特許 7273162 リソグラフィ投影対物レンズ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-01

(45)【発行日】2023-05-12

(54)【発明の名称】リソグラフィ投影対物レンズ

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20230502BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20230502BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20230502BHJP

【ＦＩ】

G02B13/00

G02B13/18

G03F7/20 501

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021538724

(86)(22)【出願日】2019-12-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-24

(86)【国際出願番号】 CN2019129760

(87)【国際公開番号】W WO2020140859

(87)【国際公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-06-30

(31)【優先権主張番号】201811648652.0

(32)【優先日】2018-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】309012351

【氏名又は名称】シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント（グループ）カンパニー リミティド

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】郭▲銀▼章

【審査官】岡田 弘

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５２７４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０５５６２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ９／００－１７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２－２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００－２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光軸に沿って順に配列された第１のレンズ群と、第２のレンズ群と、第３のレンズ群と、第４のレンズ群と、第５のレンズ群とで構成されており、前記第１のレンズ群及び前記第３のレンズ群はいずれも負の屈折力を有し、前記第２のレンズ群及び前記第４のレンズ群はいずれも正の屈折力を有し、前記第５のレンズ群の屈折力は０であり、前記第１のレンズ群、前記第２のレンズ群、前記第３のレンズ群、前記第４のレンズ群及び前記第５のレンズ群の屈折力の和の範囲は、０より大きく０．００１７ｍｍ ^－１ 未満であるリソグラフィ投影対物レンズであって、前記リソグラフィ投影対物レンズは絞りを更に含み、
前記第１のレンズ群、前記第３のレンズ群及び前記第４のレンズ群はいずれも非球面レンズを含み、１枚の前記非球面レンズは１つの非球面表面を含み、前記非球面レンズの数は４以上且つ８以下であり、前記第２のレンズ群及び前記第５のレンズ群におけるレンズはいずれも球面レンズであり、
前記第１のレンズ群及び前記第３のレンズ群は、いずれの前記非球面レンズの非球面乖離度が０．５ｍｍ未満であり、前記第４のレンズ群に少なくとも１枚の非球面乖離度が０．５ｍｍ以上の非球面レンズが存在し、或いは、
前記第１のレンズ群及び前記第４のレンズ群は、いずれの前記非球面レンズの非球面乖離度が０．５ｍｍ未満であり、且つ前記第３のレンズ群に少なくとも１枚の非球面乖離度が０．５ｍｍ以上の非球面レンズが存在し、
前記非球面レンズの非球面乖離度は、前記非球面レンズの非球面表面と最適近似球面との間の軸方向距離である、リソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項2】

前記第４のレンズ群に少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズが存在する、請求項１に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項3】

前記第１のレンズ群に少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズが存在する、請求項１に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項4】

前記第２のレンズ群は複数枚の正の屈折力を有するレンズを含み、前記第１のレンズ群に正の屈折力を有するレンズの屈折力の数値は、前記第２のレンズ群のいずれか１枚のレンズの屈折力の数値よりも小さい、請求項３に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項5】

前記第１のレンズ群及び前記第３のレンズ群はいずれもメニスカスレンズを含む、請求項１に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項6】

前記第１のレンズ群及び前記第４のレンズ群は合計少なくとも２枚の前記メニスカスレンズを含む、請求項５に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項7】

前記第３のレンズ群は少なくとも２枚の非球面レンズを含む、請求項１に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項8】

前記絞りは前記第４のレンズ群における隣接する２枚のレンズの間に位置する、請求項１に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項9】

前記第１のレンズ群は３枚のレンズを含み、前記第１のレンズ群の３枚のレンズに２枚の非球面レンズがあり、
前記第２のレンズ群は４枚のレンズを含み、
前記第３のレンズ群は３枚のレンズを含み、前記第３のレンズ群の３枚のレンズに２枚の非球面レンズがあり、
前記第４のレンズ群は７枚のレンズを含み、前記第４のレンズ群の７枚のレンズに３枚又は４枚の非球面レンズがあり、
前記第５のレンズ群は２枚のレンズを含む、請求項１に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項10】

前記第５のレンズ群のいずれか１枚のレンズの入光面及び出光面はいずれも平面である、請求項１に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項11】

前記第１のレンズ群は変形レンズ用補償器を含み、前記変形レンズ用補償器は前記第１のレンズ群の１枚のレンズであり、前記変形レンズ用補償器のアスペクト比の範囲は９～１０であり、前記アスペクト比はレンズの最大口径と厚みとの比率であり、
前記変形レンズ用補償器の第１の表面の有効光通過口径はφ_１であり、前記変形レンズ用補償器の第２の表面の有効光通過口径はφ_２であり、前記変形レンズ用補償器の第２の表面は前記変形レンズ用補償器の第１の表面と前記第２のレンズ群との間に位置し、φ_２－φ_１＞２０ｍｍである、請求項１に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項12】

前記リソグラフィ投影対物レンズは、フッ化アルゴンＡｒＦエキシマレーザーからの光及びフッ化クリプトンＫｒＦエキシマレーザーからの光に適用される、請求項１に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項13】

前記リソグラフィ投影対物レンズの最大像側開口数は０．８２である、請求項１に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【請求項14】

前記リソグラフィ投影対物レンズの物像共役距離は１１００ｍｍ以下である、請求項１に記載のリソグラフィ投影対物レンズ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、出願日が２０１８年１２月３０日、出願番号が２０１８１１６４８６５２．０号中国専利出願の優先権を主張し、該発明の全部内容を参照によって本発明に援用される。

【0002】

本発明の実施例は、リソグラフィ技術に関し、例えば、リソグラフィ投影対物レンズに関する。

【背景技術】

【0003】

光リソグラフィは、マスクパターンを光で投影転写する技術である。集積回路は、投影露光装置により作成される。投影露光装置を用いて、異なるマスクパターンを有するパターンがシリコンウェーハ又は液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）パネルなどの基板上に画像形成され、集積回路、薄膜磁気ヘッド、液晶ディスプレイパネル、又はマイクロ電気機械システム（Ｍｉｃｒｏ－Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ，ＭＥＭＳ）などの一連の構造を製造するように構成される。露光装置の技術レベルは、過去数十年にわたって進歩しており、より小さいラインサイズ、より大きい露光面積、より高い信頼性及び収率、より低いコストへのニーズを満たす。

【0004】

高画像形成性能は、リソグラフィ投影対物レンズがより大きな開口数（例えば、開口数は０．５よりも大きい）を実現でき、且つ形成された画像の収差を合理的な範囲内に制御することが要求される。いくつかの適用シナリオでは、高画像形成性能は、リソグラフィ投影対物レンズがより長い波長（例えば、１９３ｎｍ以上）に適用可能であることが更に要求される。関連技術におけるリソグラフィ投影対物レンズは、高画像形成性能の要求下で、より多くの非球面レンズを使用する必要があり、加工コストが高い。

【発明の概要】

【0005】

本発明の実施例は、非球面レンズの数の減少及び加工コストの削減を達成するために、リソグラフィ投影対物レンズを提供する。

【0006】

本発明の実施例は、リソグラフィ投影対物レンズを提供しており、前記リソグラフィ投影対物レンズは、光軸に沿って順に配列された第１のレンズ群と、第２のレンズ群と、第３のレンズ群と、第４のレンズ群と、第５のレンズ群とを含み、前記第１のレンズ群及び前記第３のレンズ群はいずれも負の屈折力を有し、前記第２のレンズ群及び前記第４のレンズ群はいずれも正の屈折力を有し、前記第５のレンズ群の屈折力は０であり、前記第１のレンズ群、前記第２のレンズ群、前記第３のレンズ群、前記第４のレンズ群及び前記第５のレンズ群の屈折力の和は０であり、前記リソグラフィ投影対物レンズは絞りを更に含み、
前記第１のレンズ群、前記第３のレンズ群及び前記第４のレンズ群はいずれも非球面レンズを含み、１枚の前記非球面レンズは１つの非球面表面を含み、前記非球面レンズの数は４以上且つ８以下である。

【0007】

好ましくは、前記第１のレンズ群及び前記第３のレンズ群は、いずれの前記非球面レンズの非球面乖離度が０．５ｍｍ未満であり、前記第４のレンズ群に少なくとも１枚の非球面乖離度が０．５ｍｍ以上の非球面レンズが存在し、或いは、
前記第１のレンズ群及び前記第４のレンズ群は、いずれの前記非球面レンズの非球面乖離度が０．５ｍｍに等しく、前記第３のレンズ群に少なくとも１枚の非球面乖離度が０．５ｍｍ以上の非球面レンズが存在し、
非球面レンズの非球面乖離度は、非球面レンズの非球面表面と最適近似球面との間の軸方向距離である。

【0008】

好ましくは、前記第４のレンズ群に少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズが存在する。

【0009】

好ましくは、前記第１のレンズ群に少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズが存在する。

【0010】

好ましくは、前記第２のレンズ群は複数枚の正の屈折力を有するレンズを含み、前記第１のレンズ群に正の屈折力を有するレンズの屈折力の数値は、前記第２のレンズ群のいずれか１枚のレンズの屈折力の数値よりも小さい。

【0011】

好ましくは、前記第１のレンズ群及び前記第３のレンズ群はいずれもメニスカスレンズを含む。

【0012】

好ましくは、前記第１のレンズ群及び前記第４のレンズ群は合計少なくとも２枚の前記メニスカスレンズを含む。

【0013】

好ましくは、前記第３のレンズ群は少なくとも２枚の非球面レンズを含む。

【0014】

好ましくは、前記絞りは前記第４のレンズ群における隣接する２枚のレンズの間に位置する。

【0015】

好ましくは、前記第１のレンズ群は３枚のレンズを含み、前記第１のレンズ群の３枚のレンズに２枚の非球面レンズがあり、
前記第２のレンズ群は４枚のレンズを含み、
前記第３のレンズ群は３枚のレンズを含み、前記第３のレンズ群の３枚のレンズに２枚の非球面レンズがあり、
前記第４のレンズ群は７枚のレンズを含み、前記第４のレンズ群の７枚のレンズに３枚又は４枚の非球面レンズがあり、
前記第５のレンズ群は２枚のレンズを含む。

【0016】

好ましくは、前記第５のレンズ群のいずれか１枚のレンズの入光面及び出光面はいずれも平面である。

【0017】

好ましくは、前記第１のレンズ群は変形レンズ用補償器を含み、前記変形レンズ用補償器は前記第１のレンズ群の１枚のレンズであり、前記変形レンズ用補償器のアスペクト比の範囲は９～１０であり、アスペクト比はレンズの最大口径と厚みとの比率であり、
前記変形レンズ用補償器の第１の表面の有効光通過口径はφ_１であり、前記変形レンズ用補償器の第２の表面の有効光通過口径はφ_２であり、前記変形レンズ用補償器の第２の表面は前記変形レンズ用補償器の第１の表面と前記第２のレンズ群との間に位置し、φ_２－φ_１＞２０ｍｍである。

【0018】

好ましくは、前記リソグラフィ投影対物レンズは、フッ化アルゴン（Ａｒｇｏｎ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ，ＡｒＦ）エキシマレーザーからの光及びフッ化クリプトン（Ｋｒｙｐｔｏｎ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ，ＫｒＦ）エキシマレーザーからの光に適用される。

【0019】

好ましくは、前記リソグラフィ投影対物レンズの最大像側開口数は０．８２である。

【0020】

好ましくは、前記リソグラフィ投影対物レンズの物像共役距離は１１００ｍｍ以下である。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズの構造模式図である。

【図2】本発明の実施例に係る平行平板の光路模式図である。

【図3】図１に示すリソグラフィ投影対物レンズの視野内の波面収差分布図である。

【図4】図１に示すリソグラフィ投影対物レンズの視野の重心歪み分布図である。

【図5】本発明の実施例に係る他のリソグラフィ投影対物レンズの構造模式図である。

【図6】図５に示すリソグラフィ投影対物レンズの視野内の波面収差分布図である。

【図7】図５に示すリソグラフィ投影対物レンズの視野の重心歪み分布図である。

【図8】本発明の実施例に係る他のリソグラフィ投影対物レンズの構造模式図である。

【図9】図８に示すリソグラフィ投影対物レンズの視野内の波面収差分布図である。

【図10】図８に示すリソグラフィ投影対物レンズの視野の重心歪み分布図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面及び実施例を参照しながら本発明を更に説明する。ここで説明される具体的な実施例は、本発明を限定するものではなく、本発明を説明するためにのみ使用されることを理解できる。説明の便宜上、構造全体ではなく、本発明に関連する一部のみが図面に示されている。

【0023】

実施例１
図１は、本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズの構造模式図であり、図１を参照し、リソグラフィ投影対物レンズは、光軸に沿って順に配列された第１のレンズ群ＬＧ１と、第２のレンズ群ＬＧ２と、第３のレンズ群ＬＧ３と、第４のレンズ群ＬＧ４と、第５のレンズ群ＬＧ５とを含み、第１のレンズ群ＬＧ１及び第３のレンズ群ＬＧ３はいずれも負の屈折力を有し、第２のレンズ群ＬＧ２及び第４のレンズ群ＬＧ４はいずれも正の屈折力を有し、第５のレンズ群ＬＧ５の屈折力は０であり、第１のレンズ群ＬＧ１、第２のレンズ群ＬＧ２、第３のレンズ群ＬＧ３、第４のレンズ群ＬＧ４及び第５のレンズ群ＬＧ５の屈折力の和は０である。第１のレンズ群ＬＧ１はリソグラフィ投影対物レンズの最前端（入射端、物面に近い）であり、第５のレンズ群ＬＧ５はリソグラフィ投影対物レンズの最後端（出射端、像面に近い）であり、腰部は第３のレンズ群ＬＧ３内に位置する。第１のレンズ群ＬＧ１及び第３のレンズ群ＬＧ３はいずれも負の屈折力を有し、第１のレンズ群ＬＧ１及び第３のレンズ群ＬＧ３は主に負の屈折力を有する負レンズを含むことができる。これらの負の屈折力を有する負レンズは、リソグラフィ投影対物レンズの光路における光スポット口径がより小さい領域に現れることにより、第１のレンズ群ＬＧ１及び第３のレンズ群ＬＧ３は、有効光通過口径がより小さいレンズを使用可能であり、且つ収差における像面湾曲の矯正に寄与する。リソグラフィ投影対物レンズは単一の腰部を有する光学系構成であってもよい。腰部はレンズの口径が収縮する位置を示すため、対応するレンズを通過する光スポットの有効口径は減少する。本発明の実施例に係るレンズの口径とはレンズの有効光通過口径である。

【0024】

ここで、屈折力は像側ビーム収束度と物側ビーム収束度との差に等しく、光学系の光線に対する折り曲げ能力を解析するものである。屈折力の絶対値が大きいほど、光線に対する折り曲げ能力が強くなり、屈折力の絶対値が小さいほど、光線に対する折り曲げ能力が弱くなる。屈折力が正数である場合、光線の屈折は収束性があり、屈折力が負数である場合、光線の屈折は発散性がある。屈折力は、１枚のレンズのある屈折面（すなわち、レンズの１つの表面）を解析するために適用されてもよく、あるレンズを解析するために適用されてもよく、複数枚のレンズがともに形成されたシステム（すなわち、レンズ群）を解析するために適用されてもよい。第１のレンズ群ＬＧ１、第２のレンズ群ＬＧ２、第３のレンズ群ＬＧ３、第４のレンズ群ＬＧ４及び第５のレンズ群ＬＧ５の屈折力の和が０に近いほど、第１のレンズ群ＬＧ１、第２のレンズ群ＬＧ２、第３のレンズ群ＬＧ３、第４のレンズ群ＬＧ４及び第５のレンズ群ＬＧ５からなる両側テレセントリック構造のテレセントリックエラーが小さくなる。本発明の実施例において、第１のレンズ群ＬＧ１、第２のレンズ群ＬＧ２、第３のレンズ群ＬＧ３、第４のレンズ群ＬＧ４及び第５のレンズ群ＬＧ５の屈折力の和は０であり、開口数が高いリソグラフィ投影対物レンズの画質矯正の難易度の低下に寄与する。リソグラフィ投影対物レンズは更に絞り（Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｓｔｏｐ，ＡＳ）を含み、絞りＡＳを調整することでリソグラフィ投影対物レンズの有効光通過口径を調整可能であるため、絞りＡＳを調整することで、異なるリソグラフィ投影対物レンズの適用シナリオに適応するようにリソグラフィ投影対物レンズの開口数を調整可能である。

【0025】

第１のレンズ群ＬＧ１、第３のレンズ群ＬＧ３及び第４のレンズ群ＬＧ４はいずれも非球面レンズを含み、１枚の非球面レンズは１つの非球面表面を含み、該非球面レンズの他の表面は球面又は平面である。非球面表面を１つだけ有する非球面レンズの加工検出の難易度は、非球面表面を２つ有する非球面レンズよりもはるかに低いため、非球面レンズは１つの非球面表面を含んで構成されることにより、非球面レンズの製造コスト及び測定コストを削減する。非球面レンズの数は４以上且つ８以下である。ここで、非球面レンズは非球面を有するレンズである。ここで使用される用語「非球面」は、非球面表面と最適近似球面との間の最大軸方向距離が２μｍ以上の非球面表面と理解すべきである。この定義は、所望の変形を有する球形表面及び通常、レンズ／投影光学系の製造後に収差を補正するために導入される非球面表面部分を除外するために使用され、これらの収差は、投影光学系の具体的な設計は固有するものではなく、通常、製造プロセスにより引き起こされる。

【0026】

本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズは５つのレンズ群を含み、各レンズ群に少なくとも２枚のレンズを含み、いずれも屈折の方法で光線に対する制御を達成する。本発明の実施例に係る非球面レンズは非球面表面を１つだけ有し、非球面レンズの製造及び測定コストの削減に寄与する。且つ、本発明の実施例に係る非球面レンズの数は、４以上８以下であり、より少ない非球面レンズを使用することにより、非球面レンズの数の減少及び加工コストの削減を達成する。

【0027】

好ましくは、本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズの最大像側開口数は０．８２に達することができ、高開口数のリソグラフィ投影対物レンズに属する。リソグラフィ投影対物レンズは絞りＡＳを更に含むため、絞りＡＳを調整することでリソグラフィ投影対物レンズの開口数を０～０．８２にすることができる。

【0028】

紫外線リソグラフィの分野では、レンズの屈折率は波長が短くなるにつれて増加し、例えば、溶融石英材料の１９３ｎｍ帯の屈折率は１．５６、２４８ｎｍ帯の屈折率は１．５０８である。リソグラフィ投影対物レンズの開口数、視野及び収差の要求が一定である場合、短波長に比べて長波長の実現はより困難である。例示的に、本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズは、ＫｒＦエキシマレーザーからの光（２４８ｎｍ）に基づいて設計してもよい。したがって、本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズは、ＫｒＦエキシマレーザーからの光に適用可能であり、すなわち、ＫｒＦエキシマレーザーからの光をリソグラフィ投影対物レンズの露光ビームとして使用する。他の実施形態において、リソグラフィ投影対物レンズは、更にＡｒＦエキシマレーザーからの光に適用可能であり、すなわち、ＡｒＦエキシマレーザーからの光をリソグラフィ投影対物レンズの露光ビームとして使用する。

【0029】

好ましくは、図１を参照し、第１のレンズ群ＬＧ１及び第３のレンズ群ＬＧ３は、いずれの非球面レンズの非球面乖離度が０．５ｍｍ以下であり、第４のレンズ群ＬＧ４に少なくとも１枚の非球面乖離度が０．５ｍｍ以上の非球面レンズが存在する。ここで、非球面レンズの非球面乖離度は、非球面レンズの非球面表面と最適近似球面との間の軸方向距離である。一実施例において、最適近似球面は非球面に最も近い球面であり、この球面と非球面とは、光軸方向にばらつきが最も小さい。一実施例において、最適近似球面は、非球面頂点及び縁部を通過した包絡球であってもよい。一方、高非球面レンズ（高非球面レンズは、非球面乖離度が０．５ｍｍ以上の非球面表面を有するレンズである）は、良好な収差矯正能力を有する。他方、非球面乖離度が大きい非球面であるほど、その製造及び検出の難易度が大きくなり、非球面乖離度が小さい非球面であるほど、その製造及び検出の難易度が小さくなる。その中で、検出の難易度は、主に、高精度のレンズ表面タイプ干渉計検出における補正のための計算ホログラム（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ Ｈｏｌｏｇｒａｍ，ＣＧＨ）の設計及び製造コストに反映される。高非球面レンズの表面タイプ干渉計の検出に用いられる計算ホログラムの設計及び製造コストは非常に高い。他の好ましい実施形態において、第１のレンズ群ＬＧ１及び第３のレンズ群ＬＧ３は、いずれの非球面レンズの非球面乖離度が０．５ｍｍ未満であり、第４のレンズ群ＬＧ４に少なくとも１枚の非球面乖離度が０．５ｍｍ以上の非球面レンズが存在してもよい。本発明の実施例は、リソグラフィ投影対物レンズが良好な収差矯正能力を有することを確保するだけでなく、リソグラフィ投影対物レンズにおける非球面レンズの全体的な製造コストも削減する。

【0030】

例示的に、図１を参照し、第１のレンズ群ＬＧ１は、光軸に沿って順に配列された第１のレンズ１と第２のレンズ２と第３のレンズ３とを含む。第３のレンズ群ＬＧ３は、光軸に沿って順に配列された第８のレンズ８と第９のレンズ９と第１０のレンズ１０とを含む。第８のレンズ８、第９のレンズ９及び第１０のレンズ１０はいずれも負の屈折力を有する負レンズである。第４のレンズ群ＬＧ４は、光軸に沿って順に配列された第１１のレンズ１１と、第１２のレンズ１２と、第１３のレンズ１３と、第１４のレンズ１４と、第１５のレンズ１５と、第１６のレンズ１６と、第１７のレンズ１７とを含む。第４のレンズ群ＬＧ４における第１６のレンズ１６は高非球面レンズである。第１のレンズ群ＬＧ１における第１のレンズ１及び第２のレンズ２、第３のレンズ群ＬＧ３における第９のレンズ９、第１０のレンズ１０及び第１１のレンズ１１、並びに第４のレンズ群ＬＧ４における第１４のレンズ１４の非球面乖離度は０．５ｍｍ未満である。

【0031】

好ましくは、図１を参照し、第１のレンズ群ＬＧ１に少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズが存在する。第１のレンズ群ＬＧ１は負の屈折力を有するため、第１のレンズ群ＬＧ１は主に負の屈折力を有する負レンズを含む。第１のレンズ群ＬＧ１にすべて負の屈折力を有する負レンズを採用すれば、第１のレンズ群ＬＧ１は収差を除去することは容易ではない。本発明の実施例において、第１のレンズ群ＬＧ１に少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズを設けることで、収差をよりよく除去する。

【0032】

例示的に、図１を参照し、第１のレンズ１及び第３のレンズ３は負の屈折力を有する負レンズであり、第２のレンズ２は正の屈折力を有する正レンズである。

【0033】

好ましくは、図１を参照し、第２のレンズ群ＬＧ２は、複数枚の正の屈折力を有するレンズを含み、第１のレンズ群ＬＧ１に正の屈折力を有するレンズの屈折力の数値は、第２のレンズ群ＬＧ２のいずれか１枚のレンズの屈折力の数値よりも小さい。第１のレンズ群ＬＧ１に正の屈折力を有するレンズの屈折力の数値は小さく、第１のレンズ群ＬＧ１に正の屈折力を有するレンズは、第１のレンズ群ＬＧ１及びリソグラフィ投影対物レンズの屈折力に大きな影響を与えず、これにより微調整の役割を果たし、第１のレンズ群ＬＧ１、第２のレンズ群ＬＧ２、第３のレンズ群ＬＧ３、第４のレンズ群ＬＧ４及び第５のレンズ群ＬＧ５の屈折力の和は０であることの達成に寄与する。

【0034】

例示的に、図１を参照し、第２のレンズ群ＬＧ２は、光軸に沿って順に配列された第４のレンズ４と、第５のレンズ５と、第６のレンズ６と、第７のレンズ７とを含み、第４のレンズ４、第５のレンズ５、第６のレンズ６及び第７のレンズ７はいずれも正の屈折力を有する正レンズである。第２のレンズ２の屈折力は、第４のレンズ４、第５のレンズ５、第６のレンズ６及び第７のレンズ７の屈折力よりも小さい。

【0035】

好ましくは、図１を参照し、第４のレンズ群ＬＧ４に少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズが存在する。第４のレンズ群ＬＧ４は正の屈折力を有するため、第４のレンズ群ＬＧ４は主に正の屈折力を有する正レンズを含む。第４のレンズ群ＬＧ４にすべて正の屈折力を有する正レンズを採用すれば、第４のレンズ群ＬＧ４は収差を除去することは容易ではない。本発明の実施例において、第４のレンズ群ＬＧ４に少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズを設けることで、収差をよりよく除去する。

【0036】

例示的に、図１を参照し、第１１のレンズ１１、第１２のレンズ１２、第１３のレンズ１３、第１５のレンズ１５、第１６のレンズ１６及び第１７のレンズ１７はいずれも正の屈折力を有する正レンズである。第１４のレンズ１４は負の屈折力を有する負レンズである。

【0037】

好ましくは、図１を参照し、第１のレンズ群ＬＧ１及び第３のレンズ群ＬＧ３はいずれもメニスカスレンズを含む。メニスカスレンズは一般に２つの曲率半径が小さく、数値の差も小さい球面からなり、メニスカスレンズはメニスカスを成して収差を矯正するように構成される。メニスカスレンズは通常の球面レンズに比べて、その加工難易度が大きく、加工コストが高い。第１のレンズ群ＬＧ１及び第３のレンズ群ＬＧ３は負の屈折力を有し、第１のレンズ群ＬＧ１及び第３のレンズ群ＬＧ３におけるレンズは、リソグラフィ投影対物レンズの光路における光スポット口径がより小さい領域に現れるため、メニスカスレンズを第１のレンズ群ＬＧ１及び第３のレンズ群ＬＧ３に設けることで、メニスカスレンズの口径の縮小、メニスカスレンズの加工難易度の低減及び加工コストの削減に寄与し、これによりリソグラフィ投影対物レンズの加工コストを削減する。

【0038】

好ましくは、図１を参照し、第１のレンズ群ＬＧ１及び第４のレンズ群ＬＧ４は合計少なくとも２枚のメニスカスレンズを含む。メニスカスレンズの加工難易度及び加工コストが高いため、本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズで使用されるメニスカスレンズの数は少ないので、リソグラフィ投影対物レンズの加工コストを削減できる。

【0039】

例示的に、図１を参照し、第１のレンズ群ＬＧ１における第３のレンズ３はメニスカスレンズであり、第４のレンズ群ＬＧ４における第１４のレンズ１４はメニスカスレンズである。

【0040】

本発明の実施例で使用されるメニスカスレンズは、更に、メニスカスレンズの同心度は１００ｍｍ未満であることを満たし、ここで、メニスカスレンズの同心度はメニスカスレンズの２つの表面の球心点の間の距離である。まず、メニスカスレンズは前表面（前表面は球面である）に対応する球心と後表面（後表面は球面である）に対応する球心とは非常に近いため、その屈折力は非常に小さく、メニスカスレンズの中心視野光線と縁部視野光線とは光路差を形成可能であることにより、メニスカスレンズは、例えば、像面湾曲又は高次収差などの補正を達成できる。また、メニスカスレンズの加工過程に、前表面に対応する球心と後表面に対応する球心は非常に近いため、光学的心取りに不利であり、レンズの心取り及び面取りのプロセス性が悪い。本発明の実施例に係るメニスカスレンズの同心度は１００ｍｍ未満であり、収差に対する補正を達成できるだけなく、メニスカスレンズの加工プロセス性能も確保できる。

【0041】

好ましくは、図１を参照し、第３のレンズ群ＬＧ３は少なくとも２枚の非球面レンズを含む。第１のレンズ群ＬＧ１は正の屈折力を有し、第２のレンズ群ＬＧ２は正の屈折力を有し、第３のレンズ群ＬＧ３は負の屈折力を有し、第４のレンズ群ＬＧ４は正の屈折力を有し、このようにして、リソグラフィ投影対物レンズの腰部は第３のレンズ群ＬＧ３内に位置し、第３のレンズ群ＬＧ３におけるレンズはより小さい口径を有するため、第３のレンズ群ＬＧ３内に少なくとも２枚の非球面レンズを設けることにより、非球面レンズの口径を縮小し、非球面レンズの加工難易度及び検出難易度を低減し、よってリソグラフィ投影対物レンズの加工コストを削減する。

【0042】

例示的に、図１を参照し、第３のレンズ群ＬＧ３において、第８のレンズ８及び第１０のレンズ１０は非球面レンズである。

【0043】

好ましくは、図１を参照し、リソグラフィ投影対物レンズは絞りＡＳを更に含み、絞りＡＳは第４のレンズ群ＬＧ４における隣接する２枚のレンズの間に位置する。第４のレンズ群ＬＧ４は正の屈折力を有し、第４のレンズ群ＬＧ４にリソグラフィ投影対物レンズ全体に口径が最も大きなレンズを含み、レンズの口径とは有効光通過口径である。絞りＡＳを第４のレンズ群ＬＧ４に設け、絞りＡＳと口径の最も大きなレンズとの距離が近く、リソグラフィ投影対物レンズの開口数の調整に寄与する。

【0044】

例示的に、リソグラフィ投影対物レンズにおける口径の最も大きなレンズは、第４のレンズ群ＬＧ４における第１３のレンズ１３であり、絞りＡＳは第４のレンズ群ＬＧ４に位置し、且つ第１３のレンズ１３と第１４のレンズ１４との間に位置し、絞りＡＳを第４のレンズ群ＬＧ４に設け、且つ絞りＡＳをリソグラフィ投影対物レンズにおける口径の最も大きなレンズとリソグラフィ投影対物レンズにおける口径の最も大きなレンズと隣接するレンズとの間に設け、絞りＡＳと口径の最も大きなレンズとの距離を最も近くする（絞りＡＳと第１３のレンズ１３との間に他のレンズがない）ことにより、リソグラフィ投影対物レンズの開口数の調整の利便性が向上する。絞りＡＳによってリソグラフィ投影対物レンズの開口数を調整でき、本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズの開口数（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ，ＮＡ）は０．５≦ＮＡ≦０．８２を満たすことを理解できる。

【0045】

図２は、本発明の実施例に係る平行平板の光路模式図であり、図１及び図２を参照し、第５のレンズ群ＬＧ５のいずれか１枚のレンズの入光面及び出光面はいずれも平面である。つまり、第５のレンズ群ＬＧ５におけるレンズはいずれも平行平板であり、例えば、平板ガラスを使用してもよく、第５のレンズ群ＬＧ５のいずれか１枚のレンズの屈折力は０である。このような設計の利点は、収差を最小に確保しながら、リソグラフィ投影対物レンズの最後端のビーム口径を最大限に縮小することにより、リソグラフィ投影対物レンズの像面に近い最後端の部品のサイズをより小さく、よりコンパクトにすることである。

【0046】

例示的に、図２を参照し、第１の光線Ｌ１及び第２の光線Ｌ２は、平板ガラスＰが配置されていないときに、図２の点線に沿って伝播し、点Ａで交差し、第１の光線Ｌ１及び第２の光線Ｌ２は、平板ガラスＰが配置されたときに平板ガラスＰの一側表面を照射し、平板ガラスＰの一側表面で屈折してから、平板ガラスＰに伝播し続け、その後、平板ガラスＰの他側表面で屈折してから空気に伝播し、点Ｂで交差する。平板ガラスＰの屈折作用のため、点Ａと平板ガラスＰとの間の距離Ｄ１と、点Ｂと平板ガラスＰとの間の第２の距離Ｄ２とは、Ｄ_１＞Ｄ_２である。第１の光線Ｌ１と第２の光線Ｌ２とをビームの縁部と見なしたときに、平板ガラスＰの存在によりビーム口径が縮小されることを容易に視認できる。

【0047】

好ましくは、図１を参照し、第１のレンズ群ＬＧ１は変形レンズ用補償器を含み、変形レンズ用補償器は第１のレンズ群ＬＧ１の１枚のレンズであり、変形レンズ用補償器のアスペクト比は９～１０であり、すなわち、変形レンズ用補償器のアスペクト比は、９：１から１０：１までのいずれか１つの数値であってもよく、且つ両端の値の９：１及び１０：１を含む。変形レンズ用補償器の第１の表面の有効光通過口径はφ_１であり、変形レンズ用補償器の第２の表面の有効光通過口径はφ_２であり、変形レンズ用補償器の第２の表面は変形レンズ用補償器の第１の表面と第２のレンズ群ＬＧ２との間に位置し、φ_２－φ_１＞２０ｍｍである。変形レンズ用補償器の第１の表面は変形レンズ用補償器の前表面と称してもよく、変形レンズ用補償器の第２の表面は変形レンズ用補償器の後表面と称してもよい。本発明の実施例に係る変形レンズ用補償器は、その第１の表面及び第２の表面の有効光通過口径が大きく異なり、且つアスペクト比の範囲は９～１０であり、リソグラフィ投影対物レンズにおける他のレンズが使用過程に発生した変形を補償でき、これによりリソグラフィ投影対物レンズの通常の使用を確保する。ここで、アスペクト比はレンズの最大口径と厚みとの比率である。例示的に、レンズの前表面の口径は該レンズの後表面の口径よりも小さいと、該レンズのアスペクト比は該レンズの後表面の口径と厚みとの比率である。

【0048】

例示的に、図１を参照し、第１のレンズ群ＬＧにおける第１のレンズ１は変形レンズ用補償器である。

【0049】

例示的に、図１を参照し、本発明の実施例はリソグラフィ投影対物レンズを提供しており、第１のレンズ群ＬＧ１は３枚のレンズを含み、第１のレンズ群ＬＧ１は、光軸に沿って順に配列された第１のレンズ１と第２のレンズ２と第３のレンズ３とを含む。第１のレンズ１及び第３のレンズ３は負の屈折力を有する負レンズであり、第２のレンズ２は正の屈折力を有する正レンズである。第１のレンズ群ＬＧ１における３枚のレンズに２枚の非球面レンズがあり、第１のレンズ群ＬＧ１における第１のレンズ１と第２のレンズ２とは非球面レンズである。第２のレンズ群ＬＧ２は４枚のレンズを含む。第２のレンズ群ＬＧ２は、光軸に沿って順に配列された第４のレンズ４と、第５のレンズ５と、第６のレンズ６と、第７のレンズ７とを含み、第２のレンズ群ＬＧ２におけるレンズはいずれも正の屈折力を有する正レンズである。第２のレンズ群ＬＧ２に非球面レンズがない。第３のレンズ群ＬＧ３は３枚のレンズを含み、第３のレンズ群ＬＧ３は、光軸に沿って順に配列された第８のレンズ８と、第９のレンズ９と、第１０のレンズ１０とを含む。第３のレンズ群ＬＧ３におけるレンズはいずれも負の屈折力を有する負レンズである。第３のレンズ群ＬＧ３の３枚のレンズに２枚の非球面レンズがあり、第８のレンズ８及び第１０のレンズ１０は非球面レンズである。第４のレンズ群は７枚のレンズを含み、第４のレンズ群ＬＧ４は、光軸に沿って順に配列された第１１のレンズ１１と、第１２のレンズ１２と、第１３のレンズ１３と、第１４のレンズ１４と、第１５のレンズ１５と、第１６のレンズ１６と、第１７のレンズ１７とを含む。第１４のレンズ１４は負の屈折力を有する負レンズであり、第４のレンズ群ＬＧ４には、第１４のレンズ１４以外のレンズは正の屈折力を有する正レンズである。第４のレンズ群ＬＧ４の７枚のレンズに３枚の非球面レンズがある。第１１のレンズ１１、第１４のレンズ１４及び第１６のレンズ１６は非球面レンズである。第５のレンズ群ＬＧ５は２枚のレンズを含む。第５のレンズ群ＬＧ５は、光軸に沿って順に配列された第１８のレンズ１８と第１９のレンズ１９とを含み、第１８のレンズ１８及び第１９のレンズ１９の屈折力はいずれも０であり、第１８のレンズ１８及び第１９のレンズ１９は平板ガラスであってもよい。本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズの開口数は０．８２に達することができ、画像形成ビームの波長は２４８．３２７１ｎｍであってもよく、波長帯域は０．３５ｐｍであり、倍率は－１／４であり、像側半視野高さは５４．６ｍｍであり、レンズの最大口径は２７４ｍｍであり、最大非球面レンズの口径は２５５ｍｍであり、非球面レンズの数は７枚であり、レンズの数は１９枚である。非球面平均乖離度は０．２１ｍｍであり、非球面最大乖離度は０．４６ｍｍであり、像側テレセントリックは１．１μｒａｄであり、非球面平均勾配は０．０１９であり、非球面最大勾配は０．０３４であり、最大光線角度は５０度であり、波面収差二乗平均平方根（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ，ＲＭＳ）（視野内の平均値）は０．００７３個の波長であり、歪み（視野内の平均値）は１．５ｎｍであり、変形レンズ用補償器のアスペクト比は９：１であり、リソグラフィ投影対物レンズの像面から６６ｍｍの距離での最大（本発明の実施例は像面から６６ｍｍの距離を例にとって説明し、他の実施形態では、他の位置を選択して異なるリソグラフィ投影対物レンズの有効光通過口径を比較してもよい）の有効光通過口径は１２７．５ｍｍである。関連技術において、リソグラフィ投影対物レンズの像面から６６ｍｍの距離での有効光通過口径は通常、１７０ｍｍの程度であり、本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズはより小さい底部サイズを有することにより、他の部品のレイアウトのためにより多くの空間を残す。本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズの実際の使用シナリオでは、より小さい底部サイズが焦点調節装置及びレベリング装置などの部品のためにより多くの空間を残すことができ、これにより本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズは２つの作業台を含むリソグラフィ装置に適用可能であり、２つの作業台を含むリソグラフィ装置は、１つの作業台のみを含むリソグラフィ装置と比較して、２つの作業台上のワークピースに対するリソグラフィを実現可能であるため、リソグラフィ装置の作業効率が向上する。好ましくは、リソグラフィ投影対物レンズの物像共役距離は１１００ｍｍ以下である。物像共役距離は光刻投影の物平面と像平面との間の距離である。関連技術において、リソグラフィ投影対物レンズの物像共役距離は通常、１２５０ｍｍの程度であり、本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズはより小さい物像共役距離を有することにより、リソグラフィ投影対物レンズの長さを短縮できる。

【0050】

【表1-1】

【表1-2】

【表1-3】

【0051】

表１はリソグラフィ投影対物レンズの具体的な設計値を示し、その具体的な数値は、製品の要求に応じて調整可能であり、本発明の実施例に対する限定するものではない。表１に示すリソグラフィ投影対物レンズは図１に示すものであってもよい。１枚のレンズは一般に２つの表面を含み、それぞれの表面は１つの屈折面である。表１における番号は複数枚のレンズの表面に従って番号が付かれた。ただし、番号「１」は物面を示し、番号「４１」は像面を示し、番号「２８」は絞りを示す。正の半径値は曲率中心が表面の像面に近い側にあることを示し、負の半径値は曲率中心が表面の物面に近い側にあることを示す。「厚み」の欄における数値は現在の表面から次の表面までの軸方向における距離を示す。屈折率は中心波長が２４８．３２７１ｎｍであるときの屈折率である。レンズ材料は、‘ｓｉｌｉｃａ’と表示される溶融シリカ材料であってもよく、「レンズ材料」の欄の空欄は空気を示す。「屈折率」の欄の空欄は空気の屈折率を示す。溶融シリカ材料の屈折率は空気に対する屈折率である。

【0052】

本発明の例示的な実施形態では、非球面はＱタイプ（Ｑ－ｔｙｐｅ）の非球面多項式により表示されてもよい。Ｑ－ｔｙｐｅ非球面多項式は次のとおりである。

【数1】

ただし、ｚは、表面のＺ方向の軸方向矢高であり、

【数2】

は最適近似球面の曲率であり、

【数3】

、ｘ及びｙの対角線上の径方向距離であり、ｘ及びｙはそれぞれＸ方向及びＹ方向における座標値であり、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向はデカルト座標系に準拠し、ｋは最適近似円錐の円錐係数であり、ｕは正規化径方向距離であり、ａ_ｍは多項式係数であり、

【数4】

は、ａ_ｍを係数としたｍステージの直交ヤコビアン（ｊａｃｏｂｉ）多項式である。

【0053】

【表2-1】

【表2-2】

【0054】

表２はリソグラフィ投影対物レンズにおける非球面の具体的な設計値であり、表２における「表面２」、「表面４」、「表面１７」、「表面２０」、「表面２２」、「表面２９」及び「表面３４」と表１における番号「２」、「４」、「１７」、「２０」、「２２」、「２９」及び「３４」とは一対一に対応する。表２に示されていないＱ－ｔｙｐｅ非球面多項式における対応するパラメータは、当技術分野で周知である。表２の「パラメータ」の欄の複数のパラメータはＱ－ｔｙｐｅ非球面多項式と一致する。

【0055】

図３は、図１に示すリソグラフィ投影対物レンズの視野内の波面収差分布図であり、図１及び図３を参照し、収差が除去済み、視野内の画像形成が良好である。

【0056】

図４は、図１に示すリソグラフィ投影対物レンズの視野の重心歪み分布図であり、図１及び図４を参照し、歪みが除去済み、視野内の画像形成が良好である。ただし、図３及び図４の横軸はＸ物側視野高さであり、Ｘ方向における物側視野高さを示し、横軸の単位はｍｍであり、図３及び図４の縦軸はＹ物側視野高さであり、Ｙ方向における物側視野高さを示し、縦軸の単位はｍｍである。

【0057】

実施例２
図５は、本発明の実施例に係る他のリソグラフィ投影対物レンズの構造模式図であり、実施例２と実施例１との共通点はここで省略し、図５における符号は図１における符号と一致し、共通点はここで省略し、図５を参照し、第１のレンズ群ＬＧ１は３枚のレンズを含み、第１のレンズ群ＬＧ１は、光軸に沿って順に配列された第１のレンズ１と第２のレンズ２と第３のレンズ３とを含む。第１のレンズ１、第２のレンズ２及び第３のレンズ３はいずれも負の屈折力を有する負レンズである。第１のレンズ群ＬＧ１の３枚のレンズに２枚の非球面レンズがあり、第１のレンズ群ＬＧ１における第１のレンズ１及び第３のレンズ３は非球面レンズである。第２のレンズ群ＬＧ２は４枚のレンズを含む。第３のレンズ群ＬＧ３は３枚のレンズを含む。第３のレンズ群ＬＧ３の３枚のレンズに２枚の非球面レンズがある。第４のレンズ群は７枚のレンズを含み、第４のレンズ群ＬＧ４は、光軸に沿って順に配列された第１１のレンズ１１と、第１２のレンズ１２と、第１３のレンズ１３と、第１４のレンズ１４と、第１５のレンズ１５と、第１６のレンズ１６と、第１７のレンズ１７とを含む。第１５のレンズ１５は負の屈折力を有する負レンズであり、第４のレンズ群ＬＧ４には、第１５のレンズ１５以外のレンズは正の屈折力を有する正レンズである。第４のレンズ群ＬＧ４の７枚のレンズに４枚の非球面レンズがある。第１１のレンズ１１、第１２のレンズ１２、第１５のレンズ１５及び第１７のレンズ１７は非球面レンズである。第５のレンズ群ＬＧ５は２枚のレンズを含む。本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズの開口数は０．８２に達することができ、画像形成ビームの波長は２４８．３２７１ｎｍであってもよく、波長帯域は０．３５ｐｍであり、倍率は－１／４であり、像側半視野高さは５４．４ｍｍであり、レンズの最大口径は２８１ｍｍであり、最大非球面レンズの口径は２３７ｍｍであり、非球面レンズの数は８枚であり、レンズの数は１９枚である。非球面平均乖離度は０．２９ｍｍであり、非球面最大乖離度は０．４４ｍｍであり、像側テレセントリックは０．９μｒａｄであり、非球面平均勾配は０．０３であり、非球面最大勾配は０．０４５であり、最大光線角度は５１．２度であり、波面収差ＲＭＳ（視野内の平均値）は０．００４５個の波長であり、歪み（視野内の平均値）は１．６ｎｍであり、変形レンズ用補償器のアスペクト比は９：１であり、リソグラフィ投影対物レンズの像面から６６ｍｍの距離での最大の有効光通過口径は１２８．９ｍｍである。

【0058】

【表3-1】

【表3-2】

【表3-3】

【0059】

表３はリソグラフィ投影対物レンズの他の具体的な設計値を示し、その具体的な数値は、製品の要求に応じて調整可能であり、本発明の実施例に対する限定するものではない。表３に示すリソグラフィ投影対物レンズは図５に示すものであってもよい。１枚のレンズは一般に２つの表面を含み、それぞれの表面は１つの屈折面である。表３における番号は複数枚のレンズの表面に従って番号が付かれた。ただし、番号「１」は物面を示し、番号「４１」は像面を示し、番号「２７」は絞りを示す。正の半径値は曲率中心が表面の像面に近い側にあることを示し、負の半径値は曲率中心が表面の物面に近い側にあることを示す。「厚み」の欄における数値は現在の表面から次の表面までの軸方向における距離を示す。屈折率は中心波長が２４８．３２７１ｎｍであるときの屈折率である。レンズ材料は、‘ＦＳ＿２２＿Ｎ２’と表示される溶融シリカ材料であってもよく、「レンズ材料」の欄の空欄は窒素ガスを示す。「レンズ材料」の欄の‘Ａ＿２２＿Ｎ２’は空気を示す。「屈折率」の欄の空欄は窒素ガスの屈折率を示す。溶融シリカ材料の屈折率は窒素ガスに対する屈折率である。実施例２に係る溶融シリカ材料の屈折率は窒素ガスに対する屈折率であるが、実施例１に係る溶融シリカ材料の屈折率は空気に対する屈折率であるため、区別するために、実施例２で実施例１とは異なる符号で表示される。

【0060】

本発明の例示的な実施形態では、非球面は通常の非球面多項式により表示されてもよく、具体的には次のとおりである。

【数5】

ただし、ｚは、表面のＺ方向の軸方向矢高であり、

【数6】

、ｘ及びｙの対角線上の径方向距離であり、ｘ及びｙはそれぞれＸ方向及びＹ方向における座標値であり、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向はデカルト座標系に準拠し、ｋは最適近似円錐の円錐係数であり、ｃは最適近似球面の曲率である。

【数7】

はいずれも非球面係数である。

【0061】

【表4-1】

【表4-2】

【0062】

表４はリソグラフィ投影対物レンズにおける非球面の他の具体的な設計値であり、表４における「表面２」、「表面５」、「表面１６」、「表面１９」、「表面２１」、「表面２３」、「表面３１」及び「表面３５」と表３における番号「２」、「５」、「１６」、「１９」、「２１」、「２３」、「３１」及び「３５」とは一対一に対応する。

【0063】

図６は、図５に示すリソグラフィ投影対物レンズの視野内の波面収差分布図であり、図５及び図６を参照し、収差が除去済み、視野内の画像形成が良好である。

【0064】

図７は、図５に示すリソグラフィ投影対物レンズの視野の重心歪み分布図であり、図５及び図７を参照し、歪みが除去済み、視野内の画像形成が良好である。ただし、図６及び図７の横軸はＸ物側視野高さであり、Ｘ方向における物側視野高さを示し、横軸の単位はｍｍであり、図６及び図７の縦軸はＹ物側視野高さであり、Ｙ方向における物側視野高さを示し、縦軸の単位はｍｍである。

【0065】

実施例３
図８は、本発明の実施例に係る他のリソグラフィ投影対物レンズの構造模式図であり、実施例３と実施例１との共通点はここで省略し、図８における符号は図１における符号と一致し、共通点はここで省略する。

【0066】

本発明の実施例に係るリソグラフィ投影対物レンズの開口数は０．８２に達することができ、画像形成ビームの波長は２４８．３２７１ｎｍであってもよく、波長帯域は０．３５ｐｍであり、倍率は－１／４であり、像側半視野高さは５４．６ｍｍであり、レンズの最大口径は２７２ｍｍであり、最大非球面レンズの口径は２２７ｍｍであり、非球面レンズの数は４枚であり、レンズの数は１９枚である。非球面平均乖離度は０．４３ｍｍであり、非球面最大乖離度は０．５９ｍｍであり、波面収差ＲＭＳ（視野内の平均値）は０．０１６７個の波長であり、歪み（視野内の平均値）は０．３ｎｍであり、リソグラフィ投影対物レンズの像面から６６ｍｍの距離での最大の有効光通過口径は１２６．９ｍｍである。

【0067】

【表5-1】

【表5-2】

【表5-3】

【0068】

表５はリソグラフィ投影対物レンズの他の具体的な設計値を示し、その具体的な数値は、製品の要求に応じて調整可能であり、本発明の実施例に対する限定するものではない。表５に示すリソグラフィ投影対物レンズは図８に示すものであってもよい。１枚のレンズは一般に２つの表面を含み、それぞれの表面は１つの屈折面である。表５における番号は複数枚のレンズの表面に従って番号が付かれた。ただし、番号「１」は物面を示し、番号「４０」は像面を示し、番号「２８」は絞りを示す。正の半径値は曲率中心が表面の像面に近い側にあることを示し、負の半径値は曲率中心が表面の物面に近い側にあることを示す。「厚み」の欄における数値は現在の表面から次の表面までの軸方向における距離を示す。屈折率は中心波長が２４８．３２７１ｎｍであるときの屈折率である。レンズ材料は、‘Ｓｉｌｉｃａ’と表示される溶融シリカ材料であってもよく、「レンズ材料」の欄の空欄は空気を示す。「屈折率」の欄の空欄は空気の屈折率を示す。溶融シリカ材料の屈折率は空気に対する屈折率である。

【0069】

実施例３における非球面はＱ－ｔｙｐｅの非球面多項式により表示され、非球面多項式の表示及び定義と実施例１における表示及び定義との共通点はここで省略し、詳細については、実施例１における非球面のＱ－ｔｙｐｅ非球面多項式の表示及び定義を参照する。

【0070】

【表6】

【0071】

表６はリソグラフィ投影対物レンズにおける非球面の他の具体的な設計値を示し、表６における「表面２」、「表面５」、「表面２０」及び「表面３４」と表５における番号「２」、「５」、「２０」及び「３４」とは一対一に対応する。表６に示されていないＱ－ｔｙｐｅ非球面多項式における対応するパラメータは、当技術分野で周知である。表６の「パラメータ」の欄の複数のパラメータはＱ－ｔｙｐｅ非球面多項式と一致する。

【0072】

図９は、図８に示すリソグラフィ投影対物レンズの視野内の波面収差分布図であり、図８及び図９を参照し、収差が除去済み、視野内の画像形成が良好である。

【0073】

図１０は、図８に示すリソグラフィ投影対物レンズの視野の重心歪み分布図であり、図８及び図１０を参照し、歪みが除去済み、視野内の画像形成が良好である。ただし、図９及び図１０の横軸はＸ物側視野高さであり、Ｘ方向における物側視野高さを示し、横軸の単位はｍｍであり、図９及び図１０の縦軸はＹ物側視野高さであり、Ｙ方向における物側視野高さを示し、縦軸の単位はｍｍである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】