(57)【要約】【課題】  最終レンズの第二の物体側の露光領域が投影光学系の光軸を含まない液浸露光装置において、最終レンズの偏芯測定を容易化しつつ、液体制御を容易化して、高品位な露光を実現可能にする。【解決手段】  第一の物体のパターンの像を第二の物体上に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系の最も前記第二の物体側に配置されたレンズ（最終レンズ）と前記第二の物体の間の液体を介して前記第二の物体を露光する露光装置において、前記投影光学系は、前記レンズの第一の物体側の面が屈折力を有し、前記レンズの第二の物体側の面における露光領域（投影領域）が前記投影光学系の光軸を含まず、かつ前記レンズの前記第二の物体側の面は前記光軸を含み、前記レンズの第一の物体側の面における有効領域よりも小さくなるように構成する。【選択図】  図１
2009026977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の物体のパターンの像を第二の物体上に投影する投影光学系であって、
最も前記第二の物体側に配置されたレンズの前記第一の物体側の面が屈折力を有し、
前記レンズの前記第二の物体側の面における投影領域が当該投影光学系の光軸を含まず、
前記レンズの前記第二の物体側の面は前記光軸を含み、前記レンズの第一の物体側の面における有効領域よりも小さい事を特徴とする投影光学系。
【請求項２】
少なくとも１つ以上の反射鏡を有する反射屈折投影光学系である事を特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
【請求項３】
前記レンズの前記第二の物体側の面は、前記第一の物体側の有効領域の１／４以下の面積を持つことを特徴とする請求項１又は２に記載の投影光学系。
【請求項４】
前記レンズの前記第二の物体側の面の外径長半径が、前記レンズの前記第一の物体側の面における外径半径未満である事を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の投影光学系。
【請求項５】
前記レンズの前記第二の物体側の面の外径長半径が、前記レンズの前記第一の物体側の面における有効半径以下である事を特徴とする請求項４に記載の投影光学系。
【請求項６】
前記レンズの前記第二の物体側の面の外径短半径が、前記第二の物体側の面の外径長半径未満であり、且つ、０．１ｍｍ以上である事を特徴とする請求項４に記載の投影光学系。
【請求項７】
第一の物体のパターンの像を第二の物体上に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系の最も前記第二の物体側に配置されたレンズと前記第二の物体の間の液体を介して前記第二の物体を露光する露光装置であって、
前記投影光学系が請求項１乃至６のいずれかに記載の投影光学系である事を特徴とする露光装置。
【請求項８】
前記レンズと前記第二の物体の間に前記液体を供給する供給ノズルを有し、
前記供給ノズルの供給口と前記光軸との距離は、前記レンズの前記第一の物体側の面の外径半径未満である事を特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記供給ノズルの供給口と前記光軸との距離は、前記レンズの前記第一の物体側の面の有効半径以下である事を特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記レンズと前記第二の物体の間の前記液体を回収する回収ノズルを有し、
前記回収ノズルの回収口と前記光軸との距離は、前記レンズの前記第一の物体側の面の外径半径未満である事を特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１１】
前記回収ノズルの回収口と前記光軸との距離は、前記レンズの前記第一の物体側の面の有効半径以下である事を特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
請求項７乃至１１に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、露光した前記基板を現像する工程とを有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影光学系及びそれを有する露光装置に係り、特に投影光学系と被露光体との間の液体及び投影光学系を介して被露光体を露光する液浸露光装置及びその投影光学系に関するものである。本発明は、例えば、レチクルパターンをウエハに投影露光する露光装置の投影光学系であって、反射鏡を用いた反射屈折投影光学系に適用して好適である。
【背景技術】
【０００２】
マスク又はレチクルに描画された回路パターンを投影光学系によってウエハ等に投影して回路パターンを転写する投影露光装置は従来から使用され、近年では、投影光学系に要求される解像力も益々高まっている。この要求に応えるためには、投影光学系の開口数ＮＡを高める事が有効であり、かかる方法を実現する一手段として従来から液浸露光が知られている。液浸露光とは、投影光学系の最終面と被露光体との間を液体で満たして露光するもので、液体に空気よりも屈折率の高い物質を利用する事によって開口数と解像度を高めるものである。
【０００３】
しかし、高ＮＡ化に伴って硝材が大口径化する事が、装置の高コスト化の大きな一因となっている。特に開口数が１を超える液浸光学系においては重要な課題の一つとなっている。そこで、光学系に反射鏡を含めることにより、硝材の大口径化の問題を回避する提案が種々なされている。例えば、反射系と屈折系を組み合わせた反射屈折投影光学系が、特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００４】
また、液浸露光では投影光学系の最終レンズの外周近傍に液体を供給及び回収するノズルを配置して、投影光学系の最終面と被露光体との間に限定された領域を液体で浸漬しつつこれを循環する。これらのノズルは、典型的に、投影光学系の最終レンズの外径に沿って配置され、投影光学系の最終面と被露光体との間に液体の流路を形成する。流路が長いと、液体の温度や圧力を均一に制御する事が困難になり、液体の温度や圧力の不均一性はそこを通過する露光光に悪影響を与え、高品位な露光を困難にする。そこで、流路の長さによる液体制御の問題を回避する提案が特許文献３及び特許文献４に開示されている。
【０００５】
例えば、特許文献３には、第一の物体を第二の物体に投影露光する投影光学系を備え、投影光学系を構成する最も第二の物体側に配置されたレンズ（最終レンズ）の、第一の物体側の面が屈折力を有する液浸露光装置が記載されている。特許文献３の液浸露光装置は、更に、前記レンズの第一の物体側の面における有効領域よりも小さい事を特徴とするものである。
また、特許文献４では、像の平坦性を得るために、投影光学系を軸外視野光学系とする事が記載されている。軸外視野光学系とは有効視野領域及び有効投影領域（有効露光領域）が光軸を含まない光学系である。
また、光学系の各面の偏芯を精度良く測定するための偏芯測定方法及び偏芯測定装置の提案が特許文献５及び特許文献６に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−０３７８９６号公報
【特許文献２】ＷＯ２００５／０６９０５５公報
【特許文献３】特開２００５−２８６０２６号公報
【特許文献４】ＷＯ２００６／１２１００９公報
【特許文献５】特開平１１−０１４３０６号公報
【特許文献６】特開２０００−１９３４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の通り、液体制御の容易化のための一手段として、液体の供給及び回収機構を、液体の流路の長さが短くなるように配置する方法は効果的である。本発明者は、特許文献３に記載の発明を更に特許文献４等に記載の軸外視野光学系を用いる場合に適用すべく検討を重ねた。すなわち、第一の物体を第二の物体に投影露光する投影光学系を備え、投影光学系を構成する最も第二の物体側に配置されたレンズの、第一の物体側の面が屈折力を有し、第二の物体側の面の露光領域が、投影光学系の光軸を含まない液浸露光装置である。
【０００７】
しかしながら、このような液浸露光装置において、上記した液体制御の容易化のための手段を適用した場合、高品位な露光を実現する事が困難になる。
以下、図１０の概略図を参照して、上述の投影光学系に流路の長さが短くなるように液体の供給及び回収機構を配置した例を説明する。図１０は上述の投影光学系１００の第二の物体側の構成の一例を示す部分断面図である。投影光学系１００は図示しない複数の光学素子と、かかる光学素子を保持する鏡筒１２０から構成される。最終レンズ１１０は保持部１１２によって鏡筒１２０に保持される。上述の通り、最終レンズ１１０の第一の物体側の面１１０Ｒ１は屈折力を有し、最終レンズ１１０の第二の物体側の面１１０Ｒ２の露光領域１１０ＥＦは投影光学系１００の光軸１０１を含まない。液体ＬＷは液体供給機構から供給ノズル１３１により第二の物体と最終レンズ１１０との間に供給され、回収ノズル１４１により液体回収機構に回収される。供給ノズル１３１及び回収ノズル１４１の配置は、例示的であって、それぞれの位置を入れ替える事も可能である。従来のように、液体の流路の長さを短くする目的で、第二の物体側の面１１０Ｒ２を、第一の物体側の面１１０Ｒ１より小さい領域に最小化してしまうと、第二の物体側の面１１０Ｒ２は光軸を含まない構成となってしまう。
【０００８】
図１１は図１０の最終レンズ１１０を第二の物体側の面１１０Ｒ２側から見た概略平面図であり、３０１は特許文献５記載の偏芯測定方法を行った際の被測定レンズの回転に対する測定用光束の軌跡である。図１２は図１０の投影光学系１００と最終レンズ１１０の概略図である。ここで、特許文献５に開示の偏芯測定方法を用いて、第二の物体側の面１１０Ｒ２が光軸を含まないレンズについて、第二の物体側の面１１０Ｒ２の偏芯を測定する事を考える。特許文献５に従えば、被測定レンズを回転させる事で高精度な偏芯測定が行えるとしている。光軸を含まない構成を有するレンズをこれに適用した場合、図１１の３０１で表現される光束の軌跡しか測定する事が出来ず、高精度な測定を実現する事が出来なくなってしまう。その結果、図１２で概念的な一例を示している様に、投影光学系の光軸１０１と最終レンズ１１０の光軸１０１Ａを所望の精度で一致させる事が困難となり、高品位な露光を実現する事が出来なくなる。
【０００９】
本発明は、最終レンズ１１０の第一の物体側の面１１０Ｒ１が屈折力を有し、最終レンズ１１０の第二の物体側の露光領域１１０ＥＦが投影光学系１００の光軸１０１を含まない液浸露光装置に関するものである。そして、このような液浸露光装置において、最終レンズの偏芯測定を容易化しつつ、液体制御を容易化して、高品位な露光を実現可能な露光装置を提供する事を例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の投影光学系は、第一の物体のパターンの像を第二の物体上に投影する投影光学系であって、最も前記第二の物体側に配置されたレンズ（最終レンズ）の前記第一の物体側の面が屈折力を有し、前記レンズの前記第二の物体側の面における投影領域が当該投影光学系の光軸を含まず、前記レンズの前記第二の物体側の面は前記光軸を含み、前記レンズの第一の物体側の面における有効領域よりも小さい事を特徴とする。
【００１１】
また、本発明の露光装置は、第一の物体のパターンの像を第二の物体上に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系の最も前記第二の物体側に配置されたレンズ（最終レンズ）と前記第二の物体の間の液体を介して前記第二の物体を露光する露光装置であって、前記投影光学系は、前記レンズの第一の物体側の面が屈折力を有し、前記レンズの第二の物体側の面における露光領域（投影領域）が前記投影光学系の光軸を含まず、前記レンズの前記第二の物体側の面は前記光軸を含み、前記レンズの第一の物体側の面における有効領域よりも小さい事を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、所謂軸外視野光学系における最終レンズの光軸と投影光学系の光軸との乖離を抑える事を容易化する事ができる。また、本発明の投影光学系を液浸露光装置に適用することにより、液体の制御を容易化して、高品位な露光を実現する事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態において本発明は、液浸露光装置に適用される。液浸露光装置は、第一の物体のパターンの像を第二の物体上に投影する投影光学系を備え、前記投影光学系の最も前記第二の物体側に配置されたレンズと前記第二の物体の間の液体を介して前記第二の物体を露光する露光装置である。
そして、本実施形態において、前記投影光学系は、前記レンズの第一の物体側の面が屈折力を有し、前記レンズの前記第二の物体側の面は前記レンズの第一の物体側の面における有効領域よりも小さい。また、前記レンズの第二の物体側の面における露光領域（投影領域）は、前記投影光学系の光軸を含まない。さらに、前記レンズの前記第二の物体側の面は前記光軸を含む。
【００１４】
また、前記投影光学系は、前記最終レンズを含む単数又は複数のレンズと、少なくとも１つ以上の反射鏡とを有する反射屈折投影光学系であることが好ましい。また、前記最終レンズの前記第二の物体側の面は、前記第一の物体側の有効領域の１／４以下の面積であることが好ましい。また、前記レンズの前記第二の物体側の面の外径長半径は、前記レンズの前記第一の物体側の面における外径半径未満である事が好ましく、前記第一の物体側の面における有効半径以下である事が、更に好ましい。また、前記レンズの前記第二の物体側の面の外径短半径は、前記第二の物体側の面の外径長半径未満であり、且つ、０．１ｍｍ以上である事が好ましい。
【００１５】
また、本実施形態に係る露光装置は、前記レンズと前記第二の物体の間に前記液体を供給する供給ノズルを有する。この供給ノズルの供給口と前記光軸との距離は、前記レンズの前記第一の物体側の面の外径半径未満である事が好ましく、前記第一の物体側の面の有効半径以下である事がより好ましい。
また、本実施形態に係る露光装置は、前記レンズと前記第二の物体の間に前記液体を回収する回収ノズルを有する。この回収ノズルの回収口と前記光軸との距離は、前記レンズの前記第一の物体側の面の外径半径未満である事が好ましく、前記第一の物体側の面の有効半径以下である事がより好ましい。
【実施例】
【００１６】
［投影光学系の実施例］
以下、本発明の実施形態を添付図面に示す実施例に基づき更に詳しく説明する。尚、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。図１は、投影光学系１００の第二の物体側の構成の一例を示す部分断面図である。投影光学系１００は最も第二の物体側に配置されたレンズ１１０以外は図示しない複数の光学素子と、かかる光学素子を保持する鏡筒１２０から構成される。
【００１７】
図２は、レンズ１１０の構成の一例を示す部分断面図である。レンズ１１０の第一の物体側の面１１０Ｒ１において、光軸１０１から最も離れた露光光Ａと光軸１０１との距離を有効半径２００とし、光軸１０１を中心に有効半径２００を半径として定義される領域を有効領域２００ＥＦと称する。レンズ１１０の第一の物体側の面１１０Ｒ１における、光軸１０１から最も離れた部位と光軸１０１との距離を外径半径２０１と称する。レンズ１１０の第二の物体側の面１１０Ｒ２αにおいて、光軸１０１から最も離れた部位と光軸１０１との距離を外径長半径１１０Ｌと称する。レンズ１１０の第二の物体側の面１１０Ｒ２αにおいて、光軸１０１から最も近い部位と光軸１０１との距離を外径短半径１１０Ｌ’と称する。
【００１８】
投影光学系１００は、レンズ１１０の第一の物体側の面１１０Ｒ１が正の屈折力を有する。投影光学系１００は、また、レンズ１１０の第二の物体側の面１１０Ｒ２αにおいて、第一の物体のパターンの像を第二の物体上に投影する露光光の露光領域（投影領域）１１０ＥＦが光軸１０１を含まない構成となっている。更に、第二の物体側の面１１０Ｒ２αは光軸１０１を含み、有効領域２００ＥＦよりも小さく形成する。その結果、レンズ１１０の偏芯測定を精度良く行う事が可能となり、投影光学系１００の光軸１０１とレンズ１１０の光軸１０１を所望の精度内で一致させる事を容易化できる。また、液体制御の容易化も可能となり、これらにより、高品位な露光を実現する事が可能となる。
【００１９】
露光領域１１０ＥＦが光軸１０１を含まない投影光学系の一例として、少なくとも一つ以上の反射鏡を含む反射屈折投影光学系が挙げられる（例えば、特許文献１の図１２や特許文献２の図１７）。そのような反射屈折投影光学系に対し、本発明は好適である。以下、図３乃至図６で反射屈折投影光学系の例を紹介する。図３乃至図６は反射屈折投影光学系の一例の概略図である。
【００２０】
図３は、第一の物体５０１から出た露光光がレンズ群１９１Ａを通り、鏡１９２Ａに反射され、凹面鏡Ｍ１に反射し、実像の中間像１８０Ａを形成し、結像系Ｇ１を通り第二の物体５０２に到達する、構成である。尚、レンズ群１９１Ａは鏡を含んでいても構わない。更に言えば、鏡１９２Ａと凹面鏡Ｍ１の間に往復光学系を含んでいても構わない。往復光学系は、例えば、少なくとも負の屈折力を持つレンズを１つ以上有する往復光学系である。また、当然の事ながら、当該反射屈折投影光学系は第一の物体５０１から第二の物体５０２までの中間結像回数により限定されない。従って概略図が図４のような構成でも構わない。
【００２１】
図４は、第一の物体５０１から出た光束が、中間結像を少なくとも一つ以上形成してレンズ群１９１Ｂを通り、鏡１９２Ｂに反射され、凹面鏡Ｍ１に反射し、実像の中間像１８０Ｂを形成し、結像系Ｇ１を通り第二の物体５０２に到達する、構成である。尚、レンズ群１９１Ｂは鏡を含んでいても構わない。更に言えば、鏡１９２Ｂと凹面鏡Ｍ１の間に往復光学系を含んでいても構わない。往復光学系は、例えば、少なくとも負の屈折力を持つレンズを１つ以上有する往復光学系である。また、反射屈折投影光学系は図５のように平面鏡を含む光学系であっても構わない。
【００２２】
図５は第一の物体５０１から出た光束が、レンズ群１９１Ｃ（鏡を含んでいても構わない）を通り、屈折力を持たない鏡１９３Ｃに反射される。更に、実像の中間像１８１Ｃを形成し、凹面鏡Ｍ１に反射し、実像の中間像１８０Ｃを形成し、屈折力を持たない鏡１９４Ｃに反射され、結像系Ｇ１を通り第二の物体５０２に到達する、という構成である。尚、ここでは鏡１９３Ｃの反射後に実像の中間像が存在するとしたが、実像の中間像の存在位置は鏡１９３Ｃの反射前でも構わない。また、鏡１９４Ｃの反射前に実像の中間像が存在するとしたが、実像の中間像の存在位置は鏡１９４Ｃの反射後でも構わない。更に言えば、鏡１９３Ｃと凹面鏡Ｍ１の間に往復光学系を含んでいても構わない。往復光学系は、例えば、少なくとも負の屈折力を持つレンズを１つ以上有する往復光学系である。また、反射屈折投影光学系は図６のように第一の物体側の光軸と第二の物体側の光軸が一致しない光学系であっても構わない。
【００２３】
図６は第一の物体５０１から出た光束が、中間結像を少なくとも一つ以上形成してレンズ群１９１Ｄ（鏡を含んでいても構わない）を通り、凹面鏡Ｍ１に反射し、屈折力を持たない鏡１９３Ｄに反射される。更に、実像の中間像１８０Ｄを形成し、屈折力を持たない鏡１９４Ｄに反射され、結像系Ｇ１を通り第二の物体５０２に到達する、という構成である。更に言えば、１９１Ｄと凹面鏡Ｍ１の間に往復光学系を含んでいても構わない。往復光学系は、例えば、少なくとも負の屈折力を持つレンズを１つ以上有する往復光学系である。
以上、本発明を実施するのに好適な反射屈折投影光学系の例を挙げたが、当然の事ながら、これらの構成に限定されない。
【００２４】
更に、図１及び図２において、第二の物体側の面１１０Ｒ２αは、有効領域２００ＥＦの１／４以下に形成する事が好ましい。これにより、第一の物体側の面１１０Ｒ１の外径半径２０１と第二の物体側の面１１０Ｒ２αの外径長半径１１０Ｌ及び外径短半径１１０Ｌ’がほぼ同じである事が多かった従来の投影光学系と比較して、液体ＬＷの流量は、従来の投影光学系より少なくてすむ。その結果、流路を流れる液体ＬＷの温度及び圧力を均一に制御する事が従来よりも容易となるため、高品位な露光を実現する事が可能となる。また、液体ＬＷの温度及び圧力の制御の時間を短縮する事が出来るので、スループットを向上させる事が可能となる。また、レンズ１１０と液体ＬＷとの接触面積が小さくなる事により、レンズ１１０の液体ＬＷへの溶解や、第二の物体側の面１１０Ｒ２αに設けられた付加光学材の液体ＬＷへの溶解による、液体ＬＷへの不純物の混入を低減することが可能である。付加光学材とは、例えば保護膜や反射防止膜等である。その結果、不純物の混入に起因する液体の透過率の劣化やムラを防止して、高品位な露光を実現する事が可能となる。
【００２５】
第二の物体側の面１１０Ｒ２αの形状の一例として、図７乃至図９を紹介する。図７乃至図９は第二の物体側の面１１０Ｒ２α側から見たレンズ１１０の概略平面図である。当然の事ながら、第二の物体側の面１１０Ｒ２αは、図７のような長方形型の形状に限定されない。例えば、製造を容易にするために、図８のように光軸１０１を中心とした回転対称な形状に形成した後に露光領域１１０ＥＦが存在しない領域を切り落とした形状でも構わない。また、露光領域１１０ＥＦは図７のような長方形型に限定されず、設計を容易にするために選定された、図９のような円弧形状でも構わない。当然の事ながら、第二の物体側の面１１０Ｒ２αはこれらの形状に限定されない。
【００２６】
図１及び図２において、液体ＬＷの温度及び圧力の制御の観点から、液体ＬＷの流路を短くする事が望ましく、第二の物体側の面１１０Ｒ２αの外径長半径１１０Ｌの長さは、第一の物体側の面１１０Ｒ１の外径半径２０１未満となっている。更に、第二の物体側の面１１０Ｒ２αの外径長半径１１０Ｌの長さは、第一の物体側の面１１０Ｒ１の有効半径２００以下となっていると、より好ましい。それにより、液体ＬＷの供給ノズル１３１及び回収ノズル１４１を露光領域１１０ＥＦに近づける事が可能となり、液体ＬＷの流路を短くする事が可能となる。その結果、流路を流れる液体ＬＷの温度及び圧力を均一に制御する事が従来よりも容易となるため、高品位な露光を実現する事が可能となる。また、液体ＬＷの温度及び圧力の制御の時間を短縮する事が出来るので、スループットを向上させる事が可能となる。
【００２７】
第二の物体側の面１１０Ｒ２αの外径短半径１１０Ｌ’は、第二の物体側の面１１０Ｒ２αの外径長半径１１０Ｌ未満である。また、レンズ１１０の偏芯測定の観点から、第二の物体側の面１１０Ｒ２αの外径短半径１１０Ｌ’は零より大きくなければならず、少なくとも０．１ｍｍ以上となっている。更に、測定精度の観点から１ｍｍ以上あると、より好ましい。その結果、レンズ１１０の偏芯を所望の精度で測定する事が可能となり、光軸１０１との乖離を抑える事により、高品位な露光を実現する事が可能となる。
【００２８】
供給ノズル１３１の供給口と光軸との距離は、第一の物体側の面１１０Ｒ１の外径半径２０１未満となっている。更に、供給ノズル１３１の供給口と光軸との距離は、第一の物体側の面１１０Ｒ１の有効半径２００以下となっていると、より好ましい。それにより、液体ＬＷの供給ノズル１３１の供給口は露光領域１１０ＥＦに近づき、液体ＬＷの流路を短くなる。その結果、流路を流れる液体ＬＷの温度及び圧力を均一に制御する事が従来よりも容易となるため、高品位な露光を実現する事が可能となる。また、液体ＬＷの温度及び圧力の制御の時間を短縮する事が出来るので、スループットを向上させる事が可能となる。
【００２９】
回収ノズル１４１の回収口と光軸との距離は、第一の物体側の面１１０Ｒ１の外径半径２０１未満となっている。更に、回収ノズル１４１の回収口と光軸との距離は、第一の物体側の面１１０Ｒ１の有効半径２００以下となっていると、より好ましい。それにより、液体ＬＷの回収ノズル１４１の回収口は露光領域１１０ＥＦに近づき、液体ＬＷの流路を短くなる。その結果、流路を流れる液体ＬＷの温度及び圧力を均一に制御する事が従来よりも容易となるため、高品位な露光を実現する事が可能となる。また、液体ＬＷの温度及び圧力の制御の時間を短縮する事が出来るので、スループットを向上させる事が可能となる。
【００３０】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されない事は言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は第二の物体側の面１１０Ｒ２αが平面の露光装置でなくても適用する事が可能である。
【００３１】
［露光装置の実施例］
以下、本発明の投影光学系が適用される例示的な液浸露光装置を説明する。露光装置１は図１３に示すように、照明装置１０、レチクル（第一の物体）２０を搭載したレチクルステージ３０、投影光学系１００、ウエハ（第二の物体）５０を搭載したウエハステージ６０を有する。そして、投影光学系１００の最もウエハ５０側にある最終面とウエハ５０との間の少なくとも一部に供給される液体ＬＷを介して、レチクル２０に形成された回路パターンをステップアンドスキャン方式でウエハ５０に露光する。
第二の物体は、本実施例ではウエハであるが、液晶基板その他の被処理体を広く含む。ウエハ５０にはフォトレジストが塗布されている。
【００３２】
照明装置１０は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル２０を照明し、光源部１２と、照明光学系１４とを有する。光源部１２は、例えば、光源としてレーザを使用する。レーザは、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ、波長約１５３ｎｍのＦ２エキシマレーザなどを使用することができる。但し、レーザの種類はエキシマレーザに限定されず、例えば、ＹＡＧレーザを使用してもよいし、そのレーザの個数も限定されない。更に、スペックルを低減するために光路中に配置した図示しない光学系を直線的又は回動的に揺動させてもよい。また、光源部１２に光源にレーザが使用される場合、レーザ光源からの平行光束を所望のビーム形状に整形する光束整形光学系、コヒーレントなレーザ光束をインコヒーレント化するインコヒーレント化光学系を使用することが好ましい。また、光源部１２に使用可能な光源はレーザに限定されるものではなく、一または複数の水銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能である。
【００３３】
照明光学系１４は、光源部１２からの光でレチクル２０を照明する光学系であり、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレータ、絞り等を含む。
投影光学系１００は、複数のレンズ素子のみからなる光学系、複数のレンズ素子を少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系（カタディオプトリック光学系）を使用することができる。また、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系、全ミラー型の光学系等も使用することができる。
【００３４】
レチクルステージ３０およびウエハステージ６０は、例えばリニアモータによって移動可能である。露光装置１は、ステップアンドスキャン投影露光方式（スキャナ）であるため、それぞれのステージは同期して移動する。また、レチクル２０のパターンをウエハ５０上に位置合わせするためにウエハステージ６０およびレチクルステージ３０の少なくともいずれかに別途アクチュエータを備える。
【００３５】
液体供給機構１３０は、供給ノズル１３１を有し、投影光学系１００とウエハ５０との間に液体ＬＷを供給する。液体供給機構１３０は、例えば、液体ＬＷを貯めるタンク、液体ＬＷを送り出す圧送装置、液体ＬＷの供給流量の制御を行う流量制御装置から構成される。液体供給機構１３０には、更に、液体ＬＷの供給温度を制御するための温度制御装置を含むことが好ましい。
【００３６】
液体回収機構１４０は、 回収ノズル１４１を有し、最終レンズ１１０とウエハ５０との間に供給された液体ＬＷを、 回収ノズル１４１を介して回収する。液体回収機構１４０は、例えば、回収した液体ＬＷを一時的に貯めるタンク、液体ＬＷを吸い取る吸引装置、液体ＬＷの回収流量を制御するための流量制御装置から構成される。
尚、液体供給機構１３０と液体回収機構１４０の配置は、例示的であって、それぞれの位置を入れ替えることも可能である。
このような露光装置は、半導体集積回路等の半導体デバイスや、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド等の微細なパターンが形成されたデバイスの製造に利用され得る。
【００３７】
［デバイス製造方法の実施例］
次に、図１４および図１５を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図１４は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造方法を例に説明する。
ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンに基づいてマスク（原版またはレチクルともいう）を製作する。ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ（基板ともいう）を製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組立）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組立工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップ７）される。
【００３８】
図１５は、ステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一側面としての液浸露光装置に用いられる投影光学系の第二の物体側の構成の一例を示す概略部分断面図である。
【図２】図１に示す投影光学系の最も第二の物体側に配置されたレンズの一例を示す概略部分断面図である。
【図３】本発明の一側面としての液浸露光装置に用いられる反射屈折投影光学系の第１の構成例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の一側面としての液浸露光装置に用いられる反射屈折投影光学系の第２の構成例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の一側面としての液浸露光装置に用いられる反射屈折投影光学系の第３の構成例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の一側面としての液浸露光装置に用いられる反射屈折投影光学系の第４の構成例を示す概略断面図である。
【図７】図２に示す最も第二の物体側に配置されたレンズの一例を示す概略平面図である。
【図８】図２に示す最も第二の物体側に配置されたレンズの他の例を示す概略平面図である。
【図９】図２に示す最も第二の物体側に配置されたレンズの更に他の例を示す概略平面図である。
【図１０】本発明の課題となる液浸露光装置に用いられる投影光学系の第二の物体側の構成の一例を示す概略部分断面図である。
【図１１】本発明の課題となる液浸露光装置に用いられる投影光学系の最も第二の物体側に配置されたレンズの一例を示す概略平面図である。
【図１２】本発明の課題となる液浸露光装置に用いられる投影光学系の第二の物体側の構成の一例を示す概略断面図である。
【図１３】図１の投影光学系が適用される液浸露光装置の概略構成図である。
【図１４】露光装置を使用したデバイスの製造を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１４に示すフローチャートにおけるステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１００  投影光学系
１０１  光軸
１１０  レンズ（最終レンズ）
１１０ＥＦ  露光領域（投影領域）
１１０Ｌ  外径長半径
１１０Ｌ’  外径短半径
１１０Ｒ１  第一の物体側の面
１１０Ｒ２  第二の物体側の面（光軸を含まない）
１１０Ｒ２α  第二の物体側の面（光軸を含む）
１１２  保持部
１３１  供給ノズル
１４１  回収ノズル
２００  有効半径
２００ＥＦ  有効領域
２０１  外径半径
５０１  第一の物体
５０２  第二の物体
【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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