JP2003255092A

JP2003255092A - 多面反射鏡の製造方法、多面反射鏡および投影露光装置

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Publication number: JP2003255092A
Application number: JP2002052883A
Authority: JP
Inventors: Hideo Takino; 日出雄瀧野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2003-09-10

Abstract

(57)【要約】【課題】多面反射鏡の構成要素である要素反射鏡の切
り取り位置精度を測定し、精度の良好な要素反射鏡で構
成した多面反射鏡、および照明光の精度の良好な投影露
光装置を提供することを目的とする。【解決手段】要素反射鏡の反射面にの裏面に凹凸を設
けた後要素反射鏡を加工することにより、要素反射鏡の
切り取り位置が測定でき、切り取り位置の精度の良い要
素反射鏡を用いて多面反射鏡を構成することにより、多
面反射鏡の精度を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の反射面を持
つ多面反射鏡の製造方法、多面反射鏡および投影露光装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の集積度増加に対応するた
め、投影露光装置の光源の短波長化が進んでいる。これ
は、光源の波長が短くなると、解像度が向上するためで
ある。最近では、光源にArFエキシマレーザ（波長193n
m）を用いる投影露光装置も実用化が進んでいる。さら
に光源の波長を短波長にする技術開発が行われている。
しかし、短波長の光の吸収が少ない光学材料が殆ど無い
ため、屈折光学系による投影光学系の開発は困難であ
る。そこで反射光学系による投影光学系の開発が進んで
いる。

【０００３】反射光学系を用いる投影光学系として、複
数の反射鏡の組み合わせによって、軟Ｘ線（波長0.5nm
〜50nm）を用い、マスクのパターンをウエハに縮小投影
露光する方法がある。例えば、ウエハ上の円弧状の露光
領域にマスクのパターンを縮小投影露光し、マスクとウ
エハを投影縮小比の相対速度で同期して移動させること
によりチップ全体を露光する方法が提案されている。
（Koichiro Hoh and Hiroshi Tanino; " Feasibility S
tudy on the Extreme UV/Soft X-ray Projection-type
Lithography ",Bulletin of the Electrontechnical La
boratory Vol.49,No.12, P.983-990, 1985.以後参考文
献１とする。）投影露光装置には、照明光学系と投影光
学系が設けられている。照明光学系は、光源からの光を
均一にマスクに照射する光学系であり、投影光学系は、
マスクを経由した光をウエハ面上に投影しパターン像を
結像させる光学系である。照明が均一であれば、投影光
学系を通じてウエハ上に結像するパターン像の精度は良
好である。しかし、照明が不均一になると、結像される
パターン像の精度が低下し、製造される半導体素子の線
幅の均一性が劣化するなどの問題点が発生する。

【０００４】マスクを均一に照明する方法として、例え
ば特開昭60-232552号公報には、矩形形状の照明領域を
対象とした照明技術が開示されている。しかし、参考文
献１に提案されているように、この照明技術を露光領域
が円弧状である投影光学系に使用する場合には、図１２
に示した様に矩形形状の照明領域では、露光に用いられ
る光の利用効率が悪くなる。つまり、照明している矩形
領域に対して、実際に露光に使用される円弧状領域の部
分が非常に少ないので、光源での光のエネルギーに対し
てウエハに到達するエネルギーの比率が低い。このた
め、露光に必要な光量を照射するための露光時間が長く
なり、スループットが低下するという問題があった。

【０００５】この問題を解決する方法の例として、投影
光学系の露光領域の形状に照明領域の形状を一致させて
光の利用効率を高くする技術が特開平11-312638号公報
に開示されている。

【０００６】この技術を図４を用いて説明する。図４は
投影露光装置の光学系の概要図である。この装置では、
光源３より出た光は、第一の多面反射鏡６−１、第二の
多面反射鏡６−２、コンデンサー光学素子７−１および
反射鏡７−２を経てマスクステージ上に保持されたマス
ク８を照明する。マスク８には、ウエハステージ上に保
持されたウエハ１０上に投影するパターンが形成されて
いる。マスク８上のパターンは、投影光学系９を通じて
ウエハ１０上に投影される。この時、マスク８とウエハ
１０を同期させて相対的に移動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エハ１０上に形
成する。このために、マスク８とウエハ１０のそれぞれ
のステージの移動量を制御する、レーザ干渉距離計を含
むマスクステージコントローラとウエハステージコント
ローラが備わっている。第一の多面反射鏡６−１および
第二の多面反射鏡６−２は、複数の要素反射鏡の繰り返
し配列により構成する。そして、第一の多面反射鏡６−
１の各要素反射鏡の外形形状を投影露光装置の光学視野
形状と相似形の円弧形状にする。このような方法を用い
ると、マスク上の照明すべき領域を無駄なく均一に照明
できる。照明する光のエネルギーがほとんど露光に使用
されるため、光エネルギーの損失が少なくなり露光時間
を短縮でき、高いスループットが実現できる。

【０００７】円弧状の照明領域を有する反射型照明光学
系の多面反射鏡、およびその要素反射鏡を設計した結果
を図２，３に示す。図２は第一の多面反射鏡であり、図
３は第二の多面反射鏡である。第一の多面反射鏡は、図
２に示すように、４種の要素反射鏡（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
から構成されている。つまり、多面反射鏡の各列は、各
要素反射鏡がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、Ａ・・・の順に配列され
ている。また、第二の多面反射鏡は、図３に示すように
４種の要素反射鏡（a，b，c，d）から構成されている。
第二の多面反射鏡の各列は、それぞれ各要素反射鏡a，
b，c，dで構成されている。各要素反射鏡は、反射面の
曲率中心の位置が異なる以外は、同一の外形形状であ
る。各要素反射鏡の反射面は、同一曲率半径の球面鏡の
一部分である。したがって、各要素反射鏡は、同一曲率
半径に形成された球面鏡を切り出すことによって形成さ
れる。図５(1),(2),(3),(4)は、第一の多面反射鏡を構
成する各要素反射鏡の形状と球面鏡からの切り出し位置
を示している。各要素反射鏡は、凹の球面鏡に円弧状帯
を投影した形状になっている。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは円弧の
中央を凹の球面鏡の曲率中心からＺｈずらしてあり、さ
らに、Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤはそれぞれＺｈとは垂直な方向に
Ｙｈ１、Ｙｈ２、Ｙｈ３、Ｙｈ４ずらしてある。この投
影像形状を切り出したものを円弧状要素反射鏡と呼ぶ。
円弧状要素反射鏡の設計例を以下に示す。凹球面の曲率
半径ｒは150〜5000mm、Ｚｈは2〜50mm、円弧の幅（円弧
状帯の幅）は0.1〜20mm、円弧の長さは2〜40mm、Ｙｈ
１、Ｙｈ２、Ｙｈ３、Ｙｈ４はそれぞれ約1〜10mm、表
面粗さはＲｒｍｓ<0.3nmである。

【０００８】図６(1),(2),(3),(4)は、第二の多面反射
鏡を構成する各要素反射鏡の形状と球面鏡からの切り出
し位置を示している。これらの図に示すように、各要素
反射鏡は、凹の球面鏡に矩形を投影した形状になってい
る。a，b，c，dは矩形の中央を球面の曲率中心からＺi
ずらしてあり、さらに、a，b，c，dはそれぞれＺiとは
垂直な方向にＹi１、Ｙi２、Ｙi３、Ｙi４ずらしてあ
る。この投影像形状に切り出したものを矩形状要素反射
鏡と呼ぶ。矩形状要素反射鏡の設計例を以下に示す。凹
球面の曲率半径ｒは150〜5000mm、Ｚiは2〜50mm、円弧
の幅（円弧状帯の幅）は0.1〜20mm、円弧の長さは2〜40
mm、Ｙi１、Ｙi２、Ｙi３、Ｙi４はそれぞれ約1〜10m
m、表面粗さはＲｒｍｓ<0.3nmである。

【０００９】そして、これらの要素反射鏡をそれぞれ図
２および図３に示したように配列し、円弧状要素反射鏡
は第一の多面反射鏡を形成し、矩形状要素反射鏡は第二
の多面反射鏡を形成する。第一の多面反射鏡と第二の多
面反射鏡は、図７に示すように、第一の多面反射鏡の一
つの円弧状要素反射鏡と、第二の多面反射鏡の一つの矩
形状要素反射鏡と対応するように配列する。すなわち、
第一の多面反射鏡の一つの円弧状要素反射鏡で反射され
た光は、対応する第二の多面反射鏡の一つの矩形状要素
反射鏡で反射されるように構成するのである。

【００１０】具体的には、円弧状要素反射鏡Ａで反射し
た光は、矩形状要素反射鏡aに到達する。このとき、円
弧状要素反射鏡Ａで反射した光は、Ａの反射面の曲率中
心の位置に応じた箇所に点光源に近い形状の光源像を形
成する。この光源像の近傍に矩形状要素反射鏡aが設置
されているので、矩形状要素反射鏡には、ほぼ光源像の
大きさの光が到達する。この光の大きさは、矩形状要素
反射鏡の反射面よりも小さいので、光が欠け落ちなく反
射される。円弧状要素反射鏡Ｂ，Ｃ，Ｄで反射した光も
同様に矩形状要素反射鏡b,c,dで反射される。各円弧状
要素反射鏡を経由して各矩形状要素反射鏡で反射された
光は、コンデンサー光学素子７−１および反射鏡７−２
を経てマスクステージ上に保持されたマスク８の円弧状
の領域を照明するようになっている。

【００１１】このような多面反射鏡の製造方法として、
次の方法が提案されている。基板となる金属製の円盤に
球面加工を行い、球面を研磨して平滑面にし、反射面を
形成する。この反射面を形成した基板から、ワイヤ放電
加工を用いて、各要素反射鏡を切り出す。切り出された
要素反射鏡を配列して、多面反射鏡を形成する。円弧状
要素反射鏡と矩形状要素反射鏡の両方とも同様の工程で
加工することができる。

【００１２】要素反射鏡の反射面は、基板に形成された
反射面を切り出したものである。要素反射鏡の切り出し
位置は、基板に形成された反射面の曲率中心を基準とし
ている。要素反射鏡の反射面の曲率中心と要素反射鏡の
位置関係は、基板から切り出す位置によって異なる。

【００１３】なぜならば、要素反射鏡の反射面の曲率中
心と要素反射鏡の位置関係は、基板の反射面の曲率中心
と要素反射鏡の位置関係に等しいので、基板から切り出
す位置が異なると、要素反射鏡の反射面の曲率中心と要
素反射鏡の位置関係も異なることになるからである。つ
まり、切り出し位置がずれると、要素反射鏡の反射面の
曲率中心と要素反射鏡の位置関係がずれることになる。
ところで、要素反射鏡を経由して形成される像は、要素
反射鏡の反射面の曲率中心に応じた位置に形成される。
つまり、要素反射鏡の反射面の曲率中心と要素反射鏡の
位置にずれがあると、像の位置にずれが生じる。したが
って、要素反射鏡の切り出し位置のずれは、要素反射鏡
の反射面を経由して形成される像の位置のずれになる。
この像の位置にずれがあると、所望の像の位置からずれ
ることになり、要素反射鏡の光学性能は低下することに
なる。つまり、要素反射鏡の光学性能の低下を防ぐため
には、要素反射鏡の切り出し位置のずれを少なくするこ
とが重要である。また、多面反射鏡の光学的な精度は、
配列する要素反射鏡の反射面の光学的精度を光学的に合
算したものである。高い精度の要素反射鏡のみを使用す
れば、多面反射鏡の精度は高くなる。そこで、個々の要
素反射鏡の切り出し位置を測定し、切り出し位置の精度
の高い要素反射鏡のみを使用すれば、多面反射鏡の精度
は向上する。

【００１４】しかし、各要素反射鏡の反射面は非常に狭
いため、要素反射鏡の反射面の曲率中心の位置は、基板
から切り出してしまった後では、測定は困難であった。
したがって、個々の要素反射鏡の切り出し位置の測定が
困難なので、精度の高い要素反射鏡のみを使用できない
ため、多面反射鏡全体の精度を向上させることができな
いという問題が生じていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】多面反射鏡を構成する
各要素反射鏡の切り出し位置を測定することが困難なの
で、高い精度の要素反射鏡のみを選択して使用できない
ため、多面反射鏡全体の精度を向上させることができな
い、という問題点が生じていた。

【００１６】本発明では、各要素反射鏡の切り出し位置
を測定し、高い精度の要素反射鏡のみを選択して使用す
ることにより、高精度な多面反射鏡を提供することを目
的とする。また、高精度な多面反射鏡を用いることによ
って、精度の良好な投影露光装置を提供することを目的
とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、基板
に反射面を形成する反射面形成工程と、前記反射面を形
成した基板を単数種または複数種の所望の形状である要
素形状に加工する要素形状形成工程と、前記要素形状の
複数の部材を所定の位置に配列して多面反射鏡を形成す
る要素形状配列工程とを有する多面反射鏡の製造方法に
おいて、前記基板の反射面の裏面に凹凸を形成する凹凸
形成工程を有し、前記凹凸形成工程は、前記要素形状形
成工程よりも前に行うことを特徴としている。この構成
により、多面反射鏡の精度が良好になる。請求項２の発
明は、請求項１に記載の多面反射鏡の製造方法におい
て、前記要素形状に形成された前記凹凸を基にして前記
反射面の所定の基準位置または前記反射面の所定の基準
位置から導かれた測定基準からの前記要素形状の位置を
測定する要素形状測定工程を有することを特徴としてい
る。この構成により、多面反射鏡の精度が良好になる。

【００１８】請求項３の発明は、請求項２に記載の多面
反射鏡の製造方法において、前記要素形状配列工程は、
前記要素形状の前記測定値が所定の範囲内である前記要
素形状のみを配列する工程であることを特徴としてい
る。この構成により、多面反射鏡の精度が良好になる。

【００１９】請求項４の発明は、請求項２に記載の多面
反射鏡の製造方法において、前記要素形状測定工程は、
前記基準位置または前記基準位置から導かれた測定基準
からの位置を示す点を少なくとも２点測定する工程であ
ることを特徴としている。この構成により、多面反射鏡
の精度が良好になる。

【００２０】請求項５の発明は、請求項１に記載の多面
反射鏡の製造方法において、前記反射面形成工程は、前
記反射面を回転対称の形状に形成する工程であることを
特徴としている。この構成により、多面反射鏡の精度が
良好になる。

【００２１】請求項６の発明は、請求項５に記載の多面
反射鏡の製造方法において、前記回転対称の形状は、球
面形状および非球面形状であることを特徴としている。
この構成により、多面反射鏡の精度が良好になる。

【００２２】請求項７の発明は、請求項４に記載の多面
反射鏡の製造方法において、前記基準位置または前記基
準位置から導かれた測定基準からの位置を示す点は、中
心が前記回転対称の形状の回転中心と同一である円の円
周上の点であることを特徴としている。この構成によ
り、多面反射鏡の精度が良好になる。

【００２３】請求項８の発明は、請求項７に記載の多面
反射鏡の製造方法において、前記凹凸形成工程は、前記
円の円周に沿って段差を形成する工程であることを特徴
としている。この構成により、多面反射鏡の精度が良好
になる。

【００２４】請求項９の発明は、請求項７に記載の多面
反射鏡の製造方法において、前記凹凸形成工程は、前記
円の円周に沿って、前記反射面に到達しない深さの穴を
複数個形成する工程であることを特徴としている。この
構成により、多面反射鏡の精度が良好になる。請求項１
０の発明は、請求項１乃至９に記載の製造方法のうちい
ずれか１つの方法によって製造されたことを特徴として
いる。この構成により、精度の良好な多面反射鏡を提供
できる。請求項１１の発明は、請求項１０に記載の多面
反射鏡を使用したことを特徴としている。この構成によ
り、精度の良好な投影露光装置を提供できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】

【００２６】

【実施例１】本発明の実施の形態を、図を用いて説明す
る。

【００２７】円盤状のシリコンを基板に用いた場合を説
明する。

【００２８】図１０は、基板に凹凸の一種である溝を加
工した形状の概念図である。図１０に示したように、反
射面の裏面に円形の段差の組み合わせである溝（以降溝
と呼ぶ）を旋盤で形成する。円形の溝の半径は50ｍｍ
で、溝の幅は1.0ｍｍ、深さは1.0ｍｍである。円盤状の
基板の中心を旋盤の回転中心と一致させて取り付け、溝
の加工を行う。このようにすると、円形の溝の中心と基
板の中心とを一致させることができる。図８は基板の旋
盤加工の概念図である。図８に示した様に、基板１１の
中心と基板保持部１７の回転中心とを一致させて取りつ
ける。このとき溝を加工した面の裏面を加工するように
取り付ける。基板保持部１７を回転させ、切削バイト１
８を用いて、切削面の曲率半径ｒが600mmの凹面になる
ように切削する。溝の加工時の回転中心と、凹面加工時
の回転中心とは一致しているので、円形の溝の中心と凹
面の曲率中心は一致している。切削加工後、凹面を研磨
加工する。

【００２９】図９は研磨加工の概念図である。図９に示
した様に、基板１１の中心と基板保持部２２の回転中心
とを一致させて取りつける。基板保持部２２を回転さ
せ、切削加工した凹面を研磨工具２１を用いて研磨し、
切削加工で生じたツールマークを除去する。研磨は、表
面粗さがRrms＜0.3nmになるまで行う。研磨において
も、溝の加工時の回転中心と、凹面研磨時の回転中心が
一致しているので、円形の溝の中心と凹面の曲率中心は
一致している。この研磨によって、反射面が形成され
る。反射面の加工は、溝の加工よりも前に行っても良い
し、溝の加工の後に行っても良い。以上述べた方法によ
り加工すると、円形の溝の中心と反射面の曲率中心を一
致させることができる。溝と反射面の加工が終了した
後、従来の技術で既に説明した要素反射鏡を基板から切
り出す。図１および図１１は、ワイヤ放電加工の概念図
である。図１は円弧状要素反射鏡１４を基板から切り出
す様子を示しており、図１１は矩形状要素反射鏡１６を
基板から切り出す様子を示している。基板の一方の面に
は反射面１２が形成されており、反射面の裏面に円形の
溝１３が形成されている。ワイヤ放電加工用のワイヤ１
５を使用して切り出し加工を行う。円弧状要素反射鏡１
４を切り出す位置は、図５に示した通りであり、矩形状
要素反射鏡１６を切り出す位置は図６に示したとおりで
ある。第一の多面反射鏡を構成する円弧状要素反射鏡の
反射面の曲率半径は600mm、Zhは15mm、Yh1〜4はそれぞ
れ6,2,2,6mm、円弧の長さは15mm、円弧の幅は1mmであ
る。第二の多面反射鏡を構成する矩形状要素反射鏡の反
射面の曲率半径は600mm、Ziは50mm、Yi1〜4はそれぞれ
7.5,5,5,7.5mm、矩形の幅は5mmである。

【００３０】切り出した各要素反射鏡を配列し、多面反
射鏡を構成する。従来の技術で述べたのと同様に、第一
の多面反射鏡は図２に示した様に円弧状要素反射鏡を配
列し、第二の多面反射鏡は図３に示した様に矩形状要素
反射鏡を配列する。円弧状要素反射鏡を配列させて構成
した第一の多面反射鏡、矩形状要素反射鏡を配列させて
構成した第二の多面反射鏡の反射面に対し、SiとMoから
なる多層膜を付与する。これは、反射面の反射率を高く
するためである。多層膜を４０〜５０層成膜することに
より、多面反射鏡の反射率は波長13nmの軟Ｘ線に対し約
７０％になる。

【００３１】図１３に溝と各円弧状要素反射鏡の関係を
示す。図１３の(1)のaは要素反射鏡Ａの基板から切り出
す位置を示している。この切り出し位置は、反射面の曲
率中心に対して点対称である。つまり各要素反射鏡は、
図１３の(1)のbに示した様に、反射面の曲率中心に中心
を持つ円に沿って同じ要素反射鏡を切り出すことができ
る。要素反射鏡Ｂ，Ｃ，Ｄについても図１３の(2),(3),
(4)に示すように同様である。図１４に要素反射鏡の切
り出し位置の測定方法を示す。図１４は、要素反射鏡を
溝を形成した面から見たものである。各要素反射鏡の切
り出し位置は、反射面の曲率中心に対する要素反射鏡の
位置で示される。ここで、要素反射鏡の外形形状の最大
幅の中心線と最大高さの中心線が交差した点を要素形状
の中心と呼び、要素反射鏡の位置をこの要素形状の中心
で表すことにする。図１４に示した様に、要素反射鏡の
外形形状の中心に対する反射面の曲率中心の位置を測定
し、切り出し位置を求める方法を以下に述べる。反射面
の曲率中心は、既に述べた方法により、円形の溝の中心
と一致している。つまり、各要素反射鏡の外形形状の中
心と反射面の曲率中心の位置の関係は、要素反射鏡の外
形形状の中心と円形の溝の中心の位置の関係で置き換え
可能である。円形の溝の直径は既知であるので、図１４
に示した円周上の２点Ｐ、Ｑに対する円形の溝の中心位
置は容易に求められる。したがって、要素反射鏡の外形
形状の中心に対する円形の溝の中心の位置、つまり反射
面の曲率中心の位置が測定できる。以上の述べた方法に
より反射面の曲率中心に対する要素反射鏡の切り出し位
置を測定できる。

【００３２】測定は、測長器のついた顕微鏡や形状測定
器などを用いる。

【００３３】要素反射鏡の切り出し位置の測定は、以下
の方法よっても測定可能である。

【００３４】要素反射鏡の切り出し位置は、既に述べた
ように反射面の曲率中心に対して点対称の位置に存在す
る。基板の裏面に刻んだ円形の溝の中心は反射面の曲率
中心と一致しているので、図１３の(1),(2),(3),(4)の
ｂに示した様に要素反射鏡を切り出した場合、同一の種
類の要素反射鏡は、同一の場所に同一の形状の溝が刻ま
れている。つまり、同一種の要素反射鏡に対しては、同
一箇所の溝についての測定であるので、測定が容易にな
る。しかも、図１４のＰ、Ｑに相当する点の位置を測定
し、予め求めてあるＰ、Ｑの位置と比較することで要素
反射鏡の切り出し位置が測定できる。Ｐ，Ｑから中心位
置を演算する必要が無いので効率的である。以上述べた
方法により、多面反射鏡に使用する各要素反射鏡の切り
出し位置を測定することができる。この測定結果を基
に、切り出し位置の精度が±１０μｍ以内の要素反射鏡
を用いて、多面反射鏡を構成する。精度の高い要素反射
鏡を使用しているので、多面反射鏡の精度は良好であ
る。反射面の形状は、球面に限らず、非球面形状でも良
い。

【００３５】反射面の裏面に形成する凹凸は、円形の溝
以外の形状でも良い。

【００３６】図１５（１）は単一の円形の段差を形成し
た例を示す図である。円形の段差の中心を反射面の曲率
中心と一致させることにより、要素反射鏡の切り出し位
置を測定できる。測定の方法は、溝を形成した場合と同
様である。これにより、精度の高い要素反射鏡のみを使
用できるので、多面反射鏡の精度を良好にすることがで
きる。

【００３７】図１５（２）は円周上に穴を形成した例を
示す図である。反射面の裏面に、反射面に到達しない深
さの穴を形成する。穴は,中心が反射面の曲率中心と一
致している円の円周上に空ける。要素反射鏡に形成され
た２点の穴の中心の位置を測定し、その２点を図１４に
おけるＰとＱとすれば、既に述べた方法により要素反射
鏡の切り出し精度を測定できる。穴と穴との間隔は、各
要素反射鏡に少なくとも２個の穴が形成される距離にす
る必要がある。これにより、精度の高い要素反射鏡のみ
を使用できるので、多面反射鏡の精度を良好にすること
ができる。

【００３８】図１５（３）は放射状の溝を形成した例を
示す図である。直線状の溝の一端を反射面の曲率中心と
一致させ放射状に溝を形成する。要素反射鏡に少なくと
も２本の溝が形成される間隔で溝を形成する。すなわ
ち、要素反射鏡に形成された溝の交点が反射面の曲率中
心である。したがって、反射面の曲率中心の位置が測定
できるので、要素反射鏡の切り出し位置を測定できる。
これにより、精度の高い要素反射鏡のみを使用できるの
で、多面反射鏡の精度を良好にすることができる。凹凸
は、１種類だけでなく、2種類以上を組み合わせても良
い。

【００３９】凹凸の加工は、旋盤、フライス盤等の加工
機械で加工しても良いし、エッチングによって加工して
も良い。各要素反射鏡の切り出しは、フライス盤等の加
工機械で行っても良い。

【００４０】基板の材料はシリコンに限らず、金属、セ
ラミック、硝子を用いても良い。

【００４１】

【実施例２】実施例１の方法により構成した多面反射鏡
を用いて、投影露光装置を構成する。投影露光装置の構
成は、図１６に示した通りである。そのうち、円弧状要
素反射鏡を用いた第一の多面反射鏡９６−１と、矩形状
要素反射鏡を用いた第二の多面反射鏡９６−２は、実施
例１の方法により製造したものである。

【００４２】この装置では、光源３より出た光は、第一
の多面反射鏡９６−１、第二の多面反射鏡９６−２、コ
ンデンサー光学素子７−１および反射鏡７−２を経てマ
スクステージ上に保持されたマスク８を照明する。マス
ク８には、ウエハステージ上に保持されたウエハ１０上
に投影するパターンが形成されている。マスク８上のパ
ターンは、投影光学系９を通じてウエハ１０上に投影さ
れる。この時、マスク８とウエハ１０を同期させて相対
的に移動させながら露光を行うことによって、チップ全
体のパターンをウエハ１０上に形成する。これらの多面
反射鏡９６−１、９６−２の精度は良好であるので、精
度の良好な投影露光装置を提供することができる。多面
反射鏡の構成は、以上説明した例に限るものではない。
多面反射鏡９６−１を構成する円弧状要素反射鏡の形成
する光源像に対応した位置に、多面反射鏡９６−２を構
成する矩形状要素反射鏡を配列することができる構成で
あれば良い。つまり、要素反射鏡の種類は、一種以上任
意の種類を用いても良い。また、要素反射鏡の配列にお
ける順序は、一定の順序でなくても良い。

【００４３】

【実施例３】図１７は、本発明の多面反射鏡を用いた投
影露光装置の構成の一例である。多面反射鏡９６の構成
は、図２０に示した様に、円弧状要素反射鏡を配列した
ものである。この構成を用いると、多面反射鏡を１個に
することができ、投影露光装置の構成を簡略化できる。
この投影露光装置では、光源３より出た光は、多面反射
鏡９６、コンデンサー光学素子７−１および反射鏡７−
２を経てマスクステージ上に保持されたマスク８を照明
する。マスク８以降については、既に実施例２で述べた
通りであるので、説明を省略する。多面反射鏡９６の精
度は良好であるので、高精度な投影露光装置を提供する
ことができる。

【００４４】

【実施例４】図１８は、本発明の多面反射鏡を用いた投
影露光装置の構成の一例である。図１８に示すように円
弧状要素反射鏡を用いた第一の多面反射鏡９６−１と、
矩形状要素反射鏡を用いた第二の多面反射鏡９６−２
と、矩形要素反射鏡を用いた補助多面反射鏡９６−５お
よび９６−６を照明系に設置し、投影露光装置を構成す
る。この投影露光装置では、光源３より出た光は、補助
多面反射鏡９６−６、９６−５、リレーミラー９７、第
一の多面反射鏡９６−１、第二の多面反射鏡９６−２、
コンデンサー光学素子７−１および反射鏡７−２を経て
マスクステージ上に保持されたマスク８を照明する。マ
スク８以降については、既に実施例２で述べた通りであ
るので、説明を省略する。補助多面反射鏡９６−５およ
び９６−６は、図１９に示すようにほぼ正方形の反射面
を設けた矩形状要素反射鏡を配列したものである。補助
多面反射鏡９６−５は、光源からの光を分割し、各要素
反射鏡の数の光源像を補助多面反射鏡９６−６の近傍に
形成する。補助多面反射鏡９６−６は、各要素反射鏡が
補助多面反射鏡９６−５の各要素反射鏡が形成した光源
像を、それぞれ反射し、リレーミラー９７を介して第一
の多面反射鏡９６−１の全体を重畳的に照射する。第一
の多面反射鏡９６−１は、照射された光を円弧状に多数
分割し、第二の多面反射鏡９６−２を介してマスク８を
照明する。第一の多面反射鏡９６−１に照射される光
は、光源光に比べて均一性が高くなるため、マスク８を
照明する照明光の均一性がより良好な照明系を構成する
ことができる。多面反射鏡９６−１，９６−２，９６−
５および９６−６の精度は良好であるので、高精度な投
影露光装置を提供することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、反射面の
裏面に切り出し位置測定用の凹凸を設けることにより、
要素反射鏡の切り出し位置を測定することで、精度の高
い要素反射鏡のみを使用できるため、精度の良好な多面
反射鏡を提供することができる。また、精度の良好な多
面反射鏡を投影露光装置に用いることにより、精度の良
好な投影露光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における円弧状基本反射鏡を切り出す
方法の概念図である。

【図２】第一の多面反射鏡の構成を示す概念図であ
る。

【図３】第二の多面反射鏡の構成を示す概念図であ
る。

【図４】従来の投影露光装置の構成を示す概念図であ
る。

【図５】円弧状要素反射鏡の切り出し位置の概念図で
ある。

【図６】矩形状要素反射鏡の切り出し位置の概念図で
ある。

【図７】多面反射鏡の構成を説明する概念図である。

【図８】基板に球面を切削する方法の概念図である

【図９】基板に研磨をかける方法の概念図である。

【図１０】基板に溝を加工した形状の概念図である。

【図１１】本発明における矩形状基本反射鏡を切り出す
方法の概念図である。

【図１２】従来の投影露光装置における照明視野とマス
ク視野との違いを示す概念図である。

【図１３】本発明における溝と要素反射鏡との関係を示
す概念図である。

【図１４】本発明における溝と反射面中心との関係を示
す概念図である。

【図１５】本発明における凹凸の例を示す概念図であ
る。

【図１６】本発明における投影露光装置の構成を示す概
念図である。

【図１７】本発明における投影露光装置の構成を示す概
念図である。

【図１８】本発明における投影露光装置の構成を示す概
念図である。

【図１９】本発明における補助多面反射鏡の構成を示す
概念図である。

【図２０】本発明における多面反射鏡の構成を示す概念
図である。

【符号の説明】

１１基板１２反射面１３保護膜１４円弧状要素反射
鏡１５放電加工用ワイ
ヤ１６矩形状要素反射
鏡１７、２２基板保持部１８切削バイト１９ダイヤモンドバ
イト２０無電解ニッケル
メッキ２１研磨工具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｄ５３１Ａ５１７

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に反射面を形成する反射面形成工程
と、前記反射面を形成した基板を単数種または複数種の
所望の形状である要素形状に加工する要素形状形成工程
と、前記要素形状の複数の部材を所定の位置に配列して
多面反射鏡を形成する要素形状配列工程とを有する多面
反射鏡の製造方法において、前記基板の反射面の裏面に凹凸を形成する凹凸形成工程
を有し、前記凹凸形成工程は、前記要素形状形成工程よ
りも前に行うことを特徴とする多面反射鏡の製造方法。
【請求項２】請求項１に記載の多面反射鏡の製造方法
において、前記要素形状に形成された前記凹凸を利用して、前記反
射面の所定の基準位置または前記反射面の所定の基準位
置から導かれた測定基準からの前記要素形状の位置を測
定する要素形状測定工程を有することを特徴とする多面
反射鏡の製造方法。
【請求項３】請求項２に記載の多面反射鏡の製造方法
において、前記要素形状配列工程は、前記要素形状測定工程による
測定値が所定の範囲内である前記要素形状のみを配列す
る工程であることを特徴とする多面反射鏡の製造方法。
【請求項４】請求項２に記載の多面反射鏡の製造方法
において、前記要素形状測定工程は、前記基準位置または前記基準
位置から導かれた測定基準からの位置を示す点を少なく
とも２点測定する工程であることを特徴とする多面反射
鏡の製造方法。
【請求項５】請求項１に記載の多面反射鏡の製造方法
において、前記反射面形成工程は、前記反射面を回転対称の形状に
形成する工程であることを特徴とする多面反射鏡の製造
方法。
【請求項６】請求項５に記載の多面反射鏡の製造方法
において、前記回転対称の形状は、球面形状および非球面形状であ
ることを特徴とする多面反射鏡の製造方法。
【請求項７】請求項４に記載の多面反射鏡の製造方法
において、前記基準位置または前記基準位置から導かれた測定基準
からの位置を示す点は、中心が前記回転対称の形状の回
転中心と同一である円の円周上の点であることを特徴と
する多面反射鏡の製造方法。
【請求項８】請求項７に記載の多面反射鏡の製造方法
において、前記凹凸形成工程は、前記円の円周に沿って段差を形成
する工程であることを特徴とする多面反射鏡の製造方
法。
【請求項９】請求項７に記載の多面反射鏡の製造方法
において、前記凹凸形成工程は、前記円の円周に沿って、前記反射
面に到達しない深さの穴を複数個形成する工程であるこ
とを特徴とする多面反射鏡の製造方法。
【請求項１０】請求項１乃至９に記載の製造方法のう
ちいずれか１つの方法によって製造されたことを特徴と
する多面反射鏡。
【請求項１１】請求項１０に記載の多面反射鏡を使用
したことを特徴とする投影露光装置。