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JPH0533371B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0533371B2
JPH0533371B2 JP59057582A JP5758284A JPH0533371B2 JP H0533371 B2 JPH0533371 B2 JP H0533371B2 JP 59057582 A JP59057582 A JP 59057582A JP 5758284 A JP5758284 A JP 5758284A JP H0533371 B2 JPH0533371 B2 JP H0533371B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
mirror
concave mirror
convex mirror
optical axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59057582A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60201315A (en
Inventor
Takamasa Hirose
Akyoshi Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP59057582A priority Critical patent/JPS60201315A/en
Publication of JPS60201315A publication Critical patent/JPS60201315A/en
Publication of JPH0533371B2 publication Critical patent/JPH0533371B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G02B17/06Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
    • G02B17/0605Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using two curved mirrors
    • G02B17/0615Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using two curved mirrors off-axis or unobscured systems in wich all of the mirrors share a common axis of rotational symmetry

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、例えば投影型走査露光装置、特に
LSIなどの製造に使用されるアライナ用光学系な
どに適用して好適な反射光学系に関するものであ
る。 従来のこの種の反射光学系には、例えば同心又
は非同心の凹面鏡、凸面鏡を使用した反射光学系
や、凹面鏡、凸面鏡の外に更に負のメニスカスレ
ンズ及び色収差補正機構を加えたほぼ同心の反射
光学系など、種々の形式のものが知られている。 そして、これらの反射光学系は軸外の半弧状領
域に良像域が形成されており、この良像域に対応
するマスクの部分像をウエハー上に形成し、マス
ク、ウエハーを一体として反射光学系に対して相
対的に走査してマスクの全体像をウエハー上に形
成するアライナが知られている。しかしながら、
従来の反射光学系の何れも非点収差、及び像面弯
曲が大きく、そのために良像域の幅は極めて狭く
例えば1mm程度であつて、アライナに適応した場
合に多くの走査時間、即ち露光時間を必要とし、
時間当りのウエハー焼付処理量が比較的小さいと
いう難点があつた。 本発明の目的は、このような従来例の欠点を改
善し、非球面凹面鏡を用いて非点収差及び像面弯
曲を充分に補正しつつ、補正像高の良像域を拡大
し、更には時間当りのウエハー焼付量を増大する
反射光学系を提供することにあり、その要旨は次
の通りである。 即ち、凹面鏡と凸面鏡をそれぞれの反射面同志
が対向するように配置し、光軸外の被写体からの
光を前記凹面鏡、凸面鏡、凹面鏡の順に反射する
ことにより像面に結像させる反射光学系におい
て、前記被写体の各点から光軸に平行に射出する
光線を前記凹面鏡で反射した後に前記凸面鏡の前
記光軸との交点に入射させるように、前記凹面鏡
の反射面を光軸から離れるに従い負の屈折力成分
が増大すると共に、以下の条件を満たす非球面と
することを特徴とする反射光学系。 8.5/104≦|(ΔRH2−ΔRH1)/ΔH|≦7.5/10 ここで、ΔHは前記被写体が存する前記光軸か
らの高さH1と高さH2とで囲まれる領域の幅、
ΔRH2とΔRH1は参照球面に対して負の屈折力
が増える方向を正として、高さH1と高さH2で
の前記反射面の参照球面からのずれ量である。 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。 第1図に示す実施例では、凹面鏡M1とそれよ
りも半径の小さな凸面鏡M2とが、これらの光軸
Oが一致するように置かれると共に、これらの曲
率中心が同一方向になるようにして、鏡面同志が
対向的に配置されている。そして、これらの凹面
鏡M1と凸面鏡M2は非球面とされている。 物体S1から出射された光束は、凹面鏡M1、
凸面鏡M2、凹面鏡M1の順に進行するため、物
体高P1はこれらの2つの鏡面M1,M2間で計
3回反射された後に、像面S2における点P2に
等倍結像されることになり、この反射光学系の絞
りの役目を凸面鏡M2が果している。この反射光
学系は凸面鏡M2の有効径の中心O2に関して対
称的に配置されているので、非対称収差であるコ
マ収差や歪曲収差が発生することはないが、通常
の光学系では非点収差と像面弯曲の発生は免れ難
い。 そこで、この反射光学系においては、非点収差
と像面弯曲は非球面凹面鏡M1によつて補正する
ようにされている。このために、第2図の非点収
差図で示す補正領域h内での各像高の光軸Oと平
行な主光線が、常に凸面鏡M2の中心O2へ入射
するように凹面鏡M1の非球面形状が決められて
いる。 この場合、凹面鏡M1は凸レンズと同等の作用
をなすから、補正領域hの各像高に対応した凹面
鏡M1の各入射高で発生する正の球面収差の値に
応じて、負の球面収差が発生するようにしてい
る。従つて、正負の球面収差が補正領域hの各像
高で互いに打消し合うように非球面凹面鏡M1の
形状を選択すれば、各像高の光軸Oに平行な主光
線はこの光学系の中心O2に入射する。つまり、
補正領域h内での各像高の無限遠主光線が常に光
学系の中心O2に集光するように補正されたと
き、中心O2での対称性からこの反射光学系全体
の非点収差は補正されたことになる。 補正領域hはサジタル像面sとメリデオナル像
面mの傾きと許容深度との関係で決定されるか
ら、非点収差の補正、即ちサジタル像面sとメリ
デオナル像面mの非点隔差を無くし、補正領域h
内の各像面の像面弯曲を小さくすることにより、
補正領域hの拡大、スリツト幅の増大を図るため
に非球面凹面鏡M1が採用されたのである。これ
によつて非点収差が補正され、かつ前述したよう
に光学系の対称性のためにコマ収差や歪曲収差は
発生することはないが、より一層高性能のものが
要求される場合には、凹面鏡M1を非球面とする
ことによつて生ずる横収差が無視できなくなる。
そこで実施例では、凸面鏡M2を更に非球面化す
ることによつて、非球面凹面鏡M1の導入により
生ずる横収差をも補正できるようにしたのであ
る。 第1図において、非球面凹面鏡M1の働きによ
り補正領域h内で各像高の光軸Oに平行な主光線
は常に凸面鏡M2の中心O2へ入射するから、凸
面鏡M2を非球面としても主光線関係の収差、即
ち非点収差・像面弯曲には全く影響を与えずに、
アツパー光線URとローワー光線LRの収差を補
正することができる。 第1図に示す第1の実施例では凹面鏡M1と凸
面鏡M2は同心であり、第2図a,b,eは上述
したようにその非点収差図、第3図a〜gは横収
差図である。この第1の実施例における光学的構
成の数値例を第1表に記載する。なお、Riは光
の進行順序に従つて第i番目の光学部材面の曲率
半径、Diは第i番目の空気間隔であり、正負の
符号は光が左から右に進行する場合を正としてい
る。
The present invention is applicable to, for example, a projection type scanning exposure apparatus, particularly
The present invention relates to a reflective optical system suitable for application to an optical system for aligners used in the manufacture of LSIs and the like. Conventional reflective optical systems of this type include, for example, reflective optical systems that use concentric or non-concentric concave mirrors and convex mirrors, and nearly concentric reflective systems that use concave mirrors and convex mirrors, as well as negative meniscus lenses and chromatic aberration correction mechanisms. Various types of optical systems are known. These reflective optical systems have a good image area formed in an off-axis semi-arc-shaped area, and a partial image of the mask corresponding to this good image area is formed on the wafer, and the mask and wafer are integrated into the reflective optical system. Aligners are known that form an entire image of a mask on a wafer by scanning relative to the system. however,
All conventional reflective optical systems have large astigmatism and field curvature, and therefore the width of the good image area is extremely narrow, for example, about 1 mm, and when adapted to an aligner, it takes a long scanning time, that is, exposure time. requires
The drawback was that the amount of wafers printed per hour was relatively small. The purpose of the present invention is to improve the drawbacks of the conventional example, sufficiently correct astigmatism and field curvature using an aspherical concave mirror, and expand the good image area of the corrected image height. The object of the present invention is to provide a reflective optical system that increases the amount of wafer printing per hour, and the gist thereof is as follows. That is, in a reflective optical system, a concave mirror and a convex mirror are arranged so that their reflective surfaces face each other, and light from an object off the optical axis is reflected in the order of the concave mirror, the convex mirror, and the concave mirror to form an image on the image plane. , the reflective surface of the concave mirror has a negative polarity as it moves away from the optical axis, so that the light rays emitted parallel to the optical axis from each point of the subject are reflected by the concave mirror and then incident on the intersection of the convex mirror with the optical axis. A reflective optical system characterized by having an aspheric surface that has an increased refractive power component and satisfies the following conditions. 8.5/10 4 ≦ | (ΔRH2 − ΔRH1) / ΔH | ≦7.5/10 Here, ΔH is the width of the area surrounded by the height H1 and the height H2 from the optical axis where the subject exists,
ΔRH2 and ΔRH1 are the amounts of deviation of the reflecting surface from the reference spherical surface at the heights H1 and H2, with the direction in which the negative refractive power increases relative to the reference spherical surface as positive. The present invention will be explained in detail based on illustrated embodiments. In the embodiment shown in FIG. 1, a concave mirror M1 and a convex mirror M2 having a smaller radius are placed so that their optical axes O coincide and their centers of curvature are in the same direction. Mirror surfaces are placed facing each other. The concave mirror M1 and the convex mirror M2 are aspherical. The light beam emitted from the object S1 passes through the concave mirror M1,
Since it advances in the order of convex mirror M2 and concave mirror M1, object height P1 is reflected three times in total between these two mirror surfaces M1 and M2, and then is imaged at the same magnification at point P2 on image plane S2. The convex mirror M2 serves as a diaphragm for this reflective optical system. Since this reflective optical system is arranged symmetrically with respect to the center O2 of the effective diameter of the convex mirror M2, asymmetric aberrations such as coma aberration and distortion aberration do not occur, but in a normal optical system, astigmatism and image Occurrence of surface curvature is inevitable. Therefore, in this reflective optical system, astigmatism and field curvature are corrected by an aspherical concave mirror M1. For this purpose, the aspheric surface of the concave mirror M1 is arranged so that the principal ray parallel to the optical axis O at each image height within the correction area h shown in the astigmatism diagram of FIG. 2 always enters the center O2 of the convex mirror M2. The shape is determined. In this case, since the concave mirror M1 has the same effect as a convex lens, negative spherical aberration occurs depending on the value of positive spherical aberration occurring at each incident height of the concave mirror M1 corresponding to each image height of the correction area h. I try to do that. Therefore, if the shape of the aspherical concave mirror M1 is selected so that the positive and negative spherical aberrations cancel each other out at each image height in the correction area h, the principal ray parallel to the optical axis O at each image height will be It enters the center O2. In other words,
When the infinity chief ray of each image height within the correction area h is corrected so that it is always focused on the center O2 of the optical system, the astigmatism of the entire reflective optical system is corrected due to the symmetry at the center O2. It means that it was done. Since the correction area h is determined by the relationship between the inclination of the sagittal image surface s and the meridional image surface m and the permissible depth, correction of astigmatism, that is, eliminating the astigmatic difference between the sagittal image surface s and the meridional image surface m, Correction area h
By reducing the field curvature of each image plane in
The aspherical concave mirror M1 was adopted in order to expand the correction area h and increase the slit width. This corrects astigmatism, and as mentioned above, due to the symmetry of the optical system, no comatic aberration or distortion occurs, but if even higher performance is required, , the lateral aberration caused by making the concave mirror M1 aspherical cannot be ignored.
Therefore, in this embodiment, by making the convex mirror M2 aspherical, it is possible to correct the lateral aberration caused by the introduction of the aspherical concave mirror M1. In Fig. 1, due to the action of the aspherical concave mirror M1, the principal ray parallel to the optical axis O at each image height within the correction area h always enters the center O2 of the convex mirror M2. without affecting related aberrations, namely astigmatism and field curvature,
Aberrations in the upper ray UR and lower ray LR can be corrected. In the first embodiment shown in FIG. 1, the concave mirror M1 and the convex mirror M2 are concentric, and FIGS. 2a, b, and e are astigmatism diagrams, and FIGS. 3a to 3g are lateral aberration diagrams. It is. Numerical examples of the optical configuration in this first embodiment are listed in Table 1. In addition, Ri is the radius of curvature of the i-th optical member surface according to the order of light progression, Di is the i-th air interval, and the positive and negative signs are positive when the light travels from left to right. .

【表】【table】

【表】【table】

【表】 第4図、第5図a,b,e、第6図a〜gは、
それぞれ第2の実施例の構成図、非点収差図、横
収差図を示し、凹面鏡M1と凸面鏡M2とは非同
心である。第2表はこの第2の実施例の数値例で
ある。
[Table] Figures 4, 5 a, b, e, and 6 a to g are
A configuration diagram, an astigmatism diagram, and a lateral aberration diagram of the second embodiment are shown, respectively, and the concave mirror M1 and the convex mirror M2 are non-concentric. Table 2 shows numerical examples of this second embodiment.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 第7図、第8図a,b,e、第9図a〜gは、
それぞれ第3の実施例の構成図、非点収差図、横
収差図であり、凹面鏡M1と凸面鏡M2とは非同
心を更に大きくしたものである。第3表はこの第
3の実施例の数値例である。
[Table] Figure 7, Figure 8 a, b, e, Figure 9 a to g are
These are a configuration diagram, an astigmatism diagram, and a lateral aberration diagram, respectively, of the third embodiment, and the concave mirror M1 and the convex mirror M2 have even greater non-concentricity. Table 3 shows numerical examples of this third embodiment.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 上述の各実施例は凹面鏡M1、凸面鏡M2の双
方を非球面としたが、凹面鏡M1のみを非球面と
するだけでも非点収差、像面弯曲の補正は十分に
実施できる。 また、これらの表において、非球面凹面鏡M1
の非球面量ΔSはΔS=(ΔRH2−ΔRH1)/ΔHと
定義する。ここで、ΔHは第10図aに示すよう
に非球面凹面鏡M2でH2−H1で与えられる半
弧状の良像域を示し、ΔRH1,ΔRH2は第10
図bに示すように高さH1,H2における参照球
面からの非球面量を表している。なお、bにおけ
る実線Aは点O3を中心とする参照平面を、点線
Bは非球面を示している。 そして、これらの表から判るように非球面量
ΔSは8.5/104と7.5/10との間にあり、ΔSが8.5/
104よりも小となると非球面の変化量が少なくな
り、非球面の効果が薄れてきて広いスリツト巾が
得られなくなる。また、ΔSが7.5/10より大きく
なると非球面の変化量が増大し、サジタル像面s
とメリデイオナル像面mが離れてゆき、広いスリ
ツト巾が得られなくなる。 また、凸面鏡M2の非球面量Δxは、凸面鏡M
2の有効径をD、第10図bと同様に光軸から凸
面鏡M2の有効半径の7割の高さにおける凸面鏡
M2の参照球面から求めた非球面量をΔRとする
とき、ΔR/Dと定義している。ころ非球面量Δx
は1.2/106と8/106の間にあり、Δxが1.2/106
よりも小さくなると非球面の効果が少なくなり、
Δxが8/106よりも大きくなると非球面の変化量
が増大し、広いスリツト巾が得られなくなる。 次に、本発明に係る反射光学系を半導体焼付装
置に適応した例を第11図、第12図を使用して
説明する。第11図は焼付装置の光学的配置を示
し、1はマスク照明用光学系であり、水平な光軸
に沿つて球面ミラー2、円弧状水銀ランプから成
る光源3、レンズ4、フイルタ5、45度ミラー
6、レンズ7が配置されている。なお、フイルタ
5はウエハーに対して感光性を有する光を除去
し、マスク・ウエハーのアライメント時に照明光
路中に挿入される。このマスク照明用光学系1は
マスクを円弧状に或いは半弧状に照明することに
よつて、反射光学系の結像領域を円弧状或いは半
弧状に制限している。8は上部水平面に配置され
たマスクであり、このマスク8は図示しない公知
のマスク保持具によつて保持されている。このマ
スク8の下方には、マスク8の像をウエハー9上
に形成する本発明に係る反射光学系10が配置さ
れている。なお、物体側S1と像面S2側とは先
の実施例と異なり分離されており、それぞれミラ
ー11,12によつて光束偏向して使用される。
ウエハー9は公知のウエハー保持具によつて保持
されており、ウエハー保持具は通常の保持具と同
様にX、Y、θ方向に微調整可能となつている。 照明用光学系としてマスク8との間には、アラ
イメント時に顕微鏡光学系13が挿入され、マス
ク8、ウエハー9が所定の位置関係であるか否か
が判断される。マスク8、ウエハー9が所定の位
置関係にない場合は、先に述べたウエハー保持具
のX、Y、θ調整部材により、マスク8に対して
ウエハー9を調節移動させて所定の関係にする。 続いて、この焼付装置の外観が示された第12
図を説明する。第12図において、20はランプ
ハウスであり、この中に第11図の照明光学系1
が内蔵されている。21はアライメント用顕微鏡
光学系13が配置されているユニツトであり、こ
のユニツト21は前後に移動可能に支持されてい
る。22はマスク支持具、23はウエハー支持具
であり、これらの支持具22,23は結合部材2
4によつて一体的に移動するように連結されてい
る。ここで、支持具22,23は一体的に移動す
るが、ウエハー9は支持具23に対して微小移動
が可能である。25は結合部材24に固定された
アームであり、このアーム25はガイド26によ
つて支持されている。そして、ガイド26に含ま
れる水平移動機構によつて、支持具22,23は
一体的に水平にかつ直線的に移動される。27は
反射結像光学系を収納する筒、28は基台、29
はターンテーブル、30はオートフイーダであ
る。このオートフイーダ30によつてウエハー9
はターンテーブル29を介してウエハー支持具2
3上に自動的に供給される。 次に、この装置の動作を説明すると、先ずマス
ク8とウエハー9の相互位置関係のアライメント
が行われる。このアライメント時には、前述した
フイルタが照明用光学系1中に挿入され、マスク
8上にレンズ4,7によつて半弧状光源像が非感
光性の光によつて形成される。この際に、顕微鏡
光学系13もレンズ7とマスク8の間に挿入され
ている。この顕微鏡光学系13によつて、マスク
8、ウエハー9のアライメントマークを観察し、
両アライメントマークの調整をウエハー支持具2
3を操作することによつて行う。マスク8、ウエ
ハー9のアライメント終了後に、前述のフイルタ
及び顕微鏡光学系13は光路から退避する。同時
に、光源3は消灯或いは図示しないシヤツタ手段
によつて遮光され、次いで光源3の点灯或いはシ
ヤツタの開放によつて、感光性の半弧状光源像が
マスク8上に形成される。これと同時に、アーム
25がガイド26を水平方向に移動開始する。こ
の水平移動によつてマスク8全体の像がウエハー
9上に焼付けられることになる。 以上説明したように本発明に係る反射光学系
は、凹面鏡の非球面化により補正領域の各像高で
のサジタル像面s、メリデイオナル像面mを広範
囲に一致するように補正することができる。また
良像域の拡大、即ちスリツト幅の拡大によつて露
光装置における露光時間を短縮できるという効果
が得られる。特に、凹面鏡と凸面鏡との同心性が
制限されることがないので、これらの配置位置を
さほど問題にせずに、高性能の反射光学系が得ら
れる利点がある。また、必要に応じて凸面鏡をも
非球面とすることにより、非球面の凹面鏡で発生
する横収差を補正して補正像高の良像域を更に拡
大することが可能になる。なお実施例によれば、
像高hが100〜90mm即ちスリツト巾が約10mmまで
に良像域が拡大されている。
[Table] In each of the above-described embodiments, both the concave mirror M1 and the convex mirror M2 are made aspheric, but astigmatism and field curvature can be sufficiently corrected by making only the concave mirror M1 aspheric. In addition, in these tables, the aspherical concave mirror M1
The aspherical amount ΔS is defined as ΔS = (ΔRH2 − ΔRH1)/ΔH. Here, ΔH indicates the semi-arc shaped good image area given by H2-H1 with the aspherical concave mirror M2 as shown in Fig. 10a, and ΔRH1 and ΔRH2 are the 10th
As shown in FIG. b, the aspheric amount from the reference spherical surface at heights H1 and H2 is shown. Note that the solid line A in b indicates a reference plane centered on point O3, and the dotted line B indicates an aspherical surface. As can be seen from these tables, the aspherical amount ΔS is between 8.5/ 104 and 7.5/10, and ΔS is 8.5/104 and 7.5/10.
If it is smaller than 10 4 , the amount of change in the aspherical surface will be small, the effect of the aspherical surface will be weakened, and a wide slit width will not be obtained. Also, when ΔS becomes larger than 7.5/10, the amount of change in the aspheric surface increases, and the sagittal image surface s
As a result, the meridional image plane m becomes farther apart, making it impossible to obtain a wide slit width. Also, the aspherical amount Δx of the convex mirror M2 is
When the effective diameter of convex mirror M2 is D and the aspherical amount obtained from the reference spherical surface of convex mirror M2 at a height of 70% of the effective radius of convex mirror M2 from the optical axis as in Fig. 10b is ΔR, then ΔR/D Defined. Roller aspherical amount Δx
is between 1.2/10 6 and 8/10 6 and Δx is 1.2/10 6
If it is smaller than , the effect of the aspheric surface will be reduced,
When Δx becomes larger than 8/10 6 , the amount of change in the aspherical surface increases, making it impossible to obtain a wide slit width. Next, an example in which the reflective optical system according to the present invention is applied to a semiconductor printing apparatus will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 shows the optical arrangement of the printing apparatus, in which 1 is an optical system for mask illumination, and along the horizontal optical axis are a spherical mirror 2, a light source 3 consisting of an arcuate mercury lamp, a lens 4, a filter 5, 45 A degree mirror 6 and a lens 7 are arranged. Note that the filter 5 removes light that is photosensitive to the wafer, and is inserted into the illumination optical path during mask-wafer alignment. This mask illumination optical system 1 limits the imaging area of the reflective optical system to a circular arc or a semi-arc by illuminating the mask in an arc or a semi-arc. Reference numeral 8 denotes a mask placed on the upper horizontal plane, and this mask 8 is held by a known mask holder (not shown). A reflective optical system 10 according to the present invention is arranged below the mask 8 to form an image of the mask 8 on a wafer 9. Note that, unlike the previous embodiment, the object side S1 and the image plane S2 side are separated, and are used by deflecting the light flux by mirrors 11 and 12, respectively.
The wafer 9 is held by a known wafer holder, and the wafer holder can be finely adjusted in the X, Y, and θ directions like a normal holder. A microscope optical system 13 is inserted as an illumination optical system between the mask 8 and the mask 8 during alignment, and it is determined whether the mask 8 and the wafer 9 are in a predetermined positional relationship. If the mask 8 and wafer 9 are not in a predetermined positional relationship, the wafer 9 is adjusted and moved relative to the mask 8 using the X, Y, and θ adjustment members of the wafer holder described above to bring them into a predetermined relationship. Next, the twelfth photo shows the external appearance of this printing device.
Explain the diagram. In FIG. 12, 20 is a lamp house, inside which is the illumination optical system 1 shown in FIG.
is built-in. Reference numeral 21 denotes a unit in which the alignment microscope optical system 13 is disposed, and this unit 21 is supported so as to be movable back and forth. 22 is a mask supporter, 23 is a wafer supporter, and these supports 22 and 23 are connected to the coupling member 2.
4 so as to move integrally. Here, the supports 22 and 23 move together, but the wafer 9 can be moved minutely with respect to the support 23. 25 is an arm fixed to the coupling member 24, and this arm 25 is supported by a guide 26. The supports 22 and 23 are integrally moved horizontally and linearly by the horizontal movement mechanism included in the guide 26. 27 is a tube that houses the reflective imaging optical system; 28 is a base; 29
is a turntable, and 30 is an auto feeder. By this auto feeder 30, the wafer 9
is the wafer support 2 via the turntable 29.
3 automatically supplied. Next, the operation of this apparatus will be explained. First, the mutual positional relationship between the mask 8 and the wafer 9 is aligned. During this alignment, the aforementioned filter is inserted into the illumination optical system 1, and a semi-arc shaped light source image is formed on the mask 8 by the lenses 4 and 7 using non-photosensitive light. At this time, the microscope optical system 13 is also inserted between the lens 7 and the mask 8. Using this microscope optical system 13, the alignment marks on the mask 8 and wafer 9 are observed,
Adjust both alignment marks using wafer support 2.
This is done by operating 3. After the alignment of the mask 8 and wafer 9 is completed, the aforementioned filter and microscope optical system 13 are retracted from the optical path. At the same time, the light source 3 is turned off or shielded from light by a shutter means (not shown), and then a photosensitive semi-arc shaped light source image is formed on the mask 8 by turning on the light source 3 or opening the shutter. At the same time, the arm 25 starts moving the guide 26 in the horizontal direction. This horizontal movement causes the entire image of the mask 8 to be printed onto the wafer 9. As explained above, the reflective optical system according to the present invention can correct the sagittal image surface s and the meridional image surface m at each image height of the correction area so that they coincide over a wide range by making the concave mirror aspheric. Furthermore, by expanding the good image area, that is, by increasing the slit width, it is possible to shorten the exposure time in the exposure device. In particular, since there is no restriction on the concentricity of the concave mirror and the convex mirror, there is an advantage that a high-performance reflective optical system can be obtained without having to worry too much about their arrangement positions. Further, by making the convex mirror also aspherical if necessary, it becomes possible to correct the lateral aberrations generated in the aspherical concave mirror and further expand the good image area of the corrected image height. According to the example,
The good image area is expanded when the image height h is 100 to 90 mm, that is, the slit width is about 10 mm.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明に係る反射光学系に実施例を示
し、第1図、第2図a,b,e、第3図a〜gは
それぞれ本発明の第1の実施例の構成図、非点収
差図、横収差図、第4図、第5図a,b,e、第
6図a〜gはそれぞれ第2の実施例の構成図、非
点収差図、横収差図、第7図、第8図a,b,
e、第9図a〜gはそれぞれ第3の実施例の構成
図、非点収差図、横収差図、第10図a,bは非
球面量ΔSの説明図、第11図、第12図は本発
明に係る反射光学系を使用した焼付装置の構成図
である。 符号M1は凹面鏡、M2は凸面鏡、hは補正領
域、O2は凸面鏡の中心、ΔHは良像域、sはサ
ジタル像面、mはメリデイオナル像面、1は照明
用光学系、8はマスク、9はウエハー、10は反
射光学系、13は顕微鏡光学系である。
The drawings show an embodiment of the reflective optical system according to the present invention, and FIG. 1, FIG. 2 a, b, e, and FIG. Aberration diagrams, lateral aberration diagrams, FIGS. 4, 5 a, b, e, and 6 a to g are the configuration diagrams of the second embodiment, astigmatism diagrams, lateral aberration diagrams, and FIG. 7, respectively. Figure 8 a, b,
e, FIGS. 9a to 9g are the configuration diagram, astigmatism diagram, and lateral aberration diagram of the third embodiment, respectively. FIGS. 10a and b are explanatory diagrams of the aspherical amount ΔS, and FIGS. 11 and 12. 1 is a configuration diagram of a printing apparatus using a reflective optical system according to the present invention. Symbol M1 is a concave mirror, M2 is a convex mirror, h is a correction area, O2 is the center of the convex mirror, ΔH is a good image area, s is a sagittal image surface, m is a meridional image surface, 1 is an illumination optical system, 8 is a mask, 9 1 is a wafer, 10 is a reflective optical system, and 13 is a microscope optical system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 凹面鏡と凸面鏡をそれぞれの反射面同志が対
向するように配置し、光軸外の被写体からの光を
前記凹面鏡、凸面鏡、凹面鏡の順に反射すること
により像面に結像させる反射光学系において、前
記被写体の各点から光軸に平行に射出する光線を
前記凹面鏡で反射した後に前記凸面鏡の前記光軸
との交点に入射させるように、前記凹面鏡の反射
面を光軸から離れるに従い負の屈折力成分が増大
すると共に、以下の条件を満たす非球面とするこ
とを特徴とする反射光学系。 8.5/104≦|(ΔRH2−ΔRH1)/ΔH|≦7.5/10 ここで、ΔHは前記被写体が存する前記光軸か
らの高さH1と高さH2とで囲まれる領域の幅、
ΔRH2とΔRH1は参照球面に対して負の屈折力
が増える方向を正として、高さH1と高さH2で
の前記反射面の参照球面からのずれ量である。 2 前記凸面鏡の反射面を非球面で生ずる横収差
を補正するため、前記凸面鏡を以下の条件を満た
す非球面とした特許請求の範囲第1項に記載の反
射光学系。 1.2/106<ΔR/D<8/106 ここで、Dは前記凸面鏡の有効径、ΔRは有効
径Dの凸面鏡の半径の7割の高さでの反射面の参
照球面からのずれ量である。
[Scope of Claims] 1. A concave mirror and a convex mirror are arranged so that their respective reflecting surfaces face each other, and light from an object off the optical axis is reflected in the order of the concave mirror, the convex mirror, and the concave mirror to form an image on the image plane. In the reflective optical system, the reflective surface of the concave mirror is aligned with the optical axis so that the light rays emitted from each point of the object parallel to the optical axis are reflected by the concave mirror and then incident on the intersection of the convex mirror with the optical axis. A reflective optical system characterized by having an aspherical surface whose negative refractive power component increases as the distance from the surface increases and which satisfies the following conditions. 8.5/10 4 ≦ | (ΔRH2 − ΔRH1) / ΔH | ≦7.5/10 Here, ΔH is the width of the area surrounded by the height H1 and the height H2 from the optical axis where the subject exists,
ΔRH2 and ΔRH1 are the amounts of deviation of the reflecting surface from the reference spherical surface at the heights H1 and H2, with the direction in which the negative refractive power increases relative to the reference spherical surface as positive. 2. The reflective optical system according to claim 1, wherein the convex mirror has an aspherical reflecting surface that satisfies the following conditions in order to correct lateral aberration caused by the aspherical reflecting surface. 1.2/10 6 <ΔR/D<8/10 6 Here, D is the effective diameter of the convex mirror, and ΔR is the amount of deviation of the reflecting surface from the reference spherical surface at a height of 70% of the radius of the convex mirror with effective diameter D. It is.
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