JP3454390B2 - 投影光学系、投影露光装置及び投影露光方法 - Google Patents
投影光学系、投影露光装置及び投影露光方法Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/18—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical projection, e.g. combination of mirror and condenser and objective
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/24—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/62—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having six components only
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第１物体のパターンを
第２物体として基板等に投影するための投影光学系に関
するものであり、特に、第１物体としてのレチクル(マ
スク)上に形成された半導体用または液晶用のパターン
を第２物体としての基板（ウエハ、プレート等）上に投
影露光するのに好適な投影光学系、この投影光学系を備
えた投影露光装置及びこの露光装置を用いた露光方法に
関するものである。
第２物体として基板等に投影するための投影光学系に関
するものであり、特に、第１物体としてのレチクル(マ
スク)上に形成された半導体用または液晶用のパターン
を第２物体としての基板（ウエハ、プレート等）上に投
影露光するのに好適な投影光学系、この投影光学系を備
えた投影露光装置及びこの露光装置を用いた露光方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】集積回路のパターンの微細化が進むに従
って、ウェハの焼付けに用いられる投影光学系に対し要
求される性能もますます厳しくなってきている。このよ
うな状況の中で、投影光学系の解像力の向上について
は、露光波長λをより短くするか、あるいは投影光学系
の開口数（N.A.）を大きくする事が考えられる。
って、ウェハの焼付けに用いられる投影光学系に対し要
求される性能もますます厳しくなってきている。このよ
うな状況の中で、投影光学系の解像力の向上について
は、露光波長λをより短くするか、あるいは投影光学系
の開口数（N.A.）を大きくする事が考えられる。
【０００３】近年においては、転写パターンの微細化に
対応するために、露光用の光源は、ｇ線(436nm) の露光
波長の光を発するものからｉ線(365nm) の露光波長の光
を発するものが主として用いられるようになってきてお
り、さらには、より短波長の光を発する光源、例えばエ
キシマレーザ（KrF:248nm,ArF:193nm)が用いられようと
している。
対応するために、露光用の光源は、ｇ線(436nm) の露光
波長の光を発するものからｉ線(365nm) の露光波長の光
を発するものが主として用いられるようになってきてお
り、さらには、より短波長の光を発する光源、例えばエ
キシマレーザ（KrF:248nm,ArF:193nm)が用いられようと
している。
【０００４】そして、以上の各種の露光波長の光によっ
てレチクル上のパターンをウェハ上に投影露光するため
の投影光学系が提案されている。投影光学系において
は、解像力の向上と共に要求されるのは、像歪を少なく
することである。ここで、像歪とは、投影光学系に起因
するディストーション（歪曲収差）によるものの他、投
影光学系の像側で焼き付けられるウェハの反り等による
ものと、投影光学系の物体側で回路パターン等が描かれ
ているレチクルの反り等によるものがある。
てレチクル上のパターンをウェハ上に投影露光するため
の投影光学系が提案されている。投影光学系において
は、解像力の向上と共に要求されるのは、像歪を少なく
することである。ここで、像歪とは、投影光学系に起因
するディストーション（歪曲収差）によるものの他、投
影光学系の像側で焼き付けられるウェハの反り等による
ものと、投影光学系の物体側で回路パターン等が描かれ
ているレチクルの反り等によるものがある。
【０００５】近年ますます転写パターンの微細化が進
み、像歪の低減要求も一段と厳しくなってきている。そ
こで、ウェハの反りによる像歪への影響を少なくするた
めには、投影光学系の像側での射出瞳位置を遠くに位置
させる、所謂像側テレセントリック光学系が従来より用
いられてきた。
み、像歪の低減要求も一段と厳しくなってきている。そ
こで、ウェハの反りによる像歪への影響を少なくするた
めには、投影光学系の像側での射出瞳位置を遠くに位置
させる、所謂像側テレセントリック光学系が従来より用
いられてきた。
【０００６】一方、レチクルの反りによる像歪の軽減に
ついても、投影光学系の入射瞳位置を物体面から遠くに
位置させる、所謂物体側テレセントリック光学系にする
ことが考えられ、またそのように投影光学系の入射瞳位
置を物体面から比較的遠くに位置させる提案がなされて
いる。それらの例としては、特開昭63-118115 号、特開
平4-157412号、特開平5-173065号等のものがある。
ついても、投影光学系の入射瞳位置を物体面から遠くに
位置させる、所謂物体側テレセントリック光学系にする
ことが考えられ、またそのように投影光学系の入射瞳位
置を物体面から比較的遠くに位置させる提案がなされて
いる。それらの例としては、特開昭63-118115 号、特開
平4-157412号、特開平5-173065号等のものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上の各特許公報にて
提案された光学系の中には、物体側と像側とが共にテレ
セントリックである、所謂両側テレセントリック投影光
学系が開示されている。しかしながら、以上の各特許公
報にて提案されている両側テレセントリック投影光学系
では、解像力に寄与する開口数（N.A.）が十分に大きく
なく、さらには各収差、特にディストーションの補正が
十分ではなかった。
提案された光学系の中には、物体側と像側とが共にテレ
セントリックである、所謂両側テレセントリック投影光
学系が開示されている。しかしながら、以上の各特許公
報にて提案されている両側テレセントリック投影光学系
では、解像力に寄与する開口数（N.A.）が十分に大きく
なく、さらには各収差、特にディストーションの補正が
十分ではなかった。
【０００８】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
ものであり、コンパクト化を図った上で広い露光領域と
大きな開口数とを確保しつつ両側テレセントリックとし
ながらも、諸収差、特にディストーションを極めて良好
に補正し得る高性能な投影光学系を提供することを目的
としている。また、この投影光学系を備えた投影露光装
置及びこの露光装置を用いた露光方法を提供することを
目的としている。
ものであり、コンパクト化を図った上で広い露光領域と
大きな開口数とを確保しつつ両側テレセントリックとし
ながらも、諸収差、特にディストーションを極めて良好
に補正し得る高性能な投影光学系を提供することを目的
としている。また、この投影光学系を備えた投影露光装
置及びこの露光装置を用いた露光方法を提供することを
目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明による投影光学系は、以下の構成を有す
る。本発明による投影光学系は、第１物体の像を第２物
体上に投影する投影光学系であって、第１物体側から順
に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持
つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、
負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第
５レンズ群と、正の屈折力を持つ第６レンズ群とを有
し、前記第２レンズ群は、最も前記第１物体側に配置さ
れて前記第２物体側に凹面を向けた負屈折力の前方レン
ズと、最も前記第２物体側に配置されて前記第１物体側
に凹面を向けた負メニスカス形状の後方レンズとの間に
配置される中間レンズ群を含み、前記中間レンズ群は、
前記第１物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ
と、負の屈折力を持つ第２レンズと、負の屈折力を持つ
第３レンズとを少なくとも有するように構成される。そ
して、本発明による投影光学系は、前記第１レンズ群の
焦点距離をｆ1 とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ
2 とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ3 とし、前記
第４レンズ群の焦点距離をｆ4 とし、前記第５レンズ群
の焦点距離をｆ5 とし、前記第６レンズ群の焦点距離を
ｆ6 とし、前記第１物体から前記第２物体までの距離を
Ｌとするとき、以下の条件（１）〜（６）を満足するよ
うに構成したものである。 （１） ｆ1 ／Ｌ＜０．８ （２） −０．０３３＜ｆ2 ／Ｌ （３） ０．０１＜ｆ3 ／Ｌ＜１．０ （４） ｆ4 ／Ｌ＜−０．００５ （５） ０．０１＜ｆ5 ／Ｌ＜０．９ （６） ０．０２＜ｆ6 ／Ｌ＜１．６ 本発明の投影光学系は、以上の構成に基づいて、前記第
１物体から前記投影光学系全体の第１物体側焦点までの
軸上距離をＩとし、前記第１物体から前記第２物体まで
の距離をＬとするとき、以下の条件を満足するように構
成されることが好ましい。 （７） １．０＜Ｉ／Ｌ また、前記第４レンズ群は、最も第１物体側に配置され
る前方レンズ群と、最も第２物体側に配置される後方レ
ンズ群とを有し、前記第４レンズ群中の前記前方レンズ
群と前記第４レンズ群中の前記後方レンズ群との間に
は、第１及び第２の負レンズを有する中間レンズ群が配
置され、前記前方レンズ群は、前記第２物体側に凹面を
向けた２枚の負メニスカスレンズを有し、前記後方レン
ズ群は、前記第１物体側に凹面を向けた負レンズを有す
るように構成されることが好ましく、前記第４レンズ群
中の前記第１の負レンズの焦点距離をｆ4Aとし、前記第
４レンズ群中の前記第２の負レンズの焦点距離をｆ4Bと
するとき、以下の条件を満足するように構成されること
が好ましい。 （８） ０．０５＜ｆ4A／ｆ4B＜２０ また、前記第２レンズ群中の前方レンズは、前記前方レ
ンズの第１物体側の面の曲率半径をｒ2Ff とし、前記前
方レンズの第２物体側の面の曲率半径をｒ2Frとすると
き、以下の条件を満足することが好ましい。 （９） １．００≦（ｒ2Ff −ｒ2Fr ）／（ｒ2Ff ＋ｒ2Fr ）＜５．０ また、前記第４レンズ群は、最も第１物体側に配置され
て前記第２物体側に凹面を向けた負レンズを有する前方
レンズ群と、最も第２物体側に配置されて前記第１物体
側に凹面を向けた負レンズを有する後方レンズ群とを有
し、前記第４レンズ群中の前記前方レンズ群と前記第４
レンズ群中の前記後方レンズ群との間には、負レンズ
と、この負レンズの凹面に隣接する凸面を持つ正レンズ
とを有する中間レンズ群が配置されるように構成される
ことが好ましく、前記中間レンズ群中の負レンズの前記
凹面の曲率半径をｒ4Nとし、前記中間レンズ群中の正レ
ンズの前記凸面の曲率半径をｒ4Pとするとき、 （１０） −０．９ ＜（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＜ ０．９ の条件を満足するように構成されることが好ましい。た
だし、前記第１物体から前記第２物体までの距離をＬと
するとき、前記中間レンズ群中の前記負レンズの前記凹
面または前記中間レンズ群中の前記正レンズの前記凸面
は、 （１１） ｜ｒ4N／Ｌ｜＜２．０ （１２） ｜ｒ4P／Ｌ｜＜２．０ の条件の少なくとも一方を満足するように構成されるも
のである。
めに、本発明による投影光学系は、以下の構成を有す
る。本発明による投影光学系は、第１物体の像を第２物
体上に投影する投影光学系であって、第１物体側から順
に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持
つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、
負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第
５レンズ群と、正の屈折力を持つ第６レンズ群とを有
し、前記第２レンズ群は、最も前記第１物体側に配置さ
れて前記第２物体側に凹面を向けた負屈折力の前方レン
ズと、最も前記第２物体側に配置されて前記第１物体側
に凹面を向けた負メニスカス形状の後方レンズとの間に
配置される中間レンズ群を含み、前記中間レンズ群は、
前記第１物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ
と、負の屈折力を持つ第２レンズと、負の屈折力を持つ
第３レンズとを少なくとも有するように構成される。そ
して、本発明による投影光学系は、前記第１レンズ群の
焦点距離をｆ1 とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ
2 とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ3 とし、前記
第４レンズ群の焦点距離をｆ4 とし、前記第５レンズ群
の焦点距離をｆ5 とし、前記第６レンズ群の焦点距離を
ｆ6 とし、前記第１物体から前記第２物体までの距離を
Ｌとするとき、以下の条件（１）〜（６）を満足するよ
うに構成したものである。 （１） ｆ1 ／Ｌ＜０．８ （２） −０．０３３＜ｆ2 ／Ｌ （３） ０．０１＜ｆ3 ／Ｌ＜１．０ （４） ｆ4 ／Ｌ＜−０．００５ （５） ０．０１＜ｆ5 ／Ｌ＜０．９ （６） ０．０２＜ｆ6 ／Ｌ＜１．６ 本発明の投影光学系は、以上の構成に基づいて、前記第
１物体から前記投影光学系全体の第１物体側焦点までの
軸上距離をＩとし、前記第１物体から前記第２物体まで
の距離をＬとするとき、以下の条件を満足するように構
成されることが好ましい。 （７） １．０＜Ｉ／Ｌ また、前記第４レンズ群は、最も第１物体側に配置され
る前方レンズ群と、最も第２物体側に配置される後方レ
ンズ群とを有し、前記第４レンズ群中の前記前方レンズ
群と前記第４レンズ群中の前記後方レンズ群との間に
は、第１及び第２の負レンズを有する中間レンズ群が配
置され、前記前方レンズ群は、前記第２物体側に凹面を
向けた２枚の負メニスカスレンズを有し、前記後方レン
ズ群は、前記第１物体側に凹面を向けた負レンズを有す
るように構成されることが好ましく、前記第４レンズ群
中の前記第１の負レンズの焦点距離をｆ4Aとし、前記第
４レンズ群中の前記第２の負レンズの焦点距離をｆ4Bと
するとき、以下の条件を満足するように構成されること
が好ましい。 （８） ０．０５＜ｆ4A／ｆ4B＜２０ また、前記第２レンズ群中の前方レンズは、前記前方レ
ンズの第１物体側の面の曲率半径をｒ2Ff とし、前記前
方レンズの第２物体側の面の曲率半径をｒ2Frとすると
き、以下の条件を満足することが好ましい。 （９） １．００≦（ｒ2Ff −ｒ2Fr ）／（ｒ2Ff ＋ｒ2Fr ）＜５．０ また、前記第４レンズ群は、最も第１物体側に配置され
て前記第２物体側に凹面を向けた負レンズを有する前方
レンズ群と、最も第２物体側に配置されて前記第１物体
側に凹面を向けた負レンズを有する後方レンズ群とを有
し、前記第４レンズ群中の前記前方レンズ群と前記第４
レンズ群中の前記後方レンズ群との間には、負レンズ
と、この負レンズの凹面に隣接する凸面を持つ正レンズ
とを有する中間レンズ群が配置されるように構成される
ことが好ましく、前記中間レンズ群中の負レンズの前記
凹面の曲率半径をｒ4Nとし、前記中間レンズ群中の正レ
ンズの前記凸面の曲率半径をｒ4Pとするとき、 （１０） −０．９ ＜（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＜ ０．９ の条件を満足するように構成されることが好ましい。た
だし、前記第１物体から前記第２物体までの距離をＬと
するとき、前記中間レンズ群中の前記負レンズの前記凹
面または前記中間レンズ群中の前記正レンズの前記凸面
は、 （１１） ｜ｒ4N／Ｌ｜＜２．０ （１２） ｜ｒ4P／Ｌ｜＜２．０ の条件の少なくとも一方を満足するように構成されるも
のである。
【００１０】また、前記第２レンズ群中の負の屈折力を
持つ第２レンズの焦点距離をｆ22とし、前記第２レンズ
群中の負の屈折力を持つ第３レンズの焦点距離をｆ23と
するとき、以下の条件を満足することがより好ましい。 （１３） ０．１＜ｆ22／ｆ23＜１０ また、前記第５レンズ群は、負メニスカスレンズと、該
負メニスカスレンズの凹面と隣接して配置されかつ該負
メニスカスレンズの凹面と対向する凸面を持つ正レンズ
とを有し、前記第５レンズ群中の前記負メニスカスレン
ズにおける凹面の曲率半径ｒ5nとし、前記第５レンズ群
中の前記負メニスカスレンズの凹面に隣接して配置され
た正レンズにおける前記負メニスカスレンズの凹面と対
向する凸面の曲率半径ｒ5pとするとき、以下の条件を満
足することがより好ましい。 （１４） ０＜（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜１ この場合、前記第５レンズ群中の少なくとも１枚の正レ
ンズと、前記第５レンズ群中の少なくとも１枚の正レン
ズとの間には、負メニスカスレンズと、負メニスカスレ
ンズの凹面に隣接する正レンズとが配置されることが好
ましい。
持つ第２レンズの焦点距離をｆ22とし、前記第２レンズ
群中の負の屈折力を持つ第３レンズの焦点距離をｆ23と
するとき、以下の条件を満足することがより好ましい。 （１３） ０．１＜ｆ22／ｆ23＜１０ また、前記第５レンズ群は、負メニスカスレンズと、該
負メニスカスレンズの凹面と隣接して配置されかつ該負
メニスカスレンズの凹面と対向する凸面を持つ正レンズ
とを有し、前記第５レンズ群中の前記負メニスカスレン
ズにおける凹面の曲率半径ｒ5nとし、前記第５レンズ群
中の前記負メニスカスレンズの凹面に隣接して配置され
た正レンズにおける前記負メニスカスレンズの凹面と対
向する凸面の曲率半径ｒ5pとするとき、以下の条件を満
足することがより好ましい。 （１４） ０＜（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜１ この場合、前記第５レンズ群中の少なくとも１枚の正レ
ンズと、前記第５レンズ群中の少なくとも１枚の正レン
ズとの間には、負メニスカスレンズと、負メニスカスレ
ンズの凹面に隣接する正レンズとが配置されることが好
ましい。
【００１１】また、前記第５レンズ群は、最も第２物体
側に配置されて第２物体側に凹面を向けた負レンズを有
し、第６レンズ群は、最も第１物体側に配置されて第１
物体側に凸面を向けたレンズを有し、前記第５レンズ群
の最も第２物体側に配置される負レンズの第２物体側の
曲率半径をｒ5Rとし、前記第６レンズ群の最も第１物体
側に配置されるレンズの第１物体側の曲率半径をｒ6Fと
するとき、以下の条件を満足することが望ましい。 （１５） −０．９０＜（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＜−０．００１ さらに、前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間の
レンズ群間隔をｄ56とし、前記第１物体から前記第２物
体までの距離をＬとするとき、以下の条件を満足するこ
とがより好ましい。 （１６） ｄ56／Ｌ＜０．０１７ また、前記第６レンズ群の最も第１物体側のレンズ面の
曲率半径をｒ6Fとし、第６レンズ群の最も第１物体側の
レンズ面から第２物体までの軸上距離をｄ6 とすると
き、以下の条件を満足することが望ましい。 （１７） ０．５０＜ｄ6 ／ｒ6F＜１．５０ また、前記第５レンズ群は、最も第２物体側に配置され
て第２物体側に凹面を向けた負レンズを有し、前記第５
レンズ群中の最も第２物体側に設けられた負レンズにお
ける第１物体側の曲率半径をｒ5F、前記第５レンズ群中
の最も第２物体側に設けられた負レンズにおける第２物
体側の曲率半径をｒ5Rとするとき、以下の条件を満足す
ることがより望ましい。 （１８） ０．３０＜（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＜１．２８ また、前記第２レンズ群中の中間レンズ群における正の
屈折力の第１レンズの焦点距離をｆ21とし、第１物体か
ら第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件を満
足することがより望ましい。 （１９） ０．２３０＜ｆ21／Ｌ＜０．４０ また、前記第２レンズ群中の最も第１物体側に配置され
て前記第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方
レンズの焦点距離をｆ2F、前記第２レンズ群中の最も第
２物体側に配置されて前記第１物体側に凹面を向けた負
の屈折力を持つ後方レンズの焦点距離をｆ2Rとすると
き、以下の条件を満足することが好ましい。 （２０） ０≦ｆ2F／ｆ2R＜１８
側に配置されて第２物体側に凹面を向けた負レンズを有
し、第６レンズ群は、最も第１物体側に配置されて第１
物体側に凸面を向けたレンズを有し、前記第５レンズ群
の最も第２物体側に配置される負レンズの第２物体側の
曲率半径をｒ5Rとし、前記第６レンズ群の最も第１物体
側に配置されるレンズの第１物体側の曲率半径をｒ6Fと
するとき、以下の条件を満足することが望ましい。 （１５） −０．９０＜（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＜−０．００１ さらに、前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間の
レンズ群間隔をｄ56とし、前記第１物体から前記第２物
体までの距離をＬとするとき、以下の条件を満足するこ
とがより好ましい。 （１６） ｄ56／Ｌ＜０．０１７ また、前記第６レンズ群の最も第１物体側のレンズ面の
曲率半径をｒ6Fとし、第６レンズ群の最も第１物体側の
レンズ面から第２物体までの軸上距離をｄ6 とすると
き、以下の条件を満足することが望ましい。 （１７） ０．５０＜ｄ6 ／ｒ6F＜１．５０ また、前記第５レンズ群は、最も第２物体側に配置され
て第２物体側に凹面を向けた負レンズを有し、前記第５
レンズ群中の最も第２物体側に設けられた負レンズにお
ける第１物体側の曲率半径をｒ5F、前記第５レンズ群中
の最も第２物体側に設けられた負レンズにおける第２物
体側の曲率半径をｒ5Rとするとき、以下の条件を満足す
ることがより望ましい。 （１８） ０．３０＜（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＜１．２８ また、前記第２レンズ群中の中間レンズ群における正の
屈折力の第１レンズの焦点距離をｆ21とし、第１物体か
ら第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件を満
足することがより望ましい。 （１９） ０．２３０＜ｆ21／Ｌ＜０．４０ また、前記第２レンズ群中の最も第１物体側に配置され
て前記第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方
レンズの焦点距離をｆ2F、前記第２レンズ群中の最も第
２物体側に配置されて前記第１物体側に凹面を向けた負
の屈折力を持つ後方レンズの焦点距離をｆ2Rとすると
き、以下の条件を満足することが好ましい。 （２０） ０≦ｆ2F／ｆ2R＜１８
【００１２】
【作用】本発明の投影光学系では、第１物体側から順
に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持
つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、
負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第
５レンズ群と、正の屈折力を第６レンズ群とを少なくと
も有する構成としている。
に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持
つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、
負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第
５レンズ群と、正の屈折力を第６レンズ群とを少なくと
も有する構成としている。
【００１３】まず、正の屈折力を持つ第１レンズ群はテ
レセントリック性を維持しながら主にディストーション
の補正に寄与しており、具体的には、第１レンズ群にて
正のディストーションを発生させて、この第１レンズ群
よりも第２物体側に位置する複数のレンズ群にて発生す
る負のディストーションをバランス良く補正している。
負の屈折力を持つ第２レンズ群及び負の屈折力を持つ第
４レンズ群は、主にペッツバール和の補正に寄与し、像
面の平坦化を図っている。負の屈折力を持つ第２レンズ
群及び正の屈折力を持つ第３レンズ群では、この２つの
レンズ群において逆望遠系を形成しており、投影光学系
のバックフォーカス（投影光学系の最も第２物体側のレ
ンズ面等の光学面から第２物体までの距離）の確保に寄
与している。正の屈折力を持つ第５レンズ群及び同じく
正の屈折力を第６レンズ群は、ディストーションの発生
を抑えることと、第２物体側での高ＮＡ化に十分対応す
るために特に球面収差の発生を極力抑えることとに主に
寄与している。
レセントリック性を維持しながら主にディストーション
の補正に寄与しており、具体的には、第１レンズ群にて
正のディストーションを発生させて、この第１レンズ群
よりも第２物体側に位置する複数のレンズ群にて発生す
る負のディストーションをバランス良く補正している。
負の屈折力を持つ第２レンズ群及び負の屈折力を持つ第
４レンズ群は、主にペッツバール和の補正に寄与し、像
面の平坦化を図っている。負の屈折力を持つ第２レンズ
群及び正の屈折力を持つ第３レンズ群では、この２つの
レンズ群において逆望遠系を形成しており、投影光学系
のバックフォーカス（投影光学系の最も第２物体側のレ
ンズ面等の光学面から第２物体までの距離）の確保に寄
与している。正の屈折力を持つ第５レンズ群及び同じく
正の屈折力を第６レンズ群は、ディストーションの発生
を抑えることと、第２物体側での高ＮＡ化に十分対応す
るために特に球面収差の発生を極力抑えることとに主に
寄与している。
【００１４】以上の構成に基づいて、第２レンズ群にお
ける最も第１物体側に配置されて第２物体側に凹面を向
けた負の屈折力を持つ前方レンズは、像面湾曲、コマ収
差の補正に寄与し、第２レンズ群における最も第２物体
側に配置されて第１物体側に凹面を向けた負メニスカス
形状の後方レンズは、主にコマ収差の補正に寄与してい
る。なお、後方レンズはまた像面湾曲の補正にも寄与し
ている。また、前方レンズと後方レンズとの間に配置さ
れた中間レンズ群において、正の屈折力を持つ第１レン
ズは、像面湾曲の補正に大きく寄与している負の屈折力
の第２及び第３レンズにて発生する負のディストーショ
ンの補正に寄与している。
ける最も第１物体側に配置されて第２物体側に凹面を向
けた負の屈折力を持つ前方レンズは、像面湾曲、コマ収
差の補正に寄与し、第２レンズ群における最も第２物体
側に配置されて第１物体側に凹面を向けた負メニスカス
形状の後方レンズは、主にコマ収差の補正に寄与してい
る。なお、後方レンズはまた像面湾曲の補正にも寄与し
ている。また、前方レンズと後方レンズとの間に配置さ
れた中間レンズ群において、正の屈折力を持つ第１レン
ズは、像面湾曲の補正に大きく寄与している負の屈折力
の第２及び第３レンズにて発生する負のディストーショ
ンの補正に寄与している。
【００１５】条件（１）では、正の屈折力の第１レンズ
群の焦点距離ｆ1 と第１物体（レチクル等）と第２物体
（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌとの最適な比
率を規定している。この条件（１）は、主にディストー
ションをバランス良く補正するためのものである。条件
（１）の上限を越える場合には、負のディストーション
が大きく発生する。縮小倍率及び広い露光領域を確保し
つつコンパクト化を図り、さらにディストーションを良
好に補正するには、条件（１）の上限を０．１４とし、
ｆ1 ／Ｌ＜０．１４とすることが好ましい。なお、瞳の
球面収差の発生を抑えるためには、条件（１）の下限を
０．０２として、０．０２＜ｆ1 ／Ｌとすることが好ま
しい。
群の焦点距離ｆ1 と第１物体（レチクル等）と第２物体
（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌとの最適な比
率を規定している。この条件（１）は、主にディストー
ションをバランス良く補正するためのものである。条件
（１）の上限を越える場合には、負のディストーション
が大きく発生する。縮小倍率及び広い露光領域を確保し
つつコンパクト化を図り、さらにディストーションを良
好に補正するには、条件（１）の上限を０．１４とし、
ｆ1 ／Ｌ＜０．１４とすることが好ましい。なお、瞳の
球面収差の発生を抑えるためには、条件（１）の下限を
０．０２として、０．０２＜ｆ1 ／Ｌとすることが好ま
しい。
【００１６】条件（２）では、負の屈折力の第２レンズ
群の焦点距離ｆ2 と第１物体（レチクル等）と第２物体
（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌとの最適な比
率を規定している。この条件（２）は、広い露光領域を
確保しつつコンパクト化を図り、かつペッツバール和を
良好に補正するための条件である。ここで、条件（２）
の下限を越えると、広い露光領域を確保しつつコンパク
ト化を達成することが困難となり、さらには正のペッツ
バール和が発生するため好ましくない。なお、さらなる
コンパクト化の達成、或いはペッツバール和の良好なる
補正のためには、条件（２）の下限値を−０．０３２と
して、−０．０３２＜ｆ2 ／Ｌとすることが好ましい。
なお、負のディストーションの発生を抑えるためには、
条件（２）の上限値を−０．００５として、ｆ2 ／Ｌ＜
−０．００５とすることが好ましい。
群の焦点距離ｆ2 と第１物体（レチクル等）と第２物体
（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌとの最適な比
率を規定している。この条件（２）は、広い露光領域を
確保しつつコンパクト化を図り、かつペッツバール和を
良好に補正するための条件である。ここで、条件（２）
の下限を越えると、広い露光領域を確保しつつコンパク
ト化を達成することが困難となり、さらには正のペッツ
バール和が発生するため好ましくない。なお、さらなる
コンパクト化の達成、或いはペッツバール和の良好なる
補正のためには、条件（２）の下限値を−０．０３２と
して、−０．０３２＜ｆ2 ／Ｌとすることが好ましい。
なお、負のディストーションの発生を抑えるためには、
条件（２）の上限値を−０．００５として、ｆ2 ／Ｌ＜
−０．００５とすることが好ましい。
【００１７】条件（３）では、正の屈折力の第３レンズ
群の焦点距離ｆ3 と第１物体（レチクル等）と第２物体
（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌとの最適な比
率を規定している。ここで、条件（３）の下限を越える
と、第２或いは第４レンズ群の屈折力が強くなり、第２
レンズ群においては負のディストーション及びコマ収差
の発生を招き、第４レンズ群においてはコマ収差の発生
を招く。一方、条件（３）の上限を越えると、第２或い
は第４レンズ群の屈折力が弱くなり、ペッツバール和を
良好に補正することができない。
群の焦点距離ｆ3 と第１物体（レチクル等）と第２物体
（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌとの最適な比
率を規定している。ここで、条件（３）の下限を越える
と、第２或いは第４レンズ群の屈折力が強くなり、第２
レンズ群においては負のディストーション及びコマ収差
の発生を招き、第４レンズ群においてはコマ収差の発生
を招く。一方、条件（３）の上限を越えると、第２或い
は第４レンズ群の屈折力が弱くなり、ペッツバール和を
良好に補正することができない。
【００１８】条件（４）では、負の屈折力の第４レンズ
群の焦点距離ｆ4 と第１物体（レチクル等）と第２物体
（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌとの最適な比
率を規定している。ここで、条件（４）の上限を越える
と、コマ収差が発生するため好ましくない。さらにコマ
収差の発生を抑えるためには条件（４）の上限値を−
０．０４７として、ｆ4 ／Ｌ＜−０．０４７とすること
が好ましい。
群の焦点距離ｆ4 と第１物体（レチクル等）と第２物体
（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌとの最適な比
率を規定している。ここで、条件（４）の上限を越える
と、コマ収差が発生するため好ましくない。さらにコマ
収差の発生を抑えるためには条件（４）の上限値を−
０．０４７として、ｆ4 ／Ｌ＜−０．０４７とすること
が好ましい。
【００１９】なお、球面収差を良好に補正するために
は、条件（４）の下限値を−０．０９８として、−０．
０９８＜ｆ4 ／Ｌとすることが好ましい。条件（５）で
は、正の屈折力の第５レンズ群の焦点距離ｆ5 と第１物
体（レチクル等）と第２物体（ウェハ等）までの距離
（物像間距離）Ｌとの最適な比率を規定している。この
条件（５）は、大きな開口数を保ちながら球面収差、デ
ィストーション及びペッツバール和をバランス良く補正
するためのものである。この条件（５）の下限を越える
と、第５レンズ群の屈折力が強くなり過ぎ、この第５レ
ンズ群にて負のディストーションのみならず負の球面収
差が甚大に発生する。この条件（５）の上限を越える
と、第５レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎ、これに伴っ
て負の屈折力の第４レンズ群の屈折力も必然的に弱くな
り、この結果、ペッツバール和を良好に補正することが
できない。
は、条件（４）の下限値を−０．０９８として、−０．
０９８＜ｆ4 ／Ｌとすることが好ましい。条件（５）で
は、正の屈折力の第５レンズ群の焦点距離ｆ5 と第１物
体（レチクル等）と第２物体（ウェハ等）までの距離
（物像間距離）Ｌとの最適な比率を規定している。この
条件（５）は、大きな開口数を保ちながら球面収差、デ
ィストーション及びペッツバール和をバランス良く補正
するためのものである。この条件（５）の下限を越える
と、第５レンズ群の屈折力が強くなり過ぎ、この第５レ
ンズ群にて負のディストーションのみならず負の球面収
差が甚大に発生する。この条件（５）の上限を越える
と、第５レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎ、これに伴っ
て負の屈折力の第４レンズ群の屈折力も必然的に弱くな
り、この結果、ペッツバール和を良好に補正することが
できない。
【００２０】条件（６）では、正の屈折力の第６レンズ
群の焦点距離ｆ6 と、第１物体（レチクル等）から第２
物体（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌとの最適
な比率を規定している。この条件（６）は、大きな開口
数を保ちながら高次の球面収差及び負のディストーショ
ンの発生を抑えるためのものである。この条件（６）の
下限を越えると、第６レンズ群自身にて負のディストー
ションが大きく発生し、この条件（６）の上限を越える
と、高次の球面収差が発生する。
群の焦点距離ｆ6 と、第１物体（レチクル等）から第２
物体（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌとの最適
な比率を規定している。この条件（６）は、大きな開口
数を保ちながら高次の球面収差及び負のディストーショ
ンの発生を抑えるためのものである。この条件（６）の
下限を越えると、第６レンズ群自身にて負のディストー
ションが大きく発生し、この条件（６）の上限を越える
と、高次の球面収差が発生する。
【００２１】さらに、第１物体から投影光学系全体の第
１物体側焦点までの軸上距離をＩとし、第１物体から第
２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件（７）を
満足することが好ましい。 （７） １．０＜Ｉ／Ｌ 条件（７）では、第１物体から投影光学系全体の第１物
体側焦点までの軸上距離Ｉと、第１物体（レチクル等）
から第２物体（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌ
との最適な比率を規定している。ここで、投影光学系全
体の第１物体側焦点とは、投影光学系の光軸に対して近
軸領域での平行光を投影光学系の第２物体側から入射さ
せ、その近軸領域の光が投影光学系を射出する時に、そ
の射出光が光軸と交わる点を意味するものである。
１物体側焦点までの軸上距離をＩとし、第１物体から第
２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件（７）を
満足することが好ましい。 （７） １．０＜Ｉ／Ｌ 条件（７）では、第１物体から投影光学系全体の第１物
体側焦点までの軸上距離Ｉと、第１物体（レチクル等）
から第２物体（ウェハ等）までの距離（物像間距離）Ｌ
との最適な比率を規定している。ここで、投影光学系全
体の第１物体側焦点とは、投影光学系の光軸に対して近
軸領域での平行光を投影光学系の第２物体側から入射さ
せ、その近軸領域の光が投影光学系を射出する時に、そ
の射出光が光軸と交わる点を意味するものである。
【００２２】この条件（７）の下限を越えると、投影光
学系の第１物体側でのテレセントリック性が大幅に崩れ
て、第１物体の光軸方向のずれに起因する倍率の変動並
びにディストーションの変動が大きくなり、その結果、
第１物体の像を所望の倍率のもとで忠実に第２物体上に
投影することが困難となる。なお、第１物体の光軸方向
のずれに起因する倍率の変動並びにディストーションの
変動をより十分に抑えるためには、上記条件（７）の下
限値を１．７として、１．７＜Ｉ／Ｌとすることが好ま
しい。さらに、投影光学系のコンパクト化を維持しなが
ら、瞳の球面収差及びディストーションを共にバランス
良く補正するためには、上記条件（７）の上限値を６．
８として、Ｉ／Ｌ＜６．８とすることが好ましい。
学系の第１物体側でのテレセントリック性が大幅に崩れ
て、第１物体の光軸方向のずれに起因する倍率の変動並
びにディストーションの変動が大きくなり、その結果、
第１物体の像を所望の倍率のもとで忠実に第２物体上に
投影することが困難となる。なお、第１物体の光軸方向
のずれに起因する倍率の変動並びにディストーションの
変動をより十分に抑えるためには、上記条件（７）の下
限値を１．７として、１．７＜Ｉ／Ｌとすることが好ま
しい。さらに、投影光学系のコンパクト化を維持しなが
ら、瞳の球面収差及びディストーションを共にバランス
良く補正するためには、上記条件（７）の上限値を６．
８として、Ｉ／Ｌ＜６．８とすることが好ましい。
【００２３】また、第４レンズ群は、最も第１物体側に
配置される前方レンズ群と、最も第２物体側に配置され
る後方レンズ群とを有し、第４レンズ群中の前方レンズ
群と第４レンズ群中の後方レンズ群との間には、第１物
体側から順に、第１及び第２の負レンズを有する中間レ
ンズ群が配置され、前方レンズ群は、第２物体側に凹面
を向けた２枚の負メニスカスレンズを有し、後方レンズ
群は、第１物体側に凹面を向けた負レンズを有するよう
に構成されることが望ましい。
配置される前方レンズ群と、最も第２物体側に配置され
る後方レンズ群とを有し、第４レンズ群中の前方レンズ
群と第４レンズ群中の後方レンズ群との間には、第１物
体側から順に、第１及び第２の負レンズを有する中間レ
ンズ群が配置され、前方レンズ群は、第２物体側に凹面
を向けた２枚の負メニスカスレンズを有し、後方レンズ
群は、第１物体側に凹面を向けた負レンズを有するよう
に構成されることが望ましい。
【００２４】ここで、第４レンズ群中の中間レンズ群に
おける第１の負レンズの焦点距離をｆ4Aとし、第４レン
ズ群中の中間レンズ群における第２の負レンズの焦点距
離をｆ4Bとするとき、第４レンズ群中の第１及び第２の
負レンズは、以下の条件を満足することが望ましい。 （８） ０．０５＜ｆ4A／ｆ4B＜２０ 条件（８）の下限を越えると、第１の負レンズの屈折力
が第２の負レンズの屈折力に対して相対的に強くなり、
第１の負レンズによって、高次の球面収差及び高次のコ
マ収差が発生する。より高次の球面収差及び高次のコマ
収差の発生を抑えるためには、上記条件（８）の下限値
を０．１とし、０．１＜ｆ4A／ｆ4Bとすることが好まし
い。一方、条件（８）の上限を越えると、第２の負レン
ズの屈折力が第１の負レンズの屈折力に対して相対的に
強くなり、第２の負レンズによって、高次の球面収差及
び高次のコマ収差が発生する。より、高次の球面収差及
び高次のコマ収差の発生を抑えるためには、上記条件
（８）の上限値を１０とし、ｆ4A／ｆ4B＜１０とするこ
とが好ましい。
おける第１の負レンズの焦点距離をｆ4Aとし、第４レン
ズ群中の中間レンズ群における第２の負レンズの焦点距
離をｆ4Bとするとき、第４レンズ群中の第１及び第２の
負レンズは、以下の条件を満足することが望ましい。 （８） ０．０５＜ｆ4A／ｆ4B＜２０ 条件（８）の下限を越えると、第１の負レンズの屈折力
が第２の負レンズの屈折力に対して相対的に強くなり、
第１の負レンズによって、高次の球面収差及び高次のコ
マ収差が発生する。より高次の球面収差及び高次のコマ
収差の発生を抑えるためには、上記条件（８）の下限値
を０．１とし、０．１＜ｆ4A／ｆ4Bとすることが好まし
い。一方、条件（８）の上限を越えると、第２の負レン
ズの屈折力が第１の負レンズの屈折力に対して相対的に
強くなり、第２の負レンズによって、高次の球面収差及
び高次のコマ収差が発生する。より、高次の球面収差及
び高次のコマ収差の発生を抑えるためには、上記条件
（８）の上限値を１０とし、ｆ4A／ｆ4B＜１０とするこ
とが好ましい。
【００２５】また、第２レンズ群中の前方レンズは、前
方レンズの第１物体側の面の曲率半径をｒ2Ff とし、前
方レンズの第２物体側の面の曲率半径をｒ2Fr とすると
き、以下の条件を満足することが好ましい。 （９） １．００≦（ｒ2Ff −ｒ2Fr ）／（ｒ2Ff ＋ｒ2Fr ）＜５．０ この条件（９）の下限を越えると、瞳の球面収差の補正
を十分に行うことができなくなるため好ましくない。一
方、この条件（９）の上限を越えると、コマ収差が発生
するため好ましくない。
方レンズの第１物体側の面の曲率半径をｒ2Ff とし、前
方レンズの第２物体側の面の曲率半径をｒ2Fr とすると
き、以下の条件を満足することが好ましい。 （９） １．００≦（ｒ2Ff −ｒ2Fr ）／（ｒ2Ff ＋ｒ2Fr ）＜５．０ この条件（９）の下限を越えると、瞳の球面収差の補正
を十分に行うことができなくなるため好ましくない。一
方、この条件（９）の上限を越えると、コマ収差が発生
するため好ましくない。
【００２６】また、第４レンズ群は、最も第１物体側に
配置されて第２物体側に凹面を向けた負レンズを有する
前方レンズ群と、最も第２物体側に配置されて第１物体
側に凹面を向けた負レンズを有する後方レンズ群とを有
し、第４レンズ群中の前方レンズ群と第４レンズ群中の
後方レンズ群との間には、負レンズと、この負レンズの
凹面に隣接する凸面を持つ正レンズとを有する中間レン
ズ群が配置されるように構成されることが好ましく、中
間レンズ群中の負レンズの凹面の曲率半径をｒ 4Nとし、
中間レンズ群中の正レンズの凸面の曲率半径をｒ4Pとす
るとき、 （１０） −０．９＜（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＜０．９ の条件を満足するように構成されることが好ましい。た
だし、中間レンズ群中の負レンズの凹面または中間レン
ズ群中の正レンズの凸面は、 （１１） ｜ｒ4N／Ｌ｜＜２．０ （１２） ｜ｒ4P／Ｌ｜＜２．０ の条件の少なくとも一方を満足するように構成される。
配置されて第２物体側に凹面を向けた負レンズを有する
前方レンズ群と、最も第２物体側に配置されて第１物体
側に凹面を向けた負レンズを有する後方レンズ群とを有
し、第４レンズ群中の前方レンズ群と第４レンズ群中の
後方レンズ群との間には、負レンズと、この負レンズの
凹面に隣接する凸面を持つ正レンズとを有する中間レン
ズ群が配置されるように構成されることが好ましく、中
間レンズ群中の負レンズの凹面の曲率半径をｒ 4Nとし、
中間レンズ群中の正レンズの凸面の曲率半径をｒ4Pとす
るとき、 （１０） −０．９＜（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＜０．９ の条件を満足するように構成されることが好ましい。た
だし、中間レンズ群中の負レンズの凹面または中間レン
ズ群中の正レンズの凸面は、 （１１） ｜ｒ4N／Ｌ｜＜２．０ （１２） ｜ｒ4P／Ｌ｜＜２．０ の条件の少なくとも一方を満足するように構成される。
【００２７】条件（１０）〜（１２）は、中間レンズ群
中の負レンズの凹面と中間レンズ群中の正レンズの凸面
とによって形成される気体レンズの最適な形状を規定す
るものである。条件（１１）または（１２）を満足する
場合、この気体レンズにて高次の球面収差の補正を行う
ことができる。さらに高次の球面収差の補正を行なうた
めには、条件（１１）及び条件（１２）の上限を０．８
とし、｜ｒ4N／Ｌ｜＜０．８、｜ｒ4P／Ｌ｜＜０．８と
することが望ましい。ここで、条件（１０）の上下限を
越える場合には、コマ収差の発生を招くため好ましくな
い。条件（１１）及び条件（１２）を共に満足しない場
合には、条件（１０）を満足している場合であっても、
高次の球面収差の補正を行うことができず好ましくな
い。
中の負レンズの凹面と中間レンズ群中の正レンズの凸面
とによって形成される気体レンズの最適な形状を規定す
るものである。条件（１１）または（１２）を満足する
場合、この気体レンズにて高次の球面収差の補正を行う
ことができる。さらに高次の球面収差の補正を行なうた
めには、条件（１１）及び条件（１２）の上限を０．８
とし、｜ｒ4N／Ｌ｜＜０．８、｜ｒ4P／Ｌ｜＜０．８と
することが望ましい。ここで、条件（１０）の上下限を
越える場合には、コマ収差の発生を招くため好ましくな
い。条件（１１）及び条件（１２）を共に満足しない場
合には、条件（１０）を満足している場合であっても、
高次の球面収差の補正を行うことができず好ましくな
い。
【００２８】また、第２レンズ群中の中間レンズ群にお
ける負の屈折力を持つ第２レンズの焦点距離をｆ22と
し、第２レンズ群中の中間レンズ群における負の屈折力
を持つ第３レンズの焦点距離をｆ23とするとき、以下の
条件（１３）を満足することがより望ましい。 （１３） ０．１＜ｆ22／ｆ23＜１０ 条件（１３）の下限を越えると、負の第２レンズの屈折
力が負の第３レンズの屈折力に対して相対的に強くな
り、負の第２レンズにて、コマ収差と負のディストーシ
ョンが大きく発生する。より負のディストーションをバ
ランス良く補正するためには、上記条件（１３）の下限
値を０．７として、０．７＜ｆ22／ｆ23とすることが好
ましい。この条件（１３）の上限を越えると、負の第３
レンズの屈折力が負の第２レンズの屈折力に対して相対
的に強くなり、負の第３レンズにてコマ収差と負のディ
ストーションが大きく発生する。コマ収差を良好に補正
しながら、より負のディストーションをバランス良く補
正するためには、上記条件（１３）の上限値を１．５と
して、ｆ24／ｆ23＜１．５とすることが好ましい。
ける負の屈折力を持つ第２レンズの焦点距離をｆ22と
し、第２レンズ群中の中間レンズ群における負の屈折力
を持つ第３レンズの焦点距離をｆ23とするとき、以下の
条件（１３）を満足することがより望ましい。 （１３） ０．１＜ｆ22／ｆ23＜１０ 条件（１３）の下限を越えると、負の第２レンズの屈折
力が負の第３レンズの屈折力に対して相対的に強くな
り、負の第２レンズにて、コマ収差と負のディストーシ
ョンが大きく発生する。より負のディストーションをバ
ランス良く補正するためには、上記条件（１３）の下限
値を０．７として、０．７＜ｆ22／ｆ23とすることが好
ましい。この条件（１３）の上限を越えると、負の第３
レンズの屈折力が負の第２レンズの屈折力に対して相対
的に強くなり、負の第３レンズにてコマ収差と負のディ
ストーションが大きく発生する。コマ収差を良好に補正
しながら、より負のディストーションをバランス良く補
正するためには、上記条件（１３）の上限値を１．５と
して、ｆ24／ｆ23＜１．５とすることが好ましい。
【００２９】また、主に３次の球面収差を良好に補正す
るためには、正の屈折力を持つ第５レンズ群は、負メニ
スカスレンズと、その負メニスカスレンズの凹面と隣接
して配置されかつその負メニスカスレンズの凹面と対向
する凸面を持つ正レンズとを有し、第５レンズ群中の負
メニスカスレンズにおける凹面の曲率半径ｒ5nとし、第
５レンズ群中の負メニスカスレンズの凹面に隣接して配
置された正レンズにおける負メニスカスレンズの凹面と
対向する凸面の曲率半径ｒ5pとするとき、以下の条件
（１４）を満足することがより望ましい。 （１４） ０＜（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜１ 条件（１４）の下限を越えると、３次の球面収差が補正
不足となり、逆に条件（１４）の上限を越えると、３次
の球面収差が補正過剰となり、好ましくない。ここで、
３次の球面収差をより良好に補正するためには、条件
（１４）の下限値を０．０１として、０．０１＜（ｒ5p
−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）とすることがさらに好まし
く、条件（１４）の上限値を０．７として、（ｒ5p−ｒ
5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜０．７とすることがさらに好ま
しい。
るためには、正の屈折力を持つ第５レンズ群は、負メニ
スカスレンズと、その負メニスカスレンズの凹面と隣接
して配置されかつその負メニスカスレンズの凹面と対向
する凸面を持つ正レンズとを有し、第５レンズ群中の負
メニスカスレンズにおける凹面の曲率半径ｒ5nとし、第
５レンズ群中の負メニスカスレンズの凹面に隣接して配
置された正レンズにおける負メニスカスレンズの凹面と
対向する凸面の曲率半径ｒ5pとするとき、以下の条件
（１４）を満足することがより望ましい。 （１４） ０＜（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜１ 条件（１４）の下限を越えると、３次の球面収差が補正
不足となり、逆に条件（１４）の上限を越えると、３次
の球面収差が補正過剰となり、好ましくない。ここで、
３次の球面収差をより良好に補正するためには、条件
（１４）の下限値を０．０１として、０．０１＜（ｒ5p
−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）とすることがさらに好まし
く、条件（１４）の上限値を０．７として、（ｒ5p−ｒ
5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜０．７とすることがさらに好ま
しい。
【００３０】ここで、第５レンズ群中の少なくとも１枚
の正レンズと、第５レンズ群中の少なくとも１枚の正レ
ンズとの間には、負メニスカスレンズと、負メニスカス
レンズの凹面に隣接する正レンズとが配置されることが
好ましい。この構成により、高ＮＡに応じて発生しがち
な高次の球面収差の発生を抑えることができる。また、
第５レンズ群は、この最も第２物体側において、第２物
体側に凹面を向けた負レンズを有することが望ましい。
これによって、第５レンズ群中の最も第２物体側に位置
する負レンズにて、正のディストーション並びに負のペ
ッツバール和を発生させることが可能となるため、第５
レンズ群中の正レンズにて発生する負のディストーショ
ン並びに正のペッツバール和を相殺することが可能とな
る。
の正レンズと、第５レンズ群中の少なくとも１枚の正レ
ンズとの間には、負メニスカスレンズと、負メニスカス
レンズの凹面に隣接する正レンズとが配置されることが
好ましい。この構成により、高ＮＡに応じて発生しがち
な高次の球面収差の発生を抑えることができる。また、
第５レンズ群は、この最も第２物体側において、第２物
体側に凹面を向けた負レンズを有することが望ましい。
これによって、第５レンズ群中の最も第２物体側に位置
する負レンズにて、正のディストーション並びに負のペ
ッツバール和を発生させることが可能となるため、第５
レンズ群中の正レンズにて発生する負のディストーショ
ン並びに正のペッツバール和を相殺することが可能とな
る。
【００３１】このとき、第６レンズ群の最も第１物体側
に位置するレンズにおいて、高次の球面収差を発生させ
ずに負のディストーションを抑えるためには、最も第１
物体側のレンズ面は第１物体側に凸面を向けた形状を有
することが望ましく、第５レンズ群の最も第２物体側に
配置される負レンズの第２物体側の曲率半径をｒ5Rと
し、第６レンズ群の最も第１物体側に位置するレンズの
第１物体側（第６レンズ群の最も第１物体側のレンズ
面）の曲率半径をｒ6Fとするとき、以下の条件を満足す
ることがより望ましい。 （１５） −０．９０＜（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＜−０．００１ この条件（１５）は、第５レンズ群と第６レンズ群との
間に形成される気体レンズの最適な形状を規定するもの
であり、この条件（１５）の下限を越えると、第５レン
ズ群の最も第２物体側に配置される負レンズの第２物体
側の凹面の曲率が強くなり、高次のコマ収差が発生す
る。この条件（１５）の上限を越えると、第５レンズ群
と第６レンズ群との間に形成される気体レンズ自体の屈
折力が弱くなり、この気体レンズでの正のディストーシ
ョンの発生量が小さくなり、第５レンズ群中の正レンズ
にて発生する負のディストーションを良好に補正するこ
とが困難となる。なお、高次のコマ収差の発生をより十
分に抑えるためには、上記条件（１５）の下限値を−
０．３０として、−０．３０＜（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R
＋ｒ6F）とすることが好ましい。
に位置するレンズにおいて、高次の球面収差を発生させ
ずに負のディストーションを抑えるためには、最も第１
物体側のレンズ面は第１物体側に凸面を向けた形状を有
することが望ましく、第５レンズ群の最も第２物体側に
配置される負レンズの第２物体側の曲率半径をｒ5Rと
し、第６レンズ群の最も第１物体側に位置するレンズの
第１物体側（第６レンズ群の最も第１物体側のレンズ
面）の曲率半径をｒ6Fとするとき、以下の条件を満足す
ることがより望ましい。 （１５） −０．９０＜（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＜−０．００１ この条件（１５）は、第５レンズ群と第６レンズ群との
間に形成される気体レンズの最適な形状を規定するもの
であり、この条件（１５）の下限を越えると、第５レン
ズ群の最も第２物体側に配置される負レンズの第２物体
側の凹面の曲率が強くなり、高次のコマ収差が発生す
る。この条件（１５）の上限を越えると、第５レンズ群
と第６レンズ群との間に形成される気体レンズ自体の屈
折力が弱くなり、この気体レンズでの正のディストーシ
ョンの発生量が小さくなり、第５レンズ群中の正レンズ
にて発生する負のディストーションを良好に補正するこ
とが困難となる。なお、高次のコマ収差の発生をより十
分に抑えるためには、上記条件（１５）の下限値を−
０．３０として、−０．３０＜（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R
＋ｒ6F）とすることが好ましい。
【００３２】また、第５レンズ群と第６レンズ群との間
のレンズ群間隔（第５レンズ群中の最も第２物体側に位
置する負レンズにおける第２物体側のレンズ面から、第
６レンズ群の最も第１物体側に位置するレンズにおける
第１物体側のレンズ面までの軸上距離）をｄ56とし、第
１物体（レチクル等）から第２物体（ウェハ等）までの
距離（物像間距離）をＬとするとき、以下の条件（１
６）を満足することがさらに好ましい。 （１６） ｄ56／Ｌ＜０．０１７ この条件（１６）の上限を越えると、第５レンズ群と第
６レンズ群との間のレンズ群間隔が大きくなり、正のデ
ィストーションの発生量が小さくなる。この結果、第５
レンズ群中の正レンズにて発生する負のディストーショ
ンをバランス良く補正することが困難となる。
のレンズ群間隔（第５レンズ群中の最も第２物体側に位
置する負レンズにおける第２物体側のレンズ面から、第
６レンズ群の最も第１物体側に位置するレンズにおける
第１物体側のレンズ面までの軸上距離）をｄ56とし、第
１物体（レチクル等）から第２物体（ウェハ等）までの
距離（物像間距離）をＬとするとき、以下の条件（１
６）を満足することがさらに好ましい。 （１６） ｄ56／Ｌ＜０．０１７ この条件（１６）の上限を越えると、第５レンズ群と第
６レンズ群との間のレンズ群間隔が大きくなり、正のデ
ィストーションの発生量が小さくなる。この結果、第５
レンズ群中の正レンズにて発生する負のディストーショ
ンをバランス良く補正することが困難となる。
【００３３】また、第６レンズ群の最も第１物体側のレ
ンズ面の曲率半径をｒ6Fとし、第６レンズ群の最も第１
物体側のレンズ面から第２物体までの軸上距離をｄ6 と
するとき、以下の条件を満足することがより好ましい。 （１７） ０．５０＜ｄ6 ／ｒ6F＜１．５０ この条件（１７）の下限を越えると、第６レンズ群の最
も第１物体側のレンズ面の正の屈折力が強くなり過ぎる
ため、負のディストーション及びコマ収差が大きく発生
する。この条件（１７）の上限を越えると、第６レンズ
群の最も第１物体側のレンズ面の正の屈折力が弱くなり
過ぎるため、コマ収差が大きく発生する。なお、よりコ
マ収差の発生を抑えるためには条件（１７）の下限値を
０．８４として、０．８４＜ｄ6 ／ｒ6Fとすることが望
ましい。
ンズ面の曲率半径をｒ6Fとし、第６レンズ群の最も第１
物体側のレンズ面から第２物体までの軸上距離をｄ6 と
するとき、以下の条件を満足することがより好ましい。 （１７） ０．５０＜ｄ6 ／ｒ6F＜１．５０ この条件（１７）の下限を越えると、第６レンズ群の最
も第１物体側のレンズ面の正の屈折力が強くなり過ぎる
ため、負のディストーション及びコマ収差が大きく発生
する。この条件（１７）の上限を越えると、第６レンズ
群の最も第１物体側のレンズ面の正の屈折力が弱くなり
過ぎるため、コマ収差が大きく発生する。なお、よりコ
マ収差の発生を抑えるためには条件（１７）の下限値を
０．８４として、０．８４＜ｄ6 ／ｒ6Fとすることが望
ましい。
【００３４】また、第５レンズ群中の最も第２物体側に
位置する負レンズにおける第１物体側の曲率半径を
ｒ5F、第５レンズ群中の最も第２物体側に位置する負レ
ンズにおける第２物体側の曲率半径をｒ5Rとするとき、
以下の条件（１８）を満足することが望ましい。 （１８） ０．３０＜（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＜１．２８ この条件（１８）の下限を越えると、ペッツバール和及
びコマ収差を共に補正することが困難となり、この条件
（１８）の上限を越えると、高次のコマ収差が大きく発
生するため好ましくない。より高次のコマ収差の発生を
防ぐためには、条件（１８）の上限値を０．９３とし、
（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＜０．９３とすること
が好ましい。
位置する負レンズにおける第１物体側の曲率半径を
ｒ5F、第５レンズ群中の最も第２物体側に位置する負レ
ンズにおける第２物体側の曲率半径をｒ5Rとするとき、
以下の条件（１８）を満足することが望ましい。 （１８） ０．３０＜（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＜１．２８ この条件（１８）の下限を越えると、ペッツバール和及
びコマ収差を共に補正することが困難となり、この条件
（１８）の上限を越えると、高次のコマ収差が大きく発
生するため好ましくない。より高次のコマ収差の発生を
防ぐためには、条件（１８）の上限値を０．９３とし、
（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＜０．９３とすること
が好ましい。
【００３５】また、第２レンズ群中の中間レンズ群中の
正の屈折力の第１レンズの焦点距離をｆ21とし、第１物
体から第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件
（１９）を満足することがより好ましい。 （１９） ０．２３０＜ｆ21／Ｌ＜０．４０ 条件（１９）の下限を越えると、正のディストーション
が発生し、条件（１９）の上限を越えると、負のディス
トーションが発生するため好ましくない。さらに負のデ
ィストーションを補正するためには、第１レンズの第２
物体側のレンズ面は第２物体側に凸面を向けたレンズ形
状にすることが望ましい。
正の屈折力の第１レンズの焦点距離をｆ21とし、第１物
体から第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件
（１９）を満足することがより好ましい。 （１９） ０．２３０＜ｆ21／Ｌ＜０．４０ 条件（１９）の下限を越えると、正のディストーション
が発生し、条件（１９）の上限を越えると、負のディス
トーションが発生するため好ましくない。さらに負のデ
ィストーションを補正するためには、第１レンズの第２
物体側のレンズ面は第２物体側に凸面を向けたレンズ形
状にすることが望ましい。
【００３６】また、第２レンズ群中の前方レンズ及び後
方レンズは、第２レンズ群中の最も第１物体側に配置さ
れて第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方レ
ンズの焦点距離をｆ2F、第２レンズ群中の最も第２物体
側に配置されて第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を
持つ後方レンズの焦点距離をｆ2Rとするとき、以下の条
件を満足することが好ましい。 （２０） ０≦ｆ2F／ｆ2R＜１８ 条件（２０）では、第２レンズ群中の後方レンズの焦点
距離ｆ2Rと第２レンズ群中の前方レンズの焦点距離をｆ
2Fとの最適な比率を規定している。この条件（２０）の
下限及び上限を越えると、第１レンズ群或いは第３レン
ズ群の屈折力のバランスが崩れ、ディストーションを良
好に補正すること或いはペッツバール和と非点収差とを
同時に良好に補正することが困難となる。
方レンズは、第２レンズ群中の最も第１物体側に配置さ
れて第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方レ
ンズの焦点距離をｆ2F、第２レンズ群中の最も第２物体
側に配置されて第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を
持つ後方レンズの焦点距離をｆ2Rとするとき、以下の条
件を満足することが好ましい。 （２０） ０≦ｆ2F／ｆ2R＜１８ 条件（２０）では、第２レンズ群中の後方レンズの焦点
距離ｆ2Rと第２レンズ群中の前方レンズの焦点距離をｆ
2Fとの最適な比率を規定している。この条件（２０）の
下限及び上限を越えると、第１レンズ群或いは第３レン
ズ群の屈折力のバランスが崩れ、ディストーションを良
好に補正すること或いはペッツバール和と非点収差とを
同時に良好に補正することが困難となる。
【００３７】なお、ペッツバール和をさらに良好に補正
するためには、第２レンズ群中の中間レンズ群は、負の
屈折力を有することが好ましい。また、以上の各レンズ
群において、十分なる収差機能を果たさせるには、具体
的には、以下の構成とすることが望ましい。まず、第１
レンズ群において高次のディストーション並びに瞳の球
面収差の発生を抑える機能を持たせるには、この第１レ
ンズ群は、少なくとも２枚の正レンズを有することが好
ましく、第３レンズ群において球面収差及びペッツバー
ル和の悪化を抑える機能を持たせるには、この第３レン
ズ群は、少なくとも３枚の正レンズを有することが好ま
しく、さらには、第４レンズ群においてペッツバール和
を補正しつつコマ収差の発生を抑える機能を持たせるに
は、この第４レンズ群は、少なくとも３枚の負レンズを
有することが好ましい。また、第５レンズ群において負
のディストーション及び球面収差の発生を抑える機能を
持たせるには、この第５レンズ群は、少なくとも５枚の
正レンズを有することが好ましく、さらに第５レンズ群
において、負のディストーションとペッツバール和とを
補正する機能を持たせるには、この第５レンズ群は、少
なくとも１枚の負レンズとを有することが好ましい。ま
た、第６レンズ群において球面収差を大きく発生しない
ように第２物体上に集光させるには、この第６レンズ群
は、少なくとも１枚の正レンズを有することが好まし
い。
するためには、第２レンズ群中の中間レンズ群は、負の
屈折力を有することが好ましい。また、以上の各レンズ
群において、十分なる収差機能を果たさせるには、具体
的には、以下の構成とすることが望ましい。まず、第１
レンズ群において高次のディストーション並びに瞳の球
面収差の発生を抑える機能を持たせるには、この第１レ
ンズ群は、少なくとも２枚の正レンズを有することが好
ましく、第３レンズ群において球面収差及びペッツバー
ル和の悪化を抑える機能を持たせるには、この第３レン
ズ群は、少なくとも３枚の正レンズを有することが好ま
しく、さらには、第４レンズ群においてペッツバール和
を補正しつつコマ収差の発生を抑える機能を持たせるに
は、この第４レンズ群は、少なくとも３枚の負レンズを
有することが好ましい。また、第５レンズ群において負
のディストーション及び球面収差の発生を抑える機能を
持たせるには、この第５レンズ群は、少なくとも５枚の
正レンズを有することが好ましく、さらに第５レンズ群
において、負のディストーションとペッツバール和とを
補正する機能を持たせるには、この第５レンズ群は、少
なくとも１枚の負レンズとを有することが好ましい。ま
た、第６レンズ群において球面収差を大きく発生しない
ように第２物体上に集光させるには、この第６レンズ群
は、少なくとも１枚の正レンズを有することが好まし
い。
【００３８】また、コンパクト化を図る上では、第２レ
ンズ群中の中間レンズ群の負レンズを２枚のみから構成
することが望ましい。第６レンズ群において、さらに負
のディストーションの発生を抑える機能を持たせるに
は、この第６レンズ群は、以下の条件（２１）を満足す
るレンズ面を少なくとも１面有する３枚以下のレンズか
ら構成されることが好ましい。 （２１） １／｜φＬ｜＜２０ 但し、φ：レンズ面の屈折力、 Ｌ：第１物体から第２物体までの距離（物像間距離）、 である。尚、ここで言う、レンズ面の屈折力とは、その
レンズ面の曲率半径をｒとし、そのレンズ面の第１物体
側の媒質の屈折率をｎ1 とし、そのレンズ面の第２物体
側の媒質をｎ2 とするとき、次式にて与えられるもので
ある。
ンズ群中の中間レンズ群の負レンズを２枚のみから構成
することが望ましい。第６レンズ群において、さらに負
のディストーションの発生を抑える機能を持たせるに
は、この第６レンズ群は、以下の条件（２１）を満足す
るレンズ面を少なくとも１面有する３枚以下のレンズか
ら構成されることが好ましい。 （２１） １／｜φＬ｜＜２０ 但し、φ：レンズ面の屈折力、 Ｌ：第１物体から第２物体までの距離（物像間距離）、 である。尚、ここで言う、レンズ面の屈折力とは、その
レンズ面の曲率半径をｒとし、そのレンズ面の第１物体
側の媒質の屈折率をｎ1 とし、そのレンズ面の第２物体
側の媒質をｎ2 とするとき、次式にて与えられるもので
ある。
【００３９】φ＝（ｎ2 −ｎ1 ）／ｒ
ここで、この条件（２１）を満足するレンズ面を有する
レンズが４枚以上となる場合には、第２物体の近傍に配
置されるある程度の曲率を持つレンズ面が増すことにな
り、ディストーションの発生を招くため好ましくない。
レンズが４枚以上となる場合には、第２物体の近傍に配
置されるある程度の曲率を持つレンズ面が増すことにな
り、ディストーションの発生を招くため好ましくない。
【００４０】
【実施例】次に、本発明による実施例について詳述す
る。本発明の各実施例における投影光学系は、図１に示
す露光装置に適用したものである。まず、図１について
簡単に説明すると、図示の如く、投影光学系ＰＬの物体
面には所定の回路パターンが形成された投影原版として
のレチクルＲ（第１物体）が配置されており、投影光学
系ＰＬの像面には基板としてのウェハＷ（第２物体）が
配置されている。ここで、レチクルＲはレチクルステー
ジＲＳ上に保持されており、ウェハＷは２次元方向に移
動可能に構成されたウェハステージＷＳ上に保持されて
いる。また、レチクルＲの上方には、レチクルＲを均一
照明するための照明光学系装置ＩＳが配置されている。
る。本発明の各実施例における投影光学系は、図１に示
す露光装置に適用したものである。まず、図１について
簡単に説明すると、図示の如く、投影光学系ＰＬの物体
面には所定の回路パターンが形成された投影原版として
のレチクルＲ（第１物体）が配置されており、投影光学
系ＰＬの像面には基板としてのウェハＷ（第２物体）が
配置されている。ここで、レチクルＲはレチクルステー
ジＲＳ上に保持されており、ウェハＷは２次元方向に移
動可能に構成されたウェハステージＷＳ上に保持されて
いる。また、レチクルＲの上方には、レチクルＲを均一
照明するための照明光学系装置ＩＳが配置されている。
【００４１】以上の構成により、照明光学装置ＩＳから
供給される光は、レチクルＲを照明し、投影光学系ＰＬ
の瞳位置（開口絞りＡＳの位置）には照明光学装置ＩＳ
中の光源の像が形成される。すなわち、照明光学装置Ｉ
Ｓは、レチクルＲをケーラー照明のもとで均一照明す
る。そして、投影光学系ＰＬにより、ケーラー照明され
たレチクルＲのパターン像がウェハＷ上に露光（転写）
される。
供給される光は、レチクルＲを照明し、投影光学系ＰＬ
の瞳位置（開口絞りＡＳの位置）には照明光学装置ＩＳ
中の光源の像が形成される。すなわち、照明光学装置Ｉ
Ｓは、レチクルＲをケーラー照明のもとで均一照明す
る。そして、投影光学系ＰＬにより、ケーラー照明され
たレチクルＲのパターン像がウェハＷ上に露光（転写）
される。
【００４２】本実施例では、照明光学装置ＩＳ内部に配
置される光源として、ｉ線(365nm)を供給する水銀ラン
プとしたときの投影光学系の例を示している。以下、図
２〜図５を参照して、各実施例の投影光学系の構成につ
いて説明する。尚、図２〜図５は、それぞれ本発明によ
る第１〜第４実施例の投影光学系のレンズ構成図であ
る。
置される光源として、ｉ線(365nm)を供給する水銀ラン
プとしたときの投影光学系の例を示している。以下、図
２〜図５を参照して、各実施例の投影光学系の構成につ
いて説明する。尚、図２〜図５は、それぞれ本発明によ
る第１〜第４実施例の投影光学系のレンズ構成図であ
る。
【００４３】図２〜図５に示す如く、各実施例の投影光
学系は、第１物体としてのレチクルＲ側から順に、正の
屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ1 と、負の屈折力を持つ第
２レンズ群Ｇ2 と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ3
と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ4 と、正の屈折力
を持つ第５レンズ群Ｇ5 と、正の屈折力を持つ第６レン
ズ群Ｇ6 とを有し、物体側（レチクルＲ側）及び像側
（ウェハＷ側）において実質的にテレセントリックとな
っており、縮小倍率を有するものである。
学系は、第１物体としてのレチクルＲ側から順に、正の
屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ1 と、負の屈折力を持つ第
２レンズ群Ｇ2 と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ3
と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ4 と、正の屈折力
を持つ第５レンズ群Ｇ5 と、正の屈折力を持つ第６レン
ズ群Ｇ6 とを有し、物体側（レチクルＲ側）及び像側
（ウェハＷ側）において実質的にテレセントリックとな
っており、縮小倍率を有するものである。
【００４４】図２〜図５に示す各実施例の投影光学系に
おいては、それぞれ物像間距離（物体面から像面までの
光軸に沿った距離、またはレチクルＲからウェハＷまで
の光軸に沿った距離）Ｌが1100、像側の開口数ＮＡが0.
57、投影倍率βが１／５、ウェハＷでの露光領域の直径
が31.2である。まず、図２に示す第１実施例の具体的な
レンズ構成について説明すると、第１レンズ群Ｇ1 は、
物体側から順に、像側に凹面を向けた形状の負メニスカ
スレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた形状の正レンズ
（両凸形状の正レンズ）Ｌ12と、物体側に強い曲率の面
を向けた形状の２枚の正レンズ（両凸形状の正レンズ）
Ｌ13，Ｌ14とを有している。
おいては、それぞれ物像間距離（物体面から像面までの
光軸に沿った距離、またはレチクルＲからウェハＷまで
の光軸に沿った距離）Ｌが1100、像側の開口数ＮＡが0.
57、投影倍率βが１／５、ウェハＷでの露光領域の直径
が31.2である。まず、図２に示す第１実施例の具体的な
レンズ構成について説明すると、第１レンズ群Ｇ1 は、
物体側から順に、像側に凹面を向けた形状の負メニスカ
スレンズＬ11と、物体側に凸面を向けた形状の正レンズ
（両凸形状の正レンズ）Ｌ12と、物体側に強い曲率の面
を向けた形状の２枚の正レンズ（両凸形状の正レンズ）
Ｌ13，Ｌ14とを有している。
【００４５】そして、第２レンズ群Ｇ2 は、最も物体側
に配置されて像側に凹面を向けた形状の負レンズ（両凹
形状の負レンズ：前方レンズ）Ｌ2Fと、最も像側に配置
されて物体側に凹面を向けた形状の負メニスカスレンズ
（後方レンズ）Ｌ2Rと、これらの負レンズＬ2Fと負レン
ズＬ2Rとの間に配置されて負の屈折力を持つ中間レンズ
群Ｇ2Mとを有している。この中間レンズ群Ｇ2Mは、物体
側から順に、像側に強い曲率の面を向けた形状の正レン
ズ（両凸形状の正レンズ：第１レンズ）ＬM1と、像側に
強い曲率の面を向けた形状の負レンズ（両凹形状の負レ
ンズ：第２レンズ）ＬM2と、物体側に強い曲率の面を向
けた形状の負レンズ（両凹形状の負レンズ：第３レン
ズ）ＬM3とを有している。
に配置されて像側に凹面を向けた形状の負レンズ（両凹
形状の負レンズ：前方レンズ）Ｌ2Fと、最も像側に配置
されて物体側に凹面を向けた形状の負メニスカスレンズ
（後方レンズ）Ｌ2Rと、これらの負レンズＬ2Fと負レン
ズＬ2Rとの間に配置されて負の屈折力を持つ中間レンズ
群Ｇ2Mとを有している。この中間レンズ群Ｇ2Mは、物体
側から順に、像側に強い曲率の面を向けた形状の正レン
ズ（両凸形状の正レンズ：第１レンズ）ＬM1と、像側に
強い曲率の面を向けた形状の負レンズ（両凹形状の負レ
ンズ：第２レンズ）ＬM2と、物体側に強い曲率の面を向
けた形状の負レンズ（両凹形状の負レンズ：第３レン
ズ）ＬM3とを有している。
【００４６】また、第３レンズ群Ｇ3 は、物体側から順
に、像側に強い曲率の面を向けた形状の２枚の正レンズ
（正メニスカスレンズ）Ｌ31，Ｌ32と、両凸形状の正レ
ンズＬ33と、物体側に強い曲率の面を向けた形状の正レ
ンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ34と、物体側に強い曲率
の面を向けた形状の正レンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ
35とを有している。
に、像側に強い曲率の面を向けた形状の２枚の正レンズ
（正メニスカスレンズ）Ｌ31，Ｌ32と、両凸形状の正レ
ンズＬ33と、物体側に強い曲率の面を向けた形状の正レ
ンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ34と、物体側に強い曲率
の面を向けた形状の正レンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ
35とを有している。
【００４７】第４レンズ群Ｇ4 は、物体側から順に、像
側に凹面を向けた２枚の負メニスカスレンズ（前方レン
ズ群）Ｌ41，Ｌ42と、物体側に凹面を向けた形状の負レ
ンズ（負メニスカスレンズ：第１の負レンズ）Ｌ43と、
両凹形状の負レンズ（第２の負レンズ：像側に凹面を向
けた負レンズ）Ｌ44と、物体側に凸面を向けた正レンズ
（正メニスカスレンズ：負レンズＬ44の凹面に隣接する
凸面を持つ正レンズ）Ｌ45と、物体側に凹面を向けた形
状の負レンズ（両凹形状の負レンズ：後方レンズ群）Ｌ
46とを有している。
側に凹面を向けた２枚の負メニスカスレンズ（前方レン
ズ群）Ｌ41，Ｌ42と、物体側に凹面を向けた形状の負レ
ンズ（負メニスカスレンズ：第１の負レンズ）Ｌ43と、
両凹形状の負レンズ（第２の負レンズ：像側に凹面を向
けた負レンズ）Ｌ44と、物体側に凸面を向けた正レンズ
（正メニスカスレンズ：負レンズＬ44の凹面に隣接する
凸面を持つ正レンズ）Ｌ45と、物体側に凹面を向けた形
状の負レンズ（両凹形状の負レンズ：後方レンズ群）Ｌ
46とを有している。
【００４８】第５レンズ群Ｇ5 は、物体側から順に、像
側に凸面を向けた形状の２枚の正レンズ（両凸形状の正
レンズ）Ｌ51，Ｌ52と、両凸形状の正レンズＬ53と、物
体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ54と、物体側
により強い曲率の面を向けた形状の正レンズＬ55と、物
体側により強い曲率の面を向けた形状の２枚の正レンズ
（正メニスカスレンズ）Ｌ56，Ｌ57と、像側に凹面を向
けた負メニスカスレンズＬ58とを有している。
側に凸面を向けた形状の２枚の正レンズ（両凸形状の正
レンズ）Ｌ51，Ｌ52と、両凸形状の正レンズＬ53と、物
体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ54と、物体側
により強い曲率の面を向けた形状の正レンズＬ55と、物
体側により強い曲率の面を向けた形状の２枚の正レンズ
（正メニスカスレンズ）Ｌ56，Ｌ57と、像側に凹面を向
けた負メニスカスレンズＬ58とを有している。
【００４９】そして、第６レンズ群Ｇ6 は、物体側から
順に、物体側により強い曲率の面を向けた形状の正レン
ズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ61と、物体側に凹面を向け
た形状の負レンズ（両凹形状の負レンズ）Ｌ62とから構
成される。本実施例においては、物体側に凸面を向けた
正メニスカスレンズＬ45と両凹形状の負レンズＬ46との
間、すなわち第４レンズ群中の中間レンズ群と第４レン
ズ群中の後方レンズ群との間に開口絞りＡＳが配置され
る。
順に、物体側により強い曲率の面を向けた形状の正レン
ズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ61と、物体側に凹面を向け
た形状の負レンズ（両凹形状の負レンズ）Ｌ62とから構
成される。本実施例においては、物体側に凸面を向けた
正メニスカスレンズＬ45と両凹形状の負レンズＬ46との
間、すなわち第４レンズ群中の中間レンズ群と第４レン
ズ群中の後方レンズ群との間に開口絞りＡＳが配置され
る。
【００５０】第１実施例の第１レンズ群Ｇ1 において
は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ11の凹面
と、両凸形状の正レンズＬ12の物体側のレンズ面とが同
程度の曲率を有しかつ比較的近接しており、これらの２
つのレンズ面が高次のディストーションを補正してい
る。また、第２レンズ群Ｇ2Mの正の屈折力を持つ第１レ
ンズＬM1が像側に凸面を向けた形状のみならず物体側に
も凸面を向けた両凸形状で構成されているため、瞳の球
面収差の発生を抑えることができる。
は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ11の凹面
と、両凸形状の正レンズＬ12の物体側のレンズ面とが同
程度の曲率を有しかつ比較的近接しており、これらの２
つのレンズ面が高次のディストーションを補正してい
る。また、第２レンズ群Ｇ2Mの正の屈折力を持つ第１レ
ンズＬM1が像側に凸面を向けた形状のみならず物体側に
も凸面を向けた両凸形状で構成されているため、瞳の球
面収差の発生を抑えることができる。
【００５１】そして、第４レンズ群Ｇ4 では、負レンズ
（両凹形状の負レンズ）Ｌ44の物体側に凹面を像側に向
けた負メニスカスレンズＬ41を配置し、負レンズ（両凹
形状の負レンズ）Ｌ44の像側に凹面を物体側に向けた負
レンズＬ46を配置する構成であるため、コマ収差の発生
を抑えつつペッツバール和を補正することができる。第
１実施例においては、第４レンズ群Ｇ4 中の負メニスカ
スレンズＬ41の像側の凹面と負レンズＬ46の物体側の凹
面との間に開口絞りＡＳを配置することによって、第３
レンズ群Ｇ3 から第６レンズ群Ｇ6 までのレンズ群を開
口絞りＡＳを中心にして、多少の縮小倍率を掛けつつ対
称性をあまり崩さずに構成できるため、非対称収差、特
にコマ収差やディストーションの発生を抑制することが
できる。また、第５レンズ群Ｇ5 中の正レンズＬ53が、
負メニスカスレンズＬ54に対向する凸面を有し、かつ負
メニスカスレンズＬ54と反対側のレンズ面も凸面である
両凸形状であるため、高ＮＡ化に伴う高次の球面収差の
発生を抑えることができる。
（両凹形状の負レンズ）Ｌ44の物体側に凹面を像側に向
けた負メニスカスレンズＬ41を配置し、負レンズ（両凹
形状の負レンズ）Ｌ44の像側に凹面を物体側に向けた負
レンズＬ46を配置する構成であるため、コマ収差の発生
を抑えつつペッツバール和を補正することができる。第
１実施例においては、第４レンズ群Ｇ4 中の負メニスカ
スレンズＬ41の像側の凹面と負レンズＬ46の物体側の凹
面との間に開口絞りＡＳを配置することによって、第３
レンズ群Ｇ3 から第６レンズ群Ｇ6 までのレンズ群を開
口絞りＡＳを中心にして、多少の縮小倍率を掛けつつ対
称性をあまり崩さずに構成できるため、非対称収差、特
にコマ収差やディストーションの発生を抑制することが
できる。また、第５レンズ群Ｇ5 中の正レンズＬ53が、
負メニスカスレンズＬ54に対向する凸面を有し、かつ負
メニスカスレンズＬ54と反対側のレンズ面も凸面である
両凸形状であるため、高ＮＡ化に伴う高次の球面収差の
発生を抑えることができる。
【００５２】図３に示す第２実施例の具体的なレンズ構
成は、先に述べた図２に示す第１実施例と類似したレン
ズ構成を有するが、第３レンズ群Ｇ3 は、物体側から順
に、像側に強い曲率の面を向けた形状の２枚の正レンズ
（正メニスカスレンズ）Ｌ31，Ｌ32と、両凸形状の正レ
ンズＬ33と、物体側に強い曲率の面を向けた形状の正レ
ンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ34と、物体側に強い曲率
の面を向けた形状の正レンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ
35とから構成されている点で異なる。
成は、先に述べた図２に示す第１実施例と類似したレン
ズ構成を有するが、第３レンズ群Ｇ3 は、物体側から順
に、像側に強い曲率の面を向けた形状の２枚の正レンズ
（正メニスカスレンズ）Ｌ31，Ｌ32と、両凸形状の正レ
ンズＬ33と、物体側に強い曲率の面を向けた形状の正レ
ンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ34と、物体側に強い曲率
の面を向けた形状の正レンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ
35とから構成されている点で異なる。
【００５３】また、第２実施例において、第４レンズ群
Ｇ4 は、物体側から順に、像側に凹面を向けた２枚の負
メニスカスレンズ（前方レンズ群）Ｌ41，Ｌ42と、物体
側に凹面を向けた形状の負レンズ（両凹形状の負レン
ズ：第１の負レンズ）Ｌ43と、両凹形状の負レンズ（第
２の負レンズ：像側に凹面を向けた負レンズ）Ｌ44と、
物体側に凸面を向けた形状の正レンズ（正メニスカスレ
ンズ：負レンズＬ44の凹面に隣接する凸面を持つ正レン
ズ）Ｌ45と、物体側により強い凹面を向けた負レンズ
（両凹形状の負レンズ：後方レンズ群）Ｌ46とから構成
されている点で第１実施例のものとは異なるが、その機
能は前述の第１実施例のものと同様である。
Ｇ4 は、物体側から順に、像側に凹面を向けた２枚の負
メニスカスレンズ（前方レンズ群）Ｌ41，Ｌ42と、物体
側に凹面を向けた形状の負レンズ（両凹形状の負レン
ズ：第１の負レンズ）Ｌ43と、両凹形状の負レンズ（第
２の負レンズ：像側に凹面を向けた負レンズ）Ｌ44と、
物体側に凸面を向けた形状の正レンズ（正メニスカスレ
ンズ：負レンズＬ44の凹面に隣接する凸面を持つ正レン
ズ）Ｌ45と、物体側により強い凹面を向けた負レンズ
（両凹形状の負レンズ：後方レンズ群）Ｌ46とから構成
されている点で第１実施例のものとは異なるが、その機
能は前述の第１実施例のものと同様である。
【００５４】尚、第２実施例における第１及び第２レン
ズ群Ｇ1,Ｇ2 、第５及び第６レンズ群Ｇ5,Ｇ6 は、上述
の第１実施例と同様の機能を達成している。図４に示す
第３実施例の具体的なレンズ構成は、先に述べた図２に
示す第１実施例と類似したレンズ構成を有するが、第１
レンズ群Ｇ1 は、物体側から順に、像側に凹面を向けた
形状の負メニスカスレンズＬ11と、物体側に凸面を向け
た形状の正レンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ12と、物体
側に強い曲率の面を向けた形状の正レンズ（平凸形状の
正レンズ）Ｌ13と、物体側に強い曲率の面を向けた形状
の正レンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ14とから構成され
る点で異なるが、その機能は前述の第１実施例のものと
同様である。
ズ群Ｇ1,Ｇ2 、第５及び第６レンズ群Ｇ5,Ｇ6 は、上述
の第１実施例と同様の機能を達成している。図４に示す
第３実施例の具体的なレンズ構成は、先に述べた図２に
示す第１実施例と類似したレンズ構成を有するが、第１
レンズ群Ｇ1 は、物体側から順に、像側に凹面を向けた
形状の負メニスカスレンズＬ11と、物体側に凸面を向け
た形状の正レンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ12と、物体
側に強い曲率の面を向けた形状の正レンズ（平凸形状の
正レンズ）Ｌ13と、物体側に強い曲率の面を向けた形状
の正レンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ14とから構成され
る点で異なるが、その機能は前述の第１実施例のものと
同様である。
【００５５】なお、第３実施例における第２乃至第６レ
ンズ群Ｇ2 〜Ｇ6 は、上述の第１実施例と同様の機能を
達成している。図５の第４実施例の具体的なレンズ構成
は、先に述べた図２に示す第１実施例と類似したレンズ
構成を有するが、第４レンズ群Ｇ4 は、物体側から順
に、像側に凹面を向けた２枚の負メニスカスレンズ（前
方レンズ群）Ｌ41，Ｌ42と、物体側に凹面を向けた形状
の負レンズ（両凹形状の負レンズ：第１の負レンズ）Ｌ
43と、両凹形状の負レンズ（第２の負レンズ：像側に凹
面を向けた負レンズ）Ｌ44と、物体側に凸面を向けた正
レンズ（正メニスカスレンズ：負レンズＬ44の凹面と隣
接する凸面を持つ正レンズ）Ｌ45と、物体側に凹面を向
けた形状の負レンズ（両凹形状の負レンズ：後方レンズ
群）Ｌ46とから構成されている点で異なるが、その機能
は前述の第１実施例のものと同様である。
ンズ群Ｇ2 〜Ｇ6 は、上述の第１実施例と同様の機能を
達成している。図５の第４実施例の具体的なレンズ構成
は、先に述べた図２に示す第１実施例と類似したレンズ
構成を有するが、第４レンズ群Ｇ4 は、物体側から順
に、像側に凹面を向けた２枚の負メニスカスレンズ（前
方レンズ群）Ｌ41，Ｌ42と、物体側に凹面を向けた形状
の負レンズ（両凹形状の負レンズ：第１の負レンズ）Ｌ
43と、両凹形状の負レンズ（第２の負レンズ：像側に凹
面を向けた負レンズ）Ｌ44と、物体側に凸面を向けた正
レンズ（正メニスカスレンズ：負レンズＬ44の凹面と隣
接する凸面を持つ正レンズ）Ｌ45と、物体側に凹面を向
けた形状の負レンズ（両凹形状の負レンズ：後方レンズ
群）Ｌ46とから構成されている点で異なるが、その機能
は前述の第１実施例のものと同様である。
【００５６】また、第４実施例において、第６レンズ群
Ｇ6 は、物体側から順に、物体側により強い曲率の面を
向けた形状の正レンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ61と、
物体側に凹面を向けた形状の負レンズ（負メニスカスレ
ンズ）Ｌ62とから構成されている点で第１実施例のもの
とは異なる。なお、第４実施例における第１乃至第３レ
ンズ群Ｇ1 〜Ｇ3 、第５レンズ群Ｇ 5 は、上述の第１実
施例と同様の機能を達成している。
Ｇ6 は、物体側から順に、物体側により強い曲率の面を
向けた形状の正レンズ（両凸形状の正レンズ）Ｌ61と、
物体側に凹面を向けた形状の負レンズ（負メニスカスレ
ンズ）Ｌ62とから構成されている点で第１実施例のもの
とは異なる。なお、第４実施例における第１乃至第３レ
ンズ群Ｇ1 〜Ｇ3 、第５レンズ群Ｇ 5 は、上述の第１実
施例と同様の機能を達成している。
【００５７】以下の表１乃至表８において、それぞれ本
実施例における各実施例の諸元の値並びに条件対応値を
掲げる。但し、表中において、左端の数字は物体側（レ
チクルＲ側）からの順序を表し、ｒはレンズ面の曲率半
径、ｄはレンズ面間隔、ｎは露光波長λが365nm の場合
における硝材の屈折率、ｄ0 は第１物体（レチクルＲ）
から第１レンズ群Ｇ1 の最も物体側（レチクルＲ側）の
レンズ面（第１レンズ面）までの光軸に沿った距離、β
は投影光学系の投影倍率、Ｂｆは第６レンズ群Ｇ6 の最
も像側（ウェハＷ側）のレンズ面から像面（ウェハＷ
面）までの光軸に沿った距離、ＮＡは投影光学系の像側
（ウェハＷ側）における開口数、Ｌは物体面（レチクル
Ｒ面）から像面（ウェハＷ面）までの物像間距離を表し
ている。また、表中において、ｆ1 は第１レンズ群Ｇ1
の焦点距離、ｆ2 は第２レンズ群Ｇ2 の焦点距離、ｆ3
は第３レンズ群Ｇ3 の焦点距離、ｆ4 は第４レンズ群Ｇ
4 の焦点距離、ｆ5 は第５レンズ群Ｇ5 の焦点距離、ｆ
6 は 第６レンズ群Ｇ6 の焦点距離、Ｌは物体面（レチ
クル面）から像面（ウェハ面）までの距離（物像間距
離）、Ｉは第１物体（レチクル）から投影光学系全体の
第１物体側焦点までの軸上距離（但し、投影光学系全体
の第１物体側焦点とは、投影光学系の光軸に関する近軸
領域での平行光を投影光学系の第２物体側から入射さ
せ、その近軸領域の光が投影光学系を射出する時に、そ
の射出光が光軸と交わる点を意味する）、ｆ4Aは第４レ
ンズ群Ｇ4 中の中間レンズ群における第１の負レンズ
（Ｌ43）の焦点距離、ｆ4Bは第４レンズ群Ｇ4 中の中間
レンズ群における第２の負レンズ（Ｌ44）焦点距離、ｒ
2Ff は第２レンズ群Ｇ2 中の前方レンズＬ2Fの第１物体
側のレンズ面の曲率半径、ｒ2Fr は第２レンズ群Ｇ2 中
の前方レンズＬ2Fの第２物体側のレンズ面の曲率半径、
ｒ4Nは第４レンズ群Ｇ4 中の中間レンズ群における負レ
ンズ（Ｌ44）の第２物体側の凹面の曲率半径、ｒ4Pは第
４レンズ群Ｇ4 中の中間レンズ群における正レンズ（Ｌ
45）の第１物体側の凸面の曲率半径、ｆ22は第２レンズ
群中の負の屈折力を持つ第２レンズの焦点距離、ｆ23は
第２レンズ群中の負の屈折力を持つ第３レンズの焦点距
離、ｒ5nは第５レンズ群中の負メニスカスレンズにおけ
る凹面の曲率半径、ｒ5pは第５レンズ群中の負メニスカ
スレンズの凹面に隣接して配置された正レンズにおける
負メニスカスレンズの凹面と対向する凸面の曲率半径、
ｒ5Rは第５レンズ群の最も第２物体側に配置される負レ
ンズの第２物体側の曲率半径、ｒ 6Fは第６レンズ群の最
も第１物体側に配置されるレンズの第１物体側の曲率半
径、ｄ56は第５レンズ群と第６レンズ群との間のレンズ
群間隔、ｄ6 は第６レンズ群の最も第１物体側のレンズ
面から第２物体までの軸上距離、ｒ5Fは第５レンズ群中
の最も第２物体側に設けられた負レンズにおける第１物
体側の曲率半径、ｆ 21は第２レンズ群内の中間レンズ群
における正の屈折力の第１レンズの焦点距離、ｆ2Fは第
２レンズ群中の最も第１物体側に配置されて第２物体側
に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方レンズの焦点距
離、ｆ2Rは第２レンズ群中の最も第２物体側に配置され
て第１物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の後方レ
ンズの焦点距離を表している。
実施例における各実施例の諸元の値並びに条件対応値を
掲げる。但し、表中において、左端の数字は物体側（レ
チクルＲ側）からの順序を表し、ｒはレンズ面の曲率半
径、ｄはレンズ面間隔、ｎは露光波長λが365nm の場合
における硝材の屈折率、ｄ0 は第１物体（レチクルＲ）
から第１レンズ群Ｇ1 の最も物体側（レチクルＲ側）の
レンズ面（第１レンズ面）までの光軸に沿った距離、β
は投影光学系の投影倍率、Ｂｆは第６レンズ群Ｇ6 の最
も像側（ウェハＷ側）のレンズ面から像面（ウェハＷ
面）までの光軸に沿った距離、ＮＡは投影光学系の像側
（ウェハＷ側）における開口数、Ｌは物体面（レチクル
Ｒ面）から像面（ウェハＷ面）までの物像間距離を表し
ている。また、表中において、ｆ1 は第１レンズ群Ｇ1
の焦点距離、ｆ2 は第２レンズ群Ｇ2 の焦点距離、ｆ3
は第３レンズ群Ｇ3 の焦点距離、ｆ4 は第４レンズ群Ｇ
4 の焦点距離、ｆ5 は第５レンズ群Ｇ5 の焦点距離、ｆ
6 は 第６レンズ群Ｇ6 の焦点距離、Ｌは物体面（レチ
クル面）から像面（ウェハ面）までの距離（物像間距
離）、Ｉは第１物体（レチクル）から投影光学系全体の
第１物体側焦点までの軸上距離（但し、投影光学系全体
の第１物体側焦点とは、投影光学系の光軸に関する近軸
領域での平行光を投影光学系の第２物体側から入射さ
せ、その近軸領域の光が投影光学系を射出する時に、そ
の射出光が光軸と交わる点を意味する）、ｆ4Aは第４レ
ンズ群Ｇ4 中の中間レンズ群における第１の負レンズ
（Ｌ43）の焦点距離、ｆ4Bは第４レンズ群Ｇ4 中の中間
レンズ群における第２の負レンズ（Ｌ44）焦点距離、ｒ
2Ff は第２レンズ群Ｇ2 中の前方レンズＬ2Fの第１物体
側のレンズ面の曲率半径、ｒ2Fr は第２レンズ群Ｇ2 中
の前方レンズＬ2Fの第２物体側のレンズ面の曲率半径、
ｒ4Nは第４レンズ群Ｇ4 中の中間レンズ群における負レ
ンズ（Ｌ44）の第２物体側の凹面の曲率半径、ｒ4Pは第
４レンズ群Ｇ4 中の中間レンズ群における正レンズ（Ｌ
45）の第１物体側の凸面の曲率半径、ｆ22は第２レンズ
群中の負の屈折力を持つ第２レンズの焦点距離、ｆ23は
第２レンズ群中の負の屈折力を持つ第３レンズの焦点距
離、ｒ5nは第５レンズ群中の負メニスカスレンズにおけ
る凹面の曲率半径、ｒ5pは第５レンズ群中の負メニスカ
スレンズの凹面に隣接して配置された正レンズにおける
負メニスカスレンズの凹面と対向する凸面の曲率半径、
ｒ5Rは第５レンズ群の最も第２物体側に配置される負レ
ンズの第２物体側の曲率半径、ｒ 6Fは第６レンズ群の最
も第１物体側に配置されるレンズの第１物体側の曲率半
径、ｄ56は第５レンズ群と第６レンズ群との間のレンズ
群間隔、ｄ6 は第６レンズ群の最も第１物体側のレンズ
面から第２物体までの軸上距離、ｒ5Fは第５レンズ群中
の最も第２物体側に設けられた負レンズにおける第１物
体側の曲率半径、ｆ 21は第２レンズ群内の中間レンズ群
における正の屈折力の第１レンズの焦点距離、ｆ2Fは第
２レンズ群中の最も第１物体側に配置されて第２物体側
に凹面を向けた負の屈折力を持つ前方レンズの焦点距
離、ｆ2Rは第２レンズ群中の最も第２物体側に配置され
て第１物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の後方レ
ンズの焦点距離を表している。
【００５８】
【表１】
〔第１実施例〕
ｄ0 ＝ 94.97557
β ＝１／５
ＮＡ＝ 0.57
Ｂｆ＝ 22.68864
Ｌ ＝ 1100
【００５９】
【表２】
〔第１実施例の条件対応値〕
（１）ｆ1 ／Ｌ＝ 0.129
（２）ｆ2 ／Ｌ＝ -0.0299
（３）ｆ3 ／Ｌ＝ 0.106
（４）ｆ4 ／Ｌ＝ -0.0697
（５）ｆ5 ／Ｌ＝ 0.0804
（６）ｆ6 ／Ｌ＝ 0.143
（７）Ｉ／Ｌ＝ 2.02
（８）ｆ4A／ｆ4B＝ 4.24
（９）（ｒ2Ff −ｒ2Fr ）／（ｒ2Ff ＋ｒ2Fr ）＝ 1.
07 （１０）（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＝ -0.0926 （１１）｜ｒ4N／Ｌ｜＝ 0.328 （１２）｜ｒ4P／Ｌ｜＝ 0.395 （１３）ｆ22／ｆ23＝ 1.16 （１４）（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＝ 0.165 （１５）（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＝ -0.0769 （１６）ｄ56／Ｌ＝ 0.00698 （１７）ｄ6 ／ｒ6F＝ 0.983 （１８）（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＝ 0.668 （１９）ｆ21／Ｌ＝ 0.258 （２０）ｆ2F／ｆ2R＝ 0.635
07 （１０）（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＝ -0.0926 （１１）｜ｒ4N／Ｌ｜＝ 0.328 （１２）｜ｒ4P／Ｌ｜＝ 0.395 （１３）ｆ22／ｆ23＝ 1.16 （１４）（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＝ 0.165 （１５）（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＝ -0.0769 （１６）ｄ56／Ｌ＝ 0.00698 （１７）ｄ6 ／ｒ6F＝ 0.983 （１８）（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＝ 0.668 （１９）ｆ21／Ｌ＝ 0.258 （２０）ｆ2F／ｆ2R＝ 0.635
【００６０】
【表３】
〔第２実施例〕
ｄ0 ＝ 98.09086
β ＝１／５
ＮＡ＝ 0.57
Ｂｆ＝ 22.68864
Ｌ ＝ 1100
【００６１】
【表４】
〔第２実施例の条件対応値〕
（１）ｆ1 ／Ｌ＝ 0.119
（２）ｆ2 ／Ｌ＝ -0.0292
（３）ｆ3 ／Ｌ＝ 0.111
（４）ｆ4 ／Ｌ＝ -0.0715
（５）ｆ5 ／Ｌ＝ 0.0806
（６）ｆ6 ／Ｌ＝ 0.140
（７）Ｉ／Ｌ＝ 2.02
（８）ｆ4A／ｆ4B＝ 1.29
（９）（ｒ2Ff −ｒ2Fr ）／（ｒ2Ff ＋ｒ2Fr ）＝ 1.
07 （１０）（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＝ -0.0926 （１１）｜ｒ4N／Ｌ｜＝ 0.328 （１２）｜ｒ4P／Ｌ｜＝ 0.395 （１３）ｆ22／ｆ23＝ 1.16 （１４）（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＝ 0.206 （１５）（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＝ -0.114 （１６）ｄ56／Ｌ＝ 0.00698 （１７）ｄ6 ／ｒ6F＝ 0.981 （１８）（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＝ 0.673 （１９）ｆ21／Ｌ＝ 0.257 （２０）ｆ2F／ｆ2R＝ 0.593
07 （１０）（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＝ -0.0926 （１１）｜ｒ4N／Ｌ｜＝ 0.328 （１２）｜ｒ4P／Ｌ｜＝ 0.395 （１３）ｆ22／ｆ23＝ 1.16 （１４）（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＝ 0.206 （１５）（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＝ -0.114 （１６）ｄ56／Ｌ＝ 0.00698 （１７）ｄ6 ／ｒ6F＝ 0.981 （１８）（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＝ 0.673 （１９）ｆ21／Ｌ＝ 0.257 （２０）ｆ2F／ｆ2R＝ 0.593
【００６２】
【表５】
〔第３実施例〕
ｄ0 ＝ 105.97406
β ＝１／５
ＮＡ＝ 0.57
Ｂｆ＝ 21.09296
Ｌ ＝ 1100
【００６３】
【表６】
〔第３実施例の条件対応値〕
（１）ｆ1 ／Ｌ＝ 0.117
（２）ｆ2 ／Ｌ＝ -0.0288
（３）ｆ3 ／Ｌ＝ 0.106
（４）ｆ4 ／Ｌ＝ -0.0762
（５）ｆ5 ／Ｌ＝ 0.0868
（６）ｆ6 ／Ｌ＝ 0.147
（７）Ｉ／Ｌ＝ 2.87
（８）ｆ4A／ｆ4B＝ 2.69
（９）（ｒ2Ff −ｒ2Fr ）／（ｒ2Ff ＋ｒ2Fr ）＝ 1.
15 （１０）（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＝ 0.0383 （１１）｜ｒ4N／Ｌ｜＝ 0.246 （１２）｜ｒ4P／Ｌ｜＝ 0.228 （１３）ｆ22／ｆ23＝ 1.13 （１４）（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＝ 0.207 （１５）（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＝ -0.0202 （１６）ｄ56／Ｌ＝ 0.0156 （１７）ｄ6 ／ｒ6F＝ 0.987 （１８）（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＝ 0.910 （１９）ｆ21／Ｌ＝ 0.324 （２０）ｆ2F／ｆ2R＝ 0.521
15 （１０）（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＝ 0.0383 （１１）｜ｒ4N／Ｌ｜＝ 0.246 （１２）｜ｒ4P／Ｌ｜＝ 0.228 （１３）ｆ22／ｆ23＝ 1.13 （１４）（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＝ 0.207 （１５）（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＝ -0.0202 （１６）ｄ56／Ｌ＝ 0.0156 （１７）ｄ6 ／ｒ6F＝ 0.987 （１８）（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＝ 0.910 （１９）ｆ21／Ｌ＝ 0.324 （２０）ｆ2F／ｆ2R＝ 0.521
【００６４】
【表７】
〔第４実施例〕
ｄ0 ＝ 83.70761
β ＝１／５
ＮＡ＝ 0.57
Ｂｆ＝ 21.09296
Ｌ ＝ 1100
【００６５】
【表８】
〔第４実施例の条件対応値〕
（１）ｆ1 ／Ｌ＝ 0.119
（２）ｆ2 ／Ｌ＝ -0.0278
（３）ｆ3 ／Ｌ＝ 0.106
（４）ｆ4 ／Ｌ＝ -0.0675
（５）ｆ5 ／Ｌ＝ 0.0805
（６）ｆ6 ／Ｌ＝ 0.146
（７）Ｉ／Ｌ＝ 2.29
（８）ｆ4A／ｆ4B＝ 1.94
（９）（ｒ2Ff −ｒ2Fr ）／（ｒ2Ff ＋ｒ2Fr ）＝ 1.
36 （１０）（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＝ 0.0383 （１１）｜ｒ4N／Ｌ｜＝ 0.246 （１２）｜ｒ4P／Ｌ｜＝ 0.228 （１３）ｆ22／ｆ23＝ 1.17 （１４）（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＝ 0.222 （１５）（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＝ -0.0350 （１６）ｄ56／Ｌ＝ 0.0156 （１７）ｄ6 ／ｒ6F＝ 1.01 （１８）（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＝ 0.817 （１９）ｆ21／Ｌ＝ 0.395 （２０）ｆ2F／ｆ2R＝ 0.603 なお、Ｌを物体面（レチクル面）から像面（ウェハ面）
までの距離（物像間距離）とし、φを第６レンズ群Ｇ6
中のレンズ面の屈折力とするとき、上述の第１実施例に
おいて、正レンズＬ61の物体側のレンズ面では１／｜φ
Ｌ｜＝0.130 であり、負レンズＬ62の物体側のレンズ面
では１／｜φＬ｜＝ 0.532であり条件（２１）を満足し
ている。第２実施例において、正レンズＬ61の物体側の
レンズ面では１／｜φＬ｜＝ 0.130であり、負レンズＬ
62の物体側のレンズ面では１／｜φＬ｜＝ 0.550であり
条件（２１）を満足している。第３実施例において、正
レンズＬ61の物体側のレンズ面では１／｜φＬ｜＝ 0.1
51であり、負レンズＬ62の物体側のレンズ面では１／｜
φＬ｜＝ 0.468であり条件（２１）を満足している。第
４実施例において、正レンズＬ61の物体側のレンズ面で
は１／｜φＬ｜＝ 0.147であり、負レンズＬ62の物体側
のレンズ面では１／｜φＬ｜＝ 0.423であり条件（２
１）を満足している。
36 （１０）（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＝ 0.0383 （１１）｜ｒ4N／Ｌ｜＝ 0.246 （１２）｜ｒ4P／Ｌ｜＝ 0.228 （１３）ｆ22／ｆ23＝ 1.17 （１４）（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＝ 0.222 （１５）（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＝ -0.0350 （１６）ｄ56／Ｌ＝ 0.0156 （１７）ｄ6 ／ｒ6F＝ 1.01 （１８）（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＝ 0.817 （１９）ｆ21／Ｌ＝ 0.395 （２０）ｆ2F／ｆ2R＝ 0.603 なお、Ｌを物体面（レチクル面）から像面（ウェハ面）
までの距離（物像間距離）とし、φを第６レンズ群Ｇ6
中のレンズ面の屈折力とするとき、上述の第１実施例に
おいて、正レンズＬ61の物体側のレンズ面では１／｜φ
Ｌ｜＝0.130 であり、負レンズＬ62の物体側のレンズ面
では１／｜φＬ｜＝ 0.532であり条件（２１）を満足し
ている。第２実施例において、正レンズＬ61の物体側の
レンズ面では１／｜φＬ｜＝ 0.130であり、負レンズＬ
62の物体側のレンズ面では１／｜φＬ｜＝ 0.550であり
条件（２１）を満足している。第３実施例において、正
レンズＬ61の物体側のレンズ面では１／｜φＬ｜＝ 0.1
51であり、負レンズＬ62の物体側のレンズ面では１／｜
φＬ｜＝ 0.468であり条件（２１）を満足している。第
４実施例において、正レンズＬ61の物体側のレンズ面で
は１／｜φＬ｜＝ 0.147であり、負レンズＬ62の物体側
のレンズ面では１／｜φＬ｜＝ 0.423であり条件（２
１）を満足している。
【００６６】このように、各実施例の第６レンズ群Ｇ6
は、条件（２１）を満足するレンズ面を持つ３枚以下の
レンズから構成されている。以上の各実施例の諸元の値
より、各実施例のものは、大きな開口数と広い露光領域
とを確保しながら、物体側（レチクルＲ側）及び像側
（ウェハＷ側）において良好なテレセントリック性が実
現されていることが理解できる。
は、条件（２１）を満足するレンズ面を持つ３枚以下の
レンズから構成されている。以上の各実施例の諸元の値
より、各実施例のものは、大きな開口数と広い露光領域
とを確保しながら、物体側（レチクルＲ側）及び像側
（ウェハＷ側）において良好なテレセントリック性が実
現されていることが理解できる。
【００６７】また、図６乃至図９は、それぞれ本実施例
による第１乃至第４実施例における諸収差図を示してい
る。ここで、各収差図において、ＮＡは投影光学系の開
口数、Ｙは像高を示しており、また、各非点収差図にお
いて、破線は子午的像面（メリジオナル像面）を表し、
実線は球欠的像面（サジタル像面）を表している。
による第１乃至第４実施例における諸収差図を示してい
る。ここで、各収差図において、ＮＡは投影光学系の開
口数、Ｙは像高を示しており、また、各非点収差図にお
いて、破線は子午的像面（メリジオナル像面）を表し、
実線は球欠的像面（サジタル像面）を表している。
【００６８】各収差図の比較より、各実施例とも大きな
開口数及び広い露光領域（像高）を持つにもかかわら
ず、諸収差がバランス良く補正され、特にディストーシ
ョンが像全体にわたり殆ど零に近い状態まで極めて良好
に補正され、広い露光領域において高解像力を持つ投影
光学系が達成されていることが理解される。なお、上述
の各実施例では、ｉ線(365nm) の露光光を供給する水銀
ランプを光源として用いた例を示したが、これに限るこ
となく例えばｇ線(435nm) の露光光を供給する水銀ラン
プ、193nm,248nm の光を供給するエキシマレーザ等の極
紫外光源を用いたものに適用しうることは言うまでもな
い。
開口数及び広い露光領域（像高）を持つにもかかわら
ず、諸収差がバランス良く補正され、特にディストーシ
ョンが像全体にわたり殆ど零に近い状態まで極めて良好
に補正され、広い露光領域において高解像力を持つ投影
光学系が達成されていることが理解される。なお、上述
の各実施例では、ｉ線(365nm) の露光光を供給する水銀
ランプを光源として用いた例を示したが、これに限るこ
となく例えばｇ線(435nm) の露光光を供給する水銀ラン
プ、193nm,248nm の光を供給するエキシマレーザ等の極
紫外光源を用いたものに適用しうることは言うまでもな
い。
【００６９】また、以上の各実施例では、投影光学系を
構成するレンズが非貼合せであることにより、貼合せ面
が経時変化するという問題点を回避することができる。
そして、上述の各実施例において、投影光学系を構成す
るレンズを複数の光学材料から構成しているが、光源の
波長域が広帯域でない場合には、単一硝材、例えば石英
（ＳｉＯ2 ）から構成しても良い。
構成するレンズが非貼合せであることにより、貼合せ面
が経時変化するという問題点を回避することができる。
そして、上述の各実施例において、投影光学系を構成す
るレンズを複数の光学材料から構成しているが、光源の
波長域が広帯域でない場合には、単一硝材、例えば石英
（ＳｉＯ2 ）から構成しても良い。
【００７０】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、コンパク
ト化を図った上で、広い露光領域と大きな開口数とを確
保し、かつ両側テレセントリック性を達成し、諸収差が
バランス良く補正された、特にディストーションが極め
て良好に補正された高解像力の投影光学系を提供するこ
とができる。また、この投影光学系を備えた投影露光装
置及びこの露光装置を用いた露光方法を提供することが
できる。
ト化を図った上で、広い露光領域と大きな開口数とを確
保し、かつ両側テレセントリック性を達成し、諸収差が
バランス良く補正された、特にディストーションが極め
て良好に補正された高解像力の投影光学系を提供するこ
とができる。また、この投影光学系を備えた投影露光装
置及びこの露光装置を用いた露光方法を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例による投影光学系を露光装置に適用し
た際の概略的な構成を示す図である。
た際の概略的な構成を示す図である。
【図２】本発明による第１実施例の投影光学系のレンズ
構成図である。
構成図である。
【図３】本発明による第２実施例の投影光学系のレンズ
構成図である。
構成図である。
【図４】本発明による第３実施例の投影光学系のレンズ
構成図である。
構成図である。
【図５】本発明による第４実施例の投影光学系のレンズ
構成図である。
構成図である。
【図６】第１実施例による投影光学系の諸収差図であ
る。
る。
【図７】第２実施例による投影光学系の諸収差図であ
る。
る。
【図８】第３実施例による投影光学系の諸収差図であ
る。
る。
【図９】第４実施例による投影光学系の諸収差図であ
る。
る。
Ｇ1 … 第１レンズ群、
Ｇ2 … 第２レンズ群、
Ｇ3 … 第３レンズ群、
Ｇ4 … 第４レンズ群、
Ｇ5 … 第５レンズ群、
Ｇ6 … 第６レンズ群、
Ｒ … レチクル（第１物体）、
Ｗ … ウェハ（第２物体）、
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 末永 豊
東京都千代田区丸の内３丁目２番３号
株式会社ニコン内
(56)参考文献 特開 平５−173065（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 9/00 - 17/08
G02B 21/02 - 21/04
G02B 25/00 - 25/04
Claims (44)
- 【請求項１】第１物体の像を第２物体上に投影する投影
光学系において、 前記投影光学系は、前記第１物体側から順に、正の屈折
力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ
群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を
持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群
と、正の屈折力を持つ第６レンズ群とを有し、 前記第２レンズ群は、最も前記第１物体側に配置されて
前記第２物体側に凹面を向けた負屈折力の前方レンズ
と、最も前記第２物体側に配置されて前記第１物体側に
凹面を向けた負メニスカス形状の後方レンズとの間に配
置される中間レンズ群を含み、 前記中間レンズ群は、前記第１物体側から順に、正の屈
折力を持つ第１レンズと、負の屈折力を持つ第２レンズ
と、負の屈折力を持つ第３レンズとを少なくとも有し、 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ1 とし、前記第２レン
ズ群の焦点距離をｆ2とし、前記第３レンズ群の焦点距
離をｆ3 とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ4 と
し、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ5 とし、前記第６
レンズ群の焦点距離をｆ6 とし、前記第１物体から前記
第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件を満足
することを特徴とする投影光学系。 ｆ1 ／Ｌ＜０．８ −０．０３３＜ｆ2 ／Ｌ ０．０１＜ｆ3 ／Ｌ＜１．０ ｆ4 ／Ｌ＜−０．００５ ０．０１＜ｆ5 ／Ｌ＜０．９ ０．０２＜ｆ6 ／Ｌ＜１．６ - 【請求項２】ｆ1 ／Ｌ＜０．８ に代えて、 ｆ1 ／Ｌ＜０．１４ なる条件を満足することを特徴とする請求項１記載の投
影光学系。 - 【請求項３】−０．０３３＜ｆ2 ／Ｌ に代えて、 −０．０３２＜ｆ2 ／Ｌ なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は請求
項２記載の投影光学系。 - 【請求項４】ｆ4 ／Ｌ＜−０．００５ に代えて、 ｆ4 ／Ｌ＜−０．０４７ なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至請求
項３の何れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項５】前記第１物体から前記投影光学系全体の第
１物体側焦点までの軸上距離をＩとし、前記第１物体か
ら前記第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件
を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何
れか一項記載の投影光学系。 １．０＜Ｉ／Ｌ - 【請求項６】前記第１物体から前記投影光学系全体の第
１物体側焦点までの軸上距離をＩとし、前記第１物体か
ら前記第２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件
を満足することを特徴とする請求項５記載の投影光学
系。 Ｉ／Ｌ＜６．８ - 【請求項７】前記第４レンズ群は、最も第１物体側に配
置される前方レンズ群と、最も第２物体側に配置される
後方レンズ群とを有し、 前記第４レンズ群中の前記前方レンズ群と前記第４レン
ズ群中の前記後方レンズ群との間には、前記第１物体側
から順に、第１及び第２の負レンズを有する中間レンズ
群が配置され、 前記前方レンズ群は、前記第２物体側に凹面を向けた２
枚の負メニスカスレンズを有し、 前記後方レンズ群は、前記第１物体側に凹面を向けた負
レンズを有し、 前記第４レンズ群中の前記第１の負レンズの焦点距離を
ｆ4Aとし、前記第４レンズ群中の前記第２の負レンズの
焦点距離をｆ4Bとするとき、以下の条件を満足すること
を特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項記載の
投影光学系。 ０．０５＜ｆ4A／ｆ4B＜２０ - 【請求項８】０．０５＜ｆ4A／ｆ4B＜２０ に代えて、 ０．１＜ｆ4A／ｆ4B＜２０ を満足することを特徴とする請求項７記載の投影光学
系。 - 【請求項９】０．０５＜ｆ4A／ｆ4B＜２０ に代えて、 ０．０５＜ｆ4A／ｆ4B＜１０ を満足することを特徴とする請求項７記載の投影光学
系。 - 【請求項１０】０．０５＜ｆ4A／ｆ4B＜２０ に代えて、 ０．１＜ｆ4A／ｆ4B＜１０ を満足することを特徴とする請求項７記載の投影光学
系。 - 【請求項１１】前記第２レンズ群中の前方レンズは、前
記前方レンズの第１物体側の面の曲率半径をｒ2Ff と
し、前記前方レンズの第２物体側の面の曲率半径をｒ
2Fr とするとき、以下の条件を満足することを特徴とす
る請求項１乃至請求項１０の何れか一項記載の投影光学
系。 １．００≦（ｒ2Ff −ｒ2Fr ）／（ｒ2Ff ＋ｒ2Fr ）＜
５．０ - 【請求項１２】前記第４レンズ群は、最も前記第１物体
側に配置されて前記第２物体側に凹面を向けた負レンズ
を有する前方レンズ群と、最も第２物体側に配置されて
前記第１物体側に凹面を向けた負レンズを有する後方レ
ンズ群とを有し、 前記第４レンズ群中の前記前方レンズ群と前記第４レン
ズ群中の前記後方レンズ群との間には、負レンズと、こ
の負レンズの凹面に隣接する凸面を持つ正レンズとを有
する中間レンズ群が配置され、 前記中間レンズ群中の負レンズの前記凹面の曲率半径を
ｒ4Nとし、前記中間レンズ群中の正レンズの前記凸面の
曲率半径をｒ4Pとするとき、 −０．９＜（ｒ4N−ｒ4P）／（ｒ4N＋ｒ4P）＜０．９ の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項
１１の何れか一項記載の投影光学系。ただし、前記第１
物体から前記第２物体までの距離をＬとするとき、前記
中間レンズ群中の前記負レンズの前記凹面または前記中
間レンズ群中の前記正レンズの前記凸面は、 ｜ｒ4N／Ｌ｜＜２．０ ｜ｒ4P／Ｌ｜＜２．０ の条件の少なくとも一方を満足するように構成される。 - 【請求項１３】 ｜ｒ4N／Ｌ｜＜２．０ ｜ｒ4P／Ｌ｜＜２．０ に代えて、 ｜ｒ4N／Ｌ｜＜０．８ ｜ｒ4P／Ｌ｜＜０．８ の条件の少なくとも一方を満足することを特徴とする請
求項１２記載の投影光学系。 - 【請求項１４】前記第２レンズ群中の負の屈折力を持つ
第２レンズの焦点距離をｆ22とし、前記第２レンズ群中
の負の屈折力を持つ第３レンズの焦点距離をｆ23とする
とき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１
乃至請求項１３の何れか一項記載の投影光学系。 ０．１＜ｆ22／ｆ23＜１０ - 【請求項１５】０．１＜ｆ22／ｆ23＜１０ に代えて、 ０．７＜ｆ22／ｆ23＜１０ を満足することを特徴とする請求項１４記載の投影光学
系。 - 【請求項１６】０．１＜ｆ22／ｆ23＜１０ に代えて、 ０．１＜ｆ22／ｆ23＜１．５ を満足することを特徴とする請求項１４記載の投影光学
系。 - 【請求項１７】０．１＜ｆ22／ｆ23＜１０ に代えて、 ０．７＜ｆ22／ｆ23＜１．５ を満足することを特徴とする請求項１４記載の投影光学
系。 - 【請求項１８】前記第５レンズ群は、負メニスカスレン
ズと、該負メニスカスレンズの凹面と隣接して配置され
かつ該負メニスカスレンズの凹面と対向する凸面を持つ
正レンズとを有し、前記第５レンズ群中の前記負メニス
カスレンズにおける凹面の曲率半径ｒ5nとし、前記第５
レンズ群中の前記負メニスカスレンズの凹面に隣接して
配置された正レンズにおける負メニスカスレンズの凹面
と対向する凸面の曲率半径ｒ5pとするとき、以下の条件
を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１７の
何れか一項記載の投影光学系。 ０＜（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜１ - 【請求項１９】０＜（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜
１ に代えて、 ０．０１＜（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜１ を満足することを特徴とする請求項１８記載の投影光学
系。 - 【請求項２０】０＜（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜
１ に代えて、 ０＜（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜０．７ を満足することを特徴とする請求項１８記載の投影光学
系。 - 【請求項２１】０＜（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜
１ に代えて、 ０．０１＜（ｒ5p−ｒ5n）／（ｒ5p＋ｒ5n）＜０．７ を満足することを特徴とする請求項１８記載の投影光学
系。 - 【請求項２２】前記第５レンズ群中の少なくとも１枚の
正レンズと、前記第５レンズ群中の少なくとも１枚の正
レンズとの間には、前記負メニスカスレンズと前記負メ
ニスカスレンズの凹面に隣接する前記正レンズとが配置
されることを特徴とする請求項１８乃至請求項２１の何
れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項２３】前記第５レンズ群は、最も第２物体側に
配置されて第２物体側に凹面を向けた負レンズを有し、
第６レンズ群は、最も第１物体側に配置されて第１物体
側に凸面を向けたレンズを有し、 前記第５レンズ群の最も第２物体側に配置される負レン
ズの第２物体側の曲率半径をｒ5Rとし、前記第６レンズ
群の最も第１物体側に配置されるレンズの第１物体側の
曲率半径をｒ6Fとするとき、以下の条件を満足すること
を特徴とする請求項１乃至請求項２２の何れか一項記載
の投影光学系。 −０．９０＜（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＜−０．
００１ - 【請求項２４】−０．９０＜（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋
ｒ6F）＜−０．００１ に代えて、 −０．３０＜（ｒ5R−ｒ6F）／（ｒ5R＋ｒ6F）＜−０．
００１ を満足することを特徴とする請求項２３記載の投影光学
系。 - 【請求項２５】前記第５レンズ群と前記第６レンズ群と
の間のレンズ群間隔をｄ56とし、前記第１物体と前記第
２物体までの距離をＬとするとき、以下の条件を満足す
ることを特徴とする請求項１乃至請求項２４の何れか一
項記載の投影光学系。 ｄ56／Ｌ＜０．０１７ - 【請求項２６】前記第６レンズ群の最も第１物体側のレ
ンズ面の曲率半径をｒ6Fとし、第６レンズ群の最も第１
物体側のレンズ面から第２物体までの軸上距離をｄ6 と
するとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求
項１乃至請求項２５の何れか一項記載の投影光学系。 ０．５０＜ｄ6 ／ｒ6F＜１．５０ - 【請求項２７】０．５０＜ｄ6 ／ｒ6F＜１．５０ に代えて、 ０．８４＜ｄ6 ／ｒ6F＜１．５０ を満足することを特徴とする請求項２６記載の投影光学
系。 - 【請求項２８】前記第５レンズ群は、最も第２物体側に
配置されて第２物体側に凹面を向けた負レンズを有し、
前記第５レンズ群中の最も第２物体側に設けられた負レ
ンズにおける第１物体側の曲率半径をｒ5F、前記第５レ
ンズ群中の最も第２物体側に設けられた負レンズにおけ
る第２物体側の曲率半径をｒ5Rとするとき、以下の条件
を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項２７の
何れか一項記載の投影光学系。 ０．３０＜（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＜１．２８ - 【請求項２９】０．３０＜（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ
5R）＜１．２８ に代えて、 ０．３０＜（ｒ5F−ｒ5R）／（ｒ5F＋ｒ5R）＜０．９３ を満足することを特徴とする請求項２８記載の投影光学
系。 - 【請求項３０】前記第２レンズ群中の中間レンズ群にお
ける正の屈折力の第１レンズの焦点距離をｆ21とし、前
記第１物体から前記第２物体までの距離をＬとすると
き、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃
至請求項２９の何れか一項記載の投影光学系。 ０．２３０＜ｆ21／Ｌ＜０．４０ - 【請求項３１】前記第２レンズ群中の中間レンズ群にお
ける正の屈折力の前記第１レンズの前記第２物体側のレ
ンズ面は第２物体側に凸面を向けた形状を有しているこ
とを特徴とする請求項３０記載の投影光学系。 - 【請求項３２】前記第２レンズ群中の最も第１物体側に
配置されて前記第２物体側に凹面を向けた負の屈折力を
持つ前方レンズの焦点距離をｆ2F、前記第２レンズ群中
の最も第２物体側に配置されて前記第１物体側に凹面を
向けた負メニスカス形状の後方レンズの焦点距離をｆ2R
とするとき、以下の条件を満足することを特徴とする請
求項１乃至請求項３１の何れか一項記載の投影光学系。 ０≦ｆ2F／ｆ2R＜１８ - 【請求項３３】前記第２レンズ群中の中間レンズ群は、
負の屈折力を持つことを特徴とする請求項１乃至請求項
３２の何れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項３４】前記第１レンズ群は、少なくとも２枚の
正レンズを有し、前記第３レンズ群は、少なくとも３枚
の正レンズを有し、前記第４レンズ群は、少なくとも３
枚の負レンズを有し、前記第５レンズ群は、少なくとも
５枚の正レンズ及び少なくとも１枚の負レンズとを有
し、前記第６レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを
有することを特徴とする請求項１乃至請求項３３の何れ
か一項記載の投影光学系。 - 【請求項３５】前記第２レンズ群中の前記中間レンズ群
は２枚の負レンズのみからなることを特徴とする請求項
１乃至請求項３４の何れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項３６】前記第６レンズ群は、以下の条件を満足
するレンズ面を少なくとも一面有する３枚以下のレンズ
からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３５の何
れか一項記載の投影光学系。 １／｜φＬ｜＜２０ 但し、φ：前記レンズ面の屈折力、 Ｌ：前記第１物体と前記第２物体までの物像間距離、で
ある。 - 【請求項３７】前記第１レンズ群の焦点距離をｆ1 と
し、前記第１物体から前記第２物体までの距離をＬとす
るとき、 ０．０２＜ｆ1 ／Ｌ を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３６の
何れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項３８】前記第２レンズ群の焦点距離をｆ2 と
し、前記第１物体から前記第２物体までの距離をＬとす
るとき、 ｆ2 ／Ｌ＜−０．００５ を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３７の
何れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項３９】前記第４レンズ群の焦点距離をｆ4 と
し、前記第１物体から前記第２物体までの距離をＬとす
るとき、 −０．０９８＜ｆ４ ／Ｌ を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３８の
何れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項４０】 前記第４レンズ群は、物体側から順に前
方レンズ群、中間レンズ群及び後方レ ンズ群を備え、前
記中間レンズ群と前記後方レンズ群との間に配置された
開口絞りを有することを特徴とする請求項１乃至請求項
３９の何れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項４１】前記投影光学系を構成するレンズは非貼
り合わせであることを特徴とする請求項１乃至請求項４
０の何れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項４２】前記投影光学系を構成するレンズを複数
の光学材料から構成していることを特徴とする請求項１
乃至請求項４１の何れか一項記載の投影光学系。 - 【請求項４３】第１物体上の回路パターンを第２物体上
に露光する投影露光装置において、 前記第１物体を照明する照明光学系と、 前記第１物体上の回路パターンの像を前記第２物体上に
形成するための請求項１乃至請求項４２の何れか一項記
載の投影光学系とを備えることを特徴とする投影露光装
置。 - 【請求項４４】第１物体上の回路パターンを第２物体上
に露光する投影露光方法において、 前記第１物体を照明し、 請求項１乃至請求項４２の何れか一項記載の投影光学系
を用いて、前記第１物体上の回路パターンの像を前記第
２物体上に形成することを特徴とする投影露光方法。
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