JPH1184249A - 露光装置、及び該装置を用いた露光方法 - Google Patents
露光装置、及び該装置を用いた露光方法Info
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- JPH1184249A JPH1184249A JP10195520A JP19552098A JPH1184249A JP H1184249 A JPH1184249 A JP H1184249A JP 10195520 A JP10195520 A JP 10195520A JP 19552098 A JP19552098 A JP 19552098A JP H1184249 A JPH1184249 A JP H1184249A
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70225—Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/7025—Size or form of projection system aperture, e.g. aperture stops, diaphragms or pupil obscuration; Control thereof
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Lenses (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射屈折系で望ましくは軸上の光束を用いる
構成であって、解像力が劣化しないと共に絞りを配置で
きる縮小投影光学系を備えた露光装置を提供する。 【解決手段】 照明光学系からのレチクル１を照明し、
レチクル１のパターンの縮小像を投影光学系を介してウ
ェハ５上に転写する。その投影光学系は、負屈折力を持
ちレチクル１からの光束を広げる第１レンズ群Ｇ1 と、
第１レンズ群Ｇ1からの光束を反射する分離手段として
のハーフミラー２と、ハーフミラー２からの光束を集束
してハーフミラー２に戻す凹面反射鏡４と、正の屈折力
を持ちハーフミラー２に戻されてそのハーフミラー２を
透過した光束をウェハ５上に集束する第３レンズ群Ｇ3
と、ハーフミラー２とウェハ５との間に配置された絞り
６と、を有する。
構成であって、解像力が劣化しないと共に絞りを配置で
きる縮小投影光学系を備えた露光装置を提供する。 【解決手段】 照明光学系からのレチクル１を照明し、
レチクル１のパターンの縮小像を投影光学系を介してウ
ェハ５上に転写する。その投影光学系は、負屈折力を持
ちレチクル１からの光束を広げる第１レンズ群Ｇ1 と、
第１レンズ群Ｇ1からの光束を反射する分離手段として
のハーフミラー２と、ハーフミラー２からの光束を集束
してハーフミラー２に戻す凹面反射鏡４と、正の屈折力
を持ちハーフミラー２に戻されてそのハーフミラー２を
透過した光束をウェハ５上に集束する第３レンズ群Ｇ3
と、ハーフミラー２とウェハ５との間に配置された絞り
６と、を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素子
製造用の露光装置及び露光方法に関し、更に詳しくは実
素子のパターンよりも拡大されたパターンを縮小投影す
るための反射屈折縮小投影光学系を備えた露光装置に関
する。
製造用の露光装置及び露光方法に関し、更に詳しくは実
素子のパターンよりも拡大されたパターンを縮小投影す
るための反射屈折縮小投影光学系を備えた露光装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路はますます微細化し、そ
のパターンを焼き付ける露光装置はより解像力の高いも
のが要求されている。この要求を満たすためには光源の
波長を短波長化し且つ光学系の開口数（Ｎ．Ａ．）を大
きくしなければならない。しかしながら、波長が短くな
ると光の吸収のために実用に耐える硝材が限られて来
る。波長が３００ｎｍ以下になると実用上使えるのは合
成石英と蛍石（弗化カルシウム）だけとなる。また、蛍
石は温度特性が悪く多量に使うことはできない。そのた
め屈折系だけで投影レンズを作ることはきわめて困難で
ある。更に、収差補正の困難性のために、反射系だけで
開口数の大きい投影光学系を作ることも困難である。
のパターンを焼き付ける露光装置はより解像力の高いも
のが要求されている。この要求を満たすためには光源の
波長を短波長化し且つ光学系の開口数（Ｎ．Ａ．）を大
きくしなければならない。しかしながら、波長が短くな
ると光の吸収のために実用に耐える硝材が限られて来
る。波長が３００ｎｍ以下になると実用上使えるのは合
成石英と蛍石（弗化カルシウム）だけとなる。また、蛍
石は温度特性が悪く多量に使うことはできない。そのた
め屈折系だけで投影レンズを作ることはきわめて困難で
ある。更に、収差補正の困難性のために、反射系だけで
開口数の大きい投影光学系を作ることも困難である。
【０００３】そこで、反射系と屈折系とを組み合わせて
投影光学系を構成する技術が種々提案されている。その
一例が、特開昭６３−１６３３１９号公報に開示される
如きリング視野光学系である。この光学系では入射光と
反射光とが互いに干渉しないように軸外の光束が用いら
れ、且つ軸外の輪帯部のみを露光するように構成されて
いる。
投影光学系を構成する技術が種々提案されている。その
一例が、特開昭６３−１６３３１９号公報に開示される
如きリング視野光学系である。この光学系では入射光と
反射光とが互いに干渉しないように軸外の光束が用いら
れ、且つ軸外の輪帯部のみを露光するように構成されて
いる。
【０００４】また、他の例として、投影光学系中にビー
ムスプリッターを配置することによって、軸上の光束に
より一括でレチクル（マスク）の像を投影する反射屈折
系からなる投影露光装置が、例えば特公昭５１−２７１
１６号公報及び特開平２−６６５１０号公報で開示され
ている。
ムスプリッターを配置することによって、軸上の光束に
より一括でレチクル（マスク）の像を投影する反射屈折
系からなる投影露光装置が、例えば特公昭５１−２７１
１６号公報及び特開平２−６６５１０号公報で開示され
ている。
【０００５】図５は特開平２−６６５１０号公報に開示
された光学系を模式的に示したものである。この図５に
おいて、縮小転写しようとするパターンが描かれたレチ
クル２１からの光束は、正の屈折力を有するレンズ群２
２により略々平行光束に変換されてプリズム型のビーム
スプリッター（ビームスプリッターキューブ）２３に照
射される。このビームスプリッター２３の接合面２３ａ
を透過した光束は負の屈折力を有する補正レンズ群２４
により拡散されて凹面反射鏡２５で反射される。凹面反
射鏡２５で反射された光束は、再度補正レンズ群２４を
通り、ビームスプリッター２３の接合面２３ａで反射さ
れた後、正の屈折力を有するレンズ群２６によってウェ
ハ２７上に集束され、そのウェハ２７上にレチクルパタ
ーンの縮小像が結像される。プリズム型のビームスプリ
ッター２３の代わりに平行平面板よりなるハーフミラー
を用いた例も開示されている。
された光学系を模式的に示したものである。この図５に
おいて、縮小転写しようとするパターンが描かれたレチ
クル２１からの光束は、正の屈折力を有するレンズ群２
２により略々平行光束に変換されてプリズム型のビーム
スプリッター（ビームスプリッターキューブ）２３に照
射される。このビームスプリッター２３の接合面２３ａ
を透過した光束は負の屈折力を有する補正レンズ群２４
により拡散されて凹面反射鏡２５で反射される。凹面反
射鏡２５で反射された光束は、再度補正レンズ群２４を
通り、ビームスプリッター２３の接合面２３ａで反射さ
れた後、正の屈折力を有するレンズ群２６によってウェ
ハ２７上に集束され、そのウェハ２７上にレチクルパタ
ーンの縮小像が結像される。プリズム型のビームスプリ
ッター２３の代わりに平行平面板よりなるハーフミラー
を用いた例も開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の内でリング視野光学系では開口数を大きくすることが
困難であるという不都合があった。また、上記の特公昭
５１−２７１１６号公報に開示された構成では、全系の
倍率が等倍であり、より高解像力が要求される次世代の
半導体製造用露光装置としては到底使用に耐えるもので
はない。
の内でリング視野光学系では開口数を大きくすることが
困難であるという不都合があった。また、上記の特公昭
５１−２７１１６号公報に開示された構成では、全系の
倍率が等倍であり、より高解像力が要求される次世代の
半導体製造用露光装置としては到底使用に耐えるもので
はない。
【０００７】更に、特開平２−６６５１０号公報に開示
された投影光学系の内で図５の光学系では、絞りの位置
がビームスプリッター２３又はハーフミラーと重なる位
置にあり、物理的に絞りを置くことができない不都合が
あった。これにより、解像力が劣化し、光量のむらの補
正ができず、更にはウェハ２７側のテレセントリック性
を確保することができず、半導体露光装置としては実用
的ではなかった。
された投影光学系の内で図５の光学系では、絞りの位置
がビームスプリッター２３又はハーフミラーと重なる位
置にあり、物理的に絞りを置くことができない不都合が
あった。これにより、解像力が劣化し、光量のむらの補
正ができず、更にはウェハ２７側のテレセントリック性
を確保することができず、半導体露光装置としては実用
的ではなかった。
【０００８】本発明は斯かる点に鑑み、反射屈折系で望
ましくは軸上の光束を用いる構成であって、解像力が劣
化しないと共に絞りを配置できる縮小投影光学系を備え
た露光装置を提供することを目的とする。更に本発明
は、そのような露光装置を用いた露光方法を提供するこ
とをも目的とする。
ましくは軸上の光束を用いる構成であって、解像力が劣
化しないと共に絞りを配置できる縮小投影光学系を備え
た露光装置を提供することを目的とする。更に本発明
は、そのような露光装置を用いた露光方法を提供するこ
とをも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による露光装置
は、例えば図１に示す如く、第１面に配置されるレチク
ル（１）を照明する照明光学系と、このレチクルのパタ
ーンの縮小像を第２面に配置されるウェハ（５）に転写
する投影光学系と、を有する露光装置において、その投
影光学系は、その第１面とその第２面との間の光路中に
配置される第１レンズ群Ｇ1 と、この第１レンズ群Ｇ1
とその第２面との間の光路中に配置されて、この第１レ
ンズ群Ｇ1 からの光束を透過又は反射する分離手段
（２）と、この分離手段とその第２面との間の光路中に
配置されて、その分離手段（２）からの光束を再びその
分離手段へ戻す凹面反射鏡（４）と、この凹面反射鏡と
その第２面との間の光路中に配置されて、その分離手段
（２）を介したその凹面反射鏡（４）からの光を集束し
てその第２面のウェハ（５）上にその第１面のレチクル
（１）のパターンの縮小像を形成する正の第３レンズ群
Ｇ3 と、その分離手段（２）とその第２面との間に配置
された絞り（６）と、を有するものである。
は、例えば図１に示す如く、第１面に配置されるレチク
ル（１）を照明する照明光学系と、このレチクルのパタ
ーンの縮小像を第２面に配置されるウェハ（５）に転写
する投影光学系と、を有する露光装置において、その投
影光学系は、その第１面とその第２面との間の光路中に
配置される第１レンズ群Ｇ1 と、この第１レンズ群Ｇ1
とその第２面との間の光路中に配置されて、この第１レ
ンズ群Ｇ1 からの光束を透過又は反射する分離手段
（２）と、この分離手段とその第２面との間の光路中に
配置されて、その分離手段（２）からの光束を再びその
分離手段へ戻す凹面反射鏡（４）と、この凹面反射鏡と
その第２面との間の光路中に配置されて、その分離手段
（２）を介したその凹面反射鏡（４）からの光を集束し
てその第２面のウェハ（５）上にその第１面のレチクル
（１）のパターンの縮小像を形成する正の第３レンズ群
Ｇ3 と、その分離手段（２）とその第２面との間に配置
された絞り（６）と、を有するものである。
【００１０】この場合、その分離手段（２）とその凹面
反射鏡（４）との間の光路中には、その第１レンズ群Ｇ
1 及びその分離手段（２）を介した光束を広げるための
第２レンズ群Ｇ2 が配置されることが好ましい。また、
その分離手段（２）からその第３レンズ群Ｇ3 へ向かう
光束は実質的に平行光束であることが好ましい。
反射鏡（４）との間の光路中には、その第１レンズ群Ｇ
1 及びその分離手段（２）を介した光束を広げるための
第２レンズ群Ｇ2 が配置されることが好ましい。また、
その分離手段（２）からその第３レンズ群Ｇ3 へ向かう
光束は実質的に平行光束であることが好ましい。
【００１１】また、その絞り（６）は、一例としてその
分離手段（２）とその第３レンズ群Ｇ3 との間に配置さ
れる。また、その絞り（６）は別の例としてその第３レ
ンズ群Ｇ3 中に配置されてもよい。また、その投影光学
系は、少なくとも軸上の光束を用いてそのウェハ（５）
上にそのパターンの縮小像を形成することが好ましい。
分離手段（２）とその第３レンズ群Ｇ3 との間に配置さ
れる。また、その絞り（６）は別の例としてその第３レ
ンズ群Ｇ3 中に配置されてもよい。また、その投影光学
系は、少なくとも軸上の光束を用いてそのウェハ（５）
上にそのパターンの縮小像を形成することが好ましい。
【００１２】また、その分離手段（２）とその凹面反射
鏡（４）との間の光路中には、１／４波長板（３）が配
置されることが好ましい。その１／４波長板（３）は、
厚さが１００μｍ以下の１軸性結晶（例えば水晶）より
形成するとよい。これらの場合、その凹面反射鏡（４）
の曲率半径は、その第２面上の露光領域（イメージサー
クル）の直径の１７倍から２５倍の範囲内に設定するこ
とが好ましい。また、その分離手段（２）を透過する軸
上物点からの周縁光線の光軸に対する傾きは０．１度以
下であることが好ましい。
鏡（４）との間の光路中には、１／４波長板（３）が配
置されることが好ましい。その１／４波長板（３）は、
厚さが１００μｍ以下の１軸性結晶（例えば水晶）より
形成するとよい。これらの場合、その凹面反射鏡（４）
の曲率半径は、その第２面上の露光領域（イメージサー
クル）の直径の１７倍から２５倍の範囲内に設定するこ
とが好ましい。また、その分離手段（２）を透過する軸
上物点からの周縁光線の光軸に対する傾きは０．１度以
下であることが好ましい。
【００１３】更に、その凹面反射鏡（４）に入射する軸
外主光線の光軸に対する傾きは４度以下であることが好
ましい。また、その照明光学系は、直線偏光の光束を供
給することが好ましい。次に、本発明の露光方法は、本
発明の露光装置を用いた露光方法であって、その絞り
（６）によってその投影光学系をそのウェハ（５）側に
テレセントリックにした状態で、そのレチクル（１）の
パターンの縮小像をその投影光学系を介してそのウェハ
（５）上に転写するものである。これによって、ウェハ
の高さが或る程度変化しても投影倍率が変化しない、
外主光線の光軸に対する傾きは４度以下であることが好
ましい。また、その照明光学系は、直線偏光の光束を供
給することが好ましい。次に、本発明の露光方法は、本
発明の露光装置を用いた露光方法であって、その絞り
（６）によってその投影光学系をそのウェハ（５）側に
テレセントリックにした状態で、そのレチクル（１）の
パターンの縮小像をその投影光学系を介してそのウェハ
（５）上に転写するものである。これによって、ウェハ
の高さが或る程度変化しても投影倍率が変化しない、
【００１４】
【作用】斯かる本発明によれば、反射系と屈折系とを組
み合わせた構成で、一括で広い領域を露光するために軸
上の光束が使用される。また、反射系には色収差がない
ため、全系の屈折力の大部分を凹面反射鏡（４）に持た
せて色収差の発生を抑える。そして、入射光と反射光と
の分離は分離手段（２）で行う。
み合わせた構成で、一括で広い領域を露光するために軸
上の光束が使用される。また、反射系には色収差がない
ため、全系の屈折力の大部分を凹面反射鏡（４）に持た
せて色収差の発生を抑える。そして、入射光と反射光と
の分離は分離手段（２）で行う。
【００１５】また、その分離手段（２）を透過する光束
は略々平行光束であるが、一般に開口絞りは物点から射
出された光が略々平行光束になった位置に置かれる。従
って、本発明の構成によればその分離手段（２）と第２
面（５）との間に有効な絞り（５）を配置することがで
きる。
は略々平行光束であるが、一般に開口絞りは物点から射
出された光が略々平行光束になった位置に置かれる。従
って、本発明の構成によればその分離手段（２）と第２
面（５）との間に有効な絞り（５）を配置することがで
きる。
【００１６】更に、分離手段（２）と凹面反射鏡（４）
との間に光束を広げるための負の屈折力を持つ第２レン
ズ群Ｇ2 を配置した場合には、この第２レンズ群Ｇ2 に
より正の屈折力の第３レンズ群Ｇ3 の色収差を補正でき
ると共に、凹面反射鏡（４）の球面収差をより良好に補
正することができる。また、上記したように、この負屈
折力の第２レンズ群Ｇ2 は分離手段（２）を透過する光
束を平行光に近づけるという重要な役割を有している。
との間に光束を広げるための負の屈折力を持つ第２レン
ズ群Ｇ2 を配置した場合には、この第２レンズ群Ｇ2 に
より正の屈折力の第３レンズ群Ｇ3 の色収差を補正でき
ると共に、凹面反射鏡（４）の球面収差をより良好に補
正することができる。また、上記したように、この負屈
折力の第２レンズ群Ｇ2 は分離手段（２）を透過する光
束を平行光に近づけるという重要な役割を有している。
【００１７】次に、凹面反射鏡（４）の曲率半径は第２
面（５）上の露光領域（イメージサークル）の直径の１
７倍から２５倍が好ましい理由について説明する。凹面
反射鏡においては、その収斂作用によってある程度の縮
小倍率を達成できると共に、ペッツバール和、非点収差
及び歪曲収差に影響を与えるので、第１レンズ群Ｇ1、
第２レンズ群Ｇ2 及び第３レンズ群Ｇ3 からなる屈折系
との収差バランスを良好に維持することが可能となる。
即ち、凹面反射鏡（４）の曲率半径が、第２面（５）の
イメージサークルの直径の１７倍を下回る場合には、色
収差の補正には有利となるが、ペッツバール和が正方向
に増大して非点収差及び歪曲収差も増加する。
面（５）上の露光領域（イメージサークル）の直径の１
７倍から２５倍が好ましい理由について説明する。凹面
反射鏡においては、その収斂作用によってある程度の縮
小倍率を達成できると共に、ペッツバール和、非点収差
及び歪曲収差に影響を与えるので、第１レンズ群Ｇ1、
第２レンズ群Ｇ2 及び第３レンズ群Ｇ3 からなる屈折系
との収差バランスを良好に維持することが可能となる。
即ち、凹面反射鏡（４）の曲率半径が、第２面（５）の
イメージサークルの直径の１７倍を下回る場合には、色
収差の補正には有利となるが、ペッツバール和が正方向
に増大して非点収差及び歪曲収差も増加する。
【００１８】その理由は、凹面反射鏡の曲率半径が小さ
くなり屈折力が大きくなると、凹面反射鏡（４）による
球面収差が大きくなるが、分離手段（２）を透過する光
束を平行光束とするためには、負の第２レンズ群Ｇ2 の
屈折力が大きくなるため、球面収差の補正のためには第
３レンズ群Ｇ3 の正の屈折力を大きくすることが必要と
なる。しかしながら、第３レンズ群Ｇ3 は像面としての
第２面（５）に近い位置に配置されるため、収差補正の
ためには第２レンズ群Ｇ2 の負の屈折力以上に大きな屈
折力が必要となり、ペッツバール和が著しく増大するこ
ととなってしまう。従って、諸収差を更に良好に補正す
るためには、凹面反射鏡（４）の曲率半径は縮小像のイ
メージサークルの直径の１７倍程度以上であることが望
ましい。
くなり屈折力が大きくなると、凹面反射鏡（４）による
球面収差が大きくなるが、分離手段（２）を透過する光
束を平行光束とするためには、負の第２レンズ群Ｇ2 の
屈折力が大きくなるため、球面収差の補正のためには第
３レンズ群Ｇ3 の正の屈折力を大きくすることが必要と
なる。しかしながら、第３レンズ群Ｇ3 は像面としての
第２面（５）に近い位置に配置されるため、収差補正の
ためには第２レンズ群Ｇ2 の負の屈折力以上に大きな屈
折力が必要となり、ペッツバール和が著しく増大するこ
ととなってしまう。従って、諸収差を更に良好に補正す
るためには、凹面反射鏡（４）の曲率半径は縮小像のイ
メージサークルの直径の１７倍程度以上であることが望
ましい。
【００１９】逆に、凹面反射鏡（４）の曲率半径が縮小
像のイメージサークルの直径の２５倍を超えて大きくな
る場合には、非点収差及び歪曲収差の補正には有利とな
るが、所望の縮小倍率を得ることが困難になり、色収差
の補正が不十分となるため余り実用的ではない。
像のイメージサークルの直径の２５倍を超えて大きくな
る場合には、非点収差及び歪曲収差の補正には有利とな
るが、所望の縮小倍率を得ることが困難になり、色収差
の補正が不十分となるため余り実用的ではない。
【００２０】次に、分離手段（２）を透過する軸上物点
からの周縁光線（所謂ランド光線）の光軸に対する傾き
が０．１度以下であることが好ましい理由について説明
する。上述のように、分離手段（２）を透過する光束が
平行光束に近いほどに分離手段（２）に起因する収差の
発生が抑制されると共に、絞りを配置し易くなる。特
に、その平行光束からのずれの最大値が０．１度以下で
あるときには、収差量が少なく実用的である。
からの周縁光線（所謂ランド光線）の光軸に対する傾き
が０．１度以下であることが好ましい理由について説明
する。上述のように、分離手段（２）を透過する光束が
平行光束に近いほどに分離手段（２）に起因する収差の
発生が抑制されると共に、絞りを配置し易くなる。特
に、その平行光束からのずれの最大値が０．１度以下で
あるときには、収差量が少なく実用的である。
【００２１】また、凹面反射鏡（４）に入射する軸外主
光線の光軸に対する傾きが４度以下であることが好まし
い理由について説明する。即ち、このように軸外主光線
の傾きを制限しないと、その凹面反射鏡（４）での非点
収差等が大きくなり過ぎる。そのため、光軸に対する傾
きを４度以下に制限して凹面反射鏡（４）に起因する収
差の発生を抑制し、全体として結像性能を向上させてい
る。
光線の光軸に対する傾きが４度以下であることが好まし
い理由について説明する。即ち、このように軸外主光線
の傾きを制限しないと、その凹面反射鏡（４）での非点
収差等が大きくなり過ぎる。そのため、光軸に対する傾
きを４度以下に制限して凹面反射鏡（４）に起因する収
差の発生を抑制し、全体として結像性能を向上させてい
る。
【００２２】また、１／４波長板（３）を分離手段
（２）と凹面反射鏡（４）との間に配置した場合の作用
効果につき説明する。一般に分離手段の半透面として用
いられる誘電体膜には強い偏光特性があり、分離手段
（２）の半透面（２ａ）では例えば図１の紙面に垂直に
偏光した光束（ｓ偏光）が反射され易く、図１の紙面に
平行に偏光した光束（ｐ偏光）が透過し易いとする。こ
の場合、その半透面（２ａ）で反射されたｓ偏光成分は
１／４波長板（３）を透過して円偏光となり、この円偏
光の光束は凹面反射鏡（４）で反射されて逆回りの円偏
光となる。逆回りの円偏光の反射光は、１／４波長板
（３）を透過することによりｐ偏光となり、このｐ偏光
の光束は大部分が分離手段（２）の半透面（２ａ）を透
過して第２面（５）に向かう。従って、その１／４波長
板（３）により分離手段（２）における光量の損失を減
らすことができるのみならず、余分な反射光が第２面
（５）に戻りにくくなるので、フレアーを減らすことが
できる。
（２）と凹面反射鏡（４）との間に配置した場合の作用
効果につき説明する。一般に分離手段の半透面として用
いられる誘電体膜には強い偏光特性があり、分離手段
（２）の半透面（２ａ）では例えば図１の紙面に垂直に
偏光した光束（ｓ偏光）が反射され易く、図１の紙面に
平行に偏光した光束（ｐ偏光）が透過し易いとする。こ
の場合、その半透面（２ａ）で反射されたｓ偏光成分は
１／４波長板（３）を透過して円偏光となり、この円偏
光の光束は凹面反射鏡（４）で反射されて逆回りの円偏
光となる。逆回りの円偏光の反射光は、１／４波長板
（３）を透過することによりｐ偏光となり、このｐ偏光
の光束は大部分が分離手段（２）の半透面（２ａ）を透
過して第２面（５）に向かう。従って、その１／４波長
板（３）により分離手段（２）における光量の損失を減
らすことができるのみならず、余分な反射光が第２面
（５）に戻りにくくなるので、フレアーを減らすことが
できる。
【００２３】更に、１／４波長板（３）としては、厚さ
の薄い１軸性結晶（例えば水晶）を用いることが望まし
い。その理由は、１／４波長板を透過する光束が平行光
束からずれると、異常光線に対して非点収差が生じるた
めである。この非点収差は、通常波長板で行われている
ように、２枚の結晶を互いに９０゜光学軸を回転させて
張り合わせる方法では補正できない。即ち、常光線、異
常光線とも非点収差が生じてしまう。
の薄い１軸性結晶（例えば水晶）を用いることが望まし
い。その理由は、１／４波長板を透過する光束が平行光
束からずれると、異常光線に対して非点収差が生じるた
めである。この非点収差は、通常波長板で行われている
ように、２枚の結晶を互いに９０゜光学軸を回転させて
張り合わせる方法では補正できない。即ち、常光線、異
常光線とも非点収差が生じてしまう。
【００２４】この非点収差量を波面収差Ｗで表すものと
して、（ｎo−ｎe）を常光線と異常光線との屈折率の
差、ｄを結晶の厚さ、θを平行光からのずれ、即ち光束
の発散（又は集束）角とすると、波面収差Ｗは次式で表
される。 Ｗ＝（ｎo−ｎe）ｄθ2／２ 例えば１／４波長板を水晶で構成する場合には、（ｎo
−ｎe）＝０．０１であり、光束の発散（集束）状態を
θ＝１５゜とする。使用波長をλとすると、十分良好な
結像性能を維持するためには波面収差Ｗを４分の１波
長、即ちλ／４以下に維持することが好ましい。そのた
めには、波長λを例えば２４８ｎｍとして、上記の式よ
り、 ｄ＜１００μｍ でなければならない。
して、（ｎo−ｎe）を常光線と異常光線との屈折率の
差、ｄを結晶の厚さ、θを平行光からのずれ、即ち光束
の発散（又は集束）角とすると、波面収差Ｗは次式で表
される。 Ｗ＝（ｎo−ｎe）ｄθ2／２ 例えば１／４波長板を水晶で構成する場合には、（ｎo
−ｎe）＝０．０１であり、光束の発散（集束）状態を
θ＝１５゜とする。使用波長をλとすると、十分良好な
結像性能を維持するためには波面収差Ｗを４分の１波
長、即ちλ／４以下に維持することが好ましい。そのた
めには、波長λを例えば２４８ｎｍとして、上記の式よ
り、 ｄ＜１００μｍ でなければならない。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明による露光装置の実
施の形態の一例につき図１〜図４を参照して説明しよ
う。本例は、半導体製造用の使用波長が２４８ｎｍで縮
小倍率が１／５の露光装置に本発明を適用したものであ
る。図１は本例の露光装置の投影光学系として使用され
る反射屈折縮小投影光学系の概略構成を示し、この図１
において、１は集積回路用のパターンが形成されたレチ
クルである。このレチクル１に垂直な光軸上に順に、負
又は正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ1 、及び分離手段
としての光軸に対して４５゜傾斜したハーフミラー２を
配置する。そして、第１レンズ群Ｇ1 からの光をハーフ
ミラー２の半透面２ａで反射させた方向に順に、１／４
波長板３、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ2 及び凹面
反射鏡４を配置し、凹面反射鏡４による反射光をハーフ
ミラー２の半透面２ａで透過した方向に順に、絞り６、
正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ3 及びウェハ５を配置
する。なお、絞り６は例えば第３レンズ群Ｇ3 の中に入
れることもできる。
施の形態の一例につき図１〜図４を参照して説明しよ
う。本例は、半導体製造用の使用波長が２４８ｎｍで縮
小倍率が１／５の露光装置に本発明を適用したものであ
る。図１は本例の露光装置の投影光学系として使用され
る反射屈折縮小投影光学系の概略構成を示し、この図１
において、１は集積回路用のパターンが形成されたレチ
クルである。このレチクル１に垂直な光軸上に順に、負
又は正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ1 、及び分離手段
としての光軸に対して４５゜傾斜したハーフミラー２を
配置する。そして、第１レンズ群Ｇ1 からの光をハーフ
ミラー２の半透面２ａで反射させた方向に順に、１／４
波長板３、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ2 及び凹面
反射鏡４を配置し、凹面反射鏡４による反射光をハーフ
ミラー２の半透面２ａで透過した方向に順に、絞り６、
正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ3 及びウェハ５を配置
する。なお、絞り６は例えば第３レンズ群Ｇ3 の中に入
れることもできる。
【００２６】この場合、ハーフミラー２を透過する光束
がわずかでも平行光束からずれていると非点収差等の収
差を生じる。そこで、収差に対する要求が厳しい場合に
は、先ずハーフミラー２を透過する光束を平行光束に近
づけてコマ収差を十分小さくする。そして、ハーフミラ
ー２と第３レンズ群Ｇ3 との間に、ハーフミラー２と等
しい厚さの平行平面板を光軸に対して４５゜傾けて配置
し、その方位をハーフミラー２の方位に対して９０゜回
転させる。これにより非点収差が補正される。また、３
枚の平行平面板を用いた場合には、ハーフミラー２を透
過する光束が平行光束から外れている場合でも、非点収
差及びコマ収差を補正することができる。
がわずかでも平行光束からずれていると非点収差等の収
差を生じる。そこで、収差に対する要求が厳しい場合に
は、先ずハーフミラー２を透過する光束を平行光束に近
づけてコマ収差を十分小さくする。そして、ハーフミラ
ー２と第３レンズ群Ｇ3 との間に、ハーフミラー２と等
しい厚さの平行平面板を光軸に対して４５゜傾けて配置
し、その方位をハーフミラー２の方位に対して９０゜回
転させる。これにより非点収差が補正される。また、３
枚の平行平面板を用いた場合には、ハーフミラー２を透
過する光束が平行光束から外れている場合でも、非点収
差及びコマ収差を補正することができる。
【００２７】そして、レチクル１を図示省略した照明光
学系により照明し、レチクル１から射出される光束を、
第１レンズ群Ｇ1 により拡散又は集束してハーフミラー
２に入射させる。このハーフミラー２の半透面２ａで反
射された光束を１／４波長板３及び負屈折力の第２レン
ズ群Ｇ2 を介して凹面反射鏡４に入射させる。凹面反射
鏡４の曲率半径は約４００ｍｍである。凹面反射鏡４に
より反射された光束は、集束しつつ第２レンズ群Ｇ2 及
び１／４波長板３を通って再度ハーフミラー２に入射
し、このハーフミラー２の半透面２ａを透過した光束を
正屈折力の第３レンズ群Ｇ3 によりウェハ５上に集束す
る。これによりウェハ５上にレチクル１上のパターンの
縮小像が結像される。
学系により照明し、レチクル１から射出される光束を、
第１レンズ群Ｇ1 により拡散又は集束してハーフミラー
２に入射させる。このハーフミラー２の半透面２ａで反
射された光束を１／４波長板３及び負屈折力の第２レン
ズ群Ｇ2 を介して凹面反射鏡４に入射させる。凹面反射
鏡４の曲率半径は約４００ｍｍである。凹面反射鏡４に
より反射された光束は、集束しつつ第２レンズ群Ｇ2 及
び１／４波長板３を通って再度ハーフミラー２に入射
し、このハーフミラー２の半透面２ａを透過した光束を
正屈折力の第３レンズ群Ｇ3 によりウェハ５上に集束す
る。これによりウェハ５上にレチクル１上のパターンの
縮小像が結像される。
【００２８】本例ではハーフミラー２と第３レンズ群Ｇ
3 との間に絞り６が配置されているが、この絞り６によ
りウェハ５側のテレセントリック性が確保されている。
3 との間に絞り６が配置されているが、この絞り６によ
りウェハ５側のテレセントリック性が確保されている。
【００２９】また、照明光としては図１の紙面に垂直に
偏光した光束（ｓ偏光）を用いるのが効率的であるが、
通常のランダム偏光の照明光でもよい。何れの場合で
も、ハーフミラー２の偏光特性によりｓ偏光の大部分は
半透面２ａで反射され、この反射光は更に１／４波長板
３を透過することにより円偏光となる。この円偏光の光
束は凹面反射鏡４で反射されて逆回りの円偏光となる
が、逆回りの円偏光の光束が再び１／４波長板３を透過
すると、偏光状態は図１の紙面に平行な直線偏光とな
る。ハーフミラー２の偏光特性により、図１の紙面に平
行な方向に偏光した光束は大部分が半透面２ａを透過し
てウェハ５の方向に向かう。これによりハーフミラー２
における光の減少が防止され、レチクル１への戻り光が
減少するので、光束の有効利用及びフレアの減少が達成
される。
偏光した光束（ｓ偏光）を用いるのが効率的であるが、
通常のランダム偏光の照明光でもよい。何れの場合で
も、ハーフミラー２の偏光特性によりｓ偏光の大部分は
半透面２ａで反射され、この反射光は更に１／４波長板
３を透過することにより円偏光となる。この円偏光の光
束は凹面反射鏡４で反射されて逆回りの円偏光となる
が、逆回りの円偏光の光束が再び１／４波長板３を透過
すると、偏光状態は図１の紙面に平行な直線偏光とな
る。ハーフミラー２の偏光特性により、図１の紙面に平
行な方向に偏光した光束は大部分が半透面２ａを透過し
てウェハ５の方向に向かう。これによりハーフミラー２
における光の減少が防止され、レチクル１への戻り光が
減少するので、光束の有効利用及びフレアの減少が達成
される。
【００３０】更に、１／４波長板６としては、厚さの薄
い１軸性結晶（例えば水晶）を用いることにより、非点
収差の発生を防止する。具体的に、水晶を用いるとし
て、使用波長λが２４８ｎｍで、その１／４波長板６に
よる波面収差をλ／４以下に抑えるには、その１／４波
長板６の厚さは１００μｍ以下にする必要がある。
い１軸性結晶（例えば水晶）を用いることにより、非点
収差の発生を防止する。具体的に、水晶を用いるとし
て、使用波長λが２４８ｎｍで、その１／４波長板６に
よる波面収差をλ／４以下に抑えるには、その１／４波
長板６の厚さは１００μｍ以下にする必要がある。
【００３１】なお、ハーフミラー２の半透面２ａに偏光
ビームスプリッターのような偏光特性を積極的に持たせ
ると、１／４波長板６との組合せにより、反射率及び透
過率を更に改善することができる。ただし、通常のハー
フミラーであっても、例えば誘電膜は強い偏光特性を有
するため、１／４波長板３との組合せにより反射率及び
透過率を改善することができる。
ビームスプリッターのような偏光特性を積極的に持たせ
ると、１／４波長板６との組合せにより、反射率及び透
過率を更に改善することができる。ただし、通常のハー
フミラーであっても、例えば誘電膜は強い偏光特性を有
するため、１／４波長板３との組合せにより反射率及び
透過率を改善することができる。
【００３２】以下、図１の光学系の具体的な構成例につ
き説明する。以下の実施の形態におけるレンズの形状及
び間隔を表すために、レチクル１を第１面として、レチ
クル１から射出された光がウェハ５に達するまでに通過
する面を順次第ｉ面（ｉ＝２，３，‥‥）とする。そし
て、第ｉ面の曲率半径ｒi の符号は、レチクル１とハー
フミラー２との間ではレチクル１に対して凸の場合を正
にとり、凹面反射鏡４とウェハ５との間ではその凹面反
射鏡４に対して凸の場合を正にとる。また、第ｉ面と第
（ｉ＋１）面との面間隔ｄi の符号は、ハーフミラー２
の半透面２ａからの反射光が凹面反射鏡４まで通過する
領域では負にとり、他の領域では正にとる。また、硝材
として、ＣａＦ2 は蛍石、ＳｉＯ2 は石英ガラスをそれ
ぞれ表す。石英ガラス及び蛍石の使用基準波長（２４８
ｎｍ）に対する屈折率は次のとおりである。 石英ガラス： １．５０８５５ 蛍 石 ： １．４６７９９
き説明する。以下の実施の形態におけるレンズの形状及
び間隔を表すために、レチクル１を第１面として、レチ
クル１から射出された光がウェハ５に達するまでに通過
する面を順次第ｉ面（ｉ＝２，３，‥‥）とする。そし
て、第ｉ面の曲率半径ｒi の符号は、レチクル１とハー
フミラー２との間ではレチクル１に対して凸の場合を正
にとり、凹面反射鏡４とウェハ５との間ではその凹面反
射鏡４に対して凸の場合を正にとる。また、第ｉ面と第
（ｉ＋１）面との面間隔ｄi の符号は、ハーフミラー２
の半透面２ａからの反射光が凹面反射鏡４まで通過する
領域では負にとり、他の領域では正にとる。また、硝材
として、ＣａＦ2 は蛍石、ＳｉＯ2 は石英ガラスをそれ
ぞれ表す。石英ガラス及び蛍石の使用基準波長（２４８
ｎｍ）に対する屈折率は次のとおりである。 石英ガラス： １．５０８５５ 蛍 石 ： １．４６７９９
【００３３】図２は本例のレンズ構成図を示し、この図
２に示すように、第１レンズ群Ｇ1はレチクル１の側か
ら順に、レチクル１側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズＬ 11、両凸レンズＬ12、両凸レンズＬ13、両凹レンズ
Ｌ14及び両凹レンズＬ15を配置して構成する。また、本
例では第２レンズ群Ｇ2 は凹面反射鏡４側に凸面を向け
た負メニスカスレンズＬ20のみより構成する。更に、第
３レンズ群Ｇ3 はハーフミラー２の側から順に、両凸レ
ンズＬ31、ハーフミラー２側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズＬ32、ハーフミラー２側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズＬ 33、両凹レンズＬ34、両凸レンズＬ35、
ハーフミラー２側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ
36、ハーフミラー２側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズＬ37及びハーフミラー２側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズＬ38を配置して構成する。ただし、図１中の１
／４波長板３は厚さが薄く無視できるので、図２では省
略してある。図２の実施の形態における曲率半径ｒi 、
面間隔ｄi 及び硝材を次の表１に示す。
２に示すように、第１レンズ群Ｇ1はレチクル１の側か
ら順に、レチクル１側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズＬ 11、両凸レンズＬ12、両凸レンズＬ13、両凹レンズ
Ｌ14及び両凹レンズＬ15を配置して構成する。また、本
例では第２レンズ群Ｇ2 は凹面反射鏡４側に凸面を向け
た負メニスカスレンズＬ20のみより構成する。更に、第
３レンズ群Ｇ3 はハーフミラー２の側から順に、両凸レ
ンズＬ31、ハーフミラー２側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズＬ32、ハーフミラー２側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズＬ 33、両凹レンズＬ34、両凸レンズＬ35、
ハーフミラー２側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ
36、ハーフミラー２側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズＬ37及びハーフミラー２側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズＬ38を配置して構成する。ただし、図１中の１
／４波長板３は厚さが薄く無視できるので、図２では省
略してある。図２の実施の形態における曲率半径ｒi 、
面間隔ｄi 及び硝材を次の表１に示す。
【００３４】
【表１】 ｉ ｒi ｄi 硝材 ｉ ｒi ｄi 硝材 1 ∞ 160.328 21 -3775.726 8.500 2 226.290 20.000 ＣａＦ2 22 132.037 20.000 ＣａＦ2 3 112.740 12.000 23 386.661 80.662 4 186.919 28.000 ＳｉＯ2 24 90.751 16.727 ＣａＦ2 5 -267.368 48.845 25 1020.086 4.600 6 203.766 30.000 ＳｉＯ2 26 -378.373 11.000 ＳｉＯ2 7 -153.468 2.000 27 51.955 0.400 8 -235.200 15.000 ＣａＦ2 28 51.881 19.000 ＣａＦ2 9 105.304 45.805 29 -402.490 0.200 10 -154.442 18.000 ＣａＦ2 30 66.487 11.242 ＣａＦ2 11 661.852 128.795 31 383.884 1.000 12 ∞ -85.500 32 580.000 10.000 ＳｉＯ2 13 156.613 -24.000 ＳｉＯ2 33 39.378 1.600 14 303.843 -34.000 34 43.274 13.000 ＣａＦ2 15 425.644 34.000 35 514.049 14.381 16 303.843 24.000 ＳｉＯ2 17 156.613 85.500 18 ∞ 20.000 ＳｉＯ2 19 ∞ 60.000 20 296.017 20.000 ＣａＦ2
【００３５】この実施の形態では、縮小倍率は１／５、
開口数は０．４５、ウェハ５上の有効な露光領域（イメ
ージサークル）の直径ｄは２０ｍｍである。また、凹面
反射鏡４の曲率半径ｒは４２５．６６４ｍｍであり、曲
率半径ｒはその直径ｄの約２１．３倍である。更に、凹
面反射鏡４に入射する軸上物点からの周縁光線（ランド
光線）の光軸に対する傾きの最大値は７．８５゜、凹面
反射鏡４に入射する軸外主光線の光軸に対する傾きの最
大値は２．４１゜である。因に、凹面反射鏡４から射出
されるランド光線の光軸に対する傾きの最大値は０．０
１４゜である。更に、ハーフミラー２を透過するランド
光線の光軸に対する傾きは０．００１゜以下であり、本
例ではハーフミラー２を透過した光束はほぼ平行光束と
みなすことができる。
開口数は０．４５、ウェハ５上の有効な露光領域（イメ
ージサークル）の直径ｄは２０ｍｍである。また、凹面
反射鏡４の曲率半径ｒは４２５．６６４ｍｍであり、曲
率半径ｒはその直径ｄの約２１．３倍である。更に、凹
面反射鏡４に入射する軸上物点からの周縁光線（ランド
光線）の光軸に対する傾きの最大値は７．８５゜、凹面
反射鏡４に入射する軸外主光線の光軸に対する傾きの最
大値は２．４１゜である。因に、凹面反射鏡４から射出
されるランド光線の光軸に対する傾きの最大値は０．０
１４゜である。更に、ハーフミラー２を透過するランド
光線の光軸に対する傾きは０．００１゜以下であり、本
例ではハーフミラー２を透過した光束はほぼ平行光束と
みなすことができる。
【００３６】図２の実施の形態の使用波長が２４８．４
ｎｍの場合の縦収差図を図３に示し、横収差図を図４に
示す。これら収差図より、本例においては開口数が０．
４５と大きいにも拘らず、広いイメージサークルの領域
内で諸収差が良好に補正されていることが分かる。ま
た、図示省略するも、色収差も波長λが２４８ｎｍ〜２
４９ｎｍの間で良好に補正されている。
ｎｍの場合の縦収差図を図３に示し、横収差図を図４に
示す。これら収差図より、本例においては開口数が０．
４５と大きいにも拘らず、広いイメージサークルの領域
内で諸収差が良好に補正されていることが分かる。ま
た、図示省略するも、色収差も波長λが２４８ｎｍ〜２
４９ｎｍの間で良好に補正されている。
【００３７】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得ることは勿論である。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得ることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】本発明の露光装置によれば、解像力が劣
化しないと共に絞りを配置できる縮小投影光学系が備え
られているため、レチクルのパターンを高い解像度でウ
ェハ上に転写できる利点がある。また、分離手段と凹面
反射鏡との間の光路中に、第１レンズ群及び分離手段を
介した光束を広げるための第２レンズ群が配置された場
合には、この第２レンズ群によって第３レンズ群の色収
差が補正できると共に、凹面反射鏡の球面収差がより良
好に補正できる。
化しないと共に絞りを配置できる縮小投影光学系が備え
られているため、レチクルのパターンを高い解像度でウ
ェハ上に転写できる利点がある。また、分離手段と凹面
反射鏡との間の光路中に、第１レンズ群及び分離手段を
介した光束を広げるための第２レンズ群が配置された場
合には、この第２レンズ群によって第３レンズ群の色収
差が補正できると共に、凹面反射鏡の球面収差がより良
好に補正できる。
【００３９】また、分離手段から第３レンズ群へ向かう
光束は実質的に平行光束である場合には、その平行光束
となった位置に有効な絞りを配置できる。また、投影光
学系は、少なくとも軸上の光束を用いてウェハ上にレチ
クルのパターンの縮小像を形成する場合には、反射屈折
系で軸上の光束を用いる構成であって、解像力が劣化し
ないと共に絞りを配置できる縮小投影光学系を備えたこ
とになり、ウェハ上により高い解像度のパターンを転写
できる。
光束は実質的に平行光束である場合には、その平行光束
となった位置に有効な絞りを配置できる。また、投影光
学系は、少なくとも軸上の光束を用いてウェハ上にレチ
クルのパターンの縮小像を形成する場合には、反射屈折
系で軸上の光束を用いる構成であって、解像力が劣化し
ないと共に絞りを配置できる縮小投影光学系を備えたこ
とになり、ウェハ上により高い解像度のパターンを転写
できる。
【００４０】また、凹面反射鏡の曲率半径が第２面の露
光領域の直径の１７倍から２５倍であるときには、非点
収差及び歪曲収差を容易に補正できると共に、所定の縮
小倍率を得易い利点がある。また、分離手段を透過する
軸上物点からの周縁光線の光軸に対する傾きが０．１゜
以下であるときには、分離手段によるコマ収差及び非点
収差が十分に小さくなる。更に、凹面反射鏡に入射する
軸外主光線の光軸に対する傾きを４゜以下に制限した場
合には、非点収差等の収差量を所定範囲内に抑えること
ができると共に、分離手段における反射率及び透過率の
ばらつきを抑えることができる利点がある。
光領域の直径の１７倍から２５倍であるときには、非点
収差及び歪曲収差を容易に補正できると共に、所定の縮
小倍率を得易い利点がある。また、分離手段を透過する
軸上物点からの周縁光線の光軸に対する傾きが０．１゜
以下であるときには、分離手段によるコマ収差及び非点
収差が十分に小さくなる。更に、凹面反射鏡に入射する
軸外主光線の光軸に対する傾きを４゜以下に制限した場
合には、非点収差等の収差量を所定範囲内に抑えること
ができると共に、分離手段における反射率及び透過率の
ばらつきを抑えることができる利点がある。
【００４１】また、分離手段と凹面反射鏡との間に１／
４波長板を配置した場合には、分離手段における透過率
を高めることができ、フレアを減少することができる。
特にその１／４波長板を厚さが１００μｍ以下の１軸性
結晶より形成すると、非点収差の劣化が無視できる程度
になる利点がある。また、照明光学系が、直線偏光の光
束を供給するときには、照明効率が良い利点がある。次
に、本発明の露光方法によれば、ウェハ側がテレセント
リックとなるため、ウェハの高さが或る程度変化しても
倍率が変化しないため、実用的である。
４波長板を配置した場合には、分離手段における透過率
を高めることができ、フレアを減少することができる。
特にその１／４波長板を厚さが１００μｍ以下の１軸性
結晶より形成すると、非点収差の劣化が無視できる程度
になる利点がある。また、照明光学系が、直線偏光の光
束を供給するときには、照明効率が良い利点がある。次
に、本発明の露光方法によれば、ウェハ側がテレセント
リックとなるため、ウェハの高さが或る程度変化しても
倍率が変化しないため、実用的である。
【図１】 本発明の実施の形態の一例の露光装置に備え
られた投影光学系の基本的な構成を示す断面図である。
られた投影光学系の基本的な構成を示す断面図である。
【図２】 図１の光学系の具体的な構成を示すレンズ構
成図である。
成図である。
【図３】 図２の実施の形態の縦収差図である。
【図４】 図２の実施の形態の横収差図である。
【図５】 従来の反射屈折縮小投影光学系の基本的な構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
１…レチクル、Ｇ1 …第１レンズ群、２…分離手段とし
てのハーフミラー、３…１／４波長板、Ｇ2 …第２レン
ズ群、４…凹面反射鏡、Ｇ3 …第３レンズ群、５…ウェ
ハ
てのハーフミラー、３…１／４波長板、Ｇ2 …第２レン
ズ群、４…凹面反射鏡、Ｇ3 …第３レンズ群、５…ウェ
ハ
Claims (9)
- 【請求項１】 第１面に配置されるレチクルを照明する
照明光学系と、該レチクルのパターンの縮小像を第２面
に配置されるウェハに転写する投影光学系と、を有する
露光装置において、 前記投影光学系は、 前記第１面と前記第２面との間の光路中に配置される第
１レンズ群と、 該第１レンズ群と前記第２面との間の光路中に配置され
て、該第１レンズ群からの光束を透過又は反射する分離
手段と、 該分離手段と前記第２面との間の光路中に配置されて、
前記分離手段からの光束を再び前記分離手段へ戻す凹面
反射鏡と、 該凹面反射鏡と前記第２面との間の光路中に配置され
て、前記分離手段を介した前記凹面反射鏡からの光を集
束して前記第２面のウェハ上に前記第１面のレチクルの
パターンの縮小像を形成する正の第３レンズ群と、 前記分離手段と前記第２面との間に配置された絞りと、
を有することを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】 前記分離手段と前記凹面反射鏡との間の
光路中には、前記第１レンズ群及び前記分離手段を介し
た光束を広げるための第２レンズ群が配置されることを
特徴とする請求項１記載の露光装置。 - 【請求項３】 前記分離手段から前記第３レンズ群へ向
かう光束は実質的に平行光束であることを特徴とする請
求項１、又は２記載の露光装置。 - 【請求項４】 前記絞りは前記分離手段と前記第３レン
ズ群との間に配置されることを特徴とする請求項１〜３
の何れか一項記載の露光装置。 - 【請求項５】 前記絞りは前記第３レンズ群中に配置さ
れることを特徴とする請求項１、又は２記載の露光装
置。 - 【請求項６】 前記投影光学系は、少なくとも軸上の光
束を用いて前記ウェハ上に前記パターンの縮小像を形成
することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項記載の
露光装置。 - 【請求項７】 前記分離手段と前記凹面反射鏡との間の
光路中には、１／４波長板が配置されることを特徴とす
る請求項１〜６何れか一項記載の露光装置。 - 【請求項８】 前記照明光学系は、直線偏光の光束を供
給することを特徴とする請求項７記載の露光装置。 - 【請求項９】 請求項１〜８の何れか一項記載の露光装
置を用いた露光方法であって、 前記絞りによって前記投影光学系を前記ウェハ側にテレ
セントリックにした状態で、前記レチクルのパターンの
縮小像を前記投影光学系を介して前記ウェハ上に転写す
ることを特徴とする露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10195520A JPH1184249A (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 露光装置、及び該装置を用いた露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10195520A JPH1184249A (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 露光装置、及び該装置を用いた露光方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03276594A Division JP3085481B2 (ja) | 1991-09-28 | 1991-09-28 | 反射屈折縮小投影光学系、及び該光学系を備えた露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1184249A true JPH1184249A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=16342463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10195520A Pending JPH1184249A (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 露光装置、及び該装置を用いた露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1184249A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011501446A (ja) * | 2007-10-26 | 2011-01-06 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 結像光学系、この種の結像光学系を含むマイクロリソグラフィのための投影露光装置、及びこの種の投影露光装置を用いて微細構造構成要素を生成する方法 |
-
1998
- 1998-07-10 JP JP10195520A patent/JPH1184249A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011501446A (ja) * | 2007-10-26 | 2011-01-06 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 結像光学系、この種の結像光学系を含むマイクロリソグラフィのための投影露光装置、及びこの種の投影露光装置を用いて微細構造構成要素を生成する方法 |
| US8558991B2 (en) | 2007-10-26 | 2013-10-15 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optical system and related installation and method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011129 |