KR20230000964A - Projecting optical system, exposure apparatus, and article manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 투영 광학계, 노광 장치 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a projection optical system, an exposure apparatus, and a method for manufacturing an article.
반도체 소자나 화상 표시 장치 등의 디바이스는, 포토리소그래피 공정을 거쳐서 제조된다. 포토리소그래피 공정에서는, 예를 들어 투영 광학계를 포함하는 노광 장치가 사용되고, 투영 광학계를 통해 원판의 패턴을 감광재(레지스트)가 도포된 기판에 투영함으로써, 원판의 패턴을 기판 상의 감광재에 전사할 수 있다. 근년, 디바이스의 고성능화에 따라서 회로의 집적도가 향상되기 때문에, 노광 장치에는 높은 해상력이 요구되고 있다.Devices such as semiconductor elements and image display devices are manufactured through a photolithography process. In the photolithography process, an exposure apparatus including, for example, a projection optical system is used, and a pattern of an original plate is projected onto a substrate coated with a photosensitive material (resist) through the projection optical system to transfer the pattern of the original plate to the photosensitive material on the substrate. can [0003] In recent years, since the degree of integration of circuits has improved along with higher performance of devices, high resolution is required of exposure apparatuses.
노광 장치에서는, 예를 들어 노광 중에 있어서의 원판 및/또는 기판의 열 신축 등에서 기인하여 투영 광학계에 배율 변화가 발생할 수 있기 때문에, 높은 해상력을 얻기 위해서는, 이 배율 변화를 보정할 것이 요구된다. 특허문헌 1에는, X 방향의 배율을 보정하는 제1 광학계와, Y 방향의 배율을 보정하는 제2 광학계와, X 방향의 배율 및 Y 방향의 배율을 등방적으로 보정하는 제3 광학계를 구비한 투영 광학계가 제안되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 투영 광학계에서는, 이들 광학계에 의한 배율 보정량을 소정의 관계로 함으로써, 배율과 비점 수차를 독립적으로 보정할 수 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 실린드리컬면 및/또는 경사 평면을 갖는 복수의 광학 소자를 구비한 투영 광학계가 제안되어 있다. 특허문헌 2에 기재된 투영 광학계에서는, 복수의 광학 소자의 간격을 변경함으로써, 배율 및 포커스를 조정할 수 있다.In an exposure apparatus, a change in magnification may occur in a projection optical system due to, for example, thermal expansion and contraction of the original plate and/or the substrate during exposure. Therefore, it is required to correct the change in magnification in order to obtain high resolving power. In
특허문헌 1 또는 특허문헌 2에 기재된 보정 광학계를 투영 광학계에 마련하는 경우, 당해 보정 광학계에서 발생하는 수차의 영향에 의해, 투영 광학계의 결상 성능이 저하되는 경우가 있다. 특히, 투영 광학계가 비등배계(확대계 또는 축소계)인 경우, 수차 보정의 난이도가 상승하는 점에서, 당해 영향이 현저해질 수 있다. 예를 들어, 투영 광학계의 결상 성능을 향상시키는 하나의 방법으로서 투영 광학계에 비구면을 도입하는 방법이 있지만, 투영 광학계가 비등배계인 경우, 비구면을 도입하는 것만으로는 당해 영향의 저감이 불충분하다.When the correction optical system described in
그래서, 본 발명은, 배율을 보정하는 보정 광학계를 구비하는 투영 광학계에 있어서의 수차를 저감시키기 위해 유리한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an advantageous technique for reducing aberration in a projection optical system including a correction optical system for correcting magnification.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일측면으로서의 투영 광학계는, 물체면의 패턴을 상면(像面)에 투영하는 투영 광학계이며, 상기 물체면의 패턴을 비등배로 상기 상면에 결상하는 결상 광학계와, 상기 물체면과 상기 결상 광학계의 퓨필면 사이의 광로 상에 배치되며 또한 파워의 부호가 서로 다른 제1의 한 쌍의 곡면을 포함하고, 상기 상면에 평행한 제1 방향에 있어서의 상기 결상 광학계의 배율을 보정하기 위한 제1 보정 광학계와, 상기 상면과 상기 퓨필면 사이의 광로 상에 배치되며 또한 파워의 부호가 서로 다른 제2의 한 쌍의 곡면을 포함하고, 상기 상면에 평행하면서 또한 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 있어서의 상기 결상 광학계의 배율을 보정하기 위한 제2 보정 광학계와, 상기 상면 및 상기 물체면의 한쪽과 상기 퓨필면 사이의 광로 상에 배치되며 또한 파워의 부호가 서로 다른 제3의 한 쌍의 곡면을 포함하고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 있어서의 상기 결상 광학계의 배율을 보정하기 위한 제3 보정 광학계를 구비하고, 상기 제1의 한 쌍의 곡면 중 상기 물체면에 가까운 곡면의 파워를 φ1, 상기 제2의 한 쌍의 곡면 중 상기 상면에 가까운 곡면의 파워를 φ2, 상기 제3의 한 쌍의 곡면 중 상기 한쪽에 가까운 곡면의 파워를 φ3으로 했을 때, φ1과 φ2는 파워의 부호가 동일하고, φ3은 φ1 및 φ2에 대하여 파워의 부호가 다르고, 상기 제1의 한 쌍의 곡면의 간격을 d1, 상기 제2의 한 쌍의 곡면의 간격을 d2, 상기 결상 광학계의 배율을 β(|β|≠1)로 하고, d1 및 (d1×|β|) 중 작은 쪽을 dmin, 큰 쪽을 dmax로 하고, 상수 k를 0≤k≤1로 했을 때, dmin×(1-k)≤d2≤dmax×(1+k)를 충족시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a projection optical system as one aspect of the present invention is a projection optical system for projecting a pattern on an object surface onto an image plane, and an imaging optical system for forming an image on the image plane at a non-equivalent magnification; , a first pair of curved surfaces disposed on an optical path between the object surface and the pupil surface of the imaging optical system and having different power signs, and the imaging optical system in a first direction parallel to the image plane. A first correction optical system for correcting the magnification of , and a second pair of curved surfaces disposed on an optical path between the image surface and the pupil surface and having different signs of power, parallel to the image surface and A second correction optical system for correcting the magnification of the imaging optical system in a second direction intersecting the first direction, disposed on an optical path between one of the image plane and the object plane and the pupil plane, and a power sign includes a third pair of curved surfaces different from each other, and a third correction optical system for correcting the magnification of the imaging optical system in the first direction and the second direction; Among the curved surfaces, the power of the curved surface close to the object surface is φ 1 , the power of the curved surface close to the upper surface among the second pair of curved surfaces is φ 2 , and the power of the curved surface close to the one of the third pair of curved surfaces When is φ 3 , φ 1 and φ 2 have the same sign of power, φ 3 has a different power sign for φ 1 and φ 2 , and the distance between the first pair of curved surfaces is d 1 , The distance between the second pair of curved surfaces is d 2 , the magnification of the imaging optical system is β (|β|≠1), the smaller one of d 1 and (d 1 ×|β|) is d min , and the larger one is d min . It is characterized in that d min × (1-k) ≤ d 2 ≤ d max × (1+k) is satisfied when the side is set to d max and the constant k is 0 ≤ k ≤ 1.
본 발명의 추가의 목적 또는 기타 측면은, 이하, 첨부 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 형태에 의해 밝혀질 것이다.Additional objects or other aspects of the present invention will be clarified by preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따르면, 예를 들어 배율을 보정하는 보정 광학계를 구비하는 투영 광학계에 있어서의 수차를 저감시키기 위해 유리한 기술을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an advantageous technique for reducing aberration in a projection optical system including, for example, a correction optical system for correcting magnification.
도 1은 본 발명에 관한 투영 광학계의 구성예를 나타내는 개략도
도 2는 Y 보정 광학계, X 보정 광학계 및 I 보정 광학계의 구성예를 나타내는 모식도
도 3은 보정 광학계의 박육 모델을 나타내는 도면
도 4는 보정 광학계에서 발생하는 초점 위치 변화와 배율 변화를, 보정 광학계의 타입별로 나타내는 도면
도 5는 굴절면에서 발생하는 광선의 굴절을 모식적으로 나타내는 도면
도 6은 보정 광학계가 취할 수 있는 구성을 나타내는 도면
도 7은 상면측의 보정 광학계에 있어서의 렌즈 간격 di에 관한 계산 결과를 나타내는 도면
도 8은 상면측의 보정 광학계에 있어서의 렌즈 간격 di에 대한 물체면측의 보정 광학계에 있어서의 렌즈 간격 dо의 비에 대하여, 파면 수차에의 영향을 나타내는 도면
도 9는 투영 광학계에 있어서의 물체 영역 및 상 영역의 예를 나타내는 도면
도 10은 본 발명에 관한 실시예, 비교예 1 및 비교예 2의 광로도
도 11a는 본 발명에 관한 실시예, 비교예 1 및 비교예 2에 관한 각 면 RDN을 나타내는 도면
도 11b는 본 발명에 관한 실시예, 비교예 1 및 비교예 2에 관한 비구면 계수를 나타내는 도면
도 12는 본 발명에 관한 실시예, 비교예 1 및 비교예 2에 관한 광학 성능의 평가값을 나타내는 도면
도 13은 본 발명에 관한 투영 광학계를 구비한 노광 장치의 구성예를 나타내는 도면1 is a schematic diagram showing a configuration example of a projection optical system according to the present invention;
2 is a schematic diagram showing a configuration example of a Y correction optical system, an X correction optical system, and an I correction optical system;
3 is a diagram showing a thin-walled model of a correction optical system;
4 is a diagram showing a change in focus position and a change in magnification occurring in a correction optical system for each type of correction optical system.
Fig. 5 is a diagram schematically showing the refraction of a light ray generated on a refracting surface;
6 is a diagram showing a configuration that a correction optical system can take
Fig. 7 is a diagram showing calculation results regarding the lens interval d i in the correction optical system on the image plane side;
Fig. 8 is a diagram showing the effect on the wavefront aberration of the ratio of the
Fig. 9 is a diagram showing an example of an object region and an image region in a projection optical system;
10 is an optical diagram of Examples of the present invention, Comparative Examples 1 and 2
11A is a diagram showing RDNs for each surface of Example, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 according to the present invention;
11B is a diagram showing aspherical surface coefficients of Example, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 according to the present invention;
12 is a diagram showing evaluation values of optical performance in Example, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 according to the present invention.
Fig. 13 is a diagram showing a configuration example of an exposure apparatus provided with a projection optical system according to the present invention;
이하, 첨부 도면을 참조하여 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는 특허 청구 범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 실시 형태에는 복수의 특징이 기재되어 있지만, 이들 복수의 특징 모두가 발명에 필수적인 것이라고 한정되지는 않고, 또한 복수의 특징은 임의로 조합되어도 된다. 또한, 첨부 도면에 있어서는, 동일하거나 혹은 마찬가지의 구성에 동일한 참조 번호를 붙이고, 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiment does not limit the invention concerning the claim. Although a plurality of features are described in the embodiment, not all of these plurality of features are essential to the invention, and a plurality of features may be combined arbitrarily. In addition, in the accompanying drawings, the same reference numerals are attached to the same or similar structures, and overlapping descriptions are omitted.
<제1 실시 형태><First Embodiment>
본 발명에 관한 제1 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태의 투영 광학계(PO)의 구성예를 나타내는 개략도이다. 투영 광학계(PO)는, 물체면(1)의 패턴을 상면(7)에 배율 β로 결상하는 결상 광학계(IO)를 포함하고, 당해 결상 광학계(IO)에 의해 물체면(1)의 패턴을 상면(7)에 투영한다. 본 실시 형태의 경우, 결상 광학계(IO)는, 물체면(1)의 패턴을 상면(7)에 비등배(|β|≠1)로 결상하도록 구성된다. 즉, 투영 광학계(PO)는, 물체면(1)의 패턴을 상면(7)에 비등배(|β|≠1)로 투영하도록 구성된다. 또한, 본 실시 형태의 투영 광학계(PO)가 노광 장치에 사용되는 경우, 물체면(1)은 임의의 패턴이 형성된 원판(마스크, 레티클)의 패턴면에 상당하고, 상면(7)은 감광재가 도포된 기판(웨이퍼, 유리 플레이트)의 면에 상당할 수 있다.A first embodiment of the present invention will be described. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a projection optical system PO of the first embodiment. The projection optical system PO includes an imaging optical system IO that forms an image of the pattern of the
노광 장치에 사용되는 투영 광학계로서는, 일반적으로, 반도체 제조용의 스테퍼에서는 β=-0.2의 축소계, 디스플레이 제조용의 스캐너에서는 β=-1의 등배계가 사용된다. 한편, 근년에는, 특히 디스플레이 제조용의 노광 장치에 있어서, 원판의 사이즈 축소의 목적으로부터, β<-1의 확대 배율을 갖는 투영 광학계(확대계)의 검토가 요망되고 있다. 디스플레이 제조용의 노광 장치의 투영 광학계로서 채용되고 있는 오프너 광학계나 다이슨 광학계는, 광학계의 퓨필에 대하여 대칭적인 파워 배치인 것이 특징이며, 이 대칭성이 수차 보정의 관점에서 중요하다. 이들 광학계를 비등배로 하는 경우, 대칭 광학계인 것에서 기인하여 억제되어 있었던 수차를 억제하는 것이 곤란해지고, |β|를 크게 함에 따라서 광학 설계의 난이도가 커진다.As a projection optical system used in an exposure apparatus, a reduction system of β = -0.2 is generally used for a stepper for semiconductor manufacturing, and an equal magnification system for β = -1 for a scanner for display manufacturing. On the other hand, in recent years, especially in exposure apparatus for display manufacturing, examination of a projection optical system (magnification system) having a magnification of β < -1 has been desired for the purpose of reducing the size of the original plate. Opener optical systems and Dyson optical systems employed as projection optical systems of exposure apparatuses for display manufacturing are characterized by symmetric power arrangement with respect to the pupil of the optical system, and this symmetry is important from the viewpoint of aberration correction. When these optical systems are unequal magnification, it becomes difficult to suppress aberrations that have been suppressed due to the fact that they are symmetrical optical systems, and the difficulty of optical design increases as |β| is increased.
본 실시 형태의 투영 광학계(PO)(결상 광학계(IO))가 확대계인 경우, 배율 β는 1.005≤|β|를 충족시킨다. 단, 확대 배율을 갖는 오프너 광학계에서는, 수차 억제의 관점에서 결상 배율 β는 2.0까지가 바람직한 것이 알려져 있기 때문에, 보다 바람직하게는 1.05≤|β|≤2.0을 충족시키면 된다. 한편, 본 실시 형태의 투영 광학계(PO)(결상 광학계(IO))가 축소계인 경우, 배율 β는 0<|β|≤0.995를 충족시키지만, 보다 바람직하게는 0.1≤|β|≤0.95를 충족시키면 된다.When the projection optical system PO (imaging optical system IO) of the present embodiment is a magnifying system, the magnification β satisfies 1.005≤|β|. However, since it is known that in an opener optical system having a magnification magnification, an imaging magnification β of up to 2.0 is preferable from the viewpoint of aberration suppression, more preferably 1.05≤|β|≤2.0 is satisfied. On the other hand, when the projection optical system PO (imaging optical system IO) of the present embodiment is a reduction system, the magnification β satisfies 0<|β|≤0.995, but more preferably satisfies 0.1≤|β|≤0.95. You can do it.
여기서, 본 실시 형태의 결상 광학계(IO)는, 주로 반사 광학 부재로 이루어지는 오프너 광학계를 예시하고 있다. 오프너 광학계의 주된 광학적 파워를 제공하는 것은, 제1 오목면 미러(3), 볼록면 미러(4) 및 제2 오목면 미러(5)이다. 또한, 평면 미러(2 및 6)은, 물체면(1)에 배치되는 원판을 유지하여 이동 가능한 원판 스테이지와, 상면(7)에 배치되는 기판을 유지하여 이동 가능한 기판 스테이지의 간섭을 방지할 목적으로 광로를 편향하기 위해 배치된다. 또한, 본 실시 형태의 투영 광학계(PO)는, 도 1에 나타내지는 구성으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 평면 미러(2 및 6)를 포함하지 않는 구성이어도 된다. 또한, 결상 광학계(IO)는 오프너 광학계가 아니어도 되고, 복수의 굴절 광학 소자군으로 구성되는 광학계여도 된다.Here, the imaging optical system IO of the present embodiment exemplifies an opener optical system mainly composed of a reflective optical member. It is the first
투영 광학계(PO)가 사용되는 노광 장치에서는, 운용 중(예를 들어 노광 중)에 기판이나 원판이 비등방적으로 신축될 수 있기 때문에, 이 비등방적인 배율 성분을 보정하기 위한 보정 광학계가 투영 광학계(PO)에 마련될 수 있다. 당해 보정 광학계로서는, 물체면(1)과 결상 광학계(IO)의 퓨필면 사이의 광로 상에 배치된 제1 보정 광학계와, 상면(7)과 결상 광학계(IO)의 퓨필면 사이의 광로 상에 배치된 제2 보정 광학계 및 제3 보정 광학계가 사용될 수 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 보정 광학계로서 Y 보정 광학계(10)가 적용되고, 제2 보정 광학계로서 X 보정 광학계(20)가 적용되고, 제3 보정 광학계로서 I 보정 광학계(30)가 적용될 수 있다. 또한, 도 1의 구성예의 경우, 결상 광학계(IO)의 퓨필면은, 볼록면 미러(4)의 반사면이다.In the exposure apparatus in which the projection optical system PO is used, since the substrate or the original plate may expand and contract anisotropically during operation (for example, during exposure), a correction optical system for correcting this anisotropic magnification component is provided in the projection optical system ( PO) can be provided. As the correction optical system, the first correction optical system disposed on the optical path between the
Y 보정 광학계(10)는, 물체면(1)과 결상 광학계(IO)의 퓨필면 사이의 광로 상에 배치되며 또한 파워의 부호가 서로 다른 제1의 한 쌍의 곡면을 포함하고, 상면(7)에 평행한 제1 방향(본 실시 형태에서는 Y 방향)에 있어서의 결상 광학계(IO)의 배율을 보정한다. 도 1의 구성예에서는, Y 보정 광학계(10)(제1의 한 쌍의 곡면)는 물체면(1)과 평면 미러(2) 사이의 광로 상에 배치되어 있다. Y 보정 광학계(10)에서는, 제1의 한 쌍의 곡면을 상대적으로 이동시킴으로써, 제1 방향(Y 방향)에 있어서의 결상 광학계(IO)의 배율을 변경할 수 있다.The Y correction
X 보정 광학계(20)는, 상면(7)과 결상 광학계(IO)의 퓨필면 사이의 광로 상에 배치되며 또한 파워의 부호가 서로 다른 제2의 한 쌍의 곡면을 포함하고, 상면(7)에 평행하며 제1 방향과 교차하는 제2 방향(본 실시 형태에서는 X 방향)에 있어서의 결상 광학계(IO)의 배율을 보정한다. 도 1의 구성예에서는, X 보정 광학계(20)(제2의 한 쌍의 곡면)는 상면(7)과 평면 미러(6) 사이의 광로 상에 배치되어 있다. X 보정 광학계(20)에서는, 제2의 한 쌍의 곡면을 상대적으로 이동시킴으로써, 제2 방향(X 방향)에 있어서의 결상 광학계(IO)의 배율을 변경할 수 있다.The X correction
I 보정 광학계(30)는, 물체면(1) 및 상면(7)의 한쪽과 결상 광학계(IO)의 퓨필면 사이의 광로 상에 배치되며 또한 파워의 부호가 서로 다른 제3의 한 쌍의 곡면을 포함하고, 제1 방향(Y 방향) 및 제2 방향(X 방향)에 있어서의 결상 광학계(IO)의 배율을 등방적으로 보정한다. 본 실시 형태에서는, I 보정 광학계(30)(제3의 한 쌍의 곡면)는 상면(7)과 결상 광학계(IO)의 퓨필면 사이의 광로 상에 배치되고, 도 1의 구성예의 경우, 상면(7)과 평면 미러(6) 사이의 광로 상에 배치되어 있다. I 보정 광학계(30)에서는, 제3의 한 쌍의 곡면을 상대적으로 이동시킴으로써, 제1 방향(Y 방향) 및 제2 방향(X 방향)에 있어서의 결상 광학계(IO)의 배율을 등방적으로 변경할 수 있다.The I correction
이어서, Y 보정 광학계(10), X 보정 광학계(20) 및 I 보정 광학계(30)의 상세한 구성에 대하여, 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는, Y 보정 광학계(10), X 보정 광학계(20) 및 I 보정 광학계(30)의 구성예를 나타내는 모식도이며, ZY 단면과 ZX 단면이 나타내져 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 각 광학 소자(11 내지 15)에 대하여 「상부면」 및 「하부면」의 용어를 사용하지만, 「상부면」이란, 물체면(1)측(+Z 방향측)의 면, 즉 광의 입사면이며, 「하부면」이란, 상면(7)측(-Z 방향측)의 면, 즉 광의 사출면이다.Next, detailed configurations of the Y correction
Y 보정 광학계(10)는 2개의 광학 소자(11, 12)로 구성될 수 있다. 광학 소자(11)는, 상부면이 평면이며, 하부면이 Y 방향으로 부의 광학적 파워를 갖는 Y 실린드리컬면(10a)인 평오목 실린드리컬 렌즈이다. 광학 소자(12)는, 상부면이 Y 방향으로 정의 광학적 파워를 갖는 Y 실린드리컬면(10b)이며, 하부면이 평면인 볼록평 실린드리컬 렌즈이다. Y 보정 광학계(10)에 있어서의 제1의 한 쌍의 곡면은, 광학 소자(11)의 Y 실린드리컬면(10a)과 광학 소자(12)의 Y 실린드리컬면(10b)으로 구성될 수 있다. 또한, 광학 소자(11)의 Y 실린드리컬면(10) 및 광학 소자(12)의 Y 실린드리컬면(10b)은 모두, X 방향으로는 광학적 파워를 갖지 않기 때문에, ZX 단면에서는 평면으로서 도시되어 있다.The Y correction
X 보정 광학계(20) 및 I 보정 광학계(30)는, 3개의 광학 소자(13 내지 15)로 구성될 수 있다. 광학 소자(13)는, 상부면이 평면이며, 하부면이 부의 광학적 파워를 갖는 구면(30a)인 평오목 렌즈이다. 광학 소자(14)는, 상부면이 정의 광학적 파워를 갖는 구면(30b)이며, 하부면이 X 방향으로 정의 광학적 파워를 갖는 X 실린드리컬면(20a)인 렌즈이다. 광학 소자(15)는, 상부면이 X 방향으로 부의 광학적 파워를 갖는 X 실린드리컬면(20b)이며, 하부면이 평면인 오목평 실린드리컬 렌즈이다. X 보정 광학계(20)에 있어서의 제2의 한 쌍의 곡면은, 광학 소자(14)의 X 실린드리컬면(20a)과 광학 소자(15)의 X 실린드리컬면(20b)으로 구성될 수 있다. 또한, I 보정 광학계(30)에 있어서의 제3의 한 쌍의 곡면은, 광학 소자(13)의 구면(30a)과 광학 소자(14)의 구면(30b)으로 구성될 수 있다. 또한, 광학 소자(14)의 X 실린드리컬면(20a) 및 광학 소자(15)의 X 실린드리컬면(20b)은 모두, Y 방향으로는 광학적 파워를 갖지 않기 때문에, ZY 단면에서는 평면으로서 도시되어 있다.The X correction
여기서, 본 실시 형태에서는, X 보정 광학계(20)의 한쪽의 곡면과 I 보정 광학계(30)의 한쪽의 곡면을 동일한 광학 소자(14) 상에 구성하고 있지만, 거기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 광학 소자(14) 대신에, 상부면이 정의 광학적 파워를 갖는 곡면과 평면으로 이루어지는 볼록평 렌즈, 및 상부면이 평면이며 하부면이 X 방향으로 정의 광학적 파워를 갖는 평볼록 실린드리컬 렌즈의 2개의 광학 소자를 마련해도 된다. 또한, I 보정 광학계(30)는, XY 방향에서 비등방적인 파워를 갖는 광학면으로서, 곡률을 갖는 단면에 직교하는 단면에는 곡률을 갖지 않는 실린드리컬면을 예시하였지만, 거기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 직교하는 단면에서 다른 곡률을 갖는 토릭면이어도 된다.Here, in this embodiment, one curved surface of the X correction
이어서, 본 실시 형태의 각 보정 광학계(10 내지 30)에 포함되는 한 쌍의 곡면에 의해 발생하는 근축적인 초점 위치의 변화와 배율의 변화를 수식을 사용하여 설명한다. 전술한 바와 같이, 본 실시 형태의 각 보정 광학계(10 내지 30)는, 대향하는 한 쌍의 곡면을 갖고, 그 광학적 파워의 부호가 서로 반대이다. 또한, 이하에서는, 물체면(1) 및 상면(7)을, 투영 광학계(PO)의 광학 공액면이라고 칭한다. 그리고, 각 보정 광학계(10 내지 30)에 있어서의 한 쌍의 곡면 중 광학 공액면에 가까운 측의 곡면을 「공액면측의 곡면」이라고 칭하고, 공액면측의 곡면에 대향하는 곡면, 즉 결상 광학계측에 위치하는 측의 곡면을 「결상 광학계측의 곡면」이라고 칭한다.Next, a paraxial focal position change and a magnification change caused by a pair of curved surfaces included in each of the correction
본 실시 형태의 경우, 물체면(1)과 결상 광학계(IO)의 퓨필면 사이에 배치된 Y 보정 광학계(10)(한 쌍의 곡면(10a, 10b)에서는, 물체면(1)에 가까운 곡면(10a)이 「공액면측의 곡면」에 상당하고, 물체면(1)으로부터 먼 곡면(10b)이 「결상 광학계측의 곡면」에 상당한다. 상면(7)과 결상 광학계(IO)의 퓨필면 사이에 배치된 X 보정 광학계(20)(한 쌍의 곡면(20a, 20b))에서는, 상면(7)에 가까운 곡면(20b)이 「공액면측의 곡면」에 상당하고, 상면(7)으로부터 먼 곡면(20a)이 「결상 광학계측의 곡면」에 상당한다. 또한, 물체면(1) 및 상면(7)의 한쪽(도 2의 구성예에서는 상면 7)과 결상 광학계(IO)의 퓨필면 사이에 배치된 I 보정 광학계(30)(한 쌍의 곡면(30a, 30b))에서는, 당해 한쪽에 가까운 곡면(30b)이 「공액면측의 곡면」에 상당한다. 그리고, 당해 한쪽으로부터 먼 곡면(30a)이 「결상 광학계측의 곡면」에 상당한다.In the case of this embodiment, the Y correction
도 3의 (a)는, 물체면(1)의 근방에 배치된 서로 부호가 다른 파워 φoa, φob를 갖는 2개의 박육 렌즈 Loa, Lob를 나타낸다. 박육 렌즈 Loa를 기준으로 하여 당해 박육 렌즈 Loa에서 본 물체면의 위치, 상면의 위치를 각각 soa, soa'로 하고, 박육 렌즈 Lob를 기준으로 하여 당해 박육 렌즈 Lob에서 본 물체면의 위치, 상면의 위치를 각각 sob, sob'로 한다. 이 때, 결상의 공식으로부터 이하의 식 (1) 내지 (2)의 관계가 성립한다.Fig. 3(a) shows two thin-walled lenses Loa and Lob having powers φoa and φob with different signs from each other disposed near the
박육 렌즈 Loa를 기준으로 하였을 때의 박육 렌즈 Lob의 위치를 do, 박육 렌즈 Loa, Lob에 의한 물체면의 위치 이동량을 so로 하면, 기하적인 관계로부터 이하의 식 (3) 내지 (4)의 관계가 성립한다. If do is the position of the thin-thick lens Lob with respect to the thin-thick lens L oa and s o is the amount of position movement of the object surface by the thin-thick lenses L oa and Lob , the following equation (3) is obtained from the geometric relationship The relationship of (4) to is established.
또한, 식 (1) 내지 (3)을 식 (4)에 대입하면, 식 (5)가 얻어진다. 여기서, 설계의 일례로서, φoa와 φob가 모두 10-5mm-1 정도, sa가 -300mm 정도, do가 30mm 정도이다. 이들을 고려하여, 기여량이 작은 항을 무시하면, 식 (5)는 식 (6)과 같이 근사된다.Further, when equations (1) to (3) are substituted into equation (4), equation (5) is obtained. Here, as an example of the design, both φ oa and φ ob are about 10 -5 mm -1 , s a is about -300 mm, and do is about 30 mm. Taking these into account and ignoring terms with small contributions, equation (5) is approximated as equation (6).
이어서, 보정 광학계에 의해 발생하는 배율 βo는, 박육 렌즈 Loa, Lob의 각각의 배율의 곱이 되는 점에서, 식 (7)로 표시된다. 그리고, 미소량에 대하여 근사를 적용함으로써, 배율 βo는 식 (8)로 표시된다.Next, the magnification β o generated by the correction optical system is expressed by Expression (7) in that it is a product of the respective magnifications of the thin-walled lenses L oa and Lob . And, by applying an approximation to a minute amount, the magnification β o is expressed by equation (8).
여기서, φoa=φo+φo, φob=-φo로 치환하면, 식 (6), 식 (8)은 각각 이하의 식 (9), 식 (10)으로 표시된다.Here, when φ oa =φ o +φ o and φ ob =-φ o are substituted, Equations (6) and Equations (8) are represented by the following Equations (9) and Equations (10), respectively.
식 (10)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 한 쌍의 곡면의 간격 do가 가변이 되도록 보정 광학계를 구성함으로써, 실제 운용 중의 배율의 변화를 동적으로 보정할 수 있다. 간격 do를 미소량 변화시켰을 때의 배율의 변화량을 배율 민감도라고 칭하면, 식 (10)으로부터 배율 민감도는 -φo로 표시된다. 예를 들어, 간격 do를 +1mm 변화시켰을 때의 배율 변화량을 10ppm으로 하는 경우, φo는 -10-5mm-1이면 된다. 실제 설계에 있어서, φo는, 이 배율 민감도를 소정의 값으로 하도록 결정될 수 있다. 배율 민감도의 값에 대하여는, 광학 소자의 구동을 행하는 구동 기구의 구동 정밀도나 구동 분해능, 보정해야 할 배율의 범위 및 광학 소자간의 간격 등을 고려하여 결정될 수 있다.As can be seen from equation (10), the change in magnification during actual operation can be dynamically corrected by configuring the correction optical system so that the distance d o between the pair of curved surfaces is variable. If the amount of change in magnification when the distance d o is changed in a small amount is referred to as the magnification sensitivity, the magnification sensitivity is expressed as -φ o from equation (10). For example, when the amount of change in magnification when the interval d o is changed by +1 mm is 10 ppm, φ o may be -10 -5 mm -1 . In actual design, φ o can be determined to make this magnification sensitivity a predetermined value. The value of the magnification sensitivity can be determined in consideration of the driving accuracy or driving resolution of a driving mechanism for driving the optical element, the range of magnification to be corrected, the distance between the optical elements, and the like.
도 3의 (b)는, 상면(7)의 근방에 배치된 서로 부호가 다른 파워 φia, φib를 갖는 2개의 박육 렌즈 Lia, Lib를 나타낸다. 박육 렌즈 Lia를 기준으로 하여 당해 박육 렌즈 Lia에서 본 물체면의 위치, 상면의 위치를 각각 sia, sia'로 하고, 박육 렌즈 Lib를 기준으로 하여 당해 박육 렌즈 Lib에서 본 물체면의 위치, 상면의 위치를 sib, sib'로 한다. 또한, 박육 렌즈 Lia를 기준으로 하였을 때의 박육 렌즈 Lib의 위치를 di로 한다. 이 때, 전술한 박육 렌즈 Loa, Lob와 마찬가지의 논의를 행하면, 초점 위치의 변화 Δsi 및 배율 변화 βi가, 이하의 식 (11) 내지 (12)와 같이 유도된다. 단, φia=-φi, φib=φi+Δφi, sk'=sia-di로 한다.FIG. 3(b) shows two thin-walled lenses Li ia , Li ib having powers φ ia , φ ib having different signs from each other, disposed near the
X 보정 광학계(20)는, X축을 포함하는 단면에 있어서, 식 (9) 내지 (12)로 표시되는 초점 위치의 변화 및 배율의 변화를 발생시킨다. 마찬가지로, Y 보정 광학계(10)는, Y축을 포함하는 단면에 있어서, 식 (9) 내지 (12)로 표시되는 초점 위치의 변화 및 배율의 변화를 발생시킨다. 따라서, X 보정 광학계(20)가 발생시키는 초점 위치의 변화와, Y 보정 광학계(10)가 발생시키는 초점 위치의 변화의 차분이 제로가 아닐 경우, 비점 수차가 발생하게 된다. 또한, X 보정 광학계(20)가 발생시키는 배율의 변화와, Y 보정 광학계(10)가 발생시키는 배율의 변화의 차분이 제로가 아닐 경우, XY 방향의 배율차(이하, XY 배율차)가 발생하게 된다. 본 실시 형태의 각 보정 광학계는, 한 쌍의 곡면의 간격을 변경함으로써 비점 수차 및 XY 배율차를 의도적으로 발생시켜, 결상 광학계(IO)의 성능 변화나 원판·기판의 신축의 영향을 보정하기 위해 도입될 수 있다. 단, 한 쌍의 곡면의 간격의 비변경 시(즉, 설계값)의 비점 수차 및 XY 배율차는 제로가 되도록 설계될 수 있다.The X correction
이하에, 본 실시 형태의 투영 광학계(PO)에 있어서의 보정 광학계(10 내지 30)의 요건(구성 요건, 구성 조건)에 대하여 설명한다.Below, the requirements (configuration requirements, configuration conditions) of the correction
(요건 1)(Requirement 1)
본 실시 형태의 투영 광학계(PO)에서는, Y 방향의 배율을 보정하는 Y 보정 광학계(10)와 X 방향의 배율을 보정하는 X 보정 광학계(20)가, 결상 광학계(IO)를 사이에 두고 서로 반대측에 배치되는 것을 요건으로 한다. 이것은, 비등방적인 배율 성분의 보정과 비점 수차의 보정을 독립적으로 행하기 위한 필요 조건에 상당한다. 비점 수차의 변화량을 제로로 하면서 XY 배율차를 발생시키거나, 또는 XY 배율차의 변화량을 제로로 하면서 비점 수차를 발생시키기 위해서는, 본 요건을 충족시킬 것이 필요해진다.In the projection optical system PO of this embodiment, the Y correction
(요건 2)(Requirement 2)
또한, 본 실시 형태의 투영 광학계(PO)에서는, Y 보정 광학계(10)에 있어서의 공액면측의 곡면(10a)의 광학적 파워 φ1의 부호와, X 보정 광학계(20)에 있어서의 공액면측의 곡면(20b)의 광학적 파워 φ2의 부호가 동일한 것을 요건으로 한다. 이하에서, 이 이유를 설명한다.Further, in the projection optical system PO of the present embodiment, the sign of the optical power φ 1 of the
단일의 보정 광학계에 대하여, 물체면측으로부터 순서대로 정의 광학적 파워, 부의 광학적 파워의 순으로 배열하는 구성을 PN 타입, 반대로, 부의 광학적 파워, 정의 광학적 파워의 순으로 배열하는 구성을 NP 타입으로 분류한다. 그리고, 예를 들어 물체면(1)측에 배치되는 Y 보정 광학계(10)가 PN 타입이며, 상면(7)측에 배치되는 X 보정 광학계(20)가 NP 타입인 경우, I 보정 광학계(30)를 제외한 보정 광학계의 구성을 Y(PN)/X(NP)로 표기한다. 단, 본 실시 형태에서는, Y 보정 광학계(10)가 물체면(1)측에 배치되고, X 보정 광학계(20)가 상면(7)측에 배치되는 구성으로 한정되는 것은 아니며, 반대로 구성되어도 된다. 즉, Y 보정 광학계(10)가 상면(7)측에 배치되고, X 보정 광학계(20)가 물체면(1)측에 배치되는 구성이어도 된다. 그 때문에, 이하에서는, 상기 Y(PN)/X(NP)에 있어서의 Y, X의 기호를 생략하고, PN/NP로서 표기하는 것으로 한다. 이 경우, 물체면(1)측에서 2가지, 상면(7)측에서 2가지의 구성이 있는 점에서, 전체로서는 PN/PN, PN/NP, NP/PN, NP/NP의 계 4가지의 구성을 취할 수 있게 된다.Regarding a single correction optical system, the configuration in which positive optical power and negative optical power are arranged in order from the object plane side is classified as PN type, and conversely, the configuration in which negative optical power and positive optical power are arranged in order is classified as NP type. . And, for example, when the Y correction
도 4의 (a)는, 상기 식 (9) 내지 (12)에 있어서, Δφo=0 또는 Δφi=0인 경우에, 단일의 보정 광학계에서 발생하는 초점 위치 변화의 부호와 배율 변화의 부호를 나타낸다. 도 4의 (a)에 있어서, 첨자인 「c」는 「o」 또는 「i」를 대표하는 기호로 한다(즉, 「o」 또는 「i」가 입력된다). 예를 들어 φc는 φo(물체면(1)측의 양) 또는 φi(상면(7)측의 양)를 나타내는 것으로 한다.4(a) shows the sign of the change in focus position and the sign of the change in magnification occurring in a single correction optical system when Δφ o =0 or Δφ i =0 in the above equations (9) to (12). indicates In Fig. 4(a), the subscript "c" is a symbol representing "o" or "i" (that is, "o" or "i" is input). For example, φ c indicates φ o (quantity on the
물체면(1)측이 PN 타입인 예를 설명하면 공액면측의 곡면이 정(P)의 파워, 결상 광학계측의 곡면이 부(N)의 파워이기 때문에, φo>0이다. 또한, soa<0, do>0인 점에서, 상기 식 (9)로부터, Δso의 부호는 항상 정이 된다. 그리고, 물체면(1)측의 보정 광학계에 의한 배율의 변화를 Δβo=βo-1로 정의하면, 상기 식 (10)으로부터, Δφo=0일 때에는 Δβo=-doφo이며, 물체면(1)측이 PN 타입인 경우에는 Δβo의 부호는 항상 부가 된다.In the case where the
한편, 상면(7)측이 PN 타입인 예를 설명하면, 공액면측의 곡면이 부(N)의 파워, 결상 광학계측의 곡면이 정(P)의 파워이기 때문에 φi<0이다. 또한, sk'>0, di>0인 점에서, 상기 식 (11)로부터, Δsi의 부호는 항상 부가 된다. 그리고, 상면측의 보정 광학계에 의한 배율의 변화를 Δβi=βi-1로 정의하면, 상기 식 (12)로부터, Δφi=0일 때에는 Δβi=diφi이며, 상면(7)측이 PN 타입인 경우에는 Δβi의 부호는 항상 부가 된다.On the other hand, in the case where the
또한, 도 4의 (a)로부터, Δφo=0 또는 Δφi=0인 경우에는, 비점 수차와 XY 배율차가 동시에 제로가 될 수 없는 것이 이해된다. 예를 들어, PN/PN 타입의 경우, 물체면(1)측의 PN 타입의 보정 광학계와 상면(7)측의 PN 타입의 보정 광학계에서는, 배율 변화의 부호가 동일하기 때문에 XY 배율차는 보정될 수 있지만, 초점 위치의 변화의 부호가 서로 반대이기 때문에 비점 수차는 보정될 수 없다. 이러한 경향은 다른 3가지의 구성의 경우에도 마찬가지이다. Δφo=0 또는 Δφi=0인 경우에 보정될 수 없는 쪽의 성능에 대하여는, Δφo 또는 Δφi를 적절한 값으로 설정하는 것을 통해, 단일의 보정 광학계 내에서의 발생량을 제로에 근접시킬 것이 필요해진다.It is also understood from Fig. 4(a) that in the case of Δφ o =0 or Δφ i =0, the astigmatism and the XY magnification difference cannot become zero at the same time. For example, in the case of the PN/PN type, in the PN type correction optical system on the
이어서, Δφo 및 Δφi가 제로가 아닐 경우의 초점 위치의 변화 및 배율 변화의 거동에 대하여 설명한다. 도 4의 (b)는, 각 보정 광학계에 있어서의 공액면측의 곡면의 파워에 대하여, 그 절댓값을 크게 하는 Δφo 및 Δφi에 대한 초점 위치 변화의 부호와 배율 변화의 부호를 나타낸다. 물체면(1)측이 PN 타입인 경우, 주목하는 파워 φoa=φo+Δφo 중 φo>0인 점에서, Δφo>0이 되는 파워 변화를 가리킨다. 마찬가지로, 상면측의 PN 타입의 경우, 주목하는 파워 φib=φi+Δφi 중 φi<0인 점에서 Δφi<0이 되는 파워 변화를 가리킨다. 도 4의 (a)와 대비하면, 이러한 파워 변화에 의해 항상 Δφo=0 또는 Δφi=0에서 발생하는 초점 위치 변화 및 배율 변화를 작게 하는 방향으로 변화하는 것이 이해된다. 예를 들어, 물체면(1)측이 PN 타입인 경우, Δφo=0일 때에 Δso>0, Δβo<0이지만, Δφo>0으로 함으로써, Δso를 부로, Δβo를 정으로 변화시키는 것이 가능해진다. 이상으로부터, 어느 구성이었던 경우에도, 공액면(1)측의 곡면의 파워의 절댓값을 크게 함으로써, 단일의 보정 광학계에서 발생하는 초점 위치 변화 및 배율 변화를 작게 할 수 있고, 결과적으로 비점 수차 및 XY 배율차를 저감시키는 것이 가능해진다. 이것을 φoa, φob, φia, φib를 사용하여 표시하면, |φoa|>|φob| 또한 |φia|<|φib|와 같이 설정하는 것이, 비점 수차 및 XY 배율차가 억제되기 위한 필요 조건이라고 할 수 있다.Next, the behavior of the change in focus position and change in magnification when Δφ o and Δφ i are not zero will be described. 4(b) shows the sign of the change in focus position and the sign of the change in magnification for Δφ o and Δφ i , which increase the absolute value of the power of the curved surface on the conjugate plane side in each correction optical system. In the case where the
구체적으로는, 도 2의 구성예의 있어서의 Y 보정 광학계(10)에서는, 공액면측의 곡면인 Y 실린드리컬면(10a)의 파워를 φ1, 결상 광학계측의 곡면인 Y 실린드리컬면(10b)의 파워를 φ1'로 하였을 때, |φ1|>|φ1'|의 요건이 될 수 있다. X 보정 광학계(20)에서는, 공액면측의 곡면인 X 실린드리컬면(20b)의 파워를 φ2, 결상 광학계측의 곡면인 X 실린드리컬면(20a)의 파워를 φ2'로 하였을 때, |φ2|>|φ2'|의 요건이 될 수 있다. 또한, I 보정 광학계(30)에서는, 공액면측의 곡면인 구면(30b)의 파워를 φ3, 결상 광학계측의 곡면인 구면(30a)의 파워를 φ3'로 하였을 때, |φ3|>|φ3'|의 요건이 될 수 있다.Specifically, in the Y correction
이어서, 보정 광학계에서 발생하는 상면 만곡에 대하여 설명한다. 상면 만곡의 크기를 나타내는 페츠발 계수 P는, 파워 φ, 굴절률 N의 박육 렌즈가 공기 중에 배치되는 경우에는 P=-φ/N으로 표시된다. 단일의 보정 광학계에 있어서의 페츠발 계수는, 2개의 박육 렌즈에 있어서의 페츠발 계수의 합이 된다. 물체면(1)측의 보정 광학계의 파워를 φoa=φo+Δφo, φob=-φo로 하고, 굴절률 N이 공통인 것으로 하면, 물체면(1)측의 보정 광학계의 페츠발 계수 Po는, Po=-Δφo/N으로 표시된다. 마찬가지로, 상면(7)측의 보정 광학계의 파워를 φia=-φi, φib=φi+Δφi로 하고, 굴절률 N이 공통인 것으로 하면, 상면(7)측의 보정 광학계의 페츠발 계수 Pi는, Pi=-Δφi/N으로 표시된다.Next, field curvature generated in the correction optical system will be described. The Petzval coefficient P representing the magnitude of field curvature is expressed as P = -φ/N when a thin lens having a power φ and a refractive index N is placed in air. The Petzval coefficient in a single correction optical system is the sum of the Petzval coefficients in two thin-walled lenses. If the power of the correction optical system on the object plane (1) side is φ oa =φ o +Δφ o , φ ob = -φ o and the refractive index N is assumed to be common, the Petzval of the correction optical system on the object plane (1) side The coefficient P o is represented by P o = -Δφ o /N. Similarly, if the power of the correction optical system on the
X 보정 광학계(20)는, X축을 포함하는 단면 내에 있어서, X 좌표에 대하여 2차의 상면 만곡을 발생시킨다. 마찬가지로, Y 보정 광학계(10)는, Y축을 포함하는 단면 내에 있어서, Y 좌표에 대하여 2차의 상면 만곡을 발생시킨다. 비점 수차 및 XY 배율차를 보정하는 관점에서, Δφo 및 Δφi는 제로가 되지는 않고, 따라서 상면 만곡도 제로가 되지는 않는다. 상면 만곡을 양호하게 보정하기 위해서는, X 보정 광학계(20)에서 발생하는 상면 만곡과 Y 보정 광학계(10)에서 발생하는 상면 만곡의 방향을 동일한 방향으로 하고, 그들의 합을 I 보정 광학계(30)에서 역방향으로 보정하는 것이 바람직하다. X 보정 광학계(20)에서 발생하는 상면 만곡의 방향과 Y 보정 광학계(10)에서 발생하는 상면 만곡의 방향을 동일한 방향으로 하기 위해서는, 양자의 페츠발 계수의 부호가 동일한 부호이면 된다. 즉, Y 보정 광학계(10)의 페츠발 계수를 P1, X 보정 광학계(20)의 페츠발 계수를 P2로 하였을 때, P1과 P2는 부호가 동일하면 된다. 따라서, Δφo와 Δφi는 동일한 부호일 수 있다.The X correction
전술한 비점 수차 및 XY 배율차를 보정하기 위한 요건과, 상기 상면 만곡을 보정하기 위한 요건을 모두 충족시키는 구성이 바람직하다. 즉, 공액면측의 곡면의 파워의 절댓값을 크게 하도록 Δφo 및 Δφi를 설정하고, 또한 Δφo와 Δφi를 동일한 부호로 해야 한다. 이들이 양립되는 구성으로서는, 도 4의 (b)의 Δφo/Δφi가 동일한 부호가 되도록 Y 보정 광학계(10) 및 X 보정 광학계(20)의 타입을 채용하면 되고, PN/NP 혹은 NP/PN이 적합하다. 환언하면, Y 보정 광학계(10)와 X 보정 광학계(20)에 있어서 공액면측의 곡면의 파워의 부호가 동일해지는 구성에 의해, 비점 수차 및 XY 배율차 보정과 상면 만곡 보정이 양립하게 된다.A configuration that satisfies both the requirements for correcting the above-mentioned astigmatism and XY magnification difference and the requirements for correcting the field curvature is preferable. That is, Δφ o and Δφ i must be set so as to increase the absolute value of the power of the curved surface on the conjugate surface side, and Δφ o and Δφ i must have the same sign. As a configuration in which these are compatible, the types of the Y correction
(요건 3)(Requirement 3)
또한, 본 실시 형태의 투영 광학계(PO)에서는, I 보정 광학계(30)에 있어서의 공액면측의 곡면(30b)의 광학적 파워 φ3의 부호가, 광학적 파워 φ1의 부호 및 광학적 파워 φ2의 부호와 다른(반대임) 것을 요건으로 한다. 전술한 바와 같이, 광학적 파워 φ1은, Y 보정 광학계(10)에 있어서의 공액면측의 곡면(10a)의 광학적 파워이며, 광학적 파워 φ2는, X 보정 광학계(20)에 있어서의 공액면측의 곡면(20b)의 광학적 파워이다. 이하에서, 이 이유를 설명한다.In the projection optical system PO of the present embodiment, the sign of the optical power φ 3 of the
도 5의 (a)에서 나타내는 바와 같이, 결상면에 대하여 수렴하는 광속이 Rk의 곡률 반경을 갖는 굴절면에서 굴절하는 것을 생각한다. 굴절면에 대하여 결상면측의 매질의 굴절률을 N', 그 반대측의 매질 굴절률을 N으로 한다. 또한, 굴절면의 면 정점에서 본 결상면의 위치를 sk'로 한다. 굴절면이 없는 경우에 결상면에 있어서 높이 h0, 각도 α에서 결상하는 축외 주변 광선에 대하여, 면 정점 위치에 있어서의 굴절에 의한 광선 높이의 변화에 대하여 정식화하면, 3차의 코마 수차에 관계되는 항으로서, 이하의 식 (13)으로 표시되는 항이 포함된다.As shown in (a) of FIG. 5, it is assumed that light flux converging on the imaging plane is refracted on a refracting surface having a radius of curvature of R k . With respect to the refracting surface, the refractive index of the medium on the image plane side is N', and the refractive index of the medium on the opposite side is N. Also, the position of the imaging plane viewed from the apex of the plane of the refracting plane is s k '. In the case where there is no refracting surface, for an off-axis peripheral ray imaged at a height h 0 and an angle α on the imaging surface, if the change in the height of the ray due to refraction at the apex of the surface is formulated, it is related to coma of the third order As a term, the term represented by the following formula (13) is included.
이것을 기초로, 단일의 보정 광학계에서 발생하는 코마 수차를 정식화한다. 도 5의 (b)에서 나타내는 바와 같이, 곡률 반경이 Rka, Rkb인 2개의 굴절면에 대하여 생각한다. 2개의 굴절면 사이에 있는 영역의 굴절률을 1(공기)로 하고, 그 이외의 영역의 굴절률을 N으로 한다. 또한, 곡률 Rka의 굴절면에서 본 상면의 위치를 sk'+d, 곡률 Rkb의 굴절면에서 본 상면의 위치를 sk'로 한다. 단일의 보정 광학계에서 발생하는 코마 수차는, 상기 식 (13)의 합인 항으로서, 이하의 식 (14)로 표시되는 항에 비례한다. 또한, 식 (14)=0으로서 식 변형을 행하면, 코마 수차 보정에 관한 이하의 조건식 (15)가 유도된다.Based on this, the coma aberration occurring in a single corrective optical system is formulated. As shown in (b) of FIG. 5, consider two refracting surfaces having radii of curvature R ka and R kb . The refractive index of the region between the two refracting surfaces is 1 (air), and the refractive index of the other regions is N. Further, the position of the upper surface viewed from the refracting surface of curvature R ka is s k '+d, and the position of the upper surface viewed from the refracting surface of curvature R kb is s k '. The coma aberration generated in a single correction optical system is a term that is the sum of the above equation (13) and is proportional to a term expressed by the following equation (14). Further, when equation (14) = 0 is transformed, the following conditional expression (15) relating to coma aberration correction is derived.
식 (15)에 있어서의 sk' 및 d는 모두 정인 점에서, 단일의 보정 광학계에서 발생하는 코마 수차를 저감시키기 위한 필요 조건은, |Rka|>|Rkb|이다. 상기 논의는 상면측에 있어서의 논의하였지만, 물체면측에서 검토해도 마찬가지의 결론이 유도된다. 보다 일반화하면, 공액면측의 곡면의 곡률 반경의 절댓값을, 대향하는 곡면(결상 광학계측의 곡면)의 곡률 반경의 절댓값보다 작게 하는 것이, 단일의 보정 광학계 내에서의 코마 수차를 억제하기 위한 필요 조건이다. 광학적 파워의 관점에서 환언하면, 공액면측의 곡면의 광학적 파워의 절댓값을, 대향하는 면(결상 광학계측의 곡면)의 파워의 절댓값보다 크게 하면 된다. 이것은, 전술한 비점 수차 및 XY 배율차 보정의 요건과 일치하고 있다.Since both s k ' and d in Expression (15) are positive, a necessary condition for reducing coma aberration generated in a single correction optical system is |R ka |>|R kb |. The above discussion was discussed on the image plane side, but the same conclusion is derived even when examined from the object plane side. More generally, it is necessary to suppress coma aberration in a single correction optical system to make the absolute value of the radius of curvature of the curved surface on the side of the conjugate surface smaller than the absolute value of the radius of curvature of the opposing curved surface (curved surface in imaging optical measurement). It is a condition. In other words, from the viewpoint of optical power, the absolute value of the optical power of the curved surface on the side of the conjugated surface should be greater than the absolute value of the power of the opposite surface (curved surface for imaging optical measurement). This coincides with the above-mentioned requirements for astigmatism and XY magnification difference correction.
I 보정 광학계(30)도 포함한, 취할 수 있는 보정 광학계의 구성예에 대하여, 도 6을 참조하면서 설명한다. Y 보정 광학계(10) 및 X 보정 광학계(20)의 구성에 대하여는, 전술한 요건을 충족시키도록 PN/NP 혹은 NP/PN 중 어느 것에 한정하고 있다. 그리고, PN/NP 및 NP/PN의 각각에 대하여, I 보정 광학계(30)가 PN 타입 혹은 NP 타입을 취할 수 있기 때문에, 계 4가지이다. 또한, 도 6의 표에서는, 물체면(1)측으로부터 Y 보정 광학계(10), 결상 광학계(IO), I 보정 광학계(30), X 보정 광학계(20)의 순으로 배열하는 구성에 한정하고, 전체 4가지만 기재하고 있지만, 반드시 이 순으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 X 보정 광학계(20)와 I 보정 광학계(30)를 반대로 해도 되고, I 보정 광학계(30)가 결상 광학계(IO)에 대하여 Y 보정 광학계(10)와 동일한 측에 있어도 된다. 즉, 도 6에 나타내는 배열 이외에도 있을 수 있지만, 다른 보정 광학계의 배열에 있어서도 도 6과 같은 4가지의 후보를 들 수 있기 때문에, 여기에서는 대표로서 당해 구성을 예시하고 있다. 또한, 도 6에서는, 공액면측의 곡면에 상당하는 기호를 굵은 글씨로 나타낸다.An example of a configuration of a possible correction optical system including the I correction
단일의 보정 광학계에서 발생하는 코마 수차를 억제하기 위해서는, 각 보정 광학계에 있어서의 공액면측의 곡면의 파워의 절댓값이, 대향하는 면(결상 광학계측의 곡면)의 파워의 절댓값보다 커져야 한다. 따라서, 도 6의 구성 2이면, I 보정 광학계(30)의 NP 중 정의 파워(P)의 절댓값이 부의 파워(N)의 절댓값보다도 커져야 한다.In order to suppress coma aberration occurring in a single correction optical system, the absolute value of the power of the curved surface on the conjugate surface side in each correction optical system must be greater than the absolute value of the power of the opposing surface (curved surface in imaging optical measurement). Therefore, in
한편, 상면 만곡을 보정하는 관점에서는, 전술한 바와 같이 X 보정 광학계(20)에서 발생하는 상면 만곡의 방향과 Y 보정 광학계(10)에서 발생하는 상면 만곡의 방향을 동일한 방향으로 하고, 그들의 합을 I 보정 광학계(30)에서 역방향으로 보정하는 것이 바람직하다. 도 6의 구성 2이면, Y 보정 광학계(10) 및 X 보정 광학계(20)는 모두 정의 파워(P)의 절댓값이 부의 파워(N)의 절댓값보다도 커진다. 이 경우, 페츠발 계수로서는 부의 값을 취한다. 한편, 코마 수차를 보정하는 관점에서는, I 보정 광학계(30)에 있어서도 정의 파워(P)의 절댓값이 부의 파워(N)의 절댓값보다도 커지지만, 이 때 페츠발 계수로서는 마찬가지로 부의 값을 취한다. 따라서, 도 6의 구성 2에 있어서, 코마 수차가 보정되는 전제에서는, Y 보정 광학계(10) 및 X 보정 광학계(20)의 페츠발 계수와, I 보정 광학계(30)의 페츠발 계수가 동일한 부호가 된다. 이 때, Y 보정 광학계(10) 및 X 보정 광학계(20)의 상면 만곡의 방향과 I 보정 광학계의 상면 만곡의 방향이 일치되어버려, 상면 만곡이 양호하게 보정되지 않는다.On the other hand, from the point of view of correcting the field curvature, as described above, the direction of the field curvature generated by the X correction
이어서, 도 6의 구성 2과 비교한 경우에 I 보정 광학계(30)의 타입이 다른 도 6의 구성 1에 대하여 생각한다. 구성 1에 있어서는, 코마 수차를 보정하는 관점에서는, I 보정 광학계(30)에 있어서 부의 파워(N)의 절댓값이 정의 파워(P)의 절댓값보다도 커지고, 이 때 페츠발 계수로서는 양의 값을 취한다. 따라서, 구성 1에서는, Y 보정 광학계(10) 및 X 보정 광학계(20)의 페츠발 계수와, I 보정 광학계(30)의 페츠발 계수의 부호가 다르다. 즉, Y 보정 광학계(10), X 보정 광학계(20), I 보정 광학계(30)의 페츠발 계수를 각각 P1, P2, P3으로 하였을 때, P3은 P1 및 P2에 대하여 부호가 다르다. 즉, 단일의 보정 광학계 내의 코마 수차의 보정과, 보정 광학계 전체로서의 상면 만곡의 보정을 양립시킬 수 있다. 도 6에서는, 구성 1 외에도, 구성 4도 이 조건에 해당한다. 이와 같은 구성은, Y 보정 광학계(10) 및 X 보정 광학계(20)에 있어서의 공액면측의 곡면의 파워의 부호와, I 보정 광학계(30)에 있어서의 공액면측의 곡면의 파워의 부호가 서로 다른 구성이라고, 일반화하여 표시할 수 있다.Next,
도 2에 나타내는 구성예에서는, 결상 광학계(IO)에 대하여 물체면(1)측에 배치된 Y 보정 광학계(10)가 NP 타입, 상면(7)측에 배치된 I 보정 광학계(30)가 NP 타입, 상면(7)측에 배치된 X 보정 광학계(20)가 PN 타입이며, 도 6의 구성 4에 상당한다. 따라서, 보정 광학계에서 발생하는 수차를 억제하기에 적합한 요건을 근거로 하는 구성이다.In the configuration example shown in Fig. 2, with respect to the imaging optical system IO, the Y correction
(요건 4)(Requirement 4)
또한, 본 실시 형태의 투영 광학계(PO)에서는, dmin×(1-k)≤d2≤dmax×(1+k)를 충족시키는 것을 요건으로 한다. 이 식에서는, Y 보정 광학계(10)에 있어서의 한 쌍의 곡면의 간격을 d1, X 보정 광학계(20)에 있어서의 한 쌍의 곡면의 간격을 d2, 투영 광학계(PO)(결상 광학계(IO))의 배율을 β(|β|≠1)로 하고 있다. 그리고, d1 및 (d1×|β|) 중 작은 쪽을 dmin, 큰 쪽을 dmax로 하고, 상수 k를 0≤k≤1로 하고 있다. 또한, 도 3에서 나타낸 변수를 사용하여 환언하면, 본 실시 형태의 투영 광학계(PO)는, dmin×(1-k)≤di≤dmax×(1+k)를 충족시키는 것을 요건으로 한다. 이 식에서는, 물체면(1)의 근방에 배치된 보정 광학계에 있어서의 렌즈의 간격을 do, 상면(7)의 근방에 배치된 보정 광학계에 있어서의 렌즈의 간격을 di로 하고, do 및 (do×|β|) 중 작은 쪽을 dmin, 큰 쪽을 dmax로 하고 있다. 이하에서, 이 이유를 설명한다.In addition, in the projection optical system PO of this embodiment, it is required to satisfy d min x (1-k) ≤ d 2 ≤ d max x (1+k). In this expression, the distance between the pair of curved surfaces in the Y correction
전술한 비점 수차를 억제하기 위해서, 물체면(1)측의 초점 위치 변화 Δso에 결상 광학계(IO)의 배율의 제곱 β2를 곱한 값과, 상면(7)측의 초점 위치 변화 Δsi의 값이 동등할 필요가 있다. 즉, 이하의 식 (16)이 성립될 필요가 있다. 또한, 상술한 XY 배율을 보정하기 위해서, 물체면(1)측의 보정 광학계에 의해 발생하는 배율 βo의 값과, 상면(7)측의 보정 광학계에 의해 발생하는 배율 βi의 값이 동등할 필요가 있다. 즉, 이하의 식 (17)이 성립할 필요가 있다.In order to suppress the above-mentioned astigmatism, the value obtained by multiplying the focus position change Δs o on the
또한, 상면 만곡을 양호하게 보정하기 위해서는, 물체면(1)측에 배치된 보정 광학계와, 상면(7)측에 배치된 보정 광학계에서, 페츠발 계수의 값(절댓값)이 동등한 것이 바람직하다. 예를 들어, Y 보정 광학계(10), X 보정 광학계(20), I 보정 광학계(30)의 페츠발 계수를 각각 P1, P2, P3으로 하였을 때, |P1|과 |P2|와 |P3|이 일치하는 것이 바람직하다. 모든 보정 광학계에서 사용되는 글래스재가 동등하다고 가정한 경우, 이 조건은 이하의 식 (18)과 같이 표시된다.In order to satisfactorily correct the field curvature, it is preferable that the correction optical system arranged on the
여기서, φo=φi라고 가정한다. 전술한 바와 같이 φo, φi는 한 쌍의 곡면의 간격의 변화에 대한 배율 민감도에 상당하는 것이며, 특별히 이유가 없으면 동등한 값으로 설정될 수 있다. 이상, 식 (9) 내지 식 (12), 식 (16) 내지 식 (18) 및 상기 가정을 근거로 하여, di에 대하여 식을 정리하면, 이하의 식 (19)로 표시되는 이차 방정식이 얻어진다.Here, it is assumed that φ o = φ i . As described above, φ o and φ i correspond to magnification sensitivities to changes in the spacing of a pair of curved surfaces, and may be set to equal values unless there is a particular reason. Based on the above equations (9) to (12), equations (16) to (18) and the above assumptions, if the equations are arranged for d i , the quadratic equation represented by the following equation (19) is is obtained
식 (19)의 해로서, 소여의 β, so, sk', do에 대하여 양호하게 수차가 억제되기 위한 di가 유도된다. 여기서, β<-1의 경우를 생각한다. 이것은 결상 광학계(IO)가 확대계인 경우에 상당한다. 발명자들의 검토에 의해, 임의의 so, sk', do에 대하여 식 (19)에 기초하여 di를 계산한 경우, di의 하한으로서 do, 상한으로서 (do×|β|)가 얻어지는 것이 판명되었다. 즉, 결상 광학계(IO)가 확대계인 경우, 임의의 so, sk', do에 대하여 do≤di≤do×|β|의 조건 중에, 양호하게 수차가 억제되기 위한 di가 존재한다. 도 7의 상단에, β=-1.5, do=10, 30mm에 있어서, 1000mm 이하의 임의의 so, sk'에 대하여 식 (19)에 기초하는 di를 계산한 결과를 히스토그램으로서 나타낸다. 도 7의 상단에 나타내는 히스토그램으로부터, do≤di≤do×|β|의 범위에 di가 분포하는 것을 확인할 수 있다. 이어서, -1<β<0의 경우를 생각한다. 이것은 결상 광학계(IO)가 축소계인 경우에 상당한다. 동일한 검토로부터, 임의의 so, sk', do에 대하여 식 (19)에 기초하여 di를 계산한 경우, di의 하한으로서 (do×|β|), 상한으로서 do가 얻어지는 것이 판명되었다. 즉, 결상 광학계(IO)가 축소계인 경우, 임의의 so, sk', do에 대하여 do×|β|≤di≤do의 조건 중에, 양호하게 수차가 억제되기 위한 di가 존재한다. 도 7의 하단에, β=-0.5, do=10, 30mm에 있어서, 1000mm 이하의 임의의 so, sk'에 대하여 식 (19)에 기초하는 di를 계산한 결과를 히스토그램으로서 나타낸다. 도 7의 하단에 나타내는 히스토그램으로부터, do×|β|≤di≤do의 범위에 di가 분포하는 것을 확인할 수 있다.As a solution of equation (19), d i for suppressing the aberration satisfactorily is derived for given β, s o , s k ', and d o . Here, the case of β<-1 is considered. This corresponds to the case where the imaging optical system IO is a magnifying system. According to the inventors' examination, when d i is calculated based on equation (19) for any s o , s k ', and d o , d o is the lower limit of d i , and (d o ×|β| ) was found to be obtained. That is, when the imaging optical system IO is a magnifying system, for any s o , s k ', and d o , d i for suppressing aberration satisfactorily during the condition of d o ≤ d i ≤ d o × |β| exists. In the upper part of Fig. 7, at β = -1.5, d o = 10, and 30 mm, the result of calculating d i based on equation (19) for any s o , s k ' of 1000 mm or less is shown as a histogram. . From the histogram shown at the top of FIG. 7 , it can be confirmed that d i is distributed in the range of d o ≤ d i ≤ d o × |β|. Next, consider the case of -1<β<0. This corresponds to the case where the imaging optical system IO is a reduction system. From the same examination, when d i is calculated based on equation (19) for any s o , s k ', and d o , the lower limit of d i is (d o ×|β|) and the upper limit of d o is It turned out to be obtained. That is, when the imaging optical system IO is a reduction system, d i for suppressing aberration satisfactorily during the condition d o ×|β|≤d i ≤d o for any s o , s k ', and d o exists. In the lower part of Fig. 7, at β = -0.5, d o = 10, 30 mm, the result of calculating d i based on equation (19) for any s o , s k ' of 1000 mm or less is shown as a histogram. . From the histogram shown in the lower part of FIG. 7 , it can be confirmed that d i is distributed in the range of d o ×|β|≤d i≤d o .
이들을 종합하면, 비점 수차, XY 배율차 및 상면 만곡을 양호하게 보정(억제)하기 위한 요건은, do 및 (do×|β|) 중 작은 쪽을 dmin, 큰 쪽을 dmax로 하였을 때, dmin≤di≤dmax를 충족시키는 것으로 표시할 수 있다.Putting these together, the requirements for good correction (suppression) of astigmatism, XY magnification difference, and field curvature are d o and (d o ×|β|), where d min is the smaller one and d max is the larger one. , it can be expressed as satisfying d min ≤ d i ≤ d max .
단, 상기 조건으로부터 di가 빠졌을 경우에 즉시 수차가 크게 증가한다고는 할 수 없다. 도 8은, β=-1.25의 투영 광학계(PO)에 있어서 본 실시 형태의 요건을 충족시키는 보정 광학계를 구성하고, di를 바꾸어 설계한 결과를 나타내는 도면이다. 횡축은, di와 do의 비이며, 종축은, 파면 수차를 제르니케 다항식에 피팅한 Z4항에 대하여, 화각 내의 최대-최소를 평가한 것으로, 정성적으로는 상면 만곡의 정도를 나타낸다. 결상 광학계(IO)로서는 수차가 발생하지 않는 이상적인 렌즈를 사용한다고 가정하고 있기 때문에, 도 8은 보정 광학계만에서 발생하는 수차를 나타낸다. 지금까지의 고찰의 결과로부터 예측되는 대로, di/do=1.2 부근과 |β|에 가까운 관계에 있어서 수차가 가장 억제되어 있다. 단, 예를 들어 di/do=1.6으로 한 경우에, 실용에 견딜 수 있을 가능성은 있다. 따라서, 상술한 조건을 완화해도 되고, 그 때문에 완화 계수 k를 도입하여, di에 관한 조건을 dmin×(1-k)≤di≤dmax×(1+k)로 하고 있다. 완화 계수 k는 본 실시 형태의 투영 광학계(PO)의 적용처에 따라서 다를 수 있다. 예를 들어, 본 실시 형태의 투영 광학계(PO)를 노광 장치에 적용하는 경우, 한계 해상 부근의 가는 선 폭을 포함하는 노광 공정에 있어서는 초점 심도가 작고, 노광 여유도의 확보를 위해 Z4항은 예를 들어 25mλ이하로 억제될 필요가 있다. 그러나, 한계 해상으로부터 이격된 굵은 선 폭을 포함하는 노광 공정에 있어서는, 초점 심도가 큰 점에서 노광 여유도에도 여유가 있고, Z4항은 예를 들어 40mλ이하이면 되는 경우가 있다. 도 8의 설계 결과를 바탕으로, 완화 계수 k로서는, 0.3 내지 0.5의 범위 내의 값을 들 수 있고, 일례로서 0.4를 들 수 있다. 이 때, di는, dmin×0.6≤di≤dmax×1.4를 취할 수 있게 되지만, 이 범위에서도, 실용상 문제가 되지 않는 레벨의 수차 억제가 달성될 수 있다.However, it cannot be said that the aberration greatly increases immediately when d i is omitted from the above conditions. Fig. 8 is a diagram showing the result of configuring a correction optical system satisfying the requirements of the present embodiment in the projection optical system PO of β = -1.25 and designing it by changing di. The abscissa is the ratio of d i and d o , and the ordinate axis evaluates the maximum-minimum within the angle of view for the Z4 term fitting the wavefront aberration to the Zernike polynomial, and qualitatively represents the degree of field curvature. Since it is assumed that an ideal lens that does not generate aberration is used as the imaging optical system IO, FIG. 8 shows aberrations generated only in the correction optical system. As expected from the results of the considerations so far, aberrations are most suppressed in the vicinity of d i /d o =1.2 and in the relationship close to |β|. However, for example, when d i /d o = 1.6, there is a possibility that it can withstand practical use. Therefore, the above conditions may be relaxed, and for this reason, a relaxation coefficient k is introduced, and the condition related to d i is set to d min × (1-k) ≤ d i ≤ d max × (1 + k). The relaxation coefficient k may vary depending on the application of the projection optical system PO of the present embodiment. For example, when the projection optical system PO of the present embodiment is applied to an exposure apparatus, the depth of focus is small in an exposure process including a thin line width near the limit resolution, and the term Z4 is used to secure exposure margin. For example, it needs to be suppressed to 25 mλ or less. However, in an exposure process including thick line widths spaced from the limiting resolution, the depth of focus is large, so there is room for exposure latitude, and the Z4 term may be, for example, 40 mλ or less. Based on the design result of Fig. 8, the relaxation coefficient k can be a value within the range of 0.3 to 0.5, and 0.4 is an example. At this time, d i can take d min x 0.6 ? d i ? d max x 1.4, but even in this range, aberration suppression at a level that does not cause a problem in practical use can be achieved.
(요건 5)(Requirement 5)
또한, 본 실시 형태의 투영 광학계(PO)에서는, 각 보정 광학계에 포함되는 실린드리컬면의 모선 또는 구면의 곡률 중심의 좌표와, 물체 영역 또는 상 영역에 외접하는 직사각형의 무게 중심(중심)의 좌표의 차가 작아지도록 구성되어 있는 것을 요건으로 해도 된다. 이 요건은, 모선 또는 곡률 중심으로부터의 거리의 누승에 비례해서 증대하여 발생하는 상면 만곡 등의 수차를 저감시키기 위해 마련될 수 있다. 단일의 보정 광학계에서 발생하는 수차량을 억제하기 위해서는, 사용하는 물체 영역 또는 상 영역의 무게 중심 부근(중심 부근)에 광학적인 무게 중심(중심)을 맞추는 것이 바람직하다. 여기서, 본 요건은, 모선 또는 곡면의 곡률 중심의 좌표와, 물체 영역 또는 상 영역에 외접하는 직사각형(이하에서는, 외접 직사각형이라 칭하는 경우가 있음)의 무게 중심의 좌표의 차가 허용 범위에 들어가도록 투영 광학계(PO)가 구성되는 것으로서 이해되어도 된다. 모선 또는 곡면의 곡률 중심의 좌표와 외접 직사각형의 무게 중심의 좌표가 일치하는 것이 이상적이다. 또한, 물체 영역이란, 물체면(1)에 있어서의 광로 영역(광 조사 영역으로 이해되어도 됨)이며, 상 영역이란, 상면(7)에 있어서의 광로 영역(광 조사 영역으로 이해되어도 됨)이다. 또한, 허용 범위란, 각 보정 광학계에서 발생하는 각 수차 및 배율차가 소정 범위 내로 수렴되게 설정된 당해 차의 범위일 수 있다.Further, in the projection optical system PO of the present embodiment, the coordinates of the center of curvature of the spherical surface or the generatrix of the cylindrical plane included in each correction optical system and the coordinates of the center of gravity (center) of the rectangle circumscribed to the object domain or image domain. It is good also as a requirement that it is comprised so that the difference of may be small. This requirement may be provided in order to reduce aberrations such as curvature of field that increase in proportion to the power of the distance from the generatrix or the center of curvature. In order to suppress the amount of aberration generated in a single correction optical system, it is preferable to align the optical center of gravity (centre) near the center of gravity (near the center) of the object area or image area to be used. Here, this requirement is such that the difference between the coordinates of the center of curvature of the generatrix or curved surface and the coordinates of the center of gravity of a rectangle circumscribing the object domain or image domain (hereinafter sometimes referred to as a circumscribed rectangle) is projected so that it falls within the allowable range. It may be understood as what constitutes the optical system PO. Ideally, the coordinates of the center of curvature of the generatrix or curved surface coincide with the coordinates of the center of gravity of the circumscribed rectangle. In addition, the object area is an optical path area (which may be understood as a light irradiation area) on the
본 요건을 구체적으로 설명하면 Y 보정 광학계(10)에 대하여는, Y 보정 광학계(10)에 있어서의 한 쌍의 곡면을 구성하는 Y 실린드리컬면(10a, 10b)의 모선의 Y 좌표(제1 방향의 좌표)와, 물체 영역의 외접 직사각형의 무게 중심의 Y 좌표의 차가 작아지도록 구성된다. 또한, X 보정 광학계(20)에 대하여는, X 보정 광학계(20)에 있어서의 한 쌍의 곡면을 구성하는 X 실린드리컬면(20a, 20b)의 모선의 X 좌표(제2 방향의 좌표)와, 상 영역의 외접 직사각형의 무게 중심의 X 좌표의 차가 작아지도록 구성된다. I 보정 광학계(30)에 대하여는, I 보정 광학계(30)에 있어서의 한 쌍의 면을 구성하는 구면(30a, 30b)의 무게 중심의 XY 좌표와, 상 영역(또는 물체 영역)의 외접 직사각형의 무게 중심의 XY 좌표의 차가 작아지도록 구성된다.If this requirement is specifically explained, with respect to the Y correction
여기서, 투영 광학계(PO)가 오프너 광학계인 예에서는, 도 9의 격자모양부로 나타내는 Y축 외의 원호 형상의 물체 영역(50) 및 상 영역(54)이 사용된다. 또한, 여기에서는 결상 광학계(IO)가 확대 배율(β<-1)을 갖는 것으로서, 물체 영역(50)에 대하여 상 영역(54)를 크게 묘화하고 있지만, 축소계(-1<β<0)의 경우에서는 물체 영역(50)에 대하여 상 영역(54)은 작아진다. 이 예의 경우, 물체면(1)측에 배치되는 보정 광학계는, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이 물체 영역(50)의 외접 직사각형(51)의 무게 중심(52)의 좌표와 당해 보정 광학계의 각 곡면의 광학 중심의 좌표의 차가 작아지도록(바람직하게는 좌표가 일치하도록) 구성될 수 있다. 마찬가지로, 상면(7)측에 배치되는 보정 광학계는, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이 상 영역(54)의 외접 직사각형(55)의 무게 중심(56)의 좌표와 당해 보정 광학계의 광학 중심(무게 중심)의 좌표의 차가 작아지도록(바람직하게는 좌표가 일치하도록) 구성될 수 있다.Here, in an example in which the projection optical system PO is an opener optical system, the
예를 들어, Y 보정 광학계(10)가 물체면(1)측에 배치되는 경우, Y 실린드리컬면의 모선의 Y 좌표와 물체 영역(50)의 외접 직사각형(51)의 무게 중심(52)의 Y 좌표의 차가 작아지도록, Y 보정 광학계(10)의 위치가 조정될 수 있다. 즉, 결상 광학계(IO)의 광축(53)에 대하여 Y 보정 광학계(10)가 Y 방향으로 편심될 수 있다. 또한, I 보정 광학계(30)가 상면(7)측에 배치되는 경우, 구면의 곡률 중심과 상 영역(54)의 YX 좌표와 외접 직사각형(55)의 무게 중심(56)의 XY 좌표의 차가 작아지도록, I 보정 광학계(30)의 위치가 조정될 수 있다. 즉, 결상 광학계(IO)의 광축(57)에 대하여 I 보정 광학계(30)가 XY 방향으로 편심될 수 있다. 또한, X 보정 광학계(20)가 상면(7)측에 배치되는 경우, X 실린드리컬면의 모선의 X 좌표와 상 영역(54)의 외접 직사각형(55)의 무게 중심(56)의 X 좌표의 차가 작아지도록, X 보정 광학계(20)의 위치가 조정될 수 있다.For example, when the Y correction
여기서, 본 실시 형태의 투영 광학계(PO)에서는, 물체 영역(50) 및 상 영역(54)은 Y축에 대하여 대칭이고, 물체면(1)측의 외접 직사각형(51)의 무게 중심(52) 및 상면(7)측의 외접 직사각형(55)의 무게 중심(56)은 모두 Y축 상에 있는 것으로 하고 있다. 이 경우, X 보정 광학계(20)에 대하여는, 결상 광학계(IO)의 광축에 대하여 편심되게 하는 것은 아니고, X 실린드리컬면의 모선의 좌표와 결상 광학계(IO)의 광축(57)(또는 광축(53))의 좌표의 차가 작아지도록(바람직하게는 일치하도록) 구성되면 된다. 한편, 물체 영역(50) 및 상 영역(54)이 Y축에 대하여 비대칭인 경우, 즉 외접 직사각형(51)의 무게 중심(52) 및 외접 직사각형(55)의 무게 중심(56)이 Y축 상에 없는 경우가 있다. 이 경우에는, 무게 중심(52) 또는 무게 중심(56)의 X 좌표와 X 실린드리컬면의 모선의 X 좌표의 차가 작아지도록, 결상 광학계(IO)의 광축(57)에 대하여 X 보정 광학계(20)가 X 방향으로 편심될 수 있다. 또한, 각 곡면의 광학 중심과 물체 영역(50) 또는 상 영역(54)의 외접 직사각형의 무게 중심과는, 완전히 일치시키는 것이 이상적이지만, 예를 들어 15% 정도의 어긋남(허용 범위)이 마련되어도 된다.Here, in the projection optical system PO of this embodiment, the
[실시예][Example]
이어서, 제1 실시 형태의 실시예에 대하여 설명한다. 여기에서는, 실시예와 비교하기 위한 비교예로서, 비교예 1 및 비교예 2를 사용한다. 실시예, 비교예 1 및 비교예 2에서는, 확대 배율(β=-1.25)의 오프너 광학계에, X 보정 광학계, Y 보정 광학계, I 보정 광학계를 마련하여 최적화 설계를 행한 결과를 나타낸다. 도 10은, 실시예, 비교예 1 및 비교예 2의 광로도를 나타내고, 도면 중에 있어서의 「X」, 「Y」 및 「I」는, X 보정 광학계, Y 보정 광학계 및 I 보정 광학계를 나타낸다. 또한, 도 11a 내지 도 11b는, 상세 설계값으로서의 각 면 RDN 및 비구면 계수를 각각 나타내고, 도 12는, 광학 성능의 평가값을 나타낸다. 모든 예에 있어서, 물체면측에 X 보정 광학계 및 I 보정 광학계가 마련되어 있고, 상면측에 Y 보정 광학계가 마련되어 있다.Next, examples of the first embodiment will be described. Here, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are used as comparative examples for comparison with Examples. In Example, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, the X correction optical system, Y correction optical system, and I correction optical system were provided in the opener optical system with magnification (β = -1.25), and the result of optimization design is shown. Fig. 10 shows optical intensities of Example, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, and "X", "Y" and "I" in the figure indicate an X correction optical system, a Y correction optical system, and an I correction optical system. . 11A to 11B show each surface RDN and aspherical surface coefficient as detailed design values, respectively, and FIG. 12 shows evaluation values of optical performance. In all examples, an X correction optical system and an I correction optical system are provided on the object plane side, and a Y correction optical system is provided on the image plane side.
실시예에서는, 전술한 요건을 충족시키도록, X 보정 광학계를 NP 타입, I 보정 광학계를 PN 타입, Y 보정 광학계를 PN 타입으로 하였다. 한편, 비교예 1에서는, 실시예에 대하여 Y 보정 광학계가 NP 타입으로 되어 있는 점에서 다르다. 또한, 비교예 2에서는, 실시예에 대하여 I 보정 광학계가 NP 타입으로 되어 있는 점에서 다르다. 각 보정 광학계에 포함되는 한 쌍의 곡면의 간격은 모든 예에서 공통이며, X 보정 광학계에서 25mm, I 보정 광학계에서 30mm, Y 보정 광학계에서 31.3mm이다. 또한, 각 보정 광학계에 포함되는 한 쌍의 곡면 중 결상 광학계측의 면의 곡률 반경의 절댓값은 모두 23700mm이다. 도 11a의 각 면 RDN의 각 열에 대하여, 「No.」는 면 번호, 「Type」는 면의 타입, 「RY」는 Y 단면의 곡률 반경, 「RX」는 X 단면의 곡률 반경, 「D」는 면 간격을 각각 나타낸다. 도 11a의 3열째에 있어서, 곡면이 투과면인 경우에는 글래스재의 종류를 기재하고 있으며, 곡면이 반사면인 경우에는 「refl」이라고 기재하고 있다. 「Type」에 있어서, 「r」은 구면, 「asp」는 비구면, 「cyl」은 실린드리컬면을 나타낸다. 실시예, 비교예 1 및 비교예 2에 있어서, S3, S4, S12, S13, S14, S15, S16, S17, S18, S24, S25, S26은, 이하의 식 (20)으로 정의되는 2차 곡면 베이스의 비구면이다.In the embodiment, the X correction optical system is NP type, the I correction optical system is PN type, and the Y correction optical system is PN type, so as to satisfy the above requirements. On the other hand, Comparative Example 1 differs from the Example in that the Y correction optical system is of the NP type. Further, Comparative Example 2 differs from the Example in that the I correction optical system is of the NP type. The spacing of a pair of curved surfaces included in each correction optical system is common in all examples, and is 25 mm in the X correction optical system, 30 mm in the I correction optical system, and 31.3 mm in the Y correction optical system. In addition, the absolute values of the curvature radii of a pair of curved surfaces included in each correction optical system are all 23700 mm. For each column of each surface RDN in FIG. 11A, "No." is the surface number, "Type" is the type of surface, "RY" is the radius of curvature of the Y cross section, "RX" is the radius of curvature of the X cross section, and "D" denotes the face spacing, respectively. In the third column of FIG. 11A, when the curved surface is a transmissive surface, the type of glass material is described, and when the curved surface is a reflective surface, "refl" is described. In "Type", "r" represents a spherical surface, "asp" represents an aspheric surface, and "cyl" represents a cylindrical surface. In Example, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, S3, S4, S12, S13, S14, S15, S16, S17, S18, S24, S25, and S26 are quadratic surfaces defined by the following formula (20) It is the aspherical surface of the base.
여기서, 「R」은 곡률 반경, 「k」는 원추 상수, 「h」는 광축 중심으로부터의 거리, 「Ci」는 i차 비구면 계수이다. 단, S13과 S17, S14와 S16은, 광선이 두번 통과하는 동일한 면이다. 광학계의 상면측 개구수(NA)는 0.1, 설계 파장은 365 내지 435nm이다. 또한, 물체 영역 및 상 영역은 원호 형상이며, 그 물체면측의 원호의 곡률 반경은 550mm, X 방향의 폭은 ±400mm, Y 방향의 폭은 70mm이다.Here, “R” is the radius of curvature, “k” is the conic constant, “h” is the distance from the center of the optical axis, and “C i ” is the i-order aspherical surface coefficient. However, S13 and S17, and S14 and S16 are the same planes through which light rays pass twice. The image side numerical aperture (NA) of the optical system is 0.1, and the design wavelength is 365 to 435 nm. In addition, the object area|region and the image area|region are circular arc shape, the radius of curvature of the circular arc on the object surface side is 550 mm, the X-direction width is ±400 mm, and the Y-direction width is 70 mm.
도 12의 (a)에 나타내는 파면 수차는, 파장 405nm에 대한 파면 수차를 제르니케 다항식에 피팅한 각 항에 대하여, 상 영역 내의 Y 방향으로 평균화한 수치를 X 방향에 대하여 최대로부터 최소의 레인지로서 평가한 것이다. 보정 광학계에서 발생하는 수차는 기본적으로 차수가 낮은 수차이며, 여기에서는 제르니케 계수의 Z4항으로부터 Z8항에 대응하는 항의 평가값이 나타내져 있다. Z4는 포커스, Z5, Z6은 비점 수차, Z7, Z8은 코마 수차에 대응하는 항이다. 또한, 도 12의 (b)에 나타내는 파면 수차는, 파장 405nm에 대한 파면 수차를 제르니케 다항식에 피팅한 각 항에 대하여, 상 영역 내의 Y 방향으로 평균화하여 Z4항으로부터 Z36항까지의 제곱 평균 평방근(RMS)을 산출 후, X 방향의 최댓값을 평가한 것이다. 파면 수차 RMS는, 투영 광학계의 종합적인 결상 성능을 나타내는 지표이다. 실시예에 대하여 비교예 1에서는, 도시한 모든 항에서 파면 수차가 크다. 또한, 비교예 2에서는, 비점 수차에 대응하는 Z5항, Z6항에서 실시예보다 양호하기는 하지만, 코마 수차에 대응하는 Z7이 400mλ로 매우 크다. 파면 수차 RMS를 보면, 비교예 1에서는 50mλ, 비교예 2에서는 84mλ인 것에 비해, 실시예에서는 19mλ로 작다. 이상으로부터, 전술한 요건을 충족시키는 실시예의 구성에 의한 수차 억제 효과가 이해된다.The wavefront aberration shown in (a) of FIG. 12 is a value obtained by averaging the wavefront aberration in the Y direction in the image region for each term obtained by fitting the wavefront aberration for a wavelength of 405 nm to the Zernike polynomial, as the range from the maximum to the minimum in the X direction. it was evaluated Aberrations generated in the correction optical system are basically low-order aberrations, and evaluation values of terms corresponding to Z4 terms to Z8 terms of the Zernike coefficient are shown here. Z4 is a term corresponding to focus, Z5 and Z6 to astigmatism, and Z7 and Z8 to coma aberration. In addition, the wavefront aberration shown in (b) of FIG. 12 is the root mean square of the terms Z4 to Z36 by averaging in the Y direction within the image region for each term obtained by fitting the wavefront aberration for a wavelength of 405 nm to the Zernike polynomial. After calculating (RMS), the maximum value in the X direction was evaluated. The wavefront aberration RMS is an index representing the overall imaging performance of the projection optical system. Regarding Examples In Comparative Example 1, the wavefront aberration is large in all terms shown. Further, in Comparative Example 2, the Z5 term and Z6 term corresponding to astigmatism are better than those of the Examples, but Z7 corresponding to coma aberration is very large at 400 mλ. Looking at the wavefront aberration RMS, compared to 50 mλ in Comparative Example 1 and 84 mλ in Comparative Example 2, it is as small as 19 mλ in Example. From the above, the aberration suppression effect of the configuration of the embodiment satisfying the above requirements is understood.
<제2 실시 형태><Second Embodiment>
본 발명에 관한 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 투영 광학계(PO)를 구비한 노광 장치(100)에 대하여, 도 13을 참조하면서 설명한다. 노광 장치(100)는 조명 광학계(IL)와, 투영 광학계(PO)와, 제어부(CNT)를 포함할 수 있다. 제어부(CNT)는, 예를 들어 CPU나 메모리 등을 갖는 컴퓨터에 의해 구성되고, 노광 장치(100)의 각 부를 제어하여 기판의 노광을 제어한다. 또한, 도 13에 나타내지는 노광 장치(100)에서는, 조명 광학계(IL)의 구성 요소로서 광원(80)이 마련되어 있지만, 거기에 한정되지 않고, 광원(80)은 조명 광학계(IL)의 구성 요소가 아니어도 된다.A second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the
조명 광학계(IL)에 포함되는 광원(80)으로부터 사출된 조명광은, 각종 광학 소자(81 내지 85)를 통해, 투영 광학계(PO)의 물체면에 배치된 원판(90)에 조사된다. 광원(80)으로서는, 일반적으로 수은 램프나 엑시머 레이저, LED 등이 사용된다. 피조사면의 조도 분포나 각도 분포의 균일성을 높이기 위해서, 조명 광학계(IL)에는 옵티컬 인터그레이터(82)가 구성될 수 있다. 옵티컬 인터그레이터(82)의 일례로서, 도 13에서는 파리 눈 렌즈가 사용되고 있지만, 거기에 한정되지 않고, 예를 들어 옵티컬 로드 등이 사용되어도 된다. 또한, 피조사면의 각도 분포를 제어하기 위한 광학 조리개(83)가 마련될 수 있다.Illumination light emitted from the
투영 광학계(PO)는, 원판(90)의 패턴을, 투영 광학계(PO)의 상면에 배치된 기판(92)에 투영한다. 이에 의해, 원판(90)의 패턴이, 투영 광학계(PO)를 통해 기판 상에 전사될 수 있다. 투영 광학계(PO)는, 전술한 바와 같이, 결상 광학계(IO)와, Y 보정 광학계(10)와, X 보정 광학계(20)와, I 보정 광학계(30)를 갖고, 물체면 및 상면의 양쪽에 있어서 텔레센트릭성을 갖게 구성될 수 있다. 원판(90) 및 기판(92)은, 원판 구동 기구(91)(원판 스테이지) 및 기판 구동 기구(93)(기판 스테이지)에 의해 각각 보유지지되어 구동된다. 또한, 제어부(CNT)는, 기판(92)의 노광, 원판 및 기판의 구동의 타이밍을 제어함으로써, 원판(90)의 패턴을 기판(92) 상에 전사하는 처리(즉, 기판(92)의 노광 처리)를 제어한다. 본 실시 형태의 노광 장치(100)에 의하면, 비교적 간이한 구성으로 투영 광학계(PO)의 결상 성능을 높일 수 있기 때문에, 보다 고정밀의 패터닝이 가능해진다.The projection optical system PO projects the pattern of the
<물품의 제조 방법의 실시 형태><Embodiment of the manufacturing method of an article>
본 발명의 실시 형태에 관한 물품의 제조 방법은, 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스나 미세 구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하기에 적합하다. 본 실시 형태의 물품 제조 방법은, 기판에 도포된 감광제에 상기 노광 장치를 사용하여 잠상 패턴을 형성하는 공정(기판을 노광하는 공정)과, 이러한 공정에서 잠상 패턴이 형성된 기판을 현상(가공)하는 공정을 포함한다. 또한, 이러한 제조 방법은 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함한다. 본 실시 형태의 물품 제조 방법은, 종래의 방법에 비해, 물품의 성능·품질·생산성·생산 비용 중 적어도 하나에 있어서 유리하다.The method for manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable for manufacturing an article such as a micro device such as a semiconductor device or an element having a microstructure, for example. The article manufacturing method of the present embodiment includes a step of forming a latent image pattern on a photosensitive agent applied to a substrate using the exposure apparatus (step of exposing the substrate), and developing (processing) the substrate on which the latent image pattern is formed in this step. include the process In addition, this manufacturing method includes other well-known processes (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist removal, dicing, bonding, packaging, etc.). Compared with conventional methods, the article manufacturing method of the present embodiment is advantageous in at least one of product performance, quality, productivity, and production cost.
본 발명은 상기 실시 형태에 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 정신 및 범위로부터 이탈되지 않고, 각종 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위를 밝히기 위해 청구항을 첨부한다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the claims are appended to clarify the scope of the present invention.
1: 물체면
2: 평면 미러
3: 제1 오목면 미러
4: 볼록면 미러
5: 제2 오목면 미러
6: 평면 미러
10: Y 보정 광학계
20: X 보정 광학계
30: I 보정 광학계
PO: 투영 광학계
IO: 결상 광학계1: Object plane
2: plane mirror
3: first concave mirror
4: convex mirror
5: second concave mirror
6: plane mirror
10: Y correction optical system
20: X correction optical system
30: I correction optical system
PO: projection optics
IO: imaging optics
Claims (16)
상기 물체면의 패턴을 비등배로 상기 상면에 결상하는 결상 광학계와,
상기 물체면과 상기 결상 광학계의 퓨필면 사이의 광로 상에 배치되며 또한 파워의 부호가 서로 다른 제1의 한 쌍의 곡면을 포함하고, 상기 상면에 평행한 제1 방향에 있어서의 상기 결상 광학계의 배율을 보정하기 위한 제1 보정 광학계와,
상기 상면과 상기 퓨필면 사이의 광로 상에 배치되며 또한 파워의 부호가 서로 다른 제2의 한 쌍의 곡면을 포함하고, 상기 상면에 평행하면서 또한 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 있어서의 상기 결상 광학계의 배율을 보정하기 위한 제2 보정 광학계와,
상기 상면 및 상기 물체면의 한쪽과 상기 퓨필면 사이의 광로 상에 배치되며 또한 파워의 부호가 서로 다른 제3의 한 쌍의 곡면을 포함하고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 있어서의 상기 결상 광학계의 배율을 보정하기 위한 제3 보정 광학계
를 구비하고,
상기 제1의 한 쌍의 곡면 중 상기 물체면에 가까운 곡면의 파워를 φ1, 상기 제2의 한 쌍의 곡면 중 상기 상면에 가까운 곡면의 파워를 φ2, 상기 제3의 한 쌍의 곡면 중 상기 한쪽에 가까운 곡면의 파워를 φ3으로 했을 때, φ1과 φ2는 파워의 부호가 동일하고, φ3은 φ1 및 φ2에 대하여 파워의 부호가 다르고,
상기 제1의 한 쌍의 곡면의 간격을 d1, 상기 제2의 한 쌍의 곡면의 간격을 d2, 상기 결상 광학계의 배율을 β(|β|≠1)로 하고, d1 및 (d1×|β|) 중 작은 쪽을 dmin, 큰 쪽을 dmax로 하고, 상수 k를 0≤k≤1로 했을 때,
dmin×(1-k)≤d2≤dmax×(1+k)
를 충족시키는 것을 특징으로 하는 투영 광학계.It is a projection optical system that projects the pattern of the object surface onto the image surface,
an imaging optical system for forming an image on the image surface at a non-magnification of the pattern of the object surface;
A first pair of curved surfaces arranged on an optical path between the object surface and the pupil surface of the imaging optical system and having different power signs, and the imaging optical system in a first direction parallel to the image plane. A first correction optical system for correcting magnification;
In a second direction including a second pair of curved surfaces disposed on an optical path between the upper surface and the pupil surface and having different power signs, parallel to the upper surface and intersecting the first direction a second correction optical system for correcting the magnification of the imaging optical system;
a third pair of curved surfaces disposed on an optical path between one of the upper surface and the object surface and the pupil surface and having different power signs; Third correction optical system for correcting the magnification of the imaging optical system
to provide,
Among the first pair of curved surfaces, the power of the curved surface close to the object surface is φ 1 , the power of the curved surface of the second pair of curved surfaces close to the upper surface is φ 2 , and the power of the curved surface of the third pair of curved surfaces is φ 2 . When the power of the curved surface closer to one side is φ 3 , φ 1 and φ 2 have the same power sign, and φ 3 has a different power sign for φ 1 and φ 2 ,
The distance between the first pair of curved surfaces is d 1 , the distance between the second pair of curved surfaces is d 2 , the magnification of the imaging optical system is β (|β| ≠ 1), and d 1 and (d When the smaller one of 1 ×|β|) is d min , the larger one is d max , and the constant k is 0 ≤ k ≤ 1,
d min ×(1-k)≤d 2 ≤d max ×(1+k)
A projection optical system characterized in that it satisfies.
상기 제2 보정 광학계에서는, 상기 제2의 한 쌍의 곡면을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 제2 방향에 있어서의 상기 결상 광학계의 배율이 변경되고,
상기 제3 보정 광학계에서는, 상기 제3의 한 쌍의 곡면을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 있어서의 상기 결상 광학계의 배율이 변경되는
것을 특징으로 하는 투영 광학계.The method according to claim 1 or 2, wherein in the first correction optical system, the magnification of the imaging optical system in the first direction is changed by relatively moving the first pair of curved surfaces,
In the second correction optical system, the magnification of the imaging optical system in the second direction is changed by relatively moving the second pair of curved surfaces;
In the third correction optical system, the magnification of the imaging optical system in the first direction and the second direction is changed by relatively moving the third pair of curved surfaces.
A projection optical system characterized in that.
원판을 조명하는 조명 광학계와,
제1항 또는 제2항에 기재된 투영 광학계
를 구비하고,
상기 투영 광학계는, 물체면에 배치된 상기 원판의 패턴을, 상면에 배치된 상기 기판 상에 투영하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.An exposure device for exposing a substrate,
An illumination optical system for illuminating the original plate;
The projection optical system according to claim 1 or 2
to provide,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the projection optical system projects the pattern of the original plate disposed on the object surface onto the substrate disposed on the image surface.
상기 노광 공정에서 노광된 상기 기판을 가공하는 가공 공정을 포함하고,
상기 가공 공정에서 가공된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법.An exposure step of exposing a substrate using the exposure apparatus according to claim 15;
A processing step of processing the substrate exposed in the exposure step;
An article manufacturing method characterized in that an article is manufactured from the substrate processed in the processing step.
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