(57)【要約】【課題】  たとえば光照射に起因して発生する波面収差を調整することのできる投影光学系。【解決手段】  第１面の像を第２面に形成する投影光学系は、第１面の位置と光学的にフーリエ変換の関係にある第１瞳位置の近傍において第１面側または第２面側に配置され、入射光の波面を能動的に変化させて射出する第１補正部材と、第１瞳位置の近傍または第１瞳位置と光学的に共役な第２瞳位置の近傍において第２面側または第１面側に配置され、入射光の波面を能動的に変化させて射出する第２補正部材とを備えている。第１面と光学的にフーリエ変換の関係にある瞳面と第１面の位置と光学的に共役な中間像面とのうち、第１補正部材と第２補正部材との間に位置する面の数は奇数である。第１補正部材に関する距離Ｈｃ１およびＨｐ１、並びに第２補正部材に関する距離Ｈｃ２およびＨｐ２は、所要の条件を満足する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面の像を第２面に形成する投影光学系において、
前記第１面の位置と光学的にフーリエ変換の関係にある第１瞳位置よりも前記第１面側または前記第２面側に配置され、入射光の波面を変化させて射出する第１補正部材と、
前記第１瞳位置の近傍または前記第１瞳位置と光学的に共役な第２瞳位置よりも前記第２面側または前記第１面側に配置され、入射光の波面を変化させて射出する第２補正部材とを備え、
前記第１面と光学的にフーリエ変換の関係にある瞳面と前記第１面の位置と光学的に共役な中間像面とのうち、前記第１補正部材と前記第２補正部材との間に位置する面の数は奇数であり、
前記第１面における視野領域の中心点からの周辺光線が任意の光学面を通過する位置Ｌｃｒと、前記視野領域の中心点からの主光線が前記任意の光学面を通過する位置Ｌｃｐとの距離をＨｃとし、前記視野領域の中心点から最も離れた最大物体高の点からの主光線が前記任意の光学面を通過する位置Ｌｐｐと前記位置Ｌｃｐとの距離をＨｐとするとき、前記第１補正部材に関する距離Ｈｃ１およびＨｐ１、並びに前記第２補正部材に関する距離Ｈｃ２およびＨｐ２は、
｜Ｈｐ１／Ｈｃ１−Ｈｐ２／Ｈｃ２｜＜０．２
の条件を満足することを特徴とする投影光学系。
【請求項２】
前記第１補正部材および前記第２補正部材は、前記投影光学系の光軸、または前記視野領域の中心点からの主光線に関して偶数回回転対称な光路長変化を付与するようにそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
【請求項３】
前記第１補正部材と前記第２補正部材とは互いに同数の偶数回回転対称な光路長変化を付与することを特徴とする請求項２に記載の投影光学系。
【請求項４】
前記第１補正部材に関する距離Ｈｃ１およびＨｐ１、並びに前記第２補正部材に関する距離Ｈｃ２およびＨｐ２は、
Ｈｐ１／Ｈｃ１＜１．０
Ｈｐ２／Ｈｃ２＜１．０
Ｈｐ１／Ｈｃ１＋Ｈｐ２／Ｈｃ２＞０．１
の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項５】
前記視野領域内の各点からの光束が任意の光学面において占めるパーシャルスポットの集合に外接する前記投影光学系の光軸を中心とした円の直径をＤａとし、前記視野領域の中心点から最も離れた最大物体高の点からの光束が前記任意の光学面において占めるパーシャルスポットに外接する四角形であって前記視野領域の一辺に対応する方向に一辺を有する長方形の短辺の長さと長辺の長さとの平均値をＤｐとするとき、前記第１補正部材に関する直径Ｄａ１および平均値Ｄｐ１、並びに前記第２補正部材に関する直径Ｄａ２および平均値Ｄｐ２は、
０．５＜Ｄｐ１／Ｄａ１＜１．０
０．５＜Ｄｐ２／Ｄａ２＜１．０
の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項６】
前記第２面側にテレセントリックとなるように、前記第２面側で主光線を定めるとき、前記視野領域の中心点から最も離れた最大物体高の点からの主光線と前記投影光学系の光軸とを含む前記最大物体高のメリディオナル面内で、前記光軸から離れる向きに前記最大物体高の点から射出される周辺光線を前記最大物体高の点からの上側光線とし、前記光軸に近づく向きに前記最大物体高の点から射出される周辺光線を前記最大物体高の点からの下側光線とし、前記光軸から離れる向きに前記中心点から射出される周辺光線を前記中心点からの上側光線とし、前記光軸に近づく向きに前記中心点から射出される周辺光線を前記中心点からの下側光線とし、
前記最大物体高の点からの前記上側光線が任意の光学面を通過する位置と、前記最大物体高の点からの前記下側光線が前記任意の光学面を通過する位置との距離をＨｐｕｂとし、前記視野領域の中心点からの上側光線が前記任意の光学面を通過する位置と、前記中心点からの下側光線が前記任意の光学面を通過する位置との距離をＨｃｕｂとするとき、前記第１補正部材および前記第２補正部材のうちの少なくとも一方は、
０．９＜Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＜１．１
の条件を満足する光学面を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項７】
前記第１補正部材および前記第２補正部材のうちの少なくとも一方は光透過部材であり、
前記第２面側にテレセントリックとなるように、前記第２面側で主光線を定めるとき、前記視野領域の中心点から最も離れた最大物体高の点からの主光線と前記投影光学系の光軸とを含む前記最大物体高のメリディオナル面内で、前記光軸から離れる向きに前記最大物体高の点から射出される周辺光線を前記最大物体高の点からの上側光線とし、前記光軸に近づく向きに前記最大物体高の点から射出される周辺光線を前記最大物体高の点からの下側光線とし、前記最大物体高の点からの前記上側光線の前記光透過部材内の光路長をＯＬｕとし、前記最大物体高の点からの前記下側光線の前記光透過部材内の光路長をＯＬｂとするとき、
０．７＜ＯＬｕ／ＯＬｂ＜１．２
の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項８】
前記第１補正部材および前記第２補正部材のうちの少なくとも１つは反射面を有する反射部材であり、
前記第２面側にテレセントリックとなるように、前記第２面側で主光線を定めるとき、前記視野領域の中心点から最も離れた最大物体高の点からの主光線と前記投影光学系の光軸とを含む前記最大物体高のメリディオナル面内で、前記光軸から離れる向きに前記最大物体高の点から射出される周辺光線を前記最大物体高の点からの上側光線とし、前記光軸に近づく向きに前記最大物体高の点から射出される周辺光線を前記最大物体高の点からの下側光線とし、前記最大物体高の点からの前記上側光線の前記反射面に対する入射角の余弦をＣＡｕとし、前記最大物体高の点からの前記下側光線の前記反射面に対する入射角の余弦をＣＡｂとするとき、
０．９９５＜ＣＡｕ／ＣＡｂ＜１．００５
の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項９】
前記最大物体高の点からの前記上側光線が任意の光学面を通過する位置と前記最大物体高の点からの主光線が前記任意の光学面を通過する位置との距離をＨｕとし、前記最大物体高の点からの前記下側光線が前記任意の光学面を通過する位置と前記最大物体高の点からの前記主光線が前記任意の光学面を通過する位置との距離Ｈｂとするとき、前記第１補正部材および前記第２補正部材のうちの少なくとも一方は、
０．８５＜Ｈｕ／Ｈｂ＜１．１５
の条件を満足する光学面を有することを特徴とする請求項７または８に記載の投影光学系。
【請求項１０】
前記第１補正部材および前記第２補正部材のうちの少なくとも一方は、
０．８＜（Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＯＬｕ／ＯＬｂ）＜１．２
の条件を満足する光透過部材を有することを特徴とする請求項９に記載の投影光学系。
【請求項１１】
前記第１補正部材および前記第２補正部材のうちの少なくとも１つは、反射面を有する反射部材であり、
前記第２面側にテレセントリックとなるように、前記第２面側で主光線を定めるとき、前記視野領域の中心点から最も離れた最大物体高の点からの主光線と前記投影光学系の光軸とを含む前記最大物体高のメリディオナル面内で、前記光軸から離れる向きに前記最大物体高の点から射出される周辺光線を前記最大物体高の点からの上側光線とし、前記光軸に近づく向きに前記最大物体高の点から射出される周辺光線を前記最大物体高の点からの下側光線とし、前記最大物体高の点からの前記上側光線の前記反射面に対する入射角の余弦をＣＡｕとし、前記最大物体高の点からの前記下側光線の前記反射面に対する入射角の余弦をＣＡｂとするとき、
０．９＜（Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＣＡｂ／ＣＡｕ）＜１．１
の条件を満足することを特徴とする請求項９または１０に記載の投影光学系。
【請求項１２】
前記第１補正部材および前記第２補正部材のうちの少なくとも一方は光透過部材であり、
前記第２面側にテレセントリックとなるように、前記第２面側で主光線を定めるとき、前記視野領域の中心点から最も離れた最大物体高の点からの主光線と前記投影光学系の光軸とを含む前記最大物体高のメリディオナル面内で、前記光軸から離れる向きに前記最大物体高の点から射出される周辺光線を前記最大物体高の点からの上側光線とし、前記光軸に近づく向きに前記最大物体高の点から射出される周辺光線を前記最大物体高の点からの下側光線とし、前記最大物体高の点からの前記上側光線の前記光透過部材内でのＮ方向余弦をＮｕとし、前記最大物体高の点からの前記下側光線の前記光透過部材内でのＮ方向余弦をＮｂとするとき、
０．７＜｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＜１．３
の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項１３】
前記第１補正部材および前記第２補正部材のうちの少なくとも１つは反射面を有する反射部材であり、
前記第２面側にテレセントリックとなるように、前記第２面側で主光線を定めるとき、前記視野領域の中心点から最も離れた最大物体高の点からの主光線と前記投影光学系の光軸とを含む前記最大物体高のメリディオナル面内で、前記光軸から離れる向きに前記最大物体高の点から射出される周辺光線を前記最大物体高の点からの上側光線とし、前記光軸に近づく向きに前記最大物体高の点から射出される周辺光線を前記最大物体高の点からの下側光線とし、前記反射面に入射する直前における、前記最大物体高の点からの前記上側光線のＮ方向余弦をＮｕとし、前記反射面で反射された直後における、前記最大物体高の点からの前記下側光線のＮ方向余弦をＮｂとするとき、
０．７＜｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＜１．３
の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項１４】
前記第１補正部材および前記第２補正部材のうちの少なくとも一方は、熱の作用により屈折率分布が可変の光透過部材を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項１５】
前記光透過部材は両凹レンズであることを特徴とする請求項１４に記載の投影光学系。
【請求項１６】
前記第１補正部材および前記第２補正部材のうちの少なくとも一方は、反射面の面形状が可変の反射鏡を有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項１７】
前記第１補正部材および前記第２補正部材のうちの少なくとも一方は、非回転対称な非球面形状の光学面を有し且つ前記光軸を横切る方向に移動可能な光透過部材を有することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項１８】
前記第１補正部材は前記第１瞳位置の近傍に配置され、前記第２補正部材は前記第２瞳位置の近傍に配置されることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の投影光学系において、
前記第１および第２補正部材が入射光に与える波面の変化の状態を制御する制御部を備え、
該制御部は、前記第１および前記第２補正部材が、前記投影光学系の光軸、または前記視野領域の中心点からの主光線に関して偶数回回転対称な光路長変化を付与するように、前記第１および第２補正部材を制御することを特徴とする投影光学系。
【請求項２０】
前記制御部は、前記第２面における結像領域内の所定方向に沿った各点について一様な０次収差成分、および前記所定方向に沿った各点について線形的に変化する１次収差成分のうちの少なくとも一方の収差成分を調整するように、前記第１および第２補正部材を制御することを含むことを特徴とする請求項１９に記載の投影光学系。
【請求項２１】
前記制御部は、前記一様な０次収差成分および前記１次収差成分を互いに独立に調整するように、前記第１および第２補正部材を制御することを含むことを特徴とする請求項２０に記載の投影光学系。
【請求項２２】
前記視野領域は矩形状であり、前記制御部は、前記第１および前記第２補正部材が、関数ｆｎと関数ｇｎとの線形和で表される光路長変化を付与することにより、関数ｆｎと関数ｇｎとの線形和で表される前記０次収差成分、関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１との線形和で表される前記１次収差成分、および関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１との線形和で表される前記０次収差成分のうちの少なくとも１つの収差成分を調整するように、前記第１および第２補正部材を制御することを特徴とする請求項２０に記載の投影光学系。
ただし、以下の式において（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向またはｙ方向は前記矩形状の視野領域の長辺方向である。
【数１】
2017102274.tif 000005
【請求項２３】
前記視野領域は矩形状であり、前記制御部は、前記第１および前記第２補正部材が、関数ｆｎで表される光路長変化を付与することにより、関数ｆｎで表される前記０次収差成分、関数ｆｎ−１の定数倍で表される前記１次収差成分、および関数ｇｎ−１の定数倍で表される前記０次収差成分を調整するように、前記第１および第２補正部材を制御することを特徴とする請求項２０に記載の投影光学系。
ただし、以下の式において（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向またはｙ方向は前記矩形状の視野領域の長辺方向である。
【数２】
2017102274.tif 000006
【請求項２４】
前記視野領域は矩形状であり、前記制御部は、前記第１および前記第２補正部材が、関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される光路長変化を付与することにより、関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される前記０次収差成分、関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される前記１次収差成分、および関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される前記０次収差成分のうちの少なくとも１つの収差成分を調整するように、前記第１および第２補正部材を制御することを特徴とする請求項２０に記載の投影光学系。
ただし、以下の式において（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向またはｙ方向は前記矩形状の視野領域の長辺方向である。
【数３】
2017102274.tif 000007
【請求項２５】
前記視野領域は矩形状であり、前記制御部は、前記第１および前記第２補正部材が、関数ｆｎと関数ｇｎと関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される光路長変化を付与することにより、関数ｆｎと関数ｇｎと関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される前記０次収差成分、関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１と関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される前記１次収差成分、および関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１と関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される前記０次収差成分のうちの少なくとも１つの収差成分を調整するように、前記第１および第２補正部材を制御することを特徴とする請求項２０に記載の投影光学系。
ただし、以下の式において（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向またはｙ方向は前記矩形状の視野領域の長辺方向である。
【数４】
2017102274.tif 000008
【請求項２６】
請求項１乃至２５のいずれか１項に記載の投影光学系の調整方法において、
前記第１補正部材および前記第２補正部材が、前記投影光学系の光軸、または前記視野領域の中心点からの主光線に関して偶数回回転対称な光路長変化を付与することにより、前記投影光学系の波面収差を調整することを含むことを特徴とする調整方法。
【請求項２７】
前記波面収差を調整することは、前記第２面における結像領域内の所定方向に沿った各点について一様な０次収差成分、および前記所定方向に沿った各点について線形的に変化する１次収差成分のうちの少なくとも一方の収差成分を調整することを含むことを特徴とする請求項２６に記載の調整方法。
【請求項２８】
前記波面収差を調整することは、前記一様な０次収差成分および前記１次収差成分を互いに独立に調整することを含むことを特徴とする請求項２７に記載の調整方法。
【請求項２９】
前記視野領域は矩形状であり、前記第１補正部材および前記第２補正部材が、関数ｆｎと関数ｇｎとの線形和で表される光路長変化を付与することにより、関数ｆｎと関数ｇｎとの線形和で表される前記０次収差成分、関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１との線形和で表される前記１次収差成分、および関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１との線形和で表される前記０次収差成分のうちの少なくとも１つの収差成分を調整することを特徴とする請求項２７に記載の調整方法。
ただし、以下の式において（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向またはｙ方向は前記矩形状の視野領域の長辺方向である。
【数５】
2017102274.tif 000009
【請求項３０】
前記視野領域は矩形状であり、前記第１補正部材および前記第２補正部材が、関数ｆｎで表される光路長変化を付与することにより、関数ｆｎで表される前記０次収差成分、関数ｆｎ−１の定数倍で表される前記１次収差成分、および関数ｇｎ−１の定数倍で表される前記０次収差成分を調整することを特徴とする請求項２７に記載の調整方法。
ただし、以下の式において（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向またはｙ方向は前記矩形状の視野領域の長辺方向である。
【数６】
2017102274.tif 000010
【請求項３１】
前記視野領域は矩形状であり、前記第１補正部材および前記第２補正部材が、関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される光路長変化を付与することにより、関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される前記０次収差成分、関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される前記１次収差成分、および関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される前記０次収差成分のうちの少なくとも１つの収差成分を調整することを特徴とする請求項２７に記載の調整方法。
ただし、以下の式において（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向またはｙ方向は前記矩形状の視野領域の長辺方向である。
【数７】
2017102274.tif 000011
【請求項３２】
前記視野領域は矩形状であり、前記第１補正部材および前記第２補正部材が、関数ｆｎと関数ｇｎと関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される光路長変化を付与することにより、関数ｆｎと関数ｇｎと関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される前記０次収差成分、関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１と関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される前記１次収差成分、および関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１と関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される前記０次収差成分のうちの少なくとも１つの収差成分を調整することを特徴とする請求項２７に記載の調整方法。
ただし、以下の式において（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向またはｙ方向は前記矩形状の視野領域の長辺方向である。
【数８】
2017102274.tif 000012
【請求項３３】
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、前記所定のパターンを前記第２面に設定された基板上に投影するための請求項１乃至２５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３４】
第１面の像を第２面に投影する投影方法において、
第１補正部材を用いて前記第１面の位置と光学的にフーリエ変換の関係にある第１瞳位置よりも前記第１面側または前記第２面側で、入射光の波面を能動的に変化させて射出する補正部材ことと、
第２補正部材を用いて前記第１瞳位置の近傍または前記第１瞳位置と光学的に共役な第２瞳位置よりも前記第２面側または前記第１面側で入射光の波面を能動的に変化させて射出する補正部材こととを含み、
前記第１面と光学的にフーリエ変換の関係にある瞳面と前記第１面の位置と光学的に共役な中間像面とのうち、前記第１補正部材と前記第２補正部材との間に位置する面の数は奇数であり、
前記第１面における矩形状の視野領域の中心点からの周辺光線が任意の光学面を通過する位置Ｌｃｒと、前記視野領域の中心点からの主光線が前記任意の光学面を通過する位置Ｌｃｐとの距離をＨｃとし、前記視野領域の中心点から最も離れた最大物体高の点からの主光線が前記任意の光学面を通過する位置Ｌｐｐと前記位置Ｌｃｐとの距離をＨｐとするとき、前記第１補正部材に関する距離Ｈｃ１およびＨｐ１、並びに前記第２補正部材に関する距離Ｈｃ２およびＨｐ２は、
｜Ｈｐ１／Ｈｃ１−Ｈｐ２／Ｈｃ２｜＜０．２
の条件を満足することを特徴とする投影方法。
【請求項３５】
請求項３４に記載の投影方法において、
補正部材前記第１および前記第２補正部材は、前記投影光学系の光軸、または前記視野領域の中心点からの主光線に関して偶数回回転対称な光路長変化を付与する補正部材ことを特徴とする投影方法。
【請求項３６】
前記第１および第２補正部材は、前記第２面における結像領域内の所定方向に沿った各点について一様な０次収差成分、および前記所定方向に沿った各点について線形的に変化する１次収差成分のうちの少なくとも一方の収差成分を調整する補正部材ことを特徴とする請求項３５に記載の投影方法。
【請求項３７】
前記第１および第２補正部材は、前記一様な０次収差成分および前記１次収差成分を互いに独立に調整する補正部材ことを特徴とする請求項３６に記載の投影方法。
【請求項３８】
前記視野領域は矩形状であり、前記第１および第２補正部材は、前記第１および前記第２補正部材が、関数ｆｎと関数ｇｎとの線形和で表される光路長変化を付与することにより、関数ｆｎと関数ｇｎとの線形和で表される前記０次収差成分、関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１との線形和で表される前記１次収差成分、および関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１との線形和で表される前記０次収差成分のうちの少なくとも１つの収差成分を調整する補正部材ことを特徴とする請求項３６に記載の投影方法。
ただし、以下の式において（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向またはｙ方向は前記矩形状の視野領域の長辺方向である。
【数９】
2017102274.tif 000013
【請求項３９】
前記視野領域は矩形状であり、前記第１および第２補正部材は、前記第１および前記第２補正部材が、関数ｆｎで表される光路長変化を付与することにより、関数ｆｎで表される前記０次収差成分、関数ｆｎ−１の定数倍で表される前記１次収差成分、および関数ｇｎ−１の定数倍で表される前記０次収差成分を調整する補正部材ことを特徴とする請求項３６に記載の投影方法。
ただし、以下の式において（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向またはｙ方向は前記矩形状の視野領域の長辺方向である。
【数１０】
2017102274.tif 000014
【請求項４０】
前記視野領域は矩形状であり、前記第１および第２補正部材は、前記第１および前記第２補正部材が、関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される光路長変化を付与することにより、関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される前記０次収差成分、関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される前記１次収差成分、および関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される前記０次収差成分のうちの少なくとも１つの収差成分を調整する補正部材ことを特徴とする請求項３６に記載の投影方法。
ただし、以下の式において（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向またはｙ方向は前記矩形状の視野領域の長辺方向である。
【数１１】
2017102274.tif 000015
【請求項４１】
前記視野領域は矩形状であり、前記第１および第２補正部材は、前記第１および前記第２補正部材が、関数ｆｎと関数ｇｎと関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される光路長変化を付与することにより、関数ｆｎと関数ｇｎと関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される前記０次収差成分、関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１と関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される前記１次収差成分、および関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１と関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される前記０次収差成分のうちの少なくとも１つの収差成分を調整する補正部材ことを特徴とする請求項３６に記載の投影方法。
ただし、以下の式において（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向またはｙ方向は前記矩形状の視野領域の長辺方向である。
【数１２】
2017102274.tif 000016
【請求項４２】
前記第１面に設定された所定のパターンを照明することと、
請求項３４乃至４１のいずれか１項に記載の投影方法を用いて、前記所定のパターンの像を前記第２面に設定された物体上に投影する、露光方法。
【請求項４３】
前記第１面に設定された所定のパターンからの光を投影光学系に導いて前記所定のパターンを前記第２面に設定された基板上に投影することと、
請求項２６乃至３２のいずれか１項に記載の調整方法を用いて前記投影光学系を調整することと、を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項４４】
請求項３３に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記基板に露光することと、
前記所定のパターンが転写された前記基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記基板の表面に形成することと、
前記マスク層を介して前記基板の表面を加工することと、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項４５】
請求項４２または４３に記載の露光方法を用いて、前記所定のパターンを前記基板に露光することと、
前記所定のパターンが転写された前記基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記基板の表面に形成することと、
前記マスク層を介して前記基板の表面を加工することと、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、投影方法、投影光学系の調整方法、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等のデバイス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（レチクル）のパターンを、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等）上に投影露光する露光装置が使用される。露光装置では、マスクパターンの微細化が進むにつれて、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。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。
【０００３】
従来、露光装置の投影光学系に好適な投影光学系が種々提案されている（たとえば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，３８５，７５６号
【発明の概要】
【０００５】
第１形態では、第１面の像を第２面に形成する投影光学系において、
前記第１面の位置と光学的にフーリエ変換の関係にある第１瞳位置よりも前記第１面側または前記第２面側に配置され、入射光の波面を変化させて射出する第１補正部材と、
前記第１瞳位置の近傍または前記第１瞳位置と光学的に共役な第２瞳位置よりも前記第２面側または前記第１面側に配置され、入射光の波面を変化させて射出する第２補正部材とを備え、
前記第１面と光学的にフーリエ変換の関係にある瞳面と前記第１面の位置と光学的に共役な中間像面とのうち、前記第１補正部材と前記第２補正部材との間に位置する面の数は奇数であり、
前記第１面における矩形状の視野領域の中心点からの周辺光線が任意の光学面を通過する位置Ｌｃｒと、前記視野領域の中心点からの主光線が前記任意の光学面を通過する位置Ｌｃｐとの距離をＨｃとし、前記視野領域の中心点から最も離れた最大物体高の点からの主光線が前記任意の光学面を通過する位置Ｌｐｐと前記位置Ｌｃｐとの距離をＨｐとするとき、前記第１補正部材に関する距離Ｈｃ１およびＨｐ１、並びに前記第２補正部材に関する距離Ｈｃ２およびＨｐ２は、
｜Ｈｐ１／Ｈｃ１−Ｈｐ２／Ｈｃ２｜＜０．２
の条件を満足することを特徴とする投影光学系を提供する。
【０００６】
第２形態では、第１形態の投影光学系の調整方法において、
前記第１補正部材および前記第２補正部材が、前記投影光学系の光軸、または前記視野領域の中心点からの主光線に関して偶数回回転対称な光路長変化を付与することにより、前記投影光学系の波面収差を調整することを含むことを特徴とする調整方法を提供する。
【０００７】
第３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、前記所定のパターンを前記第２面に設定された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。
【０００８】
第４形態では、第１面の像を第２面に投影する投影方法において、
第１補正部材を用いて前記第１面の位置と光学的にフーリエ変換の関係にある第１瞳位置よりも前記第１面側または前記第２面側で、入射光の波面を能動的に変化させて射出することと、
第２補正部材を用いて前記第１瞳位置の近傍または前記第１瞳位置と光学的に共役な第２瞳位置よりも前記第２面側または前記第１面側で入射光の波面を能動的に変化させて射出することとを含み、
前記第１面と光学的にフーリエ変換の関係にある瞳面と前記第１面の位置と光学的に共役な中間像面とのうち、前記第１補正部材と前記第２補正部材との間に位置する面の数は奇数であり、
前記第１面における視野領域の中心点からの周辺光線が任意の光学面を通過する位置Ｌｃｒと、前記視野領域の中心点からの主光線が前記任意の光学面を通過する位置Ｌｃｐとの距離をＨｃとし、前記視野領域の中心点から最も離れた最大物体高の点からの主光線が前記任意の光学面を通過する位置Ｌｐｐと前記位置Ｌｃｐとの距離をＨｐとするとき、前記第１補正部材に関する距離Ｈｃ１およびＨｐ１、並びに前記第２補正部材に関する距離Ｈｃ２およびＨｐ２は、
｜Ｈｐ１／Ｈｃ１−Ｈｐ２／Ｈｃ２｜＜０．２
の条件を満足することを特徴とする投影方法を提供する。
【０００９】
第５形態では、前記第１面に設定された所定のパターンを照明することと、
第４形態にかかる投影方法を用いて、前記所定のパターンの像を前記第２面に設定された物体上に投影する、露光方法を提供する。
【００１０】
第６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を投影光学系に導いて前記所定のパターンを前記第２面に設定された基板上に投影することと、
第２形態の調整方法を用いて前記投影光学系を調整することと、を含むことを特徴とする露光方法を提供する。
【００１１】
第７形態では、第３形態の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記基板に露光することと、
前記所定のパターンが転写された前記基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記基板の表面に形成することと、
前記マスク層を介して前記基板の表面を加工することと、を含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
【００１２】
第８形態では、第５または第６形態の露光方法を用いて、前記所定のパターンを前記基板に露光することと、
前記所定のパターンが転写された前記基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記基板の表面に形成することと、
前記マスク層を介して前記基板の表面を加工することと、を含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態にかかる投影光学系の一例を概略的に示す図である。
【図２】投影光学系の像面における有効結像領域を概略的に示す図である。
【図３】投影光学系の物体面における有効視野領域を概略的に示す図である。
【図４】凹面反射鏡の背面側に設けられた複数のアクチュエータを備えた能動変形部を概略的に示す図である。
【図５】複数のアクチュエータの作用点の分布を概略的に示す図である。
【図６】本実施形態における波面収差の調整の一例について説明する図である。
【図７】光学面と瞳位置との位置関係を表す指標について説明する図である。
【図８】本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９】本実施形態の各実施例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１０】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１１】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１２】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１３】本実施形態の第４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１４】本実施形態の第５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１５】本実施形態の第６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１６】本実施形態における収差調整作用についてさらに説明する第１の図である。
【図１７】本実施形態における収差調整作用についてさらに説明する第２の図である。
【図１８】半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
【図１９】液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、実施形態にかかる投影光学系の一例を概略的に示す図である。図１には、露光装置に搭載される投影光学系の一例であって、後述する第１実施例に対応した投影光学系ＰＬが示されている。具体的に、図１に示す投影光学系ＰＬは、３つの結像光学ユニットＧ１，Ｇ２，Ｇ３からなる３回結像型の反射屈折光学系である。図１において、感光性基板であるウェハＷの転写面（露光面）の法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハＷの転写面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハＷの転写面内において図１の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。
【００１５】
以下、図１に示す投影光学系ＰＬを参照して、本実施形態の特徴的な構成および作用を説明する。図１の投影光学系ＰＬは、露光装置に適用された場合にマスクＭのパターン面が設置される物体面（第１面）ＯＢからウェハＷの露光面が設置される像面（第２面）ＩＭへの光の入射順に、屈折光学系としての第１結像光学ユニットＧ１と、第１平面反射鏡ＦＭ１と、凹面反射鏡ＣＭを含む反射屈折光学系としての第２結像光学ユニットＧ２と、第２平面反射鏡ＦＭ２と、屈折光学系としての第３結像光学ユニットＧ３とを備えている。
【００１６】
この場合、図２に示すように、投影光学系ＰＬの像面ＩＭにおける有効結像領域ＥＲは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸから離れた領域になる。具体的に、有効結像領域ＥＲは、光軸ＡＸを中心とした半径ＲｂのイメージフィールドＩＦ内において、光軸ＡＸからＹ方向に沿って距離Ｒａだけ離れた矩形状の領域、すなわちＸ方向に沿って長辺（寸法ＬＸ）を有し且つＹ方向に沿って短辺（寸法ＬＹ）を有する長方形状の領域である。したがって、図３に示すように、投影光学系ＰＬの物体面ＯＢにおける有効視野領域ＦＲは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸからＹ方向に離れた矩形状の領域になる。なお、有効結像領域ＥＲは、投影光学系ＰＬの像面ＩＭにおいて物体面ＯＢからの光が導かれる領域であって且つ収差が実質的に補正されている領域としても良い。また、有効視野領域ＦＲは視野領域と称しても良く、有効結像領域ＥＲは結像領域と称しても良い
【００１７】
図１の構成では、第１結像光学ユニットＧ１の光路中において互いに近接して配置された一対の平行平面板が第１補正部材Ｃ１を構成している。第１補正部材Ｃ１としての一対の平行平面板は、第１結像光学ユニットＧ１の光路中において物体面ＯＢの位置と光学的にフーリエ変換の関係にある瞳位置、すなわち第１結像光学ユニットＧ１の瞳位置の近傍において像面ＩＭ側（ウェハＷ側）に配置されている。
【００１８】
第２結像光学ユニットＧ２の凹面反射鏡ＣＭは、第２補正部材Ｃ２を構成している。第２補正部材Ｃ２としての凹面反射鏡ＣＭは、第２結像光学ユニットＧ２の光路中において物体面ＯＢの位置と光学的にフーリエ変換の関係にある瞳位置、すなわち第２結像光学ユニットＧ２の瞳位置の近傍において物体面ＯＢ側（マスクＭ側）に配置されている。
なお、本実施形態および実施例において、瞳位置は、物体面ＯＢの位置または像面ＩＭの位置と光学的にフーリエ変換の関係にある位置とすることができる。
【００１９】
第１補正部材Ｃ１が第１結像光学ユニットＧ１の瞳位置よりも像面ＩＭ側に配置され且つ第２補正部材Ｃ２が第２結像光学ユニットＧ２の瞳位置よりも物体面ＯＢ側に配置されているので、物体面ＯＢの位置と光学的にフーリエ変換の関係にある瞳面および物体面ＯＢの位置と光学的に共役な中間像面に着目すると、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との間に位置する面の数は奇数である。具体的に、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との間に位置する面は、第１結像光学ユニットＧ１による第１中間像面だけである。
【００２０】
補正部材Ｃ１およびＣ２は、入射光の波面を能動的に変化させて射出する。具体的に、補正部材Ｃ１，Ｃ２は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ、または有効視野領域ＦＲの中心点ＦＲａからの主光線に関して偶数回回転対称な光路長変化、例えば互いに同数の偶数回回転対称な光路長変化を付与するようにそれぞれ構成されている。図１では、物体面ＯＢの位置と光学的にフーリエ変換の関係にある瞳位置と補正部材Ｃ１，Ｃ２との位置関係を明瞭に示すために、有効視野領域ＦＲの中心点ＦＲａから最も離れた最大物体高の点ＦＲｂからの主光線と投影光学系ＰＬの光軸ＡＸとを含む最大物体高のメリディオナル面に沿った光線を示している。この点は、各実施例にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５においても同様である。
【００２１】
第１補正部材Ｃ１としての一対の平行平面板（一対の補正素子）は、加熱・冷却部ＤＲからの熱の作用により屈折率分布がそれぞれ変化するように構成されている。具体的に、制御系ＣＲからの指令にしたがって作動する加熱・冷却部ＤＲからの熱の作用を受けて、第１補正部材Ｃ１としての一対の平行平面板（一対の補正素子）には、所要の温度分布が可変的に付与され、ひいては所要の屈折率分布が可変的に付与される。その結果、第１補正部材Ｃ１としての一対の平行平面板（一対の補正素子）は、例えば偶数回回転対称な光路長変化を付与し、ひいては入射光の波面を能動的に変化させて射出する。加熱・冷却部ＤＲ１，ＤＲ２の具体的な構成および作用については、米国特許第６，１９８，５７９号公報を参照することができる。また、加熱・冷却部として、米国特許第６，７８１，６６８号公報、第７，８１７，２４９号公報、米国特許公開第２００８／１２３０６６号公報などに開示される加熱機構、冷却機構を単独で、或いは組み合わせて用いることもできる。なお、補正部材としては、一対の平行平面板に限定されず、一枚の平行平面板であっても良い。また、補正部材は、初期状態において屈折力を有しない平行平面板には限定されず、有限の焦点距離を持つ光学部材であっても良い。
【００２２】
第２補正部材Ｃ２としての凹面反射鏡ＣＭの反射面は変形可能に構成され、制御系ＣＲからの指令にしたがって作動する能動変形部ＡＤが凹面反射鏡ＣＭの反射面を能動的に変形させる。その結果、第２補正部材Ｃ２としての凹面反射鏡ＣＭは、例えば偶数回回転対称な光路長変化を付与し、ひいては入射光の波面を能動的に変化させて射出する。一例として、図４に示すように、凹面反射鏡ＣＭの背面側に設けられた複数のアクチュエータＡＣを備えた能動変形部ＡＤを用いることができる。複数のアクチュエータＡＣは、例えば図５に示すように、それらの作用点ＡＣａが放射状に分布するように配置される。また、複数のアクチュエータＡＣを、それらの作用点ＡＣａが２次元マトリクス状に分布するように配置しても良い。
【００２３】
能動変形部ＡＤは、複数のアクチュエータＡＣが凹面反射鏡ＣＭの反射面ＣＭａを背面側から押し引きすることにより、反射面ＣＭａを所望の面形状に変形させる。能動変形部ＡＤの具体的な構成および作用については、米国特許第６，８４２，２７７号公報を参照することができる。能動変形部ＡＤにおける複数のアクチュエータＡＣの作用点ＡＣａの配置については、米国特許第６，８８０，９４２号公報を参照することができる。また、能動変形部として、米国特許第５，１１５，３５１号、第６，３９８，３７３号、第６，４１１，４２６号、第６，８０３，９９４号や米国特許公開第２０１０／００３３７０４Ａ１号などに開示される変形機構を用いることもできる。
【００２４】
一例として、補正部材Ｃ１，Ｃ２が、極座標系を用いるツェルニケ（Zernike）多項式における第１７項にかかる関数ＦＺ１７：ρ４cos４θにしたがう４回回転対称な光路長変化を付与する場合について考える。ここで、ρは光学面における規格化半怪であり、θは極座標の動径角である。この場合、瞳位置から像面ＩＭ側に配置された第１補正部材Ｃ１の作用により、有効結像領域ＥＲの中心位置ＥＲａ（図２を参照）に関する波面収差として、図６に示すように、関数ＦＺ１７にしたがって表示される４回回転対称の収差成分Ｚ１７が発生する。
【００２５】
そして、第１補正部材Ｃ１の作用により、有効結像領域ＥＲの中心位置ＥＲａから＋Ｘ方向に沿った第１周辺位置ＥＲｂ（図２を参照）に関する波面収差として、図６に示すように、４回回転対称の収差成分Ｚ１７と、第１０項にかかる関数ＦＺ１０：ρ３cos３θにしたがって表示される３回回転対称の収差成分Ｚ１０（＋）とが発生する。また、第１補正部材Ｃ１の作用により、有効結像領域ＥＲの中心位置ＥＲａから−Ｘ方向に沿った第２周辺位置ＥＲｃ（図２を参照）に関する波面収差として、図６に示すように、４回回転対称の収差成分Ｚ１７と、３回回転対称の収差成分Ｚ１０（−）とが発生する。
【００２６】
ここで、収差成分Ｚ１７を表す関数ＦＺ１７の係数の符号は有効結像領域ＥＲにおけるＸ方向位置に依存することなく同じであり、その係数の大きさは有効結像領域ＥＲにおけるＸ方向位置に依存することなくほぼ一定である。一方、収差成分Ｚ１０を表す関数ＦＺ１０の係数の符号は第１周辺位置ＥＲｂと第２周辺位置ＥＲｃとで逆であり、その係数の大きさは有効結像領域ＥＲにおけるＸ方向位置に依存してほぼ線形的に変化する。このように、有効結像領域ＥＲの中心位置ＥＲａを通りＸ方向に延びる直線上の各点について第１補正部材Ｃ１の作用により発生する波面収差として、４回回転対称の収差成分Ｚ１７と、３回回転対称の収差成分Ｚ１０（１）とが発生する。
【００２７】
同様に、瞳位置から物体面ＯＢ側（第１補正部材Ｃ１とは反対側）に配置された第２補正部材Ｃ２の場合、有効結像領域ＥＲの中心位置ＥＲａを通りＸ方向に延びる直線上の各点について発生する波面収差として、４回回転対称の収差成分Ｚ１７と、３回回転対称の収差成分Ｚ１０（２）とが発生する。ただし、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２とが瞳位置に関して反対側に配置されているので、収差成分Ｚ１７を表す関数ＦＺ１７の係数の符号が同じであれば、収差成分Ｚ１０を表す関数ＦＺ１０の係数の符号は第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２とで反転する。
【００２８】
したがって、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との協働作用により収差成分Ｚ１０を相殺し、収差成分Ｚ１７だけを波面収差として発生させることができる。換言すると、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との協働作用により、像面ＩＭにおける有効結像領域ＥＲ内のＸ方向に沿った各点について一様な０次収差成分Ｚ１７を発生させること、ひいては波面収差の０次収差成分Ｚ１７を調整することができる。また、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との協働作用により収差成分Ｚ１７を相殺し、収差成分Ｚ１０だけを波面収差として発生させることができる。換言すると、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との協働作用により、有効結像領域ＥＲ内のＸ方向に沿った各点について線形的に変化する１次収差成分Ｚ１０を発生させること、ひいては波面収差の１次収差成分Ｚ１０を調整することができる。
【００２９】
ここで、波面収差の０次収差成分とは、投影光学系ＰＬの像面ＩＭにおける有効結像領域ＥＲ内の所定方向に沿った各点について一様な収差成分であり、波面収差の１次収差成分とは、投影光学系ＰＬの像面ＩＭにおける有効結像領域ＥＲ内の所定方向に沿った各点について線形的に変化する収差成分である。
【００３０】
さらに、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２が付与する光路長変化を表現する関数ＦＺ１７の係数の符号および大きさを適宜設定すれば（あるいは変化させれば）ことにより、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との協働作用により、有効結像領域ＥＲ内のＸ方向に沿った各点について０次収差成分Ｚ１７および１次収差成分Ｚ１０を独立的に発生させること、ひいては波面収差の０次収差成分Ｚ１７および１次収差成分Ｚ１０を独立的に調整することができる。
【００３１】
以上、図１に示す投影光学系ＰＬにおいて、補正部材Ｃ１，Ｃ２が関数ＦＺ１７にしたがう４回回転対称な光路長変化を付与する場合に得られる作用効果について具体的に説明した。本実施形態では、図１に示す構成に限定されることなく、物体面ＯＢ（第１面）の像を像面ＩＭ（第２面）に形成する投影光学系が、物体面ＯＢの位置と光学的にフーリエ変換の関係にある第１瞳位置の近傍において物体面ＯＢまたは像面ＩＭ側に配置され、入射光の波面を能動的に変化させて射出する第１補正部材Ｃ１と、第１瞳位置の近傍または第１瞳位置と光学的に共役な第２瞳位置の近傍において像面ＩＭ側または物体面ＯＢに配置され、入射光の波面を能動的に変化させて射出する第２補正部材Ｃ２とを備えている。
【００３２】
このように、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２とが瞳位置に関して反対側に配置されているので、物体面ＯＢと光学的にフーリエ変換の関係にある瞳面と物体面ＯＢの位置と光学的に共役な中間像面とに着目すると、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との間に位置する面の数は奇数である。本実施形態では、補正部材Ｃ１，Ｃ２が入射光に与える波面の変化の状態を制御することにより、例えば補正部材Ｃ１，Ｃ２が偶数回回転対称な光路長変化を付与するように制御することにより、投影光学系の波面収差を調整することができる。具体的には、像面ＩＭにおける有効結像領域ＥＲ内の所定方向（図２におけるＸ方向に対応）に沿った各点について一様な０次収差成分、および所定方向に沿った各点について線形的に変化する１次収差成分のうちの少なくとも一方の収差成分を調整すること、さらには一様な０次収差成分および１次収差成分を互いに独立に調整することができる。
【００３３】
本実施形態では、任意の光学面と当該任意の光学面に最も近い瞳位置との位置関係を表す指標としてＨｐ／Ｈｃを導入している。図７に示すように、Ｈｃは、矩形状の有効視野領域ＦＲの中心点ＦＲａからの周辺光線が任意の光学面を通過する位置Ｌｃｒと、有効視野領域ＦＲの中心点ＦＲａからの主光線が当該任意の光学面を通過する位置Ｌｃｐとの距離である。Ｈｐは、有効視野領域ＦＲの中心点ＦＲａから最も離れた最大物体高の点ＦＲｂからの主光線が当該任意の光学面を通過する位置Ｌｐｐと位置Ｌｃｐとの距離である。指標としてのＨｐ／Ｈｃの値が小さくなるほど（０に近づくほど）光学面が瞳位置に近くなり、Ｈｐ／Ｈｃの値が大きくなるほど光学面が瞳位置から離れる。
【００３４】
本実施形態では、波面収差の調整に関する上述の作用効果を得るために、第１補正部材Ｃ１に関する距離Ｈｃ１およびＨｐ１、並びに第２補正部材Ｃ２に関する距離Ｈｃ２およびＨｐ２が、次の条件式（１）を満足する。
｜Ｈｐ１／Ｈｃ１−Ｈｐ２／Ｈｃ２｜＜０．２      （１）
【００３５】
条件式（１）を満足することにより、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との間で、収差発生作用を無理なく分担することができる。なお、条件式（１）において、その上限値を０．１１０に設定しても良い。
【００３６】
本実施形態では、関数ＦＺ１７にしたがう４回回転対称な光路長変化に限定されることなく、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２が、以下の一群の式（２１）に示す関数ｆｎと関数ｇｎとの線形和で表される光路長変化を付与しても良い。この場合、関数ｆｎと関数ｇｎとの線形和で表される０次収差成分、関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１との線形和で表される１次収差成分、および関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１との線形和で表される０次収差成分のうちの少なくとも１つの収差成分を調整するように、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２を制御することができる。一群の式（２１）において、（ρ，θ）は瞳極座標であり、（ｘ，ｙ）は瞳直交座標であり、ｎは偶数であり、ｘ方向（またはｙ方向）は矩形状の有効視野領域ＦＲの長辺方向（Ｘ方向）である。この点は、他の関連する一群の式（２２）においても同様である。
【００３７】
【数１】
2017102274.tif 000003
【００３８】
また、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２が、一群の式（２１）に示す関数ｆｎで表される光路長変化を付与しても良い。この場合、関数ｆｎで表される０次収差成分、関数ｆｎ−１の定数倍で表される１次収差成分、および関数ｇｎ−１の定数倍で表される０次収差成分を調整するように、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２を制御することができる。ちなみに、収差成分Ｚ１７を表す関数ＦＺ１７は式（２１）における関数ｆ４に対応し、収差成分Ｚ１０を表す関数ＦＺ１０は関数ｆ４−１＝ｆ３に対応している。
【００３９】
また、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２が、以下の一群の式（２２）に示す関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される光路長変化を付与しても良い。この場合、関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される０次収差成分、関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される１次収差成分、および関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される０次収差成分のうちの少なくとも１つの収差成分を調整するように、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２を制御することができる。
【００４０】
【数２】
2017102274.tif 000004
【００４１】
また、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２が、一群の式（２２）に示す関数ｆｎと関数ｇｎと関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される光路長変化を付与しても良い。この場合、関数ｆｎと関数ｇｎと関数Ｆｎと関数Ｇｎとの線形和で表される０次収差成分、関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１と関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される１次収差成分、および関数ｆｎ−１と関数ｇｎ−１と関数ｆｎ＋１と関数ｇｎ＋１と関数Ｆｎ−１と関数Ｇｎ−１との線形和で表される０次収差成分のうちの少なくとも１つの収差成分を調整するように、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２を制御することができる。
【００４２】
本実施形態では、第１補正部材Ｃ１に関する距離Ｈｃ１およびＨｐ１、並びに第２補正部材Ｃ２に関する距離Ｈｃ２およびＨｐ２が、次の条件式（２ａ）、（２ｂ）および（３）を満足しても良い。
Ｈｐ１／Ｈｃ１＜１．０      （２ａ）
Ｈｐ２／Ｈｃ２＜１．０      （２ｂ）
Ｈｐ１／Ｈｃ１＋Ｈｐ２／Ｈｃ２＞０．１      （３）
【００４３】
条件式（２ａ）および（２ｂ）の上限値を上回ると、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２が瞳位置から離れ過ぎて、意図しない収差成分が発生してしまう。また、条件式（３）を満足しない場合、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２による１次収差成分の発生比率が小さくなり、収差補正能力が低下してしまう。
【００４４】
本実施形態では、任意の光学面と当該任意の光学面に最も近い瞳位置との位置関係を表す別の指標としてＤｐ／Ｄａを導入している。ここで、Ｄａは、有効視野領域ＦＲ内の各点からの光束が任意の光学面に到達したときに当該任意の光学面において占めるパーシャルスポットの集合に外接する投影光学系の光軸ＡＸを中心とした円の直径である。Ｄｐは、有効視野領域ＦＲの中心点ＦＲａから最も離れた最大物体高の点ＦＲｂからの光束が当該任意の光学面に到達したときに当該任意の光学面において占めるパーシャルスポットに外接する四角形であって有効視野領域ＦＲの一辺に対応する方向に一辺を有する長方形の短辺の長さと長辺の長さとの平均値である。指標としてのＤｐ／Ｄａの値が１に近づくほど光学面が瞳位置に近くなり、Ｄｐ／Ｄａの値が小さくなるほど光学面が瞳位置から離れる。したがって、Ｄｐ／Ｄａの値が１であるとき光学面の位置が瞳位置と一致し、Ｄｐ／Ｄａの値は物理的に１を超えることができない。
【００４５】
本実施形態では、第１補正部材Ｃ１に関する直径Ｄａ１および平均値Ｄｐ１、並びに第２補正部材Ｃ２に関する直径Ｄａ２および平均値Ｄｐ２が、次の条件式（４ａ），（４ｂ）を満足しても良い。条件式（４ａ），（４ｂ）の下限値を下回ると、補正部材Ｃ１，Ｃ２が瞳位置から離れ過ぎて、意図しない収差成分の発生が大きくなってしまう。条件式（４ａ），（４ｂ）の上限値は、物理的な制限値である。
０．５＜Ｄｐ１／Ｄａ１＜１．０      （４ａ）
０．５＜Ｄｐ２／Ｄａ２＜１．０      （４ｂ）
【００４６】
本実施形態では、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２のうちの少なくとも一方が、次の条件式（５）を満足する光学面を有していても良い。条件式（５）において、Ｈｐｕｂは、有効視野領域ＦＲの中心点ＦＲａから最も離れた最大物体高の点ＦＲｂからの上側光線が光学面を通過する位置と、最大物体高の点ＦＲｂからの下側光線が光学面を通過する位置との距離である。Ｈｃｕｂは、有効視野領域ＦＲの中心点ＦＲａからの上側光線が光学面を通過する位置と、中心点ＦＲａからの下側光線が光学面を通過する位置との距離である。
０．９＜Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＜１．１      （５）
【００４７】
条件式（５）を満足しない場合、例えば有効結像領域ＥＲにおけるＸ方向に沿って２次的、４次的に変化する湾曲状の収差成分が発生してしまう。なお、上側光線および下側光線の定義については、像面ＩＭ（第２面）側にテレセントリックとなるように、像面ＩＭ側で主光線を定めるとき、有効視野領域ＦＲの中心点ＦＲａから最も離れた最大物体高の点ＦＲｂからの主光線と投影光学系の光軸ＡＸとを含む最大物体高のメリディオナル面内で、光軸ＡＸから離れる向きに最大物体高の点ＦＲｂから射出される周辺光線を最大物体高の点ＦＲｂからの上側光線とし、光軸ＡＸに近づく向きに最大物体高の点ＦＲｂから射出される周辺光線を最大物体高の点ＦＲｂからの下側光線とする。また、光軸ＡＸから離れる向きに中心点ＦＲａから射出される周辺光線を中心点ＦＲａからの上側光線とし、光軸ＡＸに近づく向きに中心点ＦＲａから射出される周辺光線を中心点ＦＲａからの下側光線とする。上側光線および下側光線の定義については、他の関連する条件式（６）、（７）、（８）、（１１）および（１２）においても同様である。
【００４８】
本実施形態では、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２のうちの少なくとも１つは光透過部材であり、次の条件式（６）を満足しても良い。条件式（６）において、ＯＬｕは最大物体高の点ＦＲｂからの上側光線の光透過部材内の光路長であり、ＯＬｂは最大物体高の点ＦＲｂからの下側光線の光透過部材内の光路長である。条件式（６）を満足しない場合、意図しない高次の収差成分が発生してしまう。ここで、高次の収差成分とは、例えば一群の式（２１）に示す関数ｆｎで表される光路長変化を付与した場合に意に反して発生する関数ｆｎ＋１で表わされる成分などである。この点については、他の関連する条件式（７）〜（１２）においても同様である。
０．７＜ＯＬｕ／ＯＬｂ＜１．２      （６）
【００４９】
本実施形態では、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２のうちの少なくとも１つは反射面を有する反射部材であり、次の条件式（７）を満足しても良い。条件式（７）において、ＣＡｕは最大物体高の点ＦＲｂからの上側光線の反射面に対する入射角の余弦であり、ＣＡｂは最大物体高の点ＦＲｂからの下側光線の反射面に対する入射角の余弦である。条件式（７）を満足しない場合、意図しない高次の収差成分が発生してしまう。
０．９９５＜ＣＡｕ／ＣＡｂ＜１．００５      （７）
【００５０】
本実施形態では、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２のうちの少なくとも１つが、次の条件式（８）を満足する光学面を有していても良い。条件式（８）において、Ｈｕは、最大物体高の点ＦＲｂからの上側光線が光学面を通過する位置と最大物体高の点ＦＲｂからの主光線が光学面を通過する位置との距離である。Ｈｂは、最大物体高の点ＦＲｂからの下側光線が光学面を通過する位置と最大物体高の点ＦＲｂからの主光線が光学面を通過する位置との距離である。条件式（８）を満足しない場合、意図しない高次の収差成分が発生してしまう。
０．８５＜Ｈｕ／Ｈｂ＜１．１５      （８）
【００５１】
本実施形態では、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２のうちの少なくとも１つが、次の条件式（９）を満足する光透過部材を有していても良い。条件式（９）を満足しない場合、意図しない高次の収差成分が発生してしまう。
０．８＜（Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＯＬｕ／ＯＬｂ）＜１．２      （９）
【００５２】
本実施形態では、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２のうちの少なくとも１つは反射面を有する反射部材であり、次の条件式（１０）を満足しても良い。条件式（１０）を満足しない場合、意図しない高次の収差成分が発生してしまう。
０．９＜（Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＣＡｂ／ＣＡｕ）＜１．１      （１０）
【００５３】
本実施形態では、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２のうちの少なくとも１つが、次の条件式（１１）を満足する光透過部材を有していても良い。条件式（１１）において、Ｎｕは最大物体高の点ＦＲｂからの上側光線の光透過部材内でのＮ方向余弦であり、Ｎｂは最大物体高の点ＦＲｂからの下側光線の光透過部材内でのＮ方向余弦である。
０．７＜｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＜１．３      （１１）
なお、光線のＮ方向余弦とは、光線が光軸となす角度の余弦である。
【００５４】
条件式（１１）を満足しない場合、意図しない高次の収差成分が発生してしまう。なお、条件式（１１）において、その下限値を０．９に設定しても良い。また、条件式（１１）において、その上限値を１．１に設定しても良い。
【００５５】
本実施形態では、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２のうちの少なくとも１つは反射面を有する反射部材であり、次の条件式（１２）を満足しても良い。条件式（１２）において、Ｎｕは、反射面に入射する直前における、最大物体高の点ＦＲｂからの上側光線のＮ方向余弦である。Ｎｂは、反射面で反射された直後における、最大物体高の点ＦＲｂからの下側光線のＮ方向余弦である。
０．７＜｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＜１．３      （１２）
【００５６】
条件式（１２）を満足しない場合、意図しない高次の収差成分が発生してしまう。なお、条件式（１２）において、その下限値を０．９に設定しても良い。また、条件式（１２）において、その上限値を１．１に設定しても良い。
【００５７】
第１実施例〜第３実施例では、第１補正部材Ｃ１として、互いに近接して配置された一対の平行平面板を用いている。また、第４実施例〜第６実施例では、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２として、互いに近接して配置された一対の平行平面板を用いている。この場合、一対の平行平面板からなる補正部材の条件対応値を、光の入射側に配置された平行平面板の射出面における値に基づいて算出することができる。各実施例では、光の入射側に配置された平行平面板の射出面における値に基づいて算出された条件対応値を示している。
【００５８】
各実施例において、関数ＦＺ１７にしたがう４回回転対称な光路長変化に限定されることなく、例えば補正部材Ｃ１，Ｃ２が、関数ＦＺ５：ρ２cos２θにしたがう２回回転対称な光路長変化を付与しても良い。この場合、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との協働作用により、関数ＦＺ５にしたがって表示される２回回転対称の０次収差成分Ｚ５および関数ＦＺ２：ρcosθにしたがって表示される１回回転対称の１次収差成分Ｚ２を独立的に調整することができる。ちなみに、０次収差成分Ｚ５を表す関数ＦＺ５は式（２１）における関数ｆ２に対応し、１次収差成分Ｚ２を表す関数ＦＺ２は関数ｆ２−１＝ｆ１に対応している。
【００５９】
また、各実施例では、偶数回回転対称な光路長変化に限定されることなく、例えば補正部材Ｃ１，Ｃ２が、関数ＦＺ１１：ρ３sin３θにしたがう３回回転対称な光路長変化を付与しても良い。この場合、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との協働作用により、関数ＦＺ１１にしたがって表示される３回回転対称の０次収差成分Ｚ１１および関数ＦＺ６：ρ２sin２θにしたがって表示される２回回転対称の１次収差成分Ｚ６を独立的に調整することができる。ちなみに、０次収差成分Ｚ１１を表す関数ＦＺ１１は式（２１）における関数ｇ３に対応し、１次収差成分Ｚ２を表す関数ＦＺ６は関数ｇ３−１＝ｇ２に対応している。
【００６０】
また、各実施例では、例えば補正部材Ｃ１，Ｃ２が、関数ＦＺ１２：（４ρ２−３）ρ２cos２θにしたがう２回回転対称な光路長変化を付与しても良い。この場合、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との協働作用により、関数ＦＺ１２にしたがって表示される２回回転対称の０次収差成分Ｚ１２、並びに関数ＦＺ２にしたがって表示される１回回転対称の１次収差成分Ｚ２、関数ＦＺ７：（３ρ２−２）ρcosθにしたがって表示される１回回転対称の１次収差成分Ｚ７、および関数ＦＺ１０にしたがって表示される２回回転対称の１次収差成分Ｚ１０を独立的に調整することができる。ちなみに、０次収差成分Ｚ１２を表す関数ＦＺ１２は式（２２）における関数Ｆ２に対応し、１次収差成分Ｚ７を表す関数ＦＺ７は関数Ｆ２−１＝Ｆ１に対応している。１次収差成分Ｚ１０を表す関数ＦＺ１０は関数ｆ２＋１＝ｆ３に対応し、１次収差成分Ｚ２を表す関数ＦＺ２は関数ｆ２−１＝ｆ１に対応している。
【００６１】
図８は、本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８においても図１の場合と同様に、感光性基板であるウェハＷの転写面（露光面）の法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハＷの転写面内において図８の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハＷの転写面内において図８の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。
【００６２】
本実施形態の露光装置は、図８に示すように、たとえばオプティカル・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。露光光源であるＡｒＦエキシマレーザ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、マスク（レチクル）Ｍを照明する。マスクＭ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。
【００６３】
マスクＭを通過した光は、液浸型の反射屈折光学系としての投影光学系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投影倍率でマスクパターンを形成する。すなわち、マスクＭ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；有効結像領域）にパターン像が形成される。ただし、第６実施例では、通常の乾燥型の屈折光学系としての投影光学系ＰＬを用いている。以下、液浸型の反射屈折光学系としての投影光学系ＰＬを用いる例に着目して露光装置の構成および作用を説明する。
【００６４】
マスクＭはマスクステージＭＳＴ上においてＸＹ平面に平行に保持され、マスクステージＭＳＴにはマスクＭ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。マスクステージＭＳＴは、マスクステージＭＳＴ上に設けられた移動鏡１２ｍを用いるマスクレーザ干渉計１３ｍ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ＷＨ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。
【００６５】
また、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１２ｗを用いるウェハレーザ干渉計１３ｗ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。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。
【００６６】
一方、本実施形態の露光装置に設けられた制御系ＣＲは、マスクレーザ干渉計１３ｍ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方向および回転方向の位置の調整を行う。即ち、制御系ＣＲは、マスクステージＭＳＴに組み込まれている機構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の位置調整を行う。また、制御系ＣＲ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。
【００６７】
即ち、制御系ＣＲ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。更に、制御系ＣＲは、ウェハレーザ干渉計１３ｗ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、制御系ＣＲ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。
【００６８】
露光時には、制御系ＣＲは、マスクステージＭＳＴ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マスクステージＭＳＴおよびＸＹステージ１０を駆動させつつ、マスクＭ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、制御系ＣＲ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。
【００６９】
また、制御系ＣＲは、露光に先だって、あるいは露光中に、加熱・冷却部ＤＲや能動変形部ＡＤを介して補正部材Ｃ１，Ｃ２が入射光に与える波面の変化の状態を制御することにより、投影光学系ＰＬの波面収差を調整する。具体的に、制御系ＣＲは、投影光学系ＰＬの像面ＩＭにおける有効結像領域ＥＲ内のＸ方向に沿った各点について一様な０次収差成分および各点について線形的に変化する１次収差成分を互いに独立に調整する。
【００７０】
このように、ステップ・アンド・スキャン方式によりマスクＭ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１３ｗなどを用いてマスクＭ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方向に沿ってマスクステージＭＳＴとＸＹステージ１０とを、ひいてはマスクＭ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ＬＸ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マスクパターンが走査露光される。
【００７１】
図９は、本実施形態の各実施例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。本実施形態では、図９に示すように、境界レンズＬｂとウェハＷとの間の光路が、露光光に対して比較的大きい屈折率を有する液体（第１実施例〜第５実施例では水）Ｌｍで満たされている。境界レンズＬｂは、マスクＭ側に凸面を向け且つウェハＷ側に平面を向けた正レンズである。本実施形態では、図８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。
【００７２】
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、たとえば米国特許出願公開第２００７／２４２２４７号明細書等に開示された技術や、米国特許第６，１９１，４２９号公報に開示された技術などを用いることができる。米国特許出願公開第２００７／２４２２４７号明細書等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。
【００７３】
一方、米国特許第６，１９１，４２９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。このように、浸液としての液体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。なお、ここでは米国特許出願公開第２００７／２４２２４７号明細書および米国特許第６，１９１，４２９号公報を参照として援用する。
【００７４】
［第１実施例］
図１０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。第１実施例にかかる投影光学系ＰＬでは、マスクＭからの光が、屈折光学系としての第１結像ユニットＧ１を介して、第１平面反射鏡ＦＭ１の近傍の光軸から離れた位置にマスクパターンの第１中間像を形成する。第１中間像からの光は、反射屈折光学系としての第２結像ユニットＧ２を介して、第２平面反射鏡ＦＭ２の近傍の光軸から離れた位置にマスクパターンの第２中間像を形成する。第２中間像からの光は、屈折光学系としての第３結像ユニットＧ３を介して、マスクパターンの最終像をウェハＷ上に形成する。ここで、マスクパターンの中間像が形成される位置を物体面または像面と光学的に共役な共役位置と呼ぶことができる。各実施例において、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。
【００７５】
第１結像ユニットＧ１は、マスク側から順に、平行平面板Ｐ１１と、７つのレンズＬ１１〜Ｌ１７と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ１２およびＰ１３からなる第１補正部材Ｃ１と、７つのレンズＬ１８〜Ｌ１１４とにより構成されている。ここで、第１結像ユニットＧ１を第１結像光学系と称しても良い。第１補正部材Ｃ１は、第１結像ユニットＧ１の瞳位置の近傍においてウェハ側（像面側）に配置されている。第２結像ユニットＧ２は、光の進行往路に沿って光の入射側から順に、３つのレンズＬ２１〜Ｌ２３と、光の入射側に凹面を向けた凹面反射鏡ＣＭとにより構成されている。ここで、第２結像ユニットＧ２を第２結像光学系を称しても良い。第２結像ユニットＧ２の瞳位置の近傍においてマスク側（物体面側）に配置された凹面反射鏡ＣＭは、第２補正部材Ｃ２を構成している。なお、第１および第２結像ユニットＧ１，Ｇ２の各瞳位置は、投影光学系ＰＬにおける開口絞りＡＳが配置されている位置と光学的に共役な位置である。
【００７６】
すなわち、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との間には、１つの中間像面（第１結像ユニットＧ１による第１中間像面）が位置している。第３結像ユニットＧ３は、光の入射側から順に、６つのレンズＬ３１〜Ｌ３６と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ３１およびＰ３２と、１０個のレンズＬ３７〜Ｌ３１６と、ウェハ側に平面を向けた平凸レンズＬ３１７（境界レンズＬｂ）とにより構成されている。ここで、第３結像ユニットＧ３を第３結像光学系と称しても良い。第１平面反射鏡ＦＭ１および第２平面反射鏡ＦＭ２は、光路を９０度だけ折り曲げる偏向部材を構成している。
【００７７】
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（中心波長λ＝１９３．３０６ｎｍ）に対して１．４３５８７６の屈折率を有する水が満たされている。また、境界レンズＬｂを含むすべての光透過部材は、使用光の中心波長に対して１．５６０３２６１の屈折率を有する光学材料（たとえば石英ガラス（ＳｉＯ２））により形成されている。
【００７８】
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）の主要諸元の欄において、λは露光光の中心波長を、βは投影倍率（全系の結像倍率）の大きさ（絶対値）を、ＮＡは像側（ウェハ側）開口数を、ＲｂはウェハＷ上でのイメージサークルＩＦの半径を、Ｒａは静止露光領域ＥＲの軸外し量を、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。
【００７９】
表（１）のレンズデータの欄は、ＯＲＡ（Optical Research Associates）社の光学設計ソフトである「Code V」の書式に従って記述されている。表（１）のレンズデータの欄において、SOはマスクＭのパターン面を、SIはウェハＷの露光面を、SOとSIとの間の複数のSはマスクＭとウェハＷとの間に介在する複数の光学面を光の入射順に示している。Sの右隣の数値はその光学面の曲率半径（非球面の場合には頂点曲率半径；単位：ｍｍ）を、曲率半径の右隣の数値は当該光学面から次の光学面までの距離すなわち面間隔（単位：ｍｍ）を、面間隔の右隣に必要に応じて記載された数値は使用光の中心波長に対する屈折率を示している。ただし、平面の曲率半径は無限大であるが、表（１）では0.0と表記している。
【００８０】
CIRは、その光学面の有効径（直径；単位：ｍｍ）を示している。REFLは反射面を意味し、REFL(FM1)は第１平面反射鏡ＦＭ１の反射面を、REFL(CM)は凹面反射鏡ＣＭの反射面を、REFL(FM2)は第２平面反射鏡ＦＭ２の反射面を、STOは開口絞りＡＳの面を示している。ASPは、対応する面が以下の式（ａ）で表される非球面であることを意味している。
【００８１】
ｓ＝（ｈ２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋κ）・ｈ２／ｒ２｝１／２］＋Ｃ４・ｈ４
＋Ｃ６・ｈ６＋Ｃ８・ｈ８＋Ｃ１０・ｈ１０＋Ｃ１２・ｈ１２＋Ｃ１４・ｈ１４＋Ｃ１６・ｈ１６
＋Ｃ１８・ｈ１８＋Ｃ２０・ｈ２０        （ａ）
【００８２】
式（ａ）において、ｈは光軸に垂直な方向の高さ（単位：ｍｍ）であり、ｓは非球面の頂点における接平面から高さｈ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）（単位：ｍｍ）であり、ｒは頂点曲率半径（単位：ｍｍ）であり、κは円錐係数であり、Ｃｎはｎ次の非球面係数である。表（１）のレンズデータの欄において、Ｋは円錐係数κ、Ａはｈ４の係数Ｃ４、Ｂはｈ６の係数Ｃ６、Ｃはｈ８の係数Ｃ８、Ｄはｈ１０の係数Ｃ１０、Ｅはｈ１２の係数Ｃ１２、Ｆはｈ１４の係数Ｃ１４、Ｇはｈ１６の係数Ｃ１６、Ｈはｈ１８の係数Ｃ１８、Ｊはｈ２０の係数Ｃ２０である。なお、表（１）における表記は、以降の表（２）〜（６）においても同様である。
【００８３】
表（１）
（主要諸元）
λ＝１９３．３０６ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝１．３５
Ｒａ＝３ｍｍ
Ｒｂ＝１３．８ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝３．２ｍｍ
（レンズデータ）
SO    0.0  46.875
S     0.0  9.375  1.5603261  CIR 72.00878162363784
S     0.0  8.964872821044679  CIR 74.08604722342892
S     154.5347534862455  19.66875  1.5603261  CIR 86.88989840739512
S     217.8660083495539  5.435092652596127  CIR 86.32451938567913
S     177.5265054293837  26.4375 1.5603261  CIR 88.17159143728111
S     361.8963559018858  2.386985039495995  CIR 86.78396839333954
S     146.4582440190349  26.15625 1.5603261  CIR 86.33516972026219
S     200.7010062342586  42.56964930865269
ASP
K   0.0
A   0.9657380579471532e-7; B 0.5571798463621144e-11
C   0.1482219493705185e-15; D 0.2484414653982933e-19
E   -0.3920048254140071e-23; F 0.6407480519735456e-27
G   -0.4831157695573194e-31; H 0.7724372812732487e-35
J   -0.3664259536484197e-39
CIR 80.79688468226398
S     -1573.345703125288  25.3125 1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.2819595341241867e-6; B 0.2224851142995943e-10
C   -0.1197548550305713e-14; D -0.4337749014398764e-19
E   0.327178729236286e-23; F 0.1817693584731592e-26
G   -0.3684719358728479e-30; H 0.3644354517090777e-34
J   -0.1597861147519227e-38
CIR 81.04071034322804
S     -185.4226825988274  0.9375  CIR 83.46890561464264
S     197.6268395894893  21.5625 1.5603261  CIR 82.15441733712866
S     226.8970049579553  9.183984543643403
ASP
K   0.0
A   -0.2745665453705683e-6; B 0.2688328774349237e-10
C   -0.6778547577265039e-15; D -0.3610125619483899e-18
E   0.2372022505849642e-22; F 0.1125071590377305e-25
G   -0.2339097421861309e-29; H 0.1800872589630924e-33
J   -0.5186267178892416e-38
CIR 80.0327889038813
S     192.0800236999848  32.10871148523133  1.5603261  CIR 76.33483222407475
S     -407.0405154590894 17.06999763310436  CIR 73.52964330046213
S     -1247.284327954835  11.07326869649497  1.5603261  CIR 58.35051590006611
S     445.1230239449072  20.05077209853  CIR 52.71480305552345
S     0.0  7.562079445661058  1.5603261  CIR 52.2882735675345
S     0.0  0.9375  CIR 53.7981126026445
S     0.0  7.5  1.5603261  CIR 54.098902896091
S     0.0  40.49256754199  CIR 55.596347196259
S     -81.69343496832828  14.03366369760807  1.5603261  CIR 60.12279011882585
S     -102.3020965194698  9.240306610461744  CIR 68.11008340001419
S     -86.75495257370105  16.29323518236507  1.5603261  CIR 68.68323177711378
S     -124.9641822322816  0.9375  CIR 81.58375061022697
S     -271.4521486919552  25.11838884318665  1.5603261  CIR 90.28468358323269
S     -220.6303873314592  8.210805089094738  CIR 98.54054513378172
S     -3259.477285808828  30.9375  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.3470064442526652e-7; B 0.1117187471555603e-11
C   -0.9118776211578038e-16; D 0.3203065344800807e-20
E   -0.1904698778994097e-24; F 0.1407299009347875e-28
G   -0.1092244369603828e-32; H 0.5010676598643483e-37
J   -0.111026665520346e-41
CIR 110.107662070979
S     -329.5914199816676  19.38059987657242  CIR 116.1168741995378
S     -12863.09363143381  62.41544090001936  1.5603261  CIR 130.6735977640397
S     -191.4963843326699  8.907314332008326  CIR 132.853609250878
S     194.2840781073621  39.37306255199165  1.5603261  CIR 115.879795412836
S     363.7403274981381  17.15607114705817  CIR 109.4832325877847
S     427.2055492462409  24.94971534139209  1.5603261  CIR 104.4321158499862
S     1229.332189569908  98.8163521927746
ASP
K   0.0
A   0.3454982039307704e-7; B 0.5771825355008789e-13
C   0.4232277570165835e-17; D -0.82081704340973e-21
E   0.2260027969576253e-24; F -0.3892334395701923e-28
G   0.3914723097250041e-32; H -0.2070383491950092e-36
J   0.4354602528292519e-41
CIR 98.13104062311233
S     0.0  -23.4375  REFL(FM1)  CIR 144.7905290770873
S     -138.1115540632036  -38.5528193704904  1.5603261  CIR 68.10254410463332
S     -337.2371846624171  -127.9798490917232  CIR 65.65093145904251
S     169.8127247969807  -15.0 1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.3684638411379366e-7; B -0.9617296777005284e-11
C   0.8268255937310578e-15; D 0.2316077149347672e-18
E   -0.1513799236273965e-21; F 0.906846852872763e-25
G   -0.2627046331943983e-28; H 0.4494555159629496e-32
J   -0.3399163698816349e-36
CIR 62.417898855037
S     278.1956200501832  -40.27556822594972  CIR 65.22032839389
S     91.88330188858626  -16.875 1.5603261  CIR 66.9410139931645
S     844.0088548765448  -28.03551331183673
ASP
K   0.0
A   0.8225049493235817e-7; B -0.7755320392500969e-11
C   0.8211204250121265e-15; D -0.9496743260547387e-19
E   0.9841575118595884e-23; F -0.7836170983484421e-27
G   0.3526790382999234e-31; H -0.1803889846474957e-36
J   -0.5199434083274551e-40
CIR 83.7778375700845
S     133.0838839239761  28.03551331183673  REFL(CM)  CIR 86.00619895663743
S     844.0088548765448  16.875 1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.8225049493235817e-7; B -0.7755320392500969e-11
C   0.8211204250121265e-15; D -0.9496743260547387e-19
E   0.9841575118595884e-23; F -0.7836170983484421e-27
G   0.3526790382999234e-31; H -0.1803889846474957e-36
J   -0.5199434083274551e-40
CIR 83.77783757008459
S     91.88330188858626  40.27556822594972  CIR 66.94101399316428
S     278.1956200501832  15.0  1.5603261  CIR 65.2203283938899
S     169.8127247969807  127.9798490917232
ASP
K   0.0
A   0.3684638411360852e-7; B -0.961729677619206e-11
C   0.8268255923411375e-15; D 0.2316077161815804e-18
E   -0.1513799242767147e-21; F 0.906846854892712e-25
G   -0.2627046335612435e-28; H 0.4494555163172778e-32
J   -0.3399163700195895e-36
CIR 62.41789885503685
S     -337.2371846624171  38.5528193704904  1.5603261  CIR 65.6509314590425
S     -138.1115540632036  23.4375  CIR 68.1025441046335
S     0.0  -75.0  REFL(FM2)  CIR 151.8282934460826
S     -1611.874037756843  -29.0625  1.5603261  CIR 95.9316768897361
S     293.2469552456957  -0.9375  CIR 97.90973933967339
S     -259.5961684763586  -30.9375  1.5603261  CIR 103.4082431938861
S     43902.59405777642  -0.9375  CIR 102.7974453889627
S     -195.2911558192688  -29.63162600382002  1.5603261  CIR 99.93023407748571
S     -663.4462545572453  -0.9375  CIR 97.43793870461087
S     -227.392250990642  -27.07370929773809  1.5603261  CIR 92.85755320081935
S     -1327.307191552806  -5.657977529448736  CIR 89.00654669615879
S     3046.6158765747  -17.8125 1.5603261  CIR 88.18220640754217
S     -103.947624595339  -45.54999867526954  CIR 72.18605327471768
S     181.141431668706  -15.9375  1.5603261  CIR 72.14871500206772
S     -146.3927101686743  -28.70676824428549
ASP
K   0.0
A   0.4112021140189568e-7; B -0.3087941106204604e-11
C   0.1074298442972768e-14; D -0.2065513292755998e-18
E   0.6536976386970961e-22; F -0.1544795238836226e-25
G   0.2166297401099234e-29; H -0.1647425336853533e-33
J   0.5315622269752071e-38
CIR 79.29793066792963
S     0.0  -8.966127191901457  1.5603261  CIR 84.88446935805339
S     0.0  -0.9375  CIR 88.7191747818282
S     0.0  -8.96612683173826  1.5603261  CIR 89.44763866905173
S     0.0  -0.970589420753443  CIR 93.28234393878904
S     -296.1717199800739  -22.5  1.5603261  CIR 110.7236661011568
S     -459.5655077746619  -2.908216816782057
ASP
K   0.0
A   -0.5099632463238152e-7; B 0.1855287298074156e-11
C   -0.1712111142606192e-15; D 0.4319414954936879e-19
E   -0.5916349291019085e-23; F 0.4859502876686646e-27
G   -0.2439292360028275e-31; H 0.6937291218967103e-36
J   -0.8683578512791871e-41
CIR 115.0644809363089
S     -249.8769891086972  -26.22706898363248  1.5603261  CIR 129.0403505540618
S     -440.1303006514563  -0.9375  CIR 129.9574274169617
S     -283.2748124604191  -33.81187630171751  1.5603261  CIR 135.5282429445849
S     -3204.328800284678  -53.28437199400015
ASP
K   0.0
A   -0.27514483886001e-8; B -0.1356085647220049e-11
C   0.2431918473123486e-15; D -0.4210032896102705e-19
E   0.3639496018105029e-23; F -0.19266424661484e-27
G   0.6448946083376976e-32; H -0.1272556346327265e-36
J   0.1143950199047057e-41
CIR 135.5012971973242
S     331.7381063694797  -34.89967067927505  1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.397334809091249e-7; B -0.3996271971904667e-11
C   0.5396238581271246e-15; D -0.5182295041593598e-19
E   0.2893681220368655e-23; F -0.917838357634169e-28
G   0.129071675691098e-32; H 0.8037385046269887e-38
J   -0.357821282743742e-42
CIR 137.2806411208252
S     260.0391658504441  -1.776826964712175  CIR 145.6735978908685
S     847.9963589755918  -37.5 1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.3550075073669952e-8; B 0.2724022865298539e-11
C   -0.334324782366514e-15; D 0.3038111937159099e-19
E   -0.1757711981253151e-23; F 0.6401191898431677e-28
G   -0.14075078269889e-32; H 0.1463667279745686e-37
J   -0.1986564154833581e-43
CIR 149.4351689142299
S     259.255531303753  -0.9375  CIR 152.1721219455893
S     -1923.590815317554  -30.0  1.5603261  CIR 152.5170009821898
S     -4687.499999999999  -0.9375
ASP
K   0.0
A   -0.1609814820374495e-7; B 0.2904007169185752e-12
C   -0.614127110640645e-16; D 0.4690737913695037e-20
E   -0.2313610952517202e-24; F 0.5577067233107244e-29
G   -0.3312707466288583e-34; H -0.1454807561079102e-38
J   0.28488357915185e-43
CIR 151.5900687478678
S     -799.6026033403349  -40.97588287936281  1.5603261  CIR 151.9692114886144
S     719.9476489259737  -46.5625  CIR 152.5667661001955
S     0.0  45.625  STO  CIR 151.1456615521992
S     -232.9857272112585  -61.10758777877856  1.5603261  CIR 151.8354657072381
S     -1391.211766470954  -0.9375  CIR 148.8513701611776
S     -171.9402138599056  -61.29098007289619  1.5603261  CIR 132.1495482486076
S     -363.6757082006581  -0.9375
ASP
K   0.0
A   0.9409390934251139e-7; B -0.1218206249320651e-10
C   0.1173207156151119e-14; D -0.8593312051731178e-19
E   0.5298179392309338e-23; F -0.262881313566226e-27
G   0.9078635385442346e-32; H -0.1852196891730955e-36
J   0.1654326809190812e-41
CIR 124.0815742273488
S     -122.7880059746857  -45.30514322860986  1.5603261  CIR 96.20136515371696
S     -391.8663861042934  -0.9375
ASP
K   0.0
A   0.1192124146140909e-7; B -0.5369008273944626e-11
C   -0.5054779779086847e-15; D 0.1562297602617132e-18
E   -0.2282636766952827e-22; F 0.1832188357521997e-26
G   -0.6713899013920442e-31; H -0.9944481311781087e-36
J   0.1177320424874634e-39
CIR 86.21161640201233
S     -61.31515272715914  -47.33401407429891  1.5603261  CIR 52.39433961051832
S     0.0  -2.8125  1.435876  CIR 21.5626410575723
SI    0.0  0.0
（条件式対応値）
（１）  ｜Ｈｐ１／Ｈｃ１−Ｈｐ２／Ｈｃ２｜＝０．１１０
（２ａ）  Ｈｐ１／Ｈｃ１＝０．１２４
（２ｂ）  Ｈｐ２／Ｈｃ２＝０．０１４
（３）  Ｈｐ１／Ｈｃ１＋Ｈｐ２／Ｈｃ２＝０．１３８
（４ａ）  Ｄｐ１／Ｄａ１＝０．８７５
（４ｂ）  Ｄｐ２／Ｄａ２＝０．９８１
（５）  Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＝１．０２９（第１補正部材Ｃ１）
Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＝０．９８１（第２補正部材Ｃ２）
（６）  ＯＬｕ／ＯＬｂ＝１．０２７（第１補正部材Ｃ１）
（７）  ＣＡｕ／ＣＡｂ＝０．９９８（第２補正部材Ｃ２）
（８）  Ｈｕ／Ｈｂ＝０．９９９（第１補正部材Ｃ１）
Ｈｕ／Ｈｂ＝０．９６０（第２補正部材Ｃ２）
（９）  （Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＯＬｕ／ＯＬｂ）＝１．０２５（第１補正部材Ｃ１）
（１０）  （Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＣＡｂ／ＣＡｕ）＝０．９２３（第２補正部材Ｃ２）
（１１）  ｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＝０．９７４（第１補正部材Ｃ１）
（１２）  ｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＝１．０１０（第２補正部材Ｃ２）
【００８４】
［第２実施例］
図１１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。第２実施例にかかる投影光学系ＰＬでは、第１実施例と同様に、マスクＭからの光が、屈折光学系としての第１結像ユニットＧ１を介して、第１平面反射鏡ＦＭ１の近傍にマスクパターンの第１中間像を形成する。第１中間像からの光は、反射屈折光学系としての第２結像ユニットＧ２を介して、第２平面反射鏡ＦＭ２の近傍にマスクパターンの第２中間像を形成する。第２中間像からの光は、屈折光学系としての第３結像ユニットＧ３を介して、マスクパターンの最終像をウェハＷ上に形成する。
【００８５】
第１結像ユニットＧ１は、マスク側から順に、平行平面板Ｐ１１と、６つのレンズＬ１１〜Ｌ１６と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ１２およびＰ１３からなる第１補正部材Ｃ１と、８つのレンズＬ１７〜Ｌ１１４とにより構成されている。第１補正部材Ｃ１は、第１結像ユニットＧ１の瞳位置の近傍においてマスク側（物体面側）に配置されている。第２結像ユニットＧ２は、光の進行往路に沿って光の入射側から順に、３つのレンズＬ２１〜Ｌ２３と、光の入射側に凹面を向けた凹面反射鏡ＣＭとにより構成されている。第２結像ユニットＧ２の瞳位置の近傍においてウェハ側（像面側）に配置された凹面反射鏡ＣＭは、第２補正部材Ｃ２を構成している。
【００８６】
すなわち、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との間には、２つの瞳面（第１結像ユニットＧ１の瞳面および第２結像ユニットＧ２の瞳面）と、１つの中間像面（第１結像ユニットＧ１による第１中間像面）とが位置している。第３結像ユニットＧ３は、光の入射側から順に、６つのレンズＬ３１〜Ｌ３６と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ３１およびＰ３２と、１０個のレンズＬ３７〜Ｌ３１６と、ウェハ側に平面を向けた平凸レンズＬ３１７（境界レンズＬｂ）とにより構成されている。第１平面反射鏡ＦＭ１および第２平面反射鏡ＦＭ２は、光路を９０度だけ折り曲げる偏向部材を構成している。
【００８７】
第２実施例では、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（露光光）であるＡｒＦエキシマレーザ光（中心波長λ＝１９３．３０６ｎｍ）に対して１．４３５８７６の屈折率を有する水が満たされている。また、境界レンズＬｂを含むすべての光透過部材は、使用光の中心波長に対して１．５６０３２６１の屈折率を有する光学材料（たとえば石英ガラス（ＳｉＯ２））により形成されている。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。
【００８８】
表（２）
（主要諸元）
λ＝１９３．３０６ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝１．３５
Ｒａ＝３ｍｍ
Ｒｂ＝１３．８ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝３．２ｍｍ
（レンズデータ）
SO    0.0  46.875
S     0.0  9.375  1.5603261  CIR 72.00878162363784
S     0.0  8.964872821044679  CIR 74.08604722342892
S     154.5347534862455  19.66875  1.5603261  CIR 86.88989840739512
S     217.8660083495539  5.435092652596127  CIR 86.32451938567913
S     177.5265054293837  26.4375  1.5603261  CIR 88.17159143728111
S     361.8963559018858  2.386985039495995  CIR 86.78396839333954
S     146.4582440190349  26.15625  1.5603261  CIR 86.33516972026219
S     200.7010062342586  42.56964930865269
ASP
K   0.0
A   0.9657380579471532e-7; B 0.5571798463621144e-11
C   0.1482219493705185e-15; D 0.2484414653982933e-19
E   -0.3920048254140071e-23; F 0.6407480519735456e-27
G   -0.4831157695573194e-31; H 0.7724372812732487e-35
J   -0.3664259536484197e-39
CIR 80.79688468226398
S     -1573.345703125288  25.3125  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.2819595341241867e-6; B 0.2224851142995943e-10
C   -0.1197548550305713e-14; D -0.4337749014398764e-19
E   0.327178729236286e-23; F 0.1817693584731592e-26
G   -0.3684719358728479e-30; H 0.3644354517090777e-34
J   -0.1597861147519227e-38
CIR 81.04071034322804
S     -185.4226825988274  0.9375  CIR 83.46890561464264
S     197.6268395894893  21.5625  1.5603261  CIR 82.15441733712866
S     226.8970049579553  9.183984543643403
ASP
K   0.0
A   -0.2745665453705683e-6; B 0.2688328774349237e-10
C   -0.6778547577265039e-15; D -0.3610125619483899e-18
E   0.2372022505849642e-22; F 0.1125071590377305e-25
G   -0.2339097421861309e-29; H 0.1800872589630924e-33
J   -0.5186267178892416e-38
CIR 80.0327889038813
S     192.0800236999848  32.10871148523133  1.5603261  CIR 76.33483222407475
S     -407.0405154590894  17.06999763310436  CIR 73.52964330046213
S     -1247.284327954835  11.07326869649497  1.5603261  CIR 58.35051590006611
S     445.1230239449072  20.05077209853  CIR 52.71480305552345
S     0.0  7.562079445661058  1.5603261  CIR 52.2882735675345
S     0.0  0.9375  CIR 53.7981126026445
S     0.0  7.5  1.5603261  CIR 54.098902896091
S     0.0  40.49256754199  CIR 55.596347196259
S     -81.69343496832828  14.03366369760807  1.5603261  CIR 60.12279011882585
S     -102.3020965194698  9.240306610461744  CIR 68.11008340001419
S     -86.75495257370105  16.29323518236507  1.5603261  CIR 68.68323177711378
S     -124.9641822322816  0.9375  CIR 81.58375061022697
S     -271.4521486919552  25.11838884318665  1.5603261  CIR 90.28468358323269
S     -220.6303873314592  8.210805089094738  CIR 98.54054513378172
S     -3259.477285808828  30.9375  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.3470064442526652e-7; B 0.1117187471555603e-11
C   -0.9118776211578038e-16; D 0.3203065344800807e-20
E   -0.1904698778994097e-24; F 0.1407299009347875e-28
G   -0.1092244369603828e-32; H 0.5010676598643483e-37
J   -0.111026665520346e-41
CIR 110.107662070979
S     -329.5914199816676  19.38059987657242  CIR 116.1168741995378
S     -12863.09363143381  62.41544090001936  1.5603261  CIR 130.6735977640397
S     -191.4963843326699  8.907314332008326  CIR 132.853609250878
S     194.2840781073621  39.37306255199165  1.5603261  CIR 115.879795412836
S     363.7403274981381  17.15607114705817  CIR 109.4832325877847
S     427.2055492462409  24.94971534139209  1.5603261  CIR 104.4321158499862
S     1229.332189569908  98.8163521927746
ASP
K   0.0
A   0.3454982039307704e-7; B 0.5771825355008789e-13
C   0.4232277570165835e-17; D -0.82081704340973e-21
E   0.2260027969576253e-24; F -0.3892334395701923e-28
G   0.3914723097250041e-32; H -0.2070383491950092e-36
J   0.4354602528292519e-41
CIR 98.13104062311233
S     0.0  -23.4375  REFL(FM1)  CIR 144.7905290770873
S     -138.1115540632036  -38.5528193704904  1.5603261  CIR 68.10254410463332
S     -337.2371846624171  -127.9798490917232  CIR 65.65093145904251
S     169.8127247969807  -15.0 1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.3684638411379366e-7; B -0.9617296777005284e-11
C   0.8268255937310578e-15; D 0.2316077149347672e-18
E   -0.1513799236273965e-21; F 0.906846852872763e-25
G   -0.2627046331943983e-28; H 0.4494555159629496e-32
J   -0.3399163698816349e-36
CIR 62.417898855037
S     278.1956200501832  -40.27556822594972  CIR 65.22032839389
S     91.88330188858626  -16.875 1.5603261  CIR 66.9410139931645
S     844.0088548765448  -28.03551331183673
ASP
K   0.0
A   0.8225049493235817e-7; B -0.7755320392500969e-11
C   0.8211204250121265e-15; D -0.9496743260547387e-19
E   0.9841575118595884e-23; F -0.7836170983484421e-27
G   0.3526790382999234e-31; H -0.1803889846474957e-36
J   -0.5199434083274551e-40
CIR 83.7778375700845
S     133.0838839239761  28.03551331183673  REFL(CM)  CIR 86.00619895663743
S     844.0088548765448  16.875  1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.8225049493235817e-7; B -0.7755320392500969e-11
C   0.8211204250121265e-15; D -0.9496743260547387e-19
E   0.9841575118595884e-23; F -0.7836170983484421e-27
G   0.3526790382999234e-31; H -0.1803889846474957e-36
J   -0.5199434083274551e-40
CIR 83.77783757008459
S     91.88330188858626  40.27556822594972  CIR 66.94101399316428
S     278.1956200501832  15.0  1.5603261  CIR 65.2203283938899
S     169.8127247969807  127.9798490917232
ASP
K   0.0
A   0.3684638411360852e-7; B -0.961729677619206e-11
C   0.8268255923411375e-15; D 0.2316077161815804e-18
E   -0.1513799242767147e-21; F 0.906846854892712e-25
G   -0.2627046335612435e-28; H 0.4494555163172778e-32
J   -0.3399163700195895e-36
CIR 62.41789885503685
S     -337.2371846624171  38.5528193704904  1.5603261  CIR 65.6509314590425
S     -138.1115540632036  23.4375  CIR 68.1025441046335
S     0.0  -75.0  REFL(FM2)  CIR 151.8282934460826
S     -1611.874037756843  -29.0625  1.5603261  CIR 95.9316768897361
S     293.2469552456957  -0.9375  CIR 97.90973933967339
S     -259.5961684763586  -30.9375  1.5603261  CIR 103.4082431938861
S     43902.59405777642  -0.9375  CIR 102.7974453889627
S     -195.2911558192688  -29.63162600382002  1.5603261  CIR 99.93023407748571
S     -663.4462545572453  -0.9375  CIR 97.43793870461087
S     -227.392250990642  -27.07370929773809  1.5603261  CIR 92.85755320081935
S     -1327.307191552806  -5.657977529448736  CIR 89.00654669615879
S     3046.6158765747  -17.8125  1.5603261  CIR 88.18220640754217
S     -103.947624595339  -45.54999867526954  CIR 72.18605327471768
S     181.141431668706  -15.9375  1.5603261  CIR 72.14871500206772
S     -146.3927101686743  -28.70676824428549
ASP
K   0.0
A   0.4112021140189568e-7; B -0.3087941106204604e-11
C   0.1074298442972768e-14; D -0.2065513292755998e-18
E   0.6536976386970961e-22; F -0.1544795238836226e-25
G   0.2166297401099234e-29; H -0.1647425336853533e-33
J   0.5315622269752071e-38
CIR 79.29793066792963
S     0.0  -8.966127191901457  1.5603261  CIR 84.88446935805339
S     0.0  -0.9375  CIR 88.7191747818282
S     0.0 -8.96612683173826  1.5603261  CIR 89.44763866905173
S     0.0  -0.970589420753443  CIR 93.28234393878904
S     -296.1717199800739  -22.5  1.5603261  CIR 110.7236661011568
S     -459.5655077746619  -2.908216816782057
ASP
K   0.0
A   -0.5099632463238152e-7; B 0.1855287298074156e-11
C   -0.1712111142606192e-15; D 0.4319414954936879e-19
E   -0.5916349291019085e-23; F 0.4859502876686646e-27
G   -0.2439292360028275e-31; H 0.6937291218967103e-36
J   -0.8683578512791871e-41
CIR 115.0644809363089
S     -249.8769891086972  -26.22706898363248  1.5603261  CIR 129.0403505540618
S     -440.1303006514563  -0.9375  CIR 129.9574274169617
S     -283.2748124604191  -33.81187630171751  1.5603261  CIR 135.5282429445849
S     -3204.328800284678  -53.28437199400015
ASP
K   0.0
A   -0.27514483886001e-8; B -0.1356085647220049e-11
C   0.2431918473123486e-15; D -0.4210032896102705e-19
E   0.3639496018105029e-23; F -0.19266424661484e-27
G   0.6448946083376976e-32; H -0.1272556346327265e-36
J   0.1143950199047057e-41
CIR 135.5012971973242
S     331.7381063694797  -34.89967067927505  1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.397334809091249e-7; B -0.3996271971904667e-11
C   0.5396238581271246e-15; D -0.5182295041593598e-19
E   0.2893681220368655e-23; F -0.917838357634169e-28
G   0.129071675691098e-32; H 0.8037385046269887e-38
J   -0.357821282743742e-42
CIR 137.2806411208252
S     260.0391658504441  -1.776826964712175  CIR 145.6735978908685
S     847.9963589755918  -37.5 1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.3550075073669952e-8; B 0.2724022865298539e-11
C   -0.334324782366514e-15; D 0.3038111937159099e-19
E   -0.1757711981253151e-23; F 0.6401191898431677e-28
G   -0.14075078269889e-32; H 0.1463667279745686e-37
J   -0.1986564154833581e-43
CIR 149.4351689142299
S     259.255531303753  -0.9375  CIR 152.1721219455893
S     -1923.590815317554  -30.0  1.5603261  CIR 152.5170009821898
S     -4687.499999999999  -0.9375
ASP
K   0.0
A   -0.1609814820374495e-7; B 0.2904007169185752e-12
C   -0.614127110640645e-16; D 0.4690737913695037e-20
E   -0.2313610952517202e-24; F 0.5577067233107244e-29
G   -0.3312707466288583e-34; H -0.1454807561079102e-38
J   0.28488357915185e-43
CIR 151.5900687478678
S     -799.6026033403349  -40.97588287936281  1.5603261  CIR 151.9692114886144
S     719.9476489259737  -46.5625  CIR 152.5667661001955
S     0.0  45.625  STO  CIR 151.1456615521992
S     -232.9857272112585  -61.10758777877856  1.5603261  CIR 151.8354657072381
S     -1391.211766470954  -0.9375  CIR 148.8513701611776
S     -171.9402138599056  -61.29098007289619  1.5603261  CIR 132.1495482486076
S     -363.6757082006581  -0.9375
ASP
K   0.0
A   0.9409390934251139e-7; B -0.1218206249320651e-10
C   0.1173207156151119e-14; D -0.8593312051731178e-19
E   0.5298179392309338e-23; F -0.262881313566226e-27
G   0.9078635385442346e-32; H -0.1852196891730955e-36
J   0.1654326809190812e-41
CIR 124.0815742273488
S     -122.7880059746857  -45.30514322860986  1.5603261  CIR 96.20136515371696
S     -391.8663861042934  -0.9375
ASP
K   0.0
A   0.1192124146140909e-7; B -0.5369008273944626e-11
C   -0.5054779779086847e-15; D 0.1562297602617132e-18
E   -0.2282636766952827e-22; F 0.1832188357521997e-26
G   -0.6713899013920442e-31; H -0.9944481311781087e-36
J   0.1177320424874634e-39
CIR 86.21161640201233
S     -61.31515272715914  -47.33401407429891  1.5603261  CIR 52.39433961051832
S     0.0  -2.8125  1.435876  CIR 21.5626410575723
SI    0.0 0.0
（条件式対応値）
（１）  ｜Ｈｐ１／Ｈｃ１−Ｈｐ２／Ｈｃ２｜＝０．００１
（２ａ）  Ｈｐ１／Ｈｃ１＝０．１１９
（２ｂ）  Ｈｐ２／Ｈｃ２＝０．１１８
（３）  Ｈｐ１／Ｈｃ１＋Ｈｐ２／Ｈｃ２＝０．２３７
（４ａ）  Ｄｐ１／Ｄａ１＝０．８９１
（４ｂ）  Ｄｐ２／Ｄａ２＝０．８９９
（５）  Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＝１．０２１（第１補正部材Ｃ１）
Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＝０．９６２（第２補正部材Ｃ２）
（８）  Ｈｕ／Ｈｂ＝０．９９０（第１補正部材Ｃ１）
Ｈｕ／Ｈｂ＝１．００８（第２補正部材Ｃ２）
（９）  （Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＯＬｕ／ＯＬｂ）＝１．００７（第１補正部材Ｃ１）
（１０）  （Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＣＡｂ／ＣＡｕ）＝１．０１６（第２補正部材Ｃ２）
（１１）  ｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＝０．９７２（第１補正部材Ｃ１）
（１２）  ｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＝１．０８４（第２補正部材Ｃ２）
【００８９】
［第３実施例］
図１２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。第３実施例にかかる投影光学系ＰＬでは、第１実施例および第２実施例と同様に、マスクＭからの光が、屈折光学系としての第１結像ユニットＧ１を介して、第１平面反射鏡ＦＭ１の近傍の光軸から離れた位置にマスクパターンの第１中間像を形成する。第１中間像からの光は、反射屈折光学系としての第２結像ユニットＧ２を介して、第２平面反射鏡ＦＭ２の近傍の光軸から離れた位置にマスクパターンの第２中間像を形成する。第２中間像からの光は、屈折光学系としての第３結像ユニットＧ３を介して、マスクパターンの最終像をウェハＷ上に形成する。
【００９０】
第１結像ユニットＧ１は、マスク側から順に、平行平面板Ｐ１１と、７つのレンズＬ１１〜Ｌ１７と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ１２およびＰ１３からなる第１補正部材Ｃ１と、７つのレンズＬ１８〜Ｌ１１４とにより構成されている。第１補正部材Ｃ１は、第１結像ユニットＧ１の瞳位置の近傍においてウェハ側（像面側）に配置されている。第２結像ユニットＧ２は、光の進行往路に沿って光の入射側から順に、３つのレンズＬ２１〜Ｌ２３と、光の入射側に凹面を向けた凹面反射鏡ＣＭとにより構成されている。第２結像ユニットＧ２の瞳位置の近傍においてマスク側（物体面側）に配置された凹面反射鏡ＣＭは、第２補正部材Ｃ２を構成している。
【００９１】
第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との間には、１つの中間像面（第１結像ユニットＧ１による第１中間像面）が位置している。第３結像ユニットＧ３は、光の入射側から順に、１６個のレンズＬ３１〜Ｌ３１６と、ウェハ側に平面を向けた平凸レンズＬ３１７（境界レンズＬｂ）とにより構成されている。第１平面反射鏡ＦＭ１および第２平面反射鏡ＦＭ２は、光路を９０度だけ折り曲げる偏向部材を構成している。
なお、第３実施例においても、マスクパターンの中間像が形成される位置を物体面または像面と光学的に共役な共役位置と呼ぶことができ、第１〜第３結像ユニットＧ１〜Ｇ３を第１〜第３結像光学系と呼ぶことができる。また、第１および第２結像ユニットＧ１，Ｇ２の各瞳位置は、投影光学系ＰＬにおける開口絞りＡＳが配置されている位置と光学的に共役な位置である。
【００９２】
第３実施例では、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（露光光）であるＡｒＦエキシマレーザ光（中心波長λ＝１９３．３０６ｎｍ）に対して１．４３５８７６の屈折率を有する水が満たされている。また、境界レンズＬｂを含むすべての光透過部材は、使用光の中心波長に対して１．５６０３２６１の屈折率を有する光学材料（たとえば石英ガラス（ＳｉＯ２））により形成されている。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。
【００９３】
表（３）
（主要諸元）
λ＝１９３．３０６ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝１．３５
Ｒａ＝４ｍｍ
Ｒｂ＝１４．５４ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝５ｍｍ
（レンズデータ）
SO    0.0  50.0
S     0.0  10.0  1.5603261  CIR 76.60703675075111
S     0.0  1.0  CIR 78.82251705898246
S     179.6024340670172  20.98  1.5603261  CIR 87.30012267422302
S     315.682442694802  1.0  CIR 87.25393111234907
S     183.956942797776  15.0  1.5603261  CIR 89.13183195195975
S     224.3745928441247  1.0  CIR 88.13333227417935
S     129.2030167717801  27.9  1.5603261  CIR 89.72129119958223
S     155.6231875546914  43.62738661243633
ASP
K   0.0
A   0.9944203907151571e-7; B 0.4333282361291223e-12
C   0.1956003580971059e-15; D -0.2402362102186553e-19
E   0.1269967239986148e-22; F -0.3131556083166939e-26
G   0.4728666615301296e-30; H -0.3938076882288471e-34
J   0.1453841227353802e-38
CIR 83.81197795356752
S     -1027.383290589151  27.0 1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.1408278739925108e-6; B 0.810070833915793e-11
C   -0.5275395351220517e-15; D -0.6067901778755558e-20
E   0.1433183141415679e-22; F -0.4194867052985589e-26
G   0.6101974099615381e-30; H -0.4740877538985706e-34
J   0.1629072658471149e-38
CIR 84.1462421083202
S     -243.0387782356455  1.0  CIR 87.20656586739247
S     133.3729685257244  40.31394754412074  1.5603261  CIR 88.87562728131832
S     599.0669866326713  1.0
ASP
K   0.0
A   -0.1241163020444244e-6; B 0.1929136869755222e-10
C   -0.2327329213826726e-14; D 0.3387354998012628e-18
E   -0.6451115532371144e-22; F 0.1025574712802978e-25
G   -0.9942700079640984e-30; H 0.5248530358407638e-34
J   -0.117916876044795e-38
CIR 86.09715076419478
S     294.9172277639243  27.19649631906915  1.5603261  CIR 82.45153834779742
S     -574.7020860908633  28.95328438355004  CIR 78.86046245475006
S     -262.7113775958535  9.0  1.5603261  CIR 56.38515598305717
S     849.1215500204424  10.0  CIR 51.15530758661227
S     0.0  7.999999999999994  1.5603261  CIR 48.37757121171708
S     0.0  1.0  CIR 50.54503241479626
S     0.0  8.000000000000092  1.5603261  CIR 50.99196270780021
S     0.0  18.0934934019073  CIR 53.15942391087941
S     -148.3489772362991  19.68342022876449  1.5603261  CIR 56.28796275036435
S     -101.5823015497662  51.12236764606887  CIR 60.85432610602333
S     -89.50852897803516  14.99929610924319  1.5603261  CIR 71.03851458200128
S     -378.4725475815599  3.979799443712881  CIR 93.14263416615977
S     1562.78704212048  28.26529281871677  1.5603261  CIR 108.9693144019792
S     -448.8003971879709  1.0  CIR 113.0114605213382
S     -660.6945508756959  33.0  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.1244149206009723e-7; B 0.1058934799999294e-11
C   -0.1342605990165539e-15; D 0.3820632765895213e-20
E   -0.815731423128363e-26; F 0.14690328791125e-29
G   -0.5079008285104648e-33; H 0.2666931163328273e-37
J   -0.4747707666094177e-42
CIR 114.5213915741106
S     -216.7033053167382  1.0  CIR 118.691716070292
S     -637.2757253134815  49.32320838807232  1.5603261  CIR 125.7920844887807
S     -184.9204806623218  1.0  CIR 128.4169996798294
S     175.5079736816728  48.5382674759934  1.5603261  CIR 118.5927780868466
S     862.8898994422885  23.9158191761462  CIR 115.0198224294852
S     960.62224301402  21.0  1.5603261  CIR 104.4306071048872
S     1329.100520342422  85.4395114099335
ASP
K   0.0
A   0.7131317001373414e-7; B 0.7876096351563164e-12
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E   0.110838121994253e-24; F -0.1285284432730597e-28
G   0.1214022870094843e-32; H -0.5434693229152329e-37
J   0.9706807240365454e-42
CIR 96.04948400935145
S     0.0  -25.0  REFL(FM1)  CIR 149.0974503852302
S     -147.119006322915  -46.10114171013905  1.5603261  CIR 83.89298491234069
S     -446.5454491722295  -139.17292582239  CIR 80.50720517283146
S     108.4610480477491  -14.0  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.5639909629948619e-7; B -0.5724629135705212e-11
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E   0.1052166716884623e-21; F -0.3962018473392522e-25
G   0.1038264526542938e-28; H -0.1408837283441459e-32
J   0.6887285158423973e-37
CIR 70.58745714629097
S     140.2892152912052  -45.51199114103773  CIR 74.01564000310628
S     91.18043058098589  -15.0 1.5603261  CIR 73.34121732015582
S     670.1156229323304  -29.58439915118141
ASP
K   0.0
A   0.3736291500223127e-7; B -0.3052560384503141e-11
C   0.2408855890404316e-15; D -0.2417601635069198e-19
E   0.2312644950828411e-23; F -0.1292129024203206e-27
G   -0.4544680194492165e-32; H 0.1192239445434526e-35
J   -0.5348322450699601e-40
CIR 91.19343316845011
S     140.1862596844569  29.58439915118141  REFL(CM)  CIR 92.52933780315644
S     670.1156229323304  15.0  1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.3736291500222324e-7; B -0.3052560384489666e-11
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E   0.2312644950016055e-23; F -0.1292129023145409e-27
G   -0.4544680202151638e-32; H 0.1192239445694573e-35
J   -0.5348322450918604e-40
CIR 91.1934331684501
S     91.18043058098589  45.51199114103773  CIR 73.34121732015581
S     140.2892152912052  14.0  1.5603261  CIR 74.0156400031063
S     108.4610480477491  139.17292582239
ASP
K   0.0
A   -0.5639909629963229e-7; B -0.5724629135116644e-11
C   0.1560303041817476e-15; D -0.1276393156009295e-18
E   0.1052166713355916e-21; F -0.3962018463458884e-25
G   0.1038264524915623e-28; H -0.1408837282030828e-32
J   0.6887285153539478e-37
CIR 70.587457146291
S     -446.5454491722295  46.10114171013905  1.5603261  CIR 80.50720517283151
S     -147.119006322915  25.0  CIR 83.89298491234069
S     0.0  -80.0  REFL(FM2)  CIR 156.9014908688616
S     -809.7605090579291  -31.08285932775866  1.5603261  CIR 101.6059978849815
S     373.0506789403017  -1.0  CIR 103.4173821326023
S     -309.6527676629618  -34.26890136808356  1.5603261  CIR 107.8586903082813
S     1200.375855476591  -1.0  CIR 107.3461773135157
S     -186.927342377989  -32.80573114538996  1.5603261  CIR 102.6722530872921
S     -630.8418081778565  -1.001641080398779  CIR 99.62247475094914
S     -281.1769725343623  -25.95494169456442  1.5603261  CIR 95.74158007212809
S     -3115.990321837576  -5.563482665211193  CIR 91.73433816140867
S     1513.470117076192  -15.0020995894819  1.5603261  CIR 90.78471513789418
S     -119.308161165784  -46.51313365305339  CIR 75.64232838683996
S     167.5325707985663  -13.5  1.5603261  CIR 75.48624058640959
S     -126.5824991156371  -47.30457195363758
ASP
K   0.0
A   0.1287525782382001e-6; B -0.7414231478411087e-11
C   0.1387919800829272e-14; D -0.1082874706954542e-18
E   0.19692166932517e-23; F 0.1271856998797604e-26
G   -0.166828131005573e-30; H 0.7888632450105051e-35
J   -0.9002383987268318e-40
CIR 81.89475561921339
S     6593.862749125657  -23.01861916249765  1.5603261  CIR 98.38673668717095
S     823.0831719365586  -13.33348934015206
ASP
K   0.0
A   -0.3545424237216501e-7; B 0.1442460478129107e-11
C   0.487011143311919e-16; D -0.860507930120064e-23
E   0.2982282459141359e-25; F -0.7025089359966183e-28
G   0.9509145830418003e-32; H -0.5395767763182936e-36
J   0.1084774009223039e-40
CIR 106.402763444282
S     -296.2172833011308  -27.00446128211139  1.5603261  CIR 142.5322968035283
S     -537.0089439456184  -1.00725647471458  CIR 143.5401214376452
S     -333.2569056918734  -33.59384920183533  1.5603261  CIR 149.3037272470273
S     -1212.835471929035  -32.41518171722827
ASP
K   0.0
A   -0.6659970269361102e-8; B 0.9774775917513489e-12
C   -0.5961654525091183e-16; D -0.2257157457368564e-20
E   0.474385782695501e-24; F -0.3030374063411012e-28
G   0.1056772629551106e-32; H -0.2086748407267563e-37
J   0.1902028175489304e-42
CIR 149.4118333239253
S     1204.882560840703  -37.11121438764079  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.2004757608915897e-7; B 0.3995286482125242e-11
C   -0.1737708380939127e-15; D 0.6074959780909829e-20
E   -0.3607675861655295e-24; F 0.2174235509945414e-28
G   -0.8677454382361988e-33; H 0.1937875545764146e-37
J   -0.1776472175396153e-42
CIR 149.8877823615147
S     535.414347304852  -9.528253524449873  CIR 157.1579068020264
S     1430.776600815103  -40.0  1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.4708592831767933e-7; B -0.2958491421247132e-11
C   0.1206302958178972e-15; D -0.3112147262244978e-20
E   0.1854388061077805e-24; F -0.131874738110363e-28
G   0.5479689712618447e-33; H -0.1246028322053079e-37
J   0.1205507973931845e-42
CIR 159.3966657081245
S     285.5358780072997  -1.0  CIR 162.2436359986275
S     -1505.566699316308  -32.0  1.5603261  CIR 164.612949537742
S     -5000.0  -1.0
ASP
K   0.0
A   -0.4558564595011937e-8; B -0.9498858971776351e-12
C   0.2753657993664344e-16; D 0.1305671527206187e-21
E   -0.4339729615126977e-25; F 0.1256848458480673e-29
G   -0.9265763401261776e-35; H -0.1487799501839335e-39
J   0.2381437015598923e-44
CIR 164.0615572858466
S     -877.2129748236625  -42.0  1.5603261  CIR 164.3791597745038
S     835.183499899868  -49.0  CIR 164.9999999999733
S     0.0  48.0  STO  CIR 164.450389595538
S     -272.3051862170266  -61.19237510949741  1.5603261  CIR 164.9188568472741
S     -2017.201190340804  -1.0  CIR 162.3813798577426
S     -188.98425369422  -69.09715826300541  1.5603261  CIR 145.5174182248932
S     -410.2063949988436  -1.0
ASP
K   0.0
A   0.617591090315951e-7; B -0.4934217161705684e-11
C   0.3298969257390271e-15; D -0.1236568782802508e-19
E   0.8577872245327072e-25; F 0.1261108340359424e-28
G   -0.5621871090314957e-33; H 0.103131501033887e-37
J   -0.7456802502838435e-43
CIR 137.3363797462813
S     -127.0772270320764  -50.94240056254586  1.5603261  CIR 103.1883624979324
S     -574.4305404792311  -1.0
ASP
K   0.0
A   -0.5952787588333749e-7; B 0.1425565362545749e-11
C   -0.7793239570336222e-15; D 0.1321477031809814e-18
E   -0.1558291685244272e-22; F 0.1208994157452047e-26
G   -0.596747203773399e-31; H 0.1515580614979111e-35
J   -0.1349267464137207e-40
CIR 92.42886925811033
S     -66.18405602421132  -51.92678753906146  1.5603261  CIR 56.48556647713481
S     0.0  -2.5  1.435876  CIR 21.57012538450871
SI    0.0  0.0
（条件式対応値）
（１）  ｜Ｈｐ１／Ｈｃ１−Ｈｐ２／Ｈｃ２｜＝０．０１６
（２ａ）  Ｈｐ１／Ｈｃ１＝０．０５３
（２ｂ）  Ｈｐ２／Ｈｃ２＝０．０６９
（３）  Ｈｐ１／Ｈｃ１＋Ｈｐ２／Ｈｃ２＝０．１２２
（４ａ）  Ｄｐ１／Ｄａ１＝０．９４０
（４ｂ）  Ｄｐ２／Ｄａ２＝０．９５４
（５）  Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＝１．０１５（第１補正部材Ｃ１）
Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＝０．９７３（第２補正部材Ｃ２）
（６）  ＯＬｕ／ＯＬｂ＝１．００４（第１補正部材Ｃ１）
（７）  ＣＡｕ／ＣＡｂ＝０．９９７（第２補正部材Ｃ２）
（８）  Ｈｕ／Ｈｂ＝０．９９７（第１補正部材Ｃ１）
Ｈｕ／Ｈｂ＝０．９６２（第２補正部材Ｃ２）
（９）  （Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＯＬｕ／ＯＬｂ）＝０．９９９（第１補正部材Ｃ１）
（１０）  （Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＣＡｂ／ＣＡｕ）＝０．９２８（第２補正部材Ｃ２）
（１１）  ｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＝０．９９６（第１補正部材Ｃ１）
（１２）  ｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＝０．９６３（第２補正部材Ｃ２）
【００９４】
［第４実施例］
図１３は、本実施形態の第４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。第４実施例にかかる投影光学系ＰＬでは、マスクＭからの光が、屈折光学系としての第１結像ユニットＧ１を介して、光軸から離れた位置に第１中間像を形成する。第１中間像からの光は、一対の凹面反射鏡ＣＭ１とＣＭ２とからなる反射光学系としての第２結像ユニットＧ２を介して、光軸から離れた位置に第２中間像を形成する。第２中間像からの光は、屈折光学系としての第３結像ユニットＧ３を介して、マスクパターンの最終像をウェハＷ上に形成する。ここで、第４実施例においても、マスクパターンの中間像が形成される位置を物体面または像面と光学的に共役な共役位置と呼ぶことができる。
また、第４実施例においては、第１〜第３結像ユニットＧ１〜Ｇ３は、それぞれの結像ユニットの光軸が互いに共軸となっており、投影光学系ＰＬは１本の直線状に延びた光軸を有する。なお、第１〜第３結像ユニットＧ１〜Ｇ３を第１〜第３結像光学系と呼ぶことができる。
【００９５】
第１結像ユニットＧ１は、マスク側から順に、平行平面板Ｐ１１と、６つのレンズＬ１１〜Ｌ１６と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ１２およびＰ１３からなる第１補正部材Ｃ１と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ１４およびＰ１５からなる第２補正部材Ｃ２と、４つのレンズＬ１７〜Ｌ１１０とにより構成されている。第１補正部材Ｃ１は、第１結像ユニットＧ１の瞳位置の近傍においてマスク側（物体面側）に配置されている。第２補正部材Ｃ２は、第１結像ユニットＧ１の瞳位置の近傍においてウェハ側（像面側）に配置されている。
【００９６】
すなわち、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との間には、１つの瞳面（第１結像ユニットＧ１の瞳面）が位置している。第３結像ユニットＧ３は、光の入射側から順に、１０個のレンズＬ３１〜Ｌ３１０と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ３１およびＰ３２と、３つのレンズＬ３１１〜Ｌ３１３と、ウェハ側に平面を向けた平凸レンズＬ３１４（境界レンズＬｂ）とにより構成されている。ここで、第１および第２結像ユニットＧ１，Ｇ２の各瞳位置は、投影光学系ＰＬにおける開口絞りＡＳが配置されている位置と光学的に共役な位置である。
【００９７】
第４実施例では、第１実施例〜第３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（露光光）であるＡｒＦエキシマレーザ光（中心波長λ＝１９３．３０６ｎｍ）に対して１．４３５８７６の屈折率を有する水が満たされている。また、境界レンズＬｂを含むすべての光透過部材は、使用光の中心波長に対して１．５６０３２６１の屈折率を有する光学材料（たとえば石英ガラス（ＳｉＯ２））により形成されている。表（４）のレンズデータの欄において、REFL(CM1)は凹面反射鏡ＣＭ１の反射面を、REFL(CM2)は凹面反射鏡ＣＭ２の反射面を示している。次の表（４）に、第４実施例にかかる投影光学系ＰＬの諸元の値を掲げる。
【００９８】
表（４）
（主要諸元）
λ＝１９３．３０６ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝１．３５
Ｒａ＝５．６ｍｍ
Ｒｂ＝１５．３２ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝５ｍｍ
（レンズデータ）
SO    0.0  30.0
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 72.75779969395933
S     0.0  3.0  CIR 74.53034484068112
S     145.4851362052943  45.36703149333058  1.5603261  CIR 85.58862974004249
S     -393.4091310582861  49.64423044812114
ASP
K   0.0
A   0.3111345634313794e-7; B 0.4274784186932709e-11
C   -0.1261219879893561e-14; D 0.3161271637211313e-18
E   -0.8041537313757897e-22; F 0.1580191247501999e-25
G   -0.1948762141670179e-29; H 0.1317599768117247e-33
J   -0.3729862514069936e-38
CIR 84.86573372822912
S     -68315.25938138469  12.0  1.5603261  CIR 74.19981296824761
S     200.6334247796518  0.8142379640925881
ASP
K   0.0
A   -0.6621137446039807e-7; B -0.2891249084655952e-10
C   0.4239595330308563e-14; D -0.4514027965412637e-18
E   0.3053599241222289e-22; F 0.298622083359266e-25
G   -0.1030407808870622e-28; H 0.1355359664961392e-32
J   -0.6402879679509101e-37
CIR 71.6073261803858
S     240.3409392603186  12.41203067860117  1.5603261  CIR 71.4806653445751
S     178.9303271858941  5.950377965700619  CIR 69.10335902852856
S     270.5911647852232  15.0927962039532  1.5603261  CIR 69.09218563817412
S     -929.7335893377926  9.526596833986153
ASP
K   0.0
A   0.1974807449487394e-6; B 0.2409379212019413e-10
C   0.3943515404724108e-14; D -0.18750112733217e-17
E   0.6285266910285877e-21; F -0.1884707561331461e-24
G   0.3731435690750807e-28; H -0.3766363342637835e-32
J   0.1397709713188909e-36
CIR 68.03263922409863
S     219.7856725616435  14.03216416911019  1.5603261  CIR 69.10415870930187
S     330.2935282109293  1.09587712503348  CIR 68.33559719062826
S     120.9947607476901  36.87471291642205  1.5603261  CIR 68.3105889352573
S     -403.342070254464  1.651900483149431  CIR 65.88519805416846
S     -2366.493731106742  12.0  1.5603261  CIR 62.64099415004362
S     -7133.902556436733  5.044961863357802
ASP
K   0.0
A   0.1583247920329411e-7; B 0.1472981110756254e-10
C   -0.1296375177588865e-13; D 0.245480816070559e-16
E   -0.1923586328486366e-19; F 0.9131755116604169e-23
G   -0.2631831394405066e-26; H 0.425141551425402e-30
J   -0.290522894415693e-34
CIR 58.51224147124591
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 56.98642309886478
S     0.0  1.0  CIR 55.11131755722767
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 54.73027137056683
S     0.0  5.0  CIR 52.85516582892971
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 53.11909735242309
S     0.0  1.0  CIR 54.55339932795161
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 54.83982890093955
S     0.0  5.237273026606969  CIR 56.27413087646807
S     300.7455795205888  42.66128552270055  1.5603261  CIR 59.47551742349661
S     -110.1935829617628  5.904727726293126  CIR 61.29540812993132
S     -112.7220020532478  14.76330404480606  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.2462966223726127e-6; B -0.2149357574687737e-10
C   -0.285297203096197e-14; D 0.4406097817013035e-18
E   -0.5808794504338973e-21; F 0.268182363716565e-24
G   -0.8350294477587152e-28; H 0.1388050027421282e-31
J   -0.1101511972706145e-35
CIR 61.00603547309268
S     -85.8768540026814  2.799887307436188  CIR 63.48963393851048
S     -84.3172382182906  17.53172189735836  1.5603261  CIR 62.89608417298725
S     -86.54484917336708  7.201252090802639  CIR 66.57022554143607
S     -82.31459028936817  12.0 1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.6179043439490821e-7; B 0.1180348903397621e-10
C   0.1266542902294212e-14; D 0.1096949351017635e-18
E   0.3479195574112621e-22; F -0.1038496061296726e-25
G   0.504287217507029e-29; H -0.893278702419737e-33
J   0.8343310859914801e-37
CIR 63.34013902405471
S     810.1125492076101  425.77394537393  CIR 71.11304871389929
S     -236.5006661836832  -339.5025925371031  REFL(CM1)
ASP
K   -0.4045645227935771
A   0.6326679222544916e-9; B 0.1383669125775656e-14
C   -0.5270499247943131e-21; D 0.3501739628761104e-24
E   -0.2397755936044579e-28; F 0.8379177450537598e-33
G   -0.1789429505012304e-37; H 0.2121451179596552e-42
J   -0.115315919905238e-47
CIR 219.6128576396858
S     295.9660800087922  389.502592537103  REFL(CM2)
ASP
K   -1.707154377169867
A   0.7012680172203513e-8; B 0.1305178248999478e-14
C   0.1965999975699913e-19; D 0.638930204561513e-23
E   -0.2431820991445791e-27; F 0.5874642580441685e-32
G   -0.864900406321868e-37; H 0.7121199735796514e-42
J   -0.2526901548584509e-47
CIR 235.308763840904
S     295.8743177820886  45.94759800435186  1.5603261  CIR 150.0823515390443
S     1555.913905550986  1.395782191921879  CIR 146.7598201272101
S     547.4568916684684  15.36674876445077  1.5603261  CIR 141.6861529976995
S     165.9432499950626  180.997763174297
ASP
K   0.0
A   -0.5462604079119158e-7; B -0.1263012332604856e-11
C   -0.195258134065826e-16; D 0.3611241526969733e-20
E   -0.5424465562661558e-24; F 0.5134406036761078e-28
G   -0.3015259031600678e-32; H 0.9604370214603085e-37
J   -0.1312942661432389e-41
CIR 129.2963825214225
S     -225.5574085930466  16.0  1.5603261  CIR 96.01124761043707
S     -190.5216952091591  22.11003490016927  CIR 96.1032834691739
S     -176.7122337032468  25.85770449760043  1.5603261  CIR 86.50705490416004
S     105.3700132795065  30.87497717917313
ASP
K   0.0
A   -0.1897398325427052e-6; B 0.5571731746649382e-11
C   -0.248513028667802e-14; D 0.5153904387892856e-18
E   -0.1051848791486384e-21; F 0.164850843379237e-25
G   -0.1881537268110852e-29; H 0.1305442775378752e-33
J   -0.4245011830617231e-38
CIR 86.42109328506521
S     261.1518929625271  24.84542493217111  1.5603261  CIR 97.57493905578339
S     -624.2276104527746  4.543622472650183
ASP
K   0.0
A   0.1063804689236821e-6; B -0.1525648940191519e-11
C   0.2269599683604976e-15; D 0.4236896927254702e-19
E   0.2032657259611588e-23; F -0.172429054367104e-26
G   0.2512794817852777e-30; H -0.1834981364978382e-34
J   0.5196745776710281e-39
CIR 99.34758988887522
S     5515.438155587502  33.10432549118207  1.5603261  CIR 100.1677985850295
S     242.1533730420658  43.89252053605544
ASP
K   0.0
A   -0.5155285829371853e-7; B 0.1284923111521807e-11
C   0.2278286968546491e-15; D -0.8997784497443399e-19
E   0.1043870285078453e-22; F -0.749214583342085e-27
G   0.3628534441254094e-31; H -0.1086280576297168e-35
J   0.1489182825264256e-40
CIR 117.8338745374705
S     -1285.500547588613  24.26203098010687  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.2900573259960314e-7; B -0.3854635357923479e-11
C   0.3111567147544671e-15; D -0.6451717906821843e-20
E   -0.1535822959629415e-23; F 0.2289596752932702e-27
G   -0.1559649018024322e-31; H 0.5318125826428666e-36
J   -0.7282656839237716e-41
CIR 122.8517203564137
S     -301.4925747011012  6.695363984964581  CIR 129.8123247019263
S     -2926.097807526583  50.0289441115705  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.3593551098313398e-7; B 0.23854307667084e-11
C   -0.1459129466310567e-15; D 0.5934093976531744e-20
E   -0.2378453899014771e-24; F 0.1018082546735628e-28
G   -0.36804517670437e-33; H 0.8076060724175014e-38
J   -0.8580968727769308e-43
CIR 145.4471603439651
S     -244.697387993982  1.000000000249392  CIR 151.0480450120288
S     -309.6875206999293  42.79914397820607  1.5603261  CIR 155.6536028913617
S     -211.1648568866537  1.000000000000008  CIR 160.6487894351687
S     -303.4535826390777  32.612533073537  1.5603261  CIR 165.0148077173198
S     -235.670522546712  1.0  CIR 168.4626878813869
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 167.8569552519798
S     0.0  1.0  CIR 167.8137406894656
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 167.8053119118185
S     0.0  1.0  CIR 167.7620973493043
S     313.8607466195004  60.02670730809381  1.5603261  CIR 167.3462616180913
S     -44219433.19726914  17.0  CIR 164.8338912158523
S     0.0  -15.0  STO  CIR 159.5438185931268
S     181.2045100496967  67.51928500335079  1.5603261  CIR 145.5448098856924
S     391.1204751723359  1.0
ASP
K   0.0
A   -0.357127726642754e-7; B 0.1357523048562144e-11
C   -0.6477272948358842e-16; D 0.1854644054935488e-20
E   0.3906681726437694e-25; F -0.370450095797961e-29
G   0.6102516621975171e-34; H 0.6270022236693386e-39
J   -0.1744747469780269e-43
CIR 139.0444716953745
S     123.5687497629095  55.96182786856351  1.5603261  CIR 105.093867248886
S     533.7119803144433  1.0
ASP
K   0.0
A   0.5914314078308663e-7; B 0.2103221254213935e-11
C   -0.2246476323750983e-15; D 0.1275193517583264e-19
E   0.1976720143701352e-23; F -0.6469643969345099e-27
G   0.7603040070901786e-31; H -0.4511503974487933e-35
J   0.1088525321569598e-39
CIR 93.78444909778597
S     69.60809733137023  51.77734641254171  1.5603261  CIR 58.39219429951868
S     0.0  3.0  1.435876  CIR 23.78015046141045
SI    0.0  0.0
（条件式対応値）
（１）  ｜Ｈｐ１／Ｈｃ１−Ｈｐ２／Ｈｃ２｜＝０．００４
（２ａ）  Ｈｐ１／Ｈｃ１＝０．０６０
（２ｂ）  Ｈｐ２／Ｈｃ２＝０．０６４
（３）  Ｈｐ１／Ｈｃ１＋Ｈｐ２／Ｈｃ２＝０．１２４
（４ａ）  Ｄｐ１／Ｄａ１＝０．９５４
（４ｂ）  Ｄｐ２／Ｄａ２＝０．９４９
（５）  Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＝１．００６（第１補正部材Ｃ１）
Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＝１．００５（第２補正部材Ｃ２）
（６）  ＯＬｕ／ＯＬｂ＝１．０１１（第１補正部材Ｃ１）
ＯＬｕ／ＯＬｂ＝１．０１１（第２補正部材Ｃ２）
（８）  Ｈｕ／Ｈｂ＝０．９５８（第１補正部材Ｃ１）
Ｈｕ／Ｈｂ＝１．０４１（第２補正部材Ｃ２）
（９）  （Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＯＬｕ／ＯＬｂ）＝０．９２７（第１補正部材Ｃ１）
（Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＯＬｕ／ＯＬｂ）＝１．０９６（第２補正部材Ｃ２）
（１１）  ｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＝０．９８９（第１補正部材Ｃ１）
｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＝０．９８９（第２補正部材Ｃ２）
【００９９】
［第５実施例］
図１４は、本実施形態の第５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。第５実施例にかかる投影光学系ＰＬでは、第４実施例と同様に、マスクＭからの光が、屈折光学系としての第１結像ユニットＧ１を介して、光軸から離れた位置に第１中間像を形成する。第１中間像からの光は、一対の凹面反射鏡ＣＭ１とＣＭ２とからなる反射光学系としての第２結像ユニットＧ２を介して、光軸から離れた位置に第２中間像を形成する。第２中間像からの光は、屈折光学系としての第３結像ユニットＧ３を介して、マスクパターンの最終像をウェハＷ上に形成する。第５実施例においても、マスクパターンの中間像が形成される位置を物体面または像面と光学的に共役な共役位置と呼ぶことができる。
また、第５実施例においても、第１〜第３結像ユニットＧ１〜Ｇ３は、それぞれの結像ユニットの光軸が互いに共軸となっており、投影光学系ＰＬは１本の直線状に延びた光軸を有する。なお、第１〜第３結像ユニットＧ１〜Ｇ３を第１〜第３結像光学系と呼ぶことができる。
【０１００】
第１結像ユニットＧ１は、マスク側から順に、６つのレンズＬ１１〜Ｌ１６と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ１１およびＰ１２からなる第１補正部材Ｃ１と、レンズＬ１７と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ１３およびＰ１４からなる第２補正部材Ｃ２と、２つのレンズＬ１８およびＬ１９とにより構成されている。第１補正部材Ｃ１は、第１結像ユニットＧ１の瞳位置の近傍においてマスク側（物体面側）に配置されている。第２補正部材Ｃ２は、第１結像ユニットＧ１の瞳位置の近傍においてウェハ側（像面側）に配置されている。ここで、第１および第２結像ユニットＧ１，Ｇ２の各瞳位置は、投影光学系ＰＬにおける開口絞りＡＳが配置されている位置と光学的に共役な位置である。
【０１０１】
すなわち、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との間には、１つの瞳面（第１結像ユニットＧ１の瞳面）が位置している。第３結像ユニットＧ３は、光の入射側から順に、９つのレンズＬ３１〜Ｌ３９と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ３１およびＰ３２と、３つのレンズＬ３１０〜Ｌ３１２と、ウェハ側に平面を向けた平凸レンズＬ３１３（境界レンズＬｂ）とにより構成されている。
【０１０２】
第５実施例では、第１実施例〜第４実施例とは異なり、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（中心波長λ＝１９３．３７ｎｍ）に対して１．４３６１８２の屈折率を有する水が満たされている。また、境界レンズＬｂを含むすべての光透過部材は、使用光の中心波長に対して１．５６０１８８の屈折率を有する光学材料（たとえば石英ガラス（ＳｉＯ２））により形成されている。表（５）のレンズデータの欄において、REFL(CM1)は凹面反射鏡ＣＭ１の反射面を、REFL(CM2)は凹面反射鏡ＣＭ２の反射面を示している。次の表（５）に、第５実施例にかかる投影光学系ＰＬの諸元の値を掲げる。
【０１０３】
表（５）
（主要諸元）
λ＝１９３．３７ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝１．３５
Ｒａ＝６．３ｍｍ
Ｒｂ＝１５．７ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝５ｍｍ
（レンズデータ）
SO    0.0  40.1378903116523
S     261.0532855071198  54.88192113979026  1.560188  CIR 82.3739861140121
S     -266.9104526317861  1.00000310065289
ASP
K   0.0
A   0.5894400179616041e-7; B 0.1457009342237706e-12
C   -0.8614340246488096e-16; D 0.1464412374215961e-19
E   -0.2509201300787248e-23; F 0.3039099241284139e-27
G   -0.1200628861149666e-31;  H 0.0;  J  0.0
CIR 85.01299143077128
S     175.730693223658  7.999828545501078  1.560188  CIR 85.95912938357685
S     124.5084623406007  24.18144841275286  CIR 82.90652744503798
S     234.5789830676253  63.75863694642862  1.560188  CIR 84.89676594145641
S     -221.8776883722626  1.000395856948152  CIR 84.9178022567373
S     -2194.540198880003  17.3573090689406  1.560188
ASP
K   0.0
A   -0.4508807058038935e-6; B 0.1630563199341085e-10
C   0.2347725051346788e-14; D -0.114690172180535e-18
E   -0.4000690682480089e-23; F -0.2328516696380625e-27
G   0.5044254857742966e-31; H 0.0;  J  0.0
CIR 84.18670134366937
S     -158.574804800203  2.37840625617793  CIR 84.2328192483233
S     -161.9141796424364  33.42010543569471  1.560188  CIR 82.53019050050341
S     -155.1006346631319  1.0
ASP
K   0.0
A   -0.1880863755728269e-6; B 0.3230706978769162e-10
C   -0.3896886875582085e-14; D 0.5706744717282543e-18
E   -0.5224885560084825e-22; F 0.2789931563204562e-26
G   -0.7922711798451244e-31;  H 0.0;  J  0.0
CIR 82.27389118970903
S     1292.8716318034  16.98462476748442  1.560188  CIR 69.25446121769268
S     5190370.475281678  1.021717680355304  CIR 64.75933996881874
S     0.0  8.0  1.560188  CIR 64.25807100602191
S     0.0  1.0  CIR 61.95110020215426
S     0.0  8.0  1.560188  CIR 61.48132744049835
S     0.0  11.18709946296611  CIR 59.27082348651569
S     296.8523976341224  43.81463142800177  1.560188  CIR 52.67650930206284
S     -761.0180822465001  1.82785586035  CIR 51.89484380322152
S     0.0  8.0  1.560188  CIR 52.8558158680765
S     0.0  1.0  CIR 54.1969472708445
S     0.0  8.0  1.560188  CIR 54.463935343193
S     0.0  65.70930367791  CIR 55.805066745961
S     -178.2216298059147  54.59330801359923  1.560188  CIR 69.57323818984219
S     -166.2098363855944  27.79959690588669  CIR 84.30402931959839
S     -110.3089252932562  10.08505848032287  1.560188  CIR 86.06114162355493
S     -117.952440758331  259.404834809562  CIR 90.56189372680026
S     -197.4912221120776  -238.0009226271849  REFL(CM1)
ASP
K   -2.375892792391789
A   -0.3127687773827504e-7; B 0.3294643591676787e-12
C   -0.8944840484874587e-17; D 0.1774902216458702e-21
E   -0.3484126606475524e-26; F 0.4417268891484616e-31
G   -0.3030070670238212e-36;  H 0.0; J  0.0
CIR 172.0281094841028
S     196.5065427498821  308.059568300385  REFL(CM2)
ASP
K   -0.744437078885327
A   0.5201257832679512e-8; B 0.5170559824529151e-13
C   0.3832651541372835e-18; D 0.8171426129922625e-23
E   -0.1317263206773176e-27; F 0.3058061975024004e-32
G   -0.2138725416754549e-37;  H 0.0;  J  0.0
CIR 156.2519028903548
S     4764.847114543177  21.48394359518421  1.560188  CIR 121.2675388696213
S     -764.923828  97.41918613409307  CIR 121.4890880761897
S     -933.573206  37.37136494015321  1.560188  CIR 115.8311176595142
S     782.2670296706571  10.36085950710814
ASP
K   0.0
A   -0.1473070274247608e-6; B 0.4117147970713087e-11
C   -0.3612274193866038e-16; D -0.5908992023088428e-21
E   0.6569183094862008e-25; F -0.6001257620608303e-29
G   0.1770004129086018e-33;  H 0.0;  J  0.0
CIR 116.1402308271134
S     126.1534599543259  40.69055393061486  1.560188  CIR 102.4009005232671
S     102.8318291951895  65.42142283064763  CIR 84.82956667206527
S     -279.3237250489696  11.197639  1.560188
ASP
K   0.0
A   -0.2399164751723355e-8; B -0.1029582316807052e-10
C   0.467701086548179e-15; D -0.4846983697319375e-19
E   0.2438855878042559e-23; F 0.1270013633583428e-26
G   -0.1352024665683155e-30;  H 0.0;  J  0.0
CIR 84.00373518077039
S     161.574469140152  16.41547435698445  CIR 88.10106417077259
S     297.1375069721215  18.371287  1.560188
ASP
K   0.0
A   -0.8081297777832484e-9; B -0.4846920963443484e-12
C   -0.469263399869246e-15; D 0.3668707130890467e-19
E   -0.3071730452158582e-23; F 0.8167690785221917e-28
G   0.1441403736579223e-32; H 0.0; J 0.0
CIR 90.1409180825769
S     2253.140989926932  24.32989103383988  CIR 92.84447771396717
S     -221.3545310836862  10.212957  1.560188  CIR 93.80491182561332
S     -556.8106603803592  1.000003726593996
ASP
K   0.0
A   0.121683024042576e-6; B 0.2442397112449036e-12
C   -0.4042443864485838e-15; D -0.4333212667171998e-21
E   0.152417965863569e-23; F -0.5786216806812075e-28
G   0.5034827923951696e-33; H 0.0; J 0.0
CIR 112.0973210388421
S     598.8678535631671  45.614756  1.560188
ASP
K   0.0
A   -0.2733699285110929e-7; B 0.4675473017219885e-12
C   -0.1573424794945783e-15; D 0.1505094327047606e-19
E   -0.8241771685472185e-24; F 0.3091680362526987e-28
G   -0.601014506827352e-33; H 0.0; J 0.0
CIR 120.8101384759394
S     -267.0034413532259  3.038651278846692  CIR 126.1102127056728
S     -575.7626405096829  62.876806  1.560188
ASP
K   0.0
A   -0.1392245732783381e-7; B -0.2169185458018412e-11
C   0.9432313888810679e-16; D 0.1220028716230747e-21
E   -0.586362333683134e-25; F 0.1766251971794975e-29
G  0.0;  H  0.0;  J  0.0
CIR 134.1517110839029
S     -162.1891770543271  11.19746919154985  CIR 138.9984935330892
S     -3755.427170113595  47.355581  1.560188
ASP
K   0.0
A   -0.456248041110721e-7; B 0.1421329701823032e-11
C   0.4090225302569714e-17; D -0.1147773924029965e-20
E   0.1700706578064621e-25; F -0.9815360566786285e-31
G   0.1875446036239102e-37; H 0.0; J 0.0
CIR 154.9803809903546
S     -273.4084140960856  1.060562999837233  CIR 157.7847878852276
S     0.0  8.0  1.560188  CIR 157.0786345932263
S     0.0  1.0  CIR 157.0078966643287
S     0.0  8.0  1.560188  CIR 156.9941003323241
S     0.0  1.060566743841051  CIR 156.9233624034265
S     471.3556367279283  43.310049  1.560188  CIR 157.0241189500665
S     2403.404200999254  1.50024991742178
ASP
K   0.0
A   -0.5067689670229783e-7; B 0.2016874608479392e-11
C   0.1429117040352547e-16; D -0.3555755952580009e-20
E   0.1685276383805486e-24; F -0.41359733367395e-29
G   0.3920462853525892e-34; H 0.0; J 0.0
CIR 155.6183418704121
S     0.0  1.0  STO  CIR 155.1137939522021
S     398.4562087288555  57.784133  1.560188  CIR 151.5161143451393
S     -615.1215908215304  1.032173052548603
ASP
K   0.0
A   0.1853268417060387e-7; B -0.126404360913942e-11
C   -0.5109813473648017e-16; D 0.6647946502234711e-20
E   -0.255167734093824e-24; F 0.4746340313922296e-29
G   -0.3585375271055897e-34; H 0.0; J 0.0
CIR 149.8509363204819
S     121.6742046292244  60.833075  1.560188  CIR 101.3717455864608
S     989.82448936095  1.0
ASP
K   0.0
A   0.2713120921221937e-7; B 0.6515094158921018e-11
C   -0.8602256621002085e-15; D 0.8140433679767001e-19
E   -0.5648452066281098e-23; F 0.2377310071773151e-27
G   -0.3252381178297756e-32; H 0.0; J 0.0
CIR 89.29167797948946
S     58.53842007552235  43.354396  1.560188  CIR 50.17603068349796
S     0.0  3.1  1.436182  CIR 24.34048308836163
SI    0.0  0.0
（条件式対応値）
（１）  ｜Ｈｐ１／Ｈｃ１−Ｈｐ２／Ｈｃ２｜＝０．００２
（２ａ）  Ｈｐ１／Ｈｃ１＝０．２５０
（２ｂ）  Ｈｐ２／Ｈｃ２＝０．２５２
（３）  Ｈｐ１／Ｈｃ１＋Ｈｐ２／Ｈｃ２＝０．５０２
（４ａ）  Ｄｐ１／Ｄａ１＝０．７９４
（４ｂ）  Ｄｐ２／Ｄａ２＝０．７９４
（５）  Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＝１．０２８（第１補正部材Ｃ１）
Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＝１．０２４（第２補正部材Ｃ２）
（６）  ＯＬｕ／ＯＬｂ＝１．０１０（第１補正部材Ｃ１）
ＯＬｕ／ＯＬｂ＝１．０６０（第２補正部材Ｃ２）
（８）  Ｈｕ／Ｈｂ＝０．９５９（第１補正部材Ｃ１）
Ｈｕ／Ｈｂ＝１．０７５（第２補正部材Ｃ２）
（９）  （Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＯＬｕ／ＯＬｂ）＝０．９２９（第１補正部材Ｃ１）
（Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＯＬｕ／ＯＬｂ）＝１．２２６（第２補正部材Ｃ２）
（１１）  ｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＝０．９９０（第１補正部材Ｃ１）
｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＝０．９４３（第２補正部材Ｃ２）
【０１０４】
［第６実施例］
図１５は、本実施形態の第６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。第６実施例にかかる投影光学系ＰＬでは、マスクＭからの光が、屈折光学系としての第１結像ユニットＧ１を介して、光軸を含む領域に第１中間像を形成する。第１中間像からの光は、屈折光学系としての第２結像ユニットＧ２を介して、マスクパターンの最終像をウェハＷ上に形成する。第６実施例では、有効結像領域ＥＲおよび有効視野領域ＦＲが、光軸ＡＸを中心としてＸ方向に細長く延びる矩形状である。ここで、第６実施例においても、マスクパターンの中間像が形成される位置を物体面または像面と光学的に共役な共役位置と呼ぶことができる。
また、第６実施例においては、第１および第２結像ユニットＧ１，Ｇ２は、それぞれの結像ユニットの光軸が互いに共軸となっており、投影光学系ＰＬは１本の直線状に延びた光軸を有する。なお、第１および第２結像ユニットＧ１，Ｇ２を第１および第２結像光学系と呼ぶことができる。
【０１０５】
第１結像ユニットＧ１は、マスク側から順に、平行平面板Ｐ１１と、４つのレンズＬ１１〜Ｌ１４と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ１２およびＰ１３からなる第１補正部材Ｃ１と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ１４およびＰ１５からなる第２補正部材Ｃ２と、１０個のレンズＬ１５〜Ｌ１１４とにより構成されている。第１補正部材Ｃ１は、第１結像ユニットＧ１の瞳位置の近傍においてマスク側（物体面側）に配置されている。第２補正部材Ｃ２は、第１結像ユニットＧ１の瞳位置の近傍においてウェハ側（像面側）に配置されている。
【０１０６】
すなわち、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との間には、１つの瞳面（第１結像ユニットＧ１の瞳面）が位置している。第２結像ユニットＧ２は、光の入射側から順に、７つのレンズＬ２１〜Ｌ２７と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ２１およびＰ２２と、６つのレンズＬ２８〜Ｌ２１３と、互いに近接して配置された一対の平行平面板Ｐ２３およびＰ２４と、５つのレンズＬ２１４〜Ｌ２１８とにより構成されている。ここで、第１結像ユニットＧ１の瞳位置は、投影光学系ＰＬにおける開口絞りＡＳが配置されている位置と光学的に共役な位置である。
【０１０７】
第６実施例では、第１実施例〜第５実施例とは異なり、最も像面側のレンズＬ２１８とウェハＷとの間には、液体ではなく気体が介在している。また、すべての光透過部材は、使用光（露光光）であるＡｒＦエキシマレーザ光（中心波長λ＝１９３．３０６ｎｍ）に対して１．５６０３２６１の屈折率を有する光学材料（たとえば石英ガラス（ＳｉＯ２））により形成されている。次の表（６）に、第６実施例にかかる投影光学系ＰＬの諸元の値を掲げる。
【０１０８】
表（６）
（主要諸元）
λ＝１９３．３０６ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．９２
Ｒｂ＝１３．５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝７．２ｍｍ
（レンズデータ）
SO    0.0  61.1580567735251
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 68.46053056173714
S     0.0  18.22461485803798  CIR 69.65332949110776
S     -666.4828775195921  16.42461584972872  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.109785118098491e-6; B 0.2920221746806661e-10
C   -0.2662961643559324e-14; D 0.9783537625993036e-19
E   0.3422853047703026e-22; F -0.1013228343031147e-25
G   0.1532453591685005e-29; H -0.1356794120757741e-33
J   0.5537792575855761e-38
CIR 72.9560975291261
S     -224.4194611294672  10.18431997153086  CIR 74.36961440144934
S     272.7928999514436  26.90912227988591  1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.1136664893052381e-6; B -0.2558891208417544e-10
C   0.2274911849745584e-14; D -0.8878052288343102e-19
E   -0.3275880125601603e-22; F 0.9576863477572913e-26
G   -0.1430241574760264e-29; H 0.1206652119839085e-33
J   -0.4553254634194116e-38
CIR 77.20687460622344
S     -412.2605692008707  91.64767313438665  CIR 76.88177483113448
S     -390.2376425344913  9.0  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.2456739001717333e-6; B 0.9420158183448752e-10
C   -0.1057003335183922e-13; D 0.1424221401992497e-17
E   -0.9469283063018286e-21; F 0.3878183313922589e-24
G   -0.8301162762794908e-28; H 0.9201502287119977e-32
J   -0.4018808343742762e-36
CIR 60.4549173437718
S     -1167.040930391384  1.0  CIR 59.60871945050379
S     178.201493256251  12.88879288254524  1.5603261  CIR 57.948471770017
S     327.6161217878556  15.78546782983034
ASP
K   0.0
A   -0.2200394652262553e-6; B 0.1174562755154311e-9
C   -0.1963345856585105e-13; D 0.3179651253910365e-17
E   -0.1718822108710849e-20; F 0.6207495362445156e-24
G   -0.1167077131116979e-27; H 0.8975141384691851e-32
J   0.8815785570624583e-37
CIR 56.27642080718164
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 53.90893953861887
S     0.0  1.0  CIR 52.81915478852452
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 52.60371530095772
S     0.0  71.70790908573925  CIR 51.51393055086337
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 58.78778075041916
S     0.0  1.0  CIR 60.70687817021592
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 61.0976585004622
S     0.0  8.00824432562945  CIR 63.01675592025896
S     -133.8619058997463  9.0  1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.5145751012410512e-6; B -0.4795280007957922e-11
C   0.1600111604987869e-13; D -0.5942137800184279e-17
E   0.1650253481738364e-20; F -0.4963263005175016e-24
G   0.1052570320015588e-27; H -0.1198244167225459e-31
J   0.5566045466251927e-36
CIR 63.42190270947057
S     220.0953603221849  14.47460092321203  CIR 69.60315281589433
S     -1554.486611719846  9.450532988892325  1.5603261  CIR 70.72313500249584
S     -1710.385908292998  7.45470981543951  CIR 74.72138988028686
S     -966.1616299761072  46.28683660611666  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.6928494261253487e-7; B 0.9354133383999794e-11
C   -0.1789634565907134e-14; D 0.2852617218426128e-18
E   -0.4427451079142836e-22; F 0.6841851219595494e-26
G   -0.841358821486727e-30; H 0.6817466358266456e-34
J   -0.257862341917017e-38
CIR 77.81061471914963
S     -196.6950758550633  2.703065946301366  CIR 91.44326604781548
S     -952.5420298039819  44.86099666813111  1.5603261  CIR 100.4674124695305
S     -146.8991218994956  1.0  CIR 103.0146794774447
S     175.489709986644  43.90367767020417  1.5603261  CIR 103.7993534735155
S     -1817.795411752599  1.0  CIR 102.2134782073804
S     220.0109784571179  24.80905362584459  1.5603261  CIR 92.53253429251707
S     1476.704789042587  1.0  CIR 89.56589089431009
S     207.1783644414953  17.76670771026461  1.5603261  CIR 79.96011679310902
S     559.5545635204007  29.7565372797475
ASP
K   0.0
A   -0.2315710309448987e-8; B 0.3756894277333758e-11
C   -0.1459627417285368e-15; D -0.4537051868994056e-19
E   0.1848148732115733e-22; F -0.4082730158878787e-26
G   0.5677768764795868e-30; H -0.4454283381711864e-34
J   0.1516097926734732e-38
CIR 75.81897837715475
S     -276.1264233946554  9.0 1.5603261  CIR 60.94656531055908
S     108.1488088369274  21.37473812670281
ASP
K   0.0
A   0.3151333813386788e-6; B 0.1716863139916119e-10
C   0.3961678327237524e-14; D -0.7381816352610004e-19
E   0.5323531818512206e-21; F -0.30975129016473e-24
G   0.1190603731730392e-27; H -0.246823088254293e-31
J   0.2191710513926627e-35
CIR 51.08999511265007
S     -335.503360920852  9.0  1.5603261  CIR 50.94252165890615
S     143.0880169544459  15.6616477247743  CIR 51.2195372868853
S     -318.6418539486148  9.0  1.5603261  CIR 51.73065132580215
S     318.9928634355688  37.53135700868739  CIR 55.90498758479812
S     -413.3430514285664  23.69885599943084  1.5603261  CIR 70.15558711131124
S     -148.5707097232307  17.50706688517395  CIR 74.08312242507745
S     305.1346095036433  9.0  1.5603261
ASP
K   0.0
A   0.2305251078850228e-7; B 0.1144984009616489e-11
C   -0.202506309237938e-16; D -0.7698889963073689e-20
E   0.9741539369912004e-24; F -0.11050572321171e-27
G   0.1120421342051093e-31; H -0.681338174525355e-36
J   0.1749150813907968e-40
CIR 90.31135014883043
S     214.6880349317277  21.59113087047778  CIR 90.77163689992986
S     0.0  4.766971501886546  CIR 91.30482436240615
S     -1290.920127351751  42.18643115612129  1.5603261  CIR 91.85172305324083
S     -136.2457295501691  2.0  CIR 93.87444001202344
S     186.0628848732624  33.49890591624991  1.5603261  CIR 95.33195150342236
S     5707.382802345217  1.0  CIR 94.29914902626786
S     119.008099602645  36.47095602452689  1.5603261  CIR 86.93609301551172
S     378.4880955444204  52.03900914332361  CIR 83.23508543246325
S     3526.796035290821  9.0  1.5603261  CIR 56.40193817631949
S     61.22677605220507  29.92226249636682  CIR 45.73900637769535
S     -128.6816280769079  9.0  1.5603261  CIR 45.72430517037182
S     152.2294304725448  9.071680766970866  CIR 48.91158044697141
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 49.36047271145484
S     0.0  1.0  CIR 51.53644091814689
S     0.0  8.0  1.5603261  CIR 51.98533318263048
S     0.0  21.53389070515289  CIR 54.16130138932252
S     -82.88526434844447  9.0  1.5603261  CIR 54.61019365380601
S     -365.0895433939556  1.0  CIR 68.16537929910594
S     -1812.702739560422  9.185572998495374  1.5603261  CIR 73.57156568253733
S     -712.0862914192812  27.55485046228024
ASP
K   0.0
A   0.1029936779303519e-8; B 0.7680385334488553e-11
C   0.2448239772577824e-14; D -0.106305070151996e-17
E   0.2823107920894995e-21; F -0.4649880220898531e-25
G   0.4646505290475132e-29; H -0.2460929653850812e-33
J   0.4532959155566989e-38
CIR 78.02043030786196
S     -275.195086789815  13.91260916670095  1.5603261  CIR 93.36944324697573
S     -217.2958559112028  10.27086349761896
ASP
K   0.0
A   0.3459795342773525e-7; B 0.1116958649581907e-10
C   -0.4221057786210247e-14; D 0.5241157238648237e-18
E   -0.1151543722485615e-22; F -0.4420844076560085e-26
G   0.6045647851939263e-30; H -0.350153032400879e-34
J   0.7742180546863839e-39
CIR 99.87554988914006
S     -317.8037731876253  38.19606392399909  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.5800716790331521e-7; B 0.1604012080932778e-10
C   -0.4033385113212462e-14; D 0.5416366647214303e-18
E   -0.422874982380621e-22; F 0.2013413424911186e-26
G   -0.3980290778513156e-31; H -0.1270849995731347e-35
J   0.6176141824106345e-40
CIR 109.40289579375
S     -152.322538784317  1.0  CIR 115.5533818132377
S     -895.1246794305047  55.28880622634421  1.5603261
ASP
K   0.0
A   -0.5329489337932154e-8; B -0.255403970909529e-11
C   0.3660968930563295e-15; D -0.2829464516369178e-19
E   0.1176701367847969e-23; F -0.1575882222312233e-28
G   -0.6062986297448638e-33; H 0.2687360231994787e-37
J   -0.3241851219335099e-42
CIR 138.7782810459327
S     -193.9545887929653  -19.0  CIR 142.4583086413592
S     0.0  20.0  STO  CIR 150.4819503461273
S     853.3585037876621  34.04344203383074  1.5603261  CIR 160.3117736176969
S     -1201.672043890145  1.0  CIR 161.1174903174276
S     0.0  12.0  1.5603261  CIR 162.0824422626568
S     0.0  1.0  CIR 162.7074739421618
S     0.0  12.0  1.5603261  CIR 162.7889036642382
S     0.0  2.0  CIR 163.4139353437433
S     404.0691015042456  31.81016513688282  1.5603261  CIR 166.4999999999996
S     1140.683437163507  18.46542245283294  CIR 165.6255057200547
S     558.7999235866553  63.10856467707343  1.5603261  CIR 162.9142400831667
S     -391.9901083967835  17.47793495467031
ASP
K   0.0
A   -0.1313881776173745e-7; B 0.2209024950291428e-11
C   -0.1545151831327248e-15; D 0.8226823755699644e-20
E   -0.3112303325526587e-24; F 0.8228480695088418e-29
G   -0.1464533340894598e-33; H 0.1607460199682837e-38
J   -0.8501008191667199e-44
CIR 161.5957277142432
S     161.2660712543238  31.97139922364232  1.5603261  CIR 114.2855478878839
S     397.3966095882735  23.5746469606612
ASP
K   0.0
A   0.1025220880927646e-6; B -0.1013644611627852e-10
C   0.1208380599796752e-14; D -0.112785609219617e-18
E   0.1098700322146215e-22; F -0.1006970182832963e-26
G   0.6734488084661016e-31; H -0.2709691329522105e-35
J   0.4898036827122167e-40
CIR 108.7908128078088
S     101.2360021120002  28.51841535632741  1.5603261  CIR 81.0539392125076
S     103.1186115103987  9.61505762715054
ASP
K   0.0
A   -0.2880536193666914e-6; B 0.6729833569962575e-10
C   -0.7815566633938817e-14; D -0.9377753385197237e-18
E   0.7991260392335316e-21; F -0.1994531481133782e-24
G   0.269632480603705e-28; H -0.1916440915816305e-32
J   0.5477806400916101e-37
CIR 69.7755322325297
S     154.1768094742367  56.74574475058465  1.5603261  CIR 68.8874577640099
S     0.0  11.0  CIR 39.32170437183936
SI    0.0  0.0
（条件式対応値）
（１）  ｜Ｈｐ１／Ｈｃ１−Ｈｐ２／Ｈｃ２｜＝０．０２３
（２ａ）  Ｈｐ１／Ｈｃ１＝０．３００
（２ｂ）  Ｈｐ２／Ｈｃ２＝０．２７７
（３）  Ｈｐ１／Ｈｃ１＋Ｈｐ２／Ｈｃ２＝０．５７７
（４ａ）  Ｄｐ１／Ｄａ１＝０．７６６
（４ｂ）  Ｄｐ２／Ｄａ２＝０．７８０
（５）  Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＝１．０２３（第１補正部材Ｃ１）
Ｈｐｕｂ／Ｈｃｕｂ＝１．０３０（第２補正部材Ｃ２）
（６）  ＯＬｕ／ＯＬｂ＝０．９８１（第１補正部材Ｃ１）
ＯＬｕ／ＯＬｂ＝０．９８１（第２補正部材Ｃ２）
（８）  Ｈｕ／Ｈｂ＝１．０１４（第１補正部材Ｃ１）
Ｈｕ／Ｈｂ＝１．０００（第２補正部材Ｃ２）
（９）  （Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＯＬｕ／ＯＬｂ）＝１．００８（第１補正部材Ｃ１）
（Ｈｕ／Ｈｂ）２（ＯＬｕ／ＯＬｂ）＝０．９８２（第２補正部材Ｃ２）
（１１）  ｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＝１．０１９（第１補正部材Ｃ１）
｜Ｎｕ／Ｎｂ｜＝１．０１９（第２補正部材Ｃ２）
【０１０９】
各実施例の投影光学系ＰＬでは、第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２が所要の条件式を満足しているので、補正部材Ｃ１，Ｃ２が入射光に与える波面の変化の状態を制御することにより、投影光学系ＰＬの像面ＩＭにおける有効結像領域ＥＲ内のＸ方向に沿った各点について一様な０次収差成分および各点について線形的に変化する１次収差成分のうちの少なくとも一方の収差成分を調整すること、さらには一様な０次収差成分および１次収差成分を互いに独立に調整することができる。
【０１１０】
具体的には、上述したように、例えば補正部材Ｃ１，Ｃ２により付与される光路長変化を表現する関数ＦＺ１７の係数の符号および大きさを適宜設定する（あるいは変化させる）ことにより、投影光学系ＰＬの波面収差の０次収差成分Ｚ１７および１次収差成分Ｚ１０を互いに独立に調整し、ひいては投影光学系ＰＬの波面収差を調整することができる。また、例えば補正部材Ｃ１，Ｃ２により付与される光路長変化を表現する関数ＦＺ５の係数の符号および大きさを適宜設定する（あるいは変化させる）ことにより、投影光学系ＰＬの波面収差の０次収差成分Ｚ５および１次収差成分Ｚ２を互いに独立に調整することができる。
【０１１１】
さらに、例えば補正部材Ｃ１，Ｃ２により付与される光路長変化を表現する関数ＦＺ１１の係数の符号および大きさを適宜設定する（あるいは変化させる）ことにより、投影光学系ＰＬの波面収差の０次収差成分Ｚ１１および１次収差成分Ｚ６を互いに独立に調整することができる。また、例えば補正部材Ｃ１，Ｃ２により付与される光路長変化を表現する関数ＦＺ１２の係数の符号および大きさを適宜設定する（あるいは変化させる）ことにより、投影光学系ＰＬの波面収差の０次収差成分Ｚ１２と、１次収差成分Ｚ２、１次収差成分Ｚ７および１次収差成分Ｚ１０を互いに独立に調整することができる。
【０１１２】
すなわち、本実施形態の投影光学系ＰＬでは、たとえば露光光などの光照射に起因して発生する波面収差をアクティブに調整することができる。その結果、本実施形態の露光装置では、波面収差がアクティブに調整可能な投影光学系ＰＬを用いて、マスクＭの微細パターンをウェハＷ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製造することができる。
【０１１３】
以下、第２実施例を参照して、本実施形態における収差調整作用についてさらに説明する。図１６は、第２実施例において補正部材Ｃ１，Ｃ２により付与される光路長変化を表現する関数ＦＺ１７の係数の符号および大きさを適宜変化させることにより、投影光学系ＰＬの波面収差を調整する様子を示している。図１６の各図において、縦軸は収差量（単位：ｍλ＝１０−３×λ）を、横軸は有効結像領域ＥＲにおけるＸ方向をそれぞれ示している。図１６の表記は、他の関連する図１７の各図においても同様である。
【０１１４】
第２実施例において第１補正部材Ｃ１により付与される光路長変化を表現する関数ＦＺ１７の係数の符号および大きさを適宜設定すると、参照符号３１で示すように、所要量の０次収差成分Ｚ１７と、所要量の１次収差成分Ｚ１０とが発生する状態が得られる。また、第２補正部材Ｃ２により付与される光路長変化を表現する関数ＦＺ１７の係数の符号および大きさを適宜設定すると、参照符号３２で示すように、所要量の０次収差成分Ｚ１７と、所要量の１次収差成分Ｚ１０とが発生する状態が得られる。
【０１１５】
したがって、第１補正部材Ｃ１により付与される光路長変化と第２補正部材Ｃ２により付与される光路長変化との比率を調整すると、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との協働作用により、参照符号３１で示す状態と参照符号３２で示す状態とが適宜組み合わされた状態、すなわち参照符号３３で示すように、所要量の０次収差成分Ｚ１７が発生し、１次収差成分Ｚ１０がほとんど発生しない状態が得られる。
【０１１６】
また、第１補正部材Ｃ１により付与される光路長変化と第２補正部材Ｃ２により付与される光路長変化との比率を調整すると、第１補正部材Ｃ１と第２補正部材Ｃ２との協働作用により、参照符号３１で示す状態と参照符号３２で示す状態とが適宜組み合わされた状態、すなわち参照符号３４で示すように、所要量の１次収差成分Ｚ１０が発生し、０次収差成分Ｚ１７がほとんど発生しない状態が得られる。
【０１１７】
図１７は、第２実施例において補正部材Ｃ１，Ｃ２により付与される光路長変化を表現する関数ＦＺ２８：（６ρ２−５）ρ４cos４θの係数の符号および大きさを適宜変化させることにより、投影光学系ＰＬの波面収差を調整する様子を示している。第２実施例において補正部材Ｃ１，Ｃ２により付与される光路長変化を表現する関数ＦＺ２８の係数の符号および大きさを適宜設定すると、参照符号４１で示すように、０次収差成分Ｚ２８がほとんど発生することなく、所要量の１次収差成分Ｚ１９と、意図しない収差成分Ｚ１０、Ｚ１７、Ｚ２６およびＺ３７とが発生する状態が得られる。
【０１１８】
ここで、副作用としての収差成分Ｚ１９は、関数ＦＺ１９：（５ρ２−４）ρ３cos３θにしたがって表示される３回回転対称の収差成分である。副作用としての収差成分Ｚ２６は、関数ＦＺ２６：ρ５cos５θにしたがって表示される５回回転対称の収差成分である。副作用としての収差成分Ｚ３７は、関数ＦＺ３７：ρ６cos６θにしたがって表示される６回回転対称の収差成分である。
【０１１９】
そこで、参照符号４１で示す状態において第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２が付与する光路長変化（関数ＦＺ２８にしたがって表現される光路長変化）に対して関数ＦＺ１７にしたがって表現される光路長変化および関数ＦＺ３７にしたがって表現される光路長変化を適宜付加すると、参照符号４２で示すように、０次収差成分Ｚ２８がほとんど発生することなく、所要量の１次収差成分Ｚ１９が発生し、副作用としての収差成分Ｚ１０、Ｚ１７、Ｚ２６およびＺ３７がほとんど発生しない状態が得られる。
【０１２０】
一方、補正部材Ｃ１，Ｃ２により付与される光路長変化を表現する関数ＦＺ２８の係数の符号および大きさを適宜設定すると、参照符号４３で示すように、所要量の０次収差成分Ｚ２８が発生し、１次収差成分Ｚ１９がほとんど発生することなく、意図しない収差成分Ｚ１０、Ｚ１７およびＺ２６が発生する状態が得られる。
【０１２１】
そこで、参照符号４３で示す状態において第１補正部材Ｃ１および第２補正部材Ｃ２が付与する光路長変化（関数ＦＺ２８にしたがって表現される光路長変化）に対して関数ＦＺ１７にしたがって表現される光路長変化および関数ＦＺ３７にしたがって表現される光路長変化を適宜付加すると、参照符号４４で示すように、所要量の０次収差成分Ｚ２８が発生し、１次収差成分Ｚ１９がほとんど発生することなく、副作用としての収差成分Ｚ１０、Ｚ１７およびＺ２６がほとんど発生しない状態が得られる。
【０１２２】
なお、上述の各実施例では、熱の作用により屈折率分布が可変の光透過部材からなる補正部材として、互いに近接して配置された一対の平行平面板を用いている。しかしながら、これに限定されることなく、熱の作用により屈折率分布が可変の光透過部材の具体的な構成については様々な形態が可能である。例えば、熱の作用により屈折率分布が可変の光透過部材として、両凹レンズを用いることもできる。また、補正部材として、熱の作用により屈折率分布が可変の光透過部材に代えて、非回転対称な非球面形状の光学面を有し且つ位置調整可能な光透過部材を用いることや、表面形状を能動的に変更可能な光透過部材を用いることもできる。非回転対称な非球面形状の光学面を有し且つ光軸を横切る方向に移動可能な光透過部材として、例えば米国特許第６，１０４，４７２号公報などに開示されるものを用いることができる。また、非回転対称な非球面形状の光学面を有し且つ光軸方向に移動可能な光透過部材として、例えば米国特許公開第２０１０／００３３７０４号公報に開示されるものを用いることができる。そして、非回転対称な非球面形状の光学面を有し且つ光軸を中心として回転可能な光透過部材として、例えば米国特許第７，３７２，６３３号公報に開示されるものを用いることができる。表面形状を能動的に変更可能な光透過部材として、例えば米国特許第６，８４４，９９４号公報、第７，７１５，１０７号公報、第７，７９１，８２６号公報、第７，８３０，６１１号公報および米国特許公開第２０１０／０１２８３６７号公報などに開示されるものを用いることができる。
【０１２３】
上述の実施形態では、マスクの代わりに、所定の電子データに基づいて所定パターンを形成する可変パターン形成装置を用いることができる。なお、可変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空間光変調素子を用いることができる。空間光変調素子を用いた露光装置は、たとえば米国特許公開第２００７／０２９６９３６号公報に開示されている。また、上述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。
【０１２４】
上述の実施形態の露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行っても良い。
【０１２５】
次に、上述の実施形態にかかる露光装置を用いたデバイス製造方法について説明する。図１９は、半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図１９に示すように、半導体デバイスの製造工程では、半導体デバイスの基板となるウェハＷに金属膜を蒸着し（ステップＳ４０）、この蒸着した金属膜上に感光性材料であるフォトレジストを塗布する（ステップＳ４２）。つづいて、上述の実施形態の露光装置を用い、マスク（レチクル）Ｍに形成されたパターンをウェハＷ上の各ショット領域に転写し（ステップＳ４４：露光工程）、この転写が終了したウェハＷの現像、つまりパターンが転写されたフォトレジストの現像を行う（ステップＳ４６：現像工程）。
【０１２６】
その後、ステップＳ４６によってウェハＷの表面に生成されたレジストパターンをマスクとし、ウェハＷの表面に対してエッチング等の加工を行う（ステップＳ４８：加工工程）。ここで、レジストパターンとは、上述の実施形態の露光装置によって転写されたパターンに対応する形状の凹凸が生成されたフォトレジスト層であって、その凹部がフォトレジスト層を貫通しているものである。ステップＳ４８では、このレジストパターンを介してウェハＷの表面の加工を行う。ステップＳ４８で行われる加工には、例えばウェハＷの表面のエッチングまたは金属膜等の成膜の少なくとも一方が含まれる。なお、ステップＳ４４では、上述の実施形態の露光装置は、フォトレジストが塗布されたウェハＷを、感光性基板としてパターンの転写を行う。
【０１２７】
図２０は、液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図２０に示すように、液晶デバイスの製造工程では、パターン形成工程（ステップＳ５０）、カラーフィルタ形成工程（ステップＳ５２）、セル組立工程（ステップＳ５４）およびモジュール組立工程（ステップＳ５６）を順次行う。ステップＳ５０のパターン形成工程では、プレートＰとしてフォトレジストが塗布されたガラス基板上に、上述の実施形態の露光装置を用いて回路パターンおよび電極パターン等の所定のパターンを形成する。このパターン形成工程には、上述の実施形態の露光装置を用いてフォトレジスト層にパターンを転写する露光工程と、パターンが転写されたプレートＰの現像、つまりガラス基板上のフォトレジスト層の現像を行い、パターンに対応する形状のフォトレジスト層を生成する現像工程と、この現像されたフォトレジスト層を介してガラス基板の表面を加工する加工工程とが含まれている。
【０１２８】
ステップＳ５２のカラーフィルタ形成工程では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応する３つのドットの組をマトリックス状に多数配列するか、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を水平走査方向に複数配列したカラーフィルタを形成する。ステップＳ５４のセル組立工程では、ステップＳ５０によって所定パターンが形成されたガラス基板と、ステップＳ５２によって形成されたカラーフィルタとを用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。具体的には、例えばガラス基板とカラーフィルタとの間に液晶を注入することで液晶パネルを形成する。ステップＳ５６のモジュール組立工程では、ステップＳ５４によって組み立てられた液晶パネルに対し、この液晶パネルの表示動作を行わせる電気回路およびバックライト等の各種部品を取り付ける。
【０１２９】
また、本発明は、半導体デバイス製造用の露光装置への適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、露光工程（露光装置）にも適用することができる。
【０１３０】
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、他の適当な光源、たとえば波長２４８ｎｍのレーザ光を供給するＫｒＦエキシマレーザ光源、波長１５７ｎｍのレーザ光を供給するＦ２レーザ光源、波長１４６ｎｍのレーザ光を供給するＫｒ2レーザ光源、波長１２６ｎｍのレーザ光を供給するＡｒ2レーザ光源などを用いることができる。また、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどのＣＷ（Continuous Wave）光源を用いることも可能である。また、ＹＡＧレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、例えば米国特許第７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。
【０１３１】
また、上述の実施形態では、走査型の露光装置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、投影光学系に対してマスクおよびウェハ（感光性基板）を静止させた状態で投影露光を行う一括露光型の露光装置に対しても本発明を適用することができる。
【０１３２】
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。しかしながら、露光装置に限定されることなく、第１面の像を第２面に形成する投影光学系に対して本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
Ｍ  マスク
ＭＳＴ  マスクステージ
ＰＬ  投影光学系
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３  結像光学ユニット
Ｃ１，Ｃ２  補正部材
ＤＲ  加熱・冷却部
ＡＤ  能動変形部
ＣＭ，ＣＭ１，ＣＭ２  凹面反射鏡
ＦＭ１，ＦＭ２  平面反射鏡
Ｌｂ  境界レンズ
Ｌｍ  水（液体）
Ｗ  ウェハ
ＣＲ  制御系
１  照明光学系
９  Ｚステージ
１０  ＸＹステージ
２１  給排水機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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