(57)【要約】【課題】  球面修正加工法の採用が可能な非球面形状の反射面を有する反射鏡を備え、反射鏡の大型化を抑えつつ収差補正を良好に行うことのできる反射型の投影光学系。【解決手段】  第１面（４）の中間像を形成するための第１反射結像光学系（Ｇ１）と、中間像の像を第２面（７）上に形成するための第２反射結像光学系（Ｇ２）を備えている。第１反射結像光学系は、第１面側から光の入射順に、第１反射鏡Ｍ１と開口絞りと第２反射鏡Ｍ２と第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４とを有する。第２反射結像光学系は、第１面側から光の入射順に、第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６とを有する。第２反射鏡Ｍ２の反射面および第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．６μｍ以下の非球面形状に形成されている。【選択図】  図３
2005172988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
６つの反射鏡を備え、第１面の縮小像を第２面上に形成する投影光学系において、
前記第１面の中間像を形成するための第１反射結像光学系と、前記中間像の像を前記第２面上に形成するための第２反射結像光学系を備え、
前記第１反射結像光学系は、前記第１面側から光の入射順に、第１反射鏡Ｍ１と開口絞りと第２反射鏡Ｍ２と第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４とを有し、
前記第２反射結像光学系は、前記第１面側から光の入射順に、第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６とを有し、
前記第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．６μｍ以下の非球面形状に形成されていることを特徴とする投影光学系。
【請求項２】
前記第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．４μｍ以下の非球面形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
【請求項３】
前記第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．１μｍ以下の非球面形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
【請求項４】
６つの反射鏡を備え、第１面の縮小像を第２面上に形成する投影光学系において、
前記第１面の中間像を形成するための第１反射結像光学系と、前記中間像の像を前記第２面上に形成するための第２反射結像光学系を備え、
前記第１反射結像光学系は、前記第１面側から光の入射順に、第１反射鏡Ｍ１と開口絞りと第２反射鏡Ｍ２と第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４とを有し、
前記第２反射結像光学系は、前記第１面側から光の入射順に、第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６とを有し、
前記第２反射鏡Ｍ２の反射面は、サグ量が０．６μｍ以下の非球面形状に形成されていることを特徴とする投影光学系。
【請求項５】
前記第２反射鏡Ｍ２の反射面は、サグ量が０．４μｍ以下の非球面形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の投影光学系。
【請求項６】
前記第２反射鏡Ｍ２の反射面は、サグ量が０．１μｍ以下の非球面形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の投影光学系。
【請求項７】
６つの反射鏡を備え、第１面の縮小像を第２面上に形成する投影光学系において、前記第１面の中間像を形成するための第１反射結像光学系と、前記中間像の像を前記第２面上に形成するための第２反射結像光学系を備え、
前記第１反射結像光学系は、前記第１面側から光の入射順に、第１反射鏡Ｍ１と開口絞りと第２反射鏡Ｍ２と第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４とを有し、
前記第２反射結像光学系は、前記第１面側から光の入射順に、第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６とを有し、
前記第２反射鏡Ｍ２の反射面および前記第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．６μｍ以下の非球面形状にそれぞれ形成されていることを特徴とする投影光学系。
【請求項８】
前記第２反射鏡Ｍ２の反射面および前記第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．４μｍ以下の非球面形状にそれぞれ形成されてい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２反射鏡Ｍ２の反射面および前記第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．１μｍ以下の非球面形状にそれぞれ形成されてい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１０】
各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６への光線の最大入射角Ａは、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６において、
Ａ＜２５°
の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項１１】
前記第１面から前記第１反射鏡Ｍ１への光束の主光線の光軸に対する傾きαは、
５°＜｜α｜＜１０°
の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項１２】
各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の有効径φＭは、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６において、
φＭ≦７００ｍｍ
の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項１３】
各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の反射面は、光軸に関して回転対称な非球面状に形成され、
各反射面を規定する非球面の最大次数は１０次以上であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項１４】
前記第２面側にほぼテレセントリックな光学系であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項１５】
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、前記マスクのパターンを前記第２面に設定された感光性基板上へ投影露光するための請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の投影光学系とを備えていることを特徴とする露光装置。
【請求項１６】
前記照明系は、露光光としてＸ線を供給するための光源を有し、
前記投影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投影露光することを特徴とする請求項１５に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置に関し、例えばＸ線を用いてミラープロジェクション方式によりマスク上の回路パターンを感光性基板上に転写するＸ線投影露光装置に好適な反射型の投影光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子などの製造に使用される露光装置では、マスク（レチクル）上に形成された回路パターンを、投影光学系を介して、ウェハのような感光性基板上に投影転写する。感光性基板にはレジストが塗布されており、投影光学系を介した投影露光によりレジストが感光し、マスクパターンに対応したレジストパターンが得られる。
【０００３】
ここで、露光装置の解像力Ｗは、露光光の波長λと投影光学系の開口数ＮＡとに依存し、次の式（ａ）で表される。
Ｗ＝ｋ・λ／ＮＡ （ｋ:定数）    （ａ）
【０００４】
したがって、露光装置の解像力を向上させるためには、露光光の波長λを短くするか、あるいは投影光学系の開口数ＮＡを大きくすることが必要となる。一般に、投影光学系の開口数ＮＡを所定値以上に大きくすることは光学設計の観点から困難であるため、今後は露光光の短波長化が必要となる。たとえば、露光光として、波長が２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーを用いると０．２５μｍの解像力が得られ、波長が１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを用いると０．１８μｍの解像力が得られる。露光光としてさらに波長の短いＸ線を用いると、例えば波長が１３ｎｍで０．１μｍ以下の解像力が得られる。
【０００５】
ところで、露光光としてＸ線を用いる場合、使用可能な透過光学材料および屈折光学材料がなくなるため、反射型のマスクを用いるとともに、反射型の投影光学系を用いることになる。従来、露光光としてＸ線を用いる露光装置に適用可能な投影光学系として、たとえば特開平９−２１１３２２号公報（米国特許第５，８１５，３１０号に対応する出願）、米国特許第６，１８３，０９５Ｂ１号明細書などには、種々の反射光学系が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２１１３２２号公報
【特許文献２】米国特許第６，１８３，０９５Ｂ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特開平９−２１１３２２号公報に開示された従来の反射光学系では、非球面形状の反射面を有する６枚の反射鏡を備えた構成で、ＮＡ＝０．２５の明るい光学系を達成している。各反射鏡の反射面のサグ量（その定義については後述する）は、第１反射鏡Ｍ１から順に第６反射鏡Ｍ６まで、それぞれ、３１．４μｍ、０．８μｍ、２．４μｍ、１．２μｍ、２２．０μｍ、７．６μｍとなっている。
【０００８】
第２反射鏡Ｍ２のサグ量は、０．８μｍと１μｍ以下の値になっており、比較的小さい。この程度の比較的小さいサグ量の非球面の場合、通常の非球面加工、検査を行えば、その加工（研削、研磨）および測定が比較的容易になることが期待される。しかしながら、非球面を球面と見なして加工および測定した後にベストフィット球面と非球面との差であるサグ量の分だけ修正加工する方法、すなわち球面修正加工法を取り入れるには、０．８μｍというサグ量は大きすぎる。したがって、０．８μｍ程度のサグ量の非球面は、あくまでも最初から非球面として扱われるのが通常である。当初から非球面として加工および測定する方法は、球面修正加工法と比較して、ヌルレンズの設計や製作などの準備が必要で、多くの手間と時間とコストがかかり、その差は非常に大きい。そのため、比較的サグ量が小さいにもかかわらず、通常の非球面と同程度の手間が必要となる。
【０００９】
また、米国特許第６，１８３，０９５Ｂ１号明細書に記載された第１実施例においても、非球面形状の反射面を有する６枚の反射鏡を備えた構成で、ＮＡ＝０．２５の明るい光学系を達成している。同実施例では、第１反射鏡Ｍ１〜第６反射鏡Ｍ６のMaximum aspheric departure across Instantaneous clear apertureが表示されており、それらの量は、それぞれ、１５．０μｍ、０．５μｍ、１３．０μｍ、２．６μｍ、５．０μｍ、６．３μｍとなっている。これらの量を、当発明において定義したサグ量で計算し直して見ると、第１反射鏡Ｍ１〜第６反射鏡Ｍ６の反射面のサグ量が、それぞれ、６．８μｍ、４．５μｍ、１．５μｍ、３．７μｍ、１０．０μｍ、１７．１μｍであることが分かった。
【００１０】
米国特許第６，１８３，０９５Ｂ１号明細書に記載された第１実施例における非球面形状の反射面のサグ量の最小値は１．５μｍであり、特開平９−２１１３２２号公報に開示された反射光学系における非球面形状の反射面のサグ量の最小値である０．８μｍよりは大きい。したがって、米国特許第６，１８３，０９５Ｂ１号明細書に記載された第１実施例の方が、特開平９−２１１３２２号公報の第１実施例に開示された反射光学系よりも、非球面の加工および測定がより困難であろうことが推測される。しかしながら、米国特許第６，１８３，０９５Ｂ１号明細書に記載された第１実施例および特開平９−２１１３２２号公報の第１実施例の最小サグ量を見れば、球面修正加工法を採用するにはサグ量が大き過ぎることが分かる。
【００１１】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、球面修正加工法の採用が可能な非球面形状の反射面を有する反射鏡を備え、反射鏡の大型化を抑えつつ収差補正を良好に行うことのできる反射型の投影光学系を提供することを目的とする。また、本発明の投影光学系を露光装置に適用することにより、たとえば露光光としてＸ線を用いて大きな解像力を確保することのできる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】
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、６つの反射鏡を備え、第１面の縮小像を第２面上に形成する投影光学系において、
前記第１面の中間像を形成するための第１反射結像光学系と、前記中間像の像を前記第２面上に形成するための第２反射結像光学系を備え、
前記第１反射結像光学系は、前記第１面側から光の入射順に、第１反射鏡Ｍ１と開口絞りと第２反射鏡Ｍ２と第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４とを有し、
前記第２反射結像光学系は、前記第１面側から光の入射順に、第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６とを有し、
前記第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．６μｍ以下の非球面形状に形成されていることを特徴とする投影光学系を提供する。
【００１３】
第１形態の好ましい態様によれば、前記第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．４μｍ以下の非球面形状に形成されている。また、前記第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．１μｍ以下の非球面形状に形成されていることがさらに好ましい。
【００１４】
本発明の第２形態では、６つの反射鏡を備え、第１面の縮小像を第２面上に形成する投影光学系において、
前記第１面の中間像を形成するための第１反射結像光学系と、前記中間像の像を前記第２面上に形成するための第２反射結像光学系を備え、
前記第１反射結像光学系は、前記第１面側から光の入射順に、第１反射鏡Ｍ１と開口絞りと第２反射鏡Ｍ２と第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４とを有し、
前記第２反射結像光学系は、前記第１面側から光の入射順に、第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６とを有し、
前記第２反射鏡Ｍ２の反射面は、サグ量が０．６μｍ以下の非球面形状に形成されていることを特徴とする投影光学系を提供する。
【００１５】
第２形態の好ましい態様によれば、前記第２反射鏡Ｍ２の反射面は、サグ量が０．４μｍ以下の非球面形状に形成されている。また、前記第２反射鏡Ｍ２の反射面は、サグ量が０．１μｍ以下の非球面形状に形成されていることがさらに好ましい。
【００１６】
本発明の第３形態では、６つの反射鏡を備え、第１面の縮小像を第２面上に形成する投影光学系において、前記第１面の中間像を形成するための第１反射結像光学系と、前記中間像の像を前記第２面上に形成するための第２反射結像光学系を備え、
前記第１反射結像光学系は、前記第１面側から光の入射順に、第１反射鏡Ｍ１と開口絞りと第２反射鏡Ｍ２と第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４とを有し、
前記第２反射結像光学系は、前記第１面側から光の入射順に、第５反射鏡Ｍ５と第６反射鏡Ｍ６とを有し、
前記第２反射鏡Ｍ２の反射面および前記第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．６μｍ以下の非球面形状にそれぞれ形成されていることを特徴とする投影光学系を提供する。
【００１７】
第３形態の好ましい態様によれば、前記第２反射鏡Ｍ２の反射面および前記第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．４μｍ以下の非球面形状にそれぞれ形成されている。また、前記第２反射鏡Ｍ２の反射面および前記第４反射鏡Ｍ４の反射面は、サグ量が０．１μｍ以下の非球面形状にそれぞれ形成されていることがさらに好ましい。
【００１８】
第１形態〜第３形態の好ましい態様によれば、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６への光線の最大入射角Ａは、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６において、Ａ＜２５°の条件を満足する。また、前記第１面から前記第１反射鏡Ｍ１への光束の主光線の光軸に対する傾きαは、５°＜｜α｜＜１０°の条件を満足することが好ましい。
【００１９】
第１形態〜第３形態の好ましい態様によれば、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の有効径φＭは、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６において、φＭ≦７００ｍｍの条件を満足する。また、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の反射面は、光軸に関して回転対称な非球面状に形成され、各反射面を規定する非球面の最大次数は１０次以上であることが好ましい。また、前記第２面側にほぼテレセントリックな光学系であることが好ましい。
【００２０】
本発明の第４形態では、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、前記マスクのパターンを前記第２面に設定された感光性基板上へ投影露光するための第１形態〜第３形態の投影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。
【００２１】
第４形態の好ましい態様によれば、前記照明系は、露光光としてＸ線を供給するための光源を有し、前記投影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投影露光する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の投影光学系では、各反射鏡および開口絞りを適切に配置することにより、光学性能に余裕が生まれるため、第２反射鏡Ｍ２や第４反射鏡Ｍ４の非球面形状の反射面のサグ量を十分に小さく抑えることができ、これらの非球面形状の反射面の加工および測定に際して球面修正加工法を採用することができる。その結果、非球面の製作が飛躍的に簡素化され、時間的にも費用的にも精度的にも非球面の製作を非常に有利に行うことができる。すなわち、本発明では、球面修正加工法の採用が可能な非球面形状の反射面を有する反射鏡を備え、反射鏡の大型化を抑えつつ収差補正を良好に行うことのできる反射型の投影光学系を実現することができる。
【００２３】
また、本発明の投影光学系を露光装置に適用することにより、露光光としてＸ線を使用することができる。この場合、投影光学系に対してマスクおよび感光性基板を相対移動させて、マスクのパターンを感光性基板上へ投影露光することになる。その結果、大きな解像力を有する走査型の露光装置を用いて、良好な露光条件のもとで、高精度なマイクロデバイスを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の投影光学系では、第１面（物体面）からの光が、第１反射結像光学系Ｇ１を介して、第１面の中間像を形成する。そして、第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成された第１面の中間像からの光が、第２反射結像光学系Ｇ２を介して、中間像の像（第１面の縮小像）を第２面（像面）上に形成する。
【００２５】
ここで、第１反射結像光学系Ｇ１は、第１面からの光を反射するための第１反射鏡Ｍ１と、開口絞りＡＳと、第１反射鏡Ｍ１で反射された光を反射するための第２反射鏡Ｍ２と、第２反射鏡Ｍ２で反射された光を反射するための第３反射鏡Ｍ３と、第３反射鏡Ｍ３で反射された光を反射するための第４反射鏡Ｍ４とにより構成されている。また、第２反射結像光学系Ｇ２は、中間像からの光を反射するための第５反射鏡Ｍ５と、第５反射鏡Ｍ５で反射された光を反射するための第６反射鏡Ｍ６とにより構成されている。
【００２６】
本発明では、第１面の縮小像を第２面上に２回結像で形成する構成を採用することにより、歪曲収差（ディストーション）の補正を良好に行うことができる。また、第１反射鏡Ｍ１と第２反射鏡Ｍ２との間の光路中に開口絞りＡＳを配置しているので、光線の入射角が大きくなりがちな第３反射鏡Ｍ３への光線の入射角を小さく抑えることができる。通常、このような６枚鏡光学系では、光束の干渉を避けるために、開口絞りは反射鏡の直前に配置されるのが一般的である。その場合、絞り位置が限定され、上コマ及び下コマの収差のバランスがとり難くなる。これに対して、本発明では、第１反射鏡Ｍ１と第２反射鏡Ｍ２との間に開口絞りＡＳを配置しているので、絞り位置の自由度を確保するとともに、上コマ及び下コマの収差のバランスをとり易くすることができる。
【００２７】
また、開口絞りＡＳを第２反射鏡Ｍ２と第３反射鏡Ｍ３との間、あるいは第３反射鏡Ｍ３と第４反射鏡Ｍ４との間に配置すると、第１反射鏡Ｍ１の有効径が大きくなるとともに、レチクルへの入射角及びレチクルからの反射角が決まっているため、レチクルから射出瞳（開口絞り）までの光路長が長くなり、レチクルの物体高が大きくなるので、その結果として結像倍率を１／５〜１／６にせざる得なくなる。これに対して、本発明では、第１反射鏡Ｍ１と第２反射鏡Ｍ２との間（中間）に開口絞りＡＳを配置しているので、小型で結像倍率を１／４に保ちながら、良好な光学性能を実現することができる。
【００２８】
また、第３反射鏡Ｍ３への光線の入射角を小さく抑えることにより、有効径が大きくなりがちな第４反射鏡Ｍ４の有効径を小さく抑えることができる。以上のように、本発明では、Ｘ線に対しても良好な反射特性を有し、反射鏡の大型化を抑えつつ収差補正を良好に行うことのできる反射型の投影光学系を実現することができる。
【００２９】
さらに、本発明では、以上のような配置を採用することにより、反射鏡の最大径を比較的小さく抑えることができると共に、光束のケラレを起こすことなく各反射鏡および開口絞りを適切に配置することができる。そして、このような適切な配置による結果として、光学性能に余裕が生まれるため、一部の反射鏡、特に第２反射鏡Ｍ２および第４反射鏡Ｍ４の反射面のサグ量を十分に小さく抑えることができる。
【００３０】
ところで、第４反射鏡Ｍ４については、その有効径が極力小さく抑えられているが、光学系の構成上ある程度大きくならざるを得ず、その非球面形状の反射面の加工および測定には多くの困難が伴うのが通常である。また、特に、第４反射鏡Ｍ４は、有効径の大きい割に、光束が実際に入射する部分は面積的に小さく、その形状はそら豆型である。したがって、光束が実際に入射する部分以外の反射鏡の部分は他の光束との干渉を避けるために除去されることになり、反射鏡の全体形状は光軸に関して回転非対称な形状にならざるを得ない。
【００３１】
このように、全体形状が回転非対称なそら豆型になる第４反射鏡Ｍ４の非球面の加工および測定には、さらに多くの困難が伴うのが通常である。しかしながら、本発明では、第４反射鏡Ｍ４の反射面のサグ量を０．４μｍ〜０．１μｍ程度以下に抑えているので、非球面形状の反射面を球面と見なして加工および測定した後にサグ量の分だけ微少修正加工する球面修正加工法を採用して、非球面の加工および測定を飛躍的に簡略化して実行することが可能になる。なお、第４反射鏡Ｍ４の反射面のサグ量を０．０５μｍ以下に抑えることにより、非球面の加工および測定をさらに飛躍的に簡略化して実行することが可能になる。
【００３２】
一方、第２反射鏡Ｍ２の有効径は、第４反射鏡Ｍ４に比してそれほど大きくはない。しかしながら、第２反射鏡Ｍ２においても第４反射鏡Ｍ４と同様に、その反射面のサグ量を０．４μｍ〜０．１μｍ程度以下に抑えることにより、非球面形状の反射面を球面と見なして加工および測定した後にサグ量の分だけ微少修正加工する球面修正加工法を採用して、非球面の加工および測定を飛躍的に簡略化して実行することが可能になる。また、第２反射鏡Ｍ２の反射面のサグ量を０．０５μｍ以下に抑えることにより、非球面の加工および測定をさらに飛躍的に簡略化して実行することが可能になる。
【００３３】
以上のように、本発明では、各反射鏡および開口絞りを適切に配置することにより、光学性能に余裕が生まれるため、第２反射鏡Ｍ２や第４反射鏡Ｍ４の非球面形状の反射面のサグ量を十分に小さく抑えることができ、これらの非球面形状の反射面の加工および測定に際して球面修正加工法を採用することができる。その結果、非球面の製作が飛躍的に簡素化され、時間的にも費用的にも精度的にも非球面の製作を非常に有利に行うことができる。
【００３４】
本発明では、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６への光線の最大入射角Ａが、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６において、次の条件式（１）を満足することが望ましい。
Ａ＜２５°    （１）
条件式（１）の上限値を上回ると、反射多層膜への光線の最大入射角Ａが大きくなり過ぎて、反射ムラが発生し易くなり且つ十分に高い反射率を得ることができなくなるので好ましくない。
【００３５】
また、本発明では、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６において、次の条件式（２）を満足することが望ましい。条件式（２）において、φＭは各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の有効径（直径）であり、Ｒは各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の反射面の曲率半径である。
φＭ／｜Ｒ｜＜１．０    （２）
【００３６】
条件式（２）の上限値を上回ると、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６（特に第４反射鏡Ｍ４）の形状測定をするときの開き角（反射鏡測定時のＮＡ）が大きくなりすぎて、高精度な形状測定が困難になるので、好ましくない。なお、さらに高精度な形状測定を可能にするには、条件式（２）の上限値を０．９に設定することがさらに好ましい。
【００３７】
また、本発明では、第１面から第１反射鏡Ｍ１への光束の主光線の光軸に対する傾きαが、次の条件式（３）を満足することが望ましい。
５°＜｜α｜＜１０°    （３）
【００３８】
条件式（３）の上限値を上回ると、第１面に反射マスクを設置した場合に、反射による影の影響を受け易くなるので、好ましくない。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、第１面に反射マスクを設置した場合に、入射光と反射光とが干渉するので、好ましくない。
【００３９】
また、本発明では、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の有効径φＭは、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６において、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
φＭ≦７００ｍｍ    （４）
条件式（４）の上限値を上回ると、当該反射鏡の有効径が大きくなり過ぎて、光学系が大型化するので好ましくない。
【００４０】
また、本発明では、収差を良好に補正して光学性能を向上させるために、各反射鏡の反射面は光軸に関して回転対称な非球面状に形成され、各反射面を規定する非球面の最大次数は１０次以上であることが望ましい。また、本発明では、第２面側にほぼテレセントリックな光学系であることが望ましい。この構成により、たとえば露光装置に適用される場合、投影光学系の焦点深度内でウェハに凹凸があっても良好な結像が可能になる。
【００４１】
また、本発明の投影光学系を露光装置に適用することにより、露光光としてＸ線を使用することができる。この場合、投影光学系に対してマスクおよび感光性基板を相対移動させて、マスクのパターンを感光性基板上へ投影露光することになる。その結果、大きな解像力を有する走査型の露光装置を用いて、良好な露光条件のもとで、高精度なマイクロデバイスを製造することができる。
【００４２】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。また、図２は、ウェハ上に形成される円弧状の露光領域（すなわち実効露光領域）と光軸との位置関係を示す図である。図１において、投影光学系の光軸方向すなわち感光性基板であるウェハの法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハ面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハ面内において図１の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。
【００４３】
図１の露光装置は、露光光を供給するための光源として、たとえばレーザプラズマＸ線源１を備えている。Ｘ線源１から射出された光は、波長選択フィルタ２を介して、照明光学系３に入射する。ここで、波長選択フィルタ２は、Ｘ線源１が供給する光から、所定波長（１３．５ｎｍ）のＸ線だけを選択的に透過させ、他の波長光の透過を遮る特性を有する。
【００４４】
波長選択フィルタ２を透過したＸ線は、複数の反射鏡から構成された照明光学系３を介して、転写すべきパターンが形成された反射型のマスク４を照明する。マスク４は、そのパターン面がＸＹ平面に沿って延びるように、Ｙ方向に沿って移動可能なマスクステージ５によって保持されている。そして、マスクステージ５の移動は、図示を省略したレーザー干渉計により計測されるように構成されている。こうして、マスク４上には、Ｙ軸に関して対称な円弧状の照明領域が形成される。
【００４５】
照明されたマスク４のパターンからの光は、反射型の投影光学系６を介して、感光性基板であるウェハ７上にマスクパターンの像を形成する。すなわち、ウェハ７上には、図２に示すように、Ｙ軸に関して対称な円弧状の露光領域が形成される。図２を参照すると、光軸ＡＸを中心とした半径φを有する円形状の領域（イメージサークル）ＩＦ内において、このイメージサークルＩＦに接するようにＸ方向の長さがＬＸでＹ方向の長さがＬＹの円弧状の実効露光領域ＥＲが設定されている。
【００４６】
ウェハ７は、その露光面がＸＹ平面に沿って延びるように、Ｘ方向およびＹ方向に沿って二次元的に移動可能なウェハステージ８によって保持されている。なお、ウェハステージ８の移動は、マスクステージ５と同様に、図示を省略したレーザー干渉計により計測されるように構成されている。こうして、マスクステージ５およびウェハステージ８をＹ方向に沿って移動させながら、すなわち投影光学系６に対してマスク４およびウェハ７をＹ方向に沿って相対移動させながらスキャン露光（走査露光）を行うことにより、ウェハ７の１つの露光領域にマスク４のパターンが転写される。
【００４７】
このとき、投影光学系６の投影倍率（転写倍率）が１／４である場合、ウェハステージ８の移動速度をマスクステージ５の移動速度の１／４に設定して同期走査を行う。また、ウェハステージ８をＸ方向およびＹ方向に沿って二次元的に移動させながら走査露光を繰り返すことにより、ウェハ７の各露光領域にマスク４のパターンが逐次転写される。以下、第１実施例〜第３実施例を参照して、投影光学系６の具体的な構成について説明する。
【００４８】
各実施例において、投影光学系６は、マスク４のパターンの中間像を形成するための第１反射結像光学系Ｇ１と、マスクパターンの中間像の像（マスク４のパターンの二次像）をウェハ７上に形成するための第２反射結像光学系Ｇ２とから構成されている。ここで、第１反射結像光学系Ｇ１は４つの反射鏡Ｍ１〜Ｍ４から構成され、第２反射結像光学系Ｇ２は２つの反射鏡Ｍ５およびＭ６から構成されている。
【００４９】
なお、各実施例において、すべての反射鏡の反射面が光軸に関して回転対称な非球面状に形成されている。また、各実施例において、第１反射鏡Ｍ１から第２反射鏡Ｍ２へ至る光路中には、開口絞りＡＳが配置されている。さらに、各実施例において、投影光学系６は、ウェハ側（像像）にテレセントリックな光学系である。
【００５０】
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（ｂ）で表される。
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋｛１−（１＋κ）・ｙ2／ｒ2｝1/2｝
＋Ｃ4・ｙ4＋Ｃ6・ｙ6＋Ｃ8・ｙ8＋Ｃ10・ｙ10＋・・・    （ｂ）
【００５１】
本発明において、各反射鏡の反射面のサグ量とは、各反射鏡のベストフィット球面と各反射鏡の非球面（反射面）との光軸に沿った距離の最大値である。ここで、各反射鏡のベストフィット球面とは、その非球面に球面状の検査原器を押し当てた時に最もフィットする曲率半径を持つ原器の球面のことである。
【００５２】
［第１実施例］
図３は、本実施形態の第１実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。図３を参照すると、第１実施例の投影光学系では、マスク４からの光は、第１凹面反射鏡Ｍ１の反射面、第２凹面反射鏡Ｍ２の反射面、第３凸面反射鏡Ｍ３の反射面、および第４凹面反射鏡Ｍ４の反射面で順次反射された後、マスクパターンの中間像を形成する。そして、第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成されたマスクパターン中間像からの光は、第５凸面反射鏡Ｍ５の反射面および第６凹面反射鏡Ｍ６の反射面で順次反射された後、ウェハ７上にマスクパターンの縮小像（二次像）を形成する。第１凹面反射鏡Ｍ１と第２凹面反射鏡Ｍ２との間の光路中には、開口絞りＡＳが配置されている。
【００５３】
次の表（１）に、第１実施例にかかる投影光学系の諸元の値を掲げる。表（１）において、λは露光光の波長を、βは投影倍率を、ＮＡは像側（ウェハ側）開口数を、φはウェハ７上でのイメージサークルＩＦの半径（最大像高）を、ＬＸは実効露光領域ＥＲのＸ方向に沿った寸法を、ＬＹは実効露光領域ＥＲのＹ方向に沿った寸法をそれぞれ表している。
【００５４】
また、面番号は物体面であるマスク面から像面であるウェハ面への光線の進行する方向に沿ったマスク側からの反射面の順序を、ｒは各反射面の頂点曲率半径（ｍｍ）を、ｄは各反射面の軸上間隔すなわち面間隔（ｍｍ）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。そして、光線の入射方向にかかわらずマスク側に向かって凸面の曲率半径を正とし、凹面の曲率半径を負としている。上述の表記は、以降の表（２）および表（３）においても同様である。
【００５５】
（表１）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．２６
φ＝３５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号      ｒ              ｄ
（マスク面）      747.172113
1      -1130.06947      -277.863560  （第１反射鏡Ｍ１）
2          ∞           -245.618417  （開口絞りＡＳ）
3       1381.65795       423.481977  （第２反射鏡Ｍ２）
4        429.46798      -239.140458  （第３反射鏡Ｍ３）
5        576.67239       828.915838  （第４反射鏡Ｍ４）
6        313.63229      -369.775380  （第５反射鏡Ｍ５）
7        452.38730       408.975380  （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１６４０２２×１０-8   Ｃ6＝−０．２０２１４９×１０-13
Ｃ8＝０．３８９９９７×１０-18   Ｃ10＝−０．２４６４５７×１０-22
Ｃ12＝０．２６１７８２×１０-26   Ｃ14＝−０．１８４２７９×１０-30
Ｃ16＝０．６９５３０３×１０-35   Ｃ18＝−０．１０５０７７×１０-39
３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．６２１９１５×１０-11   Ｃ6＝−０．６９８２７２×１０-15
Ｃ8＝０．４４２１６９×１０-18   Ｃ10＝−０．１３１５５２×１０-21
Ｃ12＝０．２４１０３９×１０-25   Ｃ14＝−０．２６３１４０×１０-29
Ｃ16＝０．１５７６５４×１０-33   Ｃ18＝−０．３９８６６５×１０-38
４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．２８３０５０×１０-8   Ｃ6＝−０．２２６８８９×１０-12
Ｃ8＝−０．１１７５８６×１０-16   Ｃ10＝０．２４４２３０×１０-20
Ｃ12＝−０．７７１０２６×１０-25   Ｃ14＝−０．５８２５５８×１０-29
Ｃ16＝０．４６９９１９×１０-33   Ｃ18＝−０．９５１４４９×１０-38
５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．６７２８９６×１０-9   Ｃ6＝−０．８３５１６３×１０-14
Ｃ8＝０．１０８６０１×１０-18   Ｃ10＝−０．１９４６８５×１０-23
Ｃ12＝０．１５２２８７×１０-28   Ｃ14＝０．１７３６１１×１０-33
Ｃ16＝−０．３５１８６３×１０-38   Ｃ18＝０．１５６６４３×１０-43
６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．２４０２９１×１０-9   Ｃ6＝０．９０９２９４×１０-12
Ｃ8＝−０．３２４４５８×１０-16   Ｃ10＝０．２５７６６４×１０-19
Ｃ12＝−０．１５５５０２×１０-22   Ｃ14＝０．５５０４２０×１０-26
Ｃ16＝−０．１０２８３１×１０-29   Ｃ18＝０．７７４３８５×１０-34
７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．９０７４５９×１０-10   Ｃ6＝０．５４５６３４×１０-15
Ｃ8＝０．３９８６７８×１０-20   Ｃ10＝−０．１０９２８０×１０-24
Ｃ12＝０．８０１９６７×１０-29   Ｃ14＝−０．２９３３６３×１０-33
Ｃ16＝０．５５８９２５×１０-38   Ｃ18＝−０．４０４４７３×１０-43
（条件式対応値）
第１反射鏡Ｍ１のサグ量＝５０．４μｍ
第２反射鏡Ｍ２のサグ量＝０．０８４μｍ
第３反射鏡Ｍ３のサグ量＝９．７５８μｍ
第４反射鏡Ｍ４のサグ量＝０．０１３μｍ
第５反射鏡Ｍ５のサグ量＝５．１２５μｍ
第６反射鏡Ｍ６のサグ量＝１０．１９７μｍ
（１）Ａ＝１９．１°
（２）φＭ／｜Ｒ｜＝０．８９９
（３）｜α｜＝６．０１６°
（４）φＭ＝５１３．２ｍｍ（第４反射鏡Ｍ４において最大）
【００５６】
図４は、第１実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。図４では、像高１００％、像高９７％、および像高９４％におけるメリディオナルコマ収差およびサジタルコマ収差を示している。収差図から明らかなように、第１実施例では、実効露光領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差が良好に補正されていることがわかる。また、図示を省略したが、実効露光領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差以外の他の諸収差、たとえば球面収差やディストーションなども良好に補正されていることが確認されている。
【００５７】
［第２実施例］
図５は、本実施形態の第２実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。図５を参照すると、第２実施例の投影光学系においても第１実施例と同様に、マスク４からの光は、第１凹面反射鏡Ｍ１の反射面、第２凹面反射鏡Ｍ２の反射面、第３凸面反射鏡Ｍ３の反射面、および第４凹面反射鏡Ｍ４の反射面で順次反射された後、マスクパターンの中間像を形成する。そして、第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成されたマスクパターン中間像からの光は、第５凸面反射鏡Ｍ５の反射面および第６凹面反射鏡Ｍ６の反射面で順次反射された後、ウェハ７上にマスクパターンの縮小像（二次像）を形成する。第１凹面反射鏡Ｍ１と第２凹面反射鏡Ｍ２との間の光路中には、開口絞りＡＳが配置されている。次の表（２）に、第２実施例にかかる投影光学系の諸元の値を掲げる。
【００５８】
（表２）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．２６
φ＝３５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号      ｒ              ｄ
（マスク面）      748.032536
1      -1144.10442      -279.552281  （第１反射鏡Ｍ１）
2          ∞           -238.143932  （開口絞りＡＳ）
3       1405.04077       417.696213  （第２反射鏡Ｍ２）
4        422.05291      -244.264964  （第３反射鏡Ｍ３）
5        577.77778       831.654517  （第４反射鏡Ｍ４）
6        315.84099      -367.389553  （第５反射鏡Ｍ５）
7        449.84061       407.389553  （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１５７４９２×１０-8   Ｃ6＝−０．１９８８１３×１０-13
Ｃ8＝０．３４８９２５×１０-18   Ｃ10＝−０．１３７３５２×１０-22
Ｃ12＝０．１０３３７９×１０-26   Ｃ14＝−０．５２１４６１×１０-31
Ｃ16＝０．１１０１４２×１０-35
３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．２０９４５８×１０-11   Ｃ6＝０．１３８８０６×１０-15
Ｃ8＝−０．４１０４４３×１０-20   Ｃ10＝−０．７４０９５５×１０-24
Ｃ12＝０．４６８６２４×１０-27   Ｃ14＝−０．５２４９２９×１０-31
Ｃ16＝０．２０１００６×１０-35
４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝−０．１３６７２７×１０-8   Ｃ6＝０．５６５１３３×１０-13
Ｃ8＝−０．１４４７４６×１０-17   Ｃ10＝−０．１５６６４１×１０-21
Ｃ12＝０．１３３８５４×１０-25   Ｃ14＝−０．３７１４４６×１０-30
Ｃ16＝０．２８７６３８×１０-35
５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．９２７８５７×１０-9   Ｃ6＝−０．２２９３０５×１０-13
Ｃ8＝０．３２１８２３×１０-18   Ｃ10＝−０．２００４７５×１０-23
Ｃ12＝−０．３０９３８４×１０-29   Ｃ14＝０．１１０８７３×１０-33
Ｃ16＝−０．４３１６１４×１０-39
６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．４５００１１×１０-9   Ｃ6＝０．９４７４１２×１０-12
Ｃ8＝−０．２７７７６９×１０-16   Ｃ10＝０．１６１８８４×１０-19
Ｃ12＝−０．７８３８８３×１０-23   Ｃ14＝０．２０２４１９×１０-26
Ｃ16＝−０．２０８８６５×１０-30
７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．９１７９７９×１０-10   Ｃ6＝０．５６０５５４×１０-15
Ｃ8＝０．３９５０４７×１０-20   Ｃ10＝−０．８１５１０８×１０-25
Ｃ12＝０．５３４１４１×１０-29   Ｃ14＝−０．１５２１４０×１０-33
Ｃ16＝０．１８１４３５×１０-38
（条件式対応値）
第１反射鏡Ｍ１のサグ量＝４８．３０３μｍ
第２反射鏡Ｍ２のサグ量＝０．０１１μｍ
第３反射鏡Ｍ３のサグ量＝７．００３μｍ
第４反射鏡Ｍ４のサグ量＝０．０２２μｍ
第５反射鏡Ｍ５のサグ量＝６．８２６μｍ
第６反射鏡Ｍ６のサグ量＝１１．９８８μｍ
（１）Ａ＝１９．７°
（２）φＭ／｜Ｒ｜＝０．９０
（３）｜α｜＝６．０１°
（４）φＭ＝５２０ｍｍ（第４反射鏡Ｍ４において最大）
【００５９】
図６は、第２実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。図６では、像高１００％、像高９７％、および像高９４％におけるメリディオナルコマ収差およびサジタルコマ収差を示している。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、実効露光領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差が良好に補正されていることがわかる。また、図示を省略したが、実効露光領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差以外の他の諸収差、たとえば球面収差やディストーションなども良好に補正されていることが確認されている。
【００６０】
［第３実施例］
図７は、本実施形態の第３実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。図７を参照すると、第３実施例の投影光学系においても第１実施例および第２実施例と同様に、マスク４からの光は、第１凹面反射鏡Ｍ１の反射面、第２凹面反射鏡Ｍ２の反射面、第３凸面反射鏡Ｍ３の反射面、および第４凹面反射鏡Ｍ４の反射面で順次反射された後、マスクパターンの中間像を形成する。そして、第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成されたマスクパターン中間像からの光は、第５凸面反射鏡Ｍ５の反射面および第６凹面反射鏡Ｍ６の反射面で順次反射された後、ウェハ７上にマスクパターンの縮小像（二次像）を形成する。第１凹面反射鏡Ｍ１と第２凹面反射鏡Ｍ２との間の光路中には、開口絞りＡＳが配置されている。次の表（３）に、第３実施例にかかる投影光学系の諸元の値を掲げる。
【００６１】
（表３）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．２６
φ＝３５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号      ｒ              ｄ
（マスク面）      754.134388
1      -1241.91280      -288.420750  （第１反射鏡Ｍ１）
2          ∞           -256.557828  （開口絞りＡＳ）
3       1458.23138       444.271770  （第２反射鏡Ｍ２）
4        418.34456      -231.573840  （第３反射鏡Ｍ３）
5        571.08746       822.452156  （第４反射鏡Ｍ４）
6        324.28920      -366.528326  （第５反射鏡Ｍ５）
7        448.79526       408.227826  （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１４１９２２×１０-8   Ｃ6＝−０．２０１２３０×１０-13
Ｃ8＝０．３８１４０２×１０-18   Ｃ10＝−０．１４０１４４×１０-22
Ｃ12＝０．１０３９４１×１０-26   Ｃ14＝−０．５５７４１０×１０-31
Ｃ16＝０．１２７３０９×１０-35
３面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１８０６１２×１０-10   Ｃ6＝−０．１３４４３１×１０-15
Ｃ8＝−０．６３０１６１×１０-20   Ｃ10＝０．２６５７５４×１０-23
Ｃ12＝−０．３３１９３４×１０-27   Ｃ14＝０．２４５６４６×１０-31
Ｃ16＝−０．８０８６３０×１０-36
４面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．３３４５４１×１０-9   Ｃ6＝−０．１６２６７４×１０-12
Ｃ8＝０．１４９０３４×１０-16   Ｃ10＝−０．７９５７１１×１０-21
Ｃ12＝０．２１１４６４×１０-25   Ｃ14＝−０．１２２４２３×１０-30
Ｃ16＝−０．３７５４４３×１０-35
５面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．１２４１９５×１０-8   Ｃ6＝−０．２５３７４３×１０-13
Ｃ8＝０．３００８５２×１０-18   Ｃ10＝−０．１７４２８２×１０-23
Ｃ12＝０．３４８７７２×１０-29   Ｃ14＝−０．４８０８６４×１０-35
Ｃ16＝０．７９２５３７×１０-40
６面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．９４８１００×１０-9   Ｃ6＝０．１０５５８６×１０-11
Ｃ8＝−０．２９８１８７×１０-16   Ｃ10＝０．１１２１０４×１０-19
Ｃ12＝−０．５８９１５２×１０-23   Ｃ14＝０．１７０３８３×１０-26
Ｃ16＝−０．１９４７９８×１０-30
７面
κ＝０．００００００
Ｃ4＝０．９０６９６８×１０-10   Ｃ6＝０．５６３１４９×１０-15
Ｃ8＝０．３６４７３９×１０-20   Ｃ10＝−０．４５０３０２×１０-25
Ｃ12＝０．３０６４８１×１０-29   Ｃ14＝−０．８０６１４３×１０-34
Ｃ16＝０．９５４５２０×１０-39
（条件式対応値）
第１反射鏡Ｍ１のサグ量＝４２．３１８μｍ
第２反射鏡Ｍ２のサグ量＝０．３９９μｍ
第３反射鏡Ｍ３のサグ量＝９．６３５μｍ
第４反射鏡Ｍ４のサグ量＝０．１０９μｍ
第５反射鏡Ｍ５のサグ量＝６．４６７μｍ
第６反射鏡Ｍ６のサグ量＝１０．００６μｍ
（１）Ａ＝１８．９°
（２）φＭ／｜Ｒ｜＝０．９０
（３）｜α｜＝６．０１６°
（４）φＭ＝５１９ｍｍ（第４反射鏡Ｍ４において最大）
【００６２】
図８は、第３実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。図８では、像高１００％、像高９７％、および像高９４％におけるメリディオナルコマ収差およびサジタルコマ収差を示している。収差図から明らかなように、第３実施例においても第１実施例および第２実施例と同様に、実効露光領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差が良好に補正されていることがわかる。また、図示を省略したが、実効露光領域ＥＲに対応する領域において、コマ収差以外の他の諸収差、たとえば球面収差やディストーションなども良好に補正されていることが確認されている。
【００６３】
以上のように、上述の各実施例では、波長が１３．５ｎｍのレーザプラズマＸ線に対して、０．２６の像側開口数を確保するとともに、ウェハ７上において諸収差が良好に補正された２６ｍｍ×２ｍｍの円弧状の実効露光領域を確保することができる。したがって、ウェハ７において、たとえば２６ｍｍ×３３ｍｍの大きさを有する各露光領域に、マスク４のパターンを走査露光により０．１μｍ以下の高解像で転写することができる。
【００６４】
また、上述の第１実施例および第２実施例では第２反射鏡Ｍ２の反射面のサグ量および第４反射鏡Ｍ４の反射面のサグ量がともに０．１μｍ以下に抑えられ、第３実施例では第４反射鏡Ｍ４の反射面のサグ量がほぼ０．１μｍに抑えられ且つ第２反射鏡Ｍ２の反射面のサグ量が０．４μｍ以下に抑えられているので、非球面形状の反射面を球面と見なして加工および測定した後にサグ量の分だけ微少修正加工する球面修正加工法を採用して、非球面の加工および測定を飛躍的に簡略化して実行することができる。その結果、第２反射鏡Ｍ２および第４反射鏡Ｍ４における非球面の製作が飛躍的に簡素化され、時間的にも費用的にも精度的にも非球面の製作を非常に有利に行うことができる。
【００６５】
また、上述の各実施例では、マスク４に入射する光線群およびマスク４で反射される光線群の光軸ＡＸとなす角度αが約６°程度に小さく抑えられているので、反射型マスク４を用いていても、入射光と反射光との干渉を避けることができるとともに、反射による影の影響を受けにくく、したがって性能が悪化しにくい。また、マスク４の設定位置についてわずかな誤差が発生しても、大きな倍率変化を招きにくいという利点がある。
【００６６】
上述の実施形態にかかる露光装置では、照明系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、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９のフローチャートを参照して説明する。
【００６７】
先ず、図９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、マスク（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。
【００６８】
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、マスク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。
【００６９】
なお、上述の本実施形態では、Ｘ線を供給するための光源としてレーザプラズマＸ線源を用いているが、これに限定されることなく、Ｘ線としてたとえばシンクロトロン放射（ＳＯＲ）光を用いることもできる。
【００７０】
また、上述の本実施形態では、Ｘ線を供給するための光源を有する露光装置に本発明を適用しているが、これに限定されることなく、Ｘ線以外の他の波長光を供給する光源を有する露光装置に対しても本発明を適用することができる。
【００７１】
さらに、上述の本実施形態では、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、他の一般的な投影光学系に対しても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】ウェハ上に形成される円弧状の露光領域（すなわち実効露光領域）と光軸との位置関係を示す図である。
【図３】本実施形態の第１実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。
【図４】第１実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。
【図５】本実施形態の第２実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。
【図６】第２実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。
【図７】本実施形態の第３実施例にかかる投影光学系の構成を示す図である。
【図８】第３実施例の投影光学系におけるコマ収差を示す図である。
【図９】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いて、そのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  レーザプラズマＸ線源
２  波長選択フィルタ
３  照明光学系
４  マスク
５  マスクステージ
６  投影光学系
７  ウェハ
８  ウェハステージ
Ｍ１〜Ｍ６  反射鏡
ＡＳ  開口絞り
【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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