專利名稱：投影光學(xué)系統(tǒng)，曝光裝置以及設(shè)備的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是將一個物體的圖案的圖像投影到第2物體上的投影光學(xué)系統(tǒng)和具有該投影光學(xué)系統(tǒng)、在制造半導(dǎo)體元件、液晶顯示元件等的光刻工序中將掩模的圖形在基片上復(fù)制時使用的曝光裝置，以及使用該曝光裝置的設(shè)備(半導(dǎo)體元件、攝像元件、液晶顯示元件、薄膜磁頭等)的制造方法。
因此，近年來，對于曝光的光，采用的是水銀燈的從g線(436nm)到i線(365nm)，主要采用的是i線(365nm)。而在最近，則發(fā)展為采用波長更短的光用于曝光，開發(fā)了在短波長的曝光的光下能夠使用的投影光學(xué)系統(tǒng)。
另外，在投影光學(xué)系統(tǒng)中，提高分辯力的同時，對于減低像畸變的要求也變得更加嚴(yán)格。這里所說的像畸變，除了起因于投影光學(xué)系統(tǒng)的畸變(彎曲像差)，還有起因于投影光學(xué)系統(tǒng)的成像側(cè)殘留的晶片的彎曲等，以及起因于在投影光學(xué)系統(tǒng)的物體側(cè)、被刻上了電路圖形等的初縮掩模板的彎曲。
近年隨著日益發(fā)展的復(fù)制圖形的微型化，對于減低像畸變的要求變得更加嚴(yán)格。因此，為了減少由于晶片的彎曲產(chǎn)生的像畸變所帶來的影響，與原來相比，采用的是將投影光學(xué)系統(tǒng)的成像側(cè)的射出光瞳的位置設(shè)置在較遠(yuǎn)處，即所謂的成像側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。另一方面，為了減輕由于初縮掩模板的彎曲引起的像畸變，也可以考慮將投影光學(xué)系統(tǒng)的入射光瞳位置設(shè)在距離物體面較遠(yuǎn)的位置處，即采用所謂的物體側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，另外，還出現(xiàn)了這樣的將投影光學(xué)系統(tǒng)的入射光瞳位置設(shè)置在距離物體面較遠(yuǎn)位置處的方案。
本發(fā)明的課題是提供投影光學(xué)系統(tǒng)，它雖然是兩側(cè)遠(yuǎn)心型的，但能夠抑制由于所使用的玻璃材料對于曝光的光的吸收所帶來的成像性能的惡化，且能夠保證充足夠大的數(shù)值孔徑和寬大的曝光區(qū)域，還能對于各個像差很好地進(jìn)行補(bǔ)正。而且提供具有該投影光學(xué)系統(tǒng)的曝光裝置以及設(shè)備的制造方法。
本發(fā)明提供的第1種投影光學(xué)系統(tǒng)是將第1物體的圖形投影在第2物體上的投影光學(xué)系統(tǒng)，上述投影光學(xué)系統(tǒng)的特征是具有包括折射率在1.57以上的玻璃材料的多種玻璃材料，而構(gòu)成上述投影光學(xué)系統(tǒng)的最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡，滿足下列條件式其中，將該最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡的焦點(diǎn)距離設(shè)為f，將上述第1物體到第2物體的距離設(shè)為L，將上述最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡的折射率設(shè)為n，|f/L|＜0.25、n≤1.55上述投影光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)至少有一個非球面的面。這里的成像側(cè)透鏡，是位于曝光的光的能量密度高的地方的透鏡。另外玻璃材料(光學(xué)玻璃)中，一般來說折射率越低，短波長光線的透射率越高，阿貝數(shù)越大。
如果采用第1種投影光學(xué)系統(tǒng)，由于投影系統(tǒng)包括折射率在1.57以上的高折射率的玻璃材料，對于各個像差能夠進(jìn)行良好的補(bǔ)正。另外最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡，即位于曝光的光能量密度高的位置的負(fù)透鏡，滿足|f/L|＜0.25、n≤1.55的條件式。即由于最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡具有合適的負(fù)放大率，且折射率又低，既是位于曝光的光能量密度高的位置的透鏡又能夠保證高透射率，而且對由于顏色而產(chǎn)生的像面彎曲像差(波長發(fā)生變化時像面彎曲像差的變化)能夠進(jìn)行良好的補(bǔ)正。
另外，本發(fā)明提供的第2種投影光學(xué)系統(tǒng)的特征是上述最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡滿足下列條件式，其中vg為最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡的阿貝數(shù)。
vg＞50如果采用第2種投影光學(xué)系統(tǒng)，最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡滿足條件式vg＞50。即由于最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡的玻璃材料使用的是阿貝數(shù)高的玻璃材料，所以對于由于顏色引起的像面彎曲像差能夠進(jìn)行很好的補(bǔ)正。
另外，本發(fā)明提供第3種投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是上述最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vg時，該最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡進(jìn)而滿足下列條件式vg＞60如果采用第3種投影光學(xué)系統(tǒng)，該最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡滿足條件式vg＞60。即由于最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡采用了阿貝數(shù)更高的玻璃材料，所以對于由于顏色引起的像面彎曲像差能夠進(jìn)行更好的補(bǔ)正。
另外，本發(fā)明提供第4種投影光學(xué)系統(tǒng)，是將第1物體的圖形在第2物體上進(jìn)行投影的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是該投影光學(xué)系統(tǒng)具有包括折射率在1.57以上的玻璃材料的多種玻璃材料，而構(gòu)成上述投影光學(xué)系統(tǒng)的最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡，滿足下列條件式其中，將這個最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡的焦點(diǎn)距離設(shè)為f，將上述第1物體到第2物體的距離設(shè)為L，將上述最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡的阿貝數(shù)設(shè)為vg，|f/L|＜0.25、vg＞60如果采用上述第4種投影光學(xué)系統(tǒng)，由于該投影光學(xué)系統(tǒng)具有包括折射率在1.57以上的高折射率的玻璃材料，所以能夠?qū)τ诟鱾€像差進(jìn)行很好的補(bǔ)正。另外，最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡，即位于曝光的光能量密度高的位置的負(fù)透鏡滿足條件式|f/L|＜0.25、vg＞60。即最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡具有合適的負(fù)放大率，且由于阿貝數(shù)高，既是位于曝光的光能量密度高的位置的透鏡又能夠保證高透射率，而且對于顏色而產(chǎn)生像面彎曲像差能夠進(jìn)行良好的補(bǔ)正。
另外本發(fā)明提供第5種投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是上述投影光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)至少有一個非球面的面。如果采用第5種投影光學(xué)系統(tǒng)，由于投影光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)至少具有一個非球面的面，所以能夠提高對顏色產(chǎn)生的像面彎曲像差進(jìn)行補(bǔ)正時的自由度。
另外，本發(fā)明提供第6種投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是從上述第1物體側(cè)開始，由包括1枚以上負(fù)透鏡的正透鏡組構(gòu)成的第1透鏡組，包括2枚以上負(fù)透鏡的負(fù)透鏡組構(gòu)成的第2透鏡組，包括3枚以上正透鏡的正透鏡組構(gòu)成的第3透鏡組，包括2枚以上負(fù)透鏡的負(fù)透鏡組構(gòu)成的第4透鏡組，包括2枚以上負(fù)透鏡、且包括3枚以上正透鏡的正透鏡組構(gòu)成的第5透鏡組構(gòu)成。
如果采用上述第6種投影光學(xué)系統(tǒng)，比較能夠抑制畸變、高次的像面彎曲、高次的球面像差或慧形像差的發(fā)生，還能實(shí)現(xiàn)小型的投影光學(xué)系統(tǒng)。
另外，本發(fā)明提供第7種投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是上述第1透鏡組、上述第2透鏡組、上述第3透鏡組、上述第4透鏡組、上述第5透鏡組的光聚度滿足下列條件式，其中，將上述第1透鏡組的焦點(diǎn)距離設(shè)為f1，將上述第2透鏡組的焦點(diǎn)距離設(shè)為f2，將上述第3透鏡組的焦點(diǎn)距離設(shè)為f3，將上述第4透鏡組的焦點(diǎn)距離設(shè)為f4，將上述第5透鏡組的焦點(diǎn)距離設(shè)為f5，將上述第1物體到第2物體的距離設(shè)為L，0.04＜f1/L＜0.40.015＜-f2/L0.150.02＜f3/L＜0.20.015＜-f4/L＜0.150.03＜f5/L＜0.3這里，0.04＜f1/L＜0.4的條件式規(guī)定了第1透鏡組最佳的光聚度。由于第1透鏡組滿足0.04＜f1/L＜0.4的條件式，所以對于投影光學(xué)系統(tǒng)的畸變能夠很好地進(jìn)行補(bǔ)正。另外，0.015＜-f2/L＜0.15的條件式規(guī)定了第2透鏡組最佳的光聚度。由于第2透鏡組滿0.015＜-f2/L＜0.15的條件式，所以對于投影光學(xué)系統(tǒng)的高次像面彎曲能夠很好地進(jìn)行補(bǔ)正。0.02＜f3/L＜0.2的條件式規(guī)定了第3透鏡組最佳的光聚度。由于第3透鏡組滿足0.02＜f3/L＜0.2的條件式，所以不會導(dǎo)致投影光學(xué)系統(tǒng)的大型化、對高次球面像差、畸變能夠很好地進(jìn)行補(bǔ)正。
0.015＜-f4/L＜0.15的條件式規(guī)定了第4透鏡組最佳的光聚度。由于第4透鏡組滿足0.015＜-f4/L＜0.15的條件式，所以使投影光學(xué)系統(tǒng)中不會出現(xiàn)高次球面像差、慧形像差，對高次像面彎曲能夠很好地進(jìn)行補(bǔ)正。進(jìn)而，0.03＜f5/L＜0.3條件式規(guī)定了第5透鏡組最佳的光聚度。由于第5透鏡組滿足0.03＜f5/L＜0.3的條件式，所以使投影光學(xué)系統(tǒng)中不會產(chǎn)生高次球面像差，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的投影光學(xué)系統(tǒng)。
另外，本發(fā)明還提供一種曝光裝置，其特征是具有權(quán)利要求1～7所記載的任意一項(xiàng)投影光學(xué)系統(tǒng)和決定作為上述第1物體的掩模以及作為上述第2物體的基片的位置的載裝臺以及對上述掩模進(jìn)行照明的照明光學(xué)系統(tǒng)，利用上述照明光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的曝光的光、通過上述投影光學(xué)系統(tǒng)將上述掩模的圖形投影在上述基片上。
如果采用上述曝光裝置，投影光學(xué)系統(tǒng)由于具有大的開孔數(shù)值孔徑，且具有兩側(cè)遠(yuǎn)心的結(jié)構(gòu)，在得到高分辯力的同時，能夠防止掩模、基片上產(chǎn)生彎曲導(dǎo)致投影倍率發(fā)生的變化。另外，由于得到寬大的曝光區(qū)域，對于大的芯片圖形能夠進(jìn)行一次曝光。而且，對于位于能量密度高的位置處的透鏡，由于使用的折射率且透射率高的玻璃材料，能夠抑制由于玻璃材料的吸收而產(chǎn)生的成像性能的惡化，獲得到高成像性能。另外成像側(cè)的負(fù)透鏡中，由于使用的是折射率低的玻璃材料，對于寬大區(qū)域的投影光學(xué)系統(tǒng)中容易發(fā)生的、由顏色引起的像面彎曲像差能夠進(jìn)行補(bǔ)正，得到高成像性能。
另外，本發(fā)明另提供一種元件的制造方法，其特征是具有以下4道工序在基片上涂敷感光材料的第1工序，通過權(quán)利要求8記載的曝光裝置中的上述投影光學(xué)系統(tǒng)、在上述基片上投影上述掩模的圖形的圖像的第2工序，將上述基片上的上述感光材料進(jìn)行顯像的第3工序，以及將該顯像后的感光材料作為掩模、在上述基片上形成指定的電路圖形的第4工序。如果采用該權(quán)利要求9記載的設(shè)備的制造方法，在基片上能夠以高分辯力形成設(shè)備用的電路圖形。
如
圖1所示，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的物體面上設(shè)置了初縮掩模板R作為形成了指定的電路圖形的投影底版，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面上，設(shè)置了涂敷了光致抗蝕膜的晶片W作為基片。初縮掩模板R被保持在初縮掩模板載裝臺RS上。晶片W被保持在晶片載裝臺WS上。初縮掩模板R的上方設(shè)置了用于對初縮掩模板R進(jìn)行均勻照明的照明光學(xué)系統(tǒng)IS。
投影光學(xué)系統(tǒng)PL，在光瞳位置附近具有可變的孔徑光闌AS，而且在初縮掩模板R以及晶片W側(cè)，實(shí)質(zhì)上形成為遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)。照明光學(xué)系統(tǒng)IS由用于將曝光的光的照度分布進(jìn)行均一化的散光透鏡、照明系統(tǒng)的數(shù)值孔徑、可變場光闌(reticule blind)、以及聚光透鏡系統(tǒng)等構(gòu)成。由照明光學(xué)裝置IS供給的曝光的光對于初縮掩模板R進(jìn)行照明，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光瞳位置處形成照明光學(xué)裝置IS中光源的像，即進(jìn)行所謂的科勒照明。因此，被科勒照明的初縮掩模板R的圖形的圖像通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL、以一定的投影倍率被縮小、在晶片W上被曝光(復(fù)制)。(p9)圖2是表示涉及本發(fā)明的第1實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的斷面圖。該投影光學(xué)系統(tǒng)PL從作為第1物體的初縮掩模板R起，由負(fù)透鏡L101以及正透鏡L102、L103、L104構(gòu)成的正透鏡組(第1透鏡組)G1，由負(fù)透鏡L201、L202、L203、L204構(gòu)成的負(fù)透鏡組(第2透鏡組)G2，由正透鏡L301、L302、L303、L304、L305、L306構(gòu)成的正透鏡組(第3透鏡組)G3，由負(fù)透鏡L401、L402、L403構(gòu)成的負(fù)透鏡組(第4透鏡組)G4，由負(fù)透鏡L505、L509、、L511以及由正透鏡L501、L502、L503、L504、L506、L507、L508、L510、512構(gòu)成的正透鏡組(第3透鏡組)G5這5組構(gòu)成。因此，初縮掩模板(物體面)R側(cè)以及作為第2物體的晶片(像面)W側(cè)這兩側(cè)成為遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)。
另外投射光學(xué)系統(tǒng)PL內(nèi)形成的結(jié)構(gòu)是具有非球面ASP1～ASP4。即，第1透鏡組G1的正透鏡L104的晶片W側(cè)的透鏡面作為非球面ASP1形成，第2透鏡組G2的負(fù)透鏡L203的晶片W側(cè)的透鏡面作為非球面ASP2形成，第4透鏡組G4的的負(fù)透鏡L402的初縮掩模板R側(cè)的透鏡面作為非球面ASP3形成，第5透鏡組G5的正透鏡L508的晶片W側(cè)的透鏡面作為非球面ASP4形成。
該投影光學(xué)系統(tǒng)PL，具有包括折射率在1.57以上的玻璃材料的多種玻璃材料。最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L511滿足下列條件式，其中，將這個最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L511的焦點(diǎn)距離設(shè)為f，將從初縮掩模板R到晶片W的距離設(shè)為L，將最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L511的折射率設(shè)為n|f/L|＜0.25......(1)n≤1.55......(2)滿足該條件式(1)、(2)的最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L511具有合適的負(fù)放大率。因此，玻璃材料(光學(xué)玻璃)中，一般來說折射率越低、短波長的光線中的透射率越高。另外，在最靠近成像側(cè)的透鏡附近，曝光的光的能量密度慧變高。而且在玻璃材料(光學(xué)玻璃)中，一般來說折射率越低、阿貝數(shù)越大。因此，通過滿足條件式(1)、(2)的最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L511，既是位于曝光的光能量密度高的位置的透鏡又能夠保證高透射率，而且對于顏色而產(chǎn)生像面彎曲像差能夠進(jìn)行良好的補(bǔ)正。即對于由顏色引起的像面彎曲的變形或者與顏色有關(guān)的高次像差能夠進(jìn)行很好的補(bǔ)正。
而且，最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L511在形成時滿足vg＞50......(3)的條件式，更為理想的是滿足vg＞60......(4)的條件式。這里，vg是最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L511的阿貝數(shù)，阿貝數(shù)是以下列數(shù)學(xué)式來定義的vg＝(nd-1)/(nd-ng)ndd線(587.6nm)的折射率ngg線(435.8nm)的折射率由于最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L511滿足條件式(3)、進(jìn)而滿足條件式(4)，所以能夠很好地進(jìn)行對由顏色引起的像面彎曲像差的補(bǔ)正。
如上述所述，該投影光學(xué)系統(tǒng)PL由第1透鏡組G1～第5透鏡組G5這5組構(gòu)成。在形成時各個透鏡組(第1透鏡組G1～第5透鏡組G5)的折射率滿足下列條件式0.04＜f1/L＜0.4 -(5)0.015＜-f2/L＜0.15-(6)0.02＜f3/L＜0.2 -(7)0.015＜-f4/L＜0.15-(8)0.03＜f5/L＜0.3 -(9)其中f1為上述第1透鏡組的焦點(diǎn)距離，f2為上述第2透鏡組的焦點(diǎn)距離，f3為上述第3透鏡組的焦點(diǎn)距離，f4為上述第4透鏡組的焦點(diǎn)距離，f5為上述第5透鏡組的焦點(diǎn)距離，L表示初縮掩模板R(第1物體)到晶片W(第2物體)的距離上述條件式(5)規(guī)定了第1透鏡組G1的最佳光聚度。由于該第1透鏡組滿足條件式(5)，能夠?qū)τ谕队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PL的畸變很好地進(jìn)行補(bǔ)正。即，f1/L的值一旦超過了條件式(5)的上限，在第1透鏡組G1產(chǎn)生的正畸變，由于不能完全對于第2透鏡組G2、第4透鏡組G4以及第5透鏡組G5產(chǎn)生的負(fù)畸變進(jìn)行補(bǔ)正，因此并不理想。另一方面，f1/L的值一旦超過了條件式(5)的下限，會成為產(chǎn)生高次的正畸變的主要原因，也不理想。第1透鏡組G1中包含的非球面(正透鏡L104的晶片W側(cè)的透鏡面)ASP1對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的畸變具有很好的補(bǔ)正作用。
另外，上述條件式(6)規(guī)定了第2透鏡組G2的最佳光聚度。由于該第2透鏡組滿足條件式(6)，能夠?qū)τ谕队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PL的高次像面彎曲很好地進(jìn)行補(bǔ)正。即，-f2/L的值一旦超過了條件式(6)的上限，由于高次像面彎曲的補(bǔ)正變得不完全，使像面難以達(dá)到平坦化，因此并不理想。另一方面，-f2/L的值一旦超過了條件式(6)的下限，會導(dǎo)致發(fā)生很大的負(fù)畸變，而對于第1透鏡組G1、第3透鏡組G3來說，對于這個大的負(fù)畸變進(jìn)行良好的補(bǔ)正就變得非常困難，并不理想。第2透鏡組G2中包含的非球面(正透鏡L203的晶片W側(cè)的透鏡面)ASP2對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的高次像面彎曲具有很好的補(bǔ)正作用。
另外，上述條件式(7)規(guī)定了第3透鏡組G3的最佳光聚度。由于該第3透鏡組滿足條件式(7)，所以在不會導(dǎo)致投影光學(xué)系統(tǒng)PL大型化的情況下，能夠?qū)τ谕队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PL的高次球面像差、畸變很好地進(jìn)行補(bǔ)正。即，f3/L的值一旦超過了條件式(7)的上限，由第2透鏡組G2和第3透鏡組G3形成的攝遠(yuǎn)系統(tǒng)的攝遠(yuǎn)比(telehotoratio)變大，不僅導(dǎo)致了投影光學(xué)系統(tǒng)的大型化，而且使第3透鏡組G3上產(chǎn)生的正畸變的量減少，對第2透鏡組G2，第4透鏡組G4以及第5透鏡組G5上發(fā)生的負(fù)畸變不能進(jìn)行很好的補(bǔ)正，因此并不理想。另一方面，f3/L的值一旦超過了條件式(7)的下限，會產(chǎn)生高次球面像差，在初縮掩模板R(第2物體)上不能得到良好的成像性能，并不理想。
另外，上述條件式(8)規(guī)定了第4透鏡組G4的最佳光聚度。由于該第4透鏡組滿足條件式(8)，所以不會使投影光學(xué)系統(tǒng)PL產(chǎn)生高次球面像差、慧形像差，對高次像面彎曲能夠很好地進(jìn)行補(bǔ)正。即，-f4/L的值一旦超過了條件式(8)的上限，由于高次像面彎曲的補(bǔ)正變得不完全，會導(dǎo)致像面平坦度的惡化，因此并不理想。另一方面，-f4/L的值一旦超過了條件式(8)的下限，成為產(chǎn)生高次球面像差、慧形像差的主要原因，并不理想。第4透鏡組G4中包含的非球面(正透鏡L402的初縮掩模板R側(cè)的透鏡面)ASP3對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL高次像面彎曲具有很好的補(bǔ)正作用。
另外，上述條件式(9)規(guī)定了第5透鏡組G5的最佳光聚度。由于該第5透鏡組滿足條件式(9)，所以不會使投影光學(xué)系統(tǒng)PL產(chǎn)生高次球面像差、能夠?qū)崿F(xiàn)小型的投影光學(xué)系統(tǒng)PL。即，f5/L的值一旦超過了條件式(9)的上限，由于第5透鏡組G5整體的光聚度變得過弱，結(jié)果導(dǎo)致了投影光學(xué)系統(tǒng)PL的大型化，因此并不理想。另一方面，f5/L的值一旦超過了條件式(9)的下限，會產(chǎn)生高次球面像差、導(dǎo)致初縮掩模板R上的像的對比度的惡化，并不理想。第5透鏡組G5中包含的非球面(正透鏡L508的晶片W側(cè)的透鏡面)ASP4對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL中高次球面像差的發(fā)生具有良好的抑制作用。
下面，將涉及第1實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)用表1、表2、表3表示。表1中D0為光軸上從初縮掩模板R(第1物體)到第1透鏡組G1中最靠近初縮掩模板R一側(cè)的透鏡表面的的距離；WD為從第5透鏡組G5中最靠近晶片W一側(cè)的透鏡表面到晶片W(第2物體)的、在光軸上距離(工作距離)；β為投影光學(xué)系統(tǒng)的投影倍率，N.A.為投影光學(xué)系統(tǒng)的晶片W側(cè)的數(shù)值孔徑，φexp為投影光學(xué)系統(tǒng)的晶片W面上圓形曝光區(qū)域(投影區(qū)域)的直徑，L為光軸上物體的像之間(初縮掩模板R與晶片W之間)的、在光軸上距離。
表1
另外，表2中的各個標(biāo)記分別表示的是No.是從初縮掩模板R(第1物體)到透鏡表面的順序，r為相應(yīng)的透鏡面的曲率半徑，d為光軸上從相應(yīng)透鏡面到下一個透鏡面的距離，n為i線(λ＝365.015nm)中玻璃材料的折射率，vg為阿貝數(shù)。表2
另外，表3中表示的是表示非球面形狀的系數(shù)。這里將非球面系數(shù)用以下所示的數(shù)學(xué)式1來表示數(shù)學(xué)式1Z=h2/r1+(1-(1+k)h2/r2)+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12]]>Z是sag量，h是從光軸起的距離，r為表面頂點(diǎn)的曲率半徑，k是圓錐系數(shù)(k＝0時為球面)。
表3
另外，表4中，表示與涉及第1實(shí)施例的上述條件式(1)～(9)相對應(yīng)的值(條件對應(yīng)值)表4
圖3表示的是涉及第1實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的縱向像差以及畸變(彎曲像差)，圖4表示的是其在子午方向(切線方向)以及球缺方向(弧矢方向)上的橫向像差(慧形像差)。各個像差圖中，N.A.是投影光學(xué)系統(tǒng)PL的晶片W的數(shù)值孔徑，field height表示的是晶片W側(cè)的像高，像散性圖中，虛線表示的是子午像面(切線像面)，實(shí)線表示的是球缺像面(弧矢像面)。球面像差中，實(shí)線表示的是作為標(biāo)準(zhǔn)波長的i線(365.015nm)的像差，虛線表示的是大于標(biāo)準(zhǔn)波長+3nm(368.015nm)線的像差，點(diǎn)劃線表示的是比標(biāo)準(zhǔn)波長小-3nm(362.015nm)的線的像差。對于橫向像差(慧形像差)同樣用實(shí)線表示作為標(biāo)準(zhǔn)波長的i線(365.015nm)的像差，用虛線表示比標(biāo)準(zhǔn)波長大+3nm(368.015nm)的線的像差，用點(diǎn)劃線表示比標(biāo)準(zhǔn)波長小-3nm(362.015nm)的線的像差。
通過涉及第1實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)，就可以理解雖然采用的是兩側(cè)遠(yuǎn)心的結(jié)構(gòu)，在寬大的曝光區(qū)域中，不僅特別是對于畸變能夠很好的補(bǔ)正，對于包括由顏色引起的像差也能夠均衡地進(jìn)行補(bǔ)正。
下面，對于涉及第2實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖5是表示涉及本發(fā)明的第2實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的斷面圖。該投影光學(xué)系統(tǒng)PL從作為第1物體的初縮掩模板R起，由負(fù)透鏡L101以及正透鏡L102、L103、L104構(gòu)成的正透鏡組(第1透鏡組)G1，由負(fù)透鏡L201、L202、L203、L204構(gòu)成的負(fù)透鏡組(第2透鏡組)G2，由正透鏡L301、L302、L303、L304、L305、L306構(gòu)成的正透鏡組(第3透鏡組)G3，由負(fù)透鏡L401、L402、L403構(gòu)成的負(fù)透鏡組(第4透鏡組)G4，由負(fù)透鏡L504、L508、L510以及由正透鏡L501、L502、L503、L505、L506、L507、L509、L511構(gòu)成的正透鏡組(第3透鏡組)G5這5組構(gòu)成。
另外，投射光學(xué)系統(tǒng)PL內(nèi)形成具有非球面ASP1～ASP4的結(jié)構(gòu)。即，第1透鏡組G1的正透鏡L104的晶片W側(cè)的透鏡面作為非球面ASP1形成，第2透鏡組G2的負(fù)透鏡L203的晶片W側(cè)的透鏡面作為非球面ASP2形成，第4透鏡組G4的的負(fù)透鏡L402的初縮掩模板R側(cè)的透鏡面作為非球面ASP3形成，第5透鏡組G5的正透鏡L508的晶片W側(cè)的透鏡面作為非球面ASP4形成。
該投影光學(xué)系統(tǒng)PL，具有包括折射率在1.57以上的玻璃材料的多種玻璃材料。最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L510滿足上述條件式(1)、(2)。因此，通過滿足條件式(1)、(2)的最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L510，它既是位于曝光的光的能量密度高處的透鏡，又能夠保證高透射率，且能夠很好地對色像差進(jìn)行補(bǔ)正。
而且，最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L510，滿足上述條件式(3)，較為理想的是滿足條件式(4)而形成。滿足上述條件式(3)，較為理想的滿足條件式(4)的最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L510，對于由于顏色引起的像面彎曲像差能夠很好地進(jìn)行補(bǔ)正。
如上述所述，該投影光學(xué)系統(tǒng)PL由第1透鏡組G1～第5透鏡組G5這5組構(gòu)成，構(gòu)成它的各透鏡組(第1透鏡組G1～第5透鏡組G5)的光聚度均滿足上述條件式(5)～(9)。
上述條件式(5)規(guī)定了第1透鏡組G1的最佳光聚度。由于該第1透鏡組滿足條件式(5)，能夠?qū)τ谕队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PL的畸變很好地進(jìn)行補(bǔ)正。第1透鏡組G1中包含的非球面(正透鏡L104的晶片W側(cè)的透鏡面)ASP1對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的畸變具有很好的補(bǔ)正作用。另外，上述條件式(6)規(guī)定了第2透鏡組G2的最佳光聚度。由于該第2透鏡組G2滿足條件式(6)，能夠?qū)τ谕队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PL的高次像面彎曲很好地進(jìn)行補(bǔ)正。第2透鏡組G2中包含的非球面(負(fù)透鏡L203的晶片W側(cè)的透鏡面)ASP2對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的高次像面彎曲具有很好的補(bǔ)正作用。另外，上述條件式(7)規(guī)定了第3透鏡組G3的最佳光聚度。由于該第3透鏡組G3滿足條件式(7)，所以在不會導(dǎo)致投影光學(xué)系統(tǒng)PL大型化的情況下，能夠?qū)τ谕队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PL的高次球面像差、畸變很好地進(jìn)行補(bǔ)正。
另外，上述條件式(8)規(guī)定了第4透鏡組G4的最佳光聚度。由于該第4透鏡組G4滿足條件式(8)，所以不會使投影光學(xué)系統(tǒng)PL產(chǎn)生高次球面像差、慧形像差，對高次像面彎曲能夠很好地進(jìn)行補(bǔ)正。第4透鏡組G4中包含的非球面(負(fù)透鏡L402的初縮掩模板R側(cè)的透鏡面)ASP3對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL高次像面彎曲具有很好的補(bǔ)正作用。
而且，上述條件式(9)規(guī)定了第5透鏡組G5的最佳光聚度。由于該第5透鏡組G5滿足條件式(9)，所以不會使投影光學(xué)系統(tǒng)PL產(chǎn)生高次球面像差、就能夠?qū)崿F(xiàn)小型的投影光學(xué)系統(tǒng)PL。第5透鏡組G5中包含的非球面(正透鏡L508的晶片W側(cè)的透鏡面)ASP4對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL中高次球面像差的發(fā)生具有良好的抑制作用。
下面，將涉及第2實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)用表5、表6、表7表示。表5中D0為光軸上從初縮掩模板R(第1物體)到第1透鏡組G1中最靠近初縮掩模板R一側(cè)的透鏡表面的的距離；WD為光軸上從第5透鏡組G5中最靠近晶片W一側(cè)的透鏡表面到晶片W(第2物體)的距離(工作距離)；β為投影光學(xué)系統(tǒng)的投影倍率，N.A.為投影光學(xué)系統(tǒng)的晶片W側(cè)的數(shù)值孔徑，φexp為投影光學(xué)系統(tǒng)的晶片W面上圓形曝光區(qū)域(投影區(qū)域)的直徑，L為光軸上物體的像之間(初縮掩模板R與晶片W之間)的距離。
表5
另外，表6中的各個標(biāo)記分別表示的是No是初縮掩模板R(第1物體)一側(cè)起到透鏡表面的順序，r為相應(yīng)的透鏡面的曲率半徑，d為光軸上從相應(yīng)透鏡面到下一個透鏡面的距離，n為i線(λ＝365.015nm)中玻璃材料的折射率，vg為阿貝數(shù)。表6
另外，表7中表示的是表示非球面形狀的系數(shù)。定義非球面形狀的數(shù)學(xué)式與涉及上述實(shí)施例1的定義非球面形狀的數(shù)學(xué)式相同。
表7
另外，表8中，表示與涉及第2實(shí)施例的上述條件式(1)～(9)相對應(yīng)的值(條件對應(yīng)值)。
表8
圖6表示的是涉及第2實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的縱向像差以及畸變(彎曲像差)，圖7表示的是其在子午方向(切線方向)以及球缺方向(弧矢方向)上的橫向像差(慧形像差)。各個像差圖中，N.A.是投影光學(xué)系統(tǒng)PL的晶片W的數(shù)值孔徑，field height表示的是晶片W側(cè)的像高，像散性圖中，虛線表示的是子午像面(切線像面)，實(shí)線表示的是球缺像面(弧矢像面)。球面像差中，實(shí)線表示的是作為標(biāo)準(zhǔn)波長的i線(365.015nm)的像差，虛線表示的是大于標(biāo)準(zhǔn)波長+3nm(368.015nm)線的像差，點(diǎn)劃線表示的是比標(biāo)準(zhǔn)波長小-3nm(362.015nm)的線的像差。對于橫向像差(慧形像差)同樣用實(shí)線表示作為標(biāo)準(zhǔn)波長的i線(365.015nm)的像差，用虛線表示比標(biāo)準(zhǔn)波長大+3nm(368.015nm)的線的像差，用點(diǎn)劃線表示比標(biāo)準(zhǔn)波長小-3nm(362.015nm)的線的像差。
通過涉及第2實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)，可以理解雖然采用的是兩側(cè)遠(yuǎn)心的結(jié)構(gòu)，在寬大的整個曝光區(qū)域中，不僅對于畸變特別能夠很好的補(bǔ)正，而且對于包括顏色引起的像差也能夠保持均衡、很好地進(jìn)行補(bǔ)正。
下面，對于第3實(shí)施例涉及的投影光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖8是表示涉及本發(fā)明的第3實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的斷面圖。該投影光學(xué)系統(tǒng)PL從作為第1物體的初縮掩模板R起，由負(fù)透鏡L101以及正透鏡L102、L103、L104構(gòu)成的正透鏡組(第1透鏡組)G1，由負(fù)透鏡L201、L202、L203、L204構(gòu)成的負(fù)透鏡組(第2透鏡組)G2，由正透鏡L301、L302、L303、L304、L305構(gòu)成的正透鏡組(第3透鏡組)G3，由負(fù)透鏡L401、L402、L403構(gòu)成的負(fù)透鏡組(第4透鏡組)G4，由負(fù)透鏡L504、L508、L510以及由正透鏡L501、L502、L503、L505、L506、L507、L509、L511構(gòu)成的正透鏡組(第3透鏡組)G5這5組構(gòu)成。因此，在初縮掩模板(物體面)R側(cè)以及作為第2物體的晶片(像面)W側(cè)兩側(cè)形成遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)。
另外投射光學(xué)系統(tǒng)PL內(nèi)形成為具有非球面ASP1～ASP5的結(jié)構(gòu)。即，第1透鏡組G1的正透鏡L104的晶片W側(cè)的透鏡面作為非球面ASP1形成，第2透鏡組G2的負(fù)透鏡L203的晶片W側(cè)的透鏡面作為非球面ASP2形成，第3透鏡組G3的的負(fù)透鏡L305的初縮掩模板R側(cè)的透鏡面作為非球面ASP3形成，第4透鏡組G4的的負(fù)透鏡L402的初縮掩模板R側(cè)的透鏡面作為非球面ASP4形成，第5透鏡組G5的正透鏡L507的晶片W側(cè)的透鏡面作為非球面ASP5形成。
該投影光學(xué)系統(tǒng)PL，具有包括折射率在1.57以上的玻璃材料的多種玻璃材料。最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L510滿足上述條件式(1)、(2)，因此，通過滿足條件式(1)、(2)的最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L510，就能做到它既是位于曝光的光能量密度高的位置的透鏡又能夠保證高透射率，而且對于顏色而產(chǎn)生像面彎曲像差能夠進(jìn)行良好的補(bǔ)正而且，最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L510，在滿足上述條件式(3)，較為理想的是滿足條件式(4)的條件下形成。滿足上述條件式(3)，較為理想的滿足條件式(4)的最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡L510，對于由于顏色引起的像面彎曲像差能夠很好地進(jìn)行補(bǔ)正。
如上述所述，該投影光學(xué)系統(tǒng)PL由第1透鏡組G1～第5透鏡組G5這5組構(gòu)成，構(gòu)成它的各透鏡組(第1透鏡組G1～第5透鏡組G5)的光聚度均滿足上述條件式(5)～(9)。
上述條件式(5)規(guī)定了第1透鏡組G1的最佳光聚度。由于該第1透鏡組滿足條件式(5)，能夠?qū)τ谕队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PL的畸變很好地進(jìn)行補(bǔ)正。第1透鏡組G1中包含的非球面(正透鏡L104的晶片W側(cè)的透鏡面)ASP1對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的畸變具有很好的補(bǔ)正作用。另外，上述條件式(6)規(guī)定了第2透鏡組G2的最佳光聚度。由于該第2透鏡組滿足條件式(6)，能夠?qū)τ谕队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PL的高次像面彎曲很好地進(jìn)行補(bǔ)正。第2透鏡組G2中包含的非球面(負(fù)透鏡L203的晶片W側(cè)的透鏡面)ASP2對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的高次像面彎曲具有很好的補(bǔ)正作用。
另外，上述條件式(7)規(guī)定了第3透鏡組G3的最佳光聚度。由于該第3透鏡組滿足條件式(7)，所以在不會導(dǎo)致投影光學(xué)系統(tǒng)PL大型化的情況下，能夠?qū)τ谕队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PL的高次球面像差、畸變很好地進(jìn)行補(bǔ)正。第3透鏡組G3中包含的非球面(正透鏡L305的晶片W側(cè)的透鏡面)ASP3對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的高次球面像差、畸變具有很好的補(bǔ)正作用。
另外，上述條件式(8)規(guī)定了第4透鏡組G4的最佳光聚度。由于該第4透鏡組滿足條件式(8)，所以不會使投影光學(xué)系統(tǒng)PL產(chǎn)生高次球面像差、慧形像差，對高次像面彎曲能夠很好地進(jìn)行補(bǔ)正。第4透鏡組G4中包含的非球面(負(fù)透鏡L402的初縮掩模板R的透鏡面)ASP4對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL高次像面彎曲具有很好的補(bǔ)正作用。
而且，上述條件式(9)規(guī)定了第5透鏡組G5的最佳光聚度。由于該第5透鏡組滿足條件式(9)，所以不會使投影光學(xué)系統(tǒng)PL產(chǎn)生高次球面像差、能夠?qū)崿F(xiàn)小型的投影光學(xué)系統(tǒng)PL。第5透鏡組G5中包含的非球面(正透鏡L507的晶片W側(cè)的透鏡面)ASP5對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL中高次球面像差的發(fā)生具有良好的抑制作用。
將涉及第3實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)用表9、表10、表11表示。表9中D0為光軸上從初縮掩模板R(第1物體)到第1透鏡組G1中最靠近初縮掩模板R一側(cè)的透鏡表面的的距離；WD為光軸上從第5透鏡組G5中最靠近晶片W一側(cè)的透鏡表面到晶片W(第2物體)的距離(工作距離)；β為投影光學(xué)系統(tǒng)的投影倍率，N.A.為投影光學(xué)系統(tǒng)的晶片W側(cè)的數(shù)值孔徑，φexp為投影光學(xué)系統(tǒng)的晶片W面上圓形曝光區(qū)域(投影區(qū)域)的直徑，L為光軸上物體的像之間(初縮掩模板R與晶片W之間)的距離。
表9
另外，表10中的各個標(biāo)記分別表示的是No.是從初縮掩模板R(第1物體)到透鏡表面的順序，r為相應(yīng)的透鏡面的曲率半徑，d為光軸上從相應(yīng)的透鏡面到下一個透鏡面的距離，n為i線(λ＝365.015nm)中玻璃材料的折射率，vg為阿貝數(shù)。
表10
另外，表11中表示的是表示非球面形狀的系數(shù)。定義非球面形狀的數(shù)學(xué)式與涉及上述實(shí)施例1的定義非球面形狀的數(shù)學(xué)式相同。
表11
另外，表12中，表示與涉及第3實(shí)施例的上述條件式(1)～(9)相對應(yīng)的值(條件對應(yīng)值)。
表12
圖9表示的是第3實(shí)施例涉及的投影光學(xué)系統(tǒng)的縱向像差以及畸變(彎曲像差)，圖10表示的是其在子午方向(切線方向)以及球缺方向(弧矢方向)上的橫向像差(慧形像差)。各個像差圖中，N.A.是投影光學(xué)系統(tǒng)PL的晶片W的數(shù)值孔徑，field height表示的是晶片W側(cè)的像高，像散性圖中，虛線表示的是子午像面(切線像面)，實(shí)線表示的是球缺像面(弧矢像面)。球面像差中，實(shí)線表示的是作為標(biāo)準(zhǔn)波長的i線(365.015nm)的像差，虛線表示的是大于標(biāo)準(zhǔn)波長+3nm(368.015nm)的線的像差，點(diǎn)劃線表示的是比標(biāo)準(zhǔn)波長小-3nm(362.015nm)的線的像差。對于橫向像差(慧形像差)同樣用實(shí)線表示作為標(biāo)準(zhǔn)波長的i線(365.015nm)的像差，用虛線表示比標(biāo)準(zhǔn)波長大+3nm(368.015nm)的線的像差，用點(diǎn)劃線表示比標(biāo)準(zhǔn)波長小-3nm(362.015nm)的線的像差。
通過涉及第3實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)，可以理解雖然采用的是兩側(cè)遠(yuǎn)心的結(jié)構(gòu)，在寬大的曝光區(qū)域中，不僅特別對于畸變能夠很好的補(bǔ)正，對于包括顏色引起的像差也能夠保持均衡、很好地進(jìn)行補(bǔ)正。
上述實(shí)施形式中雖然表示的例子是使用i線(λ＝365nm)的光作為曝光時使用的光，本發(fā)明并不局限于此，使用激元激光器的光等極遠(yuǎn)紫外光或者水銀燈的g線(波長為435.8nm)等，而且使用上述區(qū)域以外的紫外區(qū)域的光當(dāng)然也是可以的。
下面，參照圖11所示的流程圖，對使用具有涉及上述實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)的投影曝光裝置在晶片上形成指定的電路圖形時的動作進(jìn)行說明。
首先，在圖11的步驟S1中，在一組晶片W上蒸鍍金屬膜。在下一步步驟S2中，在該組晶片W上的金屬膜上涂敷光致抗蝕膜。然后，在S3步驟中，使用具有上述實(shí)施例中的投影光學(xué)系統(tǒng)PL(圖2、5或圖8)的圖1中的投影曝光裝置，通過該投影光學(xué)系統(tǒng)PL將初縮掩模板R上的圖形的像按順序曝光、復(fù)制在該組晶片W上的各個反射區(qū)域中。在其后的步驟S4中，對該組晶片W上的光致抗蝕膜進(jìn)行顯像，而在步驟S5中通過將該組晶片W上的抗蝕劑圖形作為掩模進(jìn)行腐蝕蝕刻，在該組晶片W上的各個發(fā)射區(qū)域中形成與初縮掩模板R上的圖形相對應(yīng)的電路圖形。然后，通過在上述各層上再形成一層電路圖形制造初半導(dǎo)體元件等的設(shè)備。
這時，該投影光學(xué)系統(tǒng)雖然是兩側(cè)遠(yuǎn)心的結(jié)構(gòu)，由于能夠抑制因使用的玻璃材料的吸收引起的成像性能的惡化，數(shù)值孔徑N.A.較大，即使初縮掩模板R、作為曝光對像的各個晶片W有彎曲現(xiàn)像發(fā)生，也能在各個晶片W上以高分辯力安定地形成微型電路圖形。另外，由于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的曝光區(qū)域很大，能夠大批量地制造大型設(shè)備。
本發(fā)明并不限于上述實(shí)施形式，只要不脫離本發(fā)明的中心思想，采用各種各樣的結(jié)構(gòu)當(dāng)然都是可以的。
如果采用本發(fā)明的投影光學(xué)系統(tǒng)，它雖然采用兩側(cè)遠(yuǎn)心的結(jié)構(gòu)，但能夠抑制由于使用的玻璃材料的吸收引起的成像性能的惡化，保證大數(shù)值孔徑和寬大的曝光區(qū)域，而且，對于各像差，特別是對畸變能夠極好地進(jìn)行補(bǔ)正。另外，還能夠得到小型且具有高性能的投影光學(xué)系統(tǒng)。
另外，如果使用本發(fā)明的曝光裝置，由于它具備具有兩側(cè)遠(yuǎn)心的結(jié)構(gòu)，由于具有能夠抑制由于使用的玻璃材料的吸收引起的成像性能的惡化，能得到較大數(shù)值孔徑和寬大的曝光區(qū)域的投影光學(xué)系統(tǒng)，即使掩模、基片有彎曲現(xiàn)像發(fā)生，也能在基片上以高分辯力復(fù)制微型電路圖形。另外，由于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的曝光區(qū)域很大，所以能夠在基片上的寬大的曝光區(qū)域上形成極微小的電路圖形。而且，如果采用本發(fā)明的設(shè)備制造方法，即使在掩模、基片有彎曲發(fā)生時，也能夠高質(zhì)量地制造大批量高性能設(shè)備。
權(quán)利要求
1.將第1物體的圖形投影在第2物體上的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是該投影光學(xué)系統(tǒng)至少具有一個面的非球面，具有多種玻璃材料，該多種玻璃材料包括折射率在1.57以上的玻璃材料，而構(gòu)成上述投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡中最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡，滿足下列條件式|f/L|＜0.25n≤1.55其中，f為上述最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡的焦點(diǎn)距離，L為上述第1物體到第2物體的距離，n為上述最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡的折射率。
2.如權(quán)利要求1記載投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是上述最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡還滿足下列條件式，vg＞50其中vg為上述最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡的阿貝數(shù)。
3.如權(quán)利要求1記載的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是上述最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡進(jìn)而滿足下列條件式vg＞60其中vg為上述最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡的阿貝數(shù)。
4.將第1物體的圖形投影在第2物體上的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是上述投影光學(xué)系統(tǒng)具有多種玻璃材料，該多種玻璃材料包括折射率在1.57以上的玻璃材料，而構(gòu)成上述投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡中最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡，滿足下列條件式|f/L|＜0.25vg＞60其中，f為上述最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡的焦點(diǎn)距離，L為上述第1物體到第2物體的距離，vg為上述最靠近成像側(cè)負(fù)透鏡的阿貝數(shù)。
5.如權(quán)利要求4記載的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是上述投影光學(xué)系統(tǒng)至少有一個面的非球面。
6.如權(quán)利要求1～5任意一項(xiàng)記載的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是具有從上述第1物體側(cè)開始，按下列順序包括1枚以上負(fù)透鏡的光聚度為正的第透鏡組，包括2枚以上負(fù)透鏡的光聚度為負(fù)的第2透鏡組，包括3枚以上正透鏡的光聚度為正的第3透鏡組，包括2枚以上負(fù)透鏡的光聚度為負(fù)的第4透鏡組，包括2枚以上負(fù)透鏡、且包括3枚以上正透鏡的光聚度為正的第5透鏡組排列的透鏡組。
7.權(quán)利要求6記載的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是滿足下列條件式，0.04＜f1/L＜0.40.015＜-f2/L＜0.150.02＜f3/L＜0.20.015＜-f4/L＜0.150.03＜f5/L＜0.3其中，f1為上述第1透鏡組的焦點(diǎn)距離，f2為上述第2透鏡組的焦點(diǎn)距離，f3為上述第3透鏡組的焦點(diǎn)距離，f4為上述第4透鏡組的焦點(diǎn)距離，f5為上述第5透鏡組的焦點(diǎn)距離，L為上述第1物體到第2物體的距離。
8.一種曝光裝置，其特征是具有權(quán)利要求1～7中任意一項(xiàng)記載的投影光學(xué)系統(tǒng)，具有決定作為上述第1物體的掩模以及作為上述第2物體的基片的位置的載裝臺以及對上述掩模進(jìn)行照明的照明光學(xué)系統(tǒng)，借助從上述照明光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的曝光的光、通過上述投影光學(xué)系統(tǒng)將上述掩模的圖形投影在上述基片上。
9.一種設(shè)備的制造方法，其特征是具有以下4道工序在基片上涂敷感光材料的第1工序，通過權(quán)利要求8記載的曝光裝置中的上述投影光學(xué)系統(tǒng)、在上述基片上投影上述掩模的圖形的圖像的第2工序，對上述基片上的上述感光材料進(jìn)行顯像的第3工序，將該顯像后的感光材料作為掩模、在上述基片上形成指定的電路圖形的第4工序。
全文摘要
提供一種投影光學(xué)系統(tǒng)，它雖然采用兩側(cè)遠(yuǎn)心的結(jié)構(gòu)，但能夠抑制由于所使用的玻璃材料的吸收引起的成像性能的惡化，且保證大數(shù)值孔徑和寬大的曝光區(qū)域，而且，對于各像差能夠很好地進(jìn)行補(bǔ)正。在將第1物體的圖形投影在第2物體上的投影光學(xué)系統(tǒng)中，上述投影光學(xué)系統(tǒng)的特征是具有包括折射率在1.57以上的玻璃材料的多種玻璃材料，而構(gòu)成上述投影光學(xué)系統(tǒng)中最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡，如果將該最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡的焦點(diǎn)距離設(shè)為f，將上述第1物體到第2物體的距離設(shè)為L，將上述最靠近成像側(cè)的負(fù)透鏡的折射率設(shè)為n，滿足條件式|f/L|＜0.25、n≤1.55。上述投影光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)至少具有一個面的非球面(ASP1～ASP4)。
文檔編號G03F7/20GK1417610SQ02146669
公開日2003年5月14日 申請日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月5日
發(fā)明者重松幸二, 工藤慎太郎 申請人:尼康株式會社