(57)【要約】      （修正有）【課題】デバイスの大型化に伴う原版の大型化を抑制するための投影光学系を含む露光装置の提供。【解決手段】物平面Ｐ１から像平面Ｐ２に至る光路に第１凹反射面Ｍ１１、凸反射面Ｍ１２、第２凹反射面Ｍ１３が順に配置された投影光学系１０を備え、第１凹反射面Ｍ１１と凸反射面Ｍ１２との間に配置された屈折光学部材Ｌ１３と、物平面Ｐ１から第１凹反射面Ｍ１２に至る光路中及び第２凹反射面Ｍ１３から像平面Ｐ３に至る光路中に配置された屈折光学部材Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１４を含む。物平面Ｐ１に対する像平面Ｐ２の画面領域の拡大率である結像倍率をβとしたときに、１．１≦β≦２．０を満たす。第１凹反射面Ｍ１１の近軸曲率中心Ｃ１、凸反射面Ｍ１２の近軸曲率中心Ｃ２、第２凹反射面Ｍ１３の近軸曲率中心Ｃ３の少なくとも１つが物平面Ｐ１と像平面Ｐ２との間に存在する。【選択図】図１
2008089832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物平面から像平面に至る光路に第１凹反射面、凸反射面、第２凹反射面が順に配置された投影光学系を備える露光装置であって、
前記投影光学系は、前記第１凹反射面と前記凸反射面との間に配置されたパワーを有する少なくとも１つの屈折光学部材と、前記物平面から前記第１凹反射面に至る光路中及び前記第２凹反射面から前記像平面に至る光路中の少なくとも一方に配置されたパワーを有する少なくとも１つの屈折光学部材とを含み、
前記物平面に対する前記像平面の画面領域の拡大率である結像倍率をβとしたときに、１．１≦β≦２．０を満たし、
前記第１凹反射面の近軸曲率中心、前記凸反射面の近軸曲率中心、前記第２凹反射面の近軸曲率中心の少なくとも１つが前記物平面と前記像平面との間に存在し、
ここで、パワーを有しない光学部材が前記投影光学系に含まれる場合には、前記物平面及び前記像平面は、それぞれ、前記投影光学系から前記パワーを有しない光学部材を除外したときの前記投影光学系の仮想的な物平面及び仮想的な像平面を意味する、
ことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記物平面から前記第１凹反射面までの光路に沿った距離をＳ１、前記第２凹反射面から前記像平面までの光路に沿った距離をＳ４としたときに、１．１≦（Ｓ４／Ｓ１）／β≦１．３を満たすことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記投影光学系に含まれる全ての面のパワーの総和をφ１、前記投影光学系に含まれる屈折光学部材の全ての面のパワーの総和をφ２としたときに、０．０５≦｜φ２／φ１｜≦２．５を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記第２凹反射面から前記像平面に至る光路中の非球面数よりも、前記物平面から前記第１凹反射面に至る光路中の非球面数が多いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれ１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記屈折光学部材のうち少なくとも１つは、その両面が非球面であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記投影光学系における前記物平面から前記第１凹反射面に至る光路中及び前記第２凹反射面から前記像平面に至る光路中の少なくとも一方に、パワーを有する２つの屈折光学部材を含み、
前記パワーを有する２つの屈折光学部材は、２つの非球面を持ち、
前記２つの非球面は、互いに相補的な形状をしていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
デバイス製造方法であって、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光装置によって基板を露光する工程と、
露光された基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の反射面を含んで構成される投影光学系を備える露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示デバイス等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）は、一般に、複数の反射面を含んで構成される投影光学系を備える露光装置を使って製造される。一般的なＦＰＤ用の露光装置では、結像倍率が等倍の投影光学系が使われている。
【特許文献１】特開２００６−７８５９２号公報
【特許文献２】特開２００６−７８６３１号公報
【特許文献３】特開２００５−０２５１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、ＦＰＤの大型化が急速に進んでいる。ＦＰＤの大型化は、原版の大型化を要求するので、結像倍率が等倍のままでは、原版よりも上流側のユニットの大型化は避けられない。また、原版の大型化は、原版の高コスト化のほか、原版の搬送、保管等のための装置や設備の大型化、高コスト化をもたらす。
【０００４】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、製造すべきデバイスの大型化に伴う原版の大型化を抑制するための新規の投影光学系を含む露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、物平面から像平面に至る光路に第１凹反射面、凸反射面、第２凹反射面が順に配置された投影光学系を備える露光装置に関する。前記投影光学系は、前記第１凹反射面と前記凸反射面との間に配置されたパワーを有する少なくとも１つの屈折光学部材と、前記物平面から前記第１凹反射面に至る光路中及び前記第２凹反射面から前記像平面に至る光路中の少なくとも一方に配置されたパワーを有する少なくとも１つの屈折光学部材とを含む。前記物平面に対する前記像平面の画面領域の拡大率である結像倍率をβとしたときに、１．１≦β≦２．０を満たす。前記第１凹反射面の近軸曲率中心、前記凸反射面の近軸曲率中心、前記第２凹反射面の近軸曲率中心の少なくとも１つが前記物平面と前記像平面との間に存在する。ここで、パワーを有しない光学部材が前記投影光学系に含まれる場合には、前記物平面及び前記像平面は、それぞれ、前記投影光学系から前記パワーを有しない光学部材を除外したときの前記投影光学系の仮想的な物平面及び仮想的な像平面を意味する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、製造すべきデバイスの大型化に伴う原版の大型化を抑制するための新規の投影光学系を含む露光装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
【０００８】
本発明の好適な実施形態の露光装置は、物平面から像平面に至る光路に第１凹反射面、凸反射面、第２凹反射面が順に配置された投影光学系を備える。前記投影光学系は、前記第１凹反射面と前記凸反射面との間に配置されたパワーを有する少なくとも１つの屈折光学部材を含む。前記投影光学系は、更に、前記物平面から前記第１凹反射面に至る光路中及び前記第２凹反射面から前記像平面に至る光路中の少なくとも一方に配置されたパワーを有する少なくとも１つの屈折光学部材を含む。前記投影光学系は、前記物平面に対する像平面の画面領域の拡大率である結像倍率をβとしたときに、１．１≦β≦２．０を満たす。
【０００９】
この明細書では、パワーを有しない光学部材が投影光学系に含まれる場合には、物平面及び像平面は、それぞれ、投影光学系から当該パワーを有しない光学部材を除外したときの投影光学系の仮想的な物平面及び仮想的な像平面を意味するものとする。
【００１０】
本発明の好適な実施形態の露光装置の投影光学系では、前記第１凹反射面の近軸曲率中心、前記凸反射面の近軸曲率中心、前記第２凹反射面の近軸曲率中心の少なくとも１つが前記物平面と前記像平面との間に存在する。
【００１１】
上記のような構成は、広い画面領域で非点収差を良好に補正するために好適であり、前記像平面の軸外に輪帯状の最良像面領域を有しうる。
【００１２】
前記第１凹反射面の近軸曲率中心、前記凸反射面の近軸曲率中心、前記第２凹反射面の近軸曲率中心の全てを前記物平面と前記像平面との間に配置すると、より広い画面領域で非点収差を良好に補正することができる。更に、前記第１凹反射面の近軸曲率中心、前記凸反射面の近軸曲率中心、前記第２凹反射面の近軸曲率中心の順に前記物平面と前記像平面との間に順に配置することにより、より広い画面領域で非点収差を良好に補正することができる。
【００１３】
前記物平面から前記第１凹反射面までの光路に沿った距離をＳ１、前記第２凹反射面から前記像平面までの光路に沿った距離をＳ４としたときに、１．１≦（Ｓ４／Ｓ１）／β≦１．３を満たすことが好ましい。この場合、広い画面全域で像平面の平坦性を維持しながら、物空間における主光線の傾きのタンジェント成分が０．０５以下、像空間における主光線の傾きのタンジェント成分が０．０１以下という両テレセン状態が得られる。
【００１４】
前記投影光学系に含まれる全ての面のパワーの総和をφ１、前記投影光学系に含まれる屈折光学部材の全ての面のパワーの総和をφ２としたときに、０．０５≦｜φ２／φ１｜≦２．５を満たすことが好ましい。この場合、ｉ線、ｈ線、ｇ線の波長の全域に渡って、色収差を許容範囲まで補正することができる。
【００１５】
前記第１凹反射面、前記凸反射面、前記第２凹反射面のうち少なくとも１つの面を非球面形状にすることが好ましい。これにより、広い画面領域で歪曲収差、非点収差および像面湾曲を許容範囲まで補正することができる。
【００１６】
物平面側のＮＡが像平面側のＮＡよりも大きい構成においては、周辺光線による収差（球面収差、コマ、アス）の補正は、物空間側の方で行うことが好ましい。また、物空間側の有効径は、像空間側の有効径よりも小さいので、物空間側に非球面を増やすことがコスト的にも有利である。そこで、前記第２凹反射面から前記像平面に至る光路中の非球面数よりも、前記物平面から前記第１凹反射面に至る光路中の非球面数が多いことが好ましい。
【００１７】
より広い画面領域で非点収差を良好に補正するために、前記屈折光学部材の少なくとも１つは、両面が非球面であることが好ましい。
【００１８】
本発明の他の側面によれば、本発明の好適な実施形態の露光装置は、物平面から像平面に至る光路に第１凹反射面、凸反射面、第２凹反射面が順に配置された投影光学系を備える。前記投影光学系は、前記第１凹反射面と前記凸反射面との間に配置されたパワーを有する少なくとも１つの屈折光学部材を含む。前記投影光学系は、更に、前記物平面から前記第１凹反射面に至る光路中及び前記第２凹反射面から前記像平面に至る光路中の少なくとも一方に配置され、少なくとも１つの非球面を有しかつパワーを有する第１、第２非球面屈折光学部材を含む。前記第１非球面屈折光学部材の非球面と前記第２非球面屈折光学部材の非球面とは、非点収差が良好な領域内で、光軸に平行な方向の光路長差を低減するように相補的な形状を有する。前記投影光学系は、前記物平面に対する像平面の画面領域の拡大率である結像倍率をβとしたときに、１．１≦β≦２．０を満たす。ここで、光学部品を水平配置位置で組み立てた際に偏心誤差が出にくい構造とする点で、前記第１、第２非球面屈折光学部材の光射出側が平面であることが好ましい。
【００１９】
前記露光装置は、例えば、走査露光装置として構成され、前記投影光学系は、例えば、走査露光装置の投影光学系として構成されうる。１．１≦β≦２．０を満たすように前記投影光学系を構成することにより、等倍系の露光装置より小型化の露光装置が得られる。投影露光装置は、例えば、光源から提供される光束に基づいて断面が円弧形状の照射光で原版を照明する照明光学系と、原版上のパターンを基板上に投影する投影光学系とを備える。基板の露光時は、原版と基板とが同期して走査駆動されうる。
【００２０】
以下において、本発明の幾つかの実施例を説明する。
【００２１】
［第１実施例］
第１実施例は、原版のパターンを断面が輪帯形状に成形された光束で基板に投影しながら原版及び基板を投影光学系に対して走査し、基板に塗布された感光剤に潜像パターンを形成する走査露光装置の投影光学系の設計例である。この投影光学系は、結像倍率（β）＝２．０倍、射出ＮＡ＝０．０８、像高＝４００ｍｍで、使用領域における像平面の平坦性及び倍率の一様性を維持しながら、ｉ線、ｈ線、ｇ線の３波長に対して色収差補正がなされた例である。
【００２２】
図１は、第１実施例の投影光学系１０の構成を示す図である。物平面Ｐ１は原版が配置される位置、像平面Ｐ２は基板が配置される位置である。投影光学系１０では、物平面Ｐ１から像平面Ｐ２に至る光路に、第１凹反射面Ｍ１１、凸反射面Ｍ１２、第２凹反射面Ｍ１３が順に配置されている。
【００２３】
ここで、物平面と第１凹反射面との間、及び／又は、像平面と第２凹反射面との間に、光路を折り曲げる折り曲げ平面鏡が配置されてもよい。折り曲げ平面鏡が配置された場合には、現実の物平面、及び／又は、現実の像平面が移動することになる。しかしながら、この明細書では、投影光学系に折り曲げ平面鏡が配置される場合においても、投影光学系の物平面及び像平面は、その折り曲げ平面鏡を光学系から除外した場合における投影光学系の仮想的な物平面及び仮想的な像平面であるものとする。
【００２４】
投影光学系１０は、第１凹反射面Ｍ１１と凸反射面Ｍ１２との間に配置されたパワーを有する少なくとも１つの屈折光学部材として、非球面レンズＬ１３を含む。また、投影光学系１０は、物平面Ｐ１から第１凹反射面Ｍ１１に至る光路中に、パワーを有する少なくとも１つの屈折光学部材として、２枚の非球面レンズＬ１１、Ｌ１２を含む。また、投影光学系１０は、第２凹反射面Ｍ１３から像平面Ｐ２に至る光路中に、パワーを有する少なくとも１つの屈折光学部材として、非球面レンズＬ１４を含む。
【００２５】
物平面Ｐ１からの光は、２枚のシート硝子ＳＧ１１、ＳＧ１２及び２枚の非球面レンズＬ１１、Ｌ１２を通過した後に第１凹反射面Ｍ１１で反射され、その後、非球面レンズＬ１３を通過した後に凸反射面Ｍ１２で反射される。凸反射面Ｍ１２で反射された光は、再び非球面レンズＬ１２を通過し、第２凹反射面Ｍ１３で反射された後に、非球面レンズＬ１４及び２枚のシート硝子ＳＧ１３、ＳＧ１４を通過して像平面Ｐ１２に到達する。上記のレンズ及びシート硝子の硝材は石英であり、主波長３６５．５ｎｍ（ｉ線）に対する屈折率ｎは１．４７４５３である。
【００２６】
ここで、シート硝子は、光学系を組み立てた後に２枚のシート硝子をＶ字型に傾けることにより非点収差の微調整を行うことができ、撓ませることにより歪曲収差や倍率の微調整を行うことができる。第１実施例における設計値の諸元を表１に示す。
【００２７】
【表１】
2008089832.tif 000003
【００２８】
ここで、ｒは近軸曲率半径、ｄは光軸上の空気間隔又は硝子厚、ｎは硝子の屈折率である。以下の実施例も同様である。
【００２９】
また、各面番号に付した＊印は非球面であることを示し、各非球面の非球面係数は以下の通りである。なお、この明細書において、”Ｅ−Ｘ”は、”×１０-Ｘ”を意味する。
【００３０】
6面  K:-33.448191、
A:0.537084E-08、B:0.184652E-13、C:-0.153967E-19、D:-0.554823E-23、
E:-0.408650E-28、F:0.124133E-32、G:-0.682727E-38
7面  K:-55.040165、
A:0.584837E-08、B:-0.162691E-13、C:-0.499340E-19、D:0.158699E-23、
E:-0.523521E-29、F:-0.906049E-33、G:0.882140E-38
9面  K:0.006109、
A:-0.202146E-10、B:-0.173364E-15、C:0.261146E-20、D:-0.373565E-25、
E:0.307140E-30、F:-0.139516E-35、G:0.266502E-41
10面  K:-16.052478、
A:0.309141E-07、B:0.210388E-12、C:-0.110183E-15、D:0.235477E-19、
E:-0.372263E-23、F:0.335713E-27、G:-0.124565E-31
11面  K:-2.769334、
A:0.322713E-07、B:0.428604E-12、C:-0.235114E-15、D:0.588223E-19、
E:-0.987974E-23、F:0.934081E-27、G:-0.366033E-31
12面  K:-3.078104、
A:-0.132470E-08、B:-0.167875E-12、C:0.866752E-16、D:-0.281390E-19、
E:0.566603E-23、F:-0.632259E-27、G:0.292911E-31
13面  K:-2.769334、
A:0.322713E-07、B:0.428604E-12、C:-0.235114E-15、D:0.588223E-19
E:-0.987974E-23、F:0.934081E-27、G:-0.366033E-31
14面  K:-16.052478
A:0.309141E-07、B:0.210388E-12、C:-0.110183E-15、D:0.235477E-19
E:-0.372263E-23、F:0.335713E-27、G:-0.124565E-31
15面  K:-0.163091
A:0.496252E-12、B:-0.721594E-17、C:0.385461E-22、D:-0.198415E-27
E:0.619694E-33、F:-0.113476E-38、G:0.916397E-45
16面  K:-99.999996
A:0.538815E-09、B:-0.162570E-14、C:-0.186585E-20、D:0.118351E-25
E:0.139989E-30、F:-0.101826E-35、G:0.188347E-41
なお、非球面形状は、非球面の任意の点における光軸に垂直な方向の高さをｈ、光軸に沿った方向の距離をｘ、近軸曲率半径をｒ、曲面係数をＫとし、非球面係数をＡからＧのアルファベットとした時、（１）式で表される。
【００３１】
ｘ  ＝  ｈ２／ｒ／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｈ／ｒ）２｝１／２］＋Ａｈ４＋Ｂｈ６＋Ｃｈ８＋Ｄｈ１０＋Ｅｈ１２＋Ｆｈ１４＋Ｇｈ１６
【００３２】
以上の構成において、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、（Ｓ４／Ｓ１）／βは、次の通りである。ここで、Ｓ１は、物平面Ｐ１から第１凹反射面Ｍ１１までの光路に沿った距離である。Ｓ２は、第１凹反射面Ｍ１１から凸反射面Ｍ１２までの光路に沿った距離である。Ｓ３は、凸反射面Ｍ１２から第２凹反射面Ｍ１３までの光路に沿った距離である。Ｓ４は、第２凹反射面Ｍ１３から像平面Ｐ２までの光路に沿った距離である。また、Ｒ１は第１凹反射面Ｍ１１の近軸曲率半径、Ｒ２は凸反射面Ｍ１２の近軸曲率半径、Ｒ３は第２凹反射面Ｍ１３の近軸曲率半径である。
【００３３】
Ｓ１＝７９８．６８
Ｓ２＝４７８．９４
Ｓ３＝７７６．５４
Ｓ４＝１８８８．５６
Ｒ１＝−９０９．６７
Ｒ２＝−６１０．１４
Ｒ３＝−１６１３．２６
（Ｓ４／Ｓ１）／β＝１．１８
即ち、第１実施例では、１．１≦（Ｓ４／Ｓ１）／β≦１．３である。
【００３４】
また、物平面Ｐ１を基準０ｍｍとしたときの第１、第２、第３反射面Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３の近軸曲率中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及び像平面Ｐ２の位置は次の通りである。φ１は、投影光学系１０に含まれる全ての面のパワー総和、φ２は、投影光学系１０に含まれる屈折光学部材の全ての面のパワーの総和である。
【００３５】
Ｐ１：０
Ｃ１：１１０．９９
Ｃ２：２９０．４０
Ｃ３：５１６．９８
Ｐ２：７９２．２８
φ１＝−４．２０Ｅ−０３
φ２＝−４．３６Ｅ−０３
φ２／φ１＝１．０４
即ち、第１実施例では、物平面Ｐ１と像平面Ｐ２との間に、物平面Ｐ１から順にＣ１、Ｃ２、Ｃ３が配置されている。また、第１実施例では、０．０５≦｜φ２／φ１｜≦２．５が満たされている。
【００３６】
図２、図３は、以上の設計例における投影光学系の収差を示す図であり、図２は非点収差を示す図であり、図３は歪曲収差を示す図である。第１実施例によれば、照射範囲の拡大率が２倍でありながら、広い像高範囲内で、非点収差が良好に補正され、平坦な像面が得られる。
【００３７】
また、テレセン度に関しては、物平面における主光線最大傾きのタンジェントをＴ１、像平面における主光線の最大傾きのタンジェントをＴ２としたときに以下のようになる。
【００３８】
Ｔ１：４．２５Ｅ−０２
Ｔ２：−６．４１Ｅ−０４
即ち、物空間で主光線の最大傾きのタンジェントが０．０５以下、像空間で主光線の最大傾きのタンジェントが０．０１以下のテレセン度が得られる。
【００３９】
ところで、結像倍率が２．０以上になると、有効光束外縁で高次収差のハロが目立ち始め、解像力の低下となる。したがって、結像倍率βは、２．０以下であることが好ましい。
【００４０】
第１実施例では、図１に例示されるように、レンズＬ１１とレンズＬ１２の示すように、互いに平面を外側に向け、非球面を対向させ、非球面形状の凹凸を互いにキャンセルするように配置される。即ち、パワーを有する２つの光学部材における２つの非球面が、光軸からの任意の高さにおいて、光軸に平行な方向の光路長差を小さくするように相補的な形状を有する。
【００４１】
これに代えて、レンズＬ１１とレンズＬ１２をそれぞれ１８０度回転させて、平面を対向させて、非球面を外側に向けてもよい。
【００４２】
また、図１のＬ１１のみ第１面と第２面を反転させてもよい。
【００４３】
更に、投影光学系を露光装置に組み込む場合、図４に例示する構成において、レンズＬ２と反射面Ｍ１との間に折り曲げ反射鏡を光軸に対して４５度で配置して、物平面Ｐ１、屈折光学部材（レンズ）Ｌ１、Ｌ２を水平に配置してもよい。また、レンズＬ４と反射面Ｍ３との間に折り曲げ反射鏡を光軸に対して４５度で配置して、像平面Ｐ２、屈折光学部材（レンズ）Ｌ３、Ｌ４を水平に配置してもよい。このような場合、２つの屈折光学部材Ｌ１、Ｌ２の光射出側を平面とすることが好ましい。また、２つの屈折光学部材Ｌ３、Ｌ４の光射出側を平面とすることが好ましい。このように構成によれば、平面部を下に向けて金枠に落とし込んで光学材部材組み込むことができるために、組み立てた状態における光学材料の偏心誤差の発生を抑制する効果があり、より安定した光学性能を実現させることができる。
【００４４】
［第２実施例］
第２実施例は、原版のパターンを断面が輪帯形状に成形された光束で基板に投影しながら原版及び基板を投影光学系に対して走査し、基板に塗布された感光剤に潜像パターンを形成する走査露光装置の投影光学系の設計例である。この投影光学系は、結像倍率（β）＝１．５倍、射出ＮＡ＝０．０８、像高＝４００ｍｍで、使用領域における像面の平坦性および倍率の一様性を維持しながら、ｉ線、ｈ線、ｇ線の３波長に対して色収差補正がなされた例である。
【００４５】
図５は、第２実施例の投影光学系２０の構成を示す図である。第２実施例では、第１凹反射面Ｍ２１の近軸曲率中心Ｃ１、凸反射面Ｍ２２の近軸曲率中心Ｃ２、第２凹反射面Ｍ２３の近軸曲率中心Ｃ３のうちＣ１だけが物平面Ｐ１と像平面Ｐ２との間に配置されている。
【００４６】
物平面Ｐ１からの光は、シート硝子ＳＧ２１及び２枚の非球面レンズＬ２１、Ｌ２２を塚した後に第１凹反射面Ｍ２１で反射され、その後、非球面レンズＬ２３を通過した後に凸反射面Ｍ２２で反射される。凸反射面Ｍ２２で反射された光は、再び非球面レンズＬ２３を通過し、第２凹反射面Ｍ２３で反射された後に、シート硝子ＳＧ２３を通過して像平面Ｐ２に到達する。上記のレンズ及びシート硝子の硝材は石英で、主波長３６５．５ｎｍに対する屈折率ｎは１．４７４５３である。第２実施例における設計値の諸元を表２に示す。
【００４７】
【表２】
2008089832.tif 000004
【００４８】
また、各面番号に付した＊印は非球面で、各非球面の非球面係数は以下の通りである。
【００４９】
3面    K:-31.981648、
A:0.264837E-08、B:-0.223286E-13、C:-0.424284E-19、D:0.154614E-23、
E:0.266066E-29、F:-0.204661E-33、G:0.123053E-38
4面    K:-40.0、
A:-0.117837E-08、B:0.482421E-13、C:-0.895314E-18、D:0.565708E-23、
E:0.271308E-28、F:-0.603883E-33、G:0.264213E-38
5面  K:3.888957、
A:0.165908E-08、B:-0.222907E-13、C:0.217244E-18、D:-0.111490E-23、
E:0.771426E-30、F:0.327881E-34、G:-0.128052E-39
6面    K:-39.975522、
A:-0.881579E-09、B:-0.261310E-14、C:0.516706E-19、D:-0.269109E-24、
E:-0.860540E-30、F:0.242313E-34、G:-0.902287E-40
7面    K:-0.317111、
A:-0.936473E-11、B:-0.297616E-16、C:0.237506E-21、D:-0.139331E-26、
E:0.484071E-32、F:-0.935349E-38、G:0.773191E-44
8面    K:-18.982772、
A:-0.478290E-08、B:0.877538E-13、C:-0.540132E-17、D:0.510412E-21、
E:-0.326348E-25、F:0.115335E-29、G:-0.170906E-34
9面    K:-15.584866、
A:-0.594528E-08、B:0.351684E-12、C:-0.774709E-16、D:0.149626E-19、
E:-0.192928E-23、F:0.140552E-27、G:-0.432533E-32
10面    K:-1.193890、
A:0.114835E-09、B:-0.125453E-12、C:0.287130E-16、D:-0.451989E-20、
E:0.497569E-24、F:-0.330254E-28、G:0.971603E-33
11面    K:-15.584866、
A:-0.594528E-08、B:0.351684E-12、C:-0.774709E-16、D:0.149626E-19、
E:-0.192928E-23、F:0.140552E-27、G:-0.432533E-32
12面    K:-18.982772、
A:-0.478290E-08、B:0.877538E-13、C:-0.540132E-17、D:0.510412E-21、
E:-0.326348E-25、F:0.115335E-29、G:-0.170906E-34
13面    K:-0.200235、
A:-0.200886E-11、B:-0.857440E-17、C:0.720662E-22、D:-0.426818E-27
E:0.147351E-32、F:-0.275210E-38、G:0.214037E-44
【００５０】
以上の構成において、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、（Ｓ４／Ｓ１）／βは、次の通りである。ここで、Ｓ１は、物平面Ｐ１から第１凹反射面Ｍ２１までの光路に沿った距離である。Ｓ２は、第１凹反射面Ｍ２１から凸反射面Ｍ２２までの光路に沿った距離である。Ｓ３は、凸反射面Ｍ２２から第２凹反射面Ｍ２３までの光路に沿った距離である。Ｓ４は、第２凹反射面Ｍ２３から像平面Ｐ２までの光路に沿った距離である。また、Ｒ１は第１凹反射面Ｍ２１の近軸曲率半径、Ｒ２は凸反射面Ｍ２２の近軸曲率半径、Ｒ３は第２凹反射面Ｍ２３の近軸曲率半径である。
【００５１】
Ｓ１＝１５８６．５９
Ｓ２＝１０４６．６５
Ｓ３＝１１１５．４１
Ｓ４＝１９５６．６３
Ｒ１＝−１７２９．７０
Ｒ２＝−１０７４．６４
Ｒ３＝−２１９３．４０
（Ｓ４／Ｓ１）／β＝０．８２
【００５２】
また、物平面Ｐ１を基準０ｍｍとしたときの第１、第２、第３反射面Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３の近軸曲率中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、および及び像平面Ｐ２までの位置は次の通りである。また、φ１は、各投影光学系２０に含まれる全ての面のパワー総和、φ２は、投影光学系１０に含まれる屈折光学部材の系のみの各全ての面のパワーの総和である。
【００５３】
Ｐ１：０
Ｃ１：１４３．１２
Ｃ２：５３４．７１
Ｃ３：５３８．０６
Ｐ２：３０１．２９
φ１＝４．５７Ｅ−０４
φ２＝２．５０Ｅ−０４
φ２／φ１＝０．５５
【００５４】
即ち、第２実施例では、物平面Ｐ１と像平面Ｐ２との間に、Ｃ１のみが配置されている。また、第２実施例では、０．０５≦｜φ２／φ１｜≦２．５が満たされている。
【００５５】
図６、図７は以上の設計例における投影光学系の収差を示す図であり、図６は非点収差を示す図であり、図７は歪曲収差を示す図である。第２実施例によれば、広い像高範囲内で、非点収差が良好に補正され、平坦な像面が得られる。
【００５６】
また、テレセン度に関しては、物平面における主光線最大傾きのタンジェントをＴ１、像平面における主光線の最大傾きのタンジェントをＴ２としたときに以下のようになる。
【００５７】
Ｔ１：１．９０Ｅ−０１
Ｔ２：−１．０５Ｅ−０３
【００５８】
ところで、物平面と像平面との間に反射面の中心位置３点のいずれも配置されない場合には有効光束外縁で高次収差のハロが目立ち始め解像力を低下させてしまう。したがって、物平面Ｐ１と像平面Ｐ２との間に反射面の近軸曲率中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３のうち少なくとも１つを配置することが諸性能を満足させる上で重要である。
【００５９】
［第３実施例］
第３実施例は、原版のパターンを断面が輪帯形状に成形された光束で基板に投影しながら原版及び基板を投影光学系に対して走査し、基板に塗布された感光剤に潜像パターンを形成する走査露光装置の投影光学系の設計例である。この投影光学系は、倍率＝１．５倍、射出ＮＡ＝０．０８、最大像高＝４００ｍｍで、使用領域における像面の平坦性及び倍率の一様性を維持しながら、ｉ線、ｈ線、ｇ線の３波長に対して色収差補正がなされた例である。
【００６０】
図８は、第３実施例の投影光学系３０の構成を示す図である。第３実施例では、第１凹反射面Ｍ３１の近軸曲率中心Ｃ１、凸反射面Ｍ３２の近軸曲率中心Ｃ２、第２凹反射面Ｍ３３の近軸曲率中心Ｃ３が物平面Ｐ１と像平面Ｐ２との間に配置されている。
【００６１】
物平面Ｐ１からの光は、シート硝子ＳＧ３１及び２枚の非球面レンズＬ３１、Ｌ３２を通過した後に第１凹反射面Ｍ３１で反射され、その後、非球面レンズＬ３３を通過した後に凸反射面Ｍ３２で反射される。凸反射面Ｍ３２で反射された光は、再び非球面レンズＬ３３を通過し、第２凹反射面Ｍ３３で反射された後に、非球面レンズＬ３４及びシート硝子ＳＧ３３を通過して像平面Ｐ２に到達する。上記のレンズ及びシート硝子の硝材は石英であり、主波長３６５．５ｎｍに対する屈折率ｎは１．４７４５３である。第３実施例における設計値の諸元を表３に示す。
【００６２】
【表３】
2008089832.tif 000005
【００６３】
また、各面番号に付した＊印は非球面で、各非球面の非球面係数は以下の通りである。
【００６４】
4面  K:-3.996010、
A:0.259606E-08、B:-0.128461E-13、C:0.888237E-19、D:0.282824E-24、
E:0.567822E-31、F:0.536937E-34、G:-0.372617E-39
5面  K:-9.439849、
A:0.965329E-09、B:-0.139259E-14、C:0.243834E-19、D:0.312708E-24、
E:0.361243E-29、F:-0.241170E-34、G:-0.915661E-41
7面  K:-0.001462、
A:-0.117023E-10、B:-0.659539E-16、C:0.321578E-21、D:-0.326423E-26、
E:0.177351E-31、F:-0.591863E-37、G:0.890249E-43
8面  K:10.0、
A:0.247382E-07、B:0.420607E-12、C:-0.139654E-15、D:0.315241E-19、
E:-0.448387E-23、F:0.345270E-27、G:-0.112165E-31
9面  K:9.999978、
A:0.257794E-07、B:0.581093E-12、C:-0.230401E-15、D:0.587533E-19、
E:-0.949081E-23、F:0.844445E-27、G:-0.321343E-31
10面  K:-3.215032、
A:-0.124151E-08、B:-0.871071E-13、C:0.168154E-16、D:0.404406E-20、
E:-0.260790E-23、F:0.487785E-27、G:-0.326422E-31
11面  K  :9.999978、
A:0.257794E-07、B:0.581093E-12、C:-0.230401E-15、D:0.587533E-19。
E:-0.949081E-23、F:0.844445E-27、G:-0.321343E-31
12面  K  :10.0、
A:0.247382E-07、B:0.420607E-12、C:-0.139654E-15、D:0.315241E-19、
E:-0.448387E-23、F:0.345270E-27、G:-0.112165E-31
13面  K  :-0.103350、
A:0.172577E-12、B:-0.558699E-17、C:0.287676E-22、D:-0.143015E-27、
E:0.396280E-33、F:-0.609790E-39、G:0.396834E-45
14面  K  :  -40.0、
A:0.282057E-09、B:0.202246E-15、C:-0.368575E-20、D:-0.156301E-25、
E:0.229974E-30、F:-0.778667E-36、G:0.900664E-42
【００６５】
以上の構成において、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、（Ｓ４／Ｓ１）／βは、次の通りである。ここで、Ｓ１は、物平面Ｐ１から第１凹反射面Ｍ３１までの光路に沿った距離である。Ｓ２は、第１凹反射面Ｍ３１から凸反射面Ｍ３２までの光路に沿った距離である。Ｓ３は、凸反射面Ｍ３２から第２凹反射面Ｍ３３までの光路に沿った距離である。Ｓ４は、第２凹反射面Ｍ３３から像平面Ｐ２までの光路に沿った距離である。また、Ｒ１は第１凹反射面Ｍ３１の近軸曲率半径、Ｒ２は凸反射面Ｍ３２の近軸曲率半径、Ｒ３は第２凹反射面Ｍ３３の近軸曲率半径である。
【００６６】
Ｓ１＝８９６．６１
Ｓ２＝４７２．３１
Ｓ３＝７９４．１３
Ｓ４＝１７５８．７９
Ｒ１＝−９８７．００
Ｒ２＝−６２４．８０
Ｒ３＝−１５６３．０９
（Ｓ４／Ｓ１）／β＝１．３１
【００６７】
また、物平面Ｐ１を基準０ｍｍとしたときの第１、第２、第３反射面Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ３３の近軸曲率中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、及び像平面Ｐ２までの位置は次の通りである。また、φ１は、各投影光学系３０に含まれる全ての面のパワー総和、φ２は、投影光学系３０に含まれる屈折光学部材の系のみの各全ての面のパワーの総和である。
【００６８】
Ｐ１：０
Ｃ１：９０．３９
Ｃ２：２００．５０
Ｃ３：３４４．６７
Ｐ２：５４０．３７
φ１＝２．６５Ｅ−０４
φ２＝１．６０Ｅ−０４
φ２／φ１＝０．６０
【００６９】
即ち、第３実施例では、物平面Ｐ１と像平面Ｐ２の間に、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が物平面Ｐ１から順に配置されている。また、第３実施例では、０．０５≦｜φ２／φ１｜≦２．５が満たされている。
【００７０】
図９、図１０は以上の設計例における投影光学系の収差を示す図であり、図９は非点収差を示す図であり、図１０は歪曲収差を示す図である。第３実施例によれば、広い像高範囲内で、非点収差が良好に補正され、平坦な像面が得られる。
【００７１】
また、テレセン度に関しては、物平面における主光線最大傾きのタンジェントをＴ１、像平面における主光線の最大傾きのタンジェントをＴ２としたときに以下のようになる。
【００７２】
Ｔ１：１．９１Ｅ−０３
Ｔ２：−１．０２Ｅ−０３
【００７３】
即ち、物空間で主光線の最大傾きのタンジェントが０．０５以下、像空間で主光線の最大傾きのタンジェントが０．０１以下のテレセン度が得られる。
【００７４】
ところで、第３実施例に示す構成において（Ｓ４／Ｓ１）／βの値をこれ以上大きくすると、有効光束外縁で高次収差のハロが目立ち始めて解像力の低下となる。したがって、（Ｓ４／Ｓ１）／βの値は１．３以下であることが好ましい。
【００７５】
［第４実施例］
第４実施例は、原版のパターンを断面が輪帯形状に成形された光束で基板に投影しながら原版及び基板を投影光学系に対して走査し、基板に塗布された感光剤に潜像パターンを形成する走査露光装置の投影光学系の設計例である。この投影光学系は、倍率＝１．５倍、射出ＮＡ＝０．０８、最大像高＝４００ｍｍで、使用領域における像面の平坦性及び倍率の一様性を維持しながら、ｉ線、ｈ線、ｇ線の３波長に対して色収差補正がなされた例である。
【００７６】
図１１は、第４実施例の投影光学系４０の構成を示す図である。第４実施例では、第１凹反射面Ｍ４１の近軸曲率中心Ｃ１、凸反射面Ｍ４２の近軸曲率中心Ｃ２、第２凹反射面Ｍ４３の近軸曲率中心Ｃ３が物平面Ｐ１と像平面Ｐ２との間に配置されている。
【００７７】
物平面Ｐ１からの光は、シート硝子ＳＧ４１及び非球面レンズＬ４１を通過した後に第１凹反射面Ｍ４１で反射され、その後、非球面レンズＬ４２を通過した後に凸反射面Ｍ４２で反射される。凸反射面Ｍ４２で反射された光は、再び非球面レンズＬ４２を通過し、第２凹反射面Ｍ４３で反射された後に、非球面レンズＬ４３及びシート硝子ＳＧ４２を通過して像平面Ｐ２に到達する。上記のレンズ及びシート硝子の硝材は石英であり、主波長３６５．５ｎｍに対する屈折率ｎは１．４７４５３である。第４実施例における設計値の諸元を表４に示す。
【００７８】
【表４】
2008089832.tif 000006
【００７９】
また、各面番号に付した＊印は非球面で、各非球面の非球面係数は以下の通りである。
【００８０】
3面  K:20.0、
A:-0.424360E-09、B:-0.114766E-13、C:0.426059E-19、D:-0.250534E-24、
E:-0.769762E-29、F:-0.479147E-34、G:0.865124E-39
4面  K:5.0、
A:-0.892570E-09、B:0.364641E-14、C:-0.946640E-19、D:-0.213415E-24、
E:0.947554E-30、F:-0.376178E-34、G:0.461573E-39
5面  K:-0.027711、
A:-0.788903E-11、B:-0.683790E-17、C:0.254708E-22、D:-0.255320E-27、
E:0.129255E-32、F:-0.348469E-38、G:0.383667E-44
6面  K:-22.510371、
A:0.922146E-08、B:-0.817948E-13、C:-0.612618E-16、D:0.175640E-19、
E:-0.257201E-23、F:0.192010E-27、G:-0.573096E-32
7面  K:-40.0、
A:0.967513E-08、B:-0.138373E-13、C:-0.116280E-15、D:0.354546E-19、
E:-0.563614E-23、F:0.457818E-27、G:-0.149018E-31
9面  K:-40.0、
A:0.967513E-08、B:-0.138373E-13、C:-0.116280E-15、D:0.354546E-19、
E:-0.563614E-23、F:0.457818E-27、G:-0.149018E-31
10面  K:-22.510371、
A:0.922146E-08、B:-0.817948E-13、C:-0.612618E-16、D:0.175640E-19、
E:-0.257201E-23、F:0.192010E-27、G:-0.573096E-32
1面  K:-40.0、
A:0.417666E-09、B:-0.339801E-15、C:-0.101155E-19、D:-0.355545E-25、
E:0.243034E-30、F:-0.680235E-36、G:0.123643E-41
13面  K:-40.0、
A:0.560923E-09、B:-0.156352E-14、C:-0.837951E-20、D:-0.499984E-26、
E:0.232328E-32、F:-0.218980E-36、G:0.125766E-41
【００８１】
以上の構成において、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、（Ｓ４／Ｓ１）／βは、次の通りである。ここで、Ｓ１は、物平面Ｐ１から第１凹反射面Ｍ４１までの光路に沿った距離である。Ｓ２は、第１凹反射面Ｍ４１から凸反射面Ｍ４２までの光路に沿った距離である。Ｓ３は、凸反射面Ｍ４２から第２凹反射面Ｍ４３までの光路に沿った距離である。Ｓ４は、第２凹反射面Ｍ４３から像平面Ｐ２までの光路に沿った距離である。また、Ｒ１は第１凹反射面Ｍ４１の近軸曲率半径、Ｒ２は凸反射面Ｍ４２の近軸曲率半径、Ｒ３は第２凹反射面Ｍ４３の近軸曲率半径である。
【００８２】
Ｓ１＝１２６０．０３
Ｓ２＝７８０．６６
Ｓ３＝９５３．２７
Ｓ４＝１９９５．６５
Ｒ１＝−１３９１．０４
Ｒ２＝−８１３．９６
Ｒ３＝−１８９３．７７
（Ｓ４／Ｓ１）／β＝１．０６
即ち、第４実施例では、１．１≦（Ｓ４／Ｓ１）／β≦１．３である。
【００８３】
また、物平面Ｐ１を基準０ｍｍとしたときの第１、第２、第３反射面Ｍ４１、Ｍ４２、Ｍ４３の近軸曲率中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、及び像平面Ｐ２までの位置は次の通りである。また、φ１は、各投影光学系４０に含まれる全ての面のパワー総和、φ２は、投影光学系４０に含まれる屈折光学部材の系のみの各全ての面のパワーの総和である。
【００８４】
Ｐ１：０
Ｃ１：１３１．０１
Ｃ２：３３４．５９
Ｃ３：４６１．１４
Ｐ２：５６３．０１
φ１＝−２．８０Ｅ−０５
φ２＝−６．９９Ｅ−０５
φ２／φ１＝２．５０
【００８５】
即ち、第４実施例では、物平面Ｐ１と像平面Ｐ２の間に、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が物平面Ｐ１から順に配置されている。また、第４実施例では、０．０５≦｜φ２／φ１｜≦２．５が満たされている。
【００８６】
図１２、図１３は以上の設計例における投影光学系の収差を示す図であり、図１２は非点収差を示す図であり、図１３は歪曲収差を示す図である。第４実施例によれば、広い像高範囲内で、非点収差が良好に補正され、平坦な像面が得られる。
【００８７】
また、テレセン度に関しては、物平面における主光線最大傾きのタンジェントをＴ１、像平面における主光線の最大傾きのタンジェントをＴ２としたときに以下のようになる。
【００８８】
Ｔ１：４．７３Ｅ−０２
Ｔ２：９．１１Ｅ−０４
ところで、第４実施例において、（Ｓ４／Ｓ１）／βの値を１．０６より小さくしたり、｜φ２／φ１｜の値を２．５より大きくしたりすると、高次収差のハロが目立ち始めて解像力が低下する。（Ｓ４／Ｓ１）／βの値は、１．１以上であることが好ましく、｜φ２／φ１｜の値は、２．５以下であることが好ましい。
【００８９】
［第５実施例］
第５実施例は、原版のパターンを断面が輪帯形状に成形された光束で基板に投影しながら原版及び基板を投影光学系に対して走査し、基板に塗布された感光剤に潜像パターンを形成する走査露光装置の投影光学系の設計例である。この投影光学系は、倍率＝１．１倍、射出ＮＡ＝０．０８、最大像高＝４００ｍｍで、使用領域における像面の平坦性および倍率の一様性を維持しながら、ｉ線、ｈ線、ｇ線の３波長に対して色収差補正がなされた例である。
【００９０】
図１４は、第５実施例の投影光学系５０の構成を示す図である。第５実施例では、第１凹反射面Ｍ５１の近軸曲率中心Ｃ１、凸反射面Ｍ５２の近軸曲率中心Ｃ２、第２凹反射面Ｍ５３の近軸曲率中心Ｃ３が物平面Ｐ１と像平面Ｐ２との間に配置されている。
【００９１】
物平面Ｐ１からの光は、２枚のシート硝子ＳＧ５１、ＳＧ５２及び非球面レンズＬ５１を通過した後、凹反射面Ｍ５１で反射され、その後、非球面レンズＬ５２を通過した後に凸反面鏡Ｍ５２で反射される。凸反射面Ｍ５２で反射された光は、再びＬ５２を通過し、第２凹面鏡Ｍ５３で反射された後に、非球面レンズＬ５３及び２枚のシート硝子ＳＧ５３、ＳＧ５４を通過して像平面Ｐ２に到達する。上記のレンズ及びシート硝子の硝材は石英であり、主波長３６５．５ｎｍに対する屈折率ｎは１．４７４５３である。第５実施例における設計値の諸元を表５に示す。
【００９２】
【表５】
2008089832.tif 000007
【００９３】
また、各面番号に付した＊印は非球面で、各非球面の非球面係数は以下の通りである。
【００９４】
6面  K:1.0
A:0.820233E-09、B:-0.656957E-14、C:0.568505E-19、D:-0.108678E-25、
E:-0.310025E-29、F:0.198007E-34、G:-0.393219E-40
7面  K:0.0057、
A:-0.124560E-11、B:-0.204964E-16、C:0.551244E-22、D:-0.192201E-27、
E:-0.408044E-33、F:0.332659E-38、G:-0.560388E-44
8面  K:-32.124076、
A:0.488462E-08、B:0.425099E-12、C:-0.120204E-15、D:0.275019E-19、
E:-0.393436E-23、F:0.302898E-27、G:-0.963272E-32
9面  K:-39.216164、
A:0.940464E-08、B:0.357908E-12、C:-0.263970E-15、D:0.799963E-19、
E:-0.134955E-22、F:0.120027E-26、G:-0.440764E-31
10面  K:-2.129307、
A:-0.935375E-09、B:-0.283449E-12、C:0.211911E-15、D:-0.860523E-19
E:0.203208E-22、F:-0.259753E-26、G:0.137052E-30
11面  K  :-39.216164
A:0.940464E-08、B:0.357908E-12、C:-0.263970E-15、D:0.799963E-19、
E:-0.134955E-22、F:0.120027E-26、G:-0.440764E-31
12面  K  :-32.124076、
A:0.488462E-08、B:0.425099E-12、C:-0.120204E-15、D:0.275019E-19、
E:-0.393436E-23、F:0.302898E-27、G:-0.963272E-32
13面  K:-0.111277、
A:-0.429614E-11、B:-0.840927E-17、C:-0.178333E-22、D:0.170909E-27、
E:-0.832578E-33、F:0.183207E-38、G:-0.161126E-44
14面  K:-17.442489、
A:0.142648E-09、B:0.621719E-15、C:0.212097E-20、D:-0.403668E-25、
E:0.160241E-30、F:-0.145617E-36、G:-0.162735E-42
【００９５】
以上の構成において、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、（Ｓ４／Ｓ１）／βは、次の通りである。ここで、Ｓ１は、物平面Ｐ１から第１凹反射面Ｍ５１までの光路に沿った距離である。Ｓ２は、第１凹反射面Ｍ５１から凸反射面Ｍ５２までの光路に沿った距離である。Ｓ３は、凸反射面Ｍ５２から第２凹反射面Ｍ５３までの光路に沿った距離である。Ｓ４は、第２凹反射面Ｍ５３から像平面Ｐ２までの光路に沿った距離である。また、Ｒ１は第１凹反射面Ｍ５１の近軸曲率半径、Ｒ２は凸反射面Ｍ５２の近軸曲率半径、Ｒ３は第２凹反射面Ｍ５３の近軸曲率半径である。
【００９６】
Ｓ１＝１１８０．０９
Ｓ２＝５６８．０６
Ｓ３＝６６８．１１
Ｓ４＝１４０１．９９
Ｒ１＝−１１９８．１８
Ｒ２＝−６６１．８３
Ｒ３＝−１３５８．４２
（Ｓ４／Ｓ１）／β＝１．０８  即ち、第５実施例では、１．１≦（Ｓ４／Ｓ１）／β≦１．３である。
【００９７】
また、物平面Ｐ１を基準０ｍｍとしたときの第１、第２、第３反射面Ｍ５１、Ｍ５２、Ｍ５３の近軸曲率中心Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、及び像平面Ｐ２までの位置は次の通りである。また、φ１は、各投影光学系５０に含まれる全ての面のパワー総和、φ２は、投影光学系５０に含まれる屈折光学部材の系のみの各全ての面のパワーの総和である。
【００９８】
Ｐ１：０
Ｃ１：１８．０９
Ｃ２：４９．８０
Ｃ３：７８．２７
Ｐ２：１２１．８５
φ１＝１．５５Ｅ−０３
φ２＝７．９０Ｅ−０５
φ２／φ１＝０．０５１
【００９９】
即ち、物平面Ｐ１と像平面Ｐ２との間に、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が物平面Ｐ１側から順に配置されている。
【０１００】
以上の構成とした光学系の非点収差を図１５、歪曲収差を図１６に示す。図１５に示すように、ｉ線、ｈ線、ｇ線の３波長に対して広い像高範囲内で良好な非点収差、および平坦な像面にすることが出来る。
【０１０１】
また、テレセン度に関しては、物平面における主光線最大傾きのタンジェントをＴ１、像平面における主光線の最大傾きのタンジェントをＴ２としたときに以下のようになる。
【０１０２】
Ｔ１：−２．７３Ｅ−０２
Ｔ２：９．１９Ｅ−０４
即ち、物空間で主光線の最大傾きのタンジェントが０．０５以下、像空間で主光線の最大傾きのタンジェントが０．０１以下のテレセン度が得られる。
【０１０３】
ところで、結像倍率が１．１以下では拡大系としての実質的な価値が低い。また、第５実施例の構成では、φ２／φ１の絶対値を０．０５以下にして非点収差や歪曲収差を良好に補正しようとすると、高次収差のハロが目立ち始めて解像力を低下させる。したがって、結像倍率は１．１以上であることが好ましく、φ２／φ１の絶対値は０．０５以上であることが好ましい。
【０１０４】
［第６実施例］
第６実施例は、原版のパターンを断面が輪帯形状に成形された光束で基板に投影しながら原版及び基板を投影光学系に対して走査し、基板に塗布された感光剤に潜像パターンを形成する走査露光装置の投影光学系の設計例である。
【０１０５】
図１７は、第６実施例の走査露光装置の概略構成を示す図である。第６実施例の走査露光装置の投影光学系としては、第１乃至第５実施例として例示されるような投影光学系を採用しうる。図１７では、第１凹反射面はＭ１、凸反射面はＭ２、第２凹反射面はＭ３として示されている。第６実施例では、
物平面（仮想的な物平面）Ｐ１と第１凹反射面Ｍ１との間、及び像平面（仮想的な像平面）Ｐ２と第２凹反射面Ｍ３との間に、それぞれ、光路を折り曲げる反射平面ＭＰ１、ＭＰ２が配置されている。現実の物平面は、原版６５が配置された位置にあり、現実の像平面は、基板６７が配置された位置にある。
【０１０６】
光源部６１から出射された光束は、光束整形部６２により断面が矩形の光束に整形される。光束整形部６２から出射された断面が矩形の光束は、円弧スリット６３により輪帯形状の光束にされる。
【０１０７】
この輪帯形状の光束は、スリット結像部６４により所定の拡大率で原版６５を照明する。原版６５からの射出光は、投影光学系６６を介して基板６７上に投影される。原版６５を保持する原版ステージと基板６７を保持する基板ステージを連動させて移動させることにより、基板６７の全面に回路パターンが転写される。
【０１０８】
［応用例］
次に上記の露光装置を利用したデバイス製造方法を説明する。このデバイス製造方法は、上記の露光装置を用いて、感光剤が塗布されたガラス基板等の基板に原版のパターンを投影して該感光剤に潜像パターンを形成する工程と、該感光剤に形成された潜像パターンを現像して物理的なパターンを形成する工程とを含みうる。この物理的なパターンの開口部に露出した層をエッチングすることによって当該層をパタニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１実施例の投影光学系の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例の投影光学系の非点収差を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例の投影光学系の歪曲収差を示す図である。
【図４】本発明の第１実施例の投影光学系の構成を示す図である。
【図５】本発明の第２実施例の投影光学系の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２実施例の投影光学系の非点収差を示す図である。
【図７】本発明の第２実施例の投影光学系の歪曲収差を示す図である。
【図８】本発明の第３実施例の投影光学系の構成を示す図である。
【図９】本発明の第３実施例の投影光学系の非点収差を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施例の投影光学系の歪曲収差を示す図である。
【図１１】本発明の第４実施例の投影光学系の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施例の投影光学系の非点収差を示す図である。
【図１３】本発明の第４実施例の投影光学系の歪曲収差を示す図である。
【図１４】本発明の第２実施例の投影光学系の構成を示す図である。
【図１５】本発明の第２実施例の投影光学系の非点収差を示す図である。
【図１６】本発明の第２実施例の投影光学系の歪曲収差を示す図である。
【図１７】本発明の第６実施例の走査露光装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１１０】
Ｌ１１、Ｌ２１、Ｌ３１、Ｌ４１、Ｌ５１：第１レンズ
Ｌ１２、Ｌ２２、Ｌ３２、Ｌ４２、Ｌ５２：第２レンズ
Ｌ１３、Ｌ２３、Ｌ３３、Ｌ４３、Ｌ５３：第３レンズ
Ｌ１４、Ｌ３４：第４レンズ
Ｍ１１、Ｍ２１、Ｍ３１、Ｍ４１、Ｍ５１：第１凹反射面
Ｍ１２、Ｍ２２、Ｍ３２、Ｍ４２、Ｍ５２：凸反射面
Ｍ１３、Ｍ２３、Ｍ３３、Ｍ４３、Ｍ５３：第２凹反射面
ＳＧ１１、ＳＧ２１、ＳＧ３１、ＳＧ４１、ＳＧ５１：シート硝子
ＳＧ１２、ＳＧ２２、ＳＧ３２、ＳＧ４２、ＳＧ５２：シート硝子
ＳＧ１３、ＳＧ５３：シート硝子
ＳＧ１４、ＳＧ５４：シート硝子
Ｐ１：物平面
Ｐ２：像平面
６１：光源部
６２：光束整形部
６３：円弧スリット
６４：スリット結像部
６５：原版
６６：投影部
６７：基板
【図１】
2008089832.tif 000008
【図２】
2008089832.tif 000009
【図３】
2008089832.tif 000010
【図４】
2008089832.tif 000011
【図５】
2008089832.tif 000012
【図６】
2008089832.tif 000013
【図７】
2008089832.tif 000014
【図８】
2008089832.tif 000015
【図９】
2008089832.tif 000016
【図１０】
2008089832.tif 000017
【図１１】
2008089832.tif 000018
【図１２】
2008089832.tif 000019
【図１３】
2008089832.tif 000020
【図１４】
2008089832.tif 000021
【図１５】
2008089832.tif 000022
【図１６】
2008089832.tif 000023
【図１７】
2008089832.tif 000024