(57)【要約】【課題】  従来の、反射面を６面有する反射型投影光学系においては、最大有効径が非常に大きくなり、加工計測の困難な系となったり、反射面上もしくは近傍に中間像が形成されるため、反射面上のゴミ等がウエハに転写されてしまったりするという問題があった。【解決手段】  本願の反射型光学系は、物体面上のパターンを像面上に縮小投影する反射型投影光学系であって、前記物体面からの光を、第１反射面、凸面形状の第２反射面、凸面形状の第３反射面、第４反射面、第５反射面、第６反射面の順に反射する６枚の反射面を有し、前記第１反射面と前記第２反射面の光路の間に開口絞りを配置することを特徴としている。【選択図】  図１
2005101591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体面上のパターンを像面上に縮小投影する投影光学系であって、
前記物体面からの光を、第１反射面、凸面形状の第２反射面、凸面形状の第３反射面、第４反射面、第５反射面、第６反射面の順に反射する６枚の反射面を有し、前記第１反射面と前記第２反射面の光路の間に開口絞りを配置することを特徴とする投影光学系。
【請求項２】
前記第１反射面が凹面形状である事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反射面が凹面形状である事を特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
【請求項４】
前記第４反射面から前記第５反射面の光路の間に中間像を形成する事を特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
【請求項５】
前記６枚の反射面のうち光線入射角の最大値が最も大きい反射面における最大入射角θｍａｘと入射角度幅△θが次の関係を満たす事を特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
２５°＜θｍａｘ＋△θ＜３５°
【請求項６】
以下の条件式を満たす事を特徴とする請求項５に記載の投影光学系。
θｍａｘ＋△θ＜３２°
【請求項７】
前記６枚の反射面のうち光線の入射角の最大値が最も大きい反射面内の前記物体面上の円弧形状の照明領域からの光が入射する光入射領域と、前記物体面上の円弧形状の照明領域の弦の中心点と前記光軸とを含む平面との交線において、該交線上の点の前記光軸からの距離の最小値をＬｍｉｎ、最大値をＬｍａｘとしたとき、前記交線上のＬｍｉｎ＋０．３×（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）以上Ｌｍａｘ以下の領域内で、該交線上の各点における最大入射角度が極値を有することを特徴とする請求項１記載の投影光学系。
【請求項８】
前記６枚の反射面のうち光線の入射角の最大値が最も大きい反射面は凸面形状であり、該反射面に収束光束が入射し、発散光束が出射す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９】
前記物体面上の円弧形状の照明領域の中心と光軸を含む平面と前記照明領域との交線の中心から発する光束が前記第４反射面に入射する光入射領域の、前記光軸からの距離の最大値と最小値との差が３０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の投影光学系。
【請求項１０】
前記６面の反射面の各々の反射面に関して、前記各々の反射面の曲率中心を中心とし前記各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と前記光軸との交点のうち、前記各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とするとき、
前記６面の反射面の面頂点が、光軸に沿って前記物体面側から前記像面側に向かって、前記第４反射面、前記第２反射面、前記第３反射面、前記第１反射面、前記第６反射面、前記第５反射面の順に配置される事を特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
【請求項１１】
前記６面の反射面の各々の反射面に関して、前記各々の反射面の曲率中心を中心とし前記各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と前記光軸との交点のうち、前記各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とするとき、
前記６面の反射面のうち前記物体面に最も近い反射面の面頂点と前記物体面との距離が２５０ｍｍ以上である事を特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
【請求項１２】
前記６面の反射面の各々の反射面に関して、前記各々の反射面の曲率中心を中心とし前記各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と前記光軸との交点のうち、前記各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とし、前記光軸上における前記物体面と前記像面との距離をＬａｌｌとするとき、
前記第２反射面の面頂点と前記第４反射面の面頂点との間隔Ｌ２４は、以下の式で表せることを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
Ｌａｌｌ／２００＜Ｌ２４＜Ｌａｌｌ／１０
【請求項１３】
前記６面の反射面の各々の反射面に関して、前記各々の反射面の曲率中心を中心とし前記各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と前記光軸との交点のうち、前記各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とし、前記第６反射面の面頂点とその最近接反射面の面頂点との光軸上での間隔をＬ６とし、前記光軸上における前記物体面と前記像面との距離をＬａｌｌとするとき、Ｌ６は以下の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
Ｌａｌｌ／２０＜Ｌ２４＜Ｌａｌｌ／６
【請求項１４】
前記第２反射面の曲率半径の絶対値が１８００ｍｍ以下であ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１５】
前記物体面上のパターンの中間像が前記６面の反射面のうち前記光の光路において隣り合う２面の反射面の間に形成されており、前記２面の反射面間の光路長をＬｉｍとするとき、前記中間像が前記２面の反射面のいずれに対してもＬｉｍ×０．３５以上離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１６】
前記開口絞りが前記第１反射面と前記第２反射面の間に配置されており、前記第１反射面と前記第２反射面との間の光路長をＬｓｔとしたとき、前記開口絞りが前記第１反射面及び前記第２反射面から、Ｌｓｔ／１０以上離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１７】
前記開口絞りが前記第１反射面と前記第２反射面の間の光路上に配置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１８】
前記６面の反射面が前記物体面から前記像面の間に配置され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１９】
光源からの光を用いて前記物体面上のパターンを照明する照明光学系と、
前記物体面上のパターンを前記像面上に縮小投影する、請求項１に記載の投影光学系とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体に所定のプロセスを行うステップとを有する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、一般には、露光装置に係り、特に、紫外線や極端紫外線（ＥＵＶ：ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を利用して半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板などの被処理体を投影露光する反射型投影光学系、露光装置及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の小型化及び薄型化の要請から、電子機器に搭載される半導体素子の微細化への要求はますます高くなっている。例えば、マスクパターンに対するデザインルールはライン・アンド・スペース（Ｌ＆Ｓ）０．１μｍ以下の寸法像を広範囲に形成することが要求され、今後は更に８０ｎｍ以下の回路パターン形成に移行することが予想される。Ｌ＆Ｓは、露光においてラインとスペースの幅が等しい状態でウェハ上に投影された像であり、露光の解像度を示す尺度である。
【０００３】
半導体製造用の代表的な露光装置である投影露光装置は、マスク又はレチクル（なお、本出願ではこれらの用語を交換可能に使用する。）上に描画されたパターンをウェハに投影露光する投影光学系を備えている。投影露光装置の解像度（正確に転写できる最小寸法）Ｒは、光源の波長λと投影光学系の開口数（ＮＡ）を用いて次式で与えられる。 
Ｒ＝ｋ１×λ／ＮＡ      （数式１）
したがって、波長を短くすればするほど、及び、ＮＡを上げれば上げるほど、解像度は良くなる。近年では、解像度はより小さい値を要求されＮＡを上げるだけではこの要求を満足するには限界となっており、短波長化により解像度の向上を見込んでいる。現在では、露光光源は、ＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）及びＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）からＦ２レーザー（波長約１５７ｎｍ）に移行しており、更には、ＥＵＶ（ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光の実用化も進んでいる。
【０００４】
しかし、光の短波長化が進むと光が透過する硝材が限られてしまうために屈折素子、即ち、レンズを多用することは難しく、投影光学系に反射素子、即ち、ミラーを含めることが有利になる。更に、露光光がＥＵＶ光になると使用できる硝材は存在しなくなり、投影光学系にレンズを含めることは不可能となる。そこで、投影光学系をミラー（例えば、多層膜ミラー）のみで構成する反射型投影光学系が提案されている。
【０００５】
反射型投影光学系においては、ミラーにおける反射率を高めるために反射した光が強め合うようミラーには多層膜が形成されているが、光学系全体での反射率を高めるためにできるだけ少ない枚数で構成することが望ましい。また、マスクとウェハの機械的な干渉を防止するため、マスクとウェハが瞳を介して反対側に位置するよう投影光学系を構成するミラーの枚数は偶数枚であることが望ましい。更に、ＥＵＶ露光装置に要求される線幅（解像度）が従来の値より小さくなってきたためＮＡをあげる必要があるが（例えば、波長１３．５ｎｍにおいてＮＡ０．２）、従来の３、４枚のミラーでは、波面収差を減らすことが困難である。そこで、波面収差補正の自由度を増やすためにもミラーの数を６枚程度にする必要が生じてきた（以下、本出願では、かかる光学系を６枚ミラー系と表現する場合もある）。この種の６枚ミラー系は、米国特許６０３３０７９公報、ＷＯ０２／４８７９６等に開示されている。
【０００６】
米国特許６０３３０７９号公報には実施例として２つのＥＵＶ光用の６枚の反射鏡から成る典型的な投影光学系が示されている。物体面からの入射光を受け、凹面形状の第１反射面、凹面もしくは凸面形状の第２反射面、凸面形状の第３反射面、凹面形状の第４反射面の４枚の反射鏡で中間像を形成し、さらに凸面形状の第５反射面、凹面形状の第６反射面を介して像面上に再結像させている。２つの実施例はいずれも第２反射面上に開口絞りを配置している。
【０００７】
また国際公開特許ＷＯ０２／４８７９６号公報には実施例として３つのＥＵＶ光用の６枚の反射鏡からなる典型的な投影光学系が示されている。物体面からの入射光を受け、凹面形状の第１反射面と凹面形状の第２反射面とで中間像を形成し、さらに凸面形状の第３反射面、凹面形状の第４反射面、凸面形状の第５反射面、凹面形状の第６反射面を介して像面上に再結像させている。３つの実施例はいずれも開口絞りを第１反射面と第２反射面の光路の間に配置している。
【０００８】
また、その他に、同様の光学系を開示しているものとして、特開２００３−１５０４０号公報や、米国公開公報２００３／００７６４８３号公報や、特開２００１−１８１５８０号公報や、米国特許６１７２８２５号公報や、特開２００２−６２２１号公報や、国際公開特許ＷＯ０２／４８７９６号公報等がある。
【特許文献１】米国特許６０３３０７９号公報
【特許文献２】国際公開特許ＷＯ０２／４８７９６号公報
【特許文献３】特開２００３−１５０４０号公報
【特許文献４】米国公開公報２００３／００７６４８３号公報
【特許文献５】特開２００１−１８１５８０号公報
【特許文献６】米国特許６１７２８２５号公報
【特許文献７】特開２００２−６２２１号公報
【特許文献８】国際公開特許ＷＯ０２／４８７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記の米国特許６０３３０７９号公報に記載されている構成では、開口絞りが第２反射面と一致している為に第４反射面の有効径が大きくなってしまう問題が生じる。それは次の理由からである。ＥＵＶ投影系では反射率を高める為にミラー表面に多層膜を施している。この多層膜の特性から、光線の入射角度（光線と反射面の法線との成す角）は小さくした方が良い。また、ＥＵＶ投影系ではＮＡを大きくし解像力を高める為に第６反射面の有効径が大きくなっており、そこでのケラレを防ぐ為には光軸から離れた場所に第４反射面を配置する必要がある。前記米国特許６０３３０７９の実施例では第２反射面と開口絞りとが一致している為に、第３反射面のみで光軸から離れた第４反射面へ光束を導く必要がある。前述のように入射角を抑える必要がある為、第３反射面と第４反射面との距離を大きくしなければならなくなっている。その為第４反射面上での光束の広がりが大きくなりすぎ、最大有効径が７００ｍｍと非常に大きくなっており、加工計測の困難な系となっている。
【００１０】
またＷＯ０２／４８７９６に記載されている構成では、第１反射面、第２反射面が共に凹面形状であり、物面に近い面で強く光束を集光させる傾向がある。その為第３反射面付近に中間像が形成され、第３反射面上での光束の広がりが小さくなってしまう。このような場合、加工過程で形成されるミラー表面のうねりや、ミラー材質中の気泡などが直接結像特性の劣化につながってしまう問題が生じる。また、エネルギー集中によって反射面の温度が上昇して形状が変形すること、ミラー表面のゴミをウエハ上に転写してしまう等の問題が生じる。また、開口絞りから、光軸から離れた第４反射面へ光束を導く際に、第２反射面と第３反射面の２面を使用して段階的に光束を導いている。しかしながら第２反射面が凹面形状の為に、第２反射面から第３反射面へ向かう光束が光軸へ近づく傾向があり、光軸から離れた第４反射面に光束を導きにくい問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために本発明の投影光学系は、物体面上のパターンを像面上に縮小投影する投影光学系であって、前記物体面からの光を、第１反射面、凸面形状の第２反射面、凸面形状の第３反射面、第４反射面、第５反射面、第６反射面の順に反射する６枚の反射面を有し、前記第１反射面と前記第２反射面の光路の間に開口絞りを配置することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の露光装置は、光源からの光を用いて前記物体面上のパターンを照明する照明光学系と、前記物体面上のパターンを前記像面上に縮小投影する、請求項１に記載の投影光学系とを有していることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明のデバイスの製造方法は、前述の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体に所定のプロセスを行うステップとを有することを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本実施例の投影光学系は、物体面上のパターンを像面上に縮小投影する投影光学系であって、前記物体面からの光を、第１反射面、凸面形状の第２反射面、凸面形状の第３反射面、第４反射面、第５反射面、第６反射面の順に反射する６枚の反射面を有し、前記第１反射面と前記第２反射面の光路の間に開口絞りを配置する。ここで、前記第１反射面が凹面形状である事が望ましい。また、前記第４反射面が凹面形状である事が望ましい。さらに、前記第４反射面から前記第５反射面の光路の間に中間像を形成する事が望ましい。
【００１５】
また、前記６枚の反射面のうち光線入射角の最大値が最も大きい反射面における最大入射角θｍａｘと入射角度幅△θが次の関係を満たす事が望ましい。 
２５°＜θｍａｘ＋△θ＜３５°
ここで、より好ましくは、
２８°＜θｍａｘ＋△θ
及び／又は
θｍａｘ＋△θ＜３２°
及び／又は
θｍａｘ＋△θ＜３０°
を満足することが望ましい。
【００１６】
さらに、前記６面の反射面は、前記６面の反射面の曲率中心が実質的に所定の光軸上に並ぶように配置されており、前記６面の反射面の各々の反射面に関して、前記各々の反射面の曲率中心を中心とし前記各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と前記光軸との交点のうち、前記各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とするとき、前記物体面と前記物体面に最も近い面頂点との間隔をＬ１（尚、ここで言う物体面とは、物体が配置された面のことであり、Ｌ１を詳細に定義すると、前記物体面と前記光軸との交点と前記面頂点のうち前記物体面に最も近い面頂点との距離のことである。）、前記物体面に最も近い面頂点と前記第１反射面の面頂点との間隔をＬ２とする時、前記Ｌ１と前記Ｌ２とが下記の条件を満足することが望ましい。
【００１７】
【数１】
2005101591.tif 000003
【００１８】
また、前記６面の反射面が、それぞれの光入射領域内に光を通過、吸収、若しくは透過させる領域を有さないことが望ましい。また、前記物体面から前記像面に至るある光線の光路において、前記第２反射面から前記第３反射面に入射する光路と、前記第４反射面から前記第５反射面に入射する光路とが交差しないことが望ましい。また、前記第１反射面、前記第２反射面、前記第３反射面、前記第４反射面、前記第５反射面、前記第６反射面それぞれの曲率中心が実質的に所定の光軸上に並ぶように、前記６面の反射面が配置されていることが望ましい。
【００１９】
さらに、前記６枚の反射面のうち光線の入射角の最大値が最も大きい反射面内の前記物体面上の円弧形状の照明領域からの光が入射する光入射領域と、前記物体面上の円弧形状の照明領域の弦の中心点と前記光軸とを含む平面との交線において、該交線上の点の前記光軸からの距離の最小値をＬｍｉｎ、最大値をＬｍａｘとしたとき、前記交線上のＬｍｉｎ＋０．３×（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）以上Ｌｍａｘ以下の領域内で、該交線上の各点における最大入射角度が極値を有することが望ましい。ここで、前記交線上の（Ｌｍａｘ＋Ｌｍｉｎ）／２±０．２×（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）の領域内で、該交線上の各点における最大入射角度が極値を有することが望ましい。
【００２０】
また、前記６枚の反射面のうち光線の入射角の最大値が最も大きい反射面が、前記第３反射面であることが望ましい。
【００２１】
さらに、前記６枚の反射面のうち光線の入射角の最大値が最も大きい反射面は凸面形状であり、該反射面に収束光束が入射し、発散光束が出射することが望ましい。
【００２２】
さらに、前記物体面上の円弧形状の照明領域の中心（重心）と光軸を含む平面と前記照明領域との交線の中心から発する光束が前記第４反射面に入射する光入射領域の、前記光軸からの距離の最大値と最小値との差が３０ｍｍ以上であることが望ましい。ここで、より好ましくは、前記物体面上の円弧形状の照明領域の中心と光軸を含む平面と前記照明領域との交線の中心から発する光束が前記第４反射面に入射する光入射領域の、前記光軸からの距離の最大値と最小値との差が４０ｍｍ以上であることが望ましい。
【００２３】
前記６面の反射面の各々の反射面に関して、前記各々の反射面の曲率中心（反射面が球面の場合はその反射面の曲率中心を意味し、反射面が非球面の場合はその反射面の非球面成分を除去した球面の曲率中心を意味する。）を中心とし前記各々の反射面の曲率半径（前記各々の反射面が非球面の場合、各々の反射面の非球面成分を除去した球面の曲率半径）を半径とする略球面と前記光軸との交点のうち、前記各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とするとき、
前記６面の反射面の面頂点が、光軸に沿って前記物体面側から前記像面側に向かって、前記第４反射面、前記第２反射面、前記第３反射面、前記第１反射面、前記第６反射面、前記第５反射面の順に配置される事が望ましい。
【００２４】
前記６面の反射面の各々の反射面に関して、前記各々の反射面の曲率中心を中心とし前記各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と前記光軸との交点のうち、前記各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とするとき、前記６面の反射面のうち前記物体面に最も近い反射面の面頂点と前記物体面との距離が２５０ｍｍ以上、より好ましくは３１０ｍｍ以上である事が望ましい。
【００２５】
前記６面の反射面の各々の反射面に関して、前記各々の反射面の曲率中心を中心とし前記各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と前記光軸との交点のうち、前記各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とするとき、前記第２反射面の面頂点と前記第４反射面の面頂点との光軸上での距離が５ｍｍ以上である事が望ましい。ここで、前記第２反射面の面頂点と前記第４反射面の面頂点との光軸上での距離が１０ｍｍ以上、より好ましくは１５ｍｍ以上である事が望ましい。
【００２６】
前記６面の反射面の各々の反射面に関して、前記各々の反射面の曲率中心を中心とし前記各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と前記光軸との交点のうち、前記各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とし、前記光軸上における前記物体面と前記像面との距離をＬａｌｌとするとき、前記第２反射面の面頂点と前記第４反射面の面頂点との間隔Ｌ２４は、以下の式で表せることが望ましい。 
Ｌａｌｌ／２００＜Ｌ２４＜Ｌａｌｌ／１０
ここで、好ましくは、Ｌａｌｌ／１００＜Ｌ２４及び／又はＬ２４＜Ｌａｌｌ／１８を満足することが望ましい。
【００２７】
前記６面の反射面の各々の反射面に関して、前記各々の反射面の曲率中心を中心とし前記各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と前記光軸との交点のうち、前記各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とするとき、前記第６反射面の面頂点とその最近接反射面の面頂点との光軸上での間隔が１００ｍｍ以上である事が望ましい。ここで、前記第６反射面の面頂点とその最近接反射面の面頂点との光軸上での間隔が１１０ｍｍ以上、より好ましくは、１１５ｍｍ以上である事が望ましい。
【００２８】
前記６面の反射面の各々の反射面に関して、前記各々の反射面の曲率中心を中心とし前記各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と前記光軸との交点のうち、前記各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とし、前記第６反射面の面頂点とその最近接反射面の面頂点との光軸上での間隔をＬ６とし、前記光軸上における前記物体面と前記像面との距離をＬａｌｌとするとき、Ｌ６は以下の条件を満たすことが望ましい。 
Ｌａｌｌ／２０＜Ｌ２４＜Ｌａｌｌ／６
ここで、好ましくは、Ｌａｌｌ／１２＜Ｌ２４及び／又はＬ２４＜Ｌａｌｌ／９を満足することが望ましい。
【００２９】
前記６面の反射面の各々の反射面に関して、前記各々の反射面の曲率中心を中心とし前記各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と前記光軸との交点のうち、前記各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とするとき、前記第３反射面の面頂点が、前記第６反射面の面頂点よりも前記物体側であることが望ましい。
【００３０】
前記第３反射面は前記第６反射面よりも前記物体面側に近い位置に配置されていることが望ましい。
【００３１】
前記第２反射面の曲率半径の絶対値が１８００ｍｍ以下であることが望ましい。より好ましくは、１６００ｍｍ以下であることが望ましい。
【００３２】
前記６枚の反射面のいずれとも一致しない位置に前記パターンの中間像を形成することが望ましい。
【００３３】
前記物体面上のパターンの中間像が前記６面の反射面のうち前記光の光路において隣り合う２面の反射面の間に形成されており、前記２面の反射面間の光路長をＬｉｍとするとき、前記中間像が前記２面の反射面のいずれに対してもＬｉｍ×０．３５以上、より好ましくはＬｉｍ×０．４以上離れていることが望ましい。
【００３４】
光路に沿った距離で、前記開口絞りの位置が前記６面の反射面のうち前記第２反射面に最も近いことが望ましい。
【００３５】
前記開口絞りが前記第１反射面と前記第２反射面の間に配置されており、前記第１反射面と前記第２反射面との間の光路長をＬｓｔとしたとき、前記開口絞りが前記第１反射面及び前記第２反射面から、Ｌｓｔ／１０以上、より好ましくはＬｓｔ／５以上離れていることが望ましい。
【００３６】
前記開口絞りが前記第１反射面と前記第２反射面の間の光路上に配置されていることが望ましい。
【００３７】
前記６面の反射面が前記物体面から前記像面の間に配置される（前記６面の反射面が前記物体面もしくはこの物体面を含む物体側平面と前記像面もしくは該像面を含む像側平面との間に配置される）ことが望ましい。
【００３８】
前記反射型投影光学系の光学パワーを有する光学素子がすべて、前記物体面から前記像面の間に配置されることが望ましい。
【００３９】
前記６枚の反射面のうち少なくとも１枚はＥＵＶ光を反射する多層膜を有する非球面ミラーであることが望ましい。
【００４０】
前記６枚の反射面はすべてＥＵＶ光を反射する多層膜を有する非球面ミラーであることが望ましい。
【００４１】
前記投影光学系で用いる光は、波長が１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下、より好ましくは１３ｎｍ以上１４ｎｍ以下のＥＵＶ光であることが望ましい。
【００４２】
前記物体面側が非テレセントリックであることが望ましい。より好ましくは、前記像面側が実質的にテレセントリックであることが望ましい。
【００４３】
本実施例の露光装置は、光源からの光を用いて前記物体面上のパターンを照明する照明光学系と、前記物体面上のパターンを前記像面上に縮小投影する、請求項乃至いずれかに記載の投影光学系とを有することが望ましい。ここで、前記物体面上に反射型マスクを配置することが望ましい。さらに、前記物体面をＥＵＶ光で照明した状態で、前記物体面を載置するマスクステージと、前記像面を載置するウエハステージを同期して走査する手段を有することが望ましい。
【００４４】
本実施例のデバイスの製造方法は、上述の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体に所定のプロセスを行うステップとを有することが望ましい。以下、上記の事項を踏まえた上で、添付図面を参照して、本発明の一側面としての反射縮小投影光学系の例について説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定するものではなく、本発明の目的が達成される範囲において、各構成要素が代替的に置換されてもよい。
【００４５】
ここで図１〜図３は、本発明の反射型縮小投影光学系とその光路を示す断面図を示したものである。本発明の反射縮小投影光学系は、物体面ＭＳ（例えば、マスク面）上のパターンを像面Ｗ（例えば、基板などの被処理体面）上に縮小投影する反射型投影光学系であって、特に、ＥＵＶ光（波長は１０〜１５ｎｍ、より好ましくは１３．４〜１３．５ｎｍ）に好適な光学系である。
【００４６】
この反射縮小投影光学系は、６枚の反射鏡を有し、基本的に物体面ＭＳ側から光を反射する順番に、第１の反射鏡Ｍ１（凹面）と、第２の反射鏡Ｍ２（凸面）と、第３の反射鏡Ｍ３（凸面）と、第４の反射鏡Ｍ４（凹面）と、第５の反射鏡Ｍ５（凸面）と、第６の反射鏡Ｍ６（凹面）とを有しており、第１反射面と第２反射面との光路の間に開口絞りを配置するように構成されている。ここで、この６面の反射鏡（の反射面）の各々の曲率中心を結ぶ直線を光軸と称する。但し、６面の反射鏡の曲率中心は必ずしも一直線上に並んでいるとは限らず、収差補正等を目的として所定の反射鏡の曲率中心が光軸から微小にずれる（その反射鏡の曲率半径の１％以下）場合も考えられる。また、反射鏡の曲率中心とは、反射鏡が球面ではなく非球面の場合には、非球面のベースとなっている球面の曲率中心のことを意味するものであり、反射鏡の曲率半径とは、同じく非球面のベースとなっている球面の曲率半径のことを意味する。
【００４７】
ここで、レチクルのパターン面（物体面）から像面に至るある光線の光路において、前記第２反射面から前記第３反射面に入射する光路と、前記第４反射面から前記第５反射面に入射する光路とが交差しないように構成しており（ここでは、有効径が大きな面が２面以上できてしまう事を回避し、光路が複雑になる事により部材の配置が困難になる事を防いでいる。
【００４８】
また、加工・計測がより容易となるように、第２反射面の曲率半径の絶対値が１８００ｍｍ以下、さらに好ましくは１６００ｍｍ以下となるように構成している。
【００４９】
さらに中間像を第４反射面と第５反射面との間に形成している。この事によって、有効径の大きな第６反射面の横で光束を絞る事が出来ており、よりケラレにくい構成となっている。また、この中間像は６枚の反射面のいずれとも一致しない位置に形成されている。前記物体面上のパターンの中間像が前記６面の反射面のうち前記光の光路において隣り合う２面の反射面の間に形成されており、前記２面の反射面間の光路長をＬｉｍとするとき、前記中間像が前記２面の反射面のいずれに対してもＬｉｍ×０．３５以上離れている。ここで、前記中間像が前記２面の反射面のいずれに対してもＬｉｍ×０．４以上離れるように構成すると尚良い。このように構成することによって、反射面上での光束の広がりが適度に大きくなり、反射面上のゴミやうねり、ミラー材質中の泡などによる結像特性の劣化を抑えている。
【００５０】
ここで、第１反射面、第２反射面、第３反射面、第４反射面、第５反射面、第６反射面それぞれの曲率中心が実質的に所定の光軸上に並ぶように、６面の反射面を配置している。ここで言う曲率中心とは、反射面が実質的に球面の場合はその球面の曲率中心を意味するが、反射面が実質的に非球面である場合は、その非球面の非球面成分を除去して求められる球面の曲率中心を意味するものとする。換言すると、反射面の回転中心の軸（反射面が球面の場合はこの球面の中心を通るすべての直線が回転中心の軸となり、その軸のいずれを意味しても良い。一方反射面が非球面の場合は、反射面を含む回転対称な非球面の回転中心の軸のことを意味する。）近傍の曲率に基づいた曲率中心を意味する。
【００５１】
また、物体面ＭＳから第１ミラー（Ｍ１）へ入射する光線は非テレセントリックであって、かつ像側の射出光線はテレセントリックであることも特徴となっている。別途具備されている照明光学系によって物体面ＭＳに配置されたレチクルを照明し、その像を像面Ｗであるウェハ上に結像するため、物体側はある入射角を持っていることが必須となる。一方像面側は、像面に配置されるウェハＷが光軸方向に移動しても倍率の変化を少なくするために、テレセントリックにすることが望ましいのである。
【００５２】
また、本発明の反射型縮小投影光学系は、基本的には１本の光軸の回りに軸対称な共軸光学系となっていることで、光軸を中心とした狭いリング状の領域でのみ収差を補正すればよいという特長を有している。但し、収差補正上又は収差調整上、この反射型縮小投影光学系を構成する６枚のミラーが完全な共軸系になるように配置される必要はなく、若干の偏芯をさせて収差や配置上の自由度を向上させる手法も行われる。
【００５３】
ＮＡを大きく、バックフォーカスを保って結像するためには、第５ミラー（Ｍ５）を凸面鏡、第６ミラー（Ｍ６）を凹面鏡にすることが好ましい。また、第１反射面はマスクからの発散光を収束させ、光束の取り回しを容易にするために凹面形状であることが好ましい。また、第４反射面は有効径の大きな第６反射面を避けて光軸に近い第５反射面へ光束を導くために凹面形状であることが好ましい。
【００５４】
また、物面から像面の間にすべての反射面が含まれており、レチクルステージ、及びウェハステージの配置が容易である等の特長も有する。
【００５５】
一般に径の大きな第６反射面でのケラレを防ぐ為に、第４反射面は光軸から離れた場所に配置しなければならない。今回提案の系では、開口絞りを第１反射面と第２反射面との間に配置しており、さらに第３反射面に加えて第２反射面も凸面形状にしている。その構成ゆえ、光束を開口絞りから第４反射面に導く際、第２反射面と第３反射面の計２つの反射面を用いて段階的に素直に第４反射面へと導くことが可能となり、第３反射面と第４反射面との距離を極端に大きくせずともよくなっている。このことにより入射角を小さく保ちつつ第４反射面の広がりを抑え、最大有効径が比較的小さな系が構成できている。さらにフロントフォーカス（今回は物面から第４反射面の距離）を適度に大きく出来るために部材の配置が容易である特長も有する。
【００５６】
さらに、入射角度を比較的小さくし、比較的小さな最大有効系であり、十分なフロントフォーカスを有する系を構成する為には、物面から物面の最近接反射面との距離（本実施例においては物体面から第４反射面までの距離となるが、勿論この限りではなく、物体面から第２反射面までの距離としても構わないし、物体面と第２、第４反射面以外の反射面との距離としても構わない。）をＬ１、物面の最近接反射面から第１反射面との距離をＬ２とする時、Ｌ１とＬ２が次の式を満たすようにすることが好ましい。 
０．７５＜Ｌ１／Ｌ２＜１．２５
より好ましくは、
０．８７＜Ｌ１／Ｌ２＜０．９７
を満たすようにすれば尚良い。
【００５７】
また、レチクルへの斜め入射の影響によって結像特性の劣化が生じる問題があり、この問題を回避する為には物体側テレセン度を小さくする必要がある。この場合、第２反射面と開口絞り面が一致していたのでは、第２反射面で物面から第１反射面へと入射する光束がケラレる事になってしまう。今回提案の系では絞りを第１反射面と第２反射面との間に配置している為に上記の問題が起こりにくくなっている。
【００５８】
反射面上での光束の広がりが小さい場合、加工時に生じるミラー表面のうねりや、ミラー材質中の気泡が結像特性の劣化に直接影響してしまう問題が生じる。また、エネルギー集中によるミラーの変形やゴミを転写してしまう問題も生じる。これらの問題の解決の為に、物体面上の円弧形状の照明領域の中心（重心であっても良いし、もしくは円弧形状の円周方向に関する中心線上の中心点であっても良い。）と光軸を含む平面と照明領域との交線の中心から発する光束が第４反射面に入射する光入射領域の、光軸からの距離の最大値と最小値との差が３０ｍｍ以上であるように構成している。より好ましくは４０ｍｍ以上であるように構成することが望ましい。（ただし、極端に大きい場合は加工計測が困難となる。）今回提案の系では、上述のように第３反射面と第４反射面との距離を比較的小さくしており第４反射面上での光束の広がりが小さくなる傾向にあるが、第２反射面と第３反射面を共に凸面形状としており、それゆえ光束を適度に広げて各反射面上に入射させることが出来、第４反射面上での光束の広がりを適度なものと出来ている。
【００５９】
各ミラーの曲率半径をｒ１〜ｒ６とした場合、下記の数式２、数式３で示したようなペッツバール項の和がゼロかほぼゼロになることが必要である。
【００６０】
【数２】
2005101591.tif 000004
（数式２）
【００６１】
【数３】
2005101591.tif 000005
（数式３）
また、本発明である反射型縮小投影光学系は、６枚のミラーで構成されているが、少なくとも１枚以上が非球面であれば良く、その形状は下記の式４に示した一般的な式で表される。但し収差補正の観点から考えると、出来るだけ非球面の枚数が多い方がよく、６枚すべてが非球面であれば好ましい。
【００６２】
【数４】
2005101591.tif 000006
（数式４）
数式４において、Ｚは光軸方向の座標、ｃは曲率（曲率半径ｒの逆数）、ｈは光軸からの高さ、ｋは円錐係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｊ、・・・は各々、４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次、１６次、１８次、２０次、・・・の非球面係数である。
【００６３】
さらに、各々のミラーにはＥＵＶ光を反射させる多層膜が施されており、これによって光を強め合う作用を利用する。２０ｎｍ以下のＥＵＶ光を反射するために可能な多層膜は、例えばモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層したＭｏ／Ｓｉ多層膜や、モリブデン（Ｍｏ）とベリリウム（Ｂｅ）を交互に積層したＭｏ／Ｂｅ多層膜などがあり、使用波長によって最適な材料を選択する。但し本発明の多層膜はこの材料に限ったものではなく、同様の効果をもつ材料はいずれの適用も可能である。
【００６４】
また一般に多層膜の特性から、高い反射率を得る為には、入射角度の最大値が大きい場合には入射角度の幅を比較的小さくせねばならず、入射角度の最大値が小さい場合には入射角度の幅が比較的大きくても良いと言える。ところで今回提案の系では、前記６枚の反射面のうち最大入射角が最大である面は第３面である。比較的入射角度を小さく抑えているが、この第３反射面が反射率の低下につながりやすい。しかしながら今回提案の系では、上記多層膜の特性を考慮し第３反射面における入射角度特性を次の式を満足させる事で特性の劣化を防いでいる。θｍａｘは第３反射面での最大入射角度を表し、△θは第３反射面での最大入射角度と最小入射角度の差、すなわち入射角度の幅を表している。これらθｍａｘとΔθとが、
２５°＜θｍａｘ＋△θ＜３５°
を満たすように構成している。さらに、
２８°＜θｍａｘ＋△θ
及び／又は、
θｍａｘ＋△θ＜３２°
より好ましくは、
θｍａｘ＋△θ＜３０°
を満たすように構成するとより好ましい。
【００６５】
また、６面の反射面が、それぞれの光入射領域内に光を通過、吸収、若しくは透過させる領域を有さないように構成している。ここでは、各反射面の光入射領域内に開口等を有さない構成としている。これを被露光体（ウエハ）に到達する光束で考えると、第６反射面から被露光体（像面）に至る光束の、光軸に直交する断面における外周の内部に、光線が無い領域が無いように構成している。言い換えると、瞳に遮へいを有さないように構成しているということになる。一般に瞳に遮蔽があると、結像特性に著しい悪影響を及ぼすが、それを防いでいるのである。
【００６６】
また、第２反射面から凸面形状の第３反射面へ収束光束を入射させ、凸面形状の第３反射面から第４反射面へと発散光束を入射させる構成としている。この場合、第３反射面内に置いて、光束の入射する有効部内での半径方向（光軸と垂直方向）の各点における最大入射角度が、前記有効部内において極大値となるような特性となり、それが入射角度幅を比較的小さくすることにつながり多層膜による特性の劣化を防いでいる。具体的には、第３反射面で、物体面上の円弧形状の照明領域からの光が入射する光入射領域と、物体面上の円弧形状の照明領域の弦の中心点と光軸とを含む平面との交線において、交線上の点の光軸からの距離の最小値をＬｍｉｎ、最大値をＬｍａｘとしたとき、前記交線上のＬｍｉｎ＋０．３×（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）以上Ｌｍａｘ以下の領域内で、交線上の各点における最大入射角度が極値を有するように構成している。さらに、交線上の（Ｌｍａｘ＋Ｌｍｉｎ）／２±０．２×（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）の領域内で、該交線上の各点における最大入射角度が極値を有するように構成すると尚望ましい。
【００６７】
６面の反射面の各々の反射面に関して、各々の反射面の曲率中心（反射面が球面の場合はその球面の曲率中心を意味し、反射面が非球面の場合はその反射面の非球面成分を除去した球面の曲率中心、もしくはその非球面を含む回転対称な非球面の、回転対称の軸近傍の曲率に基づいた曲率中心を意味する。）を中心とし各々の反射面の曲率半径（反射面が球面の場合はその球面の曲率半径を意味し、反射面が非球面の場合はこの反射面の非球面成分を除去した球面の曲率半径、もしくはこの非球面を含む回転対称な非球面の、回転対称の軸近傍の曲率に基づいた曲率半径を意味する。）を半径とする略球面と光軸との交点のうち、各々の反射面における光の反射位置に最も近い交点を面頂点とするとき、６面の反射面の面頂点が、光軸に沿って物体面側から像面側に向かって、第４反射面、第２反射面、第３反射面、第１反射面、第６反射面、第５射面の順に配置している。
【００６８】
面間隔が小さくなると、ミラー厚さを確保しにくくなり、保持機構、冷却機構などの部材が配置しにくくなる問題がある。この事を考慮し、６面の反射面のうち物体面に最も近い反射面の面頂点と物体面との距離が２５０ｍｍ以上であるように構成している。ここで、物体面に最も近い反射面の面頂点と物体面との距離が３１０ｍｍ以上であるとより望ましい。また、第２反射面の面頂点と第４反射面の面頂点との光軸上での距離が５ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上となるように構成している。さらに好ましくは、第２反射面の面頂点と第４反射面の面頂点との光軸上での距離が１５ｍｍ以上となることが望ましい。
【００６９】
ここで、投影光学系の全長、すなわち６面の反射面の各々の反射面に関して、各々の反射面の曲率中心を中心とし各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と光軸との交点のうち、各々の反射面における前記光の反射位置に最も近い交点を面頂点とし、光軸上における物体面と像面との距離をＬａｌｌとするとき、第２反射面の面頂点と第４反射面の面頂点との間隔Ｌ２４は、以下の式で表せることが望ましい。 
Ｌａｌｌ／２００＜Ｌ２４＜Ｌａｌｌ／１０
ここで、好ましくは、Ｌａｌｌ／１００＜Ｌ２４及び／又はＬ２４＜Ｌａｌｌ／１８を満足することが望ましい。
【００７０】
また、一般に有効径の大きな大６反射面はミラー厚が大きくなる為、第６反射面の面頂点とその最近接反射面の面頂点との光軸上での間隔が１００ｍｍ以上、好ましくは１１０ｍｍ以上、さらに好ましくは１１５ｍｍ以上となるようにすると望ましい。今回の系は、上記条件を満足する値となっており、より構成が容易な系となっている。
【００７１】
ここで、前述のように投影光学系の全長をＬａｌｌとしたとき、以下のような条件を満たすことが望ましい。すなわち、第６反射面の面頂点とその最近接反射面の面頂点との光軸上での間隔をＬ６としたとき、
Ｌａｌｌ／２０＜Ｌ２４＜Ｌａｌｌ／６
ここで、好ましくは、Ｌａｌｌ／１２＜Ｌ２４及び／又はＬ２４＜Ｌａｌｌ／９を満足することが望ましい。
【００７２】
６面の反射面の各々の反射面に関して、各々の反射面の曲率中心を中心とし各々の反射面の曲率半径を半径とする略球面と光軸との交点のうち、各々の反射面における光の反射位置に最も近い交点を面頂点とするとき、第３反射面の面頂点が、第６反射面の面頂点よりも物体側となるように構成している。また、第３反射面は第６反射面よりも物体面側に近い位置に配置されている。
【００７３】
開口絞りの位置が光路に沿った距離で６面の反射面のうち第２反射面に最も近くなるように構成することが望ましい。
【００７４】
ここで、開口絞りが第１反射面と第２反射面の間、及び／又は第１反射面と第２反射面との間の光路上に配置されており、第１反射面と第２反射面との間の光路長をＬｓｔとしたとき、開口絞りが第１反射面及び第２反射面から、Ｌｓｔ／１０以上離れている。ここで、開口絞りが第１反射面及び第２反射面から、Ｌｓｔ／５以上離れているとさらに好ましい。このような構成とすることで、第２反射面を光軸から離れた第４反射面へと光束を導く手立てとして有効に利用できる。
【００７５】
さらに、６面の反射面が物体面から像面の間に配置される（６面の反射面が物体面もしくはこの物体面を含む物体側平面と像面もしくは像面を含む像側平面との間に配置される）ことが望ましい。また、反射型投影光学系の光学パワーを有する光学素子がすべて、物体面から像面の間に配置されている。
【００７６】
また、６面の反射面のうち少なくとも１枚はＥＵＶ光を反射する多層膜を有する非球面ミラーであるように構成されている。さらに、この６枚の反射面がすべてＥＵＶ光を反射する多層膜を有する非球面ミラーであることが望ましい。
【００７７】
投影光学系で用いる光は、波長が１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下のＥＵＶ光、さらに好ましくは波長１３ｎｍ以上１４ｎｍ以下のＥＵＶ光である。
【００７８】
物体面側が非テレセントリックであり、像面側が実質的にテレセントリックであるように構成されている。
【００７９】
本発明の露光装置は、光源からの光を用いて前記物体面上のパターンを照明する照明光学系と、前記物体面上のパターンを前記像面上に縮小投影する投影光学系とを有しており、物体面上に反射型マスクを配置したり、物体面をＥＵＶ光で照明した状態で、マスクステージ及びウエハステージを同期して走査したりするように構成した走査型露光装置を構成している。
【００８０】
次に、図１〜３を用いて、本発明である反射型投影光学系の実施形態の１例を示す。
【実施例１】
【００８１】
図１、表１を用いて本発明の実施例１について説明する。
【００８２】
実施例１の反射型投影光学系は６枚の反射鏡を有し、基本的に物体面ＭＳ側から光が通過する順番に、第１の反射面Ｍ１（凹面）と、開口絞り、第２の反射面Ｍ２（凸面）、第３の反射面Ｍ３（凸面）、第４の反射面Ｍ４（凹面）と第５の反射面Ｍ５（凸面）、第６の反射面Ｍ６（凹面）とを有し、Ｍ４からＭ５の光路の間で中間像ＩＭを結像させ、この中間像ＩＭを残りの面で像面Ｗ上に再結像するように構成させている。
【００８３】
ここで、図１中の一点鎖線で描かれた直線が光軸であり、この光軸は、第１反射面、第２反射面、第３反射面、第４反射面、第５反射面、第６反射面それぞれの曲率中心を結んだ直線として定義することができる。但し、各反射面は収差を補正する等の目的で偏心させたり傾けたりすることがあるため、各反射面の曲率中心が必ずしも光軸上に並ぶとは限らず、ある反射面の曲率中心が若干光軸からずれた位置になることもありえる。
【００８４】
ここでは、光軸上における物体面と像面との距離を全長と称し、この全長は実施例１においては、約１２３０．４２８ｍｍである。
【００８５】
ＭＳは物体面位置に置かれた反射型マスク、Ｗは像面位置に置かれたウェハを示している。照明光学系によって照明された反射型マスクを本発明である反射型縮小投影光学系によって像面であるウェハに縮小投影する。
【００８６】
表１に、図１の光学系の詳細を記した。像側の開口数であるＮＡは０．２６であって、倍率は１／４倍、物体高は１２６〜１３４ｍｍ（像側で幅２ｍｍの円弧形状視野）である。波面収差のＲＭＳは７．２ｍλ、スタティックディストーションはレンジで２．２ｎｍである。
【００８７】
上述のように、開口絞りをＭ１とＭ２との間に配置しているため、物体側テレセン度が１０３ｍｒａｄと小さいながら、物面からＭ１へと入射する光束のケラレを防いでいる。また、開口絞りから光軸から離れたＭ４へと光束を導く際に、Ｍ２とＭ３とで段階的に導いているために、最大入射角を２６．５度に抑えながらＭ３〜Ｍ４間の距離を比較的短くする事が出来ており、第２反射面が凸面形状であることと合わせて、第４反射面Ｍ４上での光束の広がりが適度なものとなっている。具体的には、物体高１３０ｍｍの物点から入射した光束の第４反射面上での光軸に対して垂直な方向の広がり（つまり第４反射面上での光の入射領域の光軸からの距離の最大値と最小値の差）は、４０．８ｍｍである。このように構成すれば、ミラー表面のうねり、ミラー材料中の気泡や、エネルギー集中によるミラーの変形、ゴミの転写などの影響を受けにくく、結像特性の劣化が起こりにくい構成とすることができる。それゆえＭ４上での光束の広がりが適度なものとなり、最大有効径も５６０ｍｍに抑えられている。
【００８８】
ここで、この開口絞りは、第１反射面Ｍ１及び第２反射面Ｍ２から適切な距離離れていることが好ましい。本実施例においては、第１反射面と第２反射面の光路上の距離をＬｓｔとしたとき、第１反射面Ｍ１からの距離が０．６６８Ｌｓｔ、第２反射面からの距離が０．３３２Ｌｓｔとなっている。
【００８９】
また、６面の反射面のうち光線入射角度の最大値が最大の面は第３反射面であり、第３反射面における最大の入射角度は２６．５度で、入射角殿分布範囲は２．５度である。特に入射角殿分布が小さく出来ており、多層膜による反射率の低下を抑えた構成である。
【００９０】
また、物体面と物体面に最も近い反射面である第４反射面の面頂点との距離は、３３３．７ｍｍであり、十分なフロントフォーカスを有している。また、第４反射面の面頂点と第２反射面の面頂点の光軸上での間隔は４６．１ｍｍであり、第６反射面の面頂点と第６反射面の最近接反射面である第１反射面の面頂点との距離は１２０ｍｍである。このように構成することによって空間が確保され、駆動機構或いは、冷却機構等の様々な部材の配置が容易になった。また、物体面と物体面の最近接面であるＭ４の面頂点との距離Ｌ１、その物体面の最近接面であるＭ４の面頂点と第１反射面の面頂点との距離Ｌ２については、Ｌ１／Ｌ２が０．９２となっており、十分なフロントフォーカスを有しつつ入射角度を抑えやすい構成となっている。
【００９１】
また、Ｍ２、Ｍ３をともに凸面としている為に中間像をミラーから離れた場所に形成できており、それゆえミラー面上での光束の広がりが適度なものとなっている。これによって、ミラー表面のうねり、ミラー材料中の気泡や、エネルギー集中によるミラーの変形、ゴミの転写などの影響を受けにくく、結像特性の劣化が起こりにくい構成となっている。ここで、第４反射面と第５反射面との間の光路長をＬｉｍとしたとき、この中間像は、第４反射面から０．４Ｌｉｍ以上０．６Ｌｉｍの範囲内に形成されている。
【００９２】
【表１】
2005101591.tif 000007
【実施例２】
【００９３】
図２、表２を用いて本発明の実施例２について説明する。特に述べない部分については実施例１と同様である。
【００９４】
この実施例２における全長は、約１２１１．４３２ｍｍである。像側の開口数であるＮＡは０．２６であって、倍率は１／４倍、物体高は１２６〜１３４ｍｍ（像側で幅２ｍｍの円弧形状視野）である。波面収差のＲＭＳは１３ｍλ、スタティックディストーションはレンジで２．７ｎｍである。
【００９５】
開口絞りをＭ１とＭ２との間に配置しているため、物体側テレセン度が１０６．５ｍｒａｄと小さいながら、物面からＭ１へと入射する光束のケラレを防いでいる。また、開口絞りから光軸から離れたＭ４へと光束を導く際に、Ｍ２とＭ３とで段階的に導いているために、最大入射角を２５．４度に抑えながらＭ３〜Ｍ４距離を比較的短くする事が出来ている。さらに、第２反射面が凸面形状であることから第４反射面上での光束の広がりが適度なものとなっている。
【００９６】
具体的には、物体高１３０ｍｍの物点から入射した光束の第４反射面上での光軸に対して垂直な方向の広がりは６０．３ｍｍである。このように構成することによって、ミラー表面のうねり、ミラー材料中の気泡や、エネルギー集中によるミラーの変形、ゴミの転写などの影響を受けにくく、結像特性の劣化が起こりにくい構成とすることができている。また、最大有効径も５６０ｍｍに抑えることができている。
【００９７】
ここで、この開口絞りは、第１反射面Ｍ１及び第２反射面Ｍ２から適切な距離離れていることが好ましい。本実施例においては、第１反射面と第２反射面の光路上の距離をＬｓｔとしたとき、第１反射面Ｍ１からの距離が０．６８５Ｌｓｔ、第２反射面からの距離が０．３１５Ｌｓｔとなっている。
【００９８】
また、６面の反射面のうち光線入射角度の最大値が最大の面は第３反射面であり、第３反射面における最大の入射角度は２５．４度、入射角度の分布は３．３度である。いずれも小さく抑えられており、多層膜による反射率の低下を抑えることができる。
【００９９】
また、物体面と物体面の最近接反射面である第４反射面との距離は３２９．２ｍｍであり十分なフロントフォーカスを有している。また、第４反射面の面頂点と第２反射面の面頂点の光軸上での間隔は３０．５ｍｍであり、第６反射面の面頂点と第６反射面の最近接反射面である第１反射面の面頂点との距離は１２０ｍｍである。このような構成にすることによって空間を確保することができるため、駆動機構や、冷却機構を配置する空間を確保することができる。また、物体面と物体面の最近接面であるＭ４の面頂点との距離Ｌ１、その物体面の最近接面であるＭ４の面頂点と第１反射面の面頂点との距離Ｌ２については、Ｌ１／Ｌ２が０．９２となっており、十分なフロントフォーカスを有しつつ入射角度を抑えやすい構成となっている。
【０１００】
また、Ｍ２、Ｍ３をともに凸面としている為に中間像をミラーから離れた場所に形成できており、それゆえミラー面上での光束の広がりが適度なものとなっている。ミラー表面のうねり、ミラー材料中の気泡や、エネルギー集中によるミラーの変形、ゴミの転写などの影響を受けにくく、結像特性の劣化が起こりにくい構成である。ここで、第４反射面と第５反射面との間の光路長をＬｉｍとしたとき、この中間像は、第４反射面から０．４Ｌｉｍ以上０．６Ｌｉｍの範囲内に形成されている。
【０１０１】
【表２】
2005101591.tif 000008
【実施例３】
【０１０２】
図３、表３を用いて本発明の実施例３について説明する。特に記載しない部分に関しては、前述の実施例１、２と同様である。
【０１０３】
この実施例３における全長は、約１２０６．０９２ｍｍである。像側の開口数であるＮＡは０．２７であって、倍率は１／４倍、物体高は１２６〜１３４ｍｍ（像側で幅２ｍｍの円弧形状視野）である。波面収差のＲＭＳは１４．４ｍλ、スタティックディストーションはレンジで２．３ｎｍである。
【０１０４】
開口絞りをＭ１とＭ２との間に配置しているため、物体側テレセン度が１０３ｍｒａｄと小さいながら、物面からＭ１へと入射する光束のケラレを防いでいる。また、開口絞りから光軸から離れたＭ４へと光束を導く際に、Ｍ２とＭ３とで段階的に導いているために、最大入射角を２６．５度に抑えながらＭ３〜Ｍ４距離を比較的短くする事が出来ている。さらに、第２反射面が凸面形状であることから第４反射面上での光束の広がりが適度なものとなっている。
【０１０５】
具体的には、物体高１３０ｍｍの物点から入射した光束の第４反射面上での光軸に対して垂直な方向の広がりは６０．３ｍｍである。このように構成することによって、ミラー表面のうねり、ミラー材料中の気泡や、エネルギー集中によるミラーの変形、ゴミの転写などの影響を受けにくく、結像特性の劣化が起こりにくい構成とすることができている。また、最大有効径も５６０ｍｍに抑えることができている。
【０１０６】
ここで、この開口絞りは、第１反射面Ｍ１及び第２反射面Ｍ２から適切な距離離れていることが好ましい。本実施例においては、第１反射面と第２反射面の光路上の距離をＬｓｔとしたとき、第１反射面Ｍ１からの距離が０．６５７Ｌｓｔ、第２反射面からの距離が０．３４３Ｌｓｔとなっている。
【０１０７】
また、６面の反射面のうち光線入射角度の最大値が最大の面は第３反射面であり、第３反射面における最大の入射角度は２６．５度、入射角度の分布は２．２度である。特に入射角度分布を小さく抑えられており、多層膜による反射率の低下を抑えることができる。
【０１０８】
また、物体面と物体面の最近接反射面である第４反射面との距離は３４１．５ｍｍであり十分なフロントフォーカスを有している。また、第４反射面の面頂点と第２反射面の面頂点の光軸上での間隔は２０ｍｍであり、第６反射面の面頂点と第６反射面の最近接反射面である第１反射面の面頂点との距離は１２０ｍｍである。このような構成にすることによって空間を確保することができるため、駆動機構や、冷却機構を配置する空間を確保することができる。また、物体面と物体面の最近接面であるＭ４の面頂点との距離Ｌ１、その物体面の最近接面であるＭ４の面頂点と第１反射面の面頂点との距離Ｌ２については、Ｌ１／Ｌ２が０．９７となっており、十分なフロントフォーカスを有しつつ入射角度を抑えやすい構成となっている。
【０１０９】
また、Ｍ２、Ｍ３をともに凸面としている為に中間像をミラーから離れた場所に形成できており、それゆえミラー面上での光束の広がりが適度なものとなっている。ミラー表面のうねり、ミラー材料中の気泡や、エネルギー集中によるミラーの変形、ゴミの転写などの影響を受けにくく、結像特性の劣化が起こりにくい構成である。ここで、第４反射面と第５反射面との間の光路長をＬｉｍとしたとき、この中間像は、第４反射面から０．４Ｌｉｍ以上０．６Ｌｉｍの範囲内に形成されている。
【０１１０】
【表３】
2005101591.tif 000009
【実施例４】
【０１１１】
図４、表４を用いて本発明の実施例４について説明する。特に記載しない部分に関しては、前述の実施例１〜３と同様である。
【０１１２】
この実施例４における全長は、約１２５２．３８４ｍｍである。像側の開口数であるＮＡは０．２５であって、倍率は１／４倍、物体高は１１９〜１３９ｍｍ（像側で幅５ｍｍの円弧形状視野）である。波面収差のＲＭＳは１７．４ｍλ、スタティックディストーションはレンジで２．７ｎｍである。
【０１１３】
開口絞りをＭ１とＭ２との間に配置しているため、物体側テレセン度が１０３ｍｒａｄと小さいながら、物面からＭ１へと入射する光束のケラレを防いでいる。また、開口絞りから光軸から離れたＭ４へと光束を導く際に、Ｍ２とＭ３とで段階的に導いているために、最大入射角を２７度に抑えながらＭ３〜Ｍ４距離を比較的短くする事が出来ている。さらに、第２反射面が凸面形状であることから第４反射面上での光束の広がりが適度なものとなっている。
【０１１４】
具体的には、物体高１２９ｍｍの物点から入射した光束の第４反射面上での光軸に対して垂直な方向の広がりは４５．２ｍｍである。このように構成することによって、ミラー表面のうねり、ミラー材料中の気泡や、エネルギー集中によるミラーの変形、ゴミの転写などの影響を受けにくく、結像特性の劣化が起こりにくい構成とすることができている。また、最大有効径も５８５ｍｍに抑えることができている。
【０１１５】
ここで、この開口絞りは、第１反射面Ｍ１及び第２反射面Ｍ２から適切な距離離れていることが好ましい。本実施例においては、第１反射面と第２反射面の光路上の距離をＬｓｔとしたとき、第１反射面Ｍ１からの距離が０．６５４Ｌｓｔ、第２反射面からの距離が０．３４６Ｌｓｔとなっている。
【０１１６】
また、６面の反射面のうち光線入射角度の最大値が最大の面は第３反射面であり、第３反射面における最大の入射角度は２７度、入射角度の分布は４．４度である。比較的小さく抑えられており、多層膜による反射率の低下を抑えることができる。
【０１１７】
また、物体面と物体面の最近接反射面である第４反射面との距離は３２１．９ｍｍであり十分なフロントフォーカスを有している。また、第４反射面の面頂点と第２反射面の面頂点の光軸上での間隔は６１．４ｍｍであり、第６反射面の面頂点と第６反射面の最近接反射面である第１反射面の面頂点との距離は１１６ｍｍである。このような構成にすることによって、十分なミラーの厚みを確保でき、さらに調整機構や、冷却機構を配置する空間を確保することができる。また、物体面と物体面の最近接面であるＭ４の面頂点との距離Ｌ１、その物体面の最近接面であるＭ４の面頂点と第１反射面の面頂点との距離Ｌ２については、Ｌ１／Ｌ２が０．８３０となっており、十分なフロントフォーカスを有しつつ入射角度を抑えやすい構成となっている。
【０１１８】
また、Ｍ２、Ｍ３をともに凸面としている為に中間像をミラーから離れた場所に形成できており、それゆえミラー面上での光束の広がりが適度なものとなっている。ミラー表面のうねり、ミラー材料中の気泡や、エネルギー集中によるミラーの変形、ゴミの転写などの影響を受けにくく、結像特性の劣化が起こりにくい構成である。ここで、第４反射面と第５反射面との間の光路長をＬｉｍとしたとき、この中間像は、第４反射面から０．４Ｌｉｍ以上０．６Ｌｉｍの範囲内に形成されている。
【０１１９】
【表４】
2005101591.tif 000010
【実施例５】
【０１２０】
図５、表５を用いて本発明の実施例４について説明する。特に記載しない部分に関しては、前述の実施例１〜４と同様である。
【０１２１】
この実施例５における全長は、約１２６７．０４６ｍｍである。像側の開口数であるＮＡは０．２３７であって、倍率は１／４倍、物体高は１１７．５〜１４０．５ｍｍ（像側で幅５．７５ｍｍの円弧形状視野）である。波面収差のＲＭＳは１７．６ｍλ、スタティックディストーションはレンジで１．５ｎｍである。
【０１２２】
開口絞りをＭ１とＭ２との間に配置しているため、物体側テレセン度が１０３ｍｒａｄと小さいながら、物面からＭ１へと入射する光束のケラレを防いでいる。また、開口絞りから光軸から離れたＭ４へと光束を導く際に、Ｍ２とＭ３とで段階的に導いているために、最大入射角を２７度に抑えながらＭ３〜Ｍ４距離を比較的短くする事が出来ている。さらに、第２反射面が凸面形状であることから第４反射面上での光束の広がりが適度なものとなっている。
【０１２３】
具体的には、物体高１２９ｍｍの物点から入射した光束の第４反射面上での光軸に対して垂直な方向の広がりは４５．５ｍｍである。このように構成することによって、ミラー表面のうねり、ミラー材料中の気泡や、エネルギー集中によるミラーの変形、ゴミの転写などの影響を受けにくく、結像特性の劣化が起こりにくい構成とすることができている。また、最大有効径も５８５ｍｍに抑えることができている。
【０１２４】
ここで、この開口絞りは、第１反射面Ｍ１及び第２反射面Ｍ２から適切な距離離れていることが好ましい。本実施例においては、第１反射面と第２反射面の光路上の距離をＬｓｔとしたとき、第１反射面Ｍ１からの距離が０．６５６Ｌｓｔ、第２反射面からの距離が０．３４４Ｌｓｔとなっている。
【０１２５】
また、６面の反射面のうち光線入射角度の最大値が最大の面は第３反射面であり、第３反射面における最大の入射角度は２７度、入射角度の分布は４．８度である。比較的小さく抑えられており、多層膜による反射率の低下を抑えることができる。
【０１２６】
また、物体面と物体面の最近接反射面である第４反射面との距離は３３６．６ｍｍであり十分なフロントフォーカスを有している。また、第４反射面の面頂点と第２反射面の面頂点の光軸上での間隔は５２．６ｍｍであり、第６反射面の面頂点と第６反射面の最近接反射面である第１反射面の面頂点との距離は１１６ｍｍである。このような構成にすることによって、十分なミラーの厚みを確保でき、さらに調整機構や、冷却機構を配置する空間を確保することができる。また、物体面と物体面の最近接面であるＭ４の面頂点との距離Ｌ１、その物体面の最近接面であるＭ４の面頂点と第１反射面の面頂点との距離Ｌ２については、Ｌ１／Ｌ２が０．８８８となっており、十分なフロントフォーカスを有しつつ入射角度を抑えやすい構成となっている。
【０１２７】
また、Ｍ２、Ｍ３をともに凸面としている為に中間像をミラーから離れた場所に形成できており、それゆえミラー面上での光束の広がりが適度なものとなっている。ミラー表面のうねり、ミラー材料中の気泡や、エネルギー集中によるミラーの変形、ゴミの転写などの影響を受けにくく、結像特性の劣化が起こりにくい構成である。ここで、第４反射面と第５反射面との間の光路長をＬｉｍとしたとき、この中間像は、第４反射面から０．４Ｌｉｍ以上０．６Ｌｉｍの範囲内に形成されている。
【０１２８】
【表５】
2005101591.tif 000011
【実施例６】
【０１２９】
図６、表６を用いて本発明の実施例６について説明する。特に記載しない部分に関しては、前述の実施例１〜５と同様である。
【０１３０】
この実施例６における全長は、約１２６８．５１３ｍｍである。像側の開口数であるＮＡは０．２３であって、倍率は１／４倍、物体高は１１７〜１４１ｍｍ（像側で６ｍｍの円弧形状視野）である。波面収差のＲＭＳは１７．０ｍλ、スタティックディストーションはレンジで３．０ｎｍである。
【０１３１】
開口絞りをＭ１とＭ２との間に配置しているため、物体側テレセン度が１０３ｍｒａｄと小さいながら、物面からＭ１へと入射する光束のケラレを防いでいる。また、開口絞りから光軸から離れたＭ４へと光束を導く際に、Ｍ２とＭ３とで段階的に導いているために、最大入射角を２７度に抑えながらＭ３〜Ｍ４距離を比較的短くする事が出来ている。さらに、第２反射面が凸面形状であることから第４反射面上での光束の広がりが適度なものとなっている。
【０１３２】
具体的には、物体高１２９ｍｍの物点から入射した光束の第４反射面上での光軸に対して垂直な方向の広がりは４５．０ｍｍである。このように構成することによって、ミラー表面のうねり、ミラー材料中の気泡や、エネルギー集中によるミラーの変形、ゴミの転写などの影響を受けにくく、結像特性の劣化が起こりにくい構成とすることができている。また、最大有効径も５８５ｍｍに抑えることができている。
【０１３３】
ここで、この開口絞りは、第１反射面Ｍ１及び第２反射面Ｍ２から適切な距離離れていることが好ましい。本実施例においては、第１反射面と第２反射面の光路上の距離をＬｓｔとしたとき、第１反射面Ｍ１からの距離が０．６５９Ｌｓｔ、第２反射面からの距離が０．３４１Ｌｓｔとなっている。
【０１３４】
また、６面の反射面のうち光線入射角度の最大値が最大の面は第３反射面であり、第３反射面における最大の入射角度は２７度、入射角度の分布は４．９度である。特に入射角度分布を小さく抑えられており、多層膜による反射率の低下を抑えることができる。
【０１３５】
また、物体面と物体面の最近接反射面である第４反射面との距離は３４０．８ｍｍであり十分なフロントフォーカスを有している。また、第４反射面の面頂点と第２反射面の面頂点の光軸上での間隔は５０．７ｍｍであり、第６反射面の面頂点と第６反射面の最近接反射面である第１反射面の面頂点との距離は１１６ｍｍである。このような構成にすることによって、十分なミラーの厚みを確保でき、さらに調整機構や、冷却機構を配置する空間を確保することができる。また、物体面と物体面の最近接面であるＭ４の面頂点との距離Ｌ１、その物体面の最近接面であるＭ４の面頂点と第１反射面の面頂点との距離Ｌ２については、Ｌ１／Ｌ２が０．９０７となっており、十分なフロントフォーカスを有しつつ入射角度を抑えやすい構成となっている。
【０１３６】
また、Ｍ２、Ｍ３をともに凸面としている為に中間像をミラーから離れた場所に形成できており、それゆえミラー面上での光束の広がりが適度なものとなっている。ミラー表面のうねり、ミラー材料中の気泡や、エネルギー集中によるミラーの変形、ゴミの転写などの影響を受けにくく、結像特性の劣化が起こりにくい構成である。ここで、第４反射面と第５反射面との間の光路長をＬｉｍとしたとき、この中間像は、第４反射面から０．４Ｌｉｍ以上０．６Ｌｉｍの範囲内に形成されている。
【０１３７】
【表６】
2005101591.tif 000012
【実施例７】
【０１３８】
次に、図７を用いて上記の実施例１〜６で示した投影光学系１００、１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅを適用した例示的な露光装置２００について説明する。ここで、図７は、本発明の一側面としての露光装置２００の例示的一形態を示す概略構成図である。
【０１３９】
本発明の露光装置２００は、露光用の照明光としてＥＵＶ光（例えば、波長１３．５ｎｍ）を用いて、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でマスク２２０に形成された回路パターンを被処理体２４０に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、マスクに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してマスクパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。「ステップ・アンド・リピート方式」は、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットの露光領域に移動する露光方法である。
【０１４０】
図７を参照するに、露光装置２００は、光源からの光でマスク２２０を照明する照明装置２１０と、マスク２２０を載置するマスクステージ２２５と、マスク２２０からの光を被処理体２４０に導く投影光学系２３０と、被処理体２４０を載置するウェハステージ２４５と、アライメント検出機構２５０と、フォーカス位置検出機構２６０とを有する。ここで、図７においては、マスクを反射した後被処理体（ウエハ）に至るまでの反射型投影光学系の反射面（ミラー）の枚数が４枚であるが、これは図を簡略化するために４枚にしたものであり、この反射型投影光学系の反射面の枚数は、実施例１、２、３に記載されている通り６枚とするのが好ましい。勿論本発明の趣旨が変わらない範囲内で枚数を変化させても、それは本発明の範囲内である。
【０１４１】
また、図７に示すように、ＥＵＶ光は、大気に対する透過率が低く、残留ガス（高分子有機ガスなど）成分との反応によりコンタミを生成してしまうため、少なくとも、ＥＵＶ光が通る光路中（即ち、光学系全体）は真空雰囲気ＶＣとなっている。
【０１４２】
照明装置２１０は、投影光学系２３０の円弧状の視野に対する円弧状のＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）によりマスク２２０を照明する照明装置であって、ＥＵＶ光源２１２と、照明光学系２１４とを有する。
【０１４３】
ＥＵＶ光源２１２は、例えば、レーザープラズマ光源が用いられる。これは、真空容器中のターゲット材に高強度のパルスレーザー光を照射し、高温のプラズマを発生させ、これから放射される、例えば、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。ターゲット材としては、金属膜、ガスジェット、液滴などが用いられる。放射されるＥＵＶ光の平均強度を高くするためにはパルスレーザーの繰り返し周波数は高い方がよく、通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。
【０１４４】
照明光学系２１４は、集光ミラー２１４ａ、オプティカルインテグレーター２１４ｂから構成される。集光ミラー２１４ａは、レーザープラズマからほぼ等方的に放射されるＥＵＶ光を集める役割を果たす。オプティカルインテグレーター２１４ｂは、マスク２２０を均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。また、照明光学系２１４は、マスク２２０と共役な位置に、マスク２２０の照明領域を円弧状に限定するためのアパーチャ２１４ｃが設けられている。かかる照明光学系２１４を構成する光学部材である集光ミラー２１４ａ及びオプティカルインテグレーター２１４ｂを冷却する冷却装置を設けても良い。集光ミラー２１４ａ及びオプティカルインテグレーター２１４ｂを冷却することにより熱膨張による変形を防止して、優れた結像性能を発揮することができる。
【０１４５】
マスク２２０は、反射型マスクで、その上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成され、マスクステージ２２５に支持及び駆動されている。マスク２２０から発せられた回折光は、本実施例１乃至３に記載した投影光学系２３０で反射されて被処理体２４０上に投影される。マスク２２０と被処理体２４０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置２００は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、マスク２２０と被処理体２４０を走査することによりマスク２２０のパターンを被処理体２４０上に縮小投影する。
【０１４６】
マスクステージ２２５は、マスク２２０を支持して図示しない移動機構に接続されている。マスクステージ２２５は、当業界周知のいかなる構造をも適用することができる。図示しない移動機構は、リニアモーターなどで構成され、少なくともＸ方向にマスクステージ２２５を駆動することでマスク２２０を移動することができる。露光装置２００は、マスク２２０と被処理体２４０を同期した状態で走査する。
【０１４７】
投影光学系２３０は、複数の反射ミラー（即ち、多層膜ミラー）２３０ａを用いて、マスク２２０面上のパターンを像面である被処理体２４０上に縮小投影する。複数のミラー２３０ａの枚数は、４枚乃至６枚程度（好ましくは６枚であるが、４枚であっても８枚であっても構わない）である。少ない枚数のミラーで広い露光領域を実現するには、光軸から一定の距離だけ離れた細い円弧状の領域（リングフィールド）だけを用いて、マスク２２０と被処理体２４０を同時に走査して広い面積を転写する。投影光学系２３０の開口数（ＮＡ）は、０．２乃至０．３程度である。かかる投影光学系２３０を構成する光学部材であるミラー２３０ａを冷却装置を用いて冷却するようにしても良い。ミラー２３０ａを冷却することで熱膨張による変形を防止して、優れた結像性能を発揮することができる。
【０１４８】
被処理体２４０は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板その他の被処理体を広く含む。被処理体２４０には、フォトレジストが塗布されている。
【０１４９】
ウェハステージ２４５は、ウェハチャック２４５ａによって被処理体２４０を支持する。ウェハステージ２４５は、例えば、リニアモーターを利用してＸＹＺ方向に被処理体２４０を移動する。マスク２２０と被処理体２４０は同期して走査される。また、マスクステージ２２５の位置とウェハステージ２４５の位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。
【０１５０】
アライメント検出機構２５０は、マスク２２０の位置と投影光学系２３０の光軸との位置関係、及び、被処理体２４０の位置と投影光学系２３０の光軸との位置関係を計測し、マスク２２０の投影像が被処理体２４０の所定の位置に一致するようにマスクステージ２２５及びウェハステージ２４５の位置と角度を設定する。
【０１５１】
フォーカス位置検出機構２６０は、被処理体２４０面でフォーカス位置を計測し、ウェハステージ２４５の位置及び角度を制御することによって、露光中、常時被処理体２４０面を投影光学系２３０による結像位置に保つ。
【０１５２】
露光において、照明装置２１０から射出されたＥＵＶ光はマスク２２０を照明し、マスク２２０面上のパターンを被処理体２４０面上に結像する。本実施形態において、像面は円弧状（リング状）の像面となり、マスク２２０と被処理体２４０を縮小倍率比の速度比で走査することにより、マスク２２０の全面を露光する。
【０１５３】
ここで、露光装置においては、光学性能は投影光学系の光学部材の形状変化に対して敏感なので、冷却装置を投影光学系の光学部材（反射面）に用いることが多い。特に、光量の多いマスク側の光学部材に用いることが多い。但し、照明光学系に用いても構わない。特に、最も光源に近い反射光学部材は、光学部材の中で最も多量の光が入射するので、必然的に吸収する熱量も大きくなり、その吸収した熱による光学部材の形状の変化量も大きくなる。それを防ぐために、上述したような冷却装置により、多量の光を吸収することによる温度上昇を防ぐことができ、光学部材の温度差を低減して形状変化を抑えることができる。
【０１５４】
次に、図８及び図９を参照して、上述の露光装置２００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図８は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。本実施形態においては、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップ７）される。
【０１５５】
図６は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置２００によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置２００を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【０１５６】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明の冷却装置は、ＡｒＦエキシマレーザーやＦ２レーザーなどのＥＵＶ光以外の波長２００ｎｍ以下の紫外線用の光学部材に適用することもでき、マスクやウェハにも適用可能である。
【０１５７】
上記のように本実施形態によれば、入射角度を抑えながら、ミラー最大有効径が小さく、ミラー上で光束が適度な広がりを有する、結像特性の優れた投影光学系、露光装置、デバイスの製造方法が構成可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】本発明の実施例を示す図である。
【図３】本発明の実施例を示す図である。
【図４】本発明の実施例を示す図である。
【図５】本発明の実施例を示す図である。
【図６】本発明の実施例を示す図である。
【図７】本発明の一側面としての露光装置の例示的一形態を示す概略構成図である。
【図８】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５９】
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
ＭＳ  マスク（物体面）
Ｗ  ウェハ（像面）
ＡＳ  開口絞り
ＡＸ  光軸
ＩＭ  中間像
２００  露光装置
２１０  照明装置
２１４  照明光学系
２１４ａ  集光ミラー
２１４ｂ  オプティカルインテグレーター
２２０  マスク
２３０  投影光学系
２３０ａ  反射ミラー
２４０  被処理体
２５０  アライメント検出機構
２６０  フォーカス位置検出機構
【図１】
2005101591.tif 000013
【図２】
2005101591.tif 000014
【図３】
2005101591.tif 000015
【図４】
2005101591.tif 000016
【図５】
2005101591.tif 000017
【図６】
2005101591.tif 000018
【図７】
2005101591.tif 000019
【図８】
2005101591.tif 000020
【図９】
2005101591.tif 000021