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US20080151365A1 (en) 2004-01-14 2008-06-26 Carl Zeiss Smt Ag Catadioptric projection objective
DE602005003665T2 (de) 2004-05-17 2008-11-20 Carl Zeiss Smt Ag Katadioptrisches projektionsobjektiv mit zwischenbildern
CN104781716B (zh) * 2012-10-31 2017-03-22 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种超紫外激光打标Fθ镜头及激光加工设备
CN105527701B (zh) * 2014-09-28 2018-06-29 上海微电子装备（集团）股份有限公司 大视场投影光刻物镜
US10859798B2 (en) 2018-09-06 2020-12-08 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Wide field of view F-theta lens

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3737215A (en) * 1972-04-06 1973-06-05 Eastman Kodak Co Six element unit magnification lens
US3817138A (en) * 1972-08-30 1974-06-18 A Lasker Steak or meat cutting assembly
JPS5336326B2 (ja) * 1972-12-26 1978-10-02
JPS5416410B2 (ja) * 1974-03-07 1979-06-22
JPS5820402B2 (ja) * 1975-10-14 1983-04-22 オリンパス光学工業株式会社 チヨウコウカイゾウリヨクシユクシヨウレンズ
JPS5241528A (en) * 1976-10-12 1977-03-31 Olympus Optical Co Ltd Telephoto lens
JPS584112A (ja) * 1981-06-30 1983-01-11 Olympus Optical Co Ltd 画角の広い標準レンズ
JPS58147708A (ja) 1982-02-26 1983-09-02 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 照明用光学装置
JPS58166316A (ja) * 1982-03-26 1983-10-01 Asahi Optical Co Ltd ビハインド絞り用レンズ
US4666273A (en) 1983-10-05 1987-05-19 Nippon Kogaku K. K. Automatic magnification correcting system in a projection optical apparatus
US4690528A (en) * 1983-10-05 1987-09-01 Nippon Kogaku K. K. Projection exposure apparatus
DE3443856A1 (de) * 1983-12-02 1985-06-13 Nippon Kogaku K.K., Tokio/Tokyo Optisches projektionsgeraet
JPS60136712A (ja) * 1983-12-26 1985-07-20 Nippon Kogaku Kk <Nikon> リアコンバ−ジヨンレンズ
GB2153543B (en) * 1983-12-28 1988-09-01 Canon Kk A projection exposure apparatus
US4811055A (en) * 1984-02-27 1989-03-07 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus
US4616908A (en) * 1984-07-19 1986-10-14 Gca Corporation Microlithographic system
JPS6275609A (ja) * 1985-09-30 1987-04-07 Minolta Camera Co Ltd マイクロフイルム用投影レンズ
US4772107A (en) * 1986-11-05 1988-09-20 The Perkin-Elmer Corporation Wide angle lens with improved flat field characteristics
JPH0812329B2 (ja) 1986-11-06 1996-02-07 株式会社シグマ 投影レンズ
US4770477A (en) * 1986-12-04 1988-09-13 The Perkin-Elmer Corporation Lens usable in the ultraviolet
US4825247A (en) * 1987-02-16 1989-04-25 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus
JPS6419317A (en) * 1987-07-14 1989-01-23 Dainippon Screen Mfg Telecentric image formation optical system with large picture plane size
US5105075A (en) * 1988-09-19 1992-04-14 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus
US5253110A (en) 1988-12-22 1993-10-12 Nikon Corporation Illumination optical arrangement
JPH03288112A (ja) * 1990-04-04 1991-12-18 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 色消しレンズ系
JP3041939B2 (ja) * 1990-10-22 2000-05-15 株式会社ニコン 投影レンズ系
JP3353902B2 (ja) * 1990-12-12 2002-12-09 オリンパス光学工業株式会社 投影レンズ系
JP2830492B2 (ja) 1991-03-06 1998-12-02 株式会社ニコン 投影露光装置及び投影露光方法
US5097291A (en) * 1991-04-22 1992-03-17 Nikon Corporation Energy amount control device
JPH04369209A (ja) * 1991-06-17 1992-12-22 Nikon Corp 露光用照明装置
WO1993004391A1 (en) * 1991-08-23 1993-03-04 Eastman Kodak Company High aperture lens system and printer using the lens system
JP3298131B2 (ja) 1991-10-24 2002-07-02 株式会社ニコン 縮小投影レンズ
US5333035A (en) 1992-05-15 1994-07-26 Nikon Corporation Exposing method
JP3374413B2 (ja) 1992-07-20 2003-02-04 株式会社ニコン 投影露光装置、投影露光方法、並びに集積回路製造方法
DE69314567T2 (de) * 1992-07-29 1998-02-26 Nikon Corp Verkleinerndes katadioptrisches Projektionssystem
JPH0755979A (ja) 1993-08-12 1995-03-03 Toshiba Corp 原子炉格納容器
JP3360387B2 (ja) * 1993-11-15 2002-12-24 株式会社ニコン 投影光学系及び投影露光装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100573913B1 (ko) * 1996-09-04 2006-10-24 가부시키가이샤 니콘 투영광학계및노광장치
KR20030038427A (ko) * 2001-11-05 2003-05-16 가부시키가이샤 니콘 투영 광학계, 노광 장치 및 디바이스의 제조 방법
JP2020535482A (ja) * 2017-09-29 2020-12-03 シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント（グループ）カンパニー リミティド 投影対物レンズ

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KR960035158A (ko) 1996-10-24
US6084723A (en) 2000-07-04
EP0732605A2 (en) 1996-09-18
JP3819048B2 (ja) 2006-09-06
EP1310818A2 (en) 2003-05-14
EP0732605A3 (en) 1997-10-08
KR100380267B1 (ko) 2003-11-05

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