(57)【要約】【課題】  （１）定められた工具単位除去形状のスペクトルを実現する工具を設計する工程を具備する研磨方法を提供すること。  （２）前記工具を設計する工程において，工具の運動条件の設定を含む研磨方法を提供すること。  （３）前記工具を設計する工程において，工具の形状，材質，構成の設定を含む研磨方法を提供すること。【解決手段】  形状計測の結果得られた誤差形状に対して、既知の工具単位除去形状により滞留時間分布を求め、次に既知の工具単位除去形状と滞留時間分布に基づいて加工のシミュレーションを行って残存誤差を予測し、残存誤差が最小となるように工具単位除去形状のスペクトルを定めた後、そのスペクトルに基づいて工具を設計する工程を具備する研磨方法を用いる。【選択図】  図１
2006334724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状計測結果に基づいて形状修正研磨を行う研磨方法において，
該形状計測結果と設計形状を比較し，誤差形状を算出する工程と，
該誤差形状に対して工具の単位除去形状によりデコンボリューションを行い，工具の滞留時間分布を求める工程と，
該工具の滞留時間分布に基づいて加工のシミュレーションを行い，残存誤差を予測する工程と，
該予測された残存誤差と目標とする加工精度との差を最小化するように，工具単位除去形状のスペクトルを定める工程と，
該定められた工具単位除去形状のスペクトルに基づいて工具を設計する工程と，
を具備することを特徴とする研磨方法。
【請求項２】
前記工具を設計する工程において，更に工具の運動条件の設定を含むことを特徴とする請求項1に記載の研磨方法。
【請求項３】
前記工具を設計する工程において，更に工具の形状，材質，構成の設定を含むことを特徴とする請求項1又は、請求項2に記載の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高精度な光学素子及び光学金型の研磨方法に関し，特に形状計測と加工を繰り返して形状修正研磨を行う研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，形状計測と加工を繰り返す形状修正研磨において，例えば特許文献1にその詳細が説明されている。
【０００３】
また，形状修正研磨における工具の滞留時間分布の算出に関しては，例えば非特許文献1に説明されている。
【特許文献１】特開平05-057606号公報
【非特許文献１】2002年度精密工学会秋季大会学術講演会論文集，I06
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来，形状計測と加工を繰り返す形状修正研磨において，工具の滞留時間分布を算出するにあたり，加工対象領域の外周部において波紋状の誤差を生み出しやすいという欠点があった。
【０００５】
ここで生み出される波紋状誤差はPV5nm以下の小さな形状誤差であり，これまで大きな問題にされることはなかった。しかしながら，例えば半導体露光装置のように，光源波長が193nm（ArF），157nm(F２)と短波長化が進み，最近では13.5nm（EUV）まで想定されている状況では，投影系光学素子において上記のようにこれまで問題とされることのなかった誤差が致命的なものとなり，光学性能を満足することが出来なくなる。
【０００６】
前記の波紋状誤差は，形状計測データと設計形状の差として得られる誤差形状が，その外周部において不連続となり周期データとして扱いにくい点，及び誤差形状のスペクトルが有する空間周波数成分に対して，工具単位除去形状のスペクトルがその全ての空間周波数領域を網羅していない点に主な原因がある。
【０００７】
以上のような従来技術の課題に対して
本出願に係る第1の発明の目的は，定められた工具単位除去形状のスペクトルを実現する工具を設計する工程を具備する研磨方法を提供することにある。
【０００８】
本出願に係る第２の発明の目的は，前記工具を設計する工程において，工具の運動条件の設定を含む研磨方法を提供することにある。
【０００９】
本出願に係る第３の発明の目的は，前記工具を設計する工程において，工具の形状，材質，構成の設定を含む研磨方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために，本出願に係る第1の発明は
形状計測結果に基づいて形状修正研磨を行う研磨方法において，
該形状計測結果と設計形状を比較し，誤差形状を算出する工程と，
該誤差形状に対して工具の単位除去形状によりデコンボリューションを行い，工具の滞留時間分布を求める工程と，
該工具の滞留時間分布に基づいて加工のシミュレーションを行い，残存誤差を予測する工程と，
該予測された残存誤差と目標とする加工精度との差を最小化するように，工具単位除去形状のスペクトルを定める工程と，
該定められた工具単位除去形状のスペクトルに基づいて工具を設計する工程と，
を具備することを特徴とする。
【００１１】
誤差形状を算出する工程では，形状計測結果に対して，形状計測時の計測対象面と計測座標系との並進，回転のズレを最小二乗法などを用いて設計形状にフィッティングすることで除去したうえで，形状計測結果と設計形状との差として誤差形状が求められる。
【００１２】
工具滞留時間分布を求める工程では，予め登録されている工具の単位除去形状により誤差形状に対して周波数領域でデコンボリューションを行い，その結果を時間領域に逆変換することで工具の滞留時間分布が求められる。
【００１３】
残存誤差を予測する工程では，求められた工具の滞留時間分布と実際の工具単位除去形状から加工のシミュレーションを行い，予測される除去形状を求め，これを形状計測結果から差し引き，さらにその差分と設計形状との差が予測される残存誤差となる。
【００１４】
工具単位除去形状のスペクトルを定める工程では，前記残存誤差と目標とする加工精度との差を最小化するように，工具単位除去形状のスペクトルを周波数領域において定められる。
【００１５】
工具を設計する工程では，前期定められた工具単位除去形状のスペクトルに基づいて工具の設計をするものである。
【００１６】
さらに，本出願に係る第2の発明は
前記工具を設計する工程において，工具の運動条件の設定を含むことを特徴とする。
【００１７】
さらに，本出願に係る第3の発明は
前記工具を設計する工程において，工具の形状，材質，構成の設定を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による研磨方法によれば，形状計測の結果に基づいて算出される工具滞留時間分布に対して加工のシミュレーションを行うことで残存誤差を予測し，これが最小となるように工具を設計することで，従来，加工対象領域の外周部において発生しやすかった波紋状の誤差を低減で，サブnmの形状精度を要求されるEUV光学素子等の高精度な光学素子の製造が可能となる。
【００１９】
また，工具設計の工程で，工具の運動条件を設定するため，要求されている加工精度など加工能率を加味した加工工程の設定が可能となる。
【００２０】
さらに，工具設計の工程で，工具の形状，材質，構成を設定するため，より広い範囲周波数範囲において，必要とされる工具単位除去形状のスペクトルに対応でき，一層の高精度加工が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明の特徴を最もよく表す図面であり，本発明におけるフローチャートを示している。
【００２３】
１は本発明における研磨方法の開始であり，２は加工対象の形状計測を実施する工程，３は形状計測結果と設計形状を比較して誤差形状を算出する工程，４は３で算出された誤差形状と求められる形状精度を比較し加工精度の良否を判定する工程，５は本発明における研磨方法の終了であり４における加工精度が良と判定された場合に到達する。６は既知の工具単位除去形状に基づき滞留時間分布を算出する工程，７は６で用いた既知の工具単位除去形状と算出された滞留時間分布から加工のシミュレーションを実施し残存誤差を算出する工程，８は７で算出された残存誤差と求められる形状精度を比較し予測された加工精度の良否を判定する工程，９は加工の実施工程で，８において予測された加工精度が良と判定された場合に実施される。１０は工具単位除去形状のスペクトルを修正する工程，１１は工具を設計する工程である。
【００２４】
２の形状計測では計測手段として干渉計や接触式の形状測定機が用いられ，加工対象となる面の形状が点群のデータとして求められる。３の誤差形状算出では，２で求められた点群データと設計形状を比較し，形状計測時の計測対象面と計測座標系との並進，回転のズレを最小二乗法などを用いて設計形状にフィッティングする。その後，計測データと設計形状の差分を求め，これを誤差形状とする。４の判定工程では，３で算出された誤差形状に基づいて加工精度の良否を判定する。３で算出された誤差形状が設計上の仕様を満足している場合は５の終了に至る。仕様を満足していない場合には，更に形状修正の研磨を行うために６へ進む。６の滞留時間分布算出は，誤差形状と既知の工具単位除去形状を周波数領域でデコンボリューションすることにより求められる。７の残存誤差の算出では，６で算出された滞留時間分布に基づき，既知の工具単位除去形状を積算していくことで計算機上で加工のシミュレーションを行い，加工による除去形状を算出し，ついで誤差形状との差分を求めることで残存誤差を算出する。ここで求められた残存誤差と設計形状を比較し，設計上の仕様を満足しているか８で判定を行う。８の判定において仕様を満足しない場合は，１０の工具単位除去形状のスペクトルを修正する工程に進む。１０では誤差形状の有するスペクトルを考慮して，工具単位除去形状のスペクトルを修正する。１１では１０で修正された工具単位除去形状のスペクトルを満足する工具を設計する。工具の設計が終了した段階で，再度６の滞留時間算出の工程にもどり，残存誤差が仕様を満足するまで６〜１１の工程を繰り返す。８で仕様を満足すると判定された場合に，９の加工の実施の工程に進む。９の加工実施後は再度２の形状計測にもどり，４の判定で仕様を満足するまでこれらの工程を繰り返す。
【００２５】
８の判定で仕様を満足している場合には９の加工の実施の工程に進み，加工実施後は再度２の形状計測にもどり，４の判定で仕様に対する加工の良否を判定する。
【実施例２】
【００２６】
図２は本発明における第2の実施例である。
【００２７】
図1に示される１１の工具設計の工程において，工具の運動条件の設定を含む場合を示している。図1に示される１０の工具単位除去形状のスペクトル修正の工程で示されるスペクトルに対応するために，１１において工具の設計が行われる。その際に工具の運動条件を設定することで工具単位除去形状のスペクトルを調整が可能である。図2の（a）は円形工具を用いて，工具中心で自転する形態を選択した場合の工具単位除去形状とそのスペクトルを示す。同様に同図（ｂ）では，片振幅：ａで工具が揺動する形態を選択した場合，同図（ｃ）では半径：ａで工具が周転する形態を選択した場合の工具単位除去形状とそのスペクトルをそれぞれ示している。このように同じ大きさの工具であっても，工具の運動条件を設定することによって単位除去形状とそのスペクトルを任意に調整が可能である。さらに揺動や周転という運動形態では，揺動の片振幅，周転の半径を変えることで単位除去形状とそのスペクトルを詳細に調整可能である。
【実施例３】
【００２８】
図３は本発明における第３の実施例である。
【００２９】
図1に示される１１の工具設計の工程において，工具の形状の設定を含む場合を示す。図3において，1および３は工具が加工対象に接触部分であり，2および４は接触しない部分である。２のように接触しない部分を設けるのは，研磨工具および研磨の加工点に対して研磨液の供給を促進することを目的に設ける場合が多い。図3では同じ直径の円形工具を，工具中心で自転する形態で使用する場合において，（ａ）では工具の接触部分が多い場合で，（ｂ）では工具の接触部分を調整した場合で，それぞれの単位除去形状を示す。工具中心で工具を自転させて研磨する場合には，およそ（ａ）のような単位除去形状になるが，工具設計において工具の形状を例えば（ｂ）のように設定することで単位除去形状を変化させることが可能となり，これに合わせて工具単位除去形状の持つスペクトルも調整範囲を広げることが可能となる。
【実施例４】
【００３０】
図４は本発明における第４の実施例である。
【００３１】
図1に示される１１の工具設計の工程において，工具の材質及び構成の設定を含む場合を示す。図４において，１は研磨パッドを貼り付けるシャンク，２は研磨パッド，３は機械的物性値の異なる研磨パッド，４は研磨パッドとは機械的物性値の異なる弾性体である。
【００３２】
図4において（ａ）はシャンク１と研磨パッド２からなる工具構成を，（ｂ）は研磨パッド２とは材質が異なる研磨パッド３を用いた工具構成を，（ｃ）は工具シャンク1と研磨パッド２の間に弾性体４を介在した工具構成を示す。（ａ）のように工具シャンク１は研磨パッド２に比較して十分剛性が高く，工具全体としても剛な工具となっており，単位除去形状も急峻な形状となっている。これに対して（ｂ）では研磨パッド２と機械的物性値が異なり，例えば研磨パッド2に比較して剛性が低い研磨パッド３を使用しているため，工具全体としても（ａ）に比較して柔な工具である。そのため単位除去形状は（ａ）に比較して緩やかな傾斜となっている。（ｃ）では工具シャンクと研磨パッド２の間に，例えば研磨パッド２および３よりも剛性が低い弾性体４を介在させているため，工具単位除去形状はさらになだらかな形状になっている。このように工具の材質および構成を設定することで，さらに工具単位除去形状を変化させることが可能となり，これに合わせて工具単位除去形状の持つスペクトルも調整範囲を広げることが可能となる。
【００３３】
図1の実施例において，工具単位除去形状のスペクトルを修正する工具設計を行うことで，研磨加工による除去の対象である誤差形状に応じて，加工後の残存誤差を最小となるような工具設計が可能であり，これにより従来技術では発生しやすかった加工対象領域外周部の波紋状の誤差を低減でき，サブｎｍの形状精度を要求されるEUV光学素子等の高精度な光学素子の製造が可能となる。
【００３４】
図２の実施例において，工具の設計において工具の運動条件を設定することによって，一工程の加工精度の追及のみならず，要求される加工精度と加工能率を加味した形状修正の加工戦略立案及び工程設定が可能となる。
【００３５】
図3の実施例において，工具の設計において工具形状を設定することにより，より広い周波数範囲において，必要とされる工具単位除去形状のスペクトルに対応した工具設計が可能であり，より一層の高精度加工が可能である。
【００３６】
図4の実施例において，工具の設計において工具の材質，構成を設定することによって，工具単位除去形状のスペクトルの微細な修正に対応可能であり，より一層の高精度加工が可能である。
【００３７】
（産業上の利用可能性）
本発明によれば，高精度な光学素子及び光学金型の研磨方法に関し，特に形状計測と加工を繰り返して形状修正研磨を行う研磨方法を適用する分野に利用できるものである。例えば半導体露光装置の投影系のレンズや照明系のレンズ，あるいは液晶露光装置のミラー及びレンズ，あるいはX線露光装置やEUV露光装置の照明系および投影系に用いられるミラー等の光学素子，あるいは天体望遠鏡などのミラー及びレンズ等の光学素子，あるいはプリンタ等事務機器に用いられている走査光学系で使用されるトーリックレンズ等の光学素子及び光学素子用の光学金型，あるいはカメラ，デジタルカメラ，携帯電話用のカメラ及びビデオカメラのレンズ等の光学素子及び光学素子用の金型，DVDドライブ，CDドライブおよびコンピュータ周辺機器および音響機器等に使用される光ピックアップの光学素子用の光学金型などの製造分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明における研磨方法のフローチャートである。
【図２】図2は、第2の実施例を示す図で，工具を設計する工程において工具の運動条件を設定する場合である。
【図３】図3は、第3の実施例を示す図で，工具を設計する工程において工具の形状を設定する場合である。
【図４】図４は、第４の実施例を示す図で，工具を設計する工程において工具の材質，構成を設定する場合である。
【符号の説明】
【００３９】
図1において、
１は、本発明における研磨方法の開始
２は、形状計測を実施する工程
３は、誤差形状を算出する工程
４および８は、加工精度を判定する工程
６は、滞留時間分布を算出する工程
７は、残存誤差を算出する工程
９は、加工の実施工程
１０は、工具単位除去形状のスペクトルを修正する工程
１１は、工具を設計する工程
図2において、
（ａ）は、工具が自転する場合の単位除去形状とそのスペクトルの例
（ｂ）は、工具がａの片振幅で揺動する場合の単位除去形状とそのスペクトルの例
（ｃ）は、工具がａの半径で周転する場合の単位除去形状とそのスペクトルの例
図3において
（ａ）は、工具接触部分が多い場合の単位除去形状の例
（ｂ）は、工具接触部分を調整した場合の単位除去形状の例
図4において
１は、研磨パッドを貼り付けるシャンク
２は、研磨パッド
３は、異なる研磨パッド
４は、物性値の異なる弾性体
【図１】
2006334724.tif 000003
【図２】
2006334724.tif 000004
【図３】
2006334724.tif 000005
【図４】
2006334724.tif 000006