JPH09329742A - Method for correcting aberration of optical system and projecting exposure device provided with aberration correcting optical system - Google Patents

Method for correcting aberration of optical system and projecting exposure device provided with aberration correcting optical system

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JPH09329742A
JPH09329742A JP8170609A JP17060996A JPH09329742A JP H09329742 A JPH09329742 A JP H09329742A JP 8170609 A JP8170609 A JP 8170609A JP 17060996 A JP17060996 A JP 17060996A JP H09329742 A JPH09329742 A JP H09329742A
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JP
Japan
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optical system
aberration correction
aberration
power
lens
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Application number
JP8170609A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Shigematsu
幸二 重松
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly and accurately execute fine adjustment for the rotational symmetry aberration of an optical system by changing the surface power of one surface of an aberration correcting optical system arranged in a telecentric optical path on the object side or image side of a J optical system. SOLUTION: The aberration correcting optical system 4 is arranged in a telecentric optical path between a lens surface most close to a projecting optical system 3 and an image surface. The aberration of the optical system is corrected by changing the surface power of one surface of the optical system 4. When it is defined that the synthetic power of a partial lens group in the optical system between an iris arranged in the optical system and the optical system 4 is ϕ1 and the synthetic power of the optical system 4 is ϕ2, a conditional relation |ϕ1/ϕ2|>80 is satisfied. Consequently rotational symmetry aberration to be finely adjusted can be corrected while suppressing the aberration not to be corrected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光学系の収差補正方
法および収差補正光学系を備えた投影露光装置に関し、
特に半導体製造用の投影露光装置における投影光学系の
回転対称収差の補正に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aberration correction method for an optical system and a projection exposure apparatus equipped with the aberration correction optical system.
In particular, it relates to correction of rotational symmetry aberration of a projection optical system in a projection exposure apparatus for semiconductor manufacturing.

【0002】[0002]

【従来の技術】超LSI等の半導体素子は年々その微細
度を増し、それに伴って光リソグラフィー工程に用いら
れる投影露光装置にも高精度化が求められている。その
ため、半導体製造用の投影露光装置に搭載される投影光
学系の製造においては、製造誤差による収差を所望量に
抑えるため、一度組み立てた後に投影光学系の各要素の
微調整を行なっている。
2. Description of the Related Art As semiconductor elements such as ultra LSIs are becoming finer year by year, the projection exposure apparatus used in the photolithography process is required to have higher precision. Therefore, in the manufacture of the projection optical system mounted on the projection exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, in order to suppress the aberration due to the manufacturing error to a desired amount, each element of the projection optical system is finely adjusted after being assembled once.

【0003】このとき、投影光学系の回転対称収差の微
調整は、例えば光学系内のレンズ素子の間隔の微小変更
や、パワー(屈折力)が微小量だけ異なるレンズ素子と
の交換により行なわれている。ただし、投影光学系の球
面収差の微調整は、平行平面板の厚さを変更することに
よって行うことができることが知られている。この場
合、投影光学系が入射側にテレセントリックであれば物
体面と投影光学系との間の光路中に、射出側にテレセン
トリックであれば投影光学系と像面との間の光路中に平
行平面板を挿入する。
At this time, the rotationally symmetric aberration of the projection optical system is finely adjusted by, for example, minutely changing the distance between the lens elements in the optical system or exchanging the lens elements with different powers (refractive powers). ing. However, it is known that fine adjustment of the spherical aberration of the projection optical system can be performed by changing the thickness of the plane-parallel plate. In this case, if the projection optical system is telecentric on the incident side, it is parallel to the optical path between the object plane and the projection optical system, and if it is telecentric on the exit side, it is parallel to the optical path between the projection optical system and the image plane. Insert the face plate.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、球面収
差以外の回転対称収差を微調整する従来の収差補正方法
では、主としてレンズ間隔を微小変更する。この場合、
レンズ間隔を調整するために厚さの異なるワッシャの交
換を行なうので、互いに厚さの異なる多くの種類の調整
用ワッシャが必要であった。
As described above, in the conventional aberration correction method for finely adjusting the rotationally symmetric aberration other than the spherical aberration, the lens interval is mainly finely changed. in this case,
Since the washers having different thicknesses are exchanged to adjust the lens interval, many types of adjusting washers having different thicknesses are required.

【0005】特に、像面湾曲の微調整では、パワーが微
小量だけ異なるレンズ素子との交換が必要であると考え
られる。しかしながら、この場合、レンズ素子を交換す
ると、微調整すべき像面湾曲が変動するが、すでに良好
に補正されている他の収差(補正対象外の収差)も変動
してしまう。その結果、レンズ間隔の微小変更を再度行
なう必要が生じ、微調整作業を効率的に行うことができ
ない。また、投影露光装置に投影光学系を搭載した後
に、装置の設置環境に対して最適化させるために投影光
学系の収差を微調整する必要が生じる。この場合、従来
の収差補正方法では、長時間に亘って多くの部品を調整
する作業を要するという不都合があった。
Particularly, in fine adjustment of the curvature of field, it is considered necessary to replace with a lens element whose power differs by a small amount. However, in this case, when the lens element is exchanged, the field curvature to be finely adjusted fluctuates, but other aberrations that have already been corrected well (aberrations that are not corrected) also fluctuate. As a result, it becomes necessary to make a minute change in the lens interval again, and the fine adjustment work cannot be performed efficiently. Further, after the projection optical system is mounted on the projection exposure apparatus, it becomes necessary to finely adjust the aberration of the projection optical system in order to optimize it for the installation environment of the apparatus. In this case, the conventional aberration correction method has a disadvantage in that many parts need to be adjusted over a long period of time.

【0006】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、光学系の回転対称収差を迅速且つ正確に微調
整することのできる収差補正方法および収差補正光学系
を備えた投影露光装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an aberration correction method and a projection exposure apparatus equipped with the aberration correction optical system capable of finely adjusting the rotationally symmetric aberration of the optical system quickly and accurately. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、物体側および像側のうち少なく
とも一方にテレセントリックな光学系の収差を補正する
収差補正方法において、前記光学系の物体側または像側
のテレセントリック光路中に配置された収差補正光学系
の少なくとも一方の面の面パワーを変化させて前記光学
系の収差を補正し、前記光学系内に配置された絞りと前
記収差補正光学系との間の前記光学系の部分レンズ群の
合成のパワーをΦ1とし、前記収差補正光学系の合成の
パワーをΦ2としたとき、 |Φ1/Φ2|>80 の条件を満たすことを特徴とする光学系の収差補正方法
を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, in an aberration correction method for correcting the aberration of an optical system telecentric on at least one of the object side and the image side, The aberration of the optical system is corrected by changing the surface power of at least one surface of the aberration correction optical system arranged in the telecentric optical path on the object side or the image side, and the aperture arranged in the optical system and the aberration. When the combined power of the partial lens group of the optical system with the correction optical system is Φ1 and the combined power of the aberration correction optical system is Φ2, | Φ1 / Φ2 |> 80 must be satisfied. Provided is a characteristic aberration correction method for an optical system.

【0008】本発明の好ましい態様によれば、前記収差
補正光学系を交換することによって前記光学系の収差を
補正する。本発明では、たとえば前記収差補正光学系の
合成のパワーを変化させることによって前記光学系の像
面湾曲を補正することができる。この場合、前記収差補
正光学系と前記光学系とからなる合成光学系の物体面か
ら像面までの距離をLとし、前記収差補正光学系の合成
のパワー変化量をΔΦ2としたとき、 |L×ΔΦ2|<0.4 の条件を満たすことが好ましい。
According to a preferred aspect of the present invention, the aberration of the optical system is corrected by replacing the aberration correction optical system. In the present invention, for example, the field curvature of the optical system can be corrected by changing the synthetic power of the aberration correction optical system. In this case, when the distance from the object plane to the image plane of the synthetic optical system including the aberration correction optical system and the optical system is L and the synthetic power change amount of the aberration correction optical system is ΔΦ2, | L It is preferable that the condition of × ΔΦ2 | <0.4 is satisfied.

【0009】本発明の別の局面によれば、所定のパター
ンが形成されたマスクを照明するための照明光学系と、
前記マスクのパターン像を感光性の基板に形成するため
の投影光学系とを備えた投影露光装置において、前記投
影光学系は、絞りと、前記マスクと前記絞りとの間に配
置された前群と、前記絞りと前記基板との間に配置され
た後群とを有するように構成されるとともに、マスク側
および基板側のうち少なくとも一方がテレセントリック
に構成されており、前記投影光学系のマスク側または基
板側のテレセントリック光路中には収差補正光学系が設
けられ、前記投影光学系内の前記絞りと前記収差補正光
学系との間の前記投影光学系の部分レンズ群の合成のパ
ワーをΦ1とし、前記収差補正光学系の合成のパワーを
Φ2としたとき、 |Φ1/Φ2|>80 の条件を満たし、前記収差補正光学系のマスク側の面お
よび基板側の面のうちの少なくとも一方の面の面パワー
を変化させて前記投影光学系の収差を補正することを特
徴とする投影露光装置を提供する。
According to another aspect of the present invention, an illumination optical system for illuminating a mask on which a predetermined pattern is formed,
In a projection exposure apparatus including a projection optical system for forming a pattern image of the mask on a photosensitive substrate, the projection optical system includes an aperture and a front group disposed between the mask and the aperture. And a rear group disposed between the diaphragm and the substrate, and at least one of the mask side and the substrate side is telecentric, and the mask side of the projection optical system. Alternatively, an aberration correction optical system is provided in the telecentric optical path on the substrate side, and the combined power of the partial lens group of the projection optical system between the diaphragm and the aberration correction optical system in the projection optical system is Φ1. When the combined power of the aberration correction optical system is Φ2, the condition of | Φ1 / Φ2 |> 80 is satisfied, and at least one of the mask-side surface and the substrate-side surface of the aberration correction optical system is satisfied. A projection exposure apparatus, characterized in that the surface power of one surface is changed to correct the aberration of the projection optical system.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】上述したように、本発明では、光
学系の物体側または像側のテレセントリック光路中に配
置された収差補正光学系の少なくとも一方の面の面パワ
ーを変化させることによって、光学系の回転対称収差を
補正する。すなわち、光学系が物体側にテレセントリッ
クである場合、光学系の物体側の面と物体との間の光路
中に収差補正光学系を配置する。また、光学系が像側に
テレセントリックである場合、光学系の像側の面と像面
との間の光路中に収差補正光学系を配置する。さらに、
光学系が物体側および像側にテレセントリックである場
合、光学系の像側の面と像面との間の光路および光学系
の物体側の面と物体との間の光路のうち少なくとも一方
の光路中に収差補正光学系を配置する。
As described above, according to the present invention, by changing the surface power of at least one surface of the aberration correction optical system arranged in the telecentric optical path on the object side or the image side of the optical system, Corrects rotationally symmetric aberration of the optical system. That is, when the optical system is telecentric on the object side, the aberration correction optical system is arranged in the optical path between the object-side surface of the optical system and the object. When the optical system is telecentric on the image side, an aberration correction optical system is arranged in the optical path between the image side surface of the optical system and the image surface. further,
When the optical system is telecentric on the object side and the image side, at least one of the optical path between the image-side surface of the optical system and the image surface and the optical path between the object-side surface of the optical system and the object. An aberration correction optical system is placed inside.

【0011】なお、本発明においては、たとえば元の収
差補正光学系を少なくとも一方の面の面パワーの異なる
別の収差補正光学系と置換してもよい。また、収差補正
光学系を交換することなく、収差補正光学系の少なくと
も一方の面の面パワーを変化させてもよい。こうして、
本発明では、従来技術におけるように多くの種類の調整
用ワッシャを用意する必要もなく、光学系の回転対称収
差を迅速且つ正確に微調整することができる。
In the present invention, for example, the original aberration correction optical system may be replaced with another aberration correction optical system in which at least one surface has a different surface power. Further, the surface power of at least one surface of the aberration correction optical system may be changed without replacing the aberration correction optical system. Thus
According to the present invention, it is not necessary to prepare many kinds of adjustment washers as in the prior art, and the rotationally symmetric aberration of the optical system can be finely adjusted quickly and accurately.

【0012】本発明においては、以下の条件式(1)を
満足する。 |Φ1/Φ2|>80 (1) ここで、 Φ1:光学系内に配置された絞りと収差補正光学系との
間の光学系の部分レンズ群の合成のパワー Φ2:収差補正光学系の合成のパワー 条件式(1)の上限値および下限値で規定される範囲を
満足することにより、光学系のテレセントリック性に影
響を及ぼすことなく、補正対象外の収差(すでに良好に
補正された収差)の変動を抑えつつ、微調整すべき1つ
または複数の回転対称収差を良好に補正することができ
る。
In the present invention, the following conditional expression (1) is satisfied. | Φ1 / Φ2 |> 80 (1) Here, Φ1: power of combining partial lens groups of the optical system between the diaphragm arranged in the optical system and the aberration correcting optical system Φ2: combining of the aberration correcting optical system By satisfying the range defined by the upper limit value and the lower limit value of the conditional expression (1), the aberration that is not to be corrected (the aberration that has already been corrected well) without affecting the telecentricity of the optical system. It is possible to satisfactorily correct one or more rotationally symmetric aberrations to be finely adjusted while suppressing the fluctuation of

【0013】本発明では、収差補正光学系の合成のパワ
ーを変化させることによって、光学系の像面湾曲を補正
することができる。この場合、次の条件式(2)を満足
することが望ましい。 |L×ΔΦ2|<0.4 (2) ここで、 L :収差補正光学系と光学系とからなる合成光学系
の物体面から像面までの距離 ΔΦ2:収差補正光学系の合成のパワー変化量 条件式(2)の上限値および下限値で規定される範囲を
満足することにより、他の収差の変動を抑えつつ像面湾
曲だけを良好に補正することができる。逆に、条件式
(2)を満足しない場合には、光学系のテレセントリッ
ク性に影響を及ぼしてしまう。
In the present invention, the field curvature of the optical system can be corrected by changing the synthetic power of the aberration correction optical system. In this case, it is desirable to satisfy the following conditional expression (2). | L × ΔΦ2 | <0.4 (2) where, L: distance from the object plane to the image plane of the combined optical system including the aberration correction optical system and the optical system ΔΦ2: change in combined power of the aberration correction optical system By satisfying the range defined by the upper limit value and the lower limit value of the conditional expression (2), it is possible to satisfactorily correct only the field curvature while suppressing fluctuations of other aberrations. On the contrary, when the conditional expression (2) is not satisfied, the telecentricity of the optical system is affected.

【0014】また、本発明では、収差補正光学系の合成
のパワーを変化させることなく、収差補正光学系の物体
側の面の面パワーおよび像側の面の面パワーをそれぞれ
変化させることによって、光学系のコマ収差を補正する
ことができる。この場合、次の条件式(3)および
(4)を満足することが望ましい。 |L×ΔΦ3|<4 (3) |L×ΔΦ4|<4 (4) ここで、 ΔΦ3:収差補正光学系の物体側の面の面パワー変化量 ΔΦ4:収差補正光学系の像側の面の面パワー変化量
In the present invention, the surface power of the object side surface and the surface power of the image side surface of the aberration correction optical system are changed without changing the combined power of the aberration correction optical system. It is possible to correct coma aberration of the optical system. In this case, it is desirable to satisfy the following conditional expressions (3) and (4). | L × ΔΦ3 | <4 (3) | L × ΔΦ4 | <4 (4) where ΔΦ3: surface power change amount of the object side surface of the aberration correction optical system ΔΦ4: image side surface of the aberration correction optical system Surface power change amount

【0015】なお、レンズ面の面パワーMPは、次の式
(a)によって表される。 MP=(n2−n1)/r (a) ここで、 r :レンズ面の曲率半径 n2:屈折後の媒質屈折率 n1:屈折前の媒質屈折率 条件式(3)および(4)を満足することにより、他の
収差の変動を抑えつつコマ収差だけを良好に補正するこ
とができる。逆に、条件式(3)および(4)を満足し
ない場合には、補正対象外の収差の発生が大きくなり、
光学系のテレセントリック性にも影響を及ぼしてしま
う。
The surface power MP of the lens surface is expressed by the following equation (a). MP = (n2-n1) / r (a) Here, r: radius of curvature of lens surface n2: medium refractive index after refraction n1: medium refractive index before refraction Conditional expressions (3) and (4) are satisfied. As a result, it is possible to favorably correct only the coma aberration while suppressing fluctuations in other aberrations. On the contrary, when the conditional expressions (3) and (4) are not satisfied, the occurrence of aberrations that are not corrected increases,
It also affects the telecentricity of the optical system.

【0016】また、本発明では、収差補正光学系の合成
のパワーを変化させるとともに、収差補正光学系の物体
側の面の面パワーおよび像側の面の面パワーをそれぞれ
変化させることによって、光学系の像面湾曲およびコマ
収差を補正することができる。この場合、光学系のテレ
セントリック性に影響を及ぼすことなく、光学系の像面
湾曲およびコマ収差だけを良好に微調整するために、上
述の条件式(2)〜(4)を満足することが望ましい。
Further, in the present invention, the optical power is changed by changing the combined power of the aberration correction optical system and by changing the surface power of the object-side surface and the surface power of the image-side surface of the aberration correction optical system. It is possible to correct field curvature and coma of the system. In this case, the above conditional expressions (2) to (4) may be satisfied in order to finely adjust only the field curvature and coma of the optical system without affecting the telecentricity of the optical system. desirable.

【0017】また、本発明では、収差補正光学系の合成
のパワーを変化させたり、収差補正光学系の物体側の面
の面パワーおよび像側の面の面パワーをそれぞれ変化さ
せるとともに、収差補正光学系の軸上厚さを変化させる
ことによって、光学系の球面収差と像面湾曲およびコマ
収差の少なくくとも一方とを補正することができる。こ
の場合、次の条件式(5)を満足することが望ましい。 |BF/Δd|>30 (5) ここで、 BF:収差補正光学系と光学系とからなる合成光学系の
バックフォーカス Δd:収差補正光学系の軸上厚さの変化量
Further, according to the present invention, the combined power of the aberration correction optical system is changed, the surface power of the object side surface and the surface power of the image side of the aberration correction optical system are changed, and the aberration correction is performed. By changing the axial thickness of the optical system, it is possible to correct spherical aberration and at least one of field curvature and coma of the optical system. In this case, it is desirable to satisfy the following conditional expression (5). | BF / Δd |> 30 (5) Here, BF: Back focus of the combined optical system including the aberration correction optical system and Δd: Amount of change in axial thickness of the aberration correction optical system

【0018】条件式(5)の上限値および下限値で規定
される範囲を満足することにより、他の収差の変動を抑
えつつ、像面湾曲と球面収差との補正、コマ収差と球面
収差との補正、あるいは像面湾曲とコマ収差と球面収差
との補正を良好に行うことができる。逆に、条件式
(5)を満足しない場合には、補正対象外の収差の発生
が大きくなり、光学系のテレセントリック性にも影響を
及ぼしてしまう。
By satisfying the range defined by the upper limit value and the lower limit value of the conditional expression (5), correction of field curvature and spherical aberration, coma aberration and spherical aberration are suppressed while suppressing fluctuations of other aberrations. Can be favorably corrected, or the field curvature, the coma aberration and the spherical aberration can be favorably corrected. On the other hand, if the conditional expression (5) is not satisfied, the aberrations that are not the object of correction increase, which also affects the telecentricity of the optical system.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て説明する。図1は、本発明の各実施例にかかる収差補
正光学系を備えた投影露光装置の要部構成を示す図であ
る。また、図2は、各実施例における投影光学系および
収差補正光学系のレンズ構成を示す図である。このよう
に、各実施例では、像側にテレセントリックな投影光学
系に対して本発明の収差補正方法を適用した例を示して
いる。したがって、各実施例において、収差補正光学系
4は、投影光学系3の最も像側のレンズ面と像面との間
のテレセントリック光路中に配置されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a projection exposure apparatus having an aberration correction optical system according to each embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a lens configuration of the projection optical system and the aberration correction optical system in each example. As described above, each embodiment shows an example in which the aberration correction method of the present invention is applied to a projection optical system that is telecentric on the image side. Therefore, in each embodiment, the aberration correction optical system 4 is arranged in the telecentric optical path between the most image-side lens surface of the projection optical system 3 and the image surface.

【0020】図1の投影露光装置は、所定のパターンが
形成されたマスク2を露光光で照明するための照明光学
系1を備えている。マスク2のパターンを透過した光
は、投影光学系3および収差補正光学系4を介して、感
光性の基板であるウエハ5上にパターン像を形成する。
ここで、照明光学系1は、248.4nmの露光波長の
光を供給するエキシマレーザとしてのKrFレーザを備
えている。マスク2は、不図示のマスクステージに保持
されており、また感光基板としてのウエハ5は、不図示
のウエハステージに保持されている。なお、露光用光源
としては、KrFレーザのみならず、193nmの露光
波長の光を供給するエキシマレーザとしてのArFレー
ザ、g線(436nm)又はi線(365nm)の露光
波長の光を供給する水銀ランプを用いても良い。
The projection exposure apparatus of FIG. 1 includes an illumination optical system 1 for illuminating a mask 2 having a predetermined pattern formed thereon with exposure light. The light transmitted through the pattern of the mask 2 forms a pattern image on the wafer 5, which is a photosensitive substrate, via the projection optical system 3 and the aberration correction optical system 4.
Here, the illumination optical system 1 includes a KrF laser as an excimer laser that supplies light having an exposure wavelength of 248.4 nm. The mask 2 is held by a mask stage (not shown), and the wafer 5 as a photosensitive substrate is held by a wafer stage (not shown). As the light source for exposure, not only a KrF laser but also an ArF laser as an excimer laser that supplies light with an exposure wavelength of 193 nm, mercury that supplies light with an exposure wavelength of g-line (436 nm) or i-line (365 nm). A lamp may be used.

【0021】図2において、絞りSは、投影光学系3の
収差補正光学系側の瞳を構成している。すなわち、投影
光学系3は、絞りSと、マスク2と絞りSとの間に配置
された前群GFと、絞りGとウエハ5との間に配置され
た後群GRとから構成されている。ここで、前群GF
は、物体側(マスク2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G
2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とを有し、後群GRは、物体
側(マスク2側)から順に、正の屈折力を持つ第5レン
ズ群G5と、同じく正の屈折力を持つ第6レンズ群G6
とを有している。
In FIG. 2, the diaphragm S constitutes a pupil on the aberration correction optical system side of the projection optical system 3. That is, the projection optical system 3 is composed of a diaphragm S, a front group GF arranged between the mask 2 and the diaphragm S, and a rear group GR arranged between the diaphragm G and the wafer 5. . Here, the front group GF
Is a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G having a negative refractive power in order from the object side (mask 2 side).
2, the third lens group G3 having a positive refracting power, and the fourth lens group G4 having a negative refracting power, and the rear group GR has positive refraction in order from the object side (mask 2 side). A fifth lens group G5 having a power and a sixth lens group G6 having a positive refractive power
And

【0022】第1レンズ群G1は、物体側(マスク2
側)から順に、2枚の正レンズ(L11,L12)と、像側
(基板5側)に凸面を向けた負メニスカスレンズL13
と、正レンズL14とから構成され、第2レンズ群G2
は、最も物体側(マスク2側)に配置されて像側(基板
5側)に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方レンズL2F
と、最も像側(基板5側)に配置されて物体側(マスク
2側)に凹面を向けた負の屈折力を持つ後方レンズL2R
と、第2レンズ群中の前方レンズL2Fと第2レンズ群中
の後方レンズL2Rとの間に配置される中間レンズ群L2M
とを有するように構成されている。そして、その中間レ
ンズ群L2Mは、物体側(マスク2側)から順に、正のレ
ンズL21と、3枚の負レンズ(L22,L23,L24)と、
正レンズL25とから構成されている。
The first lens group G1 is provided on the object side (mask 2
Side), two positive lenses (L11, L12) and a negative meniscus lens L13 having a convex surface facing the image side (substrate 5 side).
And a positive lens L14, and the second lens group G2
Is a front lens L2F that is arranged closest to the object side (mask 2 side) and has a negative refractive power with a concave surface facing the image side (substrate 5 side).
And a rear lens L2R arranged on the most image side (substrate 5 side) and having a negative refractive power with a concave surface facing the object side (mask 2 side).
And an intermediate lens group L2M disposed between the front lens L2F in the second lens group and the rear lens L2R in the second lens group.
It is comprised so that it may have. The intermediate lens group L2M includes, in order from the object side (mask 2 side), a positive lens L21, three negative lenses (L22, L23, L24),
It is composed of a positive lens L25.

【0023】また、第3レンズ群G3は、4枚の正レン
ズ(L31,L32,L33,L34)で構成され、第4レンズ
群G4は、物体側(マスク2側)から順に、像側(基板
5側)に凹面を向けた負レンズL41と、2枚の負レンズ
(L42,L43)とで構成されている。また、第5レンズ
群G5は、物体側(マスク2側)から順に、物体側(マ
スク2側)に凹面を向けた負レンズL51、3枚の正レン
ズ(L52,L53,L54)、負レンズL55、3枚の正レン
ズ(L56,L57,L58)および像側(基板5側)に凹面
を向けた負レンズL59で構成されており、第6レンズ群
G6は、物体側(マスク2側)から順に、物体側(マス
ク2側)に凸面を向けた正レンズL61と、厚肉の負レン
ズL62とで構成されている。なお、第6レンズ群G6
は、1枚のレンズで構成することもできる。
The third lens group G3 is composed of four positive lenses (L31, L32, L33, L34), and the fourth lens group G4 is arranged in order from the object side (mask 2 side) toward the image side (mask 2 side). It is composed of a negative lens L41 having a concave surface toward the substrate 5 side) and two negative lenses (L42, L43). The fifth lens group G5 includes, in order from the object side (mask 2 side), a negative lens L51 having a concave surface facing the object side (mask 2 side), three positive lenses (L52, L53, L54), and a negative lens. L55 is composed of three positive lenses (L56, L57, L58) and a negative lens L59 having a concave surface facing the image side (substrate 5 side), and the sixth lens group G6 is on the object side (mask 2 side). In order from, a positive lens L61 having a convex surface facing the object side (mask 2 side) and a thick negative lens L62. The sixth lens group G6
Can also be composed of a single lens.

【0024】次の表(1)に、比較例における投影光学
系3と収差補正光学系4とからなる合成光学系の諸元の
値を掲げる。表(1)において、d0はマスク2と最も
マスク側のレンズ面との軸上距離を、βは結像倍率を、
NAはウエハ側の開口数を、Lは合成光学系の物体面か
ら像面までの距離(すなわちマスク2とウエハ5との軸
上距離)をそれぞれ示している。また、左端の数字はマ
スク側からの各レンズ面の順序を、1/rは各レンズ面
の曲率を、dは各レンズ面間隔を、nはKrFレーザー
光(λ=248.4nm)に対する屈折率を示してい
る。なお、各レンズとも石英(SiO2 )で形成されて
いる。
The following table (1) shows the values of the specifications of the synthetic optical system including the projection optical system 3 and the aberration correction optical system 4 in the comparative example. In Table (1), d0 is the axial distance between the mask 2 and the lens surface closest to the mask, and β is the imaging magnification,
NA represents the numerical aperture on the wafer side, and L represents the distance from the object plane of the synthetic optical system to the image plane (that is, the axial distance between the mask 2 and the wafer 5). The leftmost number is the order of the lens surfaces from the mask side, 1 / r is the curvature of each lens surface, d is the distance between the lens surfaces, and n is the refraction to the KrF laser beam (λ = 248.4 nm). Shows the rate. Each lens is made of quartz (SiO 2 ).

【0025】[0025]

【表1】 d0=104.850 β =1/5 NA=0.57 L =1200 曲率(1/r) d n 1 1.02270 ×10-3 23.000 1.50839 2 -1.48643 ×10-3 18.112 3 1.26933 ×10-3 24.000 1.50839 4 -3.10683 ×10-3 6.550 5 -3.83799 ×10-3 20.000 1.50839 6 -1.66547 ×10-3 1.000 7 2.92685 ×10-3 27.000 1.50839 8 -1.65798 ×10-3 1.458 9 4.52305 ×10-3 24.000 1.50839 10 8.86100 ×10-3 25.000 11 4.26389 ×10-3 23.000 1.50839 12 -2.40357 ×10-3 1.000 13 -3.22588 ×10-4 17.000 1.50839 14 8.31529 ×10-3 19.107 15 -1.72920 ×10-3 12.900 1.50839 16 6.93930 ×10-3 28.519 17 -9.18920 ×10-3 15.000 1.50839 18 1.56485 ×10-3 52.304 19 6.06956 ×10-4 35.000 1.50839 20 -5.92997 ×10-3 14.652 21 -8.27367 ×10-3 22.800 1.50839 22 -5.31606 ×10-3 2.654 23 -3.21943 ×10-4 27.000 1.50839 24 -3.36922 ×10-3 4.072 25 1.42664 ×10-3 28.000 1.50839 26 -1.48796 ×10-3 1.307 27 2.78126 ×10-3 27.000 1.50839 28 -3.28246 ×10-4 1.000 29 4.47287 ×10-3 31.000 1.50839 30 -6.49929 ×10-4 8.386 31 -2.78019 ×10-4 21.000 1.50839 32 7.03659 ×10-3 8.487 33 5.11892 ×10-3 17.000 1.50839 34 6.32574 ×10-3 34.681 35 -4.77206 ×10-3 15.900 1.50839 36 3.28295 ×10-3 42.000 37 0.0000 14.471 (絞りS) 39 -5.71193 ×10-3 18.000 1.50839 40 -8.59404 ×10-4 6.327 41 -1.98742 ×10-3 23.000 1.50839 42 -4.68062 ×10-3 1.092 43 3.12303 ×10-4 23.000 1.50839 44 -2.94899 ×10-3 3.383 45 2.15591 ×10-3 40.000 1.50839 46 -3.07410 ×10-3 11.393 47 -4.28570 ×10-3 27.000 1.50839 48 -2.69640 ×10-3 1.000 49 2.56771 ×10-3 28.000 1.50839 50 -5.16650 ×10-4 4.144 51 5.47938 ×10-3 29.000 1.50839 52 1.88943 ×10-3 3.108 53 7.18271 ×10-3 39.900 1.50839 54 3.17639 ×10-3 9.801 55 2.00685 ×10-3 23.000 1.50839 56 1.23099 ×10-2 6.676 57 1.06409 ×10-2 33.995 1.50839 58 9.83246 ×10-4 2.000 59 1.25289 ×10-3 35.001 1.50839 60 7.95720 ×10-4 19.070 61 0.00000 6.000 1.50839 62 0.00000 BF=5.900 (条件対応値) Φ1 =0.00808 Φ2 =0 (1)|Φ1/Φ2|=∞[Table 1] d0 = 104.850 β = 1/5 NA = 0.57 L = 1200 Curvature (1 / r) dn 1 1.02270 × 10 -3 23.000 1.50839 2 -1.48643 × 10 -3 18.112 3 1.26933 × 10 -3 24.000 1.50839 4 -3.10683 × 10 -3 6.550 5 -3.83799 × 10 -3 20.000 1.50839 6 -1.66547 × 10 -3 1.000 7 2.92685 × 10 -3 27.000 1.50839 8 -1.65798 × 10 -3 1.458 9 4.52305 × 10 -3 24.000 1.50839 10 8.86 100 × 10 -3 25.000 11 4.26389 × 10 -3 23.000 1.50839 12 -2.40357 × 10 -3 1.000 13 -3.22588 × 10 -4 17.000 1.50839 14 8.31529 × 10 -3 19.107 15 -1.72920 × 10 -3 12.900 1.50839 16 6.93930 × 10 -3 28.519 17 -9.18920 × 10 -3 15.000 1.50839 18 1.56485 × 10 -3 52.304 19 6.06956 × 10 -4 35.000 1.50839 20 -5.92997 × 10 -3 14.652 21 -8.27367 × 10 -3 22.800 1.50839 22 -5.31606 × 10 -3 2.654 23 -3.21943 × 10 -4 27.000 1.50839 24 -3.36922 × 10 -3 4.072 25 1.42664 × 10 -3 28.000 1.50839 26 -1.48796 × 10 -3 1.307 27 2.78126 × 10 -3 27.000 1.50839 28 -3.28246 × 10 - 4 1.000 29 4.47287 × 10 -3 31.000 1.50839 30 -6.499 29 × 10 -4 8.386 31 -2 .78019 × 10 -4 21.000 1.50839 32 7.03659 × 10 -3 8.487 33 5.11892 × 10 -3 17.000 1.50839 34 6.32574 × 10 -3 34.681 35 -4.77206 × 10 -3 15.900 1.50839 36 3.28295 × 10 -3 42.000 37 0.0000 14.471 ( Aperture S) 39 -5.71193 × 10 -3 18.000 1.50839 40 -8.59404 × 10 -4 6.327 41 -1.98742 × 10 -3 23.000 1.50839 42 -4.68062 × 10 -3 1.092 43 3.12303 × 10 -4 23.000 1.50839 44 -2.94899 × 10 -3 3.383 45 2.15591 × 10 -3 40.000 1.50839 46 -3.07410 × 10 -3 11.393 47 -4.28570 × 10 -3 27.000 1.50839 48 -2.69640 × 10 -3 1.000 49 2.56771 × 10 -3 28.000 1.50839 50 -5.16650 × 10 - 4 4.144 51 5.47938 × 10 -3 29.000 1.50839 52 1.88943 × 10 -3 3.108 53 7.18271 × 10 -3 39.900 1.50839 54 3.17639 × 10 -3 9.801 55 2.00685 × 10 -3 23.000 1.50839 56 1.23099 × 10 -2 6.676 57 1.06409 × 10 -2 33.995 1.50839 58 9.83246 × 10 -4 2.000 59 1.25289 × 10 -3 35.001 1.50839 60 7.95720 × 10 -4 19.070 61 0.00000 6.000 1.50839 62 0.00000 BF = 5.900 (Conformance value) Φ1 = 0.00808 Φ2 = 0 (1) | Φ1 / Φ2 | = ∞

【0026】図3は、比較例における投影光学系3と収
差補正光学系4とからなる合成光学系のKrFレーザー
光(λ=248.4nm)に対する諸収差図である。各
収差図において、NAは開口数を、Yは像高をそれぞれ
示している。なお、非点収差を示す収差図において実線
はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示
している。各収差図から明らかなように、比較例では、
平行平面板からなる収差補正光学系4の作用により、球
面収差が良好に補正されていることがわかる。また、表
(1)に示すように、比較例において、後群GRの合成
のパワーΦ1は0.00808 である。また、収差補正光学系
4を構成している平行平面板(61面、62面)の合成
のパワーΦ2は、0である。したがって、比較例におい
て、条件式(1)の値である|Φ1/Φ2|は無限大
(∞)となっている。なお、表(1)において、投影光
学系は、1面から60面までである。
FIG. 3 is a diagram showing various aberrations of the synthetic optical system including the projection optical system 3 and the aberration correction optical system 4 in the comparative example with respect to the KrF laser light (λ = 248.4 nm). In each aberration diagram, NA indicates the numerical aperture, and Y indicates the image height. In the aberration diagram showing astigmatism, the solid line shows the sagittal image plane and the broken line shows the meridional image plane. As is clear from each aberration diagram, in the comparative example,
It can be seen that the spherical aberration is satisfactorily corrected by the action of the aberration correction optical system 4 including the plane-parallel plate. Further, as shown in Table (1), in the comparative example, the combined power Φ1 of the rear group GR is 0.00808. The combined power Φ2 of the plane-parallel plates (61st and 62nd surfaces) forming the aberration correction optical system 4 is zero. Therefore, in the comparative example, | Φ1 / Φ2 | which is the value of the conditional expression (1) is infinite (∞). In Table (1), the projection optical system has 1 to 60 surfaces.

【0027】〔第1実施例〕第1実施例では、投影光学
系3の像面湾曲を補正するために、比較例における平行
平面板をウエハ側に平面を向けた平凸レンズで置換して
いる。すなわち、第1実施例では、収差補正光学系4の
合成のパワーを正側に微小量だけ変化させている。次の
表(2)に、第1実施例における投影光学系3と収差補
正光学系4とからなる合成光学系の諸元の値を掲げる。
ただし、投影光学系3の諸元の値は比較例と同じである
ため、重複する記載を省略する。表(2)において、d
0はマスク2と最もマスク側のレンズ面との軸上距離
を、βは結像倍率を、NAはウエハ側の開口数を、Lは
合成光学系の物体面から像面までの距離をそれぞれ示し
ている。また、左端の数字はマスク側からの各レンズ面
の順序を、1/rは各レンズ面の曲率を、dは各レンズ
面間隔を、nはKrFレーザー光(λ=248.4n
m)に対する屈折率を示している。
[First Embodiment] In the first embodiment, in order to correct the field curvature of the projection optical system 3, the plane parallel plate in the comparative example is replaced with a plano-convex lens having a flat surface facing the wafer. . That is, in the first embodiment, the combined power of the aberration correction optical system 4 is changed to the positive side by a small amount. Table (2) below lists values of specifications of the synthetic optical system including the projection optical system 3 and the aberration correction optical system 4 in the first example.
However, since the values of the specifications of the projection optical system 3 are the same as those of the comparative example, duplicate description will be omitted. In Table (2), d
0 is the axial distance between the mask 2 and the lens surface closest to the mask, β is the imaging magnification, NA is the numerical aperture on the wafer side, and L is the distance from the object plane to the image plane of the synthetic optical system. Shows. Further, the numbers on the left end are the order of the lens surfaces from the mask side, 1 / r is the curvature of each lens surface, d is the distance between the lens surfaces, and n is the KrF laser light (λ = 248.4n).
The refractive index for m) is shown.

【0028】[0028]

【表2】 d0=104.850 β =1/5 NA=0.57 L =1200 曲率(1/r) d n 61 9.83500 ×10-5 6.000 1.50839 62 0.00000 BF=5.895 (条件対応値) Φ1 =0.00808 Φ2 =5.0 ×10-5 ΔΦ2=5.0 ×10-5 (1)|Φ1/Φ2|=162 (2)|L×ΔΦ2|=0.06[Table 2] d0 = 104.850 β = 1/5 NA = 0.57 L = 1200 Curvature (1 / r) dn 61 9.83500 × 10 -5 6.000 1.50839 62 0.00000 BF = 5.895 (Values corresponding to conditions) Φ1 = 0.00808 Φ2 = 5.0 × 10 -5 ΔΦ2 = 5.0 × 10 -5 (1) | Φ1 / Φ2 | = 162 (2) | L × ΔΦ2 | = 0.06

【0029】表(2)に示すように、第1実施例では、
後群GRの合成のパワーΦ1は、比較例と同様に0.0080
8 である。また、収差補正光学系4を構成している平凸
レンズの合成のパワーΦ2は、5.0 ×10-5である。した
がって、収差補正光学系の合成のパワー変化量ΔΦ2
は、5.0 ×10-5である。このとき、最大像高=15.6
における像面湾曲の補正量ΔCUは-0.004である。次の
表(3)に、第1実施例における収差補正光学系4の合
成のパワーΦ2を変化させたときの、条件式(1)の値
である|Φ1/Φ2|の変化、条件式(2)の値である
|L×ΔΦ2|の変化、および最大像高=15.6にお
ける像面湾曲の補正量ΔCUの変化を示す。表(3)に
示すように、第1実施例では、比較例における平行平面
板を適当な合成のパワーを有するレンズと交換すること
により、投影光学系3のテレセントリック性に影響を及
ぼすことなく、像面湾曲だけを良好に補正することがで
きる。
As shown in Table (2), in the first embodiment,
The combined power Φ1 of the rear group GR is 0.0080 as in the comparative example.
8 Further, the combined power Φ2 of the plano-convex lens forming the aberration correction optical system 4 is 5.0 × 10 −5 . Therefore, the combined power change amount ΔΦ2 of the aberration correction optical system
Is 5.0 × 10 −5 . At this time, the maximum image height = 15.6
The correction amount ΔCU of the curvature of field at −0.004 is −0.004. In the following table (3), when the combined power Φ2 of the aberration correction optical system 4 in the first example is changed, the change of | Φ1 / Φ2 | which is the value of the conditional expression (1), the conditional expression ( The change of | L × ΔΦ2 | which is the value of 2) and the change of the correction amount ΔCU of the curvature of field at the maximum image height = 15.6 are shown. As shown in Table (3), in the first example, by replacing the plane-parallel plate in the comparative example with a lens having an appropriate synthetic power, the telecentricity of the projection optical system 3 is not affected, Only the field curvature can be corrected well.

【0030】[0030]

【表3】 Φ2 |Φ1/Φ2| |L×ΔΦ2| ΔCU +10.1 ×10-5 80 0.121 -0.008 +5.0 ×10-5 162 0.06 -0.004 +2.50×10-5 324 0.03 -0.002 -2.50×10-5 324 0.03 +0.002 -5.0 ×10-5 162 0.06 +0.004 -10.1 ×10-5 80 0.121 +0.008 [Table 3] Φ2 | Φ1 / Φ2 | | L × ΔΦ2 | ΔCU +10.1 × 10 -5 80 0.121 -0.008 +5.0 × 10 -5 162 0.06 -0.004 +2.50 × 10 -5 324 0.03 -0.002 -2.50 × 10 -5 324 0.03 +0.002 -5.0 × 10 -5 162 0.06 +0.004 -10.1 × 10 -5 80 0.121 +0.008

【0031】〔第2実施例〕第2実施例では、投影光学
系3のコマ収差を補正するために、比較例における平行
平面板をウエハ側に凸面を向けたノーパワーレンズで置
換している。すなわち、第2実施例では、収差補正光学
系4の合成のパワーを変化させることなく、収差補正光
学系4のマスク側の面の面パワーおよびウエハ側の面の
面パワーをそれぞれ変化させている。
Second Example In the second example, in order to correct the coma aberration of the projection optical system 3, the parallel plane plate in the comparative example is replaced with a no-power lens having a convex surface facing the wafer. That is, in the second embodiment, the surface power of the mask-side surface and the surface power of the wafer-side surface of the aberration correction optical system 4 are changed without changing the combined power of the aberration correction optical system 4. .

【0032】次の表(4)に、第2実施例における投影
光学系3と収差補正光学系4とからなる合成光学系の諸
元の値を掲げる。ただし、投影光学系3の諸元の値は比
較例と同じであるため、重複する記載を省略する。表
(4)において、d0はマスク2と最もマスク側のレン
ズ面との軸上距離を、βは結像倍率を、NAはウエハ側
の開口数を、Lは合成光学系の物体面から像面までの距
離をそれぞれ示している。また、左端の数字はマスク側
からの各レンズ面の順序を、1/rは各レンズ面の曲率
を、dは各レンズ面間隔を、nはKrFレーザー光(λ
=248.4nm)に対する屈折率を示している。
The following table (4) shows the values of specifications of the synthetic optical system including the projection optical system 3 and the aberration correction optical system 4 in the second embodiment. However, since the values of the specifications of the projection optical system 3 are the same as those of the comparative example, duplicate description will be omitted. In Table (4), d0 is the axial distance between the mask 2 and the lens surface closest to the mask, β is the imaging magnification, NA is the numerical aperture on the wafer side, and L is the image from the object plane of the combining optical system. The distance to each surface is shown. The leftmost number is the order of the lens surfaces from the mask side, 1 / r is the curvature of each lens surface, d is the distance between the lens surfaces, and n is the KrF laser light (λ
= 248.4 nm).

【0033】[0033]

【表4】 d0=104.850 β =1/5 NA=0.57 L =1200 曲率(1/r) d n 61 -4.10745×10-5 6.000 1.50839 62 -4.10745×10-5 BF=5.901 (条件対応値) Φ1 =0.00808 Φ2 =0 ΔΦ3=-2.088×10-5 ΔΦ4= 2.088×10-5 (1)|Φ1/Φ2|=∞ (3)|L×ΔΦ3|=0.0251 (4)|L×ΔΦ4|=0.0251[Table 4] d0 = 104.850 β = 1/5 NA = 0.57 L = 1200 Curvature (1 / r) dn 61 -4.10745 × 10 -5 6.000 1.50839 62 -4.10745 × 10 -5 BF = 5.901 (Values corresponding to conditions) Φ1 = 0.00808 Φ2 = 0 ΔΦ3 = -2.088 × 10 -5 ΔΦ4 = 2.088 × 10 -5 (1) | Φ1 / Φ2 | = ∞ (3) | L × ΔΦ3 | = 0.0251 (4) | L × ΔΦ4 | = 0.0251

【0034】表(4)に示すように、第2実施例では、
後群GRの合成のパワーΦ1は、比較例と同様に0.0080
8 である。また、収差補正光学系4を構成しているノー
パワーレンズの合成のパワーΦ2は、0である。さら
に、収差補正光学系4のマスク側の面パワーは-2.088×
10-5であるため、その変化量ΔΦ3は-2.088×10-5であ
る。一方、ウエハ側の面パワーは 2.088×10-5であるた
め、その変化量ΔΦ4は2.088×10-5である。このと
き、最大像高=15.6におけるコマ収差の補正量ΔC
Mは0.002 である。
As shown in Table (4), in the second embodiment,
The combined power Φ1 of the rear group GR is 0.0080 as in the comparative example.
8 In addition, the combined power Φ2 of the no-power lens that constitutes the aberration correction optical system 4 is zero. Furthermore, the surface power on the mask side of the aberration correction optical system 4 is -2.088 ×
Since it is 10 −5 , the amount of change ΔΦ3 is −2.088 × 10 −5 . On the other hand, since the surface power on the wafer side is 2.088 × 10 −5 , the amount of change ΔΦ4 is 2.088 × 10 −5 . At this time, the coma aberration correction amount ΔC at the maximum image height = 15.6.
M is 0.002.

【0035】次の表(5)に、第2実施例における収差
補正光学系4の面パワー変化量ΔΦ3およびΔΦ4を変
化させたときの、条件式(3)である|L×ΔΦ3|の
値の変化、条件式(4)である|L×ΔΦ4|の値の変
化、および最大像高=15.6におけるコマ収差の補正
量ΔCMの変化を示す。なお、条件式(1)である|Φ
1/Φ2|の値は、面パワー変化量ΔΦ3およびΔΦ4
に依存して変化することなく常に無限大である。表
(5)に示すように、第2実施例では、比較例における
平行平面板を適当な面パワーを有するノーパワーレンズ
と交換することにより、投影光学系3のテレセントリッ
ク性に影響を及ぼすことなく、コマ収差だけを良好に補
正することができる。
The following table (5) shows the value of | L × ΔΦ3 | which is the conditional expression (3) when the surface power change amounts ΔΦ3 and ΔΦ4 of the aberration correction optical system 4 in the second embodiment are changed. , The change of the value of | L × ΔΦ4 | which is the conditional expression (4), and the change of the coma aberration correction amount ΔCM at the maximum image height = 15.6. It should be noted that | Φ which is the conditional expression (1)
The value of 1 / Φ2 | is the surface power change amount ΔΦ3 and ΔΦ4.
It is always infinite without change depending on. As shown in Table (5), in the second example, by replacing the plane-parallel plate in the comparative example with a no-power lens having an appropriate surface power, the telecentricity of the projection optical system 3 is not affected, and Only the coma aberration can be corrected well.

【0036】[0036]

【表5】 ΔΦ3 ΔΦ4 |L×ΔΦ3| |L×ΔΦ4| ΔCM +333.3×10-5 -333.3×10-5 4 4 -0.260 +33.33×10-5 -33.33×10-5 0.4 0.4 -0.031 +2.088×10-5 -2.088×10-5 0.0251 0.0251 -0.002 -2.088×10-5 +2.088×10-5 0.0251 0.0251 +0.002 -33.33×10-5 +33.33×10-5 0.4 0.4 +0.031 -333.3×10-5 +333.3×10-5 4 4 +0.260 [Table 5] ΔΦ3 ΔΦ4 │L × ΔΦ3 | │L × ΔΦ4 | ΔCM + 333.3 × 10 -5 -333.3 × 10 -5 4 4 -0.260 + 33.33 × 10 -5 -33.33 × 10 -5 0.4 0.4 -0.031 + 2.088 × 10 -5 -2.088 × 10 -5 0.0251 0.0251 -0.002 -2.088 × 10 -5 + 2.088 × 10 -5 0.0251 0.0251 +0.002 -33.33 × 10 -5 + 33.33 × 10 -5 0.4 0.4 +0.031 -333.3 × 10 -5 +33 3.3 x 10 -5 4 4 +0.260

【0037】〔第3実施例〕第3実施例では、投影光学
系3の像面湾曲とコマ収差とを補正するために、比較例
における平行平面板をウエハ側に凸面を向けた正メニス
カスレンズで置換している。すなわち、第3実施例で
は、収差補正光学系4の合成のパワーを変化させるとと
もに、収差補正光学系4のマスク側の面の面パワーおよ
びウエハ側の面の面パワーをそれぞれ変化させている。
[Third Embodiment] In the third embodiment, in order to correct the field curvature and the coma of the projection optical system 3, the parallel plane plate in the comparative example is a positive meniscus lens having a convex surface facing the wafer. Is replaced with. That is, in the third embodiment, the combined power of the aberration correction optical system 4 is changed, and the surface power of the mask-side surface and the surface power of the wafer-side surface of the aberration correction optical system 4 are changed.

【0038】次の表(6)に、第3実施例における投影
光学系3と収差補正光学系4とからなる合成光学系の諸
元の値を掲げる。ただし、投影光学系3の諸元の値は比
較例と同じであるため、重複する記載を省略する。表
(6)において、d0はマスク2と最もマスク側のレン
ズ面との軸上距離を、βは結像倍率を、NAはウエハ側
の開口数を、Lは合成光学系の物体面から像面までの距
離をそれぞれ示している。また、左端の数字はマスク側
からの各レンズ面の順序を、1/rは各レンズ面の曲率
を、dは各レンズ面間隔を、nはKrFレーザー光(λ
=248.4nm)に対する屈折率を示している。
The following table (6) lists the values of specifications of the synthetic optical system including the projection optical system 3 and the aberration correction optical system 4 in the third embodiment. However, since the values of the specifications of the projection optical system 3 are the same as those of the comparative example, duplicate description will be omitted. In Table (6), d0 is the axial distance between the mask 2 and the lens surface closest to the mask, β is the imaging magnification, NA is the numerical aperture on the wafer side, and L is the image from the object plane of the combining optical system. The distance to each surface is shown. The leftmost number is the order of the lens surfaces from the mask side, 1 / r is the curvature of each lens surface, d is the distance between the lens surfaces, and n is the KrF laser light (λ
= 248.4 nm).

【0039】[0039]

【表6】 d0=104.850 β =1/5 NA=0.57 L =1200 曲率(1/r) d n 61 -3.53418×10-4 6.000 1.50839 62 -4.51000×10-4 BF=5.910 (条件対応値) Φ1 =0.00808 Φ2 =5.0 ×10-5 ΔΦ2=5.0 ×10-5 ΔΦ3=-17.97×10-5 ΔΦ4= 22.93×10-5 (1)|Φ1/Φ2|=162 (2)|L×ΔΦ2|=0.06 (3)|L×ΔΦ3|=0.216 (4)|L×ΔΦ4|=0.275[Table 6] d0 = 104.850 β = 1/5 NA = 0.57 L = 1200 Curvature (1 / r) dn 61 -3.53418 x 10 -4 6.000 1.50839 62 -4.51000 x 10 -4 BF = 5.910 (value corresponding to the condition) Φ1 = 0.00808 Φ2 = 5.0 × 10 -5 ΔΦ2 = 5.0 × 10 -5 ΔΦ3 = -17.97 × 10 -5 ΔΦ4 = 22.93 × 10 -5 (1) | Φ1 / Φ2 | = 162 (2) | L × ΔΦ2 | = 0.06 (3) | L × ΔΦ3 | = 0.216 (4) | L × ΔΦ4 | = 0.275

【0040】表(6)に示すように、第3実施例では、
後群GRの合成のパワーΦ1は、比較例と同様に0.0080
8 である。また、収差補正光学系4を構成している正メ
ニスカスレンズの合成のパワーΦ2は、5.0 ×10-5であ
る。したがって、収差補正光学系の合成のパワー変化量
ΔΦ2は、5.0 ×10-5である。さらに、収差補正光学系
4のマスク側の面パワーの変化量ΔΦ3は、-17.97×10
-5であり、ウエハ側の面パワーの変化量ΔΦ4は、 22.
93×10-5である。このとき、最大像高=15.6におけ
る像面湾曲の補正量ΔCUは-0.004であり、コマ収差の
補正量ΔCMは0.004 である。こうして、第3実施例に
おいて、投影光学系3のテレセントリック性に影響を及
ぼすことなく、像面湾曲とコマ収差とだけを良好に補正
することができる。
As shown in Table (6), in the third embodiment,
The combined power Φ1 of the rear group GR is 0.0080 as in the comparative example.
8 The combined power Φ2 of the positive meniscus lens forming the aberration correction optical system 4 is 5.0 × 10 −5 . Therefore, the combined power change amount ΔΦ2 of the aberration correction optical system is 5.0 × 10 −5 . Furthermore, the amount ΔΦ3 of change in the surface power of the aberration correction optical system 4 on the mask side is −17.97 × 10
-5 , and the variation ΔΦ4 of the surface power on the wafer side is 22.
It is 93 x 10 -5 . At this time, the correction amount ΔCU of the field curvature at the maximum image height = 15.6 is −0.004, and the correction amount ΔCM of the coma aberration is 0.004. Thus, in the third embodiment, only the field curvature and the coma aberration can be satisfactorily corrected without affecting the telecentricity of the projection optical system 3.

【0041】〔第4実施例〕第4実施例では、投影光学
系3の球面収差と像面湾曲とコマ収差とを補正するため
に、比較例における平行平面板を、平行平面板の厚さと
異なる軸上厚さを有し且つウエハ側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズで置換している。すなわち、第3実施例
では、収差補正光学系4の合成のパワーを変化させ、収
差補正光学系4のマスク側の面の面パワーおよびウエハ
側の面の面パワーをそれぞれ変化させるとともに、収差
補正光学系4の軸上厚さを変化させている。
[Fourth Embodiment] In the fourth embodiment, in order to correct the spherical aberration, the field curvature and the coma of the projection optical system 3, the parallel plane plate in the comparative example is set to the thickness of the parallel plane plate. It is replaced by a positive meniscus lens having a different axial thickness and having a convex surface facing the wafer. That is, in the third example, the combined power of the aberration correction optical system 4 is changed, the surface power of the mask-side surface and the surface power of the wafer-side surface of the aberration correction optical system 4 are changed, and the aberration correction is performed. The axial thickness of the optical system 4 is changed.

【0042】次の表(7)に、第4実施例における投影
光学系3と収差補正光学系4とからなる合成光学系の諸
元の値を掲げる。ただし、投影光学系3の諸元の値は比
較例と同じであるため、重複する記載を省略する。表
(7)において、d0はマスク2と最もマスク側のレン
ズ面との軸上距離を、βは結像倍率を、NAはウエハ側
の開口数を、Lは合成光学系の物体面から像面までの距
離をそれぞれ示している。また、左端の数字はマスク側
からの各レンズ面の順序を、1/rは各レンズ面の曲率
を、dは各レンズ面間隔を、nはKrFレーザー光(λ
=248.4nm)に対する屈折率を示している。
Table (7) below lists the values of the parameters of the synthetic optical system including the projection optical system 3 and the aberration correction optical system 4 in the fourth embodiment. However, since the values of the specifications of the projection optical system 3 are the same as those of the comparative example, duplicate description will be omitted. In Table (7), d0 is the axial distance between the mask 2 and the lens surface closest to the mask, β is the imaging magnification, NA is the numerical aperture on the wafer side, and L is the image from the object plane of the combining optical system. The distance to each surface is shown. The leftmost number is the order of the lens surfaces from the mask side, 1 / r is the curvature of each lens surface, d is the distance between the lens surfaces, and n is the KrF laser light (λ
= 248.4 nm).

【0043】[0043]

【表7】 d0=104.850 β =1/5 NA=0.57 L =1200 曲率(1/r) d n 61 -2.59654×10-4 6.077 1.50839 62 -3.32907×10-4 BF=5.856 (条件対応値) Φ1 =0.00808 Φ2 =3.73×10-5 ΔΦ2=3.73×10-5 ΔΦ3=-13.20×10-5 ΔΦ4= 16.92×10-5 BF = 5.856 Δd = 0.077 (1)|Φ1/Φ2|=217 (2)|L×ΔΦ2|=0.0447 (3)|L×ΔΦ3|=0.158 (4)|L×ΔΦ4|=0.203 (5)|BF/Δd|=76.05[Table 7] d0 = 104.850 β = 1/5 NA = 0.57 L = 1200 Curvature (1 / r) dn 61 -2.59654 × 10-4 6.077 1.50839 62 -3.32907 × 10-4 BF = 5.856 (conditional value) Φ1 = 0.00808 Φ2 = 3.73 × 10 -5 ΔΦ2 = 3.73 × 10 -5 ΔΦ3 = -13.20 × 10 -5 ΔΦ4 = 16.92 × 10 -5 BF = 5.856 Δd = 0.077 (1) | Φ1 / Φ2 | = 217 (2) ) | L × ΔΦ2 | = 0.0447 (3) | L × ΔΦ3 | = 0.158 (4) | L × ΔΦ4 | = 0.203 (5) | BF / Δd | = 76.05

【0044】表(7)に示すように、第4実施例では、
後群GRの合成のパワーΦ1は、比較例と同様に0.0080
8 である。また、収差補正光学系4を構成している正メ
ニスカスレンズの合成のパワーΦ2は、3.73×10-5であ
る。したがって、収差補正光学系の合成のパワー変化量
ΔΦ2は、3.73×10-5である。さらに、収差補正光学系
4のマスク側の面パワーの変化量ΔΦ3は、-13.20×10
-5であり、ウエハ側の面パワーの変化量ΔΦ4は、 16.
92×10-5である。このとき、最大像高=15.6におけ
る像面湾曲の補正量ΔCUは-0.003であり、コマ収差の
補正量ΔCMは0.003 であり、球面収差の補正量ΔSA
は0.01である。こうして、第4実施例では、投影光学系
3のテレセントリック性に影響を及ぼすことなく、球面
収差と像面湾曲とコマ収差とだけを良好に補正すること
ができる。
As shown in Table (7), in the fourth embodiment,
The combined power Φ1 of the rear group GR is 0.0080 as in the comparative example.
8 In addition, the combined power Φ2 of the positive meniscus lens that constitutes the aberration correction optical system 4 is 3.73 × 10 −5 . Therefore, the combined power change amount ΔΦ2 of the aberration correction optical system is 3.73 × 10 −5 . Furthermore, the variation ΔΦ3 of the surface power on the mask side of the aberration correction optical system 4 is −13.20 × 10
-5 , and the variation ΔΦ4 of the surface power on the wafer side is 16.
It is 92 × 10 -5 . At this time, the correction amount ΔCU of the field curvature at the maximum image height = 15.6 is −0.003, the correction amount ΔCM of the coma aberration is 0.003, and the correction amount ΔSA of the spherical aberration is ΔSA.
Is 0.01. Thus, in the fourth example, only spherical aberration, field curvature, and coma can be corrected well without affecting the telecentricity of the projection optical system 3.

【0045】以上の実施例おいては、投影光学系3のテ
レセントリックな光路中に収差補正光学素子としての各
種の補正光学系4を配置して収差を良好に補正すること
を示したが、以下において、補正光学系4による補正効
果を十分に発揮し得る投影光学系3の最適な構成につい
て述べる。
In the above embodiments, various correction optical systems 4 as aberration correction optical elements are arranged in the telecentric optical path of the projection optical system 3 to correct aberrations well. In, the optimum configuration of the projection optical system 3 that can sufficiently exert the correction effect by the correction optical system 4 will be described.

【0046】図1及び表1に示した投影光学系3は、絞
りSよりも物体側(マスク2側)に配置された正の屈折
力を持つ前群GFと、絞りSよりも像側(基板5側)に
配置された正の屈折力を持つ後群GRとを有し、その前
群GFは、物体側(マスク2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とを有し、後群GR
は、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5と、正の屈折力
を第6レンズ群G6とを有している。
The projection optical system 3 shown in FIG. 1 and Table 1 has a front lens group GF having a positive refractive power, which is arranged on the object side (mask 2 side) of the diaphragm S, and on the image side of the diaphragm S ( A rear lens group GR having a positive refractive power, which is disposed on the substrate 5 side), and a front lens group GF of the first lens group G1 having a positive refractive power in order from the object side (mask 2 side). , A second lens group G2 having a negative refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power, and a rear lens group GR.
Has a fifth lens group G5 having a positive refractive power and a sixth lens group G6 having a positive refractive power.

【0047】そして、この基本構成に基づいて、第1レ
ンズ群の焦点距離をf1 とし、前記第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
5 、第6レンズ群の焦点距離をf6 、投影光学系3と
収差補正光学系4との合成光学系での物像間距離(マス
ク2から基板5までの距離)をLとするとき、以下の条
件(11)〜(14)を満足することが好ましい。 (11) 0.1<f1 /f3 <17 (12) 0.1<f2 /f4 <14 (13) 0.01<f5 /L<0.9 (14) 0.02<f6 /L<1.6
Based on this basic structure, the focal length of the first lens group is f 1 , the focal length of the second lens group is f 2 , the focal length of the third lens group is f 3 , and the fourth lens is The focal length of the group is f 4 , the focal length of the fifth lens group is f 5 , the focal length of the sixth lens group is f 6 , and the distance between the object images in the combined optical system of projection optical system 3 and aberration correction optical system 4 is When the distance (distance from the mask 2 to the substrate 5) is L, it is preferable to satisfy the following conditions (11) to (14). (11) 0.1 <f 1 / f 3 <17 (12) 0.1 <f 2 / f 4 <14 (13) 0.01 <f 5 /L<0.9 (14) 0.02 < f 6 /L<1.6

【0048】以上の構成の投影光学系3によって、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(基板5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3
のバックフォーカス(投影光学系の最も基板5側のレン
ズ面等の光学面から基板5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レンズ群及び同じく正の
屈折力を第6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NA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。
With the projection optical system 3 having the above construction, first, the first lens group having a positive refractive power mainly contributes to distortion correction while maintaining the telecentricity. A positive distortion is generated in the lens group, and the negative distortion generated in the plurality of lens groups located closer to the second object side (substrate 5 side) than the first lens group is corrected in a well-balanced manner. Second lens group having negative refracting power and fourth lens group having negative refracting power
The lens group mainly contributes to the Petzval sum correction and aims to flatten the image plane. In the second lens group having negative refracting power and the third lens group having positive refracting power, an inverse telephoto system is formed by these two lens groups, and the projection optical system 3
Back focus (the distance from the optical surface such as the lens surface of the projection optical system closest to the substrate 5 to the substrate 5) is ensured. The fifth lens group having a positive refractive power and the sixth lens group having a positive refractive power also have a spherical aberration particularly to suppress the generation of distortion and to sufficiently cope with a high NA on the second object side. It mainly contributes to minimizing the occurrence.

【0049】条件(11)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(11)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(11)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(11)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。
Under the condition (11), the optimum ratio between the focal length f 1 of the first lens unit having a positive refractive power and the focal length f 3 of the third lens unit having a positive refractive power, that is, the first lens unit And the optimum distribution of the refractive power of the third lens group.
This condition (11) is mainly for correcting distortion in a well-balanced manner, and if the lower limit of this condition (11) is exceeded, the refractive power of the third lens group will be greater than that of the first lens group. Since it becomes relatively weak, a large amount of negative distortion occurs. On the other hand, when the value exceeds the upper limit of the condition (11), the refractive power of the first lens group becomes relatively weaker than that of the third lens group, so that large negative distortion occurs.

【0050】条件(12)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(12)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(12)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(12)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(12)の下限値を0.8として、0.
8<f2 /f4 とすることが好ましい。
Under the condition (12), the optimum ratio between the focal length f 2 of the second lens unit having a negative refractive power and the focal length f 4 of the fourth lens unit having a negative refractive power, that is, the second lens unit And the optimum distribution of the refractive power between the fourth lens group and the fourth lens group.
This condition (12) mainly reduces Petzval sum,
This is to satisfactorily correct the field curvature while ensuring a wide exposure field. If the lower limit of this condition (12) is exceeded, the refractive power of the fourth lens group will be greater than that of the second lens group. As a result, the positive Petzval sum is large. If the upper limit of condition (12) is exceeded,
Since the refractive power of the second lens group is relatively weaker than the refractive power of the fourth lens group, a large positive Petzval sum is generated. In order to make the refracting power of the fourth lens group relatively strong with respect to the refracting power of the second lens group and correct Petzval sum in a wider exposure field with a better balance, the above condition (12 ), The lower limit value of 0.8 is 0.8.
It is preferable that 8 <f 2 / f 4 .

【0051】条件(13)では、正の屈折力の第5レンズ
群の焦点距離f5 と、マスク2とウェハ等の感光性基板
5までの距離(投影光学系3と収差補正光学系4との合
成光学系での物像間距離)Lとの最適な比率を規定して
いる。この条件(13)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(13)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(13)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。
Under the condition (13), the focal length f 5 of the fifth lens group having a positive refractive power and the distance between the mask 2 and the photosensitive substrate 5 such as a wafer (the projection optical system 3 and the aberration correction optical system 4 And the object-image distance in the synthetic optical system of L) is defined as the optimum ratio. This condition (13) is for correcting spherical aberration, distortion, and Petzval sum in good balance while maintaining a large numerical aperture. When the value goes below the lower limit of the condition (13), the refracting power of the fifth lens group becomes too large, and negative spherical aberration as well as negative distortion is significantly generated in the fifth lens group. If the upper limit of this condition (13) is exceeded, the refracting power of the fifth lens group will become too weak, and the refracting power of the fourth lens group having a negative refracting power will inevitably weaken accordingly. As a result, the Petzval sum Cannot be corrected well.

【0052】条件(14)では、正の屈折力の第6レンズ
群の焦点距離f6 と、マスク2とウェハ等の感光性基板
5までの距離(投影光学系3と収差補正光学系4との合
成光学系での物像間距離)Lとの最適な比率を規定して
いる。この条件(14)は、大きな開口数を保ちながら高
次の球面収差及び負のディストーションの発生を抑える
ためのものである。この条件(14)の下限を越えると、
第6レンズ群自身にて負のディストーションが大きく発
生し、この条件(14)の上限を越えると、高次の球面収
差が発生する。
Under the condition (14), the focal length f 6 of the sixth lens unit having a positive refractive power and the distance between the mask 2 and the photosensitive substrate 5 such as a wafer (the projection optical system 3 and the aberration correction optical system 4 And the object-image distance in the synthetic optical system of L) is defined as the optimum ratio. This condition (14) is for suppressing the generation of high-order spherical aberration and negative distortion while maintaining a large numerical aperture. If the lower limit of this condition (14) is exceeded,
A large negative distortion occurs in the sixth lens group itself, and if the upper limit of this condition (14) is exceeded, high-order spherical aberration will occur.

【0053】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
とが好ましく、さらに第5レンズ群において、負のディ
ストーションとペッツバール和と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
ンズとを有することが好ましい。また、第6レンズ群に
おいて球面収差を大きく発生しないように第2物体上に
集光させるには、この第6レンズ群は、少なくとも1枚
の正レンズを有することが好ましい。
In order to achieve a sufficient aberration function in each of the above lens groups, it is desirable to have the following constructions. First, in order for the first lens group to have a function of suppressing the generation of high-order distortion and spherical aberration of the pupil, it is preferable that the first lens group has at least two positive lenses, and the third lens group In order to have a function of suppressing deterioration of spherical aberration and Petzval sum in the above, it is preferable that the third lens group has at least three positive lenses, and further, while correcting the Petzval sum in the fourth lens group. In order to have a function of suppressing the occurrence of coma, it is preferable that the fourth lens group has at least three negative lenses. Further, in order to have a function of suppressing the occurrence of negative distortion and spherical aberration in the fifth lens group, it is preferable that this fifth lens group has at least five positive lenses, and further, in the fifth lens group, In order to have the function of correcting the negative distortion and Petzval sum, it is preferable that the fifth lens group has at least one negative lens. Further, in order to focus light on the second object so that spherical aberration is not largely generated in the sixth lens group, it is preferable that the sixth lens group has at least one positive lens.

【0054】また、好ましくは、第2レンズ群G2は、
最も物体側(マスク2側)に配置されて像側(基板5
側)に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方レンズL2F
と、最も像側(基板5側)に配置されて物体側(マスク
2側)に凹面を向けた負の屈折力を持つ後方レンズL2R
と、第2レンズ群中の前方レンズL2Fと第2レンズ群中
の後方レンズL2Rとの間に配置される中間レンズ群L2M
を含み、その中間レンズ群L2Mは、物体側(マスク2
側)から順に、正の屈折力を持つ第1レンズL21と、負
の屈折力を持つ第2レンズL22と、負の屈折力を持つ第
3レンズL23と、負の屈折力を持つ第4レンズL24とを
少なくとも有し、第2レンズ群中の前記第2レンズから
前記第4レンズまでの合成焦点距離をfn とするとき、
以下の条件(15)を満足することが望ましい。 (15) 0.01<fn /f2 <2.0
Further, preferably, the second lens group G2 is
It is arranged on the most object side (mask 2 side) and is on the image side (substrate 5).
Front lens L2F with negative refractive power with concave surface facing
And a rear lens L2R arranged on the most image side (substrate 5 side) and having a negative refractive power with a concave surface facing the object side (mask 2 side).
And an intermediate lens group L2M disposed between the front lens L2F in the second lens group and the rear lens L2R in the second lens group.
The intermediate lens unit L2M includes an object side (mask 2
Side), a first lens L21 having a positive refracting power, a second lens L22 having a negative refracting power, a third lens L23 having a negative refracting power, and a fourth lens having a negative refracting power. L24 and at least a composite focal length from the second lens to the fourth lens in the second lens group is f n ,
It is desirable to satisfy the following condition (15). (15) 0.01 <f n / f 2 <2.0

【0055】この構成の場合、第2レンズ群における最
も物体側(マスク2側)に配置されて像側(基板5側)
に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方レンズL2F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
る最も像側(基板5側)に配置されて物体側(マスク2
側)に凹面を向けた負の屈折力を持つ後方レンズL2R
は、像面湾曲、コマ収差並びに非点収差の補正に寄与す
る。また、前方レンズL2Fと後方レンズL2Rとの間に配
置された中間レンズ群L2Mにおいて、正の屈折力を持つ
第1レンズL21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〜第4レンズ(L22〜L24)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。
In the case of this configuration, the image side (the substrate 5 side) is arranged on the most object side (mask 2 side) in the second lens group.
The front lens L2F having a negative refracting power with the concave surface facing to contributes to the correction of the field curvature and the coma aberration, is arranged on the most image side (substrate 5 side) in the second lens group, and is arranged on the object side (mask 2
Rear lens L2R with a negative refractive power facing the side)
Contributes to correction of field curvature, coma and astigmatism. In addition, in the intermediate lens unit L2M disposed between the front lens L2F and the rear lens L2R, the first lens L21 having a positive refractive power has a negative refractive power that greatly contributes to correction of field curvature. It contributes to the correction of the negative distortion generated in the second to fourth lenses (L22 to L24).

【0056】条件(15)では、第2レンズ群中の中間レ
ンズ群L2Mにおける負の屈折力の第2レンズL22から負
の屈折力の第4レンズL24までの合成焦点距離fn と第
2レンズ群の焦点距離f2 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L2M
における負の屈折力の第2レンズL22から負の屈折力の
第4レンズL24までの合成焦点距離fn とは、第2レン
ズL22から第4レンズL24までの3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4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
L22から第4レンズL24までの3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。
Under the condition (15), the combined focal length f n from the second lens L22 having a negative refractive power to the fourth lens L24 having a negative refractive power in the intermediate lens group L2M in the second lens group and the second lens It defines the optimum ratio with the focal length f 2 of the group. However, the intermediate lens group L2M of the second lens group referred to here
The composite focal length f n from the second lens L22 having a negative refractive power to the fourth lens L24 having a negative refractive power in is the composite focal length of the three lenses from the second lens L22 to the fourth lens L24. Not only does this mean that when there are a plurality of lenses between the second lens and the fourth lens, a combination of three or more lenses from the second lens L22 to the fourth lens L24 is included. It means the focal length.

【0057】この条件(15)は、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(15)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L22から負
の第4レンズL24までの少なくとも3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、負のディストーションが大きく発生する。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(15)の下限値を0.1として、0.1<
n /f2 とすることが好ましい。
This condition (15) is for keeping the Petzval sum small while suppressing the occurrence of distortion. When the lower limit of this condition (15) is exceeded, the negative sub-lens group including at least three negative lenses from the negative second lens L22 to the negative fourth lens L24 in the intermediate lens group in the second lens group is included. Since the combined refractive power becomes too strong, a large amount of negative distortion occurs. Note that in order to sufficiently correct distortion and coma, the lower limit of condition (15) above is set to 0.1 and 0.1 <
It is preferably f n / f 2 .

【0058】この条件(15)の上限を越えると、第2レ
ンズ群中の中間レンズ群L2Mにおける負の第2レンズL
22から負の第4レンズL24までの少なくとも3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3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(15)の上限値を1.3として、fn /f2
1.3とすることが好ましい。なお、ペッツバール和を
さらに良好に補正するためには、第2レンズ群中の中間
レンズ群L2Mは、負の屈折力を有することが好ましい。
If the upper limit of this condition (15) is exceeded, the negative second lens L in the intermediate lens unit L2M in the second lens unit will be used.
Since the refractive power of the negative sub-lens group including at least three negative lenses from 22 to the negative fourth lens L24 becomes too weak, not only a large positive Petzval sum occurs but also the refraction of the third lens group. The force becomes weak, and it becomes difficult to make the projection optical system 3 compact. It should be noted that in order to make the Petzval sum well corrected and to achieve a more compact size,
Setting the upper limit of condition (15) above to 1.3, f n / f 2 <
It is preferably 1.3. In order to correct Petzval's sum better, it is preferable that the intermediate lens unit L2M in the second lens unit has a negative refractive power.

【0059】また、物体(マスク2)から投影光学系3
の全体の物体側(マスク2側)焦点までの軸上距離をI
とするとき、以下の条件を満足することが好ましい。 (16) 1.0<I/L 条件(16)では、物体(マスク2)から投影光学系全体
の物体側(マスク2側)焦点までの軸上距離と、投影光
学系3と収差補正光学系4との合成光学系での物像間距
離(マスク2から基板5までの距離)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3の光軸に対して近軸領域での平
行光を投影光学系3の像側(基板5側)から入射させ、
その近軸領域の光が投影光学系3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。
In addition, from the object (mask 2) to the projection optical system 3
Is the on-axis distance to the entire object side (mask 2 side) focus
Then, it is preferable that the following conditions are satisfied. (16) 1.0 <I / L Under the condition (16), the axial distance from the object (mask 2) to the focal point of the entire projection optical system on the object side (mask 2 side), the projection optical system 3, and the aberration correction optical system. The optimum ratio with the distance L between the object and the image (distance from the mask 2 to the substrate 5) in the synthetic optical system with the system 4 is defined. Here, the first object-side focus of the entire projection optical system means that parallel light in a paraxial region with respect to the optical axis of the projection optical system 3 is incident from the image side (substrate 5 side) of the projection optical system 3.
It means a point at which the emitted light intersects the optical axis when the light in the paraxial region exits the projection optical system 3.

【0060】この条件(16)の下限を越えると、投影光
学系の物体側(マスク5側)でのテレセントリック性が
大幅に崩れて、物体(マスク5)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、物体(マスク5)の像を所望の倍率
のもとで忠実に基板5上に投影することが困難となる。
なお、物体(マスク5)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(16)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3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(16)の上限値を6.8として、I/
L<6.8とすることが好ましい。
If the lower limit of this condition (16) is exceeded, the telecentricity on the object side (mask 5 side) of the projection optical system will be greatly impaired, and the magnification due to the displacement of the object (mask 5) in the optical axis direction will be reduced. And the fluctuation of distortion become large, and as a result, it becomes difficult to faithfully project the image of the object (mask 5) on the substrate 5 under a desired magnification.
In order to more sufficiently suppress the fluctuation of the magnification and the fluctuation of the distortion due to the displacement of the object (mask 5) in the optical axis direction, the lower limit of the condition (16) is set to 1.7 and 1.7 < It is preferably I / L. Further, in order to correct the spherical aberration and the distortion of the pupil in a well-balanced manner while maintaining the compactness of the projection optical system 3, the upper limit of the condition (16) is set to 6.8 and I /
It is preferable that L <6.8.

【0061】また、第2レンズ群中の負の屈折力を持つ
第3レンズL23の焦点距離をf23とし、第2レンズ群中
の負の屈折力を持つ第4レンズL24の焦点距離をf24
するとき、以下の条件(17)を満足することがより好ま
しい。 (17) 0.07<f24/f23<7
[0061] Further, the focal length of the third lens L23 having a negative refractive power in the second lens group and f 23, the focal length of the fourth lens L24 having a negative refractive power in the second lens group f When it is 24 , it is more preferable to satisfy the following condition (17). (17) 0.07 <f 24 / f 23 <7

【0062】条件(17)の下限を越えると、負の第4レ
ンズL24の屈折力が負の第3レンズL23の屈折力に対し
て相対的に強くなり、負の第4レンズL24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。負のディ
ストーションを補正しつつ、コマ収差をより良好に補正
するためには、上記条件(17)の下限値を0.14とし
て、0.14<f24/f23とすることが好ましい。この
条件(17)の上限を越えると、負の第3レンズL23の屈
折力が負の第4レンズL24の屈折力に対して相対的に強
くなり、負の第3レンズL23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。コマ収差を補正しつつ、
負のディストーションをより良好に補正するためには、
上記条件(17)の上限値を3.5として、f24/f23
3.5とすることが好ましい。
When the lower limit of the condition (17) is exceeded, the refracting power of the negative fourth lens L24 becomes relatively strong with respect to the refracting power of the negative third lens L23, and at the negative fourth lens L24, Large coma and negative distortion occur. In order to satisfactorily correct the coma aberration while correcting the negative distortion, it is preferable that the lower limit value of the condition (17) is 0.14 and 0.14 <f 24 / f 23 . When the upper limit of this condition (17) is exceeded, the refracting power of the negative third lens L23 becomes relatively strong with respect to the refracting power of the negative fourth lens L24, resulting in coma at the negative third lens L23. Large negative distortion occurs. While correcting coma aberration,
To better compensate for negative distortion,
Assuming that the upper limit of condition (17) is 3.5, f 24 / f 23 <
It is preferably 3.5.

【0063】また、第2レンズ群中の中間レンズ群L2M
における負の屈折力を持つ第2レンズL22の焦点距離を
22とし、第2レンズ群中の中間レンズ群L2Mにおける
負の屈折力を持つ第3レンズL23の焦点距離をf23とす
るとき、以下の条件(8)を満足することがより望まし
い。 (18) 0.1<f22/f23<10
The intermediate lens group L2M in the second lens group
The focal length of the second lens L 22 having a negative refractive power and f 22, the focal length of the third lens L 23 having a negative refractive power in the intermediate lens group L2M in the second lens group and f 23 in At this time, it is more desirable to satisfy the following condition (8). (18) 0.1 <f 22 / f 23 <10

【0064】条件(18)の下限を越えると、負の第2レ
ンズL22の屈折力が負の第3レンズL23の屈折力に対し
て相対的に強くなり、負の第2レンズL22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。より負の
ディストーションをバランス良く補正するためには、上
記条件(18)の下限値を0.2として、0.2<f22
23とすることが好ましい。この条件(18)の上限を越
えると、負の第3レンズL23の屈折力が負の第2レンズ
22の屈折力に対して相対的に強くなり、負の第3レン
ズL23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。コマ収差を良好に補正しながら、より負のディ
ストーションをバランス良く補正するためには、上記条
件(18)の上限値を5として、f24/f23<5とするこ
とが好ましい。
[0064] Condition (18) exceeds the lower limit of the refractive power of the negative second lens L 22 becomes relatively resistant to the refractive power of the third negative lens L 23, a negative second lens L 22 At, large coma aberration and negative distortion occur. To correct more negative distortion in a well-balanced manner, the lower limit of condition (18) is set to 0.2, and 0.2 <f 22 /
It is preferably f 23 . Above the upper limit of this condition (18), at the negative refractive power of the third lens L 23 becomes relatively resistant to the refractive power of the negative second lens L 22, a negative third lens L 23 Large coma and negative distortion occur. In order to correct more negative distortion in a well-balanced manner while satisfactorily correcting coma aberration, it is preferable to set the upper limit of condition (18) to 5 and set f 24 / f 23 <5.

【0065】また、第2レンズ群の中間レンズ群中にお
ける負の屈折力の第4レンズL22の像側(基板5側)の
レンズ面から第2レンズ群中における後方レンズL2Rの
物体側(マスク2側)のレンズ面までの軸上距離をDと
し、投影光学系3及び収差補正光学系4との合成光学系
での物像間距離(マスク2から基板5までの距離)Lと
するとき、以下の条件(19)を満足することがより望ま
しい。 (19) 0.05<D/L<0.4
Further, from the image side (substrate 5 side) lens surface of the fourth lens L 22 having negative refractive power in the intermediate lens group of the second lens group to the object side of the rear lens L 2 R in the second lens group ( The on-axis distance to the lens surface (on the mask 2 side) is D, and the object-image distance (distance from the mask 2 to the substrate 5) L in the combined optical system with the projection optical system 3 and the aberration correction optical system 4 is L. At this time, it is more desirable to satisfy the following condition (19). (19) 0.05 <D / L <0.4

【0066】条件(19)の下限を越えると、像側(基板
5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(19)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、物体としてのマスク2(又はレチクル)
を保持するマスクテージと第1レンズ群との機械的な干
渉を避けるために、マスク2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
(19)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。
When the lower limit of the condition (19) is exceeded, it becomes difficult not only to secure a sufficient back focus on the image side (substrate 5 side) but also to correct the Petzval sum satisfactorily. . If the upper limit of condition (19) is exceeded, large coma and negative distortion will occur. Furthermore, for example, the mask 2 (or reticle) as an object
It may be preferable to secure a sufficient space between the mask 2 and the first lens group in order to avoid mechanical interference between the mask stage holding the lens and the first lens group, but the condition (19) When the upper limit of is exceeded, there is a problem that it is difficult to secure this space sufficiently.

【0067】以下の表(8)には、表1に示した投影光
学系3の上記条件(11)〜条件(19)の条件対応値を掲
げる。
Table (8) below shows the values corresponding to the conditions (11) to (19) of the projection optical system 3 shown in Table 1.

【表8】 f1 /f3 =1.53 f2 /f4 =0.956 f5 /L=0.124 f6 /L=0.160 fn /f2 =0.576 I/L=2.89 f24/f23=0.805 f22/f23=1.01 D/L=0.0850[Table 8] f 1 / f 3 = 1.53 f 2 / f 4 = 0.956 f 5 /L=0.124 f 6 /L=0.160 f n / f 2 = 0.576 I / L = 2.89 f 24 / f 23 = 0.805 f 22 / f 23 = 1.01 D / L = 0.0850

【0068】上述の各実施例では、投影光学系3のテレ
セントリックな像側の光路中に収差補正光学系としての
補正光学部材4を配置した例を示したが、この補正光学
部材4を投影光学系3のテレセントリックな物体側の光
路中に配置しても良く、あるいは物体側もしくは像側の
一方がテレセントリックに構成されている片側テレセン
トリックな光学系に本発明を適用することができる。ま
た、上述の各実施例では、投影露光装置の投影光学系に
対して本発明を適用した例を示したが、他の適当なテレ
セントリック光学系に対して本発明を適用することがで
きる。
In each of the above-described embodiments, the correction optical member 4 as the aberration correction optical system is arranged in the optical path of the projection optical system 3 on the telecentric image side. It may be arranged in the optical path of the system 3 on the telecentric object side, or the present invention can be applied to a one-side telecentric optical system in which either the object side or the image side is telecentric. In each of the above-described embodiments, the present invention is applied to the projection optical system of the projection exposure apparatus, but the present invention can be applied to other suitable telecentric optical systems.

【0069】以上の実施例では、投影光学系3及び収差
補正光学系4を全て石英(SiO2)で構成した例を示し
たが、これに限ることなく、蛍石のみ、あるいは石英と
蛍石との組合せで構成しても良い。さらには、投影光学
系3及び収差補正光学系4を構成する光学部材は、石
英、蛍石に限ることなく、露光波長の光を透過させる光
学材料を任意に組み合わせても良い。また、以上の実施
例では、投影光学系3を屈折性の光学部材のみ屈折系で
構成しているが、これを反射部材のみの反射系、あるい
は屈折部材と反射部材との組み合わせた反射屈折系で構
成しても良い。
In the above embodiments, the projection optical system 3 and the aberration correction optical system 4 are all made of quartz (SiO 2 ), but the present invention is not limited to this, and only fluorite or quartz and fluorite is used. It may be configured in combination with. Furthermore, the optical members that form the projection optical system 3 and the aberration correction optical system 4 are not limited to quartz and fluorite, and may be any combination of optical materials that transmit light of the exposure wavelength. Further, in the above-described embodiments, the projection optical system 3 is configured by only the refracting optical member as a refracting system. However, this is a reflecting system only by a reflecting member or a catadioptric system combining a refracting member and a reflecting member. You may comprise.

【0070】[0070]

【効果】以上説明したように、本発明によれば、光学系
の物体側または像側のテレセントリック光路中に配置さ
れた収差補正光学系の少なくとも一方の面の面パワーを
変化させることによって光学系の回転対称収差を補正す
る。したがって、従来技術におけるように多くの種類の
調整用ワッシャを用意する必要もなく、光学系の回転対
称収差を迅速且つ正確に微調整することができる。本発
明を投影露光装置に適用すれば、投影光学系の回転対称
収差を迅速且つ正確に微調整して、転写精度を向上させ
ることができる。
As described above, according to the present invention, the optical power is changed by changing the surface power of at least one surface of the aberration correction optical system arranged in the telecentric optical path on the object side or the image side of the optical system. The rotational symmetry aberration of is corrected. Therefore, unlike the related art, it is not necessary to prepare many kinds of adjustment washers, and the rotationally symmetric aberration of the optical system can be finely adjusted quickly and accurately. When the present invention is applied to the projection exposure apparatus, rotational symmetry aberration of the projection optical system can be finely adjusted quickly and accurately to improve transfer accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の各実施例にかかる収差補正光学系を備
えた投影露光装置の要部構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a projection exposure apparatus including an aberration correction optical system according to each embodiment of the present invention.

【図2】各実施例における投影光学系および収差補正光
学系のレンズ構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a lens configuration of a projection optical system and an aberration correction optical system in each example.

【図3】比較例における投影光学系3と収差補正光学系
4とからなる合成光学系のKrFレーザー光(λ=24
8.4nm)に対する諸収差図である。
FIG. 3 shows KrF laser light (λ = 24) of a synthetic optical system including a projection optical system 3 and an aberration correction optical system 4 in a comparative example.
FIG. 8 is a diagram of various aberrations for 8.4 nm).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 照明光学系 2 マスク 3 投影光学系 4 収差補正光学系 5 ウエハ S 絞り GR 後群(部分レンズ群) 1 Illumination Optical System 2 Mask 3 Projection Optical System 4 Aberration Correction Optical System 5 Wafer S Aperture GR Rear Group (Partial Lens Group)

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体側および像側のうち少なくとも一方
にテレセントリックな光学系の収差を補正する収差補正
方法において、 前記光学系の物体側または像側のテレセントリック光路
中に配置された収差補正光学系の少なくとも一方の面の
面パワーを変化させて前記光学系の収差を補正し、 前記光学系内に配置された絞りと前記収差補正光学系と
の間の前記光学系の部分レンズ群の合成のパワーをΦ1
とし、前記収差補正光学系の合成のパワーをΦ2とした
とき、 |Φ1/Φ2|>80 の条件を満たすことを特徴とする光学系の収差補正方
法。
1. An aberration correction method for correcting an aberration of an optical system telecentric on at least one of an object side and an image side, wherein an aberration correction optical system arranged in a telecentric optical path on the object side or the image side of the optical system. To correct the aberration of the optical system by changing the surface power of at least one surface of the optical system, and to combine the partial lens group of the optical system between the diaphragm disposed in the optical system and the aberration correction optical system. Power Φ1
And a combined power of the aberration correction optical system is Φ2, the condition of | Φ1 / Φ2 |> 80 is satisfied.
【請求項2】 前記収差補正光学系を交換することによ
って前記光学系の収差を補正することを特徴とする請求
項1に記載の光学系の収差補正方法。
2. The aberration correction method for an optical system according to claim 1, wherein the aberration of the optical system is corrected by replacing the aberration correction optical system.
【請求項3】 前記収差補正光学系の合成のパワーを変
化させることによって前記光学系の像面湾曲を補正する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光学系の収
差補正方法。
3. The aberration correction method for an optical system according to claim 1, wherein the field curvature of the optical system is corrected by changing the synthetic power of the aberration correction optical system.
【請求項4】 前記収差補正光学系と前記光学系とから
なる合成光学系の物体面から像面までの距離をLとし、
前記収差補正光学系の合成のパワー変化量をΔΦ2とし
たとき、 |L×ΔΦ2|<0.4 の条件を満たすことを特徴とする請求項3に記載の光学
系の収差補正方法。
4. A distance from an object plane to an image plane of a synthetic optical system including the aberration correction optical system and the optical system is L,
The aberration correction method for an optical system according to claim 3, wherein a condition of | L × ΔΦ2 | <0.4 is satisfied, where ΔΦ2 is a combined power change amount of the aberration correction optical system.
【請求項5】 前記収差補正光学系の合成のパワーを変
化させることなく、前記収差補正光学系の物体側の面の
面パワーおよび像側の面の面パワーをそれぞれ変化させ
ることによって、前記光学系のコマ収差を補正すること
を特徴とする請求項1または2に記載の光学系の収差補
正方法。
5. The optical power is changed by changing the surface power of the object-side surface and the surface power of the image-side surface of the aberration correction optical system without changing the combined power of the aberration correction optical system. The aberration correction method for an optical system according to claim 1, wherein the coma aberration of the system is corrected.
【請求項6】 前記収差補正光学系と前記光学系とから
なる合成光学系の全長をLとし、前記収差補正光学系の
物体側の面の面パワー変化量をΔΦ3とし、前記収差補
正光学系の像側の面の面パワー変化量をΔΦ4としたと
き、 |L×ΔΦ3|<4 |L×ΔΦ4|<4 の条件を満たすことを特徴とする請求項5に記載の光学
系の収差補正方法。
6. The aberration correction optical system, wherein L is the total length of a combined optical system including the aberration correction optical system and the optical system, and ΔΦ3 is the surface power change amount of the object side surface of the aberration correction optical system. The aberration correction of the optical system according to claim 5, wherein the condition of | L × ΔΦ3 | <4 | L × ΔΦ4 | <4 is satisfied, where ΔΦ4 is the surface power change amount of the image-side surface. Method.
【請求項7】 前記収差補正光学系の合成のパワーを変
化させるとともに、前記収差補正光学系の物体側の面の
面パワーおよび像側の面の面パワーをそれぞれ変化させ
ることによって、前記光学系の像面湾曲およびコマ収差
を補正することを特徴とする請求項1または2に記載の
光学系の収差補正方法。
7. The optical system by changing the combined power of the aberration correction optical system and by changing the surface power of the object side surface and the surface power of the image side surface of the aberration correction optical system, respectively. 3. The aberration correction method for an optical system according to claim 1, wherein the field curvature and the coma aberration are corrected.
【請求項8】 前記収差補正光学系と前記光学系とから
なる合成光学系の物体面から像面までの距離をLとし、
前記収差補正光学系の物体側の面の面パワー変化量をΔ
Φ3とし、前記収差補正光学系の像側の面の面パワー変
化量をΔΦ4としたとき、 |L×ΔΦ3|<4 |L×ΔΦ4|<4 の条件を満たすことを特徴とする請求項7に記載の光学
系の収差補正方法。
8. A distance from the object plane to the image plane of a synthetic optical system including the aberration correction optical system and the optical system is L,
The surface power change amount of the object side surface of the aberration correction optical system is Δ
8. When Φ3 and the surface power change amount of the image-side surface of the aberration correction optical system is ΔΦ4, the condition of | L × ΔΦ3 | <4 | L × ΔΦ4 | <4 is satisfied. The aberration correction method for an optical system described in.
【請求項9】 前記収差補正光学系の軸上厚さを変化さ
せることによって、前記光学系の球面収差をさらに補正
することを特徴とする請求項3乃至8のいずれか1項に
記載の光学系の収差補正方法。
9. The optical system according to claim 3, wherein spherical aberration of the optical system is further corrected by changing an axial thickness of the aberration correction optical system. System aberration correction method.
【請求項10】 前記収差補正光学系と前記光学系とか
らなる合成光学系のバックフォーカスをBFとし、前記
収差補正光学系の軸上厚さの変化量をΔdとしたとき、 |BF/Δd|>30 の条件を満たすことを特徴とする請求項9に記載の光学
系の収差補正方法。
10. When the back focus of a synthetic optical system including the aberration correction optical system and the optical system is BF and the variation amount of the axial thickness of the aberration correction optical system is Δd, | BF / Δd The aberration correction method for an optical system according to claim 9, wherein the condition of |> 30 is satisfied.
【請求項11】 所定のパターンが形成されたマスクを
照明するための照明光学系と、前記マスクのパターン像
を感光性の基板に形成するための投影光学系とを備えた
投影露光装置において、 前記投影光学系は、絞りと、前記マスクと前記絞りとの
間に配置された前群と、前記絞りと前記基板との間に配
置された後群とを有するように構成されるとともに、マ
スク側および基板側のうち少なくとも一方がテレセント
リックに構成されており、 前記投影光学系のマスク側または基板側のテレセントリ
ック光路中には収差補正光学系が設けられ、 前記投影光学系内の前記絞りと前記収差補正光学系との
間の前記投影光学系の部分レンズ群の合成のパワーをΦ
1とし、前記収差補正光学系の合成のパワーをΦ2とし
たとき、 |Φ1/Φ2|>80 の条件を満たし、 前記収差補正光学系のマスク側の面および基板側の面の
うちの少なくとも一方の面の面パワーを変化させて前記
投影光学系の収差を補正することを特徴とする投影露光
装置。
11. A projection exposure apparatus comprising an illumination optical system for illuminating a mask on which a predetermined pattern is formed, and a projection optical system for forming a pattern image of the mask on a photosensitive substrate, The projection optical system is configured to have a diaphragm, a front group arranged between the mask and the diaphragm, and a rear group arranged between the diaphragm and the substrate. At least one of the side and the substrate side is configured to be telecentric, an aberration correction optical system is provided in a telecentric optical path on the mask side or the substrate side of the projection optical system, and the diaphragm and the diaphragm in the projection optical system. The composite power of the partial lens group of the projection optical system between the aberration correction optical system and
1 and the combined power of the aberration correction optical system is Φ2, the condition of | Φ1 / Φ2 |> 80 is satisfied, and at least one of the mask-side surface and the substrate-side surface of the aberration correction optical system is satisfied. The projection exposure apparatus is characterized in that the surface power of the surface is changed to correct the aberration of the projection optical system.
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