(57)【要約】  像面との間の光路中に液体を介在させて大きな像側開口数を確保するとともに、径方向の大型化を抑えつつ平坦性の良好な像を形成することのできる屈折型の投影光学系。本発明の投影光学系は、第１面（Ｒ）と該第１面の光軸上の点と光学的に共役な共役点との間の光路中に配置された第１結像系（Ｇ１〜Ｇ５）と、共役点と第２面（Ｗ）との間の光路中に配置された第２結像系（Ｇ６，Ｇ７）とを備えている。投影光学系においてパワーを有するすべての光学素子は屈折光学素子である。投影光学系と第２面との間の光路は、１．３よりも大きい屈折率を有する液体（Ｌｍ）で満たされている。
2007114024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面の縮小像を第２面に形成する投影光学系において、
前記第１面と該第１面の光軸上の点と光学的に共役な共役点との間の光路中に配置された第１結像系と、
前記共役点と前記第２面との間の光路中に配置された第２結像系とを備え、
前記投影光学系においてパワーを有するすべての光学素子は屈折光学素子であり、
前記投影光学系の光路中の気体の屈折率を１とするとき、前記投影光学系と前記第２面との間の光路は１．３よりも大きい屈折率を有する液体で満た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１結像系の結像倍率をβ１とし、前記投影光学系の投影倍率をβとするとき、
５＜｜β１／β｜
の条件を満足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３】
前記投影光学系は、前記第１面側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群と、負の屈折力を有する第６レンズ群と、正の屈折力を有する第７レンズ群とにより構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の投影光学系。
【請求項４】
前記共役点は、前記第３レンズ群と前記第７レンズ群との間の光路中に位置することを特徴とする請求項３に記載の投影光学系。
【請求項５】
前記第１レンズ群の最大有効径をＤ１とし、前記第２レンズ群の最小有効径をＤ２とし、前記第３レンズ群の最大有効径をＤ３とし、前記第４レンズ群の最小有効径をＤ４とし、前記第５レンズ群の最大有効径をＤ５とし、前記第６レンズ群の最小有効径をＤ６とし、前記第７レンズ群の最大有効径をＤ７とするとき、
４＜（Ｄ１＋Ｄ３）／Ｄ２
３＜（Ｄ３＋Ｄ５）／Ｄ４
４＜（Ｄ５＋Ｄ７）／Ｄ６
の条件を満足することを特徴とする請求項３または４に記載の投影光学系。
【請求項６】
前記第１レンズ群の最大有効径をＤ１とし、前記第２レンズ群の最小有効径をＤ２とし、前記第３レンズ群の最大有効径をＤ３とし、前記第４レンズ群の最小有効径をＤ４とし、前記第５レンズ群の最大有効径をＤ５とし、前記第６レンズ群の最小有効径をＤ６とし、前記第７レンズ群の最大有効径をＤ７とするとき、
４．５＜（Ｄ１＋Ｄ３）／Ｄ２＜８
３＜（Ｄ３＋Ｄ５）／Ｄ４
４＜（Ｄ５＋Ｄ７）／Ｄ６
の条件を満足することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項７】
前記第１レンズ群の最大有効径をＤ１とし、前記第２レンズ群の最小有効径をＤ２とし、前記第３レンズ群の最大有効径をＤ３とし、前記第４レンズ群の最小有効径をＤ４とし、前記第５レンズ群の最大有効径をＤ５とし、前記第６レンズ群の最小有効径をＤ６とし、前記第７レンズ群の最大有効径をＤ７とするとき、
４＜（Ｄ１＋Ｄ３）／Ｄ２
３．３＜（Ｄ３＋Ｄ５）／Ｄ４＜８
４＜（Ｄ５＋Ｄ７）／Ｄ６
の条件を満足することを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項８】
前記第１レンズ群の最大有効径をＤ１とし、前記第２レンズ群の最小有効径をＤ２とし、前記第３レンズ群の最大有効径をＤ３とし、前記第４レンズ群の最小有効径をＤ４とし、前記第５レンズ群の最大有効径をＤ５とし、前記第６レンズ群の最小有効径をＤ６とし、前記第７レンズ群の最大有効径をＤ７とするとき、
４＜（Ｄ１＋Ｄ３）／Ｄ２
３＜（Ｄ３＋Ｄ５）／Ｄ４
４．５＜（Ｄ５＋Ｄ７）／Ｄ６＜１０
の条件を満足することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項９】
前記第１レンズ群の最大有効径をＤ１とし、前記第２レンズ群の最小有効径をＤ２とし、前記第３レンズ群の最大有効径をＤ３とし、前記第４レンズ群の最小有効径をＤ４とし、前記第５レンズ群の最大有効径をＤ５とし、前記第６レンズ群の最小有効径をＤ６とし、前記第７レンズ群の最大有効径をＤ７とするとき、
４＜（Ｄ１＋Ｄ３）／Ｄ２＜８
３＜（Ｄ３＋Ｄ５）／Ｄ４＜８
４＜（Ｄ５＋Ｄ７）／Ｄ６＜１０
の条件を満足することを特徴とする請求項３または４に記載の投影光学系。
【請求項１０】
前記第１結像系の結像倍率をβ１とし、前記投影光学系の投影倍率をβとするとき、
５．５＜｜β１／β｜
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結像系の結像倍率をβ１とし、前記投影光学系の投影倍率をβとするとき、
５＜｜β１／β｜＜１２
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１２】
前記第１結像系の結像倍率をβ１とし、前記投影光学系の投影倍率をβとするとき、
５．５＜｜β１／β｜＜１２
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１３】
前記第１面に設定された所定のパターンからの光に基づいて、前記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投影するための請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の投影光学系を備えていることを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の露光装置を用いて前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影光学系、露光装置、およびデバイス製造方法に関し、特に半導体素子や液晶表示素子などのデバイス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好適な投影光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等を製造するためのフォトリソグラフィ工程において、マスク（またはレチクル）のパターン像を、投影光学系を介して、感光性基板（フォトレジストが塗布されたウェハ、ガラスプレート等）上に投影露光する露光装置が使用されている。露光装置では、半導体素子等の集積度が向上するにつれて、投影光学系に要求される解像力（解像度）が益々高まっている。【０００３】
投影光学系の解像力に対する要求を満足するには、照明光（露光光）の波長λを短くするとともに、投影光学系の像側開口数ＮＡを大きくする必要がある。具体的には、投影光学系の解像度は、ｋ・λ／ＮＡ（ｋはプロセス係数）で表される。また、像側開口数ＮＡは、投影光学系と感光性基板との間の媒質（通常は空気などの気体）の屈折率をｎとし、感光性基板への最大入射角をθとすると、ｎ・sinθで表される。【０００４】
この場合、最大入射角θを大きくすることにより像側開口数の増大を図ろうとすると、感光性基板への入射角および投影光学系からの射出角が大きくなり、収差補正が困難になるため、レンズ径の大型化を図らずに大きな実効的な像側開口数を確保することはできない。さらに、気体の屈折率は１程度であるため、像側開口数ＮＡを１以上にすることができない。そこで、投影光学系と感光性基板との間の光路中に屈折率の高い液体のような媒質を満たすことにより像側開口数の増大を図る液浸技術が知られている（たとえば特許文献１）。【０００５】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００４／０１９１２８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パワーを有するすべての光学素子が屈折光学素子（レンズ、平行平面板など）で構成される屈折型の投影光学系は、リソグラフィ用の投影光学系として従来の露光装置に多用されており、信頼性の観点からも生産性の観点からも露光装置に好適な光学系タイプである。しかしながら、従来の１回結像型で屈折型の投影光学系では、大きな像側開口数を確保しようとすると、ペッツバール条件を満足させて平坦な像を得るために、レンズ径を大きくする必要がある。その結果、所要の品質を有するレンズを生産することが困難になるだけでなく、変形や位置ずれを起こさないようにレンズを支持することが困難になり、ひいてはコストの抑制と結像性能の維持とを両立することができなくなる。【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、像面との間の光路中に液体を介在させて大きな像側開口数を確保するとともに、径方向の大型化を抑えつつ平坦性の良好な像を形成することのできる屈折型の投影光学系を提供することを目的とする。また、本発明は、大きな像側開口数を有し且つ平坦性の良好な像を形成する屈折型の液浸投影光学系を用いて、微細パターンを感光性基板に高精度に投影露光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】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、第１面の縮小像を第２面に形成する投影光学系において、
前記第１面と該第１面の光軸上の点と光学的に共役な共役点との間の光路中に配置された第１結像系と、
前記共役点と前記第２面との間の光路中に配置された第２結像系とを備え、
前記投影光学系においてパワーを有するすべての光学素子は屈折光学素子であり、
前記投影光学系の光路中の気体の屈折率を１とするとき、前記投影光学系と前記第２面との間の光路は１．３よりも大きい屈折率を有する液体で満たされていることを特徴とする投影光学系を提供する。【０００９】
本発明の第２形態では、前記第１面に設定された所定のパターンからの光に基づいて、前記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投影するための第１形態の投影光学系を備えていることを特徴とする露光装置を提供する。【００１０】
本発明の第３形態では、第２形態の露光装置を用いて前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の投影光学系では、例えば２回結像型で屈折型の構成を採用しているので、コマ収差や球面収差などを悪化させることなく、また光学素子を径方向に大型化させることなく、ペッツバール和を良好に補正して、平坦性の良好な像を得ることができる。また、本発明の投影光学系では、像側に液浸領域が形成された液浸型の構成を採用しているので、大きな実効的な像側開口数を確保しつつ、比較的大きな有効結像領域を確保することができる。【００１２】
こうして、本発明では、像面との間の光路中に液体を介在させて大きな像側開口数を確保するとともに、径方向の大型化を抑えつつ平坦性の良好な像を形成することのできる屈折型の投影光学系を実現することができる。また、本発明の露光装置では、大きな像側開口数を有し且つ平坦性の良好な像を形成する屈折型の液浸投影光学系を用いて、微細パターンを感光性基板に高精度に投影露光することができ、ひいては良好なデバイスを高精度に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】本実施形態においてウェハ上に形成される矩形状の静止露光領域と光軸との位置関係を示す図である。
【図３】本実施形態における境界レンズとウェハとの間の構成を模式的に示す図である。
【図４】本実施形態の第１実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。
【図５】第１実施例の投影光学系における横収差を示す図である。
【図６】本実施形態の第２実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。
【図７】第２実施例の投影光学系における横収差を示す図である。
【図８】本実施形態の第３実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。
【図９】第３実施例の投影光学系における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】
【００１４】
Ｒ  レチクル
ＲＳＴ  レチクルステージ
ＰＬ  投影光学系
Ｌｂ  境界レンズ
Ｌｍ  純水（液体）
Ｗ  ウェハ
１  照明光学系
９  Ｚステージ
１０  ＸＹステージ
１３  ウェハレーザ干渉計
１４  主制御系
１５  ウェハステージ駆動系
２１  給排水機構
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の投影光学系は、例えば２回結像型で液浸型の屈折光学系である。具体的には、本発明の投影光学系は、物体面（第１面）と物体面の光軸上の点と光学的に共役な共役点との間の光路中に配置された第１結像系と、この共役点と像面（第２面）との間の光路中に配置された第２結像系とを備えている。すなわち、第１結像系は物体面からの光に基づいて上記共役点の位置またはその近傍に中間像を形成し、第１結像系は中間像からの光に基づいて像面に最終的な縮小像を形成する。【００１６】
また、本発明の投影光学系においてパワーを有するすべての光学素子は屈折光学素子（レンズ、平行平面板など）である。すなわち、本発明の投影光学系は、パワーを有する反射鏡を含むことなく、主として複数のレンズにより構成され、場合によっては、平行平面板や平面反射鏡を含んでいる。さらに、本発明では、投影光学系と像面との間の光路が、１．３よりも大きい屈折率（投影光学系の光路中の気体の屈折率を１とする）を有する液体で満たされている。【００１７】
以上のように、本発明の投影光学系は、例えば２回結像型で屈折型の構成を採用しているので、光束の断面が小さく絞られた箇所を多く確保することができる。その結果、これらの箇所に複数の負レンズを集中的に配置することにより、コマ収差や球面収差などを悪化させることなく、またレンズなどの光学素子を径方向に大型化させることなく、ペッツバール和を良好に補正して、平坦性の良好な像を得ることができる。また、本発明の投影光学系では、像側に液浸領域が形成された液浸型の構成を採用しているので、大きな実効的な像側開口数を確保しつつ、比較的大きな有効結像領域を確保することができる。【００１８】
こうして、本発明の投影光学系では、像面との間の光路中に液体を介在させて大きな像側開口数を確保するとともに、径方向の大型化を抑えつつ平坦性の良好な像を形成することができる。また、本発明の露光装置では、大きな像側開口数を有し且つ平坦性の良好な像を形成する屈折型の液浸投影光学系を用いているので、微細パターンを感光性基板に高精度に投影露光することができる。【００１９】
なお、本発明の投影光学系では、次の条件式（１）を満足することが好ましい。条件式（１）において、β１は第１結像系の結像倍率であり、βは投影光学系の投影倍率である。
５＜｜β１／β｜      （１）【００２０】
条件式（１）の下限値を下回ると、第１結像系の結像倍率β１が小さくなり過ぎて、コマ収差や球面収差などを悪化させることなくペッツバール和を良好に補正することが困難になり、平坦性の良好な像を形成することができなくなるので好ましくない。なお、本発明の効果をさらに良好に発揮するには、条件式（１）の下限値を５．５に設定し、上限値を１２に設定することが好ましい。ちなみに、この上限値を上回ると、像面湾曲を小さく抑えようとすると、中間像の形成位置の近傍におけるレンズ径が大型化するので好ましくない。【００２１】
また、本発明の投影光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群と、負屈折力の第６レンズ群と、正屈折力の第７レンズ群とにより構成されていることが好ましい。このように、物体側から順に正・負・正・負・正・負・正の屈折力配置を有する７群構成を採用することにより、ペッツバール条件を満足させるための屈折力配置を効率良く行い、レンズの大型化を回避することができる。【００２２】
また、本発明の投影光学系では、物体面の光軸上の点と光学的に共役な共役点が、第３レンズ群と第７レンズ群との間の光路中に位置することが好ましい。この構成により、露光装置で主流になっている投影倍率が１／４の縮小投影光学系において、ペッツバール和の補正のための負レンズの配置が容易になる。ペッツバール和の補正のための負レンズの配置をさらに容易にするには、上記共役点が第４レンズ群と第６レンズ群との間の光路中に位置することが好ましい。【００２３】
また、本発明の投影光学系では、次の条件式（２）〜（４）を満足することが好ましい。条件式（２）〜（４）において、Ｄ１は第１レンズ群の最大有効径であり、Ｄ２は第２レンズ群の最小有効径であり、Ｄ３は第３レンズ群の最大有効径であり、Ｄ４は第４レンズ群の最小有効径であり、Ｄ５は第５レンズ群の最大有効径であり、Ｄ６は第６レンズ群の最小有効径であり、Ｄ７は第７レンズ群の最大有効径である。ここで、レンズ群の最大有効径とは、当該レンズ群を構成する屈折光学素子の有効径（直径）の最大値である。また、レンズ群の最小有効径とは、当該レンズ群を構成する屈折光学素子の有効径（直径）の最小値である。【００２４】
４＜（Ｄ１＋Ｄ３）／Ｄ２      （２）
３＜（Ｄ３＋Ｄ５）／Ｄ４      （３）
４＜（Ｄ５＋Ｄ７）／Ｄ６      （４）【００２５】
条件式（２）〜（４）の下限値を下回ると、ペッツバール条件を満足させつつ、レンズ径の大型化を招くことなく、比較的大きな像側開口数を確保することが困難になるので好ましくない。なお、本発明の効果をさらに良好に発揮するには、条件式（２）の下限値を４．５に設定し、上限値を８に設定することが好ましい。同様に、条件式（３）の下限値を３．３に設定し、上限値を８に設定することが好ましい。また、条件式（４）の下限値を４．５に設定し、上限値を１０に設定することが好ましい。ちなみに、これらの上限値を上回ると、コマ収差や歪曲収差などを良好に補正することが困難になるので好ましくない。【００２６】
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。図１では、Ｘ軸およびＹ軸がウェハＷに対して平行な方向に設定され、Ｚ軸がウェハＷに対して直交する方向に設定されている。さらに具体的には、ＸＹ平面が水平面に平行に設定され、＋Ｚ軸が鉛直方向に沿って上向きに設定されている。【００２７】
本実施形態の露光装置は、図１に示すように、たとえば露光光源であるＡｒＦエキシマレーザ光源を含み、オプティカル・インテグレータ（ホモジナイザー）、視野絞り、コンデンサレンズ等から構成される照明光学系１を備えている。光源から射出された波長１９３ｎｍの紫外パルス光からなる露光光（露光ビーム）ＩＬは、照明光学系１を通過し、レチクル（マスク）Ｒを照明する。【００２８】
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（スリット状）のパターン領域が照明される。レチクルＲを通過した光は、液浸型で屈折型の投影光学系ＰＬを介して、フォトレジストが塗布されたウェハ（感光性基板）Ｗ上の露光領域に所定の縮小投影倍率でレチクルパターンを形成する。すなわち、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静止露光領域（実効露光領域）にパターン像が形成される。【００２９】
図２は、本実施形態においてウェハ上に形成される矩形状の静止露光領域と光軸との位置関係を示す図である。本実施形態では、図２に示すように、光軸ＡＸを中心とした半径Ｂを有する円形状の領域（イメージサークル）ＩＦ内において、光軸ＡＸを中心とした矩形状の静止露光領域ＥＲが設定されている。静止露光領域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。図示を省略したが、レチクルＲ上では、矩形状の静止露光領域ＥＲに対応して、光軸ＡＸを中心として静止露光領域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が形成される。【００３０】
レチクルＲはレチクルステージＲＳＴ上においてＸＹ平面に平行に保持され、レチクルステージＲＳＴにはレチクルＲをＸ方向、Ｙ方向および回転方向に微動させる機構が組み込まれている。レチクルステージＲＳＴは、レチクルレーザ干渉計（不図示）によってＸ方向、Ｙ方向および回転方向の位置がリアルタイムに計測され、且つ制御される。ウェハＷは、ウェハホルダ（不図示）を介してＺステージ９上においてＸＹ平面に平行に固定されている。【００３１】
Ｚステージ９は、投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行なＸＹ平面に沿って移動するＸＹステージ１０上に固定されており、ウェハＷのフォーカス位置（Ｚ方向の位置）および傾斜角を制御する。Ｚステージ９は、Ｚステージ９上に設けられた移動鏡１２を用いるウェハレーザ干渉計１３によってＸ方向、Ｙ方向および回転方向の位置がリアルタイムに計測され、且つ制御される。【００３２】
また、ＸＹステージ１０は、ベース１１上に載置されており、ウェハＷのＸ方向、Ｙ方向および回転方向を制御する。一方、本実施形態の露光装置に設けられた主制御系１４は、レチクルレーザ干渉計により計測された計測値に基づいてレチクルＲのＸ方向、Ｙ方向および回転方向の位置の調整を行う。即ち、主制御系１４は、レチクルステージＲＳＴに組み込まれている機構に制御信号を送信し、レチクルステージＲＳＴを微動させることによりレチクルＲの位置調整を行う。【００３３】
また、主制御系１４は、オートフォーカス方式及びオートレベリング方式によりウェハＷ上の表面を投影光学系ＰＬの像面に合わせ込むため、ウェハＷのフォーカス位置（Ｚ方向の位置）および傾斜角の調整を行う。即ち、主制御系１４は、ウェハステージ駆動系１５に制御信号を送信し、ウェハステージ駆動系１５によりＺステージ９を駆動させることによりウェハＷのフォーカス位置および傾斜角の調整を行う。【００３４】
更に、主制御系１４は、ウェハレーザ干渉計１３により計測された計測値に基づいてウェハＷのＸ方向、Ｙ方向および回転方向の位置の調整を行う。即ち、主制御系１４は、ウェハステージ駆動系１５に制御信号を送信し、ウェハステージ駆動系１５によりＸＹステージ１０を駆動させることによりウェハＷのＸ方向、Ｙ方向および回転方向の位置調整を行う。【００３５】
露光時には、主制御系１４は、レチクルステージＲＳＴに組み込まれている機構に制御信号を送信すると共に、ウェハステージ駆動系１５に制御信号を送信し、投影光学系ＰＬの投影倍率に応じた速度比でレチクルステージＲＳＴおよびＸＹステージ１０を駆動させつつ、レチクルＲのパターン像をウェハＷ上の所定のショット領域内に投影露光する。その後、主制御系１４は、ウェハステージ駆動系１５に制御信号を送信し、ウェハステージ駆動系１５によりＸＹステージ１０を駆動させることによりウェハＷ上の別のショット領域を露光位置にステップ移動させる。【００３６】
このように、ステップ・アンド・スキャン方式によりレチクルＲのパターン像をウェハＷ上に走査露光する動作を繰り返す。すなわち、本実施形態では、ウェハステージ駆動系１５およびウェハレーザ干渉計１３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、矩形状の静止露光領域および静止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ＲＳＴとＸＹステージ１０とを、ひいてはレチクルＲとウェハＷとを同期的に移動（走査）させることにより、ウェハＷ上には静止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。【００３７】
図３は、本実施形態における境界レンズとウェハとの間の構成を模式的に示す図である。図３を参照すると、本実施形態にかかる投影光学系ＰＬでは、境界レンズＬｂとウェハＷとの間の光路が液体Ｌｍで満たされている。本実施形態では、液体Ｌｍとして、半導体製造工場等で容易に大量に入手できる純水（脱イオン水）を用いている。ただし、液体Ｌｍとして、Ｈ+，Ｃｓ+，Ｋ+、Ｃｌ-，ＳＯ42-，ＰＯ42-を入れた水、イソプロパノール，グリセロール、ヘキサン、ヘプタン、デカンなどを用いることもできる。【００３８】
投影光学系ＰＬに対してウェハＷを相対移動させつつ走査露光を行うステップ・アンド・スキャン方式の露光装置において、走査露光の開始から終了まで投影光学系ＰＬの境界レンズＬｂとウェハＷとの間の光路中に液体Ｌｍを満たし続けるには、たとえば国際公開番号ＷＯ９９／４９５０４号公報に開示された技術や、特開平１０−３０３１１４号公報に開示された技術などを用いることができる。【００３９】
国際公開番号ＷＯ９９／４９５０４号公報に開示された技術では、液体供給装置から供給管および排出ノズルを介して所定の温度に調整された液体を境界レンズＬｂとウェハＷとの間の光路を満たすように供給し、液体供給装置により回収管および流入ノズルを介してウェハＷ上から液体を回収する。一方、特開平１０−３０３１１４号公報に開示された技術では、液体を収容することができるようにウェハホルダテーブルを容器状に構成し、その内底部の中央において（液体中において）ウェハＷを真空吸着により位置決め保持する。また、投影光学系ＰＬの鏡筒先端部が液体中に達し、ひいては境界レンズＬｂのウェハ側の光学面が液体中に達するように構成する。【００４０】
本実施形態では、図１に示すように、給排水機構２１を用いて、境界レンズＬｂとウェハＷとの間の光路中において液体Ｌｍを循環させている。このように、浸液としての液体Ｌｍを微小流量で循環させることにより、防腐、防カビ等の効果により液体の変質を防ぐことができる。また、露光光の熱吸収による収差変動を防ぐことができる。【００４１】
本実施形態の各実施例において、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。後述の表（１）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。
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋κ）・ｙ2／ｒ2｝1/2］＋Ｃ4・ｙ4＋Ｃ6・ｙ6
＋Ｃ8・ｙ8＋Ｃ10・ｙ10＋Ｃ12・ｙ12＋Ｃ14・ｙ14＋Ｃ16・ｙ16    （ａ）【００４２】
［第１実施例］
図４は、本実施形態の第１実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。図４を参照すると、第１実施例にかかる投影光学系ＰＬは、レチクル側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５と、負屈折力の第６レンズ群Ｇ６と、正屈折力の第７レンズ群Ｇ７とにより構成されている。この７群構成および屈折力配置は、後述の第２実施例および第３実施例においても同様である。【００４３】
第１レンズ群Ｇ１は、レチクル側から順に、平行平面板Ｐ１と、両凸レンズＬ１１と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、レチクル側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３とにより構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、レチクル側から順に、レチクル側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、レチクル側に非球面形状の凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と、両凹レンズＬ２３と、レチクル側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とにより構成されている。【００４４】
第３レンズ群Ｇ３は、レチクル側から順に、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と、両凸レンズＬ３３と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４とにより構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、レチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ４１と、両凹レンズＬ４２とにより構成されている。【００４５】
第５レンズ群Ｇ５は、レチクル側から順に、レチクル側に非球面形状の凸面を向けた両凸レンズＬ５１と、両凸レンズＬ５２と、両凸レンズＬ５３と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５４と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５５とにより構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、レチクル側から順に、レチクル側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６１と、レチクル側に非球面形状の凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６２と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ６３と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ６４とにより構成されている。【００４６】
第７レンズ群Ｇ７は、レチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凸面を向けたメニスカスレンズＬ７１と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７２と、両凸レンズＬ７３と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７４と、レチクル側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７５と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７６と、両凸レンズＬ７７と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７８と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７９と、レチクル側に凸面を向けたメニスカスレンズＬ７１０と、ウェハ側に平面を向けた平凸レンズＬ７１１（境界レンズＬｂ）とにより構成されている。なお、図４において、開口絞りＡＳの位置は不図示であるが、近軸の瞳位置である負メニスカスレンズＬ７５と正メニスカスレンズＬ７６との間の光路中に開口絞りＡＳを配置することができる。また、この近軸の瞳位置とは光軸方向に異なる１つ以上の位置、たとえば両凸レンズＬ７７と正メニスカスレンズＬ７８の間や正メニスカスレンズＬ７８中に開口絞りＡＳを配置してもよい。【００４７】
第１実施例では、境界レンズＬｂとウェハＷとの間の光路に、使用光（露光光）であるＡｒＦエキシマレーザ光（波長λ＝１９３．３０６ｎｍ）に対して１．４３５８７６の屈折率を有する純水（Ｌｍ）が満たされている。また、すべての光透過部材（Ｐ１，Ｌ１１〜Ｌ７１１（Ｌｂ））が、使用光に対して１．５６０３２６１の屈折率を有する石英（ＳｉＯ2）により形成されている。また、投影光学系ＰＬは、物体側および像側の双方にほぼテレセントリックに構成されている。【００４８】
また、第１実施例では、レチクルＲのパターン面（物体面）の光軸上の点と光学的に共役な共役点は、正メニスカスレンズＬ５５の射出面の光軸上の点からウェハ側へ光軸に沿って１７．６５９ｍｍだけ離れた位置、すなわち第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との間の光路中の位置にある。したがって、レチクルＲから共役点までの光学系として定義される第１結像系は第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５により構成され、共役点からウェハＷまでの光学系として定義される第２結像系は第６レンズ群Ｇ６および第７レンズ群Ｇ７により構成されている。【００４９】
次の表（１）に、第１実施例にかかる投影光学系ＰＬの諸元の値を掲げる。表（１）において、λは露光光の中心波長を、βは投影倍率の大きさを、ＮＡは像側（ウェハ側）開口数を、ＢはウェハＷ上でのイメージサークルＩＦの半径（最大像高）を、ＬＸは静止露光領域ＥＲのＸ方向に沿った寸法（長辺の寸法）を、ＬＹは静止露光領域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。また、面番号はレチクル側からの面の順序を、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、ｄは各面の軸上間隔すなわち面間隔（ｍｍ）を、φは各面の有効径（直径：ｍｍ）を、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、表（１）における表記は、以降の表（２）および表（３）においても同様である。【００５０】
表（１）
（主要諸元）
λ＝１９３．３０６ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝１．２
Ｂ＝１３．７ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝８．８ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号   ｒ           ｄ          φ           ｎ           光学部材
（レチクル面）  86.37572
1        ∞         8.00000      163.9      1.5603261      （Ｐ１）
2        ∞         6.00000      167.1
3    1519.64132    34.97748      172.4      1.5603261      （Ｌ１１）
4    -182.80837     1.00000      175.8
5     182.72604    30.45810      173.3      1.5603261      （Ｌ１２）
6    2574.00309     1.00000      169.2
7      95.57787    50.96682      147.9      1.5603261      （Ｌ１３）
8      63.07188    14.73903      100.7
9     116.31334    11.00000      100.1      1.5603261      （Ｌ２１）
10     99.02664     4.98043       92.5
11*   130.31812    18.84643       90.8      1.5603261      （Ｌ２２）
12    949.23006     9.90330       84.1
13   -124.80286    11.00000       81.9      1.5603261      （Ｌ２３）
14    369.40853    50.50921       82.4
15   -209.98230    11.87260      148.8      1.5603261      （Ｌ２４）
16   -953.37243    23.07738      179.0
17*  -176.77870    62.68755      189.2      1.5603261      （Ｌ３１）
18   -128.94780     1.00000      226.1
19   -458.18364    55.40033      283.4      1.5603261      （Ｌ３２）
20   -192.77762     1.00000      293.7
21   2622.98588    63.37825      327.6      1.5603261      （Ｌ３３）
22   -306.19920     1.00000      330.0
23    282.39378    34.04905      297.7      1.5603261      （Ｌ３４）
24    586.29235   173.47109      291.2
25  -2113.36467    11.00000      179.2      1.5603261      （Ｌ４１）
26*   261.31699    48.66658      168.4
27   -119.29791    11.00000      168.0      1.5603261      （Ｌ４２）
28   1623.56367    97.92363      191.6
29*  1785.49110    43.35567      280.2      1.5603261      （Ｌ５１）
30   -375.84595     1.00000      285.0
31   3042.60642    43.53217      294.9      1.5603261      （Ｌ５２）
32   -381.57066     3.00000      296.5
33    502.84736    44.29020      292.8      1.5603261      （Ｌ５３）
34   -847.47644     1.00000      290.2
35    169.30114    46.59248      253.5      1.5603261      （Ｌ５４）
36    374.65674     1.00000      244.2
37    161.40381    32.03253      219.0      1.5603261      （Ｌ５５）
38    264.80516    47.69004      205.8
39   1815.25935    11.00000      158.5      1.5603261      （Ｌ６１）
40    200.94754    17.59255      138.2
41*  1093.36220    11.00000      130.9      1.5603261      （Ｌ６２）
42     89.85032    26.13036      110.6
43   -252.47632    11.00000      110.3      1.5603261      （Ｌ６３）
44*   130.80291    31.01003      109.6
45   -102.19072    14.89174      110.4      1.5603261      （Ｌ６４）
46*   384.34930    11.81854      147.2
47   -528.60745    53.98825      149.8      1.5603261      （Ｌ７１）
48*  -250.15948    11.03792      212.2
49   -979.45146    72.10746      254.4      1.5603261      （Ｌ７２）
50   -163.21972     1.00000      268.1
51   2026.53017    56.01526      325.9      1.5603261      （Ｌ７３）
52   -364.34648     1.00000      329.8
53    260.64830    33.79148      336.1      1.5603261      （Ｌ７４）
54    366.75331    38.44664      330.0
55   7696.70128    11.00000      329.8      1.5603261      （Ｌ７５）
56    295.26482    80.48221      319.0
57       ∞         0.00000                                （ＡＳ）
58   -419.07779    47.83984      319.9      1.5603261      （Ｌ７６）
59   -250.06676     1.00000      330.0
60    347.99334    68.81101      330.0      1.5603261      （Ｌ７７）
61   -781.84384     1.00000      326.3
62    169.07663    48.45681      265.2      1.5603261      （Ｌ７８）
63*   324.83352     1.00000      253.8
64    109.22826    36.94196      200.1      1.5603261      （Ｌ７９）
65*   130.14309     1.00000      179.4
66     94.70193    67.34211      162.5      1.5603261      （Ｌ７１０）
67     41.30448     1.00000       68.5
68     39.80829    28.51982       66.7      1.5603261      （Ｌ７１１：Ｌｂ）
69       ∞         5.00001       41.5      1.435876       （Ｌｍ）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１１面：  κ＝０
Ｃ4＝３．４７１２２×１０-7   Ｃ6＝７．６００９５×１０-12
Ｃ8＝２．１０１８０×１０-14    Ｃ10＝−１．２７４８９×１０-17
Ｃ12＝５．４１６９７×１０-21    Ｃ14＝−１．１００３８×１０-24
Ｃ16＝−２．２７２８０×１０-28
１７面：  κ＝０
Ｃ4＝−２．０７４８１×１０-9   Ｃ6＝３．８６５０６×１０-12
Ｃ8＝１．６３２０６×１０-16    Ｃ10＝２．０７０４５×１０-22
Ｃ12＝１．２２０２５×１０-24    Ｃ14＝−２．４８８７７×１０-28
Ｃ16＝９．６１５４０×１０-33
２６面：  κ＝０
Ｃ4＝−１．９０５２８×１０-8   Ｃ6＝２．４２１６５×１０-13
Ｃ8＝７．６２２５２×１０-19    Ｃ10＝４．６７１２０×１０-22
Ｃ12＝−１．０９２７３×１０-25    Ｃ14＝６．７７７３１×１０-30
Ｃ16＝０
２９面：  κ＝０
Ｃ4＝１．０４４１７×１０-9   Ｃ6＝−８．３１６０８×１０-14
Ｃ8＝−４．７８９６６×１０-19    Ｃ10＝３．６０５７３×１０-23
Ｃ12＝−５．１０４９０×１０-28    Ｃ14＝２．２９９６８×１０-33
Ｃ16＝０
４１面：  κ＝０
Ｃ4＝−１．７６４４６×１０-7   Ｃ6＝４．２０１２１×１０-11
Ｃ8＝３．４０９８４×１０-16    Ｃ10＝−９．８６５７０×１０-19
Ｃ12＝１．４７５９３×１０-22    Ｃ14＝−７．６３５４９×１０-27
Ｃ16＝０
４４面：  κ＝０
Ｃ4＝３．０１４８１×１０-8   Ｃ6＝４．９１６２３×１０-11
Ｃ8＝３．５０２５８×１０-15    Ｃ10＝−２．８８６８６×１０-19
Ｃ12＝４．６９４１４×１０-23    Ｃ14＝−３．０９１４０×１０-26
Ｃ16＝０
４６面：  κ＝０
Ｃ4＝−９．５７６９９×１０-8   Ｃ6＝１．４２９９５×１０-11
Ｃ8＝−１．７６１４７×１０-15    Ｃ10＝１．４８６８４×１０-19
Ｃ12＝−１．３６４０５×１０-23    Ｃ14＝５．３３４２６×１０-28
Ｃ16＝０
４８面：  κ＝０
Ｃ4＝８．０６８２６×１０-8   Ｃ6＝１．０４２２７×１０-12
Ｃ8＝−９．８６１６１×１０-17    Ｃ10＝−１．２９４５９×１０-20
Ｃ12＝１．０９４２９×１０-24    Ｃ14＝−２．５６７１４×１０-29
Ｃ16＝０
６３面：  κ＝０
Ｃ4＝２．５０８９８×１０-9   Ｃ6＝−５．５６５６８×１０-13
Ｃ8＝３．７２００７×１０-17    Ｃ10＝−１．１４６６１×１０-21
Ｃ12＝１．９５６４２×１０-26    Ｃ14＝−５．０７６３６×１０-32
Ｃ16＝０
６５面：  κ＝０
Ｃ4＝１．３６７０９×１０-8   Ｃ6＝３．５７０９７×１０-12
Ｃ8＝−１．４６５９９×１０-16    Ｃ10＝１．５３７４８×１０-20
Ｃ12＝−４．３７６８９×１０-25    Ｃ14＝３．８５４８７×１０-29
Ｃ16＝０
（条件式対応値）
β１＝−１．４６６
β＝０．２５
Ｄ１＝１７５．８ｍｍ（レンズＬ１１）
Ｄ２＝８１．９ｍｍ（レンズＬ２３）
Ｄ３＝３３０．０ｍｍ（レンズＬ３３）
Ｄ４＝１６８．０ｍｍ（レンズＬ４２）
Ｄ５＝２９６．５ｍｍ（レンズＬ５２）
Ｄ６＝１０９．６ｍｍ（レンズＬ６３）
Ｄ７＝３３６．１ｍｍ（レンズＬ７４）
（１）｜β１／β｜＝５．８６４
（２）（Ｄ１＋Ｄ３）／Ｄ２＝６．１８
（３）（Ｄ３＋Ｄ５）／Ｄ４＝３．７３
（４）（Ｄ５＋Ｄ７）／Ｄ６＝５．７７【００５１】
図５は、第１実施例における横収差を示す図である。収差図において、Ｙは像高を示している。図５の収差図から明らかなように、第１実施例では、非常に大きな像側開口数（ＮＡ＝１．２）および比較的大きな静止露光領域ＥＲ（２６ｍｍ×８．８ｍｍ）を確保しているにもかかわらず、波長が１９３．３０６ｎｍのエキシマレーザ光に対して収差が良好に補正されていることがわかる。【００５２】
［第２実施例］
図６は、本実施形態の第２実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。図６を参照すると、第２実施例の投影光学系ＰＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、レチクル側から順に、平行平面板Ｐ１と、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、レチクル側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凸レンズＬ１３とにより構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、レチクル側から順に、レチクル側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ２２と、レチクル側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３とにより構成されている。【００５３】
第３レンズ群Ｇ３は、レチクル側から順に、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３と、両凸レンズＬ３４と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３５により構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、レチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ４１と、両凹レンズＬ４２と、両凹レンズＬ４３とにより構成されている。【００５４】
第５レンズ群Ｇ５は、レチクル側から順に、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、レチクル側に非球面形状の凸面を向けた両凸レンズＬ５２と、両凸レンズＬ５３と、両凸レンズＬ５４と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５５とにより構成されている。第６レンズ群Ｇ６は、レチクル側から順に、レチクル側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６１と、両凹レンズＬ６２と、レチクル側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６３と、ウェハ側に非球面形状の凸面を向けたメニスカスレンズＬ６４とにより構成されている。【００５５】
第７レンズ群Ｇ７は、レチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凸面を向けたメニスカスレンズＬ７１と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７２と、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７３と、両凸レンズＬ７４と、両凸レンズＬ７５と、ウェハ側に非球面形状の凸面を向けた両凸レンズＬ７６と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７７と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けたメニスカスレンズＬ７８と、ウェハ側に平面を向けた平凸レンズＬ７９（境界レンズＬｂ）とにより構成されている。両凸レンズＬ７５の入射側の面と射出側の面との間には近軸の瞳位置があり、第２実施例ではこの近軸の瞳位置に開口絞りＡＳを設けている。第２実施例においても、この近軸の瞳位置とは光軸方向に異なる１つ以上の位置に開口絞りＡＳを配置してもよい。【００５６】
第２実施例においても第１実施例と同様に、境界レンズＬｂとウェハＷとの間の光路に、使用光であるＡｒＦエキシマレーザ光（波長λ＝１９３．３０６ｎｍ）に対して１．４３５８７６の屈折率を有する純水（Ｌｍ）が満たされている。また、すべての光透過部材（Ｐ１，Ｌ１１〜Ｌ７９（Ｌｂ））が、使用光に対して１．５６０３２６１の屈折率を有する石英により形成されている。また、投影光学系ＰＬは、物体側および像側の双方にほぼテレセントリックに構成されている。【００５７】
また、第２実施例では、レチクルＲのパターン面（物体面）の光軸上の点と光学的に共役な共役点は、レンズＬ５３の入射面の光軸上の点からウェハ側へ光軸に沿って２９．１５１ｍｍだけ離れた位置、すなわち第５レンズ群Ｇ５の光路中の位置にある。したがって、レチクルＲから共役点までの光学系として定義される第１結像系は第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５中のレンズＬ５３により構成され、共役点からウェハＷまでの光学系として定義される第２結像系は第５レンズ群Ｇ５中のレンズＬ５４から第７レンズ群Ｇ７までの光学系により構成されている。次の表（２）に、第２実施例にかかる投影光学系ＰＬの諸元の値を掲げる。【００５８】
表（２）
（主要諸元）
λ＝１９３．３０６ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝１．２５
Ｂ＝１３．７ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝８．８ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号   ｒ           ｄ          φ           ｎ           光学部材
（レチクル面） 114.768369  
1        ∞        12  .000000     185.1      1.5603261      （Ｐ１）
2        ∞        12  .000000     190.0
3*   -909.09091    43.798040     191.3      1.5603261      （Ｌ１１）
4    -139.37338     2.000000     199.1
5    -161.39544    12.000000     198.9      1.5603261      （Ｌ１２）
6    -205.51153     1.000000     208.1
7     180.79377    54.610280     219.6      1.5603261      （Ｌ１３）
8   -1061.01758     2.000000     214.6
9      87.69144    35.968171     162.9      1.5603261      （Ｌ２１）
10     73.77783    80.159216     129.6
11*  -149.25373    12.000000      92.7      1.5603261      （Ｌ２２）
12   5637.29229    46.154357     104.6
13    -63.81837    39.767264     115.8      1.5603261      （Ｌ２３）
14   -114.07479     2.760478     180.2
15*  -251.88917    62.709847     217.7      1.5603261      （Ｌ３１）
16   -129.32021     1.000000     235.1
17   -165.81829    31.151702     246.8      1.5603261      （Ｌ３２）
18   -150.50791     2.000000     259.5
19    306.76461    32.013802     276.1      1.5603261      （Ｌ３３）
20    733.53779     1.000000     273.0
21    242.15432    56.737165     267.7      1.5603261      （Ｌ３４）
22  -1908.38792     1.000000     261.0
23    134.29287    43.063264     206.5      1.5603261      （Ｌ３５）
24*   257.73196    30.997011     183.9
25  -2113.36467    12.000000     172.0      1.5603261      （Ｌ４１）
26*   124.22360    35.867661     143.7
27   -216.35647    12.000000     142.7      1.5603261      （Ｌ４２）
28    261.06205    31.778720     141.1
29   -134.77509    12.000000     141.6      1.5603261      （Ｌ４３）
30    590.47790    18.825011     164.5
31   -314.65541    61.903502     166.9      1.5603261      （Ｌ５１）
32   -177.54743     2.000000     207.6
33*   359.71223    50.664226     255.7      1.5603261      （Ｌ５２）
34   -412.99179     2.000000     258.1
35    352.29893    47.086214     268.9      1.5603261      （Ｌ５３）
36  -1073.77854    28.486939     268.3
37    273.66031    46.841809     253.2      1.5603261      （Ｌ５４）
38  -2016.15541     1.999999     247.2
39    143.40892    75.752627     203.0      1.5603261      （Ｌ５５）
40    164.35704    17.144524     140.7
41   3506.52453    12.000000     137.8      1.5603261      （Ｌ６１）
42    117.49512    31.582866     115.6
43   -120.77089    12.000000     114.3      1.5603261      （Ｌ６２）
44    105.39922    42.071045     114.7
45    -85.08700    12.000000     116.6      1.5603261      （Ｌ６３）
46   -111.59708     3.746835     133.1
47   -108.28912    12.000000     135.4      1.5603261      （Ｌ６４）
48*  -128.36970     7.832515     157.4
49   -136.94881    40.840307     159.4      1.5603261      （Ｌ７１）
50*  -161.03060     1.000000     215.7
51   -189.25048    48.555133     217.7      1.5603261      （Ｌ７２）
52   -136.02966     2.000000     238.9
53*  -500.00000    44.605292     289.8      1.5603261      （Ｌ７３）
54   -219.91457     2.000000     302.7
55   1188.08068    63.827341     356.2      1.5603261      （Ｌ７４）
56   -441.07504    37.000000     360.0
57       ∞       -33.000000                               （ＡＳ）
58    462.89791    56.700056     360.0      1.5603261      （Ｌ７５）
59  -1924.49927     2.000000     356.4
60    329.27200    65.563684     330.8      1.5603261      （Ｌ７６）
61* -1315.78947     2.000000     322.9
62    192.94396    53.553678     249.3      1.5603261      （Ｌ７７）
63*   751.87970     2.000000     221.9
64     99.20631    45.000000     156.4      1.5603261      （Ｌ７８）
65*    54.76451     2.000000      90.2
66     46.93959    37.111052      80.9      1.5603261      （Ｌ７９：Ｌｂ）
67       ∞         5.000000      43.6      1.435876       （Ｌｍ）
（ウェハ面）
（非球面データ）
３面：  κ＝０
Ｃ4＝−６．００２０１×１０-8   Ｃ6＝２．３６８０９×１０-13
Ｃ8＝−２．２２１８８×１０-17    Ｃ10＝−１．５６３８３×１０-22
Ｃ12＝０，  Ｃ14＝０，  Ｃ16＝０
１１面：  κ＝０
Ｃ4＝２．１９１６１×１０-8   Ｃ6＝３．００９８９×１０-12
Ｃ8＝４．１２０４１×１０-16    Ｃ10＝−１．１１８９６×１０-19
Ｃ12＝１．４５７１５×１０-23    Ｃ14＝１．３４２９１×１０-26
Ｃ16＝０
１５面：  κ＝０
Ｃ4＝３．９２７７９×１０-8   Ｃ6＝−４．８６９８６×１０-12
Ｃ8＝１．３５３９９×１０-16    Ｃ10＝６．０５３２２×１０-22
Ｃ12＝−８．９１４６３×１０-26    Ｃ14＝５．４７５２１×１０-31
Ｃ16＝４．３０５８６×１０-35
２４面：  κ＝０
Ｃ4＝８．５２１３９×１０-8   Ｃ6＝−２．８３７３８×１０-12
Ｃ8＝２．２６３８２×１０-16    Ｃ10＝−２．２６６０２×１０-20
Ｃ12＝１．２９９６８×１０-24    Ｃ14＝−１．０３６２１×１０-28
Ｃ16＝０
２６面：  κ＝０
Ｃ4＝−４．８６８７７×１０-8   Ｃ6＝３．９６２９１×１０-12
Ｃ8＝−８．８０６７９×１０-16    Ｃ10＝９．６０５３０×１０-20
Ｃ12＝−７．５０５４６×１０-24    Ｃ14＝８．９４８３８×１０-28
Ｃ16＝０
３３面：  κ＝０
Ｃ4＝−４．９９９３７×１０-9   Ｃ6＝−２．６２３３９×１０-13
Ｃ8＝１．３１９７２×１０-18    Ｃ10＝１．２１５７４×１０-22
Ｃ12＝−４．７６５１１×１０-27    Ｃ14＝６．７５２１４×１０-32
Ｃ16＝０
４８面：  κ＝０
Ｃ4＝１．２１０６４×１０-7   Ｃ6＝８．６３０１３×１０-12
Ｃ8＝９．８６１０２×１０-16    Ｃ10＝４．５０５２９×１０-20
Ｃ12＝−２．０８２３１×１０-24    Ｃ14＝−６．５３２３９×１０-28
Ｃ16＝０
５０面：  κ＝０
Ｃ4＝５．９６１１４×１０-8   Ｃ6＝５．４６７１５×１０-13
Ｃ8＝−１．０５１２４×１０-16    Ｃ10＝−４．３６６８６×１０-21
Ｃ12＝６．５０８５８×１０-25    Ｃ14＝−２．３４５３２×１０-29
Ｃ16＝０
５３面：  κ＝０
Ｃ4＝−１．１２５６７×１０-8   Ｃ6＝−１．０３９３７×１０-13
Ｃ8＝−２．２２５８８×１０-18    Ｃ10＝２．２７１４５×１０-23
Ｃ12＝−１．１２３９３×１０-27    Ｃ14＝２．８４５８７×１０-32
Ｃ16＝０
６１面：  κ＝０
Ｃ4＝−３．３９９０８×１０-10   Ｃ6＝５．９７６２４×１０-14
Ｃ8＝１．２０４３３×１０-18    Ｃ10＝−６．０６００６×１０-23
Ｃ12＝９．９８７７９×１０-28    Ｃ14＝−６．４６６２３×１０-33
Ｃ16＝０
６３面：  κ＝０
Ｃ4＝１．３９００６×１０-8   Ｃ6＝８．０２７０２×１０-13
Ｃ8＝−５．６９３３８×１０-17    Ｃ10＝３．１４６２６×１０-21
Ｃ12＝−９．４０２２７×１０-26    Ｃ14＝１．４４２４７×１０-30
Ｃ16＝０
６５面：  κ＝０
Ｃ4＝−４．５５８８４×１０-7   Ｃ6＝−７．１３４０１×１０-11
Ｃ8＝１．０７０６４×１０-14    Ｃ10＝−７．５４７０７×１０-18
Ｃ12＝１．５８００１×１０-21    Ｃ14＝−４．９３３８３×１０-25
Ｃ16＝０
（条件式対応値）
β１＝−２．０９０
β＝０．２５
Ｄ１＝２１９．６ｍｍ（レンズＬ１３）
Ｄ２＝９２．７ｍｍ（レンズＬ２２）
Ｄ３＝２７６．１ｍｍ（レンズＬ３３）
Ｄ４＝１４１．１ｍｍ（レンズＬ４２）
Ｄ５＝２６８．９ｍｍ（レンズＬ５３）
Ｄ６＝１１４．３ｍｍ（レンズＬ６２）
Ｄ７＝３６０．０ｍｍ（レンズＬ７４，Ｌ７５）
（１）｜β１／β｜＝８．３５８
（２）（Ｄ１＋Ｄ３）／Ｄ２＝５．３５
（３）（Ｄ３＋Ｄ５）／Ｄ４＝３．８６
（４）（Ｄ５＋Ｄ７）／Ｄ６＝５．５０【００５９】
図７は、第２実施例における横収差を示す図である。収差図において、Ｙは像高を示している。図７の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、非常に大きな像側開口数（ＮＡ＝１．２５）および比較的大きな静止露光領域ＥＲ（２６ｍｍ×８．８ｍｍ）を確保しているにもかかわらず、波長が１９３．３０６ｎｍのエキシマレーザ光に対して収差が良好に補正されていることがわかる。【００６０】
［第３実施例］
図８は、本実施形態の第３実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。図８を参照すると、第３実施例の投影光学系ＰＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、レチクル側から順に、平行平面板Ｐ１と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、レチクル側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３とにより構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、レチクル側から順に、レチクル側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、レチクル側に非球面形状の凸面を向けたメニスカスレンズＬ２２と、レチクル側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３と、レチクル側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とにより構成されている。【００６１】
第３レンズ群Ｇ３は、レチクル側から順に、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と、両凸レンズＬ３３と、両凸レンズＬ３４とにより構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、レチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ４１と、両凹レンズＬ４２とにより構成されている。【００６２】
第５レンズ群Ｇ５は、レチクル側から順に、レチクル側に非球面形状の凸面を向けた両凸レンズＬ５１と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と、両凸レンズＬ５３と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５４と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５５とにより構成されている。第６レンズ群Ｇ６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Ｌ６１と、レチクル側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ６２と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ６３と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた両凹レンズＬ６４とにより構成されている。【００６３】
第７レンズ群Ｇ７は、レチクル側から順に、ウェハ側に非球面形状の凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７１と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７２と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７３と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７４と、両凹レンズＬ７５と、レチクル側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７６と、レチクル側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７７と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７８と、ウェハ側に非球面形状の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７９と、レチクル側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７１０と、ウェハ側に平面を向けた平凸レンズＬ７１１（境界レンズＬｂ）とにより構成されている。第３実施例においては、正メニスカスレンズＬ７６の内部に近軸の瞳位置があり、開口絞りＡＳは、この近軸の瞳位置に配置することができる。また、この近軸の瞳位置とは光軸方向に異なる１つ以上の位置に開口絞りＡＳを配置してもよい。【００６４】
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、境界レンズＬｂとウェハＷとの間の光路に、使用光であるＡｒＦエキシマレーザ光（波長λ＝１９３．３０６ｎｍ）に対して１．４３５８７６の屈折率を有する純水（Ｌｍ）が満たされている。また、すべての光透過部材（Ｐ１，Ｌ１１〜Ｌ７１１（Ｌｂ））が、使用光に対して１．５６０３２６１の屈折率を有する石英により形成されている。また、投影光学系ＰＬは、物体側および像側の双方にほぼテレセントリックに構成されている。【００６５】
また、第３実施例では、レチクルＲのパターン面（物体面）の光軸上の点と光学的に共役な共役点は、レンズＬ５３の射出面の光軸上の点からウェハ側へ光軸に沿って１４３．８６３ｍｍだけ離れた位置、すなわち第５レンズ群Ｇ５中のレンズＬ５３とレンズＬ５４との間の光路中の位置にある。したがって、レチクルＲから共役点までの光学系として定義される第１結像系は第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５中のレンズＬ５３により構成され、共役点からウェハＷまでの光学系として定義される第２結像系は第５レンズ群Ｇ５中のレンズＬ５４〜第７レンズ群Ｇ７により構成されている。次の表（３）に、第３実施例にかかる投影光学系ＰＬの諸元の値を掲げる。【００６６】
表（３）
（主要諸元）
λ＝１９３．３０６ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝１．２
Ｂ＝１４ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝１０．４ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号   ｒ           ｄ          φ           ｎ           光学部材
（レチクル面）  51.094891
1        ∞         8.175182     143.7      1.5603261      （Ｐ１）
2        ∞         6.131387     146.8
3   -1463.73482    24.796927     149.4      1.5603261      （Ｌ１１）
4    -259.24325    13.452150     155.7
5     436.59865    50.376986     166.2      1.5603261      （Ｌ１２）
6    -231.96976     1.021898     167.8
7     124.00336    67.801652     152.2      1.5603261      （Ｌ１３）
8      70.41213    12.424410     103.7
9     121.37143    11.240876     103.6      1.5603261      （Ｌ２１）
10    109.95358     7.194166      99.2
11*   155.60037    11.551309      99.0      1.5603261      （Ｌ２２）
12    182.10414    22.072039      96.5
13   -102.30028    16.036540      96.2      1.5603261      （Ｌ２３）
14   -142.98203    47.451515     104.7
15   -173.58313    11.681685     166.8      1.5603261      （Ｌ２４）
16   -211.21285    22.967573     184.3
17*  -121.88701    60.221524     185.5      1.5603261      （Ｌ３１）
18   -128.09592     1.021898     235.9
19   -392.60315    58.818133     295.2      1.5603261      （Ｌ３２）
20   -187.70969     1.021898     305.0
21    606.67782   102.189781     339.6      1.5603261      （Ｌ３３）
22  -3496.83097     1.021898     339.4
23    594.87474   102.189781     337.6      1.5603261      （Ｌ３４）
24  -1185.58201   214.209711     321.1
25  -2159.64273    53.674028     195.9      1.5603261      （Ｌ４１）
26*   355.27134    49.112705     177.7
27   -131.25514    11.240876     177.6      1.5603261      （Ｌ４２）
28    676.82273   111.114483     210.0
29*   780.71326    67.136173     376.1      1.5603261      （Ｌ５１）
30   -345.72949     1.021898     372.6
31  -2844.84158    34.580070     387.9      1.5603261      （Ｌ５２）
32   -509.20848     2.043796     388.6
33   1739.83703    31.144748     385.2      1.5603261      （Ｌ５３）
34  -1118.78325   265.693431     384.7
35    226.02394    54.982019     281.9      1.5603261      （Ｌ５４）
36   1942.61661     1.021898     276.1 
37    155.30114    48.885484     235.5      1.5603261      （Ｌ５５）
38    402.04803    37.482461     222.3
39    735.15490    11.240876     174.0      1.5603261      （Ｌ６１）
40    788.36653    14.842375     162.9
41*   -310.92400   11.240876     160.7      1.5603261      （Ｌ６２）
42      79.47793   36.825969     123.8
43    -343.47986   11.240876     123.9      1.5603261      （Ｌ６３）
44*    134.60961   39.852450     130.1
45    -110.25461   11.240876     131.8      1.5603261      （Ｌ６４）
46*    311.22495   12.916879     181.6
47    -908.13971   45.318482     188.0      1.5603261      （Ｌ７１）
48*   -259.96849    1.834731     233.8
49    -754.45772   77.050464     259.4      1.5603261      （Ｌ７２）
50    -175.95131    1.021898     282.9
51   -3103.13791   72.654086     341.7      1.5603261      （Ｌ７３）
52    -265.83679    1.021898     348.7
53     281.70867  102.189781     347.8      1.5603261      （Ｌ７４）
54     516.39802   47.023703     312.4
55    -670.17561   11.241419     310.2      1.5603261      （Ｌ７５）
56     363.92030   73.438554     302.8
57       ∞        -2.567047                               （ＡＳ）
58    -476.06631   75.452298     307.0      1.5603261      （Ｌ７６）
59    -295.97462    1.021898     330.3
60     293.15804   62.727023     334.0      1.5603261      （Ｌ７７）
61   16539.35648    1.021898     329.7
62     202.58064   53.979809     298.0      1.5603261      （Ｌ７８）
63*    501.39136    1.021898     289.5
64     119.67915   41.514916     221.3      1.5603261      （Ｌ７９）
65*    152.47807    1.021898     201.0
66     103.48438   72.499275     180.1      1.5603261      （Ｌ７１０）
67      46.75184    1.021898      79.9
68      42.95688   36.630648      76.3      1.5603261      （Ｌ７１１：Ｌｂ）
69       ∞         6.338758      43.1      1.435876       （Ｌｍ）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１１面：  κ＝０
Ｃ4＝１．３７３９３×１０-8   Ｃ6＝−７．７８５５９×１０-12
Ｃ8＝１．９８８７５×１０-15    Ｃ10＝−７．９４７５７×１０-18
Ｃ12＝３．９６２８６×１０-21   Ｃ14＝−１．０６４２５×１０-24
Ｃ16＝１．０３２００×１０-28
１７面：  κ＝０
Ｃ4＝−２．５９１９４×１０-8   Ｃ6＝８．６６１５７×１０-13
Ｃ8＝１．３７９７０×１０-17    Ｃ10＝５．９３６２７×１０-21
Ｃ12＝６．８５３７５×１０-25    Ｃ14＝−２．９０２６２×１０-29
Ｃ16＝６．１１６６６×１０-33
２６面：  κ＝０
Ｃ4＝１．４４８９２×１０-8   Ｃ6＝４．２１９６３×１０-13
Ｃ8＝２．０５５５０×１０-17    Ｃ10＝−７．３６８０４×１０-22
Ｃ12＝１．５４４８８×１０-25    Ｃ14＝−２．８７７２８×１０-30
Ｃ16＝０
２９面：  κ＝０
Ｃ4＝−３．５５４６６×１０-9   Ｃ6＝−２．７５４４４×１０-14
Ｃ8＝７．９８１０７×１０-19    Ｃ10＝−１．１２１７８×１０-23
Ｃ12＝１．０２３３５×１０-28    Ｃ14＝−４．８３５１７×１０-34
Ｃ16＝０
４１面：  κ＝０
Ｃ4＝−３．９６４１７×１０-8   Ｃ6＝２．３８９４９×１０-11
Ｃ8＝−３．６０９４５×１０-15    Ｃ10＝３．３８１３３×１０-19
Ｃ12＝−１．９５２１４×１０-23    Ｃ14＝５．３４１４１×１０-28
Ｃ16＝０
４４面：  κ＝０
Ｃ4＝−３．８６８３８×１０-8   Ｃ6＝１．５２２２８×１０-11
Ｃ8＝−２．６１５２６×１０-15    Ｃ10＝１．５８２２８×１０-19
Ｃ12＝−２．０６９９２×１０-23    Ｃ14＝−９．７５１６９×１０-28
Ｃ16＝０
４６面：  κ＝０
Ｃ4＝−１．６８５７８×１０-7   Ｃ6＝１．１６７９１×１０-11
Ｃ8＝−７．９８０２０×１０-16    Ｃ10＝４．５０６２８×１０-20
Ｃ12＝−１．９３８３６×１０-24    Ｃ14＝３．７２１８８×１０-29
Ｃ16＝０
４８面：  κ＝０
Ｃ4＝４．１８３９３×１０-8   Ｃ6＝８．９３１５８×１０-13
Ｃ8＝−３．０８９６８×１０-17    Ｃ10＝−５．１８１２５×１０-21
Ｃ12＝２．７９９７２×１０-25    Ｃ14＝−４．０７４２７×１０-30
Ｃ16＝０
６３面：  κ＝０
Ｃ4＝−２．４６１１９×１０-9   Ｃ6＝−４．８０９４３×１０-13
Ｃ8＝４．２３４６２×１０-17    Ｃ10＝−１．４４１９２×１０-21
Ｃ12＝２．６４３５８×１０-26    Ｃ14＝−２．０３０６０×１０-31
Ｃ16＝０
６５面：  κ＝０
Ｃ4＝７．６５３３０×１０-9   Ｃ6＝４．６０５８８×１０-12
Ｃ8＝−２．３３４７３×１０-16    Ｃ10＝１．９０４７０×１０-20
Ｃ12＝−６．４０６６７×１０-25    Ｃ14＝２．７５３０６×１０-29
Ｃ16＝０
（条件式対応値）
β１＝−２．４７７
β＝０．２５
Ｄ１＝１６７．８ｍｍ（レンズＬ１２）
Ｄ２＝９６．２ｍｍ（レンズＬ２３）
Ｄ３＝３３９．６ｍｍ（レンズＬ３３）
Ｄ４＝１７７．６ｍｍ（レンズＬ４２）
Ｄ５＝３８８．６ｍｍ（レンズＬ５２）
Ｄ６＝１２３．８ｍｍ（レンズＬ６２）
Ｄ７＝３４８．７ｍｍ（レンズＬ７３）
（１）｜β１／β｜＝９．９０９
（２）（Ｄ１＋Ｄ３）／Ｄ２＝５．２７
（３）（Ｄ３＋Ｄ５）／Ｄ４＝４．１０
（４）（Ｄ５＋Ｄ７）／Ｄ６＝５．９６【００６７】
図９は、第３実施例における横収差を示す図である。収差図において、Ｙは像高を示している。図９の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、非常に大きな像側開口数（ＮＡ＝１．２）および比較的大きな静止露光領域ＥＲ（２６ｍｍ×１０．４ｍｍ）を確保しているにもかかわらず、波長が１９３．３０６ｎｍのエキシマレーザ光に対して収差が良好に補正されていることがわかる。【００６８】
このように、本実施形態の投影光学系ＰＬでは、境界レンズＬｂとウェハＷとの間の光路中に大きな屈折率を有する純水Ｌｍを介在させることにより、大きな実効的な像側開口数を確保しつつ、比較的大きな有効結像領域を確保することができる。すなわち、各実施例では、中心波長が１９３．３０６ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光に対して、１．２または１．２５の高い像側開口数を確保するとともに、２６ｍｍ×８．８ｍｍまたは２６ｍｍ×１０．４ｍｍの矩形形状の静止露光領域ＥＲを確保することができ、たとえば２６ｍｍ×３３ｍｍの矩形状の露光領域内に回路パターンを高解像度で走査露光することができる。【００６９】
なお、上述の第１実施例では、レチクルＲのパターン面（物体面）の光軸上の点と光学的に共役な共役点が２つのレンズＬ５５とＬ６１との間に位置しているので、第１結像系はレチクルＲから共役点までの光学系として、第２結像系は共役点からウェハＷまでの光学系として明確に定義される。第２実施例では、レチクルＲのパターン面（物体面）の光軸上の点と光学的に共役な共役点がレンズＬ５３の入射面と射出面との間に位置しているので、第１結像系はレチクルＲから共役点までの光学系として、第２結像系は共役点からウェハＷまでの光学系として明確に定義される。【００７０】
第３実施例では、レチクルＲのパターン面（物体面）の光軸上の点と光学的に共役な共役点が２つのレンズＬ５３とＬ５４との間に位置しているので、第１結像系はレチクルＲから共役点までの光学系として、第２結像系は共役点からウェハＷまでの光学系として明確に定義される。ちなみに、本発明では、物体面（第１面）の光軸上の点と光学的に共役な共役点が光学素子（レンズなど）中に位置する場合、共役点が当該光学素子の入射面に近い（物理長）ときには当該光学素子の物体側（第１面側）に隣接する光学素子までを第１結像系として定義し、共役点が当該光学素子の射出面に近い（物理長）ときには当該光学素子までを第１結像系として定義する。【００７１】
また、上述の各実施例では、レチクルＲのパターン面（物体面）の光軸上の点と光学的に共役な共役点が投影光学系ＰＬ中に１つだけ存在する光学系、すなわち２回結像型の光学系に対して本発明を適用している。しかしながら、これに限定されることなく、上記共役点が投影光学系ＰＬ中に複数存在するような３回以上の複数回結像型（３回結像型、４回結像型など）の光学系に対しても同様に本発明を適用することができる。換言すれば、第１結像系または第２結像系は、１回結像型の光学系に限定されることなく、２回以上の複数回結像型の光学系であっても良い。【００７２】
ところで、上述の実施形態では、マスク（レチクル）の代わりに、所定の電子データに基づいて所定パターンを形成するパターン形成装置を用いることができる。このようなパターン形成装置を用いれば、パターン面が縦置きでも同期精度に及ぼす影響を最低限にできる。なお、パターン形成装置としては、たとえば所定の電子データに基づいて駆動される複数の反射素子を含むＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を用いることができる。ＤＭＤを用いた露光装置は、例えば特開平８−３１３８４２号公報、特開２００４−３０４１３５号公報に開示されている。また、ＤＭＤのような非発光型の反射型空間光変調器以外に、透過型空間光変調器を用いても良く、自発光型の画像表示素子を用いても良い。【００７３】
上述の実施形態の露光装置では、照明装置によってレチクル（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１０のフローチャートを参照して説明する。【００７４】
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１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、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。【００７５】
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。なお、ステップ３０１〜ステップ３０５では、ウェハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウェハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。【００７６】
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、本実施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、レジスト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。【００７７】
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されたり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。【００７８】
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。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。【００７９】
なお、上述の実施形態では、ＡｒＦエキシマレーザ光源を用いているが、これに限定されることなく、たとえばＦ2 レーザ光源のような他の適当な光源を用いることもできる。ただし、露光光としてＦ2レーザ光を用いる場合は、液体としてはＦ2レーザ光を透過可能な例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）等のフッ素系の液体を用いることになる。また、上述の実施形態では、露光装置に搭載される投影光学系に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、他の適当な複数結像型で屈折型の液浸投影光学系に対して本発明を適用することができる。
【図１】
2007114024.tif 000003
【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】
2007114024.tif 000010
【図９】
2007114024.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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