JPH10115779A

JPH10115779A - 投影光学系

Info

Publication number: JPH10115779A
Application number: JP9193996A
Authority: JP
Inventors: Shintaro Kudo; 慎太郎工藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1998-05-06
Also published as: US5808814A

Abstract

(57)【要約】【課題】光学系で使用できる光学材料が限られた場合
で、しかも限られた全長の中で、両側テレセントリック
な光学系としながら、諸収差を良好に補正して所望の高
解像力と広い露光領域の確保とを両立させることのでき
る投影光学系を提供する。【解決手段】物体側から像側へ順に、第１のレンズ群
と、正の屈折力を有する第２のレンズ群と、負の屈折力
を有する第３のレンズ群と、正の屈折力を有する第４の
レンズ群と、前記第３のレンズ群と前記第４のレンズ群
との間に配置された開口絞りとを備える投影光学系にお
いて、入射瞳の位置及び射出瞳の位置を特定の場所に設
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に光学系に関
し、より詳しくは半導体製造に用いる投影光学系に関
し、さらにより詳しくは集積回路の図形をレチクルから
ウェハに転写するために用いる短波長用縮小投影光学系
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイス製造の際、投影光学系
は、大規模集積回路（ＬＳＩ）のような集積回路（Ｉ
Ｃ）の図形を、マスクとして知られているレチクルから
ウェハすなわち半導体基板上に転写するのに用いられ、
この半導体基板上に半導体デバイスが形成されてゆく。
このレチクルとダイすなわち半導体チップとしても知ら
れている最終半導体デバイスとの相対的寸法には差があ
るため、この投影光学系は縮小投影光学系でなければな
らない。最新の集積回路は、一層集積化が進んでおり、
一層多くの機能を回路に集積化して単一のチップ上に設
けてある。ところが、他方ではチップの寸法がこれ以上
拡大しないよう最大限の努力が払われており、これは製
造中の半導体デバイスの性能と速度とを維持ないし改善
するためである。したがって、同一ないしさらに縮小し
たチップ寸法にするために、縮小投影光学系は一層広い
露光面積と一層高い分解能とを保有することが好まし
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】光学系の分解能を向上
させる一つの方法は、レチクルを短波長照明で照射する
ことである。実際に、波長を短くすれば、分解能は向上
する。より短い波長の照明光源を求めたところ、使用可
能な２種類のエキシマレ−ザが見いだされている。それ
は、波長２４８ｎｍを有するフッ化クリプトンエキシマ
レ−ザと、波長１９３ｎｍを有するフッ化アルゴンエキ
シマレ−ザである。これらエキシマレ−ザで、半導体製
造用照明光源としての水銀ア−クランプを置換すること
ができる。水銀ア−クランプは、波長４３６ｎｍを有す
るｇ線と、波長３６５ｎｍを有するｉ線とを水銀ア−ク
ランプの紫外線スペクトルから供給する。これら２本の
紫外線の線スペクトルは、現在、半導体ウェ−ハ製造の
主要照明光源である。

【０００４】エキシマレ−ザによって供給される短波長
を用いる場合の最大の難点は、エキシマレ−ザの波長範
囲での使用に適した光学材料の入手が限られていること
である。大部分の光学材料が適しない主要な理由は、透
過率が短波長側で制限されてしまうからであり、これに
よって短波長での使用が不可能になる。通常、つぎの２
種類の光学材料が短波長で使えるとみなされている。そ
れは溶融石英（ＳｉＯ ₂）及び蛍石（ＣａＦ₂）であ
る。けれども、これらの光学材料は、他の光学材料と較
べて屈折率が低い。屈折率が低い光学材料を用いると必
要な高い分解能を有する光学系を設計する場合、収差の
補正が一層難しくなる。

【０００５】また、これら投影光学系の多くは、像側で
ほぼテレセントリックであり、これは射出瞳がほぼ無限
遠にあることを意味する。像側でテレセントリックない
し準テレセントリックな光学系を使用する利点は、投影
倍率の変動が無視できるか容易に補正できるかの点にあ
る。これらの変動は、露光中の合焦誤差や、ウェハであ
る像面の平坦性の変動によって引き起こされる。これま
では、マスクの平坦性の変動は無視できていたけれど
も、回路図形が一層細かくなればマスク内の変動も今ま
でのように無視し得なくなる。

【０００６】要求されているのは、物体側でも像側でも
テレセントリックであって広い露光面積に亘って高い分
解能を有し、かつ収差を良好に補正してあって、他方現
行の全長は維持する縮小投影光学系である。縮小光学系
の全長が延長できないのは、設備と全システムの寸法と
で限定されているからである。本発明は、上記問題点に
鑑みてなされたものであり、光学系で使用できる光学材
料が限られた場合で、しかも限られた全長の中で、両側
テレセントリックな光学系としながら、諸収差を良好に
補正して所望の高解像力と広い露光領域の確保とを両立
させることのできる投影光学系を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、物体側から像側に順次、第１のレンズ群
と、正の屈折力を有する第２のレンズ群と、負の屈折力
を有する第３のレンズ群と、正の屈折力を有する第４の
レンズ群とを有する投影光学系を構成する。開口絞り
は、第３のレンズ群と第４のレンズ群との間に配置され
る。全光学系は以下の条件；｜Ｅｎ｜＞Ｌおよび｜Ｅｘ｜＞｜Ｌ／β｜を満足し、ここに、Ｅｎは光学系の物体側の最初のレン
ズ面から測った光学系の入射瞳までの距離であり、Ｌは
光学系の物体と像との距離であり、Ｅｘは光学系の像側
の最終レンズ面から測った光学系の射出瞳までの距離で
あり、βは光学系全系の倍率である。

【０００８】前記光学系はまた、以下の条件： −２．３＜β１／β＜−１．６および｜ｆ１｜＞Ｌを満足することが好ましい。ここで、β１とｆ１とはそ
れぞれ第１のレンズ群の倍率と焦点距離とである。前記
光学系はまた、以下の条件：２＜β４／β＜３およびδ３４／Ｌ＞０．０５を満足することが好ましい。ここで、β４は第４のレン
ズ群の倍率であり、δ３４は第３のレンズ群の最終レン
ズ面から前記第４のレンズ群の最初のレンズ面までの軸
方向距離である。

【０００９】光学系中の第４のレンズ群は、以下の条
件：０．０９＜ｆ４／Ｌ＜０．１６を満足することが好ましい。ここで、ｆ４は前記第４の
レンズ群の焦点距離である。光学系中の第２のレンズ群
は、以下の条件：０．１＜ｆ２／Ｌ＜０．２を満足することが好ましい。ここで、ｆ２は前記第２の
レンズ群の焦点距離である。

【００１０】光学系中の第３のレンズ群は、以下の条
件： −０．１２＜ｆ３／Ｌ＜−０．０６を満足することが好ましい。ここで、ｆ３は前記第３の
レンズ群の焦点距離である。光学系中の第３のレンズ群
は、互いに向合う一対の凹レンズ面を含み、かつ本発明
の１実施例では、該一対の凹レンズ面間に配置した負の
屈折力レンズを有することが好ましい。この負の屈折力
レンズは以下の条件：ｑ３２＜−０．２を満足することが望ましい。ここで、ｑ３２は形状係数
であって、以下の方程式：ｑ３２＝（Ｃ１＋Ｃ２）／（Ｃ１−Ｃ２）によって決定される。ここで、Ｃ１は該負の屈折力レン
ズの物体側の面の曲率であり、Ｃ２は該負の屈折力レン
ズの像側の面の曲率である。

【００１１】光学系中の第１のレンズ群は、正の屈折力
を有する前側レンズ群と、負の屈折力を有する後側レン
ズ群とを有することが好ましい。本発明の第１の実施例
では、前側レンズ群が正の屈折力レンズを２個、後側レ
ンズ群が負の屈折力レンズを２個有する。本発明の第２
の実施例では、該後側レンズ群が負の屈折力レンズを３
個、該前側レンズ群が正の屈折力レンズを２個有する。
本発明の第３の実施例では、第４のレンズ群が付随的な
負の屈折力レンズを有する。本発明の第４の実施例で
は、該前側レンズ群が正の屈折力レンズを３個、該後側
レンズ群が負の屈折力レンズを３個有する。本発明の第
５の実施例では、該第１のレンズ群の該前側レンズ群が
正の屈折力レンズを３個、該第１のレンズ群の該後側レ
ンズ群が負の屈折力レンズを４個有する。本発明の第６
の実施例では、該第２のレンズ群が正の屈折力レンズを
５個有する。本発明の第７の実施例では、該第１のレン
ズ群の該前側レンズ群が正の屈折力レンズを４個、該第
１のレンズ群の該後側レンズ群が負の屈折力レンズを４
個有し、かつ第４のレンズ群が付随的な負の屈折力レン
ズを有する。

【００１２】

【発明の実施の形態】ここで、図面を参照しながら本発
明の実施例をこれから説明することとする。図１は、本
発明の第１の実施例による光学系のレンズ配置を示す。
図１で例示されているのは、物空間内の物体１２と像空
間内の像１４である。図１のレンズ配置１０は、物体側
から眺めて順次、第１のレンズ群Ｇ１と、正の屈折力か
らなる第２のレンズ群Ｇ２と、負の屈折力からなる第３
のレンズ群Ｇ３と、正の屈折力からなる第４のレンズ群
Ｇ４と、レンズ群Ｇ３とレンズ群Ｇ４との間に配置され
た開口絞りＡＳとを含んでいる。

【００１３】図１のレンズ系１０を像空間でも物空間で
もテレセントリックにするためには、以下の条件：｜Ｅｎ｜＞Ｌ｜Ｅｘ｜＞｜Ｌ／β｜を満足し、ここに、Ｌは光学系１０の物体１２と像１４
との距離であり、Ｅｎは光学系１０の物体側の第１レン
ズ面から測った入射瞳までの距離であり、Ｅｘは光学系
１０の像側の最終レンズ面から測った（図示していな
い）射出瞳までの距離であり、βは光学系１０全系の倍
率である。

【００１４】前記条件｜Ｅｎ｜＞Ｌで、入射瞳を物空間
から眺めた開口絞りＡＳ１６の像として定義する入射瞳
の位置が確定される。該条件｜Ｅｎ｜＞Ｌが満足されな
ければ、物空間から投射される主光線の角度が小さくな
らず、したがって、物体面での平坦性の乱れによって引
き起こされる像面上のディスト−ションが無視できず、
補正が難しい。主光線とは、入射瞳の中心を通過する任
意の光線である。

【００１５】条件｜Ｅｘ｜＞｜Ｌ／β｜で、光学系の射
出瞳として知られる、像空間から眺めた開口絞りＡＳ１
６の像である射出瞳の位置が確定される。条件｜Ｅｘ｜
＞｜Ｌ／β｜が満足されなければ、ウェ−ハでの平坦性
の乱れによって引き起こされる像のディスト−ションを
無視することができなくなり、補正が難しい。像空間で
も物空間でもテレセントリックにするためには、間に開
口絞りを有し、光学系の物体側に配置された正の屈折力
を有するレンズ群と、像側に配置された正の屈折力を有
するレンズ群とが必要である。開口絞りの物体側と像側
のレンズ群の位置決めで入射瞳と射出瞳とを、正の屈折
力レンズ群双方と光学系内の残りレンズとの適当なレン
ズ選択によってほぼ無限遠に配置することができる。

【００１６】高い分解能と広い露光面積とを同時に得る
ため、像面湾曲は実質的に除去されなければならない。
レンズを球面収差とコマとに対して補正するとアプラナ
−トと呼ばれる。非点収差に関しても補正するとアナス
チグマ−トと呼ばれる。これら３個の主要収差が補正さ
れても、光学系は未だ像面湾曲と呼ばれる収差を有す
る。アナスチグマ−トでは、メリジオナル面とサジタル
面とが、ペツバル面と呼ばれる単一像面に折り畳まれる
が、通常平坦でとりわけ半導体工業では物体視野がレチ
クルである物体面の形状には似ていない。像面湾曲を有
する正の屈折力レンズ系では、実像は物体に向って湾曲
した表面上に見いだされる。

【００１７】像面の曲率はペツバル半径と呼ばれ、この
収差はペツバル湾曲ないし像面湾曲と呼ばれる。ペツバ
ルの定理の式は、光学技術の当業者にはよく知られれて
おり、さまざまな光学の教科書に見いだすことができる
が、たとえば、ドナルドＣ．オ−シャ著エレメンツ
オブモダンオプチカルデザイン（ウイリ− イン
タ−サイエンスシリ−ズ、ジョンウイリ− アンド
サン社、ニュ−ヨ−ク、１９８５年）の１９８ペ−ジか
ら２０２ペ−ジまでにはペツバル和として知られる総和
の項が含まれている。像面湾曲とペツバル和とは密接に
関係していて、像面湾曲収差はペツバル和の減少によっ
て低減させることができる。

【００１８】ペツバル和は、軸上物点からの周辺光線の
高さが低くなる辺りで負の屈折力を強めることによって
低減することができる。周辺光線はレンズ系の外縁近傍
を通過する軸上物点からの光線として定義される。軸上
物点からの光線は、物空間内の光軸から或る角度で出発
する光線として定義される。従って、周辺光線は、物体
面内の光軸上で光学系をまさに貫通し得る角度で出発す
る光線である。もっと大きな角度で出発する光線は、開
口絞りのような光学系内のなんらかの要素によって遮断
される。図１に示したレンズ配置は、負の屈折力を有す
るレンズ群Ｇ３が開口絞りＡＳ１６の近傍に所在するよ
うに構築してある。レンズ群Ｇ３は正の屈折力レンズ群
Ｇ２と正の屈折力レンズ群Ｇ４との間に配置してある。

【００１９】けれども、単純に負の屈折力を有するレン
ズ群を、該負の屈折力レンズ群の両方に正の屈折力レン
ズ群を有する高い投影倍率比を有する光学系にすると、
物体と像との距離は益々長くなってしまい、このような
縮小投影レンズ系を半導体製造工業に使うのは無理にな
ろう。したがって、半導体製造システム内で使えるよう
投影光学系に要求される実際的な物像間距離を維持する
には別のレンズ群が必要である。

【００２０】このような付加レンズ群は、光学系のもっ
とも物体側に所在しており、図１Ａではこの付加レンズ
群はＧ１である。レンズ群Ｇ１は、光軸にほとんど平行
な物体から出発する主光線に対して縮小無限焦点リレ−
系として作用する。無限焦点系は、物体と像との双方が
無限遠に在る光学系である。準無限焦点レンズ群Ｇ１
は、光軸との準平行条件は維持しながら、入射光線高と
射出光線高とでは大いに縮小し易くしている。これこ
そ、付加レンズ群Ｇ１が実質的に屈折力を持たずに設計
され、したがって全体として光学系の屈折力にほとんど
寄与しない理由である。レンズ群Ｇ１は、主光線の高さ
を著しく変更することができ、所望の物像距離すなわち
レチクル・ウェ−ハ距離を維持しつつ光学系に大なる投
影倍率比を与えることができる。

【００２１】第１のレンズ群Ｇ１で必要な低い屈折力を
得るため、以下の条件： −２．３＜β１／β＜−１．６｜ｆ１｜＞Ｌを満足することが望ましく、ここで、β１は前記第１の
レンズ群の倍率であり、ｆ１は前記第１のレンズ群の焦
点距離である。

【００２２】後述の都合上、第１のレンズ群Ｇ１を二つ
のレンズ群に分割する。物体側から順次、正の屈折力を
有する前側レンズ群Ｇ１ｆと、負の屈折力を有する後側
レンズ群Ｇ１ｒとが置かれる。条件−２．３＜β１／β
＜−１．６は、第１のレンズ群Ｇ１の全光学系の倍率β
に対する倍率β１の比を提供する。条件−２．３＜β１
／β＜−１．６の上限の上では、第１のレンズ群Ｇ１の
倍率比は小さくなり、主光線の高さの大きな差を得るこ
とができず、物像距離Ｌが過大になることになる。他
方、条件−２．３＜β１／β＜−１．６の下限以下で
は、主光線の高さの差別化はできるが、前側レンズ群Ｇ
１ｆと後側レンズ群Ｇ１ｒとの屈折力が強くなりすぎ
て、ディスト−ションとコマ収差とを充分補正すること
ができない。そのため、第１のレンズ群Ｇ１の倍率は、
条件−２．３＜β１／β＜−１．６を満足するように設
定されている。

【００２３】加うるに、本発明の光学系は像側と物体側
との双方でほぼテレセントリックであるから、条件｜ｆ
１｜＞Ｌは、直接的焦点距離ｆ１を提供するものである
けれども、間接的には第１のレンズ群Ｇ１から出発する
主光線の角度を提供する。条件｜ｆ１｜＞Ｌの範囲を超
えて、第１のレンズ群Ｇ１の屈折力が負側で強くなりす
ぎると、主光線の角度の第１のレンズ群Ｇ１内での変動
が大きくなりすぎる。そのことでディスト−ションを適
切に補正することが難しくなる。他方、条件｜ｆ１｜＞
Ｌの範囲を超えると、焦点距離では、第１のレンズ群Ｇ
１の屈折力が正の側で強くなりすぎてしまい、前とは逆
にディスト−ションの補正は容易になるけれども、第１
のレンズ群Ｇ１から出発する主光線の屈折角と周辺光線
の屈折角との差が大きくなりすぎてコマを補正すること
が難しくなる。

【００２４】図１で示した第１の実施例では、Ｇ１ｆは
正の屈折力を有する２個のレンズを含み、Ｇ１ｒは負の
屈折力を有する２個のレンズを含んでいる。各レンズ群
を１個のレンズで構成することを考えた場合、Ｇ１ｆに
ただ１個の正の屈折力レンズを用いたとき、単一レンズ
の各レンズ面の曲率が強くなりすぎて、物体側ができる
だけテレセントリックに近い光学系を得るため主光線の
角度を制御しながら、ディスト−ションを適度に補正す
ることはできない。１個のレンズだけが第１のレンズ群
Ｇ１の後側レンズ群Ｇ１ｒに用いられるた場合、各レン
ズ面の曲率は強くなりすぎて、コマを適切に補正するこ
とができない。これは軸外物体からの周辺光線の入射角
が大きくなりすぎることに起因する。

【００２５】ここで、第２のレンズ群Ｇ２が、正の屈折
力を有し、以下の条件：０．１＜ｆ２／Ｌ＜０．２を満足することが望ましく、ここで、ｆ２は前記第２の
レンズ群の焦点距離である。０．１＜ｆ２／Ｌ＜０．２
の下限以下では、第２のレンズ群Ｇ２の正の屈折力が強
くなりすぎて、それと平衡させるのに充分な、第１のレ
ンズ群Ｇ１の後側レンズ群Ｇ１ｒの負の屈折力と第３の
レンズ群Ｇ３の負の屈折力とを増加させる必要ができよ
う。正の屈折力と負の屈折力とを平衡させる必要性は前
述のとおりペツバル和を相殺することである。このと
き、強くした曲面で発生するディストーションやコマ収
差の補正が難しくなる。条件０．１＜ｆ２／Ｌ＜０．２
の上限より上では、第２のレンズ群Ｇ２の正の屈折力が
弱くなりすぎ、しかも第１のレンズ群Ｇ１の後側レンズ
群Ｇ１ｒとＧ３との負の屈折力とが、Ｇ２の正の屈折力
の減少を補償するほど充分強くできないため、ペツバル
和は大きくなる。この点が像面湾曲を適切に補正するの
を難しくしている。

【００２６】図１で示したレンズ系の第１の実施例で、
第２のレンズ群Ｇ２は正の屈折力レンズ３個を含み第２
のレンズ群Ｇ２の第１のレンズに物体側に面して凹面に
なっている第１のレンズ面Ｓ２１を有する。第２のレン
ズ群Ｇ２中の正の屈折力レンズ３個を減らすことは可能
かもしれないけれども、もし正の屈折力レンズが３個以
下になれば、各レンズ面の曲率は強くなりすぎて第２の
レンズ群Ｇ２の正の屈折力を条件０．１＜ｆ２／Ｌ＜
０．２を満足するように維持することができない。加う
るに、これらレンズ面の強い曲率から惹起されるであろ
うコマと球面収差とを補正するのが難しくなる。そのた
め、第２のレンズ群Ｇ２に必要な正の屈折力は、正の屈
折力レンズ少なくとも３個に分割するのが望ましい。第
２のレンズ群Ｇ２の第１のレンズ面が凹面で物体側に面
している理由は、第１のレンズ群Ｇ１から第２のレンズ
群Ｇ２への光束の入射角を低減させるためである。入射
角が小さければ、コマと球面収差とを小さく維持するの
に役立つ。

【００２７】図１で示した第１の実施例で、第３のレン
ズ群Ｇ３は開口絞りＡＳ１６の物体側に配置された負の
屈折力を有するレンズ群である。レンズ群Ｇ３は条件： −０．１２＜ｆ３／Ｌ＜−０．０６を満足するように配置されているのが望ましく、ここ
で、ｆ３は第３のレンズ群の焦点距離である。条件−
０．１２＜ｆ３／Ｌ＜−０．０６の上限より上では、第
３のレンズ群Ｇ３の負の屈折力が強くなりすぎ、ペツバ
ル和を相殺するには都合が良いけれども、コマと球面収
差との補正を一層難しくする。他方、条件−０．１２＜
ｆ３／Ｌ＜−０．０６の下限以下では、第３のレンズ群
Ｇ３の負の屈折力が弱くなりすぎ、ペツバル和の相殺は
不十分になる。このことは像面湾曲の補正が一層難しく
なることを意味する。図１Ａに示した実施例は、２個の
凹レンズ面Ｓ３２とＳ３５との間に負の屈折力レンズ２
２を伴う一対の凹レンズ面Ｓ３２とＳ３５とを示してい
る。

【００２８】負の屈折力を有する第３のレンズ群Ｇ３
を、それぞれが正の屈折力を有する第２のレンズ群Ｇ２
と第４のレンズ群Ｇ４との間に配置することは、軸上物
点からの周辺光線が低い高さを取ることになる。かつ、
この低い高さを維持するように互いに向い合わせて凹レ
ンズ面を配置することは、負の屈折力を有する面の曲率
を強めながら、入射角を光束に関して小さくすることを
可能にする。この面を強くすることによって、ペツバル
和は小さくなり、そのためこれらのレンズによって引き
起こされたコマを、できるだけ小さくすることができ
る。一対の凹レンズ面Ｓ３２とＳ３5との間に所在する
少なくとも１個の負の屈折力レンズ２２を有することに
よって、ペツバル和を相殺するのに必要な個々のレンズ
面によって生じた負の屈折力は低減される。このことは
さらに、コマ収差に対する個々のレンズ面の寄与を低減
する。

【００２９】前述の収差の低減化に加えて、負の屈折力
レンズ２２の形状係数ｑが、条件：ｑ＜−０．２但し、ｑ＝（Ｃ１＋Ｃ２）／（Ｃ１−Ｃ２）を満足すれば、非点収差を低減化することが可能であ
る。ここで、各レンズの物体側の第１のレンズ面の曲率
がＣ１であり、第２のレンズ面の曲率がＣ２である。

【００３０】開口絞りＡＳ１６の物体側のレンズ群の合
成焦点距離と、開口絞りＡＳ１６の像側のレンズ群の合
成焦点距離との比率は、できるだけ所望の投影倍率に近
くして光学系の構造によって引き起こされる収差を低減
させる。したがって、第３のレンズ群Ｇ３は、開口絞り
ＡＳ１６の物体側に設置して高い倍率にも適応させる。
一対の凹レンズ面Ｓ３２とＳ３５との間に配置された負
の屈折力レンズは、開口絞りＡＳ１６を中心とする対称
的な配置により、それら構成要素の屈折力を弱めること
ができ、その結果、第４のレンズ群Ｇ４の物体側に在る
凹レンズ面Ｓ４１の曲率をある程度弱くすることができ
る。これによって、メリジオナル像点とサジタル像点と
の差を低減するのに寄与して非点収差の補正に役立つ。

【００３１】できれば、負の屈折力レンズ２２の形状係
数ｑが、条件ｑ＞−１を満足させるのが望ましい。この
下限以下では、レンズの対称性は開口絞りＡＳ１６の物
体側又は像側のどちらの側でも改善されるが、ペツバル
和とコマ収差との補正は一層難しくなる。図１に示した
第１の実施例で、レンズ群Ｇ４は、開口絞りＡＳ１６の
像側に配置された正の屈折力を有するレンズ群である。
ペツバル和を適切に相殺するため、投影光学系は以下の
条件：２＜β４／β＜３ δ３４／Ｌ＞０．０５を満足することが一層望ましく、ここで、β４は第４の
レンズ群Ｇ４の倍率であり、δ３４は第３のレンズ群Ｇ
３の最終レンズ面Ｓ３６と第４のレンズ群Ｇ４の最初の
レンズ面Ｓ４１との間の軸上空隙である。第３のレンズ
群Ｇ３の負の屈折力は増加させることができ、ペツバル
和は、負の屈折力を有する第３のレンズ群Ｇ３と、正の
屈折力を有するレンズ群Ｇ４との周辺光線の高さに大い
に差を付けることによって相殺することができる。条件
δ３４／Ｌ＞０．０５は、近軸周辺光線のこう配の入射
角が適当な範囲に入っていて近軸周辺光線の高さに充分
差を付けられれば、条件２＜β４／β＜３とともに、軸
上距離δ３４を設定する。

【００３２】条件２＜β４／β＜３は、第４のレンズ群
Ｇ４の倍率β４と光学系１０の倍率βとの比率を直接的
には提供する。けれども、倍率βと像側の開口数とは既
に確定されており、条件２＜β４／β＜３は、第４のレ
ンズ群Ｇ４への入射光束の近軸周辺光線の角度を提供す
る。条件２＜β４／β＜３の下限以下では、第４のレン
ズ群Ｇ４への入射光束の近軸周辺光線の角度が小さすぎ
て近軸周辺光線の高さに充分な差が得られない。したが
って、第３のレンズ群Ｇ３の周辺光線の高さは負の屈折
力を強めるのに充分なほど小さくなく、ペツバル和は充
分に相殺できないため像面湾曲も適切に補正できない。

【００３３】条件２＜β４／β＜３の上限より上では、
第４のレンズ群Ｇ４への入射光束の近軸周辺光線の角度
が大きすぎて、ペツバル和の相殺には有利であるけれど
も、そこで引き起こされたコマ収差は、第３のレンズ群
Ｇ３の負の屈折力が強すぎるため、適切に補正すること
ができない。条件δ３４／Ｌ＞０．０５の下限より下で
は、ペツバル和が近軸周辺光線の高さに差がないため適
切に相殺されない。さらに、物像距離Ｌの限定と収差群
の補正とのバランスを一層適性化するためには、条件δ
３４／Ｌ＞０．０５の上限を０．１に設定するのが望ま
しい。

【００３４】第４のレンズ群Ｇ４が、第３のレンズ群Ｇ
３が発散させる光束を受容するためには、第４のレンズ
群Ｇ４内の光束の角度を漸次変化させて、第４のレンズ
群Ｇ４の各レンズ面の入射角を極力小さくする。したが
って、第４のレンズ群Ｇ４は、条件：０．０９＜ｆ４／Ｌ＜０．１６を満足するように配置することが望ましく、ここで、ｆ
４は第４のレンズ群の焦点距離である。

【００３５】条件０．０９＜ｆ４／Ｌ＜０．１６の下限
以下の比率では、第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４は
短すぎ、第４のレンズ群Ｇ４は短くて光学系１０の全体
の寸法を縮小するには有利であるけれども、第４のレン
ズ群の正の屈折力が強くなりすぎるため、各種収差、と
りわけコマと球面収差とを補正するのが困難であろう。

【００３６】条件０．０９＜ｆ４／Ｌ＜０．１６の上限
より上の比率では、第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４
が長すぎ、開口絞りＡＳ１６から像面までの距離が一層
長くなり、光学系の寸法が一層大きくなることとなって
望ましくない。図１に示した第１の実施例は、第４のレ
ンズ群Ｇ４中に６個の正の屈折力レンズと像側に向いた
凹レンズ面２４を有する負の屈折力レンズＬ４ｂとを含
んでいる。この６個の正の屈折力レンズで、必要な強い
正の屈折力を分担させ、第４のレンズ群Ｇ４内部の光束
の角度を漸次変化させ、第４のレンズ群Ｇ４内の各レン
ズ面での入射角を極力小さくさせる。即ち、少なくとも
６個の正の屈折力レンズを第４のレンズ群中に有する理
由は、第４のレンズ群Ｇ４が、第３のレンズ群Ｇ３から
発散した光束を受容するため、第４のレンズ群Ｇ４の球
面収差に対する影響が著しくなり、第４のレンズ群Ｇ４
中に正の屈折力レンズが相当数なければ適切に補正する
ことができないからである。像側に向け負の屈折力レン
ズＬ４ｂの凹レンズ面を設けることによって、像点で収
束する大開口数を有する光束に関係する入射角は、小さ
くすることができて各種収差も小さくなる。

【００３７】これを達成するため、レンズＬ４ｂは以下
の条件：｜ｆ４ｂ／Ｌ｜＜０．１３を満足するように配置することが一層望ましく、ここ
に、ｆ４ｂは負の屈折力レンズＬ４ｂの焦点距離であ
る。条件｜ｆ４ｂ／Ｌ｜＜０．１３の範囲を超えた場
合、負の屈折力は弱くなりすぎ、コマと球面収差とを適
切に補正するのは難しい。

【００３８】

【実施例】

〔第１実施例〕表１は図１に示した実施例１の数値表で
ある。レンズ面は、各レンズが２面を有することを考慮
して、物体側から像側へ番号を付してある。全ての実施
例では、単一の硝子材料たる波長λが２４８ｎｍで屈折
率１．５０８４を有する溶融シリカ（各表中'SiO2'と記
載してある。）を、投影光学系の全レンズに光学材料と
して用いていることに留意されたい。尚、図８として、
本実施例の投影光学系の収差図を示す。

【００３９】

【表１】曲率半径面間隔硝材 OBJ: INFINITY 100.000038 1: INFINITY 21.972000 'SiO2' 2: -219.53430 0.500000 3: 418.14390 22.903000 'SiO2' 4: -372.14870 55.092000 5: 228.26890 13.200000 'SiO2' 6: 92.95740 20.901000 7: -242.86830 13.200000 'SiO2' 8: 152.73880 35.238000 9: -83.65960 54.246000 'SiO2' 10: -137.09180 0.500000 11: -527.70390 22.786000 'SiO2' 12: -211.50840 0.500000 13: 305.19960 39.999000 'SiO2' 14: -309.05860 0.500000 15: 326.38510 27.483000 'SiO2' 16: -1029.31430 0.500000 17: 101.22180 20.693000 'SiO2' 18: 90.63540 39.144000 19: -267.53630 13.200000 'SiO2' 20: 131.31860 35.422000 21: -113.10860 22.457000 'SiO2' 22: -743.88030 65.268000 STO: INFINITY 18.503000 24: -377.60710 23.981000 'SiO2' 25: -215.14200 0.500000 26: -2352.64250 27.858000 'SiO2' 27: -316.80950 0.500000 28: 500.02540 36.719000 'SiO2' 29: -566.93460 0.500000 30: 201.84720 42.566000 'SiO2' 31: 1337.83020 0.500000 32: 196.16270 32.164000 'SiO2' 33: 598.11940 0.500000 34: 139.36710 50.074000 'SiO2' 35: 213.19260 11.440000 36: 9000.00000 54.040000 'SiO2' 37: 49.55170 18.833000 38: 48.07030 20.415000 'SiO2' 39: 1571.05010 15.203000 IMG: INFINITY

【００４０】

【表２】

【００４１】表２中、Ｅｎは光学系の物体側の第１レン
ズ面から測った光学系の入射瞳までの距離であり、Ｅｘ
は光学系の像側の最終レンズ面から測った光学系の射出
瞳までの距離であり、ｆ１は第１のレンズ群Ｇ１の焦点
距離であり、ｆ２は第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離であ
り、ｆ３は第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離であり、ｆ４
は第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離であり、β１は第１の
レンズ群Ｇ１の倍率であり、β４は第４のレンズ群Ｇ４
の倍率であり、ｑ３２は第３のレンズ群中の負の屈折力
レンズの形状係数であり、ｆ４ｂは第４のレンズ群中の
負の屈折力レンズの焦点距離であり、δ３４は第３のレ
ンズ群の最終レンズ面から第４のレンズ群の最初のレン
ズ面までの軸上間隙であり、βは光学系全系の倍率であ
り、Ｌは光学系の物像距離である。

【００４２】また、以下に、表２中で示すことのできな
かった本実施例の条件対応値を示す。｜Ｌ／β｜＝３２９０ β１／β＝−２．１６ β４／β＝２．５１ δ３４／Ｌ＝０．０８５５ｆ４／Ｌ＝０．１４５ｆ２／Ｌ＝０．１５１ｆ３／Ｌ＝−０．１０２｜ｆ４ｂ／Ｌ｜＝０．１００図１〜７までに示した本発明の実施例が、７種類の実施
例それぞれの収差値とともに示してある。本発明の実施
例では、波長２４８ｎｍのフッ化クリプトンエキシマレ
−ザを用いる投影光学系として、投影倍率０．２５、像
側開口数０．６、像側露光範囲直径２６．４ｍｍであ
る。

【００４３】以下では、図２から図７までを参照しなが
ら、ここでは第２から第７にいたる実施例を説明するこ
ととする。図それぞれで類似な数字指名は、図１に示し
たのと類似な構成要素では同じ数字にしてある。また、
第２から第７にいたる実施例の収差図を図９から１４ま
でに示す。〔第２実施例〕図２には、本発明の第２の実施例を示し
てある。実施例２が実施例１と異なるのは、実施例２が
第１のレンズ群Ｇ１の後側レンズ群Ｇ１ｒに負の屈折力
レンズを３個有し、実施例１の方は、負の屈折力レンズ
を２個有する点である。負の屈折力レンズを付加したこ
とで、改善された収差補正を提供する。図９は図２で図
示したレンズ配置の収差値を示す。表３は、図２で図示
した実施例２の数値表である。

【００４４】

【表３】曲率半径面間隔硝材 OBJ: INFINITY 100.004608 1: 2885.75780 22.338000 'SiO2' 2: -225.86250 0.500000 3: 292.32140 23.235000 'SiO2' 4: -570.99090 32.507000 5: 171.99830 13.200000 'SiO2' 6: 102.73550 15.520000 7: 247.79470 13.200000 'SiO2' 8: 112.85540 17.339000 9: -285.11550 19.524000 'SiO2' 10: 184.72780 30.188000 11: -82.86260 55.022000 'SiO2' 12: -133.28160 0.500000 13: -558.75880 23.285000 'SiO2' 14: -211.86460 0.500000 15: 287.99330 38.933000 'SiO2' 16: -360.61540 0.500000 17: 291.91080 29.232000 'SiO2' 18: -1047.25630 0.500000 19: 101.29610 20.417000 'SiO2' 20: 90.45080 38.782000 21: -272.88780 13.200000 'SiO2' 22: 129.00100 34.605000 23: -115.40780 22.894000 'SiO2' 24: -1276.19600 65.482000 STO: INFINITY 17.768000 26: -390.05790 23.653000 'SiO2' 27: -217.67740 0.500000 28: 5786.72680 30.606000 'SiO2' 29: -324.33660 0.500000 30: 528.21300 34.304000 'SiO2' 31: -596.42220 0.500000 32: 195.35670 42.014000 'SiO2' 33: 1173.48080 0.500000 34: 195.05000 30.775000 'SiO2' 35: 544.85550 0.500000 36: 136.84210 47.721000 'SiO2' 37: 209.94880 11.371000 38: 4581.92710 51.322000 'SiO2' 39: 50.27850 19.402000 40: 48.98320 22.014000 'SiO2' 41: 2090.61820 15.146000 IMG: INFINITY

【００４５】

【表４】

【００４６】表４中、Ｅｎは光学系の物体側の第１レン
ズ面から測った光学系の入射瞳までの距離であり、Ｅｘ
は光学系の像側の最終レンズ面から測った光学系の射出
瞳までの距離であり、ｆ１は第１のレンズ群Ｇ１の焦点
距離であり、ｆ２は第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離であ
り、ｆ３は第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離であり、ｆ４
は第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離であり、β１は第１の
レンズ群Ｇ１の倍率であり、β４は第４のレンズ群Ｇ４
の倍率であり、ｑ３２は第３のレンズ群中の負の屈折力
レンズの形状係数であり、ｆ４ｂは第４のレンズ群中の
負の屈折力レンズの焦点距離であり、δ３４は第３のレ
ンズ群の最終レンズ面から第４のレンズ群の最初のレン
ズ面までの軸方向距離であり、βは光学系全系の倍率で
あり、Ｌは光学系の物像距離である。

【００４７】また、以下に、表４中で示すことのできな
かった本実施例の条件対応値を示す。｜Ｌ／β｜＝３２９０ β１／β＝−２．１３ β４／β＝２．５１ δ３４／Ｌ＝０．０８５０ｆ４／Ｌ＝０．１４３ｆ２／Ｌ＝−０．１４７ｆ３／Ｌ＝−０．０９８９｜ｆ４ｂ／Ｌ｜＝０．１０２〔第３実施例〕図３には、
本発明の第３の実施例を示してある。第３の実施例で
は、第２のレンズ群Ｇ２が正の屈折力レンズを４個含ん
でいる。実施例３に正の屈折力レンズを付加すること
で、正の屈折力レンズ各面の曲率が弱められ、各面で引
き起こされた収差が減少する。負の屈折力レンズ２６
が、第４のレンズ群Ｇ４に光束幅最大位置で追加され、
反対方向の収差を惹起して屈折力のバランスを改善す
る。表５は、図３に図示した実施例３の数値表である。

【００４８】

【表５】曲率半径面間隔硝材 OBJ: INFINITY 100.022075 1: 1035.49180 23.355000 'SiO2' 2: -243.88380 0.882000 3: 202.54200 26.395000 'SiO2' 4: -583.47690 18.415000 5: 189.22600 13.827000 'SiO2' 6: 109.24120 14.229000 7: 260.54930 13.200000 'SiO2' 8: 112.28780 21.138000 9: -129.39240 13.200000 'SiO2' 10: 162.72340 70.326000 11: -93.72550 35.314000 'SiO2' 12: -130.63050 0.500000 13: -434.51270 24.568000 'SiO2' 14: -189.60520 0.500000 15: 3472.02930 29.708000 'SiO2' 16: -332.90380 0.500000 17: 279.04220 44.078000 'SiO2' 18: -424.55600 0.500000 19: 233.30570 24.361000 'SiO2' 20: 693.76850 0.500000 21: 147.22760 29.622000 'SiO2' 22: 102.98360 35.341000 23: -223.26870 13.200000 'SiO2' 24: 133.96120 31.903000 25: -126.47860 14.396000 'SiO2' 26: -9000.00000 36.951000 STO: INFINITY 14.768000 28: -490.93080 24.929000 'SiO2' 29: -190.85270 0.500000 30: 698.51030 28.798000 'SiO2' 31: -406.12880 0.500000 32: 261.70710 38.226000 'SiO2' 33: -823.48780 18.270000 34: -233.83630 13.200000 'SiO2' 35: -408.96720 0.500000 36: 353.56770 38.745000 'SiO2' 37: -415.45980 0.500000 38: 138.14350 37.331000 'SiO2' 39: 794.21090 0.500000 40: 121.69150 23.093000 'SiO2' 41: 169.53660 13.835000 42: -980.22050 41.588000 'SiO2' 43: 49.95660 12.423000 44: 49.40980 19.963000 'SiO2' 45: 763.15610 15.401000 IMG: INFINITY

【００４９】

【表６】

【００５０】表６中、Ｅｎは光学系の物体側の第１レン
ズ面から測った光学系の入射瞳までの距離であり、Ｅｘ
は光学系の像側の最終レンズ面から測った光学系の射出
瞳までの距離であり、ｆ１は第１のレンズ群Ｇ１の焦点
距離であり、ｆ２は第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離であ
り、ｆ３は第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離であり、ｆ４
は第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離であり、β１は第１の
レンズ群Ｇ１の倍率であり、β４は第４のレンズ群Ｇ４
の倍率であり、ｑ３２は第３のレンズ群中の負の屈折力
レンズの形状係数であり、ｆ４ｂは第４のレンズ群中の
負の屈折力レンズの焦点距離であり、δ３４は第３のレ
ンズ群の最終レンズ面から第４のレンズ群の最初のレン
ズ面までの軸方向距離であり、ｈ４ａは第４のレンズ群
中の第２の負の屈折力レンズの各面の近軸周辺光線の最
大高さであり、ｈ４ｍａｘは第４のレンズ群内の近軸周
辺光線の最大高さであり、ｆ４ａは第４のレンズ群の第
２の負の屈折力レンズの焦点距離であり、βは光学系全
系の倍率であり、Ｌは光学系の物像距離である。

【００５１】また、以下に、表６中で示すことのできな
かった本実施例の条件対応値を示す。｜Ｌ／β｜＝３２９０ β１／β＝−１．９１ β４／β＝２．５１ δ３４／Ｌ＝０．０５２８ｆ４／Ｌ＝０．１２５ｆ２／Ｌ＝０．１３６ｆ３／Ｌ＝−０．０８４８｜ｆ４ｂ／Ｌ｜＝０．０９４１ｈ４ａ／ｈ４ｍａｘ＝０．９２８ｆ４ａ／Ｌ＝−１．１２負の屈折力レンズ２６を付加した第４のレンズ群Ｇ４
は、以下の条件：ｈ４ａ／ｈ４ｍａｘ≧０．９を満足するこが望ましい。ここで、ｈ４ａは負の屈折力
レンズＬ４ａ２６の各レンズ面の近軸周辺光線の最大高
さであり、ｈ４ｍａｘは第４のレンズ群中の近軸周辺光
線の最大高さである。

【００５２】負の屈折力レンズＬ４ａ２６を条件ｈ４ａ
／ｈ４ｍａｘ≧０．９の範囲内で配置することによっ
て、近軸周辺光線の高さはその負の屈折力を制御して強
くなりすぎないように用いられ、コマと球面収差とを効
果的に調節することを可能にする。さらに、以下の条
件：ｆ４ａ／Ｌ＜−１３＜ｑ４ａ＜５を満足することが望ましく、ここで、ｆ４ａはレンズＬ
４ａの焦点距離であり、ｑ４ａはレンズＬ４ａの形状係
数である。条件ｆ４ａ／Ｌ＜−１の範囲を超えると、近
軸周辺光線の高さが高くて負の屈折力の全光学系の屈折
力に対する影響が強くなりすぎるため、屈折力は強くな
りすぎ、さらに正の屈折力をバランスするため一層強く
することが必要になる。個々のレンズ面の曲率を一層強
くすると、高次の収差の補正を一層難しくすることにな
る。条件３＜ｑ４ａ＜５の上限を超えると、Ｌ４ａのメ
ニスカスの程度が一層強くなって負の屈折力レンズＬ４
ａでの周辺光線の入射角と屈折角とが大きくなりすぎて
高次の収差を補正することができない。条件３＜ｑ４ａ
＜５の下限以下では、収差が負の屈折力が低いので適切
に補正することができず、その結果条件ｆ４ａ／Ｌ＜−
１を満足させるのが一層難しくなる。図１０で図３に図
示したレンズ配置の収差値を示す。〔第４実施例〕図４には本発明の第４の実施例を示して
ある。第４の実施例では、第１のレンズ群Ｇ１の前側レ
ンズ群Ｇ１ｆ中に正の屈折力レンズを３個含んでいる。
正の屈折力レンズを３個にしたことで、３個の正の屈折
力レンズの間で正の屈折力を分割することによって収差
の補正が一層良好にできる。図１１に、図４で図示した
レンズ配置の収差計測値を示す。表７は、図４に図示し
た実施例の数値表である。

【００５３】

【表７】曲率半径面間隔硝材 OBJ: INFINITY 114.249802 1: 734.34060 21.818000 'SiO2' 2: -340.26430 0.500000 3: 285.40380 22.862000 'SiO2' 4: -805.28780 0.560000 5: 200.39270 22.916000 'SiO2' 6: -5488.59290 2.017000 7: 175.95180 13.200000 'SiO2' 8: 89.36710 23.506000 9: -251.29400 13.200000 'SiO2' 10: 117.63770 17.782000 11: -385.38130 13.200000 'SiO2' 12: 202.42070 45.924000 13: -91.07020 37.285000 'SiO2' 14: -127.34320 1.121000 15: -328.05130 21.515000 'SiO2' 16: -189.78830 0.500000 17: 586.24800 32.616000 'SiO2' 18: -361.86880 0.500000 19: 245.84470 42.666000 'SiO2' 20: -473.15170 0.500000 21: 264.63740 23.142000 'SiO2' 22: 1048.38730 0.500000 23: 148.47370 29.015000 'SiO2' 24: 103.09840 32.942000 25: -206.32820 13.200000 'SiO2' 26: 123.79690 32.915000 27: -131.63990 21.033000 'SiO2' 28: 7701.88570 36.508000 STO: INFINITY 16.112000 30: -464.55460 22.943000 'SiO2' 31: -196.35890 0.500000 32: 550.67760 31.300000 'SiO2' 33: -389.36370 0.500000 34: 267.44900 35.966000 'SiO2' 35: -973.87040 16.994000 36: -249.55090 13.200000 'SiO2' 37: -422.73250 0.651000 38: 292.44680 39.221000 'SiO2' 39: -482.47550 0.500000 40: 142.31140 33.754000 'SiO2' 41: 562.90710 0.500000 42: 127.04630 21.871000 'SiO2' 43: 203.42670 12.627000 44: -1103.35180 49.378000 'SiO2' 45: 49.28010 10.479000 46: 47.77280 20.357000 'SiO2' 47: 657.30740 15.455000 IMG: INFINITY

【００５４】

【表８】

【００５５】表８中、Ｅｎは光学系の物体側の第１レン
ズ面から測った光学系の入射瞳までの距離であり、Ｅｘ
は光学系の像側の最終レンズ面から測った光学系の射出
瞳までの距離であり、ｆ１は第１のレンズ群Ｇ１の焦点
距離であり、ｆ２は第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離であ
り、ｆ３は第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離であり、ｆ４
は第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離であり、β１は第１の
レンズ群Ｇ１の倍率であり、β４は第４のレンズ群Ｇ４
の倍率であり、ｑ３２は第３のレンズ群中の負の屈折力
レンズの形状係数であり、ｆ４ｂは第４のレンズ群中の
負の屈折力レンズの焦点距離であり、δ３４は第３のレ
ンズ群の最終レンズ面から第４のレンズ群の最初のレン
ズ面までの軸方向距離であり、ｈ４ａは第４のレンズ群
中の第２の負の屈折力レンズの各面の近軸周辺光線の最
大高さであり、ｈ４ｍａｘは第４のレンズ群内の近軸周
辺光線の最大高さであり、ｆ４ａは第４のレンズ群の第
２の負の屈折力レンズの焦点距離であり、βは光学系全
系の倍率であり、Ｌは光学系の物像距離である。

【００５６】また、以下に、表８中で示すことのできな
かった本実施例の条件対応値を示す。｜Ｌ／β｜＝３２９０ β１／β＝−１．９３ β４／β＝２．５１ δ３４／Ｌ＝０．０５３７ｆ４／Ｌ＝０．１２２ｆ２／Ｌ＝０．１２９ｆ３／Ｌ＝−０．０８０６｜ｆ４ｂ／Ｌ｜＝０．０９３３ｈ４ａ／ｈ４ｍａｘ＝０．９３４ｆ４ａ／Ｌ＝−１．２５〔第５実施例〕図５には本発明の第５の実施例を示して
ある。第５の実施例では、第１のレンズ群Ｇ１の後側レ
ンズ群Ｇ１ｒ中に負の屈折力レンズを４個含んでいる。
負の屈折力レンズを４個にしたことで、４個のレンズの
間で必要な負の屈折力の分割が可能になる。。図１２
に、図５で図示したレンズ配置の収差値を示す。表９
は、図５に図示した実施例の数値表である。

【００５７】

【表９】曲率半径面間隔硝材 OBJ: INFINITY 109.083928 1: 1429.44660 23.206000 'SiO2' 2: -237.88250 2.679000 3: 284.94900 18.564000 'SiO2' 4: 2543.19080 0.901000 5: 182.93450 22.354000 'SiO2' 6: 1843.77710 0.500000 7: 156.91090 13.200000 'SiO2' 8: 92.20050 10.950000 9: 195.36800 13.200000 'SiO2' 10: 99.62770 20.263000 11: -205.80660 13.200000 'SiO2' 12: 170.31340 22.789000 13: -2041.91050 13.200000 'SiO2' 14: 250.83590 39.135000 15: -101.01710 38.918000 'SiO2' 16: -138.94550 0.500000 17: -371.93550 21.216000 'SiO2' 18: -208.54220 0.500000 19: 456.00900 37.838000 'SiO2' 20: -334.27890 0.500000 21: 260.28190 40.620000 'SiO2' 22: -571.10820 0.500000 23: 253.69730 22.836000 'SiO2' 24: 738.85430 0.500000 25: 151.19630 30.931000 'SiO2' 26: 103.40860 33.478000 27: -216.08940 13.200000 'SiO2' 28: 129.65360 29.657000 29: -140.36220 15.849000 'SiO2' 30: 1464.50720 31.048000 STO: INFINITY 19.657000 32: -717.89630 25.457000 'SiO2' 33: -195.63050 0.500000 34: 481.03960 28.100000 'SiO2' 35: -570.06580 0.500000 36: 277.78410 35.703000 'SiO2' 37: -762.94260 17.046000 38: -229.42750 13.200000 'SiO2' 39: -390.78740 0.500000 40: 300.16200 38.930000 'SiO2' 41: -450.25100 0.500000 42: 129.34650 37.088000 'SiO2' 43: 623.57950 0.500000 44: 115.79120 20.137000 'SiO2' 45: 153.21060 14.003000 46: -1346.72790 35.923000 'SiO2' 47: 49.81990 11.440000 48: 49.62630 23.992000 'SiO2' 49: 591.89560 15.508000 IMG: INFINITY

【００５８】

【表１０】

【００５９】表１０中、Ｅｎは光学系の物体側の第１レ
ンズ面から測った光学系の入射瞳までの距離であり、Ｅ
ｘは光学系の像側の最終レンズ面から測った光学系の射
出瞳までの距離であり、ｆ１は第１のレンズ群Ｇ１の焦
点距離であり、ｆ２は第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離で
あり、ｆ３は第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離であり、ｆ
４は第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離であり、β１は第１
のレンズ群Ｇ１の倍率であり、β４は第４のレンズ群Ｇ
４の倍率であり、ｑ３２は第３のレンズ群中の負の屈折
力レンズの形状係数であり、ｆ４ｂは第４のレンズ群中
の負の屈折力レンズの焦点距離であり、δ３４は第３の
レンズ群の最終レンズ面から第４のレンズ群の最初のレ
ンズ面までの軸方向距離であり、ｈ４ａは第４のレンズ
群中の第２の負の屈折力レンズの各面の近軸周辺光線の
最大高さであり、ｈ４ｍａｘは第４のレンズ群内の近軸
周辺光線の最大高さであり、ｆ４ａは第４のレンズ群の
第２の負の屈折力レンズの焦点距離であり、βは光学系
全系の倍率であり、Ｌは光学系の物像距離である。

【００６０】また、以下に、表１０中で示すことのでき
なかった本実施例の条件対応値を示す。｜Ｌ／β｜＝３２９０ β１／β＝−１．８７ β４／β＝２．５１ δ３４／Ｌ＝０．０５１７ｆ４／Ｌ＝０．１１８ｆ２／Ｌ＝０．１３１ｆ３／Ｌ＝−０．０８２８｜ｆ４ｂ／Ｌ｜＝０．０９５６ｈ４ａ／ｈ４ｍａｘ＝０．９３５ｆ４ａ／Ｌ＝−１．１５〔第６実施例〕図６には本発明の第６の実施例を示して
ある。第６の実施例では、第１のレンズ群Ｇ１の後側レ
ンズ群Ｇ１ｒ中に負の屈折力レンズを４個含んでいる。
負の屈折力レンズを４個にしたことで、４個のレンズの
間で必要な負の屈折力の分割が可能になる。図１３に、
図６で図示したレンズ配置の収差値を示す。表１１は、
図６に図示した実施例の数値表である。

【００６１】

【表１１】曲率半径面間隔硝材 OBJ: INFINITY 116.329483 1: -9940.00000 21.075000 'SiO2' 2: -248.48870 8.198000 3: 336.55030 20.761000 'SiO2' 4: -1124.29380 0.788000 5: 183.75850 21.971000 'SiO2' 6: 1033.12600 0.500000 7: 134.21050 13.200000 'SiO2' 8: 87.40100 9.239000 9: 137.95890 13.200000 'SiO2' 10: 89.74490 16.813000 11: -4452.54830 13.200000 'SiO2' 12: 121.25190 19.897000 13: -147.68440 13.200000 'SiO2' 14: 1164.52370 27.243000 15: -128.33770 13.200000 'SiO2' 16: -1059.81580 11.076000 17: -240.45260 20.904000 'SiO2' 18: -151.43610 0.736000 19: -990.54250 24.776000 'SiO2' 20: -234.08130 0.500000 21: 412.67430 39.639000 'SiO2' 22: -303.60650 0.500000 23: 259.02670 37.787000 'SiO2' 24: -670.62070 0.500000 25: 237.37120 22.511000 'SiO2' 26: 627.50330 0.500000 27: 154.05420 30.365000 'SiO2' 28: 106.38500 31.852000 29: -213.54930 13.200000 'SiO2' 30: 128.02730 27.700000 31: -147.83480 15.548000 'SiO2' 32: 797.84700 33.038000 STO: INFINITY 21.098000 34: -810.38770 25.016000 'SiO2' 35: -203.87560 0.500000 36: 446.17910 30.359000 'SiO2' 37: -489.38650 0.500000 38: 256.90210 35.758000 'SiO2' 39: -987.12420 16.957000 40: -242.80930 13.200000 'SiO2' 41: -432.77110 0.500000 42: 297.67190 38.256000 'SiO2' 43: -445.58880 0.500000 44: 130.69780 33.678000 'SiO2' 45: 467.22910 0.500000 46: 125.44060 20.743000 'SiO2' 47: 181.59100 12.694000 48: -1066.63820 37.762000 'SiO2' 49: 51.41830 9.830000 50: 50.20580 26.738000 'SiO2' 51: 643.23800 15.465000 IMG: INFINITY

【００６２】

【表１２】

【００６３】表１２中、Ｅｎは光学系の物体側の第１レ
ンズ面から測った光学系の入射瞳までの距離であり、Ｅ
ｘは光学系の像側の最終レンズ面から測った光学系の射
出瞳までの距離であり、ｆ１は第１のレンズ群Ｇ１の焦
点距離であり、ｆ２は第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離で
あり、ｆ３は第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離であり、ｆ
４は第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離であり、β１は第１
のレンズ群Ｇ１の倍率であり、β４は第４のレンズ群Ｇ
４の倍率であり、ｑ３２は第３のレンズ群中の負の屈折
力レンズの形状係数であり、ｆ４ｂは第４のレンズ群中
の負の屈折力レンズの焦点距離であり、δ３４は第３の
レンズ群の最終レンズ面から第４のレンズ群の最初のレ
ンズ面までの軸方向距離であり、ｈ４ａは第４のレンズ
群中の第２の負の屈折力レンズの各面の近軸周辺光線の
最大高さであり、ｈ４ｍａｘは第４のレンズ群内の近軸
周辺光線の最大高さであり、ｆ４ａは第４のレンズ群の
第２の負の屈折力レンズの焦点距離であり、ｑ４ａは第
２の負の屈折力レンズの形状係数であり、βは光学系全
系の倍率であり、Ｌは光学系の物像距離である。

【００６４】また、以下に、表１２中で示すことのでき
なかった本実施例の条件対応値を示す。｜Ｌ／β｜＝３２９０ β１／β＝−１．８７ β４／β＝２．５１ δ３４／Ｌ＝０．０５５２ｆ４／Ｌ＝０．１１７ｆ２／Ｌ＝０．１２８ｆ３／Ｌ＝−０．０８２０｜ｆ４ｂ／Ｌ｜＝０．０９７３ｈ４ａ／ｈ４ｍａｘ＝０．９２４ｆ４ａ／Ｌ＝−１．１４〔第７実施例〕図７には本発明
の第７の実施例を示してある。第７の実施例では、第１
のレンズ群Ｇ１の前側レンズ群Ｇ１ｆは、負の屈折力レ
ンズ２８を含み、第４のレンズ群Ｇ４は負の付加屈折力
レンズ３０を含んでいる。図１４に、図７で図示したレ
ンズ配置の収差値を示す。表１３は、図７に図示した実
施例７の数値表である。

【００６５】

【表１３】曲率半径面間隔硝材 OBJ: INFINITY 101.314570 1: 406.80040 13.200000 'SiO2' 2: 261.70010 7.790000 3: 419.34180 22.077000 'SiO2' 4: -487.57620 0.888000 5: 302.60920 22.271000 'SiO2' 6: -970.54390 0.500000 7: 188.36390 24.131000 'SiO2' 8: INFINITY 0.500000 9: 156.40660 13.200000 'SiO2' 10: 91.40230 11.070000 11: 176.17400 13.242000 'SiO2' 12: 98.51910 18.147000 13: 486.45380 13.200000 'SiO2' 14: 128.34360 19.474000 15: -148.93590 13.200000 'SiO2' 16: 282.03490 21.168000 17: -113.34270 13.205000 'SiO2' 18: -591.51830 9.481000 19: -241.09860 20.757000 'SiO2' 20: -149.13010 1.343000 21: -767.12610 25.531000 'SiO2' 22: -208.17460 0.500000 23: 496.17500 40.582000 'SiO2' 24: -251.64790 0.500000 25: 250.54060 36.133000 'SiO2' 26: -915.02110 0.509000 27: 215.21700 23.766000 'SiO2' 28: 566.54590 0.947000 29: 163.92590 32.534000 'SiO2' 30: 104.21150 32.160000 31: -237.23290 14.394000 'SiO2' 32: 142.33970 30.267000 33: -135.25600 14.803000 'SiO2' 34: 772.29370 29.959000 STO: INFINITY 21.994000 36: -1226.20550 25.988000 'SiO2' 37: -204.89520 0.500000 38: 734.44890 26.659000 'SiO2' 39: -430.44490 0.500000 40: 314.37880 33.736000 'SiO2' 41: -613.80780 15.134000 42: -224.87190 13.200000 'SiO2' 43: -362.54270 1.771000 44: 321.34050 36.356000 'SiO2' 45: -462.89950 0.500000 46: 121.85320 37.127000 'SiO2' 47: 444.12220 0.500000 48: 107.25850 22.132000 'SiO2' 49: 149.32500 12.346000 50: 1314.49920 13.555000 'SiO2' 51: 60.23300 10.045000 52: 92.20380 25.386000 'SiO2' 53: 66.77390 1.132000 54: 52.62550 21.574000 'SiO2' 55: 1108.85300 17.121000 IMG: INFINITY 0.000000

【００６６】

【表１４】

【００６７】表１４中、Ｅｎは光学系の物体側の第１レ
ンズ面から測った光学系の入射瞳までの距離であり、Ｅ
ｘは光学系の像側の最終レンズ面から測った光学系の射
出瞳までの距離であり、ｆ１は第１のレンズ群Ｇ１の焦
点距離であり、ｆ２は第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離で
あり、ｆ３は第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離であり、ｆ
４は第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離であり、β１は第１
のレンズ群Ｇ１の倍率であり、β４は第４のレンズ群Ｇ
４の倍率であり、ｑ３２は第３のレンズ群中の負の屈折
力レンズの形状係数であり、ｆ４ｂは第４のレンズ群中
の負の屈折力レンズの焦点距離であり、δ３４は第３の
レンズ群の最終レンズ面から第４のレンズ群の最初のレ
ンズ面までの軸方向距離であり、ｈ４ａは第４のレンズ
群中の第２の負の屈折力レンズの各面の近軸周辺光線の
最大高さであり、ｈ４ｍａｘは第４のレンズ群内の近軸
周辺光線の最大高さであり、ｆ４ａは第４のレンズ群の
第２の負の屈折力レンズの焦点距離であり、ｑ４ａは第
２の負の屈折力レンズの形状係数であり、βは光学系全
系の倍率であり、Ｌは光学系の物像距離である。

【００６８】また、以下に、表１４中で示すことのでき
なかった本実施例の条件対応値を示す。｜Ｌ／β｜＝３２９０ β１／β＝−１．７６ β４／β＝２．５１ｆ４／Ｌ＝０．１１４ｆ２／Ｌ＝０．１２２ｆ３／Ｌ＝０．０８０４ｈ４ａ／ｈ４ｍａｘ＝０．９５５ｆ４ａ／Ｌ＝−１．２３図１５には、本発明による投影光学系が使用し得る走査
型露光装置の模式的組立体を示す。図８に示した露光装
置で、レチクル３４は、この場合所定の回路図形を形成
したフォトマスクであって、投影光学系３６の物体面１
２上に配置し、感光性基板たるウェ−ハ３８は投影光学
系３６の像面１４上に配置してある。レチクル３４は露
光中Ｘ方向に移動するよう配備されたレチクルステ−ジ
４２上に保持され、かつウェ−ハ３８はレチクルステ−
ジ４２の運動とは逆に−Ｘ方向に運動するよう配備した
ウェ−ハステ−ジ４４上に保持してある。矩形スリット
は、レチクル３４上にＹ方向に延在する照明領域４７を
形成し、照明光学系４８はレチクル３４の上方に配置し
てある。

【００６９】照明光学系４８は、光源５０を備えてい
る。この配置では、光源５０から照明光学系４８に供給
される光線は、レチクル３４をスリット図形の形に照射
する。照明光学系４８内の光源５０の像は、投影光学系
３６のひとみ（開口絞り１６の位置）の位置に形成され
る。この配置はケ−ラ−照明を提供する。ケ−ラ−照明
されている間、レチクル３４の図形像は、投影光学系３
６を介してウェ−ハ３８上に投影（ないし転写）され
る。ウェ−ハステ−ジ４４上に置かれた感光性基板と
は、図１６に示すとおり、シリコンウェ−ハ、硝子板な
いしはフォトレジストのような感光性材料を伴う類似の
もののような露光される物体５２の全表面をコ−ティン
グすることによって得られる。ウェ−ハ３８上に形成さ
れる図形像は、図８の５６に指定される通り、Ｙ方向に
延在する（矩形の）スリット図形である。

【００７０】こうして、投影光学系３６の投影倍率係数
が１／Ｍ＝βであれば、レチクルステ−ジ４２とウェ−
ハステ−ジ４４とはＸ方向に沿ってＭ：１の速度比で互
いに逆方向に移動し、そのことによって、レチクル３４
の全表面の図形像がウェ−ハ３８上に転写される。上述
の実施例では、露光波長λが２４８ｎｍの光線を供給す
るエキシマレ−ザを、照明光学系４８内部に配置される
光源５０として使用し得る投影光学系の例を示してあ
る。図１Ａから７Ｅまでで、本発明による投影光学系の
第１の実施例から第７の実施例までのレンズ配置を示し
てある。

【００７１】上記実施例では、それぞれ２４８ｎｍに等
しい波長λを有するフッ化クリプトンエキシマレ−ザを
光源として用いる例を示した。さらに、各実施例に使用
し得る光源には、１９３ｎｍの波長の光線を使用するフ
ッ化アルゴンエキシマレ−ザのような極紫外線光源、ｇ
線（４３６ｎｍ）およびｉ線（３６５ｎｍ）の光線を使
用する水銀ア−クランプ、および上記以外の紫外線領域
の光線を供給する光源が含まれる。

【００７２】各実施例で、投影光学系を構築するレンズ
類は、接合せず全て単一光学材料であるシリカ（ＳｉＯ
２）からなる。上記のような各実施例は、単一光学材料
から構成されているので、費用低減は達せられている。
けれども、露光光線が或る程度の波長幅を有する場合に
は、色収差を補正するため、投影光学系をシリカ（Ｓｉ
Ｏ２）のレンズと蛍石（ＣａＦ２）のレンズとの組合せ
で、あるいは多様な形式の異なる材料からなる組合せ
で構築することが望ましい。とりわけ、露光光源が広い
帯域幅を有する場合には、投影光学系を複数の種類のレ
ンズやそれらレンズの組合せで作製することによって構
築し、色収差を補正すると有効である。

【００７３】さらに、第１の実施例から第７の実施例ま
での投影光学系の諸例は、図１５に示したとおり、走査
型露光装置への応用として説明してある。けれども、本
発明の投影光学系を適用し得る露光装置は、たとえば図
１７で図示したとおり、ワンショットでレチクル３４の
図形をウェ−ハ３８上に焼付けるワンショット露光法の
露光装置も含まれている。図１５と図１７との差は、図
１７での露光領域４６の形状がレチクル３４の全面積を
含んでいるのに、図１５の露光領域４７の形状はレチク
ル３４の面積全体を走査しなければならない矩形スリッ
トであるとの違いである。

【００７４】本発明の実施例の前述の説明は、図示と説
明との目的で陳述されたものである。本発明を正確に開
示した詳細な構成に限定したり、それで網羅してあると
する意図はない。明白な修正や変種が上記教示によって
可能である。ここでの実施例は、本発明の原理の最善の
例示とその実際の応用とを提供するため選択し説明する
ことによって、当業者が、本発明をよく考え抜いた上で
特定の用途に適するようにさまざまな具体化と修正とを
加えて使えるようにしてある。当業者が公平かつ合法的
で公正に資格を取得するとの見方に従って理解する限
り、このような修正や変種は全て出願請求項によって規
定されたとおり本発明の範囲内にある。

【００７５】たとえば、上記の例では溶融シリカ（Ｓｉ
Ｏ２）である単一の硝子材料が、投影光学系のための光
学材料として使われたが、露光光線のスペクトルの帯域
幅を狭くするのが不充分であれば、溶融シリカ（ＳｉＯ
２）と蛍石（ＣａＦ２）とを用いることによって色収差
を補正することも可能である。さらに、たとえば紫外線
領域で優れた透過率を有する他の光学材料を用いること
によって、色収差を補正できる他の変種も製造すること
ができる。この事実は、上記のような投影光学系が他の
光源を用いる場合にも応用可能であることを許容するも
のである。本発明は、エキシマレ−ザを用いる投影光学
系に限定することを意図していない。

【００７６】

【本発明の効果】上記の通り、本発明による投影光学系
は、両テレセントリック光学系であって、比較的広い露
光範囲を保証しながら、多様な収差を良好に平衡させて
補正しかつ大開口数を有する高解像力光学系を実現して
いる。

【図面の簡単な説明】

明細書に組み込まれかつその一部を形成する添付図面
は、本発明を例示しかつ明細書とともに本発明の原理を
説明するために用いるものである。

【図１】図１は、本発明の第１実施例によるレンズ配置
を示す。

【図２】図２は、本発明の第２実施例によるレンズ配置
を示す。

【図３】図３は、本発明の第３実施例によるレンズ配置
を示す。

【図４】図４は、本発明の第４実施例によるレンズ配置
を示す。

【図５】図５は、本発明の第５実施例によるレンズ配置
を示す。

【図６】図６は、本発明の第６実施例によるレンズ配置
を示す。

【図７】図７は、本発明の第７実施例によるレンズ配置
を示す。

【図８】図８は、図１に示したレンズ配置の収差値を示
す。

【図９】図９は、図２に示したレンズ配置の収差値を示
す。

【図１０】図１０は、図３に示したレンズ配置の収差値
を示す。

【図１１】図１１は、図４に示したレンズ配置の収差値
を示す。

【図１２】図１２は、図５に示したレンズ配置の収差値
を示す。

【図１３】図１３は、図６に示したレンズ配置の収差値
を示す。

【図１４】図１４は、図７に示したレンズ配置の収差値
を示す。

【図１５】図１５は、本発明による投影光学系が使用し
得る走査型露光装置の模式的組立体を示す。

【図１６】図１６は、感光性基板の断面構造を示す。

【図１７】図１７は、本発明による投影光学系が使用し
得るワンショット型露光法の露光装置の模式的組立体を
示す。

【符号の説明】

１２物体１４像１６開口絞りＡＳ１８光学系の物体側の最初のレンズ面２０光学系の像側の最終レンズ面２２第３のレンズ群の一対の凹レンズ面間の負の屈
折力レンズ２４レンズＬ４ｂの像側凹レンズ面２６第４のレンズ群の第２の負の屈折力レンズＬ４
ａＧ１第１のレンズ群Ｇ２第２のレンズ群Ｇ３第３のレンズ群Ｇ４第４のレンズ群Ｓ２１第２のレンズ群の第１のレンズの第１のレン
ズ面Ｓ３２第３のレンズ群の一対の凹レンズ面の一方Ｓ３５第３のレンズ群の一対の凹レンズ面の一方Ｓ３６第３のレンズ群の最終レンズ面Ｓ４１第４のレンズ群の物体側の凹レンズ面Ｌ４ｂ第４のレンズ群中の負の屈折力レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から像側へ順に、第１のレンズ群
と、正の屈折力を有する第２のレンズ群と、負の屈折力
を有する第３のレンズ群と、正の屈折力を有する第４の
レンズ群と、前記第３のレンズ群と前記第４のレンズ群
との間に配置された開口絞りとを備える投影光学系にお
いて、Ｌを前記光学系の物像距離とし、Ｅｎを前記光学
系の物体側の第１レンズ面から測った前記光学系の入射
ひとみまでの距離とし、Ｅｘを前記光学系の像側の最終
レンズ面から測った前記光学系の射出ひとみまでの距離
とし、βを前記光学系全系の倍率としたとき、以下の条
件を満足することを特徴とする投影光学系。｜Ｅｎ｜＞Ｌ｜Ｅｘ｜＞｜Ｌ／β｜
【請求項２】β１を前記第１のレンズ群の倍率とし、ｆ
１を前記第１のレンズ群の焦点距離としたとき、以下の
条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の投影
光学系。 −２．３＜β１／β＜−１．６｜ｆ１｜＞Ｌ
【請求項３】β４を前記第４のレンズ群の倍率とし、δ
３４を前記第３のレンズ群の最終レンズ面から前記第４
のレンズ群の最初のレンズ面までの軸方向距離としたと
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２に記載の投影光学系。２＜β４／β＜３ δ３４／Ｌ＞０．０５
【請求項４】ｆ４を前記第４のレンズ群の焦点距離とし
たとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項
１乃至３に記載の投影光学系。０．０９＜ｆ４／Ｌ＜０．１６
【請求項５】ｆ２を前記第２のレンズ群の焦点距離とし
たとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項
１乃至４に記載の投影光学系。０．１＜ｆ２／Ｌ＜０．２
【請求項６】ｆ３を前記第３のレンズ群の焦点距離とし
たとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項
１乃至５に記載の投影光学系。 −０．１２＜ｆ３／Ｌ＜−０．０６
【請求項７】前記第３のレンズ群が、互いに向合う一対
の凹レンズ面と、前記一対の凹レンズ面間に配置した負
の屈折力レンズを少なくとも１個含むことを特徴とする
請求項１乃至６に記載の投影光学系。
【請求項８】Ｃ１を前記負の屈折力レンズの物体側の面
の曲率とし、Ｃ２を前記負の屈折力レンズの像側の面の
曲率としたとき、前記一対の凹レンズ面間に配置した前
記負の屈折力レンズのうち少なくとも１個は、以下の条
件を満足することを特徴とする請求項７に記載の投影光
学系。ｑ３２＜−０．２但し、ｑ３２は形状係数であって、ｑ３２＝（Ｃ１＋Ｃ
２）／（Ｃ１−Ｃ２）によって決定される。
【請求項９】前記第１のレンズ群は、前記物体側から順
に、正の屈折力を有する前側レンズ群と、負の屈折力を
有する後側レンズ群と、を含むことを特徴とする請求項
１乃至８に記載の投影光学系。
【請求項１０】前記第１のレンズ群の前記前側レンズ群
は、正の屈折力レンズを少なくとも２個含み、かつ、前
記第１のレンズ群の後側レンズ群は、負の屈折力レンズ
を少なくとも２個含むことを特徴とする請求項９に記載
の投影光学系。
【請求項１１】前記第２のレンズ群は、正の屈折力レン
ズを少なくとも３個含み、かつ、前記第２のレンズ群の
最初のレンズ面は、前記物体側に面する凹レンズ面であ
ることを特徴とする請求項１乃至１０に記載の投影光学
系。
【請求項１２】前記第４のレンズ群は、正の屈折力レン
ズを少なくとも６個含み、かつ、前記光学系の前記像側
に面する凹レンズ面を有する負の屈折力レンズを少なく
とも１個含むことを特徴とする請求項１乃至１１に記載
の投影光学系。
【請求項１３】ｆ４ｂを前記第４のレンズ群中の前記少
なくとも１個の負の屈折力レンズの焦点距離としたと
き、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１２
記載の投影光学系。｜ｆ４ｂ／Ｌ｜＜０．１３
【請求項１４】前記第１のレンズ群の前記後側レンズ群
は、負の屈折力レンズを少なくとも３個含むことを特徴
とする請求項９又は１０に記載の投影光学系。
【請求項１５】前記第２のレンズ群は、正の屈折力レン
ズを少なくとも４個含むことを特徴とする請求項１乃至
１４に記載の投影光学系。
【請求項１６】前記第４のレンズ群は、第２の負の屈折
力レンズを少なくとも１個含むことを特徴とする請求項
１２に記載の投影光学系。
【請求項１７】前記第４のレンズ群の前記第２の負の屈
折力レンズのうち少なくとも１個は、前記第４のレンズ
群の少なくとも１個の前記負の屈折力レンズの前記物体
側に配置され、ｈ４ａを前記第２の負の屈折力レンズ少
なくとも１個の各レンズ面の周辺近軸光線中最大の高さ
とし、ｈ４ｍａｘを前記第４のレンズ群での前記周辺近
軸光線中最大の高さとしたとき、前記第４のレンズ群の
前記第２の負の屈折力レンズ少なくとも１個は、以下の
条件を満足することを特徴とする請求項１６記載の投影
光学系。ｈ４ａ／ｈ４ｍａｘ≧０．９
【請求項１８】ｆ４ａを前記第２の負の屈折力レンズ少
なくとも１個の焦点距離とし、Ｃ３を前記第２の負の屈
折力レンズ少なくとも１個の物体側の面の曲率とし、Ｃ
４を前記第２の負の屈折力レンズ少なくとも１個の像側
の面の曲率としたとき、前記第４のレンズ群の第２の負
の屈折力レンズのうち少なくとも１個は、以下の条件を
満足すことを特徴とする請求項１６乃至１７記載の投影
光学系。ｆ４ａ／Ｌ＜−１３＜ｑ４ａ＜５但し、ｑ４ａは、ｑ４ａ＝（Ｃ３＋Ｃ４）／（Ｃ３−Ｃ
４）によって定義される形状係数である。
【請求項１９】前記第１のレンズ群の前記前側レンズ群
は、正の屈折力レンズを少なくとも３個含むことを特徴
とする請求項９に記載の投影光学系。
【請求項２０】前記第１のレンズ群の前記後側レンズ群
は、負の屈折力レンズを少なくとも４個含むことを特徴
とする請求項９に記載の投影光学系。
【請求項２１】前記第２のレンズ群は、正の屈折力レン
ズを少なくとも５個含むことを特徴とする請求項１乃至
２０に記載の投影光学系。
【請求項２２】前記第１のレンズ群中の前記前側レンズ
群は、負の屈折力レンズを少なくとも１個含むことを特
徴とする請求項１９に記載の投影光学系。
【請求項２３】前記第４のレンズ群は、負の屈折力レン
ズを少なくとも３個含むことを特徴とする請求項１乃至
２２に記載の投影光学系。