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JP5682248B2 - 反射結像光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents

反射結像光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 Download PDF

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JP5682248B2 JP2010252871A JP2010252871A JP5682248B2 JP 5682248 B2 JP5682248 B2 JP 5682248B2 JP 2010252871 A JP2010252871 A JP 2010252871A JP 2010252871 A JP2010252871 A JP 2010252871A JP 5682248 B2 JP5682248 B2 JP 5682248B2
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Description

本発明は、反射結像光学系、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結像光学系に関するものである。
半導体素子などの製造に使用される露光装置として、例えば５〜４０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ（Extreme UltraViolet：極紫外線）光を用いるＥＵＶＬ（Extreme UltraViolet Lithography：極紫外リソグラフィ）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光学系（反射部材のみにより構成された光学系）を用いることになる。
従来、ＥＵＶＬ露光装置の投影光学系に適用可能な反射結像光学系として、物体面を挟んで光学系側に入射瞳を有する反射光学系に代えて、物体面を挟んで光学系の反対側に入射瞳を有する反射光学系を使用することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。以下、本明細書では、「物体面を挟んで光学系側に入射瞳を有する反射結像光学系」を「正瞳タイプの反射結像光学系」と称し、「物体面を挟んで光学系の反対側に入射瞳を有する反射結像光学系」を「逆瞳タイプの反射結像光学系」と称する。
米国特許第６，７８１，６７１号明細書
ＥＵＶＬ露光装置の投影光学系として正瞳タイプの反射結像光学系を採用すると、照明光学系においてオプティカルインテグレータとマスクとの間の光路中にコンデンサー光学系を配置する必要があるため、ミラー枚数の増大により光効率が低下する。これに対し、逆瞳タイプの反射結像光学系を採用すると、コンデンサー光学系を配置する必要がなくなるので、ミラー枚数の削減により光効率を高めることができる。
しかしながら、特許文献１に開示された逆瞳タイプの反射結像光学系では、入射瞳と物体面との間の光軸に沿った距離（以下、単に「入射瞳距離」ともいう）が比較的短いため、オプティカルインテグレータの第１フライアイ光学系で波面分割された各光束がマスク上に形成する各照野の重なり誤差が発生し易く、ひいては光量損失が発生し易い。なお、逆瞳タイプの反射結像光学系において入射瞳距離だけを単に長くすると、反射結像光学系の物体面における有効視野の光軸からの距離が大きくなり過ぎて、良好な収差補正が難しくなる。
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な反射光学系であって、入射瞳距離が比較的大きく確保され且つ収差が良好に補正された逆瞳タイプの反射結像光学系を提供することを目的とする。また、本発明の逆瞳タイプの反射結像光学系を露光装置の投影光学系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を目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の第１形態に従えば、第１面に配置される物体の像を第２面上に形成する反射結像光学系であって、
前記第１面を挟んで前記反射結像光学系の反対側に位置する入射瞳を有し、
前記入射瞳と前記第１面との間の光軸に沿った距離をＰＤとし、前記第１面と前記第２面との間の光軸に沿った距離をＴＴとし、前記第１面に入射する主光線の入射角度（rad）をＲとしたとき、
−１４．３＜（ＰＤ／ＴＴ）／Ｒ＜−８．３
の条件を満足する反射結像光学系が提供される。
本発明の第２形態に従えば、光源からの光により前記第１面に設置された前記物体としての所定のパターンを照明するための照明光学系と、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形態の反射結像光学系とを備えている露光装置が提供される。
本発明の第３形態に従えば、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ことと、
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ことと、
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ことを含むデバイス製造方法が提供される。
本発明では、逆瞳タイプ光学系としての反射結像光学系において、入射瞳と第１面との間の光軸に沿った距離ＰＤ、第１面と第２面との間の光軸に沿った距離ＴＴ、および第１面に入射する主光線の入射角度が、所要の条件を満足することにより、入射瞳距離が比較的大きく確保され且つ収差が良好に補正された逆瞳タイプの反射結像光学系を実現することができる。その結果、本発明の反射結像光学系と組み合わせて用いられる照明光学系では、各照野の重なり誤差を小さく抑えることができる。
本発明の反射結像光学系を露光装置に適用した場合、露光光として例えば５ｎｍ乃至４０ｎｍの波長を有するＥＵＶ光を使用することができる。この場合、反射結像光学系に対して転写すべきマスクのパターンおよび感光性基板を相対移動させて、マスク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。
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。 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。 本実施形態の各実施例にかかる反射結像光学系の基本構成を概略的に示す図である。 第１実施例にかかる反射結像光学系の構成を概略的に示す図である。 第２実施例にかかる反射結像光学系の構成を概略的に示す図である。 第３実施例にかかる反射結像光学系の構成を概略的に示す図である。 第４実施例にかかる反射結像光学系の構成を概略的に示す図である。 第５実施例にかかる反射結像光学系の構成を概略的に示す図である。 第６実施例にかかる反射結像光学系の構成を概略的に示す図である。 第７実施例にかかる反射結像光学系の構成を概略的に示す図である。 第８実施例にかかる反射結像光学系の構成を概略的に示す図である。 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。
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、反射結像光学系６の光軸ＡＸ方向すなわち感光性基板であるウェハ７の露光面（転写面）の法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハ７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７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。
図１において、露光光を供給するための光源１は、たとえばレーザプラズマＸ線源を備えている。光源１として、放電プラズマ光源や他のＸ線源を用いることができる。光源１から射出された光は、必要に応じて配置された波長選択フィルタ（不図示）を介して、照明光学系ＩＬに入射する。波長選択フィルタは、光源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。波長選択フィルタを経たＥＵＶ光は、一対のフライアイ光学系（フライアイミラー）２ａおよび２ｂからなるオプティカルインテグレータへ導かれる。
第１フライアイ光学系２ａは並列配置された複数の第１反射光学要素を有し、第２フライアイ光学系２ｂは第１フライアイ光学系２ａの複数の第１反射光学要素に対応するように並列配置された複数の第２反射光学要素を有する。具体的に、第１フライアイ光学系２ａは例えば円弧状の外形を有する多数の凹面鏡要素を縦横に且つ稠密に配列することにより構成され、第２フライアイ光学系２ｂは例えば矩形状の外形を有する多数の凹面鏡要素を縦横に且つ稠密に配列することにより構成されている。フライアイ光学系２ａおよび２ｂの詳細な構成および作用については、たとえば米国特許出願公開第２００２／００９３６３６Ａ１号明細書を参照することができる。
こうして、第２フライアイ光学系２ｂの反射面の近傍には、所定の形状を有する実質的な面光源が形成される。この実質的な面光源は、一対のフライアイ光学系２ａおよび２ｂからなる照明光学系ＩＬの射出瞳位置に形成される。照明光学系ＩＬの射出瞳位置（すなわち第２フライアイ光学系２ｂの反射面の近傍位置）は、逆瞳タイプの反射結像光学系（投影光学系）６の入射瞳の位置と一致している。
実質的な面光源からの光、すなわち照明光学系ＩＬから射出された光は、斜入射ミラー３により反射された後、反射型のマスク４にほぼ平行に且つ近接して配置された視野絞り（不図示）の円弧状の開口部（光透過部）を介して、マスク４上に円弧状の照明領域を形成する。このように、光源１および照明光学系ＩＬ（２ａ，２ｂ）は、所定のパターンが設けられたマスク４をケーラー照明するための照明系を構成している。また、第２フライアイ光学系２ｂとマスク４との間の光路中には、パワーを有する反射鏡が配置されていない。反射鏡のパワーとは、当該反射鏡の焦点距離の逆数である。なお、パワーを有する反射鏡が配置されていても良いことは勿論である。
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。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やエンコーダにより計測される。マスク４上には、例えば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４のパターン像を形成する。
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（静止露光領域）ＥＲ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が形成される。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。
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。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やエンコーダにより計測される。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、すなわち反射結像光学系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。
このとき、反射結像光学系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。
本実施形態において、各実施例にかかる反射結像光学系６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のパターン面と光学的に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とを備えている。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。
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、凸面状または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から第３反射鏡Ｍ３へ至る光路中に、開口絞りＡＳが設けられている。反射結像光学系６の光路中には、この開口絞りＡＳ以外に開口絞りが配置されておらず、反射結像光学系６の開口数は開口絞りＡＳによる光束の制限によってのみ決定される。
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の凸面状または凹面状の反射面、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を形成する。
各実施例において、反射結像光学系６は、反射面の曲率中心が同一の軸上（光軸ＡＸ上）に配列される６つの反射鏡Ｍ１〜Ｍ６を備えている。すなわち、反射結像光学系６は６つの反射鏡Ｍ１〜Ｍ６を備え、６つの反射鏡Ｍ１〜Ｍ６のすべては、反射面の曲率中心が同一の軸上（光軸ＡＸ上）に配列するように設置される。また、すべての反射鏡Ｍ１〜Ｍ６は、光軸ＡＸに関して回転対称な面に沿って形成された反射面を有する。また、各実施例の反射結像光学系６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、各実施例において、反射結像光学系６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、反射結像光学系６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。
本実施形態において、各実施例にかかる反射結像光学系６は、マスク４を挟んで反射結像光学系６の反対側に所定距離だけ離れた位置に入射瞳を有する逆瞳タイプの反射結像光学系である。逆瞳タイプの反射結像光学系における入射瞳距離ＰＤは、正瞳タイプの反射結像光学系と組み合わせて用いられる照明光学系のコンデンサー光学系の焦点距離に対応している。正瞳タイプの反射結像光学系と組み合わせて用いられる照明光学系では、コンデンサー光学系の焦点距離を比較的大きく設定することにより、第１フライアイ光学系を構成する複数の円弧状の反射鏡要素によって波面分割された各光束がマスク上に形成する各照野の重なり誤差を小さく抑えることができる。
したがって、逆瞳タイプの反射結像光学系と組み合わせて用いられる照明光学系では、反射結像光学系の入射瞳距離ＰＤを比較的大きく確保することにより、各照野の重なり誤差を小さく抑えることが可能になる。逆瞳タイプの反射結像光学系において入射瞳距離ＰＤを大きく確保するには、物体側（マスク側）の有効視野の中心に入射する主光線の入射角度Ｒの絶対値を小さく抑えるか、あるいは有効視野の中心を光軸から比較的大きく離間させる必要がある。
ＥＵＶＬ露光装置では、反射型のマスクが用いられるため、マスク面（マスクのパターン面）に入射する主光線の入射角度Ｒの絶対値を小さくし過ぎると、マスクに入射する光束とマスクで反射された光束との分離が困難になってしまう。そのため、マスク面に入射する主光線の入射角度Ｒを所要の角度範囲に保ちつつ入射瞳距離ＰＤを大きく確保するには、有効視野の中心を光軸から比較的大きく離間させる必要がある。ただし、有効視野の中心と光軸との距離が大きくなるにつれて、反射結像光学系の収差補正は困難になる。
本実施形態では、逆瞳タイプの反射結像光学系の入射瞳とマスク面（第１面）との間の光軸に沿った距離ＰＤ、マスク面とウェハ面（ウェハの転写面：第２面）との間の光軸に沿った距離ＴＴ、およびマスク面に入射する主光線の入射角度Ｒ（rad）が、次の条件式（１）を満足する。入射角度Ｒは、図３に示すように、マスク面に入射する主光線が光軸ＡＸから反時計回りに測った場合に負の値をとるものとする。なお、マスク面で反射した主光線が光軸ＡＸから反時計回りに測った場合に負の値をとるものとしてもよい。
−１４．３＜（ＰＤ／ＴＴ）／Ｒ＜−８．３ （１）
反射結像光学系の全長ＴＴに対する入射瞳距離ＰＤの比ＰＤ／ＴＴを小さくし過ぎると、有効視野の中心と光軸との距離が小さくなり、反射結像光学系の各反射鏡とその近傍を通過する光束との分離が難しくなる。また、ＰＤ／ＴＴが小さい状態で各反射鏡と光束との干渉を回避しようとすると、各反射鏡の反射面の曲率が強くなり、各反射鏡への光の入射角度が大きくなり、ひいては各反射鏡の反射率が低下する。これは、ＥＵＶ光を用いる反射結像光学系では各反射鏡の反射面が多層膜で形成されており、各反射鏡での反射率を高めるには各反射鏡への光の入射角度をできるだけ小さくしなければならないからである。逆に、ＰＤ／ＴＴを大きくし過ぎると、有効視野の中心と光軸との距離が大きくなって各反射鏡からの光束分離が容易になるが、反射結像光学系の収差補正は難しくなる。
一方、有効視野の中心と光軸との距離を大きくしても、マスク面への主光線の入射角度Ｒの絶対値を大きくし過ぎると、入射瞳距離ＰＤが小さくなり、ひいては各照野の重なり誤差が大きく発生してしまう。逆に、マスク面への主光線の入射角度Ｒの絶対値を小さくし過ぎると、入射瞳距離ＰＤが大きくなって各照野の重なり誤差を小さくすることが容易になるが、マスクへの入射光束とマスクからの反射光束との干渉を回避することが困難になってしまう。
本実施形態では、入射瞳距離ＰＤ、光学系の全長ＴＴ、およびマスク面に入射する主光線の入射角度Ｒが、条件式（１）を満足することにより、入射瞳距離ＰＤが比較的大きく確保され且つ収差が良好に補正された逆瞳タイプの反射結像光学系を実現することができる。
その結果、本実施形態の反射結像光学系と組み合わせて用いられる照明光学系では、各照野の重なり誤差を小さく抑えることができる。なお、本実施形態の効果をさらに良好に発揮するために、条件式（１）の上限値を−８．６に設定することができる。また、本実施形態の効果をさらに良好に発揮するために、条件式（１）の下限値を−１３．７に設定することができる。
本実施形態の各実施例において、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＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋｛１−（１＋κ）・ｙ2／ｒ2｝1/2｝
＋Ｃ4・ｙ4＋Ｃ6・ｙ6＋Ｃ8・ｙ8＋Ｃ10・ｙ10＋Ｃ12・ｙ12
＋Ｃ14・ｙ14＋Ｃ16・ｙ16＋Ｃ18・ｙ18 （ａ）
［第１実施例］
図４は、本実施形態の第１実施例にかかる反射結像光学系の構成を示す図である。図４を参照すると、第１実施例の反射結像光学系において、マスク４からの光は、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面、第２反射鏡Ｍ２の凸面状の反射面、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上にマスクパターンの縮小像（二次像）を形成する。
次の表（１）に、第１実施例にかかる反射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は結像倍率の大きさを、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。
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（マスク４のパターン面）から像面であるウェハ面（ウェハ７の転写面）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は各反射面の頂点曲率半径（中心曲率半径：ｍｍ）を、ｄは各反射面の軸上間隔すなわち面間隔（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。
また、表（１）の条件式対応値の欄において、ＰＤは入射瞳とマスク面との間の光軸に沿った距離（入射瞳距離）を、ＴＴはマスク面とウェハ面との間の光軸に沿った距離（全長）を、Ｒはマスク面に入射する主光線の入射角度（rad）をそれぞれ表している。上述の表記は、以降の表（２）〜表（８）においても同様である。
表（１）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３５
Ｙ０＝５３．４５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝１．５ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 1296.22
1 -1377.55 -583.38 （第１反射鏡Ｍ１）
2 -5200.08 325.04 （第２反射鏡Ｍ２）
168.34 （開口絞りＡＳ）
3 746.75 -695.56 （第３反射鏡Ｍ３）
4 1054.95 1388.18 （第４反射鏡Ｍ４）
5 606.82 -552.62 （第５反射鏡Ｍ５）
6 664.95 600.28 （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝２．８２３×１０-2
Ｃ4＝２．０８０×１０-11 Ｃ6＝１．９２８×１０-17
Ｃ8＝１．１１５×１０-22 Ｃ10＝−１．４４２×１０-27
Ｃ12＝１．１８９×１０-32 Ｃ14＝−５．２９７×１０-38
Ｃ16＝１．２４６×１０-43 Ｃ18＝−１．２１２×１０-49

２面
κ＝−８．０２０
Ｃ4＝５．７７０×１０-10 Ｃ6＝−１．１２４×１０-15
Ｃ8＝−９．３９７×１０-21 Ｃ10＝９．７０７×１０-25
Ｃ12＝−３．６４１×１０-29 Ｃ14＝７．４７０×１０-34
Ｃ16＝−８．１７２×１０-39 Ｃ18＝３．７３４×１０-44

３面
κ＝−１．２８５×１０
Ｃ4＝−２．００４×１０-9 Ｃ6＝４．８６５×１０-14
Ｃ8＝−１．４２２×１０-18 Ｃ10＝５．７１９×１０-23
Ｃ12＝−３．０８５×１０-27 Ｃ14＝１．３９９×１０-31
Ｃ16＝−３．９３４×１０-36 Ｃ18＝５．０６３×１０-41

４面
κ＝−３．１６１×１０-2
Ｃ4＝−２．０２４×１０-12 Ｃ6＝−４．８７８×１０-17
Ｃ8＝１．０１５×１０-22 Ｃ10＝６．７３５×１０-28
Ｃ12＝−７．８４０×１０-33 Ｃ14＝３．１６５×１０-38
Ｃ16＝−６．１８３×１０-44 Ｃ18＝４．８１３×１０-50

５面
κ＝０
Ｃ4＝５．０３８×１０-9 Ｃ6＝５．０７０×１０-14
Ｃ8＝９．７６１×１０-19 Ｃ10＝−１．８２９×１０-23
Ｃ12＝２．０１１×１０-27 Ｃ14＝−４．６１６×１０-32
Ｃ16＝０ Ｃ18＝０

６面
κ＝−７．７３５×１０-2
Ｃ4＝４．６９７×１０-11 Ｃ6＝１．５１０×１０-16
Ｃ8＝３．０７６×１０-22 Ｃ10＝６．９４５×１０-28
Ｃ12＝１．８８２×１０-33 Ｃ14＝３．５０３×１０-39
Ｃ16＝０ Ｃ18＝０

（条件式対応値）
ＰＤ＝２０００ｍｍ
ＴＴ＝２０００ｍｍ
Ｒ＝−０．１０５rad
（１）（ＰＤ／ＴＴ）／Ｒ＝−９．５
第１実施例の反射結像光学系では、円弧状の有効結像領域ＥＲ内の各点について波面収差のＲＭＳ（root mean square：自乗平均平方根あるいは平方自乗平均）の値を求めたところ、最大値（最悪値）が０．０３５３λ（λ：光の波長＝１３．５ｎｍ）であった。すなわち、第１実施例では、０．３５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×１．５ｍｍの円弧状の有効結像領域を確保することができる。
また、第１実施例では、各反射鏡への最大入射角度が２５度以下である。その結果、各反射鏡の反射面を構成する多層膜での反射率が比較的高く、ひいては反射結像光学系における反射による光量損失を小さく抑えることができる。また、各反射鏡への最大入射角度を小さく抑えると各反射鏡とその近傍を通過する光束との干渉を回避することが困難になり易いが、第１実施例では各反射鏡への最大入射角度を小さく抑えているにも関わらず、各反射鏡とその近傍を通過する光束との間に８ｍｍ以上の間隔が確保されている。
［第２実施例］
図５は、本実施形態の第２実施例にかかる反射結像光学系の構成を示す図である。図５を参照すると、第２実施例においても第１実施例と同様に、マスク４からの光は、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面、第２反射鏡Ｍ２の凸面状の反射面、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上にマスクパターンの縮小像を形成する。次の表（２）に、第２実施例にかかる反射結像光学系の諸元の値を掲げる。
表（２）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３５
Ｙ０＝５０．７５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝１．５ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 1302.53
1 -1264.43 -530.89 （第１反射鏡Ｍ１）
2 -3198.75 311.75 （第２反射鏡Ｍ２）
179.92 （開口絞りＡＳ）
3 630.76 -541.62 （第３反射鏡Ｍ３）
4 880.99 1231.94 （第４反射鏡Ｍ４）
5 589.97 -501.10 （第５反射鏡Ｍ５）
6 608.76 547.47 （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝０
Ｃ4＝２．６０６×１０-11 Ｃ6＝３．５９８×１０-17
Ｃ8＝−４．６８９×１０-23 Ｃ10＝４．６０８×１０-28
Ｃ12＝−９．４１８×１０-34 Ｃ14＝−２．４８５×１０-41
Ｃ16＝２．３２０×１０-45 Ｃ18＝０

２面
κ＝０
Ｃ4＝８．１９７×１０-10 Ｃ6＝−２．２６４×１０-15
Ｃ8＝１．３３１×１０-20 Ｃ10＝４．０６３×１０-26
Ｃ12＝−６．４８９×１０-30 Ｃ14＝１．１９５×１０-34
Ｃ16＝−７．３３０×１０-40 Ｃ18＝０

３面
κ＝０
Ｃ4＝−７．２９２×１０-9 Ｃ6＝１．０５０×１０-13
Ｃ8＝−１．８７１×１０-18 Ｃ10＝１．４６１×１０-23
Ｃ12＝１．０４６×１０-27 Ｃ14＝−５．５４９×１０-32
Ｃ16＝９．５２４×１０-37 Ｃ18＝０

４面
κ＝０
Ｃ4＝−３．０２０×１０-11 Ｃ6＝１．０２３×１０-16
Ｃ8＝−１．７２４×１０-21 Ｃ10＝１．１８３×１０-26
Ｃ12＝−５．１９５×１０-32 Ｃ14＝１．２６４×１０-37
Ｃ16＝−１．３４４×１０-43 Ｃ18＝０

５面
κ＝０
Ｃ4＝５．９４７×１０-9 Ｃ6＝６．６７５×１０-14
Ｃ8＝７．６４８×１０-19 Ｃ10＝１．６７７×１０-22
Ｃ12＝−２．８３８×１０-26 Ｃ14＝２．５３６×１０-30
Ｃ16＝−８．６７１×１０-35 Ｃ18＝０

６面
κ＝０
Ｃ4＝２．０９７×１０-11 Ｃ6＝１．２８８×１０-16
Ｃ8＝３．３４８×１０-22 Ｃ10＝３．９７６×１０-28
Ｃ12＝１．８２１×１０-32 Ｃ14＝−１．８３８×１０-37
Ｃ16＝９．５８２×１０-43 Ｃ18＝０

（条件式対応値）
ＰＤ＝１９００ｍｍ
ＴＴ＝２０００ｍｍ
Ｒ＝−０．１０５rad
（１）（ＰＤ／ＴＴ）／Ｒ＝−９．０
第２実施例の反射結像光学系では、波面収差のＲＭＳの最大値（最悪値）が０．０３５２λ（λ：光の波長＝１３．５ｎｍ）であった。すなわち、第２実施例においても第１実施例と同様に、０．３５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×１．５ｍｍの円弧状の有効結像領域を確保することができる。
第２実施例では、反射結像光学系の全長ＴＴに対する入射瞳距離ＰＤの比ＰＤ／ＴＴが第１実施例よりも僅かに小さくなっているため、各反射鏡への最大入射角度が第１実施例よりも若干大きくなっている。具体的に、第２実施例では、各反射鏡への最大入射角度が２６．７度以下である。その結果、第２実施例においても、各反射鏡の反射面を構成する多層膜での反射率が比較的高く、ひいては反射結像光学系における反射による光量損失を小さく抑えることができる。また、第２実施例では、第１実施例と同様に、各反射鏡とその近傍を通過する光束との間に８ｍｍ以上の間隔が確保されている。
［第３実施例］
図６は、本実施形態の第３実施例にかかる反射結像光学系の構成を示す図である。図６を参照すると、第３実施例においても第１実施例および第２実施例と同様に、マスク４からの光は、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面、第２反射鏡Ｍ２の凸面状の反射面、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上にマスクパターンの縮小像を形成する。次の表（３）に、第３実施例にかかる反射結像光学系の諸元の値を掲げる。
表（３）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３５
Ｙ０＝４９．２５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝１．５ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 1309.66
1 -1264.27 -525.87 （第１反射鏡Ｍ１）
2 -3096.74 324.37 （第２反射鏡Ｍ２）
186.38 （開口絞りＡＳ）
3 650.35 -543.01 （第３反射鏡Ｍ３）
4 880.29 1207.50 （第４反射鏡Ｍ４）
5 574.15 -499.37 （第５反射鏡Ｍ５）
6 601.80 540.34 （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝０
Ｃ4＝２．４１５×１０-11 Ｃ6＝３．０９８×１０-17
Ｃ8＝−５．９６１×１０-24 Ｃ10＝９．９９０×１０-29
Ｃ12＝７．７５１×１０-34 Ｃ14＝−４．４５０×１０-39
Ｃ16＝７．０４５×１０-45 Ｃ18＝０

２面
κ＝０
Ｃ4＝７．２１７×１０-10 Ｃ6＝−１．５１４×１０-15
Ｃ8＝８．２６４×１０-22 Ｃ10＝３．５１５×１０-25
Ｃ12＝−１．１７８×１０-29 Ｃ14＝１．６６８×１０-34
Ｃ16＝−８．９４２×１０-40 Ｃ18＝０

３面
κ＝０
Ｃ4＝−６．７１５×１０-9 Ｃ6＝８．８３９×１０-14
Ｃ8＝−１．２８０×１０-18 Ｃ10＝−１．３５６×１０-23
Ｃ12＝２．３４５×１０-27 Ｃ14＝−９．３６８×１０-32
Ｃ16＝１．４４７×１０-36 Ｃ18＝０

４面
κ＝０
Ｃ4＝−２．８２５×１０-11 Ｃ6＝９．１５３×１０-17
Ｃ8＝−１．６８２×１０-21 Ｃ10＝１．２１４×１０-26
Ｃ12＝−５．５５３×１０-32 Ｃ14＝１．３９６×１０-37
Ｃ16＝−１．５２４×１０-43 Ｃ18＝０

５面
κ＝０
Ｃ4＝６．３２４×１０-9 Ｃ6＝７．８１２×１０-14
Ｃ8＝４．９０４×１０-19 Ｃ10＝２．８９８×１０-22
Ｃ12＝−４．５９８×１０-26 Ｃ14＝３．９４０×１０-30
Ｃ16＝−１．３２０×１０-34 Ｃ18＝０

６面
κ＝０
Ｃ4＝２．１３６×１０-11 Ｃ6＝１．３０３×１０-16
Ｃ8＝３．６１３×１０-22 Ｃ10＝８．８６１×１０-29
Ｃ12＝２．８１６×１０-32 Ｃ14＝−３．０１２×１０-37
Ｃ16＝１．５３３×１０-42 Ｃ18＝０

（条件式対応値）
ＰＤ＝１８４０ｍｍ
ＴＴ＝２０００ｍｍ
Ｒ＝−０．１０５rad
（１）（ＰＤ／ＴＴ）／Ｒ＝−８．８
第３実施例の反射結像光学系では、波面収差のＲＭＳの最大値（最悪値）が０．０４９６λ（λ：光の波長＝１３．５ｎｍ）であった。第３実施例では、反射結像光学系の全長ＴＴに対する入射瞳距離ＰＤの比ＰＤ／ＴＴが第２実施例よりもさらに小さくなっており、各反射鏡への最大入射角度の制約と各反射鏡からの光束分離とのトレードオフの関係から、波面収差のＲＭＳの最大値が第１実施例および第２実施例よりも大きくなっている。しかしながら、第３実施例においても、０．３５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×１．５ｍｍの円弧状の有効結像領域を確保することができる。
［第４実施例］
図７は、本実施形態の第４実施例にかかる反射結像光学系の構成を示す図である。図７を参照すると、第４実施例においても第１実施例〜第３実施例と同様に、マスク４からの光は、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面、第２反射鏡Ｍ２の凸面状の反射面、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上にマスクパターンの縮小像を形成する。次の表（４）に、第４実施例にかかる反射結像光学系の諸元の値を掲げる。
表（４）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３５
Ｙ０＝５６．０５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝１．５ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 1135.58
1 -1243.69 -500.02 （第１反射鏡Ｍ１）
2 -3183.34 324.77 （第２反射鏡Ｍ２）
178.12 （開口絞りＡＳ）
3 893.04 -803.06 （第３反射鏡Ｍ３）
4 1212.24 1611.20 （第４反射鏡Ｍ４）
5 624.42 -592.24 （第５反射鏡Ｍ５）
6 712.17 645.65 （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝０
Ｃ4＝２．０１８×１０-11 Ｃ6＝５．１３１×１０-17
Ｃ8＝−２．１４２×１０-22 Ｃ10＝１．６４９×１０-27
Ｃ12＝−５．８０５×１０-33 Ｃ14＝１．０７９×１０-38
Ｃ16＝−７．８６２×１０-45 Ｃ18＝０

２面
κ＝０
Ｃ4＝５．７５７×１０-10 Ｃ6＝−３．６１４×１０-16
Ｃ8＝−１．２０１×１０-21 Ｃ10＝６．０１３×１０-26
Ｃ12＝−３．４６０×１０-30 Ｃ14＝６．０８４×１０-35
Ｃ16＝−３．６６９×１０-40 Ｃ18＝０

３面
κ＝０
Ｃ4＝−４．４５１×１０-9 Ｃ6＝５．２３３×１０-14
Ｃ8＝−７．７６２×１０-19 Ｃ10＝７．４１９×１０-24
Ｃ12＝１．０７６×１０-28 Ｃ14＝−５．８０３×１０-33
Ｃ16＝７．０３６×１０-38 Ｃ18＝０

４面
κ＝０
Ｃ4＝−７．３２５×１０-12 Ｃ6＝５．７１１×１０-18
Ｃ8＝−１．０１８×１０-22 Ｃ10＝４．４０６×１０-28
Ｃ12＝−１．２２３×１０-33 Ｃ14＝１．８４８×１０-39
Ｃ16＝−１．２２０×１０-45 Ｃ18＝０

５面
κ＝０
Ｃ4＝３．９７２×１０-9 Ｃ6＝４．１１０×１０-14
Ｃ8＝４．７４８×１０-19 Ｃ10＝１．５３８×１０-23
Ｃ12＝−２．６０４×１０-27 Ｃ14＝２．２８０×１０-31
Ｃ16＝−６．８５０×１０-36 Ｃ18＝０

６面
κ＝０
Ｃ4＝１．１８１×１０-11 Ｃ6＝５．３５９×１０-17
Ｃ8＝１．００４×１０-22 Ｃ10＝８．７０４×１０-29
Ｃ12＝３．３５１×１０-33 Ｃ14＝−２．７３９×１０-38
Ｃ16＝１．０６４×１０-43 Ｃ18＝０

（条件式対応値）
ＰＤ＝２１００ｍｍ
ＴＴ＝２０００ｍｍ
Ｒ＝−０．１０５rad
（１）（ＰＤ／ＴＴ）／Ｒ＝−１０．０
第４実施例の反射結像光学系では、波面収差のＲＭＳの最大値（最悪値）が０．０３３４λ（λ：光の波長＝１３．５ｎｍ）であった。第４実施例では、反射結像光学系の全長ＴＴに対する入射瞳距離ＰＤの比ＰＤ／ＴＴが第１実施例よりも大きくなっており、その結果として波面収差のＲＭＳの最大値が第１実施例よりも小さくなっている。すなわち、第４実施例においても、０．３５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×１．５ｍｍの円弧状の有効結像領域を確保することができる。
［第５実施例］
図８は、本実施形態の第５実施例にかかる反射結像光学系の構成を示す図である。図８を参照すると、第５実施例では、第１実施例〜第４実施例とは異なり、マスク４からの光は、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上にマスクパターンの縮小像を形成する。次の表（５）に、第５実施例にかかる反射結像光学系の諸元の値を掲げる。
表（５）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３５
Ｙ０＝６９．２５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝１．０ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 1098.83
1 -1752.42 -663.44 （第１反射鏡Ｍ１）
2 10802.64 456.22 （第２反射鏡Ｍ２）
205.26 （開口絞りＡＳ）
3 929.52 -896.87 （第３反射鏡Ｍ３）
4 1344.38 1747.51 （第４反射鏡Ｍ４）
5 708.72 -798.68 （第５反射鏡Ｍ５）
6 926.73 851.17 （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝０
Ｃ4＝１．５０７×１０-11 Ｃ6＝８．４７５×１０-17
Ｃ8＝−５．４２１×１０-22 Ｃ10＝２．９８８×１０-27
Ｃ12＝−９．０１４×１０-33 Ｃ14＝１．４４８×１０-38
Ｃ16＝−９．３３５×１０-45 Ｃ18＝０

２面
κ＝０
Ｃ4＝２．０４８×１０-10 Ｃ6＝−６．９１７×１０-17
Ｃ8＝１．１５７×１０-21 Ｃ10＝−１．５４０×１０-26
Ｃ12＝４．８２７×１０-32 Ｃ14＝３．４２９×１０-37
Ｃ16＝−１．９７９×１０-42 Ｃ18＝０

３面
κ＝０
Ｃ4＝−２．９９９×１０-9 Ｃ6＝２．７８０×１０-14
Ｃ8＝−３．９１３×１０-19 Ｃ10＝７．３３６×１０-24
Ｃ12＝−１．６０３×１０-28 Ｃ14＝２．６８４×１０-33
Ｃ16＝−２．１８９×１０-38 Ｃ18＝０

４面
κ＝０
Ｃ4＝−７．９１５×１０-12 Ｃ6＝１．９９１×１０-17
Ｃ8＝−１．１１２×１０-22 Ｃ10＝３．１７９×１０-28
Ｃ12＝−５．８５２×１０-34 Ｃ14＝６．０６２×１０-40
Ｃ16＝−２．７６０×１０-46 Ｃ18＝０

５面
κ＝０
Ｃ4＝２．７１０×１０-9 Ｃ6＝２．０３３×１０-14
Ｃ8＝１．９８９×１０-19 Ｃ10＝２．１６５×１０-24
Ｃ12＝−２．９４７×１０-28 Ｃ14＝２．１０１×１０-32
Ｃ16＝−４．１１２×１０-37 Ｃ18＝０

６面
κ＝０
Ｃ4＝３．５２６×１０-12 Ｃ6＝１．１４９×１０-17
Ｃ8＝１．２０１×１０-23 Ｃ10＝１．２３３×１０-29
Ｃ12＝５．５７４×１０-35 Ｃ14＝−１．４００×１０-40
Ｃ16＝２．９１６×１０-46 Ｃ18＝０

（条件式対応値）
ＰＤ＝２６００ｍｍ
ＴＴ＝２０００ｍｍ
Ｒ＝−０．１０５rad
（１）（ＰＤ／ＴＴ）／Ｒ＝−１２．４
第５実施例の反射結像光学系では、波面収差のＲＭＳの最大値（最悪値）が０．０３７２λ（λ：光の波長＝１３．５ｎｍ）であった。第５実施例では、反射結像光学系の全長ＴＴに対する入射瞳距離ＰＤの比ＰＤ／ＴＴが第４実施例よりも大きくなっているので、波面収差のＲＭＳの最大値が比較的小さく抑えられており、また本実施例の反射結像光学系と組み合わされる照明光学系では照野の重なり誤差を小さく抑えることができるものと期待される。第５実施例では、０．３５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×１．０ｍｍの円弧状の有効結像領域を確保することができる。
［第６実施例］
図９は、本実施形態の第６実施例にかかる反射結像光学系の構成を示す図である。図９を参照すると、第６実施例では、第１実施例〜第４実施例と同様に、マスク４からの光は、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面、第２反射鏡Ｍ２の凸面状の反射面、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上にマスクパターンの縮小像を形成する。次の表（６）に、第６実施例にかかる反射結像光学系の諸元の値を掲げる。
表（６）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．２５
Ｙ０＝７２．９５ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝１．０ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 1094.01
1 -1192.72 -532.85 （第１反射鏡Ｍ１）
2 -822.44 261.92 （第２反射鏡Ｍ２）
270.93 （開口絞りＡＳ）
3 2104.12 -894.01 （第３反射鏡Ｍ３）
4 1354.13 1612.89 （第４反射鏡Ｍ４）
5 873.11 -568.88 （第５反射鏡Ｍ５）
6 763.20 755.99 （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝０
Ｃ4＝１．０６４×１０-11 Ｃ6＝−５．７８５×１０-18
Ｃ8＝−３．２７６×１０-22 Ｃ10＝３．１６６×１０-27
Ｃ12＝−１．２９９×１０-32 Ｃ14＝２．５６２×１０-38
Ｃ16＝−１．９９３×１０-44 Ｃ18＝０

２面
κ＝０
Ｃ4＝２．９８３×１０-10 Ｃ6＝−２．３９１×１０-15
Ｃ8＝５．７１０×１０-19 Ｃ10＝−３．８０３×１０-23
Ｃ12＝１．３７４×１０-27 Ｃ14＝−２．７８０×１０-32
Ｃ16＝２．５１０×１０-37 Ｃ18＝０

３面
κ＝０
Ｃ4＝−１．０００×１０-9 Ｃ6＝５．２６０×１０-15
Ｃ8＝−４．３９９×１０-20 Ｃ10＝８．２３０×１０-25
Ｃ12＝−１．８６３×１０-29 Ｃ14＝２．６５８×１０-34
Ｃ16＝−１．７４９×１０-39 Ｃ18＝０

４面
κ＝０
Ｃ4＝−３．２７２×１０-12 Ｃ6＝−１．８８１×１０-18
Ｃ8＝−５．８４３×１０-24 Ｃ10＝１．５１１×１０-29
Ｃ12＝−４．１９１×１０-35 Ｃ14＝６．３３０×１０-41
Ｃ16＝−４．３１０×１０-47 Ｃ18＝０

５面
κ＝０
Ｃ4＝１．３４３×１０-9 Ｃ6＝９．８０７×１０-15
Ｃ8＝９．６１３×１０-19 Ｃ10＝−２．３８６×１０-22
Ｃ12＝３．１５８×１０-26 Ｃ14＝−２．２９３×１０-30
Ｃ16＝７．１４９×１０-35 Ｃ18＝０

６面
κ＝０
Ｃ4＝３．７０７×１０-12 Ｃ6＝３．１０３×１０-17
Ｃ8＝４．９５７×１０-23 Ｃ10＝１．８９３×１０-28
Ｃ12＝−９．８８０×１０-34 Ｃ14＝６．２８８×１０-39
Ｃ16＝−２．２３２×１０-44 Ｃ18＝０

（条件式対応値）
ＰＤ＝２７５０ｍｍ
ＴＴ＝２０００ｍｍ
Ｒ＝−０．１０５rad
（１）（ＰＤ／ＴＴ）／Ｒ＝−１３．１
第６実施例の反射結像光学系では、波面収差のＲＭＳの最大値（最悪値）が０．０３３４λ（λ：光の波長＝１３．５ｎｍ）であった。第６実施例では、反射結像光学系の全長ＴＴに対する入射瞳距離ＰＤの比ＰＤ／ＴＴが第５実施例よりも大きくなっているので、波面収差のＲＭＳの最大値が第５実施例よりも小さく抑えられており、また本実施例の反射結像光学系と組み合わされる照明光学系では照野の重なり誤差を小さく抑えることができるものと期待される。第６実施例では、０．２５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×１．０ｍｍの円弧状の有効結像領域を確保することができる。
［第７実施例］
図１０は、本実施形態の第７実施例にかかる反射結像光学系の構成を示す図である。図１０を参照すると、第７実施例では、第１実施例〜第４実施例および第６実施例と同様に、マスク４からの光は、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面、第２反射鏡Ｍ２の凸面状の反射面、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上にマスクパターンの縮小像を形成する。次の表（７）に、第７実施例にかかる反射結像光学系の諸元の値を掲げる。
表（７）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３
Ｙ０＝５３．７ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２．０ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 1133.91
1 -1150.90 -454.28 （第１反射鏡Ｍ１）
2 -2170.88 325.50 （第２反射鏡Ｍ２）
179.26 （開口絞りＡＳ）
3 824.38 -722.48 （第３反射鏡Ｍ３）
4 1105.46 1475.26 （第４反射鏡Ｍ４）
5 604.97 -527.74 （第５反射鏡Ｍ５）
6 647.49 590.57 （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝０
Ｃ4＝２．７０４×１０-11 Ｃ6＝５．８２６×１０-17
Ｃ8＝−１．８９８×１０-22 Ｃ10＝１．４３９×１０-27
Ｃ12＝−４．２９９×１０-33 Ｃ14＝５．４４７×１０-39
Ｃ16＝２．０２９×１０-46 Ｃ18＝０

２面
κ＝０
Ｃ4＝７．６８４×１０-10 Ｃ6＝−１．２８３×１０-15
Ｃ8＝３．３７９×１０-22 Ｃ10＝１．９７７×１０-25
Ｃ12＝−７．１１３×１０-30 Ｃ14＝１．０５６×１０-34
Ｃ16＝−５．７４１×１０-40 Ｃ18＝０

３面
κ＝０
Ｃ4＝−４．９６２×１０-9 Ｃ6＝６．１９２×１０-14
Ｃ8＝−１．０１３×１０-18 Ｃ10＝１．２５２×１０-23
Ｃ12＝１．１１２×１０-28 Ｃ14＝−１．０７４×１０-32
Ｃ16＝１．８０５×１０-37 Ｃ18＝０

４面
κ＝０
Ｃ4＝−１．０３０×１０-11 Ｃ6＝８．５９３×１０-18
Ｃ8＝−１．６０６×１０-22 Ｃ10＝７．４３８×１０-28
Ｃ12＝−２．３０３×１０-33 Ｃ14＝３．９１５×１０-39
Ｃ16＝−２．９２６×１０-45 Ｃ18＝０

５面
κ＝０
Ｃ4＝４．７５３×１０-9 Ｃ6＝４．９５４×１０-14
Ｃ8＝５．５２０×１０-19 Ｃ10＝３．８６１×１０-23
Ｃ12＝−５．３２１×１０-27 Ｃ14＝４．２９３×１０-31
Ｃ16＝−１．１６７×１０-35 Ｃ18＝０

６面
κ＝０
Ｃ4＝１．６６０×１０-11 Ｃ6＝９．１２４×１０-17
Ｃ8＝１．９９１×１０-22 Ｃ10＝６．９０９×１０-28
Ｃ12＝−７．９８７×１０-34 Ｃ14＝２．５３９×１０-38
Ｃ16＝−１．０２８×１０-43 Ｃ18＝０

（条件式対応値）
ＰＤ＝２０００ｍｍ
ＴＴ＝２０００ｍｍ
Ｒ＝−０．１０５rad
（１）（ＰＤ／ＴＴ）／Ｒ＝−９．５
第７実施例の反射結像光学系では、波面収差のＲＭＳの最大値（最悪値）が０．０１６３λ（λ：光の波長＝１３．５ｎｍ）であった。第７実施例では、波面収差のＲＭＳの最大値が非常に小さく抑えられており、０．３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×２．０ｍｍの円弧状の有効結像領域を確保することができる。
［第８実施例］
図１１は、本実施形態の第８実施例にかかる反射結像光学系の構成を示す図である。図１１を参照すると、第８実施例では、第１実施例〜第４実施例、第６実施例および第７実施例と同様に、マスク４からの光は、第１反射鏡Ｍ１の凹面状の反射面、第２反射鏡Ｍ２の凸面状の反射面、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上にマスクパターンの縮小像を形成する。次の表（８）に、第８実施例にかかる反射結像光学系の諸元の値を掲げる。
表（８）
（主要諸元）
λ＝１３．５ｎｍ
β＝１／４
ＮＡ＝０．３２
Ｙ０＝５３．７ｍｍ
ＬＸ＝２６ｍｍ
ＬＹ＝２．０ｍｍ

（光学部材諸元）
面番号 ｒ ｄ 光学部材
（マスク面） 1133.51
1 -1151.01 -454.18 （第１反射鏡Ｍ１）
2 -2167.68 326.21 （第２反射鏡Ｍ２）
179.09 （開口絞りＡＳ）
3 822.43 -722.50 （第３反射鏡Ｍ３）
4 1105.47 1475.36 （第４反射鏡Ｍ４）
5 606.28 -527.82 （第５反射鏡Ｍ５）
6 647.37 590.32 （第６反射鏡Ｍ６）
（ウェハ面）

（非球面データ）
１面
κ＝０
Ｃ4＝２．６９４×１０-11 Ｃ6＝５．８８１×１０-17
Ｃ8＝−１．９３０×１０-22 Ｃ10＝１．４４５×１０-27
Ｃ12＝−４．２１０×１０-33 Ｃ14＝４．８９９×１０-39
Ｃ16＝１．１３０×１０-45 Ｃ18＝０

２面
κ＝０
Ｃ4＝７．６４５×１０-10 Ｃ6＝−１．２０３×１０-15
Ｃ8＝−１．７８１×１０-21 Ｃ10＝２．７３５×１０-25
Ｃ12＝−８．９７６×１０-30 Ｃ14＝１．３０６×１０-34
Ｃ16＝−７．１４１×１０-40 Ｃ18＝０

３面
κ＝０
Ｃ4＝−４．９９５×１０-9 Ｃ6＝６．２５８×１０-14
Ｃ8＝−１．０２９×１０-18 Ｃ10＝１．２８８×１０-23
Ｃ12＝１．１２１×１０-28 Ｃ14＝−１．１２５×１０-32
Ｃ16＝１．９３９×１０-37 Ｃ18＝０

４面
κ＝０
Ｃ4＝−１．０３０×１０-11 Ｃ6＝８．３７０×１０-18
Ｃ8＝−１．６００×１０-22 Ｃ10＝７．４５３×１０-28
Ｃ12＝−２．３１９×１０-33 Ｃ14＝３．９５８×１０-39
Ｃ16＝−２．９６６×１０-45 Ｃ18＝０

５面
κ＝０
Ｃ4＝４．７３５×１０-9 Ｃ6＝４．９６４×１０-14
Ｃ8＝５．１８６×１０-19 Ｃ10＝５．０６４×１０-23
Ｃ12＝−７．５０１×１０-27 Ｃ14＝６．２５９×１０-31
Ｃ16＝−１．９１０×１０-35 Ｃ18＝０

６面
κ＝０
Ｃ4＝１．６３４×１０-11 Ｃ6＝９．１１９×１０-17
Ｃ8＝１．９７２×１０-22 Ｃ10＝７．１５０×１０-28
Ｃ12＝−１．２９７×１０-33 Ｃ14＝３．０２２×１０-38
Ｃ16＝−１．１６６×１０-43 Ｃ18＝０

（条件式対応値）
ＰＤ＝２０００ｍｍ
ＴＴ＝２０００ｍｍ
Ｒ＝−０．１０５rad
（１）（ＰＤ／ＴＴ）／Ｒ＝−９．５
第８実施例の反射結像光学系では、波面収差のＲＭＳの最大値（最悪値）が０．０３０５λ（λ：光の波長＝１３．５ｎｍ）であった。第８実施例では、波面収差のＲＭＳの最大値が小さく抑えられており、０．３２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×２．０ｍｍの円弧状の有効結像領域を確保することができる。
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０．２５〜０．３５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×１ｍｍ〜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。
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５〜４０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ光や、他の適当な波長の光を使用する反射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、全長ＴＴが２０００ｍｍであり、入射角度Ｒが−０．１０５radであり、結像倍率の大きさβが１／４であり、反射鏡の枚数が６枚である点で共通している。しかしながら、上述の各実施例は本発明の範囲内において実施可能な態様の例示であって、全長ＴＴ、入射角度Ｒ、結像倍率β、および反射鏡の枚数などが各実施例における数値に限定されないことはいうまでもない。
また、上述の各実施例では、反射結像光学系６は、反射面の曲率中心が同一の軸上（光軸ＡＸ上）に配列される６つの反射鏡Ｍ１〜Ｍ６を備えている。しかしながら、６つの反射鏡Ｍ１〜Ｍ６のうちの少なくとも１つは、反射面の曲率中心が光軸ＡＸから外れるように設置されていても良い。また、上述の各実施例において、すべての反射鏡Ｍ１〜Ｍ６は、光軸ＡＸに関して無限回回転対称な面に沿って形成された反射面を有しているが、反射鏡Ｍ１〜Ｍ６のうちの少なくとも１つは、有限回（たとえば１回、２回、３回）回転対称な面に沿って形成された反射面を有していても良い。
上述の実施形態の露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行っても良い。
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１２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１２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）。
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。
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。
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。
また、上述の実施形態では、マスクＭ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動的に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、例えば米国特許公開第２００７／０２９６９３６号公報や第２００９／０１２２３８１号公報に開示されている。
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逆瞳タイプの反射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、一般に第１面の像を第２面上に形成する正瞳タイプの反射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。
１ レーザプラズマＸ線源
２ａ，２ｂ フライアイ光学系
３ 斜入射ミラー
４ マスク
５ マスクステージ
６ 反射結像光学系
７ ウェハ
８ ウェハステージ
ＩＬ 照明光学系
Ｇ１，Ｇ２ 反射光学系
Ｍ１〜Ｍ６ 反射鏡

Claims (17)

  1. 第１面に配置される物体の像を第２面上に形成する反射結像光学系であって、
    前記第１面を挟んで前記反射結像光学系の反対側に位置する入射瞳を有し、
    前記入射瞳と前記第１面との間の光軸に沿った距離をＰＤとし、前記第１面と前記第２面との間の光軸に沿った距離をＴＴとし、前記第１面に入射する主光線の入射角度（rad）をＲとしたとき、
    −１３．１＜（ＰＤ／ＴＴ）／Ｒ＜−８．８
    の条件を満足する反射結像光学系。
  2. 前記第１面からの光の入射順に、第１反射鏡と、第２反射鏡と、第３反射鏡と、第４反射鏡と、第５反射鏡と、第６反射鏡とを備えている請求項１に記載の反射結像光学系。
  3. 前記第１反射鏡乃至前記第４反射鏡は、前記第１面からの光に基づいて前記第１面と共役な位置を形成し、
    前記第５反射鏡および前記第６反射鏡は、前記共役な位置からの光に基づいて前記像を前記第２面上に形成する請求項２に記載の反射結像光学系。
  4. 前記第１反射鏡は凹面状の反射面を有し、前記第２反射鏡は凸面状または凹面状の反射面を有し、前記第３反射鏡は凸面状の反射面を有し、前記第４反射鏡は凹面状の反射面を有する請求項２または３に記載の反射結像光学系。
  5. 前記第５反射鏡は凸面状の反射面を有し、前記第６反射鏡は凹面状の反射面を有する請求項４に記載の反射結像光学系。
  6. 前記第２反射鏡から前記第３反射鏡へ至る光路中に配置された開口絞りをさらに備えている請求項２乃至５のいずれか１項に記載の反射結像光学系。
  7. 前記反射結像光学系は、反射面の曲率中心が同一の軸上に配列される複数の反射鏡を備える請求項１乃至６のいずれか１項に記載の反射結像光学系。
  8. 前記複数の反射鏡は、前記光軸に関して回転対称な面に沿って形成された反射面を有する請求項７に記載の反射結像光学系。
  9. 前記第１面に配置される物体の縮小像が前記第２面上に形成される請求項１乃至８のいずれか１項に記載の反射結像光学系。
  10. 前記反射結像光学系は、前記第２面側にテレセントリックな光学系である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の反射結像光学系。
  11. 光源からの光により前記第１面に設置された前記物体としての所定のパターンを照明するための照明光学系と、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１０のいずれか１項に記載の反射結像光学系とを備えている露光装置。
  12. 前記照明光学系の射出瞳と前記反射結像光学系の入射瞳とが一致する請求項１１に記載の露光装置。
  13. 前記照明光学系は、複数の第１反射光学要素を有する第１フライアイ光学系と前記複数の第１反射光学要素に対応するように並列配置された複数の第２反射光学要素を有する第２フライアイ光学系とを備え、
    前記照明光学系の射出瞳に前記第２フライアイ光学系の反射面が配置されている請求項１２に記載の露光装置。
  14. 前記第２フライアイ光学系と前記第１面との間の光路中には、パワーを有する反射鏡が配置されていない請求項１３に記載の露光装置。
  15. 光源からの光により第１面に設置された物体としての所定のパターンを照明する照明光学系と、
    前記所定のパターンを第２面に設置された感光性基板に投影する反射結像光学系とを備え、
    前記反射結像光学系は、
    前記第１面を挟んで前記反射結像光学系の反対側に位置する入射瞳を有し、
    前記入射瞳と前記第１面との間の光軸に沿った距離をＰＤとし、前記第１面と前記第２面との間の光軸に沿った距離をＴＴとし、前記第１面に入射する主光線の入射角度（rad）をＲとしたとき、
    −１３．１＜（ＰＤ／ＴＴ）／Ｒ＜−８．８
    の条件を満足し、
    前記照明光学系は、前記反射結像光学系の入射瞳の位置に並列配置された複数の反射光学要素を備え、該複数の反射光学要素を介した前記光源からの光を前記第１面で重畳させることを特徴とする露光装置。
  16. 前記光源から供給される光は波長が５ｎｍ乃至４０ｎｍのＥＵＶ光であり、
    前記反射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請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の露光装置。
  17. 請求項１１乃至１６のいずれか１項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ことと、
    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ことと、
    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こととを含むデバイス製造方法。
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