KR20180064306A - 카타디옵트릭 광학계, 조명 광학계, 노광 장치 및 물품 제조 방법 - Google Patents

카타디옵트릭 광학계, 조명 광학계, 노광 장치 및 물품 제조 방법 Download PDF

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Abstract

물체면 및 상면에서 텔레센트릭인 카타디옵트릭 광학계는, 제1 반사면, 제2 반사면, 제3 반사면 및 제4 반사면과, 상기 물체면과 상기 제1 반사면 사이에 배치된 정의 파워를 갖는 굴절면을 포함하고, 상기 물체면으로부터 나온 광이 상기 굴절면, 상기 제1 반사면, 상기 굴절면, 상기 제2 반사면, 상기 굴절면, 상기 제3 반사면, 상기 제4 반사면을 순서대로 경유하여 상기 상면에 이른다.

Description

카타디옵트릭 광학계, 조명 광학계, 노광 장치 및 물품 제조 방법{CATADIOPTRIC OPTICAL SYSTEM, ILLUMINATION OPTICAL SYSTEM, EXPOSURE APPARATUS AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 카타디옵트릭 광학계, 조명 광학계, 노광 장치 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
노광 장치는, 반도체 장치나 표시 장치 등의 물품을 제조하기 위한 리소그래피 공정에 있어서, 투영 광학계를 통해 원판의 패턴을 감광성의 기판(표면에 포토레지스트층이 형성된 기판)에 전사하는 장치이다. 예를 들어, 표시 장치를 제조하기 위한 노광 장치에는, 보다 대면적의 기판에 고해상도로 패턴을 전사 가능한 성능이 요구되고 있다. 이와 같은 요구에 대응하기 위해서는, 고해상력이 얻어지고, 또한, 대화면을 노광 가능한 주사 노광 장치가 유용하다. 주사 노광 장치는, 원판과 기판을 주사하면서 원호 형상으로 정형된 광으로 기판을 노광한다. 이때, 원호 형상으로 정형된 광으로 원판이 조명되어, 원호 형상으로 정형된 광에 의해 원판의 패턴이 기판에 투영된다.
특허문헌 1에는, 원호 형상으로 정형된 광으로 원판을 조명하는 조명 광학계가 기재되어 있다. 그런데, 물체를 원하는 형상으로 균일한 에너지로 조명하기 위해서는, 조명 광학계에 설치된 시야 조리개의 개구부를 물체에 결상시키는 결상 광학계가 필요하다. 일반적으로, 이와 같은 결상 광학계는, 마스킹 결상계라 불린다. 대화면을 조명하는 경우, 시야 조리개 주변의 광학 소자의 크기를 가능한 한 작게 하기 위해, 마스킹 결상계는 미러계로 구성되며, 확대 배율을 갖는 것이 바람직하다.
특허문헌 2에는, 수차를 양호하게 억제한 결상 광학계가 기재되어 있다. 특허문헌 2에 기재된 바와 같은 결상 광학계는, 오프너 광학계라 불리고 있으며, 3매의 곡률 거울로 광을 구부려 결상시킨다. 오프너 광학계는, 1회 결상의 등배계이지만, 특허문헌 3에 기재되어 있는 바와 같이, 3매의 곡률 거울의 위치에 의해 확대 배율을 갖게 하는 것이 가능하다. 또한, 특허문헌 4에 기재되어 있는 바와 같이, 복수회의 결상에 의해 수차를 보정한 광학계도 있다.
일본 특허 공고 평04-078002호 공보 일본 특허 공개 제2010-20017호 공보 일본 특허 공개 평07-146442호 공보 일본 특허 공개 소61-203419호 공보
그러나, 특허문헌 2, 3에 기재된 바와 같은 결상 광학계는, 광학계의 백 포커스가 길기 때문에, 예를 들어 노광 장치에 탑재된 경우, 노광 장치를 대형화시킬 수 있다. 또한, 특허문헌 4에 기재된 광학계는, 복수회 결상을 위해, 전체 길이가 길어져, 장치의 대형화를 초래한다.
본 발명은 소형이며, 수차의 저감에 유리한 구성을 갖는 카타디옵트릭 광학계 및 그것을 포함하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 측면은, 물체면 및 상면에서 텔레센트릭인 카타디옵트릭 광학계에 관한 것이며, 해당 광학계는, 제1 반사면, 제2 반사면, 제3 반사면 및 제4 반사면과, 상기 물체면과 상기 제1 반사면 사이에 배치된 정의 파워를 갖는 굴절면을 포함하고, 상기 물체면으로부터 나온 광이 상기 굴절면, 상기 제1 반사면, 상기 굴절면, 상기 제2 반사면, 상기 굴절면, 상기 제3 반사면, 상기 제4 반사면을 순서대로 경유하여 상기 상면에 이른다.
본 발명의 제2 측면은, 조명 광학계에 관한 것이며, 상기 조명 광학계는, 상기 제1 측면에 관한 카타디옵트릭 광학계를 갖는다.
본 발명의 제3 측면은, 노광 장치에 관한 것이며, 상기 노광 장치는, 상기 제1 측면에 관한 카타디옵트릭 광학계를 갖는다.
본 발명의 제4 측면은, 물품 제조 방법에 관한 것이며, 상기 물품 제조 방법은, 상기 제3 측면에 관한 노광 장치에 의해 기판을 노광하는 공정과, 상기 기판을 현상하는 공정을 포함하고, 상기 기판으로부터 물품을 제조한다.
본 발명에 따르면, 소형이며, 수차의 저감에 유리한 구성을 갖는 카타디옵트릭 광학계 및 그것을 포함하는 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태의 조명 광학계의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 플라이 아이 광학계의 개략 구성을 도시하는 도면.
도 3은 시야 조리개의 개략 구성을 도시하는 도면.
도 4a는 설계예 1의 카타디옵트릭 광학계의 구성을 도시하는 도면.
도 4b는 설계예 1의 카타디옵트릭 광학계의 전개도.
도 4c는 설계예 1의 카타디옵트릭 광학계의 페츠발합의 분담도를 도시하는 도면.
도 4d는 원호 형상으로 정형된 조명광을 도시하는 도면.
도 5a는 설계예 2의 카타디옵트릭 광학계의 구성을 도시하는 도면.
도 5b는 설계예 2의 카타디옵트릭 광학계의 전개도.
도 5c는 설계예 2의 카타디옵트릭 광학계의 페츠발합의 분담도를 도시하는 도면.
도 6a는 설계예 3의 카타디옵트릭 광학계의 구성을 도시하는 도면.
도 6b는 설계예 3의 카타디옵트릭 광학계의 전개도.
도 6c는 설계예 3의 카타디옵트릭 광학계의 페츠발합의 분담도를 도시하는 도면.
도 7a는 설계예 4의 카타디옵트릭 광학계의 구성을 도시하는 도면.
도 7b는 설계예 4의 카타디옵트릭 광학계의 전개도.
도 7c는 설계예 4의 카타디옵트릭 광학계의 페츠발합의 분담도를 도시하는 도면.
도 8a는 설계예 5의 카타디옵트릭 광학계의 구성을 도시하는 도면.
도 8b는 설계예 5의 카타디옵트릭 광학계의 전개도.
도 8c는 설계예 5의 카타디옵트릭 광학계의 페츠발합의 분담도를 도시하는 도면.
도 9a는 설계예 6의 카타디옵트릭 광학계의 구성을 도시하는 도면.
도 9b는 설계예 6의 카타디옵트릭 광학계의 전개도.
도 9c는 설계예 6의 카타디옵트릭 광학계의 페츠발합의 분담도를 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 하나의 실시 형태에 관한 노광 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 11은 조도 계측을 설명하는 도면.
도 12a, 도 12b는 조도 불균일 보정을 설명하는 도면.
도 13a는 설계예 7의 카타디옵트릭 광학계의 구성을 도시하는 도면.
도 13b는 설계예 7의 카타디옵트릭 광학계의 전개도.
도 13c는 설계예 7의 카타디옵트릭 광학계의 페츠발합의 분담도를 도시하는 도면.
도 14a는 광속의 유효 영역을 도시하는 도면.
도 14b는 광학막 설계예 1 또는 2를 설치하는 영역을 도시하는 도면.
도 14c는 광학막 설계예 3과 4를 설치하는 영역을 도시하는 도면.
도 15a는 광학막 설계예 1의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 15b는 광학막 설계예 2의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 15c는 광학막 설계예 3의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 15d는 광학막 설계예 4의 광학 특성을 도시하는 도면.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명을 그 예시적인 실시 형태를 통해 설명한다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면서 본 발명의 하나의 실시 형태의 카타디옵트릭 광학계의 구성에 대하여 설명한다. 카타디옵트릭 광학계는, 예를 들어 노광 장치의 조명 광학계(100)에 내장될 수 있다. 도 1에는, 조명 광학계(100)의 구성예가 도시되어 있다. 조명 광학계(100)는 광원부(120), 파장 필터(104), 제1 광학계(105), 편향 미러(107), 제2 광학계(140), 플라이 아이 광학계(109), 개구 조리개(110), 제3 광학계(150), 시야 조리개(111), 제4 광학계(160)를 포함할 수 있다. 조명 광학계(100)는 피조명면에 있는 원판 M을 조명하도록 구성된다. 광원부(120)는 광원(101)과, 타원 미러(102)를 포함할 수 있다.
광원(101)은, 예를 들어 고압 수은 램프, 크세논 램프 또는 엑시머 레이저일 수 있다. 타원 미러(102)는 광원(101)으로부터 나온 광을 집광하기 위한 집광 광학계이며, 타원 형상의 일부를 사용한 형상을 하고 있다. 광원(101)은 타원 미러(102)의 2개의 초점 중 한쪽(제1 초점)에 배치될 수 있다.
광원(101)으로부터 나와, 타원 미러(102)에 의해 반사된 광은, 타원 미러(102)의 다른 한쪽 초점(제2 초점)의 근방에 배치된 파장 필터(104)에 집광된다. 파장 필터(104)는 광의 스펙트럼 분포를 변경한다. 파장 필터(104)를 통과한 광은, 제1 광학계(105)에 의해 편향 미러(107)로 유도되고, 편향 미러(107)에 의해 반사된다. 도 1에 도시된 예에서는, 2개의 광원부(120)가 설치되어 있지만, 광원부(120)는 하나여도 되고, 3개 이상이어도 된다.
제1 광학계(105)는, 면(108)이, 타원 미러(102)의 제2 초점으로부터 나온 광에 대하여 실질적으로 푸리에 변환의 위치로 되도록 구성되어 있다. 푸리에 변환면(108)으로부터의 광은, 제2 광학계(140)에 의해 플라이 아이 광학계(109)로 유도된다. 제2 광학계(140)는 플라이 아이 광학계(109)의 입사면이 면(108)에 대하여 실질적으로 푸리에 변환 위치로 되도록 구성되어 있다.
도 2에는 플라이 아이 광학계(109)가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 플라이 아이 광학계(109)는 2개의 렌즈군(131, 132)으로 구성될 수 있다. 각 렌즈군은, 복수의 평볼록 렌즈를 평면 상에 배열하여 구성될 수 있다. 렌즈군(131)을 구성하는 평볼록 렌즈의 초점 위치에, 렌즈군(132)을 구성하는 평볼록 렌즈가 배치되어 있다. 또한, 렌즈군(131)을 구성하는 평볼록 렌즈의 볼록면과 렌즈군(132)을 구성하는 평볼록 렌즈의 볼록면이 마주보도록 배치되어 있다. 이와 같은 플라이 아이 광학계(109)의 사출면측에는 2차 광원 분포(유효 광원 분포)가 형성된다.
플라이 아이 광학계(109)의 사출면으로부터 사출된 광속은, 개구 조리개(110)를 통해, 제3 광학계(150)에 의해 시야 조리개(111)로 유도된다. 개구 조리개(110)는 개구 형상에 의해 피조명면의 입사 각도 분포 형상(유효 광원)을 결정한다. 제3 광학계(150)는 시야 조리개(111)의 위치가 개구 조리개(110)에 대하여 실질적으로 푸리에 변환면으로 되도록 구성되어 있다. 플라이 아이 광학계(109)의 사출면측에는, 2차 광원 분포가 형성되어 있으므로, 시야 조리개(111) 상에서 균일한 광 강도 분포로 된다.
도 3에는 시야 조리개(111)의 형상이 예시되어 있다. 시야 조리개(111)는 원호 형상의 투과부(23) 이외의 광을 차단한다. 시야 조리개(111)를 통과하여 원호 형상으로 정형된 광은, 제4 광학계(160)를 통해 원판 M을 균일하게 조명한다. 시야 조리개(111)의 개구부의 형상은, 원호 형상에 한정되는 것은 아니고, 다른 형상이어도 된다. 시야 조리개(111)의 개구부는, 예를 들어 원호 형상에 내접하는 직사각형 형상을 가져도 된다. 제4 광학계(160)는 카타디옵트릭 광학계이다. 이하에서는, 제4 광학계(160)를 카타디옵트릭 광학계(160)로서 설명한다.
이하, 도 4a, 도 5a, 도 6a, 도 7a, 도 8a, 도 9a를 참조하면서, 본 발명의 예시적인 실시 형태의 카타디옵트릭 광학계(160)에 대하여 설명한다. 카타디옵트릭 광학계(160)는 물체면 OBJ 및 상면 IMG에서 텔레센트릭이다. 카타디옵트릭 광학계(160)는 제1 미러(제1 반사면) M1, 제2 미러(제2 반사면) M2, 제3 미러(제3 반사면) M3 및 제4 미러(제4 반사면) M4를 포함할 수 있다. 카타디옵트릭 광학계(160)는, 또한, 물체면 OBJ와 제1 미러 M1 사이에 배치된 정의 파워를 갖는 굴절면을 포함할 수 있다. 해당 굴절면은 렌즈 L1에 의해 구성될 수 있다. 물체면 OBJ로부터 나온 광은, 해당 굴절면, 제1 미러 M1, 해당 굴절면, 제2 미러 M2, 해당 굴절면, 제3 미러 M3, 제4 미러 M4를 순서대로 경유하여 상면 IMG에 이른다.
상기 굴절면은, 하나의 렌즈 L1에 의해 구성되어도 되고, 적어도 2개의 렌즈에 의해 구성되어도 된다. 후자에 있어서는, 적어도 2개의 렌즈의 각각의 면이 상기 굴절면에 있어서의 서로 다른 영역을 구성할 수 있다. 렌즈 L1은 2개의 굴절면을 가질 수 있다. 상기 굴절면은 비구면 형상을 가질 수 있다. 상기 굴절면은, 3차의 페츠발항을 P(L1), 상기 카타디옵트릭 광학계의 전체의 3차의 페츠발합을 P(sum)라 하였을 때, |P(sum)|<|P(L1)|를 만족시키도록 구성될 수 있다.
제1 미러 M1, 제2 미러 M2, 제3 미러 M3 및 제4 미러 M4 중 적어도 하나는 비구면 형상을 가질 수 있다.
카타디옵트릭 광학계(160)는 물체면 OBJ와 상면 IMG 사이에 결상면을 갖지 않도록 구성될 수 있다. 바꾸어 말하면, 카타디옵트릭 광학계(160)는 상면 IMG에만 결상면을 갖는 1회 결상의 광학계일 수 있다.
카타디옵트릭 광학계(160)는 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체 길이를 TT라 하고, 물체면 OBJ와 물체면 OBJ에 가장 가까운 파워면의 거리를 S1이라 하였을 때, S1/TT>0.1을 만족시키도록 구성될 수 있다. 카타디옵트릭 광학계(160)는 물체면 OBJ로부터 물체면 OBJ에 가장 가까운 파워면까지의 거리를 S1이라 하고, 최종 파워면으로부터 상면 IMG까지의 거리를 Sk라 하였을 때, Sk/S1<3.0을 만족시키도록 구성될 수 있다.
카타디옵트릭 광학계(160)는 물체면 OBJ로부터 사출되는 광의 진행 방향과 상면 IMG에 입사하는 광의 진행 방향이 동일하도록 구성될 수 있다. 카타디옵트릭 광학계(160)는 카타디옵트릭 광학계(160)의 퓨필 위치가 제1 미러 M1과 제2 미러 M2 사이에 위치하도록 구성될 수 있다. 카타디옵트릭 광학계(160)는 물체면 OBJ의 근방 및 상면 IMG의 근방 중 적어도 한쪽에, 텔레센트릭성을 보정하기 위한 비구면 렌즈를 포함할 수 있다.
이하, 카타디옵트릭 광학계(160)의 설계예를 설명한다.
(설계예 1)
표 1A에는, 설계예 1의 광학 사양이 나타나 있다.
[표 1A]
Figure pat00001
광의 파장은 365㎚ 내지 435㎚이고, NAil은 카타디옵트릭 광학계(160)의 상면 IMG에 있어서의 개구수이며, 설계예 1에서는 0.09이다. 노광 폭, 슬릿 폭, 원호 R은, 제4 광학계(160)의 상면 IMG에 있어서의 조명광의 형상을 규정하는 파라미터이며, 도 4d에 도시되어 있다. 배율은 카타디옵트릭 광학계(160)의 결상 배율이다.
표 1B에는, 설계예 1의 카타디옵트릭 광학계(160)의 구성이 나타나 있다.
[표 1B]
Figure pat00002
r(㎜)은 면의 곡률 반경, d(㎜)는 면 간격, n은 유리 재료이다. 단, 공기의 굴절률을 1로 하고, -1로 되어 있는 면은 반사면을 나타낸다. SiO2는 합성 석영을 나타낸다. 또한, 각 면의 곡률 중심은 광축 상에 위치하고 있다.
도 4a에는 설계예 1의 카타디옵트릭 광학계(160)의 단면도가 도시되어 있다. 여기서, 카타디옵트릭 광학계(160)의 물체면 OBJ는, 원호 형상을 갖고, 도 4a에는 원호 형상의 중심으로부터 나온 광과 단부로부터 나온 광이 도시되어 있다. 도 4a는 원호 형상의 중심을 통과하는 단면을 도시하고 있다. 따라서, 도 4a에서는, 원호 형상의 단부로부터 나온 광이 반사면에 닿지 않은 것처럼 보이지만, 당해 광은, 도 4a로부터 어긋난 단면에 있어서 반사면에 닿아 있다. 이 점은 도 5a, 도 6a, 도 7a, 도 8a, 도 9a에도 공통된다.
도 4a에 있어서, OBJ는 물체면, IMG는 상면을 나타내고 있다. L1은 정의 파워를 갖는 렌즈이며, 2개의 굴절면을 갖는다. 해당 2개의 굴절면의 파워의 합계가 정의 파워를 갖는다. 따라서, 적어도 하나의 굴절면은 정의 파워를 갖는다. M1은 제1 미러(제1 반사면), M2는 제2 미러(제2 반사면), M3은 제3 미러(제3 반사면), M4는 제4 미러(제4 반사면)이다. M1 및 M4는 정의 파워를 갖는 미러(반사면), M2 및 M3은 부의 파워를 갖는 미러(반사면)이다.
물체면 OBJ로부터 소정의 NA로 나간 광속은, OBJ로부터 순서대로, L1(면 번호 1, 2), M1(면 번호 3), L1(면 번호 4, 5), M2(면 번호 6), L1(면 번호 7, 8), M3(면 번호 9), M4(면 번호 10)를 통과하여, IMG에서 결상된다. 카타디옵트릭 광학계(160)의 퓨필은 M1과 L1 사이에 위치하며, 퓨필 위치에 개구 조리개가 있어도 된다.
도 4b에는 설계예 1의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전개도가 도시되어 있다. 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체 길이 TT 및 S1, Sk는, 도 4b에 도시된 바와 같이 정의된다. 전개도는, 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체의 파워 배치의 이해를 용이하게 하기 위한 참고도이며, 실제의 카타디옵트릭 광학계(160)는 미러를 갖는다. 도 4b에 있어서, 미러는 그것과 등가의 박육의 렌즈로 나타나 있다. 이 점은, 도 5b, 도 6b, 도 7b, 도 8b, 도 9b에도 공통된다.
도 4c에는, L1, M1, M2, M3, M4의 3차의 페츠발항, 및, 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체의 3차의 페츠발합(SUM)이 도시되어 있다. 여기서, 페츠발항은, 렌즈 L1 및 미러 M1, M2, M3, M4의 파워를 굴절률로 나눈 값이다. 페츠발합(SUM)은 L1, M1, M2, M3, M4의 3차의 페츠발항의 총합이다.
표 1C에는, 설계예 1의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체 길이 TT, S1, Sk가 나타나 있다.
[표 1C]
Figure pat00003
카타디옵트릭 광학계(160)의 전체 길이 TT는, 카타디옵트릭 광학계(160)의 물체면 OBJ로부터 상면 IMG까지의 복수의 면의 간격의 단순합이다. 즉, 전체 길이 TT는 표 1B의 d의 절댓값을 적산한 값이다. S1은 물체면 OBJ로부터 제1 파워면(물체면 OBJ에 가장 가까운 파워면, 즉 면 번호 1의 면)까지의 거리, Sk는 최종 파워면(상면 IMG에 가장 가까운 파워면, 즉 면 번호 10의 면)으로부터 상면 IMG까지의 거리이다.
S1/TT는 TT에 대한 S1의 비율이며, 이 값이 크면, 예를 들어 물체면 OBJ의 근방에 복수의 시야 조리개를 배치시키거나 할 수 있어, 설계의 자유도가 증가된다. Sk/S1은 S1에 대한 Sk의 비율이며, 카타디옵트릭 광학계(160)가 확대계인 경우, 이 값이 작으면 작을수록 콤팩트한 광학계라 할 수 있다.
표 1D에는, 설계예 1의 카타디옵트릭 광학계(160)의 광학 성능이 나타나 있다.
[표 1D]
Figure pat00004
P(sum)는 카타디옵트릭 광학계(160)의 페츠발합(SUM), P(L1)는 L1의 페츠발항을 나타내고 있다. 또한, 스폿 RMS는 유효 영역 내의 RMS 스폿 직경의 최악값, dist는 왜곡, 텔레센트릭(range)은 슬릿 폭 방향의 텔레센트릭성의 변동을 나타내고 있다.
설계예 1과 같이, 물체면 OBJ로부터 나온 광속은, 렌즈 L1을 3번에 걸쳐 투과한다. 광속이 첫번째로 렌즈 L1을 투과하는 영역과, 광속이 두번째로 렌즈 L1을 투과하는 영역이 겹쳐 있지 않으면, 반드시 동일한 렌즈 L1을 사용할 필요는 없다. 그러나, 상면 IMG의 NA가 큰 경우나, 확대 배율이 작은 경우 등, 광속이 투과하는 영역의 분리가 곤란한 경우에는, 동일한 렌즈 L1을 사용할 필요가 있다.
(설계예 2)
표 2A에는, 설계예 2의 광학 사양이 나타나 있다.
[표 2A]
Figure pat00005
광의 파장은 365㎚ 내지 435㎚이며, NAil은 0.09이다. 표 2B1, 표 2B2에는 설계예 2의 카타디옵트릭 광학계(160)의 구성이 나타나 있다.
[표 2B1]
Figure pat00006
[표 2B2]
Figure pat00007
면 번호 1의 ASP는 비구면을 나타내고, 그 형상은 표 2B2에 기재된 수치를 사용하여, 식 (1)과 같이, h의 함수로서 나타내어진다. 식 (1)에 있어서, h는 광축으로부터의 거리, Z는 광축 방향의 위치이다.
Figure pat00008
도 5a에는 설계예 2의 카타디옵트릭 광학계(160)의 단면도가 도시되어 있다. OBJ는 물체면, IMG는 상면을 나타내고 있다. L2는 부의 파워를 갖는 비구면 렌즈이다. L1은 정의 파워를 갖는 렌즈이며, 2개의 굴절면을 갖는다. 해당 2개의 굴절면의 파워의 합계가 정의 파워를 갖는다. 따라서, 적어도 하나의 굴절면은 정의 파워를 갖는다. M1은 제1 미러(제1 반사면), M2는 제2 미러(제2 반사면), M3은 제3 미러(제3 반사면), M4는 제4 미러(제4 반사면)이다. M1 및 M4는 정의 파워를 갖는 미러(반사면), M2 및 M3은 부의 파워를 갖는 미러(반사면)이다.
물체면 OBJ로부터 소정의 NA로 나온 광속은, OBJ로부터 순서대로 L2(면 번호 1, 2), L1(면 번호 3, 4), M1(면 번호 5), L1(면 번호 6, 7), M2(면 번호 8), L1(면 번호 9, 10), M3(면 번호 11), M4(면 번호 12)를 통과한다. 해당 광속은, 그 후에, IMG에서 결상된다. 카타디옵트릭 광학계(160)의 퓨필은 M1과 L1 사이에 위치하고, 퓨필 위치에 개구 조리개가 있어도 된다.
도 5b에는 설계예 2의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전개도가 도시되어 있다. 도 5c에는 L1, L2, M1, M2, M3, M4의 3차의 페츠발항, 및, 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체의 3차의 페츠발합(SUM)이 도시되어 있다.
표 2C에는, 설계예 2의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체 길이 TT, S1, Sk, S1/TT, Sk/S1이 나타나 있다.
[표 2C]
Figure pat00009
표 2D에는 설계예 2의 카타디옵트릭 광학계(160)의 광학 성능이 나타나 있다.
[표 2D]
Figure pat00010
설계예 2의 카타디옵트릭 광학계(160)는 설계예 1의 카타디옵트릭 광학계(160)에 비해, 텔레센트릭(range)의 값이 작게 되어 있다. 이것은 부파워를 갖는 비구면 렌즈 L2에 의해, 텔레센트릭(range)이 보정되어 있기 때문이다.
설계예 2에서는, 비구면 렌즈 L2가 물체면 OBJ의 근방에 배치되어 있지만, 비구면 렌즈 L2는 상면 IMG의 근방에 배치될 수 있다. 즉, 비구면 렌즈는 물체면 OBJ의 근방 및 상면 IMG의 근방 중 적어도 한쪽에 배치될 수 있다. 단, 확대계의 경우, 상면 IMG의 근방의 광학 소자의 유효 직경은 커지므로, 가능하면 물체면 OBJ의 근방에 배치되는 것이 바람직하다.
(설계예 3)
표 3A에는 설계예 3의 광학 사양이 나타나 있다.
[표 3A]
Figure pat00011
광의 파장은 335㎚ 내지 405㎚, NAil은 0.126이다. 표 3B1, 표 3B2에는 설계예 3의 카타디옵트릭 광학계(160)의 구성이 나타나 있다.
[표 3B1]
Figure pat00012
[표 3B2]
Figure pat00013
면 번호 2, 4, 8의 ASP는 비구면을 나타내고 있고, 그 형상은, 전술한 식 (1)에 의해 정의된다. 도 6a에는 설계예 3의 카타디옵트릭 광학계(160)의 단면도가 도시되어 있다. OBJ는 물체면, IMG는 상면을 나타내고 있다. L1은 정의 파워를 갖는 렌즈이며, 2개의 굴절면을 갖는다. 해당 2개의 굴절면의 파워의 합계가 정의 파워를 갖는다. 따라서, 적어도 하나의 굴절면은 정의 파워를 갖는다. M1은 제1 미러(제1 반사면), M2는 제2 미러(제2 반사면), M3은 제3 미러(제3 반사면), M4는 제4 미러(제4 반사면)이다. M1 및 M4는 정의 파워를 갖는 미러(반사면), M2는 부의 파워를 갖는 미러(반사면), M3은 평면 미러이다.
물체면 OBJ로부터 소정의 NA로 나온 광속은, OBJ로부터 순서대로, L1(면 번호 1, 2), M1(면 번호 3), L1(면 번호 4, 5), M2(면 번호 6), L1(면 번호 7, 8), M3(면 번호 9), M4(면 번호 10)를 통과하여, IMG에서 결상된다. 카타디옵트릭 광학계(160)의 퓨필은 M2의 근방에 위치하고, 퓨필 위치에 개구 조리개가 있어도 된다.
도 6b에는 설계예 3의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전개도가 도시되어 있다. 도 6c에는 L1, M1, M2, M3, M4의 3차의 페츠발항, 및, 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체의 3차의 페츠발합(SUM)이 도시되어 있다.
표 3C에는 설계예 3의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체 길이 TT, S1, Sk, S1/TT, Sk/S1이 나타나 있다.
[표 3C]
Figure pat00014
표 3D에는 설계예 3의 카타디옵트릭 광학계(160)의 광학 성능이 나타나 있다.
[표 3D]
Figure pat00015
설계예 3의 카타디옵트릭 광학계(160)는 설계예 1, 2의 카타디옵트릭 광학계(160)에 비해, S1/TT의 값이 크다. 비구면 렌즈 L2에 의해 광학계의 수차 및 텔레센트릭이 양호하게 보정되어 있고, 그것에 의해 S1이 커지는 파워 배치가 가능하게 되어 있다.
(설계예 4)
표 4A에는 설계예 4의 광학 사양이 나타나 있다.
[표 4A]
Figure pat00016
광의 파장은 365㎚ 내지 435㎚, NAil은 0.09이다. 표 4B1, 표 4B2에는 설계예 4의 카타디옵트릭 광학계(160)의 구성이 나타나 있다.
[표 4B1]
Figure pat00017
[표 4B2]
Figure pat00018
면 번호 2, 4, 8, 9의 ASP는 비구면을 나타내고, 그 형상은, 전술한 식 (1)에 의해 정의된다. 도 7a는 설계예 4의 카타디옵트릭 광학계(160)의 단면도가 도시되어 있다. OBJ는 물체면, IMG는 상면을 나타내고 있다. L1은 정의 파워를 갖는 렌즈이며, 2개의 굴절면을 갖는다. 해당 2개의 굴절면의 파워의 합계가 정의 파워를 갖는다. 따라서, 적어도 하나의 굴절면은 정의 파워를 갖는다. M1은 제1 미러(제1 반사면), M2는 제2 미러(제2 반사면), M3은 제3 미러(제3 반사면), M4는 제4 미러(제4 반사면)이다. M1, M3 및 M4는 정의 파워를 갖는 미러(반사면), M2는 부의 파워를 갖는 미러(반사면)이다.
물체면 OBJ로부터 소정의 NA로 나온 광속은, OBJ로부터 순서대로, L1(면 번호 1, 2), M1(면 번호 3), L1(면 번호 4, 5), M2(면 번호 6), L1(면 번호 7, 8), M3(면 번호 9), M4(면 번호 10)를 통과한다. 그리고, 해당 광속은, 그 후에 IMG에서 결상된다. 카타디옵트릭 광학계(160)의 퓨필은 L1의 근방에 위치하고, 퓨필 위치에 개구 조리개가 있어도 된다.
도 7b에는 설계예 4의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전개도가 도시되어 있다. 도 7c에는 L1, M1, M2, M3, M4의 3차의 페츠발항, 및, 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체의 3차의 페츠발합(SUM)이 도시되어 있다. 표 4C에는 설계예 4의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체 길이 TT, S1, Sk, S1/TT, Sk/S1이 나타나 있다.
[표 4C]
Figure pat00019
표 4D에는 설계예 4의 카타디옵트릭 광학계(160)의 광학 성능이 나타나 있다.
[표 4D]
Figure pat00020
설계예 4의 카타디옵트릭 광학계(160)는 설계예 1의 카타디옵트릭 광학계(160)에 비해, 전체 길이 TT가 짧다. 비구면 렌즈 L1 및 비구면 미러 M3에 의해 카타디옵트릭 광학계(160)의 수차 및 텔레센트릭성이 양호하게 보정되어 있고, 그것에 의해 전체적으로 콤팩트한 파워 배치가 가능하게 되어 있다.
(설계예 5)
표 5A에는 설계예 5의 광학 사양이 나타나 있다.
[표 5A]
Figure pat00021
광의 파장은 335㎚ 내지 405㎚, NAil은 0.108이다. 표 5B1, 표 5B2에는 설계예 5의 카타디옵트릭 광학계(160)의 구성이 나타나 있다.
[표 5B1]
Figure pat00022
[표 5B2]
Figure pat00023
면 번호 2, 4, 8, 9의 ASP는 비구면을 나타내고 있고, 그 형상은 전술한 식 (1)에 의해 정의된다. 도 8a에는 설계예 5의 카타디옵트릭 광학계(160)의 단면도가 도시되어 있다. 광학계의 단면도를 나타내고 있다. OBJ는 물체면, IMG는 상면을 나타내고 있다. L1은 정의 파워를 갖는 렌즈이며, 2개의 굴절면을 갖는다. 해당 2개의 굴절면의 파워의 합계가 정의 파워를 갖는다. 따라서, 적어도 하나의 굴절면은 정의 파워를 갖는다. M1은 제1 미러(제1 반사면), M2는 제2 미러(제2 반사면), M3은 제3 미러(제3 반사면), M4는 제4 미러(제4 반사면)이다. M1 및 M4는 정의 파워를 갖는 미러(반사면), M2 및 M3은 부의 파워를 갖는 미러(반사면)이다.
물체면 OBJ로부터 소정의 NA로 나온 광속은, OBJ로부터 순서대로, L1(면 번호 1, 2), M1(면 번호 3), L1(면 번호 4, 5), M2(면 번호 6), L1(면 번호 7, 8), M3(면 번호 9), M4(면 번호 10)를 통과하여, IMG에서 결상된다. 카타디옵트릭 광학계(160)의 퓨필은 L1의 근방에 위치하고, 퓨필 위치에 개구 조리개가 있어도 된다.
도 8b에는, 설계예 5의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전개도가 도시되어 있다. 도 8c에는, L1, M1, M2, M3, M4의 3차의 페츠발항, 및, 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체의 3차의 페츠발합(SUM)이 도시되어 있다. 도 8b에는, 설계예 5의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전개도가 도시되어 있다. 도 8c에는, L1, M1, M2, M3, M4의 3차의 페츠발항, 및, 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체의 3차의 페츠발합(SUM)이 도시되어 있다.
표 5C에는, 설계예 5의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체 길이 TT, S1, Sk, S1/TT, Sk/S1이 나타나 있다.
[표 5C]
Figure pat00024
표 5D에는 설계예 5의 카타디옵트릭 광학계(160)의 광학 성능이 나타나 있다.
[표 5D]
Figure pat00025
설계예 5의 카타디옵트릭 광학계(160)는 설계예 4의 카타디옵트릭 광학계(160)에 비해, Sk/S1의 값이 작다. 이것은 설계예 4에 비해, NAil의 값이 크기 때문에, M3에서 반사되는 광과 M4로부터 상면 IMG를 향하는 광의 분리를 위해, M4를 상면 IMG의 측으로 이동시켰기 때문이다.
(설계예 6)
표 6A에는 설계예 6의 광학 사양이 나타나 있다.
[표 6A]
Figure pat00026
광 파장은 335㎚ 내지 405㎚, NAil은 0.126이다. 표 6B1, 표 6B2에는 설계예 6의 카타디옵트릭 광학계(160)의 구성이 나타나 있다.
[표 6B1]
Figure pat00027
[표 6B2]
Figure pat00028
면 번호 2, 4, 8, 9의 ASP는 비구면을 나타내고 있고, 그 형상은 전술한 식 (1)에 의해 정의된다. 도 9a에는 설계예 6의 카타디옵트릭 광학계(160)의 단면도가 도시되어 있다. OBJ는 물체면, IMG는 상면을 나타내고 있다. L1은 정의 파워를 갖는 렌즈이며, 2개의 굴절면을 갖는다. 해당 2개의 굴절면의 파워의 합계가 정의 파워를 갖는다. 따라서, 적어도 하나의 굴절면은 정의 파워를 갖는다. M1은 제1 미러(제1 반사면), M2는 제2 미러(제2 반사면), M3은 제3 미러(제3 반사면), M4는 제4 미러(제4 반사면)이다. M1 및 M4는 정의 파워를 갖는 미러(반사면), M2 및 M3은 부의 파워를 갖는 미러(반사면)이다.
물체면 OBJ로부터 소정의 NA로 나온 광속은, OBJ로부터 순서대로, L1(면 번호 1, 2), M1(면 번호 3), L1(면 번호 4, 5), M2(면 번호 6), L1(면 번호 7, 8), M3(면 번호 9), M4(면 번호 10)를 통과하여, IMG에서 결상된다. 카타디옵트릭 광학계(160)의 퓨필은 L1의 근방에 위치하고, 퓨필 위치에 개구 조리개가 있어도 된다.
도 9b에는 설계예 6의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전개도가 도시되어 있다. 도 9c에는 L1, M1, M2, M3, M4의 3차의 페츠발항, 및, 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체의 3차의 페츠발합(SUM)이 도시되어 있다.
표 6C에는 설계예 6의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체 길이 TT, S1, Sk, S1/TT, Sk/S1이 나타나 있다.
[표 6C]
Figure pat00029
표 6D에는 설계예 6의 카타디옵트릭 광학계(160)의 광학 성능이 나타나 있다.
[표 6D]
Figure pat00030
설계예 6의 카타디옵트릭 광학계(160)는 설계예 4의 카타디옵트릭 광학계(160)에 비해, Sk/S1의 값이 작다. 이것은 설계예 4에 비해, NAil의 값이 크기 때문에, M3에서 반사되는 광과 M4로부터 상면 IMG를 향하는 광의 분리를 위해, M4를 보다 상면 근방에 위치시켰기 때문이다.
(노광 장치)
도 10에는 본 발명의 하나의 실시 형태에 관한 노광 장치(400)의 구성이 도시되어 있다. 노광 장치(400)는 조명 광학계(100)를 포함하고, 조명 광학계(100)로부터의 슬릿광에 의해 기판을 주사 노광한다. 조명 광학계(100)는 개구부의 형상을 조정 가능한 슬릿 기구(181)를 구비하고 있다.
노광 장치(400)는 원판을 유지하는 원판 스테이지(300)와, 기판을 유지하는 기판 스테이지(302)와, 원판의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계(301)를 갖는다. 투영 광학계(301)는, 예를 들어 물체면으로부터 상면에 이르는 광로에 있어서, 제1 오목 반사면(71), 볼록 반사면(72), 제2 오목 반사면(73)이 순서대로 배열된 투영 광학계이다.
노광 장치(400)는, 기판 스테이지(302)에 도달한 광의 조도 분포를 계측함으로써 기판의 노광 영역에서의 조도 불균일을 계측하는 계측부(304)를 더 구비할 수 있다. 또한, 기판 스테이지(302)와 계측부(304) 사이에는, 슬릿판(303)이 개재되어 있다. 슬릿판(303)은 제어부(도시하지 않음)에 의한 제어 하에서, 구동부(도시하지 않음)에 의해, 도 4d의 노광 폭 방향으로 스캔 구동될 수 있다.
계측부(304)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 센서(305)와, 슬릿판(303)을 통과한 광을 센서(305)로 유도하기 위한 광학계를 포함할 수 있다. 계측부(304)의 동작은 대략 이하와 같은 것이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 기판 스테이지(302)에 결상되는 광의 영역(401)에 대해, 슬릿판(303)을 X 방향으로 스캔시킨다. 이때, 영역(401)에 결상되는 광 중, 슬릿판(303)의 개구부(306)에 결상된 광만이, 계측부(304) 내에 입사한다. 계측부(304) 내에 입사한 광은, 광학계를 통해 센서(305)로 유도된다. 슬릿판(303)을 X 방향으로 스캔시키면서, 센서(305)에 도달하는 광의 에너지를 판독함으로써, 영역(401) 내의 위치마다의 조도를 계측한다. 이에 의해 조도 불균일을 산출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 조명 광학계(100)가 갖는 슬릿 기구(181)의 개구 폭을 조절함으로써, 조도 불균일을 저감할 수 있다. 예를 들어, 계측부(304)에 의해, 도 12a에 도시된 바와 같은 조도 불균일이 계측된 것으로 한다. 이 경우, 조도가 저하되어 있는 부분의 슬릿 기구(181)의 폭을 국소적으로 넓히고, 조도가 상승되어 있는 부분의 슬릿 기구(181)의 폭을 국소적으로 좁게 함으로써, 도 12b와 같이 조도 분포를 균일하게 할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 형태의 물품 제조 방법은, 노광 장치(400)에 의해 기판을 노광하는 노광 공정과, 상기 기판을 현상하는 현상 공정을 포함할 수 있다. 노광 공정에서 노광되는 기판은, 표면에 포토레지스트를 갖고, 노광 공정에 있어서, 해당 포토레지스트에 원판의 패턴 잠상이 형성될 수 있다. 현상 공정에서는, 해당 잠상이 현상되어 레지스트 패턴이 형성될 수 있다. 현상 공정 후에, 예를 들어 해당 레지스트 패턴을 통해 기판이 에칭되거나, 또는, 기판에 이온이 주입될 수 있다. 이와 같이 하여 형성될 수 있는 물품은, 예를 들어 표시 장치(표시 패널), 반도체 장치(반도체 칩) 등을 포함할 수 있다.
(설계예 7)
표 7A에는 설계예 7의 광학 사양이 나타나 있다.
[표 7A]
Figure pat00031
광 파장은 335㎚ 내지 405㎚, NAil은 0.09이다. 표 7B에는 설계예 7의 카타디옵트릭 광학계(160)의 구성이 나타나 있다.
[표 7B]
Figure pat00032
도 13a에는 설계예 7의 카타디옵트릭 광학계(160)의 단면도가 도시되어 있다. OBJ는 물체면, IMG는 상면을 나타내고 있다. L1, L2는 각각 정의 파워를 갖는 렌즈이며, 2개의 굴절면을 갖는다. 해당 2개의 굴절면의 파워의 합계가 정의 파워를 갖는다. 따라서, 적어도 하나의 굴절면은 정의 파워를 갖는다. M1은 제1 미러(제1 반사면), M2는 제2 미러(제2 반사면), M3은 제3 미러(제3 반사면), M4는 제4 미러(제4 반사면)이다. M1 및 M4는 정의 파워를 갖는 미러(반사면), M2 및 M3은 부의 파워를 갖는 미러(반사면)이다.
물체면 OBJ로부터 소정의 NA로 나온 광속은, OBJ로부터 순서대로, L1(면 번호 1, 2), M1(면 번호 3), L2(면 번호 4, 5), M2(면 번호 6), L2(면 번호 7, 8), M3(면 번호 9), M4(면 번호 10)를 통과하여, IMG에서 결상된다. 카타디옵트릭 광학계(160)의 퓨필은 L2의 근방에 위치하고, 퓨필 위치에 개구 조리개가 있어도 된다.
도 13b에는 설계예 6의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전개도가 도시되어 있다. 도 13c에는 L1, L2, M1, M2, M3, M4의 3차의 페츠발항, 및, 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체의 3차의 페츠발합(SUM)이 도시되어 있다.
설계예 7의 L1, L2는 일례이며, 각각이 정의 파워를 갖는 렌즈이면 이것에 한정되지 않는다.
표 7C에는 설계예 7의 카타디옵트릭 광학계(160)의 전체 길이 TT, S1, Sk, S1/TT, Sk/S1이 나타나 있다.
[표 7C]
Figure pat00033
표 7D에는 설계예 7의 카타디옵트릭 광학계(160)의 광학 성능이 나타나 있다.
[표 7D]
Figure pat00034
설계예 7의 L1, L2는 일례이며, 각각이 정의 파워를 갖는 렌즈이면 이것에 한정되지 않는다.
(반사 방지막 1)
설계예 4의 카타디옵트릭 광학계(160)에 구성되어 있는, 렌즈 L1의 반사 방지막에 대하여 설명한다.
도 7a와 같이, 물체면 OBJ로부터 소정의 NA로 나온 광속은, OBJ로부터 순서대로, L1(면 번호 1, 2), M1(면 번호 3), L1(면 번호 4, 5), M2(면 번호 6), L1(면 번호 7, 8), M3(면 번호 9), M4(면 번호 10)를 통과한다. 그리고, 해당 광속은 그 후에 IMG에서 결상된다.
도 14a는 렌즈 L1의 R1면(OBJ측에 가까운 면)을 OBJ측으로부터 본 도면이다. 도 14a의 쇄선으로 둘러싸인 영역(500)은 OBJ로부터 나온 광속이 최초로 L1의 R1면에 입사할 때의 유효 영역이며, 표 4B1의 면 1에 상당한다. 영역(500)을 통과하는 광의 면 입사 각도는 5° 내지 20°이다. 또한, 도 14a의 일점쇄선으로 둘러싸인 영역(501)은 2번째로 L1의 R1면에 입사할 때의 유효 영역이며, 표 4B1의 면 5에 상당한다. 영역(501)을 통과하는 광의 면 입사 각도는 35° 내지 50°이다. 도 14a에 도시한 이점쇄선으로 둘러싸인 영역(502)은 3번째로 렌즈 L1의 R1면에 입사할 때의 유효 영역이다. 표 4B1의 면 7에 상당한다. 영역(502)을 통과하는 광의 면 입사 각도는 35° 내지 50°이다. 도 14b의 실선으로 둘러싸인 영역(503)은 영역(500, 501 및 502)을 포함하는 영역이다. 영역(503)에 표 8A와 같은 광학막 설계예 1의 광학막이 형성될 수 있다.
[표 8A]
Figure pat00035
광학막 설계예 1은 유전체 재료를 사용한 3층 구성의 반사 방지막이다. 기판층인 SiO2 상에 순서대로 Al2O5, ZrO2, MgF2의 박층을 적층한다. 각 층의 막 두께는 표에 기재되어 있는 값으로 한다. 단, 막종의 굴절률 n과 막의 물리적인 두께 d의 곱 nd로 나타내고 있다.
도 15a에 광학막 설계예 1의 반사율 특성을 나타낸다. 파장 350 내지 450㎚, 입사 각도 5° 내지 20° 및 35° 내지 50°에 있어서 반사율 2％ 이하의 특성을 갖는다.
(반사 방지막 2)
영역(503)에는 표 8B에 나타내는 바와 같은 광학막 설계예 2의 광학막이 형성되어도 된다.
[표 8B]
Figure pat00036
광학막 설계예 2는 유전체 재료를 사용한 7층 구성의 반사 방지막이다. 도 15b에 광학막 설계예 2의 반사율 특성을 나타낸다. 파장 350 내지 450㎚, 입사 각도 5° 내지 20° 및 35° 내지 50°에 있어서 반사율 1％ 이하의 특성을 갖는다. 광학막 설계예 2는 막의 층수를 증가시킨 효과로, 3층 구조의 광학막 설계예 1보다도 반사율이 억제되어 있다.
(반사 방지막 3 및 4)
도 14c에 도시한 실선으로 둘러싸인 영역(505)은 영역(500)을 포함하는 영역이다. 또한, 도 14c의 실선으로 둘러싸인 영역(506)은 영역(501) 및 영역(502)을 포함하는 영역이다. 영역(505)에 표 8C1과 같은 광학막 설계예 3, 영역(505)에 표 8C2와 같은 광학막 설계예 4를 부가한다.
[표 8C1]
Figure pat00037
[표 8C2]
Figure pat00038
광학막 설계예 3, 4는 각각, 유전체 재료를 사용한 3층 구성의 반사 방지막이다. 도 15c에 광학막 설계예 3, 도 15d에 광학막 설계예 4의 반사율 특성을 나타낸다.
광학막 설계예 3은 파장 350 내지 450㎚, 입사 각도 5° 내지 20°에 있어서 반사율 1％ 이하의 특성을 갖는다. 또한, 광학막 설계예 4는 파장 350 내지 450㎚, 입사 각도 35° 내지 50°에 있어서 반사율 1％ 이하의 특성을 갖는다.
이와 같이, 렌즈 L1의 R1면에는 영역에 따라 종류가 상이한 광학막이 설치되어 있다. 반사 방지막 1 내지 4는 일례이며, 막의 재료, 층수, 막 두께 등은 이것에 한정되지 않는다.
본 명세서에 기재된 반사 방지막은, 렌즈 L1의 R1면에 초점을 맞추어 설명하였지만, 본래, 반사 방지막은 광학 소자의 입사면 혹은 사출면에 실시되어야 한다. 따라서, 광학 소자가 복수인 경우에는, 각각의 면에서 원하는 광학 특성이 만족되도록, 막의 구성을 최적화하는 것이 바람직하다. 또한, 광학 반사 부재에 대해서는, 반사 방지막이 아니라, 반사막(원하는 파장에서 반사율이 높아지는 막)을 구성하는 것이 바람직하다.
160 : 카타디옵트릭 광학계
OBJ : 물체면
IMG : 상면
L1, L2 : 렌즈
M1 내지 M4 : 미러

Claims (17)

  1. 물체면 및 상면에서 텔레센트릭인 카타디옵트릭 광학계이며,
    제1 반사면, 제2 반사면, 제3 반사면 및 제4 반사면과,
    상기 물체면과 상기 제1 반사면 사이에 배치된 정의 파워를 갖는 굴절면을 포함하고,
    상기 물체면으로부터 나온 광이 상기 굴절면, 상기 제1 반사면, 상기 굴절면, 상기 제2 반사면, 상기 굴절면, 상기 제3 반사면, 상기 제4 반사면을 순서대로 경유하여 상기 상면에 이르는 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 굴절면이 하나의 렌즈에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 굴절면이 적어도 2개의 렌즈에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 물체면과 상기 제1 반사면 사이에, 상기 굴절면을 포함하는 2개의 굴절면이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 물체면과 상기 상면 사이에 결상면을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 정의 파워를 갖는 굴절면은 비구면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사면, 상기 제2 반사면, 상기 제3 반사면 및 상기 제4 반사면 중 하나 이상은 비구면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 정의 파워를 갖는 굴절면은, 3차의 페츠발항을 P(L1), 상기 카타디옵트릭 광학계의 전체의 3차의 페츠발합을 P(sum)라 하였을 때,
    |P(sum)|<|P(L1)|
    를 만족시키는 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 카타디옵트릭 광학계의 전체 길이를 TT라 하고, 상기 물체면과 상기 물체면에 가장 가까운 파워면의 거리를 S1이라 하였을 때,
    S1/TT>0.1
    을 만족시키는 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 물체면으로부터 상기 물체면에 가장 가까운 파워면까지의 거리를 S1이라 하고, 최종 파워면으로부터 상기 상면까지의 거리를 Sk라 하였을 때,
    Sk/S1<3.0
    를 만족시키는 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 물체면으로부터 사출되는 광의 진행 방향과 상기 상면에 입사하는 광의 진행 방향이 동일한 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 카타디옵트릭 광학계의 퓨필 위치가 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 물체면의 근방 및 상기 상면의 근방 중 하나 이상에, 텔레센트릭성을 보정하기 위한 비구면 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 물체면과 상기 제1 반사면 사이에 배치된 굴절면에 형성되어 있는 광학막과, 상기 제2 반사면과 상기 제3 반사면 사이에 배치된 굴절면에 형성되어 있는 광학막은, 서로 종류가 다른 것을 특징으로 하는 카타디옵트릭 광학계.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 카타디옵트릭 광학계를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 광학계.
  16. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 카타디옵트릭 광학계를 갖는 노광 장치.
  17. 제16항에 기재된 노광 장치에 의해 기판을 노광하는 공정과,
    상기 기판을 현상하는 공정
    을 포함하고, 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법.
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