(57)【要約】【課題】  相対的に少量の透明光学材料を用いて製作することができるとともに、結像、特に最像側瞳面と像面との間における瞳結像の十分な補正自由度を得ることができる小型の投影対物レンズを提供する。【解決手段】  自身の物体面内に配置されるパターンを自身の像面上に紫外放射を用いて結像させる投影対物レンズは、２６０ｎｍ＞λ＞１５０ｎｍである動作波長λの放射に対して透明性を有する透明光学素子を含む複数個の光学素子と、前記物体面と前記像面との間において、前記像面に最も接近して配置される像側瞳面と、前記像側瞳面と前記像面との間において配置されて、前記像側瞳面から到来する放射を前記像面の方へと収束させて、０．７≦ＮＡ≦１．４である像側開口数ＮＡを確定させる開口確定レンズ群とを有する。前記開口確定レンズ群は、ｎＨＩ＞ｎＳｉＯ２の屈折率ｎＨＩを有する透明な高屈折率材料により製作される少なくとも１個の高屈折率レンズを含み、ｎＳｉＯ２は、前記動作波長における二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の屈折率である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身の物体面内に配置されるパターンを自身の像面上に紫外放射を用いて結像させる投影対物レンズにおいて：
２６０ｎｍ＞λ＞１５０ｎｍの動作波長λの放射に対して透明性を有する透明光学素子を含む複数個の光学素子と；
前記像面に最も近い瞳面である像側瞳面と；
前記像側瞳面と前記像面との間において配置されて、前記像側瞳面から到来する放射を前記像面の方へと収束させて、０．７≦ＮＡ≦１．４の像側開口数ＮＡを確定させる開口確定レンズ群とからなり、
前記開口確定レンズ群は、ｎＨＩ＞ｎＳｉＯ２の屈折率ｎＨＩを有する透明な高屈折率材料により製作される少なくとも１個の高屈折率レンズを含み、ｎＳｉＯ２は、前記動作波長における二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の屈折率である投影対物レンズ。
【請求項２】
前記高屈折率材料は、前記動作波長において屈折率ｎＨＩ＞１．６を有する請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項３】
前記高屈折率材料は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化アルミニウムマグネシウム（ＭｇＡｌ２Ｏ４、スピネル）、フッ化ランタン（ＬａＦ３）および酸化ストロンチウムカルシウムまたは酸化ストロンチウムマグネシウムの混合物を含む材料群から選択される固体材料である請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項４】
屈折率ｎＨＩ＞１．６を有する少なくとも１個の液体高屈折率材料が用いられる請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項５】
前記液体材料は、シクロヘキサン等の環状炭化水素と、水の屈折率を増加させる少なくとも１つのドーパントによりドープされた水とを含む材料群から選択される請求項４に記載の投影対物レンズ。
【請求項６】
前記動作波長の放射に対して透明性を有する高屈折率液が、正または負の屈折率を有するとともに、物体側境界素子と像側境界素子との間において密封される液体高屈折率レンズを形成する請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項７】
前記物体側境界素子は、投影対物レンズの最後の固体光学素子であり、前記像側境界素子は、露光対象の基板である請求項６に記載の投影対物レンズ。
【請求項８】
前記物体側境界素子と前記像側境界素子とは、投影対物レンズの透明光学素子によって形成されて、該投影対物レンズが自身の像面から離間する位置において形成される少なくとも１個の液体レンズを含むようになる請求項６に記載の投影対物レンズ。
【請求項９】
前記液体レンズに隣接する前記少なくとも１個の境界素子は、前記液体レンズを形成する前記高屈折率液の屈折率に近い屈折率を有し、条件Δｎ≦０．０４が、前記境界素子と前記液体レンズとの屈折率間の差Δｎに関して当てはまる請求項６に記載の投影対物レンズ。
【請求項１０】
高屈折率液体レンズに隣接する前記物体側境界素子は、正の屈折率を有するレンズである請求項６に記載の投影対物レンズ。
【請求項１１】
少なくとも１個の高屈折率レンズが、周辺光線高さが像側瞳面における周辺光線高さの５０％未満となる位置において、前記像面に光学的に接近して配置される請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項１２】
少なくとも前記基板に接触する材料または露光対象の前記基板に最も接近して配置される材料は、液体または固体の高屈折率材料レンズである請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項１３】
前記開口確定レンズ群は、正確に３個の非球面状レンズ面を含む請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項１４】
前記開口確定レンズ群は、非球面状のレンズ面を有する正確に３個のレンズを含む請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項１５】
前記非球面状のレンズ面は、凹状のレンズ面上において形成される請求項１３に記載の投影対物レンズ。
【請求項１６】
前記凹状のレンズ面は、非球面レンズの像側に配置される請求項１５に記載の投影対物レンズ。
【請求項１７】
ＮＡＳＰ個の非球面状のレンズ面と、少なくとも１個の非球面状のレンズ面を有するＮＡＳＰＬ個のレンズとを含み、非球面率ＡＲ＝ＮＡＳＰ／ＮＡＳＰＬに関して、条件ＡＲ＞１が成り立つ請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項１８】
光路に沿って互いに直接連続する２個の非球面を有する少なくとも１個の二重非球面が、自身内において存在する請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項１９】
前記二重非球面は、２個の別個の隣接する光学素子の非球面をレンズ／レンズまたはレンズ／鏡の構成において向き合わせることによって形成される請求項１８に記載の投影対物レンズ。
【請求項２０】
前記二重非球面は、非球面として設計される２個のレンズ面を有する両非球面レンズ（双非球面）によって形成される請求項１８に記載の投影対物レンズ。
【請求項２１】
３個の直接連続する非球面を有する少なくとも１個の三重非球面を含む請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項２２】
前記開口確定レンズ群は、浸漬媒質とともに、１．２≦ＮＡ≦１．４の像側開口数ＮＡを確定させるように設計される請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項２３】
前記物体面上の前記パターンを第１の中間像に結像させる第１の対物レンズ部分と；
中間像を前記像面上に結像させる第２の対物レンズ部分とからなり、
前記対物レンズ部分の少なくとも一方は、少なくとも１個の凹面鏡を含み、全ての光学素子（屈折性および反射性）は、共通の直線状の光軸を共有する（インラインシステム）カタジオプトリック投影対物レンズである請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項２４】
前記第２の対物レンズ部分は、前記第１の中間像を前記像面上に結像させて、投影対物レンズが正確に１個の中間像を含むようにする請求項２３に記載の投影対物レンズ。
【請求項２５】
前記第２の対物レンズ部分は、屈折性の対物レンズ部分である請求項２４に記載の投影対物レンズ。
【請求項２６】
前記第２の対物レンズ部分は、少なくとも１個の凹面鏡を含むカタジオプトリック対物レンズ部分である請求項２４に記載の投影対物レンズ。
【請求項２７】
瞳面に光学的に近接する位置または瞳面に配置される少なくとも１個の凹面鏡を含み、負の屈折力が、前記凹面鏡に接近して配置されて、前記凹面鏡へと向けられる放射と前記凹面鏡から反射される放射とが負の屈折力による作用を受けるようになる請求項２３に記載の投影対物レンズ。
【請求項２８】
前記像側瞳面付近または前記像側瞳面に配置されるとともに、０．８≦ＤＮＬ≦ＤＭにしたがったレンズ直径ＤＮＬを有する少なくとも１個の負レンズを含み、ここで、ＤＭは、前記第２の対物レンズ部分内において光線直径が最小となるくびれ部分と前記像面との間における最大レンズ直径である請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項２９】
前記負レンズは、前記像面の方を向く凹面を有する負メニスカスレンズである請求項２８に記載の投影対物レンズ。
【請求項３０】
前記像側瞳面と前記像面との間における距離ＤＰＳ−ＩＳは、ＤＰＳ−ＩＳ≦０．１８＊ＴＴの範囲内に含まれ、ここで、ＴＴは、前記物体面と前記像面との間における軸方向距離（全軌道長）である請求項１に記載の投影対物レンズ。
【請求項３１】
最大レンズ直径Ｄｍａｘと、最大像フィールド高さＹ´とを有し、
ＣＯＭＰ１＝Ｄｍａｘ／（Ｙ´・ＮＡ２）かつＣＯＭＰ１＜１５である請求項２３に記載の投影対物レンズ。
【請求項３２】
正確に２個の凹面鏡を有し、ＣＯＭＰ１＜１４である請求項３１に記載の投影対物レンズ。
【請求項３３】
正確に４個の凹面鏡を有し、ＣＯＭＰ１＜１２である請求項３１に記載の投影対物レンズ。
【請求項３４】
自身の物体面内に配置されるパターンを自身の像面上に紫外放射を用いて結像させるカタジオプトリック投影対物レンズにおいて：
前記物体面上の前記パターンを第１の中間像に結像させる第１の対物レンズ部分と；
中間像を前記像面上に結像させるとともに、前記像面に最も近い瞳面である像側瞳面を有する第２の対物レンズ部分とからなり、
前記対物レンズ部分の少なくとも一方は、少なくとも１個の凹面鏡を含み、全ての光学素子（屈折性および反射性）は、共通の直線的な光軸を共有し（インラインシステム）、
前記第２の対物レンズ部分は、前記像側瞳面と前記像面との間において配置されて、前記像側瞳面から到来する放射を前記像面の方へと収束させて、浸漬媒質とともに、１．２≦ＮＡ≦１．４である像側開口数ＮＡを確定させる開口確定レンズ群を含み、前記開口確定レンズ群は、３個の非球面状のレンズ面を含むカタジオプトリック投影対物レンズ。
【請求項３５】
前記開口確定レンズ群は、正確に３個の非球面状のレンズ面を含む請求項３４に記載の投影対物レンズ。
【請求項３６】
前記非球面状のレンズ面は、凹状のレンズ面上に形成される請求項３４に記載の投影対物レンズ。
【請求項３７】
前記凹状のレンズ面は、非球面レンズの像側に配置される請求項３６に記載の投影対物レンズ。
【請求項３８】
前記像側瞳面と前記像面との間における距離ＤＰＳ−ＩＳは、範囲ＤＰＳ−ＩＳ≦０．１８＊ＴＴ内に含まれ、ここで、ＴＴは、前記物体面と前記像面との間における軸方向距離（全軌道長）である請求項３４に記載の投影対物レンズ。
【請求項３９】
最大レンズ直径Ｄｍａｘと、最大像フィールド高さＹ´とを有し、
ＣＯＭＰ１＝Ｄｍａｘ／（Ｙ´・ＮＡ２）かつＣＯＭＰ１＜１５である請求項３４に記載の投影対物レンズ。
【請求項４０】
正確に２個の凹面鏡を有し、ＣＯＭＰ１＜１４である請求項３９に記載の投影対物レンズ。
【請求項４１】
正確に４個の凹面鏡を有し、ＣＯＭＰ１＜１２である請求項３９に記載の投影対物レンズ。
【請求項４２】
前記第１の対物レンズ部分は、少なくとも１個の凹面鏡を含むカタジオプトリック対物レンズ部分であり、前記第２の対物レンズ部分は、前記第１の中間像を前記像面上に結像させるように設計されて、投影対物レンズが正確に１個の中間像を含むようになる請求項３４に記載の投影対物レンズ。
【請求項４３】
前記第２の対物レンズ部分は、屈折性対物レンズ部分である請求項４２に記載の投影対物レンズ。
【請求項４４】
前記第２の対物レンズ部分は、少なくとも１個の凹面鏡を含むカタジオプトリック対物レンズ部分である請求項４２に記載の投影対物レンズ。
【請求項４５】
ＮＡＳＰ個の非球面状レンズ面と、少なくとも１個の非球面状のレンズ面を有するＮＡＳＰＬ個のレンズとを含み、非球面比ＡＲ＝ＮＡＳＰ／ＮＡＳＰＬに関して、条件ＡＲ＞１が成り立つ請求項３４に記載の投影対物レンズ。
【請求項４６】
光路に沿って互いに直接連続する２個の非球面を有する少なくとも１個の二重非球面が自身内に存在する請求項３４に記載の投影対物レンズ。
【請求項４７】
前記二重非球面は、２個の別個の隣接する光学素子の非球面をレンズ／レンズまたはレンズ／鏡の構成において向き合わせることによって形成される請求項４６に記載の投影対物レンズ。
【請求項４８】
前記二重非球面は、非球面として設計される２個のレンズ面を有する両非球面レンズ（双非球面）によって形成される請求項４６に記載の投影対物レンズ。
【請求項４９】
３個の直接連続する非球面を有する少なくとも１個の三重非球面を含む請求項３４に記載の投影対物レンズ。
【請求項５０】
自身の物体面内に配置されるパターンを自身の像面上に紫外放射を用いて結像させるカタジオプトリック投影対物レンズにおいて：
前記物体面上の前記パターンを第１の中間像に結像させる第１の対物レンズ部分と；
中間像を前記像面上に結像させるとともに、前記像面に最も近い瞳面である像側瞳面を有する第２の対物レンズ部分とからなり、
前記対物レンズ部分の少なくとも一方は、少なくとも１個の凹面鏡を含み、全ての光学素子（屈折性および反射性）は、共通の直線的な光軸を共有し（インラインシステム）、
前記第２の対物レンズ部分は、前記像側瞳面と前記像面との間に配置されて、前記像側瞳面から到来する放射を前記像面の方へと収束させて、像側開口数ＮＡを確定させる開口数確定レンズ群を含み、投影対物レンズは、最大レンズ直径Ｄｍａｘと、最大像フィールド高さＹ´とを有し、
ＣＯＭＰ１＝Ｄｍａｘ／（Ｙ´・ＮＡ２）かつＣＯＭＰ１＜１５であるカタジオプトリック投影対物レンズ。
【請求項５１】
正確に１個の中間像を生じしめるように設計される請求項５０に記載の投影対物レンズ。
【請求項５２】
正確に２個の凹面鏡を有し、ＣＯＭＰ１＜１４である請求項５１に記載の投影対物レンズ。
【請求項５３】
正確に４個の凹面鏡を有し、ＣＯＭＰ１＜１２である請求項５１に記載の投影対物レンズ。
【請求項５４】
浸漬媒質とともに、１．２≦ＮＡ≦１．４を達成し、前記開口確定レンズ群は、３個の非球面状レンズ面を含む請求項５０に記載の投影対物レンズ。
【請求項５５】
前記開口確定レンズ群は、正確に３個の非球面状のレンズ面を含む請求項５４に記載の投影対物レンズ。
【請求項５６】
前記非球面状のレンズ面は、凹状のレンズ面上に形成される請求項５４に記載の投影対物レンズ。
【請求項５７】
前記凹状のレンズ面は、非球面レンズの像側に配置される請求項５６に記載の投影対物レンズ。
【請求項５８】
前記像側瞳面と前記像面との間における距離ＤＰＳ−ＩＳは、範囲ＤＰＳ−ＩＳ≦０．１８＊ＴＴ内に含まれ、ここで、ＴＴは、前記物体面と前記像面との間における軸方向距離（全軌道長）である請求項５０に記載の投影対物レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自身の物体面内に配置されるパターンを自身の像面上に紫外放射を用いて結像させる投影対物レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
投影対物レンズは、たとえば、特にウェーハスキャナおよびウェーハステッパにおいて半導体素子およびその他の微細構造の素子を製造する投影露光装置に用いられるとともに、以下では総称的に「マスク」または「レチクル」と呼ばれるフォトマスクまたはレチクル上のパターンを、感光性コーティングを有する基板上に超高解像度で縮小投影する役割を果たす。
【０００３】
さらに一層微細な構造を創出するためには、投影対物レンズの像側の開口数ＮＡを増大させることと、より短い動作波長、好ましくは２６０ｎｍ未満の波長λを有する紫外放射を用いることとの両方が必要とされる。
【０００４】
この波長領域において光学素子の製造に利用することができる十分に透明な材料は、ごく少数、特に合成石英ガラス（溶融石英）およびフッ化カルシウム等のフッ化物結晶しかない。関連材料が高価であることと、大型のレンズを製造することができるだけの大きさのフッ化カルシウム結晶の入手可能性が限られていることとが問題となっている。このため、使用されるレンズの個数と大きさとを減じることができ、かつ同時に結像忠実度の維持または一層の向上に寄与しうる施策が望まれる。
【０００５】
特に投影リソグラフィーの光学的結像を縮小する場合は、像側の開口数ＮＡは、像空間内の周囲媒質の屈折率によって制限される。これが、投影対物レンズの出射面と基板との間において結像空間内に気体を有する従来の投影系において、像側開口数がＮＡ＜１の値に制限される理由である。浸漬リソグラフィーでは、理論的に可能な開口数ＮＡは、基板表面に隣接する浸漬媒質の屈折率によって制限される。浸漬媒質は、液体または固体でありうる。固体媒質についても後者のことが言える。
【０００６】
しかし、実際的理由から、ＮＡは、最後の媒質（すなわち像面に最も近い媒質）の屈折率に任意に接近するべきではなく、その理由は、そうなると伝搬角が光軸に対して非常に大きくなるためである。像側開口数が実質的に像側の最後の媒質の屈折率の約９５％を超えないことが実際的であることが立証された。このことは、１９３ｎｍにおいては、水（ｎＨ２Ｏ＝１．４３）を浸漬媒質とする場合に、ＮＡ＝１．３５の開口数に対応する。
【０００７】
最後のレンズの材料の屈折率より高い屈折率を有する液体を用いる場合または固体媒質の場合は、最後のレンズ素子（すなわち投影対物レンズの像に隣接する最後の光学素子）の材料は、最後の端面（投影対物レンズの出射面）の設計が平面状とされるべきか、またはごく弱い曲面状とされるべきかの制限事項として作用する。平面状の設計は、たとえばウェーハと対物レンズとの間における距離の測定と、露光対象のウェーハと最後の対物レンズ面との間における浸漬媒質の流体力学的特性と、これらの洗浄とに有利である。特に固体媒質の場合には、最後の端面を平面状の設計として、これもまた同様に平面状のウェーハを露光しなければならない。
【０００８】
遠紫外放射（ＤＵＶ、２４８ｎｍまたは１９３ｎｍの動作波長）において、通常最後のレンズに用いられる材料は、ｎＳｉＯ２＝１．５６の屈折率を有する溶融石英（合成石英ガラス、ＳｉＯ２）またはｎＣａＦ２＝１．５０の屈折率を有するＣａＦ２である。合成石英ガラス材料は、以下では、単に「石英」とも呼ばれることがある。最後のレンズ素子における放射負荷が高いことから、合成石英ガラスは、こうした放射負荷により長期的に損傷されてしまうため、１９３ｎｍにおいては、最後のレンズにはフッ化カルシウムが好ましい。その結果として、約１．４２５（ｎ＝１．５の９５％）の開口数が達成されうる。放射損傷という欠点が受け入れられる場合は、石英ガラスはさらに、１．４８の開口数（１９３ｎｍにおける石英の屈折率の約９５％に対応）を可能にする。この関係は、２４８ｎｍでも同様である。
【０００９】
本出願人の２００４年１２月１０日出願の国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２００４／０１４０６２号に、ＮＡ＞１での浸漬リソグラフィーに適するカタジオプトリック投影対物レンズにおいて、物体面内に配置されるパターンを第１の中間像に結像させる第１の屈折対物レンズ部分と、前記第１の中間像を第２の中間像に結像させる第２の反射性（純反射性）対物レンズ部分と、前記第２の中間像を直接像面上に結像させる第３の屈折対物レンズ部分とからなるカタジオプトリック投影対物レンズが開示されている。前記第２の対物レンズ部分は、互いに向き合う鏡面を有する２個の凹面鏡を有しており、各凹面鏡は、瞳面から光学的に遠くに配置される。この設計は、回転対称であるとともに、全ての屈折性および反射性光学素子（インラインシステム）に共通する１本の直線的な光軸を有する。この基本設計の投影対物レンズは、たとえば本出願人の２００４年１月１４日出願の米国仮出願第６０／５３６，２４８号に開示されている。国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２００４／０１４０６２号には、動作波長において屈折率ｎ≧１．６を有する高屈折率材料により製作される少なくとも１個の光学素子を有する実施形態が開示されている。１９３ｎｍの場合は、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）が、投影対物レンズの最後のレンズを形成する平凸レンズ用高屈折率材料として用いられる。いくつかの実施形態では、シクロヘキサンは、１９３ｎｍにおいて溶融石英の屈折率（ｎ＝１．５６０）に類似する屈折率ｎ＝１．５５６を有する浸漬液として用いられる。固体浸漬（接触投影リソグラフィー）用に設計された１つの実施形態は、開示の実施形態においてＮＡ＝１．６を可能にする平凸サファイアレンズ（ｎｓａｐｐｈｉｒｅ＝１．９２）を有する。
【００１０】
本出願人の２００４年２月１３日出願の米国仮出願第６０／５４４，９６７号に、像側の最後のレンズの屈折率より高い屈折率を有する浸漬液と一緒に用いられるようになっている同様の基本設計（たとえば前記米国仮出願第６０／５３６，２４８に開示の設計と同様）を有するカタジオプトリック投影対物レンズが示されている。この投影対物レンズは、浸漬液が動作時において投影対物レンズの方へと凸状に湾曲するように設計される。この浸漬液の凸状の湾曲により、最後のレンズと浸漬液との間における界面上において、より大きい入射角を投影放射に用いることができ、以ってこの界面における反射損失が減少するとともに、最後のレンズの屈折率を上回りうる、より高い値のＮＡが可能になる。
【００１１】
前記出願の開示は、参照により本出願に取り入れられる。
【００１２】
さまざまなカタジオプトリックインライン投影対物レンズが提案されてきた。光学的観点から、インラインシステムは、平面状の折曲鏡を用いることによって引き起こされる偏光効果等の光学的問題が回避されうるため、好適でありうる。さらにまた、製造の観点から、インラインシステムは、光学素子の従来の取付技術を用いることができ、以って投影対物レンズの機械的安定性を高めることができるように設計されうる。
【００１３】
欧州特許ＥＰ１０６９４４８Ｂ１号に、互いに向き合う２個の凹面鏡と、軸外の物体および像フィールドとを有するカタジオプトリック投影対物レンズが開示されている。前記凹面鏡は、物体を、１個の凹面鏡に隣接して配置される中間像上に結像させる第１のカタジオプトリック対物レンズ部分の一部分である。これは、第２の純屈折性対物レンズ部分により像面に結像せしめられる唯一の中間像である。前記物体とカタジオプトリック結像系の像とは、互いに向き合う前記鏡により形成される鏡間空間の外側に配置される。２個の凹面鏡と共通の直線的な光軸とカタジオプトリック結像系により形成されるとともに前記凹面鏡の一方のそばに配置される１個の中間像とを有する同様のシステムは、米国特許出願ＵＳ２００２／００２４７４１Ａ１号に開示されている。
【００１４】
米国特許出願ＵＳ２００４／０１３０８０６号（欧州特許出願ＥＰ１３３６８８７号に対応）には、軸外の物体および像フィールドと、１本の共通の直線的な光軸と、下記の順番で、第１の中間像を創出する第１のカタジオプトリック対物レンズ部分と前記第１の中間像から第２の中間像を創出する第２のカタジオプトリック対物レンズ部分と前記第２の中間像から像を形成させる屈折性の第３の対物レンズ部分とを有するカタジオプトリック投影対物レンズが開示されている。各々のカタジオプトリック系は、互いに向き合う２個の凹面鏡を有する。前記中間像は、これらの凹面鏡によって形成される鏡間空間の外側に位置する。
【００１５】
日本国特許出願ＪＰ２００３１１４３８７Ａ号および国際特許出願ＷＯ０１／５５７６７Ａ号に、１本の共通の直線的光軸と、中間像を形成する第１のカタジオプトリック対物レンズ部分と、前記中間像をこのシステムの像平面上に結像させる第２のカタジオプトリック対物レンズ部分とを有する軸外の物体および像フィールドを持つカタジオプトリック投影対物レンズが開示されている。凹面および凸面鏡が、組み合わされて用いられている。
【００１６】
米国特許出願ＵＳ２００３／０２３４９９２Ａ１号には、１本の共通の直線的な光軸と、中間像を形成する第１のカタジオプトリック対物レンズ部分と、前記中間像を像平面上に結像させる第２のカタジオプトリック対物レンズ部分とを有する軸外の物体および像フィールドを持つカタジオプトリック投影対物レンズが開示されている。各々のカタジオプトリック対物レンズ部分において、凹面および凸面鏡が１個の単レンズと組み合わされて用いられている。
【００１７】
国際特許出願ＷＯ２００４／１０７０１１Ａ１号には、純水（Ｈ２Ｏ）を浸漬液として用いる浸漬リソグラフィー用に設計される１本の共通の直線的な光軸を有する軸外の物体フィールドおよび像フィールドと、前記光軸から遠く離れたフィールド中心を有する円弧形の有効物体フィールドとを持つさまざまなカタジオプトリック投影対物レンズが開示されている。これらの投影対物レンズは、２個、４個または６個の曲面鏡を有するさまざまな種類の鏡群を含む。２〜４個の中間像を有する実施形態が開示されている。二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）および／またはフッ化カルシウム（ＣａＦ２）がレンズ材料として用いられる。ＮＡ＝１．２以下の像側開口数が得られる。
【００１８】
実際的見地から、達成可能な最大の像側開口数は、それを達成するために特定の用途に課せられる制限条件によって最適な妥協点を見出さなければならない多数の設計目標の１つにすぎない。フッ化カルシウム等の光学材料の入手可能性が限られていることに鑑みて、ある設計に必要とされるレンズの最大寸法（直径）は、制限要因となりうる。一般に、ある設計において必要な最大レンズ直径は、像側開口数が増大すると増加する。特に、投影対物レンズの像側瞳面と像面との間において像側に配置される開口確定レンズ群において、非常に大きい直径が必要とされる。この開口確定レンズ群は、基本的に、像側瞳面から到来する放射を像面の方へと収束させて像側開口数を確定させるように設計される。換言すれば、開口確定レンズ群は、瞳結像を行なう。さらにまた、瞳結像を担う開口確定レンズ群の焦点距離は、像側開口数が増大すると短くなる傾向にある。しかしながら、開口確定レンズ群の焦点距離を短くすると、開口確定レンズ群内の光学表面の個数は制限されるため、十分な瞳結像補正手段を得ることは、より困難になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の１つの目的は、相対的に少量の透明光学材料を用いて製作することができるとともに、結像、特に最像側瞳面と像面との間における瞳結像の十分な補正自由度を得ることができる小型の投影対物レンズを提供することにある。本発明のまた他の目的は、遠紫外領域で使用するのに適するマイクロリソグラフィー用カタジオプトリックインライン投影対物レンズにおいて、開口数ＮＡ＞１で浸漬リソグラフィーを可能にする値まで達しうる非常に高い像側開口数を得る可能性を有するカタジオプトリックインライン投影対物レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記およびその他の目的を達成する方法として、本発明は、１つの形態にしたがって、自身の物体面内に配置されるパターンを自身の像面上に紫外放射を用いて結像させる投影対物レンズにおいて：
２６０ｎｍ＞λ＞１５０ｎｍの動作波長λの放射に対して透明性を有する透明光学素子を含む複数個の光学素子と；
前記像面に最も近い瞳面である像側瞳面と；
前記像側瞳面と前記像面との間において配置されて、前記像側瞳面から到来する放射を前記像面の方へと収束させて、０．７≦ＮＡ≦１．４の像側開口数ＮＡを確定させる開口確定レンズ群とからなり、
前記開口確定レンズ群は、ｎＨＩ＞ｎＳｉＯ２の屈折率ｎＨＩを有する透明な高屈折率材料により製作される少なくとも１個の高屈折率レンズを含み、ｎＳｉＯ２は、前記動作波長における二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の屈折率である投影対物レンズを提供する。
【発明の実施の形態】
【００２１】
前記動作波長において溶融石英より高い屈折率を有する少なくとも１個のレンズが、瞳結像を担う前記開口確定レンズ群に用いられると、像収差の補正に関する追加の自由度を得ることが可能になる。第１に、レンズ用の追加の空間が、像側瞳面と像面との間において得られて、像補正に寄与するより多くのレンズ面がこの領域内において用いられうるようになる。さらにまた、レンズの屈折力は、レンズ面の半径とレンズ材料の屈折率とによるため、高屈折率のレンズ材料を用いることは、レンズ半径を減少させるとともに、それでもなお所望の屈折力を得ることを可能にする。しかしながら、レンズ半径の減少は、収差に対するレンズ面の寄与を減少させる傾向にあり、以って、高屈折率材料を前記開口確定レンズ群に用いると、像収差を最初からある程度回避することができる。さらに、開口確定レンズ群を緩やかに構成することにより、開口絞りを像側瞳面または該瞳面近辺に配置し、かつ必要に応じて前記開口絞りの直径を調節するための空間を得る追加の自由度が得られる。これらの利点は、特に像側瞳面に近い領域内における適度のレンズ寸法とともに得られ、以って投影対物レンズを妥当な費用で提供することができる。
【００２２】
いくつかの実施形態において、高屈折率材料は、前記動作波長において屈折率ｎＨＩ＞１．６を有する。高屈折率材料は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化アルミニウムマグネシウム（ＭｇＡｌ２Ｏ４、スピネル）、フッ化ランタン（ＬａＦ３）、酸化ストロンチウムカルシウムまたは酸化ストロンチウムマグネシウムの混合物を含む材料群から選択される固体材料でありうる。後者の混合材料は、たとえばhttp://www.siliconstrategies.comにおいて、たとえばＤ．ラマーズ（D. Lammers）の記事である「浸漬技術分野が新しい結晶である液体に注目（Immersion efforts looks to new crystals, liquids）」、ＥＥタイムズ（EE Times）、２００４年８月１６日で提案された。これらの材料を用いて、１個以上の固体高屈折率レンズを得ることができる。
【００２３】
代案または追加として、屈折率ｎＨＩ＞１．４を有する少なくとも１個の高屈折率液体材料を用いることができる。この液体材料は、シクロヘキサンおよびドープされた水を含む材料群から選択されうる。たとえばhttp://www.eetimes.comにおいて入手可能なＤ．ラマーズ（D. Lammers）の記事である「『ドープされた水』が１９３ｎｍの浸漬リソグラフィーを向上させうる（‘Doped water’ could extend 193 nm immersion litho）」、ＥＥタイムズ（EE Times）、２００４年１月２８日において、水（ｎ＝１．４３７）より高い屈折率を有する浸漬液は、水と硫酸塩、セシウム等のアルカリまたはさまざまな燐酸塩とを混合することによって得られうることが提案された。硫酸セシウムは、容易に水と混じり合って、屈折率１．６を有する液体が得られることが報告されている（たとえばhttp://www.eurosemi.eu.comにおいて、たとえば「ＩＭＳＴ浸漬ワークショップが製造を期待（IMST Immersion workshop looks forward to manufacturing）」、２００４年１月２９日の記事を参照されたい）。
【００２４】
高屈折率の液体を用いることにより、動作波長における放射に対して透明性を有する液体によって正または負の屈折力を有する液体レンズとして形成されるとともに、物体側境界素子と像側境界素子との間において密封される１個以上の高屈折率レンズを得ることが可能になる。いくつかの実施形態において、前記物体側境界素子は、投影対物レンズの最後の固体光学素子であり、前記像側境界素子は、露光対象の基板である。この場合は、前記基板と接触する浸漬液が前記液体レンズを形成しうる。
【００２５】
また、前記物体側境界素子と前記像側境界素子とが投影対物レンズの透明素子によって形成されて、少なくとも１個の液体レンズが投影対物レンズの像面から離間した位置、たとえば投影対物レンズ内において形成されるようにすることも可能である。
【００２６】
いくつかの実施形態において、液体レンズに隣接する境界素子の少なくとも１個は、前記液体レンズを形成する高屈折率液体の屈折率に近い屈折率を有しており、好ましくは、前記境界素子と前記液体レンズとの屈折率間における屈折率差Δｎに関して、条件Δｎ≦０．０４が当てはまることが有益であることがわかった。この条件が満たされると、特に小さい収差寄与が物体側境界素子と高屈折率液体との間における界面において得られうる。
【００２７】
開口確定レンズ群は、最後の瞳面に光学的に近い位置と、像面に光学的に近い位置と、これらの位置間に位置する中間位置とを含む。瞳面に近い位置において、主光線高さ（ＣＲＨ）は、ゼロに近い小さい値を有するか、またはゼロとなる一方で、周辺光線高さ（ＭＲＨ）は、極大値に近い値または極大値に達する。これに対して、像面に光学的に近い領域においては、周辺光線高さは、劇的に減少する一方で、主光線高さは、像側瞳面と像面との間において増加する。好ましくは、少なくとも１個の高屈折率レンズは、像面に光学的に接近して、特に周辺光線高さ（ＭＲＨ）が像側瞳面における周辺光線高さの５０％未満になる位置に配置される。好ましくは、少なくとも基板と接触する材料または露光対象の基板に最も接近して配置される材料は、高屈折率材料（液体または固体）とされうる。
【００２８】
また他の形態にしたがって、本発明は、自身の物体面内に配置されるパターンを自身の像面上に紫外放射を用いて結像させるカタジオプトリック投影対物レンズにおいて：
前記物体面上の前記パターンを第１の中間像に結像させる第１の対物レンズ部分と；
中間像を前記像面上に結像させるとともに、前記像面に最も近い瞳面である像側瞳面を有する第２の対物レンズ部分とからなり、
前記対物レンズ部分の少なくとも一方は、少なくとも１個の凹面鏡を含み、全ての光学素子（屈折性および反射性）は、共通の直線的な光軸を共有し（インラインシステム）、
前記第２の対物レンズ部分は、前記像側瞳面と前記像面との間において配置されて、前記像側瞳面から到来する放射を前記像面の方へと収束させて、浸漬媒質とともに、１．２≦ＮＡ≦１．４の像側開口数を確定させる開口確定レンズ群を含み、前記開口確定レンズ群は、３個の非球面状レンズ面を含むカタジオプトリック投影対物レンズを提供する。
【００２９】
好ましくは、前記開口確定レンズ群は、正確に３個の非球面状レンズ面を含む。
【００３０】
代案または追加として、前記開口確定レンズ群は、非球面状レンズ面を有する正確に３個のレンズを含むことが好ましいかもしれない。
【００３１】
３個の非球面状レンズ面を用いることにより、非球面を用いて瞳結像を補正することによって得られる利点と、球面状レンズ面の製造に比べて非球面状レンズ面の製造が困難であることによってもたらされる欠点との間における最適な妥協策が達成されることがわかった。これに関連して、非球面状レンズ面は、好ましくは、変形（最適球を定義する球面からの非球面状レンズ面の偏差）が０．０１ｍｍより大きいレンズ面である。これにより、各々の非球面状レンズ面を用いて実質的な補正効果が得られうる。
【００３２】
さらに他の態様にしたがって、投影対物レンズは、ＮＡＳＰ個の非球面状レンズ面と、少なくとも１個の非球面状レンズ面を有するＮＡＳＰＬ個のレンズとを含み、ここで、非球面比ＡＲ＝ＮＡＳＰ／ＮＡＳＰＬに関して、条件ＡＲ＞１が成り立つ。
【００３３】
この条件が満たされると、空間的に密な一連の非球面状レンズ面を有する領域が得られうる。いくつかの実施形態においては、少なくとも１個の「二重非球面」が投影対物レンズ内において得られる。本明細書において用いられるところの「二重非球面」という用語は、２個の非球面状光学面が光路に沿って互いに直接連続する状況を表す。二重非球面は、レンズ／レンズまたはレンズ／鏡の構成において、２個の別々の隣接する光学素子の非球面を向き合わせることによって形成されうる。二重非球面は、さらにまた、両方のレンズ面が非球面である両非球面レンズ（双非球面）によって形成されうる。特に１個以上の二重非球面を含む高密度の非球面は、より均一に分配される非球面より、収差補正効果が高くなりうることがわかった。いくつかの実施形態では、非球面を二重非球面に隣接させて配置して、３個の直接連続する非球面を有する三重非球面を形成させることができ、以って非常に密な空間構成の非球面を得ることができる。
【００３４】
いくつかの実施形態において、投影対物レンズは、光学的に瞳面近辺または瞳面に配置される少なくとも１個の凹面鏡を含んでおり、負の屈折力が前記凹面鏡の近くに配置されて、凹面鏡に当たって該凹面鏡から反射される放射が負の屈折力の作用を受けるようになっている。色収差、特に軸上色収差（ＣＨＬ）の補正に対する有意な寄与が得られうる。
【００３５】
前記およびその他の特徴は、特許請求の範囲だけではなく、明細書および図面にも示されており、個別の特徴は、単独または組合せのいずれの形態でも本発明の実施形態としてかつ他の分野で用いられうるとともに、個別に有利かつ特許可能な実施形態を表しうる。
【実施例】
【００３６】
以下の本発明の好適な実施形態の説明において、「光軸」という用語は、光学素子の曲率中心を通る直線または一連の直線分を指すものとする。本明細書に提示される例の場合は、物体は、集積回路のパターンまたは何らかのその他のパターン、たとえば格子パターンのいずれかを有するマスク（レチクル）である。本明細書に提示される例において、物体の像は、フォトレジスト層により被覆される基板としての役割を果たすウェーハ上に投影されるが、液晶ディスプレイの構成要素または光学格子用基板等のその他の種類の基板もまた用いられうる。
【００３７】
複数個の鏡を有する実施形態を説明する。別段の記載がない限り、これらの鏡は、放射が該鏡上において反射される順番にしたがって番号をつけられる。換言すれば、鏡の番号付けにより、鏡は、幾何学的な位置によるのではなく、放射の光路に沿った位置によって示される。
【００３８】
「前」および「後」という用語と「上流」および「下流」という用語とは、光路に沿った相対位置に関し、「前」および「上流」は、物体面により近い位置に関する。
【００３９】
それが適切である場合は、異なる実施形態の同一または同様の特徴または特徴群が同様の参照符号によって示される。参照番号を用いる場合は、参照番号を実施形態間において１００または１００の倍数だけ大きくする。
【００４０】
図に示される設計の明細を開示するために表を用いる場合は、１つ又は複数の表をそれぞれの図と同じ番号によって示す。
【００４１】
図１に、ステップアンドスキャン・モードでの浸漬リソグラフィーによって大規模集積回路構成品を製作するのに用いられるウェーハスキャナＷＳの形態をとるマイクロリソグラフィー用投影露光装置の略図が示されている。この投影露光装置は、光源として、１９３ｎｍの動作波長を有するエキシマーレーザーからなり、その他の動作波長、たとえば１５７ｎｍまたは２４８ｎｍもまた可能である。下流の照明系ＩＬＬは、自身の出射面ＥＳにおいて、下流のカタジオプトリック投影対物レンズＰＯのテレセントリック要件に適合する大型の鮮鋭な境界の均質に照明される照明フィールドＩＦを生じしめる。この照明系ＩＬＬは、照明モードを選択するための装置を有するとともに、本例においては、可変コヒーレンス度を有する従来式軸上照明と軸外照明、特に環状照明（照明系の瞳面内において輪状の照明領域を有する）および双極子または四極子照明との間において切換え可能である。
【００４２】
前記照明系の下流には、マスクＭを保持し、かつ操作して、前記マスクが投影対物レンズＰＯの物体面ＯＳと一致する照明系の出射面ＥＳ内に位置するとともに、前記平面内において、照明系と投影対物レンズとに共通の光軸ＯＡ（すなわちＺ方向）に対して垂直な走査方向（Ｙ方向）に移動せしめられて走査操作されるようにする装置ＲＳ（レチクル段）が配置される。
【００４３】
縮小投影対物レンズＰＯは、マスクにより提供されるパターンの像を４：１の縮尺でフォトレジスト層により被覆されるウェーハＷ上に結像させるように設計される。その他の縮尺、たとえば５：１または８：１もまた可能である。感光基板としての役割を果たすウェーハＷは、フォトレジスト層を有する平面状の基板面ＳＳが本質的に投影対物レンズの平面状の像面ＩＳと一致するように配置される。前記ウェーハは、スキャナ駆動装置からなって、該ウェーハをマスクＭと同期的に該マスクと平行に移動させる装置ＷＳ（ウェーハ段）によって保持される。この装置ＷＳは、さらにまた、マニピュレータを含んで、前記ウェーハを光軸ＯＡに対して平行なＺ方向と前記軸に対して垂直なＸおよびＹ方向とのいずれにも移動させる。前記光軸に対して垂直に延在する少なくとも１本の傾斜軸を有する傾斜装置が一体化される。
【００４４】
ウェーハＷを保持するために用いられる前記装置ＷＳ（ウェーハ段）は、浸漬リソグラフィー用に構成される。前記装置は、スキャナ駆動装置により移動せしめられうるとともに、その底部がウェーハＷを受ける平坦な凹部を有する受容装置ＲＤからなる。周縁部は、液体浸漬媒質ＩＭ用の上方に開口する扁平な液密受容部を形成し、前記浸液媒質は、図示されない装置によって前記受容部内に導入されるとともに、前記受容部から排出されうる。前記縁部の高さは、対物レンズの出射面とウェーハ表面との間における作動距離が適正に設定された場合に、充填される前記浸漬媒質がウェーハＷの表面ＳＳを完全に覆うことができ、かつ投影対物レンズＰＯの出射側端部部分が前記浸漬液内に浸りうるような寸法とされる。
【００４５】
投影対物レンズＰＯは、平凸レンズを像面ＩＳに最も近い最後の光学素子ＬＯＥとして有し、前記レンズの平面状出射面が投影対物レンズＰＯの最後の光学面（出射面）となる。投影露光装置の動作時において、前記最後の光学素子の出射面は、浸漬液ＩＬ内に完全に浸されるとともに、前記浸漬液によって濡らされる。本例の場合は、屈折率ｎＩ≒１．４３７（１９３ｎｍ）を有する超純水が浸漬液として用いられる。
【００４６】
図１の差込略図に示されているように、照明系ＩＬＬは、弓形の形状を有する照明フィールドＩＦ（環状フィールドまたは輪状フィールド）を生じしめることができる。この弓形照明フィールドの大きさおよび形状は、マスク上のパターンの像を投影対物レンズの像面に投影するのに実際に用いられる投影対物レンズの有効物体フィールドＯＦの大きさおよび形状を決定する。照明フィールドＩＦは、走査方向に対して平行な長さＢと、走査方向に対して垂直な幅Ａとを有する。光軸により近い湾曲状内側縁部ＩＥと、光軸からより離れるとともにＹ方向に長さＢだけ半径方向に偏移する外側縁部ＯＥとは、同じ縁部半径Ｒを有する。前記照明フィールドは光軸を含まないこと（軸外照明フィールド）が独特の特徴である。
【００４７】
図２に、投影対物レンズの像側端部に近接するとともに、投影対物レンズの最後の光学素子と基板Ｗの表面が配置される像面ＩＳとの間において形成される像空間内にある透明光学材料のさまざまな構成が略図に示されている。各例において、動作波長（たとえば１９３ｎｍ）において溶融石英より高い屈折率を有する高屈折率材料は、ハッチングにより示されている。
【００４８】
図２（ａ）に、固体浸漬用に設計された投影対物レンズの像側端部が示されている。この投影対物レンズは、球面状または非球面状に湾曲する入射面と、投影対物レンズの像面と本質的に一致する平面状の出射面とを有するサファイア（Ａｌ２Ｏ３）等の高屈折率固体材料により製作される平凸レンズとして形成される像面ＩＳに最も近い最後の光学素子ＬＯＥを有する。近接場リソグラフィー用に設計される実施形態においては、動作波長または動作波長未満程度の小さい像側作動距離が用いられる。最後から２番目の光学素子は、一般に溶融石英またはフッ化カルシウムにより製作される正レンズである。
【００４９】
図２（ｂ）の構成において、投影対物レンズの最後の光学素子ＬＯＥは、凸状に湾曲する入射面と、自身からある距離に配置される像面ＩＳの方を向く凹状の出射面とを有するメニスカスレンズによって形成される。高屈折率の浸漬液ＩＬは、投影対物レンズの前記出射面（最後の光学素子の出射面により形成される）と像面に配置される基板Ｗとの間の像空間を満たして、正の屈折力を有する液体レンズが形成されるようになる。投影対物レンズの動作時において投影対物レンズの方へと凸状に湾曲する浸漬液を用いることにより、像側開口数ＮＡを最後の光学素子の材料の屈折率より若干低い値または該材料の屈折率と同じ値に制限することなく、最後の光学素子の屈折率より高い屈折率を有する浸漬液を用いることが可能になる。特に、最後の光学素子と浸漬液との間の界面に衝突する、より高い入射角の投影用放射が、前記界面において許容不能な反射損失を引き起こすことなく用いられうる。これにより、さらに、最後の光学素子ＬＯＥの屈折率を上回りうる、より高い値のＮＡを得ることが可能になる。
【００５０】
図２（ｃ）において、二重浸漬構成が、図２（ｂ）の構成の変形態様として示されている。前記構成の場合のように、投影対物レンズの交換不能な最後の光学素子ＬＯＥは、像面ＩＳの方を向く凹状の出射面を有するメニスカスレンズである。平行平面板ＰＬは、最後の光学素子からある距離において投影対物レンズの像面に対して平行に配設されて、第１の本質的に平凸状の間隙が最後の光学素子ＬＯＥと平行平面板ＰＬとの間において形成されるとともに、第２の平行平面状の間隙が前記板ＰＬと像面との間において形成されるようになる。交換可能な板ＰＬは、投影対物レンズの本体に固定されうる。さらにまた、前記板が別途の保持装置に固定されることも可能である。第１の浸漬液ＩＬ１は、最後の光学素子ＬＯＥと前記板ＰＬとの間において第１の間隙を満たし、第２の高屈折率浸漬液ＩＬ２は、前記板ＰＬと基板Ｗとの間において狭い均一な大きさの間隙を満たす。
【００５１】
達成可能な開口数に関する利点は、本質的に図２（ｂ）に関して説明された利点と同じである。しかしながら、二重浸漬構成は、層流状の浸漬液ＩＬ２を感光基板と接触させることを可能にし、これにより、前記液体の連続的または断続的交換とより良好な温度制御とが可能になって、以って光学的性能に対する浸漬の影響が向上する。さらにまた、前記板ＰＬの一方または両方の面が汚染された場合に、前記板を清浄な板と交換することができる。さらに、たとえば最後の光学素子ＬＯＥがフッ化カルシウムにより製作される場合は、この材料と水性浸漬液とが接触することは、フッ化カルシウムが水溶性であるため、回避されるべきである。したがって、平行平面板ＰＬを用いることにより、水性浸漬液を基板と接触する第２の浸漬液ＩＬ２として用いることができ、第１の浸漬液ＩＬ１は、フッ化カルシウムに対して侵蝕性を有さないように選択されうる。平行平面板ＰＬは、水およびその他の水性浸漬液に対して化学的に安定な溶融石英により製作されうる。各々の浸漬液ＩＬ１、ＩＬ２は、二酸化ケイ素の屈折率より高い屈折率を有する。浸漬液ＩＬ１およびＩＬ２は、同じであるか、または異なりうる。
【００５２】
図２（ｄ）に、「従来式」浸漬リソグラフィーと同様の基本構成が示されている。たとえば溶融石英またはフッ化カルシウムにより製作される、投影対物レンズの平凸状の最後の光学素子ＬＯＥは、該最後の光学素子の平面状出射面と像面との間において像空間を満たす高屈折率浸漬液ＩＬと接触する。
【００５３】
図２（ｅ）の構成は、平凸レンズを投影対物レンズの最後の光学素子ＬＯＥとして有する「従来式」浸漬装置の変形態様である。図２（ｅ）において、このレンズは、酸化アルミニウム等の固体高屈折率材料により製作される。動作時において、最後の光学素子の平面状出射面と投影対物レンズの像面との間における像空間は、本質的に前記最後の光学素子ＬＯＥの屈折率と同じであるか、または該屈折率を上回りうる屈折率を有する高屈折率浸漬液ＩＬにより満たされる。
【００５４】
全ての構成において、光学素子の屈折力を有する最後の曲面と像面との間における全ての透明光学材料の開口数は、前記面と像面との間において一定に維持される一方で、伝搬角度（光線の伝搬方向と光軸との間において測定される角度）は、透明光学材料のさまざまな屈折率によって変動することに注意されたい。
【００５５】
以下の図３〜１０の各々の実施形態において、前記の構成の１つが、１９３ｎｍの動作波長用に設計されるとともに円弧状の像フィールドに適合せしめられるカタジオプトリックインライン投影対物レンズの像側端部において用いられる。前記像フィールドは、図３〜６および１１の実施形態（二鏡システム）においては、Ａ＝２６ｍｍ、Ｂ＝５．５ｍｍおよびＲ＝１１．５ｍｍ（図１の差込図参照）を、図７〜１０および１２の実施形態（四鏡システム）においては、Ａ＝２６ｍｍ、Ｂ＝４ｍｍおよびＲ＝１４ｍｍを特徴とする。有効像フィールドの大きさは、照明系により投影対物レンズの倍率β＝０．２５で得られる有効物体フィールドの大きさに関係することに注意されたい。
【００５６】
次に、マイクロリソグラフィー用投影露光装置に用いられるようになっているカタジオプトリック投影対物レンズの好適な実施形態を詳細に説明する。以下に示される全ての実施形態において、全ての曲面鏡の曲率面は、投影対物レンズの光軸ＯＡと一致する共通の回転対称軸を有する。偶数個の鏡を有するカタジオプトリック投影対物レンズ、特にインラインシステムとも呼ばれる軸対称装置が、このようにして得られる。これらの設計においては、いかなる平面状折曲鏡も用いられないか、または必要とされない。有効物体フィールドおよび像フィールドは、軸外であり、すなわち光軸からある半径方向距離に配置される。全ての装置は、光軸を中心とする円形の瞳を有して、以ってマイクロリソグラフィー用投影対物レンズとして使用されうる。
【００５７】
図３に、平面状の物体面ＯＳ（物体平面）内に配置されるレチクル上のパターンの像を平面状の像面ＩＳ（像平面）上にある縮尺、たとえば４：１で投影する一方で、正確に１個の中間実像ＩＭＩを創出するように設計されるカタジオプトリック投影対物レンズ３００の実施形態のメリジオナル平面（Ｙ−Ｚ平面）におけるレンズ断面が示されている。光軸ＯＡの外側に配置される軸外有効物体フィールドＯＦは、これにより、軸外像フィールドＩＦ上に投影される。前記有効物体フィールドＯＦは、一般に図１の差込図にしたがった形状の弓形「輪状フィールド」である。メリジオナル平面（図の平面）内における軸外物体フィールドＯＦの外側フィールド点の主光線ＣＲの軌道は、光路を辿りやすくするために、太線で図示されている。非球面は、点で示されている。
【００５８】
本出願において、「主光線」（プリンシパルレイとしても知られる）という用語は、有効的に用いられる物体フィールドＯＦの最外側フィールド点（光軸から最も遠い）から放射されるとともに、少なくとも１個の瞳面位置において光軸と交差する光線を指す。前記装置の回転対称性により、主光線は、実証のために図に示されるように、メリジオナル平面において同等のフィールド点から選択されうる。物体側において本質的にテレセントリックである投影対物レンズでは、主光線は、物体面から平行に、または光軸に対して非常に小さい角度をなして放射される。結像プロセスは、さらにまた、周辺光線の軌道を特徴とする。本明細書において用いられるところの「周辺光線」とは、軸方向の物体フィールド点（光軸上）から開口絞りＡＳの縁部へと至る光線である。この周辺光線は、軸外有効物体フィールドが用いられる場合は、口径食により像形成に寄与しないことがある。主光線および周辺光線は、投影対物レンズの光学特性を特徴付けるために選択されうる。
【００５９】
投影対物レンズ３００は、高屈折率の最後の光学素子の出射面と像面との間における浸漬液としての純水とともに用いられる場合に像側開口数ＮＡ＝１．２を有するλ＝１９３ｎｍ用浸漬対物レンズとして設計される。明細は、表３にまとめられている。最左側の欄に、屈折面、反射面またはその他の指定の面の番号が列挙され、第２欄に、その面の半径ｒ［ｍｍ］が列挙され、第３欄には、非球面であることが示され、第４欄には、光学面の「厚さ」と呼ばれるパラメータである、１つの面とその次の面との間における距離ｄ［ｍｍ］が列挙され、第５欄には、その光学素子の製作に用いられる材料が列挙され、第６欄には、その材料の屈折率が列挙されている。第７欄には、光学素子の光学的に利用可能な有効半径［ｍｍ］が列挙されている。表中の半径ｒ＝０は、平面（無限半径を有すること）を示す。
【００６０】
表３中の多数の面は、非球面である。表３Ａに、これらの非球面の関連データが列挙されており、このデータから、これらの面形状の高さｈの関数としてのサジッタまたは盛上り高さｐ（ｈ）が、以下の式を用いて計算されうる：
【数１】
2006309220.tif 000003
【００６１】
ここで、半径の逆数（１／ｒ）は、問題の面の面頂点における曲率であり、ｈは、光軸から前記面上の点までの距離である。このように、サジッタまたは盛上り高さｐ（ｈ）は、問題の面の頂点からｚ方向に沿って、すなわち光軸に沿って測定されたその点までの距離を表す。定数Ｋ、Ｃ１、Ｃ２等は、表３Ａに列挙されている。
【００６２】
第１のカタジオプトリック対物レンズ部分ＯＰ１は、物体フィールドを拡大倍率β１＝−１．６３で唯一の中間像ＩＭＩに結像させるように設計される。第２の純屈折性対物レンズ部分ＯＰ２は、前記中間像ＩＮＩを縮小倍率β２＝−０．１５で像面ＩＳ内に配置される像フィールドＩＦに結像させるように設計される。第１の瞳面Ｐ１は、前記第１の対物レンズ部分内において、主光線ＣＲが物体フィールドと中間像ＩＭＩとの間において光軸ＯＡと交差する位置に形成される。第２の瞳面Ｐ２は、前記第２の対物レンズ部分において、主光線ＣＲが光軸と２回目の交差をする位置に形成される。この第２の瞳面Ｐ２は、像面に最も近い像側瞳面である。有効に使用されうる開口数を確定するために変動可能とされうる開口絞りＡＳは、前記像側瞳面に近接して配置される。前記像側瞳面Ｐ２と像面ＩＳとの間において配置される開口確定レンズ群ＡＤＬＧは、瞳結像を行なうとともに、正の屈折力を結集して、像側瞳面から像面の方へと到来する放射を収束させて、像側開口数ＮＡ＝１．２を確定させる。
【００６３】
前記第１の対物レンズ部分は、２個の正レンズを有する第１の屈折レンズ群ＬＧ１１と、光軸ＯＡ上において第１の瞳面Ｐ１に光学的に接近して配置されるとともに物体側を向く鏡面を有する第１の凹面鏡Ｍ１と光軸外において中間像に光学的に接近して配置される像側を向く大半径の凸状鏡面を有する第２の鏡Ｍ２とを含む鏡群ＭＧ１とを有する。前記第１の鏡Ｍ１の前に配置される負メニスカスレンズ（面５、６）は、放射により２回通過される。凹面鏡Ｍ１によってもたらされる正の屈折力との組合せで、色収差に対する補正効果が得られ、第２の鏡Ｍ２に衝突する放射の角スペクトルは、適切に調節される。
【００６４】
前記第２の対物レンズ部分ＯＰ２は、正の屈折力を有する第１のレンズ群ＬＧ２１と、負の屈折力を有して、光線束直径が極小に達するくびれ部分ＣＯＮを形成する第２のレンズ群ＬＧ２２と、正の屈折力を有して、第２の瞳面Ｐ２における放射の形状と角スペクトルとを確定する第３のレンズ群ＬＧ２３と、全体として正の屈折力を有する開口確定レンズ群ＡＤＬＧとを含む。
【００６５】
前記凹面鏡Ｍ１は、自身の前の２回通過レンズと組み合わさって、ペッツヴァルの和に対する正レンズの逆効果を補償することができるだけの十分な屈折力を有する。中間像ＩＭＩは、ペッツヴァルの和に関して、補正過剰である。この効果は、周辺光線高さが極大に達する開口確定レンズ群ＡＤＬＧにおいて結集される正の屈折力を含む第２の対物レンズ部分によって補償され、以ってペッツヴァルの和の強度の補正不足がもたらされて、本質的に扁平な像が得られるようになる。
【００６６】
前記開口確定レンズ群ＡＤＬＧは、平凸状の最後の光学素子ＬＯＥの直ぐ上流に配置されるとともに、像面の方を向く凹状の非球面状出射面を有する正メニスカスレンズによって形成される正確に３個の非球面レンズを含む。投影対物レンズの像側端部は、一般に図２（ａ）にしたがって設計される。最後の光学素子ＬＯＥは、屈折率ｎＨＩ＝１．７０２を有するスピネル構造を持つ高屈折率酸化アルミニウムマグネシウム混合物によって形成される。この最後の光学素子の平面状出射面と像面との間における約２ｍｍの像側作動距離は、ｎｉｌ＝１．５９７を有する高屈折率浸漬液によって満たされる。シクロヘプタンが、この目的のために用いられうる。
【００６７】
この構成において、実質的にＮＡ＝１．２より大きい像側開口数が得られうるが、像面に光学的に近い高屈折材料は、第１に、開口確定レンズ群の焦点距離を大きくすることによって前記レンズ群の構成を緩やかにして、収差補正に寄与するレンズのための十分な配設空間を得るために用いられる。
【００６８】
図４の投影対物レンズ４００は、一般に図２（ｃ）にしたがって二重浸漬用に設計される投影対物レンズ３００の変形態様である。この対物レンズの最も像側の正メニスカスレンズの非球面状出射面（面４６）の上流におけるレンズの順番と種類とは、本質的に対物レンズ３００の場合と同様であり（表３および４参照）、したがって前記対物レンズの説明を参照されたい。実施形態３００と対照的に、像側端部は、像面の方を向く凹状の出射面を有する正メニスカスレンズとして設計される最後から２番目のレンズと、像面の方を向く凹状の出射面を有する正メニスカスレンズとして設計される最後の光学素子ＬＯＥとを含む。平行平面板ＰＬは、前記最後の光学素子からある距離において、前記光学素子と像面との間に配置される。動作時において、前記最後の光学素子ＬＯＥと平行平面板ＰＬとの間における平凸状の間隙と、前記平行平面板ＰＬと像面との間における平行平面状の間隙とは、最後の光学素子ＬＯＥおよび平行平面板ＰＬの屈折率ｎＳｉＯ２＝１．５６１より実質的に大きいｎＨＩ＝１．７０２に近い屈折率を有する同じ高屈折率浸漬液によって満たされる。デカリン（デカヒドロナフタレン）等の環状炭化水素が用いられうる。
【００６９】
図５の投影対物レンズ５００は、図２（ｂ）の略図に示されるように像面の方を向く凹状の出射面を有する溶融石英により製作される正メニスカスレンズによって形成される最後の光学素子ＬＯＥと像面との間の平凸状の間隙内に充填される高屈折率浸漬液とともに用いられるようになっている図３の基本設計の変形態様である。ｎＨＩ＝１．７０２を有する高屈折率浸漬液が用いられる。
【００７０】
図６の投影対物レンズ６００は、図２（ｄ）にしたがって最後の光学素子ＬＯＥの平面状の出射面と平面状の像面との間の均一な厚さの間隙内に充填される単一層の高屈折率浸漬液とともに用いられるようになっている図３の設計の変形態様である。溶融石英により製作される平凸状の最後の光学素子ＬＯＥの屈折率（ｎＳｉＯ２＝１．５６１）と浸漬液として用いられるドープされた水の屈折率ｎＨＩ＝１．５９７とは、本質的に同じである（屈折率差Δｎ＝０．０３６）。最後の光学素子の製造公差は、屈折率における小差によって緩和されうる。
【００７１】
浸漬液としての純水（ｎ≒１．４３７）に適合化される投影対物レンズ６００の変形態様の明細は、表１１、１１Ａに示されている。レンズおよび鏡の個数と順番と種類（一般形状）とは、図１１に示されるように、図６の実施形態の場合と同じである。この実施形態と対照的に、最後の光学素子を形成する平凸レンズは、溶融石英により製作される。いかなる高屈折率材料も、この実施形態においては用いられない。
【００７２】
図７の投影対物レンズ７００は、本発明にしたがったカタジオプトリック投影対物レンズの第２の設計形式の代表例である。この実施形態は、ＮＡ＝１．３において浸漬液として純水（ｎ≒１．４３７）を用いる浸漬リソグラフィー用に適合化されている。高屈折率の固体（ｎＨＩ＝１．７８６）により製作される平凸レンズが、最後の光学素子ＬＯＥを形成する。第１のカタジオプトリック対物レンズ部分ＯＰ１は、軸外物体フィールドＯＦを唯一の中間像ＩＭＩに拡大倍率（β１＝−３．２３）で結像させるように設計される。第２のカタジオプトリック対物レンズ部分ＯＰ２は、前記中間像を像フィールドＩＦ上に縮小倍率（β２＝−０．０７７）で結像させるように設計される。第１の対物レンズ部分において、正の屈折力を有する屈折性の第１のレンズ群ＬＧ１１は、負のメニスカスレンズが自身の前に配置されている、鏡群ＭＧ１の第１の凹面鏡Ｍ１の方へと放射を収束させるように設計される。第１の鏡Ｍ１から反射される放射は、像面の方を向く若干凸状の鏡面を有する第２の鏡Ｍ２へと向けられる。第１の鏡Ｍ１は、第１の瞳面Ｐ１に光学的に接近して光軸上に配置される一方で、第２の鏡Ｍ２は、軸外であり、かつフィールド面（中間像ＩＭＩ）に光学的に接近している。
【００７３】
第２の対物レンズ部分ＯＰ２の入射領域において、物体面の方を向く凹状の鏡面を有する第３の鏡Ｍ３と、像面の方を向く凸状の鏡面を有する第４の鏡Ｍ４とを含む第２の鏡群ＭＧ２は、放射を３個の連続する負メニスカスレンズを含む第２のレンズ群ＬＧ２２の方へと収束させるように設計され、以って光線束直径が極小となることを特徴とするくびれ部ＣＯＮが創出される。正の屈折力を有する第３のレンズ群ＬＧ２３と、正の屈折力を有する開口確定レンズ群ＡＤＬＧとは、放射を像面の方へと収束させるように設計される。開口絞りＡＳは、第３のレンズ群ＬＧ２３と開口確定レンズ群ＡＤＬＧとの間において配置される像側瞳面Ｐ２に接近して配置される。
【００７４】
図３〜図７に示される実施形態の基本構成と本構成とを比較することにより、前記実施形態において用いられる屈折レンズ群ＬＧ２１の機能は、この場合は、少なくとも部分的に、第２の対物レンズ部分の入口にある第２の鏡群ＭＧ２によって果たされることは明らかである。少なくとも３個の負レンズが第４の鏡Ｍ４と像側瞳面Ｐ２との間において配設されることが独特の特徴である。特に、くびれ部分ＣＯＮにおける３個の連続する負レンズは、球面収差、コマおよびペッツヴァルの和の補正に有意に寄与する。さらにまた、第２の対物レンズ部分ＯＰ２は、高密度の非球面を特徴とする。特に、３個の連続する非球面（面２２、２３および２４）を含む三重非球面ＴＡは、負レンズ群ＬＧ２２と双非球面正レンズ（面２３、２４）で始まる正レンズ群ＬＧ２３との間において遷移領域内に配設される。二重非球面ＤＡは、後続のレンズの光学面（面２６、２７）を向き合わせることによって形成される。像面の方を向く非球面状出射面を有する３個の連続する各非球面レンズが、開口確定レンズ群ＡＤＬＧ内において用いられる。その結果として、第２の対物レンズ部分ＯＢ２は、ＮＡＳＰ＝９個の非球面状レンズ面と少なくとも１個の非球面状レンズ面を有するＮＡＳＰＬ＝８個のレンズとを含む。したがって、投影対物レンズ７００内において結像系を形成する第２の対物レンズ部分において、非球面比ＡＲ＝ＮＡＳＰ／ＮＡＳＰＬ＝１．１２５となる。
【００７５】
さらにまた、浸漬液としての純水（ｎ≒１．４３７）に適合化せしめられる投影対物レンズ７００の変形態様の明細が、表１２、１２Ａに示されている。レンズおよび鏡の個数と順番と種類（一般形状）とは、図１２に示されているように、図７の実施形態と同じである。この実施形態と対照的に、最後の光学素子を形成する平凸レンズは、溶融石英によって製作される。いかなる高屈折材料も、この実施形態においては用いられない。
【００７６】
投影対物レンズ８００は、図２（ａ）にしたがって、平凸状の最後の光学素子ＬＯＥの平面状の出射面が露光対象の基板の表面と接触せしめられる固体浸漬用に設計される。最後から２番目の正レンズＰＬは、溶融石英により製作される一方で、最後の光学素子ＬＯＥは、ｎＨＩ＝１．７６０を有する固体高屈折率材料により製作される。ＮＡ＞１．６程度の像側開口数は、この条件下で得られうるが、実際の値は、ＮＡ＝１．３に制限される。高屈折率の最後の光学素子は、こうした高いＮＡ値と、開口確定レンズ群ＡＤＬＧ内における最後の光学素子の上流の相対的に小さい放射伝搬角とを組み合わせることを可能にし、したがって、前記開口確定レンズ群は、像側瞳面Ｐ２と像面との間において瞳結像を補正する３個の非球面レンズを含むレンズに関して、大きい焦点距離と十分な空間とを有する緩やかな態様に設計されうる。
【００７７】
図９の投影対物レンズ９００は、最も重要な相違が、一般に図２（ｂ）にしたがって設計されて、最後の光学素子ＬＯＥ（溶融石英により製作される）の凹状の出射面と像面との間における平凸状の空間内の高屈折率の浸漬液とともに用いられる投影対物レンズの像側端部の構成にある、図８の投影対物レンズ８００の変形態様である。
【００７８】
図１０の投影対物レンズ１０００は、一般に図２（ｃ）にしたがって、像側端部において二重浸漬用に設計される、図８に示された実施形態の変形態様である。作用において、前記像側端部は、凹状の出射面を有する正メニスカスレンズとして設計される最後の光学素子ＬＯＥと、ｎＨＩ＝１．７５１を有する高屈折率浸漬液により満たされる平凸状の浸漬空間と、溶融石英の平行平面板ＰＬと、ｎＨＩ＝１．７５１を有する浸漬液により満たされる、像面に隣接する第２の平行平面状の空間とをこの順番で有する。前記に説明したように、像側端部における光学面の汚染に起因する問題と、浸漬液中における不均一な液体流動と温度条件とに起因する問題とは、たとえば図２（ｂ）に示されるような単一浸漬の代わりに二重浸漬を用いると大体において回避されうる。
【００７９】
すでに述べたように、本発明は、相対的に少量の光学材料を用いて製作されうるカタジオプトリック投影対物レンズを、高開口数を有して製作することを可能にし、特に開口数ＮＡ＞１での浸漬リソグラフィーを可能にする。以下に、少ない材料消費の潜在性を、特に小型の投影対物レンズが製造されうることを説明するパラメータを考察して立証する。
【００８０】
一般に、投影対物レンズの寸法は、像側開口数ＮＡが増加すると激増する傾向にある。経験的に、最大レンズ直径Ｄｍａｘは、Ｄｍａｘ〜ＮＡｋにしたがって、ＮＡの増加に伴って線形を超えて激増する傾向にあることがわかっており、ここで、ｋ＞１である。値ｋ＝２は、本出願において用いられる近似値である。さらにまた、最大レンズ直径Ｄｍａｘは、像フィールドの大きさ（像フィールド高さＹ´により表され、ここで、Ｙ´は、像フィールド点と光軸との間における最大距離である）に比例して増加することがわかった。本出願においては、一次従属が仮定される。これらの考慮事項に基づいて、第１の小型化パラメータＣＯＭＰ１は、下記のように定義される：
【数２】
2006309220.tif 000004
【００８１】
像フィールド高さおよび開口数が所定の値であるとき、小型設計が望まれる場合は、第１の小型化パラメータＣＯＭＰ１を可能な限り小さくするべきであることは明白である。
【００８２】
投影対物レンズを得るために必要な全体としての材料消費量を考慮すると、レンズの絶対数ＮＬもまた関連してくる。一般に、より少数のレンズを有する装置は、より多数のレンズを有する装置より好ましい。したがって、第２の小型化パラメータＣＯＭＰ２は、下記のように定義される：
【数３】
2006309220.tif 000005
【００８３】
この場合も、ＣＯＭＰ２が小さい値であることは、小型の光学装置であることを示す。
【００８４】
さらにまた、本発明の好適な実施形態にしたがった投影対物レンズは、入射側フィールド面を光学的に共役の出射側フィールド面に結像するための少なくとも２個の対物レンズ部分を有しており、前記結像用投影対物レンズ部分は、中間像の位置で連結される。
【００８５】
一般に、レンズの個数と投影対物レンズの製造に必要な全体としての材料は、光学装置の結像用対物レンズ部分の個数ＮＯＰが増加すると増加する。対物レンズ部分毎のレンズの平均個数ＮＬ／ＮＯＰを可能な限り小値に保つことが望ましい。したがって、第３の小型化パラメータＣＯＭＰ３は、下記のように定義される：
【数４】
2006309220.tif 000006
【００８６】
この場合も、光学材料の消費量が少ない投影対物レンズは、ＣＯＭＰ３の値が小さいことを特徴とする。
【００８７】
表１３に、小型化パラメータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２、ＣＯＭＰ３を計算するのに必要な値と、明細表とともに提示された各々の装置のこうしたパラメータのそれぞれの値とがまとめられている（表番号（同じ番号の図に対応する）は、表１３の欄１に示されている）。したがって、少なくとも１個の凹面鏡と少なくとも２個の結像用対物レンズ部分（すなわち、少なくとも１個の中間像）とを有する小型のカタジオプトリック投影対物レンズを得るためには、以下の条件の少なくとも１つを満たすべきである：
ＣＯＭＰ１＜１５
好ましくは、ＣＯＭＰ１＜１４が満たされるべきである。この制限は、特に二鏡装置（すなわち、２個の凹面鏡を有するカタジオプトリック投影対物レンズ）に当てはまる。
【００８８】
四鏡装置（図７〜１０および１２に示されたような）においては、ＣＯＭＰ１を考慮すると、設計はさらに一層小型化されうる。好ましくは、下記の条件：
ＣＯＭＰ１＜１２
が満たされるべきであり、ここで、好ましくは、ＣＯＭＰ１＜１１が当てはまりうる。
【００８９】
表１３から、本発明にしたがった好適な実施形態は、一般にこれらの条件の少なくとも１つを満たすことがわかり、本明細書に開示の設計基準にしたがって、適度な材料消費量の小型設計が得られることが示されている。
【００９０】
ＮＡ＞１での浸漬リソグラフィー用に設計される高ＮＡのカタジオプトリック投影対物レンズを用いて本発明の原理を説明した。本発明は、「乾燥系」、すなわち動作時において気体により満たされる像側作動距離を有するＮＡ＜１のカタジオプトリック投影対物レンズにも用いられうる。
【００９１】
好適な実施形態の前記説明は、例証として示されたものである。記載の開示から、当業者は、本発明と本発明に伴う利点とを理解するだけではなく、開示の構造および方法に対する自明のさまざまな変更および改変にも気付くであろう。したがって、全ての変更および改変は、添付の特許請求の範囲に記載されるところの本発明およびその同等物の精神および範囲の範囲内に含まれるものとする。
【００９２】
全ての請求項の内容は、本明細書の記載の一部分とされる。
【表３】
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【表３Ａ】
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【表４】
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【表４Ａ】
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【表５】
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【表５Ａ】
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【表６】
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【表６Ａ】
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【表７】
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【表７Ａ】
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【表８】
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【表８Ａ】
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【表９】
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【表９Ａ】
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【表１０】
2006309220.tif 000021
【表１０Ａ】
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【表１１】
2006309220.tif 000023
【表１１Ａ】
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【表１２】
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【表１２Ａ】
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【表１３】
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【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】円弧状の照明フィールドを創出するように設計される照明系とカタジオプトリック投影対物レンズとを有するマイクロリソグラフィー用投影露光装置の略図である。
【図２】投影対物レンズの像側端部において高屈折率材料が用いられるさまざまな構成を示す略図である。
【図３】カタジオプトリックインライン投影対物レンズの第１の実施形態のメリジオナル平面におけるレンズ断面図である。
【図４】カタジオプトリックインライン投影対物レンズの第２の実施形態のメリジオナル平面におけるレンズ断面図である。
【図５】カタジオプトリックインライン投影対物レンズの第３の実施形態のメリジオナル平面におけるレンズ断面図である。
【図６】カタジオプトリックインライン投影対物レンズの第４の実施形態のメリジオナル平面におけるレンズ断面図である。
【図７】カタジオプトリックインライン投影対物レンズの第５の実施形態のメリジオナル平面におけるレンズ断面図である。
【図８】カタジオプトリックインライン投影対物レンズの第６の実施形態のメリジオナル平面におけるレンズ断面図である。
【図９】カタジオプトリックインライン投影対物レンズの第７の実施形態のメリジオナル平面におけるレンズ断面図である。
【図１０】カタジオプトリックインライン投影対物レンズの第８の実施形態のメリジオナル平面におけるレンズ断面図である。
【図１１】カタジオプトリックインライン投影対物レンズの第４の実施形態の変形態様のメリジオナル平面におけるレンズ断面図である。
【図１２】カタジオプトリックインライン投影対物レンズの第５の実施形態の変形態様のメリジオナル平面におけるレンズ断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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