WO1999052004A1

WO1999052004A1 - Appareil et procede d'exposition a projection, et systeme optique reflechissant a refraction

Info

Publication number: WO1999052004A1
Application number: PCT/JP1999/001807
Authority: WO
Inventors: Tomowaki Takahashi; Hiroyuki Tsukamoto
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 1999-10-14
Also published as: US6707616B1; EP1079253A4; EP1079253A1

Description

明細書

投影露光装置及び方法、並びに反射屈折光学系技術分野

本発明は、半導体素子、 C C D等の撮像素子、液晶表示素子、または薄膜磁気へッド等のデバィスの製造ライン中のリソグラフイエ程に用いられる投影露光装置に関する _u また、本発明は、このような投影露光装置の投影光学系として用いられる反射屈折光学系に関する。また、本発明は、リソグラフイエ程において、このような投影露光装置を用いた投影露光方法に関する。背景技術

L S Iなどの集積回路の作製に際して、縮小投影露光装置が広く用いられている。縮小投影露光装置では、投影光学系を介してマスクパターンの縮小像を感光性基板であるウェハ上に形成する。近年では、半導体基板上に投影露光する集積回路のパターンがますます微細化しており、投影露光装置の解像度をさらに向上させることが要求されている。

投影露光装置の解像度をさらに向上させるには、投影光学系の開口数 ( N A ) を大きくすることや、露光波長を短くすることが必要とされる。しかしながら、投影光学系の N Aを所定の値以上に大きくすることは光学系の構成上難しい。また、投影光学系の N Aを大きくすると利用することのできる焦点深度が小さくなり、その結果、理論上可能な分解能を実現することが困難となる。このため、現実的には、投影露光装置の解像度を向上させるために露光波長を短くすることが特に強く求められている。

従来、露光光源として、波長が 2 4 8 n mの K r Fエキシマレーザや波長が 1 9 3 n mの A r Fエキシマレーザが提案され、且つ実施されている。また、さらに波長の短い 1 8 0 n m以下の光源の利用も検討されつつある。

波長が 1 8 0 n m以下の露光光を発する光源としては、例えば発振波長が 1 5 7 n mの F ₂レーザなどが存在するが、このような光源を用いた場合、次の問題を生じる。すなわち第 1に、 1 8 0 n m以下の波長の光束を透過するガラスは極端に少なくなり、第 2に、反射防止膜に採用する適当な物質が少ないために、良好な反射防止膜を形成することが困難となる。そのため、各レンズ面での光の反射率が高くなるから、特にレンズ枚数が多くなる高解像の投影光学系では、光量の低下が激しくなるまた、波長が 1 8 0 n m以下という短波長光に対して使用することのできる屈折光学材料の種類は限られている。そこで、屈折光学部材としては限られた硝材（光学材料）しか使用することのできない状況下でレ一ザ光の有する波長幅によって生じる色収差を除去（補正）しなくてはならない。

ところで、 F ₂レーザの場合、その発振波長帯において光量損失の小さい屈折光学部材ゃ反射光学部材が存在しないしたがって、 F ₂レーザに対して大掛かりな狭帯域化をすることは、 K r Fエキシマレーザや A r Fエキシマレーザなどの場合に比べて困難であるとされている。また、実用化されている F ₂レーザの強度が弱いため、狭帯域化を行うことにより、露光光の強度が、ひいては露光速度がさらに低下し易い。換言すると、 F ₂レーザの場合、狭帯域化による露光速度の低下の影響は他のレーザの場合に比べて大きい。

しかしながら、波長 1 5 7 . 6 n mの F ₂レーザの自然波長幅は A r F エキシマレーザなどの自然波長幅よりもかなり小さいため、わずかな狭帯域化を施こすことにより F ₂レーザの半値全幅を 2 0 p m程度以下にすることができる。例えば、ラムダフィジック社（ドイツ）の NovaLine TMF500では、比較的簡単な狭帯化により、半値全幅が 1 0 p mで出力が 1 0 Wの F ₂レーザを実用化している。そこで、露光光源として F ₂レーザを用いる投影露光装置では、露光効率を上げるとともに、狭帯域化によるレーザ装置の複雑化を避けるために、この程度の半値全幅を有するレ一ザ光を使用することが望ましい。この場合、投影光学系では、 1 0 p m〜 2 0 p m程度の波長幅に亘つて従来よりも広帯域で色収差を除去しなければならない。なお、 F ₂レ一ザに関しては、狭帯化素子の追加により、半値全幅 2 p m程度までの狭帯域化も可能である _ΰ

ところが、前述したように、 1 8 0 n m以下の波長域において、硝材として利用することができる種類が非常に限られているため、屈折光学系では色収差を十分に除去することは困難である。また、この波長域ではレンズ成分において内部吸収や表面反射などが起こるため、レンズ成分の枚数を多くすると光学系の光透過率が著しく低下してしまう。

また、たとえば F ₂レーザ光のような 1 8 0 n m以下の短波長光は、空気（酸素）による吸収率が高い。そのため、たとえば F ₂レーザを露光光源として用いる投影露光装置では、空気による光吸収を回避して光学系の透過率の低下を避けるために、露光光（照明光）を吸収しにくい気体、すなわちヘリゥム等の不活性ガスで光学系内の空気を置換する必要がある。発明の開示

したがって本発明は、 1 8 0 n m以下の波長の露光光を用いる場合、高解像を達成しつつ光量損失の低下を最低限に抑えることを第 1の目的とする。

また、本発明は、 1 8 0 n m以下の波長の露光光を用いる場合、限られた種類の光学材料で良好に色補正を行い、光量損失の低下を抑えつつも高解像を達成することを第 2の目的とする。

また、本発明は、 1 8 0 n m以下の波長の露光光を用いる場合、クリ —ン度の低い気体による光吸収を良好に回避することによって投影光学系の高い透過率を確保することを第 3の目的とする。

また、本発明は、開口数の増大および露光領域の拡大を図ったとしても、結像性能の劣化を抑え、微細なパターンを良好に形成することを第 4の目的とする

上記第 1の目的を達成するために、本発明の第 1の態様にかかる投影露光装置は、パターンが形成されたマスクを照明するための照明光学系と、前記マスクからの放射に基づいて前記パターンの像をワーク上に形成するための投影光学系とを有するそして、前記照明光学系は 180nm 以下の中心波長を有する照明光を供給し、前記投影光学系は、少なくとも 1つの凹面鏡と、 1 5枚以下の屈折レンズとを有し、且つ 4面以上の非球面とを有するものである。

上記第 1の態様の投影露光装置において、前記屈折レンズは全て同一の材料によって形成されることが好ましい。この場合、前記屈折レンズの前記材料は、蛍石であることが好ましい _y

上記第 1の態様の露光装置において、前記照明光学系は、 180nm以下の中心波長を有し且つ 1 O pm以下の半値全幅を有する照明光を供給することが好ましい。

上記第 1の態様にかかる投影露光装置において、前記屈折レンズは、蛍石を含むことが好ましい。

上記第 1の態様にかかる投影露光装置において、前記投影光学系は前記マスクの中間像を形成し、且つ前記マスクと前記中間像との間の光路中に配置される第 1結像光学系と、前記中間像と前記ワークとの間の光路中に配置される第 2結像光学系とを含み、前記第 1及び第 2結像光学系のうちの一方は前記少なくとも 1つの凹面鏡を含み、他方は開口絞りを含むことが好ましい。この場合、前記少なくとも 1つの凹面鏡は前記第 1結像光学系中に位置し、前記開口絞りは前記第 2結像光学系中に位置することが好ましい ₃

上記投影露光装置において、前記第 1結像光学系からの光束を前記第 2光学系へ導く反射鏡を有することが好ましい。

上記第 1の態様にかかる投影露光装置において、前記非球面は、前記屈折レンズが有する 2つのレンズ面のうちの一方のみに形成されることが好ましい _υ

また、上記第 1の目的を達成するために、本発明にかかる第 2の態様は、凹面鏡を含む第 1結像光学系によって、第 1面の中間像を形成し、開口絞りを含む第 2結像光学系によって、前記中間像の再結像を第 2面上に形成し、前記第 1結像光学系からの光束を前記第 2結像光学系に導くように反射面を設けた反射屈折光学系であって、該反射屈折光学系は、 1 5枚以下の屈折レンズを有し、且つ 4面以上の非球面を有するものである。

上記第 2の態様にかかる反射屈折光学系において、前記屈折レンズはすべて同一の硝材によって形成されていることが好ましい。

また、上記第 2の目的を達成するために、本発明の第 3の態様にかかる投影露光装置は、パターンが形成されたマスクを照明するための照明光学系と、前記マスクからの光に基づいて前記パターンの像をワーク上に形成するための反射屈折型の投影光学系とを備えた投影露光装置であつて、前記照明光学系は、 1 8 0 n m以下の中心波長を有し且つ 2 0 ρ m以下の半値全幅を有する照明光を供給するように構成され、前記投影光学系は、レンズ成分と凹面反射鏡とを含み、前記レンズ成分および前記凹面反射鏡は、前記照明光に対する前記投影光学系の色収差を実質的に補正するように位置決めされるものである。

また、上記第 3の目的を達成するために、本発明の第 4の態様にかかる投影露光装置は、パターンが形成されたマスクを照明するための照明光学系と、前記マスクからの光に基づいて前記パターンの像をワーク上に形成するための反射屈折型の投影光学系とを備えた投影露光装置であつて、前記照明光学系は、 1 8 0 n m以下の中心波長を有し且つ所定値以下の半値全幅を有する照明光を供給するように構成され、前記投影光学系は、屈折力を有する光学部材と、前記マスクに近接して配置されて前記屈折力を有する光学部材を外部の雰囲気と隔てるための光透過性の光学部材を有し、前記投影光学系の光軸と平行な方向に沿った前記マスクと前記光透過性の光学部材との間の間隔は 5 0 m m以下に設定されるものである。

上記第 4の態様にかかる投影露光装置において、前記光透過性の光学部材は、平行平面板を有することが好ましい ₃ この場合、前記平行平面板は交換可能に設けられることが好ましい。

上記第 4の態様にかかる投影露光装置において、前記照明光の半値全幅は 2 0 p m以下であることが好ましい。

上記第 3および第 4の態様にかかる投影露光装置において、前記投影光学系を構成する全てのレンズ成分および凹面反射鏡が共通の光軸に沿つて配置されることが好ましい。

上記第 3および第 4の態様にかかる投影露光装置において、前記投影光学系は、ただ 1つの凹面反射鏡、複数のレンズ成分、および 1つまたは複数の平面反射鏡のみから構成されることが好ましい。

上記第 3および第 4の態様にかかる投影露光装置において、前記照明光の半値全幅は 2 p m以下であることが好ましい。上記第 3および第 4の態様にかかる投影露光装置において、前記投影光学系は、前記マスクからの光に基づいて前記パターンの一次像を形成するための第 1結像光学系と、前記一次像からの光に基づいて前記パタ —ンの二次像を前記ワーク上に形成するための第 2結像光学系とを有することが好ましい。この場合、前記第 1結像光学系のレンズの最大有効径を h 1 とし、前記第 2結像光学系のレンズの最大有効径を h 2としたとさ、

0 . 7 < h l / h 2 < l . 4

の条件を満足することが好ましい。

また、上記第 4の目的を達成するために、本発明の第 5の態様にかかる投影露光装置は、パターンが形成されたマスクを照明するための照明光学系と、前記マスクからの光に基づいて前記パターンの像をワーク上に形成するための反射屈折型の投影光学系とを備えた投影露光装置であつて、第 1の光軸に沿って配置された凹面反射鏡および屈折光学部材からなり、前記パターンの中間像を形成する第 1結像光学系と、第 2の光軸に沿って配置された屈折光学部材を有し、前記中間像の縮小像を前記ヮ一ク上に形成する第 2結像光学系と、前記第 1結像光学系と前記第 2 結像光学系との間に配置された第 1光路偏向部材と、前記第 1光路偏向部材と前記第 2結像光学系との間に配置された第 2光路偏向部材とを備え、前記第 1および第 2の光軸は互いに平行であり、かつ前記第 1および第 2光路偏向部材の間には屈折光学部材が介在しないものである。上記第 5の態様において、前記縮小像は、前記パターン面に対して平行に形成され、前記第 1および第 2の光軸は、重力方向と実質的に平行に位置決めされることが好ましい。

また、本発明による露光方法は、露光光によりマスクを照明し、該マスク上のパターンを投影光学系を介してワーク上に投影する露光方法であって、上記第 1、第 3、第 4または第 5の態様にかかる投影露光装置を用いて前記マスク上の前記パターンの像を前記ワーク上に形成するものである。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の実施態様にかかる投影露光装置の投影光学系の基本的な構成を概略的に説明する概念図である。

第 2図は、本発明の実施態様においてウェハ W面上において像形成に使用し得る領域すなわち使用可能領域 F R、および実際に露光に使用する露光領域 E Rを示す図である _ΰ

第 3図は、本発明の第 1実施例および第 2実施例にかかる投影露光装置の全体構成を概略的に示す図である _a

第 4 A図は、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って、凹面反射鏡 M 2とウェハ面（像面）とを結ぶ光軸を含みマスク面（物体面）に垂直な平面に沿った断面図である

第 4 B図は、第 4 A図に対応する図であって、凹面反射鏡 M 2とゥェハ面（像面）とを結ぶ光軸を含みマスク面に平行な平面に沿った断面図である。

第 5図は、第 1実施例における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。

第 6図は、第 1実施例における横収差（メリディォナルコマ収差）を示す図である。

第 7 A図は、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って、凹面反射鏡 M 2とウェハ面（像面）とを結ぶ光軸を含みマスク面（物体面）に垂直な平面に沿った断面図である。

第 7 B図は、第 7 A図に対応する図であって、凹面反射鏡 M 2とゥェハ面（像面）とを結ぶ光軸を含みマスク面に平行な平面に沿った断面図である。

第 8図は、第 2実施例における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。

第 9図は、第 2実施例における横収差（メリディォナルコマ収差）を示す図である。

第 1 0図は、本発明の第 3実施例および第 4実施例にかかる投影露光装置の全体構成を概略的に示す図である。

第 1 1図は、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って、反射屈折光学系 Aの光軸 A X 1 と屈折光学系 Bの光軸 A X 2とを含む平面に沿った断面図である。

第 1 2図は、第 3実施例における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。

第 1 3図は、第 3実施例における横収差（メリディォナルコマ収差）を示す図である。

第 1 4図は、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って、反射屈折光学系 Aの光軸 A X 1 と屈折光学系 Bの光軸 A X 2とを含む平面に沿った断面図である。

第 1 5図は、第 4実施例における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。

第 1 6図は、第 4実施例における横収差（メリディォナルコマ収差）を示す図である。

第 1 7図は、本発明による反射屈折光学系の第 5実施例を示す断面図である。

第 1 8図は、第 5実施例の球面収差、非点収差及び歪曲収差図である第 1 9図は、第 5実施例の横収差図である第 2 0図は、本発明による反射屈折光学系の第 6実施例を示す断面図である。

第 2 1図は、第 6実施例の球面収差、非点収差及び歪曲収差図である第 2 2図は、第 6実施例の横収差図である

第 2 3図は、第 6実施例の複数波長での横収差図である。

第 2 4図は、本発明にかかるデバイス製造方法の実施の形態の一例を示すフローチヤ一ト図である。

実施形態

本発明は、波長が 1 8 0 n m以下の露光光を用いることを前提としており、このような短波長域においては、光の吸収のため実用に耐える光学ガラスが限られてくる。このような場合、屈折光学系だけで投影光学系を構成したのでは、色収差補正がまったく不可能となる。従って要求される解像力を有し、しかも屈折光学系のみで構成された投影光学系を作ることは、非常に難しいものとなる ₃

これに対して、反射系のみで投影光学系を構成することも試みられているが、この場合、多数の反射面が必要となり、投影光学系が大型化し、かつ反射面の非球面化が必要となるしかるに高精度の非球面は製作の面で極めて困難である。さらに、 1 8 0 n m以下の短波長光に対する反射面の反射率が低いため、多数の反射面における光量損失が大きく、露光速度（スループット）が低下してしまう。また、感光性基板上において使用可能な像領域すなわち使用可能領域が狭いため、実際に露光に使用する領域として矩形状の露光領域を確保することが困難であるため好ましくない。

そこで、本発明では、反射系と、使用波長に使える光学ガラスからなる屈折系とを組み合わせたいわゆる反射屈折光学系によって、縮小投影光学系を構成する技術を採用している。

およそ一般的にいって、球面レンズに代えて非球面レンズを用いると、収差補正の自由度が多くなり、使用レンズ枚数を削減することができるすなわち、適切な場所での 1面の非球面の使用は、確実に 1種類の収差を部分的に補正することができるため、その分、使用するレンズ枚数を削減することができる。したがって、多くの非球面を使用することにより、それだけ多くの収差補正に効果があり、レンズ枚数も少なくて済むことになる。

しかし、無制限に多数の非球面を使用すれば良いと言うものでもなく、ある程度の面数に非球面を採用すると、次第に効果が薄れてくる _υ また、非球面は製造が困難であることも考慮すると、なるべく少なレ、枚数で、より高い効果を得ることが必要である。そのためには、適用場所を厳選することが避けられない。

そこで、本発明の第 1及び第 2の態様では、まず球面収差を補正するために、開口絞り付近に 1面の非球面を採用し、次に歪曲収差を補正するために、第 1面の近傍或いは中間像付近に 1面採用する。さらに、コマ収差を補正するために、開口絞りと像との間に 1面採用し、さらに、非点収差補正のために、第 1面と凹面鏡との間に 1面採用する。

このように、少なくとも 4面の非球面を採用することにより、レンズ枚数を削減することができ、光量の低下を最低限にとどめることができる。

あとに残る像面湾曲収差は、ペッツバール和をゼロにすることができるという反射屈折光学系の特徴により、完全に補正することができるまた色収差が少ないことも反射屈折光学系の特徴であるため、これですベての収差を良好に補正することができるのである。

以上のように、その目的に合った場所の少なくとも 4箇所に、その目的に合った形状の非球面を配置することにより、ほとんどの収差を同時に補正することができる。こうして、後述する本発明の実施例にも示しているように、レンズ枚数が大幅に削減された、劇的に小型の投影光学系を得ることができる。すなわち本発明の第 1及び第 2の態様によれば、最小の非球面要素を使いながら、最大の効果を得ることができるのである。

もちろん、さらに 4面を越えた追加の非球面を採用し、高次のコマ収差や非点収差のような残存収差を補正することも可能であり、これにより、さらにレンズ枚数を削減することができる。

さて、本発明が前提とする使用波長域では、使用可能なレンズ材料の種類が非常に限定されたものとなるため、製造コスト削減の観点では、屈折レンズは全て同一の材料によって形成されることが望ましい。

この場合において、使用可能なレンズ材料のなかでは、製造 '入手の容易性や性能の観点に立つと、屈折レンズの前記材料は蛍石であることが好ましい。

また、上述のように屈折レンズが全て同一の材料で構成される場合には、照明光学系が供給する照明光（露光光）は、 1 0 p m以下の半値全幅を有することが好ましい。

また、本発明の第 1及び第 2の態様において、投影光学系は、マスクの中間像を形成し且つマスクと中間像との間の光路中に配置される第 1 結像光学系と、中間像と前記ワークとの間の光路中に配置される第 2結像光学系とを含む構成とすることが好ましく、第 1及び第 2結像光学系のうちの一方は前記少なくとも 1つの凹面鏡を含み、他方は開口絞りを含むことが好ましい。この場合において、開口絞りを含む結像光学系は屈折光学系で構成されること（或いは投影光学系が 1つのみの凹面鏡を有すること）が好ましい。近年においては、マスク上のパターンの種類に応じて、照明光学系の開口数 N Aと投影光学系の開口数 N Aの比である σ値を可変にすることが行われる。このとき、開口絞りを含む結像光学系が反射屈折光学系であると、有効な絞り設置部分がどこにも採れないことになる。

また近年、投影光学系の瞳面またはその近傍に瞳フィルタを配置して超解像を行うことも提案されているが、開口絞りを含む結像光学系が反射屈折光学系であると、この瞳フィルタを配置することが不可能となるまた、上述の構成において、少なくとも 1つの凹面鏡は前記第 1結像光学系中に位置し、開口絞りは前記第 2結像光学系中に位置することが好ましい。この場合、第 1結像光学系によって第 1面の中間像を形成し、第 2結像光学系によつて中間像の再結像を第 2面上に形成し、第 1結像光学系からの光束を第 2結像光学系へ導くように反射面を設け、第 1結像光学系を、凹面鏡と該凹面鏡への入射光と反射光との双方が透過するレンズ群とからなる往復光学系を有するように形成した 2回結像光学系となる。

このような 2回結像光学系によれば、凹面鏡の径を縮小させることができ、投影光学系の開口数を可変にするために有効な絞り設置部分を確保でき、さらに光学系の明るさを十分にとりながら、なおかつウェハと対物レンズの端面との距離、いわゆるワーキングディスタンスを長く採ることが可能である。

この構成に対して、凹面鏡で往復光路を形成している往復光学系を縮小側の第 2面側に採用するタイプの反射屈折光学系では、光学系の必要な明るさを確保するためには、光束が広がって凹面鏡に入射することになり、凹面鏡の小型化を図ることが困難になるため好ましくない。さらに、このタイプ（第 2結像光学系が往復光学系であるタイプ）の光学系では、縮小倍率の関係から反射ミラーで反射した後ウェハまでの距離が長く採れないため、この光路中に挿入される対物レンズのレンズ枚数がそう多く採れず、そのため得られる光学系の明るさは限られたものとならざるを得ないため好ましくないたとえ高 N Aの光学系が実現できても、限られた長さに多くの光学部材が揷入されるため、ウェハと対物レンズの端面との距離、いわゆるワーキングディスタンス W Dが長く採れないため好ましくない。

上述のような 2回結像光学系とする場合、凹面鏡で往復光路を形成している往復光学系中には、正屈折力を有するレンズが配置されることが好ましい。ここで、往復光学系中に負レンズのみが採用されると、光束が広がって凹面鏡へ入射することになり、凹面鏡の径が大きくなりすぎるため好ましくない。

また、上述のような 2回結像光学系とする場合、往復光学系は完全対称型とすると、第 1面付近でのワーキングディスタンスの確保がしにくくなり、またハーフプリズム等を使用する必要が生じるため好ましくない。

また、本発明では、第 1結像光学系からの光束を前記第 2光学系へ導く反射鏡を有することが好ましい。 2つの結像光学系を有する投影光学系においては、光路の光軸を途中で偏心（光路の折り曲げ）させることが多いが、上述のように構成すると、そのいわゆる偏心光学系の偏心部分（光路の折り曲げ部分）の調整作業を容易とすることができ、高精度な系の実現が容易となる。

本発明における少なくとも 4面の非球面は、屈折レンズが有する 2つのレンズ面のうちの一方のみに形成される、すなわち片側非球面レンズとすることが好ましい。これにより、非球面レンズの製造や、この非球面レンズの投影光学系への組み込み調整作業が容易となる利点があるまた、反射面の高精度な非球面化は製作の面で極めて困難であるため、 l b

本発明における少なくとも 4面の非球面は、 1 5枚以下の屈折レンズの何れかに設けることが好ましい。

さて、反射屈折型の光学系では、屈折光学系において必然的に生じることになる軸上色収差を、反射屈折光学系の負レンズにより発生する反対方向の色収差で相殺（キャンセル）することによって、色収差を良好に補正することができる。したがって、色収差の補正を良好に行うためには、屈折光学系で発生する色収差を抑えるか、あるいは反射屈折光学系の負レンズの色収差補正効果を強める必要がある。

近軸収差論によると、軸上色収差の発生量は概して、レンズのパワー (屈折力）に比例し、近軸周辺光線の入射高の 2乗に比例する _υ そこで、反射屈折光学系の負レンズの色収差補正効果を強めるには、負レンズのパワーを強めるか、あるいは負レンズへの入射光束を太くすれば良いことになる。

しかしながら、負レンズのパワーを強めた場合、レンズ面の曲率半径が小さくなり、光線の入射角が大きくなる。その結果、高次収差が発生し、色収差以外の収差を除去することが困難となる。ただし、負レンズのパワーを強めた場合の収差に関しては、非球面を導入することによりかなり効果的に収差を除去することができる。

一方、負レンズへの入射光束を太くした場合、軸上色収差を比較的容易に除去することができる。しかしながら、負レンズへの入射光束を太くすると、レンズや反射鏡等の光学素子が大きくなり、その光学素子を所要の精度で製作することが困難となる _ΰ したがって、負レンズへの入射光束を太くすることには限界がある。

次に、屈折光学系において軸上色収差があまり発生しないようにするには、反射屈折光学系の場合とは逆に、レンズのパワーを弱めるか、あるいはレンズへの入射光束が太くならないように構成すれば良い。その l b

ためには、他のレンズへの入射光束を太くし且つ必要な正レンズのパヮ一を増加させることになる負レンズの存在は不利であり、屈折光学系における負レンズの使用は控えめにすべきである。ただしその場合、球面レンズのみでは球面収差などの除去ができないので、非球面を使用することが必要となる。非球面を導入すると、球面系よりも少ないレンズ枚数で収差を抑えることができるという利点もあるしかしながら、非球面を導入したとしても正レンズだけではペッツバール和を調節することができないため、像面湾曲収差は必然的に生じることになる。ただし、像面湾曲に関しては、反射屈折光学系の凹面反射鏡や負レンズの効果により打ち消すことができる。

以上の理由により、本発明の第 3の態様では、 1 8 O n mの短波長域においても、 1 0〜2 0 p m程度の広帯域の波長幅に亘る色収差補正を達成するために、反射屈折型の投影光学系を用いている。そして、反射屈折型の投影光学系において凹面鏡を含むように構成しているため、この凹面鏡で色収差を発生させることなくペッツバール和を補正可能となり、投影光学系中の負レンズの色収差補正機能を高めることが可能となる。さらに、本発明の第 3の態様では、 1 8 0 n m以下の波長域において光量損失を招く反射面の数を少なくすることができるため、露光速度 (スループット）の低下を抑えることが可能である。

一方、空気による光の吸収を避けるためには、マスク（レチクル）やウェハを含む光学系全体を気密状態に構成し、光を吸収しにくいヘリゥム等の不活性ガスに置換することが好ましい。しかしながら、投影露光装置の使用中にマスクやウェハは移動を繰り返すため、マスクやウェハを含む光学系全体を気密状態に構成することは困難である ₃

そこで、本発明にかかる第 4の態様では、マスクの近傍およびウェハの近傍に光透過性の光学部材を配置し、屈折力を有する他の光学部材（レンズ、凹面反射鏡、凸面反射鏡、回折光学素子などを含む）を外部の雰囲気と隔てるために、マスク近傍の光学部材からウェハ近傍の光学部材までの間を気密状態に保つように構成している。

一般に、投影光学系ではウェハに近接してレンズが配置されるので、本発明の第 4の態様ではマスクの近傍に光透過性の光学部材を付設する _υ なお、光透過性の光学部材としては、レンズを使用してもよいし平行平面板を使用してもよいただし、加工や取り扱いの容易な平行平面板を使用すれば、表面が汚れたときなどでも光学系の性能を保ちつつ比較的容易に平行平面板を交換をすることができる投影光学系の內部を気密状態に保った場合、汚れが付着するのは外部に露出している部分、すなわちマスク側の平行平面板やウェハ側のレンズに限られる _υ本発明では、汚れが付着し易いマスク側の平行平面板を交換することにより、投影光学系の耐久性や保守性を向上させることができる。

さらに、投影光学系の組立ておよび粗調整が完了した後でも、マスクの近傍に配置した平行平面板の表面に微小加工を施すことにより、投影光学系に残留した諸収差を補正することが可能である特に、縮小型の投影光学系の場合は、マスクの近傍に配置した平行平面板を微小加工をすることにより、歪曲収差を効果的に補正することができる。

なお、必要に応じて、ウェハの近傍にも平行平面板を付設することができる。この場合、ウェハの近傍に配置された平行平面板を微小加工をすることにより、球面収差やコマ収差を効果的に補正することができる _ΰ 上記第 4の態様において、前記照明光の半値全幅は 2 0 p m以下であることが好ましい。

さて、本発明の第 3及び第 4の態様の投影露光装置においては、投影光学系を構成するすべてのレンズ成分および凹面反射鏡が共通の光軸に沿って配置されることが好ましいこの場合、投影光学系は、ただ 1つ丄 8

の凹面反射鏡、複数のレンズ成分、および 1つまたは複数の平面反射鏡のみから構成されていることが好ましい ₃

また、本発明の第 3及び第 4の態様にかかる投影露光装置において、前記投影光学系は、前記マスクからの光に基づいて前記パターンの一次像を形成するための第 1結像光学系と、前記一次像からの光に基づいて前記パターンの二次像を前記ワーク上に形成するための第 2結像光学系とを有することが好ましい。

また、上述のようにマスクパターンの一次像を形成する第 1結像光学系と、この一次像からの光に基づいてマスクパターンの二次像をワーク上に形成する第 2結像光学系とを有する場合においては、ワーク上に規定される露光領域（或いはマスク上の視野領域）として光軸から外れた領域を使用すること、すなわち軸外し光学系で使用することが好ましい。この場合、光軸を含む領域を露光（視野）領域として利用するタイプの光学系と比べると、像面積を広く確保することが比較的難しいという不都合はあるが、光量の低下が少なく、結像光束の遮蔽がないために像質が良く、各光学部材の製作が他のタイプに比して容易である、という優れた利点を有する。そして、上記構成の場合（軸外しで使用する場合）、ビ一ムスプリッタを使用することなく、凹面鏡へ向かう光路と凹面鏡からの光路とを分離することができる利点がある。なお、本発明の前提となる 1 8 0 n m以下の短波長光に対して高い透過率を有するプリズムを製造することは困難であり、 1 8 0 n m以下の短波長光に対して偏光分離を行うための偏光反射膜や波長板を製造することは困難である _ΰ さらに、上記構成の場合（軸外しで使用する場合）、反射鏡の中央に開口を設けることなく光路を形成することが可能であるため、結像光学系の光路中において結像光束の一部が反射鏡の中央開口部で遮られることによるパターン像の忠実度が低下する恐れはない。従って、回路パターンを高精度に転写する際に有利となる。

また、本発明にかかる第 3及び第 4の態様の投影露光装置においては、照明光学系が供給する照明光の半値全幅は 2 p m以下であることが好ましい。照明光の半値全幅を 2 p m程度以下とすることによって、投影光学系のレンズ成分の枚数をさらに削減することが可能となり、投影光学系自体の透過率のさらなる向上が図れ、装置の製造コストを抑えつつも露光速度（スループット）を向上できる利点がある。

また、本発明の第 5の態様では、光路偏向部材を有する投影光学系であっても、その内部の全てのレンズ成分を光軸が互いに平行となるように保持できる。これにより、レンズ成分において光軸に対して非対称に変形することをほぼ防止でき、投影光学系の開口数の増大や露光領域の増大に伴って光学部材の大型化が図られても、製造時に補正することが困難な非対称収差の発生を防ぐことが可能となる。なお、本発明の第 5 の態様において、前記縮小像は、前記パターン面に対して平行に形成され、前記第 1および第 2の光軸は、重力方向と実質的に平行に位置決めされることが好ましい。

また、本発明にかかる第 1、第 3、第 4及び第 5の態様の投影露光装置においては、投影光学系を介して前記感光性基板上で規定される露光領域は矩形状であることが好ましい。

次に、図面を参照して各実施例について説明する _ΰ

第 1図は、各実施例の投影光学系の基本的な構成を概略的に説明する概念図である。

第 1図に示すように、各実施例の投影光学系は、中間像 I を挟んで前側（マスク側）部分の反射屈折光学系 Αと、後側（ウェハ側）部分の屈折光学系 Bとから構成されている。すなわち、マスク Rからの光に基づいて反射屈折光学系 Aからなる第 1結像光学系により中間像 Iが形成され、中間像 Iからの光に基づいて屈折光学系 Bからなる第 2結像光学系によりウェハ W上にマスクパターン像が形成される。

投影光学系の光軸は凹面反射鏡により折り返され、あるいは光路分離のために配置される反射面（第 1図では不図示）により折り曲げられることはあるが、光路分離用の反射面を除くすべての反射光学部材および屈折光学部材は光軸上に配置されている。以下、反射屈折光学系 Αおよび屈折光学系 Bの説明に際して、光路折り曲げ用の反射面の存在を除いて考えるものとする：>

反射屈折光学系 Aは、複数枚のレンズ（G l 、 G 2 ) と、 1枚の凹面反射鏡（M) とからなる。反射屈折光学系 Aの光軸は、凹面反射鏡 \4によって折り返されている。凹面反射鏡 Mでの光路の折り返しによる光線の干渉を避けるために、すなわち凹面反射鏡 Mへの入射光と凹面反射鏡 V [からの射出光とを分離するために、物体面であるマスク R面を光軸から外す（偏心させる）必要がある。また、マスク Rの光軸からの偏心に対応して、ウェハ W面も光軸から偏心させる必要がある。

また、収差の発生を良好に抑えるために、反射屈折光学系 Aの開口絞りに相当する位置の近傍に凹面反射鏡 Mを配置し、凹面反射鏡 VIを中心としてほぼ対称で且つほぼ等倍の光学系とすることが好ましい

反射屈折光学系 Aにおいて凹面反射鏡 Mに最も近い位置には、全体として負の屈折力を有するレンズ群 G 2が配置されているなお、本明細書において、レンズ群とは、 1枚の単レンズも包含するような広い概念である。この負レンズ群 G 2により、屈折光学系 Bで発生する軸上色収差を良好に補正する。広視野の投影光学系において広帯域で色収差を良好に補正するには、負レンズ群 G 2は非球面レンズを利用するか、あるいは複数枚のレンズを使用することが望ましい。

'群 G 2とマスク Rとの間の光路中には、全体として正の屈折力を有する正レンズ群（少なくとも一枚の正レンズからなるレンズ群）

G 1が配置されている。正レンズ群 G 1は、マスク Rからの光束にテレセントリシティを持たせる機能を有し、これにより、物体側（マスク側）のフォーカスの変動に対する耐性を持たせることができる _υ また、歪曲収差を除去したり、中間像 I において像面湾曲収差が発生し過ぎないようにするためにも、正レンズ群 G 1は有用である。

反射屈折光学系 Αにより形成される中間像 Iでは、色収差を除く諸収差が良好に補正されていることが好ましい。しかしながら、反射屈折光学系 Aを構成するレンズの枚数を減らした場合には、中間像 Iにおいて像面湾曲などの収差がある程度残存することはやむを得ない。

一方、屈折光学系 Bは、開口絞り Sを挟んでマスク側に配置された正レンズ群 G 3とウェハ側に配置された正レンズ群 G 4とから構成されている。すなわち、屈折光学系 Bは、回面反射鏡を含むことなくレンズのような屈折光学部材のみからなる光学系である。反射屈折光学系 Aでは凹面反射鏡により光路が折り返されるため光路中に開口絞りを配置することができないので、投影光学系の開口絞り Sは屈折光学系 Bの光路中に配置されている。

前述のように、屈折光学系 Bにおける軸上色収差の発生を良好に抑えるためには、レンズへの入射光束が太くなりすぎないようにすることが有利である。しかしながら、この場合にもレンズのパワーを強めることにより諸収差が発生するので、レンズの有効径の大きさは次の条件式 ( 1 ) を満足することが好ましい。

0 . 7 < h l / h 2 < l . 4 ( 1 )

ここで、 h iは、第 1結像光学系である反射屈折光学系 Aのレンズの最大有効径である。また、 h 2は、第 2結像光学系である屈折光学系 B のレンズの最大有効径である。条件式（ 1 ) の下限値を下回ると、 h 1 / h 2の値が小さくなりすぎて、色収差の除去が困難となるので好ましくない。

一方、条件式（1 ) の上限値を上回ると、 h l Z h 2の値が大きくなりすぎて、屈折光学系 Bで球面収差等の補正が困難となるか、または反射屈折光学系 Aの光学部材が大きくなりすぎて製作が困難となるので、好ましくない。，

なお、条件式（1 ) を満たす範囲内であっても、屈折光学系 Bでの収差補正のためには非球面を用いることが有利である

上述したように、第 1図に示す本発明の投影光学系では、反射屈折光学系 Aにおいてマスク Rから凹面反射鏡 \4へ入射する光束と凹面反射鏡 Mで反射されて屈折光学系 Bへ向かう光束とを分離する必要がある。その結果、第 2図に示すように、ウェハ W面上において像形成に使用し得る領域すなわち使用可能領域 F Rは、収差の取り除かれた光軸 A Xを中心とする円形領域のうちの半分の領域となる。そして、本発明において実際に露光に使用する露光領域 E Rは、たとえば半円状の使用可能領域 F Rから光軸 A Xに近い境界領域部分などを取り除いた矩形状の領域となるこれに対応して、投影光学系を介してマスク R上で規定される視野領域（照明領域）も矩形状となる。

また、本発明の実施例では、マスク Rの近傍に平行平面板のような光透過性の光学部材 P 1を配置している _υ 具体的には、投影光学系の光軸 (あるいは光軸と平行な方向）に沿ったマスク Rと平行平面板 Ρ 1 との間の間隔は 5 0 m m以下に設定されている。必要に応じて、ウェハ Wの近傍に平行平面板のような光透過性の光学部材 P 2を配置することもできる。したがって、マスク Rの近傍に配置された平行平面板 P 1からゥェハ Wの近傍に配置された平行平面板 P 2 (あるいは最もウェハ側のレンズ）までの光学系内部を気密状態に保ち、露光光を吸収しにくいヘリゥム（H e ) や窒素（N ₂ ) などの不活性ガスで光学系内部に満たすることができる。

すなわち、マスク Rと平行平面板 P 1 との間の狭い光路およびウェハ Wとこれに近接する光学部材との間の狭い光路を除き、マスク Rからゥェハ Wまでの光路のほぼ全部を、光吸収しにくいヘリゥムなど不活性ガスで満たすことができる。その結果、露光光として F ₂レーザ光のような短波長光を用いても、光の吸収を有効に回避することができ、投影光学系の透過効率を向上させることができる。

ここで、露光光として F ₂レーザ光のような 1 8 0 n m以下の波長の短波長光を用いる場合には、マスク Rと平行平面板 P 1 との間の狭い光路およびウェハ Wとこれに近接する光学部材との間の狭い光路についても不活性ガスが充填されることになる。しかしながら、これらの光路には、移動可能なマスクステージ 6や移動可能なウェハステージ 1 0が配置され、これらの可動部材からの発塵やグリスなどの飛散の影響により、この不活性ガス自体のクリーン度（清浄度）が投影光学系内部の光路（平行平面板 P 1から平行平面板 P 2または最もウェハ側のレンズまでの光路）のクリーン度に比べて低下する恐れが大きい。従って、マスク Rからウェハ Wまでの光路の全てが不活性ガスで充填されていたとしても、本発明ではクリーン度の低い光路を非常に短くできる、言いかえるとクリーン度の低い光路を分離できるため、光量損失低減の効果をさらに向上できる。

ここで、マスク Rと平行平面板 P 1 (マスクに近接して配置されて屈折力を有する光学部材を外部の雰囲気から隔てるための光学部材）との光軸に平行な方向に沿った間隔が 5 O m mを超えて長くなると、上述のようにクリーン度の低い光路が長くなり過ぎて、光量損失が増大する恐れが高くなるため好ましくない。また、マスク Rと平行平面板 P 1 との光軸に平行な方向に沿った間隔が 1 m m以下となる場合には、平行平面板 P 1 とマスクステージとを干渉させないようにマスクステージを設計することが非常に困難となり、マスクステージ自体の精度を向上させることが困難となるため好ましくない。また、マスク Rと平行平面板 P 1との光軸に平行な方向に沿った間隔が 5 m m以下となる場合には、マスクステージの精度を維持しつつマスク Rと平行平面板 P 1 とを干渉させない設計が要求されるため好ましくない _a また、マスク Rと平行平面板 P 1との光軸に平行な方向に沿つた間隔が 2 0 m m以下となる場合には、現存のマスクステージの小改良では、マスク Rと平行平面板 P 1との干渉を避けられないため好ましくない。

また、前述のように、平行平面板の使用により、投影光学系の耐久性および保守性を向上させ、投影光学系の組立後に残存収差の補正を行うこともできる。以下、本発明にかかる数値実施例を説明する。

〔第 1実施例および第 2実施例〕

第 3図は、本発明の第 1実施例および第 2実施例にかかる投影露光装置の全体構成を概略的に示す図である。なお、第 3図において、ウェハ面の法線方向に Z軸を、ウェハ面内において第 3図の紙面に平行に X軸を、紙面に垂直に Y軸を設定している。また、第 3図において、重力方向は Z軸と同じ方向である。

図示の投影露光装置において、 F ₂レーザ（発振中心波長 1 5 7 . 6 η m) 1から Z方向に射出された光は、折り曲げミラー 2で X方向に偏向された後、照明光学系 3を介してマスク 4を均一に照明する。

なお、第 3図では、光源 1から照明光学系 3までの光路に 1枚の折り曲げミラー 2しか図示していないが、実際には、光源 1 と投影露光装置本体とが別体である場合に、光源 1からの F ₂レーザ光の向きを常に投影露光装置本体へ向ける自動追尾ュニットゃ、光源 1からの F ₂レーザ光の光束断面形状を所定のサイズ ·形状に整形するための整形光学系、光量調整部などの光学系が配置される。また、第 3図に示した照明光学系 3 は、例えばフライアイレンズや内面反射型インテグレータからなり所定のサイズ ·形状の面光源を形成するオプティカルィンテグレータゃ、マスク 4上での照明領域のサイズ ·形状を規定するための視野絞り、この視野絞りの像をマスク上へ投影する視野絞り結像光学系などの光学系を有している。第 3図の例では、光源 1 と照明光学系 3との間はケーシング C 1で密封されており、光源 1から照明光学系 3中の最もマスク R側の光学部材までの空間はヘリゥムガスなどの不活性ガスで置換されている ₃ なお、光路の折り曲げ方は第 3図に示される態様には限られず、装置の設計に合わせて適宜変更可能であることは言うまでもない。

マスク 4は、マスクホノレダ 5を介して、マスクステージ 6上において Y Z平面に平行に保持されている。マスク 4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 Z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パターン領域が照明される。マスクステージ 6は、図示を省略した駆動系の作用によりマスク面（すなわち Y Z平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はマスク移動鏡 1 1を用いた干渉計 1 2によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。

マスク 4に形成されたパターンからの光は、投影光学系 7を介して、感光性基板であるウェハ 8上にマスクパターン像を形成する。ウェハ 8 は、ウェハホルダ 9を介して、ウェハステージ 1 0上において X Y平面に平行に保持されている。そして、マスク 4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 8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露光領域にパターン像が形成される。

ウェハステージ 1 0は、図示を省略した駆動系の作用によりウェハ面 (すなわち X Y平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はウェハ移動鏡 1 3を用いた干渉計 1 4によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。

また、図示の投影露光装置では、投影光学系 7を構成する光学部材のうち最もマスク側に配置された平行平面板 P 1 と最もウェハ側に配置されたレンズ L r との間で投影光学系 7の内部が気密状態を保つように構成され、投影光学系 7の内部の気体は露光光の吸収率が低い気体であるヘリウムガスで置換されている。同様に、光源 1から照明光学系 3までの光路もヘリゥムガスで置換されている。

そして、照明光学系 3と平行平面板 P 1 との間の狭い光路には、マスク 4及びマスクステージ 6が配置されるが、これらマスク 4及びマスクステージ 6を密封包囲するケーシング C 2の内部に窒素やヘリゥムガスなどの不活性ガスを充填することにより、上記照明光学系 3と平行平面板 P 1 との間の光路が不活性ガスで置換される。また、レンズ L rとゥェハ 8との間の狭い光路には、ウェハ 8及びウェハステージ 1 0などが配置されるが、これらウェハ 8及びウェハステージ 1 0を密封包囲するケ一シング C 3の内部に窒素やヘリゥムガスなどの不活性ガスを充填することにより、上記レンズ L r とウェハ 8との間の狭い光路が不活性ガスで置換される。ただし、これらの光路においては、機械的に可動する部材（マスクステージ 6、ウェハステージ 1 0など）が配置されているため、これらの部材が移動することによる気体のクリーン度の低下は避けがたい。なお、マスクを交換するためのロボットアームやウェハを交換するためのロボットアームは、上記光路のクリーン度を向上させるために、これらのケーシング C 2 , C 3とは別体のケーシング内に収められることが好ましいが、それでも投影光学系 7の内部気体のクリ一ン度よりは低くなりがちである。

このように、光源 1からウェハ 8までの光路において露光光がクリ一ン度の低い気体を通過する個所は、照明光学系 3とマスク 4との間の狭い光路中、マスク 4と平行平面板 P 1 との間の狭い光路中およびレンズ L rとウェハ 8との間の狭い光路中である

上述したように、投影光学系 7によって規定されるマスク 4上の視野領域（照明領域）およびウェハ 8上の投影領域（露光領域）は、 Y方向に沿って短辺を有する矩形状である。したがって、駆動系および干渉計 ( 1 2、 1 4 ) などを用いてマスク 4およびウェハ 8の位置制御を行いながら、矩形状の露光領域および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 6とウェハステージ 1 0とを、ひいてはマスク 4 とウェハ 8とを同期的に移動（走査）させることにより、ウェハ 8上には露光領域の長辺に等しい幅を有し且つウェハ 8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。このように、第 1実施例および第 2実施例では、マスク面とウェハ面とが直交しているが、その走査方向が水平方向になるように設定されている _u 各実施例（後述の第 3実施例乃至第 6実施例も含めて）において、投影光学系 7を構成するすべてのレンズ成分および平行平面板には蛍石

( C a F ₂結晶）を使用している。

また、露光光である F ₂レーザ光の発振中心波長は 1 5 7 . 6 n mであり、 1 5 7 . 6 n m付近では C a F ₂の屈折率は、 + 1 p mの波長変化あたり— 2 . 4 X 1 0—0の割合で変化し、一 1 p mの波長変化あたり + 2■ 4 X 1 0— ⁶の割合で変化する。また、ウェハ 8上の露光镇域 E Rは 25 mmX 6. 6 mmの矩形状であり、光軸 A Xから露光領域 E Rまでの距離 LXは 4mmである（第 2図参照）。すなわち、各実施例の投影光学系による露光領域 E Rは光軸 A Xから偏心した位置にある。

また、各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さを yとし、非球面の頂点における接平面から高さ yにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）を Z (y ) とし、頂点曲率半径を rとし、円錐係数を κとし、 n次の非球面係数を Cn としたとき、以下の数式（a) で表される。

Z (y) C4y⁴+ C6y⁶+ C8y⁸+ ClOy¹ ° (a)

各実施例において、各非球面の円錐係数/ はすべて Oである。また、非球面状に形成されたレンズ面には面番号の右側に *印を付している。

〔第 1実施例〕

第 4 A図は、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って、凹面反射鏡 M2とウェハ面（像面）とを結ぶ光軸を含みマスク面（物体面）に垂直な平面に沿った断面図である。また、第 4 B図は、第 4 A図に対応する図であって、凹面反射鏡 M2とウェハ面（像面）とを結ぶ光軸を含みマスク面に平行な平面に沿った断面図である。ただし、第 4 B図では、図面の明瞭化のために、反射鏡 Mlを省略し、反射鏡 M 1からマスク R (第 3図では参照符号 4に対応）までの光路を紙面上で展開している。第 1実施例では、中心波長が 1 57. 6 nmで半値全幅が 2 pmの露光光に対して色収差を含む諸収差が補正された投影光学系に本発明を適用している。

図示の投影光学系では、特開平 8— 3346 95号公報に開示された光学系から中間像形成位置の近傍に配置された反射鏡を取り除き、その代わりにマスク Rの近傍に配置された平行平面板 P 1の直ぐ後側（ゥェハ側）に反射鏡 M lを配置して光軸を折り曲げることにより光路の分離を確保している。第 1実施例の投影光学系の場合、マスク Rの近傍に配置された平行平面板 Ρ 1およびその直後の反射鏡 Μ 1を除き、反射屈折光学系 Αおよび屈折光学系 Βを構成するすべてのレンズ成分および凹面反射鏡 M 2が同一の光軸上に配置されるため、光学系の組立てや調整が容易であるという利点を有する。

第 1実施例の投影光学系は、マスク Rに近接して配置された平行平面板 P 1 と、この平行平面板 P 1を介したマスク Rからの光を反射して反射屈折光学系 Aへ導くための平面反射鏡 M 1 とを備えている。反射屈折光学系 Aは、マスク Rからの光の入射側から順に、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズし 1と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 2と、入射側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 3と、入射側に凹面を向けた負メニスカスレンズ L 4と、入射側に凹面を向けた凹面反射鏡 M 2とから構成されている。したがって、マスク Rからの光は、平行平面板 P 1を透過し、平面反射鏡 M lで反射された後に、反射屈折光学系 Aへ入射する。反射屈折光学系 Aへ入射した光は、 4つのレンズ成分し 1 〜 L 4を介して凹面反射鏡 M 2に入射する。凹面反射鏡 M 2で反射された光は、 4つのレンズ成分 L 4〜 L 1を介して、マスクパターンの中間像を形成する。

マスクパターンの中間像からの光は、屈折光学系 Bに導かれる。屈折光学系 Bは、中間像からの光の入射側から順に、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 5と、両凸レンズ L 6と、両凹レンズ L 7と、入射側に凹面を向けた正メニスカスレンズ L 8と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズし 9と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 1 0と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 1 1 と、両凸レンズ L 1 2と、入射側に凹面を向けた負メニスカスレンズし 1 3と、両凸レンズ L 1 4とから構成されている。なお、正メニスカスレンズ L 1 0と正メニスカスレンズ L 1 1との間の光路中には、開口絞り Sが配置されている。

したがって、マスクパターンの中間像から屈折光学系 Bに入射した光は、各レンズ成分 L 5 〜 L 1 4を介して、ウェハ W (第 3図では参照符号 8に対応）上の露光領域においてマスクパターンの縮小像を形成する _ΰ なお、上述したように、凹面反射鏡 Μ 2から両凸レンズ L 1 4までの光路中において、凹面反射鏡 Μ 2およびすベてのレンズ成分 L 1 〜 L 1 4は共通の光軸 A Xに沿って配置されている。

なお、第 1実施例の投影光学系においては、平面鏡 M lは反射屈折光学系 Aと屈折光学系 Bとの間の光路中であってこれら両光学系 A， Bの光軸を含まない位置に光軸に対して 4 5。で斜設されている。従って、反射屈折光学系 Aから屈折光学系 Bへ向かう光束は、光軸を挟んで平面鏡 M 1の反対側の空間を通過する。

次の表 1に、第 1実施例の投影光学系の諸元の値を掲げる。表 1において、えは露光光の中心波長を、 F W H Mは露光光の半値全幅を、 βは投影倍率を、 Ν Αは像側開口数をそれぞれ表している。また、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面の順序を、 rは各面の曲率半径（非球面の場合には頂点曲率半径）を、 dは各面の軸上間隔すなわち面間隔を、 nは中心波長に対する屈折率をそれぞれ示している。

なお、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。したがって、面間隔 dの符号は、平面反射鏡 M lから凹面反射鏡 M 2までの光路中では負とし、その他の光路中では正としている。そして、面間隔 dが正である光路中においては、光線の入射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。逆に、面間隔 dが負である光路中においては、光線の入射側に向かって凹面の曲率半径を正とし、凸面の曲率半径を負としている。

(表 1 )

(主要諸元）

λ = 1 5 7. D n m

FWHM : 2 p m

β = ΐ /4

N A= 0. 6 5

(光学部材諸元）

面番号 r d n

(マスク面） 20.000000

1 CO 1.5600000 (P 1 ) 2 CO 95.000000

3 oo -147.362588 (M 1 )

4 -429.08398 1.5600000 (し 1 )

5* -745.13029 -1.333333

6 -322.16303 1.5600000 (L 2)

7* -1467.70271 - 167.804804

8 -1453. 8942 1.5600000 (し 3)

9* -499.97211 -270.398999

10* 169.56369 -24.634368 1.5600000 (し 4)

11 1553.82168 -29.845669

12 270.33617 29.845669 (M 2 )

r r r r r r r r r r r

CD 00 cn DO CO

CO 〇

L 4 (HX6S996 0 _2ΐ_0ΐΧ98ΐΊΟΐ ·0 - Ζ οτο 80 90

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各収差図において、 N Aは像側開口数を、 Yは像高を、実線は中心波長 1 5 7. 6 nmを、破線は 1 5 7. 6 n m+ 1. 3 pmを、一点鎖線は 1 5 7. 6 n m- 1. 3 p mをそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において、 Sはサジタル像面を示し、 Mはメリディォナル像面を示している。

各収差図から明らかなように、第 1実施例では、中心波長が 1 5 7. 6 nmで半値全幅が 2 p mの露光光に対して色収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。〔第 2実施例〕

第 7 A図は、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って、凹面反射鏡 M2とウェハ面（像面）とを結ぶ光軸を含みマスク面（物体面）に垂直な平面に沿った断面図であるまた、第 7 B図は、第 7 A図に対応する図であって、凹面反射鏡 M2とウェハ面（像面）とを結ぶ光軸を含みマスク面に平行な平面に沿った断面図である。ただし、第 7 A図では、図面の明瞭化のために、反射鏡 Mlを省略し、反射鏡 M 1からマスク Rまでの光路を紙面上で展開している。第 2実施例では、中心波長が 1 57. 6 nmで半値全幅が 1 0 pmの露光光に対して色収差を含む諸収差が補正された投影光学系に本発明を適用している。

なお、第 2実施例の投影光学系は、第 1実施例と類似の構成を有する。しかしながら、第 1実施例では露光光の半値全幅が 2 p mであるのに対 «3 D

し第 2実施例では露光光の半値全幅が 1 0 p mである点、および第 1実施例では反射屈折光学系 Aが 4つのレンズ成分を有するのに対し第 2実施例では露光光の半値全幅の増大に対応して 5つのレンズ成分を有する点が基本的に相違している。以下、第 1実施例との相違点に着目して、第 2実施例を説明する。

第 2実施例の投影光学系は、マスク Rに近接して配置された平行平面板 P 1 と、この平行平面板 P 1を介したマスク Rからの光を反射して反射屈折光学系 Aへ導くための平面反射鏡 M 1 とを備えている。反射屈折光学系 Aは、マスク Rからの光の入射側から順に、入射側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 1 と、両凸レンズ L 2と、入射側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 3と、入射側に凹面を向けた負メニスカスレンズ L 4と、入射側に凹面を向けた負メニスカスレンズ L 5と、入射側に凹面を向けた凹面反射鏡 M 2とから構成されている。したがって、マスク Rからの光は、平行平面板 P 1を透過し、平面反射鏡 M lで反射された後に、反射屈折光学系 Aへ入射する。反射屈折光学系 Aへ入射した光は、 5つのレンズ成分 L 1〜し 5を介して凹面反射鏡 M 2に入射する。凹面反射鏡 M 2で反射された光は、 5つのレンズ成分 L 5〜L 1を介して、マスクパターンの中間像を形成する。

マスクパターンの中間像からの光は、屈折光学系 Bに導かれる。屈折光学系 Bは、中間像からの光の入射側から順に、両凸レンズ L 6と、両凸レンズ L 7と、両凹レンズ L 8と、両凹レンズ L 9と、入射側に凹面を向けた正メニスカスレンズ L 1 0と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 1 1と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 1 2 と、入射側に凸面を向けた負メニスカスレンズ L 1 3と、両凸レンズ L 1 4と、両凸レンズ L 1 5とから構成されている。なお、正メニスカスレンズし 1 2と負メニスカスレンズ L 1 3との間の光路中において正メニスカスレンズ L 1 2の近傍には、開口絞り Sが配置されている。

したがって、マスクパターンの中間像から屈折光学系 Bに入射した光は、各レンズ成分 L 6〜し 1 5を介して、ウェハ W上の露光領域においてマスクパターンの縮小像を形成する。

なお、上述したように、凹面反射鏡 M 2から両凸レンズ L 1 5までの光路中において、凹面反射鏡 M 2およびすベてのレンズ成分 L 1〜L 1 5は共通の光軸 A Xに沿って配置されている。

次の表 2に、第 2実施例の投影光学系の諸元の値を掲げる。表 2において、 λは露光光の中心波長を、 F W HMは露光光の半値全幅を、 βは投影倍率を、 Ν Αは像側開口数をそれぞれ表している。また、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面の順序を、 rは各面の曲率半径（非球面の場合には頂点曲率半径）を、 dは各面の軸上間隔すなわち面間隔を、 _nは中心波長に対する屈折率をそれぞれ示している。

(表 2 )

(主要諸元）

1 = 1 5 7 . 6 n m

F WHM : 1 0 p m β = ΐ / 4

N A = 0 . 6 5

(光学部材諸元）

面番号 r d n

(マスク面） 20.

1 oo 10. 000000 1. 5600000 ( P 1 ) 2 oo

3 oo - 149. 717330 (M 1 4 -682. 92265 - 30. 1. 5600000 ( L 1

5* -588. 26859 -1.

6 -430. 94316 -40. 1. 5600000 (し 2

7* 1484. 17685 -150. 777176

8 -267. 06519 1. 5600000 (し 3

9* -264. 72399 -271. 803380

10* 280. 88127 - 40. 000000 1. 5600000 (し 4 11 430. 96701 -47. 259520

12* 173. 49424 -24. 634368 1. 5600000 (し 5 13 875. 59639 - 23. 962719

14 283. 82726 23. 962719 (M 2 15 875. 59639 24. 634368 1. 5600000 (し 5 16* 173. 49424 47. 259520

17 430. 96701 40. 000000 1. 5600000 (し 4 18* 280. 88127 271. 803380

19* -264. 72399 1. 5600000 (し 3 20 -267. 06519 150. 777176

21* 1484. 17685 40. 1. 5600000 (し 2 (¾、/ ） QZ

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4 3面 -713.41458 0.00000 - 0.142505X 10" -7

C6 C8 C 10

-0.128262X 10^-11 0.598993 X 10" 15 0.779998X 10 、——19

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44面 139.86748 - 0.921480 X 10ヽ"ー 7

C6 C8 C 10

0.175784X 10' 10 0.573035X 10— ¹⁴ 0.703403 X 10' 18

第 8図は、第 2実施例における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。また、第 9図は、第 2実施例における横収差（メリディォナルコマ収差）を示す図である。

各収差図において、 NAは像側開口数を、 Yは像高を、実線は中心波長 1 5 7. 6 nmを、破線は 1 5 7. 6 n m+ 8. 6 pmを、一点鎖線は 1 5 7. 6 nm- 8. 6 p mをそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において、 Sはサジタル像面を示し、 Mはメリディォナル像面を示している。

各収差図から明らかなように、第 2実施例では、中心波長が 1 57. 6 n mで半値全幅が 1 0 p mの露光光に対して色収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。

また、上記第 1および第 2実施例では、重力方向に対して非平行な光軸を有するレンズ成分および凹面鏡が存在しない。従って、レンズ成分および凹面鏡においては、重力による非対称な変形を招かず、投影光学系の大開口数化ゃ大露光領域化を図っても結像性能の劣化を十分に抑えることができる。〔第 3実施例および第 4実施例〕

第 1 0図は、本発明の第 3実施例および第 4実施例にかかる投影露光装置の全体構成を概略的に示す図である。なお、第 1 0図において、ゥェハ面の法線方向に Z軸を、ウェハ面内において第 1 0図の紙面に平行に X軸を、紙面に垂直に Y軸を設定している _ΰ また、第 1 0図において、重力方向は Ζ軸と同じ方向である。

第 3実施例および第 4実施例は、第 1実施例および第 2実施例と類似の構成を有するが、投影光学系の構成が第 1実施例および第 2実施例と基本的に相違している。以下、第 1実施例および第 2実施例との相違点に着目し、第 3実施例および第 4実施例を説明する。

図示の投影露光装置において、 F ₂レーザ（発振中心波長 1 5 7 . 6 η m) 1から X方向に射出された光は、折り曲げミラー 2で Z方向に偏向された後、照明光学系 3を介してマスク 4を均一に照明する。

なお、第 1 0図では、光源 1から照明光学系 3までの光路に 1枚の折り曲げミラー 2しか図示していないが、実際には、第 3図の例と同様に、自動追尾ュニットゃ、整形光学系および光量調整部などの光学系が配置される。また、第 1 0図に示した照明光学系 3は、第 3図の例と同様にオプティカルインテグレータゃ、視野絞りおよび視野絞り結像光学系などの光学系を有している。第 1 0図の例においても第 3図の例と同様に、光源 1 と照明光学系 3との間はケーシング C 1で密封されており、光源 1から照明光学系 3中の最もマスク R側の光学部材までの空間はヘリゥムガスなどの不活性ガスで置換されている。なお、光路の折り曲げ方は第 1 0図に示される態様には限られず、装置の設計に合わせて適宜変更可能であることは言うまでもない。

マスク 4は、マスクホルダ 5を介して、マスクステージ 6上において Χ Υ平面に平行に保持されている。マスク 4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 Υ方向に沿って長辺を有し且つ X方向に沿って短辺を有する矩形状のパターン領域が照明される。マスクステージ 6は、図示を省略した駆動系の作用によりマスク面（すなわち Χ Υ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はマスク移動鏡 1 1を用いた干渉計 1 2によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。

マスク 4に形成されたパターンからの光は、投影光学系 7を介して、感光性基板であるウェハ 8上にマスクパターン像を形成する。ウェハ 8 は、ウェハホノレダ 9を介して、ウェハステージ 1 0上において Χ Υ平面に平行に保持されている。そして、マスク 4上での矩形状の照明パターン領域に光学的に対応するように、ウェハ 8上においても Υ方向に沿つて長辺を有し且つ X方向に沿って短辺を有する矩形状の露光領域にパターン像が形成される。

ウェハステージ 1 0は、図示を省略した駆動系の作用によりウェハ面 (すなわち Χ Υ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はウェハ移動鏡 1 3を用いた干渉計 1 4によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。

また、図示の投影露光装置では、投影光学系 7を構成する光学部材のうち最もマスク側に配置された平行平面板 Ρ 1 と最もウェハ側に配置されたレンズ L r との間で投影光学系 7の内部が気密状態を保つように構成され、投影光学系 7の内部の気体は露光光の吸収率が低い気体としてヘリウムガスで置換されている。同様に、光源 1から照明光学系 3までの光路もヘリゥムガスで置換されている。

そして、照明光学系 3と平行平面板 P 1 との間の狭い光路には、マスク 4及びマスクステージ 6が配置されるが、これらマスク 4及びマスクステージ 6を密封包囲するケーシング C 2の内部に窒素やヘリゥムガスなどの不活性ガスを充填することにより、上記照明光学系 3と平行平面板 P 1 との間の光路が不活性ガスで置換される。また、レンズ L rとゥェハ 8との間の狭い光路には、ウェハ 8及びウェハステージ 1 0などが配置されるが、これらウェハ 8及びウェハステージ 1 0を密封包囲するケーシング C 3の内部に窒素やヘリゥムガスなどの不活性ガスを充填することにより、上記レンズ L r とウェハ 8との間の狭い光路が不活性ガスで置換される。ただし、これらの光路においては、機械的に可動する部材（マスクステージ 6、ウェハステージ 1 0など）が配置されているため、これらの部材が移動することによる気体のクリーン度の低下は避けがたい。

なお、マスクを交換するためのロボットアームやウェハを交換するためのロボットアームは、上記光路のクリーン度を向上させるために、これらのケーシング C 2 , C 3とは別体のケーシング内に収められることが好ましいが、それでも投影光学系 7の内部気体のクリーン度よりは低くなりがちである。

このように、光源 1からウェハ 8までの光路において露光光がクリーン度の低い気体を通過する個所は、照明光学系 3とマスク 4との間の狭い光路中、マスク 4と平行平面板 P 1 との間の狭い光路中およびレンズ L rとウェハ 8との間の狭い光路中である。

上述したように、投影光学系 7によって規定されるマスク 4上の視野領域（照明領域）およびウェハ 8上の投影領域（露光領域）は、 X方向に沿って短辺を有する矩形状である。したがって、駆動系および干渉計 ( 1 2、 1 4 ) などを用いてマスク 4およびウェハ 8の位置制御を行いながら、矩形状の露光領域および照明領域の短辺方向すなわち X方向に沿ってマスクステージ 6とウェハステージ 1 0とを、ひいてはマスク 4 4b

とウェハ 8とを同期的に走査させることにより、ウェハ 8上には露光領域の長辺に等しい幅を有し且つウェハ 8の走査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。このように、第 3実施例おょぴ第 4実施例では、マスク面とウェハ面とが平行であり、その走查方向が水平方向になるように設定されている。

〔第 3実施例〕

第 1 1図は、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って、反射屈折光学系 Aの光軸 A X 1 と屈折光学系 Bの光軸 A X 2とを含む平面に沿った断面図である。第 3実施例では、中心波長が 1 5 7 . 6 n mで半値全幅が 2 p mの露光光に対して色収差を含む諸収差が補正された投影光学系に本発明を適用している。

図示の投影光学系は、特開平 8— 3 3 4 6 9 5号公報に開示された光学系と同じタイプである。すなわち、第 3実施例の投影光学系では、中間像形成位置の近傍において光束が細くなつた位置に反射屈折光学系 A の光軸 A X 1に対して反射面が 4 5度の角度をなす平面反射鏡 M 2を配置している。また、反射屈折光学系 Aの光軸 A X 1 と平行な光軸 A X 2 を有する屈折光学系 Bと反射屈折光学系 Aとを光学的に接続するために、屈折光学系 Bの光軸 A X 2に対して 4 5度の角度をなし且つ平面反射鏡 M 2の反射面と直交する反射面を有する平面反射鏡 M 3を配置している。

したがって、第 3実施例の投影光学系の場合、マスク R (第 1 0図では参照符号 4に対応）の近傍に配置された平行平面板 P 1 と反射屈折光学系 Aを構成するすべてのレンズ成分および凹面反射鏡 M 1 とが光軸 A X 1上に配置され、屈折光学系 Bを構成するすべてのレンズ成分が光軸 A X 1 と平行な光軸 A X 2上に配置される。そして、第 1 0図に示すようにマスク 4およびウェハ 8を水平に支持する場合、投影光学系 7を構成するすべてのレンズ成分も水平に支持されることになり、レンズ成分が重力の悪影響を受けにくいという利点がある。また、 2つの平行な光軸 A X 1および A X 2に沿って反射屈折光学系 Aおよび屈折光学系 Bが配置されるので、鏡筒の長さがあまり長くならないという利点がある。第 3実施例の投影光学系は、マスク Rに近接して配置された平行平面板 1を備えており、この平行平面板 P 1を透過したマスク Rからの光が反射屈折光学系 Aへ入射する。反射屈折光学系 Aは、マスク尺からの光の入射側から順に、両凹レンズ L 1と、両凸レンズし 2と、入射側に凹面を向けた負メニスカスレンズ L 3と、入射側に凹面を向けた凹面反射鏡 M 1 とから構成されている。したがって、マスク Rからの光は、平行平面板 P 1を透過した後に、反射屈折光学系 Aへ入射する。反射屈折光学系 Aへ入射した光は、 3つのレンズ成分 L 1〜L 3を介して凹面反射鏡 M lに入射する。凹面反射鏡 M lで反射された光は、 2つのレンズ成分 L 3および L 2を介して、平面反射鏡 M 2の近傍にマスクパターンの中間像を形成する。

マスクパターンの中間像からの光は、平面反射鏡 M 2および平面反射鏡 M 3を介して、屈折光学系 Bに入射する。屈折光学系 Bは、中間像からの光の入射側から順に、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 4と、両凸レンズ L 5と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 6と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 7と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 8と、両凸レンズ L 9とから構成されている。なお、正メニスカスレンズ L 6 と正メニスカスレンズ L 7との間の光路中には、開口絞り Sが配置されている。

したがって、マスクパターンの中間像から屈折光学系 Bに入射した光は、各レンズ成分 L 4〜し 9を介して、ウェハ W (第 1 0図では参照符号 8に対応）上の露光領域においてマスクパターンの縮小像を形成する次の表 3に、第 3実施例の投影光学系の諸元の値を掲げる。表 3において、えは露光光の中心波長を、 FWHMは露光光の半値全幅を、 βは投影倍率を、 ΝΑは像側開口数をそれぞれ表している。また、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面の順序を、 rは各面の曲率半径（非球面の場合には頂点曲率半径）を、 dは各面の軸上間隔すなわち面間隔を、 nは中心波長に対する屈折率をそれぞれ示している。

なお、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したがって、面間隔 dの符号は、凹面反射鏡 M lから平面反射鏡- M 2までの光路中では負とし、平面反射鏡 M 3からウェハ面までの光路中では負とし、その他の光路中では正としている。そして、面間隔 dが正である光路中においては、光線の入射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。逆に、面間隔 dが負である光路中においては、光線の入射側に向かって凹面の曲率半径を正とし、凸面の曲率半径を負としている。

(表 3)

(主要諸元）

λ = 1 5 7. 6 n m

FWHM : 2 p m

]3 = 1 /4

N A= 0. 6 5

(光学部材諸元）

面番号 r d n

(マスク面） 20.000000

1 oo 10.000000 1.5600000 (P 1 ) (61 0000099 ·ΐ Ζ9Ζ908 ·9ト 60966 ·36ΐ- LZ

ZC9T99 ·0- Z^ '9SS- 92

( 8 Ί. 0000099 Ί 000000 "QS- 8^96 "Ζ8ΐ- 9

·Ζ- 06 ΐθ 'ΐθ -

( L 1 000009S ·ΐ 000000 ·0ト

(S L ^Z\ ' Οΐ- οο ΖΖ εε96θ ·ΐε_ 089Ζ0 '899- *ΐ2 OS

( 9 0000099 ·ΐ 9ΐ9δΐ '8Ζΐ- ΟΖ

8 9096 Έ9- 8ΐεπ ' S *6ΐ

( 9 Ί. 000009S ·ΐ 000000 'OS - 8ΐ

SS0080 -\ΖΖ- '^62- ΐ

( 1 0000095 Ί 19^69 "ΐ ^- *9ΐ 91 ( S ΙΛΙ ^199^8 'ΖΟΐ - οο 9ΐ

( Ζ ¥ CO

000009 ·8- ετ

( Ζ Ί. 0000099 ·ΐ Z9S6Z ·09

£6Ζΐ,?,£ -ZS9- 8S09S -ΐ8ΐ- *ΐΐ Οΐ

( ε 1 0000099 ·ΐ 626 8 θΖΖ- 01

( ι 06Ζ699 - £- 9SS06 " 62- 6

06Ζ699 - ?, Ύ,ΟΖΖ- 8

( e 1 0000099 'ΐ 8909S 'ΐ8ΐ- *Ζ

?,6ΖΖ 2 'ZS9 ZS96Z '09 — *9 S

( ζ 1 000009S 'ΐ 0½90 S

0^18 'Z6 8 9 0 Ύ,Ζ91

(η 0000095 'Τ 000002 '6ΐ 9^892 ·0ΐト *S

9W990 'ΙΖ oo Z

6

L08l0/66df/13d tOOZS/66 O ΟΐΟ 80 90

j

— ·0 _ΐ_0ΐΧΤ6½92 ·0- _9T_0TX66£Z9S Ό- ΟΐΟ 80 90

8— Οΐ Χ96ΐ 9S Ό 00000 ·0 δτεττ 'Ks me I

D 02

₂₂_0ΐΧ3080ΐΖ '0-

8ΐ .0ΪΧ60 OS ·0 £1- ΟΪΧΖΪ π ·ο

ΟΐΟ 80 90

s_0\XLZ lZ Ό 00000 '0 ΐ9 6S 'I^- m 9

y

ΟΐΟ 80

8_0ΐΧΐδ9Ζ^6 Ό 00000 '0 8909S "181- ffl L

fD y _ε^_0ΐ X8Z6SZ2 - _8ΐ_0ΐΧ9ΐ8 Ζε '0- £1- 0ΪΧ06909Ζ Ό

0 Ο 80 9o Z I Οΐ 8_0ΐ X0S9999 "0 ZSS6Z '09^- 9

〇 j

ΐ_ζ_οτχεβετοΐ Ό- _ΐ_0ΐΧ2029 8 Ό _2ΐ_0ΤΧΖ9968^ Ό

ΟΐΟ 80 90

g_0TX8S2Wi' Ό - 00000 '0 ^85Z 'Olf- ffiS

D y J

'9- Ϊ9929 *999Z *8S

09

df/13d *O0ZS/66 O 0. 185759X 10— ¹³ -0.161021 X 10— ¹⁷ -0.415783 X 10"²¹

C4

2 4面 -701.01490 0. -0.337626X 10 -7 C6 C8 CIO

0.160965X 10—¹² -0.735123 X 10" -17

0.441992X 10 21 r K C4

2 8面 7665.52661 0.00000 -0.152895 X 10— ⁶

C6 C8 C 10

-0.665509 X 10"¹⁰ 0.938735 X 10"¹³ -0.520573X 10— ¹⁶ 第 1 2図は、第 3実施例における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。また、第 1 3図は、第 3実施例における横収差（メリディォナルコマ収差）を示す図である。

各収差図において、 NAは像側開口数を、 Yは像高を、実線は中心波長 1 5 7. 6 nmを、破線は 1 5 7. 6 n m+ 1. 3 pmを、一点鎖線は 1 5 7. 6 nm- 1. 3 p mをそれぞれ示している _ΰ また、非点収差を示す収差図において、 Sはサジタル像面を示し、 Μはメリディォナル像面を示している。

各収差図から明らかなように、第 3実施例では、中心波長が 1 5 7. 6 nmで半値全幅が 2 p mの露光光に対して色収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。

〔第 4実施例〕

第 1 4図は、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って、反射屈折光学系 Aの光軸 AX 1 と屈折光学系 Bの光軸 AX 2とを含む平面に沿った断面図である。第 4実施例では、中心波長が 1 5 7. 6 n mで半値全幅が 1 0 p mの露光光に対して色収差を含む諸収差が補正された投影光学系に本発明を適用している。

第 4実施例の投影光学系は、第 3実施例と類似の構成を有する。しかしながら、第 3実施例では露光光の半値全幅が 2 p mであるのに対し第 4実施例では露光光の半値全幅が 1 0 p mである点、および第 3実施例では屈折光学系 Bが 6つのレンズ成分を有するのに対し第 4実施例では露光光の半値全幅の増大に対応して 7つのレンズ成分を有する点が基本的に相違している。以下、第 3実施例との相違点に着目して、第 4実施例を説明する。

第 4実施例の投影光学系は、マスク Rに近接して配置された平行平面板 P 1を備えており、この平行平面板 P 1を透過したマスク Rからの光が反射屈折光学系 Aへ入射する。反射屈折光学系 Aは、マスク尺からの光の入射側から順に、両凹レンズ L 1 と、両凸レンズ L 2と、入射側に凹面を向けた負メニスカスレンズ L 3と、入射側に凹面を向けた凹面反射鏡 M 1 とから構成されている。したがって、マスク Rからの光は、平行平面板 P 1を透過した後に、反射屈折光学系 Aへ入射する。反射屈折光学系 Aへ入射した光は、 3つのレンズ成分 L 1〜L 3を介して凹面反射鏡 M lに入射する。凹面反射鏡 M lで反射された光は、 2つのレンズ成分し 3および L 2を介して、平面反射鏡 M 2の近傍にマスクパターンの中間像を形成する。

マスクパターンの中間像からの光は、平面反射鏡 M 2および平面反射鏡 M 3を介して、屈折光学系 Bに入射する。屈折光学系 Bは、中間像からの光の入射側から順に、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 4と、両凸レンズ L 5と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 6と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 7と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 8と、入射側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 9と、両凸レンズ L 1 0とから構成されている。なお、正メニスカスレンズし 6 と正メニスカスレンズし 7との間の光路中には、開口絞り Sが配置されている。

したがって、マスクパターンの中間像から屈折光学系 Bに入射した光は、各レンズ成分 L 4〜L 1 0を介して、ウェハ W上の露光領域においてマスクパターンの縮小像を形成する。

次の表 4に、第 4実施例の投影光学系の諸元の値を掲げる。表 4において、 λは露光光の中心波長を、 F W HMは露光光の半値全幅を、 βは投影倍率を、 Ν Αは像側開口数をそれぞれ表しているまた、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面の順序を、 rは各面の曲率半径（非球面の場合には頂点曲率半径）を、 dは各面の軸上間隔すなわち面間隔を、 nは中心波長に対する屈折率をそれぞれ示している。

なお、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。したがって、面間隔 dの符号は、凹面反射鏡 M lから平面反射鏡 M 2までの光路中では負とし、平面反射鏡 M 3からウェハ面までの光路中では負とし、その他の光路中では正としている。そして、面間隔 dが正である光路中においては、光線の入射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 _υ 逆に、面間隔 dが負である光路中においては、光線の入射側に向かって凹面の曲率半径を正とし、凸面の曲率半径を負としている。

(表 4 )

(主要諸元）

1 = 1 5 7 . 6 n m

F WHM : 1 0 p m ]3 = 1 / 4

N A = 0 . 6 5

(光学部材諸元）

面番号 r d n

(マスク面） 20. 000000

1 Co 10. 1. 5600000 P 1

2 oo 18.

3* -372. 48390 19. 200000 1. 5600000 し 1 4 2824. 40505 107. 691386

δ 441. 56209 1. 5600000 し 2

6* -467. 54839 632. 035292

7* -181. 16467 1. 5600000 し 3

8 -2171. 42735 34. 435069

9 -295. 94748 -34. 435069 M 1 10 -2171. 42736 1. 5600000 し 3

11* -181. 16467 -632. 035292

12* -467. 54839 1. 5600000 L 2

13 441. 56209 - 8. 600000

14 oo 410, 000000 M 2 15 oo -96. 164001 M 3

16* -248. 89382 1. 5600000 し 4

17 -270. 80367 - 211· 283468

18 -1633. 27164 -50. 000000 1. 5600000 し 5 19* 439. 76407 -84. 131385

20 -187. 72487 1. 5600000 し 6

21* -508. 63497 -38. 738249 ₈_0Ϊ XS66609 ·0 00000 Ό Ζ8 68 -8 Z- 9 I D y ιζ Οΐ Ό _ΐ_οτχ8ΐζεοε ·ο Zl 0ΤΧ^Τ99 2 ·0

ΟΐΟ 80 90 i i 8_0ΐ 6 ·0 00000 Ό

D y J

^_0TX06^ SS _8ΐ_0ΐ X 899909 '0- £1 0ΐΧ6ΐ 6 9Ό 07,

ΟΐΟ 80 90 ffl Ζ Τ 8_0ΐ '0 6S8^9 'L9 - ffi 9

D y z_z_oixn izfo- _Ι_0ΐΧ99ΙΌ62 _2ΐ一 01 X8089^

ΟΐΟ 80 93 ei s_oix?,nof ·ο- 00000

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( —、^厘翁^)

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000000 '9- *0?,

(0 I T) 0000099 •I ΐ£ΖΖ '9ト 68 '9^ΐ- 6Ζ

ΟΟΟΟΟΐ ·0 - 06Ζ82 "90ε- SZ

(6 Τ) 000009S •ΐ 000000 "9S- 0 00 ·98ΐ- ιζ

^61926 'τ- *9Ζ

(8 Τ) 000009S •ΐ 000000 ·0ト esT 'εει- 2Ζ

S9696 ·89- T888S '9½- fZ

( 1) 000009S •ΐ οοοοοο ·οε - 09ΐ 'SIS- Ζ

(S) 6ΐ0Ζ0 ·6ΐ— co ΖΖ

9S

l0/66df/X3d /66 O C6 C8 CIO

0.765145X 10 -13 0.840211 X 10— ¹⁸ 0.133482 X 10— ²²

K C4

1 9面 439.76407 0.481334 X 10— ⁸

C6 C8 CIO

0.266384 X 10"¹³ - 0.149214X 10— ¹⁷ 0.265666X 10— ²² r K C4

2 1面 -508.63497 -0.270625 X 10— ⁷

C6 C8 CIO

-0.130088X 10" -12 0.121888X 10— ¹⁸ -0.449102X 10— ²¹ r C4

2 6面 -678.53406 0.00000 -0.463518X 10一⁸

C6 C8 CIO

— 0.381221X 10" -12 0.150702X 10— ¹⁶ - 0.489031 X 10— ²¹

K C4

3 0面 4767.12784 0.00000 - 0.195812X 10— ⁶

C6 C8 CIO

0.241786X 10' -10 -0.201056X 10 -13 0.142658 X 10^-16 第 1 5図は、第 4実施例における球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。また、第 1 6図は、第 4実施例における横収差（メリディォナルコマ収差）を示す図である。

各収差図において、 NAは像側開口数を、 Yは像高を、実線は中心波長 1 5 7. 6 nmを、破線は 1 5 7. 6 nm+ 8. 6 pmを、一点鎖線は 1 5 7. 6 nm- 8. 6 p mをそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において、 Sはサジタル像面を示し、 Mはメリディォナル像面を示している。

各収差図から明らかなように、第 4実施例では、中心波長が 1 5 7 . 6 n mで半値全幅が 1 0 p mの露光光に対して色収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。以上のように、上述の第 1〜第 4実施例にかかる投影露光装置では、 1 8 0 n m以下の中心波長を有し且つ 2 0 p m以下の半値全幅を有する露光光に対して色収差が良好に補正された反射屈折タイプの投影光学系を備えているので、露光光源として比較的簡単な狭帯域化を施した F ₂ レーザを使用することができる。この構成により、大きな露光パワーを得ることができ、レーザ光源のメンテナンスコストも安くなるので、レ一ザ光源に掛かるコストが低く且つ高い生産性を有する投影露光装置を実現することができる。

また、前述したように、？₂レ一ザの場合、半値全幅が 2 p m程度までの狭帯域化は可能と考えられる。上述の第 1実施例および第 3実施例に示すように半値全幅が 2 p m程度の F ₂レーザを用いる場合、半値全幅が 1 0 p m程度の F ₂レーザを用いる第 2実施例および第 4実施例の場合よりも、投影光学系を構成するレンズ成分の枚数を減らすことができる。硝材として使用される蛍石（すなわち C a F ₂結晶）は高価であり、また 1 8 0 n m以下の短波長ではレンズ表面での光量損失が無視できない程度に大きいため、投影光学系の透過効率に関してレンズ枚数を減らすことの効果は大きい。

なお、上述の第 1実施例および第 2実施例の投影光学系では、マスク近傍に配置された平行平面板および光路分離用の平面反射鏡を除き、投影光学系を構成するすべてのレンズ成分および凹面反射鏡が共通の光軸に沿って配置されている。その結果、すべてのレンズ成分および凹面反射鏡を一本の鏡筒の内部に組み込むことができるので、反射屈折光学系としては組立ておよび調整を容易に行うことができる。

また、上述の第 3実施例および第 4実施例の投影光学系では、光路分離用の平面反射鏡を除き、投影光学系を構成するすべてのレンズ成分および凹面反射鏡が互いに平行な 2つの光軸に沿って配置されている。その結果、一部のレンズ成分および凹面反射鏡を第 1の鏡筒の内部に組み込むとともに、残部のレンズ成分を第 1の鏡筒と平行に配置された第 2 の鏡筒の内部に組み込むことができる。このように、 2つの鏡筒の各々において組立および調整が独立的に可能であり、 2つの鏡筒の間の相互位置関係も簡素化されているので、光学系の組立ておよび調整を比較的容易に行うことができる。

さらに、上述の各実施例では、露光領域が矩形状（スリット形状）であるため、露光領域が輪帯状である装置よりも照明光学系の設計および製造において好都合であり、照明光学系の構成を簡素化することができる。

また、上述の各実施例では、マスクに近接して平行平面板のような光透過性光学部材を配置することにより、マスクと平行平面板との間の狭い光路およびウェハとこれに近接する光学部材との間の狭い光路を除き、マスクからウェハまでの光路のほぼ全部をクリーン度の高いヘリゥムガスなどの不活性ガスで満たすことができる。その結果、露光光として F ₂ レーザ光のような短波長光を用いても、光の吸収を有効に回避することができ、投影光学系の透過効率を向上させることができる。平行平面板の使用により、投影光学系の耐久性おょぴ保守性を向上させ、投影光学系の組立後に残存収差の補正を行うこともできる。

〔第 5実施例および第 6実施例〕第 5実施例および第 6実施例は、第 3実施例および第 4実施例と類似の構成を有する。

第 1 7図及び第 20図は、第 1 0図の投影露光装置の投影光学系としての反射屈折光学系の第 5及び第 6実施例を示す。両実施例の反射屈折光学系は、第 1面であるマスク（レチクル） 4上の回路パターンを、第 2面であるウェハ 8上に縮小転写する投影光学系に本発明を適用したものである。この投影光学系は、マスク 4上のパターンの中間像を形成する第 1結像光学系 Aと、中間像の再結像をウェハ 8上に形成する第 2結像光学系 Bとからなる。第 1結像光学系 Aは凹面鏡 M_c.を有し、第 2結像光学系 Bは開口絞り ASを有する中間像の近傍には、第 1結像光学系 Aからの光束を第 2結像光学系 Bへ導くように、光軸を 90° 折り曲げる第 1の反射面が設けられている。また、第 1の反射面 - ^と開口絞り ASとの間には、レチクル R上での光軸とウェハ 8上での光軸が平行となるように、光軸を更に 90° 折り曲げる第 2の反射面 M₂が設けられている。但し、第 2の反射面 M₂は設けなくとも良い。

第 5実施例と第 6実施例の主要諸元は、次の通りである。

使用波長： 1 5 7 nm (F₂レーザ）

倍率： 1/4

像側開口数： 0. 6

最大像高： 1 3. 2 mm

この投影光学系は、凹面鏡 M_cに至る光束と凹面鏡 M_cからの光束とを第 1の反射面によって分離しており、したがってマスク 4上及びゥェハ 8上で光軸を含む領域は使用領域とはならない。すなわち、前述の第 1〜第 4実施例と同様に、光軸を含まないスリット状の領域がマスク 4 の照明領域となり、且つウェハ 8の露光領域となっている。そしてスリット状の使用領域をスリットの短手方向に走査することにより、走査方向に長い範囲のマスクパターンの像をウェハ 8上に転写するものである _υ したがって、ウェハ 8上の露光領域を例えば 4. 6 X 2 Ommの長方形とするときには、像高を Yとして、 Y= 4. 0〜 1 3. 2mmの範囲が使用され、露光領域を 5 X 2 Ommとするときには、 Y= 3. 6〜 1 3. 2 mmの範囲が使用され、露光領域を 5. 6 X 20mmとするときには、 Y二 3. 0〜 1 3. 2 mmの範囲が使用されることとなる。

但し、スリットの形状は、必ずしも長方形である必要はなく、例えば台形状、六角形状、円弧形状など、任意の直線又は曲線（例えば円弧）を、走査方向に移動したときに塗りつぶされる領域の形状とすることができる。

第 1 7図に示す第 5実施例の第 1結像光学系 Aは、マスク 4側に凹面を向けたメニスカス負レンズ A iと、マスク 4側に凹面を向けたメニスカス正レンズ A ₂と、凹面鏡 MC側に凹面を向けたメニスカス負レンズ A ₃ と、両凸レンズ A₄と、両凹レンズ A₅と、凹面鏡 M_cからなる ₃ 第 1の反射面は、レンズ A iと A₂との間に配置されている。

第 2結像光学系 Bは、第 1の反射面 Mi側に凹面を向けたメニスカス正レンズと、両凸レンズ B₂と、ウェハ 8側に凹面を向けたメニスカス正レンズ B₃と、両凸レンズ B₄とからなる。第 2の反射面 M₂は、レンズ B _xと B ₂との間に配置されており、開口絞り ASは、レンズ B₂と B₃ との間に配置されている。

このうち、レンズ Aiのマスク側レンズ面 r 1 と、レンズ A₃の凹面鏡側レンズ面 r 6と、レンズ A ₄の凹面鏡側レンズ面 r 8と、レンズ A ₅の凹面鏡側レンズ面 r 10と、レンズ B の第 1面 r 21 と、レンズ B₂の第 1面 r24と、レンズ B ₃の第 2面 r 28と、レンズ B ₄の第 1面 r 29力非球面に形成されている。第 20図において、 *印が非球面を表す。すなわち都合 8面の非球面を採用することにより、使用レンズ枚数がわずか 9枚となり、球面レンズのみを使用した投影光学系の使用レンズ枚数の約 1 3にまで低減している。

第 20図に示す第 6実施例の第 1結像光学系 Aは、マスク 4側に凹面を向けたメニスカス負レンズ八丄と、両凸レンズ A₂と、凹面鏡 M_c側に凹面を向けたメニスカス正レンズ A₃と、マスク 4側に凹面を向けたメニスカス正レンズ A₄と、両凹レンズ A₅と、両凸レンズ A₆と、両凹レンズ A₇と、凹面鏡 M_cからなる。第 1の反射面 Ν^は、レンズと A₂との間に配置されており、第 1の反射面に引き続いて第 2の反射面 M₂ が配置されている。

第 2結像光学系 Bは、ウェハ 8側に凹面を向けたメニスカス正レンズと、両凸レンズ B₂と、ウェハ 8側に凹面を向けた 2枚のメニスカス正レンズ B₃、 B₄と、ウェハ 8側に凹面を向けたメニスカス負レンズ B ₅と、両凸レンズ B ₆とからなる。開口絞り ASは、レンズ B₂と B₃との間に配置されている。

このうち、レンズ A₃の凹面鏡側レンズ面 r 6と、レンズ B iの第 1面 r 30と、レンズ Β ₃の第 2面 r 36と、レンズ B ₅の第 2面 r 40力 ^ 非球面に形成されている。すなわち都合 4面の非球面を採用することにより、使用レンズ枚数がわずか 1 3枚となり、球面レンズのみを使用した投影光学系の使用レンズ枚数の約 1 /2にまで低減している。

なお、上記両実施例では、レンズ面のみを非球面としているが、反射面 M₂を非球面とすることも出来る。

以下の表 5及び表 6に、それぞれ第 5及び第 6実施例の諸元を示す。各実施例とも、すべてのレンズの硝材は蛍石（C a F₂) である。 C a F₂の使用波長（1 57 nm) での屈折率は、 1. 56000としている _: また第 1欄 No中 *印を付した光学面は非球面を示し、非球面についての第 2欄 rは、頂点曲率半径である。この非球面の形状は、上述の（a) 式で表わしており、 [非球面データ] に非球面係数 C 4、 C6、 C8、 CIO を示した。円錐係数 κの値は、いずれの非球面も / c = 0. 0である。

(表 5)

[光学部材諸元]

N o r d

0 oo 83.472420 4

氺 1 -2.01.87193 20.000000 A,

Z -244. (9 Z4 50.000000

-ol3.7 47ϋ 30.000000 A₂

O Α ΐ

4 - 8.44409 326.710153

D 1231.0 01Z 20.000000 A₃

氺 b bU. 7184 153.952382

つ

70.000000 A₄

氺 o - l b. D ί yb 258.163716

y -lbU. / l 4 20.000000 A₅

" I Λ

氺丄 U 4/ / 4 / . 丄丄 (J 142.114876

1 1

丄丄 -4DO. oyy丄 -142.114876 M_c

* 12 47747.20963 -20.000000 A₅

13 - 160.72124 -258.163716

* 14 -3176.57963 -70.000000 A₄

15 247.93778 -153.952382

* 16 360.37184 -20.000000 A₃

17 1231.09312 -326.710153

18 -258.44409 -30.000000 A₂

19 -513.72470 -7.000000

20 OO 175.000000 M₁ _ε2_0ΤΧ^92008 ·0-： 02- :80

2_ΐ_0 Χ8Ζ808ΐ ： ο

8- 01X6 OSS - - D SZ= o 97,

S_I— ΟΐΧ ΐ ΐ ·0 ■■

8 -' 0TX 60Z8S "0

?_>ζ_ΟΙ ΙΟΙ?ΛΖ ·0 -: 013 Ζΐ-' ■8D

^_T_0TX9606ST '0 -: Q

L - - D

ζ_ζ_ΟΐΧ 869982 "0 - 01 D 81 -' SD 0Ζ _eT_0TX8^98te "0 ：

8- -- O (2T)0T= o N _g _0TXCT0982 ·0— 0ΐ D

6ΐ- 0ΪΧ I0S998 - O

ε_ΐ_ΟΐΧ 686966 Ό Q

8 -' 0IX C6902 Ό -fD

ε₂_0ΐΧ½6999 ： 013

8ΐ -' ■SD

ε_ΐ一 0ΐΧΖ08ΐ^ Ό-: 90 8- -fD (91)9= o N SI _lz_0lX9SWZJ Ό ： 01 D

Ζΐ-' 01 X 8966 Z ·0 ■ o

一 01X0 9 ·0 ： 90

·0

[^一^ ffi翁^]

8 oo ie

^ ζ 'η- ，6966 τΐλ οε 0Ϊ

00898S '^Οΐ- 29201 ' ΐ-

0138^0 'εζτ- 9 89 '989-

000000 '09- 22090 -\ΖΖ- LZ

S V 9Ζ

000000 66^50 ·9ΐ8 Ζ

00 ·\η

6 '86 oo £Ζ

LLLLS9 'I 9 8S0 '869- ΖΖ

¹ a οοοοοο 'οε 9606Π99ト ΙΖ^

£9

8l0/66df/X3d 刚 O \L Lf LLSZf ' Z 61

⁹V 000000 '0ト \ \ZS '89ト 8ΐ

98S96T ΈΟΐ - 9069Τ ' ZZ- 11

000000 'Ζ\- 19 6 'fOL 9ΐ

°n LZ8LL6 'OS - Z£fZ "O S- 9ΐ

LZSLL6 'OS \9Lf6 'fOL

98S96T *SOT Ϊ9ΪΖ8 '89 - ζι

⁹v 000000 ·0 LlSZ ' Z π

IL ^L '9LZ 9 896 '6ΖΙ Οΐ

⁹v 008608 'ΐΐ 960ΪΊ 'lf9- 6

v οοοοοο 'οε

*9ΐε- ι

εν οοοοοο *οε fL Ll Ί Ζ 9

000Ϊ80 Ό f zv οοοοοο 'οε ι^ΐ ε 'ifz g Οΐ

Ι8900Ζ '99 L 8l9 '60Z- ζ

09980 9 co 0

Ρ J ο Ν

Q

(9挲)

ΟΐΟ Q_T_0IX866S8I ·0 =80

9

,08IO/66df/lDd tOOZS/66 Ο

056500.2 X42095 N o62 X = o 关

4^ CO CO CO O O O CO CO C t

co ο CO IN0

O

o cn o 1 O O

o o o o o o

OO ^ o o o o o o o o o o o o o CO oo cn o o o o 00 o o o o CO o O o o o 00 o C o o o o o o o Ϊ6 o o o o cn o o o o ΟΊ o o

00 00 o o o o o o o o o o o o o o

o o o 00

JS o o o o o o o o o o o o o o Ji o o

O o o o o o o o o o o o o o o o o o o

00 ω CO > > > > >

o

I

CO

-17

C 8 = 0.415931 X 10 C 10 = -22

0.129399 X 10

C -8

C4— 0.147271 X 10 C 6 = - 13

N o =30 0.163160X 10 丄 K

C8 = 0.300473X10" -18 C10 = -0.529681 X10" -23

N o =36 C4 = -0.110105X10— -7 C6 = - 0.285259X10" -14

C8 = 0.428853X10" -18 C10 = 0.122213X10" -21

-7

N o =40 C4 = 0.284655X10" C6 = 0.259172X 10" -11

C8 = 0.328472X10" -15 C10 = — 0.680232X10" -19

第 1 8図に第 5実施例の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示し、第 1 9図に第 5実施例の横収差を示す。同様に第 2 1図と第 2 2図に第 6 実施例の諸収差を示す。各収差図において N Aは像側開口数を表し、 Y は像高を表す。また非点収差図中、点線 Mはメリジォナル像面を表し、実線 Sはサジタル像面を表す。各図より明らかなように、 1 5 7 nmの単波長において、各実施例ともほぼ無収差に近い状態まで良好に補正された優れた性能を有することが分かる。

さて、 F ₂レーザの半値全幅（FWHM) は自然発振で（狭帯化なしで） 1〜 1 . 5 p m程度の狭い波長幅であるため、わずかの狭帯化または狭帯化をしないで用いることができる。以下の第 2 3図に、本発明の実施例が ± 0. 5 p m (幅 l p m) の範囲で色収差補正を達成していることを示す。なお、 1 5 7 n m付近における C a F ₂の屈折率は、前述の通り、 + 1 p mの波長変化あたり一 2. 4 X 1 0—⁶の割合で変化し、一 1 p m の波長変化あたり + 2. 4 X 1 0_⁶の割合で変化する。従って、基準波長での C a F ₂の屈折率が 1.5600000とすると、基準波長 + 0. 5 p mの波長では、 1.5599988となり、基準波長一 0. 5 p mの波長では、 1.5600012 となる。第 2 3図において、 Yは像高を表し、 Xは基準波長 + 0. 5 p mでの収差曲線、 yは基準波長での収差曲線、 zは基準波長一 0. 5 p mでの収差曲線を表す。

第 2 3図より明らかなように、本発明の実施例にかかる反射屈折光学系は、少なくとも 1 p mの範囲で色収差補正が達成されていることが分かる。なお、さらなる最適化を行えば、 1 0 p mの波長幅の範囲で色収差補正を達成することが可能である。

以上のように、その目的に合った場所の少なくとも 4箇所に、その目的に合った形状の非球面を配置することにより、ほとんどすべての収差を同時に補正することができる。その結果、最終的には、レンズ枚数を大幅に削減した、劇的に小型の反射屈折光学系を得ることができる。従つて、 1 8 0 n m以下の波長の露光光を用いる場合であっても高解像を達成しつつ光量損失の低下を最低限に抑えることが可能である。本発明の反射屈折光学系を投影露光装置に適用すれば、サブミク口ン単位以下の分角军能のもとでパターンをワーク（ウェハ）へ高いスノレ一プットのもとで転写することが可能である。

このように本発明の実施例によれば、最小の非球面要素を使いながら、最大の効果を得ることができるのである。もちろん、 4面を越えてさらに非球面を追加して使用することにより、さらに小型で、レンズ枚数の少ない反射屈折光学系を得ることも可能である。

また、上記第 3、第 4および第 6実施例では、第 1光路偏向部材としての平面鏡 M iと第 2光路偏向部材としての平面鏡 M ₂との間にレンズ成分が介在しない、すなわち重力方向に対して非平行な光軸を有するレンズ成分が存在しない。従って、レンズ成分および凹面鏡においては、重力による非対称な変形を招かず、投影光学系の大関口数化ゃ大露光領域化を図っても結像性能の劣化を十分に抑えることができる。

さて、上述の各実施例にしたがう投影露光装置は、以下の手法により製造することができる。 DO

まず、 1 8 0 n mよりも短い中心波長の照明光によってマスク上のパターンを照明するための照明光学系を準備する。具体的には、中心波長が 1 5 7 . 6 11 111の ₂レーザ光を用いてマスクパターンを照明する照明光学系を準備する。このとき、照明光学系は、半値全幅 2 O p m以内のスペクトル幅の照明光を供給するように構成される。なお、半値全幅 2 p m以内のスぺクトル幅の照明光を供給するものを適用しても良い _υ 次いで、マスク上のパターンの像を感光性基板上の感光面に結像するための投影光学系を準備する。投影光学系を準備することは、複数の屈折性光学素子を準備して、これら複数の屈折性光学素子を組上げることを含むものである。そして、これらの照明光学系および投影光学系を前述の機能を達成するように電気的、機械的または光学的に連結することにより、各実施例にかかる投影露光装置を製造することができる。

次に、上記の実施の形態の投影露光装置を用いてウェハ上に所定の回路パターンを形成する際の動作の一例につき第 2 4図のフローチャートを参照して説明する。

先ず、第 2 4図のステップ 1 0 1において、 1ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ 1 0 2において、その 1ロットのゥェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ 1 0 3において、第 1実施例（第 4 Α、 4 Β図）の投影光学系 7を備えた第 3図の投影露光装置を用いて、マスク（投影原版） 4上のパターンの像がその投影光学系 7を介して、その 1ロットのウェハ（ワーク）上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ 1 0 4において、その 1ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステツプ 1 0 5において、その 1ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク 4上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される _ΰ その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。なお、以上では第 1実施例の投影光学系を用いたが、その代わりに第 2〜第 6実施例の何れかの投影光学系を用いても良い。 '

さて、上述の各実施例では、投影光学系を屈折性の光学部材で構成し、この光学部材の材料として C a F₂ (フッ化カルシウム）を使用している、この C a F₂に加えて、あるいは C a F ₂に代えて、例えばフッ化バリウム（B a F)、フッ化リチウム（L i F)、フッ化マグネシウム（M g F₂)、リチウム 'カルシウム · アルミニウム · フローライド（L i C a A l F₆)、およびリチウム 'ストロンチウム · ァノレミニゥム ' フローライド（L i S r A 1 F ₆) などのフッ化物の結晶材料やフッ素がド一プされた石英やゲルマニウムがドープされた石英などを使用しても良いなお、上述において、投影光学系中の屈折性の光学部材（レンズ成分 . 平行平面板）は、フッ化カルシウム（C a F₂)、フッ化バリウム（B a F)、リチウム 'カルシウム ·アルミニウム 'フローライド（L i C a A 1 F₆)、およびリチウム 'スト口ンチウム ·アルミニウム · フローライド（L i S r A 1 F ₆) からなるフッ化物の結晶材料のうち、少なくとも 1種類の材料で形成されることがさらに好ましい。ここで、フツイ匕リチゥム（L i F) は、 1 80 nm以下の露光光に対する透過率の点では使用可能であるが、潮解性を有するため好ましくない。また、フッ化マグネシゥム（Mg F₂) は、複屈折性を有するので投影光学系に使用することは好ましくない。但し、照明光学系では多少の複屈折があってもかまわないため、照明光学系ではフッ化マグネシウム（Mg F₂) を使用することができる。また、フッ素ド一プ石英については、材料中の屈折率の均一性を向上させることが困難であるため、投影光学系に使用することは好ましくない。また、マスクを照明する照明光において十分な狭帯化が可能であるならば、投影光学系は単一種類の光学材料で構成することが好ましい。さらに、投影光学系の製造のし易さや製造コストを考えると、投影光学系はじ a F₂のみで構成されることが好ましい。

また、上述の各実施例では、結像光束の遮蔽をなくして像質を向上させるために露光領域を光軸から外れた位置に設定したが、広い露光領域を十分に確保するために光軸を含む位置に露光領域を設定しても良い。なお、この場合、多少の結像光束の遮蔽や光量損失が起こる可能性があるが、実用上無視し得る範囲であれば問題ない。

なお、上述の各実施例では、光源からウェハへ至る光路をヘリウムガスで置換しているが、光路の一部あるいは全部を窒素（N₂) ガスで置換しても良レ、。

さらに、上述の各実施例では、光源として F₂レーザを用い、狭帯化装置によりそのスペクトル幅を狭帯化しているが、その代わりに、 1 5 7 nmに発振スぺクトルを持つ Y AGレーザなどの固体レーザの高調波を用いるようにしても良い。また、 D F B半導体レーザまたはファイバーレーザから発振される赤外域または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとィットリビゥムとの両方）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。

例えば、単一波長レーザ光の発振波長を 1. 5 1〜1. 5 9 μ ιηの範囲内とすると、発生波長が 1 5 1〜 1 59 nmの範囲内である 1 0倍高調波が出力される。特に発振波長を 1. 5 7〜 1. 58 μιηの範囲内とすると、発生波長が 1 5 7〜 1 58 nmの範囲内の 1 0倍高調波、すなわち F₂レーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。また、発振波長を 1. 03〜 1. 1 2 mの範囲内とすると、発生波長が 147〜 1 6 0 nmの範囲内である 7倍高調波が出力され、特に発振波長を 1. 0 9 9〜： L . 1 0 6 μ mの範囲内とすると、発生波長が 1 5 7〜 1 5 8 μ mの範囲内の 7倍高調波、すなわち F₂レーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。なお、単一波長発振レーザとしては、イツトリビゥム · ドープ · ファイバーレーザを用いる。

このように、レーザ光源からの高調波を使用する場合には、この高調波自体が十分に狭帯化されたスペクトル幅（例えば 0. 0 1 pm程度）であるので、上述の各実施例の光源 1の代わりに用いることができる。また、 F ₂レーザの波長幅が自然発振で 1〜 1. 5 pm程度の波長幅である場合には狭帯化しなくとも良レ、。

また、 F ₂レーザに代えて、波長 1 4 7 nmの光を供給する K r ₂ レーザや波長 1 3 5 nmの光を供給する A r K r レーザ、波長 1 2 6 nmの光を供給する A r ₂レーザなども光源として利用できる。

さて、本発明は、ウェハ上の 1つのショット領域へマスクパターン像を一括的に転写した後に、投影光学系の光軸と直交する面内でウェハを逐次二次元的に移動させて次のショット領域にマスクパターン像を一括的に転写する工程を繰り返すステップ · アンド · リピート方式（一括露光方式）や、ウェハの各ショット領域への露光時にマスクとウェハとを投影光学系に対して投影倍率 0を速度比として同期走査するステップ · アンド ·スキャン方式（走査露光方式）の双方に適用することができる _υ なお、ステップ ' アンド ' スキャン方式では、スリット状（細長い矩形状）の露光領域内で良好な結像特性が得られればよいため、投影光学系を大型化することなく、ウェハ上のより広いショット領域に露光を行うことができる。

また、上述の各実施例では、矩形状の露光領域を用いているが、円弧形状の露光領域とすることも可能である。ところで、上述の各実施例では、縮小投影光学系を用いているが、投影光学系は縮小系に限定されることなく等倍系または拡大系（例えば液晶ブイスプレイ製造用露光装置など）を用いても良い。さらに、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられる、デバイスパターンをセラミックウェハ上に転写する露光装置、撮像素子（C C D など）の製造に用いられる露光装置などにも本発明を適用することができる。また、レチクルまたはマスクを製造するためにガラス基板またはシリコンウェハなどに回路パターンを転写する露光装置にも、本発明を適用することができる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。

Claims

請求の範囲

1 . パターンが形成されたマスクを照明するための照明光学系と、前記マスクからの放射に基づいて前記パターンの像をワーク上に形成するための投影光学系とを有し、

前記照明光学系は 180mn以下の中心波長を有する照明光を供給し、前記投影光学系は、少なくとも 1つの凹面鏡と、 1 5枚以下の屈折レンズとを有し、且つ 4面以上の非球面とを有することを特徴とする投影

2 . 請求の範囲 1記載の投影露光装置において、

前記屈折レンズは全て同一の材料によって形成されることを特徴とする投影露光装置。

3 . 請求の範囲 2記載の投影露光装置において、

前記屈折レンズの前記材料は、蛍石であることを特徴とする投影露光

4 . 請求の範囲 2または 3記載の投影露光装置において、

前記照明光学系は、 180nm以下の中心波長を有し且つ 1 O pm以下の半値全幅を有する照明光を供給することを特徴とする投影露光装置。

5 . 請求の範囲 1記載の投影露光装置において、

前記屈折レンズは、蛍石を含むことを特徴とする投影露光装置。

6 . 請求の範囲 1乃至 5の何れか一項記載の投影露光装置において、前記投影光学系は前記マスクの中間像を形成し、且つ前記マスクと前記中間像との間の光路中に配置される第 1結像光学系と、前記中間像と前記ワークとの間の光路中に配置される第 2結像光学系とを含み、前記第 1及び第 2結像光学系のうちの一方は前記少なくとも 1つの凹面鏡を含み、他方は開口絞りを含むことを特徴とする投影露光装置。

7 . 請求の範囲 6記載の投影露光装置において、前記少なくとも 1つの凹面鏡は前記第 1結像光学系中に位置し、前記開口絞りは前記第 2結像光学系中に位置することを特徴とする投影露光

8 . 請求の範囲 6記載の投影露光装置において、

前記第 1結像光学系からの光束を前記第 2光学系へ導く反射鏡を有することを特徴とする投影露光装置。

9 . 請求の範囲 1記載の投影露光装置において、

前記非球面は、前記屈折レンズが有する 2つのレンズ面のうちの一方のみに形成されることを特徴とする投影露光装置。

1 0 . 露光光によりマスクを照明し、該マスク上のパターンを投影光学系を介してワーク上に投影する露光方法において、

請求の範囲 1乃至 9の何れか一項記載の投影露光装置を用いて前記マスク上の前記パターンの像を前記ワーク上に形成することを特徴とする露光方法。

1 1 . 凹面鏡を含む第 1結像光学系によって、第 1面の中間像を形成し、開口絞りを含む第 2結像光学系によって、前記中間像の再結像を第 2面上に形成し、前記第 1結像光学系からの光束を前記第 2結像光学系に導くように反射面を設けた反射屈折光学系において、

該反射屈折光学系は、 1 5枚以下の屈折レンズを有し、且つ 4面以上の非球面を有することを特徴とする反射屈折光学系。

1 2 , 請求の範囲 1 1記載の反射屈折光学系において、

前記屈折レンズはすべて同一の硝材によって形成されていることを特徴とする反射屈折光学系。

1 3 . パターンが形成されたマスクを照明するための照明光学系と、前記マスクからの光に基づいて前記パターンの像をワーク上に形成するための反射屈折型の投影光学系とを備えた投影露光装置において、前記照明光学系は、 1 8 0 nm以下の中心波長を有し且つ 2 0 p m以下の半値全幅を有する照明光を供給するように構成され、

前記投影光学系は、レンズ成分と凹面反射鏡とを含み、

前記レンズ成分および前記凹面反射鏡は、前記照明光に対する前記投影光学系の色収差を実質的に補正するように位置決めされていることを特徴とする投影露光装置。

1 4. 請求の範囲 1 3記載の投影露光装置において、

前記投影光学系を構成するすべてのレンズ成分および凹面反射鏡が共通の光軸に沿って配置されていることを特徴とする投影露光装置。

1 5. 請求の範囲 1 4記載の投影露光装置において、

前記投影光学系は、ただ 1つの凹面反射鏡、複数のレンズ成分、および 1つまたは複数の平面反射鏡のみから構成されていることを特徴とする投影露光装置。

1 6. 請求の範囲 1 5記載の投影露光装置において、

前記照明光の半値全幅は 2 pm以下であることを特徴とする投影露光

1 7. 請求の範囲 1 6記載の投影露光装置において、

前記投影光学系は、前記マスクからの光に基づいて前記パターンの一次像を形成するための第 1結像光学系と、前記一次像からの光に基づいて前記パターンの二次像を前記ワーク上に形成するための第 2結像光学系とを有することを特徴とする投影露光装置。

1 8. 請求の範囲 1 7記載の投影露光装置において、

前記第 1結像光学系のレンズの最大有効径を h 1 とし、前記第 2結像光学系のレンズの最大有効径を h 2としたとき、

0. 7 < h l /h 2 < l . 4

の条件を満足することを特徴とする投影露光装置。

1 9 . 請求の範囲 1 4記載の投影露光装置において、前記投影光学系は、前記マスクからの光に基づいて前記パターンの一次像を形成するための第 1結像光学系と、前記一次像からの光に基づいて前記パターンの二次像を前記ワーク上に形成するための第 2結像光学系とを有することを特徴とする投影露光装置。

2 0 . 請求の範囲 1 3記載の投影露光装置において、

2 1 . 請求の範囲 1 3記載の投影露光装置において、

前記照明光の半値全幅は 2 p m以下であることを特徴とする投影露光

2 2 . 請求の範囲 2 1記載の投影露光装置において、

前記投影光学系を構成するすべてのレンズ成分および凹面反射鏡が共通の光軸に沿って配置されていることを特徴とする投影露光装置。 2 3 . 請求の範囲 2 2記載の投影露光装置において、

2 4 . 請求の範囲 2 1記載の投影露光装置において、

2 5 . 請求の範囲 1 3記載の投影露光装置において、前記投影光学系は、前記マスクからの光に基づいて前記パターンの一次像を形成するための第 1結像光学系と、前記一次像からの光に基づいて前記パターンの二次像を前記ワーク上に形成するための第 2結像光学系とを有することを特徴とする投影露光装置。

2 6 . 請求の範囲 2 5記載の投影露光装置において、

0 . 7 < h l / h 2 < l . 4

の条件を満足することを特徴とする投影露光装置。

2 7 . パターンが形成されたマスクを照明するための照明光学系と、前記マスクからの光に基づいて前記パターンの像をワーク上に形成するための反射屈折型の投影光学系とを備えた投影露光装置において、前記照明光学系は、 1 8 0 n m以下の中心波長を有し且つ所定値以下の半値全幅を有する照明光を供給するように構成され、

前記投影光学系は、屈折力を有する光学部材と、前記マスクに近接して配置されて前記屈折力を有する光学部材を外部の雰囲気と隔てるための光透過性の光学部材を有し、

前記投影光学系の光軸と平行な方向に沿つた前記マスクと前記光透過性の光学部材との間の間隔は 5 O mm以下に設定されていることを特徴とする投影露光装置。

2 8 . 請求の範囲 2 7記載の投影露光装置において、

前記光透過性の光学部材は、平行平面板を有することを特徴とする投影露光装置。

2 9 . 請求の範囲 2 8記載の投影露光装置において、

前記平行平面板は交換可能に設けられることを特徴とする投影露光装

3 0 . 請求の範囲 2 7記載の投影露光装置において、前記照明光の半値全幅は 2 0 p m以下であることを特徴とする投影露

3 1 . 請求の範囲 3 0記載の投影露光装置において、

前記投影光学系を構成するすべてのレンズ成分および凹面反射鏡が共通の光軸に沿って配置されていることを特徴とする投影露光装置。 3 2 . 請求の範囲 3 1記載の投影露光装置において、

3 3 . 請求の範囲 3 1記載の投影露光装置において、

3 4 . 請求の範囲 3 0記載の投影露光装置において、

3 5 . 請求の範囲 3 4記載の投影露光装置において、

0 . 7 < h l / h 2く 1 . 4

の条件を満足することを特徴とする投影露光装置。

3 6 . 請求の範囲 2 7記載の投影露光装置において、前記照明光の半値全幅は 2 p m以下であることを特徴とする投影露光

3 7 . 請求の範囲 3 6記載の投影露光装置において、

3 8 . 請求の範囲 3 6記載の投影露光装置において、

3 9 . 請求の範囲 2 7記載の投影露光装置において、

前記投影光学系の光軸と平行な方向に沿った前記マスクと前記光透過性の光学部材との間の間隔は 2 O m m以下に設定されていることを特徴とする投影露光装置。

4 0 . 請求の範囲 2 7記載の投影露光装置において、

前記投影光学系の光軸と平行な方向に沿つた前記マスクと前記光透過性の光学部材との間の間隔は 5 m m以下に設定されていることを特徴とする投影露光装置。

4 1 . 請求の範囲 2 7記載の投影露光装置において、

前記投影光学系の光軸と平行な方向に沿った前記マスクと前記光透過性の光学部材との間の間隔は 1 m m以下に設定されていることを特徴とする投影露光装置。

4 2 . 請求の範囲 2 7記載の投影露光装置において、

前記投影光学系の内部の雰囲気は不活性ガスで置換され、

前記投影光学系内部の雰囲気は、前記マスクの周囲の雰囲気よりも高ぃクリーン度であることを特徴とする投影露光装置。

4 3 . 請求の範囲 4 2記載の投影露光装置において、前記マスクを密封包囲するためのケーシングをさらに備えることを特徴とする投影露光装置。

4 4 . 請求の範囲 2 7記載の投影露光装置において、

前記投影光学系の内部の雰囲気は不活性ガスで置換され、

前記投影光学系内部の雰囲気は、前記ワークの周囲の雰囲気よりも高ぃクリーン度であることを特徴とする投影露光装置。

4 5 . 露光光によりマスクを照明し、該マスク上のパターンを投影光学系を介してワーク上に投影する露光方法において、

請求の範囲 1 3乃至 4 4の何れか一項記載の投影露光装置を用いて前記マスク上の前記パターンの像を前記ワーク上に形成することを特徴とする露光方法。

4 6 . 前記投影光学系は、矩形状の露光領域を前記ワーク上に規定することを特徴とする請求の範囲 1 3乃至 4 4の何れか一項記載の投影露光装置。

4 7 . 露光光によりマスクを照明し、該マスク上のパターンを投影光学系を介してワーク上に投影する露光方法において、

請求の範囲 4 6記載の投影露光装置を用いて前記マスク上の前記パタ一ンの像を前記ワーク上に形成することを特徴とする露光方法。

4 8 . パターンが形成されたマスクを照明するための照明光学系と、前記マスクからの光に基づいて前記パターンの像をワーク上に形成するための反射屈折型の投影光学系とを備えた投影露光装置において、第 1の光軸に沿って配置された凹面反射鏡および屈折光学部材からなり、前記パターンの中間像を形成する第 1結像光学系と、

第 2の光軸に沿って配置された屈折光学部材を有し、前記中間像の縮小像を前記ワーク上に形成する第 2結像光学系と、前記第 1結像光学系と前記第 2結像光学系との間に配置された第 1光路偏向部材と、

前記第 1光路偏向部材と前記第 2結像光学系との間に配置された第 2 光路偏向部材とを備え、

前記第 1および第 2の光軸は互いに平行であり、かつ前記第 1および第 2光路偏向部材の間には屈折光学部材が介在しないことを特徴とする投影露光装置。

4 9 . 請求の範囲 4 8記載の投影露光装置において、

前記縮小像は、前記パターン面に対して平行に形成され、

前記第 1および第 2の光軸は、重力方向と実質的に平行に位置決めされることを特徴とする投影露光装置。

5 0 . 露光光によりマスクを照明し、該マスク上のパターンを投影光学系を介してワーク上に投影する露光方法において、

請求の範囲 4 9記載の投影露光装置を用いて前記マスク上の前記パタ一ンの像を前記ワーク上に形成することを特徴とする露光方法。