(57)【要約】【課題】  広い露光領域、高い解像力及び良好な光学特性を有する投影光学系を提供する。【解決手段】  第１の物体Ｍ１の像を第２の物体Ｐ１上に投影する投影光学系ＰＬ１において、前記第１の物体側から順に配置される負の屈折力を有する第１負レンズ群ＧＮ１と、正の屈折力を有する第１正レンズ群ＧＰ１と、負の屈折力を有する第２負レンズ群ＧＮ２と、正の屈折力を有する第２正レンズ群ＧＰ２と、負の屈折力を有する第３負レンズ群ＧＮ３と、正の屈折力を有する第３正レンズ群ＧＰ３と、負の屈折力を有する第４負レンズ群ＧＮ４とを備え、前記第１負レンズ群及び前記第４負レンズ群の少なくとも一方の負レンズ群は、負の屈折力を有する第１の屈折部材Ｌ１，Ｌ３０と負の屈折力を有する第２の屈折部材Ｌ３，Ｌ３２とを備える。【選択図】  図１
2007079015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の物体の像を第２の物体上に投影する投影光学系において、
前記第１の物体側から順に配置される負の屈折力を有する第１負レンズ群と、
正の屈折力を有する第１正レンズ群と、
負の屈折力を有する第２負レンズ群と、
正の屈折力を有する第２正レンズ群と、
負の屈折力を有する第３負レンズ群と、
正の屈折力を有する第３正レンズ群と、
負の屈折力を有する第４負レンズ群と、
を備え、
前記第１負レンズ群及び前記第４負レンズ群の少なくとも一方の負レンズ群は、負の屈折力を有する第１の屈折部材と負の屈折力を有する第２の屈折部材とを備えることを特徴とする投影光学系。
【請求項２】
前記第１の屈折部材は第１凹面を有し、
前記第２の屈折部材は第２凹面を有し、
前記第１凹面と前記第２凹面とは、凹面同士が互いに逆向きに向かい合うように配置されることを特徴とする請求項１記載の投影光学系。
【請求項３】
前記第１凹レンズ群及び前記第４レンズ群の少なくとも一方の負レンズ群は、非球面形状の屈折面を有する少なくとも１つの屈折部材を含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の投影光学系。
【請求項４】
前記第１負レンズ群の焦点距離をｆ１ＣＣ、前記第１正レンズ群の焦点距離をｆ１ＣＶとするとき、
１  ＜  ｜ｆ１ＣＣ｜／ｆ１ＣＶ  ＜  ３
を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項５】
前記第４負レンズ群の焦点距離をｆ４ＣＣ、前記第３正レンズ群の焦点距離をｆ３ＣＶとするとき、
１  ＜  ｜ｆ４ＣＣ｜／ｆ３ＣＶ  ＜  ３
を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項６】
前記第１の物体の像を前記第２の物体上へ投影する投影倍率をＭＡＧとするとき、
ＭＡＧ  ≧  １
を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項７】
前記第２負レンズ群の焦点距離をｆ２ＣＣ，前記第２正レンズ群の焦点距離をｆ２ＣＶとするとき、
０．５  ＜  ｜ｆ２ＣＣ｜／ｆ２ＣＶ  ＜  １．５
を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項８】
前記第３負レンズ群の焦点距離をｆ３ＣＣ，前記第２正レンズ群の焦点距離をｆ２ＣＶとするとき、
０．５  ＜  ｜ｆ３ＣＣ｜／ｆ２ＣＶ  ＜  １．５
を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の投影光学系と、
前記第２物体としての感光性基板を保持する基板ステージとを備え、
前記第１物体上のパターンの像を前記投影光学系を介して前記感光性基板上に投影することを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
前記感光性基板は、外径が５００ｍｍよりも大きいことを特徴とする請求項９記載の露光装置。
【請求項１１】
前記投影光学系に対して前記感光性基板を静止した状態で露光を行なうことを特徴とする請求項９または請求項１０記載の露光装置。
【請求項１２】
請求項９乃至請求項１１の何れか一項に記載の露光装置を用いて所定のパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光され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マイクロデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示素子等のフラットパネル表示素子等のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するために用いられる投影光学系、該投影光学系を備えた露光装置、及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、テレビ等に用いられる表示素子として、液晶表示パネルが多用されるようになっている。液晶表示パネルは、ガラス基板（プレート）上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターンニングすることによって製造される。このフォトリソグラフィ工程のための装置として、マスク上に形成された原画パターンを屈折型の投影光学系を介してプレート上のフォトレジスト層に投影露光する投影露光装置が用いられている。
【０００３】
投影露光装置が備える投影光学系においては、パターンの微細化及びプレートの大型化が進むにしたがって、広い露光領域及び高い解像力が要求されている。広い露光領域および高い解像力を実現するために、非球面を用いた両側テレセントリックな投影光学系が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１９９８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、高解像力を有する投影露光装置を実現するためには、搭載される投影光学系の開口数を大きくする必要がある。一方、投影光学系の焦点深度は、開口数の二乗に反比例して狭くなる。このため、開口数が大きく設定された高解像度を有する投影光学系においては、焦点深度が狭くなる。したがって、投影光学系において、高い解像力及び広い露光領域を実現するためには、像面の平坦性を確保する必要がある。像面の平坦性を確保するためには投影光学系の像面湾曲量を小さくする必要があり、像面湾曲量はペッツバール和を小さくすることにより小さくすることができる。
【０００６】
ペッツバール和の補正は、投影光学系内に負の屈折力を有する光学部材を設けることにより行なう。特許文献１記載の投影光学系においては、主たる結像作用を担う正の屈折力を有するレンズ群（主レンズ群という。）の近傍に負の屈折力を有するレンズ群（負レンズ群という。）が設けられている。負レンズ群の負の屈折力を大きくすることによりペッツバール和の補正を行なう場合、光線の発散作用が大きくなるため主レンズ群を構成する光学部材を大型化する必要がある。しかしながら、軸上色収差の補正を行なう主レンズ群を構成する光学部材の大型化は、コスト的にも技術的にも困難であった。
【０００７】
この発明の課題は、広い露光領域、高い解像力及び良好な光学特性を有する投影光学系、該投影光学系を備えた露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の投影光学系は、第１の物体の像を第２の物体上に投影する投影光学系において、前記第１の物体側から順に配置される負の屈折力を有する第１負レンズ群と、正の屈折力を有する第１正レンズ群と、負の屈折力を有する第２負レンズ群と、正の屈折力を有する第２正レンズ群と、負の屈折力を有する第３負レンズ群と、正の屈折力を有する第３正レンズ群と、負の屈折力を有する第４負レンズ群とを備え、前記第１負レンズ群及び前記第４負レンズ群の少なくとも一方の負レンズ群は、負の屈折力を有する第１の屈折部材と負の屈折力を有する第２の屈折部材とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、この発明の露光装置は、この発明の投影光学系と、前記第２物体としての感光性基板を保持する基板ステージとを備え、前記第１物体上のパターンの像を前記投影光学系を介して前記感光性基板上に投影することを特徴とする。
【００１０】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、この発明の露光装置を用いて所定のパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光され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。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の投影光学系によれば、第１の物体側に第１負レンズ群及び第２の物体側に第４負レンズ群を備えているため、第２正レンズ群を大型化することなく、ペッツバール和を良好に補正することができる。したがって、投影光学系の像面湾曲量を小さくすることができるため、像面の平坦性を確保することができる。また、負の屈折力を有する第１の屈折部材及び第２の屈折部材を備えているため、光線の発散作用が大きくなりすぎることなく、投影光学系のコマ収差を良好に補正することができる。したがって、広い露光領域、高い解像力及び良好な光学特性を有する投影光学系を提供することができる。
【００１２】
また、この発明の露光装置によれば、広い露光領域、高い解像力及び良好な光学特性を有する投影光学系を備えているため、感光性基板上に微細なパターンを高スループットで露光することができる。
【００１３】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、広い露光領域、高い解像力及び良好な光学特性を有する投影光学系を備えた露光装置を用いて露光しているため、高精度なマイクロデバイスを高スループットで得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。図１〜３は、この発明の第１〜第３の実施の形態にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。各実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３の投影倍率ＭＡＧは、ＭＡＧ≧１の条件を満足している。即ち、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３の投影倍率は等倍または拡大倍率であるため、プレートＰ１上への投影領域（露光領域）を大きくすることができ、スループットを向上させることができる。
【００１５】
各実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３は、物体側（即ちマスクＭ１〜Ｍ３側）から順に、負の屈折力を有する第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）と、正の屈折力を有する第１正レンズ群ＧＰ１（ＧＰ１１，ＧＰ２１）と、負の屈折力を有する第２負レンズ群ＧＮ２（ＧＮ１２，ＧＮ２２）と、正の屈折力を有する第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）と、負の屈折力を有する第３負レンズ群ＧＮ３（ＧＮ１３，ＧＮ２３）と、正の屈折力を有する第３正レンズ群ＧＰ３（ＧＰ１３，ＧＰ２３）と、負の屈折力を有する第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）とを備えている。
【００１６】
図１に示す第１の実施の形態において、第１負レンズ群ＧＮ１は、物体側(マスクＭ１〜Ｍ３側)からの光線が通過する順に、像側が非球面状に形成された両凹レンズ（第１の屈折部材）Ｌ１、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２、物体側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズ（第２の屈折部材）Ｌ３により構成されている。
【００１７】
第１正レンズ群ＧＰ１は、第１負レンズ群ＧＮ１からの光線が通過する順に、両凸レンズＬ４、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５、両凸レンズＬ６、両凸レンズＬ７、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ８により構成されている。
【００１８】
第２負レンズ群ＧＮ２は、第１正レンズ群ＧＰ１からの光線が通過する順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ９、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１０、物体側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２、両凸レンズＬ１３、物体側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４により構成されている。
【００１９】
第２正レンズ群ＧＰ２は、第２負レンズ群ＧＮ２からの光線が通過する順に、両凸レンズＬ１５、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１６、開口絞りＡＳ１、両凸レンズＬ１７、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１８、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１９、両凸レンズＬ２０により構成されている。
【００２０】
第３負レンズ群ＧＮ３は、第２正レンズ群ＧＰ２からの光線が通過する順に、像側が非球面状に形成された両凹レンズＬ２１、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凹レンズＬ２３、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２４、両凹レンズＬ２５により構成されている。
【００２１】
第３正レンズ群ＧＰ３は、第３負レンズ群ＧＮ３からの光線が通過する順に、両凸レンズＬ２６、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２７、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２８、両凸レンズＬ２９により構成されている。
【００２２】
第４負レンズ群ＧＮ４は、像側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズ（第１の屈折部材）Ｌ３０、両凸レンズＬ３１、物体側に非球面状に形成された両凹レンズ（第２の屈折部材）Ｌ３２により構成されている。
【００２３】
図２に示す第２の実施の形態において、第１負レンズ群ＧＮ１１は、物体側（マスクＭ２側）からの光線が通過する順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３５、像側に非球面状に形成された凹面を向けた両凹レンズ（第１の屈折部材）Ｌ３６、物体側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズ（第２の屈折部材）Ｌ３７により構成されている。
【００２４】
第１正レンズ群ＧＰ１１は、第１負レンズ群ＧＮ１１からの光線が通過する順に、両凸レンズＬ３８、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３９、両凸レンズＬ４０、両凸レンズＬ４１、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４２により構成されている。
【００２５】
第２負レンズ群ＧＮ１２は、第１正レンズ群ＧＰ１１からの光線が通過する順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４４、物体側に非球面状に形成された凹面を向けた両凹レンズＬ４５、両凹レンズＬ４６、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４７、像側に非球面状に形成された両凹レンズＬ４８により構成されている。
【００２６】
第２正レンズ群ＧＰ１２は、第２負レンズ群ＧＮ１２からの光線が通過する順に、両凸レンズＬ４９、両凸レンズＬ５０、開口絞りＡＳ２、両凸レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５３、両凸レンズＬ５４により構成されている。
【００２７】
第３負レンズ群ＧＮ１３は、第２正レンズ群ＧＰ１２からの光線が通過する順に、像側が非球面状に形成された両凹レンズＬ５５、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５６、両凹レンズＬ５７、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５８、両凹レンズＬ５９により構成されている。
【００２８】
第３正レンズ群ＧＰ１３は、第３負レンズ群ＧＮ１３からの光線が通過する順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６０、両凸レンズＬ６１、両凸レンズＬ６２、両凸レンズＬ６３により構成されている。
【００２９】
第４負レンズ群ＧＮ１４は、第３正レンズ群ＧＰ１３からの光線が通過する順に、像側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズ（第１の屈折部材）Ｌ６４、物体側に非球面状に形成された両凹レンズ（第２の屈折部材）Ｌ６５、両凸レンズＬ６６により構成されている。
【００３０】
図３に示す第３の実施の形態において、第１負レンズ群ＧＮ２１は、物体側（マスクＭ２側）からの光線が通過する順に、像側が非球面状に形成された両凹レンズ（第１の屈折部材）Ｌ７０、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７１、物体側に非球面状に形成された凹面を有する負メニスカスレンズ（第２の屈折部材）Ｌ７２により構成されている。
【００３１】
第１正レンズ群ＧＰ２１は、両凸レンズＬ７３、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７４、両凸レンズＬ７５、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７６、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７７により構成されている。
【００３２】
第２負レンズ群ＧＮ２２は、第１正レンズ群ＧＰ２１からの光線が通過する順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ７８、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ７９、物体側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズＬ８０、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ８１、両凸レンズＬ８２、像側に非球面状に形成された両凹レンズＬ８３により構成されている。
【００３３】
第２正レンズ群ＧＰ２２は、第２負レンズ群ＧＮ２２からの光線が通過する順に、両凸レンズＬ８４、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ８５、開口絞りＡＳ３、両凸レンズＬ８６、両凸レンズＬ８７、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ８８、両凸レンズＬ８９により構成されている。
【００３４】
第３負レンズ群ＧＮ２３は、物体側が非球面状に形成された両凹レンズＬ９０、両凹レンズＬ９１、両凹レンズＬ９２、両凸レンズＬ９３、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ９４により構成されている。
【００３５】
第３正レンズ群ＧＰ２３は、第３負レンズ群ＧＮ２３からの光線が通過する順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ９５、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ９６、両凸レンズＬ９７、両凸レンズＬ９８により構成されている。
【００３６】
第４負レンズ群ＧＮ２４は、第３正レンズ群ＧＰ２３からの光線が通過する順に、像側に非球面状に形成された凹面を向けた負メニスカスレンズ（第１の屈折部材）Ｌ９９、両凸レンズＬ１００、物体側に非球面状に形成された両凹レンズ（第２の屈折部材）Ｌ１０１により構成されている。
【００３７】
上述の第１〜第３の実施の形態において、第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）は投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３の主たる結像作用を担う第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）から離れた位置に配置されているため、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）を構成するレンズを大型化することなく、第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）の負の屈折力によりペッツバール和の補正を行うことができる。また、第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）が２つの負の屈折力を有するレンズＬ１，Ｌ３（Ｌ３６，Ｌ３７；Ｌ７０，Ｌ７２）を備えているため、第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）での光線の発散作用が大きくなりすぎず、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３のコマ収差が良好に補正される。
【００３８】
ここで、第１の実施の形態では、図１に示すように、両凹レンズＬ１の非球面状に形成された凹面（第１凹面）Ｒ１と、負メニスカスレンズＬ３の非球面状に形成された凹面（第２凹面）Ｒ２とは、互いに逆向きに向かい合うように配置されている。第２の実施の形態では、図２に示すように、正メニスカスレンズＬ３６の非球面状に形成された凹面（第１凹面）Ｒ５と、負メニスカスレンズＬ３７の非球面状に形成された凹面（第２凹面）Ｒ６とが互いに逆向きに向かい合うように配置されている。そして、第３の実施の形態では、図３に示すように、両凹レンズＬ７０の非球面状に形成された凹面（第１凹面）Ｒ９と、負メニスカスレンズＬ７２の非球面状に形成された凹面（第２凹面）Ｒ１０とが互いに逆向きに向かい合うように配置されている。
【００３９】
これら第１〜第３の実施の形態では、第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）を通過する軸外の光線が投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３の光軸から最も離れた位置を通過するので、第１凹面Ｒ１（Ｒ５，Ｒ９）と第２凹面Ｒ２（Ｒ６，Ｒ１０）とを互いに逆向きに向かい合うように配置して、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３のコマ収差およびペッツバール和を良好に補正している。なお、第１及び第３の実施の形態のように、第１凹面Ｒ１（Ｒ５，Ｒ９）と第２凹面Ｒ２（Ｒ６，Ｒ１０）との間にレンズＬ２，Ｌ３１（Ｌ７１，Ｌ１００）が介在していてもかまわない。
【００４０】
さて、第１〜第３の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３は、第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）の焦点距離をｆ１ＣＣ、第１正レンズ群ＧＰ１（ＧＰ１１，ＧＰ２１）の焦点距離をｆ１ＣＶとしたとき、
１＜｜ｆ１ＣＣ｜／ｆ１ＣＶ＜３    （１）
の条件を満足することが好ましい。
【００４１】
上記条件（１）を満足することにより、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）を構成するレンズを大型化する必要なく、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３のコマ収差及びペッツバール和を良好に補正することができる。なお、上記条件（１）の下限値を下回る場合には、第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）の負の屈折力が大きくなり、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３のコマ収差の補正が困難となるため好ましくない。また、上記条件（１）の上限値を上回る場合には、第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）の負の屈折力が小さくなり、ペッツバール和の補正が困難となるか、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）の近傍に位置する第２負レンズ群ＧＮ２（ＧＮ１２，ＧＮ２２）及び第３負レンズ群ＧＮ３（ＧＮ１３，ＧＮ２３）の負の屈折力が大きくなり、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）を構成するレンズを大型化する必要が生じるため好ましくない。
【００４２】
また、第１〜第３の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３において、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）を構成するレンズＬ１５〜Ｌ２０（Ｌ４９〜Ｌ５４；Ｌ８４〜Ｌ８９）は、軸上色収差の補正に適した光学部材であり、コスト的及び技術的に大型化が困難な部材である。しかしながら、第１〜第３の実施の形態では、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）から離れた位置にペッツバール和の補正に適した負の屈折力を有する第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）及び第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）が配置されているため、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）を構成するレンズＬ１５〜Ｌ２０（Ｌ４９〜Ｌ５４；Ｌ８４〜Ｌ８９）の小型化を図ることができる。
【００４３】
さて、第１〜第３の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３は、第２負レンズ群ＧＮ２（ＧＮ１２，ＧＮ２２）の焦点距離をｆ２ＣＣ、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）の焦点距離をｆ２ＣＶとしたとき、
０．５＜｜ｆ２ＣＣ｜／ｆ２ＣＶ＜１．５    （２）
の条件を満足することが好ましい。
上記条件（２）を満足することにより、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３の球面収差及びペッツバール和は良好に補正される。
【００４４】
上記条件（２）の下限値を下回る場合には、第２負レンズ群ＧＮ２（ＧＮ１２，ＧＮ２２）の負の屈折力が大きくなり過ぎ、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３の球面収差の補正が困難となるため好ましくない。また、上記条件（２）の上限値を上回る場合には、第２負レンズ群ＧＮ２（ＧＮ１２，ＧＮ２２）の負の屈折力が小さくなり過ぎ、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３のペッツバール和の補正が困難となるため好ましくない。
【００４５】
また、第１〜第３の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３は、第３負レンズ群ＧＮ３（ＧＮ１３，ＧＮ２３）の焦点距離をｆ３ＣＣ、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）の焦点距離をｆ２ＣＶとしたとき、
０．５＜｜ｆ３ＣＣ｜／ｆ２ＣＶ＜１．５    （３）
の条件を満足することが好ましい。
【００４６】
上記条件（３）を満足することにより、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３の球面収差及びペッツバール和が良好に補正される。上記条件（３）の下限値を下回る場合には、第３負レンズ群ＧＮ３（ＧＮ１３，ＧＮ２３）の負の屈折力が大きくなり過ぎ、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３の球面収差の補正が困難となるため好ましくない。また、上記条件（３）の上限値を上回る場合には、第３負レンズ群ＧＮ３（ＧＮ１３，ＧＮ２３）の負の屈折力が小さくなり過ぎ、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３のペッツバール和の補正が困難となるため好ましくない。
【００４７】
また、第１〜第３の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３において、第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）は投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３の主たる結像作用を担う第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）から離れた位置に配置されているため、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）を構成するレンズを大型化することなく、第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）の負の屈折力によりペッツバール和の補正を行うことができる。また、第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）が2つの負の屈折力を有するレンズＬ３０，Ｌ３２（Ｌ６４，Ｌ６５；Ｌ９９，Ｌ１０１）を備えているため、第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）での光線の発散作用が大きくなりすぎず、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３のコマ収差が良好に補正される。
【００４８】
ここで、第１の実施の形態では、図１に示すように、負メニスカスレンズＬ３０の非球面状に形成された凹面（第１凹面）Ｒ３と、両凹レンズＬ３２の非球面状に形成された凹面（第２凹面）Ｒ４とは、互いに逆向きに向かい合うように配置されている。第２の実施の形態では、図２に示すように、負メニスカスレンズＬ３６の非球面状に形成された凹面（第１凹面）Ｒ７と、両凹レンズＬ６５の非球面状に形成された凹面（第２凹面）Ｒ８とが互いに逆向きに向かい合うように配置されている。そして、第３の実施の形態では、図３に示すように、負メニスカスレンズＬ９９の非球面状に形成された凹面（第１凹面）Ｒ１１と、両凹レンズＬ１０１の非球面状に形成された凹面（第２凹面）Ｒ１２とが互いに逆向きに向かい合うように配置されている。
【００４９】
これら第１〜第３の実施の形態では、第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）を通過する軸外の光線が投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３の光軸から最も離れた位置を通過するので、第１凹面Ｒ３（Ｒ７，Ｒ１１）と第２凹面Ｒ４（Ｒ８，Ｒ１２）とを互いに逆向きに向かい合うように配置して、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３のコマ収差およびペツツバール和を良好に補正している。
【００５０】
また、第１〜第３の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３は、第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）の焦点距離をｆ４ＣＣ、第３正レンズ群ＧＰ３（ＧＰ１３，ＧＰ２３）の焦点距離をｆ３ＣＶとしたとき、
１＜｜ｆ４ＣＣ｜／ｆ３ＣＶ＜３    （４）
の条件を満足することが好ましい。
【００５１】
上記条件（４）を満足することにより、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）を構成するレンズを大型化する必要なく、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３のコマ収差及びペッツバール和を良好に補正することができる。なお、上記条件（４）の下限値を下回る場合には、第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）の負の屈折力が大きくなり、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３のコマ収差の補正が困難となるため好ましくない。また、上記条件（４）の上限値を上回る場合には、第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）の負の屈折力が小さくなり、ペッツバール和の補正が困難となるか、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）の近傍に位置する第２負レンズ群ＧＮ２（ＧＮ２１，ＧＮ２２）及び第３負レンズ群ＧＮ３（ＧＮ１３，ＧＮ２３）の負の屈折力が大きくなり、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）を構成するレンズを大型化する必要が生じるため好ましくない。
【００５２】
これら第１〜第３の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３によれば、マスクＭ１〜Ｍ３側に第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）を備え、且つプレートＰ１〜Ｐ３側に第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）を備えているため、第２正レンズ群ＧＰ２（ＧＰ１２，ＧＰ２２）を大型化することなく、ペッツバール和を良好に補正することができる。従って、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３の像面湾曲量を小さくすることができ、像面の平坦性を確保することができる。また、第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）及び第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）中に、第１及び第２屈折部材としての負レンズＬ１，Ｌ３，Ｌ３０，Ｌ３２（Ｌ３６，Ｌ３７，Ｌ６４，Ｌ６５；Ｌ７０，Ｌ７２，Ｌ９９，Ｌ１０１）を備えているため、第１負レンズ群ＧＮ１（ＧＮ１１，ＧＮ２１）及び第４負レンズ群ＧＮ４（ＧＮ１４，ＧＮ２４）での光線の発散作用が大きくなり過ぎず、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３のコマ収差が良好に補正される。
【００５３】
次に、図４を参照して、第４の実施の形態としての、上述の第１〜第３の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３を備えた投影露光装置について説明する。図４は、この発明の第４の実施の形態にかかるステップアンドリピート方式の投影露光装置の概略構成を示す図である。また、以下の説明においては、図４中に示すＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がウエハＷに対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がウエハＷに対して直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。
【００５４】
この第４の実施の形態にかかる投影露光装置は、図４に示すように、光源を含み、オプティカル・インテグレータ、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ＩＬを備えている。光源から射出された露光光は、照明光学系ＩＬを通過し、マスクＭに設けられたパターンを照明する。マスクＭを通過した光は、第１の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ１、第２の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ２または第３の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ３により構成される投影光学系ＰＬを介して、外径が５００ｍｍより大きいフラットパネルディスプレイ用のプレート（感光性基板）Ｐ上の露光領域に投影露光する。ここで、外径が５００ｍｍよりも大きいとは、一辺若しくは対角線が５００ｍｍよりも大きいことをいう。
【００５５】
また、マスクＭはマスクステージＭＳＴ上に保持されている。マスクステージＭＳＴは、Ｘ方向、Ｙ方向に微動可能、及びＺ方向を軸として微小に回転可能に構成されている。マスクステージＭＳＴは、マスクレーザ干渉計（図示せず）によってＸ方向、Ｙ方向及び回転方向の位置をリアルタイムに計測され、且つ制御されている。
【００５６】
また、プレートＰはプレートステージＰＳＴ上に保持されている。プレートステージＰＳＴは、Ｘ方向、Ｙ方向に移動可能、及びＺ方向を軸として回転可能に構成されている。プレートステージＰＳＴは、ウエハレーザ干渉計（図示せず）によってＸ方向、Ｙ方向及び回転方向の位置をリアルタイムに計測され、且つ制御されている。
【００５７】
この投影露光装置に備えられている制御部６は、マスクレーザ干渉計により計測された計測値に基づいてマスクＭのＸ方向、Ｙ方向及び回転方向の位置の調整を行なう。即ち、制御部６は、マスクステージ駆動部８に制御信号を送信し、マスクステージＭＳＴを微動させることによりマスクＭの位置調整を行なう。
【００５８】
また、制御部６は、プレートレーザ干渉計により計測された計測値に基づいてプレートＰのＸ方向、Ｙ方向及び回転方向の位置の調整を行なう。即ち、制御部６は、基板ステージ駆動部１０に制御信号を送信し、基板ステージ駆動部１０によりプレートステージＰＳＴを駆動させることによりプレートＰのＸ方向、Ｙ方向及び回転方向の位置調整を行なう。
【００５９】
露光時には、制御部６は、基板ステージ駆動部１０に制御信号を出力し、プレートＰを載置するプレートステージＰＳＴを駆動させることによりプレートＰ上の各ショット領域を順次露光位置にステップ移動させる。即ち、ステップアンドリピート方式によりマスクＭのパターン像をプレートＰ上に露光する動作を繰り返す。
【００６０】
この第４の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、広い露光領域、高い解像力及び良好な光学特性を有する投影光学系を備えているため、プレート上に微細なパターンを高スループットで露光することができる。
【００６１】
なお、第４の実施の形態はマスクＭのパターン像をプレートＰ上に一括露光する露光装置であったが、これに限られることなく、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ３に対してプレートＰを走査方向に移動させつつ露光を行う走査型露光装置（ステップアンドスキャン方式の露光装置）としても良い。
【００６２】
上述の実施の形態にかかる投影露光装置では、照明光学系によってマスクＭを照明し（照明工程）、この発明の第１の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ１、第２の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ２または第３の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ３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（プレート）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、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてのプレート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５のフローチャートを参照して説明する。
【００６３】
先ず、図５のステップ３０１において、１ロットのプレート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ロットのプレート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、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて、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ロットのプレート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ロットのプレート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ロットのプレート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、各プレート上の各ショット領域に形成される。
【００６４】
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、高解像度を有し、かつ収差が良好に補正されている投影光学系を備えた露光装置を用いて露光を行なっているため、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスを得ることができる。なお、ステップ３０１〜ステップ３０５では、プレート上に金属を蒸着し、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、プレート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。
【００６５】
また、上述の実施の形態にかかる露光装置では、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６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６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形成工程４０２へ移行する。
【００６６】
次に、カラーフィルタ形成工程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を形成する。そして、カラーフィルタ形成工程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形成工程４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程４０３では、例えば、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程４０２にて得られたカラーフィルタ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。
【００６７】
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、高解像度を有し、かつ収差が良好に補正されている投影光学系を備えた露光装置を用いて露光しているため、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子を得ることができる。
【実施例１】
【００６８】
実施例１にかかる投影光学系のレンズ構成は、図１に示す第１の実施の形態にかかる投影光学系のレンズ構成と同一であるため、実施例１にかかる投影光学系の説明には、第１の実施の形態にかかる投影光学系の説明で用いた符号を用いる。
【００６９】
実施例１にかかる投影光学系ＰＬ１の諸元の値を示す。また、実施例１にかかる投影光学系ＰＬ１の光学部材諸元を表１に示す。表１の光学部材諸元においては、第１カラムの面番号は物体側からの光線進行方向に沿った面の順序、第２カラムのｒは各面の曲率半径（ｍｍ）、第３カラムのｄは各面の軸上間隔すなわち面間隔（ｍｍ）、第４カラムのｎは光学部材の屈折率、第５カラムのνはアッベ数をそれぞれ示している。アッベ数νは、以下の数式１で表される。
（数式１）
ν＝{ｎ（３６５）−１}／｛ｎ（３６３．５）−ｎ（３６６．５）｝
ｎ（３６５）：波長３６５ｎｍの光に対する屈折率
ｎ（３６３．５）：波長３６３．５ｎｍの光に対する屈折率
ｎ（３６６．５）：波長３６６．５ｎｍの光に対する屈折率
また、実施例１にかかる反射屈折投影光学系ＰＬ１に用いられている非球面状のレンズ面を持つレンズ（符号及び表１に示す面番号を示している）の非球面係数を表２に示す。なお、実施例１において、非球面は、光軸ＡＸ１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ＡＸ１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ｋとし、４次の非球面係数をＡ、６次の非球面係数をＢ、８次の非球面係数をＣ、１０次の非球面係数をＤ、１２次の非球面係数をＥ、１４次の非球面係数をＦとしたとき、以下の数式２で表される。
（数式２）
ｚ＝（ｒ・ｙ２）／［１＋｛１−（１＋ｋ）・ｒ２・ｙ２｝１／２］＋Ａ・ｙ４＋Ｂ・ｙ６＋Ｃ・ｙ８＋Ｄ・ｙ１０＋Ｅ・ｙ１２＋Ｆ・ｙ１４
（諸元）
像側（プレート側）開口数（ＮＡ）：  ０．２２５
露光フィールド：１３２ｍｍ×１３２ｍｍ
結像倍率：  １．２５倍
波長：  ｉ線±１．５ｎｍ
条件式の対応値：
ｆ１ＣＣ＝−３３６．９ｍｍ，ｆ１ＣＶ＝２０２．４ｍｍ，ｆ２ＣＣ＝−１１２．１，ｆ２ＣＶ＝１３８．６ｍｍ，ｆ３ＣＣ＝−１０７．４，ｆ３ＣＶ＝２５８．１ｍｍ，ｆ４ＣＣ＝−６４３．４ｍｍ
｜ｆ１ＣＣ｜／ｆ１ＣＶ＝｜−３３６．９｜／２０２．４＝１．７
｜ｆ２ＣＣ｜／ｆ２ＣＶ＝｜−１１２．１｜／１３８．６＝０．８
｜ｆ３ＣＣ｜／ｆ２ＣＶ＝｜−１２６．７｜／１３８．６＝０．９
｜ｆ４ＣＣ｜／ｆ３ＣＶ＝｜−６４３．４｜／２５８．１＝２．５
（表１）
（光学部材諸元）
r            d        ｎ                 ν
0.000       61.062
1      -684.790       20.000    1.47459            539.3
2       203.168       23.071
3     -156856.5       32.763    1.61246            277.8
4      -291.305       14.762
5      -192.993       30.000    1.47459            539.3
6     -1119.567        1.200
7      1001.058       48.322    1.47459            539.31
8      -423.419        1.200
9     -4237.943       35.000    1.47459            539.3
10      -480.392        1.200
11      1667.943       35.000    1.47459            539.3
12      -840.667        1.200
13       492.686       43.319    1.47459            539.3
14     -2559.172        1.200
15       439.311       37.627    1.47459            539.3
16      9860.836        1.200
17       308.317       33.000    1.47459            539.3
18       151.629        6.894
19       158.990       29.943    1.48677            675.1
20       215.222       68.715
21      -242.129       21.000    1.47459            539.3
22      1845.192       25.271
23      -252.805       23.000    1.47459            539.3
24      1377.659        1.200
25       461.697       31.506    1.48677            675.1
26      -648.072       32.363
27      -157.514       20.536    1.61246            277.8
28      1801.304        1.200
29       889.606       43.519    1.48677            675.1
30      -347.931        1.200
31    -34975.829       50.000    1.47459            539.3
32      -254.880        0.800
33         0.000        0.800
34       429.677       50.000    1.47459            539.3
35      -686.691        1.200
36       344.893       41.914    1.47459            539.3
37     30518.584        1.200
38       290.795       35.701    1.47459            539.3
39       990.711        8.940
40       700.379       30.000    1.48677            675.1
41     -1091.632        3.369
42     -2400.000       50.000    1.61246            277.8
43       214.845       20.450
44       712.085       19.000    1.61246            277.8
45       250.571       26.345
46     -1070.313       20.000    1.48677            675.1
47       346.320       17.937
48    -11579.528       34.624    1.61246            277.8
49      -237.909        6.598
50      -209.173       26.000    1.47459            539.3
51       838.944      106.392
52      5925.001       38.853    1.47459            539.3
53      -461.289       40.284
54      -929.179       37.579    1.47459            539.3
55      -346.762        1.200
56       397.433       35.000    1.47459            539.3
57      1184.591        1.200
58       481.448       49.876    1.47459            539.3
59      -996.883        1.200
60       603.826       30.000    1.47459            539.3
61       391.517        9.943
62       489.536       33.934    1.61246            277.8
63     -1524.921        2.000
64     -1254.246       28.000    1.47459            539.3
65       187.724       59.598
（表２）
（非球面係数）
<L1のR1面> 2
k= 0.00000
A =-0.93050E-07
B = 0.37523E-11
C =-0.19924E-15
D = 0.91496E-20
E =-0.35429E-24
F = 0.68803E-29
<L3のR2面> 5
k= 0.00000
A = 0.42250E-08
B = 0.18391E-12
C = 0.10637E-16
D =-0.30580E-23
E = 0.36778E-25
F =-0.49080E-30
<L11の物体側の面> 21
k= 0.00000
A = 0.24161E-07
B = 0.26570E-12
C = 0.41397E-17
D = 0.40683E-21
E =-0.17752E-25
F = 0.11347E-29
<L15の物体側の面> 28
k= 0.00000
A = 0.16965E-07
B =-0.34869E-12
C = 0.14527E-17
D = 0.12096E-21
E =-0.35198E-26
F = 0.40342E-31
<L21の物体側の面> 42
k= 0.00000
A =-0.25747E-07
B = 0.33906E-12
C = 0.59957E-17
D =-0.26047E-21
E = 0.23974E-26
F = 0.25508E-32
<L30のR3面> 61
k= 0.00000
A = 0.83535E-08
B =-0.82018E-14
C =-0.28860E-18
D =-0.44667E-22
<L32のR4面> 64
k= 0.00000
A = 0.18360E-07
B =-0.88840E-12 
C = 0.25068E-16 
D =-0.94472E-21
E = 0.26178E-25
F =-0.32742E-30
図７は本実施例にかかる投影光学系ＰＬ１の球面収差、図８は非点収差、図９は歪曲収差を示す収差図である。また、図１０は、タンジェンタル方向及びサジタル方向におけるコマ収差を示す収差図である。図７〜図１０において、Ｙは物体高を示し、破線は波長３６６．５１５０ｎｍ、実線は波長３６５．０１５０ｎｍ、一点鎖線は波長３６３．５１５０ｎｍにおける収差をそれぞれ示している。また、図８において、破線Ｔ１，実線Ｔ２，一点鎖線Ｔ３はタンジェンタル方向における非点収差、破線Ｓ１，実線Ｓ２，一点鎖線Ｓ３はサジタル方向における非点収差を示している。図７〜図１０の収差図に示すように、本実施例にかかる投影光学系ＰＬ１の球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差がバランス良く補正されている。
【実施例２】
【００７０】
実施例２にかかる投影光学系のレンズ構成は、図２に示す第２の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ２のレンズ構成と同一であるため、実施例２にかかる投影光学系の説明には、第２の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ２の説明で用いた符号を用いる。
【００７１】
実施例２にかかる投影光学系ＰＬ２の諸元の値を示す。また、実施例２にかかる投影光学系ＰＬ２の光学部材諸元を表３に示す。また、実施例２にかかる投影光学系ＰＬ２に用いられている非球面状のレンズ面を持つレンズの非球面係数を表４に示す。この諸元、光学部材諸元及び非球面係数においては、実施例１にかかる投影光学系ＰＬ１の諸元の説明で用いたのと同一の符号を用いて説明を行なう。
（諸元）
像側（プレート側）開口数（ＮＡ）：  ０．２２５
露光フィールド：  １３２ｍｍ×１３２ｍｍ
結像倍率：  １．２５倍
波長：  ｉ線＝±１．５ｎｍ
条件式の対応値：
ｆ１ＣＣ＝−３４３．５ｍｍ，ｆ１ＣＶ＝２０２．４ｍｍ，ｆ２ＣＣ＝−１１７．０，ｆ２ＣＶ＝１３７．０ｍｍ，ｆ３ＣＣ＝−１０７．４，ｆ３ＣＶ＝２０５．８ｍｍ，ｆ４ＣＣ＝−４９９．７ｍｍ
｜ｆ１ＣＣ｜／ｆ１ＣＶ＝｜−３４３．５｜／２０２．４＝１．７
｜ｆ２ＣＣ｜／ｆ２ＣＶ＝｜−１１７．０｜／１３７．０＝０．９
｜ｆ３ＣＣ｜／ｆ２ＣＶ＝｜−１０７．４｜／１３７．０＝０．８
｜ｆ４ＣＣ｜／ｆ３ＣＶ＝｜−４９９．７｜／２０５．８＝２．４
（表３）
（光学部材諸元）
r            d        ｎ                 ν
0.000       57.020
1     -2046.667       34.175    1.61246             277.8
2      -191.835        1.200                     
3      -232.623       20.000    1.47459             539.3
4       198.656       58.374                     
5      -169.899       30.000    1.47459             539.3
6      -346.814        1.200                     
7      1330.431       45.621    1.47459             539.3
8      -417.528        1.200                     
9     -2562.876       35.000    1.47459             539.3
10      -446.682        1.200                     
11      1934.475       35.000    1.47459             539.3
12      -786.904        1.200                     
13       430.524       48.083    1.47459             539.3
14     -2395.410        1.200                     
15       459.078       35.669    1.47459             539.3
16      5525.435        1.200                     
17       339.888       33.000    1.47459             539.3
18       185.473        8.417                     
19       204.420       36.708    1.48677             675.1
20       276.835       43.964                     
21      -297.445       21.000    1.47459             539.3
22      3033.749       17.946                     
23      -409.833       23.000    1.47459             539.3
24       567.221        1.200                     
25       329.302       29.000    1.48677             675.1
26      3221.466       42.528                     
27      -154.909       20.000    1.61246             277.8
28      1043.327        2.734                     
29       793.521       38.649    1.48677             675.1
30      -458.824        1.200                     
31     22770.679       48.774    1.47459             539.3
32      -265.910        0.800                    
33         0.000        0.800                     
34       869.793       49.257    1.47459             539.3
35      -381.123        1.200                     
36       289.531       50.000    1.47459             539.3
37     -9195.608        1.200                     
38       254.495       40.444    1.47459             539.3
39       956.544        8.307                     
40       889.331       30.000    1.48677             675.1
41      -804.881        2.016                     
42     -1805.207       50.000    1.61246             277.8
43       174.182       31.784                     
44     12408.567       19.000    1.61246             277.8
45       342.583       28.369                     
46      -398.216       20.000    1.48677             675.1
47       645.189       16.193                     
48    -11422.928       39.178    1.61246             277.8
49      -226.893       10.152                     
50      -187.066       26.000    1.47459             539.3
51      1291.299       58.267                     
52    -19912.524       39.608    1.47459             539.3
53      -417.812        1.200                     
54      5631.381       50.000    1.47459             539.3
55      -375.662       13.757                     
56       441.333       49.298    1.47459             539.3
57     -1730.882        1.200                     
58       349.931       50.000    1.47459             539.3
59     -2220.787        1.200                     
60       642.568       30.000    1.47459             539.3
61       225.881       44.504                     
62      -566.770       28.000    1.47459             539.3
63       255.449       21.787                     
64      1615.484       28.000    1.61246             277.8
65      -429.045       30.424
（表４）
（非球面係数）
<L36のR5面> 4
k= 0.00000
A =-0.78144E-07
B = 0.18596E-11
C =-0.71320E-16
D = 0.21022E-20
E =-0.18373E-25
F =-0.81639E-30
<L37のR6面> 5
k= 0.00000
A =-0.25071E-08
B =-0.99507E-13
C =-0.78702E-17
D = 0.66221E-21
E =-0.99170E-25
F = 0.43965E-29
<L45の物体側の面> 21
k= 0.00000
A = 0.11392E-07
B = 0.18474E-12
C = 0.49560E-17
D = 0.13495E-21
E =-0.13127E-26
F = 0.40903E-30
<L48の像側の面> 28
k= 0.00000
A = 0.15061E-07
B =-0.33294E-12
C = 0.26072E-17
D = 0.56265E-22
E =-0.20110E-26
F = 0.24313E-31
<L55の物体側の面> 42
k= 0.00000
A =-0.27830E-07
B = 0.44582E-12
C = 0.72481E-17
D =-0.40860E-21
E = 0.45764E-26
F = 0.12006E-31
<L64のR7面> 61
k= 0.00000
A = 0.94023E-08
B = 0.25789E-12
C = 0.34564E-17
D = 0.47054E-21
<L65のR8面> 62
k= 0.00000
A = 0.31353E-07
B =-0.11384E-11
C = 0.25101E-16
D = 0.23353E-21
E =-0.62800E-25
F = 0.16592E-29
図１１は本実施例にかかる投影光学系ＰＬ２の球面収差、図１２は非点収差、図１３は歪曲収差を示す収差図である。また、図１４は、タンジェンタル方向及びサジタル方向におけるコマ収差を示す収差図である。図１１〜図１４において、Ｙは物体高を示し、破線は波長３６６．５１５０ｎｍ、実線は波長３６５．０１５０ｎｍ、一点鎖線は波長３６３．５１５０ｎｍにおける収差をそれぞれ示している。また、図１２において、破線Ｔ１，実線Ｔ２，一点鎖線Ｔ３はタンジェンタル方向における非点収差、破線Ｓ１，実線Ｓ２，一点鎖線Ｓ３はサジタル方向における非点収差を示している。図１１〜図１４の収差図に示すように、本実施例にかかる投影光学系ＰＬ２の球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差がバランス良く補正されている。
【実施例３】
【００７２】
実施例３にかかる投影光学系のレンズ構成は、図３に示す第３の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ３のレンズ構成と同一であるため、実施例３にかかる投影光学系の説明には、第３の実施の形態にかかる投影光学系ＰＬ３の説明で用いた符号を用いる。
【００７３】
実施例３にかかる投影光学系ＰＬ３の諸元の値を示す。また、実施例３にかかる投影光学系ＰＬ３の光学部材諸元を表５に示す。また、実施例３にかかる投影光学系ＰＬ３に用いられている非球面状のレンズ面を持つレンズの非球面係数を表６に示す。この諸元、光学部材諸元及び非球面係数においては、実施例１にかかる投影光学系ＰＬ１の諸元の説明で用いたのと同一の符号を用いて説明を行なう。
（諸元）
像側（プレート側）開口数（ＮＡ）：  ０．３
露光フィールド：  １００ｍｍ×１００ｍｍ
結像倍率：  １．００倍
波長：  ｉ線±１．５ｎｍ
条件式の対応値：
ｆ１ＣＣ＝−４８８．２ｍｍ，ｆ１ＣＶ＝２３２．０ｍｍ，ｆ２ＣＣ＝−１２５．８，ｆ２ＣＶ＝１４８．３ｍｍ，ｆ３ＣＣ＝−１７４．５，ｆ３ＣＶ＝２６１．１ｍｍ，ｆ４ＣＣ＝−４７５．４ｍｍ
｜ｆ１ＣＣ｜／ｆ１ＣＶ＝｜−４８８．２｜／２３２．０＝２．１
｜ｆ２ＣＣ｜／ｆ２ＣＶ＝｜−１２５．８｜／１４８．３＝０．８
｜ｆ３ＣＣ｜／ｆ２ＣＶ＝｜−１７４．５｜／１４８．３＝１．２
｜ｆ４ＣＣ｜／ｆ３ＣＶ＝｜−４７５．４｜／２６１．１＝１．８
（表５）
（光学部材諸元）
r            d        n                  ν
0.000       70.437
1      -258.788       20.000    1.47459            539.3
2       274.653       18.207                     
3     -6538.780       41.162    1.61246            277.8
4      -221.553       13.940                     
5      -168.297       30.000    1.47459            539.3
6      -345.640        1.200                     
7       813.475       46.486    1.47459            539.3
8      -585.512        1.200                     
9     -1747.808       35.000    1.47459            539.3
10      -431.028        1.200                     
11      1253.815       35.000    1.47459            539.3
12     -1430.254        1.200                     
13       463.700       34.496    1.47459            539.3
14      2402.187        1.200                     
15       379.226       34.506    1.47459            539.3
16      1282.827        1.200                     
17       254.389       33.000    1.47459            539.3
18       160.112       17.820                     
19       207.751       50.000    1.48677            675.1
20       210.288       51.651                     
21      -201.735       27.621    1.47459            539.3
22     -4048.406       22.956                     
23      -241.363       23.000    1.47459            539.3
24     -3570.592        1.200                     
25       465.673       35.796    1.48677            675.1
26      -495.113       28.044                     
27      -170.153       20.000    1.61246            277.8
28      1582.126        1.200                     
29       806.879       41.226    1.48677            675.1
30      -400.599        1.200                     
31    -15372.560       47.978    1.47459            539.3
32      -270.081        0.800                     
STO         0.000      0.80000                     
34       434.897       50.000    1.47459            539.3
35      -885.506        1.200                     
36       360.669       43.805    1.47459            539.3
37    -10365.946        1.200                     
38       306.291       35.852    1.47459            539.3
39      1025.040       26.251                     
40      1019.770       30.000    1.48677            675.1
41      -722.299        2.022                     
42     -1488.547       28.326    1.61246            277.8
43       238.635       30.461                     
44     -2099.957       19.000    1.61246            277.8
45       307.358       29.963                     
46      -656.603       20.000    1.48677            675.1
47       556.183       16.834                     
48     20591.930       45.120    1.61246            277.8
49      -382.740       46.076                     
50      -184.247       26.000    1.47459            539.3
51      -237.848        1.200                     
52      -740.480       35.000    1.47459            539.3
53      -324.641       55.838                     
54      -912.915       35.000    1.47459            539.3
55      -391.474        1.200                     
56       438.446       42.875    1.47459            539.3
57    -19672.146        1.200                     
58       386.069       48.971    1.47459            539.3
59     -1959.644        1.200                     
60       300.724       30.000    1.47459            539.3
61       208.442       19.441                     
62       334.687       45.976    1.61246            277.8
63      -929.569        4.915                     
64      -457.896       28.000    1.47459            539.3
65       149.757       53.757
（表６）
（非球面係数）
<L70のR9面> 2
ｋ= 0.00000
A =-0.80274E-07
B = 0.40391E-11
C =-0.22362E-15
D = 0.11469E-19
E =-0.44357E-24
F = 0.84142E-29
<L72のR10面> 5
ｋ= 0.00000
A = 0.59734E-08
B = 0.27520E-12
C = 0.10629E-16
D = 0.28403E-21
E = 0.13932E-25
F = 0.51539E-30
<L80の物体側の面> 21
ｋ= 0.00000
A = 0.36565E-07
B = 0.45119E-12
C = 0.25889E-17
D = 0.45082E-21
E =-0.10539E-25
F = 0.12053E-29
<L83の像側の面> 28
ｋ= 0.00000
A = 0.19801E-07
B =-0.47922E-12
C = 0.24845E-17
D = 0.20238E-21
E =-0.64653E-26
F = 0.74575E-31
<L90の物体側の面> 42
ｋ= 0.00000
A =-0.27082E-07
B = 0.31515E-12
C = 0.68453E-17
D =-0.24515E-21
E = 0.14862E-26
F = 0.18302E-31
<L99のR11面> 61
ｋ= 0.00000
A = 0.74163E-08
B = 0.15618E-12
C = 0.19223E-17
D = 0.84163E-22
<L101のR12面> 64
ｋ= 0.00000
A = 0.57467E-07
B =-0.34532E-11
C = 0.18480E-15
D =-0.92365E-20
E = 0.32461E-24
F =-0.55361E-29
図１５は本実施例にかかる投影光学系ＰＬ３の球面収差、図１６は非点収差、図１７は歪曲収差を示す収差図である。また、図１８は、タンジェンタル方向及びサジタル方向におけるコマ収差を示す収差図である。図１５〜図１８において、Ｙは物体高を示し、破線は波長３６６．５１５０ｎｍ、実線は波長３６５．０１５０ｎｍ、一点鎖線は波長３６３．５１５０ｎｍにおける収差をそれぞれ示している。また、図１６において、破線Ｔ１，実線Ｔ２，一点鎖線Ｔ３はタンジェンタル方向における非点収差、破線Ｓ１，実線Ｓ２，一点鎖線Ｓ３はサジタル方向における非点収差を示している。図１５〜図１８の収差図に示すように、本実施例にかかる投影光学系ＰＬ３の球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差がバランス良く補正されている。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１の実施の形態にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。
【図２】第２の実施の形態にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。
【図３】第３の実施の形態にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。
【図４】第４の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図５】実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する方法のフローチャートである。
【図６】実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法のフローチャートである。
【図７】実施例１にかかる投影光学系の球面収差を示す収差図である。
【図８】実施例１にかかる投影光学系の非点収差を示す収差図である。
【図９】実施例１にかかる投影光学系の歪曲収差を示す収差図である。
【図１０】実施例１にかかる投影光学系のコマ収差を示す収差図である。
【図１１】実施例２にかかる投影光学系の球面収差を示す収差図である。
【図１２】実施例２にかかる投影光学系の非点収差を示す収差図である。
【図１３】実施例２にかかる投影光学系の歪曲収差を示す収差図である。
【図１４】実施例２にかかる投影光学系のコマ収差を示す収差図である。
【図１５】実施例３にかかる投影光学系の球面収差を示す収差図である。
【図１６】実施例３にかかる投影光学系の非点収差を示す収差図である。
【図１７】実施例３にかかる投影光学系の歪曲収差を示す収差図である。
【図１８】実施例３にかかる投影光学系のコマ収差を示す収差図である。
【符号の説明】
【００７５】
ＰＬ，ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３…投影光学系、Ｍ，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３…マスク、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…プレート、ＧＮ１〜ＧＮ４，ＧＮ１１〜ＧＮ１４，ＧＮ２１〜ＧＮ２４…負レンズ群、ＧＰ１〜ＧＰ３，ＧＰ１１〜ＧＰ１３，ＧＰ２１〜ＧＰ２３…正レンズ群、Ｌ１〜Ｌ３２，Ｌ３５〜Ｌ６６，Ｌ７０〜Ｌ１０１…レンズ、ＩＬ…照明光学系、ＭＳＴ…マスクステージ、ＰＳＴ…プレートステージ、６…制御部、８…マスクステージ駆動部、１０…基板ステージ駆動部。
【図１】
2007079015.tif 000003
【図２】
2007079015.tif 000004
【図３】
2007079015.tif 000005
【図４】
2007079015.tif 000006
【図５】
2007079015.tif 000007
【図６】
2007079015.tif 000008
【図７】
2007079015.tif 000009
【図８】
2007079015.tif 000010
【図９】
2007079015.tif 000011
【図１０】
2007079015.tif 000012
【図１１】
2007079015.tif 000013
【図１２】
2007079015.tif 000014
【図１３】
2007079015.tif 000015
【図１４】
2007079015.tif 000016
【図１５】
2007079015.tif 000017
【図１６】
2007079015.tif 000018
【図１７】
2007079015.tif 000019
【図１８】
2007079015.tif 000020