TWI536113B - Projection optical system and projection exposure device - Google Patents

Description

投影光學系統及投影曝光裝置

本發明係有關於將位於物面之影像投影至像面的投影光學系統，以及，利用此投影光學系統將形成於光罩等的預定的圖樣投影並曝光至矽晶圓或玻璃等基板的表面的投影曝光裝置。

各式各樣的投影曝光裝置被提出，以在矽晶圓等的半導體基板以及用於平面顯示器的玻璃基板等上面，利用預定波長的紫外線投影曝光形成於光罩(標線片)的預定圖樣。在這樣的投影曝光裝置中，若在一個基板上的複數個地方曝光，甚至是連續曝光複數個基板的情況下，已知受到環境溫度變化的影響以及光學構件吸收光所產生的熱的影響，光學元件的曲率半徑與折射率以及元件間的空氣間隔會變動，且焦點位置會改變。

另一方面，隨著基板配線的圖樣越來越精細，投影光學系統所需要的解析度也跟著變高，因此需要高數值孔徑(NA)的光學系統。這麼一來，投影光學系統的焦點深度也跟著變淺，而焦點變動所造成的影響便不能忽視。為了解決這個問題，提出了利用由折射率溫度係數為負的正透鏡以及折射率溫度係數為正的正透鏡所組合而成的物鏡光學系統來抵銷光學特性的變動(參照專利文獻1)。

[專利文獻]

專利文獻1：JP 2002-169083。

但是，舉例而言，在使用反射折射光學系統的投影曝光裝置中，若將折射率溫度係數正負相反的透鏡組合成例如像組合正透鏡與負透鏡一樣，則溫度上升時焦點的變動 方向為相同，因此在光學系統的溫度像環境溫度變動一樣一致的變化的情況下，會有焦點位置變動增大的問題發生。

本發明的目的在於提供一種投影光學系統，以抑制因為環境溫度變化以及吸收曝光光而使透鏡溫度上升所造成的焦點位置的變動。

本發明之投影光學系統，其特徵在於包括：聚光功率透鏡組；以及發散功率透鏡組，具有與上述聚光功率透鏡組相同正負符號的折射率溫度係數；其中上述聚光功率透鏡組包括焦距為1公尺以下的透鏡，上述焦距為1公尺以下的透鏡以上述焦距之1成以下的空氣間隔與相鄰透鏡間隔配置。

投影光學系統為反射折射類型的光學系統，因環境溫度變動以及吸收光而造成的透鏡溫度變動所產生的焦點位置的變動，在上述聚光功率透鏡組中與上述發散功率透鏡組中為正負相反。

本發明之投影曝光裝置，包含上述投影光學系統，將表現於物面的圖樣投影並曝光至基板，包括：照明光學系統，將曝光光朝上述物照射；第1平面鏡，使通過上述物的上述曝光光朝上述投影光學系統轉向；以及第2平面鏡，使從上述投影光學系統來的上述曝光光朝上述基板轉向。

依據本發明之投影光學系統得以抑制因為環境溫度變 化以及吸收曝光光而使透鏡溫度上升所造成的焦點位置的變動。

以下參照圖式說明本發明之實施例。第1圖為表示應用本發明一實施例之投影光學系統的投影曝光裝置的大概組成的側剖面圖。

投影曝光裝置10為將被描繪在標線片R等的光罩的特定圖樣投影曝光至矽晶圓等的基板P之表面的裝置。基板P裝載於基板台12上並藉由真空吸引等裝置固定，基板台12設置於工作台11並且可以朝與光軸垂直之方向、光軸轉動方向以及與光軸平行之方向移動。在基板P上，利用從照明光學系統13來的光，透過投影光學系統(投影光學裝置)15將形成於標線片R的圖樣投影至基板P的表面。除此之外，標線片R藉由真空吸引等裝置固定於可以朝與光軸垂直之方向以及與光軸平行之方向移動的標線片台14上。

照明光學系統13將從使用短弧燈等的光源16來的光通過複眼積分器17與準直透鏡18照射等以作為均勻平行光照射至標線片R，並將曝光光透過標線片R導入投影光學系統15。另外，從光源照射的光包含分別被稱為g線、h線與i線的波長為436奈米、405奈米與365奈米的光，照明光學系統13利用未表示於圖中的波長濾波器與分光鏡只將光源16發射的光中的特定波長的光供應至投影光學系統15。除此之外，其光量受未表示於圖中的光閘等控制。

投影光學系統15由具有聚光功率的凹面鏡(反射光學元件)M0以及包括複數個透鏡(折射光學元件)的折射光學系統19所構成，還可由包含用來將從標線片(物面)R來的光朝折射光學系統19轉向的第1平面鏡M1以及用來將從折射光學系統19來的光朝基板P轉向的第2平面鏡M2的形體構成。通過標線片R的光經由第1平面鏡M1朝折射光學系統19反射，通過折射光學系統19的光經由凹面鏡M0反射再次入射折射光學系統19。然後，光再經由第2平面鏡M2反射，並在相當於投影光學系統15的像面的基板P的表面上成像。

凹面鏡M0係使用如溫度膨脹係數低的陶瓷玻璃之類的低膨脹材料，使得溫度變動所造成的膨脹為極小。在本實施例中，折射光學系統19由具有透鏡L1、L2、L3之聚光功率透鏡組19C(焦距＞0)以及具有透鏡L4、L5之發散功率透鏡組19D(焦距＜0)。另外，聚光功率透鏡組19C和發散功率透鏡組19D皆包括至少一個具有發散功率之透鏡。

除此之外，折射率溫度係數的正負與聚光/發散功率之間的排列組合在溫度上升時透鏡的焦點位置的變化為：對於聚光功率之透鏡而言，(1)當折射率溫度係數為正時，焦距短且焦點位置接近透鏡(聚光功率增大)，(2)當折射率溫度係數為負時，焦距長且焦點位置遠離透鏡(聚光功率減低)；而對於發散功率之透鏡而言，(3)當折射率溫度係數為正時，焦距短且焦點位置遠離透鏡(發散功率增大)，(4)當折射率溫度係數為負時，焦距長且焦點位置接近透鏡(發散功率減低)。

因此，當構成折射光學系統19的聚光功率透鏡組19C以及發散功率透鏡組19D的透鏡材料折射率溫度係數正負相同時，透鏡組19C和透鏡組19D由於溫度變化所造成的焦點位置變動方向為相反(正負相反)，因此投影光學系統15整體的變動為互相抵消。有鑑於此，在本實施例中，將構成折射光學系統19的透鏡的折射率溫度係數全部設定為同正負。舉例而言，當透鏡材料使用氟石時，在這種情況下全部的透鏡的折射率溫度係數皆為負。

除此之外，在本實施例中，為了防止因為環境溫度變化而造成光學特性變差，關於聚光功率透鏡組19C中焦距為1公尺以下的透鏡，這些透鏡與相鄰透鏡之間的空氣間隔為焦距的1成以下，並以此方式配置各透鏡L1~L5。另外，本實施例所使用的各透鏡L1~L5的焦距(毫米，mm)、折射率溫度係數的正負符號、透鏡之間的空氣距離(毫米)的組合的具體例子會表示於後述的表1中。另外，本實施例之投影曝光裝置10在例如運作環境溫度為23℃±3以內的範圍下使用。

接著參照第2圖與第3圖來說明聚光功率透鏡組19C中焦距為1公尺以下的透鏡的相鄰空氣間隔為1成以下的理由。

通過以一定空氣間隔配置的聚光功率透鏡群的光線，隨著溫度上升為了經由短距離入射至下一個透鏡，在光學系統整體中焦點位置會朝遠離透鏡的方向移動。若空氣間隔越寬則受溫度變動的影響也越大，而這樣的焦點距離移動也會越大。

舉例而言，在構成反射折射光學系統的折射透鏡的折射率溫度係數全部為負的Dyson類型光學系統中，環境溫度上升1℃時聚光功率透鏡的焦距(公尺，m)與焦點位置(焦點)的變動量(微米，μm)之間的關係的一般計算例(對應至表1的具體例子)在第2圖的圖表中顯示。另外，在第2圖中，描繪的點對應至計算值，而曲線則為對應至描點的近似曲線。

在第2圖的圖表中，焦距1公尺以上的焦點位置變動量約為6微米以下，對光學系統的影響很微小。但是，焦距1公尺以下的焦點位置變動量為6微米以上，對光學系統的影響較大。根據近似曲線，計算焦距為1公尺所對應的焦點位置變動量為5.83微米，比起在此光學系統中的焦點深度±7微米要充分地小。因此，焦距為1公尺以上時焦點位置的變動量會更小，即使沒有以任何限制方式配置焦點位置的變動量還是很小，所以對光學表現的影響也很小。

另一方面，在第2圖中於焦距1公尺以下時焦點位置(焦點)的變動量(微米)劇烈地變大。對應第2圖中焦距1公尺以下的聚光透鏡，在第3圖的圖表中，橫軸為「與位於光前進方向側的相鄰透鏡之間的空氣間隔」對「焦距」的比值，縱軸為焦點位置(焦點)的變動量(微米)。此外，第3圖的直線為描點的迴歸直線。

如第3圖所示，空氣間隔(與位於光前進方向側的相鄰透鏡之間的空氣間隔)對焦距的比值在0.1以下時，對應光學系統的焦點位置變動量很小，約為5微米以下。藉由第3圖中的迴歸直線的計算，與焦距為1公尺以下的聚光透鏡相鄰的空氣間隔對焦距的比值為0.1以下時的焦點位置變動量為4.83微米以下，比起焦點深度±7微米要充分地小。因此，在使用焦距為1公尺以下的聚光透鏡時，只要縮小與相鄰透鏡之間的空氣間隔，則可以減少焦點位置的變動，因此能在提高光學表現的同時縮小光學系統的尺寸。

雖然在本實施例中使用了複數個聚光透鏡，但因為其個別的變動量很小，藉由發散透鏡的相反的焦點位置變動量就可以容易地補償，接下來，表1表示本實施例的投影光學系統15的實施例中透鏡L1~L5的焦距與折射率溫度係數，以及相鄰透鏡之間的空氣間隔與透鏡L5和凹面鏡M0之間的空氣間隔。

表2表示表1所示的實施例中環境溫度上升1℃時光學元件各項目的變動量。此外，表2所示的曲率半徑項目(微米)、間隔．厚度項目(微米)、折射率項目(微米)是聚光功率透鏡組19C與發散功率透鏡組19D各自的合成值。

如表2所示，在實施例中，聚光功率透鏡組19C的焦點位置變動量為各項目的總和值16.28微米，而發散功率透鏡組19D的變動量為-16.28微米。因此，聚光功率透鏡組19C與發散功率透鏡組19D的焦點位置的變動方向為相反，但是兩者的絕對值為相等，因此能互相抵消，使得兩者的合計值為0.00微米。例如，波長為365奈米時數值孔徑(NA)為0.16的投影光學系統的焦點深度計算出來為±7 微米，0.00微米相對來說是個十分小的數值，收斂於焦點深度之內。

此外，在表2中，聚光功率透鏡組19C與發散功率透鏡組19D之間的空氣間隔變動量加入計算至聚光功率透鏡組19C，而透鏡L5與凹面鏡之間空氣間隔變動量加入計算至發散功率透鏡組19D。另外，空氣間隔的鏡筒材質係使用黃銅的膨脹係數所算出。「+」符號代表遠離透鏡方向的變動量，「-」符號代表接近透鏡方向的變動量。

如上所述，在實施例中，環境溫度上升1℃時的焦點變動由於正負相反大致上互相抵消，並收斂在焦點深度之內。

接著，第4圖與第5圖分別表示投影光學系統15在標準狀態(在標準溫度23℃時的設計值)時的調變傳遞函數(Modulation Transfer Function，以下簡稱為MTF)曲線以及從標準狀態上升1℃時的MTF曲線。在以下MTF曲線的圖示中，「sagi」代表矢狀線(Sagittal)，而「meri」代表子午線(Meridional)。如第4圖所示，標準狀態時MTF曲線描繪出接近解析度極限的理想的MTF曲線，而第5圖所示的環境溫度上升1℃時的MTF曲線描繪出不比標準狀態的MTF曲線遜色的理想的曲線，其仍維持良好的光學表現。

表3表示透鏡L1~L5中吸收曝光光後透鏡L1~L5各自上升的溫度(℃)以及透鏡L1~L5中曲率半徑項目(微米)、透鏡厚度項目(微米)、折射率項目(微米)所對應的變動量 以及其合成值(微米)，另外，藉由分別合計聚光功率透鏡組19C中與發散功率透鏡組19D中的數值以總和聚光功率透鏡組19C與發散功率透鏡組19D各自的焦點位置變動量。

表3中的值表示在投影光學系統15中入射累積光量為375000(mJ/cm²)的光時各透鏡L1~L5的溫度變化以及光學系統各項目的變動量，其中每個值為從照射至各透鏡的曝光光的面積與透鏡材質的吸收率算出各透鏡吸收的能量的相對值，並根據以光源入射能量的實驗中得到的溫度量測數據所算出。但是，這樣的計算忽略了由於透鏡本身的放熱造成的空氣間隔的變動。

如表3所示，在由於投影光學系統15吸收曝光光使各透鏡L1~L5因為溫度上升所造成的焦點位置的變動中，聚光功率透鏡組19C為-7.17微米，而發散功率透鏡組19D為10.38微米。也就是說聚光功率透鏡組19C與發散功率透鏡組19D各自的焦點位置變動為反方向的(正負相反)，因此能互相抵消，使得投影光學系統15整體為3.21微米。相較於上述對應波長為365奈米的光時數值孔徑(NA)為0.16的投影光學系統的焦點深度為±7微米，此變動值比±7微米小得多，因此在本實施例中可以抑制吸收曝光光所造成的影響並維持光學表現。

表3所示的由於透鏡吸收曝光光而溫度上升時的投影光學系統15的MTF曲線表示於第6圖中。如第6圖所示，相較於標準溫度狀態，雖然MTF曲線有些微變差，但是在光學表現方面並無太大崩壞。

如上所述，藉由實施例之投影光學系統15，作為曝光對象的基板P的位置維持在初始位置的情況下，即使投影光學系統15受到環境溫度的變化的影響以及由於吸收曝光光而使透鏡放熱的影響，基板P並不會落於焦點深度以外，因此不會使光學表現變差。

接下來參照比較例1說明當折射光學系統中一部分的透鏡為使用正折射率溫度係數的材料(折射率溫度係數不同正負的材料)時焦點位置的變動。在比較例1中，只有透鏡L1~L5與凹面鏡M0之光學元件間的空氣間隔及其焦距以及透鏡L1~L5的折射率溫度係數的組合不同，其他組成方面與實施例相同。

表4表示比較例1之投影光學系統中透鏡L1~L5的焦距與折射率溫度係數、相鄰透鏡之間的空氣間隔以及透鏡L5與凹面鏡M0之間的空氣間隔。

在比較例1中，與實施例相同，透鏡L1~L3作為聚光功率透鏡組的功能，透鏡L4~L5作為發散功率透鏡組的功能。儘管如此，在比較例1中，透鏡L1與L3的折射率溫度係數為負，透鏡L2、L4與L5的折射率溫度係數為正。

另外，在比較例1中，焦距為1公尺以下的聚光透鏡為透鏡L1與L3，其焦距分別為760.19毫米以及626.29毫米。其與鄰近透鏡之間的空氣間隔，透鏡L1為17.11毫米，透鏡L3為25.47毫米與311.91毫米。因此，在比較例1中存在有超過透鏡焦距之1成的空氣間隔。

表5表示計算環境溫度上升1℃時焦點位置的變動的模擬結果。

聚光功率透鏡組與發散功率透鏡組之間的空氣間隔變動量加入計算至聚光功率透鏡組，而透鏡L5與凹面鏡M0之間的空氣間隔變動量加入計算至發散功率透鏡組。另外，鏡筒材質係使用黃銅的膨脹係數以計算空氣間隔。關於正負符號，「+」符號代表遠離透鏡方向的變動量，「-」符號代表接近透鏡方向的變動量。

當環境溫度上升1℃時聚光功率透鏡組之焦點位置變動量為33.49微米，發散功率透鏡組之焦點位置變動量為9.12微米。兩個透鏡組之焦點位置變動方向為相同，因此移動量無法互相抵消，所以投影光學系統整體的焦點位置移動量為42.61微米。因此，超過比較例1的光學系統的焦點深度±7微米。

在此，第7圖表示比較例1在標準狀態(標準溫度23℃)時的MTF曲線，第8圖表示環境溫度上升1℃時的MTF曲線。在比較例1中，標準狀態的MTF曲線也是接近解析度極限的理想的MTF曲線，光學表現沒有問題。但是，如第8圖所示的環境溫度上升1℃時的MTF曲線，其光學表現大幅度地變差。

接下來，參照表6以說明比較例1之投影光學系統中各透鏡L1~L5吸收曝光光而溫度上升時的焦點位置的變動方式。

計算表6的結果所使用的各條件與上述參照表3進行說明實施例時的各條件相同。如表6所示，在透鏡L1~L5因其溫度上升所造成的焦點位置的變動中，聚光功率透鏡組(L1~L3)為12.47微米，發散功率透鏡組(L4~L5)為5.09微米。兩個透鏡組之焦點位置的變動方向為相同，移動量為其相加，光學系統整體為17.56微米。這個值超過比較例1之光學系統的焦點深度±7微米。

第9圖表示比較例1之投影光學系統在上述因吸收曝光光而溫度上升時的MTF曲線。如第9圖所示，透鏡自身溫度上升時的MTF曲線，相較於標準溫度狀態，其光學表現大幅度地變差。

因此，在一部分透鏡使用符合折射率溫度係數為負的材料以及相鄰焦距為1公尺以下之聚光功率透鏡的空氣間隔為其焦距的1成以上的情況下，由於環境溫度以及吸收曝光光而使透鏡放熱所造成的焦點位置的變動量變大，維持於初始位置的基板P的曝光面會落在焦點深度以外。因此，在比較例1的投影光學系統中，由於環境溫度以及吸收曝光光而使透鏡放熱所影響的光學表現係大幅度地變差，無法像本實施例一樣將標線片R的圖樣高準確度地投影曝光至基板P。

接下來參照比較例2以進行與實施例的比較，其中比較例2之折射率溫度係數皆為與實施例相同的正負，而比較例2存在有相鄰焦距為1公尺以下之聚光功率透鏡的空氣間隔為其焦距的1成以上的情況。

比較例2與實施例的差異為透鏡L1~L5凹面鏡M0之間的空氣間隔以及各透鏡L1~L5的焦距，這樣的焦距以及空氣間隔的組合在表7中表示。

依照如表7所示配置的比較例2的折射光學系統中，與實施例不同的是，透鏡L1、L2具有聚光功率透鏡組的功能，而透鏡L3～L5具有發散功率透鏡組的功能。

如表7所示，焦距為1公尺以下的聚光透鏡為透鏡L2與透鏡L3，透鏡L2、L3的焦距分別為934.19毫米與843.44毫米。透鏡L2與相鄰透鏡L1以及相鄰透鏡L3之間的空氣間隔分別為111.96毫米以及192.95毫米，透鏡L3與相鄰透鏡L2以及相鄰透鏡L4之間的空氣間隔分別為192.95毫米以及12.46毫米。因此，存在有空氣間隔超過透鏡焦距之1成的情況。

此外，表8表示在比較例2中環境溫度上升1℃時焦點位置的變動的計算結果。

聚光功率透鏡組與第2透鏡組之間的空氣間隔變動量加入計算至聚光功率透鏡組，而透鏡L5與凹面鏡M0之間的空氣間隔變動量加入計算至發散功率透鏡組。另外，鏡筒材質係使用黃銅的膨脹係數以計算空氣間隔。關於正負符號，「+」符號代表遠離透鏡方向的變動量，「-」符號代表接近透鏡方向的變動量。

如表8所示，在比較例2中，當環境溫度上升1℃時聚光功率透鏡組的焦點位置的變動量為8.97微米，發散功率透鏡組的焦點位置的變動量為11.38微米。兩個透鏡組的焦點位置的變動方向相同，因此光學系統整體的變動量為20.35微米。這個值超出了比較例2之光學系統的焦點深度±7微米。

第10圖表示比較例2之投影光學系統在標準狀態下的MTF曲線，第11圖表示比較例2之投影光學系統在溫度上升1℃時的MTF曲線。如第10圖所示，在比較例2中，標準狀態的MTF曲線也是接近解析度極限的理想的MTF曲線，光學表現沒有問題，但是，環境溫度上升1℃時的MTF曲線無法達到解析度極限的解析度，其光學表現大幅度地變差。

接下來，參照表9以說明比較例2之投影光學系統中各透鏡L1~L5吸收曝光光而溫度上升時的焦點位置的變動方式。

計算表9的結果所使用的各條件與上述參照表3進行說明實施例時的各條件相同。如表9所示，在透鏡L1~L5因其溫度上升所各自造成的焦點位置的變動中，聚光功率透鏡組(L1、L2)為7.13微米，發散功率透鏡組(L3~L5)為-0.97微米。兩個透鏡組之焦點位置的變動方向為相反因此可互相抵消，光學系統整體為6.16微米，收斂在比較例2之光學系統的焦點深度±7微米之內。但是，以下參照第12圖以說明比較例2中吸收曝光光的影響無法被忽略。

第12圖表示比較例2之投影光學系統在因吸收曝光光而溫度上升時的MTF曲線。如第12圖所示，在比較例2之投影光學系統中，因吸收曝光光而使透鏡自身溫度上升時的MTF曲線，相較於標準溫度狀態，其部份光學表現變差。

在比較例2之投影光學系統中，其與實施例具有相同正負的折射透鏡的折射率溫度係數(皆為負)。因此，即使因為吸收曝光光而使透鏡自身溫度上升，焦點位置的變動還是可以互相抵消，所以比較例2之光學系統的光學表現並不會大幅度地變差。但是，在持續連續曝光的情況下，因為透鏡溫度上升，周圍溫度也就是環境溫度也會跟著上升。因此，在比較例2的情況下，由於存在有相鄰焦距為1公尺以下之聚光功率透鏡的空氣間隔為其焦距的1成以上的情況，環境溫度的變化使得焦點位置的變動無法維持在焦點深度以內，因此使光學表現變差。

如上所述，根據本實施例之投影光學系統，能將因為環境溫度的變化以及吸收曝光光而使光學元件溫度變化所造成的焦點位置的變動縮小，除此之外，由於採用焦距為1公尺以下的聚光透鏡，因而能將投影光學系統的尺寸縮小。藉此，可以在小型的投影曝光裝置中抑制因為環境溫度變化的影響以及光學元件吸收曝光光而溫度上升所造成的焦點位置的變動，其不但可以適用於在一個基板上曝光複數個地方，更可以適用於複數個基板連續曝光的情況。

10．．．投影曝光裝置

11．．．工作台

12．．．基板台

13．．．照明光學系統

14．．．標線片台

15．．．投影光學系統

16．．．光源

17．．．複眼積分器

18．．．準直透鏡

19．．．折射光學系統

19C．．．聚光功率透鏡組

19D．．．發散功率透鏡組

L1、L2、L3、L4、L5．．．透鏡

M0．．．凹面鏡

M1．．．第1平面鏡

M2．．．第2平面鏡

P．．．基板

R．．．標線片

第1圖係表示根據本實施例之投影曝光裝置的光學系統組成的側剖面圖；

第2圖係表示當環境溫度上升1℃時聚光功率透鏡的焦距與焦點位置(焦點)的變動量之間的一般關係；

第3圖係表示在焦距為1公尺以下的聚光透鏡中，與位於光前進方向側的相鄰透鏡之間的空氣間隔對透鏡焦距的比值以及焦點位置的變動量的關係；

第4圖係表示實施例之投影光學系統在標準狀態下的MTF曲線的圖表；

第5圖係表示實施例之投影光學系統在環境溫度從標準狀態上升1℃時的MTF曲線的圖表；

第6圖係表示因吸收曝光光造成實施例之透鏡組溫度上升時的MTF曲線的圖表；

第7圖係表示一部分使用折射率溫度係數為正的材料的比較例1的投影光學系統在標準狀態下的MTF曲線的圖表；

第8圖係表示比較例1之投影光學系統在環境溫度從標準狀態上升1℃時的MTF曲線的圖表；

第9圖係表示因吸收曝光光造成比較例1之透鏡組溫度上升時的MTF曲線的圖表；

第10圖係表示比較例2的投影光學系統在標準狀態下的MTF曲線的圖表；

第11圖係表示比較例2之投影光學系統在環境溫度從標準狀態上升1℃時的MTF曲線的圖表；

第12圖係表示因吸收曝光光造成比較例1之透鏡組溫度上升時的MTF曲線的圖表。

10‧‧‧投影曝光裝置

11‧‧‧工作台

12‧‧‧基板台

13‧‧‧照明光學系統

14‧‧‧標線片台

15‧‧‧投影光學系統

16‧‧‧光源

17‧‧‧複眼積分器

18‧‧‧準直透鏡

19‧‧‧折射光學系統

19C‧‧‧聚光功率透鏡組

19D‧‧‧發散功率透鏡組

L1、L2、L3、L4、L5‧‧‧透鏡

M0‧‧‧凹面鏡

M1‧‧‧第1平面鏡

M2‧‧‧第2平面鏡

P‧‧‧基板

R‧‧‧標線片

Claims (4)

1. 一種投影光學系統，為光線來回通過同一透鏡群的反射折射類型的投影光學系統，其特徵在於，該透鏡群包括：聚光功率透鏡組，以含有至少一片具有發散功率的透鏡的複數透鏡所構成，且合成焦點距離大於0；以及發散功率透鏡組，以含有至少一片具有發散功率的透鏡的複數透鏡所構成，具有與上述聚光功率透鏡組相同正負符號的折射率溫度係數，且合成焦點的距離小於0；其中上述聚光功率透鏡組包括焦距為1公尺以下的透鏡，上述焦距為1公尺以下的透鏡以上述焦距之1成以下的空氣間隔與相鄰透鏡間隔配置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之投影光學系統，其中因環境溫度變動以及吸收光而造成的透鏡溫度變動所產生的焦點位置的變動，在上述聚光功率透鏡組中與上述發散功率透鏡組中為正負相反。
3. 一種投影曝光裝置，包含上述申請專利範圍第1或2項所述之投影光學系統，將表現於物面的圖樣投影並曝光至基板，包括：照明光學系統，將曝光光朝上述物照射；第1平面鏡，使通過上述物的上述曝光光朝上述投影光學系統轉向；以及第2平面鏡，使從上述投影光學系統來的上述曝光光朝上述基板轉向。
4. 如申請專利範圍第1至3項任一項所述之投影光學系統，其中，在上述投影光學系統的反射光學元件與上述聚光功率透鏡組之間，配置上述發散功率透鏡組。