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Patent Searching and Data


Title:
PROJECTION OPTICAL SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/005065
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a projection optical system, which can be easily manufactured by simplifying the constitution, while maintaining excellent image forming performance, and is capable of excellently correcting chromatic aberration by suitably selecting each optical element. The projection optical system is provided with a first optical element, which has an optically parallel flat board shape, a flat convex second optical element, and a concave mirror. The refractive index of the first optical element is larger than that of the second optical element.

Inventors:
SUENAGA YUTAKA
Application Number:
PCT/JP2008/061920
Publication Date:
January 08, 2009
Filing Date:
July 01, 2008
Export Citation:
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Assignee:
MEJIRO PREC INC (JP)
SUENAGA YUTAKA
International Classes:
G02B17/08; G03F7/20; H01L21/027
Foreign References:
US4103989A1978-08-01
JPH0112761A
Attorney, Agent or Firm:
TSUKUNI, Hajime (22-12 Toranomon 1-chom, Minato-ku Tokyo 01, JP)
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Claims:
 平面形状の第1の面と、前記第1面に光学的に平行に配置された平面形状の第2の面とを有する第1の光学素子と、
 前記第2面に平行に配置された平面形状の第3の面と、凸面形状の第4の面とを有する第2の光学素子と、
 前記第4の面に凹面を向けて配置された凹面鏡と、を含み、
 前記第1の光学素子の屈折率が前記第2の光学素子の屈折率よりも大きい投影光学系。
 前記第1の光学素子の屈折率をnlとし、前記第2の光学素子の屈折率をn2としたとき、以下の条件を満足する請求項1に記載の投影光学系。
       0<nl-n2≦0.2
 前記第1の光学素子の分散をν1とし、前記第2の光学素子の分散をν2としたとき、以下の条件を満足する請求項1又は2に記載の投影光学系。
       0<|ν2-ν1|≦30
 前記第1の光学素子及び前記第2の光学素子は紫外線を透過する材料である請求項1乃至3のいずれかに記載の投影光学系。
 前記第1の面から前記第2の面までの間隔をdpとし、前記第1の面から前記第4の面までの間隔をdtとしたとき、以下の条件を満足する請求項1乃至4のいずれかに記載の投影光学系。
       0.1<dp/dt≦0.98
 前記第1の光学素子は、プリズム形状である請求項1乃至5のいずれかに記載の投影光学系。
 前記凹面鏡は、誘電体多層膜で反射面を形成されている請求項1乃至6のいずれかに記載の投影光学系。
Description:
投影光学系

 本発明はパターンを基板等に投影するた の投影光学系に関する。特に半導体製造で いられる投影露光装置に好適な投影光学系 関する。

 従前の露光装置においては、ダイソン型投 光学系を用いたものがあった。このダイソ 型投影光学系は、平凸レンズとメニカスレ ズとの2つのレンズを重ね合わせたものであ った(例えば、特許文献1参照。)。

特表平10-509561号公報

 上述した投影光学系では、メニスカスレ ズを精度よく加工する必要があり、製造工 が複雑になったり煩雑になったりせざるを なかった。

 本発明は、上述の点に鑑みてなされたも であり、その目的とするところは、良好な 像性能を有しながら、構成を簡素にして、 易に製造することができる投影光学系を提 することにある。

 以上の目的を達成するために、本発明に る投影光学系の1つの実施態様は、平面形状 の第1の面と、前記第1面に光学的に平行に配 された平面形状の第2の面とを有する第1の 学素子と、前記第2面に平行に配置された平 形状の第3の面と、凸面形状の第4の面とを する第2の光学素子と、前記第4の面に凹面を 向けて配置された凹面鏡と、を含み、前記第 1の光学素子の屈折率が前記第2の光学素子の 折率よりも大きい投影光学系である。

本発明による投影光学系の概念を示す 略図である。 本発明による投影光学系の具体例を示 概略図である。 本実施例による第1数値実施例の投影光 学系の断面図である。 本実施例による第1数値実施例の投影光 学系の諸収差図である。 本実施例による第2数値実施例の投影光 学系の断面図である。 本実施例による第2数値実施例の投影光 学系の諸収差図である。 本実施例による第3数値実施例の投影光 学系の断面図である。 本実施例による第3数値実施例の投影光 学系の諸収差図である。 本実施例による第4数値実施例の投影光 学系の断面図である。 本実施例による第4数値実施の例投影 学系の諸収差図である。 本実施例による第5数値実施例の投影 学系の断面図である。 本実施例による第5数値実施例の投影 学系の諸収差図である。 本実施例による第6数値実施例の投影 学系の断面図である。 本実施例による第6数値実施例の投影 学系の諸収差図である。 本実施例による第7数値実施例の投影 学系の断面図である。 本実施例による第7数値実施例の投影 学系の諸収差図である。 本実施例による第8数値実施例の投影 学系の断面図である。 本実施例による第8数値実施例の投影 学系の諸収差図である。

発明の詳細な説明

全般的説明
 上記の目的を達成するため、本発明におい は、光学的に平行平板形状の第1の光学素子 と、平凸形状の第2の光学素子と凹面鏡とを するとともに、第1の光学素子の屈折率を、 2の光学素子の屈折率よりも大きくする。

 具体的には、本発明に係る投影光学系は、
 平面形状の第1の面と、前記第1面に光学的 平行に配置された平面形状の第2の面とを有 る第1の光学素子と、
 前記第2面に平行に配置された平面形状の第 3の面と、凸面形状の第4の面とを有する第2の 光学素子と、
 前記第4の面に凹面を向けて配置された凹面 鏡と、を含み、
 前記第1の光学素子の屈折率が前記第2の光 素子の屈折率よりも大きいことを特徴とす 。

 第1の光学素子は、第1の面と第2の面とを する。この第1の面と第2の面とは、互いに 学的に略平行に形成されている。なお、幾 学的に略平行に形成されていなくても、光 的に略平行に形成されていればよい。ここ 、光学的に平行とは、光路が等しい状態で が平行になっていることをいう。具体的な 材としては、平行平板、直角プリズム、ダ プリズム等が含まれる。第1の光学素子の第1 の面に入射した光は、第1の光学素子の第2の から射出でき、また、逆に、第1の光学素子 の第2の面に入射した光は、第1の光学素子の 1の面から射出できるように形成されている 。

 第2の光学素子は、第3の面と第4の面とを する。この第3の面は、第1の光学素子の第2 面に向かい合うように配置される。第2の光 学素子の第4の面は、凸面からなる。第2の光 素子の第3の面に入射した光は、第2の光学 子の第4の面から射出でき、また、逆に、第2 の光学素子の第4の面に入射した光は、第2の 学素子の第3の面から射出できるように形成 されている。

 凹面鏡は、第2の光学素子の第4の面に向 い合うように、配置される。さらに、凹面 、第2の光学素子の第4の面と略同心となるよ うに配置される。このようにすることで、第 2の光学素子の第4の面から射出した光を、凹 境によって反射させて、第2の光学素子の第 4の面に再入射させることができる。

 さらに、第1の光学素子の屈折率は、第2 光学素子の屈折率よりも大きくする。

 ダイソン型投影光学系は、通常、マスク の物体面から第1の面まで空気間隔が設けら れている。これにより、第1の面で大きな球 収差が発生する。従来では、この第1の面で 生した大きな球面収差を補正するため、前 のようにメニスカスレンズを用いていた。 かし、本発明では、第1の面を含む第1の光 素子の屈折率を大きくすることで、第1の面 発生した大きな球面収差を補正するように ている。その際、光学素子の形状は特に限 が無い。そこで、本発明では、第1の光学素 子を光学的に平行平板形状にし、第2の光学 子を平凸形状としている。

 これにより、第1の光学素子の第1の面と 第2の面と、第2の光学素子の第3の面とがと に、平面であるので、構成を簡素にするこ ができる。第1の光学素子と第2の光学素子と を密着させる場合、密着が容易になるので、 投影光学系を容易に製造することもできる。

 また、本発明に係る投影光学系は、前記第1 の光学素子の屈折率をn1とし、前記第2の光学 素子の屈折率をn2としたとき、以下の条件を 足することが好ましい。
            0<n1-n2≦0.2

 この条件は、良好な結像性能を維持するた の条件である。条件の下限を下回ると、軸 色収差または非点収差のどちらかが悪化す ようになる。条件の上限を上回ると、非点 差が大きくなりすぎ、結像領域の中間部か 周辺部で良好な結像性能を得ることができ くなる。下限を0.01以上とし、上限を0.1とす ると、更に良い結果が得られる。 更に、本 明に係る投影光学系は、前記第1の光学素子 の分散をν1とし、前記第2の光学素子の分散 ν2としたとき、以下の条件を満足すること 好ましい。
       0<|ν2-ν1|≦30

 この条件は、軸上色収差を良好に補正す ための条件である。0になると、球面収差や 非点収差を補正した状態での色収差の補正が できなくなってしまう。上限を上回ると、球 面収差や非点収差を補正した状態での色収差 の補正が、不足しすぎてしまう。下限を0.1以 上とし、上限を20とすると、更に良い結果が られる。軸上色収差を補正して広い波長範 で使用すれば、積算露光量が増えるので、 時間で焼付けを行うことができるようにな 、半導体製造のスループットが向上する。

 また、本発明に係る投影光学系は、前記 1の光学素子及び前記第2の光学素子は紫外 を透過する材料であることが好ましい。

 光の波動的性質により、波長が短いほど 光学系は解像力が良くなる。そこで、波長 短い紫外線を利用し、高解像力の投影光学 とすることが可能になる。

 また、本発明に係る投影光学系は、前記第1 の面から前記第2の面までの間隔をdpとし、前 記第1の面から前記第4の面までの間隔をdtと たとき、以下の条件を満足することが好ま い。
      0.1<dp/dt≦0.98

 この条件は、第1の光学素子の適切な形状 及び、球面収差と非点収差とを良好に補正し た状態で色収差を良好に補正するための条件 である。この条件の下限を下回ると、平行平 板の厚さが極端に薄くなってしまい、保持時 の変形が大きくなり、製造が困難になる。ま た、ワーキングディスタンスが非常に短くな ってしまう欠点もある。この条件の上限を上 回ると、第4の面の曲率半径が大きくなり、 点収差及び軸上色収差の補正が困難になっ り、装置が非常に大きくなったりしてしま 。下限を0.05とし、上限を0.90とすると、更に 良い結果が得られる。

 特に、ν2-ν1が正の値をとる場合は、上記 条件の下限を0.5とすると、第1の光学素子を リズムのような様々な形状に加工すること 容易になるという、更に良い結果を得るこ ができる。

 また、本発明に係る投影光学系は、前記 1の光学素子がプリズム形状であることが好 ましい。このようにプリズム形状にすると、 図2に示すように、投影光学系の入射側の物 面と射出側の像面とを分離して配置するこ ができるようになる。これにより、レチク とウエハとが重なり合うことが無くなり、 り大きな露光領域を確保することができる うになり、且つ操作性が向上する。

 また、本発明に係る投影光学系は、前記 面鏡が誘電体多層膜で反射面を形成されて ることが好ましい。誘電体多層膜を使用す ば、所望の波長のみを反射させ、露光波長 して用いることができるようになる。尚且 、不要な波長が凹面鏡を発熱させることが いので、熱変形の無い安定した投影光学系 作ることができる。

 また、本発明に係る投影光学系は、前記 2の面と前記第3の面とが密着されているこ が好ましい。このように、密着させると、 光学素子の製造誤差が大きくても、良好な 像性能を得やすくなる利点がある。

 また、本発明に係る投影光学系は、前記 1の光学素子と前記第2の光学素子とは分離 れていることが好ましい。このような構成 、可視光から離れた紫外線を利用する場合 特に有効である。

発明の効果
 良好な結像性能を維持しながら、構成を簡 にして、容易に製造することができる。ま 、各光学素子を適切に選択することで、色 差を良好に補正することもできる。

図示された実施形態の説明
 以下に、本発明に係る実施形態について、 面に基づいて説明する。

<<<第1の実施形態>>>
<<構成>>
 図1は、本発明による投影光学系の概念を示 す概略図である。本発明による投影光学系は 、第1の光学素子10と、第2の光学素子20と、凹 面鏡30と、を含む。この図1に示した投影光学 系では、第1の光学素子10の光軸と、第2の光 素子20の光軸とは、軸Lとして一致するよう 配置されている。

<第1の光学素子10>
 第1の光学素子10は、略円柱形の形状であり 第1の面12と第2の面14とを有する。第1の面12 第2の面14とは、ともに略円形に形成され、 何学的に平行になるように形成されている

 第1の光学素子10は、可視光から波長365nm i線までを透過する。

 後述するように、第1の面12から入射した 束は、第2の面14から射出される。また、第2 の面14から入射した光束は、第1の面12から射 される。

<第2の光学素子20>
 第1の光学素子10の第2の面14には、第2の光学 素子20である平凸レンズが接合されている。 の第2の光学素子20は第3の面22と第4の面24と 有する。第3の面22は、略円形に形成され、 4の面24は、凸球面形に形成されている。ま 、第4の面24の中心が、軸L上で、後述する平 面40上の点Oと一致するように、第2の光学素 20は配置されている。

 第2の光学素子20は、可視光から波長365nm i線までを透過する。第1の光学素子10の屈折 は、第2の光学素子20の屈折率よりも大きい

 後述するように、第3の面22から入射した 束は、第4の面24から射出される。また、第4 の面24から入射した光束は、第3の面22から射 される。

<凹面鏡30>
 第2の光学素子20の第4の面24と向かい合うよ に、凹面鏡30が配置されている。この凹面 30の反射面32は、光を反射させることができ 材料、例えばアルミニウム、又は誘電体多 膜によって形成されているものが好ましい

 反射面32は、球面の中心が、軸L上で、後 する平面40上の点Oとなるように、凹面鏡30 配置されている。凹面鏡30をこのように配置 することで、第2の光学素子20の第2の面24と、 凹面鏡30の反射面32とは、同心になるように 置される。なお、本明細書では、同心とは 実質的に同心であればよく、完全に曲率の 心が一致する必要はない。

<<光の進行>>
 物点A及び像点Bを含む平面40と第1の光学素 10との間には、空気が存在する。同様に、第 2の光学素子20と凹面反射鏡30との間にも、空 が存在する。

 この平面40上の1つの物点Aから第1の光学 子10に向かって発せられた光が辿る光路につ いて説明する。なお、図1に示す光路P1~P4及び R1~R4は、物点Aから発せられた光束のうちの開 口数が最も大きくなるときの光についてのも のである。

 物点Aから発せられた光は、光路P1に示す うに、第1の光学素子10の第1の面12に入射す 。第1の面12に入射した光は、光路P2に示す うに、空気の屈折率と第1の光学素子10の屈 率との差に応じて、第1の面12で屈折して、 1の光学素子10内を進み、第2の面14から射出 る。図1に示した例では、第1の光学素子10の 折率は、空気の屈折率よりも大きいので、 1の面12における射出角は、入射角よりも小 くなる。

 上述したように、第1の光学素子10と第2の 光学素子20とは接合されているので、第1の光 学素子10の第2の面14から射出した光は、光路P 3に示すように、第1の光学素子10の屈折率と 2の光学素子20の屈折率とに応じて、第1の光 素子10の第2の面14と第2の光学素子20の第1の 22との接合面で屈折して、第2の光学素子20 を進み、第2の面24から射出する。図1に示し 例では、第2の光学素子20の屈折率は、第1の 光学素子10の屈折率よりも大きいので、第1の 光学素子10の第2の面14と第2の光学素子20の第1 の面22との接合面における射出角は、入射角 りも大きくなる。

 第2の光学素子20の第2の面24から射出した は、光路P4に示すように、第2の光学素子20 屈折率と空気の屈折率とに応じて第2の面24 屈折して、第2の光学素子20の第2の面24から 出され、凹面反射鏡30に達する。図1に示し 例では、第2の光学素子20の屈折率は、空気 屈折率よりも大きいので、第2の面24におけ 射出角は、入射角よりも大きくなる。

 凹面反射鏡30に達した光は、反射面32で反 射し、光路R1に示すように、第2の光学素子20 第2の面24に向かって進み、第2の面24に入射 る。

 第2の光学素子20の第2の面24に入射した光 、光路R2に示すように、第2の光学素子20の 折率と空気の屈折率とに応じて第2の面24で 折して、第2の光学素子20内を進み、第1の面2 2から射出する。第2の光学素子20の屈折率は 空気の屈折率よりも大きいので、第2の面24 おける射出角は、入射角よりも小さくなる

 第2の光学素子20の第1の面22から射出した は、光路R3に示すように、第1の光学素子10 屈折率と第2の光学素子20の屈折率とに応じ 、第1の光学素子10の第2の面14と第2の光学素 20の第1の面22との接合面で屈折して、第1の 学素子10内を進み、第1の面12から射出する 第2の光学素子20の屈折率は、第1の光学素子1 0の屈折率よりも大きいので、第1の光学素子1 0の第2の面14と第2の光学素子20の第1の面22と 接合面における射出角は、入射角よりも小 くなる。

 第1の光学素子10の第1の面12から射出した は、光路R4に示すように、空気の屈折率と 1の光学素子10の屈折率とに応じて、第1の面1 2で屈折して、平面40に向かって進み、平面40 の1つの点Bに達する。第1の光学素子10の屈 率は、空気の屈折率よりも大きいので、第1 面12における射出角は、入射角よりも大き なる。

 上述したように、第2の光学素子20の第2の 面24と、凹面反射鏡30の反射面32とが、実質的 に同心になるように、第2の光学素子20と凹面 反射鏡30とは配置されているので、点Aから発 せられた光は、凹面反射鏡30の反射面32によ て反射されて、点Oを中心として対称な位置 ある像点Bに達する。したがって、点Aに物 が位置する場合には、その物体の像は、点O 中心として対称な位置である点Bに形成され る。

 上述したように、第1の光学素子10の屈折 と、第2の光学素子20の屈折率との相違によ て、光が第1の光学素子10から第2の光学素子 20へ入射するとき、及び光が第2の光学素子20 ら第1の光学素子10へ入射するときに、光を 折させる。このように光を屈折させること より、第1の光学素子10の屈折率と、第2の光 学素子20の屈折率との相違によって、像面湾 を少なくすることができる。

<<<第2の実施形態>>>
 図2は、本発明による第1の実施形態とは異 る投影光学系の概念を示す概略図である。 実施形態による投影光学系は、第1の光学素 である第1プリズム110a及び第2プリズム110bと 、第2の光学素子120と、凹面鏡130と、を含む これらの第1の光学素子110a及び110bと、第2の 学素子120と、凹面鏡130との各々は、支持部 (図示せず)によって筐体150に所定の配置と るように支持されている。

<第1プリズム110a及び第2プリズム110b(第1の 学素子)>
 第1の光学素子である第1プリズム110a及び第2 プリズム110bの各々は、略三角柱形の形状の リズムである。

 第1の光学素子である第1プリズム110aは、 1の面112aと第2の面114aと第3の面116aとを有す 。第1の面112aと第2の面114aとは、これらのな す角が略直角となるように形成されている。 また、第1の面112aと第3の面116aとのなす角が 略45度となるように、かつ、第2の面114aと第3 の面116aとのなす角が、略45度となるように形 成されている。

 第1の光学素子である第2プリズム110bは、 1の面112bと第2の面114bと第3の面116bとを有す 。第1の面112bと第2の面114bとは、これらのな す角が略直角となるように形成されている。 また、第1の面112bと第3の面116bとのなす角が 略45度となるように、かつ、第2の面114bと第3 の面116bとのなす角が、略45度となるように形 成されている。

 このようにすることで、第1の光学素子で ある第1プリズム110aの第1の面112aと第2の面114a とを、光学的に略平行にすることができる。 また、同様に、第1の光学素子である第2プリ ム110bの第1の面112bと第2の面114bとを、光学 に略平行にすることができる。

 また、第1の光学素子である第1プリズム11 0aの第2の面114aと、第1の光学素子である第2プ リズム110bの第2の面114bとは、1つの平面を形 するように、いわゆる面一となるように配 されている。

 第1の光学素子第1プリズム110a及び第2プリ ズム110bの各々は、紫外線を透過する材料か なる。

 後述するように、第1の光学素子である第 1プリズム110aの第1の面112aから入射した光束 、第3の面116aによって反射されて、第2の面11 4aから射出される。また、第1の光学素子であ る第2プリズム110bの第2の面114bから入射した 束は、第3の面116bによって反射されて、第1 面112bから射出される。ここでは直角プリズ 形状を示したが、場合によっては、ダハ面 有したプリズムでも良い。

<第2の光学素子120>
 第1の光学素子である第1プリズム110aの第2の 面114aと、第1の光学素子である第2プリズム110 bの第2の面114bとには、第2の光学素子120であ 平凸レンズが接合されている。この第2の光 素子120は第3の面122と第4の面124とを有する 第3の面122は、略円形に形成されている。以 では、第1の面122の半分側(図2の左半分側)を 第1の面122aと称し、第1の面122の残りの半分側 (図2の右半分側)を第1の面122bと称する。第2の 光学素子120の第2の面124は、凸球面形に形成 れている。第1の面122aが第1の光学素子110aの 2の面114aと接合するように、第1の面122bが第 1の光学素子110bの第2の面114bと接合するよう 、第1の光学素子110aと、第1の光学素子110bと 第2の光学素子120とは配置されている。

 第2の光学素子120は、第1の光学素子10の屈 折率は、第2の光学素子20の屈折率よりも大き い。

 後述するように、第1の面122aから入射し 光束は、第2の面124から射出される。また、 2の面124から入射した光束は、第1の面122bか 射出される。

 上述したように、第1の光学素子110aの第2 面114aと、第1の光学素子110bの第2の面114bと は、第2の光学素子120が接合されているが、 差に影響しない程度ならば、第2の光学素子 120を第1の光学素子110aや第1の光学素子110bか 離隔した位置に配置してもよい。

<凹面鏡130>
 第2の光学素子120の第4の面124と向かい合う うに、凹面鏡130が配置されている。凹面鏡13 0の反射面132は、光を反射させることができ 材料、例えばアルミニウム又は誘電体多層 によって形成されているものが好ましい。

 反射面132が、第2の光学素子120の第2の面12 4と同心になるように配置されている。なお 本明細書では、同心とは、実質的に同心で ればよい。

<<光の進行>>
 図2に示すように、第1の光学素子110aの第1の 面112aから離隔した位置に、第1の面112aと向か い合うように、かつ、平行に、入射面140aが 置づけられている。この入射面140aには、レ クル等の被投影物体が配置される。レチク は、プリント配線体や半導体デバイスのウ ハを製造するときに、導体パターン等のパ ーンを基板に形成するために用いられるフ トマスクをいう。

 光源(図示せず)から発せられた光は、入 面140aに位置づけられたレチクル等の被投影 体を介して、第1の光学素子110aの第1の面112a に入射する。第1の面112aに入射する光は、第1 の実施例で示した光路P1に相当する。

 第1の面112aに入射した光は、上述したよ に、第3の面116aによって反射されて、第2の 114aから射出される。第1の光学素子110aの第1 面112aに入射して、第2の面114aから射出され 光は、第1の実施例で示した光路P2に相当す 。

 上述したように、第1の光学素子110aと第2 光学素子120とは接合されているので、第2の 面114aから射出された光は、直ちに、第2の光 素子120の第1の面122aに入射する。第2の光学 子120の第1の面122aに入射する光は、第1の実 例で示した光路P3と同様に、第1の光学素子1 10aの屈折率と第2の光学素子120の屈折率との に応じて、第1の光学素子110aの第2の面114aと 2の光学素子120の第1の面122aとの接合面で屈 する。図2に示した例では、図1に示した例 同様に、第2の光学素子120の屈折率は、第1の 光学素子110aの屈折率よりも大きいので、第1 光学素子110aの第2の面114aと第2の光学素子120 の第1の面122aとの接合面における射出角は、 射角よりも大きくなる。第2の光学素子120の 第1の面122aに入射した光は、第2の光学素子120 内を進み、第2の面124から射出する。

 第2の光学素子120の第2の面124から射出し 光は、第1の実施例で示した光路P4と同様に 第2の光学素子120の屈折率と空気の屈折率と 応じて第2の面124で屈折する。図2に示した では、図1に示した例と同様に、第2の光学素 子120の屈折率は、空気の屈折率よりも大きい ので、第2の面124における射出角は、入射角 りも大きくなる。第2の光学素子120の第2の面 124から射出された光は、凹面反射鏡130に達す る。

 凹面反射鏡130に達した光は、反射面132で 射し、第1の実施例で示した光路R1と同様に 第2の光学素子120の第2の面124に向かって進 、第2の面124に入射する。

 第2の光学素子120の第2の面124に入射した は、第1の実施例で示した光路R2と同様に、 2の光学素子120の屈折率と空気の屈折率とに じて第2の面124で屈折する。第2の光学素子12 0の屈折率は、空気の屈折率よりも大きいの 、第2の面124における射出角は、入射角より 小さくなる。第2の光学素子120の第2の面124 ら入射した光は、第2の光学素子120内を進み 第1の面122bから射出する。

 第2の光学素子120の第1の面122bから射出し 光は、第1の実施例で示した光路R3と同様に 第1の光学素子110bの屈折率と第2の光学素子1 20の屈折率とに応じて、第1の光学素子110bの 2の面114bと第2の光学素子120の第1の面122bとの 接合面で屈折する。第2の光学素子120の屈折 は、第1の光学素子110bの屈折率よりも大きい ので、第1の光学素子110bの第2の面114bと第2の 学素子120の第1の面122bとの接合面における 出角は、入射角よりも小さくなる。第1の光 素子110bの第2の面114bに入射した光は、上述 たように、第3の面116bによって反射されて 第1の光学素子110b内を進み、第1の面112bから 出する。この光は、第1の実施例で示した光 路R3に相当する。

 図2に示すように、第1の光学素子110bの第1 の面112bから離隔した位置には、第1の面112bと 向かい合うように、かつ、平行に、射出面140 bが位置づけられている。第1の光学素子110bの 第1の面112bから射出した光は、射出面140bに達 する。

<数値実施例>
 以下に、本発明による投影光学系の具体的 数値実施例を示す。

 各表のレンズデータ中、最も左側の列は 番号を、左から二番目の列(r)は曲率半径を 左から三番目の列(d)は面間隔を、左から四 目の列(nd)はd線での屈折率を、左から五番 の列(νd)はd線基準の分散値を、それぞれ示 。

 各実施例とも、g線(波長435.8nm)、h線(波長4 04.7nm)及びi線(365.0nm)で色収差補正を行ってい 。

 また、第1の光学素子の形状は、第2の実施 態のところで述べた様に、プリズム形状
にしてもかまわない。

<第1数値実施例>
 本実施例に開示される投影光学系は、第1の 光学素子L1、第2の光学素子L2及び凹面鏡Mから 構成され、物像平面Bで倍率-1の共役関係を形 成している。更に、第1の光学素子L1は平行平 面の第1の面及び第2の面から形成され、第2の 光学素子L2は平面の第3の面及び凸面の第4の から形成され、第1の光学素子Llの第2の面と 2の光学素子L2の第3の面とはオプティカルコ ンタクトにより密着している。尚、この密着 面は分離可能で、その際は、物像平面から第 1面までの距離が変化するだけで、性能は殆 変わらない。以下の表1に、本実施例の諸デ タを示す。図3は本実施例による投影光学系 の断面図であり、図4は本実施例による投影 学系の諸収差図である。図4の諸収差図から かる様に、諸収差は良好に補正されている

<第2数値実施例>
 本実施例に開示される投影光学系は、第1の 光学素子L1、第2の光学素子L2及び凹面鏡Mから 構成され、物像平面Bで倍率-1の共役関係を形 成している。更に、第1の光学素子Llは平行平 面の第1の面及び第2の面から形成され、第2の 光学素子L2は平面の第3の面及び凸面の第4の から形成され、第1の光学素子L1と第2の光学 子L2は分離されている。以下の表2に、本実 例の諸データを示す。図5は本実施例による 投影光学系の断面図であり、図6は本実施例 よる投影光学系の諸収差図である。図6の諸 差図から分かる様に、諸収差は良好に補正 れている。

<第3数値実施例>
 本実施例に開示される投影光学系は、第1の 光学素子L1、第2の光学素子L2及び凹面鏡Mから 構成され、物像平面Bで倍率-1の共役関係を形 成している。更に、第1の光学素子L1は平行平 面の第1の面及び第2の面から形成され、第2の 光学素子L2は平面の第3の面及び凸面の第4の から形成され、第1の光学素子L1と第2の光学 子L2は分離されている。以下の表3に、本実 例の諸データを示す。図7は本実施例による 投影光学系の断面図であり、図8は本実施例 よる投影光学系の諸収差図である。図8の諸 差図から分かる様に、諸収差は良好に補正 れている。

<第4数値実施例>
 本実施例に開示される投影光学系は、第1の 光学素子L1、第2の光学素子L2及び凹面鏡Mから 構成され、物像平面Bで倍率-1の共役関係を形 成している。更に、第1の光学素子L1は平行平 面の第1の面及び第2の面から形成され、第2の 光学素子L2は平面の第3の面及び凸面の第4の から形成され、第1の光学素子L1と第2の光学 子L2は分離されている。以下の表4に、本実 例の諸データを示す。図9は本実施例による 投影光学系の断面図であり、図10は本実施例 よる投影光学系の諸収差図である。図10の 収差図から分かる様に、諸収差は良好に補 されている。

<第5数値実施例>
 本実施例に開示される投影光学系は、第1の 光学素子Ll、第2の光学素子L2及び凹面鏡Mから 構成され、物像平面Bで倍率-1の共役関係を形 成している。更に、第1の光学素子L1は平行平 面の第1の面及び第2の面から形成され、第2の 光学素子L2は平面の第3の面及び凸面の第4の から形成され、第1の光学素子L1の第2の面と 2の光学素子L2の第3の面とはオプティカルコ ンタクトにより密着されている。尚、この密 着面は分離可能で、その際は、物像平面から 第1面までの距離が変化するだけで、性能は ど変わらない。以下の表5に、本実施例の諸 ータを示す。図11は本実施例による投影光 系の断面図であり、図12は本実施例による投 影光学系の諸収差図である。図12の諸収差図 ら分かる様に、諸収差は良好に補正されて る。

<第6数値実施例>
 本実施例に開示される投影光学系は、第3の 光学素子L3、第1の光学素子L1、第2の光学素子 L2及び凹面鏡Mから構成され、物像平面Bで倍 -1の共役関係を形成している。更に、第3の 学素子L3は平行平板形状であり、第1の光学 子L1は平行平面の第1の面及び第2の面から形 され、第2の光学素子L2は平面の第3の面及び 凸面の第4の面から形成されている。そして 第3の光学素子L3の一方の面と第1の光学素子L 1の第1の面とはオプティカルコンタクトで密 され、第1の光学素子L1の第2の面と第2の光 素子L2の第3の面とはオプティカルコンタク で密着されている。尚、これらの密着面は 離可能で、その際は、物像平面から第1面間 での距離が変化するだけで、性能は殆ど変 らない。以下の表6に、本実施例の諸データ を示す。図13は本実施例による投影光学系の 面図であり、図14は本実施例による投影光 系の諸収差図である。図14の諸収差図から分 かる様に、諸収差は良好に補正されている。

<第7数値実施例>
 本実施例に開示される投影光学系は、第1の 光学素子L1、第2の光学素子L2及び凹面鏡Mから 構成され、物像平面Bで倍率-1の共役関係を形 成している。更に、第1の光学素子L1は平行平 面の第1の面及び第2の面から形成され、第2の 光学素子L2は平面の第3の面及び凸面の第4の から形成され、第1の光学素子L1と第2の光学 子L2は分離されている。以下の表7に、本実 例の諸データを示す。図15は本実施例によ 投影光学系の断面図であり、図16は本実施例 による投影光学系の諸収差図である。図16の 収差図から分かる様に、諸収差は良好に補 されている。

<第8数値実施例>
 本実施例に開示される投影光学系は、第1の 光学素子L1、第2の光学素子L2及び凹面鏡Mから 構成され、物像平面Bで倍率-1の共役関係を形 成している。更に、第1の光学素子L1は平行平 面の第1の面及び第2の面から形成され、第2の 光学素子L2は平面の第3の面及び凸面の第4の から形成され、第1の光学素子L1と第2の光学 子L2は分離されている。以下の表8に、本実 例の諸データを示す。図17は本実施例によ 投影光学系の断面図であり、図18は本実施例 による投影光学系の諸収差図である。図18の 収差図から分かる様に、諸収差は良好に補 されている。

符号の説明

 10,110a,110b 第1の光学素子
 12,112a,112b 第1の光学素子の第1の面
 14,114a,114b 第1の光学素子の第2の面
 20,120 第2の光学素子
 22,122a,122b 第2の光学素子の第1の面
 24,124 第2の光学素子の第2の面
 30,130 凹面反射鏡(反射手段)
 32,132 反射面(凹曲面、凹球面)
 B 物像平面
 L1 第1の光学素子
 L2 第2の光学素子
 M 凹面鏡