(57)【要約】【課題】収差補正の自由度、特に像面湾曲や歪曲収差などの像面に関する収差補正の自由度を向上させて高い光学性能を有する投影光学系を提供することである。【解決手段】複数の反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）を含み、レチクルＲとウエハＷとの間の光路中において中間像を形成し、レチクルＲの像をウエハＷ上に形成する投影光学系ＰＬにおいて、複数の反射鏡の中で最も中間像に近い反射鏡と前記中間像との距離をＤＩ、投影光学系の全長をＴＴとするとき、０．０２＜ＤＩ／ＴＴ＜０．０８の条件を満足することを特徴とする。【選択図】　図１
2004029625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の反射鏡を含み、第１面と第２面との間の光路中において中間像を形成し、前記第１面の像を前記第２面上に形成する投影光学系において、
前記複数の反射鏡の中で最も中間像に近い反射鏡と前記中間像との距離をＤＩ、投影光学系の全長をＴＴとするとき、以下の条件を満足することを特徴とする投影光学系。
０．０２＜ＤＩ／ＴＴ＜０．０８
【請求項２】
前記複数の反射鏡の中で前記第２面に最も近い反射鏡表面から前記第２面までの距離をＩＭＣ、投影光学系の光軸から円弧状の露光フィールドの中心までの距離をＲとするとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１記載の投影光学系。
１＜ＩＭＣ／Ｒ
【請求項３】
前記反射鏡の有効半径をその反射鏡の曲率半径で除算した値を面ＮＡとするとき、各反射鏡の面ＮＡが以下の条件を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の投影光学系。
面ＮＡ＜０．３３
【請求項４】
複数の反射鏡を含み、第１面と第２面との間の光路中において中間像を形成し、前記第１面の像を前記第２面上に形成する投影光学系において、
前記複数の反射鏡の中で前記第２面に最も近い反射鏡表面から前記第２面までの距離をＩＭＣ、投影光学系の光軸から円弧状の露光フィールドの中心までの距離をＲとするとき、以下の条件を満足することを特徴とする投影光学系。
１＜ＩＭＣ／Ｒ
【請求項５】
前記反射鏡の有効半径をその反射鏡の曲率半径で除算した値を面ＮＡとするとき、各反射鏡の面ＮＡが以下の条件を満足することを特徴とする請求項４記載の投影光学系。
面ＮＡ＜０．３３
【請求項６】
複数の反射鏡を含み、第１面と第２面との間の光路中において中間像を形成し、前記第１面の像を前記第２面上に形成する投影光学系において、
前記反射鏡の有効半径をその反射鏡の曲率半径で除算した値を面ＮＡとするとき、各反射鏡の面ＮＡが以下の条件を満足することを特徴とする投影光学系。
面ＮＡ＜０．３３
【請求項７】
前記複数の反射鏡は、
前記第１面と前記第２面との間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する第１反射鏡と、
前記第１反射鏡と前記第２面との間の光路中に配置されて凸面形状の反射面を有する第２反射鏡と、
前記第２反射鏡と前記第２面との間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する第３反射鏡と、
前記第３反射鏡と前記第２面との間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する第４反射鏡と、
前記第４反射鏡と前記第２面との間の光路中に配置されて凸面形状の反射面を有する第５反射鏡と、
前記第５反射鏡と前記第２面との間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する第６反射鏡とを備え、
前記中間像は、前記第３反射鏡と前記第５反射鏡との間の光路中に形成されることを特徴とする請求項１乃至記載６の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項８】
前記中間像は、前記第４反射鏡と前記第５反射鏡との間の光路中に形成されることを特徴とする請求項７に記載の投影光学系。
【請求項９】
前記第４反射鏡の頂点と前記第２面との間に前記第２反射鏡の頂点が位置決めされ、前記第２反射鏡の頂点と前記第２面との間に前記第１反射鏡の頂点が位置決めされ、前記第１反射鏡の頂点と前記第２面との間に前記第６反射鏡の頂点が位置決めされ、前記第６反射鏡の頂点と前記第２面との間に前記第３反射鏡の頂点が位置決めされ、前記第３反射鏡の頂点と前記第２面との間に前記第５反射鏡の頂点が位置決めされることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の投影光学系。
【請求項１０】
前記第１反射鏡、前記第３反射鏡及び前記第５反射鏡は、各反射面が前記第１面側に向くようにそれぞれ配置され、前記第２反射鏡、前記第４反射鏡及び前記第６反射鏡は、各反射面が前記第２面側に向くようにそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項７乃至請求項９の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項１１】
前記投影光学系は、開口絞りを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項１２】
前記開口絞りは、前記第２反射鏡又は前記第２反射鏡の近傍に配置されることを特徴とする請求項１１に記載の投影光学系。
【請求項１３】
前記第１反射鏡乃至前記第６反射鏡の反射面の中の少なくとも１つは、非球面により構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項１４】
前記第１反射鏡乃至前記第６反射鏡は、前記所定の光軸に対して同軸に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１３の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項１５】
前記開口絞りは、前記第２面側がテレセントリックとなるように設定されていることを特徴とする請求項１１乃至請求項１４の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項１６】
前記第１面に設定されたマスクに露光光を照明し、該マスクに形成されたパターンの像を投影光学系を介して前記第２面に設定された感光基板上に投影する露光装置において、
前記投影光学系は、請求項１乃至請求項１５の何れか一項に記載の投影光学系によって構成されていることを特徴とする露光装置。
【請求項１７】
前記第１面に設定されたマスクに露光光を照明し、該露光光に基づいて前記マスクに形成されたパターンの像を前記第２面に設定された感光基板上に形成する露光方法において、
請求項１乃至請求項１５の何れか一項に記載の投影光学系を用いて前記パターンの像を前記感光基板上に形成することを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上にマスクパターンの縮小像を形成する投影光学系、該投影光学系を備えた露光装置及び露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体デバイスや液晶表示デバイスをリソグラフィ技術を用いて製造する際に、パターンが形成されたマスクに露光用照明光（露光光）を照明し、このマスクのパターンの像を投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布された半導体ウエハやガラスプレート等の基板上に投影露光することが行われている。近年においては、パターンの微細化の要求がますます高まっているため、この投影露光を行う露光装置は、より解像力の高いものが要求されている。
【０００３】
この要求を満足するためには、光源から射出される露光光の波長を短波長化し、且つ光学系の開口数（ＮＡ）を大きくしなければならない。しかしながら、露光光の波長が短くなると、光の吸収のために実用に耐える光学ガラスは限られ、例えば、波長が１８０ｎｍ以下となると、実用上使用できる硝材は蛍石だけとなる。また、さらに短波長の紫外線やＸ線になると、使用できる光学ガラスは存在しなくなる。このような場合、屈折光学系だけか、または反射屈折光学系により縮小投影光学系を構成することは、全く不可能となる。
【０００４】
そのため、反射系のみで投影光学系を構成する、いわゆる反射縮小投影光学系が、例えば特開平９−２１１３３２号公報に提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平９−２１１３３２号公報に開示されている投影光学系においては、反射系のみで投影光学系が構成されているが、露光光としてＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ　Ｕｌｔｒａ　Ｖｉｏｌｅｔ　Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）を用いる場合には、この波長域における光の反射効率が低いことから多数枚のミラーを用いて投影光学系を構成することができず、少ない枚数のミラーにより投影光学系を構成することが要求されている。従って、このような投影光学系においては、ミラーの枚数が少ないことから収差補正の自由度を向上させることが困難であった。
【０００６】
本発明の課題は、収差補正の自由度、特に像面湾曲や歪曲収差などの像面に関する収差補正の自由度を向上させて高い光学性能を有する投影光学系を提供することである。また、この投影光学系を備えた露光装置及び、この露光装置を用いた露光方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の投影光学系は、複数の反射鏡を含み、第１面と第２面との間の光路中において中間像を形成し、前記第１面の像を前記第２面上に形成する投影光学系において、前記複数の反射鏡の中で最も中間像に近い反射鏡と前記中間像との距離をＤＩ、投影光学系の全長をＴＴとするとき、
０．０２＜ＤＩ／ＴＴ＜０．０８
の条件を満足することを特徴とする。
【０００８】
本請求項１記載の投影光学系によれば、０．０２＜ＤＩ／ＴＴ＜０．０８の条件を満足することから、中間像が最も中間像に近い反射鏡の反射面から所定の距離に形成される。従って、反射面上にごみ等が存在した場合においても形成される像に与える影響を小さくすることができ、また、中間像形成位置に近接している反射面によって、例えば像面湾曲や歪曲収差等、像面に関する収差を他の収差に影響を与えることなく独立に補正することができる。
【０００９】
また、請求項２記載の投影光学系は、前記複数の反射鏡の中で前記第２面に最も近い反射鏡表面から前記第２面までの距離をＩＭＣ、投影光学系の光軸から円弧状の露光フィールドの中心までの距離をＲとするとき、
１＜ＩＭＣ／Ｒ
の条件を満足することを特徴とする。
【００１０】
本請求項２記載の投影光学系によれば、１＜ＩＭＣ／Ｒの条件を満足するため、複数の反射鏡の中で第２面に最も近い反射鏡表面から第２面までの距離、即ちワーキングディスタンスを大きくすることができる。従って、露光装置を設計する際の設計自由度を大きくすることができる。
【００１１】
また、請求項３記載の投影光学系は、前記反射鏡の有効半径をその反射鏡の曲率半径で除算した値を面ＮＡとするとき、各反射鏡の面ＮＡが、
面ＮＡ＜０．３３
の条件を満足することを特徴とする。
【００１２】
本請求項３記載の投影光学系によれば、面ＮＡ＜０．３３の条件を満足するため、各反射鏡の大きさに対する曲率半径を大きくすることができる。従って、各反射鏡の加工及び加工後の計測を容易に行うことができる。
【００１３】
また、請求項４記載の投影光学系は、複数の反射鏡を含み、第１面と第２面との間の光路中において中間像を形成し、前記第１面の像を前記第２面上に形成する投影光学系において、前記複数の反射鏡の中で前記第２面に最も近い反射鏡表面から前記第２面までの距離をＩＭＣ、投影光学系の光軸から円弧状の露光フィールドの中心までの距離をＲとするとき、
１＜ＩＭＣ／Ｒ
の条件を満足することを特徴とする。
【００１４】
本請求項４記載の投影光学系によれば、１＜ＩＭＣ／Ｒの条件を満足するため、複数の反射鏡の中で第２面に最も近い反射鏡表面から第２面までの距離、即ちワーキングディスタンスを大きくすることができる。従って、露光装置を設計する際の設計自由度を大きくすることができる。
【００１５】
また、請求項５記載の投影光学系は、前記反射鏡の有効半径をその反射鏡の曲率半径で除算した値を面ＮＡとするとき、各反射鏡の面ＮＡが、
面ＮＡ＜０．３３
の条件を満足することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６記載の投影光学系は、複数の反射鏡を含み、第１面と第２面との間の光路中において中間像を形成し、前記第１面の像を前記第２面上に形成する投影光学系において、前記反射鏡の有効半径をその反射鏡の曲率半径で除算した値を面ＮＡとするとき、各反射鏡の面ＮＡが、
面ＮＡ＜０．３３
の条件を満足することを特徴とする。
【００１７】
本請求項５、請求項６記載の投影光学系によれば、面ＮＡ＜０．３３の条件を満足するため、各反射鏡の大きさに対する曲率半径を大きくすることができる。従って、各反射鏡の加工及び加工後の計測を容易に行うことができる。
【００１８】
また、請求項７記載の投影光学系は、前記複数の反射鏡が、前記第１面と前記第２面との間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する第１反射鏡と、前記第１反射鏡と前記第２面との間の光路中に配置されて凸面形状の反射面を有する第２反射鏡と、前記第２反射鏡と前記第２面との間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する第３反射鏡と、前記第３反射鏡と前記第２面との間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する第４反射鏡と、前記第４反射鏡と前記第２面との間の光路中に配置されて凸面形状の反射面を有する第５反射鏡と、前記第５反射鏡と前記第２面との間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する第６反射鏡とを備え、前記中間像は、前記第３反射鏡と前記第５反射鏡との間の光路中に形成されることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８記載の投影光学系は、前記中間像が、前記第４反射鏡と前記第５反射鏡との間の光路中に形成されることを特徴とする。
【００２０】
本請求項７、請求項８記載の投影光学系によれば、中間像が第４反射鏡の反射面から所定の距離に形成されるため、反射面上にごみ等が存在した場合においても形成される像に与える影響を小さくすることができ、また、中間像形成位置に近接している第４反射鏡の反射面の調整によって、例えば像面湾曲や歪曲収差等、像面に関する収差を他の収差に影響を与えることなく独立に補正することができる。
【００２１】
また、請求項９記載の投影光学系は、前記第４反射鏡の頂点と前記第２面との間に前記第２反射鏡の頂点が位置決めされ、前記第２反射鏡の頂点と前記第２面との間に前記第１反射鏡の頂点が位置決めされ、前記第１反射鏡の頂点と前記第２面との間に前記第６反射鏡の頂点が位置決めされ、前記第６反射鏡の頂点と前記第２面との間に前記第３反射鏡の頂点が位置決めされ、前記第３反射鏡の頂点と前記第２面との間に前記第５反射鏡の頂点が位置決めされることを特徴とする。
【００２２】
本請求項９記載の投影光学系によれば、凸面形状の反射面を有する第５反射鏡は、第２面に対しては凹面状部分を向けて配置されることになるので、第５反射鏡と第２面との間の距離は長くなり、大きなワーキングディスタンスを確保することができる。このため、この第２面に感光基板をロードする場合などの作業性を向上させることができる。
【００２３】
また、請求項１０記載の投影光学系は、前記第１反射鏡、前記第３反射鏡及び前記第５反射鏡は、各反射面が前記第１面側に向くようにそれぞれ配置され、前記第２反射鏡、前記第４反射鏡及び前記第６反射鏡は、各反射面が前記第２面側に向くようにそれぞれ配置されていることを特徴とする。
【００２４】
本請求項１０記載の投影光学系によれば、第１面からの光は各反射鏡間で交互に反射を繰り返しながら第２面側に導かれる。このような構成にすることにより、光路を折り返すための平面反射鏡が不用であるとともに、第１面と第２面との距離を短くすることが可能となり、投影光学系全体のコンパクト化を実現することができる。
【００２５】
また、請求項１１記載の投影光学系は、前記投影光学系が、開口絞りを含むことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１２記載の投影光学系は、前記開口絞りが、前記第２反射鏡又は前記第２反射鏡の近傍に配置されることを特徴とする。
【００２７】
本請求項１１、請求項１２記載の投影光学系によれば、開口絞りを配置することにより収差補正の自由度を増加させることができる。即ち、この開口絞りの光軸方向の位置を調整することによっても収差補正を行うことができる。
【００２８】
また、請求項１３記載の投影光学系は、前記第１反射鏡乃至前記第６反射鏡の反射面の中の少なくとも１つは、非球面により構成されていることを特徴とする。
【００２９】
本請求項１３記載の投影光学系によれば、第１反射鏡乃至第６反射鏡の反射面の中の少なくとも１つは、非球面により構成されているため、この非球面の調整により収差の補正が可能となり、良好な結像性能を得ることができる。
【００３０】
また、請求項１４記載の投影光学系は、前記第１反射鏡乃至前記第６反射鏡が、前記所定の光軸に対して同軸に配置されていることを特徴とする。
【００３１】
本請求項１４記載の投影光学系によれば、第１反射鏡乃至第６反射鏡が、所定の光軸に対して同軸に配置されているため、投影光学系全体のコンパクト化を実現することができるとともに、各反射鏡の鏡筒組み込み・調整を容易にすることができる。
【００３２】
また、請求項１５記載の投影光学系は、前記開口絞りが、前記第２面側がテレセントリックとなるように設定されていることを特徴とする。
【００３３】
本請求項１５記載の投影光学系によれば、第２面側がテレセントリックとなるように開口絞りが設定されているため、良好な結像特性を得ることができる。
【００３４】
また、請求項１６記載の露光装置は、前記第１面に設定されたマスクに露光光を照明し、該マスクに形成されたパターンの像を投影光学系を介して前記第２面に設定された感光基板上に投影する露光装置において、前記投影光学系は、請求項１乃至請求項１５の何れか一項に記載の投影光学系によって構成されていることを特徴とする。
【００３５】
本請求項１６記載の露光装置によれば、良好に収差補正され優れた結像性能を有する投影光学系を用いて露光処理が行われるので、微細なパターンでも精度良く形成することができる。
【００３６】
また、請求項１７記載の露光方法は、前記第１面に設定されたマスクに露光光を照明し、該露光光に基づいて前記マスクに形成されたパターンの像を前記第２面に設定された感光基板上に形成する露光方法において、請求項１乃至請求項１５の何れか一項に記載の投影光学系を用いて前記パターンの像を前記感光基板上に形成することを特徴とする。
【００３７】
本請求項１７記載の露光方法によれば、良好に収差補正され優れた結像性能を有する投影光学系を用いて露光処理が行われるので、微細なパターンでも精度良く形成することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の投影光学系、露光装置及び露光方法について図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る投影光学系の横断面の光路図であり、図１では光束の幅は横断面のみを表している。
【００３９】
図１において、投影光学系ＰＬは、レチクル（第１面）Ｒ上の物体の縮小像をウエハ（第２面）上に結像する反射縮小投影光学系である。この投影光学系ＰＬは、複数の反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）を備えている。
【００４０】
ここで、第１反射鏡Ｍ１は、レチクルＲとウエハＷとの間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する。第２反射鏡Ｍ２は、第１反射鏡Ｍ１とウエハＷとの間の光路中に配置されて凸面形状の反射面を有する。第３反射鏡Ｍ３は、第２反射鏡Ｍ２とウエハＷとの間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する。第４反射鏡Ｍ４は、第３反射鏡Ｍ３とウエハＷとの間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する。第５反射鏡Ｍ５は、第４反射鏡Ｍ４とウエハＷとの間の光路中に配置されて凸面形状の反射面を有する。第６反射鏡Ｍ６は、第５反射鏡Ｍ５とウエハＷとの間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する。
【００４１】
また、第４反射鏡Ｍ４は、反射面がウエハＷ側に向くように配置され、第４反射鏡Ｍ４の頂点とウエハＷとの間に、反射面がウエハＷ側に向くように第２反射鏡Ｍ２の頂点が位置決めされている。また、第２反射鏡Ｍ２の頂点とウエハＷとの間に、反射面がレチクルＲ側に向くように第１反射鏡Ｍ１の頂点が位置決めされている。また、第１反射鏡Ｍ１の頂点とウエハＷとの間に、反射面がウエハＷ側に向くように第６反射鏡Ｍ６の頂点が位置決めされている。また、第６反射鏡Ｍ６の頂点とウエハＷとの間に、反射面がレチクルＲ側に向くように第３反射鏡Ｍ３の頂点が位置決めされている。また、第３反射鏡Ｍ３の頂点とウエハＷとの間に、反射面がレチクルＲ側に向くように第５反射鏡Ｍ５の頂点が位置決めされている。なお、各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の反射面は、非球面により構成されている。ここで各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の中の何れかの反射鏡の反射面を球面により構成するようにしてもよい。
【００４２】
即ち、各反射鏡は、レチクルＲ側からウエハＷ側にむかって、第４反射鏡Ｍ４、第２反射鏡Ｍ２、第１反射鏡Ｍ１、第６反射鏡Ｍ６、第３反射鏡Ｍ３、第５反射鏡Ｍ５の順で配置されている。このとき、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６は光軸ＡＸに対して同軸に配置されている。なお、反射鏡の頂点とは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと反射鏡との交点であり、反射鏡が光軸上において物理的に存在しないときには、反射鏡の反射面の仮想的な延長面との交点を意味する。
【００４３】
この投影光学系ＰＬにおいては、第３反射鏡Ｍ３と第５反射鏡Ｍ５との間の光路中、好ましくは第４反射鏡Ｍ４と第５反射鏡Ｍ５との間の光路中に中間像が形成される。即ち、レチクルＲからの光は、第１反射鏡Ｍ１、第２反射鏡Ｍ２、第３反射鏡Ｍ３、第４反射鏡Ｍ４の順で反射された後に、第４反射鏡Ｍ４と第５反射鏡Ｍ５との間の光路中に中間像を形成し、この中間像からの光は第５反射鏡Ｍ５及び第６反射鏡Ｍ６の順で反射されウエハＷへ導かれる。なお、レチクルＲからの光を、第１反射鏡Ｍ１、第２反射鏡Ｍ２、第３反射鏡Ｍ３の順で反射させた後に、第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４との間の光路中に中間像を形成し、この中間像からの光を第４反射鏡Ｍ４、第５反射鏡Ｍ５及び第６反射鏡Ｍ６の順で反射させウエハＷへ導くようにしてもよい。
【００４４】
第２反射鏡Ｍ２上又は第２反射鏡Ｍ２の近傍には、開口絞りＡＳが設けられている。この開口絞りＡＳは開口部の口径を可変としており光軸方向の任意の位置に設置可能であるが、ウエハＷ側がテレセントリックとなるように位置決めされることが好ましい。
【００４５】
この投影光学系ＰＬにおいては、複数の反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の中の１つ、例えば第４反射鏡Ｍ４（最も中間像に近い反射鏡）と中間像との距離をＤＩ、投影光学系ＰＬの全長をＴＴとするとき、
０．０２＜ＤＩ／ＴＴ＜０．０８、好ましくは、
０．０２＜ＤＩ／ＴＴ＜０．０７
の条件を満足する。なお、第４反射鏡Ｍ４と中間像との距離ＤＩは、光軸上における距離であり、投影光学系ＰＬの全長ＴＴは、光軸上における全長である。
【００４６】
また、複数の反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の中でウエハＷに最も近い反射鏡表面、即ち第５反射鏡Ｍ５の反射鏡表面からウエハＷまでの距離をＩＭＣ、投影光学系ＰＬの光軸から円弧状の露光フィールドの中心までの距離をＲとするとき、
１＜ＩＭＣ／Ｒ
の条件を満足する。なお、第５反射鏡Ｍ５の反射鏡表面からウエハＷまでの距離ＩＭＣは、光軸上における距離である。ここで図２は、この投影光学系ＰＬの露光フィールドを説明するための図である。この図２に示すように、この投影光学系ＰＬは、円弧状の露光フィールドＥＦを有し、投影光学系ＰＬの光軸（ＡＸ）から円弧状の露光フィールドＥＦの中心までの距離をＲとする。
【００４７】
また、各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の有効半径をその反射鏡の曲率半径で除算した値を面ＮＡとするとき、各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の面ＮＡが
面ＮＡ＜０．３３
の条件を満足する。
【００４８】
この投影光学系においては、中間像が反射面、即ち第４反射鏡Ｍ４の反射面から所定の距離に形成されるため、反射面上にごみ等が存在した場合においても形成される像に与える影響を小さくすることができ、また、中間像形成位置に近接している反射面、即ち第４反射鏡Ｍ４の反射面によって、例えば像面湾曲や歪曲収差等、像面に関する収差を他の収差に影響を与えることなく独立に補正することができる。
【００４９】
また、複数の反射鏡の中でウエハＷに最も近い反射鏡表面、即ち第５反射鏡Ｍ５の反射面からウエハＷまでの距離、即ちワーキングディスタンスを大きくすることができるため、露光装置を設計する際の設計自由度、例えばオートフォーカス系の配置位置等の自由度を大きくすることができる。
【００５０】
また、各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の大きさに対する曲率半径を大きくすることができるため、換言すると各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の反射面の曲がり方を小さくすることができるため、各反射鏡の加工及び加工後の計測を容易に行うことができる。
【００５１】
また、本実施の形態において、投影光学系ＰＬに用いられた反射鏡は６枚と少ないので、この投影光学系ＰＬを露光装置に適用した場合、露光光の光量の低下の恐れは低減されるとともに、反射面の面形状誤差による結像性能の劣化を招く恐れも低減される。例えば、露光光として、波長５〜１５ｎｍの軟Ｘ線領域の光（ＥＵＶ光）や、この波長以下の硬Ｘ線領域の光を用いた場合、この波長域における反射膜の反射率が低くても、反射面の数が６面だけなので実用上問題無い程度の光量を確保することができる。
【００５２】
また、第５反射鏡Ｍ５の頂点と第６反射鏡Ｍ６の頂点との間に第３反射鏡Ｍ３の頂点を配置し、第５反射鏡Ｍ５の凹面状部分とウエハＷとが対向するようにしたので、第５反射鏡Ｍ５とウエハＷとの間の距離（ワーキングディスタンス）を大きくとることが可能となる。このため、このウエハＷに感光基板をロードする場合などの作業性を向上することができる。
【００５３】
また、第１反射鏡Ｍ１、第３反射鏡Ｍ３及び第５反射鏡Ｍ５は、各反射面がレチクルＲ側に向くようにそれぞれ配置され、第２反射鏡Ｍ２、第４反射鏡Ｍ４及び第６反射鏡Ｍ６は、各反射面がウエハＷ側に向くようにそれぞれ配置されているので、レチクルＲからの光は各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）間で交互に反射を繰り返しながらウエハＷ側に導かれる。このような構成にすることにより、光路を折り返すための平面反射鏡が不用であるとともに、レチクルＲとウエハＷとの距離を短くすることが可能となる。従って、投影光学系ＰＬ全体のコンパクト化を実現することができる。
【００５４】
更に、各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）を、光軸ＡＸに対して同軸に配置することによっても、投影光学系ＰＬ全体のコンパクト化を実現することができるとともに、各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の鏡筒組み込み・調整を容易にすることができる。
【００５５】
また、本実施の形態においては、第２反射鏡Ｍ２又は第２反射鏡Ｍ２の近傍に開口絞りＡＳを配置している。このとき、開口絞りＡＳの光軸方向の位置は、ウエハＷ側がテレセントリックとなるように位置決めされることが好ましく、この場合、良好な結像特性を得ることができる。
【００５６】
そして、開口部の口径を可変とする開口絞りＡＳを調整することによって収差補正を行うことができるとともに、各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の反射面の形状を非球面状とし、この形状を任意に設定することによっても収差補正を行うことが可能となる。従って、本実施の形態においては、収差補正は、各反射鏡の反射面の形状の調整の他に、開口絞りＡＳの光軸方向の位置の調整によっても行うことができ、自由度の高い収差補正を行うことができる。
【００５７】
次に、図３を参照しながら、本発明に係る投影光学系ＰＬを備えた露光装置Ｅについて説明する。図３は本発明に係る投影光学系ＰＬを備えた露光装置Ｅの構成図である。この露光装置Ｅは、反射型レチクル（マスク）Ｒに露光用照明光（露光光）ＥＬを照射し、レチクルＲに形成されたパターンの一部の像を投影光学系ＰＬを介して感光基板（ウエハ）Ｗ上に投影しつつ、レチクルＲと感光基板Ｗとを投影光学系ＰＬに対して１次元方向（Ｙ方向）に相対走査することによって、レチクルＲのパターンの全体を感光基板Ｗ上の複数のショット領域の各々にステップ・アンド・スキャン方式で転写するものである。
【００５８】
本実施の形態では、露光光ＥＬとして波長５〜１５ｎｍ程度の軟Ｘ線領域の光（ＥＵＶ光）が用いられている。なお、図３においては、投影光学系ＰＬの光軸方向をＺ方向とし、このＺ方向と直交する方向であってレチクルＲ及び感光基板Ｗの走査方向をＹ方向とし、これらＹＺ方向と直交する紙面垂直方向をＸ方向とする。
【００５９】
図３において、露光装置Ｅは、光源３０からの光束をレチクルステージＲＳに支持されるレチクルＲに照明する照明光学系３と、露光光ＥＬで照明されたレチクルＲのパターンの像を感光基板Ｗ上に投影する投影光学系ＰＬと、基板Ｗを支持する基板ステージＷＳとを備えている。本実施の形態における露光光であるＥＵＶ光は、大気に対する透過率が低いため、ＥＵＶ光が通過する光路は真空チャンバＶＣにより覆われて外気より遮断されている。
【００６０】
図３における照明光学系３について説明する。光源３０は、赤外域〜可視域の波長のレーザ光を供給する機能を有し、例えば半導体レーザ励起によるＹＡＧレーザやエキシマレーザ等を用いることができる。このレーザ光は第１集光光学系３１により集光されて位置３２に集光する。ノズル３３は気体状の物体を位置３２に向けて噴出し、この噴出された物体は位置３２において高照度のレーザ光を受ける。このとき、噴出された物体がレーザ光のエネルギで高温になり、プラズマ状態に励起され、低ポテンシャル状態へ遷移する際にＥＵＶ光を放出する。
【００６１】
この位置３２の周囲には、第２集光光学系を構成する楕円鏡３４が配置されており、この楕円鏡３４は、その第１焦点が位置３２とほぼ一致するように位置決めされている。楕円鏡３４の内表面には、ＥＵＶ光を反射するための多層膜が設けられており、ここで反射されたＥＵＶ光は、楕円鏡３４の第２焦点で一度集光した後、第３集光光学系を構成するコリメート鏡としての放物面鏡３５へ向かう。放物面鏡３５は、その焦点が楕円鏡３４の第２焦点位置とほぼ一致するように位置決めされており、その内表面には、ＥＵＶ光を反射するための多層膜が設けられている。
【００６２】
放物面鏡３５から射出されるＥＵＶ光は、ほぼコリメートされた状態でオプティカルインテグレータとしての反射型フライアイ光学系３６へ向かう。反射型フライアイ光学系３６は、複数の反射面を集積した第１の反射素子群３６ａと、第１の反射素子群３６ａの複数の反射面と対応した複数の反射面を有する第２の反射素子群３６ｂとで構成されている。これら第１及び第２の反射素子群３６ａ、３６ｂを構成する複数の反射面上にもＥＵＶ光を反射させるための多層膜が設けられている。
【００６３】
放物面鏡３５からのコリメートされたＥＵＶ光は、第１の反射素子群３６ａにより波面分割され、各々の反射面からのＥＵＶ光が集光されて複数の光源像が形成される。これら複数の光源像が形成される位置の近傍のそれぞれには、第２の反射素子群３６ｂの複数の反射面が位置決めされており、これら第２の反射素子群３６ｂの複数の反射面は、実質的にフィールドミラーの機能を果たす。このように、反射型フライアイ光学系３６は、放物面鏡３５からの略平行光束に基づいて、２次光源としての多数の光源像を形成する。尚、このような反射型フライアイ光学系３６については、特開平１０−２６３６７３号公報に開示されている。
【００６４】
本実施の形態では、２次光源の形状を制御するために、第２の反射素子群３６ｂ近傍には、第１開口絞りとしてのσ絞りＡＳ１が設けられている。このσ絞りＡＳ１は、例えば互いに形状が異なる複数の開口部をターレット状に設けたものからなる。そして、σ絞り制御ユニットＡＳＣ１により、どの開口部を光路内に配置するのかの制御が行われる。
【００６５】
さて、反射型フライアイ光学系３６により形成された２次光源からのＥＵＶ光は、この２次光源位置の近傍が焦点位置となるように位置決めされたコンデンサミラー３７へ向かい、このコンデンサミラー３７にて反射集光された後に、光路折り曲げミラー３８を介して、レチクルＲに達する。これらコンデンサミラー３７及び光路折り曲げミラー３８の表面には、ＥＵＶ光を反射させる多層膜が設けられている。そして、コンデンサミラー３７は、２次光源から発するＥＵＶ光を集光して、レチクルＲを均一照明する。
【００６６】
なお、本実施の形態では、レチクルＲへ向かう照明光と、このレチクルＲにて反射されて投影光学系ＰＬへ向かうＥＵＶ光との光路分離を空間的に行うために、照明光学系３は非テレセントリック系であり、かつ投影光学系ＰＬもレチクル側非テレセントリックな光学系としている。
【００６７】
さて、レチクルＲ上には、ＥＵＶ光を反射する多層膜からなる反射膜が設けられており、この反射膜は、感光基板Ｗ上へ転写すべきパターンの形状に応じたパターンとなっている。このレチクルＲにて反射されて、レチクルＲのパターン情報を含むＥＵＶ光は、投影光学系ＰＬに入射する。
【００６８】
投影光学系ＰＬは、図１において説明した通り、第１反射鏡〜第６反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の６枚構成となっており、第２反射鏡Ｍ２又は第２反射鏡Ｍ２の近傍には、第２の開口絞りとしての可変開口絞りＡＳが配置されている。この可変開口絞りＡＳは、その開口部の口径が可変となるように構成されており、その口径は可変開口絞り制御ユニットＡＳＣ２により制御される。
【００６９】
レチクルＲにて反射されたＥＵＶ光は、投影光学系ＰＬを通過して、感光基板Ｗ上の円弧形状の露光領域内に、所定の縮小倍率β（例えば｜β｜＝１／４，１／５、１／６）のもとでレチクルＲのパターンの縮小像を形成する。
【００７０】
レチクルＲは少なくともＹ方向に沿って移動可能なレチクルステージＲＳにより支持されており、感光基板ＷはＸＹＺ方向に沿って移動可能な基板ステージＷＳにより支持されている。これらのレチクルステージＲＳ及び基板ステージＷＳの移動は、それぞれレチクルステージ制御ユニットＲＳＣ及び基板ステージ制御ユニットＷＳＣにより制御される。露光動作の際には、照明光学系３によりレチクルＲに対してＥＵＶ光を照射しつつ、投影光学系ＰＬに対してレチクルＲ及び感光基板Ｗを、投影光学系ＰＬの縮小倍率により定まる所定の速度比で移動させる。これにより、感光基板Ｗ上の所定のショット領域内には、レチクルＲのパターンが走査露光される。
【００７１】
なお、本実施の形態において、σ絞りＡＳ１、可変開口絞りＡＳは、ＥＵＶ光を十分に遮光するために、Ａｕ、Ｔａ、Ｗなどの金属から構成されることが好ましい。また、以上述べた各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の表面の反射面は、ＥＵＶ光を反射するために反射膜としての多層膜が形成されている。この多層膜は、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、珪素、珪素酸化物のうちの複数の物質を積層させて形成されている。
【００７２】
（実施例）
以下、本発明に係る投影光学系の数値実施例について説明する。図１は第１実施例の投影光学系ＰＬの横断面の光路図であり、図４は第２実施例の投影光学系ＰＬの横断面の光路図である。なお、図１及び図４において、横断面における光束の幅のみを示している。
【００７３】
ここで、図１に示す第１実施例に係る投影光学系ＰＬは前述した通りである。一方、図４に示す第２実施例に係る投影光学系ＰＬの各反射鏡の構成及び配置は、第１実施例の投影光学系ＰＬと同一である。
【００７４】
即ち、第１実施例及び第２実施例の投影光学系ＰＬは、複数の反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）を備えている。ここで、第１反射鏡Ｍ１は、レチクルＲとウエハＷとの間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する。第２反射鏡Ｍ２は、第１反射鏡Ｍ１とウエハＷとの間の光路中に配置されて凸面形状の反射面を有する。第３反射鏡Ｍ３は、第２反射鏡Ｍ２とウエハＷとの間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する。第４反射鏡Ｍ４は、第３反射鏡Ｍ３とウエハＷとの間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する。第５反射鏡Ｍ５は、第４反射鏡Ｍ４とウエハＷとの間の光路中に配置されて凸面形状の反射面を有する。第６反射鏡Ｍ６は、第５反射鏡Ｍ５とウエハＷとの間の光路中に配置されて凹面形状の反射面を有する。
【００７５】
また、第４反射鏡Ｍ４は、反射面がウエハＷ側に向くように配置され、第４反射鏡Ｍ４の頂点とウエハＷとの間に、反射面がウエハＷ側に向くように第２反射鏡Ｍ２の頂点が位置決めされている。また、第２反射鏡Ｍ２の頂点とウエハＷとの間に、反射面がレチクルＲ側に向くように第１反射鏡Ｍ１の頂点が位置決めされている。また、第１反射鏡Ｍ１の頂点とウエハＷとの間に、反射面がウエハＷ側に向くように第６反射鏡Ｍ６の頂点が位置決めされている。また、第６反射鏡Ｍ６の頂点とウエハＷとの間に、反射面がレチクルＲ側に向くように第３反射鏡Ｍ３の頂点が位置決めされている。また、第３反射鏡Ｍ３の頂点とウエハＷとの間に、反射面がレチクルＲ側に向くように第５反射鏡Ｍ５の頂点が位置決めされている。このとき、各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）は光軸ＡＸに対して同軸に配置されている。なお、各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の反射面は、非球面により構成されている。
【００７６】
この投影光学系ＰＬにおいては、第４反射鏡Ｍ４と第５反射鏡Ｍ５との間の光路中に中間像が形成される。即ち、レチクルＲからの光は、第１反射鏡Ｍ１、第２反射鏡Ｍ２、第３反射鏡Ｍ３、第４反射鏡Ｍ４の順で反射された後に、第４反射鏡Ｍ４と第５反射鏡Ｍ５との間の光路中に中間像を形成し、この中間像からの光は第５反射鏡Ｍ５及び第６反射鏡Ｍ６の順で反射されウエハＷへ導かれる。また、第２反射鏡Ｍ２又は第２反射鏡Ｍ２の近傍には、開口絞りＡＳが設けられており、ウエハＷ側がテレセントリックとなるように位置決めされている。
【００７７】
ところで、第１実施例及び第２実施例における各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）は光軸ＡＸに関して回転対称な非球面形状を有しており、この非球面形状は次式で表される。
【００７８】
【数１】
Ｚ＝（ＣＵＲＶ）Ｙ２
／｛１＋〔１−（１＋Ｋ）・（ＣＵＲＶ）２・Ｙ２〕１／２｝
＋（Ａ）Ｙ４＋（Ｂ）Ｙ６＋（Ｃ）Ｙ８＋（Ｄ）Ｙ１０
＋（Ｅ）Ｙ１２＋（Ｆ）Ｙ１４＋（Ｇ）Ｙ１６＋（Ｈ）Ｙ１８
＋（Ｊ）Ｙ２０
ここで、Ｚ：平面からの光軸方向サグ量、ＣＵＲＶ：面頂点での曲率半径、Ｙ：光軸からの高さ、Ｋ：円錐係数（Ｋ＝０のとき、第１項は球面の式、Ｋ＝−１のとき、第１項は放物面の式になる）、Ａ：４次の非球面係数、Ｂ：６次の非球面係数、Ｃ：８次の非球面係数、Ｄ：１０次の非球面係数、Ｅ：１２次の非球面係数、Ｆ：１４次の非球面係数、Ｇ：１６次の非球面係数、Ｈ：１８次の非球面係数、Ｊ：２０次の非球面係数、である。
【００７９】
なお、第１実施例の投影光学系ＰＬは、ＥＵＶ光の波長（露光波長）が１３．５ｎｍ、縮小倍率｜β｜が１／４倍、像側の開口数ＮＡが０．２６、露光フィールドは３１〜３３ｍｍである（即ち、幅２ｍｍの円弧形状を有する。）。また、中間結像位置（ＤＩ）は、第４反射鏡から第５反射鏡側へ２８．４２０７ｍｍの位置であり、投影光学系の全長（ＴＴ）は、１２６１．０１ｍｍである。即ち、ＤＩ／ＴＴは、０．０２２５３８０４５である。また、投影光学系の光軸から露光フィールドの中心までの距離（Ｒ）は、３２ｍｍであり、第５反射鏡Ｍ５の反射鏡表面からウエハＷまでの距離（ＩＭＣ）は、４０．０８８ｍｍである。即ち、ＩＭＣ／Ｒは、１．２５２７５である。また、各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の有効半径をその反射鏡の曲率半径で除算した値（面ＮＡ）の最大値は、０．３１３２である。
【００８０】
以下の表１に、第１実施例の投影光学系ＰＬの諸元の値を示す。表１において、左端には各反射面の面番号が示されている。また、曲率半径として示されているＡ（ｎ）は、反射面が非球面であることを示している。距離は、各反射面間の面間隔を示している。また、ガラスの欄に示されているＲＥＦＬの文字は、反射を意味している。また、表２に、第１実施例の各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の非球面データを示す。
2004029625.tif 000003
【００８１】
【表１】
（表２）
2004029625.tif 000004
また、第２実施例の投影光学系ＰＬは、ＥＵＶ光の波長（露光波長）が１３．５ｎｍ、縮小倍率｜β｜が１／４倍、像側の開口数ＮＡが０．２６、露光フィールドは３１．５〜３２．５ｍｍである（即ち、幅１ｍｍの円弧形状を有する）。また、中間結像位置（ＤＩ）は、第４反射鏡から第５反射鏡側へ６７．９５８ｍｍの位置であり、投影光学系の全長（ＴＴ）は、１２７３．３９５ｍｍである。即ち、ＤＩ／ＴＴは、０．０５３３６７５７３である。また、投影光学系の光軸から露光フィールドの中心までの距離（Ｒ）は、３２ｍｍであり、第５反射鏡Ｍ５の反射鏡表面からウエハＷまでの距離（ＩＭＣ）は、４０．６３８ｍｍである。即ち、ＩＭＣ／Ｒは、１．２６９９３７５である。また、各反射鏡の有効半径をその反射鏡の曲率半径で除算した値（面ＮＡ）の最大値は、０．３１３６である。
【００８２】
以下の表３に、第２実施例の投影光学系ＰＬの諸元の値を示す。表３において、左端には各反射面の面番号が示されている。また、曲率半径として示されているＡ（ｎ）は、反射面が非球面であることを示している。距離は、各反射面間の面間隔を示している。また、ガラスの欄に示されているＲＥＦＬの文字は、反射を意味している。また、表４に、第１実施例の各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の非球面データを示す。
2004029625.tif 000005
【００８３】
【表２】
（表４）
2004029625.tif 000006
図５に、第１実施例の投影光学系ＰＬのレチクルＲ上でのコマ収差図を示す。このコマ収差図は、波長１３．５ｎｍの光を用いてウエハＷ側から光線追跡することにより得られている。
【００８４】
ここで、図５（ａ）は、像高Ｙ＝３３におけるタンジェンシャル方向のコマ収差図、図５（ｂ）は、像高Ｙ＝３２．５におけるタンジェンシャル方向のコマ収差図、図５（ｃ）は、像高Ｙ＝３２におけるタンジェンシャル方向のコマ収差図、図５（ｄ）は、像高Ｙ＝３１．５におけるタンジェンシャル方向のコマ収差図、図５（ｅ）は、像高Ｙ＝３１におけるタンジェンシャル方向のコマ収差図である。
【００８５】
また、図５（ｆ）は、像高Ｙ＝３３におけるサジタル方向のコマ収差図、図５（ｇ）は、像高Ｙ＝３２．５におけるサジタル方向のコマ収差図、図５（ｈ）は、像高Ｙ＝３２におけるサジタル方向のコマ収差図、図５（ｉ）は、像高Ｙ＝３１．５におけるサジタル方向のコマ収差図、図５（ｊ）は、像高Ｙ＝３１におけるサジタル方向のコマ収差図である。
図６に、第２実施例の投影光学系ＰＬのレチクルＲ上でのコマ収差図を示す。このコマ収差図は、波長１３．５ｎｍの光を用いてウエハＷ側から光線追跡することにより得られている。
【００８６】
ここで、図６（ａ）は、像高Ｙ＝３２．５におけるタンジェンシャル方向のコマ収差図、図６（ｂ）は、像高Ｙ＝３２．２５におけるタンジェンシャル方向のコマ収差図、図６（ｃ）は、像高Ｙ＝３２におけるタンジェンシャル方向のコマ収差図、図６（ｄ）は、像高Ｙ＝３１．７５におけるタンジェンシャル方向のコマ収差図、図６（ｅ）は、像高Ｙ＝３１．５におけるタンジェンシャル方向のコマ収差図である。
【００８７】
また、図６（ｆ）は、像高Ｙ＝３２．５におけるサジタル方向のコマ収差図、図６（ｇ）は、像高Ｙ＝３２．２５におけるサジタル方向のコマ収差図、図６（ｈ）は、像高Ｙ＝３２におけるサジタル方向のコマ収差図、図６（ｉ）は、像高Ｙ＝３１．７５におけるサジタル方向のコマ収差図、図６（ｊ）は、像高Ｙ＝３１．５におけるサジタル方向のコマ収差図である。
【００８８】
図５及び図６から明らかなように、第１実施例及び第２実施例の投影光学系は、ＥＵＶ光の１３．５ｎｍの単波長において、コマ収差がほぼ無収差に近い状態まで良好に補正されている。
【００８９】
なお、上記第１実施例及び第２実施例では、各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）の反射面を光軸ＡＸに関して回転対称な高次非球面形状としているため、各反射鏡（Ｍ１〜Ｍ６）にて発生する高次収差を補正して良好な結像性能を達成している。ここで、各反射鏡の反射面の面形状誤差や投影光学系の製造時における組み立て誤差等に起因する回転非対称な収差成分を補正するために、回転対称非球面を回転非対称な非球面としてもよい。
【００９０】
本実施の形態の露光装置として、マスクと基板とを静止した状態でマスクのパターンを露光し、基板を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
【００９１】
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適用できる。
【００９２】
基板ステージやレチクルステージにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもよいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【００９３】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット（永久磁石）と電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【００９４】
レチクルステージの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００９５】
レチクルステージの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００９６】
以上のように、本実施の形態の露光装置は、各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００９７】
上述の実施の形態にかかる露光装置では、照明光学装置によってマスクを照明し（照明工程）、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、図３に示す実施の形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウエハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る半導体デバイスの製造方法を、図７のフローチャートを参照して説明する。
【００９８】
先ず、図７のステップ３０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ３０２において、その１ロットのウエハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ３０３において、図３に示す本実施の形態の露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。即ち、照明光学装置によりマスクを照明し（照明工程）、マスクのパターンをウエハ上に転写する（露光工程）。
【００９９】
その後、ステップ３０４において、その１ロットのウエハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ３０５において、その１ロットのウエハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。
【０１００】
また、図３に示す本実施の形態の露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図８のフローチャートを参照して、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法を説明する。図８において、パターン形成工程４０１では、実施の形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レチクル剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルター形成工程４０２へ移行する。
【０１０１】
次に、カラーフィルター形成工程４０２では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列され、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程４０２の後に、セル組み立て工程４０３が実行される。セル組み立て工程４０３では、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルター形成工程４０２にて得られたカラーフィルター等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程４０３では、例えば、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルター形成工程４０２にて得られたカラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【０１０２】
その後、モジュール組み立て工程４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
【０１０３】
【発明の効果】
本発明の投影光学系によれば、中間像が反射面から所定の距離に形成されるため、反射面上にごみ等が存在した場合においても形成される像に与える影響を小さくすることができ、また、中間像形成位置に近接している反射面によって、例えば像面湾曲や歪曲収差等、像面に関する収差を他の収差に影響を与えることなく独立に補正することができる。
【０１０４】
また、複数の反射鏡の中で第２面に最も近い反射鏡表面から第２面までの距離、即ちワーキングディスタンスを大きくすることができるため、露光装置を設計する際の設計自由度を大きくすることができる。また、各反射鏡の大きさに対する曲率半径を大きくすることができるため、各反射鏡の加工及び加工後の計測を容易に行うことができる。
【０１０５】
本発明の露光装置及び露光方法によれば、良好に収差補正され優れた結像性能を有する投影光学系を用いて露光処理が行われるので、微細なパターンでも精度良く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる投影光学系（第１実施例）の横断面の光路図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる投影光学系の露光フィールドを説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる投影光学系を備えた露光装置の構成を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる投影光学系（第２実施例）の横断面の光路図である。
【図５】本発明の第１実施例のコマ収差図である。
【図６】本発明の第２実施例のコマ収差図である。
【図７】本発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
ＰＬ…投影光学系、Ｍ１…第１反射鏡、Ｍ２…第２反射鏡、Ｍ３…第３反射鏡、Ｍ４…第４反射鏡、Ｍ５…第５反射鏡、Ｍ６…第６反射鏡、ＡＳ…開口絞り、ＥＦ…露光フィールド、Ｅ…露光装置、３０…光源、Ｒ…レチクル、Ｗ…感光基板、ＲＳ…レチクルステージ、ＷＳ…基板ステージ。
【図１】
2004029625.tif 000007
【図２】
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【図３】
2004029625.tif 000009
【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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