(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの凹面反射鏡と少なくとも１つの平面反射鏡とを有し、第１面からの光に基づいて前記第１面の第１中間像を形成するための第１結像光学系と、
少なくとも１つの凹面反射鏡と少なくとも１つの平面反射鏡とを有し、前記第１結像光学系を介した光に基づいて前記第１面の第２中間像を形成するための第２結像光学系と、
前記第２結像光学系を介した光に基づいて前記第１面の最終像を第２面上に形成するための屈折型の第３結像光学系とを備え、
前記第１結像光学系と前記第２結像光学系との間の光路中にはフィールドレンズが配置され、
前記第１結像光学系と前記第２結像光学系との間の光路中に配置された前記フィールドレンズのうちの少なくとも１つのレンズは、前記第１結像光学系の前記凹面反射鏡への入射光および前記凹面反射鏡からの反射光をともに通過させるように形成され、
前記第１結像光学系は前記フィールドレンズのうちの前記少なくとも１つのレンズと前記第１結像光学系との間に前記第１中間像を形成していることを特徴とする反射屈折光学系。
【請求項２】
前記第１結像光学系の平面反射鏡を除くすべての光学部材および前記第２結像光学系の平面反射鏡を除くすべての光学部材は、直線状に延びた単一の第１光軸に沿って配置され、
前記第３結像光学系のすべての光学部材は、前記第１光軸と直交するように直線状に延びた単一の第２光軸に沿って配置され、
前記第１面からの光は、前記第１結像光学系中の１つの平面反射鏡および１つの凹面反射鏡を順次介して、前記第１中間像を形成し、
前記第１結像光学系を介した光は、前記第２結像光学系の１つの平面反射鏡および１つの凹面反射鏡を順次介して、前記第２中間像を形成することを特徴とする請求項１に記載の反射屈折光学系。
【請求項３】
前記第１結像光学系は、前記凹面反射鏡の直前に配置された少なくとも１つの負レンズを有することを特徴とする請求項２に記載の反射屈折光学系。
【請求項４】
前記第２結像光学系は、前記凹面反射鏡の直前に配置された少なくとも１つの負レンズを有することを特徴とする請求項２または３に記載の反射屈折光学系。
【請求項５】
前記第１結像光学系と前記第２結像光学系との間の光路中に配置された前記フィールドレンズのうちの少なくとも１つのレンズは、前記第１結像光学系の前記凹面反射鏡への入射光を通過させることなく前記凹面反射鏡からの反射光だけを通過させるために部分的に切り欠かれた形状を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の反射屈折光学系。
【請求項６】
前記第２結像光学系と前記第３結像光学系との間の光路中にはフィールドレンズが配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の反射屈折光学系。
【請求項７】
前記第１結像光学系中の前記少なくとも１つの平面反射鏡と、前記第２結像光学系中の前記少なくとも１つの平面反射鏡とは、一体的に形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の反射屈折光学系。
【請求項８】
前記第１面に設定されたマスクを照明するための照明系と、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性基板上に形成するための請求項１乃至７のいずれか１項に記載の反射屈折光学系とを備えていることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は反射屈折光学系および該光学系を備えた露光装置に関し、特に半導体素子などをフォトリソグラフィ工程で製造する際に使用される露光装置に最適な高解像の反射屈折型の投影光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体素子の製造や半導体チップ実装基板の製造では、微細化がますます進んでおり、パターンを焼き付ける露光装置ではより解像力の高い投影光学系が要求されてきている。この高解像の要求を満足するには、露光光を短波長化し、且つＮＡ（投影光学系の開口数）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、光の吸収のため実用に耐える光学ガラスの種類が限られてくる。たとえば、波長が１８０ｎｍ以下になると、実用上使える硝材は蛍石だけとなる。
【０００３】
この場合、屈折光学部材（レンズ、平行平面板など）だけで投影光学系を構成すると、形成された屈折型の投影光学系では色収差の補正が全く不可能となる。換言すると、要求される解像力を有する投影光学系を屈折光学部材だけで構成することは非常に難しいものとなる。これに対して、反射光学部材すなわち反射鏡のみで投影光学系を構成することも試みられている。
【０００４】
しかしながら、この場合、形成される反射型の投影光学系は大型化し、且つ反射面の非球面化が必要となる。なお、反射面を高精度に非球面化することは、製作の面で極めて困難である。そこで、短波長光の使用に耐える光学ガラスからなる屈折光学部材と反射鏡とを組み合わせた、いわゆる反射屈折型の縮小光学系が種々提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
その中で、特開平４−２３４７２２号公報や米国特許第４，７７９，９６６号公報には、凹面反射鏡を１枚だけ用いて中間像を１回だけ形成するタイプの反射屈折光学系が知られている。このタイプの反射屈折光学系では、凹面反射鏡を含む往復兼用光学系部分が負レンズだけを含み、正のパワーを有する屈折光学部材を含んでいない。その結果、光束が広がった状態で凹面反射鏡に入射するため、凹面反射鏡の径が大きくなりがちであった。
【０００６】
特に、特開平４−２３４７２２号公報に開示された光学系は、凹面反射鏡を含む往復兼用光学系部分が完全対称型の構成を有する。この場合、この往復兼用光学系部分での収差の発生を極力抑えて後続の屈折光学系部分の収差補正負担を軽くしている。しかしながら、対称型の往復兼用光学系を採用しているため、第１面付近でのワーキングディスタンスを十分に確保しにくく、また光路分岐のためにハーフプリズムを使用しなければならなかった。
【０００７】
また、米国特許第４，７７９，９６６号公報に開示された光学系では、中間像の形成位置よりも後方に配置される２次結像光学系に凹面反射鏡を使用している。この場合、光学系の必要な明るさを確保するためには、光束が広がった状態で凹面反射鏡に入射することになる。その結果、凹面反射鏡の径が大きくなりがちであり、その小型化が困難であった。
【０００８】
一方、複数枚の反射鏡を用いて中間像を１回だけ形成するタイプの反射屈折光学系も知られている。このタイプの反射屈折光学系では、屈折光学系部分のレンズ枚数を削減できる可能性がある。しかしながら、このタイプの反射屈折光学系では、以下の不都合があった。
【０００９】
上述のような構成の往復兼用光学系部分を縮小側である第２面側に配置するタイプの反射屈折光学系では、縮小倍率の関係から、反射鏡で反射された後の第２面（ウェハ面）までの距離を十分に長く確保することができない。このため、この光路中にあまり多くの枚数のレンズを挿入することができず、得られる光学系の明るさが限られた値にならざるを得なかった。また、高い開口数を有する光学系をたとえ実現することができたとしても、限られた長さの光路中に多くの屈折光学部材が配置されるため、第２面であるウェハ面と最も第２面側のレンズ面との距離、いわゆるワーキングディスタンスＷＤを十分に長く確保することができなかった。
【００１０】
従来の反射屈折光学系においては、光路を折り曲げる必要があり、必然的に複数の光軸（光学系を構成する屈折曲面または反射曲面の曲率中心を連ねる直線のことをいう）を有することになる。その結果、光学系を形成するために複数の鏡筒を要し、光軸相互の調整作業が非常に困難になり、高精度の光学系を実現することができなかった。なお、中央に開口部（光透過部）を有する一対の反射鏡を用いることにより、すべての光学部材を単一の直線状光軸に沿って配置したタイプの反射屈折光学系も可能である。しかしながら、このタイプの反射屈折光学系では、反射鏡で反射されることなく光軸に沿って進行する不要光を遮るために、中心光束の遮蔽すなわち中心遮蔽が必要になる。その結果、中心遮蔽に起因して特定の周波数のパターンでコントラストの低下が起こるという不都合があった。
【００１１】
また、従来の反射屈折光学系では、有効な視野絞りおよび開口絞りを設置すべき位置を確保することができなかった。さらに、上述したように、従来の反射屈折光学系では、ワーキングディスタンスを十分に長く確保することができなかった。また、上述したように、従来の反射屈折光学系では、凹面反射鏡が大型化し易く、光学系の小型化を図ることができなかった。
【００１２】
さらに、従来の反射屈折光学系では、レンズ枚数が多くなりがちである。この場合、特にＦ2エキシマレーザ用の光学系では、レンズ表面に形成すべき反射防止膜の高性能化が困難であり、使用光量の減衰を招き易い。また、高性能で高精度の光学系を実現するには物体面と像面との距離を小さくする必要があるが、従来の反射屈折光学系ではこの距離が十分に小さくなっていない。
【００１３】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、物体面と像面との距離が小さく且つレンズ枚数の少ない簡素な構成を有し、たとえば波長が１８０ｎｍ以下の真空紫外線波長域の光を用いて０．１μｍ以下の高解像を達成することのできる反射屈折光学系を提供することを目的とする。
【００１４】
さらに、本発明は、有効な視野絞りおよび開口絞りを設置すべき位置を確保することができ、たとえば波長が１８０ｎｍ以下の真空紫外線波長域の光を用いて０．１μｍ以下の高解像を達成することのできる反射屈折光学系を提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、十分に長いワーキングディスタンスを確保することができ、たとえば波長が１８０ｎｍ以下の真空紫外線波長域の光を用いて０．１μｍ以下の高解像を達成することのできる反射屈折光学系を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、凹面反射鏡の大型化を抑えて光学系の小型化を図ることができ、たとえば波長が１８０ｎｍ以下の真空紫外線波長域の光を用いて０．１μｍ以下の高解像を達成することのできる反射屈折光学系を提供することを目的とする。
【００１７】
さらに、本発明の反射屈折光学系を投影光学系として使用し、たとえば波長が１８０ｎｍ以下の露光光を用いて、０．１μｍ以下の高解像で良好な投影露光を行うことのできる露光装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第１発明では、少なくとも１つの凹面反射鏡と少なくとも１つの平面反射鏡とを有し、第１面からの光に基づいて前記第１面の第１中間像を形成するための第１結像光学系と、
少なくとも１つの凹面反射鏡と少なくとも１つの平面反射鏡とを有し、前記第１結像光学系を介した光に基づいて前記第１面の第２中間像を形成するための第２結像光学系と、
前記第２結像光学系を介した光に基づいて前記第１面の最終像を第２面上に形成するための屈折型の第３結像光学系とを備えていることを特徴とする反射屈折光学系を提供する。
【００１９】
第１発明の好ましい態様によれば、前記第１結像光学系の平面反射鏡を除くすべての光学部材および前記第２結像光学系の平面反射鏡を除くすべての光学部材は、直線状に延びた単一の第１光軸に沿って配置され、前記第３結像光学系のすべての光学部材は、前記第１光軸と直交するように直線状に延びた単一の第２光軸に沿って配置され、前記第１面からの光は、前記第１結像光学系中の１つの平面反射鏡および１つの凹面反射鏡を順次介して、前記第１中間像を形成し、前記第１結像光学系を介した光は、前記第２結像光学系の１つの平面反射鏡および１つの凹面反射鏡を順次介して、前記第２中間像を形成する。
【００２０】
また、第１発明の好ましい態様によれば、前記第１結像光学系は、前記凹面反射鏡の直前に配置された少なくとも１つの負レンズ成分を有することが好ましい。また、前記第２結像光学系は、前記凹面反射鏡の直前に配置された少なくとも１つの負レンズ成分を有することが好ましい。さらに、前記反射屈折光学系は、第１面側および第２面側の少なくとも一方の側にテレセントリックであることが好ましい。また、前記第２結像光学系と前記第３結像光学系との間の光路中にはフィールドレンズが配置されていることが好ましい。
【００２１】
さらに、第１発明の好ましい態様によれば、前記第１結像光学系と前記第２結像光学系との間の光路中にはフィールドレンズが配置されている。この場合、前記第１結像光学系と前記第２結像光学系との間の光路中に配置された前記フィールドレンズのうちの少なくとも１つのレンズは、前記第１結像光学系の前記凹面反射鏡への入射光を通過させることなく前記凹面反射鏡からの反射光だけを通過させるために部分的に切り欠かれた形状を有することが好ましい。また、前記第１結像光学系と前記第２結像光学系との間の光路中に配置された前記フィールドレンズのうちの少なくとも１つのレンズは、前記第１結像光学系の前記凹面反射鏡への入射光および前記凹面反射鏡からの反射光をともに通過させるように形成されていることが好ましい。
【００２２】
本発明の第２発明では、前記第１面に設定されたマスクを照明するための照明系と、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性基板上に形成するための第１発明の反射屈折光学系とを備えていることを特徴とする露光装置を提供する。第２発明の好ましい態様によれば、前記反射屈折光学系に対して前記マスクおよび前記感光性基板を相対移動させて、前記マスクのパターンを前記感光性基板上に走査露光することが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の反射屈折光学系の基本的な構成を説明するための図である。図１では、本発明の反射屈折光学系が走査露光型の露光装置の投影光学系に適用されている。図１に示すように、本発明の反射屈折光学系は、第１面に配置された投影原版としてのレチクルＲのパターンの第１中間像を形成する第１結像光学系Ｇ１を備えている。なお、第１結像光学系Ｇ１は、少なくとも１つの凹面反射鏡と少なくとも１つの平面反射鏡、すなわち第１平面反射鏡Ｍ１および第２凹面反射鏡ＣＭ２を有する。第１結像光学系Ｇ１では、レチクルＲからの光が第１平面反射鏡Ｍ１および第２凹面反射鏡ＣＭ２を介して第１中間像を形成する。
【００２４】
第１結像光学系Ｇ１を介した光は、第２結像光学系Ｇ２を介して、レチクルＲのパターンの第２中間像を形成する。第２結像光学系Ｇ２は、少なくとも１つの凹面反射鏡と少なくとも１つの平面反射鏡、すなわち第３凹面反射鏡ＣＭ３および第４平面反射鏡Ｍ４を有する。したがって、第２結像光学系Ｇ２では、第１結像光学系Ｇ１を介した光が第３凹面反射鏡ＣＭ３および第４平面反射鏡Ｍ４を介して第２中間像を形成する。
【００２５】
第２結像光学系Ｇ２を介した光は、反射鏡を含むことなく複数の屈折光学部材を有する屈折型の第３結像光学系Ｇ３を介して、レチクルＲのパターンの最終像を第２面に配置された感光性基板としてのウェハＷ上に形成する。本発明の反射屈折光学系を投影光学系として搭載した露光装置では、レチクルＲおよびウェハＷを所定の方向（スキャン方向）に沿って移動させながら、矩形状の照明領域ＩＲおよび実効露光領域ＥＲに基づく走査露光を行う。
【００２６】
具体的な態様によれば、第１結像光学系Ｇ１の第１平面反射鏡Ｍ１を除くすべての光学部材および第２結像光学系Ｇ２の第４平面反射鏡Ｍ４を除くすべての光学部材は、直線状に延びた単一の第１光軸ＡＸ１に沿って配置されている。また、第３結像光学系Ｇ３のすべての光学部材は、第１光軸ＡＸ１と直交するように直線状に延びた単一の第２光軸ＡＸ２に沿って配置されている。第１平面反射鏡Ｍ１と第４平面反射鏡Ｍ４とを表裏面鏡として一体的に形成することもできる。第１平面反射鏡Ｍ１と第４平面反射鏡Ｍ４とを一体に作成すると、表裏面の精度が良く製造しやすい。また、第１平面反射鏡Ｍ１と第４平面反射鏡Ｍ４とを所定位置に配置する際には角度調整が必要であるが、一体に作成されていると、第１平面反射鏡Ｍ１が所定角度からマイナス方向に誤差を有して配置されても第４平面反射鏡Ｍ４が所定角度からプラス方向に誤差を打ち消すことになり、後述する第３結像光学系Ｇ３に所定角度で入射させることができる。
【００２７】
さらに具体的な態様によれば、第１結像光学系Ｇ１と第２結像光学系Ｇ２との間の光路中に、フィールドレンズＦＬが配置されている。ここで、フィールドレンズＦＬは、第１中間像の形成に関して積極的に寄与することなく、第１結像光学系Ｇ１と第２結像光学系Ｇ２とを整合接続する機能を有する。フィールドレンズＦＬのうちの少なくとも１つのレンズは、第１結像光学系Ｇ１の第２凹面反射鏡への入射光を通過させることなく第２凹面反射鏡からの反射光だけを通過させるために部分的に切り欠かれた形状を有する。
【００２８】
また、フィールドレンズＦＬのうちの少なくとも１つのレンズは、第１結像光学系Ｇ１の第２凹面反射鏡への入射光および第２凹面反射鏡からの反射光をともに通過させるように形成されている。なお、第２結像光学系Ｇ２と第３結像光学系Ｇ３との間の光路中にも、必要に応じて、フィールドレンズが配置される。
【００２９】
また、具体的な態様によれば、第１結像光学系Ｇ１の第２凹面反射鏡ＣＭ２および第２結像光学系Ｇ２の第３凹面反射鏡ＣＭ３の直前には、それぞれ少なくとも１つの負レンズ成分が配置されている。この構成により、屈折光学部材（レンズ成分）を単一種の光学材料で形成しても、色収差の良好な補正が可能となる。さらに、軸上の色収差と倍率の色収差とを同時に良好に補正することができる。
【００３０】
また、反射屈折光学系で形成される像領域を規定する視野絞りＦＳを、第１結像光学系Ｇ１と第２結像光学系Ｇ２との間のフィールドレンズＦＬの近傍、または第２結像光学系Ｇ２と第３結像光学系Ｇ３との間のフィールドレンズの近傍に配置することができる。この場合、照明光学系に視野絞りを設けなくてもよい構成とすることができる。さらに、第３結像光学系Ｇ３の光路中に、開口絞りＡＳを配置することができる。
【００３１】
以上のように、本発明の反射屈折光学系では、第１結像光学系Ｇ１および第２結像光学系Ｇ２がともに少なくとも１つの凹面反射鏡と少なくとも１つの平面反射鏡とを有し、第３結像光学系Ｇ３が屈折型の光学系を構成している。したがって、典型的な態様によれば、第１結像光学系Ｇ１および第２結像光学系Ｇ２は第１光軸ＡＸ１に沿って配置され、第３結像光学系Ｇ３は第１光軸ＡＸ１と直交する第２光軸ＡＸ２に沿って配置される。また、レチクルＲおよびウェハＷは、第２光軸ＡＸ２に沿って配置されることになる。
【００３２】
このように、本発明では、レチクルＲおよびウェハＷが配置される第２光軸ＡＸ２に沿って配置されるのは第３結像光学系Ｇ３だけであって、第１結像光学系Ｇ１および第２結像光学系Ｇ２は第２光軸ＡＸ２と直交する第１光軸ＡＸ１に沿って配置される。したがって、本発明では、レチクルＲとウェハＷとの間の距離すなわち物体面と像面との距離を小さく設定することができ、ひいては高性能で高精度な光学系を実現することができる。特に、第１光軸ＡＸ１と第２光軸ＡＸ２とを直交させることにより、光軸相互の調整作業が容易になり、高性能で高精度な光学系を実現することが容易になる。
【００３３】
また、第１結像光学系Ｇ１および第２結像光学系Ｇ２を反射屈折光学系として構成することにより、レンズ成分を単一種の光学材料で形成しても、色収差の良好な補正が可能となる。さらに、第１結像光学系Ｇ１の第２凹面反射鏡ＣＭ２の直前および第２結像光学系Ｇ２の第３凹面反射鏡ＣＭ３の直前にそれぞれ少なくとも１つの負レンズ成分を配置することにより、軸上の色収差と倍率の色収差とを同時に良好に補正することができる。
【００３４】
また、本発明では、第３結像光学系Ｇ３の屈折光学系部分が正の屈折力（パワー）を有するために正になりがちなペッツバール和を、第１結像光学系Ｇ１および第２結像光学系Ｇ２における凹面反射鏡部分（ＣＭ２，ＣＭ３）の負のペッツバール和により相殺し、全体のペッツバール和を完全に０に抑えることができる。さらに、本発明では、後述の各実施例に示すように、レンズ枚数の少ない簡素な構成が可能になるので、たとえばＦ2エキシマレーザ光を用いても使用光量の減衰を招きにくく、露光装置のスループットの低下を回避することができる。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の各実施例にかかる反射屈折光学系を投影光学系として備えた露光装置の全体構成を概略的に示す図である。なお、図２において、投影光学系ＰＬを構成する反射屈折光学系の基準光軸すなわち第２光軸ＡＸ２に平行にＺ軸を、基準光軸ＡＸ２に垂直な面内において図２の紙面に平行にＹ軸を、紙面に垂直にＸ軸を設定している。
【００３６】
図示の露光装置は、紫外領域の照明光を供給するための光源１００として、Ｆ2レーザ光源（発振中心波長１５７．６ｎｍ）を備えている。光源１００から射出された光は、照明光学系ＩＬを介して、所定のパターンが形成されたレチクル（マスク）Ｒを均一に照明する。なお、光源１００と照明光学系ＩＬとの間の光路はケーシング（不図示）で密封されており、光源１００から照明光学系ＩＬ中の最もレチクル側の光学部材までの空間は、露光光の吸収率が低い気体であるヘリウムガスや窒素などの不活性ガスで置換されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。
【００３７】
レチクルＲは、レチクルホルダＲＨを介して、レチクルステージＲＳ上においてＸＹ平面に平行に保持されている。レチクルＲには転写すべきパターンが形成されており、パターン領域全体のうちＸ方向に沿って長辺を有し且つＹ方向に沿って短辺を有する矩形状のパターン領域が照明される。レチクルステージＲＳは、図示を省略した駆動系の作用により、レチクル面（すなわちＸＹ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はレチクル移動鏡ＲＭを用いた干渉計ＲＩＦによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。
【００３８】
レチクルＲに形成されたパターンからの光は、反射屈折型の投影光学系ＰＬを介して、感光性基板であるウェハＷ上にレチクルパターン像を形成する。ウェハＷは、ウェハテーブル（ウェハホルダ）ＷＴを介して、ウェハステージＷＳ上においてＸＹ平面に平行に保持されている。そして、レチクルＲ上での矩形状の照明領域に光学的に対応するように、ウェハＷ上ではＸ方向に沿って長辺を有し且つＹ方向に沿って短辺を有する矩形状の露光領域にパターン像が形成される。ウェハステージＷＳは、図示を省略した駆動系の作用によりウェハ面（すなわちＸＹ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はウェハ移動鏡ＷＭを用いた干渉計ＷＩＦによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。
【００３９】
図３は、ウェハ上に形成される矩形状の露光領域（すなわち実効露光領域）と基準光軸との位置関係を示す図である。図３に示すように、各実施例では、基準光軸ＡＸ２を中心とした半径Ａ（最大像高に対応）を有する円形状の領域（イメージサークル）ＩＦ内において、基準光軸ＡＸ２から−Ｙ方向に偏心した位置に所望の大きさを有する矩形状の実効露光領域ＥＲが設定される。ここで、実効露光領域ＥＲのＸ方向の長さはＬＸであり、そのＹ方向の長さはＬＹである。
【００４０】
したがって、図１に示すように、レチクルＲ上では、基準光軸ＡＸ２から＋Ｙ方向に偏心した位置に実効露光領域ＥＲに対応した大きさおよび形状を有する矩形状の照明領域ＩＲが形成されていることになる。すなわち、基準光軸ＡＸ２を中心とした半径Ｂ（最大物体高に対応）を有する円形状の領域内において、基準光軸ＡＸ２から＋Ｙ方向に偏心した位置に所望の大きさを有する矩形状の照明領域ＩＲが設定されている。
【００４１】
また、図示の露光装置では、投影光学系ＰＬを構成する光学部材のうち最もレチクル側に配置された光学部材（各実施例では第１平面反射鏡Ｍ１）と最もウェハ側に配置された光学部材（第１実施例ではレンズＬ３１２、第２実施例ではレンズＬ３１１）との間で投影光学系ＰＬの内部が気密状態を保つように構成され、投影光学系ＰＬの内部の気体はヘリウムガスや窒素などの不活性ガスで置換されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。
【００４２】
さらに、照明光学系ＩＬと投影光学系ＰＬとの間の狭い光路には、レチクルＲおよびレチクルステージＲＳなどが配置されているが、レチクルＲおよびレチクルステージＲＳなどを密封包囲するケーシング（不図示）の内部に窒素やヘリウムガスなどの不活性ガスが充填されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。
【００４３】
また、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間の狭い光路には、ウェハＷおよびウェハステージＷＳなどが配置されているが、ウェハＷおよびウェハステージＷＳなどを密封包囲するケーシング（不図示）の内部に窒素やヘリウムガスなどの不活性ガスが充填されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。このように、光源１００からウェハＷまでの光路の全体に亘って、露光光がほとんど吸収されることのない雰囲気が形成されている。
【００４４】
上述したように、投影光学系ＰＬによって規定されるレチクルＲ上の照明領域およびウェハＷ上の露光領域（すなわち実効露光領域ＥＲ）は、Ｙ方向に沿って短辺を有する矩形状である。したがって、駆動系および干渉計（ＲＩＦ、ＷＩＦ）などを用いてレチクルＲおよびウェハＷの位置制御を行いながら、矩形状の露光領域および照明領域の短辺方向すなわちＹ方向に沿ってレチクルステージＲＳとウェハステージＷＳとを、ひいてはレチクルＲとウェハＷとを反対の方向へ（すなわち反対の向きへ）同期的に移動（走査）させることにより、ウェハＷ上には露光領域の長辺に等しい幅を有し且つウェハＷの走査量（移動量）に応じた長さを有する領域に対してレチクルパターンが走査露光される。
【００４５】
各実施例において、本発明の反射屈折光学系からなる投影光学系ＰＬは、第１面に配置されたレチクルＲのパターンの第１中間像を形成するための反射屈折型の第１結像光学系Ｇ１と、第１結像光学系Ｇ１を介した光に基づいてレチクルＲのパターンの第２中間像を形成するための反射屈折型の第２結像光学系Ｇ２と、第２結像光学系Ｇ２を介した光に基づいて第２面に配置されたウェハＷ上にレチクルパターンの最終像（レチクルパターンの縮小像）を形成するための屈折型の第３結像光学系Ｇ３とを備えている。
【００４６】
なお、各実施例において、第１結像光学系Ｇ１の第１平面反射鏡Ｍ１を除くすべての光学部材および第２結像光学系Ｇ２の第４平面反射鏡Ｍ４を除くすべての光学部材は、第１光軸ＡＸ１に沿って配置されている。また、第３結像光学系Ｇ３を構成するすべての光学部材は、第１光軸ＡＸ１と直交する第２光軸ＡＸ２に沿って配置されている。さらに、第１結像光学系Ｇ１と第２結像光学系Ｇ２との間の光路中に第１フィールドレンズが配置され、第２結像光学系Ｇ２と第３結像光学系Ｇ３との間の光路中に第２フィールドレンズが配置されている。
【００４７】
各実施例において、投影光学系ＰＬを構成するすべての屈折光学部材（レンズ成分）には蛍石（ＣａＦ2結晶）を使用している。また、露光光であるＦ2 レーザ光の発振中心波長は１５７．６ｎｍであり、１５７．６ｎｍ付近においてＣａＦ2の屈折率は、＋１ｐｍの波長変化あたり−２．４５×１０-6の割合で変化し、−１ｐｍの波長変化あたり＋２．４５×１０-6の割合で変化する。換言すると、１５７．６ｎｍ付近において、ＣａＦ2の屈折率の分散（ｄｎ／ｄλ）は、２．４５×１０-6／ｐｍである。
【００４８】
したがって、各実施例において、中心波長１５７．６ｎｍに対するＣａＦ2の屈折率は１．５６００００である。そして、１５７．６ｎｍ＋０．４ｐｍ＝１５７．６００４ｎｍに対するＣａＦ2の屈折率は１．５５９９９９０２≒１．５５９９９９であり、１５７．６ｎｍ−０．４ｐｍ＝１５７．５９９５≒ｎｍに対するＣａＦ2の屈折率は１．５６００００９８≒１．５６０００１である。
【００４９】
また、各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をｚとし、頂点曲率半径をｒとし、円錐係数をκとし、ｎ次の非球面係数をＣn としたとき、以下の数式（ａ）で表される。
【００５０】
【数１】
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／〔１＋｛１−（１＋κ）・ｙ2／ｒ2｝1/2〕
＋Ｃ4・ｙ4＋Ｃ6・ｙ6＋Ｃ8・ｙ8＋Ｃ10・ｙ10  （ａ）
各実施例において、非球面形状に形成されたレンズ面には面番号の右側に＊印を付している。
【００５１】
〔第１実施例〕
図４は、第１実施例にかかる反射屈折光学系（投影光学系ＰＬ）のレンズ構成を示す図である。図４の反射屈折光学系において、第１結像光学系Ｇ１は、レチクル側から光の進行方向に沿って、第１平面反射鏡Ｍ１と、第１平面反射鏡Ｍ１側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、両凹レンズＬ１２と、第１平面反射鏡Ｍ１側に凹面を向けた第２凹面反射鏡ＣＭ２とから構成されている。ここで、正メニスカスレンズＬ１１、両凹レンズＬ１２、および第２凹面反射鏡ＣＭ２は、図中水平な第１光軸ＡＸ１に沿って図中右側から順に配置されている。
【００５２】
また、第２結像光学系Ｇ２は、第１結像光学系Ｇ１側から光の進行方向に沿って、第１結像光学系Ｇ１側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、第１結像光学系Ｇ１側に凹面を向けた第３凹面反射鏡ＣＭ３と、第４平面反射鏡Ｍ４とから構成されている。ここで、負メニスカスレンズＬ２１および第３凹面反射鏡ＣＭ３は、第１光軸ＡＸ１に沿って図中左側から順に配置されている。
【００５３】
さらに、第３結像光学系Ｇ３は、レチクル側から順に、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、レチクル側に非球面状の凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と、ウェハ側に非球面状の凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と、両凸レンズＬ３４と、レチクル側に非球面状の凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３５と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３６と、開口絞りＡＳと、レチクル側に非球面状の凸面を向けた両凸レンズＬ３７と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３８と、ウェハ側に非球面状の凸面を向けた両凸レンズＬ３９と、両凸レンズＬ３１０と、ウェハ側に非球面状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１１と、両凸レンズＬ３１２とから構成されている。ここで、レンズＬ３１〜Ｌ３１２は、図中鉛直な第２光軸ＡＸ２に沿って図中上側（レチクル側）から順に配置されている。
【００５４】
なお、第１結像光学系Ｇ１と第２結像光学系Ｇ２との間の光路中には、第１結像光学系Ｇ１側から光の進行方向に沿って、第１結像光学系Ｇ１側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、第１結像光学系Ｇ１側に凸面を向けた正メニスカスレンズの部分レンズＬ４２とから構成された第１フィールドレンズが配置されている。すなわち、正メニスカスレンズＬ４１および正メニスカスレンズの部分レンズＬ４２は、第１光軸ＡＸ１に沿って図中左側から順に配置されている。
【００５５】
ここで、正メニスカスレンズＬ４１は、正メニスカスレンズＬ１１と同じレンズであって、第２凹面反射鏡ＣＭ２への入射光および第２凹面反射鏡ＣＭ２からの反射光をともに通過させる。正メニスカスレンズの部分レンズＬ４２は、第２凹面反射鏡ＣＭ２への入射光を通過させることなく、第２凹面反射鏡ＣＭ２からの反射光だけを通過させるために、正メニスカスレンズを部分的に切り欠いた形状を有する。
【００５６】
また、第２結像光学系Ｇ２と第３結像光学系Ｇ３との間の光路中には、レチクル側から順に、レチクル側に非球面状の凸面を向けた両凸レンズＬ５１と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と、ウェハ側に非球面状の凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５３とから構成された第２フィールドレンズが配置されている。ここで、レンズＬ５１〜Ｌ５３は、第２光軸ＡＸ２に沿って図中上側（レチクル側）から順に配置されている。
【００５７】
したがって、第１実施例では、レチクルＲからの光が、第１平面反射鏡Ｍ１で反射された後、正メニスカスレンズＬ１１および両凹レンズＬ１２を介して、第２凹面反射鏡ＣＭ２に入射する。第２凹面反射鏡ＣＭ２で反射された光は、第１フィールドレンズ（Ｌ４１、Ｌ４２）の近傍にレチクルパターンの第１中間像を形成する。第１フィールドレンズ（Ｌ４１、Ｌ４２）の近傍に形成された第１中間像からの光は、負メニスカスレンズＬ２１を介して、第３凹面反射鏡ＣＭ３に入射する。
【００５８】
第３凹面反射鏡ＣＭ３で反射された光は、負メニスカスレンズＬ２１を介して、第４平面反射鏡Ｍ４に入射する。第４平面反射鏡Ｍ４で反射された光は、第２フィールドレンズ（Ｌ５１〜Ｌ５３）中にレチクルパターンの第２中間像を形成する。第２フィールドレンズ（Ｌ５１〜Ｌ５３）中に形成された第２中間像からの光は、第３結像光学系Ｇ３を構成する各レンズＬ３１〜Ｌ３１２を介して、ウェハＷ上にレチクルパターンの最終像を形成する。
【００５９】
次の表（１）に、第１実施例にかかる反射屈折光学系の諸元の値を掲げる。表（１）の主要諸元において、λは露光光の中心波長を、βは投影倍率（全系の結像倍率）を、ＮＡは像側（ウェハ側）開口数を、ＡはウェハＷ上でのイメージサークルＩＦの半径すなわち最大像高を、Ｂは最大像高Ａに対応する最大物体高を、ＬＸは実効露光領域ＥＲのＸ方向に沿った寸法（長辺の寸法）を、ＬＹは実効露光領域ＥＲのＹ方向に沿った寸法（短辺の寸法）をそれぞれ表している。
【００６０】
また、表（１）の光学部材諸元において、第１カラムの面番号はレチクル側から光の進行方向に沿った面の順序を、第２カラムのｒは各面の曲率半径（非球面の場合には頂点曲率半径：ｍｍ）を、第３カラムのｄは各面の軸上間隔すなわち面間隔（ｍｍ）を、第４カラムのｎは中心波長に対する屈折率をそれぞれ示している。なお、面間隔ｄは、反射される度にその符号を変えるものとする。したがって、面間隔ｄの符号は、第１平面反射鏡Ｍ１から第２凹面反射鏡ＣＭ２への光路中および第３凹面反射鏡ＣＭ３から第４平面反射鏡Ｍ４への光路中では負とし、その他の光路中では正としている。
【００６１】
また、第１光軸に沿って配置された光学面では、図中左側に向かって凸面の曲率半径を正とし、図中左側に向かって凹面の曲率半径を負としている。さらに、第２光軸に沿って配置された光学面では、レチクル側（図中上側）に向かって凸面の曲率半径を正とし、レチクル側に向かって凹面の曲率半径を負としている。
以降の表（２）においても、上述の表記は同様である。
【００６２】
【表１】
0004780364.tif 000002
0004780364.tif 000003
0004780364.tif 000004
0004780364.tif 000005
【００６３】
図５および図６は、第１実施例にかかる反射屈折光学系の横収差を示す図である。収差図において、Ｙは像高（ｍｍ）を示している。収差図から明らかなように、第１実施例では、波長幅が１５７．６ｎｍ±０．４ｐｍの露光光に対して、すなわち中心波長が１５７．６ｎｍで半値幅０．７ｐｍのＦ2レーザ光に対して、色収差が良好に補正されていることがわかる。また、球面収差、コマ収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）がほぼ無収差に近い状態まで良好に補正され、優れた結像性能を有することを確認している。
【００６４】
〔第２実施例〕
図７は、第２実施例にかかる反射屈折光学系（投影光学系ＰＬ）のレンズ構成を示す図である。図７の反射屈折光学系において、第１結像光学系Ｇ１は、レチクル側から光の進行方向に沿って、第１平面反射鏡Ｍ１と、第１平面反射鏡Ｍ１側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、両凹レンズＬ１２と、第１平面反射鏡Ｍ１側に凹面を向けた第２凹面反射鏡ＣＭ２とから構成されている。ここで、正メニスカスレンズＬ１１、両凹レンズＬ１２、および第２凹面反射鏡ＣＭ２は、図中水平な第１光軸ＡＸ１に沿って図中右側から順に配置されている。
【００６５】
また、第２結像光学系Ｇ２は、第１結像光学系Ｇ１側から光の進行方向に沿って、第１結像光学系Ｇ１側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、第１結像光学系Ｇ１側に凹面を向けた第３凹面反射鏡ＣＭ３と、第４平面反射鏡Ｍ４とから構成されている。ここで、負メニスカスレンズＬ２１および第３凹面反射鏡ＣＭ３は、第１光軸ＡＸ１に沿って図中左側から順に配置されている。
【００６６】
さらに、第３結像光学系Ｇ３は、レチクル側から順に、レチクル側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と、レチクル側に非球面状の凸面を向けた両凸レンズＬ３２と、ウェハ側に非球面状の凹面を向けた両凹レンズＬ３３と、両凸レンズＬ３４と、レチクル側に非球面状の凸面を向けた両凹レンズＬ３５と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３６と、開口絞りＡＳと、レチクル側に非球面状の凸面を向けた両凸レンズＬ３７と、ウェハ側に非球面状の凸面を向けた両凸レンズＬ３８と、両凸レンズＬ３９と、ウェハ側に非球面状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１０と、両凸レンズＬ３１１とから構成されている。ここで、レンズＬ３１〜Ｌ３１１は、図中鉛直な第２光軸ＡＸ２に沿って図中上側（レチクル側）から順に配置されている。
【００６７】
なお、第１結像光学系Ｇ１と第２結像光学系Ｇ２との間の光路中には、第１結像光学系Ｇ１側から光の進行方向に沿って、第１結像光学系Ｇ１側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、第１結像光学系Ｇ１側に凸面を向けた正メニスカスレンズの部分レンズＬ４２とから構成された第１フィールドレンズが配置されている。すなわち、正メニスカスレンズＬ４１および正メニスカスレンズの部分レンズＬ４２は、第１光軸ＡＸ１に沿って図中左側から順に配置されている。
【００６８】
ここで、正メニスカスレンズＬ４１は、正メニスカスレンズＬ１１と同じレンズであって、第２凹面反射鏡ＣＭ２への入射光および第２凹面反射鏡ＣＭ２からの反射光をともに通過させる。正メニスカスレンズの部分レンズＬ４２は、第２凹面反射鏡ＣＭ２への入射光を通過させることなく、第２凹面反射鏡ＣＭ２からの反射光だけを通過させるために、正メニスカスレンズを部分的に切り欠いた形状を有する。
【００６９】
また、第２結像光学系Ｇ２と第３結像光学系Ｇ３との間の光路中には、レチクル側から順に、レチクル側に非球面状の凸面を向けた両凸レンズＬ５１と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と、レチクル側に非球面状の凸面を向けた両凸レンズＬ５３とから構成された第２フィールドレンズが配置されている。ここで、レンズＬ５１〜Ｌ５３は、第２光軸ＡＸ２に沿って図中上側（レチクル側）から順に配置されている。
【００７０】
したがって、第１実施例では、レチクルＲからの光が、第１平面反射鏡Ｍ１で反射された後、正メニスカスレンズＬ１１および両凹レンズＬ１２を介して、第２凹面反射鏡ＣＭ２に入射する。第２凹面反射鏡ＣＭ２で反射された光は、第１フィールドレンズ（Ｌ４１、Ｌ４２）の近傍にレチクルパターンの第１中間像を形成する。第１フィールドレンズ（Ｌ４１、Ｌ４２）の近傍に形成された第１中間像からの光は、負メニスカスレンズＬ２１を介して、第３凹面反射鏡ＣＭ３に入射する。
【００７１】
第３凹面反射鏡ＣＭ３で反射された光は、負メニスカスレンズＬ２１を介して、第４平面反射鏡Ｍ４に入射する。第４平面反射鏡Ｍ４で反射された光は、第２フィールドレンズ（Ｌ５１〜Ｌ５３）の近傍にレチクルパターンの第２中間像を形成する。第２フィールドレンズ（Ｌ５１〜Ｌ５３）の近傍に形成された第２中間像からの光は、第３結像光学系Ｇ３を構成する各レンズＬ３１〜Ｌ３１１を介して、ウェハＷ上にレチクルパターンの最終像を形成する。
【００７２】
次の表（２）に、第２実施例にかかる反射屈折光学系の諸元の値を掲げる。
【００７３】
【表２】
0004780364.tif 000006
0004780364.tif 000007
0004780364.tif 000008
0004780364.tif 000009
【００７４】
図８および図９は、第２実施例にかかる反射屈折光学系の横収差を示す図である。収差図において、Ｙは像高（ｍｍ）を示している。収差図から明らかなように、第２実施例においても第１実施例と同様に、波長幅が１５７．６ｎｍ±０．４ｐｍの露光光に対して、すなわち中心波長が１５７．６ｎｍで半値幅０．７ｐｍのＦ2レーザ光に対して、色収差が良好に補正されていることがわかる。また、球面収差、コマ収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）がほぼ無収差に近い状態まで良好に補正され、優れた結像性能を有することを確認している。
【００７５】
以上のように、上述の各実施例では、中心波長が１５７．６ｎｍのＦ2レーザ光に対して、０．８４５の大きな像側ＮＡを確保するとともに、ウェハＷ上において色収差をはじめとする諸収差が十分に補正された半径が２０ｍｍのイメージサークルを確保することができる。したがって、各実施例では、２２ｍｍ×５．５ｍｍの十分に大きな矩形状の実効露光領域を確保した上で、０．１μｍ以下の高解像を達成することができる。そして、ウェハＷにおいて、たとえば２２ｍｍ×３３ｍｍの大きさを有する各露光領域に、レチクルＲのパターンを走査露光により高精度に転写することができる。また、上述の各実施例では、約６ｍｍの十分に長いウェハ側ワーキングディスタンスを確保することができる。
【００７６】
また、第１実施例では、２つの凹面反射鏡ＣＭ１およびＣＭ３の直径が３３５ｍｍ以下であり、２枚の最大のレンズの有効径（直径）が３３５ｍｍ以下であり、その他の大部分のレンズの有効径は２４０ｍｍ以下である。一方、第２実施例では、２つの凹面反射鏡ＣＭ１およびＣＭ３の直径が３４０ｍｍ以下であり、２枚の最大のレンズの有効径（直径）が３４０ｍｍ以下であり、その他の大部分のレンズの有効径は２３０ｍｍ以下である。このように、各実施例において、凹面反射鏡やレンズの大型化を抑えて、光学系の小型化が図られている。
【００７７】
さらに、上述の各実施例では、３回結像方式の光学系でありながら、レンズ枚数が非常に少ない構成（第１実施例では１９枚であり、第２実施例では１８枚）となっている。Ｆ2レーザ光を用いる光学系では、良好な反射防止コートが得られないため、レンズ枚数が多いとレンズ面において光量損失を招きやすい。この観点から、上述の各実施例では、レンズ枚数が少なく、レンズ面における光量損失を抑える構成になっている。
【００７８】
さらに、第１実施例では物体面（レチクル面）と像面（ウェハ面）との距離は約１．５ｍであり、第２実施例では物体面と像面との距離は約１．３ｍである。このように、各実施例において、物体面と像面との距離が小さく抑えられているので、高性能で高精度な光学系を実現することができ、さらに装置の小型化を図ることができる。また、上述の各実施例では、導入された非球面の数も非常に少ない構成（各実施例とも８枚）となっている。
【００７９】
上述の実施形態にかかる露光装置では、照明光学系によってレチクル（マスク）を照明し（照明工程）、投影光学系を用いてレチクルに形成された転写用のパターンを感光性基板に走査露光する（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、本実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェ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際の手法の一例につき図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００８０】
先ず、図１０のステップ３０１において、１ロットのウェ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ｌロットのウェ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、本実施形態の露光装置を用いて、レチクル上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ３０４において、その１ロットのウェ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ロットのウェ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、レチクル上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェ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。
【００８１】
また、本実施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１１のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図１１において、パターン形成工程４０１では、各実施形態の露光装置を用いてレチクル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ー工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、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。
【００８２】
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たり、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。
【００８３】
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。
【００８４】
なお、上述の実施形態では、波長が１５７．６ｎｍの光を供給するＦ2レーザを用いているが、これに限定されることなく、たとえば波長２４８ｎｍの光を供給するＫｒＦエキシマレーザや波長１９３ｎｍの光を供給するＡｒＦエキシマレーザや波長１２６ｎｍの光を供給するＡｒ2レーザなどを用いることもできる。
【００８５】
また、上述の実施形態では、走査露光型の露光装置の投影光学系に本発明を適用しているが、これに限定されることなく、一括露光型の露光装置の投影光学系に本発明を適用したり、露光装置の投影光学系以外の一般的な結像光学系に本発明を適用したりすることもできる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の反射屈折光学系では、物体面と像面との距離が小さく且つレンズ枚数の少ない簡素な構成を有するので、レンズ面における光量損失を良好に抑えた高性能で高精度な光学系を実現することができ、たとえば波長が１８０ｎｍ以下の真空紫外線波長域の光を用いて０．１μｍ以下の高解像を達成することができる。また、たとえば有効な開口絞りを設置すべき位置を確保すること、十分に長いワーキングディスタンスを確保すること、および凹面反射鏡の大型化を抑えて光学系の小型化を図ることができる。
【００８７】
さらに、本発明の反射屈折光学系を露光装置の投影光学系に適用することにより、たとえば波長が１８０ｎｍ以下の露光光を用いて、０．１μｍ以下の高解像で良好な投影露光を行うことができる。また、本発明の反射屈折光学系を投影光学系として搭載した露光装置を用いて、たとえば０．１μｍ以下の高解像で良好な投影露光を行うことにより、高精度なマイクロデバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の反射屈折光学系の基本的な構成を説明するための図である。
【図２】本発明の各実施例にかかる反射屈折光学系を投影光学系として備えた露光装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図３】ウェハ上に形成される矩形状の露光領域（すなわち実効露光領域）と基準光軸との位置関係を示す図である。
【図４】第１実施例にかかる反射屈折光学系（投影光学系ＰＬ）のレンズ構成を示す図である。
【図５】第１実施例にかかる反射屈折光学系の横収差を示す図である。
【図６】第１実施例にかかる反射屈折光学系の横収差を示す図である。
【図７】第２実施例にかかる反射屈折光学系（投影光学系ＰＬ）のレンズ構成を示す図である。
【図８】第２実施例にかかる反射屈折光学系の横収差を示す図である。
【図９】第２実施例にかかる反射屈折光学系の横収差を示す図である。
【図１０】マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法のフローチャートである。
【図１１】マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る際の手法のフローチャートである。
【符号の説明】
Ｇ１  第１結像光学系
Ｇ２  第２結像光学系
Ｇ３  第３結像光学系
ＣＭ  凹面反射鏡
Ｍ  平面反射鏡
Ｌ  各レンズ
１００  レーザ光源
ＩＬ  照明光学系
Ｒ  レチクル
ＲＳ  レチクルステージ
ＰＬ  投影光学系
Ｗ  ウェハ
ＷＳ  ウェハステージ
【図１】
0004780364.tif 000010
【図２】
0004780364.tif 000011
【図３】
0004780364.tif 000012
【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】
0004780364.tif 000017
【図９】
0004780364.tif 000018
【図１０】
0004780364.tif 000019
【図１１】
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