JPH11133301A - Projection optical system exposure device and manufacture of semi-conductor device - Google Patents

Projection optical system exposure device and manufacture of semi-conductor device

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JPH11133301A
JPH11133301A JP10225392A JP22539298A JPH11133301A JP H11133301 A JPH11133301 A JP H11133301A JP 10225392 A JP10225392 A JP 10225392A JP 22539298 A JP22539298 A JP 22539298A JP H11133301 A JPH11133301 A JP H11133301A
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JP
Japan
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optical system
projection optical
lens group
lens
projection
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Application number
JP10225392A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Ishiyama
敏朗 石山
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH11133301A publication Critical patent/JPH11133301A/en
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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
    • G03F7/70216Mask projection systems

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection optical system whose exposure range is sufficiently wide, whose numerical aperture is sufficiently large and which is constituted so that the outside diameter of a lens is sufficiently suppressed from being enlarged. SOLUTION: The projection optical system projecting the image of a 1st substance R on a 2nd substance W is constituted of a 1st lens group G1 having positive power, a 2nd lens group G2 having negative power, a 3rd lens group G3 having the positive power and a 4th lens group G4 having the positive power in turn from the 1st substance R side. In such a case, when a distance on an optical axis between a focus position formed by the whole projection optical system and the lens surface positioned at the nearest position to the substance R side in the projection optical system when paraxial luminous flux parallel with the optical axis is made incident from the substance W side of the projection optical system is defined as En, a distance between the substance and the image of the projection optical system is defined as TT and the projecting magnification of the projection optical system is defined as β, the conditions of |En|/TT>2.5 and -0.179<β<-0.125 are satisfied.

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、投影原版上の回路
パターンを感光性基板上に転写することによって半導体
デバイスを製造する露光装置に関し、特に露光装置に用
いられる投影光学系に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device by transferring a circuit pattern on a projection original onto a photosensitive substrate, and more particularly to a projection optical system used for the exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体デバイス製造用の露光装置
に用いられる投影光学系としては、種々の光学系が提案
されている。その中でも、物体側(投影原版側)、像側
(感光性基板側)の両側が実質的にテレセントリックと
なっている光学系が、例えば特開平3−88317号公
報や特開平4−157412号公報などに開示されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, various optical systems have been proposed as projection optical systems used in exposure apparatuses for manufacturing semiconductor devices. Among them, an optical system in which both sides on the object side (projection master side) and the image side (photosensitive substrate side) are substantially telecentric is disclosed in, for example, JP-A-3-88317 and JP-A-4-157412. And so on.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
デバイス上により細かな回路パターンを形成することが
できる高解像な投影光学系が求められており、そのため
に、光源の短波長化と、投影光学系の高NA(開口数)
化が求められている。したがって、例えばKrFエキシ
マレーザを光源とする露光装置においても、より大きな
開口数を有する投影光学系が必要となっており、開口数
の拡大に伴って、投影光学系のレンズ外径は拡大する傾
向にある。他方、より微細なパターンを良好な状態で結
像するためには、硝材の均質性や、レンズの面形状の加
工精度などのレンズの製造上の要求が厳しくなるが、レ
ンズ外径の拡大は、これらの製造上の困難さをより助長
することとなる。また、レンズ外径の拡大に伴って、ガ
ラス材料の体積増大をもたらし、コストの上昇を招く。
そこで本発明は、十分に広い露光範囲と、十分に大きな
開口数を持ち、しかもレンズ外径の拡大を十分に抑えた
投影光学系と、この投影光学系を用いた露光装置と、こ
の露光装置を用いた半導体デバイスの製造方法を提供す
ることを課題とする。
However, there is a need for a high-resolution projection optical system capable of forming a finer circuit pattern on a semiconductor device. System high NA (numerical aperture)
Is required. Therefore, for example, even in an exposure apparatus using a KrF excimer laser as a light source, a projection optical system having a larger numerical aperture is required, and as the numerical aperture increases, the lens outer diameter of the projection optical system tends to increase. It is in. On the other hand, in order to form a finer pattern in a good condition, the requirements for lens production such as uniformity of glass material and processing accuracy of the lens surface shape become strict. , Which further promotes these manufacturing difficulties. In addition, as the lens outer diameter increases, the volume of the glass material increases, leading to an increase in cost.
Accordingly, the present invention provides a projection optical system having a sufficiently wide exposure range, a sufficiently large numerical aperture, and a sufficiently suppressed enlargement of the lens outer diameter, an exposure apparatus using the projection optical system, and an exposure apparatus. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device using a semiconductor device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明による投影光学系は、第1物体の像を第2
物体上に投影する投影光学系であって、第1物体側から
順に、正のパワーを有する第1レンズ群、負のパワーを
有する第2レンズ群、正のパワーを有する第3レンズ
群、正のパワーを有する第4レンズ群より構成され、且
つ以下の条件を満足するように構成されている。 (1)|En|/TT>2.5 (2)−0.179<β<−0.125 但し、En:投影光学系の第2物体側から光軸と平行な
近軸光束を入射させた場合における全投影光学系によっ
て形成される焦点位置と、投影光学系中の最も第1物体
側に位置するレンズ面との光軸上の距離 TT:投影光学系の物像間距離 β :投影光学系の投影倍率 である。なお、全投影光学系によって形成される焦点位
置とは、上記投影光学系の入射瞳位置に対応するもので
ある。
In order to solve the above-mentioned problems, a projection optical system according to the present invention converts an image of a first object into a second image.
A projection optical system for projecting onto an object, comprising, in order from the first object side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, And a fourth lens group having the following power and satisfying the following condition. (1) | En | / TT> 2.5 (2) −0.179 <β <−0.125 where En: A paraxial light beam parallel to the optical axis is incident from the second object side of the projection optical system. In this case, the distance on the optical axis between the focal position formed by the entire projection optical system and the lens surface located closest to the first object in the projection optical system TT: distance between object images of the projection optical system β: projection This is the projection magnification of the optical system. The focal position formed by the entire projection optical system corresponds to the position of the entrance pupil of the projection optical system.

【0005】本発明の投影光学系においては、投影光学
系が実質的に第1物体側にテレセントリックとなるよう
に、正のパワー(屈折力)を有する第1レンズ群が最も
第1物体側に配置される。第2レンズ群と第3レンズ群
とは、それぞれ負のパワー(屈折力)と正のパワー(屈
折力)とを有することにより、第1物体側から見て逆望
遠型の構成となっており、したがって広視野の第1物体
面からの光線を投影光学系に導く構成となっている。さ
らに、正のパワー(屈折力)を有する第4レンズ群によ
って、そのように導かれた光線を大きな開口数の光線と
して結像する。条件式(1)は、像面となる第2物体面
が、光軸方向に誤差を持って位置しても倍率誤差を生じ
ないようにするために、実質的に像側テレセントリック
な光学系を構成するための条件である。この条件式
(1)の下限を越えると、テレセントリック性が悪化し
て、倍率誤差を生じやすくなるため好ましくない。
In the projection optical system of the present invention, the first lens group having a positive power (refractive power) is closest to the first object side so that the projection optical system is substantially telecentric toward the first object side. Be placed. The second lens group and the third lens group have a negative power (refractive power) and a positive power (refractive power), respectively, and thus have an inverse telephoto configuration when viewed from the first object side. Therefore, the configuration is such that light rays from the first object plane having a wide field of view are guided to the projection optical system. Further, the fourth lens group having a positive power (refractive power) forms an image of the light beam thus guided as a light beam with a large numerical aperture. Conditional expression (1) defines an image-side telecentric optical system in order to prevent a magnification error from occurring even if the second object plane serving as an image plane is positioned with an error in the optical axis direction. This is a condition for configuring. If the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the telecentricity deteriorates and magnification errors tend to occur, which is not preferred.

【0006】条件式(2)は、投影光学系の倍率βの適
正な範囲を規定するものである。従来より提案されてい
る縮小投影系の光学系には、1/10倍、1/5倍、1
/4倍、1/2.5倍などの投影倍率の光学系が提案さ
れている。このなかで、現在半導体製造のプロセスにお
いて、クリティカルレイヤーといわれる最も微細なパタ
ーンを焼き付ける工程に用いられている投影露光装置で
は、1/5倍、1/4倍の光学系が用いられることが多
い。これは、過去の発展の歴史において、ある程度の広
視野と高解像を両立しつつ、ゴミの転写の影響回避など
の諸条件を満足するために、これらの倍率が用いられて
きた。しかし、より高解像を求めて開口数を拡大するた
めには、従来の倍率系ではレンズ径が大きくなりすぎ、
製造上の困難さを招いてしまう。レンズ径の拡大を招く
ことなく開口数を大きくするためには、球面収差を補償
することはもちろんであるが、これはレンズ枚数を十分
に確保することで、ある程度解決できる。しかし、ペッ
ッバール和を補償するためには、近軸光線の高い位置に
正レンズを配置して、低い位置に負レンズを配置する構
成は避けることができない。そのため、開口数を大きく
するとその分だけレンズ径が拡大してしまう。
The conditional expression (2) defines an appropriate range of the magnification β of the projection optical system. Conventionally proposed reduction projection optical systems have 1/10 times, 1/5 times, 1
Optical systems having a projection magnification of / 4 times, 1 / 2.5 times, etc. have been proposed. Of these, in a semiconductor manufacturing process, a projection exposure apparatus used in a step of printing the finest pattern called a critical layer often uses a 1/5 or 1/4 optical system. . In the history of development in the past, these magnifications have been used in order to satisfy various conditions such as avoiding the influence of transfer of dust while maintaining a certain wide field of view and high resolution. However, in order to increase the numerical aperture for higher resolution, the lens diameter becomes too large in the conventional magnification system,
This leads to manufacturing difficulties. In order to increase the numerical aperture without increasing the lens diameter, it is of course to compensate for spherical aberration, but this can be solved to some extent by securing a sufficient number of lenses. However, in order to compensate for the Pebbal sum, it is unavoidable to arrange a positive lens at a high position of a paraxial ray and a negative lens at a low position. Therefore, when the numerical aperture is increased, the lens diameter is increased accordingly.

【0007】そこで、投影レンズの縮小率を上げること
で、相対的に負レンズ群のパワーを増大させることで、
よりペッッバール和を容易に負の方向へ導くことが可能
となり、比較的近軸光線の低い位置に正レンズ群を配置
することが可能となり、レンズ径を抑えることができ
る。すなわち条件式(2)によって、大きな開口数を有
する光学系を実現するために好ましい投影倍率を規定す
ることができる。条件式(2)の下限を越えると、縮小
率があまり上がらないため、従来レンズと同様にレンズ
径の拡大を抑えることが困難となり好ましくない。逆に
条件式(2)の上限を越えると、像面上の露光領域に対
して、第1物体面の領域が大きくなり、ディストーショ
ンの補正が困難となるばかりでなく、第1物体となる原
板が大きくなることで、その製造上の困難さが増し、ま
た、重力によるたわみの影響などの影響も無視できなく
なるため好ましくない。条件式(2)の上限は、−0.
15とすることがより好ましい。
Therefore, by increasing the reduction ratio of the projection lens and relatively increasing the power of the negative lens group,
The Pebbal sum can be more easily guided in the negative direction, the positive lens group can be arranged at a position where the paraxial ray is relatively low, and the lens diameter can be reduced. In other words, a preferable projection magnification for realizing an optical system having a large numerical aperture can be defined by the conditional expression (2). If the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the reduction ratio does not increase so much. On the other hand, when the value exceeds the upper limit of the conditional expression (2), the area of the first object plane becomes larger than the exposure area on the image plane, so that not only is it difficult to correct the distortion, but also the original plate serving as the first object Is not preferable because the manufacturing difficulty increases and the influence of bending due to gravity cannot be ignored. The upper limit of conditional expression (2) is −0.0.
More preferably, it is set to 15.

【0008】なお、本発明は上記の構成によって、十分
に大きな開口数を持つ場合でも、レンズ外径の拡大を抑
えることができる投影光学系を提供するものである。し
たがって本発明による効果を十分に享受しようとするた
めには、投影光学系の像側最大開口数をNAとしたと
き、NAが十分に大きく、すなわち例えばNA>0.5
となるように形成することが好ましい。NA≧0.65
の場合はなおいっそうのことである。また本発明におい
ては、第1レンズ群は少なくとも2枚の正レンズを含
み、第2レンズ群は少なくとも3枚の負レンズを含み、
第3レンズ群は少なくとも2枚の正レンズを含み、第4
レンズ群は少なくとも5枚の正レンズと少なくとも3枚
の負レンズを含むことが好ましい。
It is an object of the present invention to provide a projection optical system which can suppress an increase in the outer diameter of a lens even if the numerical aperture has a sufficiently large numerical aperture. Therefore, in order to fully enjoy the effects of the present invention, when the image-side maximum numerical aperture of the projection optical system is NA, NA is sufficiently large, that is, for example, NA> 0.5.
It is preferable to form them so that NA ≧ 0.65
The case is even more so. In the present invention, the first lens group includes at least two positive lenses, the second lens group includes at least three negative lenses,
The third lens group includes at least two positive lenses.
Preferably, the lens group includes at least five positive lenses and at least three negative lenses.

【0009】また本発明においては、 (3)0.1<F1/TT<0.4 (4)0.03<−F2/TT<0.07 (5)0.05<F3/TT<0.3 (6)0.04<F4/TT<0.2 なる条件を満たすことが好ましい。但し、 F1:第1レンズ群の焦点距離 F2:第2レンズ群の焦点距離 F3:第3レンズ群の焦点距離 F4:第4レンズ群の焦点距離 である。In the present invention, (3) 0.1 <F1 / TT <0.4 (4) 0.03 <-F2 / TT <0.07 (5) 0.05 <F3 / TT <0 0.3 (6) It is preferable that the condition 0.04 <F4 / TT <0.2 is satisfied. Where F1: focal length of the first lens group F2: focal length of the second lens group F3: focal length of the third lens group F4: focal length of the fourth lens group.

【0010】条件式(3)〜(6)は、それぞれ第1〜
第4レンズ群の適正なパワー範囲を規定するものであ
る。条件式(3)の上限を越える場合には、第2、第4
レンズ群で発生する負のディストーションを第1レンズ
群で補正しきれないため好ましくない。条件式(3)の
上限は、0.3とすることがより好ましい。逆に条件式
(3)の下限を越えると、高次の正のディストーション
が発生する原因となるため好ましくない。条件式(3)
の下限は、0.2とすることがより好ましい。条件式
(4)の上限を越える場合には、ペッツバール和の補正
が不十分となり、像の平坦性の悪化を招く。条件式
(4)の上限は、0.06とすることがより好ましい。
逆に条件式(4)の下限を越えると、正のディストーシ
ョンの発生が大きくなり、良好な補正が困難となる。
The conditional expressions (3) to (6) are respectively
This defines an appropriate power range of the fourth lens group. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the second and fourth conditions must be satisfied.
It is not preferable because negative distortion generated in the lens group cannot be completely corrected by the first lens group. More preferably, the upper limit of condition (3) should be set at 0.3. Conversely, when the value goes below the lower limit of the conditional expression (3), a higher-order positive distortion is caused, which is not preferable. Conditional expression (3)
Is more preferably set to 0.2. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the Petzval sum will be insufficiently corrected, and the flatness of the image will be degraded. More preferably, the upper limit of condition (4) should be set at 0.06.
On the other hand, when the value goes below the lower limit of the conditional expression (4), the occurrence of positive distortion becomes large, and it becomes difficult to perform a satisfactory correction.

【0011】条件式(5)の上限を越える場合には、第
3レンズ群が第2レンズ群とによって形成する逆望遠系
のテレ比が大きくなるから系の長大化を招き、第3レン
ズ群での正のディストーションの発生量が小さくなり、
第2、第4レンズ群で発生する負のディストーションの
補正が難しくなるため好ましくない。条件式(5)の上
限は、0.2とすることがより好ましい。逆に条件式
(5)の下限を越えると、高次の球面収差およびコマが
発生し、像の悪化を招き好ましくない。条件式(5)の
下限は、0.1とすることがより好ましい。条件式
(6)の上限を越える場合には、系の長大化およびレン
ズ径の拡大を招き好ましくない。条件式(6)の上限
は、0.1とすることがより好ましい。逆に条件式
(6)の下限を越えると、高次の球面収差およびコマが
発生し、像の悪化を招き好ましくない。
If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the telephoto ratio of the reverse telephoto system formed by the third lens unit and the second lens unit becomes large, which leads to an increase in the length of the third lens unit. The amount of positive distortion in the
It is not preferable because it becomes difficult to correct negative distortion generated in the second and fourth lens groups. More preferably, the upper limit of condition (5) should be set at 0.2. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (5) is exceeded, higher-order spherical aberration and coma will occur, which leads to deterioration of the image, which is not preferable. More preferably, the lower limit to condition (5) should be set at 0.1. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the system lengthens and the lens diameter increases, which is not preferable. More preferably, the upper limit of condition (6) should be set at 0.1. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, higher-order spherical aberration and coma will occur, which leads to deterioration of the image, which is not preferable.

【0012】また本発明においては、 (7)0.7<Eφ/(Hi+0.2×TT×tan
(sin-1(NA))<1.1 なる条件を満たすことが好ましい。但し、 Eφ:投影光学系を構成するレンズの最大有効径 Hi:第2物体上の最大像高 NA:投影光学系の像側最大開口数 である。
In the present invention, (7) 0.7 <Eφ / (Hi + 0.2 × TT × tan)
It is preferable to satisfy the condition of (sin -1 (NA)) <1.1. Here, Eφ: maximum effective diameter of a lens constituting the projection optical system Hi: maximum image height on the second object NA: maximum image-side numerical aperture of the projection optical system

【0013】条件式(7)は、本発明の投影光学系にお
いて、十分な光学性能を実現する上で、光軸と直交する
方向についてのスケールファクターを規定するものであ
る。条件式(7)の上限を越える場合には、全長に対し
てレンズ径が大きくなり、正レンズ群である第1、第
3、あるいは第4レンズ群が大きくなり、他のレンズ群
のスペースが小さくなり、結果として収差補正に十分な
レンズ配置を実現できなくなり、十分な光学性能を達成
できなくなるので好ましくない。条件式(7)の上限
は、1.0とすることがより好ましい。逆に条件式
(7)の下限を越えると、負のパワーの第2レンズ群に
対して、正レンズ群である第1、第3、あるいは第4レ
ンズ群のパワーが大きくなり、高次の球面収差、コマや
ディストーションが特に悪化し、十分な光学性能を達成
できなくなるので好ましくない。条件式(7)の下限
は、0.8とすることがより好ましい。
Conditional expression (7) defines a scale factor in a direction orthogonal to the optical axis to realize sufficient optical performance in the projection optical system of the present invention. When the value exceeds the upper limit of conditional expression (7), the lens diameter becomes large with respect to the total length, the first, third, or fourth lens group which is a positive lens group becomes large, and the space of other lens groups becomes large. As a result, it becomes impossible to realize a lens arrangement sufficient for aberration correction, and it is not possible to achieve sufficient optical performance. More preferably, the upper limit to condition (7) should be set at 1.0. Conversely, if the lower limit of conditional expression (7) is exceeded, the power of the first, third, or fourth lens group, which is the positive lens group, becomes larger than that of the second lens group, which has negative power. It is not preferable because spherical aberration, coma and distortion are particularly deteriorated and sufficient optical performance cannot be achieved. More preferably, the lower limit of condition (7) should be set at 0.8.

【0014】また、以上の投影光学系は、投影原版上の
回路パターンを感光性基板上に転写することによって半
導体デバイスを製造する露光装置に組み込まれる。その
際、投影原版上の回路パターンを照明する照明光学系に
用いる光源としては、紫外域の光を発する光源を用い、
この光源からの光束を狭帯化するように構成し、また、
投影光学系を構成する各レンズを単一の硝材によって形
成することが好ましい。
The above-described projection optical system is incorporated in an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device by transferring a circuit pattern on a projection original onto a photosensitive substrate. At that time, as the light source used for the illumination optical system that illuminates the circuit pattern on the projection original, a light source that emits light in the ultraviolet region was used.
The light beam from this light source is configured to be narrower,
It is preferable that each lens constituting the projection optical system is formed of a single glass material.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図1は本発明による露光
装置の第1実施例に係る逐次露光型の露光装置を示し、
図2は第2実施例に係る走査型の露光装置を示す。両露
光装置は、ともに集積回路素子や液晶パネルなどのデバ
イスの回路パターンを形成する際の露光工程に用いられ
る。まず、図1の第1実施例では、投影光学系PLの物
体面には、所定の回路パターンが描かれた投影原板とし
てのレチクルR(第1物体)が配置されており、投影光
学系PLの像面には、感光性基板としてのウエハW(第
2物体)が配置されている。ここで、レチクルRはレチ
クルステージRSに保持されており、ウエハWは少なく
とも投影光学系PLの光軸と直交するXY方向に可動な
ウエハステージWSに保持されている。また、レチクル
Rの上方(Z方向側)には、紫外域の露光光によってレ
チクルRの照明領域IAを均一に照明するための照明光
学系ILが配置されている。この実施の形態において
は、照明光学系ILは、紫外域の光を発する光源(図示
せず)、すなわちKrFエキシマレーザ(λ=248n
m)を用いており、また照明光学系ILの中には、Kr
Fエキシマレーザからの自然発光を狭帯化するフィルタ
ー(図示せず)が配置されている。以上の構成により、
照明光学系ILから供給される露光光は、レチクルR上
の照明領域IAを均一に照明する。このレチクルRを通
過した露光光は、投影光学系PLの開口絞りASの位置
に光源像を形成する。すなわち、レチクルRは照明光学
系ILによってケーラー照明されている。そして、ウエ
ハW上の露光領域EAには、レチクルRの照明領域IA
内の像が形成され、これにより、ウエハWにはレチクル
Rの回路パターンが転写される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a sequential exposure type exposure apparatus according to a first embodiment of the exposure apparatus according to the present invention,
FIG. 2 shows a scanning type exposure apparatus according to the second embodiment. Both exposure apparatuses are used in an exposure process when forming a circuit pattern of a device such as an integrated circuit element or a liquid crystal panel. First, in the first embodiment of FIG. 1, a reticle R (first object) as a projection original on which a predetermined circuit pattern is drawn is arranged on the object plane of the projection optical system PL. A wafer W (second object) as a photosensitive substrate is arranged on the image plane of. Here, reticle R is held on reticle stage RS, and wafer W is held on wafer stage WS movable at least in the XY directions orthogonal to the optical axis of projection optical system PL. Further, an illumination optical system IL for uniformly illuminating the illumination area IA of the reticle R with ultraviolet exposure light is disposed above the reticle R (on the Z direction side). In this embodiment, the illumination optical system IL includes a light source (not shown) that emits light in the ultraviolet region, that is, a KrF excimer laser (λ = 248n).
m), and Kr is included in the illumination optical system IL.
A filter (not shown) for narrowing the spontaneous emission from the F excimer laser is provided. With the above configuration,
The exposure light supplied from the illumination optical system IL uniformly illuminates the illumination area IA on the reticle R. The exposure light that has passed through the reticle R forms a light source image at the position of the aperture stop AS of the projection optical system PL. That is, the reticle R is Koehler-illuminated by the illumination optical system IL. The illumination area IA of the reticle R is provided in the exposure area EA on the wafer W.
Is formed, whereby the circuit pattern of the reticle R is transferred to the wafer W.

【0016】次に、図2の第2実施例では、レチクRを
保持するレチクルステージRSと、ウエハWを保持する
ウエハステージWSとが、露光中において互いに逆方向
へ走査する点が図1の例とは異なっている。これによ
り、ウエハWには、レチクルR上の回路パターンの像が
走査露光される。上記両実施例における投影光学系PL
としては、以下に述べる構成のものが採用されている。
そしてレチクルR上に描かれた回路パターンを照明光学
系ILによって照明する工程と、投影光学系PLを用い
て回路パターンの像をウエハWに転写する工程とを含む
ことによって、半導体デバイスを製造するものである。
なお両実施例の投影光学系PLとも、第1物体側(レチ
クルR側)および第2物体側(ウエハW側)において、
実質的にテレセントリックとなっており、縮小倍率を有
するものである。また上記両実施例では、第2物体とし
てウエハWを配置した場合を示したが、液晶パネルを製
造するときには、第2物体としてガラスプレートを配置
することとなる。
Next, in the second embodiment of FIG. 2, the point that the reticle stage RS for holding the reticle R and the wafer stage WS for holding the wafer W scan in opposite directions during exposure is shown in FIG. It is different from the example. Thus, the wafer W is scanned and exposed to the image of the circuit pattern on the reticle R. Projection optical system PL in both embodiments
The following configuration is employed.
Then, a semiconductor device is manufactured by including a step of illuminating the circuit pattern drawn on the reticle R by the illumination optical system IL and a step of transferring an image of the circuit pattern to the wafer W using the projection optical system PL. Things.
In each of the projection optical systems PL of both embodiments, the first object side (the reticle R side) and the second object side (the wafer W side)
It is substantially telecentric and has a reduction factor. Further, in both of the above embodiments, the case where the wafer W is arranged as the second object has been described. However, when manufacturing a liquid crystal panel, a glass plate is arranged as the second object.

【0017】次に図3は本発明による投影光学系の第1
実施例を示し、図6は第2実施例を示す。両実施例の投
影光学系とも、第1物体としてのレチクルR上のパター
ンの像を第2物体としてのウエハW上に投影するもので
あり、レチクルR側から順に、正のパワーを有する第1
レンズ群G1、負のパワーを有する第2レンズ群G2、正
のパワーを有する第3レンズ群G3、正のパワーを有す
る第4レンズ群G4より構成されている。また開口絞り
ASは、第4レンズ群G4中に配置されている。
FIG. 3 shows a first embodiment of the projection optical system according to the present invention.
FIG. 6 shows an embodiment, and FIG. 6 shows a second embodiment. Both projection optical systems project an image of a pattern on the reticle R as the first object onto the wafer W as the second object, and the first optical system having positive power in order from the reticle R side.
It comprises a lens group G 1 , a second lens group G 2 having negative power, a third lens group G 3 having positive power, and a fourth lens group G 4 having positive power. The aperture stop AS is disposed in the fourth lens group G 4.

【0018】図3に示す投影光学系の第1実施例におい
て、第1レンズ群G1は、レチクルR側に平面を向けた
平凸レンズL11、両凸レンズL12、レチクルR側に凸面
を向けた負のメニスカスレンズL13、両凸レンズL14
両凸レンズL15からなる。第2レンズ群G2は、レチク
ルR側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL21、両凸
レンズL22、レチクルR側に凸面を向けた負のメニスカ
スレンズL23、両凹レンズL24、両凹レンズL25、両凹
レンズL26からなる。第3レンズ群G3は、ウエハW側
に凸面を向けた正のメニスカスレンズL31、ウエハW側
に凸面を向けた負のメニスカスレンズL32、ウエハW側
に凸面を向けた正のメニスカスレンズL33、両凸レンズ
34、両凸レンズL35からなる。第4レンズ群G4は、
レチクルR側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ
41、レチクルR側に凸面を向けた負のメニスカスレン
ズL42、レチクルR側に凸面を向けた負のメニスカスレ
ンズL43、両凹レンズL44、ウエハW側に凸面を向けた
負のメニスカスレンズL45、ウエハW側に凸面を向けた
正のメニスカスレンズL46、ウエハW側に凸面を向けた
正のメニスカスレンズL47、両凸レンズL48、ウエハW
側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL49、両凸レン
ズL410、レチクルR側に凸面を向けた正のメニスカス
レンズL411、レチクルR側に凸面を向けた正のメニス
カスレンズL412、レチクルR側に凸面を向けた正のメ
ニスカスレンズL413、レチクルR側に凸面を向けた負
のメニスカスレンズL414、レチクルR側に凸面を向け
た正のメニスカスレンズL415からなる。
In the first embodiment of the projection optical system shown in FIG. 3, the first lens group G 1 includes a plano-convex lens L 11 , a biconvex lens L 12 having a flat surface facing the reticle R side, and a convex surface facing the reticle R side. Negative meniscus lens L 13 , biconvex lens L 14 ,
And a bi-convex lens L 15. The second lens group G 2 includes a negative meniscus lens L 21 having a convex surface facing the reticle R side, a biconvex lens L 22 , a negative meniscus lens L 23 having a convex surface facing the reticle R side, a biconcave lens L 24 , and a biconcave lens. L 25 and a biconcave lens L 26 . The third lens group G 3 includes a positive meniscus lens L 31 having a convex surface facing the wafer W, a negative meniscus lens L 32 having a convex surface facing the wafer W, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the wafer W. L 33, a biconvex lens L 34, a biconvex lens L 35. The fourth lens group G 4 is
A positive meniscus lens L 41 having a convex surface facing the reticle R side, a negative meniscus lens L 42 having a convex surface facing the reticle R side, a negative meniscus lens L 43 having a convex surface facing the reticle R side, a biconcave lens L 44 , A negative meniscus lens L 45 having a convex surface facing the wafer W side, a positive meniscus lens L 46 having a convex surface facing the wafer W side, a positive meniscus lens L 47 having a convex surface facing the wafer W side, a biconvex lens L 48 , Wafer W
Negative meniscus lens L 49 , biconvex lens L 410 with a convex surface facing the side, positive meniscus lens L 411 with a convex surface facing the reticle R side, positive meniscus lens L 412 with a convex surface facing the reticle R side, reticle R A positive meniscus lens L 413 having a convex surface facing the side, a negative meniscus lens L 414 having a convex surface facing the reticle R side, and a positive meniscus lens L 415 having a convex surface facing the reticle R side.

【0019】また、図6に示す投影光学系の第2実施例
において、第1レンズ群G1は、レチクルR側に平面を
向けた平凸レンズL11、両凸レンズL12、両凸レンズL
13、ウエハW側に凸面を向けた正のメニスカスレンズL
14、両凸レンズL15からなる。第2レンズ群G2は、レ
チクルR側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL21
両凸レンズL22、レチクルR側に凸面を向けた負のメニ
スカスレンズL23、両凹レンズL24、両凹レンズL25
両凹レンズL26からなる。第3レンズ群G3は、ウエハ
W側に凸面を向けた正のメニスカスレンズL31、ウエハ
W側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL32、ウエハ
W側に凸面を向けた正のメニスカスレンズL33、両凸レ
ンズL34、両凸レンズL35からなる。第4レンズ群G4
は、レチクルR側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ
41、レチクルR側に凸面を向けた負のメニスカスレン
ズL42、レチクルR側に凸面を向けた負のメニスカスレ
ンズL43、両凹レンズL44、ウエハW側に凸面を向けた
負のメニスカスレンズL45、ウエハW側に凸面を向けた
正のメニスカスレンズL46、ウエハW側に凸面を向けた
正のメニスカスレンズL47、両凸レンズL48、ウエハW
側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL49、レチクル
R側に凸面を向けた正のメニスカスレンズのL410、レ
チクルR側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ
411、レチクルR側に凸面を向けた正のメニスカスレ
ンズL412、レチクルR側に凸面を向けた正のメニスカ
スレンズL413、レチクルR側に凸面を向けた負のメニ
スカスレンズL414、レチクルR側に凸面を向けた正の
メニスカスレンズL415からなる。
In the second embodiment of the projection optical system shown in FIG. 6, the first lens group G 1 includes a plano-convex lens L 11 , a bi-convex lens L 12 , and a bi-convex lens L
13. A positive meniscus lens L having a convex surface facing the wafer W side
14, a biconvex lens L 15. The second lens group G 2 includes a negative meniscus lens L 21 having a convex surface facing the reticle R side,
Biconvex lens L 22, a negative meniscus lens L 23 with a convex surface facing the reticle R side, a biconcave lens L 24, a biconcave lens L 25,
Consisting of a double-concave lens L 26. The third lens group G 3 includes a positive meniscus lens L 31 having a convex surface facing the wafer W, a negative meniscus lens L 32 having a convex surface facing the wafer W, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the wafer W. L 33, a biconvex lens L 34, a biconvex lens L 35. Fourth lens group G 4
Are a positive meniscus lens L 41 having a convex surface facing the reticle R side, a negative meniscus lens L 42 having a convex surface facing the reticle R side, a negative meniscus lens L 43 having a convex surface facing the reticle R side, and a biconcave lens L. 44 , a negative meniscus lens L 45 having a convex surface facing the wafer W side, a positive meniscus lens L 46 having a convex surface facing the wafer W side, a positive meniscus lens L 47 having a convex surface facing the wafer W side, and a biconvex lens L 48 , wafer W
The negative meniscus lens L 49 with the convex surface facing the reticle R, the positive meniscus lens L 410 with the convex surface facing the reticle R side, the positive meniscus lens L 411 with the convex surface facing the reticle R side, and the convex surface on the reticle R side. Positive meniscus lens L 412 , a positive meniscus lens L 413 having a convex surface facing the reticle R side, a negative meniscus lens L 414 having a convex surface facing the reticle R side, and a positive meniscus having a convex surface facing the reticle R side. It consists of a lens L415 .

【0020】以下の表1と表2に、それぞれ投影光学系
の第1実施例と第2実施例の諸元と、条件式(1)〜
(7)中のパラメータの値を示す。両表の[レンズ諸
元]中、第1欄NoはレチクルR側からの各レンズ面の
番号、第2欄rは各レンズ面の曲率半径、第3欄dは各
レンズ面と次のレンズ面との光軸上の間隔、第4欄はレ
ンズ番号を示す。いずれのレンズも単一の硝材、すなわ
ち合成石英(SiO2)製であり、KrFエキシマレー
ザの波長(248nm)に対する合成石英の屈折率n
は、n=1.50839である。
Tables 1 and 2 below show the specifications of the first and second embodiments of the projection optical system and the conditional expressions (1) to (2), respectively.
The values of the parameters in (7) are shown. In [Lens Specifications] of both tables, the first column No is the number of each lens surface from the reticle R side, the second column r is the radius of curvature of each lens surface, and the third column d is each lens surface and the next lens. The distance on the optical axis from the surface, the fourth column shows the lens number. Each lens is made of a single glass material, ie, synthetic quartz (SiO 2 ), and has a refractive index n of synthetic quartz with respect to the wavelength (248 nm) of a KrF excimer laser.
Is n = 1.50839.

【0021】[0021]

【表1】 [主要諸元] 最大物体高 :79.2 像側最大開口数:0.70 [レンズ諸元] No r d 0 ∞ 126.823 R 1 ∞ 13.000 L11 2 -1219.009 1.000 3 463.352 19.469 L12 4 -40422.243 1.000 5 351.283 13.000 L13 6 259.852 9.209 7 425.616 25.541 L14 8 -764.955 1.000 9 281.989 24.905 L15 10 -4520.262 1.000 11 228.960 19.093 L21 12 118.583 17.799 13 296.301 24.435 L22 14 -749.157 1.000 15 23316.390 13.655 L23 16 147.258 43.556 17 -232.667 13.000 L24 18 224.059 16.164 19 -262.796 13.000 L25 20 325.775 14.189 21 -338.099 13.000 L26 22 790.196 31.754 23 -1533.927 25.522 L31 24 -241.722 10.866 25 -169.181 39.937 L32 26 -213.872 1.000 27 -1638.209 26.854 L33 28 -333.782 1.000 29 789.230 30.098 L34 30 -750.984 1.000 31 510.222 36.138 L35 32 -774.798 10.810 33 305.627 25.875 L41 34 876.606 16.099 35 229.581 38.445 L42 36 150.672 16.442 37 268.286 13.212 L43 38 156.609 43.175 39 -211.698 22.545 L44 40 563.805 42.578 41 -173.000 22.143 L45 42 -1009.618 10.000 43 -611.265 29.381 L46 44 -213.804 1.000 45 − 10.535 AS 46 -3708.114 26.027 L47 47 -390.735 1.000 48 403.873 52.274 L48 49 -403.387 12.998 50 -275.993 23.359 L49 51 -402.853 1.000 52 381.074 33.562 L410 53 -13410.520 1.000 54 200.594 34.891 L411 55 456.048 1.000 56 172.868 27.630 L412 57 282.240 1.000 58 130.675 36.950 L413 59 331.635 6.383 60 521.082 14.270 L414 61 78.027 20.160 62 90.585 63.772 L415 63 660.673 11.475 64 ∞ W [条件対応値] (1)|En|/TT=3.077 (2)β=−0.167 (3)F1/TT=0.274 (4)−F2/TT=0.047 (5)F3/TT=0.148 (6)F4/TT=0.082 (7)Eφ/(Hi+0.2×TT×tan(sin-1(NA))=0.953[Table 1] [Main specifications] Maximum object height: 79.2 Image side maximum numerical aperture: 0.70 [Lens specifications] Nord 0 ∞ 126.823 R 1 ∞ 13.000 L 11 2 -1219.009 1.000 3 463.352 19.469 L 12 4 -40422.243 1.000 5 351.283 13.000 L 13 6 259.852 9.209 7 425.616 25.541 L 14 8 -764.955 1.000 9 281.989 24.905 L 15 10 -4520.262 1.000 11 228.960 19.093 L 21 12 118.583 17.799 13 296.301 24.435 L 22 14 -749.157 1.000 15 23316.390 13.655 L 23 16 147.258 43.556 17 -232.667 13.000 L 24 18 224.059 16.164 19 -262.796 13.000 L 25 20 325.775 14.189 21 -338.099 13.000 L 26 22 790.196 31.754 23 -1533.927 25.522 L 31 24 -241.722 10.866 25 -169.181 39.937 L 32 26 -213.872 1.000 27 -1638.209 26.854 L 33 28 -333.782 1.000 29 789.230 30.098 L 34 30 -750.984 1.000 31 510.222 36.138 L 35 32 -774.798 10.810 33 305.627 25.875 L 41 34 876.606 16.099 35 229.581 38.445 L 42 36 150.286 16.442 L 43 38 156.609 43.175 39 -211.698 22.545 L 44 40 563.805 42.578 41 -173.000 22.143 L 45 42 -1009.618 10.000 43 -611.265 29.381 L 46 44 -213.804 1.000 45-10.535 AS 46 -3708.114 26.027 L 47 47 -390.735 1.000 48 403.873 52.274 L 48 49 -403.387 12.998 50 -275.993 23.359 L 49 51 -40 2.853 1.000 52 381.074 33.562 L 410 53 -134 10.0.520 1.000 54 200.594 34.891 L 411 55 456.048 1.000 56 172.868 27.630 L 412 57 282.240 1.000 58 130.675 36.950 L 413 59 331.635 6.383 60 521.082 14.270 L 414 61 78.027 20.63 L 415 63 660.673 11.475 64 ∞ W [Conditional value] (1) | En | /TT=3.077 (2) β = −0.167 (3) F1 / TT = 0.274 (4) −F2 / TT = 0.047 (5) F3 / TT = 0.148 (6) F4 / TT = 0.0082 (7) Eφ / (Hi + 0.2 × TT × tan (sin −1 (NA)) = 0.954

【0022】[0022]

【表2】 [主要諸元] 最大物体高 :79.2 像側最大開口数:0.70 [レンズ諸元] No r d 0 ∞ 60.000 R 1 ∞ 13.000 L11 2 -4229.212 76.768 3 1500.665 16.860 L12 4 -1016.232 1.000 5 919.561 15.569 L13 6 -3600.448 2.541 7 -2556.320 15.474 L14 8 -575.763 1.000 9 366.596 22.829 L15 10 -3581.778 1.000 11 206.228 19.957 L21 12 134.873 13.355 13 223.066 27.065 L22 14 -832.483 16.171 15 1720.345 20.318 L23 16 114.539 25.717 17 -283.906 17.623 L24 18 211.304 18.680 19 -232.392 14.352 L25 20 363.497 16.129 21 -239.391 13.224 L26 22 2648.837 32.386 23 614.245 26.417 L31 24 -195.498 6.134 25 -170.472 39.937 L32 26 -207.715 1.012 27 -1745.615 25.811 L33 28 -348.534 1.013 29 689.697 29.236 L34 30 -904.004 5.211 31 397.101 35.526 L35 32 -1409.856 2.186 33 317.695 26.830 L41 34 1188.840 13.182 35 241.321 38.445 L42 36 153.969 14.992 37 256.132 14.145 L43 38 152.085 47.741 39 -206.732 36.268 L44 40 604.352 42.121 41 -174.493 22.599 L45 42 -845.769 10.000 43 -553.322 29.239 L46 44 -205.969 1.000 45 − 10.535 AS 46 -3783.006 24.943 L47 47 -401.149 1.000 48 372.277 49.558 L48 49 -453.455 13.767 50 -283.932 23.359 L49 51 -428.362 1.000 52 340.205 33.144 L410 53 6649.009 1.000 54 216.001 32.687 L411 55 549.478 1.000 56 173.858 26.771 L412 57 283.739 1.000 58 133.099 36.533 L413 59 376.281 6.027 60 625.841 13.357 L414 61 86.661 20.071 62 95.803 63.457 L415 63 616.803 10.728 64 ∞ W [条件対応値] (1)|En|/TT=3.077 (2)β=−0.167 (3)F1/TT=0.207 (4)−F2/TT=0.056 (5)F3/TT=0.145 (6)F4/TT=0.080 (7)Eφ/(Hi+0.2×TT×tan(sin-1(NA))=0.925[Table 2] [Main specifications] Maximum object height: 79.2 Image side maximum numerical aperture: 0.70 [Lens specifications] Nord 0 ∞ 60.000 R 1 ∞ 13.000 L 11 2 -4229.212 76.768 3 1500.665 16.860 L 12 4 -1016.232 1.000 5 919.561 15.569 L 13 6 -3600.448 2.541 7 -2556.320 15.474 L 14 8 -575.763 1.000 9 366.596 22.829 L 15 10 -3581.778 1.000 11 206.228 19.957 L 21 12 134.873 13.355 13 223.066 27.065 L 22 14 -832.483 16.171 15 1720.345 20.318 L 23 16 114.539 25.717 17 -283.906 17.623 L 24 18 211.304 18.680 19 -232.392 14.352 L 25 20 363.497 16.129 21 -239.391 13.224 L 26 22 2648.837 32.386 23 614.245 26.417 L 31 24 -195.498 6.134 25 -170.472 39.937 L 32. 26 -207.715 1.012 27 -1745.615 25.811 L 33 28 -348.534 1.013 29 689.697 29.236 L 34 30 -904.004 5.211 31 397.101 35.526 L 35 32 -1409.856 2.186 33 317.695 26.830 L 41 34 1188.840 13.182 35 241.321 38.445 L 42 36 153.969 14.992 37 256.132 14.145 L 43 38 152.085 47.741 39 -206.732 36.268 L 44 40 604.352 42.121 41 -174.493 22.599 L 45 42 -845.769 10.000 43 -553.322 29.239 L 46 44 -205.969 1.000 45-10.535 AS 46 -3783.006 24.943 L 47 47 -401.149 1.000 48 372.277 49.558 L 48 49 -453.455 13.767 50 -283.932 23.359 L 49 51 -428.362 1.000 52 340.205 33.144 L 410 53 6649.009 1.000 54 216.001 32.687 L 411 55 549.478 1.000 56 173.858 26.771 L 412 57 283.739 1.000 58 133.099 36.533 L 413 59 376.281 6.027 60 625.841 13.357 L 414 61 86.661 20.071 62 95.803 63.457 L 415 63 616.803 10.728 64 ∞ W [Conditional value] (1) | En | /TT=3.077 (2) β = −0.167 (3) F1 / TT = 0.207 (4) −F2 / TT = 0.056 (5) F3 / TT = 0.145 (6) F4 / TT = 0.080 (7) Eφ / (Hi + 0.2 × TT × tan (sin −1 (NA)) = 0.925

【0023】図4に投影光学系の第1実施例について、
球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示し、図5に横収
差を示す。同様に、図7に投影光学系の第2実施例につ
いて、球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示し、図8
に横収差を示す。各収差図中、NAは像側最大開口数を
示し、Yは像高を示す。非点収差図中、破線はメリジオ
ナル像面を示し、実線はサジタル像面を示す。横収差図
中、(A)はメリジオナル面内の光線の横収差を示し、
(B)はサジタル面内の光線のサジタル方向の横収差を
示す。各収差図から明らかなように、両実施例とも所要
のレンズ構成を採り、且つ前記各条件式を満たすことに
より、優れた結像性能を持つことが分かる。
FIG. 4 shows a first embodiment of the projection optical system.
FIG. 5 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion, and FIG. 5 shows lateral aberration. Similarly, FIG. 7 shows spherical aberration, astigmatism, and distortion for the second embodiment of the projection optical system.
Shows lateral aberration. In each aberration diagram, NA indicates the image-side maximum numerical aperture, and Y indicates the image height. In the astigmatism diagram, a broken line indicates a meridional image plane, and a solid line indicates a sagittal image plane. In the transverse aberration diagram, (A) shows the transverse aberration of the ray in the meridional plane,
(B) shows the lateral aberration of the light ray in the sagittal plane in the sagittal direction. As is clear from the aberration diagrams, it is understood that both embodiments have excellent imaging performance by adopting a required lens configuration and satisfying the above-mentioned conditional expressions.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、十分に広
い露光範囲と、十分に大きな開口数を持ち、しかもレン
ズ外径の拡大を十分に抑えた投影光学系と、この投影光
学系を用いた露光装置と、この露光装置を用いた半導体
デバイスの製造方法が提供された。
As described above, according to the present invention, a projection optical system having a sufficiently wide exposure range, a sufficiently large numerical aperture, and a sufficiently suppressed enlargement of the lens outer diameter, And a method for manufacturing a semiconductor device using the exposure apparatus.

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

【図1】露光装置の第1実施例を示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of an exposure apparatus.

【図2】露光装置の第2実施例を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing a second embodiment of the exposure apparatus.

【図3】投影光学系の第1実施例を示す構成図FIG. 3 is a configuration diagram showing a first embodiment of a projection optical system.

【図4】投影光学系の第1実施例の球面収差、非点収
差、及び歪曲収差図
FIG. 4 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion of the first embodiment of the projection optical system.

【図5】投影光学系の第1実施例の横収差図FIG. 5 is a lateral aberration diagram of the first embodiment of the projection optical system.

【図6】投影光学系の第2実施例を示す構成図FIG. 6 is a configuration diagram showing a second embodiment of the projection optical system.

【図7】投影光学系の第2実施例の球面収差、非点収
差、及び歪曲収差図
FIG. 7 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion of a second embodiment of the projection optical system;

【図8】投影光学系の第2実施例の横収差図FIG. 8 is a lateral aberration diagram of the second embodiment of the projection optical system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

IL…照明光学系 R…レチクル IA…照明領域 RS…レチクルステ
ージ PL…投影光学系 AS…開口絞り W…ウエハ EA…露光領域 WS…ウエハステージ G1〜G4…レンズ群 L11〜L415…レン
IL ... illumination optical system R ... reticle IA ... illumination region RS ... reticle stage PL ... projection optical system AS ... aperture stop W ... wafer EA ... exposed region WS ... wafer stage G 1 ~G 4 ... lens L 11 ~L 415 ... lens

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1物体の像を第2物体上に投影する投影
光学系において、 前記第1物体側から順に、正のパワーを有する第1レン
ズ群、負のパワーを有する第2レンズ群、正のパワーを
有する第3レンズ群、正のパワーを有する第4レンズ群
より構成され、且つ以下の条件を満足することを特徴と
する投影光学系。 (1)|En|/TT>2.5 (2)−0.179<β<−0.125 但し、En:投影光学系の第2物体側から光軸と平行な
近軸光束を入射させた場合における全投影光学系によっ
て形成される焦点位置と、投影光学系中の最も第1物体
側に位置するレンズ面との光軸上の距離 TT:投影光学系の物像間距離 β :投影光学系の投影倍率 である。
1. A projection optical system for projecting an image of a first object onto a second object, comprising: a first lens group having a positive power and a second lens group having a negative power in order from the first object side. And a third lens group having a positive power and a fourth lens group having a positive power, and satisfying the following condition. (1) | En | / TT> 2.5 (2) −0.179 <β <−0.125 where En: A paraxial light beam parallel to the optical axis is incident from the second object side of the projection optical system. In this case, the distance on the optical axis between the focal position formed by the entire projection optical system and the lens surface located closest to the first object in the projection optical system TT: distance between object images of the projection optical system β: projection This is the projection magnification of the optical system.
【請求項2】投影光学系の像側最大開口数をNAとした
とき、NA>0.5であることを特徴とする請求項1記
載の投影光学系。
2. The projection optical system according to claim 1, wherein NA> 0.5, where NA is the maximum numerical aperture on the image side of the projection optical system.
【請求項3】前記第1レンズ群は少なくとも2枚の正レ
ンズを含み、前記第2レンズ群は少なくとも3枚の負レ
ンズを含み、前記第3レンズ群は少なくとも2枚の正レ
ンズを含み、前記第4レンズ群は少なくとも5枚の正レ
ンズと少なくとも3枚の負レンズを含むことを特徴とす
る請求項1又は2記載の投影光学系。
3. The first lens group includes at least two positive lenses, the second lens group includes at least three negative lenses, the third lens group includes at least two positive lenses, 3. The projection optical system according to claim 1, wherein the fourth lens group includes at least five positive lenses and at least three negative lenses.
【請求項4】以下の条件を満足する請求項1、2又は3
記載の投影光学系。 (3)0.1<F1/TT<0.4 (4)0.03<−F2/TT<0.07 (5)0.05<F3/TT<0.3 (6)0.04<F4/TT<0.2 但し、F1:前記第1レンズ群の焦点距離 F2:前記第2レンズ群の焦点距離 F3:前記第3レンズ群の焦点距離 F4:前記第4レンズ群の焦点距離 である。
4. The method according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
The projection optical system as described in the above. (3) 0.1 <F1 / TT <0.4 (4) 0.03 <-F2 / TT <0.07 (5) 0.05 <F3 / TT <0.3 (6) 0.04 < F4 / TT <0.2 where F1: focal length of the first lens group F2: focal length of the second lens group F3: focal length of the third lens group F4: focal length of the fourth lens group is there.
【請求項5】以下の条件を満足する請求項1、2、3又
は4記載の投影光学系。 (7)0.7<Eφ/(Hi+0.2×TT×tan
(sin-1(NA))<1.1 但し、Eφ:投影光学系を構成するレンズの最大有効径 Hi:前記第2物体上の最大像高 NA:投影光学系の像側最大開口数 である。
5. The projection optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied. (7) 0.7 <Eφ / (Hi + 0.2 × TT × tan
(Sin -1 (NA)) <1.1 where Eφ: maximum effective diameter of a lens constituting the projection optical system Hi: maximum image height on the second object NA: maximum image-side numerical aperture of the projection optical system is there.
【請求項6】前記第1物体を照明する照明光学系と、前
記第1物体を支持する第1支持部材と、請求項1〜5の
いずれか1項記載の投影光学系と、前記第2物体を支持
する第2支持部材とを備えることを特徴とする露光装
置。
6. An illumination optical system for illuminating the first object, a first support member for supporting the first object, the projection optical system according to claim 1, and the second optical system. An exposure apparatus, comprising: a second support member that supports an object.
【請求項7】前記照明光学系は、紫外域の光を発する光
源と、該光源からの光束を狭帯化する手段を有し、 前記投影光学系は、単一の硝材によって構成されること
を特徴とする請求項6記載の露光装置。
7. The illumination optical system includes a light source that emits light in an ultraviolet region, and a unit that narrows a light beam from the light source. The projection optical system is formed of a single glass material. The exposure apparatus according to claim 6, wherein:
【請求項8】前記第1物体上に描かれた回路パターンを
照明光学系によって照明する工程と、請求項1〜5のい
ずれか1項記載の投影光学系を用いて前記回路パターン
の像を前記第2物体上に転写する工程とを含むことを特
徴とする半導体デバイスの製造方法。
8. A step of illuminating a circuit pattern drawn on the first object by an illumination optical system, and using the projection optical system according to claim 1 to form an image of the circuit pattern. Transferring to the second object.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000171706A (en) * 1998-11-30 2000-06-23 Carl Zeiss:Fa Reduction objective lens for microlighography, projection exposure device and projection exposure method
WO2001023935A1 (en) * 1999-09-29 2001-04-05 Nikon Corporation Projection exposure method and apparatus and projection optical system
US6556353B2 (en) 2001-02-23 2003-04-29 Nikon Corporation Projection optical system, projection exposure apparatus, and projection exposure method
US6674513B2 (en) 1999-09-29 2004-01-06 Nikon Corporation Projection exposure methods and apparatus, and projection optical systems
US6862078B2 (en) 2001-02-21 2005-03-01 Nikon Corporation Projection optical system and exposure apparatus with the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000171706A (en) * 1998-11-30 2000-06-23 Carl Zeiss:Fa Reduction objective lens for microlighography, projection exposure device and projection exposure method
WO2001023935A1 (en) * 1999-09-29 2001-04-05 Nikon Corporation Projection exposure method and apparatus and projection optical system
US6606144B1 (en) 1999-09-29 2003-08-12 Nikon Corporation Projection exposure methods and apparatus, and projection optical systems
US6674513B2 (en) 1999-09-29 2004-01-06 Nikon Corporation Projection exposure methods and apparatus, and projection optical systems
US6864961B2 (en) 1999-09-29 2005-03-08 Nikon Corporation Projection exposure methods and apparatus, and projection optical systems
US6862078B2 (en) 2001-02-21 2005-03-01 Nikon Corporation Projection optical system and exposure apparatus with the same
US6556353B2 (en) 2001-02-23 2003-04-29 Nikon Corporation Projection optical system, projection exposure apparatus, and projection exposure method

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