发明名称 投影光学系统、曝光装置及其制造方法
摘要 本发明提供一种投影光学系统,实质上不发生其他像差,即可以平行平面状之校正构件较少的加工量有效校正存在像差。其系一种将第一面(M)之像投影在第二面(W)上的投影光学系统(PL)。其具备:第一校正构件(C1),其系设定在第一面与第二面间的光程中;及第二校正构件(C2),其系设定在第一校正构件与第二面间的光程中。第一校正构件之至少一面及第二校正构件之至少一面分别被加工成用于校正投影光学系统中存在之至少一种存在像差的所需形状。
申请公布号 TW517280 申请公布日期 2003.01.11
申请号 TW090114314 申请日期 2001.06.13
申请人 尼康股份有限公司 发明人 村上 研太郎;田田 仁志
分类号 H01L21/027 主分类号 H01L21/027
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种投影光学系统,其系将第一面的像投影在第二面上,其特征在于具备:第一校正构件,其系设定在前述第一面与前述第二面间的光程中;及第二校正构件,其系设定在前述第一校正构件与前述第二面间的光程中,前述第一校正构件之至少一个面及前述第二校正构件之至少一个面分别被加工成所需形状,以分担并校正存在于前述投影光学系统中之至少一种存在像差。2.如申请专利范围第1项之投影光学系统,其中前述第一校正构件系设定在前述第一面与配置在前述投影光学系统之最靠近第一面侧之透镜成分间的光程中,前述第二校正构件系设定在配置于前述投影光学系统之最靠近第二面侧之透镜成分与前述第二面间的光程中。3.如申请专利范围第1项之投影光学系统,其中前述第一校正构件设定在前述第一面与前述投影光学系统之瞳孔面间的光程中,前述第二校正构件设定在前述投影光学系统之瞳孔面与前述第二面间的光程中。4.如申请专利范围第1项之投影光学系统,其中前述第一校正构件之一个面及前述第二校正构件之一个面加工成用于校正第一像差的所需形状,前述第一校正构件之另一面及前述第二校正构件之另一面加工成用于校正与前述第一像差不同之第二像差的所需形状。5.如申请专利范围第4项之投影光学系统,其中前述第一校正构件之前述一个面与前述第一面相对,且前述第二校正构件之前述一个面与前述第二面相对,前述第一校正构件之前述另一面与前述第二校正构件之前述另一面彼此相对。6.如申请专利范围第1项之投影光学系统,其中前述第一校正构件的一个面及前述第二校正构件的一个面分别加工成所需的形状,以分担及校正彼此互异的两个像差。7.如申请专利范围第6项之投影光学系统,其中前述第一校正构件之前述一个面与前述第二校正构件之前述一个面,或前述第一校正构件之另一面与前述第二校正构件之另一面彼此相对。8.如申请专利范围第1项之投影光学系统,其中前述第一校正构件及前述第二校正构件设定成,主光线通过前述第一校正构件时之前述第一校正构件上之第一光学性光程长度,与前述主光线通过前述第二校正构件时之前述第二光学构件上之第二光学性光程长度的和,在任意主光线中大致相等。9.如申请专利范围第1项之投影光学系统,其中前述第一校正构件及前述第二校正构件设定成,主光线通过前述第一校正构件时之前述第一校正构件上的第一光学性光程长度,与前述主光线通过前述第二校正构件时之前述第二校正构件上之第二光学性光程长度的差,在任意主光线中大致相等。10.如申请专利范围第1项之投影光学系统,其中前述投影光学系统以与前述第二面大致等倍的倍率形成前述第一面的像。11.如申请专利范围第10项之投影光学系统,其中前述第一校正构件与前述第一面间的距离设定成与前述第二校正构件与前述第二面间的距离大致相等。12.如申请专利范围第1项之投影光学系统,其中前述投影光学系统之前述第一面侧之数値孔径及前述第二面侧之数値孔径均在0.2以下。13.一种曝光装置,其特征为具备:申请专利范围第1至12项中任一项之投影光学系统;及照明光学系统,其系用于照明设定在前述第一面上的掩模,且经由前述投影光学系统,对于将形成在前述掩模上之图案设定在前述第二面上的感光性基板执行投影曝光。14.一种投影光学系统之制造方法,其系将第一面的像投影在第二面上,其特征在于包含:像差测量步骤,其系测量存在于前述投影光学系统中之至少一种存在像差;计算步骤,其系为求校正前述存在像差,同时抑制因前述存在像差之校正引起前述投影光学系统之光学特性的恶化,并分担以前述像差测量结果所获得之存在像差,分别计算须设定在前述第一面与前述第二面间之光程中第一位置上之第一校正构件的第一校正面形状,及须设定在前述第一校正构件与前述第二面间之光程中第二位置上之第二校正构件的第二校正面形状;加工步骤,其系依据前述计算步骤的计算结果,将前述第一校正构件及前述第二校正构件予以加工;及设定步骤,其系将以前述加工步骤加工之前述第一校正构件设定在前述第一位置上,同时将以前述加工步骤加工之前述第二校正构件设定在前述第二位置上。15.如申请专利范围第14项之投影光学系统之制造方法,其中前述第一位置位于前述第一面与前述投影光学系统间的光程中,前述第二位置位于前述投影光学系统与前述第二面间的光程中。16.如申请专利范围第14项之投影光学系统之制造方法,其中前述第一位置位于前述第一面与前述投影光学系统之瞳孔面间的光程中,前述第二面的位置位于前述投影光学系统之瞳孔面与前述第二面间的光程中。17.如申请专利范围第14项之投影光学系统之制造方法,其中前述像差测量步骤将具有与加工前之前述第一校正构件相同光学特性之第一测量用构件设定于前述第一位置,同时将具有与加工前之前述第二校正构件相同光学特性之第二测量用构件设定于前述第二位置后,测量存在于前述投影光学系统中的存在像差。18.如申请专利范围第14项之投影光学系统之制造方法,其中前述像差测量步骤将加工前之前述第一校正构件设定于前述第一位置,同时将加工前之前述第二校正构件设定于前述第二位置后,测量存在于前述投影光学系统中的存在像差。19.如申请专利范围第14项之投影光学系统之制造方法,其中进一步包含调整步骤,其系调整因前述设定步骤中,前述第一校正构件设定在前述第一位置、及前述第二校正构件设定在前述第二位置而恶化之前述投影光学系统的光学特性。20.如申请专利范围第19项之投影光学系统之制造方法,其中前述调整步骤包含物像间距离调整步骤,其系调整前述第一面与前述第二面间的物像间距离。21.如申请专利范围第20项之投影光学系统之制造方法,其中前述调整步骤进一步包含构件调整步骤,其系调整构成前述投影光学系统之各光学构件的至少一个,以校正无法以前述物像间距离调整步骤调整之光学特性的恶化。22.如申请专利范围第14项之投影光学系统之制造方法,其中进一步包含面形状测量步骤,其系测量构成前述投影光学系统之各光学构件之光学面的面形状,前述计算步骤依据前述面形状测量步骤及前述像差测量步骤之各测量结果,计算前述第一校正构件之第一校正面及前述第二校正构件之第二校正面的形状。23.如申请专利范围第22项之投影光学系统之制造方法,其中进一步包含光学特性测量步骤,其系测量构成前述投影光学系统之各光学构件的光学特性分布,前述计算步骤依据前述面形状测量步骤、前述光学特性测量步骤及前述像差测量步骤之各测量结果,计算前述第一校正构件之第一校正面及前述第二校正构件之第二校正面的形状。24.如申请专利范围第14项之投影光学系统之制造方法,其中前述计算步骤计算前述第一面及前述第二面之各形状,使主光线通过前述第一校正构件时之前述第一校正构件上的第一光学性光程长度,与前述主光线通过前述第二校正构件时之前述第二光学构件上之第二光学性光程长度的和,在任意主光线中大致相等。25.如申请专利范围第14项之投影光学系统之制造方法,其中前述计算步骤计算前述第一面及前述第二面之各形状,使主光线通过前述第一校正构件时之前述第一校正构件上的第一光学性光程长度,与前述主光线通过前述第二校正构件时之前述第二光学构件上之第二光学性光程长度的差,在任意主光线中大致相等。26.如申请专利范围第14项之投影光学系统之制造方法,其中于前述设定步骤前,进一步包含检查步骤,其系检查以前述加工步骤所加工之前述第一校正构件及前述第二校正构件的加工面。27.如申请专利范围第26项之投影光学系统之制造方法,其中前述检查步骤包含面形状测量步骤,其系测量以前述加工步骤所加工之前述第一校正构件及前述第二校正构件之加工面的面形状与构成前述投影光学系统之其他各光学构件之光学面的面形状,并依据前述面形状测量步骤的测量结果,计算因前述第一校正构件设定在前述第一位置及前述第二校正构件设定在前述第二位置所发生的像差。28.如申请专利范围第27项之投影光学系统之制造方法,其中前述检查步骤进一步包含光学特性测量步骤,其系测量构成前述第一校正构件、前述第二校正构件及前述投影光学系统之其他各光学构件的光学特性分布,并依据前述面形状测量步骤及前述光学特性测量步骤之各测量结果,计算因前述第一校正构件设定在前述第一位置及前述第二校正构件设定在前述第二位置上所发生的像差。29.一种曝光装置之制造方法,其特征为包含:第一设置步骤,其系将设定掩模在前述第一面上之掩模载物台设置在曝光装置本体上;第二设置步骤,其系将感光性基板设定在前述第二面上之基板载物台设置在曝光装置本体上;第三设置步骤,其系将如申请专利范围第14至28项中任一项之投影光学系统设置在曝光装置本体上,使设定在前述第一面之前述掩模图案之像投影在设定于前述第二面上之前述感光性基板上;及第四设置步骤,其系将照明光学系统设置在曝光装置本体上,该照明光学系统系照明设定在前述第一面上的前述掩模。30.一种微型装置之制造方法,其特征为包含:曝光步骤,其系使用如申请专利范围第29项之曝光装置,将前述掩模图案的像曝光在前述感光性基板上;及显像步骤,其系将经过前述曝光步骤所曝光的前述感光性基板予以显像。图式简单说明:图1说明本发明的基本原理,大致显示其整体构造。图2说明采用先前技术之比较例的问题。图3说明采用先前技术之比较例的问题。图4说明本发明典型形态之存在畸变像差的校正。图5说明本发明典型形态之存在像面弯曲的校正。图6大致显示具备本发明实施形态之投影光学系统之曝光装置的构造。图7显示本实施形态之投影光学系统的透镜构造。图8显示本实施形态之投影光学系统之制造方法的制造流程图。图9大致显示适于本实施形态之投影光学系统之波面像差测量之婓索干扰仪的构造。图10大致显示适于测量构成本实施形态之投影光学系统之各种光学构件之面形状的婓索干扰仪的构造。图11为本实施形态类似例之投影光学系统之制造方法的制造流程图。图12显示本实施形态类似例之投影光学系统的透镜构造,(a)显示一对校正构件被设定之前的状态,(b)显示一对校正构件被设定之后的状态。图13显示类似例中,一对校正构件被设定前的之投影光学系统的像散像差及畸变像差。图14显示类似例中,一对校正构件被设定且各光学构件之间隔被调整后之投影光学系统的像散像差及畸变像差。图15显示类似例中,赋予校正构件之加工面的形状。图16显示类似例中,将第一校正构件的一个面加工成旋转对称形状时之投影光学系统的像散像差及畸变像差。图17显示类似例中,将第一校正构件及第二校正构件两者加工成彼此互补之面形状时之投影光学系统的像散像差及畸变像差。图18显示类似例中,将第一校正构件及第二校正构件两者加工成彼此面形状相同时之投影光学系统的像散像差及畸变像差。图19显示构成微型装置之半导体装置一种方法的流程图。图20显示构成微型装置之液晶显示元件一种方法的流程图。
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