(57)【要約】【課題】  例えばＥＵＶ光を用いる露光装置に適用可能で、波面収差が良好に補正された高性能な結像光学系。【解決手段】  第１面（４）において光軸（ＡＸ）から離れた領域の像を第２面（７）において光軸から離れた領域に形成する結像光学系は、光軸に関して回転対称な複数の規定面（Ｓ１〜Ｓ６）によってそれぞれ規定される複数の光学面（Ｍ１〜Ｍ６）を備えている。複数の規定面のうちの少なくとも１つの特定規定面は、光軸の位置において面の傾きの変化が不連続である。【選択図】  図３
2009258461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面において光軸から離れた領域の像を第２面において前記光軸から離れた領域に形成する結像光学系において、
前記光軸に関して回転対称な複数の規定面によってそれぞれ規定される複数の光学面を備え、
前記複数の規定面のうちの少なくとも１つの特定規定面は、前記光軸の位置において面の傾きの変化が不連続であることを特徴とする結像光学系。
【請求項２】
前記特定規定面によって規定される光学面は、前記光軸から離れた位置に有効領域を有することを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
【請求項３】
前記有効領域は、反射面を有することを特徴とする請求項２に記載の結像光学系。
【請求項４】
前記特定規定面は、前記光軸に垂直な方向の高さをｙとし、当該特定規定面と前記光軸との交点を含み且つ前記光軸に垂直な面から高さｙにおける当該特定規定面上の位置までの前記光軸に沿った距離（サグ量）をｚとし、前記光軸における当該特定規定面の中心曲率半径をｒとし、円錐係数をκとし、ｎ（ｎは正の整数）次の非球面係数をＣnとし、Σをｎに関する総和記号としたとき、以下の式で表され、
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋｛１−（１＋κ）・ｙ2／ｒ2｝1/2｝＋ΣＣn・ｙn
１次の非球面係数Ｃ1は０ではないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項５】
前記光軸として直線状に延びる単一の光軸を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項６】
前記複数の光学面は、６つの反射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項に記載の結像光学系。
【請求項７】
使用光の波長が２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項８】
前記結像光学系は、前記第２面側にほぼテレセントリックな光学系である請求項１乃至７のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項９】
前記第１面に設置された所定のパターンを照明するための照明系と、前記所定のパターンを前記第２面に設置された感光性基板に投影するための請求項１乃至８のいずれか１項に記載の結像光学系とを備えていることを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
前記照明系は、露光光としてＥＵＶ光を供給するための光源を有し、
前記結像光学系に対して前記所定のパターンおよび前記感光性基板を相対移動させて、前記所定のパターンを前記感光性基板に投影露光することを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結像光学系、露光装置、およびデバイス製造方法に関する。さらに詳細には、本発明は、例えばＥＵＶ光を用いてミラープロジェクション方式によりマスク上の回路パターンを感光性基板上に転写する露光装置に好適な反射型の結像光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子などの製造に使用される露光装置として、５〜５０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ（Extreme UltraViolet：極紫外線）光を用いる露光装置が注目されている。露光光としてＥＵＶ光を用いる場合、使用可能な透過光学材料および屈折光学材料がないため、反射型のマスクを用いるとともに、投影光学系として反射型の結像光学系を用いることになる。
【０００３】
従来、露光光としてＥＵＶ光を用いる露光装置に適用可能な結像光学系として、複数の反射鏡からなる反射型の光学系が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
露光装置では、微細なパターンを感光性基板に忠実に転写するために、波面収差ができるだけ小さいこと、すなわち結像する波面が限りなく球面に近いことが要求される。特許文献１に開示された結像光学系では、偶数次の非球面係数Ｃｎ（ｎ＝２，４，６，・・・）に加えて３次以上の奇数次の非球面係数Ｃｎ（ｎ＝３，５，７，・・・）を導入することにより、波面収差が比較的良好に補正されている。しかしながら、例えばＥＵＶ光を用いる露光装置では、波面収差をさらに小さく抑えた高性能な結像光学系が求められている。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、例えばＥＵＶ光を用いる露光装置に適用可能で、波面収差が良好に補正された高性能な結像光学系を提供することを目的とする。また、本発明の結像光学系を露光装置に適用することにより、例えば露光光としてＥＵＶ光を用いて大きな解像力を確保し、高解像度で投影露光を行うことのできる露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、第１面において光軸から離れた領域の像を第２面において前記光軸から離れた領域に形成する結像光学系において、
前記光軸に関して回転対称な複数の規定面によってそれぞれ規定される複数の光学面を備え、
前記複数の規定面のうちの少なくとも１つの特定規定面は、前記光軸の位置において面の傾きの変化が不連続であることを特徴とする結像光学系を提供する。
【０００８】
本発明の第２形態では、前記第１面に設置された所定のパターンを照明するための照明系と、前記所定のパターンを前記第２面に設置された感光性基板に投影するための第１形態の結像光学系とを備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
【０００９】
本発明の第３形態では、第２形態の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、例えばＥＵＶ光を用いる反射型の結像光学系において、少なくとも１つの反射面、例えば光軸から離れた位置に有効領域を有する反射面を規定する規定面の光軸の位置における傾きの変化を不連続に設定している。その結果、すべての反射面を規定する回転対称面の傾きが光軸の位置において連続的に変化している従来技術に比して、収差補正の自由度を高めることができ、ひいては波面収差を良好に補正することができる。すなわち、本発明では、例えばＥＵＶ光を用いる露光装置に適用可能で、波面収差が良好に補正された高性能な結像光学系を実現することができる。
【００１１】
また、本発明の結像光学系を露光装置に適用することにより、露光光として例えば２０ｎｍ以下の波長のＥＵＶ光を使用することができる。この場合、結像光学系に対して転写すべき所定のパターンおよび感光性基板を相対移動させて、所定のパターンを感光性基板上へ高解像度で投影露光することが可能になる。その結果、大きな解像力を有する走査型の露光装置を用いて、良好な露光条件のもとで、高精度なデバイスを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
一般に、ＥＵＶ光を用いる露光装置に適用可能な結像光学系は、光軸に関して回転対称な面によってそれぞれ規定される複数の反射面を有し、物体面（第１面）において光軸から離れた領域の像を像面（第２面）において光軸から離れた領域に形成する。従来、この種の結像光学系では、すべての反射面を規定する回転対称面（以下、「規定面」という）の傾きが光軸の位置において連続的に変化していた。
【００１３】
本発明者らは、例えばＥＵＶ光を用いる露光装置に適用可能な反射型の結像光学系では、少なくとも１つの反射面が光軸から離れた位置に有効領域（有効な結像光束が入射する領域）を有することに着目し、例えば光軸から離れた位置に有効領域を有する反射面を規定する規定面の光軸の位置における傾きの変化をあえて不連続に設定することにより、収差補正の自由度を高めること、ひいては波面収差をさらに良好に補正することを試みた。
【００１４】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。また、図２は、ウェハ上に形成される円弧状の有効結像領域と光軸との位置関係を示す図である。図１において、結像光学系６の光軸ＡＸ方向すなわち感光性基板であるウェハＷの露光面（転写面）の法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハＷの露光面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハＷの露光面内において図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】
図１の露光装置は、露光光を供給するための光源として、たとえばレーザプラズマＸ線源１を備えている。なお、Ｘ線源として、放電プラズマ光源や他のＸ線源を用いることが可能である。Ｘ線源１から射出された光は、波長選択フィルタ２を介して、照明光学系３に入射する。波長選択フィルタ２は、Ｘ線源１が供給する光から、所定波長（例えば１３．５ｎｍ）のＥＵＶ光だけを選択的に透過させ、他の波長光の透過を遮る特性を有する。
【００１６】
波長選択フィルタ２を透過したＥＵＶ光は、複数の反射鏡から構成された照明光学系３を介して、転写すべきパターンが形成された反射型のマスク４を照明する。なお、波長選択フィルタ２の配置は必須ではなく、反射鏡に形成された波長選択膜を用いてもよいし、他の形態の波長選択手段を用いてもよい。また、波長選択フィルタ２及び他の波長選択手段そのものを配置しなくてもよい。
【００１７】
マスク４は、そのパターン面がＸＹ平面に沿って延びるように、Ｙ方向に沿って移動可能なマスクステージ５によって保持されている。そして、マスクステージ５の移動は、図示を省略したレーザー干渉計により計測されるように構成されている。マスク４上には、Ｙ軸に関して対称な円弧状の照明領域が形成される。照明されたマスク４からの光は、反射型の結像光学系６を介して、感光性基板であるウェハ７上にマスクパターンの像を形成する。
【００１８】
すなわち、ウェハ７上には、図２に示すように、Ｙ軸に関して対称な円弧状の有効結像領域が形成される。図２を参照すると、光軸ＡＸを中心とした半径Ｙ０を有する円形状の領域（イメージサークル）ＩＦ内において、このイメージサークルＩＦに接するようにＸ方向の長さがＬＸでＹ方向の長さがＬＹの円弧状の有効結像領域ＥＲが設定されている。円弧状の有効結像領域ＥＲは光軸ＡＸを中心とする輪帯状の領域の一部であり、長さＬＹは円弧状の有効結像領域ＥＲの中心と光軸とを結ぶ方向に沿った有効結像領域ＥＲの幅寸法である。
【００１９】
ウェハ７は、その露光面がＸＹ平面に沿って延びるように、Ｘ方向およびＹ方向に沿って二次元的に移動可能なウェハステージ８によって保持されている。なお、ウェハステージ８の移動は、マスクステージ５と同様に、図示を省略したレーザー干渉計により計測されるように構成されている。こうして、マスクステージ５およびウェハステージ８をＹ方向に沿って移動させながら、すなわち投影光学系としての結像光学系６に対してマスク４およびウェハ７をＹ方向に沿って相対移動させながらスキャン露光（走査露光）を行うことにより、ウェハ７の１つの露光領域にマスク４のパターンが転写される。
【００２０】
このとき、結像光学系６の投影倍率（転写倍率）が１／４である場合、ウェハステージ８の移動速度をマスクステージ５の移動速度の１／４に設定して同期走査を行う。また、ウェハステージ８をＸ方向およびＹ方向に沿って二次元的に移動させながら走査露光を繰り返すことにより、ウェハ７の各露光領域にマスク４のパターンが逐次転写される。以下、比較例および第１乃至第６実施例を参照して、結像光学系の具体的な構成について説明する。
【００２１】
比較例および各実施例の結像光学系は、図３に示すように、直線状に延びる単一の光軸ＡＸに沿って、マスク４のパターン面と共役な位置にパターンの中間像を形成するための第１反射光学系Ｇ１と、マスク４のパターンの最終縮小像（中間像の像）をウェハ７上に形成するための第２反射光学系Ｇ２とにより構成されている。すなわち、マスク４のパターン面と光学的に共役な面が、第１反射光学系Ｇ１と第２反射光学系Ｇ２との間の光路中に形成される。
【００２２】
第１反射光学系Ｇ１は、光の入射順に、凹面状の反射面を有する第１反射鏡Ｍ１と、凹面状の反射面を有する第２反射鏡Ｍ２と、凸面状の反射面を有する第３反射鏡Ｍ３と、凹面状の反射面を有する第４反射鏡Ｍ４とにより構成されている。第２反射光学系Ｇ２は、光の入射順に、凸面状の反射面を有する第５反射鏡Ｍ５と、凹面状の反射面を有する第６反射鏡Ｍ６とにより構成されている。第２反射鏡Ｍ２の反射面の位置に、開口絞り（不図示）が設けられている。
【００２３】
比較例および各実施例では、マスク４のパターン面（第１面）において光軸ＡＸから離れた領域（照明領域）からの光が、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面、第２反射鏡Ｍ２の凹面状の反射面、第３反射鏡Ｍ３の凸面状の反射面、および第４反射鏡Ｍ４の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの中間像を形成する。第１反射光学系Ｇ１を介して形成された中間像からの光は、第５反射鏡Ｍ５の凸面状の反射面および第６反射鏡Ｍ６の凹面状の反射面で順次反射された後、ウェハ７の表面（第２面）において光軸ＡＸから離れた領域（有効結像領域ＥＲ）にマスクパターンの縮小像（二次像）を形成する。
【００２４】
比較例および各実施例において、すべての反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の反射面は、光軸ＡＸに関して回転対称な非球面状の規定面Ｓ１〜Ｓ６によって規定されている。ここで、第３反射鏡Ｍ３、第４反射鏡Ｍ４、および第６反射鏡Ｍ６の反射面は、光軸ＡＸから離れた位置に有効領域を有する。第１反射鏡Ｍ１および第５反射鏡Ｍ５の反射面では、有効領域の周縁付近において光軸ＡＸと交差している。第２反射鏡Ｍ２の反射面では、有効領域の中央付近において光軸ＡＸと交差している。
【００２５】
また、比較例および各実施例の結像光学系は、ウェハ側（像側）にほぼテレセントリックな光学系である。換言すれば、比較例および各実施例において、結像光学系の像面上の各位置に達する主光線は像面に対してほぼ垂直である。この構成により、結像光学系の焦点深度内でウェハに凹凸があっても良好な結像が可能になっている。
【００２６】
比較例および各実施例において、反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の反射面を規定する規定面Ｓ１〜Ｓ６は、光軸ＡＸに垂直な方向の高さをｙとし、当該規定面と光軸ＡＸとの交点を含み且つ光軸ＡＸに垂直な面から高さｙにおける当該規定面上の位置までの光軸ＡＸに沿った距離（サグ量）をｚとし、光軸ＡＸにおける当該規定面の中心曲率半径をｒとし、円錐係数（コーニック定数）をκとし、ｎ（ｎは２８以下の正の整数）次の非球面係数をＣnとし、Σをｎに関する総和記号としたとき、以下の式（ａ）で表される。ただし、比較例および各実施例において、２次の非球面係数Ｃ2、および３次以上の奇数次の非球面係数（Ｃ3，Ｃ5，Ｃ7，・・・，Ｃ27）は、０である。
【００２７】
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋｛１−（１＋κ）・ｙ2／ｒ2｝1/2｝＋ΣＣn・ｙn    （ａ）
【００２８】
［比較例］
各実施例の効果を検証するための比較例として、特許文献１に開示された開口数ＮＡが０．２５の結像光学系をＮＡ＝０．３３に最適化した結像光学系を用いる。比較例の結像光学系では、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の反射面を規定する規定面Ｓ１〜Ｓ６が、４次以上の偶数次の非球面係数（Ｃ4，Ｃ6，Ｃ8，・・・，Ｃ28）とコーニック定数κとを用いて非球面式（ａ）により定義されている。換言すれば、比較例では、規定面Ｓ１〜Ｓ６を表す非球面式（ａ）において１次の非球面係数Ｃ1が０であり、すべての反射面を規定する回転対称面の傾きが光軸ＡＸの位置において連続的に変化している。
【００２９】
次の表（１）に、比較例にかかる結像光学系の諸元の値を掲げる。表（１）の主要諸元の欄において、λは露光光の波長を、βは結像倍率を、ＮＡは像側（ウェハ側）開口数を、Ｙ０はウェハ７上でのイメージサークルＩＦの半径（最大像高）を、ＬＸは有効結像領域ＥＲのＸ方向に沿った寸法を、ＬＹは有効結像領域ＥＲのＹ方向に沿った寸法（円弧状の有効結像領域ＥＲの幅寸法）をそれぞれ表している。
【００３０】
また、表（１）の光学部材諸元の欄において、面番号は物体面であるマスク面から像面であるウェハ面への光線の進行する方向に沿ったマスク側からの反射面の順序を、ｒは各反射面の中心曲率半径（ｍｍ）を、ｄは各反射面の軸上間隔すなわち次の反射面までの面間隔（ｍｍ）をそれぞれ示している。なお、面間隔ｄは、反射される度にその符号を変えるものとする。そして、光線の入射方向にかかわらずマスク側に向かって凸面の曲率半径を正とし、凹面の曲率半径を負としている。上述の表記は、以降の表（２）〜（７）においても同様である。また、主要諸元の値は、比較例および各実施例に共通である。
【００３１】
表（１）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３３
Ｙ０＝３０．５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号      ｒ          ｄ           光学部材
（マスク面）   557.6270
1     -844.8251    -193.7591    （第１反射鏡Ｍ１）
2     1849.6608     324.4344    （第２反射鏡Ｍ２）
3      474.5683    -284.8868    （第３反射鏡Ｍ３）
4      572.0570     813.8823    （第４反射鏡Ｍ４）
5      283.4708    -380.1421    （第５反射鏡Ｍ５）
6      456.1063     426.0113    （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面（規定面Ｓ１）
κ＝０．０３３５
Ｃ1＝０      Ｃ4＝３．２７７５×１０-9
Ｃ6＝−７．１９１０×１０-14      Ｃ8＝１．４７４７×１０-18
Ｃ10＝３．２１５１×１０-22      Ｃ12＝−１．２４０１×１０-25
Ｃ14＝２．４３７８×１０-29      Ｃ16＝−２．８４７２×１０-33
Ｃ18＝１．８６３９×１０-37      Ｃ20＝−５．２５５２×１０-42
Ｃ22＝−１．９３１２×１０-47      Ｃ24＝９．２１３９×１０-52
Ｃ26＝４．８７５４×１０-56      Ｃ28＝４．５０６６×１０-60
２面（規定面Ｓ２）
κ＝−０．９９６０
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．２４９２×１０-9
Ｃ6＝−１．４３７６×１０-13      Ｃ8＝２．００６６×１０-16
Ｃ10＝−３．９８３４×１０-19      Ｃ12＝５．２０５８×１０-22
Ｃ14＝−４．７３０６×１０-25      Ｃ16＝２．９１４２×１０-28
Ｃ18＝−１．０９２４×１０-31      Ｃ20＝１．６４９１×１０-35
Ｃ22＝２．１７２３×１０-39      Ｃ24＝２．９５３１×１０-43
Ｃ26＝−８．５４３３×１０-46      Ｃ28＝１．７９５９×１０-49
３面（規定面Ｓ３）
κ＝０．００８３
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．８９６６×１０-9
Ｃ6＝−１．４３６９×１０-14      Ｃ8＝２．１６９１×１０-18
Ｃ10＝１．４７４０×１０-22      Ｃ12＝−６．７１１１×１０-26
Ｃ14＝７．５３０６×１０-30      Ｃ16＝−３．５３５５×１０-34
Ｃ18＝３．８９２２×１０-39      Ｃ20＝６．０５５３×１０-44
Ｃ22＝−６．７０８６×１０-48      Ｃ24＝７．７８６７×１０-52
Ｃ26＝１．０４０８×１０-55      Ｃ28＝−７．９３２２×１０-60
４面（規定面Ｓ４）
κ＝０．００１１
Ｃ1＝０      Ｃ4＝９．１４８０×１０-12
Ｃ6＝−１．１３３２×１０-15      Ｃ8＝２．１０８３×１０-20
Ｃ10＝−１．４１２４×１０-25      Ｃ12＝−５．０７９３×１０-31
Ｃ14＝−１．６４０１×１０-35      Ｃ16＝７．８１３４×１０-40
Ｃ18＝−８．８０１４×１０-45      Ｃ20＝３．５８４７×１０-50
Ｃ22＝−１．６３３３×１０-56      Ｃ24＝−３．１８２８×１０-61
Ｃ26＝８．６２０３×１０-67      Ｃ28＝１．７９０９×１０-71
５面（規定面Ｓ５）
κ＝０．００２７
Ｃ1＝０      Ｃ4＝５．４６７５×１０-10
Ｃ6＝１．３１０９×１０-12      Ｃ8＝−８．５４８８×１０-18
Ｃ10＝−１．０９８１×１０-19      Ｃ12＝１．４０４９×１０-22
Ｃ14＝−１．０６１９×１０-25      Ｃ16＝４．８１８３×１０-29
Ｃ18＝−１．２２１９×１０-32      Ｃ20＝１．３５４３×１０-36
Ｃ22＝３．９１６６×１０-42      Ｃ24＝−３．２３３９×１０-45
Ｃ26＝−４．６６９５×１０-49      Ｃ28＝−８．７６８２×１０-53
６面（規定面Ｓ６）
κ＝−０．０００２
Ｃ1＝０      Ｃ4＝７．４６８４×１０-11
Ｃ6＝４．４７８９×１０-16      Ｃ8＝８．３３３２×１０-21
Ｃ10＝−８．６７７２×１０-25      Ｃ12＝８．８６７７×１０-29
Ｃ14＝−５．９２５７×１０-33      Ｃ16＝２．５５４１×１０-37
Ｃ18＝−６．４９７８×１０-42      Ｃ20＝７．４５７６×１０-47
Ｃ22＝１．４８３８×１０-52      Ｃ24＝−３．５９０４×１０-57
Ｃ26＝−２．０７４２×１０-61      Ｃ28＝２．５１５６×１０-66
【００３２】
［第１実施例］
第１実施例の結像光学系は、比較例にかかる結像光学系を基に、第４反射鏡Ｍ４の反射面を規定する規定面Ｓ４を表す非球面式（ａ）にのみ１次の非球面係数Ｃ1を導入して最適化したものである。すなわち、第１実施例では、規定面Ｓ４以外の各規定面の傾きは光軸ＡＸの位置において連続的に変化しているが、規定面Ｓ４の光軸ＡＸの位置における傾きの変化は不連続である。
【００３３】
ちなみに、非球面式（ａ）において１次の非球面係数Ｃ1のみにより定義される１次の非球面は、光軸を回転対称の中心とする円錐体の側面の面形状（すなわち円錐面形状）を有する。図４に示すように、物体面ＯＰと像面ＩＰとを共役に結ぶ屈折型の結像光学系を構成する１つまたは複数の光学面Ｒ１に１次の非球面を適用すると、光学面Ｒ１の光軸ＡＸの位置における傾きの変化は不連続であり、光学面Ｒ１の光軸ＡＸを含む領域を光束が通過する。その結果、光学面Ｒ１の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの位置で波面の傾きが不連続になり、光学面Ｒ１の傾きの変化の不連続性に起因して波面収差が発生する。
【００３４】
これに対し、第１実施例では、光軸ＡＸから離れた位置に有効領域を有する第４反射鏡Ｍ４の反射面を規定する規定面Ｓ４のみにおいて、光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化を不連続にしている。したがって、第１実施例では、規定面Ｓ４の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域を結像光束が通過することはない。次の表（２）に、第１実施例にかかる結像光学系の諸元の値を掲げる。
【００３５】
表（２）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３３
Ｙ０＝３０．５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号      ｒ          ｄ           光学部材
（マスク面）   557.7447
1     -844.8306    -194.0636    （第１反射鏡Ｍ１）
2     1849.8189     324.4338    （第２反射鏡Ｍ２）
3      474.6183    -284.9001    （第３反射鏡Ｍ３）
4      572.0502     813.8840    （第４反射鏡Ｍ４）
5      283.4736    -380.1380    （第５反射鏡Ｍ５）
6      456.1078     426.0088    （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面（規定面Ｓ１）
κ＝０．０３３５
Ｃ1＝０      Ｃ4＝３．２８７９×１０-9
Ｃ6＝−７．１７７１×１０-14      Ｃ8＝１．４２８４×１０-18
Ｃ10＝３．２５７９×１０-22      Ｃ12＝−１．２３８２×１０-25
Ｃ14＝２．４３４９×１０-29      Ｃ16＝−２．８５００×１０-33
Ｃ18＝１．８６４４×１０-37      Ｃ20＝−５．２２７４×１０-42
Ｃ22＝−１．７３９８×１０-47      Ｃ24＝８．２３７３×１０-52
Ｃ26＝２．２８８６×１０-56      Ｃ28＝５．６２４４×１０-60
２面（規定面Ｓ２）
κ＝−０．９９６０
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．２４４１×１０-9
Ｃ6＝−１．３９３１×１０-13      Ｃ8＝１．９４４９×１０-16
Ｃ10＝−３．９６０３×１０-19      Ｃ12＝５．２１１１×１０-22
Ｃ14＝−４．７３２７×１０-25      Ｃ16＝２．９１２９×１０-28
Ｃ18＝−１．０９２７×１０-31      Ｃ20＝１．６５０１×１０-35
Ｃ22＝２．１８１７×１０-39      Ｃ24＝２．９９４１×１０-43
Ｃ26＝−８．５３８３×１０-46      Ｃ28＝１．７８３８×１０-49
３面（規定面Ｓ３）
κ＝０．００８３
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．９０４２×１０-9
Ｃ6＝−１．３８９９×１０-14      Ｃ8＝２．１３４５×１０-18
Ｃ10＝１．４６４３×１０-22      Ｃ12＝−６．６９３１×１０-26
Ｃ14＝７．５４３２×１０-30      Ｃ16＝−３．５３９６×１０-34
Ｃ18＝３．７５３３×１０-39      Ｃ20＝５．７３４４×１０-44
Ｃ22＝−６．４８５７×１０-48      Ｃ24＝８．４８９１×１０-52
Ｃ26＝１．０５７０×１０-55      Ｃ28＝−８．２６６９×１０-60
４面（規定面Ｓ４）
κ＝０．００１１
Ｃ1＝−３．９７４１×１０-5      Ｃ4＝９．１７１４×１０-12
Ｃ6＝−１．１５２９×１０-15      Ｃ8＝２．１０７６×１０-20
Ｃ10＝−１．４０１２×１０-25      Ｃ12＝−４．７９５９×１０-31
Ｃ14＝−１．６３７６×１０-35      Ｃ16＝７．７８４７×１０-40
Ｃ18＝−８．８５６２×１０-45      Ｃ20＝３．５３０８×１０-50
Ｃ22＝−１．１８２９×１０-56      Ｃ24＝−１．３６４３×１０-61
Ｃ26＝２．２７１４×１０-66      Ｃ28＝−１．２６８２×１０-71
５面（規定面Ｓ５）
κ＝０．００２７
Ｃ1＝０      Ｃ4＝４．６８３６×１０-10
Ｃ6＝１．３１３６×１０-12      Ｃ8＝−１．２７２４×１０-17
Ｃ10＝−１．０７０２×１０-19      Ｃ12＝１．４０２１×１０-22
Ｃ14＝−１．０６５４×１０-25      Ｃ16＝４．８１７２×１０-29
Ｃ18＝−１．２１８６×１０-32      Ｃ20＝１．３７２４×１０-36
Ｃ22＝３．９１６６×１０-42      Ｃ24＝−５．９２８０×１０-45
Ｃ26＝−１．２６０９×１０-48      Ｃ28＝２．４９１２×１０-52
６面（規定面Ｓ６）
κ＝−０．０００２
Ｃ1＝０      Ｃ4＝７．４６２２×１０-11
Ｃ6＝４．５０４７×１０-16      Ｃ8＝８．０１５０×１０-21
Ｃ10＝−８．５０９５×１０-25      Ｃ12＝８．８６０７×１０-29
Ｃ14＝−５．９４０１×１０-33      Ｃ16＝２．５５２６×１０-37
Ｃ18＝−６．４８７２×１０-42      Ｃ20＝７．５０３８×１０-47
Ｃ22＝１．５１３７×１０-52      Ｃ24＝−４．０５７１×１０-57
Ｃ26＝−２．２６１５×１０-61      Ｃ28＝３．０８７８×１０-66
【００３６】
［第２実施例］
第２実施例の結像光学系は、比較例にかかる結像光学系を基に、第１反射鏡Ｍ１および第４反射鏡Ｍ４の反射面を規定する規定面Ｓ１およびＳ４を表す非球面式（ａ）にのみ１次の非球面係数Ｃ1を導入して最適化したものである。すなわち、第２実施例では、規定面Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５およびＳ６の傾きは光軸ＡＸの位置において連続的に変化しているが、規定面Ｓ１およびＳ４の光軸ＡＸの位置における傾きの変化は不連続である。
【００３７】
第２実施例では、周縁付近が光軸ＡＸと交差する有効領域を有する第１反射鏡Ｍ１の反射面を規定する規定面Ｓ１、および光軸ＡＸから離れた位置に有効領域を有する第４反射鏡Ｍ４の反射面を規定する規定面Ｓ４において、光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化を不連続にしている。したがって、第２実施例では、規定面Ｓ４の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域を結像光束が通過することはないが、規定面Ｓ１の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域、すなわち第１反射鏡Ｍ１の有効反射領域の周縁付近を結像光束が通過する。次の表（３）に、第２実施例にかかる結像光学系の諸元の値を掲げる。
【００３８】
表（３）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３３
Ｙ０＝３０．５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号      ｒ          ｄ           光学部材
（マスク面）   557.7603
1     -844.8303    -194.0997    （第１反射鏡Ｍ１）
2     1849.8328     324.4356    （第２反射鏡Ｍ２）
3      474.6239    -284.9045    （第３反射鏡Ｍ３）
4      572.0487     813.8849    （第４反射鏡Ｍ４）
5      283.4741    -380.1372    （第５反射鏡Ｍ５）
6      456.1080     426.0085    （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面（規定面Ｓ１）
κ＝０．０３３５
Ｃ1＝９．６１６３×１０-9      Ｃ4＝３．２８８８×１０-9
Ｃ6＝−７．１８３１×１０-14      Ｃ8＝１．４４０２×１０-18
Ｃ10＝３．２５０８×１０-22      Ｃ12＝−１．２３８７×１０-25
Ｃ14＝２．４３５１×１０-29      Ｃ16＝−２．８４９６×１０-33
Ｃ18＝１．８６４７×１０-37      Ｃ20＝−５．２２７４×１０-42
Ｃ22＝−１．７６５８×１０-47      Ｃ24＝７．８４４２×１０-52
Ｃ26＝２．０６６９×１０-56      Ｃ28＝６．１０６１×１０-60
２面（規定面Ｓ２）
κ＝−０．９９６０
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．２４３６×１０-9
Ｃ6＝−１．３９１３×１０-13      Ｃ8＝１．９４０９×１０-16
Ｃ10＝−３．９５８８×１０-19      Ｃ12＝５．２１１６×１０-22
Ｃ14＝−４．７３２９×１０-25      Ｃ16＝２．９１２７×１０-28
Ｃ18＝−１．０９２７×１０-31      Ｃ20＝１．６５０１×１０-35
Ｃ22＝２．１８２７×１０-39      Ｃ24＝２．９９９４×１０-43
Ｃ26＝−８．５３７３×１０-46      Ｃ28＝１．７８２４×１０-49
３面（規定面Ｓ３）
κ＝０．００８３
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．９０５２×１０-9
Ｃ6＝−１．３８２３×１０-14      Ｃ8＝２．１３３４×１０-18
Ｃ10＝１．４６３０×１０-22      Ｃ12＝−６．６９７０×１０-26
Ｃ14＝７．５４５７×１０-30      Ｃ16＝−３．５３８１×１０-34
Ｃ18＝３．７７１４×１０-39      Ｃ20＝５．４９８９×１０-44
Ｃ22＝−６．４４２７×１０-48      Ｃ24＝８．４３４０×１０-52
Ｃ26＝１．０４８６×１０-55      Ｃ28＝−８．１６８３×１０-60
４面（規定面Ｓ４）
κ＝０．００１１
Ｃ1＝−４．６８６８×１０-5      Ｃ4＝９．２９２５×１０-12
Ｃ6＝−１．１５５５×１０-15      Ｃ8＝２．０９９１×１０-20
Ｃ10＝−１．３８５８×１０-25      Ｃ12＝−４．８４７８×１０-31
Ｃ14＝−１．６２０２×１０-35      Ｃ16＝７．７６６０×１０-40
Ｃ18＝−８．８９１１×１０-45      Ｃ20＝３．５２０５×１０-50
Ｃ22＝−２．８９５４×１０-57      Ｃ24＝−１．３４２５×１０-61
Ｃ26＝１．８７０２×１０-66      Ｃ28＝−１．４１３８×１０-71
５面（規定面Ｓ５）
κ＝０．００２７
Ｃ1＝０      Ｃ4＝４．６０９０×１０-10
Ｃ6＝１．３１４２×１０-12      Ｃ8＝−１．３４２０×１０-17
Ｃ10＝−１．０６９０×１０-19      Ｃ12＝１．４０３６×１０-22
Ｃ14＝−１．０６５９×１０-25      Ｃ16＝４．８１５０×１０-29
Ｃ18＝−１．２１７３×１０-32      Ｃ20＝１．３７０６×１０-36
Ｃ22＝３．９１６６×１０-42      Ｃ24＝−５．７３８８×１０-45
Ｃ26＝−１．３３１９×１０-48      Ｃ28＝２．５４９２×１０-52
６面（規定面Ｓ６）
κ＝−０．０００２
Ｃ1＝０      Ｃ4＝７．４６１８×１０-11
Ｃ6＝４．５０８０×１０-16      Ｃ8＝７．９８１９×１０-21
Ｃ10＝−８．４９１８×１０-25      Ｃ12＝８．８５９４×１０-29
Ｃ14＝−５．９４１６×１０-33      Ｃ16＝２．５５２５×１０-37
Ｃ18＝−６．４８５９×１０-42      Ｃ20＝７．５０８２×１０-47
Ｃ22＝１．５１４２×１０-52      Ｃ24＝−４．１０９７×１０-57
Ｃ26＝−２．２７９５×１０-61      Ｃ28＝３．１５０５×１０-66
【００３９】
［第３実施例］
第３実施例の結像光学系は、比較例にかかる結像光学系を基に、第４反射鏡Ｍ４および第６反射鏡Ｍ６の反射面を規定する規定面Ｓ４およびＳ６を表す非球面式（ａ）にのみ１次の非球面係数Ｃ1を導入して最適化したものである。すなわち、第３実施例では、規定面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ５の傾きは光軸ＡＸの位置において連続的に変化しているが、規定面Ｓ４およびＳ６の光軸ＡＸの位置における傾きの変化は不連続である。
【００４０】
第３実施例では、光軸ＡＸから離れた位置に有効領域を有する反射鏡Ｍ４およびＭ６の反射面を規定する規定面Ｓ４およびＳ６において、光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化を不連続にしている。したがって、第３実施例では、規定面Ｓ４の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域、および規定面Ｓ６の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域を結像光束が通過することはない。次の表（４）に、第３実施例にかかる結像光学系の諸元の値を掲げる。
【００４１】
表（４）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３３
Ｙ０＝３０．５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号      ｒ          ｄ           光学部材
（マスク面）   557.6368
1     -844.8274    -193.8118    （第１反射鏡Ｍ１）
2     1849.6919     324.4322    （第２反射鏡Ｍ２）
3      474.5810    -284.8884    （第３反射鏡Ｍ３）
4      572.0556     813.8848    （第４反射鏡Ｍ４）
5      283.4711    -380.1419    （第５反射鏡Ｍ５）
6      456.1065     426.0109    （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面（規定面Ｓ１）
κ＝０．０３３５
Ｃ1＝０      Ｃ4＝３．２７９４×１０-9
Ｃ6＝−７．１７８８×１０-14      Ｃ8＝１．４６００×１０-18
Ｃ10＝３．２２４３×１０-22      Ｃ12＝−１．２３９３×１０-25
Ｃ14＝２．４３７４×１０-29      Ｃ16＝−２．８４８０×１０-33
Ｃ18＝１．８６３６×１０-37      Ｃ20＝−５．２５１６×１０-42
Ｃ22＝−１．８７４８×１０-47      Ｃ24＝９．４９０８×１０-52
Ｃ26＝４．７１７７×１０-56      Ｃ28＝４．２４３５×１０-60
２面（規定面Ｓ２）
κ＝−０．９９６０
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．２５０６×１０-9
Ｃ6＝−１．４１９７×１０-13      Ｃ8＝１．９８１３×１０-16
Ｃ10＝−３．９７５８×１０-19      Ｃ12＝５．２０８７×１０-22
Ｃ14＝−４．７３１１×１０-25      Ｃ16＝２．９１３６×１０-28
Ｃ18＝−１．０９２６×１０-31      Ｃ20＝１．６４９３×１０-35
Ｃ22＝２．１７６９×１０-39      Ｃ24＝２．９７８５×１０-43
Ｃ26＝−８．５３９２×１０-46      Ｃ28＝１．７８９２×１０-49
３面（規定面Ｓ３）
κ＝０．００８３
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．８９９０×１０-9
Ｃ6＝−１．４３６９×１０-14      Ｃ8＝２．１６５０×１０-18
Ｃ10＝１．４７４０×１０-22      Ｃ12＝−６．７０５２×１０-26
Ｃ14＝７．５３３７×１０-30      Ｃ16＝−３．５３８０×１０-34
Ｃ18＝３．８３４３×１０-39      Ｃ20＝６．０５５２×１０-44
Ｃ22＝−６．７４９８×１０-48      Ｃ24＝８．０９７２×１０-52
Ｃ26＝１．０６８５×１０-55      Ｃ28＝−８．２０２４×１０-60
４面（規定面Ｓ４）
κ＝０．００１１
Ｃ1＝−６．７１８５×１０-6      Ｃ4＝９．１４８０×１０-12
Ｃ6＝−１．１３６３×１０-15      Ｃ8＝２．１０８３×１０-20
Ｃ10＝−１．４１００×１０-25      Ｃ12＝−５．０７９３×１０-31
Ｃ14＝−１．６４０１×１０-35      Ｃ16＝７．８１３４×１０-40
Ｃ18＝−８．８０１４×１０-45      Ｃ20＝３．５８１６×１０-50
Ｃ22＝−１．６３３４×１０-56      Ｃ24＝−３．１８２９×１０-61
Ｃ26＝８．６１９５×１０-67      Ｃ28＝１．８３００×１０-71
５面（規定面Ｓ５）
κ＝０．００２７
Ｃ1＝０      Ｃ4＝５．３０５３×１０-10
Ｃ6＝１．３０８１×１０-12      Ｃ8＝−８．１２２４×１０-18
Ｃ10＝−１．０９６１×１０-19      Ｃ12＝１．４０３２×１０-22
Ｃ14＝−１．０６２３×１０-25      Ｃ16＝４．８２０５×１０-29
Ｃ18＝−１．２２１９×１０-32      Ｃ20＝１．３５８１×１０-36
Ｃ22＝３．９１６６×１０-42      Ｃ24＝−４．０６０７×１０-45
Ｃ26＝−４．６６９５×１０-49      Ｃ28＝−４．７４１６×１０-53
６面（規定面Ｓ６）
κ＝−０．０００２
Ｃ1＝５．２１６０×１０-9      Ｃ4＝７．４６９６×１０-11
Ｃ6＝４．４６１３×１０-16      Ｃ8＝８．４０２５×１０-21
Ｃ10＝−８．６６５１×１０-25      Ｃ12＝８．８６０６×１０-29
Ｃ14＝−５．９２８０×１０-33      Ｃ16＝２．５５４２×１０-37
Ｃ18＝−６．４９４９×１０-42      Ｃ20＝７．４６５９×１０-47
Ｃ22＝１．４８０３×１０-52      Ｃ24＝−３．７０９９×１０-57
Ｃ26＝−２．１１２２×１０-61      Ｃ28＝２．６５７８×１０-66
【００４２】
［第４実施例］
第４実施例の結像光学系は、比較例にかかる結像光学系を基に、第１反射鏡Ｍ１、第２反射鏡Ｍ２および第５反射鏡Ｍ５の反射面を規定する規定面Ｓ１、Ｓ２およびＳ５を表す非球面式（ａ）にのみ１次の非球面係数Ｃ1を導入して最適化したものである。すなわち、第４実施例では、規定面Ｓ３、Ｓ４およびＳ６の傾きは光軸ＡＸの位置において連続的に変化しているが、規定面Ｓ１、Ｓ２およびＳ５の光軸ＡＸの位置における傾きの変化は不連続である。
【００４３】
第４実施例では、周縁付近が光軸ＡＸと交差する有効領域を有する反射鏡Ｍ１およびＭ５の反射面を規定する規定面Ｓ１およびＳ５、並びに中央付近が光軸ＡＸと交差する有効領域を有する第２反射鏡Ｍ２の反射面を規定する規定面Ｓ２において、光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化を不連続にしている。したがって、第４実施例では、規定面Ｓ１およびＳ５の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域、すなわち反射鏡Ｍ１およびＭ５の有効反射領域の周縁付近を結像光束が通過する。また、規定面Ｓ２の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域、すなわち第２反射鏡Ｍ２の有効反射領域の中央付近を結像光束が通過する。次の表（５）に、第４実施例にかかる結像光学系の諸元の値を掲げる。
【００４４】
表（５）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３３
Ｙ０＝３０．５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号      ｒ          ｄ           光学部材
（マスク面）   557.6275
1     -844.8251    -193.7600    （第１反射鏡Ｍ１）
2     1849.6609     324.4344    （第２反射鏡Ｍ２）
3      474.5684    -284.8869    （第３反射鏡Ｍ３）
4      572.0570     813.8823    （第４反射鏡Ｍ４）
5      283.4708    -380.1421    （第５反射鏡Ｍ５）
6      456.1063     426.0113    （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面（規定面Ｓ１）
κ＝０．０３３５
Ｃ1＝７．４７４８×１０-9      Ｃ4＝３．２７７６×１０-9
Ｃ6＝−７．１９１３×１０-14      Ｃ8＝１．４７４８×１０-18
Ｃ10＝３．２１５４×１０-22      Ｃ12＝−１．２４０１×１０-25
Ｃ14＝２．４３７８×１０-29      Ｃ16＝−２．８４７２×１０-33
Ｃ18＝１．８６３９×１０-37      Ｃ20＝−５．２５５３×１０-42
Ｃ22＝−１．９３１８×１０-47      Ｃ24＝９．２１２６×１０-52
Ｃ26＝４．８７７８×１０-56      Ｃ28＝４．５１１２×１０-60
２面（規定面Ｓ２）
κ＝−０．９９６０
Ｃ1＝５．８６６８×１０-10      Ｃ4＝−１．２４９２×１０-9
Ｃ6＝−１．４３７３×１０-13      Ｃ8＝２．００６５×１０-16
Ｃ10＝−３．９８３４×１０-19      Ｃ12＝５．２０５８×１０-22
Ｃ14＝−４．７３０６×１０-25      Ｃ16＝２．９１４２×１０-28
Ｃ18＝−１．０９２７×１０-31      Ｃ20＝１．６４９１×１０-35
Ｃ22＝２．１７２３×１０-39      Ｃ24＝２．９５３２×１０-43
Ｃ26＝−８．５４３３×１０-46      Ｃ28＝１．７９５９×１０-49
３面（規定面Ｓ３）
κ＝０．００８３
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．８９６７×１０-9
Ｃ6＝−１．４３７１×１０-14      Ｃ8＝２．１６９０×１０-18
Ｃ10＝１．４７４０×１０-22      Ｃ12＝−６．７１１０×１０-26
Ｃ14＝７．５３０７×１０-30      Ｃ16＝−３．５３５５×１０-34
Ｃ18＝３．８９２０×１０-39      Ｃ20＝６．０５１１×１０-44
Ｃ22＝−６．７１２８×１０-48      Ｃ24＝７．７８４５×１０-52
Ｃ26＝１．０４１０×１０-55      Ｃ28＝−７．９２６１×１０-60
４面（規定面Ｓ４）
κ＝０．００１１
Ｃ1＝０      Ｃ4＝９．１４９７×１０-12
Ｃ6＝−１．１３３２×１０-15      Ｃ8＝２．１０８２×１０-20
Ｃ10＝−１．４１２４×１０-25      Ｃ12＝−５．０７９２×１０-31
Ｃ14＝−１．６４０１×１０-35      Ｃ16＝７．８１３４×１０-40
Ｃ18＝−８．８０１４×１０-45      Ｃ20＝３．５８４７×１０-50
Ｃ22＝−１．６３３３×１０-56      Ｃ24＝−３．１８２２×１０-61
Ｃ26＝８．６２８７×１０-67      Ｃ28＝１．７９０１×１０-71
５面（規定面Ｓ５）
κ＝０．００２７
Ｃ1＝９．５５４８×１０-9      Ｃ4＝５．４６９０×１０-10
Ｃ6＝１．３１０７×１０-12      Ｃ8＝−８．５５４４×１０-18
Ｃ10＝−１．０９８１×１０-19      Ｃ12＝１．４０４９×１０-22
Ｃ14＝−１．０６１９×１０-25      Ｃ16＝４．８１８３×１０-29
Ｃ18＝−１．２２１９×１０-32      Ｃ20＝１．３５４３×１０-36
Ｃ22＝３．９１６６×１０-42      Ｃ24＝−３．２３２５×１０-45
Ｃ26＝−４．６６３７×１０-49      Ｃ28＝−８．７２０５×１０-53
６面（規定面Ｓ６）
κ＝−０．０００２
Ｃ1＝０      Ｃ4＝７．４６８４×１０-11
Ｃ6＝４．４７９１×１０-16      Ｃ8＝８．３３３０×１０-21
Ｃ10＝−８．６７７２×１０-25      Ｃ12＝８．８６７７×１０-29
Ｃ14＝−５．９２５７×１０-33      Ｃ16＝２．５５４１×１０-37
Ｃ18＝−６．４９７８×１０-42      Ｃ20＝７．４５７６×１０-47
Ｃ22＝１．４８３８×１０-52      Ｃ24＝−３．５９０６×１０-57
Ｃ26＝−２．０７４２×１０-61      Ｃ28＝２．５１６１×１０-66
【００４５】
［第５実施例］
第５実施例の結像光学系は、比較例にかかる結像光学系を基に、第４反射鏡Ｍ４、第５反射鏡Ｍ５および第６反射鏡Ｍ６の反射面を規定する規定面Ｓ４、Ｓ５およびＳ６を表す非球面式（ａ）にのみ１次の非球面係数Ｃ1を導入して最適化したものである。すなわち、第５実施例では、規定面Ｓ１、Ｓ２およびＳ３の傾きは光軸ＡＸの位置において連続的に変化しているが、規定面Ｓ４、Ｓ５およびＳ６の光軸ＡＸの位置における傾きの変化は不連続である。
【００４６】
第５実施例では、光軸ＡＸから離れた位置に有効領域を有する反射鏡Ｍ４およびＭ６の反射面を規定する規定面Ｓ４およびＳ６、並びに周縁付近が光軸ＡＸと交差する有効領域を有する第５反射鏡Ｍ５の反射面を規定する規定面Ｓ５において、光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化を不連続にしている。したがって、第５実施例では、規定面Ｓ４の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域、および規定面Ｓ６の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域を結像光束が通過することはないが、規定面Ｓ５の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域、すなわち第５反射鏡Ｍ５の有効反射領域の周縁付近を結像光束が通過する。次の表（６）に、第５実施例にかかる結像光学系の諸元の値を掲げる。
【００４７】
表（６）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３３
Ｙ０＝３０．５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号      ｒ          ｄ           光学部材
（マスク面）   557.7539
1     -844.8305    -194.0938    （第１反射鏡Ｍ１）
2     1849.8244     324.4338    （第２反射鏡Ｍ２）
3      474.6277    -284.9009    （第３反射鏡Ｍ３）
4      572.0495     813.8835    （第４反射鏡Ｍ４）
5      283.4744    -380.1375    （第５反射鏡Ｍ５）
6      456.1080     426.0086    （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面（規定面Ｓ１）
κ＝０．０３３５
Ｃ1＝０      Ｃ4＝３．２８８８×１０-9
Ｃ6＝−７．１８７０×１０-14      Ｃ8＝１．４２９８×１０-18
Ｃ10＝３．２６４８×１０-22      Ｃ12＝−１．２３８５×１０-25
Ｃ14＝２．４３４３×１０-29      Ｃ16＝−２．８５０１×１０-33
Ｃ18＝１．８６４８×１０-37      Ｃ20＝−５．２２３１×１０-42
Ｃ22＝−１．７２９６×１０-47      Ｃ24＝７．９７９９×１０-52
Ｃ26＝１．９６０４×１０-56      Ｃ28＝５．７７０６×１０-60
２面（規定面Ｓ２）
κ＝−０．９９６０
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．２４２９×１０-9
Ｃ6＝−１．３７８７×１０-13      Ｃ8＝１．９２９７×１０-16
Ｃ10＝−３．９５３２×１０-19      Ｃ12＝５．２１１６×１０-22
Ｃ14＝−４．７３３６×１０-25      Ｃ16＝２．９１２７×１０-28
Ｃ18＝−１．０９２６×１０-31      Ｃ20＝１．６５０６×１０-35
Ｃ22＝２．１８２３×１０-39      Ｃ24＝２．９８６１×１０-43
Ｃ26＝−８．５４２４×１０-46      Ｃ28＝１．７８５５×１０-49
３面（規定面Ｓ３）
κ＝０．００８３
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．９０３５×１０-9
Ｃ6＝−１．３７５２×１０-14      Ｃ8＝２．１２６１×１０-18
Ｃ10＝１．４５８９×１０-22      Ｃ12＝−６．６９０８×１０-26
Ｃ14＝７．５４８７×１０-30      Ｃ16＝−３．５３８７×１０-34
Ｃ18＝３．７４０４×１０-39      Ｃ20＝５．４４０１×１０-44
Ｃ22＝−６．５９８７×１０-48      Ｃ24＝８．６１６６×１０-52
Ｃ26＝１．０７４０×１０-55      Ｃ28＝−８．３５５４×１０-60
４面（規定面Ｓ４）
κ＝０．００１１
Ｃ1＝−４．４６８８×１０-5      Ｃ4＝９．１７７７×１０-12
Ｃ6＝−１．１５５１×１０-15      Ｃ8＝２．１０２２×１０-20
Ｃ10＝−１．３８２９×１０-25      Ｃ12＝−４．８９８２×１０-31
Ｃ14＝−１．６３０５×１０-35      Ｃ16＝７．７４０２×１０-40
Ｃ18＝−８．８１３９×１０-45      Ｃ20＝３．５１７６×１０-50
Ｃ22＝−６．２０１５×１０-57      Ｃ24＝−１．７２２９×１０-61
Ｃ26＝１．７１８４×１０-66      Ｃ28＝−８．６８４７×１０-72
５面（規定面Ｓ５）
κ＝０．００２７
Ｃ1＝１．８１７２×１０-8      Ｃ4＝４．６８３６×１０-10
Ｃ6＝１．３１０５×１０-12      Ｃ8＝−８．７７９９×１０-18
Ｃ10＝−１．０８３２×１０-19      Ｃ12＝１．４００７×１０-22
Ｃ14＝−１．０６４３×１０-25      Ｃ16＝４．８２０２×１０-29
Ｃ18＝−１．２１９１×１０-32      Ｃ20＝１．３６９０×１０-36
Ｃ22＝３．９１６６×１０-42      Ｃ24＝−６．０３２２×１０-45
Ｃ26＝−１．１７７６×１０-48      Ｃ28＝２．５２２３×１０-52
６面（規定面Ｓ６）
κ＝−０．０００２
Ｃ1＝６．０４７４×１０-9      Ｃ4＝７．４６５３×１０-11
Ｃ6＝４．４６６９×１０-16      Ｃ8＝８．２７２２×１０-21
Ｃ10＝−８．５８４２×１０-25      Ｃ12＝８．８５８３×１０-29
Ｃ14＝−５．９３６２×１０-33      Ｃ16＝２．５５３１×１０-37
Ｃ18＝−６．４８８７×１０-42      Ｃ20＝７．４９６４×１０-47
Ｃ22＝１．５０６４×１０-52      Ｃ24＝−４．０１３４×１０-57
Ｃ26＝−２．２４４０×１０-61      Ｃ28＝３．０４８６×１０-66
【００４８】
［第６実施例］
第６実施例の結像光学系は、比較例にかかる結像光学系を基に、第１反射鏡Ｍ１、第４反射鏡Ｍ４、第５反射鏡Ｍ５および第６反射鏡Ｍ６の反射面を規定する規定面Ｓ１、Ｓ４、Ｓ５およびＳ６を表す非球面式（ａ）にのみ１次の非球面係数Ｃ1を導入して最適化したものである。すなわち、第６実施例では、規定面Ｓ２およびＳ３の傾きは光軸ＡＸの位置において連続的に変化しているが、規定面Ｓ１、Ｓ４、Ｓ５およびＳ６の光軸ＡＸの位置における傾きの変化は不連続である。
【００４９】
第６実施例では、周縁付近が光軸ＡＸと交差する有効領域を有する第１反射鏡Ｍ１およびＭ５の反射面を規定する規定面Ｓ１およびＳ５、並びに光軸ＡＸから離れた位置に有効領域を有する反射鏡Ｍ４およびＭ６の反射面を規定する規定面Ｓ４およびＳ６において、光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化を不連続にしている。したがって、第６実施例では、規定面Ｓ４の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域、および規定面Ｓ６の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域を結像光束が通過することはないが、規定面Ｓ１およびＳ５の傾きの変化が不連続な光軸ＡＸの領域、すなわち反射鏡Ｍ１およびＭ５の有効反射領域の周縁付近を結像光束が通過する。次の表（７）に、第６実施例にかかる結像光学系の諸元の値を掲げる。
【００５０】
表（７）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３３
Ｙ０＝３０．５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２ｍｍ
（光学部材諸元）
面番号      ｒ          ｄ           光学部材
（マスク面）   557.7500
1     -844.8304    -194.0811    （第１反射鏡Ｍ１）
2     1849.8191     324.4342    （第２反射鏡Ｍ２）
3      474.6238    -284.9014    （第３反射鏡Ｍ３）
4      572.0497     813.8841    （第４反射鏡Ｍ４）
5      283.4740    -380.1376    （第５反射鏡Ｍ５）
6      456.1079     426.0087    （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）
（非球面データ）
１面（規定面Ｓ１）
κ＝０．０３３５
Ｃ1＝１．１１２０×１０-8      Ｃ4＝３．２８８０×１０-9
Ｃ6＝−７．１８８１×１０-14      Ｃ8＝１．４４６６×１０-18
Ｃ10＝３．２４９１×１０-22      Ｃ12＝−１．２３９１×１０-25
Ｃ14＝２．４３５２×１０-29      Ｃ16＝−２．８４９４×１０-33
Ｃ18＝１．８６４７×１０-37      Ｃ20＝−５．２２９８×１０-42
Ｃ22＝−１．７７８６×１０-47      Ｃ24＝８．１０８６×１０-52
Ｃ26＝２．４７８９×１０-56      Ｃ28＝５．６５６５×１０-60
２面（規定面Ｓ２）
κ＝−０．０９９６
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．２４４８×１０-9
Ｃ6＝−１．３８２７×１０-13      Ｃ8＝１．９３１４×１０-16
Ｃ10＝−３．９５４６×１０-19      Ｃ12＝５．２１１９×１０-22
Ｃ14＝−４．７３３４×１０-25      Ｃ16＝２．９１２６×１０-28
Ｃ18＝−１．０９２６×１０-31      Ｃ20＝１．６５０５×１０-35
Ｃ22＝２．１８２８×１０-39      Ｃ24＝２．９９２２×１０-43
Ｃ26＝−８．５４０８×１０-46      Ｃ28＝１．７８４２×１０-49
３面（規定面Ｓ３）
κ＝０．００８３
Ｃ1＝０      Ｃ4＝−１．９０４３×１０-9
Ｃ6＝−１．３７９６×１０-14      Ｃ8＝２．１３１６×１０-18
Ｃ10＝１．４６０１×１０-22      Ｃ12＝−６．６９３７×１０-26
Ｃ14＝７．５４６６×１０-30      Ｃ16＝−３．５３８２×１０-34
Ｃ18＝３．７６１２×１０-39      Ｃ20＝５．５４１２×１０-44
Ｃ22＝−６．５８５８×１０-48      Ｃ24＝８．４５３８×１０-52
Ｃ26＝１．０６２１×１０-55      Ｃ28＝−８．２２４６×１０-60
４面（規定面Ｓ４）
κ＝０．００１１
Ｃ1＝−４．２８４８×１０-5      Ｃ4＝９．２２７０×１０-12
Ｃ6＝−１．１５３６×１０-15      Ｃ8＝２．１０１１×１０-20
Ｃ10＝−１．３８８１×１０-25      Ｃ12＝−４．８７８２×１０-31
Ｃ14＝−１．６２５４×１０-35      Ｃ16＝７．７７２８×１０-40
Ｃ18＝−８．８７８６×１０-45      Ｃ20＝３．５２５２×１０-50
Ｃ22＝−４．３６７６×１０-57      Ｃ24＝−１．４９６２×１０-61
Ｃ26＝１．７４７９×１０-66      Ｃ28＝−１．１１０１×１０-71
５面（規定面Ｓ５）
κ＝０．００２７
Ｃ1＝１．９４０１×１０-8      Ｃ4＝４．７１５８×１０-10
Ｃ6＝１．３０９０×１０-12      Ｃ8＝−８．８６９１×１０-18
Ｃ10＝−１．０８３４×１０-19      Ｃ12＝１．４０１０×１０-22
Ｃ14＝−１．０６４３×１０-25      Ｃ16＝４．８１９９×１０-29
Ｃ18＝−１．２１９３×１０-32      Ｃ20＝１．３６８３×１０-36
Ｃ22＝３．９１６６×１０-42      Ｃ24＝−５．８３５８×１０-45
Ｃ26＝−１．１２９９×１０-48      Ｃ28＝２．２６３１×１０-52
６面（規定面Ｓ６）
κ＝−０．０００２
Ｃ1＝６．１５２２×１０-9      Ｃ4＝７．４６５８×１０-11
Ｃ6＝４．４６７０×１０-16      Ｃ8＝８．２８１５×１０-21
Ｃ10＝−８．５８６９×１０-25      Ｃ12＝８．８５７６×１０-29
Ｃ14＝−５．９３６０×１０-33      Ｃ16＝２．５５３３×１０-37
Ｃ18＝−６．４８８７×１０-42      Ｃ20＝７．４９５２×１０-47
Ｃ22＝１．５０２８×１０-52      Ｃ24＝−４．００９６×１０-57
Ｃ26＝−２．２３８７×１０-61      Ｃ28＝３．０４０９×１０-66
【００５１】
次に、比較例および各実施例にかかる結像光学系の波面収差について検証する。波面収差のＲＭＳ（root mean square：自乗平均平方根あるいは平方自乗平均）の値であるＷｒｍｓに換算可能なストレール強度Ｉｓが知られている。ストレール強度Ｉｓと波面収差のＲＭＳ値Ｗｒｍｓとの間には、次の式（ｂ）に示す近似的な関係が成立する。式（ｂ）において、λは光の波長である。
Ｉｓ＝１−（２π×Ｗｒｍｓ／λ）2      （ｂ）
【００５２】
式（ｂ）を参照すると、波面収差のＲＭＳ値Ｗｒｍｓが０に近づくにしたがって、ストレール強度Ｉｓは１に近づくことがわかる。換言すれば、ストレール強度Ｉｓが１に近いほど、波面収差が小さい。ちなみに、光学系の古典的な評価基準では、ストレール強度Ｉｓが０．８以上であれば、ほぼ無収差であると見なされる。また、ＤＶＤのピックアップ光学系では、ストレール強度Ｉｓが０．９５以上であれば、所望の収差状態であると見なされる。
【００５３】
図５は、ＡｒＦエキシマレーザ光を用いる露光装置に搭載された投影光学系の波面収差のＲＭＳ値Ｗｒｍｓの向上を時系列に示す図である（例えばT.Matsuyama et al.：SPIE, Vol.5040(2003), p801-810を参照）。図５において、Ｓ３０６Ｃは、波長λ＝１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光を用いて開口数ＮＡ＝０．７８を実現した露光装置を示している。また、Ｓ３０６Ｄは、波長λ＝１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光を用いて開口数ＮＡ＝０．８５を実現した露光装置を示している。
【００５４】
図５では、１０機の露光装置Ｓ３０６Ｃについて号機毎に測定された波面収差のＲＭＳ値Ｗｒｍｓ、およびＳ３０６Ｃよりも年代の新しい５機の露光装置Ｓ３０６Ｄについて号機毎に測定された波面収差のＲＭＳ値Ｗｒｍｓがプロットされている。ただし、露光装置Ｓ３０６Ｃに関する１０個のプロットのうち、図中右側の５つのプロットに対応する露光装置の方が、図中左側の５つのプロットに対応する露光装置よりも年代的に新しい。
【００５５】
使用光の波長λが１９３ｎｍの場合、図５に示すように、ストレール強度Ｉｓ＝０．９８３と波面収差のＲＭＳ値Ｗｒｍｓ＝４．０２ｎｍとが対応し、ストレール強度Ｉｓ＝０．９８６と波面収差のＲＭＳ値Ｗｒｍｓ＝３．６５ｎｍとが対応し、ストレール強度Ｉｓ＝０．９８９と波面収差のＲＭＳ値Ｗｒｍｓ＝３．２３ｎｍとが対応している。図５を参照すると、最先端の露光装置では０．９８〜０．９９程度のストレール強度Ｉｓが要求されていることがわかる。
【００５６】
次の表（８）に、比較例および各実施例にかかる結像光学系のストレール強度Ｉｓを掲げる。表（８）では、比較例および各実施例について、有効結像領域ＥＲ内の像高Ｙ＝３０．５ｍｍの位置、像高Ｙ＝２９．５ｍｍの位置、および像高Ｙ＝２８．５ｍｍの位置でのストレール強度Ｉｓをそれぞれ示している。
【００５７】
表（８）
Ｙ＝３０．５ｍｍ    Ｙ＝２９．５ｍｍ    Ｙ＝２８．５ｍｍ
比較例          ０．９８７          ０．９８６          ０．９８３
第１実施例      ０．９８８          ０．９８６          ０．９８６
第２実施例      ０．９８８          ０．９８６          ０．９８５
第３実施例      ０．９８９          ０．９８５          ０．９８７
第４実施例      ０．９８８          ０．９８４          ０．９８３
第５実施例      ０．９８８          ０．９８６          ０．９８６
第６実施例      ０．９８９          ０．９８６          ０．９８５
【００５８】
第１実施例では、上述したように、規定面Ｓ４のみにおいて光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化が不連続になっているが、この規定面Ｓ４の傾きの変化が不連続な領域を結像光束が通過しない。第１実施例では、比較例において最も低いＹ＝２８．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８３から０．９８６に向上し、比較例において最も高いＹ＝３０．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８７から０．９８８に向上し、Ｙ＝２９．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８６から変化していない。ここで、最も低いストレール強度Ｉｓが０．９８３から０．９８６に向上していることは重要であり、その差が半導体露光装置の光学系において非常に意味のあるものであることは図５を参照して明らかである。すなわち、第１実施例では、比較例に比して大きな収差補正効果が得られている。
【００５９】
第２実施例では、上述したように、規定面Ｓ１およびＳ４のみにおいて光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化が不連続になっており、規定面Ｓ４の傾きの変化が不連続な領域を結像光束が通過しないが、規定面Ｓ１の傾きの変化が不連続な領域を結像光束が通過する。第２実施例では、比較例において最も低いＹ＝２８．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８３から０．９８５に向上し、比較例において最も高いＹ＝３０．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８７から０．９８８に向上し、Ｙ＝２９．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８６から変化していない。すなわち、第２実施例においても、第１実施例に近い収差補正効果が得られている。
【００６０】
第３実施例では、上述したように、規定面Ｓ４およびＳ６のみにおいて光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化が不連続になっており、これらの規定面Ｓ４およびＳ６の傾きの変化が不連続な領域を結像光束が通過しない。第３実施例では、比較例において最も低いＹ＝２８．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８３から０．９８７に向上し、比較例において最も高いＹ＝３０．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８７から０．９８９に向上している。ただし、Ｙ＝２９．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８６から０．９８５に低下している。すなわち、第３実施例においても、第１実施例に近い収差補正効果が得られている。
【００６１】
第４実施例では、上述したように、規定面Ｓ１、Ｓ２およびＳ５において光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化が不連続になっており、これらの規定面Ｓ１、Ｓ２およびＳ５の傾きの変化が不連続な領域を結像光束が通過する。その結果、第４実施例では、比較例において最も高いＹ＝３０．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８７から０．９８８に向上しているが、比較例において最も低いＹ＝２８．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８３から変化することなく、Ｙ＝２９．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８６から０．９８４に低下している。すなわち、第４実施例では、第１実施例乃至第３実施例とは異なり、比較例に比してあまり大きな収差補正効果が得られていない。
【００６２】
第５実施例では、上述したように、規定面Ｓ４、Ｓ５およびＳ６において光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化が不連続になっており、規定面Ｓ４およびＳ６の傾きの変化が不連続な領域を結像光束が通過しないが、規定面Ｓ５の傾きの変化が不連続な領域を結像光束が通過する。第５実施例では、比較例において最も低いＹ＝２８．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８３から０．９８６に向上し、比較例において最も高いＹ＝３０．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８７から０．９８８に向上し、Ｙ＝２９．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８６から変化していない。すなわち、第５実施例では、第１実施例と同等の収差補正効果が得られている。
【００６３】
第６実施例では、上述したように、規定面Ｓ１、Ｓ４、Ｓ５およびＳ６において光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化が不連続になっており、規定面Ｓ４およびＳ６の傾きの変化が不連続な領域を結像光束が通過しないが、規定面Ｓ１およびＳ５の傾きの変化が不連続な領域を結像光束が通過する。第６実施例では、比較例において最も低いＹ＝２８．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８３から０．９８５に向上し、比較例において最も高いＹ＝３０．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８７から０．９８９に向上し、Ｙ＝２９．５ｍｍでのストレール強度Ｉｓが０．９８６から変化していない。すなわち、第６実施例では、第１実施例に近い収差補正効果が得られている。
【００６４】
このように、光軸ＡＸから離れた位置に有効領域を有する反射鏡の反射面、特に第４反射鏡Ｍ４の反射面を規定する規定面Ｓ４において、光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化を不連続にすることが、収差補正にとって効果的であることがわかる。また、周縁付近が光軸ＡＸと交差する有効領域を有する反射鏡Ｍ１およびＭ５の反射面を規定する規定面Ｓ１およびＳ５、並びに中央付近が光軸ＡＸと交差する有効領域を有する第２反射鏡Ｍ２の反射面を規定する規定面Ｓ２において、光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化を不連続にしても、収差補正の効果があまり得られないことがわかる。
【００６５】
また、規定面Ｓ４およびＳ６において光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化が不連続になっている第３実施例と、規定面Ｓ４、Ｓ５およびＳ６において光軸ＡＸの位置における面の傾きの変化が不連続になっている第５実施例とを比較すると、周縁付近が光軸ＡＸと交差する有効領域を有する第５反射鏡Ｍ５の反射面を規定する規定面Ｓ５にも１次の非球面係数Ｃ1を導入することにより、有効結像領域ＥＲ内のストレール強度Ｉｓのバランスが良好になることがわかる。
【００６６】
以上のように、第４実施例を除く各実施例では、ＥＵＶ光を用いる反射型の結像光学系において、例えば光軸ＡＸから離れた位置に有効領域を有する反射面を規定する規定面の光軸ＡＸの位置における傾きの変化を不連続に設定しているので、すべての反射面を規定する回転対称面の傾きが光軸ＡＸの位置において連続的に変化している比較例に比して、収差補正の自由度を高めることができ、ひいては波面収差を良好に補正することができる。
【００６７】
なお、光軸から離れた領域に像を形成する結像光学系では、光軸近傍での結像を用いないので、ペッツバール和を０にする必要はないが非点収差項は補正する必要がある。結像光学系の瞳の位置（すなわち開口絞りの位置）から光路に沿って比較的大きな面間隔を隔てて配置され且つ光軸から離れた位置に有効領域を有する反射面を規定する規定面に１次の非球面係数Ｃ1を導入すれば、非点収差係数を厳密に０にしなくても、特定の像高位置においてＭＳ像面をほぼ一致させることができ、ひいては収差補正を容易に行うことが可能になり、特に周辺の像面平坦性、非点収差の補正が可能になると考えられる。
【００６８】
上述の各実施例では、波長が１３．５ｎｍのＥＵＶ光に対して、良好な結像性能および０．３３という比較的大きな像側開口数を確保するとともに、ウェハ７上において諸収差が良好に補正された２６ｍｍ×２ｍｍの円弧状の有効結像領域を確保することができる。したがって、ウェハ７において、たとえば２６ｍｍ×３４ｍｍまたは２６ｍｍ×３７ｍｍの大きさを有する各露光領域に、マスク４のパターンを走査露光により０．１μｍ以下の高解像で転写することができる。
【００６９】
なお、上述の各実施例では１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光を例示的に用いているが、これに限定されることなく、例えば５〜５０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ光や、波長１９３ｎｍを用いた反射屈折液浸露光装置など、他の適当な波長の光を使用する結像光学系に対しても同様に本発明を適用することができる。また、上述の各実施例では反射型の結像光学系に本発明を適用しているが、これに限定されることなく、反射屈折型の結像光学系に本発明を適用し、必要に応じて、例えば光軸から離れた位置に有効領域を有する屈折面を規定する規定面の傾きの変化を光軸の位置において不連続に設定することもできる。
【００７０】
なお、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。このような可変パターン形成装置を用いれば、パターン面が縦置きでも同期精度に及ぼす影響を最低限にできる。なお、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ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を用いることができる。ＤＭＤを用いた露光装置は、例えば特開２００４−３０４１３５号公報、国際特許公開第２００６／０８０２８５号パンフレットに開示されている。また、ＤＭＤのような非発光型の反射型空間光変調器以外に、透過型空間光変調器を用いても良く、自発光型の画像表示素子を用いても良い。なお、パターン面が横置きの場合であっても可変パターン形成装置を用いても良い。
【００７１】
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うことが望ましい。
【００７２】
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６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６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）。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）。
【００７３】
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。
【００７４】
なお、上述の実施形態では、ＥＵＶ光を供給するための光源としてレーザプラズマＸ線源を用いているが、これに限定されることなく、ＥＵＶ光としてたとえばシンクロトロン放射（ＳＯＲ）光を用いることもできる。
【００７５】
また、上述の実施形態では、ＥＵＶ光を供給するための光源を有する露光装置に本発明を適用しているが、これに限定されることなく、ＥＵＶ光以外の他の波長光を供給する光源を有する露光装置に対しても本発明を適用することができる。
【００７６】
また、上述の実施形態では、露光装置の投影光学系としての結像光学系に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、一般に物体面において光軸から離れた領域の像を像面において光軸から離れた領域に形成する結像光学系に対しても同様に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】ウェハ上に形成される円弧状の有効結像領域と光軸との位置関係を示す図である。
【図３】本実施形態の比較例および各実施例にかかる結像光学系の構成を示す図である。
【図４】屈折型の結像光学系を構成する光学面に１次の非球面を適用したときの波面収差への影響を説明する図である。
【図５】ＡｒＦエキシマレーザ光を用いる露光装置に搭載された投影光学系の波面収差のＲＭＳ値Ｗｒｍｓの向上を時系列に示す図である。
【図６】マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例について、そのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  レーザプラズマＸ線源
２  波長選択フィルタ
３  照明光学系
４  マスク
５  マスクステージ
６  結像光学系
７  ウェハ
８  ウェハステージ
Ｇ１，Ｇ２  反射光学系
Ｍ１〜Ｍ６  反射鏡
Ｓ１〜Ｓ６  規定面
【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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