JP2000162415A - Manufacture of reflection mirror or reflection type lighting system or semiconductor exposing device - Google Patents
Manufacture of reflection mirror or reflection type lighting system or semiconductor exposing deviceInfo
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、反射鏡の製造方法
及び半導体製造装置に関するものであり、特には、微小
な要素反射面を所定の位置に複数個、配列することによ
り構成される反射鏡の製造方法、反射型照明装置、更に
はその照明装置を用いた半導体露光装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a reflecting mirror and a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a reflecting mirror constituted by arranging a plurality of minute element reflecting surfaces at predetermined positions. The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, a reflection type illumination device, and a semiconductor exposure apparatus using the illumination device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、ＤＲＡＭやＭＣＰ等の半導体デバ
イスの製造においては、最小線幅をより狭くする開発研
究が盛んに行われており、デザインルール ０．１３μm
（４Ｇ・ＤＲＡＭ相当）、０．１μm（１６Ｇ・ＤＲＡ
Ｍ相当）、更には０．０７μm（３２Ｇ・ＤＲＡＭ相
当）の実現に向けて種々の技術が開発されている。2. Description of the Related Art At present, in the manufacture of semiconductor devices such as DRAMs and MCPs, development research for narrowing the minimum line width is actively conducted, and the design rule is 0.13 μm.
(4G DRAM equivalent), 0.1μm (16G DRA
M), and various technologies have been developed for realizing 0.07 μm (corresponding to 32G DRAM).
【０００３】この最小線幅の問題と切っても切れない関
係を有するのが、露光時に生じる光の回折現象であり、
これに起因する像や集光点のボケが必要な最小線幅を実
現する時の最大の問題点である。この回折現象の影響を
押さえるためには露光光学系の開口数（N.A.:Numerical
aperture)を大きくする必要があり、光学系の大口径化
と波長の短波長化が開発のポイントになっている。[0003] What is inseparably related to the problem of the minimum line width is a light diffraction phenomenon that occurs during exposure.
This is the biggest problem when realizing the minimum line width that requires the blur of the image and the focal point due to this. In order to suppress the effect of this diffraction phenomenon, the numerical aperture of the exposure optical system (NA: Numerical
It is necessary to increase the aperture), and the development of an optical system with a large aperture and a short wavelength is the point of development.
【０００４】ところが、光の波長が短くなると、特に
２００ｎｍ以下になると、加工が容易で、光吸収の少な
い光学材料が見当たらなくなってくる。そこで、透過光
学系を捨てて、反射光学系による投影光学系の開発がな
されており、相当な成果を上げている。その中に、複数
の反射鏡の組み合わせによって、軟Ｘ線に対して円弧状
の光学視野（露光領域として使用出来る領域）を実現
し、マスクとウェハを投影縮小率比の相対速度で、互い
に同期して移動させることによってチップ全体を露光し
ようとする方法がある。(例えば、Koichiro Hoh and Hi
roshi Tanino;“Feasibility Study on the Extreme UV
/Soft X-ray Projection-type Lithography”, Bulleti
n of the Electrontechnical Laboratory Vol. 49, No.
12, P.983-990, 1985.が参照となる。なおこの文献を以
後、参考文献１と記す）。However, as the wavelength of light becomes shorter,
When the thickness is less than 200 nm, an optical material that is easy to process and has little light absorption cannot be found. Therefore, a projection optical system using a reflection optical system has been developed by abandoning the transmission optical system, and has achieved considerable results. Among them, a combination of a plurality of reflecting mirrors realizes an arc-shaped optical field of view (area that can be used as an exposure area) for soft X-rays, and synchronizes the mask and wafer with each other at the relative speed of the projection reduction ratio. There is a method in which the entire chip is exposed by moving the chip. (For example, Koichiro Hoh and Hi
roshi Tanino; “Feasibility Study on the Extreme UV
/ Soft X-ray Projection-type Lithography ”, Bulleti
n of the Electrontechnical Laboratory Vol. 49, No.
12, 983-990, 1985. This document is hereinafter referred to as Reference Document 1.)
【０００５】ところで、最小線幅と並んで上記の様な半
導体デバイス製造にとって重要な要素にいわゆるスルー
プットがある。このスループットに関与する要因として
は、光源の発光強度、照明系の効率、反射系に使用する
反射鏡の反射率、ウェハ上の感光材料・レジストの感度
等がある。現在、光源としては、ＡｒＦレーザー、Ｆ2
レーザー、更に短波長光の光源としてシンクロトロン放
射光やレーザープラズマ光がある。また、これらの光を
反射する反射鏡に関しても、高い反射率が得られるよう
に多層膜反射鏡の開発も急ピッチで行われている（詳細
は前述の参考文献１、及び、Andrew M. Hawryluk et al
;“Soft x-ray beamsplitters and highly dispersive
multilayer mirrors for use as soft x-ray laser ca
vity component”, SPIE Vol. 688 Multilayer Struct
ure and Laboratory X-ray Laser Research (1986) P.8
1-90 及び、特開昭６３−３１２６４０を参照）。[0005] By the way, the so-called throughput is an important factor for the above-mentioned semiconductor device manufacturing along with the minimum line width. Factors involved in this throughput include the light emission intensity of the light source, the efficiency of the illumination system, the reflectance of the reflector used in the reflection system, and the sensitivity of the photosensitive material / resist on the wafer. At present, the light source is ArF laser, F 2
Synchrotron radiation light and laser plasma light are used as a light source of a laser and a short wavelength light. Also, with respect to a reflector for reflecting such light, development of a multilayer reflector has been carried out at a rapid pace so as to obtain a high reflectance (for details, refer to the above-mentioned reference 1 and Andrew M. Hawryluk). et al
; “Soft x-ray beamsplitters and highly dispersive
multilayer mirrors for use as soft x-ray laser ca
vity component ”, SPIE Vol. 688 Multilayer Struct
ure and Laboratory X-ray Laser Research (1986) P.8
1-90 and JP-A-63-31640).
【０００６】さて、半導体露光装置についてであるが、
この半導体露光装置には、ムラ無く均一に原版を照明す
るために、光源の光量分布がどうであれ均一に原版に照
明するための照明光学系が開発されている。この照明光
学系に要求されるものは、一様照明性や開口性である。
例えば特開昭６０−２３２５５２号公報には、矩形形状
の照明領域を対象とした技術が提案されている。しか
し、半導体露光装置は、原版のパターンをウェハ上に形
成する投影光学系を備えており、この投影光学系の視野
が円弧状である場合、照明視野が矩形形状では光の利用
効率が悪く、どうしても露光時間を短縮出来ず、従っ
て、スループットが上がらなかった。Now, regarding a semiconductor exposure apparatus,
In this semiconductor exposure apparatus, an illumination optical system for uniformly illuminating the original regardless of the light amount distribution of the light source has been developed in order to uniformly illuminate the original without unevenness. What is required for this illumination optical system is uniform illumination and aperture.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-232552 proposes a technique for a rectangular illumination area. However, the semiconductor exposure apparatus includes a projection optical system that forms a pattern of an original on a wafer, and when the field of view of the projection optical system is arc-shaped, light utilization efficiency is poor in a rectangular illumination field, Inevitably, the exposure time could not be reduced, and the throughput did not increase.
【０００７】最近、この問題を解決する方法として、投
影光学系の有する光学視野に合わせて照明視野を設定
し、この照明視野に光源からの光を集光する方法とし
て、例えば、特開平１０−７００５８「Ｘ線縮小投影露
光装置及びこれを用いた半導体デバイス製造装置」が提
案されている。これは、照明光学系として図１５に示す
シリンドリカル形状の反射型凸面半円柱型インテグレー
タが用いられている。反射型凸面半円柱型インテグレー
ターは、微小な凸半円柱面を１次元に多数配置した形状
の反射面を持つ全反射ミラーである。また、反射型凸面
半円柱型インテグレータの代わりに、図１６に示すよう
な反射型凹面半円柱型インテグレータを用いることもで
きる。Recently, as a method of solving this problem, a method of setting an illumination field according to an optical field of a projection optical system and condensing light from a light source into the illumination field is disclosed in, for example, 70058 “X-ray reduction projection exposure apparatus and semiconductor device manufacturing apparatus using the same” has been proposed. This uses a cylindrical convex semi-cylindrical reflective integrator as shown in FIG. 15 as an illumination optical system. The reflective convex semi-cylindrical integrator is a total reflection mirror having a reflective surface having a shape in which a large number of minute convex semi-cylindrical surfaces are arranged one-dimensionally. Further, instead of the reflective convex semi-cylindrical integrator, a reflective concave semi-cylindrical integrator as shown in FIG. 16 can be used.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な反射鏡は通常、一つの基板を被加工物として、ボール
エンドミルを備えた切削加工機を用いて切削加工により
製作される。ボールエンドミルは図１７（ａ）に示すよ
うな形状であり、その位置を被加工物に対して３次元的
に制御することによって、同図（ｂ）のように色々な面
の加工が可能である。By the way, the above-mentioned reflecting mirror is usually manufactured by cutting a single substrate as a workpiece using a cutting machine equipped with a ball end mill. The ball end mill has a shape as shown in FIG. 17 (a). By controlling the position of the ball end mill three-dimensionally with respect to the workpiece, it is possible to process various surfaces as shown in FIG. 17 (b). is there.
【０００９】しかし、一つのアルミニウム基板から、図
１５に示した反射面形状を形成し、出来上がった多光源
形成反射鏡を用いて実際に照明してみると、予期した良
好な反射効率を有するインテグレータが形成されず、こ
のようなインテグレータを用いた半導体露光装置には、
高いスループットが得られなかった。そこで、その原因
を追究したところ、図１８に示すように、凸面形状と凸
面形状が互いに隣接しており、谷となっている部分に加
工残りが存在し、この部分の影響が主なものであること
が判明した。この加工残りはボールエンドミルの軸半径
に起因するものである。However, when the reflecting surface shape shown in FIG. 15 is formed from one aluminum substrate and actually illuminated using the completed multi-light source forming reflecting mirror, an integrator having an expected good reflection efficiency is obtained. Is not formed, and a semiconductor exposure apparatus using such an integrator includes:
High throughput was not obtained. Therefore, when the cause was investigated, as shown in FIG. 18, the convex shape and the convex shape were adjacent to each other, and there was a processing residue in a valley portion, and the influence of this portion was main. It turned out to be. This processing residue is due to the shaft radius of the ball end mill.
【００１０】また、一つの基板から複数の反射面形状を
形成する加工法では、加工工程中において、たとえ１カ
所加工に失敗しても、新たな被加工物を準備して、また
最初から加工し直さなければならなかった。この結果、
高い加工効率が得られなかった。更に、図１５と図１６
に示すような反射型インテグレータを既存の加工装置で
製造しようとすると、反射型インテグレータの一つの反
射面の長さが長いため、装置のステージの移動量が不足
して加工できないことが多かった。In the processing method for forming a plurality of reflection surface shapes from one substrate, even if processing at one location fails during the processing step, a new workpiece is prepared and the processing is started from the beginning. I had to do it again. As a result,
High processing efficiency could not be obtained. 15 and FIG.
When manufacturing a reflective integrator as shown in (1) using an existing processing apparatus, the length of one reflection surface of the reflective integrator is so long that the stage of the apparatus is insufficiently moved, so that processing is often impossible.
【００１１】また、加工できたとしても、長尺であるた
めに装置の運動精度が原因となって、高い形状精度が得
られないと言う問題があった。そこで、本発明はこのよ
うな課題を解決するべく考案したものであり、設計通り
の反射面形状を有する多光源形成反射鏡を歩留まり良く
製造できる製造方法を提供することを第１の目的にし、
更には、よりスループットの高い半導体露光装置を得る
ことを第２の目的にしている。[0011] Further, even if it can be machined, there is a problem that high shape accuracy cannot be obtained due to the movement accuracy of the device due to its long size. Therefore, the present invention has been devised to solve such a problem, and a first object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing a multi-light source forming reflecting mirror having a reflecting surface shape as designed at a high yield.
Further, a second object is to obtain a semiconductor exposure apparatus with higher throughput.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１の形態では、所定の曲面の一部を面
形状とする要素反射面を複数形成し、所定の位置に配置
してなる反射鏡の製造方法であって、被加工物から反射
面以外の形状が要素反射面の形状になるように切り出し
て、ブランクを形成する工程と、次に、ブランクを組み
込み用部材に組み込む工程と、次に、組み込み用部材と
共にブランクを切削又は研削加工して、ブランクの面を
所定の曲面形状に加工する工程と、次に、所定の曲面形
状に加工されたブランクの面を研磨加工して要素反射面
を形成する工程と、次に、加工されたブランクを組み込
み用部材から取り出す工程とを複数回行い、要素反射面
を有した複数のブランクを前記所定の位置に配列するこ
ととした。In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a plurality of element reflecting surfaces each having a part of a predetermined curved surface are formed and formed at predetermined positions. A method for manufacturing a reflecting mirror, comprising: cutting out a shape other than a reflecting surface from a workpiece so as to have the shape of an element reflecting surface to form a blank; And a step of cutting or grinding the blank together with the assembly member to process the surface of the blank into a predetermined curved surface shape, and then the blank surface processed into the predetermined curved surface shape A step of forming an element reflection surface by polishing and a step of removing the processed blank from the mounting member are performed a plurality of times, and a plurality of blanks having an element reflection surface are arranged at the predetermined position. I decided that.
【００１３】この様に、要素反射面の輪郭など、要素反
射面のうち反射面の曲率や面精度以外の形状と同じ形状
になるように被加工物から切り出すことでブランクを形
成し、そのブランクを組み込み用部材に組み込んでか
ら、反射面の研削、研磨を行う。このとき、組み込み用
部材もブランクと一緒に研削、研磨を施すことで、要素
反射面の境目近傍における部分も形状加工できるように
なった。As described above, a blank is formed by cutting a workpiece so as to have the same shape other than the curvature and the surface accuracy of the reflection surface of the element reflection surface, such as the contour of the element reflection surface. After assembling into a member for assembling, grinding and polishing of the reflection surface are performed. At this time, by grinding and polishing the member for incorporation together with the blank, the portion near the boundary of the element reflection surface can be shaped.
【００１４】また、本発明の第２の形態では、所定の曲
面の一部を面形状とする要素反射面を複数形成し、所定
の位置に配置してなる反射型照明装置であって、被加工
物から反射面以外の形状が所望の形状になるように切り
出して、ブランクを形成してから、ブランクを組み込み
用部材に組み込み前記所定の曲面の一部を前記ブランク
に形成することで形成された要素反射鏡を前記所定の位
置に配列することとした。Further, according to a second aspect of the present invention, there is provided a reflection-type lighting apparatus in which a plurality of element reflection surfaces each having a part of a predetermined curved surface are formed in a plane shape and arranged at predetermined positions. It is formed by cutting out a shape other than the reflective surface from the workpiece so as to have a desired shape, forming a blank, and then incorporating the blank into an assembly member and forming a part of the predetermined curved surface on the blank. The element reflecting mirrors are arranged at the predetermined positions.
【００１５】この様に、反射面の輪郭など反射面以外の
部分に関する形状と同じになるように、基板から切り出
してブランクを形成し、そのブランクを組み込み用部材
に組み込んで、組み込み部材と共に研削、研磨を行うこ
とで、反射面の境目付近も所望の形状に形状加工するこ
とができる。そして、この様にして形成された要素反射
鏡を所定の位置に配置して多面反射鏡を形成すること
で、有効反射面が広く明るい反射型照明装置を形成する
ことができる。As described above, a blank is formed by cutting out from the substrate so as to have the same shape as that of a portion other than the reflecting surface such as the contour of the reflecting surface, and the blank is incorporated into a mounting member. By performing the polishing, the vicinity of the boundary between the reflection surfaces can be processed into a desired shape. By arranging the element reflecting mirrors formed in this way at predetermined positions to form a polyhedral reflecting mirror, it is possible to form a reflective illumination device having a wide effective reflecting surface and a bright surface.
【００１６】また、更に本発明の第３の形態では、光
源、マスクを保持して移動するマスクステージ、マスク
を照明する照明光学系、マスク上のパターンをウェハ上
に投影する投影光学系、ウェハを保持して移動させるウ
ェハステージを有する半導体露光装置であって、照明光
学系に本発明の第２の形態で示した反射型照明装置を有
し、その要素反射面は投影光学系の光学視野と相似形で
あることとした。Further, according to a third aspect of the present invention, a light source, a mask stage for holding and moving a mask, an illumination optical system for illuminating the mask, a projection optical system for projecting a pattern on the mask onto a wafer, and a wafer A semiconductor exposure apparatus having a wafer stage for holding and moving a reflection type illumination apparatus, wherein the illumination optical system has the reflection type illumination apparatus shown in the second embodiment of the present invention, and the element reflection surface thereof is an optical field of the projection optical system. It was decided to be similar to
【００１７】この様に有効反射面が広く明るい反射型照
明装置を用いることで、光源からの光を効率よくマスク
上に照射することができ、スループットの向上した半導
体露光装置を得ることができる。また、更に本発明の第
３の形態では、マスクのパターンをウェハー上に投影す
る投影光学系の持つ、光学視野と相似形状の要素反射面
を有することで、投影光学装置の光学視野以外の部分を
照明せず、光学視野内のみに集光してマスクを照射する
ため、更にスループットの向上が期待できる。By using a reflective illuminator having a wide effective reflection surface and a bright surface as described above, light from a light source can be efficiently radiated onto a mask, and a semiconductor exposure apparatus with improved throughput can be obtained. Further, in the third embodiment of the present invention, the projection optical system for projecting the pattern of the mask onto the wafer has an element reflecting surface similar in shape to the optical field of view, so that a portion other than the optical field of the projection optical device can be provided. Is not illuminated, and the light is condensed only in the optical field of view to irradiate the mask.
【００１８】また、本発明の第３の形態において、投影
光学装置の光学視野としては、円弧状としている。ま
た、本発明の第４の形態では、所定の曲面の一部を面形
状とする要素反射面を複数形成し、所定の位置に配置し
てなる反射鏡の製造方法であって、被加工物から反射面
以外の形状が所望の形状になるように切り出して、ブラ
ンクを形成する工程と、次に、ブランクを切削又は研削
加工して、ブランクの面を所定の曲面形状に加工する工
程と、次に、所定の曲面形状に加工されたブランクの面
を研磨加工して要素反射面を形成する工程とを複数回行
い、要素反射面を有した複数のブランクを所定の位置に
配列することで製造されることとした。In the third embodiment of the present invention, the optical field of view of the projection optical device has an arc shape. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a reflecting mirror in which a plurality of element reflecting surfaces each having a part of a predetermined curved surface having a surface shape are formed and arranged at predetermined positions. From the shape other than the reflective surface is cut out to a desired shape, a step of forming a blank, and then, cutting or grinding the blank, processing the surface of the blank into a predetermined curved surface shape, Next, the step of forming an element reflection surface by polishing the surface of the blank processed into a predetermined curved surface shape is performed a plurality of times, and a plurality of blanks having the element reflection surface are arranged at predetermined positions. It was decided to be manufactured.
【００１９】この様に最初に反射面の輪郭形状など精度
をあまり高くする必要が無く、表面粗さもさほど小さく
する必要が無い部分を先に加工して、その後に高精度で
高い表面粗さを必要とする反射面を形成し、それを所定
の位置に複数配置することにより、有効反射面が大きく
各反射面の境目部分も所望の反射面形状に加工できるよ
うになった。As described above, first, it is not necessary to make the accuracy such as the contour shape of the reflection surface so high and the surface roughness does not need to be so small. By forming the necessary reflecting surfaces and arranging a plurality of them at predetermined positions, the effective reflecting surface is large and the boundary between the reflecting surfaces can be processed into a desired reflecting surface shape.
【００２０】次に本発明の実施の形態を例示して、更に
詳しく説明する。しかしながら、本発明は発明の実施の
形態にのみ記載されたものだけに限られない。Next, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the present invention is not limited to only those described in the embodiments of the invention.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態として、
図２に示す投影露光装置に用いられる反射型インテグレ
ータである多面反射鏡について説明する。この多面反射
鏡は、投影光学系の有する光学視野に合わせて照明視野
を設定し、これによって照明効率を上げ、スループット
の問題を解決するものであり、詳しくは同出願人が出願
した特願平１０−４７４００号に記載されいている。こ
の技術を図２をもとに簡単に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, as an embodiment of the present invention,
A polyhedral mirror, which is a reflective integrator used in the projection exposure apparatus shown in FIG. 2, will be described. This polygon mirror sets the illumination field in accordance with the optical field of the projection optical system, thereby increasing the illumination efficiency and solving the problem of the throughput. No. 10-47400. This technique will be briefly described with reference to FIG.
【００２２】図２は、本発明の実施の形態における投影
露光装置の概要図である。この投影露光装置では、光源
１と、多面反射鏡２と、コンデンサー光学素子３と、反
射鏡４と、マスク５と、マスクステージ５ｓと、投影光
学系６と、ウェハ７と、ウェハーステージ７ｓと、マス
クステージコントローラ８と、ウェハステージコントロ
ーラ９が備わっている。FIG. 2 is a schematic diagram of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In this projection exposure apparatus, a light source 1, a polygon mirror 2, a condenser optical element 3, a reflector 4, a mask 5, a mask stage 5s, a projection optical system 6, a wafer 7, a wafer stage 7s , A mask stage controller 8 and a wafer stage controller 9.
【００２３】光源１より出た光は本発明の製造方法を用
いて形成された多面反射鏡２に入射する。そして、多面
反射鏡２で反射された光は、コンデンサー光学素子３及
び反射鏡４を経てマスクステージ５ｓ上に保持されたマ
スク５を照明する。なお、本明細書では多面反射鏡２、
コンデンサー光学素子３及び反射鏡４をまとめて反射型
照明光学系と言う。Light emitted from the light source 1 is incident on a polygon mirror 2 formed by using the manufacturing method of the present invention. The light reflected by the polygon mirror 2 illuminates the mask 5 held on the mask stage 5s via the condenser optical element 3 and the reflector 4. In this specification, the polygon mirror 2
The condenser optical element 3 and the reflecting mirror 4 are collectively referred to as a reflective illumination optical system.
【００２４】マスク５には、ウェハステージ７ｓ上に保
持されたウェハ７上に描くべきパターンと相似形状のパ
ターンが形成されている。そして、マスク５上のパター
ンは反射型照明光学系によって照明され、非球面反射鏡
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄからなる投影光学系６を通じて
ウェハ７上に投影される。この様にして、マスク５に形
成されたパターンをウェハ７上に投影している。On the mask 5, a pattern similar in shape to the pattern to be drawn on the wafer 7 held on the wafer stage 7s is formed. The pattern on the mask 5 is illuminated by a reflective illumination optical system, and is projected onto a wafer 7 through a projection optical system 6 including aspherical reflecting mirrors 6a, 6b, 6c, and 6d. Thus, the pattern formed on the mask 5 is projected onto the wafer 7.
【００２５】ところで、投影光学系６の光学視野は円弧
形状であり、製作すべきデバイスチップ全体をカバー出
来るほど広くはなく、マスク５とウェハ７を同期させて
相対的に移動（スキャン）させながら露光を行うことに
よってチップ全体のパターンをウェハ上に形成する。こ
のために、マスクステージ５ｓの移動量を制御するレー
ザー干渉距離計を含むマスクステージコントローラ８と
ウェハステージ７ｓの移動量を制御するウェハステージ
コントローラ９が備わっている。（このスキャンを伴う
露光方式に関しては先の参考文献１を参照）。Incidentally, the optical field of view of the projection optical system 6 is arc-shaped and is not wide enough to cover the entire device chip to be manufactured, and the mask 5 and the wafer 7 are relatively moved (scanned) in synchronization with each other. By performing exposure, a pattern of the entire chip is formed on the wafer. For this purpose, a mask stage controller 8 including a laser interferometer for controlling the movement amount of the mask stage 5s and a wafer stage controller 9 for controlling the movement amount of the wafer stage 7s are provided. (Refer to the above-mentioned reference 1 for the exposure method involving this scan.)
【００２６】ところで、多面反射鏡２は、光源１からの
光から光学的に複数の２次光源を形成するためにある。
したがって、多面反射鏡２は、それぞれの反射面の輪郭
が同じ複数の微小な要素反射面を有し、要素反射面の面
形状が複数種類あり、その要素反射面が面形状毎に繰り
返し配列されている。なお、要素反射面の外形状は投影
光学系の光学視野形状と相似形にしている。これによっ
て位置Ｐ２に多数の点光源像Ｉが形成され、これがコン
デンサー光学素子３によって必要な照明視野を形成す
る。上記のような技術を用いると、マスク上の照明すべ
き領域を無駄無く一様に照明出来、露光時間の短縮が可
能になって、高いスループットを有する半導体露光装置
の実現が可能になる。The polygon mirror 2 is used to optically form a plurality of secondary light sources from the light from the light source 1.
Therefore, the polygonal reflecting mirror 2 has a plurality of minute element reflecting surfaces having the same contour of each reflecting surface, and there are a plurality of types of element reflecting surfaces, and the element reflecting surfaces are repeatedly arranged for each surface shape. ing. The outer shape of the element reflecting surface is similar to the optical field of view of the projection optical system. As a result, a number of point light source images I are formed at the position P2, which form the required illumination field by the condenser optical element 3. By using the above-described technique, a region to be illuminated on a mask can be uniformly illuminated without waste, the exposure time can be reduced, and a semiconductor exposure apparatus having high throughput can be realized.
【００２７】上記の様な、円弧状の照明視野を有する反
射型照明光学系に用いられる多面反射鏡２と、その多面
反射鏡２に形成される一つの要素反射面を実際に設計し
た結果を図３、４を用いて説明する。図３（ａ）に示す
ように、この多面反射鏡２は３種類の要素反射面（Ａ
１、Ｂ１、Ｃ１）から構成されている。そして、それぞ
れの要素反射面の一辺を合わせて列をなして設けられて
いる。そして、この様な列を所定の数の列分形成して、
多面反射鏡２を形成している。ところで、多面反射鏡２
の各列は、要素反射面がＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ａ１、Ｂ
１、Ｃ１…の順に配列されている。そして、各要素反射
面の面形状は、一定の曲率を有する凹面に図４（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示した形状を投影したときの形状を有
している。The results of the actual design of the polygon mirror 2 used in the reflection illumination optical system having the arc-shaped illumination field as described above and one element reflection surface formed on the polygon mirror 2 are described below. This will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3A, the polygon mirror 2 has three types of element reflecting surfaces (A
1, B1, C1). In addition, they are provided in a row with one side of each element reflection surface being combined. Then, such rows are formed for a predetermined number of rows,
A polygon mirror 2 is formed. By the way, polygon mirror 2
In each row, the element reflection surfaces are A1, B1, C1, A1, B
1, C1... Are arranged in this order. Then, the surface shape of each element reflecting surface is a concave surface having a constant curvature as shown in FIG.
It has a shape when the shape shown in (b) and (c) is projected.
【００２８】図４に示された凹面４１は、焦点距離が図
２に示すＰ２の距離と同じ距離を有する球面を有してい
る。この凹面４１に形成された球面に、図４に示すよう
にＹＺ面に平行な円弧状帯（平均半径がＺｈの円の円弧
状帯）を投影した形状と同じ形状を各要素反射面は有し
ている。そして、要素反射面Ａ１の形状は、投影する円
弧の円の中心を、凹面４１の球面の中心軸に合わせたと
きの投影像と同形状である。また、要素反射面Ｂ１、Ｃ
１の形状は、投影する円弧の中心を、凹面４１の球面の
中心軸に対して垂直方向にＹｈだけずらせたときの投影
像と同形状である。この様な形状は、いずれもほぼ円弧
状になる。紙面に対して垂直方向から見れば完全な円弧
状である。The concave surface 41 shown in FIG. 4 has a spherical surface having the same focal length as the distance P2 shown in FIG. Each element reflection surface has the same shape as a shape obtained by projecting an arc-shaped band parallel to the YZ plane (an arc-shaped band of a circle having an average radius of Zh) on the spherical surface formed on the concave surface 41 as shown in FIG. are doing. The shape of the element reflection surface A1 is the same as the shape of the projection image when the center of the projected arc is aligned with the central axis of the spherical surface of the concave surface 41. Also, the element reflection surfaces B1, C
The shape 1 has the same shape as the projected image when the center of the arc to be projected is shifted by Yh in the direction perpendicular to the central axis of the spherical surface of the concave surface 41. All of these shapes are substantially arc-shaped. When viewed from the direction perpendicular to the paper, the shape is a perfect arc.
【００２９】このようにして出来た要素反射面に、例え
ばＸ方向より平行光線を入射させると要素反射面Ａ１に
よる点像が凹面４１の球面の焦点位置と同じ位置に形成
され、要素反射面Ｂ１による点像が焦点位置よりＹｈだ
け横ずれして形成される。また、要素反射面Ｃ１による
点像も同じく基板４１の球面の焦点位置より−Ｙｈだけ
横ずれして形成される。When a parallel ray is incident on the element reflecting surface thus formed, for example, from the X direction, a point image by the element reflecting surface A1 is formed at the same position as the focal position of the spherical surface of the concave surface 41, and the element reflecting surface B1 Is formed to be shifted laterally by Yh from the focal position. Further, the point image by the element reflection surface C1 is also formed to be laterally shifted by −Yh from the focal position of the spherical surface of the substrate 41.
【００３０】なお、要素反射面の好適な実用的な設計解
としては、要素反射面の曲率半径Ｒは１６０〜２０００
ｍｍ、図４に示すＺｈの距離は４．５〜５５ｍｍ、円弧
の幅（円弧状帯の幅）は０．３〜２０ｍｍ、円弧の長さ
は４．５〜５５ｍｍ、図４（ｂ）（ｃ）に示すＹｈは約
２．３〜２７ｍｍとなり、更に表面粗さがｒｍｓ＜
０．３ｎｍである。As a preferable practical design solution of the element reflecting surface, the radius of curvature R of the element reflecting surface is 160 to 2000.
4, the distance of Zh shown in FIG. 4 is 4.5 to 55 mm, the width of the arc (the width of the arc-shaped band) is 0.3 to 20 mm, and the length of the arc is 4.5 to 55 mm. Yh shown in c) is about 2.3 to 27 mm, and the surface roughness is rms <
0.3 nm.
【００３１】ところで、図３に示した多面反射鏡２を、
一枚の基板からボールエンドミルを備えた切削加工機を
用いて切削加工して製造すると、図５に示すような形状
になる。このように、各要素反射面５１同士が互い隣接
している部分に加工残りＣＲが存在し、この部分に照射
された光が所定の位置に反射してこないことが判明し
た。このように所定の位置に反射してこない光が有る
と、マスク５に照明される光量が低下し、ウェハー７へ
の露光時間が長くなる。その結果、スループットが低い
露光装置になってしまう。By the way, the polygon mirror 2 shown in FIG.
When it is manufactured by cutting a single substrate using a cutting machine equipped with a ball end mill, the shape shown in FIG. 5 is obtained. As described above, it has been found that the unprocessed CR exists in a portion where the element reflection surfaces 51 are adjacent to each other, and that the light applied to this portion does not reflect to a predetermined position. When there is light that is not reflected at a predetermined position, the amount of light illuminated on the mask 5 decreases, and the exposure time on the wafer 7 increases. As a result, the exposure apparatus has a low throughput.
【００３２】この様なことを解決するために、本発明の
第１の実施例である多面反射鏡の製造方法について、図
面を用いて説明する。ここで、要素反射面の曲率半径Ｒ
は１３００ｍｍ、Ｚｈは１９ｍｍ、円弧の幅（円弧状帯
の幅）は１．４ｍｍ、円弧の長さは２０ｍｍ、Ｙｈは約
７．５ｍｍの場合を例にとる。本発明の実施の形態で
は、上記の様な多面反射鏡２を製作する場合、一つの基
板上に一体的に要素反射面を順次機械的に形成し、その
後で各々の要素反射面の形状や表面粗さを修正する方法
には性能に限度があること、また時間と手間がかかるた
め製作費用に関してもマイナスが大きいことを考慮し
て、先ず各々の要素反射面を設計値通り製作し、しかる
後にそれらを組み合わせる方がより高性能な多面反射鏡
を安価に得られる、という考えに立脚している。In order to solve such a problem, a method for manufacturing a polygon mirror according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the curvature radius R of the element reflection surface
Is 1300 mm, Zh is 19 mm, the width of the arc (width of the arc-shaped band) is 1.4 mm, the length of the arc is 20 mm, and Yh is about 7.5 mm. In the embodiment of the present invention, when manufacturing the above-described multi-surface reflecting mirror 2, element reflecting surfaces are sequentially and mechanically formed integrally on one substrate, and then the shape and the shape of each element reflecting surface are determined. Considering that the method of correcting the surface roughness has a limit in performance and that it takes time and effort, so that the production cost is greatly negative, first fabricate each element reflection surface as designed, and then It is based on the idea that combining them later can provide a more sophisticated polyhedral reflector at a lower cost.
【００３３】具体的には、反射面の加工以外の反射面形
状の輪郭が形成されたブランクを最初に形成し、このブ
ランクに反射面を形成するために樹脂、金属、セラミッ
クスガラスなど研削・研磨加工をブランクとともに実施
できる物質で形成された組み込み部材によって固定す
る。そして、組み込む部材に組み込まれたブランクを所
定の面形状に加工することによって、ブランクに所望の
要素反射面を形成した。このようにして形成された要素
反射面を有するブランクを所定の位置に配置して多面反
射鏡２を得ようとするものである。Specifically, a blank on which a contour of a reflection surface shape other than the processing of the reflection surface is formed is first formed, and grinding, polishing, such as resin, metal, and ceramic glass, is performed to form the reflection surface on the blank. It is secured by a built-in member made of a material that can be worked with the blank. Then, the blank incorporated in the member to be incorporated was processed into a predetermined surface shape, thereby forming a desired element reflection surface on the blank. The blank having the element reflecting surface thus formed is arranged at a predetermined position to obtain the polygon mirror 2.
【００３４】以下に本発明にかかる実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。図１は本発明に係る実施の
形態である多面反射鏡２である光学素子の加工方法を表
すブロック図である。以下に、図１を参照して本発明の
実施の形態にかかる製造方法の手順を説明する。An embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a method for processing an optical element that is a polygon mirror 2 according to an embodiment of the present invention. The procedure of the manufacturing method according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
【００３５】まず、金属またはガラスまたはセラミック
スのブロックを準備する（Ｓ００１）。Ｘ線用の反射鏡
として考えた場合、反射しきれなかったＸ線が熱となっ
て反射鏡自体を暖めてしまうため、熱膨張率の比較的低
いものが好ましい。ブロックとして用いることのできる
材料としては、シリコン、ＵＬＥ、スーパーインバー
材、無酸素銅、インバー材、アルミニウム、炭素鋼、石
英ガラス、スタバックス材、パイレックスガラスなどが
考えられる。First, a metal, glass or ceramic block is prepared (S001). When considered as a reflecting mirror for X-rays, X-rays that have not been reflected completely become heat and heat the reflecting mirror itself. Therefore, those having a relatively low coefficient of thermal expansion are preferable. Materials that can be used as the block include silicon, ULE, super Invar, oxygen-free copper, Invar, aluminum, carbon steel, quartz glass, Starbucks, and Pyrex glass.
【００３６】次に、用意したブロックから要素反射面の
輪郭形状と同じ形状になるようにブランクを切り出す
（Ｓ００２）。図６に示すような、ブランク１５０を多
数個切り出す。この際には、ブランク１５０の反射面を
形成する光学面以外の面は、設計値どおりの精度に加工
しておく。一方、光学面を形成する面については、形状
は不問である。ただし、できるだけ設計値に近い形状に
しておけば、以下の工程が省力化できる。Next, a blank is cut out from the prepared block so as to have the same shape as the contour shape of the element reflection surface (S002). As shown in FIG. 6, a large number of blanks 150 are cut out. At this time, surfaces other than the optical surface forming the reflection surface of the blank 150 are processed to the precision as designed. On the other hand, the shape of the surface forming the optical surface does not matter. However, if the shape is as close to the design value as possible, the following steps can be saved.
【００３７】こうして得られた複数のブランクを、光学
面が上面になるように、図７に示すように組み込み用部
材１５１に埋め込む（Ｓ００３）。このとき、ブランク
１５０の光学面は樹脂面から露出していなくても良い。
つぎに、組み込み用部材１５１の光学面側、すなわち図
７に示した組み込み用部材の上面を、所望の形状に形状
加工を行う（Ｓ００４）。これにより、ブランクの光学
面が設計値どおりの形状を有するようになる。The blanks thus obtained are embedded in the mounting member 151 as shown in FIG. 7 so that the optical surface faces upward (S003). At this time, the optical surface of the blank 150 need not be exposed from the resin surface.
Next, the optical surface side of the mounting member 151, that is, the upper surface of the mounting member illustrated in FIG. 7 is processed into a desired shape (S004). As a result, the optical surface of the blank has a shape as designed.
【００３８】さらに、この切削加工されたブランクの面
を研磨し、鏡面に仕上げる（Ｓ００５）。その後に組み
込み用部材１５１からブランクを取り出す（Ｓ００６）
ことで、図８に示すような形状を有するブランクが完成
する（Ｓ００７）。この様にしてブランクに各要素反射
面Ａ１、Ｂ１、Ｃ１をそれぞれ複数個作成し、その後に
それぞれのブランクを要素反射面が周期的に配列される
ように、所定の位置に配置する（Ｓ００８）。このよう
にして、図３に示した多面反射鏡２を製造することがで
きる（Ｓ００９）。Further, the surface of the cut blank is polished and mirror-finished (S005). Thereafter, the blank is taken out from the assembly member 151 (S006).
Thus, a blank having a shape as shown in FIG. 8 is completed (S007). In this manner, a plurality of each of the element reflecting surfaces A1, B1, and C1 are formed on the blank, and thereafter, the respective blanks are arranged at predetermined positions so that the element reflecting surfaces are periodically arranged (S008). . Thus, the polygon mirror 2 shown in FIG. 3 can be manufactured (S009).
【００３９】なお、組み込み用部材１５１にブランクを
組み込んで要素反射面の光学面形状を形成する方法以外
でも良い。例えば、要素反射面のエッジ部の縁だれが生
じて、エッジ部の形状精度が多少低下しても目標精度以
内の面形状を有する要素反射面を形成する場合ならば、
ブランクを組み込み用部材に組み込まずに光学面を形成
しても良い。It is to be noted that a method other than a method of forming an optical surface shape of an element reflecting surface by incorporating a blank into the mounting member 151 may be used. For example, if an edge droop of the edge portion of the element reflection surface occurs, and if the element reflection surface having a surface shape within the target accuracy is formed even if the shape accuracy of the edge portion is slightly reduced,
The optical surface may be formed without incorporating the blank into the assembly member.
【００４０】次に、従来の技術で説明した図１５及び図
１６で示される反射型インテグレータを製造する場合に
おける本発明の第２の形態について説明する。図１５に
示した反射型インテグレータを形成する場合の製造方法
の概略を図９に示した。まず、最初に要素反射面を有し
たブランク９１を形成する。図１５に示した反射型イン
テグレータは、図１５の紙面、奥行き方向に非常に長
く、また図１５の紙面、幅方向に半円柱形状の反射面が
繰り返し形成されているような形状である。Next, a second embodiment of the present invention in the case of manufacturing the reflection type integrator shown in FIGS. FIG. 9 schematically shows a manufacturing method for forming the reflection type integrator shown in FIG. First, a blank 91 having an element reflection surface is formed. The reflection type integrator shown in FIG. 15 has a shape that is extremely long in the depth direction and the paper surface of FIG. 15 and has a semi-cylindrical reflection surface repeatedly formed in the width direction and the paper surface of FIG. 15.
【００４１】したがって、本発明の第２の実施の形態で
は、まず、一つの半円柱形状を持つブランクを形成す
る。また、このブランクの長さも加工装置のステージに
合わせ、あまり長くならない程度の長さで要素反射面を
形成する。この様にして形成された要素反射面を有する
ブランクを図９に示すように、断面形状が合うように２
次元的に配置する。この様にすることで十分な反射面積
を有する。Therefore, in the second embodiment of the present invention, first, a blank having one semi-cylindrical shape is formed. Also, the length of the blank is adjusted to the stage of the processing apparatus, and the element reflection surface is formed so as not to be too long. As shown in FIG. 9, the blank having the element reflection surface formed in this manner is
Arrange in a dimension. In this way, a sufficient reflection area is provided.
【００４２】なお、要素反射面の形状を有したブランク
の形成方法は先に説明した実施の形態と同じ方法で形成
できる。最初に平面のブロックから要素反射面の輪郭と
同じ形状に切り出し、そして、組み込み用部材に切り出
されたブランクを組み込む。そして、組み込み用部材に
組み込まれたブランクの光学面に研削・研磨を行って反
射面形状を形成する。この様して形成できる。なお、図
１６に示すような凹面の反射面を有する反射型インテグ
レータも同様な方法で図１０に示したように配置するこ
とで形成することができる。なお、半円柱面の長さがそ
れほど長尺で無い場合には、特に分割する必要が無いの
で、図１１に示したように長手方向には分割しないで製
造しても良い。The blank having the shape of the element reflecting surface can be formed by the same method as in the above-described embodiment. First, the flat block is cut out to have the same shape as the contour of the element reflection surface, and the cut blank is mounted on the mounting member. Then, the optical surface of the blank incorporated in the assembly member is ground and polished to form a reflection surface shape. It can be formed in this manner. It should be noted that a reflective integrator having a concave reflective surface as shown in FIG. 16 can also be formed by disposing as shown in FIG. 10 by the same method. If the length of the semi-cylindrical surface is not so long, there is no particular need to divide the surface, so that it may be manufactured without being divided in the longitudinal direction as shown in FIG.
【００４３】つぎに、本発明に係る第１の実施の形態の
加工方法をより具体的に説明する。まず、無酸素銅のブ
ロックを準備する。このブロックを図１２に示すよう
に、フライス切削機で切削することにより、厚み１．０
ｍｍ、高さ５ｍｍで、断面（図中の斜線部）が半径５ｍ
ｍの円弧状で、長さが５ｍｍのブランク１５０を複数製
作する。図１２では、ブロック１２１からフライスカッ
ター１２２によりブランク１５０を切削する様子が図示
されている。Next, the processing method according to the first embodiment of the present invention will be described more specifically. First, a block of oxygen-free copper is prepared. As shown in FIG. 12, this block was cut with a milling cutter to obtain a thickness of 1.0.
mm, height 5mm, cross section (shaded area in the figure) radius 5m
A plurality of blanks 150 having an arc shape of m and a length of 5 mm are manufactured. FIG. 12 illustrates a state where the blank 150 is cut from the block 121 by the milling cutter 122.
【００４４】なお、ブランク１５０の光学面を形成する
面については、ブロック１２１から切り出す際に単に平
面に加工しておいた。次に、このブランク１５０の光学
面を形成する面が上になるようにし、そして、ブランク
１５０の中心が形状加工する曲面の中心からＺｈ＝５ｍ
ｍの位置になるように旋盤に固定できるよう、ブランク
１５０を組み込み用部材１５１に固定する。具体的に
は、ブランク１５０を熱可塑性の樹脂粉末に投入し、加
熱、冷却することにより樹脂の組み込み用部材の中に埋
め込む。そして、ブランク１５０が埋め込まれた組み込
み用部材を旋盤に取り付け、曲率半径１８０ｍｍの凹面
球面に加工する。The surface forming the optical surface of the blank 150 was simply processed into a flat surface when cut out from the block 121. Next, the surface forming the optical surface of the blank 150 is made to face upward, and the center of the blank 150 is Zh = 5 m from the center of the curved surface to be shaped.
The blank 150 is fixed to the mounting member 151 so that the blank 150 can be fixed to the lathe so as to be at the position m. Specifically, the blank 150 is put into a thermoplastic resin powder, and is heated and cooled to be embedded in a resin-incorporating member. Then, the mounting member in which the blank 150 is embedded is attached to a lathe, and processed into a concave spherical surface having a radius of curvature of 180 mm.
【００４５】加工終了後、旋盤からブランク１５０が埋
め込まれた組み込み用部材１５１を取り外し、研磨機に
取り付け、研磨する。これにより高い面精度を有しかつ
表面粗さも十分小さい要素反射面Ａ１がブランクに形成
される。つぎに、組み込み用部材１５１から、要素反射
面が形成されたブランク１５０を取り出す。After the processing is completed, the mounting member 151 in which the blank 150 is embedded is removed from the lathe, attached to a polishing machine, and polished. As a result, the element reflecting surface A1 having high surface accuracy and sufficiently small surface roughness is formed on the blank. Next, the blank 150 on which the element reflection surface is formed is taken out from the mounting member 151.
【００４６】このようにして、要素反射面が形成された
複数のブランク１５０を製作してゆく。なお、要素反射
面Ｂ１やＣ１を形成する場合は、前述と同様にしてブラ
ンクを製作し、ブランク１５０の中心が形状加工する曲
面の中心からＺｈ＝５ｍｍ、Ｙｈ＝±２．５ｍｍの位置
になるように旋盤に固定できるよう、ブランク１５０を
組み込み用部材１５１に固定する。後は、前述と同じよ
うにして製作することができる。In this way, a plurality of blanks 150 on which the element reflecting surfaces are formed are manufactured. When forming the element reflection surfaces B1 and C1, a blank is manufactured in the same manner as described above, and the center of the blank 150 is located at a position of Zh = 5 mm and Yh = ± 2.5 mm from the center of the curved surface to be processed. The blank 150 is fixed to the mounting member 151 so that the blank 150 can be fixed to the lathe. After that, it can be manufactured in the same manner as described above.
【００４７】以上のようにして、要素反射面Ａ１、Ｂ
１、Ｃ１を製作し、これらの要素反射素子を図３のよう
に配列することにより、多光源形成反射鏡を高精度に製
作することができる。以上のように、同じ曲率半径を有
する球面の１部分である要素反射面Ａ１、Ｂ１、Ｃ１か
ら構成される多面反射鏡２の加工方法を示した。しか
し、本発明で加工できる要素反射面の形状はこれに限ら
れない。たとえば、要素反射面の種類は、３種類よりも
多くても、少なくても良い。また、要素反射面は非球面
の１部分であっても良い。また、ブロックからブランク
を切り出すときの方法に放電ワイヤーを用いても良い。As described above, the element reflecting surfaces A1, B
By fabricating 1, C1 and arranging these element reflection elements as shown in FIG. 3, a multiple light source forming reflector can be produced with high precision. As described above, the processing method of the polyhedral reflecting mirror 2 constituted by the element reflecting surfaces A1, B1, and C1, which are a part of the spherical surface having the same radius of curvature, has been described. However, the shape of the element reflection surface that can be processed in the present invention is not limited to this. For example, the number of types of element reflecting surfaces may be more or less than three. The element reflecting surface may be a part of an aspheric surface. Further, a discharge wire may be used as a method for cutting a blank from a block.
【００４８】前述の実施の形態では、組み込み用部材と
しては、切り出されたブランクを粉末状の樹脂を埋め込
んで形成された樹脂製の組み込み用部材を用いたが、本
発明はこれだけに限られない。他には、例えば、組み込
み用部材を最初に形成しておき、その組み込み用部材に
ブランクの雌形状に相当する穴をあけ、ブランクの光学
面を形成する面に形状加工を行う際には、ブランクを組
み込み用部材の穴に挿入して組み込んでも良い。また、
他に、図１３に示すように、組み込み用部材１５１を組
み込み用部材１５１ａと組み込み用部材１５１ｂの分割
構造にし、組み込み用部材１５１ａと組み込み用部材１
５１ｂとでブランク１５０を挟み込むようにして支持し
ても良い。なお、分割構造は図１３に示されたパターン
以外でも良い。なお、組み込み用部材１５１について
は、今まで樹脂製を前提に話をしてきたが、本発明はこ
れに限られるものではなく、金属、セラミックス又はガ
ラスでも良い。In the above-described embodiment, a resin-made assembling member formed by embedding a cut-out blank with a powdery resin is used as the assembling member, but the present invention is not limited to this. . In addition, for example, when a member for incorporation is formed first, a hole corresponding to the female shape of the blank is formed in the member for incorporation, and when performing shape processing on the surface forming the optical surface of the blank, The blank may be inserted into the hole of the mounting member to be mounted. Also,
In addition, as shown in FIG. 13, the mounting member 151 is divided into a mounting member 151a and a mounting member 151b, and the mounting member 151a and the mounting member 1 are separated.
The blank 150 may be supported so as to be sandwiched between the blank 150 and 51b. The division structure may be other than the pattern shown in FIG. In the above, the description has been made on the assumption that the mounting member 151 is made of resin, but the present invention is not limited to this, and metal, ceramics, or glass may be used.
【００４９】また、更に本発明では、要素反射面が形成
されたブランクをただ並べて配置するだけは無く、図１
４に示すように組み上げても良い。図１４は、前述のよ
うに要素反射面が形成されたブランクの裏面に、位置調
整用部材２００を設けたブランク１５０ａを示してい
る。この位置調整用部材２００は、直交する３つの方向
にそれぞれ基準面ｘ１、ｙ１、ｚ１が形成されている。
また、図１４には要素反射面が形成されたブランク１５
１ａを固定する基板２０１に、基準部材２０２が形成さ
れている。この基準部材２０２には、基準面ｘ１、ｙ１
に対向するようにｘ２、ｙ２の基準面が形成されてい
る。これを多面反射鏡２に必要な反射面の数と同じ数だ
け設けられている。位置調整用部材２００が設けられた
ブランク１５０ａを基板２０１に固定する際には、基準
面ｘ１とｘ２、ｙ１とｙ２がそれぞれ接する用に配置
し、更に基準面ｚ１は基板と接するように配置して固定
する。この様にすることで各ブランクを効率よく高精度
に配置することが出来る。Further, according to the present invention, not only the blanks on which the element reflecting surfaces are formed are arranged side by side but also as shown in FIG.
As shown in FIG. FIG. 14 shows a blank 150a in which the position adjusting member 200 is provided on the back surface of the blank on which the element reflection surface is formed as described above. The position adjusting member 200 has reference planes x1, y1, and z1 formed in three orthogonal directions.
FIG. 14 shows a blank 15 on which an element reflection surface is formed.
A reference member 202 is formed on a substrate 201 to which 1a is fixed. The reference member 202 includes reference planes x1 and y1.
The reference planes x2 and y2 are formed so as to face. This is provided in the same number as the number of reflecting surfaces necessary for the polygon mirror 2. When fixing the blank 150a provided with the position adjusting member 200 to the substrate 201, the reference surfaces x1 and x2, y1 and y2 are arranged so as to be in contact with each other, and the reference surface z1 is arranged so as to be in contact with the substrate. And fix it. In this way, each blank can be efficiently and accurately arranged.
【００５０】なお、このように加工した面に対して反射
率を上げるために、アルミニウム薄膜を約１００ｎｍの
厚さに蒸着によって形成することが好ましい。また、さ
らにその上に酸化防止と反射率の維持の観点よりフッ化
マグネシウムを数十ｎｍの厚さに蒸着により形成した。
この様にすることで、Ｆ2 レーザから放射された波長の
光を効率よく反射することが可能となる。また更に、軟
Ｘ線領域の光（電磁波）を使用する時のためには、ケイ
素とモリブデンの多層膜（前述の参考文献１を参照）を
形成することが好ましい。It is preferable that an aluminum thin film is formed to have a thickness of about 100 nm by vapor deposition in order to increase the reflectance with respect to the surface thus processed. Further, magnesium fluoride was formed thereon by vapor deposition to a thickness of several tens nm from the viewpoint of preventing oxidation and maintaining the reflectance.
This makes it possible to efficiently reflect the light of the wavelength emitted from the F 2 laser. Further, when light (electromagnetic waves) in the soft X-ray region is used, it is preferable to form a multilayer film of silicon and molybdenum (see the above-mentioned reference document 1).
【００５１】[0051]
【発明の効果】上述のように、本発明によって提供され
る加工方法により、多数の反射面からなる複雑形状の反
射鏡を高精度かつ高い加工効率で製造できる。また本製
造方法により得られた反射鏡は、半導体デバイス製造装
置用の照明装置に好適である。As described above, according to the processing method provided by the present invention, a reflector having a complicated shape composed of many reflecting surfaces can be manufactured with high precision and high processing efficiency. The reflecting mirror obtained by this manufacturing method is suitable for a lighting device for a semiconductor device manufacturing apparatus.
【図１】：本発明の第１の実施の形態に係る加工手順を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a processing procedure according to a first embodiment of the present invention.
【図２】：本発明の第１の実施の形態に係る加工手順で
形成された多面反射鏡を使用した露光装置の光学系の概
略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an optical system of an exposure apparatus using a polyhedral mirror formed by a processing procedure according to the first embodiment of the present invention.
【図３】：本発明の第１の実施の形態に係る加工手順で
形成された多面反射鏡の概略構成図FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a polygon mirror formed by a processing procedure according to the first embodiment of the present invention;
【図４】：多面反射鏡を構成する要素反射面の面形状を
示す図FIG. 4 is a diagram showing a surface shape of an element reflecting surface constituting a polyhedral reflecting mirror;
【図５】：従来加工法により形成された多面反射鏡の形
状を示した図である。FIG. 5 is a view showing a shape of a polygon mirror formed by a conventional processing method.
【図６】：ブロックから切り出されたブランクの形状を
示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a shape of a blank cut out from a block.
【図７】：ブランクを組み込み用部材に組み込んだとき
の様子を示した図面である。FIG. 7 is a drawing showing a state when a blank is incorporated into an assembly member.
【図８】：所望の反射面が形成されたブランクの概略図
である。FIG. 8 is a schematic view of a blank on which a desired reflection surface is formed.
【図９】：本発明の第２の形態の加工法で形成された多
面反射鏡の概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a polygon mirror formed by the processing method according to the second embodiment of the present invention.
【図１０】：本発明の第２の形態の加工法で形成された
多面反射鏡の概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a polyhedral mirror formed by the processing method according to the second embodiment of the present invention.
【図１１】：本発明の第２の形態の加工法で形成された
多面反射鏡の概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a polyhedral mirror formed by the processing method according to the second embodiment of the present invention.
【図１２】：ブロックからブランクをフライスで切り出
す方法を示した図である。FIG. 12 is a diagram showing a method of cutting out a blank from a block by milling.
【図１３】：組み込み用部材の他の例を示した図であ
る。FIG. 13 is a view showing another example of a mounting member.
【図１４】：ブランクに形成された位置調整用部材と、
基板に設けられた基準部材を示した図である。FIG. 14: a position adjusting member formed on the blank;
FIG. 4 is a diagram illustrating a reference member provided on a substrate.
【図１５】：反射型凸面円柱形状のインテグレータの概
略図である。FIG. 15 is a schematic diagram of a reflective convex cylindrical integrator.
【図１６】：反射型凹面円柱形状のインテグレータの概
略図である。FIG. 16 is a schematic view of a reflective concave cylindrical integrator.
【図１７】：ボールエンドミルの形状と加工可能な曲面
を示した図である。FIG. 17 is a diagram showing a shape of a ball end mill and a curved surface that can be processed.
【図１８】：従来の加工法で形成された反射型凸面円柱
形状のインテグレータの断面形状図である。FIG. 18 is a cross-sectional view of a reflective convex cylindrical integrator formed by a conventional processing method.
１ ・・・・・ 光源 ２ ・・・・・ 多面反射鏡 ３ ・・・・・ コンデンサー光学素子 ４ ・・・・・ 反射鏡 ５ ・・・・・ マスク、 ５ｓ ・・・・・ マ
スクステージ ６ ・・・・・ 投影光学系 ７ ・・・・・ ウェハ、 ７ｓ ・・・・・
ウェハステージ ８ ・・・・・ マスクステージコントローラ ９ ・・・・・ ウェハステージコントローラ ４１ ・・・・・ 要素反射面の反射面形状を示す凹球
面 ５１ ・・・・・ 従来の加工法で形成された要素反射
面 １２１ ・・・・・ ブロック １２２ ・・・・・ フライスカッタ １５０、９１、１０１、１１１ ・・・・・ ブランク １５０ａ ・・・位置調整用部材が形成されたブランク １５１ ・・・・・ 組み込み用部材 ２０１ ・・・・・ 基板 ２０２ ・・・・・ 基準部材 Ａ１、Ｂ１、Ｃ１・要素反射面 ＣＲ ・・・・・ 加工残りDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source 2 ... Polyhedral mirror 3 ... Condenser optical element 4 ... Reflector 5 ... Mask, 5s ... Mask stage 6 ···· Projection optical system 7 ··· Wafer 7s ····
Wafer stage 8... Mask stage controller 9... Wafer stage controller 41... Concave spherical surface 51 showing the reflection surface shape of element reflection surface 51... Formed by conventional processing method Element reflecting surface 121 Block 122 Milling cutter 150, 91, 101, 111 Blank 150a Blank 151 on which position adjusting member is formed · Assembly member 201 ····· Substrate 202 ···· Reference member A1, B1, C1 · Element reflection surface CR ···· Unprocessed
Claims (5)
面を複数形成し、所定の位置に配置してなる反射鏡の製
造方法であって、 被加工物から反射面以外の形状が所望の形状になるよう
に切り出して、ブランクを形成する工程と、 次に、前記ブランクを組み込み用部材に組み込む工程
と、 次に、前記組み込み用部材と共にブランクを切削又は研
削加工して、前記ブランクの面を前記所定の曲面形状に
加工する工程と、 次に、前記所定の曲面形状に加工された前記ブランクの
面を研磨加工して要素反射面を形成する工程と、 次に、加工された前記ブランクを前記組み込み用部材か
ら取り出す工程とを複数回行い、要素反射面を有した複
数のブランクを前記所定の位置に配列することで製造さ
れる反射鏡の製造方法。1. A method of manufacturing a reflecting mirror, comprising forming a plurality of element reflecting surfaces each having a part of a predetermined curved surface as a surface shape, and arranging the reflecting surfaces at predetermined positions. Is cut out so as to have a desired shape, and a step of forming a blank, then, a step of incorporating the blank into a mounting member, and then cutting or grinding the blank together with the mounting member, Processing the surface of the blank into the predetermined curved surface shape, and then polishing the blank surface processed into the predetermined curved surface shape to form an element reflection surface; and And removing the blank from the mounting member a plurality of times, and arranging a plurality of blanks having an element reflection surface at the predetermined position.
射面を複数形成し、所定の位置に配置してなる反射型照
明装置であって、 被加工物から反射面以外の形状が所望の形状になるよう
に切り出して、ブランクを形成してから、前記ブランク
を組み込み用部材に組み込み、前記所定の曲面の一部を
前記ブランクに形成し、前記所定の曲面の一部が形成さ
れた要素反射面を前記所定の位置に配列した反射型照明
装置。2. A reflection type illuminating device comprising a plurality of element reflecting surfaces each having a part of a predetermined curved surface having a surface shape, and arranged at a predetermined position. Cut out to have a desired shape, form a blank, then incorporate the blank into an assembly member, form a part of the predetermined curved surface in the blank, and form a part of the predetermined curved surface. A reflective illuminating device in which element reflecting surfaces are arranged at the predetermined position.
テージ、該マスクを前記光源からの光によって照明する
照明光学系、該マスク上に形成されたパターンをウェハ
上に投影する投影光学系、ウェハを保持して移動させる
ウェハステージを有する半導体露光装置であって、前記
照明光学系の一部に請求項２記載の反射型照明装置を有
し、前記要素反射面は前記投影光学系の光学視野と相似
形であることを特徴とする半導体露光装置。3. A light source, a mask stage that holds and moves a mask, an illumination optical system that illuminates the mask with light from the light source, a projection optical system that projects a pattern formed on the mask onto a wafer, 3. A semiconductor exposure apparatus having a wafer stage for holding and moving a wafer, comprising a reflection type illumination apparatus according to claim 2 in a part of said illumination optical system, wherein said element reflection surface is an optical element of said projection optical system. A semiconductor exposure apparatus having a shape similar to a visual field.
該反射型照明装置の各々の反射面は円弧形状であること
を特徴とする半導体露光装置。4. The semiconductor exposure apparatus according to claim 3, wherein:
A semiconductor exposure apparatus, wherein each reflection surface of the reflection type illumination device has an arc shape.
面を複数形成し、所定の位置に配置してなる反射鏡の製
造方法であって、 被加工物から反射面以外の形状が所望の形状になるよう
に切り出して、ブランクを形成する工程と、 次に、前記ブランクを切削又は研削加工して、前記ブラ
ンクの面を前記所定の曲面形状に加工する工程と、 次に、前記所定の曲面形状に加工された前記ブランクの
面を研磨加工して要素反射面を形成する工程とを複数回
行い、要素反射面を有した複数のブランクを前記所定の
位置に配列することで製造される反射鏡の製造方法。5. A method for manufacturing a reflecting mirror, comprising forming a plurality of element reflecting surfaces each having a part of a predetermined curved surface as a surface shape, and arranging the reflecting surfaces at predetermined positions. Is cut out so as to have a desired shape, and a step of forming a blank, and then, a step of cutting or grinding the blank to process the surface of the blank into the predetermined curved surface shape, Polishing the surface of the blank processed into the predetermined curved surface shape to form an element reflection surface a plurality of times, and arranging a plurality of blanks having an element reflection surface at the predetermined position. A method for manufacturing a reflector to be manufactured.
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| JP11267313A JP2000162415A (en) | 1998-09-22 | 1999-09-21 | Manufacture of reflection mirror or reflection type lighting system or semiconductor exposing device |
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