(57)【要約】【課題】  分光強度分布の調整を容易に実行することが可能な露光装置および露光方法を提供する。【解決手段】  露光装置１０においては、光源４より照射された光がコリメートミラー１の作用により平行となる領域に配設されたダイクロイックフィルタ９を傾動させることにより、ダイクロイックフィルタ９に対する光の入射角を変更し、これにより、露光面に照射される輝線スペクトルの強度分布を制御して分光強度分布を変更する構成を採用している。【選択図】        図１
2020064244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光を露光面に照射する露光装置であって、
前記光源と前記露光面との間に配設され、特定の波長の光を透過または反射させるダイクロイック光学素子と、
前記ダイクロイック光学素子に対する光の入射角を変更可能な状態で前記ダイクロイック光学素子を支持する支持機構と、
を備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の露光装置において、
前記支持機構は、前記ダイクロイック光学素子に対する光の入射角を変更するために、前記ダイクロイック光学素子を傾動可能に支持する角度調整機構から構成される露光装置。
【請求項３】
請求項２に記載の露光装置において、
前記ダイクロイック光学素子は、前記光源から前記露光面に至る光路中において、前記光源から出射された光が平行光となる領域に配置される露光装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の露光装置において、
前記ダイクロイック光学素子は、前記光源から出射される光のうち強度を調整したい波長域に対して長波長側に、光の透過率または反射率が急激に変化する変化領域を有する露光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の露光装置において、
前記光源から出射される光のうち強度を調整したい波長域が、長波長側の第１波長域と、短波長側の第２波長域と、である場合において、
前記ダイクロイック光学素子として、前記第１波長域に対して長波長側に前記変化領域を有するショートパス光学素子またはノッチ光学素子と、前記第２波長域に対して長波長側に前記変化領域を有するロングパス光学素子またはノッチ光学素子と、を使用し、
前記支持機構は、前記ロングパス光学素子またはノッチ光学素子と前記ショートパス光学素子またはノッチ光学素子とを個別に傾動させる露光装置。
【請求項６】
請求項４に記載の露光装置において、
前記光源から出射される光のうち強度を調整したい波長域が、長波長側の第１波長域と、短波長側の第２波長域と、前記第１波長域と前記第２波長域の間の第３波長域と、である場合において、
前記ダイクロイック光学素子として、前記第１波長域に対して長波長側に前記変化領域を有するショートパス光学素子またはノッチ光学素子と、前記第２波長域に対して長波長側に前記変化領域を有するロングパス光学素子またはノッチ光学素子と、前記第３波長域に対して長波長側に前記変化領域を有するノッチ光学素子と、を使用し、
前記支持機構は、前記ロングパス光学素子またはノッチ光学素子と前記ショートパス光学素子またはノッチ光学素子と前記ノッチ光学素子とを個別に傾動させる露光装置。
【請求項７】
光源から出射された光を露光面に照射する露光装置であって、
前記光源から出射される光のうち強度を調整したい波長域に対して長波長側に、光の透過率または反射率が急激に変化する変化領域を有するダイクロイック光学素子と、
前記光源から出射された光の光軸に対して前記ダイクロイック光学素子を傾斜させた状態で支持する支持機構と、
を備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項８】
光源から出射された光を露光面に照射する露光方法であって、
前記光源と前記露光面との間に、特定の波長の光を透過させるダイクロイック光学素子であって、前記光源から出射される光のうち強度を調整したい波長域に対して長波長側に光の透過率または反射率が急激に変化する変化領域を有するダイクロイック光学素子を配置し、
前記ダイクロイック光学素子を傾動させて前記ダイクロイック光学素子に対する光の入射角を変更することにより、前記露光面に照射される光の分光強度分布を変更することを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源から出射された光を露光面に照射する露光装置および露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）用ガラス基板、液晶表示パネル用ガラス基板、半導体製造装置用マスク基板あるいはプリント基板等の製造工程において、基板に対してパターンを焼き付けるために使用される露光装置においては、パターン領域が形成されたマスクとフォトレジスト等の感光材料が塗布された基板とを近接配置し、超高圧ＵＶランプ等の光源から出射され集光鏡により集光された光を、フライアイレンズと呼称される複合レンズを介してパターン板上に照射する光学系が採用されている。このような光学系においては、光源から出射された光は、複合レンズを構成する複数のレンズユニットを介してパターン板方向に照射される。そして、各レンズユニットを通過した光が互いに重複する領域にパターン板を配置せしめることにより、パターン板全面において均一な照度分布を得ることが可能となる（特許文献１参照）。
【０００３】
図１７は、このような露光装置において、超高圧ＵＶランプから照射され、複数のミラーおよびレンズを介して露光面に照射された光の波長を示すグラフである。なお、このグラフの横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸は強度を示している。
【０００４】
この図に示すように、露光面に照射される光は、波長が４３６ｎｍ（ナノメートル）のｇ線、４０５ｎｍのｈ線、３６５ｎｍのｉ線の他、波長が３３４ｎｍおよび３１３ｎｍの領域において輝線スペクトルを有する。この光の波長は、超高圧ＵＶランプとレンズやミラー等の光学部品との特性によるものである。
【０００５】
フォトレジスト等の感光材料に対して露光を行うときには、これらの輝線スペクトルの強度分布である分光強度分布が露光結果に影響する。このため、輝線スペクトル毎に強度を調整しうることが好ましい。
【０００６】
また、露光装置に使用されるレンズやミラー等の光学部品の製造誤差により、分光透過率や分光反射率が変化し、輝線スペクトルの強度分布である分光強度分布にバラツキが生ずることがある。特に、露光面に照射される光の特定のスペクトルが所定の強度となるように、反射率特性を制御することが難しいという問題がある。
【０００７】
ここで、露光面に照射される露光量は、シャッター等を使用することで調整することは可能であるが、輝線スペクトル毎に光の強度を調整することができないことから、分光強度分布を変更することは困難である。
【０００８】
なお、特許文献２には、光源から出射される多波長の光の入力を受け、分離屈折させて多数の波長を出力する分離屈折部と、この分離屈折部で分離屈折されて入射される多数の波長の光経路を変化させるミラーと、このミラーで反射される多数の波長の光の一部を通過させる部分光通過部とを含み、光源から出る多波長光のうち、所望の波長の光を容易に選択することができるようにした露光波長調節装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４５６５９０８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１３２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に記載の露光波長調節装置は、その構成が複雑であり、装置の製造コストが高額なものとなる。また、特許文献２に記載の露光波長調節装置においては、輝線スペクトルの強度分布の調整を容易に実行することは困難である。
【００１１】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、分光強度分布の調整を容易に実行することが可能な露光装置および露光方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、光源から出射された光を露光面に照射する露光装置であって、前記光源と前記露光面との間に配設され、特定の波長の光を透過または反射させるダイクロイック光学素子と、前記ダイクロイック光学素子に対する光の入射角を変更可能な状態で前記ダイクロイック光学素子を支持する支持機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記支持機構は、前記ダイクロイック光学素子に対する光の入射角を変更するために、前記ダイクロイック光学素子を傾動可能に支持する角度調整機構から構成される。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記ダイクロイック光学素子は、前記光源から前記露光面に至る光路中において、前記光源から出射された光が平行光となる領域に配置される。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の発明において、前記ダイクロイック光学素子は、前記光源から出射される光のうち強度を調整したい波長域に対して長波長側に、光の透過率または反射率が急激に変化する変化領域を有する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記光源から出射される光のうち強度を調整したい波長域が、長波長側の第１波長域と、短波長側の第２波長域と、である場合において、前記ダイクロイック光学素子として、前記第１波長域に対して長波長側に前記変化領域を有するショートパス光学素子またはノッチ光学素子と、前記第２波長域に対して長波長側に前記変化領域を有するロングパス光学素子またはノッチ光学素子と、を使用し、前記支持機構は、前記ロングパス光学素子またはノッチ光学素子と前記ショートパス光学素子またはノッチ光学素子とを個別に傾動させる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記光源から出射される光のうち強度を調整したい波長域が、長波長側の第１波長域と、短波長側の第２波長域と、前記第１波長域と前記第２波長域の間の第３波長域と、である場合において、前記ダイクロイック光学素子として、前記第１波長域に対して長波長側に前記変化領域を有するショートパス光学素子またはノッチ光学素子と、前記第２波長域に対して長波長側に前記変化領域を有するロングパス光学素子またはノッチ光学素子と、前記第３波長域に対して長波長側に前記変化領域を有するノッチ光学素子と、を使用し、前記支持機構は、前記ロングパス光学素子またはノッチ光学素子と前記ショートパス光学素子またはノッチ光学素子と前記ノッチ光学素子とを個別に傾動させる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、光源から出射された光を露光面に照射する露光装置であって、前記光源から出射される光のうち強度を調整したい波長域に対して長波長側に、光の透過率または反射率が急激に変化する変化領域を有するダイクロイック光学素子と、前記光源から出射された光の光軸に対して前記ダイクロイック光学素子を傾斜させた状態で支持する支持機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、光源から出射された光を露光面に照射する露光方法であって、前記光源と前記露光面との間に、特定の波長の光を透過させるダイクロイック光学素子であって、前記光源から出射される光のうち強度を調整したい波長域に対して長波長側に光の透過率または反射率が急激に変化する変化領域を有するダイクロイック光学素子を配置し、前記ダイクロイック光学素子を傾動させて前記ダイクロイック光学素子に対する光の入射角を変更することにより、前記露光面に照射される光の分光強度分布を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１から請求項８に記載の発明によれば、ダイクロイック光学素子に対する光の入射角に基づいて特定の輝線スペクトルの光量を制御することにより、露光面に照射される光の分光強度分布を容易に調整することが可能となる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、光路中の全ての光の分光強度分布を均一に調整することが可能となる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、２種類の波長域の輝線スペクトルの強度分布を調整することが可能となる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、３種類の波長域の輝線スペクトルの強度分布を調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の第１実施形態に係る露光装置１０の斜視図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る露光装置１０の光学系を模式的に示す概要図である。
【図３】ダイクロイックフィルタ９を傾動可能に支持する角度調整機構２０の正面図概要である。
【図４】ダイクロイックフィルタ９を傾動可能に支持する角度調整機構２０の側面概要図である。
【図５】超高圧ＵＶランプから照射された光に対して、ダイクロイックフィルタ９としてのロングパスフィルタを特定の角度で挿入したときの分光特性の変化を示すグラフである。
【図６】ロングパスフィルタに対する光の入射角度を変化させたときの照度の変化を示すグラフである。
【図７】ダイクロイックフィルタ９を傾動させることにより光の分光強度分布を調整する状態を示す概念図である。
【図８】ダイクロイックフィルタ９の分光透過率特性を示すグラフである。
【図９】この発明の第２実施形態に係る露光装置１０の光学系を模式的に示す概要図である。
【図１０】この発明の第３実施形態に係る露光装置１０の光学系を模式的に示す概要図である。
【図１１】２枚のダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂを傾動させることにより光の分光強度分布を調整する状態を示す概念図である。
【図１２】ダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂの分光透過率特性を示すグラフである。
【図１３】ダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂの分光透過率特性を示すグラフである。
【図１４】ダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂの分光透過率特性を示すグラフである。
【図１５】３枚のダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂ、９ｃを傾動させることにより光の分光強度分布を調整する状態を示す概念図である。
【図１６】ダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂ、９ｃの分光透過率特性を示すグラフである。
【図１７】超高圧ＵＶランプから照射され、複数のミラーおよびレンズを介して露光面に照射された光の波長を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明の第１実施形態に係る露光装置１０の斜視図である。また、図２は、この発明の第１実施形態に係る露光装置１０の光学系を模式的に示す概要図である。なお、図２においては、コリメートミラー１をレンズとして表現するとともに、ダイクロイックミラー６の図示を省略している。
【００２６】
この露光装置１０は、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）用ガラス基板や液晶表示パネル用ガラス基板等のガラス基板２（以下、「基板２」という）に対して、マスク基板３（以下「マスク３」という）のパターンを露光するためのものであり、超高圧ＵＶランプ等の光源４と、集光ミラー５と、ダイクロイックミラー６と、フライアイレンズ（複合レンズ）７と、コリメートミラー１と、後述する角度調整機構２０により傾動可能なダイクロイックフィルタ９と、を備える。
【００２７】
この露光装置１０においては、光源４から出射された光は、集光ミラー５により集光されてダイクロイックミラー６に入射する。ダイクロイックミラー６においては、そこに入射した光のうち、露光に必要な波長の光のみがフライアイレンズ７に向けて反射される。そして、フライアイレンズ７を通過した光は、コリメートミラー１によりコリメートされて平行光となり、ダイクロイックフィルタ９およびマスク３を介して露光面としての基板２に照射される。このとき、マスク３および基板２は、フライアイレンズ７を通過した光が互いに重畳する領域に配置されており、均一な照度分布によりパターン露光を実行することが可能となる。
【００２８】
そして、この露光装置１０においては、光源４より照射された光がコリメートミラー１の作用により平行となる領域に配設されたダイクロイックフィルタ９を傾動させることにより、ダイクロイックフィルタ９に対する光の入射角を変更し、これにより、露光面に照射される輝線スペクトルの強度分布を制御して分光強度分布を変更する構成を採用している。ここで、ダイクロイックフィルタとは、数十から数百ｎｍ程度の薄膜を利用して、特定波長の光を透過させるロングパスフィルタ、ショートパスフィルタ、ノッチフィルタ等の光学フィルターを意味する。
【００２９】
図３は、分光強度分布を変更するためにダイクロイックフィルタ９を傾動可能に支持する角度調整機構２０の正面図概要であり、図４は、その側面概要図である。
【００３０】
この角度調整機構２０は、基部２１と、基部２１に対して水平方向を向く軸を中心に回動する回動部２２と、回動部２２に付設されダイクロイックフィルタ９を支持する支持部２３とを備える。この角度調整機構２０においては、回動部２２を基部２１に対して回動させることにより、ダイクロイックフィルタ９を傾動させ、ダイクロイックフィルタ９に対する光の入射角度を変更することができる。
【００３１】
図５は、超高圧ＵＶランプから照射された光に対して、ダイクロイックフィルタ９としてのロングパスフィルタを特定の角度で挿入したときの分光特性の変化を示すグラフである。このグラフにおいては、横軸は波長を示し、縦軸は相対照度を示している。そして、このグラフにおいては、ロングパスフィルタが存在しないときの分光特性を二点鎖線で、ロングパスフィルタに対する光の入射角が５０度のときの分光特性を一点鎖線で、ロングパスフィルタに対する光の入射角が４０度のときの分光特性を破線で、ロングパスフィルタに対する光の入射角が３０度のときの分光特性を実線で示している。
【００３２】
また、図６は、ロングパスフィルタに対する光の入射角度を変化させたときの照度の変化を示すグラフである。このグラフにおいては、ロングパスフィルタに対してその波長が３６５ｎｍのｉ線を入射させたときの照度の変化を示している。また、このロングパスフィルタは、３６５ｎｍに対して長波長側に光の透過率が急激に変化する変化領域を有するものである。なお、このグラフにおける横軸は入射角を示し、縦軸は、ロングパスフィルタが存在しないときの値を１とした相対照度を示している。
【００３３】
ダイクロイックフィルタ９は、光の入射角によって光の透過率（反射率）の特性が変化する。そして、ダイクロイックフィルタ９に対する光の入射角が大きくなると、透過する光の波長域が短波長側にシフトするブルーシフトと呼称される現象が生ずることが知られている。図５に示すように、光の入射角が小さいときには、短波長側の光がロングパスフィルタにより遮断され、光の入射角が大きいときには、短波長側の光がロングパスフィルタを透過している。また、図６に示すように、その波長が３６５ｎｍのｉ線は、ロングパスフィルタに対する入射角が大きいほど、透過率が大きくなっている。
【００３４】
図７は、ダイクロイックフィルタ９を傾動させることにより光の分光強度分布を調整する状態を示す概念図である。また、図８は、ダイクロイックフィルタ９の分光透過率特性を示すグラフである。この実施形態においては、ダイクロイックフィルタ９として、長波長側の光を透過するとともに、短波長側の光を遮断するロングパスフィルタを使用している。なお、図８においては、横軸は波長を示し、縦軸は光の透過率（％）を示している。この実施形態においては、波長が３６５ｎｍ程度の輝線スペクトルＡをターゲットとしてその強度を制御する場合を示している。なお、図８における符号１０１は、ダイクロイックフィルタ９に入射角０で光が入射したときのダイクロイックフィルタ９の分光透過率特性を示している。
【００３５】
上述したように、この露光装置１０においては、図７に示すように、光源４より照射された光がコリメートミラー１の作用により平行となる領域に配設されたダイクロイックフィルタ９を傾動させることにより、ダイクロイックフィルタ９に対する光の入射角を変更し、これにより、露光面に照射される輝線スペクトルＡの強度分布を制御して分光強度分布を変更する構成を採用している。
【００３６】
このダイクロイックフィルタ（ロングパスフィルタ）９は、図８に示すように、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＡ）に対して長波長側に、光の透過率が急激に変化する変化領域を有する。そして、このダイクロイックフィルタ９を傾動させてダイクロイックフィルタ９に対する光の入射角を変更することにより、図８において矢印で示すように、光の透過率が急激に変化する変化領域を短波長側（図８における左側）にシフトさせることができる。これにより、強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＡ）のダイクロイックフィルタ９に対する透過率を大きなものとすることで、露光面に照射される輝線スペクトルＡの強度を変化させることが可能となる。このときには、波長が４０５ｎｍ程度の輝線スペクトルＢのダイクロイックフィルタ９に対する透過率はほとんど変化しない。従って、露光面に照射される光の分光強度分布を制御することが可能となる。
【００３７】
次に、この発明に係る露光装置１０における光学系の他の実施形態について説明する。図９は、この発明の第２実施形態に係る露光装置１０の光学系を模式的に示す概要図である。
【００３８】
この第２実施形態に係る露光装置１０は、超高圧ＵＶランプ等の光源４と、集光ミラー５と、コリメートレンズ１１と、上述した角度調整機構２０により傾動可能なダイクロイックフィルタ９と、コンデンサレンズ（集光レンズ）１２と、フライアイレンズ１３と、コリメートミラーまたはコリメートレンズ１と、を備える。
【００３９】
この露光装置１０においては、光源４から出射された光は、集光ミラー５により集光され、コリメートレンズ１１に入射する。そして、コリメートレンズ１１により平行光となった光がダイクロイックフィルタ９を透過することにより、分光強度分布が制御される。ダイクロイックフィルタ９により分光強度分布が制御された光は、コンデンサレンズ１２により集光され、フライアイレンズ１３に入射した後、コリメートミラーまたはコリメートレンズ１によりコリメートされて平行光となり、マスク３を介して露光面としての基板２に照射される。このとき、マスク３および基板２は、フライアイレンズ１３を通過した光が互いに重畳する領域に配置されており、均一な照度分布によりパターン露光を実行することが可能となる。
【００４０】
次に、この発明に係る露光装置１０における光学系のさらに他の実施形態について説明する。図１０は、この発明の第３実施形態に係る露光装置１０の光学系を模式的に示す概要図である。
【００４１】
この第３実施形態に係る露光装置１０は、超高圧ＵＶランプ等の光源４と、集光ミラー５と、フライアイレンズ１４と、コリメートレンズ１５と、上述した角度調整機構２０により傾動可能なダイクロイックフィルタ９と、フライアイレンズ１６と、コリメートミラーまたはコリメートレンズ１と、を備える。
【００４２】
この露光装置１０においては、光源４から出射された光は、集光ミラー５により集光され、フライアイレンズ１４を介してコリメートレンズ１５に入射する。そして、コリメートレンズ１５により平行光となった光がダイクロイックフィルタ９を透過することにより、分光強度分布が制御される。ダイクロイックフィルタ９により分光強度分布が制御された光は、後段のフライアイレンズ１６に入射した後、コリメートミラーまたはコリメートレンズ１によりコリメートされて平行光となり、マスク３を介して露光面としての基板２に照射される。このとき、マスク３および基板２は、フライアイレンズ１４、１６を通過した光が互いに重畳する領域に配置されており、均一な照度分布によりパターン露光を実行することが可能となる。
【００４３】
次に、この発明のさらに他の実施形態について説明する。上述した実施形態においては、光源４から照射された光のうち、単一の波長域（輝線スペクトルＡ）の強度を変化させることにより、露光面に照射される光の分光強度分布を制御している。これに対して、光源４から照射された光のうち、複数の波長域の強度を変化させることにより、露光面に照射される光の分光強度分布を制御することも可能である。以下、このような実施形態について説明する。
【００４４】
図１１は、２枚のダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂを傾動させることにより光の分光強度分布を調整する状態を示す概念図である。また、図１２は、ダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂの分光透過率特性を示すグラフである。この実施形態においては、ダイクロイックフィルタ９ａとして、長波長側の光を遮断するとともに、短波長側の光を透過するショートパスフィルタを使用し、ダイクロイックフィルタ９ｂとして、長波長側の光を透過するとともに、短波長側の光を遮断するロングパスフィルタを使用している。なお、図１２においては、横軸は波長を示し、縦軸は光の透過率（％）を示している。この実施形態においては、輝線スペクトルＡと輝度スペクトルＣとをターゲットとしてその強度を制御する場合を示している。なお、図１２における符号１０２は、ダイクロイックフィルタ９ａに入射角０で光が入射したときのダイクロイックフィルタ９の分光透過率特性を、また、符号１０３は、ダイクロイックフィルタ９ｂに入射角０で光が入射したときのダイクロイックフィルタ９ｂの分光透過率特性を示している。
【００４５】
この実施形態に係る露光装置１０においては、図１１に示すように、光源４より照射された光がコリメートミラー１の作用により平行となる領域に配設されたダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂを独立して傾動させることにより、ダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂに対する光の入射角を変更し、これにより、露光面に照射される輝線スペクトルＡおよび輝線スペクトルＢの強度分布を制御して分光強度分布を変更する構成を採用している。
【００４６】
ダイクロイックフィルタ（ショートパスフィルタ）９ａは、図１２に示すように、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＣ）に対して長波長側に、光の透過率が急激に変化する変化領域を有する。そして、このダイクロイックフィルタ９ａを傾動させてダイクロイックフィルタ９ａに対する光の入射角を変更することにより、図１２において矢印で示すように、光の透過率が急激に変化する変化領域を短波長側（図１２における左側）にシフトさせることができる。これにより、強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＣ）のダイクロイックフィルタ９ａに対する透過率を小さなものとすることで、露光面に照射される輝線スペクトルＣの強度を変化させることが可能となる。このときには、輝線スペクトルＡおよび輝線スペクトルＢのダイクロイックフィルタ９ａに対する透過率はほとんど変化しない。
【００４７】
ダイクロイックフィルタ（ロングパスフィルタ）９ｂは、図１２に示すように、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＡ）に対して長波長側に、光の透過率が急激に変化する変化領域を有する。そして、このダイクロイックフィルタ９ｂを傾動させてダイクロイックフィルタ９ｂに対する光の入射角を変更することにより、図１２において矢印で示すように、光の透過率が急激に変化する変化領域を短波長側（図１２における左側）にシフトさせることができる。これにより、強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＡ）のダイクロイックフィルタ９ｂに対する透過率を大きなものとすることで、露光面に照射される輝線スペクトルＡの強度を変化させることが可能となる。このときには、輝線スペクトルＢおよび輝線スペクトルＣのダイクロイックフィルタ９ｂに対する透過率はほとんど変化しない。
【００４８】
図１２においては、ダイクロイックフィルタ９ａとしてショートパスフィルタを使用し、ダイクロイックフィルタ９ｂとしてロングパスフィルタを使用している。しかしながら、ダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂのいずれか一方、または、両方を、ノッチフィルタとしてもよい。なお、ノッチフィルタとは、特定の波長の光を遮断するとともに、それ以外の波長の光を透過するバンドカットフィルタあるいはバンドストップフィルタとも呼称されるダイクロイックフィルタである。
【００４９】
図１３は、ダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂとしてノッチフィルタを使用した場合の分光透過率特性を示すグラフである。なお、図１３における符号１０６は、ダイクロイックフィルタ９ａに入射角０で光が入射したときのダイクロイックフィルタ９の分光透過率特性を、また、符号１０５は、ダイクロイックフィルタ９ｂに入射角０で光が入射したときのダイクロイックフィルタ９ｂの分光透過率特性を示している。
【００５０】
ダイクロイックフィルタ（ノッチフィルタ）９ａは、図１３に示すように、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＣ）に対して長波長側に、光の透過率が急激に変化する変化領域を有する。そして、このダイクロイックフィルタ９ａを傾動させてダイクロイックフィルタ９ａに対する光の入射角を変更することにより、図１３において矢印で示すように、光の透過率が急激に変化する変化領域を短波長側（図１３における左側）にシフトさせることができる。これにより、強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＣ）のダイクロイックフィルタ９ａに対する透過率を大きなものとすることで、露光面に照射される輝線スペクトルＣの強度を変化させることが可能となる。このときには、輝線スペクトルＡおよび輝線スペクトルＢのダイクロイックフィルタ９ａに対する透過率はほとんど変化しない。
【００５１】
ダイクロイックフィルタ（ノッチフィルタ）９ｂは、図１３に示すように、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＡ）に対して長波長側に、光の透過率が急激に変化する変化領域を有する。そして、このダイクロイックフィルタ９ｂを傾動させてダイクロイックフィルタ９ｂに対する光の入射角を変更することにより、図１３において矢印で示すように、光の透過率が急激に変化する変化領域を短波長側（図１３における左側）にシフトさせることができる。これにより、強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＡ）のダイクロイックフィルタ９ｂに対する透過率を大きなものとすることで、露光面に照射される輝線スペクトルＡの強度を変化させることが可能となる。このときには、輝線スペクトルＢおよび輝線スペクトルＣのダイクロイックフィルタ９ｂに対する透過率はほとんど変化しない。
【００５２】
なお、図１３に示す実施形態においては、ダイクロイックフィルタ（ノッチフィルタ）９ａ、９ｂとして、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＣ）に対して長波長側に、光の透過率が急激に大きくなる方向に変化する領域を有するものを使用している。しかしながら、ダイクロイックフィルタ（ノッチフィルタ）９ａ、９ｂのいずれか一方または両方を、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＣ）に対して長波長側に、光の透過率が急激に小さくなる方向に変化する領域を有するものを使用してもよい。
【００５３】
図１４は、ダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂとして、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域に対して長波長側に、光の透過率が急激に小さくなる方向に変化する領域を有するノッチフィルタを使用した場合の分光透過率特性を示すグラフである。なお、図１４における符号１０６は、ダイクロイックフィルタ９ａに入射角０で光が入射したときのダイクロイックフィルタ９の分光透過率特性を、また、符号１０５は、ダイクロイックフィルタ９ｂに入射角０で光が入射したときのダイクロイックフィルタ９ｂの分光透過率特性を示している。
【００５４】
ダイクロイックフィルタ（ノッチフィルタ）９ａは、図１４に示すように、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＣ）に対して長波長側に、光の透過率が急激に小さくなる方向に変化する変化領域を有する。そして、このダイクロイックフィルタ９ａを傾動させてダイクロイックフィルタ９ａに対する光の入射角を変更することにより、図１４において矢印で示すように、光の透過率が急激に変化する変化領域を短波長側（図１４における左側）にシフトさせることができる。これにより、強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＣ）のダイクロイックフィルタ９ａに対する透過率を小さなものとすることで、露光面に照射される輝線スペクトルＣの強度を変化させることが可能となる。このときには、輝線スペクトルＡおよび輝線スペクトルＢのダイクロイックフィルタ９ａに対する透過率はほとんど変化しない。
【００５５】
ダイクロイックフィルタ（ノッチフィルタ）９ｂは、図１４に示すように、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＡ）に対して長波長側に、光の透過率が急激に小さくなる方向に変化する変化領域を有する。そして、このダイクロイックフィルタ９ｂを傾動させてダイクロイックフィルタ９ｂに対する光の入射角を変更することにより、図１３において矢印で示すように、光の透過率が急激に変化する変化領域を短波長側（図１３における左側）にシフトさせることができる。これにより、強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＡ）のダイクロイックフィルタ９ｂに対する透過率を小さなものとすることで、露光面に照射される輝線スペクトルＡの強度を変化させることが可能となる。このときには、輝線スペクトルＢおよび輝線スペクトルＣのダイクロイックフィルタ９ｂに対する透過率はほとんど変化しない。
【００５６】
図１５は、３枚のダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂ、９ｃを傾動させることにより光の分光強度分布を調整する状態を示す概念図である。また、図１６は、ダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂ、９ｃの分光透過率特性を示すグラフである。この実施形態においては、ダイクロイックフィルタ９ａとして、長波長側の光を遮断するとともに、短波長側の光を透過するショートパスフィルタを使用し、ダイクロイックフィルタ９ｂとして、長波長側の光を透過するとともに、短波長側の光を遮断するロングパスフィルタを使用し、ダイクロイックフィルタ９ｃとして、特定の波長の光を透過するとともに、それ以外の波長の光を遮断するノッチフィルタを使用している。なお、図１６においては、横軸は波長を示し、縦軸は光の透過率（％）を示している。この実施形態においては、輝線スペクトルＡと輝度スペクトルＢと輝度スペクトルＣとをターゲットとしてその強度を制御する場合を示している。なお、図１６における符号１０２は、ダイクロイックフィルタ９ａに入射角０で光が入射したときのダイクロイックフィルタ９の分光透過率特性を、また、符号１０３は、ダイクロイックフィルタ９ｂに入射角０で光が入射したときのダイクロイックフィルタ９ｂの分光透過率特性を、さらに、符号１０４はダイクロイックフィルタ９ｃに入射角０で光が入射したときのダイクロイックフィルタ９ｃの分光透過率特性を示している。
【００５７】
この実施形態に係る露光装置１０においては、図１５に示すように、光源４より照射された光がコリメートミラー１の作用により平行となる領域に配設されたダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂ、９ｃを独立して傾動させることにより、ダイクロイックフィルタ９ａ、９ｂ、９ｃに対する光の入射角を変更し、これにより、露光面に照射される輝線スペクトルＡ、輝線スペクトルＢ、輝線スペクトルＣの強度分布を制御して分光強度分布を変更する構成を採用している。
【００５８】
ダイクロイックフィルタ（ショートパスフィルタ）９ａは、図１６に示すように、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＣ）に対して長波長側に、光の透過率が急激に変化する変化領域を有する。そして、このダイクロイックフィルタ９ａを傾動させてダイクロイックフィルタ９ａに対する光の入射角を変更することにより、図１６において矢印で示すように、光の透過率が急激に変化する変化領域を短波長側（図１６における左側）にシフトさせることができる。これにより、強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＣ）のダイクロイックフィルタ９ａに対する透過率を小さなものとすることで、露光面に照射される輝線スペクトルＣの強度を変化させることが可能となる。このときには、輝線スペクトルＡおよび輝線スペクトルＢのダイクロイックフィルタ９ａに対する透過率はほとんど変化しない。
【００５９】
ダイクロイックフィルタ（ロングパスフィルタ）９ｂは、図１６に示すように、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＡ）に対して長波長側に、光の透過率が急激に変化する変化領域を有する。そして、このダイクロイックフィルタ９ｂを傾動させてダイクロイックフィルタ９ｂに対する光の入射角を変更することにより、図１６において矢印で示すように、光の透過率が急激に変化する変化領域を短波長側（図１６における左側）にシフトさせることができる。これにより、強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＡ）のダイクロイックフィルタ９ｂに対する透過率を大きなものとすることで、露光面に照射される輝線スペクトルＡの強度を変化させることが可能となる。このときには、輝線スペクトルＢおよび輝線スペクトルＣのダイクロイックフィルタ９ｂに対する透過率はほとんど変化しない。
【００６０】
ダイクロイックフィルタ（ノッチフィルタ）９ｃは、図１６に示すように、光源４から出射される光のうち強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＢ）に対して長波長側に、光の透過率が急激に変化する変化領域を有する。そして、このダイクロイックフィルタ９ｃを傾動させてダイクロイックフィルタ９ｃに対する光の入射角を変更することにより、図１６において矢印で示すように、光の透過率が急激に変化する変化領域を短波長側（図１６における左側）にシフトさせることができる。これにより、強度を調整したい波長域（輝線スペクトルＢ）のダイクロイックフィルタ９ｃに対する透過率を大きなものとすることで、露光面に照射される輝線スペクトルＡの強度を変化させることが可能となる。このときには、輝線スペクトルＡおよび輝線スペクトルＣのダイクロイックフィルタ９ｃに対する透過率はほとんど変化しない。
【００６１】
なお、図１５および図１６に示す実施形態において、ダイクロイックフィルタ９ａとしてショートパスフィルタにかえてノッチフィルタを使用し、ダイクロイックフィルタ９ｂとしてロングパスフィルタにかえてノッチフィルタを使用してもよい。
【００６２】
上述した実施形態においては、ダイクロイック素子として、特定の波長の光を透過させるダイクロイックフィルタ９を使用しているが、ダイクロイックフィルタ９にかえて、特定の波長の光を反射させるダイクロイックミラーを使用してもよい。
【００６３】
また、上述した実施形態においては、角度調整機構２０によりダイクロイックフィルタ９、９ａ、９ｂ、９ｃの角度を調整しているが、長穴とネジ等を利用して、ダイクロイックフィルタ９、９ａ、９ｂ、９ｃの角度を調整可能としてもよい。また、ダイクロイックフィルタ９、９ａ、９ｂ、９ｃの角度を、予め、適切な分光強度分布が得られる角度となるように設定した場合には、ダイクロイックフィルタ９、９ａ、９ｂ、９ｃを設定された角度で固定してもよい。
【００６４】
また、上述した実施形態においては、効率的に分光強度分布を制御するため、ダイクロイックフィルタ９、９ａ、９ｂ、９ｃを、光源４から出射された光が平行となる領域に配設しているが、ダイクロイックフィルタ９、９ａ、９ｂ、９ｃは光が平行とならない領域に配設してもよい。
【００６５】
また、上述した実施形態においては、均一な照度分布を得るためのインテグレータとしてフライアイレンズ７、１３、１４、１６を使用しているが、フライアイレンズ７、１３、１４、１６にかえて、ロットインテグレータ等の他のインテグレータを使用してもよい。
【００６６】
さらに、上述した実施形態においては、液晶表示パネル等のガラス基板に対して焼付を行う露光装置１０にこの発明を適用した場合について説明したが、この発明を半導体用やＬＥＤ用の露光装置に適用してもよい。
【００６７】
また、この発明を、焼付等を行う露光装置に適用するだけではなく、照明装置等の、光源から出射された光を照明のため露光面に露光するその他の露光装置に適用してもよい。例えば、顕微鏡等において光源から白色光を照射するとともに、その光学系に照明に適した波長の光を透過するノッチフィルタを配設し、このノッチフィルタの角度を変更することにより、照明光の波長域を変更する構成等にこの発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１      コリメートミラー
２      基板
３      マスク
４      光源
５      集光ミラー
６      ダイクロイックミラー
７      フライアイレンズ
９      ダイクロイックフィルタ
９ａ    ダイクロイックフィルタ
９ｂ    ダイクロイックフィルタ
９ｃ    ダイクロイックフィルタ
１０    露光装置
１１    コリメートレンズ
１２    コンデンサレンズ
１３    フライアイレンズ
１４    フライアイレンズ
１５    コリメートレンズ
１６    フライアイレンズ
２０    角度調整機構
２１    基部
２２    回動部
２３    支持部
【図１】
2020064244.tif 000003
【図２】
2020064244.tif 000004
【図３】
2020064244.tif 000005
【図４】
2020064244.tif 000006
【図５】
2020064244.tif 000007
【図６】
2020064244.tif 000008
【図７】
2020064244.tif 000009
【図８】
2020064244.tif 000010
【図９】
2020064244.tif 000011
【図１０】
2020064244.tif 000012
【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】
2020064244.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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