(57)【要約】  【課題】  研磨液の液面の乱れに起因するを抑制することができ、研磨対象物を高精度に研磨し易い研磨装置を提供する。  【解決手段】  研磨対象物１６が研磨液１２中に配置され、噴射ノズル２０から気体１７を研磨対象物１６に向けて噴射することにより、研磨対象物１６を研磨する研磨装置であり、噴射ノズル２０周囲の研磨液１２の液面１２ａを覆う被覆部材２２が設けられ、被覆部材２２が、噴射ノズル２０から研磨液１２中に噴射されて被覆部材２２側に上昇した気体１７を被覆部材２２上の外気２９側に通過可能に形成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨対象物が研磨液中に配置され、噴射ノズルから気体を前記研磨対象物に向けて噴射することにより、該研磨対象物を研磨する研磨装置であって、
前記噴射ノズル周囲の前記研磨液の液面を覆う被覆部材が設けられ、該被覆部材が、前記噴射ノズルから前記研磨液中に噴射されて前記被覆部材側に上昇した気体を前記被覆部材上の外気側に通過可能に形成されていることを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記噴射ノズルが、前記研磨対象物及び前記研磨液を収容する容器に対して相対移動可能に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記被覆部材が前記研磨液より比重の小さい多数の浮き部材からなり、該多数の浮き部材が、隣接する前記浮き部材間を前記気体が通過可能に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記多数の浮き部材のそれぞれに磁石が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記多数の浮き部材のそれぞれに２本の棒状磁石が直交して配置されていることを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記多数の浮き部材のそれぞれに３本の棒状磁石が互いに直交して配置されていることを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
【請求項７】
前記多数の浮き部材が前記研磨液の液面の略全面に配置されていることを特徴とする請求項３乃至６に記載の研磨装置。
【請求項８】
前記研磨液が収容された容器の側壁の該研磨液の液面となる位置に磁石が配設されていることを特徴とする請求項７に記載の研磨装置。
【請求項９】
前記被覆部材が、前記噴射ノズルの周囲の前記研磨液の液面となる位置に配置された板状体からなり、該板状体に前記気体が通過可能な貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨装置。
【請求項１０】
研磨対象物を研磨液中に配置し、噴射ノズルから気体を前記研磨対象物に向けて噴射することにより該研磨対象物を研磨する研磨方法であって、
前記噴射ノズル周囲の前記研磨液の液面を、前記噴射ノズルから前記研磨液中に噴射されて上昇した気体を外気側に通過可能な被覆部材により覆い、前記研磨対象物を研磨することを特徴とする研磨方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の研磨方法により研磨されたことを特徴とする光学素子。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学素子を、光学系に配置したことを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨対象物を研磨液中に配置して、研磨対象物の表面に気体を噴射することによって研磨を実施する研磨装置、研磨方法、その研磨方法により研磨された光学素子、及びその光学素子を用いた露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、研磨対象物に研磨液を衝突させて研磨加工する技術が開発されている。この技術は、研磨液中の研磨材粒子に運動エネルギーを与え、研磨対象物の表面に衝突させることにより研磨を行うものである。
【０００３】
このような技術では、使用する研磨材粒子の材質や、粒子のサイズ、与える運動エネルギー等により、研磨対象物の表面で生じる現象が、単純な機械的作用から、研磨対象物の表面と研磨材粒子表面との固相反応を主因とする反応性の高い化学反応まで様々となる。微細な凹凸の研磨では、後者の化学反応を主因とするプロセスで研磨が進む場合が多い。
【０００４】
このような技術として、水等の液体と研磨材とを混合した研磨液を噴射ノズルから噴射させて、光学レンズ等の研磨対象物の表面を研磨するという方法が知られている。この場合には、研磨材が直接噴射ノズルの通路中を通過するので、噴射ノズルの先端に研磨材が付着して目詰まりを起こすという問題がある。また、研磨材が高速で噴射ノズルの細い通路を通過することになるので、通路内壁の摩耗の原因になり、通路内壁が摩耗すると、噴射ノズルの通路の径が変わることになり、このような状況で研磨を実施すると、研磨液の流量変化に伴う研磨速度の変化により、研磨対象物の表面にむらができる原因になる。
【０００５】
一方、研磨対象物のバリ取りを行う装置として下記特許文献１に記載の液中表面加工装置が公開されている。ここでは、タンク内の研磨剤混入液中に研磨対象物が載置され、この研磨対象物の研磨対象表面へ向けてノズル装置から加工流体が高圧噴射されるようになっており、この加工流体として各種液体及び気体が利用可能である旨記載されている。但し、この特許文献１では、加工流体として気体を用いた実施形態は記載されていない。
【特許文献１】特開２００２−１１３６６３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の装置に記載のものは、バリ取り装置であるため、高精度の表面研磨が要求される光学素子等の研磨に適用するのは難しいものである。
【０００７】
そこで、本発明者らは、研磨材と水等の液体からなる研磨液で満たした研磨槽内に研磨対象物を浸して噴射ノズルから気体を噴射する研磨装置を特許出願している（但し、現時点では未公開）。
【０００８】
この研磨装置では、噴射ノズル２０から研磨対象物１６の研磨面１６ａに気体１７を噴射させ、この気体１７が周囲の研磨液１２を巻き込んで研磨液１２中の研磨材を研磨面１６ａに衝突させ、これにより研磨が進行する。そのため、研磨中に気体１７の流れや周囲の研磨液１２の流れが乱れると、研磨対象物１６の研磨面１６ａに衝突する研磨材量が変動したり、衝突する位置が変動するため、研磨の状態が変動する。すると、噴射ノズル２０を静止させた状態で所定時間に加工できる基本加工形状が変動して、高精度に所望の形状に研磨を行うことが困難になる。さらに、この基本加工形状が変動する状態で、噴射ノズル２０を研磨面１６ａに対して移動させ、等間隔で走査させて研磨を行うとすれば、研磨面１６ａにその基本加工形状の変動に応じたうねりが形成されることになる。そのため、研磨時には噴射された気体１７の流れやその周囲の研磨液１２の流れができるだけ安定している必要がある。
【０００９】
ところが、図９に示すような研磨装置により、気体１７の噴射を用いて研磨対象物１６を研磨すると、噴射ノズル２０から噴射された気体１７により研磨液１２が攪拌され、さらに、噴射された気体１７が多数の気泡として研磨液１２の液面１２ａから外気２９に放出されるため、液面１２ａに波立ちを生じ、さらに、この液面１２ａの波が干渉により増幅されて、液面１２ａが激しく乱れる。しかも、この液面１２ａの乱れは、噴射ノズル２０や研磨対象物１６の周囲の研磨液にも伝達されるため、噴射ノズル２０から噴射される気体１７の流れや、その気体１７に巻き込まれる研磨液１２の流れを乱し、さらに液面１２ａの乱れが増加するという悪循環が生じる。その結果、このように液面１２ａの乱れにより、基本加工形状が大きく変動し、高精度に所望の表面形状に研磨し難くくなるという問題点を新たに見出した。
【００１０】
そこで、この発明では、このような研磨液の液面の乱れに起因して生じる気体の流れや、その気体に巻き込まれる研磨液の流れを安定化することができ、これにより研磨対象物を高精度に研磨し易い研磨装置及び研磨方法をを提供することを目的とし、また、より高精度の表面形状を有する光学素子、さらに、より高精度に露光することが可能な露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する請求項１に記載の研磨装置は、研磨対象物が研磨液中に配置され、噴射ノズルから気体を前記研磨対象物に向けて噴射することにより、該研磨対象物を研磨する研磨装置であって、前記噴射ノズル周囲の前記研磨液の液面を覆う被覆部材が設けられ、該被覆部材が、前記噴射ノズルから前記研磨液中に噴射されて前記被覆部材側に上昇した気体を前記被覆部材上の外気側に通過可能に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の研磨装置は、請求項１に記載の構成に加え、前記噴射ノズルが、前記研磨対象物及び前記研磨液を収容する容器に対して相対移動可能に配設されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の研磨装置は、請求項１または２に記載の構成に加え、前記被覆部材が前記研磨液より比重の小さい多数の浮き部材からなり、該多数の浮き部材が、隣接する前記浮き部材間を前記気体が通過可能に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の研磨装置は、請求項３に記載の構成に加え、前記多数の浮き部材のそれぞれに磁石が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の研磨装置は、請求項４に記載の構成に加え、前記多数の浮き部材のそれぞれに２本の棒状磁石が直交して配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の研磨装置は、請求項４に記載の構成に加え、前記多数の浮き部材のそれぞれに３本の棒状磁石が互いに直交して配置されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の研磨装置は、請求項３乃至６に記載の構成に加え、前記多数の浮き部材が前記研磨液の液面の略全面に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の研磨装置は、請求項７に記載の構成に加え、前記研磨液が収容された容器の側壁の該研磨液の液面となる位置に磁石が配設されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項９に記載の研磨装置は、請求項１または２に記載の構成に加え、前記被覆部材が、前記噴射ノズルの周囲の前記研磨液の液面となる位置に配置された板状体からなり、該板状体に前記気体が通過可能な貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に記載の研磨方法は、研磨対象物を研磨液中に配置し、噴射ノズルから気体を前記研磨対象物に向けて噴射することにより該研磨対象物を研磨する研磨方法であって、前記噴射ノズル周囲の前記研磨液の液面を、前記噴射ノズルから前記研磨液中に噴射されて上昇した気体を外気側に通過可能な被覆部材により覆い、前記研磨対象物を研磨することを特徴とする。
【００２１】
請求項１１に記載の光学素子は、請求項１０に記載の研磨方法により研磨されたことを特徴とする。
【００２２】
請求項１２に記載の露光装置は、請求項１１に記載の光学素子を、光学系に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の研磨装置によれば、噴射ノズル周囲の研磨液の液面を覆う被覆部材が設けられ、この被覆部材が噴射ノズルから研磨液中に噴射されて被覆部材側に上昇した気体を被覆部材上の外気側に通過可能に形成されているので、研磨液の液面に配置された被覆部材により液面の変位を抑えつつ、研磨の際に噴射ノズルから噴射されて気泡として上昇した気体を外気側に放出することができる。そのため、上昇した気体により研磨液の液面が乱れることを抑制でき、これにより噴射ノズルから噴射される気体の流れや、噴射される気体に巻き込まれる研磨液の流れを安定化して、基本加工形状を安定化することができ、その結果、研磨対象物を高精度に所望の形状に研磨することが可能である。
【００２４】
請求項２に記載の研磨装置によれば、噴射ノズルから気体を噴射させて行う研磨の基本加工形状が安定しているため、噴射ノズルを研磨対象物に対して相対移動させることにより、噴射ノズルに比べて広い範囲を研磨しても、高精度に所望の表面形状に研磨することが可能である。
【００２５】
請求項３に記載の研磨装置によれば、被覆部材が前記研磨液より比重の小さい多数の浮き部材からなり、隣接する浮き部材間から気体が通過可能であるため、被覆部材の構成を簡単にでき、高精度に研磨することができる研磨装置を容易に得ることができる。
【００２６】
しかも、被覆部材が多数の浮き部材からなるため、各浮き部材が研磨液の液面で移動でき、噴射ノズルを研磨対象物に対して相対移動させる際に噴射ノズルの移動が容易で、広い範囲の研磨を容易に実施することができる。
【００２７】
請求項４に記載の研磨装置によれば、多数の浮き部材のそれぞれに磁石が設けられているので、磁石の締結力により多数の浮き部材間を締結することができ、噴射ノズルの相対移動が容易な状態で、多数の浮き部材の集合体からなる膜として研磨液の液面を一体的に覆うことができる。しかも、磁石の締結力により多数の浮き部材の重さより強い力で研磨液の液面の乱れを抑えることができるため、噴射ノズルから噴射された気体により研磨液が攪拌されるとともに、その気体が気泡として液面に上昇することにより生じる液面の乱れをより抑制し易い。
【００２８】
請求項５に記載の研磨装置によれば、多数の浮き部材のそれぞれに２本の棒状磁石が直交して配置されているので、多数の浮き部材が二次元的に面方向に強く締結して、さらに液面の乱れを抑制することが可能である。
【００２９】
請求項６に記載の研磨装置によれば、多数の浮き部材のそれぞれに３本の棒状磁石が互いに直交して配置されているので、各浮き部材の重量バランスがよいとともに、締結できる部位が多いため、隣接する浮部材間を締結させ易くすることができる。
【００３０】
請求項７に記載の研磨装置によれば、多数の浮き部材が研磨液の液面の略全面に配置されているので、研磨液の液面の略全体で液面の乱れを抑制することができ、より基本加工形状を安定化することが可能である。
【００３１】
請求項８に記載の研磨装置によれば、研磨液が収容された容器の側壁の研磨液の液面となる位置に磁石が配設されているので、側壁の磁石の締結力により、多数の浮き部材の集合体からなる膜をさらに側壁に締結することができ、より確実に液面の乱れを防止することが可能である。
【００３２】
請求項９に記載の研磨装置によれば、被覆部材が噴射ノズルの周囲の研磨液の液面となる位置に配置された板状体からなり、この板状体に気体が通過可能な貫通孔が形成されているので、貫通孔から研磨液中の気体を外気に放出しつつ、板状体で研磨液の変位を抑えることができ、噴射ノズルから噴射された気体により研磨液が攪拌されるとともに、その気体が気泡として液面に上昇することにより生じる液面の乱れを抑制して、基本加工形状を安定化でき、研磨対象物を高精度に研磨することが可能である。
【００３３】
請求項１０に記載の研磨方法によれば、噴射ノズル周囲の研磨液の液面を、噴射ノズルから研磨液中に噴射されて上昇した気体を外気側に通過可能な被覆部材により覆い、研磨対象物を研磨するので、被覆部材により研磨液の液面の変位を抑えて研磨液中の気体を外気に放出することができ、研磨液の液面の乱れを抑制して研磨を行うことができる。
【００３４】
そのため、液面の乱れにより噴射ノズルから噴射する気体の流れやその周囲の研磨液の流れを安定化して、基本加工形状を安定化することができ、研磨対象物を高精度に所望の形状に研磨することが可能である。
【００３５】
請求項１１に記載の光学素子によれば、光学素子が基本加工形状を安定化して高精度に研磨されているため、優れた光学性能を有する光学素子を提供することができる。
【００３６】
請求項１２に記載の露光装置によれば、優れた光学性能を有する光学素子が光学系に配置されているため、より高精度に露光することが可能な露光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
【００３８】
図１乃至３は発明の実施の形態１を示す。
【００３９】
図１において、符号１０はこの発明の実施の形態１の研磨装置である。この研磨装置１０は、研磨液１２が収容された研磨液容器１４と、この研磨液容器１４内に設けられて研磨対象物１６が固定された載置台１８と、研磨対象物の上方に噴射口２０ａが研磨液１２中に配置されるように設けられた気体の噴射ノズル２０と、この噴射ノズル２０の周囲を含む液面１２ａの略全面に配置された被覆部材としての浮き部材２２とを備えている。
【００４０】
この研磨装置１０において、研磨液１２は、合成シリカ等の研磨材を水等の液体に分散させた分散液である。研磨材の濃度は適宜選択でき、研磨液１２の比重は、通常、１．０５〜１．５０程度となっている。
【００４１】
研磨対象物１６は、合成石英ガラス、蛍石等からなる各種光学素子用の材料から、予め所望の光学素子の形状に形成され、機械加工等が施されて表面粗さが小さく抑えられた状態のものである。図１では、縦断面が四角形状に記載されているが、研磨面１６ａ及び他の面は、それぞれ平面であっても凸曲面や凹曲面等の曲面であってもよい。
【００４２】
そして、噴射ノズル２０は、噴射口２０ａが研磨対象物１６の研磨面１６ａと対向して加工に適した所定距離だけ離間するように配置されている。この噴射ノズル２０には、図示しない気体供給源から空気等の圧縮気体が供給されて、噴射口２０ａから噴射可能となっている。
【００４３】
また、この研磨装置１０では、研磨対象物１６が固定された載置台１８を含む研磨液容器１４と噴射ノズル２０との一方または双方が、図示しない制御装置により駆動されて移動可能に構成されており、研磨面１６ａの加工形状に沿って噴射ノズル２０の噴射口２０ａが移動可能となっている。
【００４４】
次に、浮き部材２２は、図２に示すように、略球形状を呈し、外殻２４が発泡スチロール等の発泡樹脂など、軽量の材料により中実に形成され、内部に２本の棒状の永久磁石２６が互いに直交する方向に向くように埋設されている。また、この浮き部材２２の重心は直交する２本の永久磁石２６と直交する一方側（紙面の上方または下方）に位置しており、研磨液１２の液面１２ａに配置されると、２本の永久磁石２６の両者が略水平方向に配置されるようになっている。
【００４５】
また、隣接する各浮き部材２２間は、内部に配置されている永久磁石２６の磁力により適度に締結された状態となっている。しかも、各浮き部材２２内で永久磁石２６が直交する方向に配置されているため、多数の浮き部材が研磨液１２の液面１２ａに沿って２次元的に締結されている。そのため、多数の浮き部材２２が一体的な集合体として、研磨液１２の液面１２ａに配置されている。
【００４６】
さらに、これらの浮き部材２２は、射出ノズル２０が移動可能な範囲で研磨液容器１４内の研磨液１２の液面１２ａの略全面を覆っている。
【００４７】
また、このように配置された浮き部材２２の集合体では、互いに隣接する浮き部材２２間にそれぞれ間隙が形成されており、噴射ノズル２０から噴射された気体１７が、浮き部材２２の下側に気泡として上昇すると、各浮き部材２２間の間隙を通過して、上方の外気２９側に放出可能となっている。
【００４８】
さらに、研磨液容器１４の側壁１４ａには、研磨液１２の液面１２ａとなる周囲の位置に永久磁石２８が埋設されている。そのため、液面１２の周囲に配置された浮き部材２２が研磨液容器１４の永久磁石２８の磁力により適度に締結された状態となっている。
【００４９】
以上のような構成の研磨装置１０を用いて研磨対象物１６の研磨面１６ａを研磨するには、まず、研磨対象物１６を研磨面１６ａが研磨液１２中に配置されるようにして、載置台１８に固定した状態で研磨液容器１４内に設置し、噴射ノズル２０の噴射口２０ａを研磨面１６ａに対向させて配置する。
【００５０】
また、研磨液１２の液面１２ａの射出ノズル２０の周囲を含む略全体に多数の浮き部材２２で覆いつくす。すると、個々の浮き部材２２は永久磁石２６の作用で引き合い、適度の締結力で締結されるため、研磨液１２の液面１２ａの略全体が適度の締結力を持った浮き部材２２の集合体で覆われることになる。
【００５１】
さらに、研磨液容器１４の側壁１４ａの永久磁石２８により、研磨液１２の液面１２ａの多数の浮き部材２２からなる集合体が研磨液容器１４の所定位置に適度の締結力で締結され、結果として、研磨液１２の液面１２ａ全体を適度な締結力により支持し、液面１２ａの乱れを抑制するように締結している。
【００５２】
そして、この状態で、射出ノズル２０の噴射口２０ａから気体１７を、研磨対象物１６の研磨面１６ａに向けて連続的に噴射させるとともに、噴射ノズル２０を研磨対象物１６の研磨面１６ａに対して移動させて噴射ノズル２０をラスタースキャンすることにより、噴射された気体１７により研磨面１６全体の研磨を実施する。
【００５３】
ここでは、噴射ノズル２０の噴射口２０ａから噴射された気体１７が、噴射口２０ａの周辺の研磨液１２を巻き込みながら、研磨対象物１６の研磨面１６ａに衝突し、この巻き込まれた研磨液１２中の研磨材が研磨面１６ａに衝突することにより、研磨面１６ａが研磨される。
【００５４】
その際、多数の浮き部材２２は互いに締結されて集合体を形成しているものの、その締結力は永久磁石２６、２８による適度な力であるため、噴射ノズル２０が研磨対象物１６に対して移動することにより、研磨液容器１４及び研磨液１２に対して移動すると、噴射ノズル２０の移動により浮き部材２２が押圧され、一部の浮き部材２２が締結力に抗して移動する。また、各浮き部材２２が略球形状を有して外表面に角部分が存在しないため、射出ノズル２０により浮き部材２２が押圧された際に移動し易い。そのため、多数の浮き部材２２により、常に研磨液１２の液面１２ａを被覆した状態を維持しつつ、噴射ノズル２０を移動させることができる。
【００５５】
また、この研磨時には、噴射ノズル２０の噴射口２０ａから噴射された気体１７により、研磨液１２が攪拌されるとともに、噴射された気体１７が気泡となって、液面１２の多数の浮き部材２２側に上昇し、浮き部材２２の位置まで達する。
【００５６】
その際、この多数の浮き部材２２が互いに締結されて集合体を形成しているものの、各隣接する浮き部材２２間に間隙が形成されているため、研磨液１２中を上昇して浮き部材２２の位置まで達した気体１７を、この間隙を通して上方の外気２９に放出することができる。
【００５７】
そして、この状態で研磨対象物１６の研磨面１６ａ全体を加工することにより、研磨面１６ａ全体を研磨することができる。
【００５８】
以上のように、この研磨装置１０により研磨対象物１６の研磨を行えば、噴射ノズル２０の周囲を含む研磨液１２の液面１２ａに、液面１２ａを覆う多数の浮き部材２２の集合体が設けられ、この多数の浮き部材２２の集合体が噴射ノズル２０から研磨液１２中に噴射されて上昇した気体１７を外気２９側に通過させることができるので、研磨液１２の液面１２ａに配置された多数の浮き部材２２の集合体により液面１２ａの変位を抑えつつ、研磨の際に噴射ノズル２０の噴射口２０ａから噴射されて気泡として上昇した気体１７を外気２９側に放出することができる。そのため、上昇した気体１７により研磨液１２の液面１２ａが乱れることが抑制でき、これにより噴射口２０ａから噴射される気体１７の流れや、噴射される気体１７に巻き込まれる研磨液１２の流れを安定化して、基本加工形状を安定化することができる。その結果、研磨対象物１６を高精度に所望の形状に研磨することが可能である。
【００５９】
また、このように噴射ノズル２０の噴射口２０ａから気体１７を噴射させて研磨する際の基本加工形状が安定しているため、噴射ノズル２０を研磨対象物１６に対して移動させることにより、噴射ノズル２０の噴射口２０ａに比べて広い範囲の研磨面１６ａを研磨しても、高精度に研磨することが可能である。そのため、このようにして所定の形状に研磨された光学素子は、高精度の表面形状を有し、優れた光学性能を備えたものとなる。
【００６０】
さらに、研磨液１２より比重の小さい多数の浮き部材２２からなる集合体により研磨液１２の液面１２ａを覆えばよいため、液面１２を被覆するための構成が簡単で、研磨装置１０を容易に得ることが可能である。
【００６１】
しかも、多数の浮き部材２２からなるため、各浮き部材２２が研磨液１２の液面１２ａで移動し易く、噴射ノズル２０を研磨対象物１６に対して移動させる際に容易に移動させることができる。
【００６２】
また、多数の浮き部材２２のそれぞれに永久磁石２６が設けられているので、噴射ノズル２０の移動が浮き部材２２により阻害されることを防止しつつ、永久磁石２６の締結力により多数の浮き部材２２を締結することができ、多数の浮き部材２２の集合体からなる膜として研磨液１２の液面１２ａを一体的に覆うことができる。しかも、永久磁石２６の締結力により多数の浮き部材２２の重さよりも強い力で研磨液１２の液面１２ａの変位を抑えることができ、噴射ノズル２０の噴射口２０ａから噴射された気体１７により、研磨液１２が攪拌されたり、気泡が液面に上昇して生じる液面の乱れを、より抑制することができる。
【００６３】
特に、多数の浮き部材２２のそれぞれに、２本の棒状の永久磁石２６が直交して配置されているので、各浮き部材２２が面方向に締結でき、多数の浮き部材２２が二次元的により強固に締結して、より研磨液１２の液面１２ａの乱れを抑制することが可能である。
【００６４】
さらに、多数の浮き部材２２が研磨液１２の液面１２ａの略全面に配置されているので、研磨液１２の液面１２ａの略全体で液面１２ａの乱れを抑制することができ、より基本加工形状を安定化することができる。
【００６５】
また、研磨液容器１４の側壁１４ａの研磨液１２の液面１２ａとなる位置に永久磁石２８が配設されているので、永久磁石２８の締結力により、多数の浮き部材２２の集合体からなる膜を側壁１４ａに締結することができ、より確実に液面の乱れを防止することが可能である。
【００６６】
なお上記の発明の実施の形態１の研磨装置１０では、研磨液容器１４の側壁１４ａの液面１２ａとなる位置に永久磁石２８が配置された例について説明したが、この研磨液容器１４の側壁１４とともに、噴射ノズル２０の研磨液１２の液面１２ａと接する位置が略一定位置となる研磨装置１０の場合には、さらに、噴射ノズル２０の液面１２ａと接する位置に永久磁石を配設して、噴射ノズル２０の周囲の浮き部材２２を適度に締結することも可能である。
【００６７】
また、上記では、浮き部材２２として略球形状のものを用いたが、浮き部材２２の形状は、噴射ノズル２０の移動が可能であれば、直方体形状等の多角形状とすることも可能である。
【００６８】
さらに、上記では、浮き部材２２の外殻２４が軽量の材料により中実に形成されて永久磁石２６が埋設されている例について説明したが、外殻２４が中空に形成されていてもよく、また、永久磁石２６も中空の内部に固定されていなくてもよい。
【００６９】
また、上記では、研磨中に研磨対象物１６に対して噴射ノズル２０を移動させて研磨を行う例について説明したが、研磨液容器１４等の研磨対象物１６側が移動するようにしてもよく、更に、噴射ノズル２０や研磨対象物が傾斜可能になっていてもよい。
【００７０】
次に、以上のような研磨装置１０により研磨された光学素子を用いた露光装置について、図３を用いて説明する。
【００７１】
この露光装置３０は、少なくともエキシマレーザ等を露光光として供給するための光源３１、この露光光をマスクＲに供給するための照明光学系３２、マスクＲのパターンのイメージを被露光基板Ｗ上に投影するための投影光学系３３を含んでいる。
【００７２】
照明光学系３２は、マスクＲと被露光基板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３４を含んでいる。マスクＲは、マスク交換系３５により位置が制御されるマスクステージ３６に配置されている。被露光基板Ｗは、ステージ制御系３７により位置が制御されるウェハーステージ３８に配置されている。さらに、光源３１、アライメント光学系３４、マスク交換系３５、ステージ制御系３７は、主制御部３９によって制御されている。
【００７３】
このような露光装置３０では、詳細な図示は省略されているが、多数の光学素子が、照明光学系３２及び／または投影光学系３３に配置されている。そして、これらの多数の光学素子のより多くに前記のような研磨装置１０を用いて研磨された光学素子が用いられている。
【００７４】
このような露光装置３０によれば、照明光学系３２及び／または投影光学系３３を構成する光学素子として、高精度に表面形状が研磨されて優れた光学特性を有する光学素子を用いているので、より高精度に露光することが可能である。
［発明の実施の形態２］
【００７５】
次に、発明の実施の形態２の研磨装置について図１及び図４を用いて説明する。
【００７６】
この発明の実施の形態２の研磨装置１０は、図４に示すように、被覆部材として、略球形状を呈し、外殻４４が発泡樹脂により中実に形成され、内部に３本の棒状の永久磁石４６が互いに直交する三次元方向に向くように配置されている多数の浮き部材４２を用いる他は、発明の実施の形態１と同一の構成を有している。
【００７７】
このような構成であっても、隣接する各浮き部材４２間が、内部に配置されている永久磁石４６により互いに磁力により適度に締結され、多数の浮き部材４２が集合体の膜として、研磨液１２の液面１２ａを被覆できる。また、互いに隣接する浮き部材４２間にそれぞれ間隙が形成され、噴射ノズル２０から噴射されて浮き部材４２の下側に気泡として上昇した気体１７が、各浮き部材４２間の間隙を通過して、上方の外気２９側に放出可能である。
【００７８】
しかも、多数の浮き部材４２のそれぞれに３本の棒状磁石が互いに直交して配置されているために、重量バランスがよくて浮き部材４２が液面１２ａで安定し易く、また、隣接する浮き部材４２を締結できる部位が多くて浮き部材４２間が締結し易い。
【００７９】
そのため、このような多数の浮き部材４２を有する研磨装置１０であっても、発明の実施の形態１と同様の効果が得られる。
［発明の実施の形態３］
【００８０】
発明の実施の形態３の研磨装置１０では、図５に示すように、被覆部材として、略球形状を呈し、外殻５４が発泡樹脂等により中実に形成され、内部に１本の棒状の永久磁石５６が配置されている多数の浮き部材５２を用いる。その他は、発明の実施の形態１と同一の構成である。
【００８１】
このような研磨装置１０であっても、発明の実施の形態１と同様の効果が得られ、特に、浮き部材５２がこのような構成であれば、隣接する浮き部材５２間が１本の棒状の永久磁石５６の締結力により締結されるため、多数の浮き部材５２が複数本の線状に締結された集合体となる。そのため、より穏やかな締結力で締結することができ、射出ノズル２０により浮き部材５２が押圧された際に移動し易くて、噴射ノズル２０の移動をより阻害し難くできる。
［発明の実施の形態４］
【００８２】
発明の実施の形態４の研磨装置１０では、図６に示すように、被覆部材として、略球形状を呈し、外殻６４が発泡樹脂等により中実に形成され、内部に円盤状の永久磁石６６が配置されている多数の浮き部材６２を用いている。ここでは、研磨液１２の液面１２ａで円盤状の永久磁石６６が水平方向に配置されるように、浮き部材６２の重心を永久磁石と直交する直径方向の一方側に偏らせて設けている。その他の構成は、発明の実施の形態１と同一の構成を有している。
【００８３】
このような研磨装置１０であっても、発明の実施の形態１と同様の効果が得られ、特に、浮き部材６２がこのような構成であれば、永久磁石６６が円盤状の形状を有し、水平に配置されているので、浮き部材６２の永久磁石６６により締結される部位が広く、隣接する浮き部材６２間が締結しやすい。
［発明の実施の形態５］
【００８４】
次に、発明の実施の形態５の研磨装置について図７を用いて説明する。
【００８５】
この発明の実施の形態２の研磨装置１０は、被覆部材として、略球形状の中空体からなり、内部に磁石が配置されず、比重が研磨液１２の比重より小さい多数の浮き部材７２を用いている。その他は、発明の実施の形態１と同一の構成である。
【００８６】
このような多数の浮き部材７２であっても、多数の浮き部材７２の集合体として、研磨液１２の液面１２ａを被覆して、液面１２ａの乱れを抑制することができ、また、互いに隣接する浮き部材６２間にそれぞれ間隙が形成され、噴射ノズル２０から噴射されて浮き部材７２の下側に気泡として上昇した気体１７が、各浮き部材７２間の間隙を通過して、上方の外気側に放出可能である。そのため、発明の実施の形態１と同様の効果を得ることが可能である。
［発明の実施の形態６］
【００８７】
次に、発明の実施の形態６について、図８を用いて説明する。
【００８８】
この発明の実施の形態６の研磨装置１０では、図８に示すように、噴射ノズル８０として、噴射口８０ａが研磨対象物１６の研磨面１６ａに対向して設けられ、噴射口８０ａを有するノズル本体８０ｂが支持部８０ｃに軸受け８０ｄを介して回転駆動されるように支持されたものを用いている。
【００８９】
また、この研磨装置１０では、研磨液１２の液面１２ａを被覆する被覆部材として、噴射ノズル８０の周囲の液面１２ａだけを被覆する板状のリング部材８２からなるものを用いている。ここでは、リング部材８２には両面側を貫通する多数の貫通孔８２ａが形成されており、研磨液１２中を気泡としてリング部材８２側に上昇した気体１７が上方の外気２９側に通過可能となっている。
【００９０】
このリング部材８２は、噴射ノズル８０が研磨対象物１６に対して移動した際、その噴射ノズル８０の動作に追従して常に噴射ノズル８０周囲の研磨液１２の液面１２ａに配置されるように、噴射ノズル８０の支持部８２ｃに支持されている。ここでは、リング部材８２の浮力により研磨液１２の液面１２ａに配置されていてもよく、噴射ノズル８０の動作に対応して駆動されて液面１２ａに配置されるように構成してもよい。その他の構成は、発明の実施の形態１と同様である。
【００９１】
このような噴射ノズル８０及びリング部材８２を備えた研磨装置１０であっても、研磨液１２の液面１２ａに配置されたリング部材８２により噴射ノズル８０の周囲の液面１２ａの変位を抑えつつ、研磨の際に噴射ノズル８０から噴射されて気泡として上昇した気体１７をリング部材８２の多数の貫通孔８２ａから外気２９側に放出することができる。そのため、上昇した１７により研磨液の液面が乱れることが抑制でき、これにより噴射ノズルから噴射される気体１７の流れや、噴射される気体１７に巻き込まれる研磨液の流れを安定化して、基本加工形状を安定化することができ、その結果、研磨対象物を高精度に所定形状に研磨することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】この発明の実施の形態１の研磨装置を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１の浮き部材を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１の露光装置の概念を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２の浮き部材を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３の浮き部材を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態４の浮き部材を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態５の研磨装置を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態６の研磨装置を示す断面図である。
【図９】従来の研磨装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０  研磨装置
１２  研磨液
１２ａ  液面
１４  研磨液容器
１６  研磨対象物
１６ａ  研磨面
１７  気体
２０、８０  噴射ノズル
２０ａ、８０ａ  噴射口
２２、４２、５２、６２、７２  浮き部材
２６、２８、４６、５６、６６、７６  永久磁石
２９  外気
３０  露光装置
３２  照明光学系
３３  投影光学系
８２  リング部材
８２ａ  貫通孔
【図１】
2005246589.tif 000003
【図２】
2005246589.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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