專利名稱：：投影光學(xué)系統(tǒng)、曝光裝置及曝光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及投影光學(xué)系統(tǒng)、曝光裝置及曝光方法，特別涉及適用于在光刻工序中制造半導(dǎo)體元件或液晶顯示元件等微型器件之時所使用的膝光裝置的投影光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：在用于制造半導(dǎo)體元件等的光刻工序中，使用將掩模(或母版)的圖案像經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)向感光性襯底(涂布有光刻膠的晶片、玻璃板等)上投影曝光的曝光裝置。曝光裝置中，隨著半導(dǎo)體元件等的集成度提高，對投影光學(xué)系統(tǒng)要求的析像力(析像度)逐漸提高。在此，為了滿足對投影光學(xué)系統(tǒng)的析像力的要求，需要縮短照明光(膝光光)的波長X，并且增大投影光學(xué)系統(tǒng)的像側(cè)數(shù)值孔徑NA。具體來說，投影光學(xué)系統(tǒng)的析像度可以用kX/NA(k為工藝系數(shù))表示。另外，當(dāng)將投影光學(xué)系統(tǒng)與感光性襯底之間的介質(zhì)(通常為空氣等氣體)的折射率設(shè)為n,將向感光性襯底的最大入射角設(shè)為9時，像側(cè)數(shù)值孔徑NA可以用nsin9來表示。該情況下，如果要通過增大最;t^射角e來實(shí)現(xiàn)像側(cè)數(shù)值孔徑的增大，則向感光性襯底的入射角及從投影光學(xué)系統(tǒng)的射出角就會變大，在光學(xué)面上的反射損失增大，無法確保較大的有有效的像側(cè)數(shù)值孔徑。在此，已知有通過在投影光學(xué)系統(tǒng)與感光性襯底之間的光路中充滿折射率高的液體之類的介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)像側(cè)數(shù)值孔徑的增大的液浸技術(shù)(例如專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1:國際^>開第WO2004/019128號小冊子然而，在將液浸型的投影光學(xué)系統(tǒng)的像側(cè)數(shù)值孔徑例如設(shè)定為大于1.2的情況下，為了避免入射光線的反射，就需要將入射面?zhèn)扰c氣體接觸且射出面?zhèn)扰c液體接觸的邊界透鏡(邊界光學(xué)元件)的入射面，制成朝向入射面?zhèn)染哂休^大的曲率的凸面形狀。該情況下，用于保持邊界透鏡的保持用組件(tab)位于射出面?zhèn)鹊囊后w的附近，液體(浸液)容易侵入到投影光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部。當(dāng)液體侵入到投影光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部時，會導(dǎo)致光學(xué)面的防反射膜的老化，進(jìn)而使得損害投影光學(xué)系統(tǒng)的成像性能(一般為光學(xué)性能)的危險性提高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述的問題而完成的，其目的在于，提供一種可以防止液體(浸液)向光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部的^X而維持良好的成像性能的液浸型的投影光學(xué)系統(tǒng)。另外，本發(fā)明的目的在于，提供一種曝光裝置及瀑光方法，其使用可以防止液體向光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部的侵入而維持良好的成像性能的高析像的液浸投影光學(xué)系統(tǒng)，可以高精度地且穩(wěn)定地將微細(xì)的圖案投影曝光。為了解決上述問題，本發(fā)明的第一方式中，提供一種投影光學(xué)系統(tǒng)，其將第一面的像經(jīng)由液體向第二面投影，該投影光學(xué)系統(tǒng)的特征是，上述投影光學(xué)系統(tǒng)具備邊界光學(xué)元件，該元件的上述第一面?zhèn)扰c氣體接觸且上述第二面?zhèn)扰c上述液體接觸，上述邊界光學(xué)元件的入射面朝向上述第一面具有凸面形狀，且以包圍上述邊界光學(xué)元件的射出面的有效區(qū)域的方式形成有槽部。本發(fā)明的第二方式中，提供一種投影光學(xué)系統(tǒng)，其將第一面的像經(jīng)由液體向第二面投影，該投影光學(xué)系統(tǒng)的特征是，上述投影光學(xué)系統(tǒng)具備邊界光學(xué)元件，該元件的上述第一面?zhèn)扰c氣體接觸且上述第二面?zhèn)扰c上述液體接觸，上述邊界光學(xué)元件具備將凸面朝向上述第一面的形狀的入射面、和設(shè)于與光軸垂直的保持面上的保持用組件，在上述保持用組件和上述光軸之間形成有空間。本發(fā)明的第三方式中，提供一種曝光裝置，其特征是，具備用于將設(shè)定在上述第一面中的圖案照明的照明系統(tǒng)；用于將上述圖案的像向設(shè)定在上述第二面上的感光性襯底上投影的第一方式或第二方式的投影光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明的第四方式中，提供一種曝光方法，其特征是，包括將設(shè)定在上述第一面上的圖案照明的照明工序；經(jīng)由第一方式或第二方式的投影光學(xué)系統(tǒng)將上述圖案的像向設(shè)定在上述第二面上的感光性襯底上投影曝光的曝光工序。本發(fā)明的第五方式中，提供一種器件制造方法，其特征是，包括經(jīng)由第一方式或第二方式的投影光學(xué)系統(tǒng)將設(shè)定在上述第一面上的圖案的像向設(shè)定在上述第二面上的感光性襯底上投影曝光的曝光工序；將經(jīng)過了上述曝光工序的上述感光性襯底顯影的顯影工序。本發(fā)明的第六方式中，提供一種光學(xué)元件，其用于液浸對物光學(xué)系統(tǒng)中，且一方的光學(xué)面與液體接觸，該光學(xué)元件的特征是，該光學(xué)元件的另一方的光學(xué)面具有凸面形狀，以包圍上述一方的光學(xué)面的有效區(qū)域的方式形成有槽部。本發(fā)明的第七方式中，提供一種光學(xué)元件，其用于液浸對物光學(xué)系統(tǒng)中，且一方的光學(xué)面與液體接觸并且另一方的光學(xué)面具有凸面形狀，該光學(xué)元件的特征是，具備設(shè)于與上述光學(xué)元件的光軸垂直的保持面上而用于保持上述光學(xué)元件的保持用組件，在上述保持用組件和上述光軸之間形成有空間。本發(fā)明的第八方式中，提供一種液浸對物光學(xué)系統(tǒng)，其具備第六方式或第七方式的光學(xué)元件，該液浸對物光學(xué)系統(tǒng)的特征是，上述光學(xué)元件配置于最靠近液體側(cè)。依照本發(fā)明的典型的方式的液浸型的投影光學(xué)系統(tǒng)中，雖然邊界光學(xué)元件(邊界透鏡)的保持用組件位于射出面?zhèn)鹊囊后w的附近，但是由于以包圍邊界光學(xué)元件的射出面的有效區(qū)域的方式形成有槽部，因此利用該槽部的作用，使得液體難以^到保持用組件與透鏡室的夾持件之間，進(jìn)而使得液體難以^yV到投影光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部。換言之，本發(fā)明的投影光學(xué)系統(tǒng)中，可以防止液體(浸液)向光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部的侵入而維持良好的成像性能。本發(fā)明的瀑光裝置及曝光方法中，由于使用可以防止液體向光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部的4^V而維持良好的成像性能的高析像的液浸投影光學(xué)系統(tǒng)，因此可以高精度地并且穩(wěn)定地將微細(xì)的圖案投影曝光，進(jìn)而可以高精度地并且穩(wěn)定地制造良好的微型器件。圖l是簡要地表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的曝光裝置的構(gòu)成的圖。圖2是表示在本實(shí)施方式中形成于晶片上的矩形的靜止曝光區(qū)域與基準(zhǔn)光軸之間的位置關(guān)系的圖。圖3是示意性地表示本實(shí)施方式的各實(shí)施例中的邊界透鏡與晶片之間的構(gòu)成的圖。圖4是表示本實(shí)施方式的第一實(shí)施例涉及的投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡構(gòu)成的圖。圖5是表示第一實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)中的橫向像差的圖。圖6是表示本實(shí)施方式的第二實(shí)施例涉及的投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡構(gòu)成的圖。圖7是表示第二實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)中的橫向像差的圖。圖8是用于說明在將液浸型的投影光學(xué)系統(tǒng)的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)定得較大時的不良狀況的圖。圖9是簡要地表示本實(shí)施方式涉及的投影光學(xué)系統(tǒng)的特征性的要部構(gòu)成的圖。圖IO是在獲得作為微型器件的半導(dǎo)體器件之時的方法的流程圖。圖ll是在獲得作為微型器件的液浸顯示元件之時的方法的流程圖。其中符號說明如下R母版，RST母版載臺，PL投影光學(xué)系統(tǒng)，Lb邊界透鏡，Lp液中平行平面板，Lml、Lm2純7JC(液體)，W晶片，1照明光學(xué)系統(tǒng)，9Z載臺，10XY載臺，12移動鏡，13晶片激光干涉儀，14主控制系統(tǒng)，15晶片載臺驅(qū)動系統(tǒng)，21第一供排7JC^構(gòu)，22第二供排#構(gòu)。具體實(shí)施例方式基于附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖l是簡要地表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的曝光裝置的構(gòu)成的圖。圖1中，X軸及Y軸被設(shè)定于與晶片W平行的方向，Z軸祐i更定于與晶片W正交的方向。更具體;ilU兌，XY平面被設(shè)定于與水平面平行，+2軸被設(shè)定于沿著垂直方向朝向上方。本實(shí)施方式的膝光裝置如圖1所示，具備照明光學(xué)系統(tǒng)l,該系統(tǒng)包括例如作為瀑光光源的ArF準(zhǔn)分子激光源，且由光學(xué)積分器(均化器)、視場光闌、聚光透鏡等構(gòu)成。由從光源射出的波長193nm的紫外脈沖光構(gòu)成的瀑光光(曝光束)IL穿過照明光學(xué)系統(tǒng)1，將母版(掩模)R照明。在母版R上形成有應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)印的圖案，將圖案區(qū)域整體中沿著X方向具有長邊并且沿著Y方向具有短邊的矩形(狹縫狀)的圖案區(qū)域照明。穿過了母版R的光經(jīng)由液浸型的投影光學(xué)系統(tǒng)PL，在涂布有光刻膠的晶片(感光性襯底)W上的瀑光區(qū)域上以規(guī)定的縮小投影倍率形成母版圖案。即，以與母版R上的矩形的照明區(qū)域光學(xué)地對應(yīng)的方式，在晶片W上沿X方向具有長邊并且沿Y方向具有短邊的矩形的靜止曝光區(qū)域(有效膝光區(qū)域)上形成圖案4象。圖2是表示本實(shí)施方式中形成于晶片上的矩形的靜止曝光區(qū)域(即有效瀑光區(qū)域)與基準(zhǔn)光軸之間的位置關(guān)系的圖。本實(shí)施方式中，如圖2所示，具有以基準(zhǔn)光軸AX為中心的半徑B的圃形區(qū)域(圖像圏)IF內(nèi)，在從基準(zhǔn)光軸AX沿Y方向離開了離軸量A的位置上設(shè)定有具有所需的大小的矩形的有效曝光區(qū)域ER。這里，有效曝光區(qū)域ER的X方向的長度為LX，其Y方向的長度為LY。從而，雖然省略了圖示，但是在母版R上，與矩形的有效曝光區(qū)域ER對應(yīng)地，在從基準(zhǔn)光軸AX沿Y方向離開了對應(yīng)于離軸量A的距離的位置上，形成有具有與有效曝光區(qū)域ER對應(yīng)的大小及形狀的矩形的照明區(qū)域(即有效照明區(qū)域)。母版R在母版載臺RST上被與XY平面平行地保持，在母版載臺RST上組裝有使母版R沿X方向、Y方向及旋轉(zhuǎn)方向微動的機(jī)構(gòu)。母版載臺RST利用母版激光干涉儀(未圖示)實(shí)時地計(jì)測并控制X方向、Y方向及旋轉(zhuǎn)方向的位置。晶片W借助晶片夾具(未圖示)與XY平面平行地固定于Z載臺9上。另外，Z載臺9被固定于沿著與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面實(shí)質(zhì)上平行的XY平面移動的XY載臺10上，并控制晶片W的對焦位置(Z方向的位置)及傾斜角。Z載臺9利用使用設(shè)于Z載臺9上的移動鏡12的晶片激光干涉儀13來實(shí)時地計(jì)測并控制X方向、Y方向及旋轉(zhuǎn)方向的位置。另外，XY載臺10祐放置于基座11上，并控制晶片W的X方向、Y方向及旋轉(zhuǎn)方向。另一方面，本實(shí)施方式的設(shè)于曝光裝置上的主控制系統(tǒng)14，基于由母版激光干涉儀計(jì)測的計(jì)測值來進(jìn)行母版R的X方向、Y方向及旋轉(zhuǎn)方向的位置的調(diào)整。即，主控制系統(tǒng)14通過向組裝于母版栽臺RST的機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號，使母版載臺RST微動來進(jìn)行母版R的位置調(diào)整。另外，主控制系統(tǒng)14為了利用自動對焦方式及自動調(diào)平方式將晶片W上的表面對入投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面，而進(jìn)行晶片W的對焦位置(Z方向的位置)及傾斜角的調(diào)整。即，主控制系統(tǒng)14通過向晶片載臺驅(qū)動系統(tǒng)15發(fā)送控制信號，并利用晶片載臺驅(qū)動系統(tǒng)15驅(qū)動Z載臺9，來進(jìn)行晶片W的對焦位置及傾斜角的調(diào)整。另外，主控制系統(tǒng)14基于由晶片激光干涉儀13計(jì)測的計(jì)測值，進(jìn)行晶片W的X方向、Y方向及旋轉(zhuǎn)方向的位置的調(diào)整。即，主控制系統(tǒng)14通過向晶片載臺驅(qū)動系統(tǒng)15發(fā)送控制信號，并利用晶片載臺驅(qū)動系統(tǒng)15驅(qū)動XY載臺IO,來進(jìn)4亍晶片W的X方向、Y方向及旋轉(zhuǎn)方向的位置調(diào)整。在曝光時，主控制系統(tǒng)14向組裝于母版載臺RST的機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號，并且向晶片載臺驅(qū)動系統(tǒng)15發(fā)送控制信號，在以與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的投影倍率對應(yīng)的速度比來驅(qū)動母版載臺RST及XY載臺10的同時，將母版R的圖案像向晶片W上的規(guī)定的拍攝區(qū)域內(nèi)投影瀑光。其后，主控制系統(tǒng)14通過向晶片載臺驅(qū)動系統(tǒng)15發(fā)送控制信號，并利用晶片載臺驅(qū)動系統(tǒng)15驅(qū)動XY載臺10,來將晶片W上的其他的拍攝區(qū)域分步移動至曝光位置。如這樣，利用步進(jìn)掃描方式重復(fù)進(jìn)行將母版R的圖案像向晶片W上掃描曝光的動作。即，本實(shí)施方式中，在使用晶片載臺驅(qū)動系統(tǒng)15及晶片激光干涉儀13等進(jìn)M版R及晶片W的位置控制的同時，沿著矩形的靜止曝光區(qū)域及靜止照明區(qū)域的短邊方向即Y方向，將母版載臺RST和XY載臺10,進(jìn)而將母版R和晶片W同步地移動(掃描)，由此可以對晶片W上具有與靜止曝光區(qū)域的長邊LX相等的寬度并且具有與晶片W的掃描量(移動量)對應(yīng)的長度的區(qū)域?qū)⒛赴鎴D案掃描曝光。圖3是示意性地表示本實(shí)施方式的各實(shí)施例中的邊界透鏡與晶片之間的構(gòu)成的圖。參照圖3，在本實(shí)施方式的各實(shí)施例中的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，在最靠近晶片側(cè)配置有液中平行平面板Lp，其母版R側(cè)(物體側(cè))的面與第二液體Lm2接觸，并且晶片W側(cè)(像側(cè))的面與第一液體Lml接觸。此外，與該液中平行平面板Lp鄰接地配置有邊界透鏡(邊界光學(xué)元件)Lb,其母版R側(cè)的面與氣體接觸，并且晶片W側(cè)的面與第二液體Lm2接觸。本實(shí)施方式的各實(shí)施例中，作為具有大于l.l的折射率的第一液體Lml及第二液體Lm2，使用在半導(dǎo)體制造工廠等中可容易地大量獲得的純水(去離子水)。另夕卜，邊界透鏡Lb是將凸面朝向母版R側(cè)并且將平面朝向晶片W側(cè)的正透鏡。另外，邊界透鏡Lb及液中平行平面板Lp都由石英形成。這是因?yàn)?，?dāng)將邊界透鏡Lb或液中平行平面板Lp由螢石形成時，由于螢石具有可溶于水的性質(zhì)(可溶性)，因此難以穩(wěn)定地維持投影光學(xué)系統(tǒng)的成像性能。另外，已知螢石的內(nèi)部的折射率分布具有高頻成分，包含該高頻成分的折射率的不均有可能導(dǎo)致閃光的產(chǎn)生，容易降低投影光學(xué)系統(tǒng)的成像性能。另外，已知螢石具有固有雙折射性，為了良好地維持投影光學(xué)系統(tǒng)的成像性能，需要修正該固有雙折射性的影響。從而，從滎石的可溶性、折射率分布的高頻成分及固有雙折射性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選將邊界透鏡Lp或液中平行平面板Lp由石英形成。而且，在使晶片W相對于投影光學(xué)系統(tǒng)PL相對移動的同時進(jìn)行掃描曝光的步進(jìn)掃描方式的瀑光裝置中，為了從掃描曝光開始到結(jié)束為止，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的邊界透鏡Lb與晶片W之間的光路中持續(xù)充滿液體(Lml,Lm2)，例如可以采用國際7>開號WO99/49504號/>才艮中所7>開的技術(shù)、日本專利特開平10-303114號公報中所公開的技術(shù)等。國際公開號WO99/49504號公報中所公開的技術(shù)中，以將邊界透鏡Lb與晶片W之間的光路充滿的方式，從液體供給裝置經(jīng)由供給管及排出管嘴供給被調(diào)整為規(guī)定的溫度的液體，并利用液體供給裝置經(jīng)由回收管及流入管嘴從晶片W上將液體回收。另一方面，日本專利特開平10-303114號公報中所公開的技術(shù)中，為了可以收容液體而將晶片夾具工作臺構(gòu)成為容器狀，且在其內(nèi)底部的中央(液體中)，利用真空吸附來定位保持晶片W。另外，以使得投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒前端部到達(dá)液體中，進(jìn)而使得邊界透鏡Lb的晶片側(cè)的光學(xué)面到達(dá)液體中的方式構(gòu)成。本實(shí)施方式中，如圖1所示，使用第一供排7jC機(jī)構(gòu)21，使作為第一液體Lml的純7JC在液中平行平面板Lp與晶片W之間的光路中循環(huán)。另夕卜，使用第二供排7K機(jī)構(gòu)22,使作為第二液體Lm2的純水在邊界透鏡Lb與液中平行平面板Lp之間的光路中循環(huán)。如這樣，通過使作為浸液的純水以微小流量循環(huán)，而可以利用防腐、防霉等效果來防止液體的變質(zhì)。本實(shí)施方式的各實(shí)施例中，在將與光軸垂直的方向的高度設(shè)為y,將從非球面的頂點(diǎn)中的切平面到高度y的非球面上的位置為止的沿著光軸的距離(下垂量)設(shè)為z，將頂點(diǎn)曲率半徑設(shè)為r，將圃錐系數(shù)設(shè)為K，將n次的非球面系數(shù)設(shè)為Cn時，可以用下面的數(shù)學(xué)式(a)來表示非球面。在后述的表(1)及(2)中，對于形成為非球面形狀的透鏡面，在面編號的右側(cè)附加*標(biāo)記。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>(a)另外，本實(shí)施方式的各實(shí)施例中，投影光學(xué)系統(tǒng)PL具備用于形成配置于物體面(第一面)上的母版R的圖案的第一中間像的第一成像光學(xué)系統(tǒng)G1;用于基于來自第一中間像的光來形成母版圖案的第二中間像(作為第一中間像的像的母版圖案的2次像)的第二成像光學(xué)系統(tǒng)G2;用于基于來自第二中間像的光來在配置于像面(第二面)上的晶片W上形成母版圖案的最終像(母版圖案的縮小像)的第三成像光學(xué)系統(tǒng)G3。這里，第一成像光學(xué)系統(tǒng)Gl及第二成像光學(xué)系統(tǒng)G3都是折射光學(xué)系統(tǒng)，第二成像光學(xué)系統(tǒng)G2是包括凹面反射鏡CM的反射折射光學(xué)系統(tǒng)。另外，在第一成像光學(xué)系統(tǒng)Gl與第二成像光學(xué)系統(tǒng)G2之間的光路中配置有第一平面反射鏡(第一偏轉(zhuǎn)鏡)Ml，在第二成像光學(xué)系統(tǒng)G2與第三成像光學(xué)系統(tǒng)G3之間的光路中配置有笫二平面反射鏡(第二偏轉(zhuǎn)鏡)M2。這樣，各實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，來自母版R的光經(jīng)過第一成像光學(xué)系統(tǒng)Gl在第一平面反射鏡Ml的附近形成母版圖案的第一中間像。然后，來自第一中間像的光經(jīng)過第二成像光學(xué)系統(tǒng)G2，在第二平面反射鏡M2的附近形成母版圖案的笫二中間像。繼而，來自第二中間像的光經(jīng)過第三成像光學(xué)系統(tǒng)G3，在晶片W上形成母版圖案的最^f象。另夕卜，各實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，第一成^^光學(xué)系統(tǒng)G1及第三成像光學(xué)系統(tǒng)G3具有沿著垂直方向以直線狀延伸的光軸AX1及光軸AX3，光軸AX1及光軸AX3與基準(zhǔn)光軸AX—致。另一方面，第二成像光學(xué)系統(tǒng)G2具有沿著水平方向以直線狀延伸的(與基準(zhǔn)光軸AX垂直的)光軸AX2。這樣，母版R、晶片W、構(gòu)成第一成像光學(xué)系統(tǒng)G1的全部光學(xué)構(gòu)件及構(gòu)成第三成^^光學(xué)系統(tǒng)G3的全部光學(xué)構(gòu)件^:沿著與重力方向正交的面即水平面相互平行地配置。另外，第一平面反射鏡M1及第二平面反射鏡M2分別具有與母版面成45度的角度地設(shè)定的反射面，第一平面反射鏡M1與第二平面^^射鏡M2被作為一個光學(xué)構(gòu)件一體地構(gòu)成。另外，各實(shí)施例中，投影光學(xué)系統(tǒng)PL在物體側(cè)及像側(cè)雙方被幾乎遠(yuǎn)心地構(gòu)成。圖4是表示本實(shí)施方式的第一實(shí)施例涉及的投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡構(gòu)成的圖。參照圖4,第一實(shí)施例涉及的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，第一成像光學(xué)系統(tǒng)G1從母版?zhèn)乳_始，依次由平行平面板P1、雙凸透鏡Lll、將凸面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL12、雙凸透鏡L13、將非球面形狀的凹面朝向母版?zhèn)鹊碾p凹透鏡L14、將凸面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL15、將凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL16、將凹面朝向母版?zhèn)鹊呢?fù)凹凸透鏡L17、將非球面形狀的凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL18、將凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL19、雙凸透鏡L110、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的正凹凸透鏡L111構(gòu)成。另夕卜，第二成像光學(xué)系統(tǒng)G2，沿著光的行進(jìn)去路從母版?zhèn)?即入射側(cè))開始，依次由將凹面朝向母版?zhèn)鹊呢?fù)凹凸透鏡L21、將凹面朝向母版?zhèn)鹊呢?fù)凹凸透鏡L22、將凹面朝向母版?zhèn)鹊陌济鎽?yīng)Jt鏡CM構(gòu)成。另外，第三成像光學(xué)系統(tǒng)G3從母版?zhèn)?即入射側(cè))開始，依次由將凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL31、雙凸透鏡L32、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的正凹凸透鏡L34、雙凹透鏡L35、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的雙凹透鏡L36、將非球面形狀的凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL37、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的正凹凸透鏡L38、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的負(fù)凹凸透鏡L39、將非球面形狀的凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL310、雙凸透鏡L311、孔徑光闌AS、將平面朝向晶片側(cè)的平凸透鏡L312、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的正凹凸透鏡L313、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的正凹凸透鏡L314、將平面朝向晶片側(cè)的平凸透鏡L315(邊界透鏡Lb)、平行平面板Lp構(gòu)成。第一實(shí)施例中，在邊界透鏡(邊界光學(xué)元件)Lb與平4亍平面板(液中平行平面板)Lp之間的光路、及平行平面板Lp與晶片W之間的光路中，充滿相對作為使用光(曝光光)的ArF準(zhǔn)分子激光(中心波長X=193.306nm)具有1.435876的折射率的純水(Lml，Lm2)。另外，包括邊界透鏡Lb及平行平面板Lp的全部透光構(gòu)件，由相對使用光的中心波長具有1.5603261的折射單的石英(Si02)形成。下面的表(l)中，揭示了第一實(shí)施例涉及的投影光學(xué)系統(tǒng)PL的各項(xiàng)規(guī)格的值。表(l)中，X表示曝光光的中心波長，p表示投影倍率(整個系統(tǒng)的成像倍率)的大小，NA表示像側(cè)(晶片側(cè))數(shù)值孔徑，B表示晶片W上的圖像圏IF的半徑，A表示有效曝光區(qū)域ER的離軸量，LX表示有效曝光區(qū)域ER的沿著X方向的尺寸(長邊的尺寸)，LY表示有效曝光區(qū)域ER的沿著Y方向的尺寸(短邊的尺寸)。另外，面編號表示沿著光線從作為物體面(第一面)的母版面朝向作為像面(第二面)的晶片面行進(jìn)的路徑的從母版?zhèn)乳_始的面的順序，r表示各面的曲率半徑(非球面的情況為頂點(diǎn)曲率半徑mm)，d表示各面的軸上間隔即面間隔(mm)，n表示相對中心波長的折射率。而且，面間隔d在每次反射時都改變其符號。從而，面間隔d的符號，在從第一平面反射鏡M1的反射面到凹面反射鏡CM為止的光路中、及從第二平面反射鏡M2到像面為止的光路中為負(fù)，在其他的光路中為正。此外，第一成1象光學(xué)系統(tǒng)G1中，朝向母版?zhèn)纫酝姑娴那拾霃綖檎蚰赴鎮(zhèn)纫园济娴那拾霃綖樨?fù)。第二成像光學(xué)系統(tǒng)G2中，沿著光的行進(jìn)去路朝向入射側(cè)(母版?zhèn)?以凹面的曲率半徑為正，朝向入射側(cè)以凸面的曲率半徑為負(fù)。第三成像光學(xué)系統(tǒng)G3中，朝向母版?zhèn)纫园济娴那拾霃綖檎?，朝向母版?zhèn)纫酝姑娴那拾霃綖樨?fù)。而且，表(l)中的表(2)以后的表(2)中也相同。表(1)(主要各項(xiàng),)K93,306nm(5=1/4NA=1.32B=15.3mmA=2.8mmLX=26mmLY=5mm(光學(xué)構(gòu)件各項(xiàng)恥格)面編號rdn光學(xué)構(gòu)件(母版面)113.75421oo8.00001.5603261(PI)2oo6細(xì)03961.4997152細(xì)01.5603261(Lll)4-260.976421.00005165.6561835.77311.5603261(L12)6329.4128515.74797144.7370056.48801.5603261(LI3)8-651.172294.14509*-678.6102118.29791.5603261(L14)10173.73534l細(xì)01182.8514128.43191.5603261(L15)12122.1740324.650813-632.2308315.81351.5603261(L16)14-283.7658622.985415-95.8374944.87801.5603261(LI7)16-480.2570149.953217*-327.2465537.67241.5603261(L18)18-152.74838l扁019-645.5120547.00831.5603261(L19)20-172.708901.0000211482.4213632.74781.5603261(LI10)22-361,684531.000023185.0673536.28951.5603261(LI11)24*1499.9250072.000025oo-204.3065(Ml)26115.50235-15.00001.5603261(L21)27181.35110-28.181928107.57500-l謹(jǐn)OO1.5603261(L22)29327.79447-34.983230165.1870034.9832(CM)31327.7944618.00001.5603261(L22)32107.5750028.181933181.3511015細(xì)01.5603261(L21)34115.50235204.306535oo-72扁0(M2)36552.89298-24.49341.5603261(L31)37211.柳31-1.000038-964.15750-27.57991.5603261(L32)39451.41200—1.000040-239.74429-35.77141.5603261(L33)41--171769.23040-1細(xì)042-206.94777-50.00001.5603261(L34)43*-698.47035—43.198744560.33453-10.00001.5603261(L35)45-116.92245-46.536046209.32811-10.00001.5603261(L36)47*-189.99848-23.664448承1878.63986-31.50661.5603261(L37)49211.85278-l細(xì)O50-322.20466-33.18561.5603261(L38)51*-1160.22740-10.017252-2715.10365-22.00001.5603261(L39)53*-柳.87714-42.079954*727.37853-62.02551.5603261(L310)55240.59248-1.000056-16276.86134-62.13281.5603261(L311)57333.64919-1.000058oo--1掘0(AS)59-303.09919-68.22441.5603261(L312)60oo--l細(xì)O61-182.25869-77.61221.5603261(L313)62*-472,72383-1細(xì)063-131.14200-49.99991.5603261(L314)64承-414.78286-l細(xì)065-75.90800-43.33511.5603261(L315:Lb)66oo--1.00001.435876(Lm2)67oo—13.00001.5603261(Lp)68oo--2.99991.435876(Lml)(晶片面)(非球面數(shù)據(jù))9面/c=0C=_7.9031X10—8C=8.6709X10—1246C=一6.5472X10-16C=1.5504Xl(T加810C=2.6800X10—24C=—2.6032X10-2812"C=7.3308XlCf33C=0161817面k=0C=4.7672X10^C=—8.7145X10—1346C=—2.8591X1CT17C=3.9981X10"810C=—1.9927Xl0—25C=2.8410X10一幼1214C=6.5538X10-35C=0161824面jc=0C=2,7118X1CT8C=—4.0362X10-1346C=8.5346X1CT18C-—7653X10-22C=—1.1856X10畫27C=5.2597X10-311214C=—2.0897X10-35C=0161843面k=0C=一1.8839X10畫8C=5.6009XIO-1346C=—1.8306X10陽"C=2.2177X10—21810C=—2.3512X1CT25C=1.7766X10-2912!4C=一6.5390X10_MC=0161847面k=0C=9.0773X10C=—5.4651X10"46C=4.4000X10_16C=—2.7426X10_2810C=3.2149X1CT25C=2.3641X1CT幼1214C=—1.3953X1CT32C=01618<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>C=2.5879X10C=064面k=0C=一6.0849X10—8C=—8.7021X10—13C=一1.5623X10-16C=1.5681X10-20810C=一1.6989X10—24C=7.9711X10-291214C=—2.7075X10一33C=01S18圖5是表示第一實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)中的橫向像差的圖。像差圖中，Y表示像高，實(shí)線表示中心波長193.3060nm，虛線表示193.306nm+0.2pm=193.3062nm,單點(diǎn)劃線表示193.306nm-0.2pm=193.3058nm。而且，圖5的表M以后的圖7中也相同。從圖5的像差圖中可以清楚地看到，第一實(shí)施例中，盡管確保了非常大的像側(cè)數(shù)值孔徑(NA=1.32)及比較大的有效曝光區(qū)域ER(26mmx5mm)，然而對于波長寬度為193.306nm士0.2pm的曝光光也可以良好地修正像差。圖6是表示本實(shí)施方式的第二實(shí)施例涉及的投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡構(gòu)成的圖。參照圖6，在第二實(shí)施例涉及的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，第一成4象光學(xué)系統(tǒng)G1從母版?zhèn)乳_始，依次由平行平面板P1、雙凸透鏡Lll、將凸面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL12、將凸面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL13、將非球面形狀的凹面朝向母版?zhèn)鹊碾p凹透鏡L14、將凸面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL15、將凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL16、將凹面朝向母版?zhèn)鹊呢?fù)凹凸透鏡L17、將非球面形狀的凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL18、將凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL19、雙凸透鏡LllO、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的正凹凸透鏡Llll構(gòu)成。另外，第二成像光學(xué)系統(tǒng)G2沿著光的行進(jìn)去路，從母版?zhèn)?即入射側(cè))開始，依次由將凹面朝向母版?zhèn)鹊呢?fù)凹凸透鏡L21、將凹面朝向母版?zhèn)鹊呢?fù)凹凸透鏡L22、將凹面朝向母版?zhèn)鹊陌济娣瓷溏RCM構(gòu)成。另夕卜，第三成像光學(xué)系統(tǒng)G3從母版?zhèn)?即入射側(cè))開始，依次由將凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL31、雙凸透鏡L32、將凸面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL33、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的正凹凸透鏡L34、雙凹透鏡L35、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的雙凹透鏡L36、將非球面形狀的凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL37、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的正凹凸透鏡L38、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的平凹透鏡L39、將非球面形狀的凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL310、將凹面朝向母版?zhèn)鹊恼纪雇哥RL311、孔徑光闌AS、將平面朝向晶片側(cè)的平凸透鏡L312、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的正凹凸透鏡L313、將非球面形狀的凹面朝向晶片側(cè)的正凹凸透鏡L314、將平面朝向晶片側(cè)的平凸透鏡L315(邊界透鏡Lb)、平行平面板Lp構(gòu)成。在第二實(shí)施例中也與第一實(shí)施例相同，在邊界透鏡Lb與平行平面板Lp之間的光路、及平行平面板Lp與晶片W之間的光路中，充滿相對作為使用光(曝光光)的ArF準(zhǔn)分子激光(中心波長\=193.30611111)具有1.435876的折射率的純水(Lml,Lm2)。另外，包括邊界透鏡Lb及平行平面板Lp的全部透光構(gòu)件，由相對使用光的中心波長具有1.5603261的折射率的石英形成。下面的表(2)中，揭示了第二實(shí)施例涉及的投影光學(xué)系統(tǒng)PL的各項(xiàng)恥格的值。表(2)(主要各項(xiàng)M^)X=193.306nmP=l/4NA=1.32B=15.4mmA=3mmLX=26mmLY=5mm(<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>1CO8.00001.5603261(Pl)23.00003708.5830550細(xì)01.5603261(L11)4-240.961391.00005159.2825655細(xì)01.5603261(L12)61030.4258315.33097175.9168033,42621.5603261(L13)81901.4293613.44849承-313.7648611.88181.5603261(L14)10235.561卯l細(xì)01190.4080153.34421.5603261(L15)12109.3639412.887213-1337.1341020.23851.5603261(L16)14-314.4714410.226315-106.1352842.50021.5603261(L17)16-334.9779256細(xì)8-1619.4332046.36341.5603261(L18)18-167細(xì)00l扁019-568.0412748.49661.5603261(L19)20-172.67366l細(xì)021637.0316727.84781.5603261(L110)22-838.931671.000023264.5640330.75491.5603261(L111)24*3443.5261772細(xì)025oo-237.1956(Ml)26134.07939-15細(xì)01.5603261(L21)27218.66017-33,226328111.51192—18細(xì)01.5603261(L22)29334.92606-28.521530170.9206728.5215(CM)31334.9260618.00001.5603261(L22)32111.5119233.226333218.6601715.00001.5603261(L21)34134.07939237.195635oo--72.0000(M2)361133.17643-25.25531.5603261(L31)37247.47802-1細(xì)038-480.60890-29.69881.5603261(L32)39626.43077-l細(xì)O40-208.29831-36.26041.5603261(L33)41-2556.24930-1扁042-173,46230-50.00001.5603261(L34)43*-294.18687-26.431844699.5柳2-11.50001.5603261(L35)45-106.38847-47.952046158.19938-11.50001.5603261(L36)47*—189.99848-27.602448*487.32943-34.32821.5603261(L37)49153.21216-1細(xì)050-280.33475-39.40361.5603261(L38)51*-貓.66667-17.386252oo--22細(xì)01.5603261(L39)53*-1511.71580-40.315054*655.86673-62,21981.5603261(L310)55242.88510-1細(xì)056843.73059—49.25381.5603261(L311)57280.00000-1.000058oo-1細(xì)0(AS)59-291.92686-61.10381.5603261(L312)60oo-l細(xì)O61-179.32463-67.44741.5603261(L313)62*-438.34656-1,000063—128.42402-52.41561.5603261(L314)64*-401.88080-1.000065-75,86112-41.5893L5603261(L315:Lb)66co-l.OOOO1.435876(Lm2)67oo-16.50001.5603261(Lp)68oo-3.00001.435876(Lml)(晶片面)(非球面數(shù)據(jù))9面c3.1753X10一8C6=9.0461X10-12c=—1.0355>U0_15C=1.2398X10—1910c=-12-l.1221X10-23C=5.7476X10—28c=-16-1.1800X10-32C=01817面K=0c=—2.8399X10—8C6=一3.0401X10-13C=1.1462X10—17C=4.0639X10—22810C=-8.6125X10C=4.4202X1CT1214C=一9.9158X10—35C=0161824面C=2.1499X10-8C=—3,8861X10_13C=5.4812X1CT18C="2.1623X10-23C=一2.5636X10-26C=2.1879X10-301214C=—6.5039X10—35C=0161843面k=0C=一2.0533X10-8C=7.8051X1CT〗346C=9.4002XICT18C=—2.1043X10—280C。=7.8182X10—25C=—9.2007X1CTC=3,6742X10—33C=0161847面C=9.8639X10-8C=-6.7359X10-1246C=6.8579X10-16C=—6.1604xWC=5.1722X10—24C=—2.9412X10""C=8.6688X10-33C=048面k=0C=4.3101X10C=—3.2805X1046C=5.6432X10—17C=—9.2345X10畫22510G=1.0713X10—25C=一9,9944X1CT301214C=1.8148X10-33C=0161851面/c=0C=2.5839X10一8C=—1.8848X10一1246C=—4.9271X10_17C=4.4946XIO力810C一7.2550X10—26C-4.9237X10—3112uC=—2.4260X10—35C=6.2565X10-40161853面(c=0C=—4.7449X10-8C=—2.3075X10—1346C=1.0475X10—16C=—2.1805X10一21s10C=—9.0530X10-26C=4.6274X10—幼1214C=—6.4961X10-35C=3.4402X10-41161854面k=0C=2.0328X10-8C=—7.7439XI0-13C=1.6217X10-17C=—3.5531X10^810C=8.2634X10—27C=2.6232X10-311214C=—2.0989X10—35C=4.0888X10-40161862面C=2.5121X1CT8C=—2.0342X10—12C=1,2906X10—16C=—5.4455X10—21810C=1.2885X10—25C=一1.4600X10—301214C=3.2850X1CT36C=0161864面k=0C=一2.8098X10-8C=—3.9565X10—1246C=3.1966X10一16C=—2.7246X10"20C=1.8266X10—24C=—8.6244X10—291214C=2.1570X10-33C=01S18圖7是表示第二實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)中的橫向像差的圖。從圖7的像差圖中可以清楚地看到，第二實(shí)施例中也與第一實(shí)施例相同，盡管確保了非常大的像側(cè)數(shù)值孔徑(NA-1.3)及比較大的有效曝光區(qū)域ER(26mmx5mm)，然而對于波長寬度為193.306nm±0.2pm的曝光光也可以良好地修正像差。如此所述，本實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，通過在邊界透鏡Lb與晶片W之間的光路中夾設(shè)具有大的折射率的純水(Lml，Lm2)，可以在確保大的有效的像側(cè)數(shù)值孔徑的同時，確保比較大的有效成像區(qū)域。即，各實(shí)施例中，可以確斜目對中心波長為193.306nm的ArF準(zhǔn)分子激光，約為1.3的較高的像側(cè)數(shù)值孔徑，并且可以確保26mmx5mm的矩形形狀的有效曝光區(qū)域(靜止曝光區(qū)域)ER，例如可以在26mmx33mm的矩形的曝光區(qū)域內(nèi)以高析像度將電路圖案掃描曝光。然而，在液浸型的投影光學(xué)系統(tǒng)的^象側(cè)數(shù)值孔徑例如小于1.2的情況下，如圖8(a)所示，即使不將邊界透鏡Lb的凸面形狀的入射面Lba的曲率i史為那樣大，也可以避免入射面Lba上的入射光線的反射。其結(jié)果，由于可以將用于保持邊界透鏡Lb的保持用組件Lbb位于與射出面Lbc側(cè)的液體(浸液未圖示)充分地分開的位置，所以液體侵入到保持用組件Lbb與透鏡室的夾持件Hd之間或液體進(jìn)一步侵入到投影光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部的危險性很低。然而，在將液浸型的投影光學(xué)系統(tǒng)的像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)定為例如大于1.2的情況下，如圖8(b)所示，為了避免入射光線向邊界透鏡Lb的入射面Lba的反射，而需要將入射面Lba制成相當(dāng)大的曲率的凸面形狀。該情況下，邊界透鏡Lb的保持用組件Lbb位于射出面Lbc側(cè)的液體的附近，液體容易侵入到保持用組件Lbb與夾持件Hd之間，進(jìn)而液體容易侵入到投影光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部。當(dāng)液體^yV到保持用組件Lbb與夾持件Hd之間時，因所侵入的液體的作用，會在保持用組件Lbb與夾持件Hd之間作用相互吸引的力，導(dǎo)致邊界透鏡Lb的移動或變形，進(jìn)而使得損害投影光學(xué)系統(tǒng)的成像性能(一般為光學(xué)性能)的危險性提高。另外，當(dāng)液體穿過保持用組件Lbb與夾持件Hd之間而^yV到投影光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部時，會導(dǎo)致在包括邊界透鏡Lb的透光構(gòu)件的光學(xué)面上形成的防^Jt膜的老化，進(jìn)而4吏得損害投影光學(xué)系統(tǒng)的成像性能的危險性提高。圖9是簡要地表示本實(shí)施方式涉及的投影光學(xué)系統(tǒng)的特征性的要部構(gòu)成的圖。參照圖9(a)，本實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，以包圍邊界透鏡(邊界光學(xué)元件)Lb的射出面Lbc的有效區(qū)域(有效的成像光束所通過的區(qū)域)的方式，形成有槽部Gr(換言之為空間)。具體來說，槽部Gr例如被以將射出面Lbc的有效區(qū)域遍布全周地包圍的方式連續(xù)地形成，且具有與將入射面Lba的有效區(qū)域的外周和射出面Lbc的有效區(qū)域的外周連結(jié)起來的有效外周面Lbd對應(yīng)的(例如與有效外周面Lbd大致平行的)傾斜面Gra。本實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，由于將像側(cè)數(shù)值孔徑設(shè)定為實(shí)質(zhì)上大于1.2的值(1.32或1.3)，所以邊界透鏡Lb的入射面Lba的曲率大，保持用組件Lbb必然位于射出面Lbc側(cè)的液體Lm2(未圖示)的附近，而槽部Gr與保持用組件Lbb相比更深地延伸至入射面Lba側(cè)。換言之，保持用組件Lbb被設(shè)于與光軸AX垂直的保持面(圖中以雙點(diǎn)劃線表示的假想的面)Lbbs上，在保持用組件Lbb與光軸AX之間形成有作為槽部Gr的內(nèi)部的空間。而且，本說明書中所謂"槽部"是包括凹部或擴(kuò)孔形狀部等的廣義概念，例如也可以是在槽部Gr的內(nèi)側(cè)的面(即射出面Lbc)的水平與外側(cè)的面Lbe的水平之間具有階梯差的那樣的構(gòu)成。另外，本實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，在邊界透鏡Lb的射出面Lbc的有效區(qū)域與液中平行平面板Lp之間的光路中，設(shè)有用于保持液體Lm2的液體保持機(jī)構(gòu)LH。液體保持機(jī)構(gòu)LH例如由鈦或不銹鋼等形成，其一部分向槽部Gr的內(nèi)部(換言之為空間)突出。更具體來說，液體保持機(jī)構(gòu)LH具有與槽部Gr的傾斜面Gra拉開間隔地相對置的對峙面LHa，傾斜面Gra及對峙面LHa當(dāng)中的至少一方的面,皮進(jìn)行了疏水處理加工，或者在傾斜面Gra及對峙面LHa當(dāng)中的至少一方的面上形成有疏水膜。如上所述，本實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，由于邊界透鏡Lb的入射面Lba的曲率大，所以雖然保持用組件Lbb位于射出面Lbc側(cè)的液體Lm2的附近，但是由于以包圍射出面Lbc的有效區(qū)域的方式形成有槽部Gr，所以即使不設(shè)置液體保持機(jī)構(gòu)LH,也利用槽部Gr的作用，使得液體Lm2^^侵入到保持用組件Lbb與透鏡室的夾持件Hd之間，進(jìn)而使得液體難以^^到投影光學(xué)系統(tǒng)PL的內(nèi)部。即，本實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，可以防止液體(浸液)向光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部的^^而維持良好的成像性能。另外，本實(shí)施方式的曝光裝置中，由于使用了可以防止液體向光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部的4h而維持良好的成像性能的高析像的液浸投影光學(xué)系統(tǒng)PL,所以可以高精度并且穩(wěn)定地將微細(xì)的圖案投影曝光。而且，雖然例如也可以以包圍邊界透鏡Lb的射出面Lbc的有效區(qū)域的方式斷續(xù)地設(shè)置多個槽部Gr，但是為了有效地防止液體Lm2到達(dá)保持用組件Lbb,最好如上所述地，以將射出面Lbc的有效區(qū)域遍布全周地包圍的方式連續(xù)地形成槽部Gr，并且以使槽部Gr與保持用組件Lbb相比更深地延伸至入射面Lba側(cè)的方式形成。另外，本實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，由于在邊界透鏡Lb與晶片W之間的光路中配置有平行平面板(一般為基本上無折射能力的光學(xué)構(gòu)件)Lp，所以即使作為浸液的純水受到了來自涂布于晶片W上的光刻膠的排出氣體等的污染，也利用夾設(shè)于邊界透鏡Lb與晶片W之間的平行平面板Lp的作用，可以有效地防止污染了的純7jc對邊界透鏡Lb的像側(cè)光學(xué)面的污染。另外，由于液體(純水Lml，Lm2)與平行平面板Lp的折射率差小，所以可以大幅度地緩解對平行平面板Lp所要求的姿勢或位置精度，因此即使平行平面板Lp被污染，也可以通過隨時更換構(gòu)件，使光學(xué)性能容易得到恢復(fù)。此外，由于也可以利用平行平面板Lp的作用，將與邊界透鏡Lb接觸的液體Lm2的掃描曝光時的壓力變動或步進(jìn)移動時的壓力變動抑制得較小，所以可以用比較小的空間來保持液體。另外，本實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，由于為了不會與邊界透鏡Lb接觸，即為了不會在邊界透鏡Lb上作用外力，而將液體保持機(jī)構(gòu)LH的一部分以向槽部Gr的內(nèi)部突出的形態(tài)設(shè)置，所以可以在邊界透鏡Lb的射出面Lbc的有效區(qū)域與平行平面板Lp之間的光路中可靠地保持液體Lm2。但是，當(dāng)在與邊界透鏡Lb接觸的液體Lm2中引起預(yù)想以上的壓力變化時，液體Lm2有可能穿越槽部Gr的傾斜面Gra與液體保持機(jī)構(gòu)LH的對峙面LHa之間而到達(dá)保持用組件Lbb。在此，為了即使在與邊界透鏡Lb接觸的液體Lm2中引起預(yù)想以上的壓力變化，液體Lm2也不會穿越傾斜面Gra與對峙面LHa之間而到達(dá)保持用組件Lbb,最好對親水性的傾斜面Gra及對峙面LHa當(dāng)中的至少一方的面實(shí)施疏水處理加工，或者在傾斜面Gra及對峙面LHa當(dāng)中的至少一方的面上形成疏7JC膜。而且，為了確保用于設(shè)置液體保持機(jī)構(gòu)LH的空間，最好槽部Gr具有與將入射面Lba的有效區(qū)域的外周和射出面Lbc的有效區(qū)域的外周連結(jié)起來的有效外周面Lbd對應(yīng)的(具有與有效外周面Lbd對應(yīng)的斜度)傾斜面Gra。另夕卜，本實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)PL中，由于將邊界透鏡Lb的射出面Lbc的有效區(qū)域形成為平面狀，所以邊界透鏡Lb與平行平面板Lp之間的液體層Lm2的厚度恒定。其結(jié)果，即使液體Lm2的透過率相對曝光光來"^兌并不充分，也可以防止晶片W上的曝光區(qū)域內(nèi)的光量不均的產(chǎn)生。而且，上述的實(shí)施方式中，雖然在邊界透鏡Lb與晶片W之間的光路中配置有平行平面板Lp,但是并不限定于此，也可以如圖9(b)的變形例那樣，設(shè)為省略了平行平面板Lp的設(shè)置的構(gòu)成。在圖9(b)的變形例中，也可以通過以包圍邊界透鏡Lb的射出面Lbc的有效區(qū)域的方式形成槽部Gr(換言之為空間)，而獲得與本實(shí)施方式相同的效果。上述的實(shí)施方式中，雖然作為填充于邊界透鏡Lb與晶片W之間的光路中的液體使用了純水(Lml，Lm2),但是也可以取代它，而使用折射率比它更高的液體(例如折射率在1.6以上的液體)。作為此種高折射率液體，例如可以使用甘油(CH2[OH]CH[OH]CH2[OH])或庚烷(C7H16)等。另外，也可以4吏用加入了H+、Cs—、K+、Cl_、S042—、PO,的7jC、混入了鋁氧化物的微粒的水、異丙醇、己烷、癸烷等。在使用此種高折射率液體的情況下，為了限制投影光學(xué)系統(tǒng)PL的大小，特別是直徑方向的大小，最好將投影光學(xué)系統(tǒng)PL的一部分的透鏡，特別是靠近像面(晶片W)的透鏡由高折射率的材料形成。作為此種高折射率材料，例如優(yōu)選使用氧化鈣或氧化鎂、氟化鋇、氧化鍶、氧化鋇或者以它們?yōu)橹鞒煞值幕旌暇?。這樣，就可以基于能夠?qū)崿F(xiàn)的尺寸，來實(shí)現(xiàn)高數(shù)值孔徑。例如在使用了ArF準(zhǔn)分子激光器(波長193nm)的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)1.5左右或者其以上的高數(shù)值孔徑。另外，在作為曝光光IL使用波長157nm的F2激光器的情況下，作為液體，優(yōu)選使用能夠透過F2激光的液體，例如過氟化聚醚(PFPE)或氟系油等氟系流體。上述的實(shí)施方式的曝光裝置中，通過利用照明裝置將母版(掩模)照明(照明工序)，使用投影光學(xué)系統(tǒng)將形成于掩模上的轉(zhuǎn)印用的圖案向感光性村底曝光(曝光工序)，可以制造微型器件(半導(dǎo)體元件、攝像元件、液晶顯示元件、薄膜磁頭等)。下面，參照圖10的流程圖，對通過使用本實(shí)施方式的曝光裝置在作為感光性襯底的晶片等上形成規(guī)定的電路圖案，來獲得作為微型器件的半導(dǎo)體器件之時的方法的一個例子進(jìn)行說明。首先，在圖10的步驟301中，在一批晶片上蒸鍍金屬膜。在下面的步驟302中，在這一批晶片上的金屬膜上涂布光刻膠。其后，在步驟303中，使用本實(shí)施方式的曝光裝置，將掩模上的圖案的像經(jīng)由其投影光學(xué)系統(tǒng)向這一批晶片上的各拍:攝區(qū)域依次曝光轉(zhuǎn)印。其后，在步驟304中，進(jìn)行了這一批晶片上的光刻膠的顯影后，在步驟305中，在這一批晶片上以光刻膠圖案作為掩模進(jìn)行蝕刻，從而在各晶片上的各拍攝區(qū)域形成與掩模上的圖案對應(yīng)的電路圖案。其后，通過進(jìn)行更上一層的電路圖案的形成等，來制造半導(dǎo)體元件等器件。根據(jù)上述的半導(dǎo)體器件制造方法，可以以良好的生產(chǎn)率獲得具有極為微細(xì)的電路圖案的半導(dǎo)體器件。而且，步驟301~步驟305中，在晶片上蒸鍍金屬，在該金屬膜上涂布光刻膠，此后進(jìn)行曝光、顯影、蝕刻各工序，然而當(dāng)然也可以在這些工序之前，在晶片上形成硅的氧化膜后，在該硅的氧化膜上涂布光刻膠，此后進(jìn)行曝光、顯影、蝕刻等各工序。另外，本實(shí)施方式的曝光裝置中，通過在平板(玻璃襯底)上形成規(guī)定的圖案(電路圖案、電極圖案等)，也可以獲得作為微型器件的液晶顯示元件。以下，參照圖ll的流程圖，對此時的方法的一個例子進(jìn)行i兌明。圖11中，在圖案形成工序401中，使用本實(shí)施方式的曝光裝置將^^模的圖案向感光性襯底(涂布有光刻膠的玻璃襯底等)上轉(zhuǎn)印曝光，即執(zhí)行所謂的光刻工序。利用該光刻工序，在感光性襯底上形成包含多個電極等的規(guī)定圖案。其后，膝光了的襯底經(jīng)過顯影工序、蝕刻工序、光刻膠剝離工序等各工序，而在襯底上形成規(guī)定的圖案，并轉(zhuǎn)向下面的濾色片形成工序402。然后,在濾色片形成工序402中，形成以矩陣狀排列了多個與R(Red)、G(Green)、B(Blue)對應(yīng)的3個點(diǎn)的組；或者將R、G、B這3條條紋的濾片的組沿多條水平掃描線方向排列的濾色片。此后，在濾色片形成工序402之后，執(zhí)行單元組裝工序403。單元組裝工序403中，4吏用圖案形成工序401中得到的具有規(guī)定圖案的襯底、及濾色片形成工序402中得到的濾色片等來組裝液晶面板(液晶單元)。單元組裝工序403中，例如向圖案形成工序401中得到的具有規(guī)定圖案的襯底與濾色片形成工序402中得到的濾色片之間注入液晶，而制造液晶面板(液晶單元)。其后，在模塊組裝工序404中，安裝進(jìn)行組裝好的液晶面板(液晶單元)的顯示動作的電路、背光燈等各部件，而作為液晶顯示元件制作完成。才艮據(jù)上述的液晶顯示元件的制造方法，可以以良好的生產(chǎn)率獲得具有極為微細(xì)的電路圖案的液晶顯示元件。而且，上述的實(shí)施方式中，雖然使用了ArF準(zhǔn)分子激光源，但是并不限定于此，例如也可以使用F2激光源之類的其他的適當(dāng)?shù)墓庠础Ｆ渲?，在作為曝光光使用F2激光的情況下，作為液體^f吏用能夠透過F2激光的例如氟系油或過氟化聚醚(PFPE)等氟系的液體。另外，上述的實(shí)施方式中，雖然將本發(fā)明應(yīng)用于搭載在曝光裝置上的液浸型的投影光學(xué)系統(tǒng)中，但是并不限定于此，也可以將;^發(fā)明應(yīng)用于其他的一般的液浸型的投影光學(xué)系統(tǒng)中。另外，上述的實(shí)施方式中，雖然將但是并不限定于此，也可以將本發(fā)明應(yīng)用于其他的一般的投影光學(xué)系統(tǒng)中。另外，上述的實(shí)施方式中，雖然將本發(fā)明應(yīng)用于液浸型的投影光學(xué)系統(tǒng)中，但是并不限定于此，也可以將本發(fā)明應(yīng)用于液浸型的對物光學(xué)系統(tǒng)中。而且，上述的實(shí)施方式中，雖然將邊界透鏡Lb及液晶平行平面板Lp由非晶體材料的石英形成，但是作為形成邊界透鏡Lb及液中平行平面板Lp的材料并不限定于石英，例如也可以使用氧化鎂、氧化鈣、氧化鍶、氧化鋇、氟化鋇、鋇鋰氟化物(BaLiF3)、镥船'石榴石([LutetiumAluminumGarnet]LuAG)、尖晶石([crystallinemagnesiumaluminumspinel]MgAl204)等晶體材料。另夕卜，上述的實(shí)施方式中，雖然作為第一液體及第二液體使用了純水，但是作為第一及第二液體并不限定于純水，例如也可以^^用加入了H+、cs_、k+、cr、so42_、po,的水、異丙醇、甘油、己烷、癸烷或三井化學(xué)林式會社的Delphi(以環(huán)狀烴骨架為基本的化合物)、JSR林式會社的HIF-001、EIDupontDeNemours&Company的IF131或IF132、IF175等。權(quán)利要求1.一種投影光學(xué)系統(tǒng)，將第一面的像經(jīng)由液體向第二面投影，該投影光學(xué)系統(tǒng)的特征是，上述投影光學(xué)系統(tǒng)具備邊界光學(xué)元件，該元件的上述第一面?zhèn)扰c氣體接觸且上述第二面?zhèn)扰c上述液體接觸，上述邊界光學(xué)元件的入射面朝向上述第一面具有凸面形狀，且以包圍上述邊界光學(xué)元件的射出面的有效區(qū)域的方式形成有槽部。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述槽部被以將上述有效區(qū)域遍布全周地包圍的方式連續(xù)地形成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述槽部具有與將上i^射面的有效區(qū)域的外周和上述射出面的有效區(qū)域的外周連結(jié)起來的有效外周面對應(yīng)的傾斜面。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述槽部與用于保持上述邊界光學(xué)元件的保持用組件相比更延伸至上述入射面?zhèn)取?.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，還具備配置于上述邊界光學(xué)元件和上述第二面之間的光路中而基本上沒有折射能力的光學(xué)構(gòu)件。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，還具備用于在上述邊界光學(xué)元件的上述射出面的有效區(qū)域與上述基本上沒有折射能力的光學(xué)構(gòu)件之間的光路中保持上述液體的液體保持^J;該液體保持機(jī)構(gòu)的一部分向上述槽部的內(nèi)部突出。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，還具備用于在上述邊界光學(xué)元件的上述射出面的有效區(qū)域與上述第二面之間的光路中保持上述液體的液體保持機(jī)構(gòu)；該液體保持機(jī)構(gòu)的一部分向上述槽部的內(nèi)部突出。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述液體保持機(jī)構(gòu)具有與上述槽部的上述傾斜面拉開間隔地相對置的對峙面，上述傾斜面及上述對峙面當(dāng)中的至少一方的面被實(shí)施了疏水處理加工。9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述液體保持機(jī)構(gòu)具有與上述槽部的上述傾斜面拉開間隔地相對置的對峙面，在上述傾斜面及上述對峙面當(dāng)中的至少一方的面上形成有疏水膜。10.—種投影光學(xué)系統(tǒng)，將第一面的像經(jīng)由液體向第二面投影，該投影光學(xué)系統(tǒng)的特征是，上述投影光學(xué)系統(tǒng)具備邊界光學(xué)元件，該元件的上述第一面?zhèn)扰c氣體接觸且上述第二面?zhèn)扰c上述液體接觸，上述邊界光學(xué)元件具備將凸面朝向上述第一面的形狀的入射面、和設(shè)于與光軸垂直的保持面上的保持用組件，在上述保持用組件和上述光軸之間形成有空間。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述空間,皮以遍布上述邊界光學(xué)元件的射出面的外周整體地包圍的方式連續(xù)地形成。12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述空間具有與將上^射面的有效區(qū)域的外周和上述邊界光學(xué)元件的射出面的有效區(qū)域的外周連結(jié)起來的有效外周面對應(yīng)的傾斜面。13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，還具備配置于上述邊界光學(xué)元件和上述第二面之間的光路中而基本上沒有折射能力的光學(xué)構(gòu)件。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，還具備用于在上述邊界光學(xué)元件的上述射出面與上述基本上沒有折射能力的光學(xué)構(gòu)件之間的光路中保持上述液體的液體保持機(jī)構(gòu)；該液體保持機(jī)構(gòu)的一部分向上述空間突出。15.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，還具備用于在上述邊界光學(xué)元件的上述射出面與上述第二面之間的光路中保持上述液體的液體保持機(jī)構(gòu)；該液體保持機(jī)構(gòu)的一部分向上述空間突出。16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述空間具有與將上^X射面的有效區(qū)域的外周和上述射出面的有效區(qū)域的外周連結(jié)起來的有效外周面對應(yīng)的傾斜面，上述液體保持機(jī)構(gòu)具有與上述空間的上述傾斜面拉開間隔i^目對置的對峙面，上述傾斜面及上述對峙面當(dāng)中的至少一方的面被實(shí)施了疏水處理加工。17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述空間具有與將上述入射面的有效區(qū)域的外周和上述射出面的有效區(qū)域的外周連結(jié)起來的有效外周面對應(yīng)的傾斜面，上述液體保持機(jī)構(gòu)具有與上述空間的上述傾斜面拉開間隔地相對置的對峙面，在上述傾斜面及上述對峙面當(dāng)中的至少一方的面上形成有疏水膜。18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征是，上述邊界光學(xué)元件的上述射出面的有效區(qū)域形成為平面狀。19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述投影光學(xué)系統(tǒng)基于來自上述第一面的光而在上述第二面上形成上述第一面的縮小像。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述投影光學(xué)系統(tǒng)還具備折射型的第一成像光學(xué)系統(tǒng)，其用于基于來自上述第一面的光形成第一中間像；第二成像光學(xué)系統(tǒng)，其包括至少一個凹面反射鏡，且用于基于來自上述第一中間l象的光形成第二中間4象；折射型的第三成像光學(xué)系統(tǒng)，其用于基于來自上述第二中間像的光在上述第二面上形成上述縮小第一偏轉(zhuǎn)鏡，其配置于上述第一成^^光學(xué)系統(tǒng)與上述笫二成^^光學(xué)系統(tǒng)之間的光路中；第二偏振鏡，其配置于上述第二成像光學(xué)系統(tǒng)與上述第三成像光學(xué)系統(tǒng)之間的光路中。21.根據(jù)權(quán)利要求l至20中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征是，上述邊界光學(xué)元件由晶體材料形成。22.根據(jù)權(quán)利要求l至20中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述邊界光學(xué)元件由非晶體材料形成。23.—種瀑光裝置，其特征是，具備用于將設(shè)定在上述第一面中的圖案照明的照明系統(tǒng)；用于將上述圖案的像向設(shè)定在上述第二面上的感光性襯底投影的權(quán)利要求1至22中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng)。24.—種曝光方法，其特征是，包括將設(shè)定在上述笫一面上的圖案照明的照明工序；經(jīng)由權(quán)利要求1至22中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng)將上述圖案的像向設(shè)定在上述第二面上的感光性襯底上投影曝光的曝光工序。25.—種器件制造方法，其特征是，包括經(jīng)由權(quán)利要求l至22中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng)將設(shè)定在上述第一面上的圖案的像向設(shè)定在上述第二面上的感光性襯底上投影曝光的曝光工序；將經(jīng)過了上述曝光工序的上述感光性襯底顯影的顯影工序。26.—種光學(xué)元件，用于液浸對物光學(xué)系統(tǒng)中，且一方的光學(xué)面與液體接觸，該光學(xué)元件的特征是，該光學(xué)元件的另一方的光學(xué)面具有凸面形狀，以包圍上述一方的光學(xué)面的有效區(qū)域的方式形成有槽部。27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光學(xué)元件，其特征是，上述槽部被以將上述一方的光學(xué)面的上述有效區(qū)域遍布全周地包圍的方式連續(xù)地形成。28.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的光學(xué)元件，其特征是，上述槽部具有與將上述光學(xué)元件的上述另一方的光學(xué)面的有效區(qū)域的外周和上述光學(xué)元件的上述一方的光學(xué)面的有效區(qū)域的外周連結(jié)起來的有效外周面對應(yīng)的傾斜面。29.根據(jù)權(quán)利要求26至28中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其特征是，上述槽部與用于保持上述光學(xué)元件的保持用組件相比更延伸至上述光學(xué)元件的上述另一方的光學(xué)面?zhèn)取?0.—種光學(xué)元件，用于液浸對物光學(xué)系統(tǒng)中，且一方的光學(xué)面與液體接觸并且另一方的光學(xué)面具有凸面形狀，該光學(xué)元件的特征是，具備設(shè)于與上述光學(xué)元件的光軸垂直的保持面上而用于保持上述光學(xué)元件的保持用組件，在上述保持用組件和上述光軸之間形成有空間。31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的光學(xué)元件，其特征是，上述空間被以遍布上述光學(xué)元件的上述一方的光學(xué)面的外周整體地包圍的方式連續(xù)地形成。32.根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的光學(xué)元件，其特征是，上述空間具有與將上述光學(xué)元件的上述另一方的光學(xué)面的有效區(qū)域的外周和上述光學(xué)元件的上述一方的光學(xué)面的有效區(qū)域的外周連結(jié)起來的有效外周面對應(yīng)的傾斜面。33.根據(jù)權(quán)利要求26至32中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其特征是，上述光學(xué)元件由晶體材料形成。34.根據(jù)權(quán)利要求26至32中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其特征是，上述光學(xué)元件由非晶體材料形成。35.—種液浸對物光學(xué)系統(tǒng)，具備權(quán)利要求26至34中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，該液浸對物光學(xué)系統(tǒng)的特征是，上述光學(xué)元件配置于最靠近液體側(cè)。36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的液浸對物光學(xué)系統(tǒng)，其特征是，上述液浸對物光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)由上述液體形成物體的像。全文摘要本發(fā)明提供一種可以防止液體(浸液)向光學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)部侵入而維持良好的成像性能的液浸型的投影光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明的投影光學(xué)系統(tǒng)是將第一面的縮小像經(jīng)由液體向第二面投影的投影光學(xué)系統(tǒng)，投影光學(xué)系統(tǒng)具備第一面?zhèn)扰c氣體接觸且第二面?zhèn)扰c液體接觸的邊界光學(xué)元件(Lb)，邊界光學(xué)元件的入射面(Lba)朝向第一面具有凸面形狀，且以包圍邊界光學(xué)元件的射出面(Lbc)的有效區(qū)域的方式形成有槽部(Gr)。文檔編號H01L21/027GK101171667SQ20068001571公開日2008年4月30日申請日期2006年5月8日優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日發(fā)明者大村泰弘申請人:株式會社尼康