(57)【要約】【課題】形状精度の良好なＸ線反射光学素子及びその製造方法、該Ｘ線反射光学素子を有するＸ線縮小投影露光装置を提供する。【解決手段】平行Ｘ線ビームを反射する複数の凸面または凹面状の円筒面を有するＸ線反射光学素子１において、前記複数の円筒面を、該素子の母材に該複数の円筒面毎に設けられた中空構造２の弾性変形量を制御して該母材の表面を研削及び研磨することにより、該中空構造上に形成し、また、凸面あるいは凹面状の円筒面上に、反射膜あるいは応力調整膜を介して反射膜等を適宜に形成する。【選択図】            図３
2005337889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行Ｘ線ビームを反射する複数の円筒面を有するＸ線反射光学素子において、前記複数の円筒面が、該素子の母材に該複数の円筒面毎に設けられた中空構造の弾性変形量を制御して該母材の表面を研削及び研磨することにより、該中空構造上に構成されていることを特徴とするＸ線反射光学素子。
【請求項２】
前記円筒面が、凸面または凹面であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線反射光学素子。
【請求項３】
前記凸面または凹面上に、反射膜が形成され、または応力調整膜を介して反射膜が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のＸ線反射光学素子。
【請求項４】
平行Ｘ線ビームを反射する複数の円筒面を有するＸ線反射光学素子の製造方法において、
基板に中空構造を形成する工程と、
前記中空構造を形成した基板に対して研削及び研磨工具を押しつけ、これらの押しつける圧力によって該中空構造の弾性変形量を制御し、該基板の表面を研削及び研磨する工程と、
前記研削及び研磨の後、前記研削及び研磨工具の押しつける圧力を解放して複数の円筒面を形成する工程と、
を有することを特徴とするＸ線反射光学素子の製造方法。
【請求項５】
平行Ｘ線ビームを反射する複数の円筒面を有するＸ線反射光学素子の製造方法において、
基板に中空構造を形成する工程と、
前記基板の中空構造内を加圧して該中空構造の弾性変形量を制御し、該基板の表面を研削及び研磨する工程と、
前記研削及び研磨の後、前記基板の中空構造内の圧力を解放して複数の円筒面を形成する工程と、
を有することを特徴とするＸ線反射光学素子の製造方法。
【請求項６】
圧力を解放して複数の円筒面を形成する工程の後において、前記複数の各円筒面に応力調整膜を形成し、該応力調整膜の膜応力により更に深い円筒面を形成する工程を有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のＸ線反射光学素子の製造方法。
【請求項７】
前記円筒面が、凸面または凹面であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のＸ線反射光学素子の製造方法。
【請求項８】
前記凸面または凹面、あるいは応力調整膜を形成した円筒面に反射膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項７に記載のＸ線反射光学素子の製造方法。
【請求項９】
Ｘ線を放射する光源と、パターンが形成されたマスクと、前記光源からのＸ線を前記マスク上に照明する反射型インテグレータを含む照明光学系と、該マスクからの反射光をウエハ面上に収束させて前記パターンの像を縮小投影する投影光学系を有するＸ線縮小投影露光装置において、
前記反射型インテグレータが、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線反射光学素子または請求項４〜７のいずれか１項に記載のＸ線反射光学素子の製造方法によって製造されたＸ線反射光学素子によって構成されていることを特徴とするＸ線縮小投影露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線反射光学素子及びその製造方法、該Ｘ線反射光学素子を有するＸ線縮小投影露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、微細パターンをもつ半導体回路素子などを製造する方法の一つとして、Ｘ線縮小投影露光方法が知られている。この方法では、回路パターンが形成されたマスクをＸ線で照明し、マスク上のパターンの像をウエハ面に縮小投影し、その表面のレジストを露光し、パターンを転写する。
このような従来のＸ線縮小投影露光のための装置として、例えば図９に示すような構成のものが用いられている。
【０００３】
この従来のＸ線縮小投影露光装置を更に具体的に説明すると、図９は従来のＸ線縮小投影露光装置の摸式的構成図、図８は従来の反射型インテグレータの摸式的斜視図、図１０は従来のマスク面上の照明領域を示す図である。
これらの図において、１００１はＸ線の発光点、１００２はＸ線、１００３はフィルタ、１００４は第１の回転放物面ミラー、１００５は反射型インテグレータ、１００６は第２の回転放物面ミラーである。
また、１００７はマスク、１００８は投影光学系、１００９はウエハ、１０１０はマスクステージ、１０１１はウエハステージ、１０１２は円弧状アパーチャ、１０１３はレーザー光源、１０１４はレーザー集光光学系であり、１０１５はマスク面上の照明領域、１０１６は露光が行われる円弧状領域、１０１７は真空容器である。
【０００４】
このような従来のＸ線縮小投影露光装置においては、Ｘ線光源、照明光学系、マスク１００７、投影光学系１００８、ウエハ１００９、マスク又はウエハを搭載したマスクステージ１０１０、ウエハステージ１０１１、マスクやウエハの位置、等を精密にあわせるアライメント機構、Ｘ線の減衰を防ぐために光学系全体を真空に保つための真空容器１０１７と排気装置、等からなる。
【０００５】
Ｘ線光源としてはレーザープラズマやアンジュレータなどが用いられる。照明光学系では光源からのＸ線を第１の回転放物面ミラー１００４で集光し、反射型インテグレータ１００５に照射し、２次光源を形成し、さらにこの２次光源からのＸ線を第２の回転放物面ミラー１００６で集光しマスク１００７を照明する。
【０００６】
マスク１００７は多層膜反射鏡の上にＸ線吸収体などからなる非反射部を設けた転写パターンが形成されたものである。マスク１００７で反射されたＸ線は投影光学系１００８によってウエハ１００９面上に結像する。投影光学系１００８では軸外の細い円弧状の領域が良好な結像性能をもつように設計されている。
露光はこの細い円弧状領域のみが利用されて行われるようにウエハ１００９直前に円弧状の開口をもったアパーチャ１０１２が設けられている。矩型形状をしたマスク全面のパターンを転写するため、マスク１００７とウエハ１００９が同時にスキャンして露光が行われる。
【０００７】
投影光学系１００８は複数の多層膜反射鏡によって構成され、マスク１００７上のパターンをウエハ１００９表面に縮小投影する。投影光学系１００８は通常、テレセントリック系が用いられている。
照明光学系は、レーザープラズマＸ線光源、第１の回転放物面ミラー１００４、反射型インテグレータ１００５、第２の回転放物面ミラー１００６で構成される。反射型インテグレータ１００５には、図８のような微小な凸または凹球面を２次元に多数配列したフライアイミラーが用いられる。
【０００８】
レーザープラズマＸ線光源１０１３の発光点１００１から放射されたＸ線１００２は第１の回転放物面ミラー１００４で反射して平行なビームとなる。このビームが反射型インテグレータ１００５で反射して、多数の２次光源を形成する。この２次光源からのＸ線は第２の回転放物面ミラー１００６で反射してマスク１００７を照明する。２次光源から第２の回転放物面ミラー１００６、第２の回転放物面ミラー１００６からマスク１００７までの距離は第２の回転放物面ミラー１００６の焦点距離に等しく設定されている。すなわち、２次光源の位置に第２の回転放物面ミラー１００６の焦点が位置しているので２次光源の１つから出たＸ線はマスク１００７を平行光で照射する。投影光学系１００８はテレセントリック系が用いられているので２次光源の像が投影光学系１００８の入射瞳面に投影されることになり、ケーラー照明の条件が満たされている。マスク１００７上のある１点を照明するＸ線は全ての２次光源から出たＸ線の重なったものである。
【０００９】
ここで、２次光源群の空間広がりの大きさをｄ、各２次光源から出るＸ線の角度広がりをθ、第２の回転放物面ミラー１００６の焦点距離をｆとすれば、マスク１００７面上の照明領域１０１５の大きさはｆ×θ、マスク上の１点を照明するＸ線の角度広がりはｄ／ｆとなる。
照明光学系の特性を表わすパラメータとしてコヒーレンスファクタσがある。投影光学系１００８のマスク側開ロ数をＮＡｐ１、照明光学系のマスク側開口数をＮＡｉとしたとき、コヒーレンスフアクタは
σ＝ＮＡｉ／ＮＡｐ１
と定義される。
【００１０】
最適なσの値は、必要な解像度とコントラストによって決定される。一般に、σが小さすぎると、ウエハ１００９上に投影された微細なパターンの像のエッジ部に干渉パターンが現われ、σが大きすぎると、投影された像のコントラストが低下する。
σが０の場合にはコヒーレント照明と呼ばれ、光学系の伝達関数ＯＴＦは投影光学系のウエハ１００９側開口数をＮＡｐ２、Ｘ線の波長をλとしてＮＡｐ２／λで与えられる空間周波数までは一定値を示すが、それを越える高周波数については０となってしまい、解像出来ない。
一方、σが１の場合にはインコヒーレント照明と呼ばれ、ＯＴＦは空間周波数が大きくなるに従って小さくなるが、２×ＮＡｐ２／λで与えられる空間周波数までは０とならない。従ってより微細なパターンまで解像することができる。Ｘ線露光においては、転写するパターンの形状や大きさ、適用するレジストプロセスの特性などに応じて最適なσの値が選択され、通常σ＝０．１〜１．０の値となるように設定される。
【００１１】
特許文献１には、上記したＸ線縮小投影露光装置等に使用できる反射型インテグレータを構成するＸ線反射用の光学素子として、微小な凸または凹球面を２次元に多数配列したフライアイミラーとその製造方法が提案されている。この特許文献１には、フライアイミラーをフォトリソグラフィー工程によりパターニングを行うことによって製造する方法がいくつか開示されており、また、そのＸ線反射用の光学素子により、マスクパターンの広い領域を照明できるようにしたことが開示されている。
【００１２】
また、特許文献２には露光領域以外の部分にＸ線が無駄に照射されることがないようにするため、多数の円筒面を平行に並べた広い面積の反射鏡からなる反射型インテグレータが提案されている。特許文献２には、多数の円筒面を平行に並べた広い面積の反射鏡からなる反射型インテグレータを用いることによって、マスク上の円弧状領域のみが照明される。そのため、マスクの照明領域の形状は実際に露光が行われる円弧領域に限定され、露光領域以外の部分にＸ線が無駄に照射されることがない。したがって、光量の損失がなく、露光時間が短縮され、スループットを高めることができることが開示されている。
【特許文献１】特許第３３１６６９９号公報
【特許文献２】特開平１０−７００５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上の特許文献２によれば、露光領域以外の部分にＸ線が無駄に照射されることがないため、光量の損失がなく、スループットを向上させること等が可能となるが、多数の円筒面を平行に並べた広い面積の反射鏡からなる反射型インテグレータは、そのＸ線の反射面の形状精度が厳しく作成が容易ではない。
この作成に、例えば特許文献１のフライアイミラーの製造方法と同様の、フォトリソグラフィー工程によるパターニングを適用することも考えられるが、このようなフォトリソグラフィー工程による場合には、製造工程が複雑になること、加工時間が長く掛かること、光学面の表面精度、特に表面粗さを０．１ｎｍＲＭＳに維持することが困難であること、等の点において問題を有している。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑み、形状精度の良好なＸ線反射光学素子及びその製造方法、該Ｘ線反射光学素子を有するＸ線縮小投影露光装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、以下のように構成したＸ線反射光学素子及びその製造方法、該Ｘ線反射光学素子を有するＸ線縮小投影露光装置を提供するものである。
すなわち、本発明のＸ線反射光学素子は、平行Ｘ線ビームを反射する複数の円筒面を有するＸ線反射光学素子において、前記複数の円筒面が、該素子の母材に該複数の円筒面毎に設けられた中空構造の弾性変形量を制御して該母材の表面を研削及び研磨することにより、該中空構造上に構成されていることを特徴としている。
また、本発明のＸ線反射光学素子の製造方法は、平行Ｘ線ビームを反射する複数の円筒面を有するＸ線反射光学素子の製造方法において、基板に中空構造を形成する工程と、前記中空構造を形成した基板に対して研削及び研磨工具を押しつけ、これらの押しつける圧力によって該中空構造の弾性変形量を制御し、該基板の表面を研削及び研磨する工程と、前記研削及び研磨の後、前記研削及び研磨工具の押しつける圧力を解放して複数の円筒面を形成する工程と、を有することを特徴としている。
また、本発明のＸ線反射光学素子の製造方法は、平行Ｘ線ビームを反射する複数の円筒面を有するＸ線反射光学素子の製造方法において、基板に中空構造を形成する工程と、前記基板の中空構造内を加圧して該中空構造の弾性変形量を制御し、該基板の表面を研削及び研磨する工程と、前記研削及び研磨の後、前記基板の中空構造内の圧力を解放して複数の円筒面を形成する工程と、を有することを特徴としている。その際、圧力を解放して複数の円筒面を形成する工程の後において、前記複数の各円筒面に応力調整膜を形成し、該応力調整膜の膜応力により更に深い円筒面を形成するように構成することができる。また、前記円筒面を、凸面または凹面とし、これらの凸面または凹面、あるいは応力調整膜を形成した円筒面に反射膜を形成するように構成することができる。
また、本発明のＸ線縮小投影露光装置は、Ｘ線を放射する光源と、パターンが形成されたマスクと、前記光源からのＸ線を前記マスク上に照明する反射型インテグレータを含む照明光学系と、該マスクからの反射光をウエハ面上に収束させて前記パターンの像を縮小投影する投影光学系を有するＸ線縮小投影露光装置において、
前記反射型インテグレータを、上記したいずれかに記載のＸ線反射光学素子または上記したいずれかに記載のＸ線反射光学素子の製造方法によって製造されたＸ線反射光学素子によって構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、形状精度の良好なＸ線反射光学素子及びその製造方法、該Ｘ線反射光学素子を有するＸ線縮小投影露光装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態として複数の円筒面をもったＸ線反射光学素子の製造方法について説明する。
まず、基板に対して、形成したい複数の円筒面の間隔と同じピッチで中空となるように穴開け加工をする。穴開けは極小ドリルを用いてもレーザー加工でも良い。また溝加工をした基板を重ね合わせて中空状にしたものでも良い。一般的にピッチ間隔は０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度である。
【００１８】
次に、基板の光学面の中空構造が弾性変形するように圧力調整をしながら光学面の研削及び研磨を行う。この際、形成したい光学面の形状を考慮して、中空構造を有する基板に対する研削及び研磨工具の押しつけ圧力によって中空構造の弾性変形量を制御するために、研削工具及び研磨工具の圧力を調整したり、あるいは中空内に高圧流体を封入したりして、所望の弾性変形量を得ながら研削及び研磨を行う。
【００１９】
ここで、研削及び研磨の方法は、基板を応力変形させる以外は、高精度の平面基板に対して、現状で採り得る最も高精度な研磨方法によって行う。これにより、平面基板の表面粗さは最小に抑えられる。
弾性変形させて複数の円筒面になった基板の表面を平面に研削・研磨するため、研削・研磨後に圧力を解放すると複数の円筒面をもったＸ線反射光学素子が形成できている。研磨面の表面粗さも平面研磨と同等である。
本実施の形態においては、上記の研磨後に、応力調整膜を形成するようにしても良い。膜応力により中空構造を変形させる応力調整膜を形成することにより、研削及び研磨工程だけでは作成できないような円筒面の高さを持ったＸ線反射光学素子の形成が可能となる。
【００２０】
以上のようにして形成された微細な凸部もしくは凹部の上に多層膜を形成する際は、通常の多層膜を形成する時と同様の方法を用いることができる。例として、スパッタリング、真空蒸着およびＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの薄膜製造方法が挙げられる。多層膜を構成する物質としては、Ｍｏ（モリブデン）とＳｉ（シリコン）の組み合わせ等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【実施例】
【００２１】
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
［実施例１］
本発明における実施例１は、上記した本発明の構成及び実施の形態を、Ｘ線縮小投影露光装置等に使用できる反射型インテグレータのＸ線反射光学素子に適用したものであり、これらを図を用いて説明する。
図１は本実施例における反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子の断面図である。
図２は図１で示した反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子の反射面の断面形状の一部を示す図である。
図３は、本実施例におけるＸ線反射光学素子の概略及びその製造過程を説明する図である。
【００２２】
図１において、１は反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子、２は中空構造であり、図３（ｃ）の断面図に示す反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子の構成が、これらに相当している。
また、図２において反射面の形状は、一つの円筒面の半径ｒと中心角２φによって決定され、幅Ｗ、深さδは半径ｒと２φによって決まる。以下に形状については、円筒面の幅Ｗと深さδによって記述する。
【００２３】
つぎに、図３を用いて、幅Ｗ＝１ｍｍ、深さδ＝２０μｍの反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子の製造方法について説明する。
反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子の製造に際しては、まず、図３（ａ）に示すように、１００ｍｍ角、厚さ３０ｍｍのＳＣＨＯＴＴ社製超精密ガラスＺＥＲＯＤＵＲ基板３を用意し、この基板３の反射面を形成する近傍に０．８ｍｍ角の中空構造２を反射面と平行に１ｍｍピッチで反射面の厚さが０．２ｍｍとなるように複数形成する。
つぎに、図３（ｂ）に示すように研削・研磨工程を行う。
研削・研磨工程では、基板３の中空構造２の中央の反射面の表面形状が、２０μｍ程度に弾性変形を起こす圧力に、基板３に対する研削工具・研磨工具の押し当て圧を調整して、研削・研磨を行う。
【００２４】
これらにより、弾性変形した基板３の表面形状は研削・研磨前は１ｍｍピッチの凹凸があるが、研削・研磨されることによって平面になって行く。所望の平面度及び表面粗さになったところで研削・研磨を終えて圧力を解放すると、弾性変形していた基板はもとの形状に戻る。弾性変形時に平面となっていた基板表面は弾性変形を解放すると図３（ｃ）に示すような凸円筒面が形成された形状となる。
ここで形成された凸円筒面の形状は、Ｗ＝１ｍｍ±１％、δ＝２０μｍ±１％となっており、表面粗さは０．１ｎｍＲＭＳであった。
【００２５】
その後の工程について詳細な説明は省略するが、複数の凸円筒面が形成された基板上には、表面にＳｉ（シリコン）とＭｏ（モリブデン）からなる多層反射膜がスパッタリングにより形成され、反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子が完成する。このように、本実施例によれば、Ｘ線反射光学素子における多数の円筒面の形状が精度良く形成することが可能となる。
【００２６】
［実施例２］
本発明における実施例２は、上記した本発明の構成及び実施の形態を、Ｘ線縮小投影露光装置等に使用できる反射型インテグレータのＸ線反射光学素子に適用したものであり、これらを図を用いて説明する。
【００２７】
図４は、本実施例におけるＸ線反射光学素子の概略及びその製造過程を説明する図である。ここで実施例１と同様に、反射面の形状は、図２に示すように、一つの円筒面の半径ｒと中心角２φによって決定され、幅Ｗ、深さδは半径ｒと２φによって決まる。以下に形状については、円筒面の幅Ｗと深さδによって記述する。
【００２８】
つぎに、図４を用いて、幅Ｗ＝５００μｍ、深さδ＝２０μｍの反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子の製造方法について説明する。
反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子の製造に際しては、まず、図４（ａ）に示すように、１００ｍｍ角、厚さ３０ｍｍのＳＣＨＯＴＴ社製超精密ガラスＺＥＲＯＤＵＲ基板３を用意し、この基板３の反射面を形成する近傍に４００μｍ角の中空構造２を反射面と平行に５００μｍピッチで反射面の厚さが０．２ｍｍとなるように複数形成する。
つぎに、図４（ｂ）に示すように研削・研磨工程を行う。
研削・研磨工程では、基板３の中空構造２の中央の反射面の表面形状が、１０μｍ程度弾性変形を起こす圧力に、基板３に対する研削工具・研磨工具の押し当て圧を調整して研削・研磨を行う。
【００２９】
これらにより、弾性変形した基板３の表面形状は研削・研磨前は５００μｍピッチの凹凸があるが、研削・研磨されることによって平面になって行く。所望の平面度及び表面粗さになったところで研削・研磨を終えて圧力を解放すると弾性変形していた基板はもとの形状に戻る。弾性変形時に平面となっていた基板表面は弾性変形を解放すると図４（ｃ）に示すような凸円筒面が形成されている。形成された凸円筒面の形状は、Ｗ＝５００μｍ±１％、δ＝１０μｍ±１％となっており、表面粗さは０．１ｎｍＲＭＳであった。
【００３０】
ここで更に、図４（ｄ）に示すような応力調整膜６を形成する工程を行う。
この場合、応力調整膜は圧縮応力を持つ膜が望ましく、それらは膜はがれを起こさずに安定した応力が得られる膜であれば良い。
本実施例ではスパッタリング法によりＭｏ（モリブデン）膜を形成した。膜形成後の凸円筒面の形状は、Ｗ＝５００μｍ±１％、δ＝２０μｍ±１％となっており、表面粗さは０．１５ｎｍＲＭＳであった。
【００３１】
その後の工程について詳細な説明は省略するが、複数の凸円筒面が形成された基板上には、表面にＳｉ（シリコン）とＭｏ（モリブデン）からなる多層反射膜がスパッタリングにより形成され、反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子が完成する。このように、本実施例によれば、Ｘ線反射光学素子における多数の円筒面の形状が精度良く形成することが可能となる。
【００３２】
［実施例３］
本発明における実施例３は、上記した本発明の構成及び実施の形態を、Ｘ線縮小投影露光装置等に使用できる反射型インテグレータのＸ線反射光学素子に適用したものであり、これらを図を用いて説明する。
【００３３】
図５は、本実施例におけるＸ線反射光学素子の概略及びその製造過程を説明する図である。図５（ｃ）は、図７で示す反射型凹円筒面を有するＸ線反射光学素子８０５の断面図である。図７で示した反射型凹円筒面を有するＸ線反射光学素子も、凸円筒反射面と同様に、円筒面の幅Ｗと深さδによって記述する。
【００３４】
つぎに、図５を用いて、幅Ｗ＝１ｍｍ、深さδ＝２０μｍの反射型凹円筒面を有するＸ線反射光学素子の製造方法について述べる。
反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子の製造に際しては、まず、図５（ａ）に示すように、１００ｍｍ角、厚さ３０ｍｍのＳＣＨＯＴＴ社製超精密ガラスＺＥＲＯＤＵＲ基板３を用意し、この基板３の反射面を形成する近傍に０．８ｍｍ角の中空構造２を反射面と平行に１ｍｍピッチで反射面の厚さが０．２ｍｍとなるように複数形成する。
つぎに、図５（ｂ）に示すように研削・研磨工程を行う。
研削・研磨工程では、基板３の中空構造の内部に高圧流体７を入れ圧力を掛けて、中空構造の中央の反射面の表面形状が２０μｍ凸になるように弾性変形を起こさせて、研削・研磨を行う。
【００３５】
これらにより、弾性変形した基板３の表面形状は研削・研磨前は１ｍｍピッチの凹凸があるが、研削・研磨されることによって平面になって行く。所望の平面度及び表面粗さになったところで研削・研磨を終えて圧力を解放すると弾性変形していた基板はもとの形状に戻る。弾性変形時に平面となっていた基板表面は弾性変形を解放すると図５（ｃ）に示すような凹円筒面が形成されている。
形成された凹円筒面の形状は、Ｗ＝１ｍｍ±１％、δ＝２０μｍ±１％となっており、表面粗さは０．１ｎｍＲＭＳであった。
【００３６】
その後の工程について詳細な説明は省略するが、複数の凹円筒面が形成された基板上には、表面にＳｉ（シリコン）とＭｏ（モリブデン）からなる多層反射膜がスパッタリングにより形成され、反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子が完成する。このように、本実施例によれば、Ｘ線反射光学素子における多数の円筒面の形状が精度良く形成することが可能となる。
【００３７】
［実施例４］
本発明における実施例４は、上記した本発明の構成及び実施の形態を、Ｘ線縮小投影露光装置等に使用できる反射型インテグレータのＸ線反射光学素子に適用したものであり、これらを図を用いて説明する。
【００３８】
図６は、本実施例におけるＸ線反射光学素子の概略及びその製造過程を説明する図である。図６（ｃ）は、図７で示す反射型凹円筒面を有するＸ線反射光学素子８０５の断面図である。図７で示した反射型凹円筒面を有するＸ線反射光学素子も、凸円筒反射面と同様に、円筒面の幅Ｗと深さδによって記述する。
【００３９】
つぎに、図６を用いて、幅Ｗ＝５００μｍ、深さδ＝２０μｍの反射型凹円筒面を有するＸ線反射光学素子の製造方法について述べる。
Ｘ線反射光学素子の製造に際しては、まず、図６（ａ）に示すように、１００ｍｍ角、厚さ３０ｍｍのＳＣＨＯＴＴ社製超精密ガラスＺＥＲＯＤＵＲ基板３を用意し、この基板３の反射面を形成する近傍に４００μｍ角の中空構造２を反射面と平行に５００μｍピッチで反射面の厚さが０．２ｍｍとなるように複数形成する。
つぎに、図６（ｂ）に示すように研削・研磨工程を行う。
研削・研磨工程では、基板３の中空構造の内部に高圧流体７を入れ圧力を掛けて、中空構造の中央の反射面の表面形状が１０μｍ凸になるように弾性変形を起こさせて研削・研磨を行う。
【００４０】
これらにより、弾性変形した基板３の表面形状は研削・研磨前は１ｍｍピッチの凹凸があるが、研削・研磨されることによって平面になって行く。所望の平面度及び表面粗さになったところで研削・研磨を終えて圧力を解放すると弾性変形していた基板はもとの形状に戻る。弾性変形時に平面となっていた基板表面は弾性変形を解放すると図６（ｃ）に示すような凹円筒面が形成されている。
形成された凹円筒面の形状は、Ｗ＝５００μｍ±１％、δ＝１０μｍ±１％となっており、表面粗さは０．１ｎｍＲＭＳであった。
【００４１】
更に、図６（ｄ）に示すような圧力調整膜６を形成する工程を行う。
この場合、圧力調整膜は引張応力を持つ膜が望ましく、膜はがれを起こさずに安定した応力が得られる膜であれば良い。本実施例ではスパッタリング法によりＳｉ（シリコン）膜を形成した。膜形成後の凸円筒面の形状は、Ｗ＝５００μｍ±１％、δ＝２０μｍ±１％となっており、表面粗さは０．１５ｎｍＲＭＳであった。
【００４２】
その後の工程について詳細な説明は省略するが、複数の凸円筒面が形成された基板上には、表面にＳｉ（シリコン）とＭｏ（モリブデン）からなる多層反射膜がスパッタリングにより形成され、反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子が完成する。このように、本実施例によれば、Ｘ線反射光学素子における多数の円筒面の形状が精度良く形成することが可能となる。
【００４３】
以上の各実施例により製造されたＸ線反射光学素子は、Ｘ線縮小投影露光装置の照明光学系における反射型凸円筒面インテグレータとして用いることによって、マスク上の円弧状領域のみが照明され、また照明系のコヒーレンスファクタσが最適値となるように照明系の開口数を設定することができる。これにより、マスクの照明領域の形状は実際に露光が行われる円弧領域に限定され、露光領域以外の部分にＸ線が無駄に照射されることがない。したがって、光量の損失がなく、露光時間が短縮され、スループットの向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例１を説明するＸ線反射光学素子の模式的構成図である。
【図２】図１における反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子の模式的断面図である。
【図３】本発明の実施例１におけるＸ線反射光学素子およびその製造過程を説明する図である。
【図４】本発明の実施例２におけるＸ線反射光学素子およびその製造過程を説明する図である。
【図５】本発明の実施例３におけるＸ線反射光学素子およびその製造過程を説明する図である。
【図６】本発明の実施例４におけるＸ線反射光学素子およびその製造過程を説明する図である。
【図７】本発明の実施例３及び実施例４における反射型凹円筒面を有するＸ線反射光学素子の摸式的斜視図である。
【図８】従来の反射型インテグレータの摸式的斜視図である。
【図９】従来のＸ線縮小投影露光装置の構成を示す図である。
【図１０】従来のマスク面上の照明領域を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１：反射型凸円筒面を有するＸ線反射光学素子
２：中空構造
３：基板
４：研削・研磨工具
５：被研削研磨部分
６：応力調整膜
７：高圧流体
【図１】
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【図２】
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【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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【図１０】
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