(57)【要約】　　　（修正有）【解決手段】容器５の中に研磨液３を満たす工程と、研磨液３に被加工物２を浸す工程と、研磨液３中に気体４を導入する工程とを備えた研磨方法を提供する。【効果】研磨液中の被加工物に対して、ノズルからエアーを噴射する加工方法によって、表面粗さ及び加工安定性を向上させることができる。【選択図】図１
2004098202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の中に研磨液を満たす工程と、
前記研磨液に被加工物を浸す工程と、
前記研磨液中に気体を導入する工程とを備えることを特徴とする研磨方法。
【請求項２】
前記研磨液は、砥粒と水溶液との混合物であることを特徴とする請求項１に記載の研磨方法。
【請求項３】
前記気体は、エアーであることを特徴とする請求項１に記載の研磨方法。
【請求項４】
前記被加工物は、石英または蛍石からなる光学素子であることを特徴とする請求項１に記載の研磨方法。
【請求項５】
容器の中に満たされた研磨液と、
前記研磨液中に気体を導入するノズルとを備え、
被加工物に前記研磨液及び前記気体を衝突させることによって、研磨することを特徴とする研磨装置。
【請求項６】
請求項５に記載の研磨装置は、前記気体の圧力を測定する圧力測定部と、
前記圧力を変更する圧力変更部と、
前記ノズルと前記被加工物との距離を測定する距離測定部と、
前記距離を変更する距離変更部とを更に備え、
前記測定された圧力及び距離に基づいて、前記圧力又は前記距離の少なくともどちらか一方を変更することを特徴とする請求項５に記載の研磨装置。
【請求項７】
前記被加工物は、石英または蛍石からなる光学素子であることを特徴とする請求項５又は６に記載の研磨装置。
【請求項８】
請求項７に記載の研磨装置によって加工させた光学素子。
【請求項９】
投影光学系を用いてマスクのパターン像を基板上に投影露光する装置であって、真空紫外線を露光光としてマスクを照明する照明光学系と、請求項８に記載の光学素子を含み、前記マスクのパターン像を基板上に形成する投影光学系と、からなる投影露光装置。
【請求項１０】
投影光学系を用いてマスクのパターン像を基板上に投影露光する装置であって、請求項８に記載の光学素子を含み、真空紫外線を露光光としてマスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターン像を基板上に形成する投影光学系と、からなる投影露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、砥粒と水などの液体との混合物を利用して利用して被加工物を研磨する方法、特に、混合物中に被加工物を設置して、被加工物にエアーを噴射する加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の加工方法を示す図である。従来は、砥粒と水などの混合物である研磨液１３ををノズル１１のノズル孔から噴射して、載置台１６に置かれた被加工物１２に混合物を衝突させることによって、被加工物１２が研磨される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法では、加工後の被加工物の表面粗さが荒く光学素子の加工には適さない。また、従来の方法では、ノズルのノズル孔からウォータージェットを噴出するため、砥粒によってノズル自身が加工され、又は、ノズルが砥粒によってつまってしまうので、加工再現性が悪かった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第一の発明では、「容器の中に研磨液を満たす工程と、前記研磨液に被加工物を浸す工程と、前記研磨液中に気体を導入する工程とを備え、前記被加工物を研磨することを特徴とする研磨方法」を提供し、さらに第二の発明では、「容器の中に満たされた研磨液と、前記研磨液中に気体を導入するノズルとを備え、被加工物に前記研磨液及び前記気体を衝突させることによって、研磨することを特徴とする研磨装置」を提供する。
【０００５】
【作用】
研磨液中の被加工物に対して、ノズルからエアーを噴射する加工方法によって、表面粗さ及び加工安定性を向上させることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に関わる研磨装置を示す図である。図１を用いて本発明を説明する。容器５には、砥粒と水とで混合された研磨液３が入っている。被加工物２は、研磨液３に浸されるように載置台６に置かれている。不図示のタンクから供給されるエアー４は、ノズル１のノズル孔を通り、被加工物２の表面に衝突する。エアー４は、ノズル１の噴出口周辺の研磨液３を巻き込みながら被加工物２に衝突する。巻き込まれた研磨液３が被加工物２の表面に衝突することによって、被加工物２の表面が研磨される。
【０００７】
エアー４は不図示の圧力計によってその圧力が測定され、不図示のバルブによって、エアー４の噴出させられる量及び圧力が制御される。
また、不図示の計測装置によって、ノズル噴射口（先端）から被加工物までの距離を計測でき、ノズルは不図示のノズル移動機構により、図中を上下、左右、前後する。
（実施例）
図２は、本発明の加工方法におけるパラメータを説明する図である。具体的は、横軸は加工深さを示し、縦軸はノズル噴射口から被加工物までの距離（ワークノズル間距離）を示す。それぞれの軸は、左及び上にいくほど、その大きさは大きくなる。
【０００８】
また、図２において、エアー圧が大・中・小と三段階に分けた結果を示している。被加工物は、石英を用い、ノズル内径は０．５ｍｍである。研磨材はシリコン（ＳｉＯ２）系のものを用いた。
【０００９】
図２から明らかなようにエアー圧が大きくなるにしたがって、加工深さが深くなること、即ち、加工除去量が多くなることが判る。
さらに、図２の左側に示す４つの図は、エアー圧大の加工における、深さ方向の断面形状を示している。上から順番にその形状は、ガウス形状、似ガウス形状、似Ｗ型、Ｗ型と呼ばれ、下にいくほど、その加工精度が悪くなることが知られている。
【００１０】
本発明において、ガウス形状にすることは容易である。ノズル先端と被加工物との距離、エアーの圧力及びノズル内径を基に加工除去分布を算出しガウス形状にすることができる。
【００１１】
次に、本発明によって加工された２０個の石英の測定結果を以下に示す。
表面粗さＲＭＳ０．３ｎｍで、深さ方向のばらつきは４％であった。
（比較例）
従来技術で説明した図４の方法を用いて加工された２０個の測定結果を以下に示す。
表面粗さＲＭＳ１．２ｎｍで、深さ方向のばらつきは１２％であった。
（考察）
従来のように研磨液が細いノズルを通過させる場合、ノズル内面に砥粒が付着する。付着した砥粒によって、研磨液が固化し、必要な研磨液量及び圧力に基づいて加工することが困難になり、表面粗さが荒くなり、かつ、ばらつきが大きくなる。
【００１２】
それに対して本発明においては、図１における容器５と接触している領域Ａを基に固化が始まる。しかしながら、研磨液にエアーを噴出することによって、研磨液を撹拌させ、固化を遅らせることができる。その結果、安定した加工を繰り返し行うことができる。
（まとめ）
このように、本発明の研磨装置によって加工された被加工物は、表面粗さが小さく光学素子のように、高精度なものを加工することに適している。
【００１３】
本実施の形態では、被加工物に石英を用いたが、これに限ることなくシリカ（ＳｉＯ２）の化合物、シリコン（Ｓｉ）及びその化合物、蛍石、ライトフリントガラス、フッ素クラウンガラス等の光学素子の材質で形成される材料であればいいことは言うまでもない。
【００１４】
また、本光学素子は、透過型素子、反射型素子に適用可能なことは言うまでもない。
さらに、載置台を公知の回転機構と連動させて回転させてもよい。
【００１５】
最後に研磨材は、ＳｉＯ２に限らず酸化系（ＣｅＯ２，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３等）であればいいこことを付け加える。
（製品への応用）
次に本発明の投影露光装置の一例を説明する。
【００１６】
図３は、本発明に係る上記方法、装置で得られた光学素子を用いた露光装置の基本構造であり、フォトレジストでコートされたウェハー上にレチクルのパターンのイメージを投影するための、ステッパと呼ばれるような投影露光装置に特に応用される。
【００１７】
図３に示すように、本発明の露光装置は少なくとも、表面３０１ａに置かれた感光剤を塗布した基板Ｗを置くことのできるウェハーステージ３０１，露光光として用意された波長の真空紫外光を照射し、基板Ｗ上に用意されたマスクのパターン（レチクルＲ）を転写するための照明光学系１０１，照明光学系１０１に露光光を供給するための光源１００，基板Ｗ上にマスクＲのパターンのイメージを投影するためのマスクＲが配された最初の表面Ｐ１（物体面）と基板Ｗの表面と一致させた二番目の表面（像面）との間に置かれた投影光学系５００、を含む。照明光学系１０１は、マスクＲとウェハーＷとの間の相対位置を調節するための、アライメント光学系１１０も含んでおり、マスクＲはウェハーステージ３０１の表面に対して平行に動くことのできるレチクルステージ２０１に配置される。レチクル交換系２００は、レチクルステージ２０１にセットされたレチクル（マスクＲ）を交換し運搬する。レチクル交換系２００はウェハーステージ３０１の表面３０１ａに対してレチクルステージ２０１を平行に動かすためのステージドライバーを含んでいる。投影光学系５００は、スキャンタイプの露光装置に応用されるアライメント光学系を持っている。
【００１８】
そして、本発明の露光装置は、前記本発明の方法で製造され光学素子を使用したものである。具体的には、図３に示した本発明の露光装置は、照明光学系１０１の光学レンズ９０および／または投影光学系５００の光学レンズ１００として本発明にかかる光学レンズを備えることが可能である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明において、研磨液中の被加工物に対して、ノズルからエアーを噴射する加工方法によって、表面粗さ及び加工安定性を向上させることができる。さらに本発明の光学素子を搭載した投影露光装置の光学系は、高性能になりスループットが上がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の研磨装置を示す図である。
【図２】図２は、本発明の加工方法におけるパラメータを説明する図である。
【図３】図３は、本発明の投影露光装置の基本構成を示す構成図である。
【図４】図４は、従来の加工方法を示す図である。
【符号の説明】
１、１１……ノズル
２、１２……被加工物
３、１３……研磨液
４……エアー
【図１】
2004098202.tif 000003
【図２】
2004098202.tif 000004
【図３】
2004098202.tif 000005
【図４】
2004098202.tif 000006