JPS6232450B2 - - Google Patents
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- JPS6232450B2 JPS6232450B2 JP56188677A JP18867781A JPS6232450B2 JP S6232450 B2 JPS6232450 B2 JP S6232450B2 JP 56188677 A JP56188677 A JP 56188677A JP 18867781 A JP18867781 A JP 18867781A JP S6232450 B2 JPS6232450 B2 JP S6232450B2
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- JP
- Japan
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- optical system
- mirror
- secondary mirror
- projection
- refractive
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- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
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- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0892—Catadioptric systems specially adapted for the UV
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/008—Systems specially adapted to form image relays or chained systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0804—Catadioptric systems using two curved mirrors
- G02B17/0812—Catadioptric systems using two curved mirrors off-axis or unobscured systems in which all of the mirrors share a common axis of rotational symmetry
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0856—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70225—Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
本発明は微細パターンの焼付等の超精密複写の
用途に好適であり、回折限界付近にある超高解像
力を有するカタデイオプトリツク光学系に関する
ものである。このような超精密複写に供せられる
光学系を大別すれば (1) 反射光学系 (2) 屈折光学系 に分類されるが、本発明は反射光学系に属するも
のであつて、回転対称共軸光学系にあつて、主鏡
及び副鏡を凹及び凸の反射面で構成し、光路中に
屈折レンズを設けることを特徴とするものであ
る。 従来この種の光学系においては主鏡及び副鏡を
凹及び凸の反射面で構成し、反射鏡のみより成る
光学系を用いている。このような構成の従来例を
第１図に示す。M1は凹面の主鏡、M2は凸面の副
鏡であり、両者の焦点位置をＯ点に於て合致、又
は若干のデフオーカスをさせた構成となつてい
る。第２図はこの従来例に於ける収差図でたて軸
は面方向距離、横軸は収差、Ｍはメリデイオナル
方向、５はサジタル方向を示す。高解像力を得る
ためには、両者の交点付近ｄに限定して光学系を
用いることがよい。 このような投影光学系を第３図に示す。第３図
Ａは側面図、Ｂは平面図である。光源Ｇより出た
光はマスクＫを通じ主鏡M1及び副鏡M2にて反射
し、被投影面Ｗ上にマスタパターンが投影され
る。この場合前記したように、高解像力を得るた
め、平面図Ｂに示すように、第２図のサジタル及
びメリデイオナル方向の交叉付近に、許容し得る
収差量に応じた巾ｄを設定し、ｄなる巾をもつ円
弧状スリツトｌをマスク側及び被投影面側の各々
に設ける。このようにしてマスク及び被投影面を
連動してスリツトｌの短軸方向に移動してスキヤ
ンして高解像の投影を行なう。しかしながら第２
図に示すように、非点隔差δのためにサジタル、
メリデイオナル両方向の交点付近において、サジ
タル方向収差はかなりの角度をもつてメリデイオ
ナル方向と交わり、スリツト巾ｄは広くとること
ができず、従つて光量が不足し、露光時間の増加
を招くという欠点があつた。 本発明は投影光学系内の凸面の副鏡近傍に屈折
レンズを設け、カタデイオプトリツク光学系とし
て、上記の欠点を解消し、高解像力を得つつスリ
ツト巾を拡大して露光時間を短縮させることがで
きるようにしたものである。以下本発明の一実施
例を第４図に従つて説明する。第４図において、
屈折レンズL1及びL2は主鏡M1、副鏡M2を含む光
路中にあつて、副鏡M2の近傍に設置される。光
源Ｇがレーザ等の単波長であれば、屈折レンズ
L1，L2に色消しの必要はなく、屈折レンズはL1
又はL2のいずれか一方であつてもよい。遠紫外
レーザの場合には弗化カルシユーム等を用いるこ
とができる。光源が水銀ランプ等のように近紫外
光であるｇ，ｈ，ｉ線を用いる場合には色消し効
果を持たせることにより高解像を得ることができ
る。例えば、接合レンズを用いることによつて色
収差補正、更に像面補正効果を上げることができ
る。 本発明によれば、屈折レンズL1，L2を設置す
ることにより、系のアフオーカル性を保持し得る
範囲内において、更に補正パラメーターの自由度
を上げ、副鏡M2の屈折力の分担を計り、定めら
れた像高におけるサジタル及びメリデイオナル像
面収差の差、すなわち非点隔差δを補正すること
が容易となる。その結果スリツト巾を広くとるこ
とが可能となり、光量を増大し、露光時間を短縮
することができ、実用上の効果が非常に大きい。 次に本発明の具体的実施例を示す。
用途に好適であり、回折限界付近にある超高解像
力を有するカタデイオプトリツク光学系に関する
ものである。このような超精密複写に供せられる
光学系を大別すれば (1) 反射光学系 (2) 屈折光学系 に分類されるが、本発明は反射光学系に属するも
のであつて、回転対称共軸光学系にあつて、主鏡
及び副鏡を凹及び凸の反射面で構成し、光路中に
屈折レンズを設けることを特徴とするものであ
る。 従来この種の光学系においては主鏡及び副鏡を
凹及び凸の反射面で構成し、反射鏡のみより成る
光学系を用いている。このような構成の従来例を
第１図に示す。M1は凹面の主鏡、M2は凸面の副
鏡であり、両者の焦点位置をＯ点に於て合致、又
は若干のデフオーカスをさせた構成となつてい
る。第２図はこの従来例に於ける収差図でたて軸
は面方向距離、横軸は収差、Ｍはメリデイオナル
方向、５はサジタル方向を示す。高解像力を得る
ためには、両者の交点付近ｄに限定して光学系を
用いることがよい。 このような投影光学系を第３図に示す。第３図
Ａは側面図、Ｂは平面図である。光源Ｇより出た
光はマスクＫを通じ主鏡M1及び副鏡M2にて反射
し、被投影面Ｗ上にマスタパターンが投影され
る。この場合前記したように、高解像力を得るた
め、平面図Ｂに示すように、第２図のサジタル及
びメリデイオナル方向の交叉付近に、許容し得る
収差量に応じた巾ｄを設定し、ｄなる巾をもつ円
弧状スリツトｌをマスク側及び被投影面側の各々
に設ける。このようにしてマスク及び被投影面を
連動してスリツトｌの短軸方向に移動してスキヤ
ンして高解像の投影を行なう。しかしながら第２
図に示すように、非点隔差δのためにサジタル、
メリデイオナル両方向の交点付近において、サジ
タル方向収差はかなりの角度をもつてメリデイオ
ナル方向と交わり、スリツト巾ｄは広くとること
ができず、従つて光量が不足し、露光時間の増加
を招くという欠点があつた。 本発明は投影光学系内の凸面の副鏡近傍に屈折
レンズを設け、カタデイオプトリツク光学系とし
て、上記の欠点を解消し、高解像力を得つつスリ
ツト巾を拡大して露光時間を短縮させることがで
きるようにしたものである。以下本発明の一実施
例を第４図に従つて説明する。第４図において、
屈折レンズL1及びL2は主鏡M1、副鏡M2を含む光
路中にあつて、副鏡M2の近傍に設置される。光
源Ｇがレーザ等の単波長であれば、屈折レンズ
L1，L2に色消しの必要はなく、屈折レンズはL1
又はL2のいずれか一方であつてもよい。遠紫外
レーザの場合には弗化カルシユーム等を用いるこ
とができる。光源が水銀ランプ等のように近紫外
光であるｇ，ｈ，ｉ線を用いる場合には色消し効
果を持たせることにより高解像を得ることができ
る。例えば、接合レンズを用いることによつて色
収差補正、更に像面補正効果を上げることができ
る。 本発明によれば、屈折レンズL1，L2を設置す
ることにより、系のアフオーカル性を保持し得る
範囲内において、更に補正パラメーターの自由度
を上げ、副鏡M2の屈折力の分担を計り、定めら
れた像高におけるサジタル及びメリデイオナル像
面収差の差、すなわち非点隔差δを補正すること
が容易となる。その結果スリツト巾を広くとるこ
とが可能となり、光量を増大し、露光時間を短縮
することができ、実用上の効果が非常に大きい。 次に本発明の具体的実施例を示す。
【表】
ここに
Ｓ：光軸上における主鏡M1とマスクＫ、被投
影面Ｗとの間隔 ｍ：倍率 ｈ：像高 λ：波長 ｒ：反射鏡面及びレンズ面の曲率半径 ｄ：反射鏡面及びレンズ面間隔、又は反射鏡面
とマスク及び被投影面との間隔 ｎ：ｉ線における屈折率 ΔPi・ｇ：異常分散性 である。また、面は １，９：主鏡面M1 ２，８：L1の右側の面 ３，７：L1，L2の接合面 ４，６：L2の左側の面 ５：副鏡M2 となつている。 本実施例による収差を第５図に示す。第５図ａ
は非点収差を示す図、第５図ｂは歪曲収差を示す
図である。第５図ａからわかるように、サジタル
及びメリデイオナル両方向の交点付近において、
両収差のなす角は小さく、非点隔差δは小さい。
従つて、与えられた解像力の要求に対して、スリ
ツト巾ｄを大きくとることができる。従つて光量
の増大と露光時間の短縮が実現し得る。 なお、屈折レンズL1，L2は光路内の副鏡M2の
近くに配しているため、大きさを小さくすること
ができ、高精度加工が容易となり、また非点収差
のみを独立して補正することが容易である。 また投影倍率は１とすれば装置が簡単になつて
好ましい。しかし必らずしも１に限定されるもの
ではなく、マスクを大きくして縮小させるときな
どの場合には１である必要はない。
影面Ｗとの間隔 ｍ：倍率 ｈ：像高 λ：波長 ｒ：反射鏡面及びレンズ面の曲率半径 ｄ：反射鏡面及びレンズ面間隔、又は反射鏡面
とマスク及び被投影面との間隔 ｎ：ｉ線における屈折率 ΔPi・ｇ：異常分散性 である。また、面は １，９：主鏡面M1 ２，８：L1の右側の面 ３，７：L1，L2の接合面 ４，６：L2の左側の面 ５：副鏡M2 となつている。 本実施例による収差を第５図に示す。第５図ａ
は非点収差を示す図、第５図ｂは歪曲収差を示す
図である。第５図ａからわかるように、サジタル
及びメリデイオナル両方向の交点付近において、
両収差のなす角は小さく、非点隔差δは小さい。
従つて、与えられた解像力の要求に対して、スリ
ツト巾ｄを大きくとることができる。従つて光量
の増大と露光時間の短縮が実現し得る。 なお、屈折レンズL1，L2は光路内の副鏡M2の
近くに配しているため、大きさを小さくすること
ができ、高精度加工が容易となり、また非点収差
のみを独立して補正することが容易である。 また投影倍率は１とすれば装置が簡単になつて
好ましい。しかし必らずしも１に限定されるもの
ではなく、マスクを大きくして縮小させるときな
どの場合には１である必要はない。
第１図は従来の高解像度投影光学系の一例を示
す原理図、第２図は第１図の光学系の収差図、第
３図Ａ，Ｂは従来の高解像度投影光学系の側面図
及び平面図、第４図は本発明の一実施例における
カタデイオプトリツク光学系の断面図、第５図は
その収差図である。 M1……主鏡、M2……副鏡、Ｏ……焦点、Ｇ…
…光源、ｌ……スリツト、Ｋ……マスク、Ｗ……
被投影面、L1，L2……屈折レンズ。
す原理図、第２図は第１図の光学系の収差図、第
３図Ａ，Ｂは従来の高解像度投影光学系の側面図
及び平面図、第４図は本発明の一実施例における
カタデイオプトリツク光学系の断面図、第５図は
その収差図である。 M1……主鏡、M2……副鏡、Ｏ……焦点、Ｇ…
…光源、ｌ……スリツト、Ｋ……マスク、Ｗ……
被投影面、L1，L2……屈折レンズ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 凹面の主鏡と、凸面の副鏡と、前記凸面の副
鏡の光線入射側近傍に配された屈折レンズとで構
成される系で、全系を凹面の主鏡のｆが１mmとな
るように規格化したとき、 【表】 を実質的に満足するカタデイオプトリツク光学
系。 ２ 投影倍率が１である特許請求の範囲第１項記
載のカタデイオプトリツク光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188677A JPS5890610A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | カタデイオプトリツク光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188677A JPS5890610A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | カタデイオプトリツク光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5890610A JPS5890610A (ja) | 1983-05-30 |
| JPS6232450B2 true JPS6232450B2 (ja) | 1987-07-15 |
Family
ID=16227908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56188677A Granted JPS5890610A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | カタデイオプトリツク光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5890610A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS629632A (ja) * | 1985-07-06 | 1987-01-17 | Agency Of Ind Science & Technol | 投影露光装置 |
| JP2565149B2 (ja) * | 1995-04-05 | 1996-12-18 | キヤノン株式会社 | 回路の製造方法及び露光装置 |
| US5748365A (en) * | 1996-03-26 | 1998-05-05 | Hughes Electronics | Catadioptric one-to-one telecentric image combining system |
| JP2002118058A (ja) * | 2000-01-13 | 2002-04-19 | Nikon Corp | 投影露光装置及び方法 |
| JP2006178406A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-07-06 | Konica Minolta Opto Inc | 投影光学系 |
| JP5196869B2 (ja) * | 2007-05-15 | 2013-05-15 | キヤノン株式会社 | 投影光学系、露光装置及びデバイス製造方法 |
| CN111561998A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-08-21 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种自由曲面长缝光谱仪光学系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU553569A1 (ru) * | 1955-07-23 | 1977-04-05 | Концентрический светосильный безаберрационный симметричный репродукционный зеркально-линзовый объектив дл фототелеграфных аппаратов | |
| JPS53100230A (en) * | 1977-02-11 | 1978-09-01 | Perkin Elmer Corp | Ring zone fielddoffview optical system |
-
1981
- 1981-11-24 JP JP56188677A patent/JPS5890610A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU553569A1 (ru) * | 1955-07-23 | 1977-04-05 | Концентрический светосильный безаберрационный симметричный репродукционный зеркально-линзовый объектив дл фототелеграфных аппаратов | |
| JPS53100230A (en) * | 1977-02-11 | 1978-09-01 | Perkin Elmer Corp | Ring zone fielddoffview optical system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5890610A (ja) | 1983-05-30 |
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