KR960029823A - 투영 광학계 및 이를 이용한 노광 장치 - Google Patents

투영 광학계 및 이를 이용한 노광 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 넓은 노광 영역 및 큰 개구수를 확보하면서 소형 크기 및 바이텔레센트리시티를 실현하고 수차, 특히 왜곡에 대하여 매우 우수한 보정능을 구현하는 투영 광학계를 사용하는 노광 장치에 관한 것이다. 본 발명의 투영 광학계는 제1물체 R측으로부터 순서대로 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈 그룹 G1, 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈 그룹 G2, 정의 굴절력을 갖는 제3렌즈 그룹 G3, 부의 굴절력을 갖는 제4렌즈 그룹 G4, 정의 굴절력을 갖는 제5렌즈 그룹 G5및 정의 굴절력을 갖는 제6렌즈 그룹 G6으로 이루어지며, 제2렌즈 그룹 G2은 부의 굴절력을 갖는 정면 렌즈 L2F, 부의 메니스쿠스형 배면 렌즈 L2R, 및 정면 렌즈와 배면 렌즈 사이에 배치된 중간 렌즈 그룹 G2M으로 이루어지며, 이 중간 렌즈 그룹 G2M는 제1물체 R 측으로부터 순서대로 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈 LM1, 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈 LM2및 부의 굴절력을 갖는 제3렌즈 LM3를 갖는다. 본 발명의 시스템은 상기 배열에 기초하여 제1 내지 제6 렌즈 그룹 G1－G6이 촛점 길이의 적당한 범위인 촛점 길이 내에서 만족되도록 배열된다.

Description

투영 광학계 및 이를 이용한 노광 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제2도는 본 발명에 따르는 투영 광학계가 사용되는 노광 장치의 개략적 구조를 도시한 도면, 제3도는 본 발명에 따르는 제1실시예의 투영 광학계의 렌즈 배열을 도시한 도면, 제4도는 본 발명에 따르는 제2실시예의 투영 광학계의 렌즈 배열을 도시한 도면.

Claims (20)

  1. 제1물체 측으로부터 순서대로 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈 그룹, 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈 그룹, 정의 굴절력을 갖는 제3렌즈 그룹, 부의 굴절력을 갖는 제4렌즈 그룹, 정의 굴절력을 갖는 제5렌즈 그룹 및 정의 굴절력을 갖는 제6렌즈 그룹으로 이루어지며, 상기 제2렌즈 그룹은 상기 제1물체에 가장 근접하게 배치되고 상기 제2물체에 오목한 표면 모양을 갖는 부의 굴절력을 갖는 정면 렌즈, 상기 제2물체에 가장 근접하게 배치되과 상기 제1물체의 오목한 표면 모양을 갖는 부의 메니스쿠스형 배면 렌즈, 및 상기 정면 및 상기 배면 렌즈 사이에 배치된 중간 렌즈 그룹으로 이루어지며, 이 중간 렌즈는 상기 제1물체 측으로부터 차례로 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈, 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈 및 부의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 가지며, f1은 상기 제1렌즈 그룹의 촛점 길이이고, f2은 상기 제2렌즈 그룹의 촛점 길이이며, f3은 상기 제3렌즈 그룹의 촛점 길이이고, f4은 상기 제4렌즈 그룹의 촛점 길이이며, f5은 상기 제5렌즈 그룹의 촛점 길이이고, f6은 상기 제6렌즈 그룹의 촛점 길이며, L은 상기 제1물체로부터 제2물체까지의 거리일 때, 다음의 조건이 만족됨을 특징으로 하여, 상기 제1물체의 상을 상기 제2물체로 투영시키기 위하여 제1물체 및 제2물체 사이에 제공되는 투영 광학계.
    f1／L＜0.8, －0.033＜f2／L, 0.01＜f3／L＜1.0, f4／L＜－0.005, 0.01＜f5／ L＜0.9, 0.02＜f6／L＜1.6.
  2. 제1항에 있어서, I가 상기 제1물체로부터 상기 전체 투영 광학계의 제 I 물체측 촉점까지의 축 거리이고, L이 상기 제1물체로부터 상기 제2물체까지의 거리라 할 때, 다음의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 투영 광학게.
  3. 제1항에 있어서, 제4렌즈 그룹이 제1물체와 가장 근접하여 장착되고 제2물체에 대해 각각 오목면 모양의 두 개의 부의 메니스쿠스 렌즈를 갖는 정면 렌즈 그룹; 제2물체와 가장 근접하여 장착되고 제1물체에 대해 오목면 모양의 부의 렌즈를 갖는 배면 렌즈 그룹; 및 상기 제4렌즈 그룹의 정면 렌즈와 상기 제4렌즈 그룹의 배면 렌즈 사이에 장착되고, 상기 제1물체 측으로부터 순서대로 제1 및 제2부의 렌즈를 갖는 중간 렌즈 그룹으로 이루어지며, f4A가 상기 제4렌즈 그룹에서 상기 제1부의 렌즈의 촛점 길이이고 f4B가 상기 제4렌즈 그룹에서 상기 제2부의 렌즈의 촛점 길이라 할 때, 다음의 조건이 만족됨을 특징으로 하는 투영 광학게.
    0.05＜f4A／f4B＜20
  4. 제1항에 있어서, r2Ff이 상기 정면 렌즈의 제1물체측면의 곡률 반경이고, r2Fr이 상기 정면 렌즈의 제2물체측면의 곡률 반경인 경우, 상기 제2렌즈 그룹에서 정면 렌즈가 다음의 조건을 만족시킴을 특징으로 하는 투영 광학계.
    1.00≤(r2Ff－r2Fr)／(r2Ff＋r2Fr)＜5.0
  5. 제1항에 있어서, 제4렌즈 그룹이 상기 제1물체에 가장 근접하게 배치되고 상기 제2물체에 대해 오목면 모양인 부의 렌즈를 갖는 정면 렌즈 그룹; 상기 제2물체에 가장 근접하게 배치되고 상기 제1물체에 대해 오목면 모양인 부의 렌즈를 갖는 배면 렌즈 그룹; 및 상기 제4렌즈 그룹의 상기 정면 렌즈 그룹 및 상기 제4렌즈 그룹의 상기 배면 렌즈 그룹 사이에 배치된 상기 부의 렌즈의 오목면에 인접한 볼록면을 갖는 부의 렌즈 및 정의 렌즈를 갖는 중간 렌즈 그룹으로 이루어지며, r4N이 상기 중간 렌즈 그룹에서 부의 렌즈의 상기 오목면의 곡률 반경이고, r4P이 상기 중간 렌즈 그룹에서 정의 렌즈의 상기 볼록면의 곡률 반경인 경우, 다음의 조건이 만족되며 : －0.9＜(r4N－r4P)／(r4N＋r4P)＜0.9, L이 상기 제1물체로부터 상기 제2물체까지의 거리라 할 때, 상기 중간 렌즈 그룹에서 상기 부의 렌즈의 오목면 또는 상기 중간 렌즈 그룹에서의 상기 정의 렌즈의 볼록면이 적어도 하나의 다음의 조건을 만족시킴을 특징으로 하는 투영 광학계.
    ｜r4N／L｜＜2.0, ｜r4P／L｜＜2.0
  6. 제1항에 있어서, f22가 상기 제2렌즈 그룹에서 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈의 촛점 길이이고 f33가 상기 제2렌즈 그룹에서 부의 굴절력을 갖는 제3렌즈의 촛점 길이인 경우, 다음의 조건이 만족됨을 특징으로 하는 투영 광학계.
    0.1＜f22／f23＜10
  7. 제1항에 있어서, 제5렌즈 그룹이 부의 메니스쿠스 렌즈, 및 상기 부의 메니스쿠스 렌즈의 오목면에 인접하여 배치되고 상기 부의 메니스쿠스 렌즈의 오목면에 대응하는 볼록면을 갖는 정의 렌즈를 가지며, r5n이 상기 제5렌즈 그룹에서 상기 부의 메니스쿠스 렌즈의 오목면의 곡률 반경이고, r5P이 상기 제5렌즈 그룹에서 상기 부의 메니스쿠스 렌즈의 오목면에 인접하게 배치된, 정의 렌즈의 부의 메니스쿠스 렌즈의 오목면에 대응하는 볼록면의 곡률 반경인 경우, 다음의 조건이 만족됨을 특징으로 하는 투영 광학계.
    0＜(r5P－r5n)／(r5P＋r5n)＜1
  8. 제7항에 있어서, 부의 메니스쿠스 렌즈 및 상기 부의 메니스쿠스 렌즈의 오목면에 인접한 상기 정의 렌즈가 상기 제5렌즈 그룹에서 적어도 하나의 정의 렌즈와 상기 제5렌즈 그룹에서 적어도 하나의 정의 렌즈 사이에 배치됨을 특징으로 하는 투영 광학계.
  9. 제1항에 있어서, 제5렌즈 그룹이 제2물체에 가장 근접하여 위치하며 제2물체에 대해 오목면 모양의 부의 렌즈를 가지며 제5렌즈 그룹이 제1물체에 가장 근접하여 위치하며 제1물체에 대해 볼록면 모양의 렌즈를 가지며, r5R이 상기 제5렌즈 그룹에서 제2물체에 가장 근접하게 배치된 부의 렌즈의 제2물체측면의 곡률 반경이고, r6F이 상기 제6렌즈 그룹에서 제1물체에 가장 인접하게 배치된 렌즈의 제 1물체측면의 곡률 반경인 경우, 다음의 조건이 만족됨을 특징으로 하는 투영 광학계.
    －0.90＜(r5R－r6F)／(r5R＋r6F)＜－0.001
  10. 제1항에 있어서, d56가 상기 제5렌즈 그룹과 상기 제6렌즈 그룹 사이의 렌즈 그룹 이탈이고, L이 상기 제1물체로부터 상기 제2물체까지의 거리인 경우, 다음의 조건이 만족됨을 특징으로 하는 투영 광학계.
    d56／L＜0.017
  11. 제1항에 있어서, r6F가 상기 제6렌즈 그룹에서 제1물체에 가장 근접한 렌즈면의 곡률 반경이고, d6가 상기 제6렌즈 그룹에서 제1물체에 가장 인접한 렌즈 표면으로부터 제2물체까지의 축거리인 경우, 다음의 조건이 만족됨을 특징으로 하는 투영 광학계.
    0.50＜d6／r6F＜1.50
  12. 제1항에 있어서, 제5렌즈 그룹이 제2물체에 가장 근접하여 위치하며 제2물체에 대해 오목면 모양의 부의 렌즈를 갖는 부의 렌즈를 가지며 r5F이 상기 제5렌즈 그룹에서 제2물체에 가장 근접하게 배치된 부의 렌즈의 제1물체측면의 곡률 반경이고, r5R이 상기 제5렌즈 그룹에서 제2물체에 가장 인접하게 배치된 부의 렌즈의 제2물체측면의 곡률 반경인 경우, 다음의 조건이 만족됨을 특징으로 하는 투영 광학계.
    0.30＜(r5F－r5R)／(r5F＋r5R)＜1.28
  13. 제1항에 있어서, f21이 상기 제2렌즈 그룹에서 중간 렌즈 그룹의 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈의 촛점 길이이고 L이 상기 제1물체로부터 상기 제2물체까지의 거리인 경우, 다음의 조건이 만족됨을 특징으로 하는 투영 광학계.
    0.230＜f21／L＜0.40
  14. 제1항에 있어서, f2F이 상기 제2렌즈 그룹에서 제1물체에 가장 인접하게 배치되고 상기 제2물체에 대해서 오목면 모양의 부의 굴절력을 갖는 정면 렌즈의 촛점 길이이고 f2R이 상기 제2렌즈 그룹에서 제2물체에 가장 인접하게 배치되고 상기 제1물체에 대해 오목면 모양의 부의 굴절력을 갖는 배면 렌즈의 촛점 길이인 경우, 다음의 조건이 만족됨을 특징으로 하는 투영 광학계.
    0≤f2F／f2R＜18
  15. 제1항에 있어서, 상기 제2렌즈 그룹에 있어서 중간 렌즈 그룹이 부의 굴절력을 가짐을 특징으로 하는 투영 광학계.
  16. 제1항에 있어서, 상기 제1렌즈 그룹이 적어도 두 개의 정의 렌즈를 가지며, 상기 제3렌즈 그룹이 적어도 세 개의 정의 렌즈를 가지며, 상기 제4렌즈 그룹이 적어도 3개의 부의 렌즈를 가지며, 상기 제5렌즈 그룹이 적어도 5개의 정의 렌즈 및 적어도 하나의 부의 렌즈를 가지며, 상기 제6렌즈 그룹이 적어도 하나의 정의 렌즈를 가짐을 특징으로 하는 투영 광학계.
  17. 제1항에 있어서, 상기 제6렌즈 그룹이 다음의 조건을 만족시키는 적어도 하나의 렌즈면을 갖는 3개 이하의 렌즈로 이루어짐을 특징으로 하는 투영 광학계.
    1／｜ФL｜＜20
    상기식에서, Ф는 상기 렌즈면의 굴절력이며, L는 상기 제1물체로부터 상기 제2물체까지의 물체－대－상 거리이다.
  18. 제1항에 있어서, 상기 투영 광학계의 배율이 1／5 임을 특징으로 하는 투영 광학계.
  19. 감광선 기판이 그 주 표면 상에 고정되도록 하는 스테이지; 소정 파장의 노광을 방사하고 마스크의 소정 패턴을 상기 기판 위로 전달히기 위한 조명 광학계; 및 제1물체 측으로부터 순서대로 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈 그룹, 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈 그룹, 정의 굴절력을 갖는 제3렌즈 그룹, 부의 굴절력을 갖는 제4렌즈 그룹, 정의 굴절력을 갖는 제5렌즈 그룹 및 정의 굴절력을 갖는 제6렌즈 그룹으로 이루어지며, 상기 제2렌즈 그룹은 상기 제1물체에 가장 근접하게 배치되고 상기제2물체에 오목한 표면 모양을 갖는 부의 굴절력을 갖는 정면 렌즈, 상기 제2물체에 가장 근접하게 배치되고 상기 마스크에 오목한 표면 모양을 갖는 부의 메니스쿠스형 배면 렌즈, 및 상기 정면 및 상기 배면 렌즈 사이에 배치된 중간 렌즈 그룹으로 이루어지며, 이 중간 렌즈는 상기 제1물체 측으로부터 차례로 정의 굴절력을 갖는 제1렌즈, 부의 굴절력을 갖는 제2렌즈 및 부의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 가지며, f1은 상기 제1렌즈 그룹의 촛점 길이이고, f2은 상기 제2렌즈 그룹의 촛점 길이이며, f3은 상기 제3렌즈 그룹의 촛점 길이이고, f4은 상기 제4렌즈 그룹의 촛점 길이이며, f5은 상기 제5렌즈 그룹의 촛점 길이이고, f6은 상기 제6렌즈 그룹의 촛점 길이며, L은 상기 마스크로부터 상기 기판까지의 거리일 때, 다음의 조건이 만족됨을 특징으로 하여, 상기 마스크와 상기 기판 사이에 제공되는 투영 광학계.
    f1／L＜0.8, －0.033＜f2／L, 0.01＜f3／L＜1.0, f4／L＜－0.005, 0.01＜f5／ L＜0.9, 0.02＜f6／L＜1.6
  20. 제19항에 있어서, 상기 투영 광학계의 배율이 1／5 임을 특징으로 하는 노광 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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