(57)【要約】  照明光学系７０は、光源部７３と、複数のレンズセルからなるフライアイレンズによって構成されている、光源部７３からの光の強度を均一化するインテグレータ７４と、インテグレータ７４の入射面側に設けられ、所定のコリメーション半角に可変に設定されるように、複数のレンズセルのいずれかに入射される光を遮光する移動可能な遮光部材７８と、を有する。これにより、コリメーション半角を可変に設定して、所望の線幅の高解像度なパターンを得る事ができる。
2012067246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板と対向するように、マスクを保持するマスク保持部と、
前記マスクに向けてパターン露光用の光を照射する照明光学系と、
を有し、前記基板と前記マスクとを所定のギャップに近接させた状態で、前記照明光学系からの光を前記マスクを介して前記基板に照射し、前記マスクのパターンを前記基板に転写する近接露光装置であって、
前記照明光学系は、前記基板に転写されるパターンの所望の線幅に対応する所定のコリメーション半角に調整するためのコリメーション半角調整機構を有することを特徴とする近接露光装置。
【請求項２】
前記照明光学系は、光源部と、複数のレンズセルからなるフライアイレンズによって構成されている、該光源部からの光の強度を均一化するインテグレータと、をさらに備え、
前記コリメーション半角調整機構は、前記インテグレータの入射面側又は出射面側に設けられ、前記複数のレンズセルのいずれかに入射される光または前記複数のレンズセルのいずれかから出射される光を遮光又は減光する光強度低減部材であることを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。
【請求項３】
前記光強度低減部材は、それぞれ独立して移動可能な複数の減光フィルタを有することを特徴とする請求項２に記載の近接露光装置。
【請求項４】
前記複数の減光フィルタは、複数種類の減光フィルタからなり、前記減光フィルタの種類以上の複数の減光率にて遮光可能であることを特徴とする請求項３に記載の近接露光装置。
【請求項５】
前記照明光学系は、光源部と、複数のレンズセルからなるフライアイレンズによって構成されている、該光源部からの光の強度を均一化するインテグレータと、をさらに備え、
前記コリメーション半角調整機構は、前記光源部と前記インテグレータとの間に設けられ、前記インテグレータへの入射光径または入射角を変更するレンズであることを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。
【請求項６】
前記照明光学系は、光源部と、複数のレンズセルからなるフライアイレンズによって構成されている、該光源部からの光の強度を均一化するインテグレータと、をさらに備え、
前記コリメーション半角調整機構は、前記インテグレータへの入射光径を変更すべく、前記インテグレータの入射面に対して鉛直方向に移動可能な前記光源部であることを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。
【請求項７】
前記照明光学系は、前記光源部と前記インテグレータとの間に設けられ、前記光源部からの光の強度を均一化する光均一化光学部品をさらに備えることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の近接露光装置。
【請求項８】
前記マスクのパターンは、前記基板に転写されるパターンの所望の線幅と異なる線幅を有することを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。
【請求項９】
前記照明光学系は、光源部と、複数のレンズセルからなるフライアイレンズによって構成されている、該光源部からの光の強度を均一化するインテグレータと、をさらに備え、
前記コリメーション半角調整機構は、前記インテグレータの出射面側に設けられ、前記複数のレンズセルのいずれかから出射される光を遮光する遮光部材であることを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。
【請求項１０】
前記光源部からの光は直接、前記インテグレータに入射されることを特徴とする請求項９に記載の近接露光装置。
【請求項１１】
前記照明光学系は、３５０ｎｍ以下の短波長においてピーク波長を有する光を照射する第１の光源部と、該第１の光源部と分光特性の異なる光を照射する第２の光源部と、前記第１及び第２の光源部からの光を遮光可能な複数の遮光部材と、を有し、
前記照明光学系は、前記複数の遮光部材の開タイミングを制御することによって前記第１及び第２の光源部の前記光を異なるタイミングで照射可能であることを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。
【請求項１２】
前記複数の遮光部材は、前記第１の光源部からの光を遮光可能な第１の遮光部材と、前記第２の光源部からの光を遮光可能な第２の遮光部材と、を有することを特徴とする請求項１１に記載の近接露光装置。
【請求項１３】
前記第１及び第２の光源部は、それぞれ複数の第１及び第２の光源部からなり、
前記第１の遮光部材は、前記複数の第１の光源部毎に設けられ、前記複数の第１の光源部からの光をそれぞれ遮光可能な複数の第１の遮光部材からなり、
前記第２の遮光部材は、前記複数の第２の光源部毎に設けられ、前記複数の第２の光源部からの光をそれぞれ遮光可能な複数の第２の遮光部材からなることを特徴とする請求項１２に記載の近接露光装置。
【請求項１４】
前記複数の第１及び第２の光源部の光がインテグレータレンズの入射面に入射されるように、前記複数の第１及び第２の光源部を支持するカセットをさらに備え、
前記複数の第１及び第２の遮光部材は、前記カセットに取り付けられることを特徴とする請求項１３に記載の近接露光装置。
【請求項１５】
前記複数の遮光部材は、前記第１の光源部からの光を遮光可能な第１の遮光部材と、前記第１及び第２の光源部からの全ての光を遮光可能な第２の遮光部材と、を有することを特徴とする請求項１１に記載の近接露光装置。
【請求項１６】
前記第１及び第２の光源部は、それぞれ複数の第１及び第２の光源部からなり、
前記第１の遮光部材は、前記複数の第１の光源部毎に設けられ、前記複数の第１の光源部からの光をそれぞれ遮光可能な複数の第１の遮光部材からなることを特徴とする請求項１５に記載の近接露光装置。
【請求項１７】
前記複数の第１及び第２の光源部の光がインテグレータレンズの入射面に入射されるように、前記複数の第１及び第２の光源部を支持するカセットをさらに備え、
前記複数の第１の遮光部材は、前記カセットに取り付けられることを特徴とする請求項１６に記載の近接露光装置。
【請求項１８】
基板を保持する基板保持部と、前記基板と対向するように、マスクを保持するマスク保持部と、前記マスクに向けてパターン露光用の光を照射する照明光学系と、を有し、前記照明光学系は、前記基板に転写されるパターンの所望の線幅に対応する所定のコリメーション半角に調整するためのコリメーション半角調整機構を有する近接露光装置の近接露光方法であって、
前記コリメーション半角調整機構によって基板に転写されるパターンの所望の線幅に対応する所定のコリメーション半角に調整する工程と、
前記基板と前記マスクとを所定のギャップに近接させた状態で、前記照明光学系からの光を前記マスクを介して前記基板に照射し、前記マスクのパターンを前記基板に露光転写する工程と、を備えることを特徴とする近接露光方法。
【請求項１９】
前記照明光学系は、３５０ｎｍ以下の短波長においてピーク波長を有する光を照射する第１の光源部と、該第１の光源部と分光特性の異なる光を照射する第２の光源部と、前記第１及び第２の光源部からの光を遮光可能な複数の遮光部材と、を有し、
前記露光転写工程では、前記基板と前記マスクとを所定のギャップに近接させた状態で、前記複数の遮光部材の開タイミングを制御することで前記第１及び第２の光源部からの光を異なるタイミングで前記マスクを介して前記基板に照射し、前記マスクのパターンを前記基板に転写することを特徴とする請求項１８に記載の近接露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接露光装置及び近接露光方法に関し、より詳細には、液晶ディスプレイ装置のＴＦＴアレイ基板やカラーフィルタ基板の露光転写に好適な近接露光装置及び近接露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイ装置には、画素の開口率の向上のため、カラーフィルタ等においても高解像度が要求されてきている。高解像度を得る露光装置としては、ミラープロジェクション露光装置やレンズプロジェクション露光装置があるものの、装置が高価であったり、大型のパネルに対するスループットが低いという問題がある。【０００３】
一方、マスクと基板とを近接対向させて露光する近接露光装置では、装置自体は比較的安価であるが、露光面での光強度分布は通常、図１１に示すように、回折や干渉の影響により滑らかな曲線となる。このため、近接露光装置においては、この光強度分布を、図１１に示す理想の光強度分布に近づけて、高解像度化を図ることが望ましい。また、高解像度化を図る手法としては、種々考案されている（例えば、特許文献１〜５参照。）。【０００４】
特許文献１に記載のカラーフィルタの製造方法では、コリメーション半角を１〜２°とすることが開示されている。また、特許文献２に記載のプロキシミティ露光方法では、コリメーション半角が、インテグレータレンズの大きさと、インテグレータレンズからコリメーションミラーまでの距離の関係で決まることが開示されており、該レンズのサイズ、該距離を操作して、１．３〜１．７°に調整することが記載されている。特許文献３に記載の近接露光装置では、露光ギャップが変動しても解像度の低下を抑えるべく、レンズエレメントを部分的に隠して、インテグレータレンズの形状を円形にすることが開示されている。
特許文献４に記載のプロキシミティ露光装置では、エキシマレーザから出射されたパルス状のレーザがビーム整形レンズに入射して、平行なレーザに変換され、径を１／１０にしたフライアイレンズに入射し、均一化されたレーザとして出射され、コリメーションミラーによってコリメーション半角が０．５°以下とされることが記載されている。また、特許文献５に記載の露光照明装置では、光源とフライアイレンズとの間にロッドレンズからなる均一化手段で照明光の強度分布を均一化し、フライアイレンズでフォトマスクに照射される照明光の強度分布を均一化し、コリメート手段で光源から放射された紫外線の照明光を平行光にしてフォトマスクに照射することが記載されている。【０００５】
また、光源部として用いられている水銀ランプ又は超高圧水銀ランプから射出される照明光には、ｇ線（４３５ｎｍ）の光、ｈ線（４０４ｎｍ）の光、ｉ線（３６５ｎｍ）の光、及びｊ線（３１３ｎｍ）の光が含まれており、従来はｇ線の光、ｈ線の光、ｉ線の光を用いて露光を行っていたが、高解像度化を図るためには、ｊ線の波長域の光の利用が有効であることが知られている（例えば、特許文献５参照。）。特許文献６に記載の投影露光装置では、ｊ線の波長域の光のパワーがｇ線、ｈ線、ｉ線の波長域の光のパワーと比較して小さいという点を考慮し、ｊ線の波長域の光を利用すると共に、他の波長域の光も波長選択フィルタによって切り替えて利用し、色収差の補正が行われた状態で高解像度を重視した露光と、高スループットを重視した露光の双方を行うことが開示されている。【０００６】
また、特許文献７に記載の近接露光装置では、内圧の異なるランプを少なくとも２種以上有するランプユニットを備え、各種類のランプを選択的に点灯させることが開示されている。【０００７】
さらに、特許文献８に記載のレーザーの直接描画による露光装置では、露光用の光と、露光効率を上げるための過熱用の光とを混合した光によって露光するもので、各光を個別に遮光するシャッター部が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本国特開２００７−２４０７１４号公報
【特許文献２】日本国特開２００７−９４３１０号公報
【特許文献３】日本国特開２００８−１５８２８２号公報
【特許文献４】日本国特開２００５−２６５９８５号公報
【特許文献５】日本国特開２００９−１８２１９１号公報
【特許文献６】日本国特開２００６−１８４７０９号公報
【特許文献７】日本国特開２００８−１９１２５２号公報
【特許文献８】日本国特開２００８−２４２３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、コリメーション半角を設定する際に、特許文献２に記載のインテグレータレンズからコリメーションミラーまでの距離を変更することは、照明光学系の大きさが変わってしまい現実的ではない。また、特許文献３にも、インテグレータレンズの大きさや形状によってコリメーション半角が決まることが記載されているが、コリメーション半角を設定する際には、特許文献２と同様の課題が存在する。
また、基板に露光転写されるパターンは、高解像度であることが望ましいものの、パターン毎に所望の線幅があり、パターン毎に所望の線幅を与えるようにコリメーション半角を可変にすることが求められる。これらの特許文献１〜５では、高解像度を狙って、決まった小さいコリメーション半角となるように構成されており、コリメーション半角を容易に変更できるような構成ではない。特に、特許文献５では、エキシマレーザに光源が限定されており、他の光源を使用できないという課題がある。【００１０】
また、特許文献６に記載の露光装置は、投影露光装置に関するものであり、また、複数種類のランプを切り替えて利用することについては開示されていない。また、特許文献７に記載の近接露光装置においても、複数種類のランプを選択的に発光することで、ランプの切り替えを行うものであり、切り替え時の制御が難しいという問題がある。また、特許文献８に記載の露光装置では、複数のシャッターについて記載されているのみであり、近接露光に関するものではない。【００１１】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コリメーション半角を可変に設定して、所望の線幅の高解像度なパターンを得る事ができる近接露光装置及び近接露光方法を提供することにある。また、他の目的は、短波長の光を照射する光源部を利用して、高解像度なパターンを得る事ができるとともに、また、他の波長の光を照射する光源部を利用して、スループットを向上することができ、さらに、各光源部の切り替えを適切なタイミングで行うことができる近接露光装置及び近接露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  基板を保持する基板保持部と、
前記基板と対向するように、マスクを保持するマスク保持部と、
前記マスクに向けてパターン露光用の光を照射する照明光学系と、
を有し、前記基板と前記マスクとを所定のギャップに近接させた状態で、前記照明光学系からの光を前記マスクを介して前記基板に照射し、前記マスクのパターンを前記基板に転写する近接露光装置であって、
前記照明光学系は、前記基板に転写されるパターンの所望の線幅に対応する所定のコリメーション半角に調整するためのコリメーション半角調整機構を有することを特徴とする近接露光装置。
（２）  前記照明光学系は、光源部と、複数のレンズセルからなるフライアイレンズによって構成されている、該光源部からの光の強度を均一化するインテグレータと、をさらに備え、
前記コリメーション半角調整機構は、前記インテグレータの入射面側又は出射面側に設けられ、前記複数のレンズセルのいずれかに入射される光または前記複数のレンズセルのいずれかから出射される光を遮光又は減光する光強度低減部材であることを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（３）  前記光強度低減部材は、それぞれ独立して移動可能な複数の減光フィルタを有することを特徴とする（２）に記載の近接露光装置。
（４）  前記複数の減光フィルタは、複数種類の減光フィルタからなり、前記減光フィルタの種類以上の複数の減光率にて遮光可能であることを特徴とする（３）に記載の近接露光装置。
（５）  前記照明光学系は、光源部と、複数のレンズセルからなるフライアイレンズによって構成されている、該光源部からの光の強度を均一化するインテグレータと、をさらに備え、
前記コリメーション半角調整機構は、前記光源部と前記インテグレータとの間に設けられ、前記インテグレータへの入射光径または入射角を変更するレンズであることを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（６）  前記照明光学系は、光源部と、複数のレンズセルからなるフライアイレンズによって構成されている、該光源部からの光の強度を均一化するインテグレータと、をさらに備え、
前記コリメーション半角調整機構は、前記インテグレータへの入射光径を変更すべく、前記インテグレータの入射面に対して鉛直方向に移動可能な前記光源部であることを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（７）  前記照明光学系は、前記光源部と前記インテグレータとの間に設けられ、前記光源部からの光の強度を均一化する光均一化光学部品をさらに備えることを特徴とする（２）から（６）のいずれかに記載の近接露光装置。
（８）  前記マスクのパターンは、前記基板に露光されるパターンの所望の線幅と異なる線幅を有することを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（９）  前記照明光学系は、光源部と、複数のレンズセルからなるフライアイレンズによって構成されている、該光源部からの光の強度を均一化するインテグレータと、をさらに備え、
前記コリメーション半角調整機構は、前記インテグレータの出射面側に設けられ、前記複数のレンズセルのいずれかから出射される光を遮光する遮光部材であることを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（１０）  前記光源部からの光は直接、前記インテグレータに入射されることを特徴とする（９）に記載の近接露光装置。
（１１）  前記照明光学系は、３５０ｎｍ以下の短波長においてピーク波長を有する光を照射する第１の光源部と、該第１の光源部と分光特性の異なる光を照射する第２の光源部と、前記第１及び第２の光源部からの光を遮光可能な複数の遮光部材と、を有し、
前記照明光学系は、前記複数の遮光部材の開タイミングを制御することによって前記第１及び第２の光源部の前記光を異なるタイミングで照射可能であることを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（１２）  前記複数の遮光部材は、前記第１の光源部からの光を遮光可能な第１の遮光部材と、前記第２の光源部からの光を遮光可能な第２の遮光部材と、を有することを特徴とする（１１）に記載の近接露光装置。
（１３）  前記第１及び第２の光源部は、それぞれ複数の第１及び第２の光源部からなり、
前記第１の遮光部材は、前記複数の第１の光源部毎に設けられ、前記複数の第１の光源部からの光をそれぞれ遮光可能な複数の第１の遮光部材からなり、
前記第２の遮光部材は、前記複数の第２の光源部毎に設けられ、前記複数の第２の光源部からの光をそれぞれ遮光可能な複数の第２の遮光部材からなることを特徴とする（１２）に記載の近接露光装置。
（１４）  前記複数の第１及び第２の光源部の光がインテグレータレンズの入射面に入射されるように、前記複数の第１及び第２の光源部を支持するカセットをさらに備え、
前記複数の第１及び第２の遮光部材は、前記カセットに取り付けられることを特徴とする（１３）に記載の近接露光装置。
（１５）  前記複数の遮光部材は、前記第１の光源部からの光を遮光可能な第１の遮光部材と、前記第１及び第２の光源部からの全ての光を遮光可能な第２の遮光部材と、を有することを特徴とする（１１）に記載の近接露光装置。
（１６）  前記第１及び第２の光源部は、それぞれ複数の第１及び第２の光源部からなり、
前記第１の遮光部材は、前記複数の第１の光源部毎に設けられ、前記複数の第１の光源部からの光をそれぞれ遮光可能な複数の第１の遮光部材からなることを特徴とする（１５）に記載の近接露光装置。
（１７）  前記複数の第１及び第２の光源部の光がインテグレータレンズの入射面に入射されるように、前記複数の第１及び第２の光源部を支持するカセットをさらに備え、
前記複数の第１の遮光部材は、前記カセットに取り付けられることを特徴とする（１６）に記載の近接露光装置。
（１８）  基板を保持する基板保持部と、前記基板と対向するように、マスクを保持するマスク保持部と、前記マスクに向けてパターン露光用の光を照射する照明光学系と、を有し、前記照明光学系は、前記基板に転写されるパターンの所望の線幅に対応する所定のコリメーション半角に調整するためのコリメーション半角調整機構を有する近接露光装置の近接露光方法であって、
前記コリメーション半角調整機構によって基板に転写されるパターンの所望の線幅に対応する所定のコリメーション半角に調整する工程と、
前記基板と前記マスクとを所定のギャップに近接させた状態で、前記照明光学系からの光を前記マスクを介して前記基板に照射し、前記マスクのパターンを前記基板に露光転写する工程と、を備えることを特徴とする近接露光方法。
（１９）  前記照明光学系は、３５０ｎｍ以下の短波長においてピーク波長を有する光を照射する第１の光源部と、該第１の光源部と分光特性の異なる光を照射する第２の光源部と、前記第１及び第２の光源部からの光を遮光可能な複数の遮光部材と、を有し、
前記露光転写工程では、前記基板と前記マスクとを所定のギャップに近接させた状態で、前記複数の遮光部材の開タイミングを制御することで前記第１及び第２の光源部からの光を異なるタイミングで前記マスクを介して前記基板に照射し、前記マスクのパターンを前記基板に転写することを特徴とする（１８）に記載の近接露光方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の近接露光装置及び近接露光方法によれば、照明光学系が、基板に転写されるパターンの所望の線幅に対応する所定のコリメーション半角に調整するためのコリメーション半角調整機構を有し、コリメーション半角調整機構によって基板に転写されるパターンの所望の線幅に対応する所定のコリメーション半角に調整し、基板とマスクとを所定のギャップに近接させた状態で、照明光学系からの光をマスクを介して前記基板に照射し、マスクのパターンを基板に転写する。これにより、コリメーション半角を可変に設定して、所望の線幅の高解像度なパターンを得る事ができる。【００１４】
また、本発明の近接露光装置及び近接露光方法によれば、照明光学系は、３５０ｎｍ以下の短波長においてピーク波長を有する光を照射する第１の光源部と、該第１の光源部と分光特性の異なる光を照射する第２の光源部と、第１及び第２の光源部からの光を遮光可能な複数の遮光部材と、を有し、照明光学系は、複数の遮光部材の開タイミングを制御することによって第１及び第２の光源部の光を異なるタイミングで照射可能である。これにより、短波長の光を照射する第１の光源部を利用して、高解像度なパターンを得る事ができるとともに、また、第２の光源部を利用して、スループットを向上することができ、さらに、各光源部の切り替えを適切なタイミングで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る分割逐次近接露光装置を説明するための一部分解斜視図である。
【図２】図１に示す分割逐次近接露光装置の正面図である。
【図３】マスクステージの断面図である。
【図４】第１実施形態の照明光学系の模式図である。
【図５】（ａ）は、図４のＶ部拡大図であり、（ｂ）は、インテグレータを細分化した状態を示すＶ部拡大図である。
【図６】第１実施形態の変形例に係る照明光学系の模式図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る照明光学系の模式図である。
【図８】第２実施形態の変形例に係る照明光学系の模式図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る照明光学系の模式図である。
【図１０】第３実施形態の変形例に係る照明光学系の模式図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る照明光学系の模式図である。
【図１２】第４実施形態の変形例に係る照明光学系の模式図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る照明光学系の模式図である。
【図１４】本実施形態のマスクパターンを備えるマスクと露光転写される基板のパターンの模式図である。
【図１５】本実施形態の他のマスクパターンを備えるマスクと露光転写される基板のパターンの模式図である。
【図１６】本実施形態のさらに他のマスクパターンを備えるマスクの模式図である。
【図１７】第５実施形態の変形例に係る照明光学系の模式図である。
【図１８】第６実施形態の照明光学系の模式図である。
【図１９】第６実施形態の変形例に係る照明光学系の模式図である。
【図２０】本発明の第７実施形態に係る照明光学系の模式図である。
【図２１】（ａ）は、図２０のマスクホルダを示す正面図であり、（ｂ）はその上面図であり、（ｃ）はその側面図である。
【図２２】（ａ）は、図２０のマスクホルダの変形例を示す正面図であり、（ｂ）はその上面図であり、（ｃ）はその側面図である。
【図２３】本発明の第７実施形態の変形例に係る照明光学系の模式図である。
【図２４】（ａ）は、図２３のマスクホルダを示す正面図であり、（ｂ）はその上面図であり、（ｃ）はその側面図である。
【図２５】一般的なマスクパターンを有するマスクを用いて露光した場合の露光面での光の強度分布と、理想の光の強度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の各実施形態に係る近接露光装置及び近接露光方法を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１及び図２に示すように、一実施形態の分割逐次近接露光装置ＰＥは、マスクＭを保持するマスクステージ１０と、ガラス基板（以下、単に「基板Ｗ」とも称する。）Ｗを保持する基板ステージ２０と、パターン露光用の光を照射する照明光学系７０（図４参照。）と、を備えている。
【００１８】
なお、基板Ｗは、マスクＭに対向配置されており、このマスクＭに描かれたマスクパターンを露光転写すべく表面（マスクＭの対向面側）にレジストが塗布されている。
【００１９】
マスクステージ１０は、中央部に矩形形状の開口１１ａが形成されるマスクステージベース１１と、マスクステージベース１１の開口１１ａにＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能に
装着されるマスク保持部であるマスク保持枠１２と、マスクステージベース１１の上面に設けられ、マスク保持枠１２をＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動させて、マスクＭの位置を調整するマスク駆動機構１６と、を備える。
【００２０】
マスクステージベース１１は、装置ベース５０上に立設される支柱５１、及び支柱５１の上端部に設けられるＺ軸移動装置５２によりＺ軸方向に移動可能に支持され（図２参照。）、基板ステージ２０の上方に配置される。
【００２１】
図３に示すように、マスクステージベース１１の開口１１ａの周縁部の上面には、平面ベアリング１３が複数箇所配置されており、マスク保持枠１２は、その上端外周縁部に設けられるフランジ１２ａを平面ベアリング１３に載置している。これにより、マスク保持枠１２は、マスクステージベース１１の開口１１ａに所定のすき間を介して挿入されるので、このすき間分だけＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能となる。
【００２２】
また、マスク保持枠１２の下面には、マスクＭを保持するチャック部１４が間座１５を介して固定されている。このチャック部１４には、マスクＭのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数の吸引ノズル１４ａが開設されており、マスクＭは、吸引ノズル１４ａを介して図示しない真空式吸着装置によりチャック部１４に着脱自在に保持される。また、チャック部１４は、マスク保持枠１２と共にマスクステージベース１１に対してＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能である。
【００２３】
マスク駆動機構１６は、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う一辺に取り付けられる２台のＹ軸方向駆動装置１６ｙと、マスク保持枠１２のＹ軸方向に沿う一辺に取り付けられる１台のＸ軸方向駆動装置１６ｘと、を備える。
【００２４】
Ｙ軸方向駆動装置１６ｙは、マスクステージベース１１上に設置され、Ｙ軸方向に伸縮するロッド１６ｂを有する駆動用アクチュエータ（例えば、電動アクチュエータ等）１６ａと、ロッド１６ｂの先端にピン支持機構１６ｃを介して連結されるスライダ１６ｄと、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う辺部に取り付けられ、スライダ１６ｄを移動可能に取り付ける案内レール１６ｅと、を備える。なお、Ｘ軸方向駆動装置１６ｘも、Ｙ軸方向駆動装置１６ｙと同様の構成を有する。
【００２５】
そして、マスク駆動機構１６では、１台のＸ軸方向駆動装置１６ｘを駆動させることによりマスク保持枠１２をＸ軸方向に移動させ、２台のＹ軸方向駆動装置１６ｙを同等に駆動させることによりマスク保持枠１２をＹ軸方向に移動させる。また、２台のＹ軸方向駆動装置１６ｙのどちらか一方を駆動することによりマスク保持枠１２をθ方向に移動（Ｚ軸回りの回転）させる。
【００２６】
さらに、マスクステージベース１１の上面には、図１に示すように、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを測定するギャップセンサ１７と、チャック部１４に保持されるマスクＭの取り付け位置を確認するためのアライメントカメラ１８と、が設けられる。これらギャップセンサ１７及びアライメントカメラ１８は、移動機構１９を介してＸ軸，Ｙ軸方向に移動可能に保持され、マスク保持枠１２内に配置される。
【００２７】
また、マスク保持枠１２上には、図１に示すように、マスクステージベース１１の開口１１ａのＸ軸方向の両端部に、マスクＭの両端部を必要に応じて遮蔽するアパーチャブレード３８が設けられる。このアパーチャブレード３８は、モータ、ボールねじ、及びリニアガイド等からなるアパーチャブレード駆動機構３９によりＸ軸方向に移動可能とされて、マスクＭの両端部の遮蔽面積を調整する。なお、アパーチャブレード３８は、開口１１ａのＸ軸方向の両端部だけでなく、開口１１ａのＹ軸方向の両端部に同様に設けられている。
【００２８】
基板ステージ２０は、図１及び図２に示すように、基板Ｗを保持する基板保持部２１と、基板保持部２１を装置ベース５０に対してＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に移動する基板駆動機構２２と、を備える。基板保持部２１は、図示しない真空吸着機構によって基板Ｗを着脱自在に保持する。基板駆動機構２２は、基板保持部２１の下方に、Ｙ軸テーブル２３、Ｙ軸送り機構２４、Ｘ軸テーブル２５、Ｘ軸送り機構２６、及びＺ−チルト調整機構２７と、を備える。
【００２９】
Ｙ軸送り機構２４は、図２に示すように、リニアガイド２８と送り駆動機構２９とを備えて構成され、Ｙ軸テーブル２３の裏面に取り付けられたスライダ３０が、装置ベース５０上に延びる２本の案内レール３１に転動体（図示せず）を介して跨架されると共に、モータ３２とボールねじ装置３３とによってＹ軸テーブル２３を案内レール３１に沿って駆動する。
【００３０】
なお、Ｘ軸送り機構２６もＹ軸送り機構２４と同様の構成を有し、Ｘ軸テーブル２５をＹ軸テーブル２３に対してＸ方向に駆動する。また、Ｚ−チルト調整機構２７は、くさび状の移動体３４，３５と送り駆動機構３６とを組み合わせてなる可動くさび機構をＸ方向の一端側に１台、他端側に２台配置することで構成される。なお、送り駆動機構２９，３６は、モータとボールねじ装置とを組み合わせた構成であってもよく、固定子と可動子とを有するリニアモータであってもよい。また、Ｚ-チルト調整機構２７の設置数は任意である。
【００３１】
これにより、基板駆動機構２２は、基板保持部２１をＸ方向及びＹ方向に送り駆動するとともに、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを微調整するように、基板保持部２１をＺ軸方向に微動且つチルト調整する。
【００３２】
基板保持部２１のＸ方向側部とＹ方向側部にはそれぞれバーミラー６１，６２が取り付けられ、また、装置ベース５０のＹ方向端部とＸ方向端部には、計３台のレーザー干渉計６３，６４，６５が設けられている。これにより、レーザー干渉計６３，６４，６５からレーザー光をバーミラー６１，６２に照射し、バーミラー６１，６２により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光とバーミラー６１，６２により反射されたレーザー光との干渉を測定して基板ステージ２０の位置を検出する。
【００３３】
図４に示すように、照明光学系７０は、発光部としての超高圧水銀ランプ７１と、このランプ７１から発生された光に指向性をもたせて射出する反射鏡７２と、を含む光源部７３と、複数のレンズセルからなるフライアイレンズによって構成されている、光源部７３からの光の強度を均一化するインテグレータ７４と、インテグレータ７４の出射面から出射された光路の向きを変える平面鏡７５と、コリメーションミラー７６と、光源部７３とインテグレータ７４との間に配置されて照射された光を透過・遮断するように開閉制御する露光制御用シャッター７７と、を備える。なお、ランプ７１は単一のランプに限らず、複数個のランプを組み合わせたものであってもよい。また、光源部７３としては、ランプ７１に限らず、レーザー光であってもよい。
【００３４】
また、本実施形態の照明光学系７０は、基板Ｗに転写されるパターンの所望の線幅に対応する所定のコリメーション半角に調整するためのコリメーション半角調整機構として、インテグレータ７４の入射面側に設けられ、所定のコリメーション半角に設定されるように、複数のレンズセルのいずれかに入射される光を遮光する光強度低減部材である遮光部材７８と、光源部７３とインテグレータ７４との間に設けられ、光源部７３からの光の強度を均一化する光均一化光学部品としての他のインテグレータ７９と、を備える。
【００３５】
コリメーション半角は、インテグレータ径とコリメーションミラー７６（又は、コリメーションレンズ）によって決まるが、遮光部材７８は、インテグレータ７４からの出射光が拡散せずに、出射光がより平行光に近くなるように設けられる。具体的に、遮光部材７８は、コリメーション半角内の角度の大きい光に寄与するレンズセルの部分を遮光して、所定のコリメーション半角を与えるように移動可能に構成される。なお、コリメーション半角は、０．１〜２．０°の間で設定されるようにするのが好ましい。コリメーション半角が０．１°より小さいと、転写パターンに歪みが発生する一方、２．０°より大きいと、転写パターンのぼけ量が大きくなる。ただし、遮光部材７８によって遮光すると、照度均一性が悪化するため、その場合には、分割数の多いインテグレータ７４を採用することで均一性を向上させている。
【００３６】
また、遮光部材７８としては、鉄、アルミニウム、タングステン、タンタルなどの金属であればよく、耐熱性を考慮するとタンタルが好ましく、可動性を考慮すると、軽いアルミニウムが好ましい。また、遮光部材７８は、光源部７３からの光がインテグレータ７４内に円形形状に入射されるようにレンズセルの外側部分を遮光するようにしてもよいし、四角形形状に入射されるようにレンズセルの外側部分を遮光するようにしてもよい。
【００３７】
このような露光装置ＰＥにおいて、図４に示すように、基板ステージ２０上に載置された基板Ｗと、マスク保持枠１２に保持された、マスクパターンを有するマスクＭとが、これらの対向面間のギャップを例えば１００〜３００μｍ程度の隙間に調整されて近接対向配置される。そして、光源部７３からの露光用の光が、他のインテグレータ７９に入射され、さらに、遮光部材７８を可動して部分的に遮光されたインテグレータ７４で集光され、平面鏡７５およびコリメーションミラー７６で反射されて所定のコリメーション角を持った平面光とされてマスクＭに入射する。そして、マスクＭを透過した露光用の光は、基板Ｗの表面に塗布されたポジ型レジストを感光させてマスクＭのマスクパターンが基板Ｗに露光転写される。
【００３８】
従って、遮光部材７８の移動によってインテグレータ７４に入射される光を部分的に遮光することで、所定のコリメーション半角を与えることができるので、露光すべき対象となる基板Ｗに転写されるパターンの所望の線幅に応じてコリメーション半角を可変に設定することができ、所望の線幅の高解像度なパターンを得る事ができる。
【００３９】
また、光源部７３とインテグレータ７４との間に設けられ、光源部７３からの光の強度を均一化する他のインテグレータ７９をさらに備えるので、コリメーション半角を小さくすることで悪化する露光面内での照度分布を改善することができる。
図５（ａ）（ｂ）に示すように、インテグレータ７４，７９は、細分化することによって光の強度を均一化することができる。このため、インテグレータ７４，７９は、照度分布を考慮して、分割数の異なるものを選択することができる。
【００４０】
なお、光強度低減部材としては、遮光部材７８の代わりに、複数のレンズセルのいずれかに入射される光を減光する減光フィルタであってもよい。また、遮光部材７８や減光フィルタは、インテグレータ７４の入射面側に設けられているが、インテグレータ７４の出射面側に設けて、パターン露光用の光のコリメーション半角が０．１〜２．０°の間で、光強度は入射角０°近傍が最も高くなるように、複数のレンズセルのいずれかから出射される光を遮光又は減光するようにしてもよい。
【００４１】
また、光均一化光学部品としては、他のインテグレータ７９を用いることが、複数の光源部を有する場合にも平行光を得る事ができて好ましいが、他のインテグレータ７９に限らず、ロッド状の内面反射型の光学素子であるロッドインテグレーターやミラーで構成されるカレイドスコープ、拡散板などであってもよい。
【００４２】
さらに、インテグレータ７４や他のインテグレータ７９の位置関係は任意であり、例えば、他のインテグレータ７９がインテグレータ７４の下流側に配置されてもよいし、また、インテグレータ７４と他のインテグレータ７９の少なくとも一方が、露光制御用シャッター７７の上流側に配置されてもよい。
【００４３】
例えば、図６に示すように、本実施形態の変形例に係る近接露光装置としては、遮光部材７８が、インテグレータ７４の出射面側に設けられ、光均一化光学部品を設けない構成であってもよい。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る近接露光装置及び近接露光方法について、図７を参照して説明する。なお、本実施形態では、照明光学系７０ａにおいて、コリメーション半角調整機構である光強度低減部材として、複数枚の減光フィルタ７８ａ，７８ｂを用いる点で、第１実施形態の近接露光装置及び近接露光方法と異なる。
【００４５】
具体的に、照明光学系７０ａは、光強度低減部材として、第１の減光率を有する移動可能な第１の減光フィルタ７８ａと、第２の減光率を有する移動可能な第２の減光フィルタ７８ｂと、を有する。このため、コリメーション半角内の角度の大きい光に寄与するインテグレータ７４のレンズセルの部分を第１の減光フィルタ７８ａと第２の減光フィルタ７８ｂの少なくとも一方を移動させて減光し、０．１〜２．０°の間で、光強度は入射角０°近傍が最も高くなるように可変に設定し、所望の線幅の高解像度なパターンを得る事ができる。
【００４６】
なお、第１の減光フィルタ７８ａの第１の減光率と第２の減光フィルタ７８ｂの第２の減光率が異なる場合には、単独、または共同して減光することで、３つの減光率でレンズセルに入射される光を減光することができる。また、第１の減光フィルタ７８ａの第１の減光率と第２の減光フィルタ７８ｂの第２の減光率の合計が１００％以上である場合、２つの減光フィルタ７８ａ，７８ｂの両方を用いてレンズセルの部分を遮光するようにしてもよい。
また、光強度低減部材は、それぞれ独立に移動可能な複数の減光フィルタを有する構成であればよく、本実施形態のような２つに限定されるものでなく、３つ以上であってもよい。従って、複数の減光フィルタを、複数種類の減光フィルタで構成し、選択的に使用することで、減光フィルタの種類以上の複数の減光率にて遮光することができる。
【００４７】
また、図８に示すように、本実施形態の変形例に係る近接露光装置としては、第１及び第２の遮光部材７８ａ，７８ｂが、インテグレータ７４の出射面側に設けられ、光均一化光学部品を設けない構成であってもよい。
【００４８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る近接露光装置及び近接露光方法について、図９を参照して説明する。本実施形態の照明光学系７０ｂにおいては、第１及び第２実施形態のような光強度低減部材を設ける代わりに、コリメーション半角調整機構として、光源部７３とインテグレータ７４との間に、インテグレータ７４の入射面に対して鉛直方向に移動可能なレンズ８０を設けている。本実施形態を第１及び第２実施形態と組み合わせて用いる事で、照度低下を抑え目的を達成する事も可能となる。さらに、図９ではレンズ８０を両凸レンズにしているが、凸レンズと凹レンズを組合せる事で、平行光の照射領域を変更する事が可能となる。
【００４９】
なお、本実施形態のレンズ８０は、第１実施形態の光強度低減部材、または、第２実施形態の光強度低減部材と組み合わせて適用可能であり、或いは、第１実施形態の光強度低減部材と第２実施形態の光強度低減部材の両方と組み合わせて適用することも可能である。
【００５０】
従って、本実施形態においては、レンズ８０を移動させて、インテグレータ７４への入射光径または入射角を変更して、パターン露光用の光のコリメーション半角の外側の光の強度を弱め、０．１〜２．０°の間で、光強度は入射角０°近傍が最も高くなるようにすることで、所望の線幅の高解像度なパターンを得る事ができる。
【００５１】
また、図９に示す実施形態では、レンズ８０は、光源部７３と、光均一化光学部品である他のインテグレータ７９との間に配置されているが、図１０に示す本実施形態の変形例に係る近接露光装置のように、光均一化光学部品を設けず、レンズ８０は、光源部７３とインテグレータ７４との間に、配置されてもよい。
【００５２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る近接露光装置及び近接露光方法について、図１１を参照して説明する。なお、本実施形態の照明光学系７０ｃにおいては、上述した光強度低減部材やレンズを設ける代わりに、コリメーション半角調整機構として、光源部７３をインテグレータ７４の入射面に対して鉛直方向に移動可能に設けている。
【００５３】
従って、本実施形態においては、光源部７３を移動させて、インテグレータ７４への入射光径を変更して、パターン露光用の光のコリメーション半角の外側の光の強度を弱め、０．１〜２．０°の間で、光強度は入射角０°近傍が最も高くなるようにすることで、所望の線幅の高解像度なパターンを得る事ができる。
【００５４】
なお、図１２に示すように、本実施形態の変形例に係る近接露光装置においても、光均一化光学部品を設けない構成であってもよい。
【００５５】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る近接露光装置及び近接露光方法について、図１３〜図１５を参照して説明する。図１３に示すように、本実施形態の照明光学系７０ｄにおいては、第１実施形態の照明光学系７０に、互いに異なる各波長λ［ｎｍ］をそれぞれ透過する複数のバンドパスフィルタ９０ａ，９０ｂを備えたフィルタ切替機構９１をさらに備える。
【００５６】
また、本実施形態で使用されるマスクＭは、透光性基板からなり、図１４に示すように、ライン状の主開口を有する主パターン部（光透過部）８１と、主パターン部８１の側方に透過性でライン状の補助パターン部（光透過部）８３とを備え、主パターン部８１と補助パターン部８３とが、位相シフト膜８４によって仕切られた位相シフトマスクである。なお、図１４中、補助パターン部８３の外側部分は、光を遮光する遮光膜（クロム膜）８２である。
【００５７】
補助パターン部８３は、現像処理後によって解像されない開口であり、主パターン部８１の中心Ｏに対して両側側方に対称に配置される。なお、補助パターン部８３は、主パターン部８１の中心Ｏに対して両側側方にそれぞれ複数対称に配置されてもよい。
【００５８】
また、位相シフト膜８４は、通過する光の位相を１８０°ずらすことにより、光の干渉で劣化していた解像度を改善することができる。また、位相シフト膜８４の厚さｄ［ｎｍ］は、基板Ｗに照射される光の波長をλ［ｎｍ］、位相シフト膜８４の屈折率をｎとしたとき、ｄ＝λ／２（ｎ−１）で与えられるようにすることで、１８０°の位相差が与えられる。位相シフト膜８４は、位相シフト量に応じて干渉度合いを変更することも可能である。さらに、位相シフト膜８４での透過量を変えても干渉度合いを変える事が可能である。
【００５９】
主パターン部８１の線幅Ａは、１５μｍ以下であり、基板Ｗの表面に露光転写されるパターンの線幅よりも広く設定されている。また、位相シフト膜８４の幅Ｂは、主パターン部８１の線幅Ａの２／３以下に設定され、補助パターン部８３の線幅Ｃは、位相シフト膜の幅Ｂの２／３以下に設定される。なお、マスクパターンＰの主パターン部８１と補助パターン部８３の各線幅Ａ，Ｃ及び位相シフト膜８４の幅Ｂは、基板Ｗに照射される光の強度を計算によって求め、各マスクパターンによって得られるライン幅方向の強度分布をシミュレーションによって計算し、現像処理後に得られる基板上のパターンの線幅や細線解像に必要なコントラストが得られているかどうかによって決定される。
【００６０】
さらに、位相シフト膜８４を有するマスクＭは、位相シフトによる解像度を向上させるため、膜厚ｄとの関係で、透過させる光の波長λが予め決まっていることから、基板Ｗの感光特性に応じた波長と対応付けられている。また、照明光学系７０ｄでは、切換え可能に配置された複数のバンドパスフィルタ９０ａ，９０ｂのうちから、基板Ｗの感光特性に応じた波長λを透過するバンドパスフィルタ９０ａ，９０ｂを選択する。そして、バンドパスフィルタ９０ａ，９０ｂを透過した波長の光をマスクＭを介して照射し、マスクＭのマスクパターンによって主パターン部８１に対向する基板Ｗの表面にライン状のパターン８５が形成される。
【００６１】
また、マスクＭは、マスクパターンＰが形成されていないマスクＭの周縁部がチャック部１４に吸着されて保持されるので、マスクＭの自重によって撓みが生じ、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップｇは、マスクＭの中心付近で小さく、周縁部で大きくなる傾向があり、マスクＭの各位置でのギャップｇが変化することで得られる強度分布が異なる。
【００６２】
このため、現像処理後にレジストがパターンを形成するために必要な露光量（エネルギー量）は、ギャップｇが異なる露光領域における各位置で基板上に形成されるパターンの線幅が略一定となるように決定される。従って、エネルギー量は、基板Ｗに塗布されたレジストの感度、及び基板ＷとマスクＭとの対向面間とのギャップｇとを考慮して、基板Ｗ上に形成されるパターンの線幅が所望の幅となるように決定される。
【００６３】
なお、マスクＭのマスクパターンＰは、上述した形状に限定されるものでなく、主パターン部が、位相シフト膜又は遮光膜を介して互いに平行な２本の主開口を備え、補助パターン部が、２本の主開口の外側と内側の少なくとも片側に配置されてもよい。例えば、図１５に示すように、主パターン部８１は、位相シフト膜８４を介して互いに平行な２本の主開口８１ａ，８１ａを備え、補助パターン部８３は、位相シフト膜８４を介して２本の主開口８１ａ，８１ａの外側に配置される。また、補助パターン部８３は、２本の主開口８１ａ，８１ａ間の中心Ｏに対して対称に配置されている。
また、本実施形態のマスクは、位相シフト膜を有する構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、細線解像コントラストが得られるならば、図１６に示すように、マスクパターンＰは、位相シフト膜を用いずに、遮光膜８２によって仕切られた主パターン部８１と補助パターン部８３を有する構成であってもよい。
【００６４】
従って、本実施形態のような、基板Ｗに転写されるパターンの所望の線幅と異なる線幅を有するパターンのマスクを、コリメーション半角調整機構を備えた照明光学系７０ｄと共に使用することでより高解像度のパターンを形成することができる。
なお、本実施形態のマスクは、第２〜第４実施形態のコリメーション半角調整機構にも適用可能である。
【００６５】
また、図１７に示すように、本実施形態の変形例に係る近接露光装置としては、遮光部材７８が、インテグレータ７４の出射面側に設けられ、光均一化光学部品を設けない構成であってもよい。
【００６６】
（第６実施形態）
【００６７】
図１８に示すように、第６実施形態の照明光学系７０ｅは、発光部としての超高圧水銀ランプ７１ａ，７１ｂと、これらランプ７１ａ，７１ｂから発生された光に指向性をもたせて射出する反射鏡７２ａ，７２ｂと、それぞれを含む第１及び第２の光源部７３ａ，７３ｂと、複数のレンズセルからなるフライアイレンズによって構成され、光源部７３ａ，７３ｂからの光の強度を均一化するインテグレータ７４と、インテグレータ７４の出射面から出射された光路の向きを変える平面鏡７５と、コリメーションミラー７６と、第１及び第２の光源部７３ａ，７３ｂの前方でそれぞれ配置されて、照射された光を通過・遮断するように開閉制御する機械式の第１及び第２の遮光部材（複数の遮光部材）１７７，１７８と、を備える。
【００６８】
第１の光源部７３ａは、３５０ｎｍ以下、具体的には、ｊ線（３１３ｎｍ）の短波長においてピーク波長を有する光を照射し、第２の光源部７３ｂは、３５０ｎｍ以上、例えば、ｉ線（３６５ｎｍ）の波長においてピーク波長を有する光を照射する。なお、各光源部７３ａ，７３ｂの発光部７１ａ，７１ｂとしては、超高圧水銀ランプに限らず、レーザー光であってもよい。また、第１の光源部７３ａからの光を遮光可能な第１の遮光部材１７７と、第２の光源部７３ｂからの光を遮光可能な第２の遮光部材１７８は、各光源部７３ａ，７３ｂからの光を通過・遮断可能な機械式のものであればよく、各光源部７３ａ，７３ｂの波長の種類、照射時間、照射方向に応じて、開閉角度や、開閉間隔を変えることができる。また、各遮光部材１７７，１７８の機械式に開閉する機構も任意であり、回転式やスライド式であってもよい。
【００６９】
このような露光装置ＰＥにおいて、図１８に示すように、基板ステージ２０上に載置された基板Ｗと、マスク保持枠１２に保持された、マスクパターンを有するマスクＭとが、これらの対向面間を所定のギャップ、例えば１００〜１５０μｍ程度に調整して近接対向配置される。そして、まず、第１の遮光部材１７７を閉制御とし、第２の遮光部材１７８を開制御して、第２の光源部７３ｂからの光が、インテグレータ７４に入射され、平面鏡７５およびコリメーションミラー７６で反射されてマスクＭに入射する。また、所定の時間が経過した後、第１の遮光部材１７７も開制御することで、第１の光源部７３ａから短波長の光が、インテグレータ７４に入射され、平面鏡７５およびコリメーションミラー７６で反射されてマスクＭに入射する。そして、マスクＭを透過した第１の光源部７３ａ及び第２の光源部７３ｂの各光は、基板Ｗの表面に塗布されたポジ型レジストを感光させてマスクＭのマスクパターンが基板Ｗに露光転写される。この際、第１の光源部７３ａからの短波長の光によって細線化されたパターンを転写することができると共に、第２の光源部７３ｂからの光によって、基板Ｗとの接触部分のレジストも感光することができる。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態の近接露光装置及び近接露光方法によれば、照明光学系７０ｅは、３５０ｎｍ以下の短波長においてピーク波長を有する光を照射する第１の光源部７３ａと、第１の光源部７３ａと分光特性の異なる光を照射する第２の光源部７３ｂと、第１及び第２の光源部７３ａ，７３ｂからの光を遮光可能な第１及び第２の遮光部材１７７，１７８と、を有する。そして、基板ＷとマスクＭとを所定のギャップに近接させた状態で、第１及び第２の遮光部材１７７，１７８の開タイミングを制御することで第１及び第２の光源部７３ａ，７３ｂからの光を異なるタイミングでマスクＭを介して基板Ｗに照射し、マスクＭのパターンを基板Ｗに転写する。従って、高解像度なパターンを得る事ができるとともに、スループットを向上することができ、さらに、各光源部７３ａ，７３ｂの切り替えを適切なタイミングで行うことができる。
【００７１】
図１９は、本実施形態の変形例に係る照明光学系の模式図である。この照明光学系７０ｆでは、複数の遮光部材が、第１の光源部７３ａからの光を遮光可能な第１の遮光部材１７７と、第１及び第２の光源部７３ａ，７３ｂからの全ての光を遮光可能な第２の遮光部材１７９と、を有する。第２の遮光部材１７９は、図１９のように、インテグレータ７４の入射面側に設けられてもよいし、インテグレータ７４の出射面側に設けられてもよい。このような２つの遮光部材１７７，１７９を有する照明光学系７０ｆの場合にも、上記実施形態の遮光部材１７８と同様に、遮光部材１７９を制御することで同様の効果を奏することができる。
また、このような第２の遮光部材１７９は、１つの光源部を有する近接露光装置に設けられている既存の遮光部材をそのまま使用することができ、装置コストを低減することができる。
【００７２】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態に係る近接露光装置及び近接露光方法について、図２０及び図２１を参照して説明する。なお、本実施形態では、照明光学系７０ｇにおいて、第１及び第２の光源部と複数の遮光部材の構成において、第６実施形態の近接露光装置及び近接露光方法と異なる。
【００７３】
図２０及び図２１に示すように、照明光学系７０ｇでは、第１及び第２の光源部７３ｃ，７３ｄは、複数の第１及び第２の光源部７３ｃ，７３ｄをそれぞれ備えており、複数のカセット１８１とフレーム１８２とを用いて、全ての光源部７３ｃ，７３ｄの光がインテグレータ７４の入射面に入射されるように配置されている。例えば、各カセット１８１には、１０個の第１の光源部７３ｄが５個ずつ幅方向に並んで上下に分かれて取り付けられ、１０個の第２の光源部７３ｄが５個ずつ幅方向に並んで中央に二段に亘って取り付けられている。また、フレーム１８２には、上下方向に複数段のカセット１８１が、左右方向に複数列のカセット１８１が取り付けられる。
【００７４】
各第１及び第２の光源部７３ｃ，７３ｄも、発光部としての超高圧水銀ランプ７１ｃ，７１ｄと、これらランプ７１ｃ，７１ｄから発生された光に指向性をもたせて射出する反射鏡７２ｃ，７２ｄと、をそれぞれ含み、第１の光源部７３ｃは、３５０ｎｍ以下、具体的には、ｊ線（３１３ｎｍ）の短波長においてピーク波長を有する光を照射し、第２の光源部７３ｄは、３５０ｎｍ以上、例えば、ｉ線（３６５ｎｍ）の波長においてピーク波長を有する光を照射する。即ち、本実施形態の照明光学系７０ｇでは、１０ｋｗ以下の電力で発光するような、第６実施形態のものと比較して小型化された第１及び第２の光源部７３ｃ，７３ｄを複数使用して構成されている。
【００７５】
また、カセット１８１には、各光源部７３ｃ，７３ｄの各開口部１８１ａの前面に、複数の遮光部材１８３，１８４が設けられている。即ち、複数の第１の遮光部材１８３が、複数の第１の光源部７３ｃ毎に設けられ、各開口部１８１ａの周囲に設けられた回転軸１８３ａ回りに開閉することで、複数の第１の光源部７３ｃからの光をそれぞれ通過・遮光する。また、複数の第２の遮光部材１８４が、複数の第２の光源部７３ｄ毎に設けられ、各開口部１８１ａの周囲に設けられた回転軸１８４ａ回りに開閉することで、複数の第２の光源部７３ｄからの光をそれぞれ通過・遮光する。なお、第１及び第２の遮光部材１８３，１８４は、本実施形態のようにカセット１８１に取り付けられてもよいし、フレーム１８２に取り付けられてもよい。
【００７６】
従って、本実施形態のような照明光学系７０ｈにおいても、複数の第１の遮光部材１８３を閉制御とし、複数の第２の遮光部材１８４を開制御して、複数の第２の光源部７３ｄからの光が、インテグレータ７４に入射され、平面鏡７５およびコリメーションミラー７６で反射されてマスクＭに入射する。また、所定の時間が経過した後、複数の第１の遮光部材１８３も開制御することで、複数の第１の光源部７３ｃから短波長の光が、インテグレータ７４に入射され、平面鏡７５およびコリメーションミラー７６で反射されてマスクＭに入射する。そして、マスクＭを透過した複数の第１の光源部７３ｃ及び複数の第２の光源部７３ｄの各光は、基板Ｗの表面に塗布されたポジ型レジストを感光させてマスクＭのマスクパターンが基板Ｗに露光転写される。従って、本実施形態においても、複数の第１の光源部７３ｃからの短波長の光によって細線化されたパターンを転写することができると共に、複数の第２の光源部７３ｄからの光によって、基板Ｗとの接触部分のレジストも感光することができる。
また、本実施形態のように、小型の光源部７３ｃ，７３ｄの場合、ランプのガラスの面積が小さくなるため短波長側の光の吸収が小さいので、露光に必要な発光量を確保することができる。
【００７７】
なお、カセット１８１内で２種類の光源部７３ｃ，７３ｄの配置が予め決まっており、複数の各光源部７３ｃ，７３ｄが隣り合って配置されている場合には、図２２に示す変形例のように、複数の各光源部７３ｃ，７３ｄを纏めて遮光可能な第１及び第２の遮光部材１８３，１８４を構成してもよい。
【００７８】
図２３及び図２４は、本実施形態の変形例に係る照明光学系の模式図である。この照明光学系７０ｈでは、複数の遮光部材１７９，１８３が、複数の第１の光源部７３ｃからの光を遮光可能な複数の第１の遮光部材１８３と、第１及び第２の光源部７３ｃ，７３ｄからの全ての光を遮光可能な第２の遮光部材１７９と、を有する。第２の遮光部材１７９は、図２３のように、インテグレータ７４の入射面側に設けられてもよいし、インテグレータ７４の出射面側に設けられてもよい。このため、カセット１８１には、複数の第１の光源部７３ｃの前面にのみ、複数の第１の遮光部材１８３が取り付けられている。
【００７９】
このような第１及び第２の遮光部材１８３，１７９を有する照明光学系７０ｈの場合にも、上記実施形態の遮光部材１８４と同様に、遮光部材１７９を制御することで同様の効果を奏することができる。
また、このような第２の遮光部材１７９は、１種類の光源部を有する近接露光装置に設けられている既存の遮光部材をそのまま使用することができ、装置コストを低減することができる。
【００８０】
なお、第６又は第７実施形態の照明光学系７０ｅ〜７０ｈは、第１〜第５実施形態のコリメーション半角調整機構を有する照明光学系７０〜７０ｄと組み合わせて適用可能である。
【００８１】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
本発明の近接露光装置及び近接露光方法は、ＴＦＴアレイ基板の作成に適用されてもよく、また、カラーフィルタ基板の作成にも適用可能である。
また、マスクパターンの開口部における光透過率が９０％以下となるように設定してもよい。
【００８２】
また、上記実施形態では、本発明のマスクを近接露光装置に適用した例について説明したが、これに限定されず、近接スキャン露光装置にも同様に適用することができ、同様の効果を奏する。近接スキャン露光装置は、マスクＭに近接して浮上・支持されながら、所定方向に搬送される略矩形状の基板Ｗに対して、マスクパターンを形成した複数のマスクＭを介して露光用の光を照射し、基板Ｗにマスクパターンを露光転写するものであり、基板Ｗが複数のマスクＭに対して相対移動しながら露光転写が行われるスキャン露光方式を採用している。
さらに、本発明の光源部は、第１及び第２の光源部の２種類の光源部に限らず、第１及び第２の光源部と分光特性が異なる、さらに他の種類の光源部を有する構成であってもよい。
【００８３】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１０年１１月１９日出願の日本特許出願２０１０−２５８９３７、２０１０年１２月１４日出願の日本特許出願２０１０−２７８４１２に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【００８４】
１２    マスク保持枠（マスク保持部）
２１    基板保持部
７０，７０ａ〜７０ｈ    照明光学系
７３    光源部
７３ａ，７３ｃ  第１の光源部
７３ｂ，７３ｄ  第２の光源部
７４    インテグレータ（フライアイレンズ）
７８    遮光部材（光強度低減部材）
７８ａ  第１の減光フィルタ
７８ｂ  第２の減光フィルタ
７９    他のインテグレータ（フライアイレンズ）
８０    レンズ
１７７，１８３  第１の遮光部材
１７８，１７９，１８４  第２の遮光部材
ｇ      マスクと基板との対向面間のギャップ
Ｍ      マスク
ＰＥ    分割逐次近接露光装置（近接露光装置）
Ｗ      ガラス基板（基板）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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