(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて射出する反射光学系をそれぞれ含む複数の光源部と、
所定数の前記光源部をそれぞれ取り付け可能な複数のカセットと、
該複数のカセットを取り付け可能なフレームと、
を備え、
前記カセットは、前記所定数の光源部が支持される光源支持部を有し、
前記光源支持部は、前記所定数の光源部の光が照射する各照射面から、前記所定数の光源部の光が入射されるインテグレータレンズの入射面までの各光軸の距離が略一定となるように形成され、
前記フレームは、前記複数のカセットがそれぞれ取り付けられる複数のカセット取り付け部を有し、
前記複数のカセット取り付け部は、前記全ての光源部の光が照射する各照射面から、前記全ての光源部の光が入射されるインテグレータレンズの入射面までの各光軸の距離が略一定となるように形成され、
前記フレームは、前記カセット取り付け部を有するフレーム本体と前記カセットを覆うフレームカバーとを備えることを特徴とする露光装置用光照射装置。
【請求項２】
前記複数のカセット取り付け部は、前記カセットの光源支持部が臨む開口部と、該光源支持部の周囲に形成された平面部と当接する平面と、をそれぞれ備え、
所定の方向に並んだ前記複数のカセット取り付け部の各平面は、所定の角度で交差していることを特徴とする請求項１に記載の露光装置用光照射装置。
【請求項３】
前記フレームのカセット取り付け部は、前記平面を底面とした凹部に形成され、
前記カセットは、前記カセット取り付け部の凹部に嵌合されることを特徴とする請求項２に記載の露光装置用光照射装置。
【請求項４】
前記カセットの前記光源支持部に支持された最外周に位置する前記光源部は、その光源部の中心を四辺で結んだ線が長方形形状をなすことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
【請求項５】
前記フレームが有する前記複数のカセット取り付け部は、互いに直交する方向に配置される前記カセットの各個数を一致させて長方形形状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の露光装置用光照射装置。
【請求項６】
前記カセットは、前記光源支持部に支持された前記所定数の光源部を囲った状態で、前記光源支持部に取り付けられるカバー部材を有し、
前記光源支持部と前記カバー部材との間の収納空間内において、隣接する前記光源部の反射光学系の背面は直接対向していることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
【請求項７】
前記カバー部材には、前記収納空間と該カバー部材の外部とを連通する連通孔と連通溝の少なくとも一つが形成されていることを特徴とする請求項６に記載の露光装置用光照射装置。
【請求項８】
前記フレームには、前記各光源部を冷却するため、冷却水が循環する冷却用配管が設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
【請求項９】
前記各光源部の光が照射する各照射面に対して後方及び側方の少なくとも一方から前記フレーム内のエアを強制排気する強制排気手段を有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
【請求項１０】
被露光材としての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、
請求項１〜９のいずれかに記載の前記光照射装置と、該光照射装置の複数の光源部から出射された光が入射されるインテグレータレンズと、を有する照明光学系と、
を備え、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置用光照射装置及び露光装置に関し、より詳細には、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板上にマスクのマスクパターンを露光転写する露光装置に適用可能な露光装置用光照射装置及び露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フラットパネルディスプレイ装置のカラーフィルタ等のパネルを製造する装置として、近接露光装置、スキャン露光装置、投影露光装置、ミラープロジェクション、密着式露光装置などの種々の露光装置が考案されている。例えば、分割逐次近接露光装置では、基板より小さいマスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置した後、ワークステージをマスクに対してステップ移動させて各ステップ毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射することにより、マスクに描かれた複数のパターンを基板上に露光転写して、一枚の基板に複数のパネルを製作する。また、スキャン露光装置では、一定速度で搬送されている基板に対して、露光用の光をマスクを介して照射し、基板上にマスクのパターンを露光転写する。
【０００３】
近年、ディスプレイ装置は次第に大型化されつつあり、例えば、分割逐次露光において、第８世代（２２００ｍｍ×２５００ｍｍ）のパネルを４回の露光ショットで製造する場合、一回の露光領域は、１３００ｍｍ×１１２０ｍｍとなり、６回の露光ショットで製造する場合、一回の露光領域は、１１００ｍｍ×７５０ｍｍとなる。従って、露光装置においても露光領域の拡大が求められており、使用される光源の出力も高める必要がある。このため、照明光学系として、複数の光源を用いて、光源全体の出力を高めるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。例えば、特許文献２に記載の光照射装置では、ランプの点灯中に、光源ユニットを裏側から取り外し、新しい光源ユニットを取り付け、製造ラインを止めることなくランプ交換を行い、また、光源ユニットを支持体に取り付ける際には光源ユニットの位置決め部を支持体の位置決め角部に押し当て、光軸方向の位置決めを行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６１７４６号公報
【特許文献２】特開２００６−２７８９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１では、ランプを交換する際には、ランプを１つずつ交換する必要があり、ランプ交換に時間がかかり装置を停止させる時間（ダウンタイム）が長くなる。ダウンタイムを無くすことを目的とした技術として、特許文献２のような露光運転中にランプを交換できる構成が公開されているが、作業者の交換時間自体は、個別交換であるため長いことに変わりはない。また、特許文献１及び２では、ランプを支持する支持体の光出射側の面が球面に沿って形成されているので、ランプの数を増加した場合には、該球面の表面積が増大し、精度の良い曲面加工が困難であるという問題がある。
【０００６】
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、光源部の交換時間及び装置のダウンタイムを短縮することができる露光装置用光照射装置及び露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて射出する反射光学系をそれぞれ含む複数の光源部と、
所定数の前記光源部をそれぞれ取り付け可能な複数のカセットと、
該複数のカセットを取り付け可能なフレームと、
を備え、
前記カセットは、前記所定数の光源部が支持される光源支持部を有し、
前記光源支持部は、前記所定数の光源部の光が照射する各照射面から、前記所定数の光源部の光が入射されるインテグレータレンズの入射面までの各光軸の距離が略一定となるように形成され、
前記フレームは、前記複数のカセットがそれぞれ取り付けられる複数のカセット取り付け部を有し、
前記複数のカセット取り付け部は、前記全ての光源部の光が照射する各照射面から、前記全ての光源部の光が入射されるインテグレータレンズの入射面までの各光軸の距離が略一定となるように形成され、
前記フレームは、前記カセット取り付け部を有するフレーム本体と前記カセットを覆うフレームカバーとを備えることを特徴とする露光装置用光照射装置。
（２）前記複数のカセット取り付け部は、前記カセットの光源支持部が臨む開口部と、該光源支持部の周囲に形成された平面部と当接する平面と、をそれぞれ備え、
所定の方向に並んだ前記複数のカセット取り付け部の各平面は、所定の角度で交差していることを特徴とする（１）に記載の露光装置用光照射装置。
（３）前記フレームのカセット取り付け部は、前記平面を底面とした凹部に形成され、
前記カセットは、前記カセット取り付け部の凹部に嵌合されることを特徴とする（２）に記載の露光装置用光照射装置。
（４）前記カセットの前記光源支持部に支持された最外周に位置する前記光源部は、その光源部の中心を四辺で結んだ線が長方形形状をなすことを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
（５）前記フレームが有する前記複数のカセット取り付け部は、互いに直交する方向に配置される前記カセットの各個数を一致させて長方形形状に形成されることを特徴とする（４）に記載の露光装置用光照射装置。
（６）  前記カセットは、前記光源支持部に支持された前記所定数の光源部を囲った状態で、前記光源支持部に取り付けられるカバー部材を有し、
前記光源支持部と前記カバー部材との間の収納空間内において、隣接する前記光源部の反射光学系の背面は直接対向していることを特徴とする（２）から（５）のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
（７）前記カバー部材には、前記収納空間と該カバー部材の外部とを連通する連通孔と連通溝の少なくとも一つが形成されていることを特徴とする（６）に記載の露光装置用光照射装置。
（８）前記フレームには、前記各光源部を冷却するため、冷却水が循環する冷却用配管が設けられていることを特徴とする（１）から（７）のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
（９）前記各光源部の光が照射する各照射面に対して後方及び側方の少なくとも一方から前記フレーム内のエアを強制排気する強制排気手段を有することを特徴とする（１）から（８）のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
（１０）被露光材としての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、
（１）から（９）のいずれかに記載の前記光照射装置と、該光照射装置の複数の光源部から出射された光が入射されるインテグレータレンズと、を有する照明光学系と、
を備え、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射することを特徴とする露光装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の露光装置用光照射装置及び露光装置によれば、所定数の光源部を１つのカセットに取り付けユニット化して管理することで、ランプ交換時間及び装置のダウンタイムを短縮することができる。
また、カセットを用いることで、フレームに大きな曲面加工を行うことなく、全ての光源を単一の曲面上に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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】（ａ）は、照明光学系の光照射装置を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のIV−IV線に沿った断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のIV´−IV´線に沿った断面図である。
【図５】（ａ）は、カセットを示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＶ方向から見た断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＶ´方向から見たカセットの断面図をインテグレータレンズとともに示す図である。
【図６】カセットに取り付けられた光源部近傍の拡大断面図である。
【図７】ランプ押さえ機構の変形例を示すカセットの断面図である。
【図８】カセットがフレームに取り付けられた状態を示す要部拡大図である。
【図９】各光源部の出射面からインテグレータレンズの入射面までの距離を示す概略図である。
【図１０】各光源部の制御構成を示すための図である。
【図１１】寿命時間検出手段を説明するための図である。
【図１２】カセット内の光源部を纏めて管理する場合を説明するための図である。
【図１３】エアにより各光源部を冷却する構造の一例を示す図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は、カセット押さえカバーに形成された排気孔の例を示す図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）は、冷媒により各光源部を冷却する冷却路の設計例を示す図である。
【図１６】（ａ）、（ｂ）は、カセットに取り付けられる光源部の配置を示す図である。
【図１７】図１６（ａ）のカセットが取り付けられたフレームを示す図である。
【図１８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る各光源部の点灯制御方法の一例を示す図である。
【図１９】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る各光源部の点灯制御方法の一例を示す図である。
【図２０】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る各光源部の点灯制御方法の一例を示す図である。
【図２１】本発明の第２実施形態に係るカセット取り付け部にカセットと蓋部材を配置した一例を示す図である。
【図２２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３実施形態に係る各光源部の点灯制御方法の一例を示す図である。
【図２３】本発明の第４実施形態にかかる近接スキャン露光装置の全体斜視図である。
【図２４】近接スキャン露光装置を、照射部等の上部構成を取り除いた状態で示す上面図である。
【図２５】近接スキャン露光装置のマスク配置領域における露光状態を示す側面図である。
【図２６】（ａ）は、マスクとエアパッドとの位置関係を説明するための要部上面図であり、（ｂ）は、その断面図である。
【図２７】近接スキャン露光装置の照射部を説明するための図である。
【図２８】（ａ）は、図２７の光照射装置を示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸＸＶIII−ＸＸＶIII線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の露光装置用光照射装置及び露光装置に係る各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１及び図２に示すように、第１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（被露光材）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と、を備えている。
【００１２】
なお、ガラス基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」と称する。）は、マスクＭに対向配置されており、このマスクＭに描かれたパターンを露光転写すべく表面（マスクＭの対向面側）に感光剤が塗布されている。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
図２及び図４に示すように、照明光学系７０は、複数の光源部７３を備えた光照射装置８０と、複数の光源部７３から射出された光束が入射されるインテグレータレンズ７４と、各光源部７３のランプ７１の点灯と消灯の切り替えを含む電圧制御可能な光学制御部７６と、インテグレータレンズ７４の出射面から出射された光路の向きを変える凹面鏡７７と、複数の光源部７３とインテグレータレンズ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７８と、を備える。なお、インテグレータレンズ７４と露光面との間には、ＤＵＶカットフィルタ、偏光フィルタ、バンドパスフィルタが配置されてもよく、また、凹面鏡７７には、ミラーの曲率を手動または自動で変更可能なデクリネーション角補正手段が設けられてもよい。
【００２８】
図４〜図６に示すように、光照射装置８０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光学系としての反射鏡７２と、をそれぞれ含む複数の光源部７３と、複数の光源部７３のうち、所定数の光源部７３をそれぞれ取り付け可能な複数のカセット８１と、複数のカセット８１を取り付け可能なフレーム８２と、を備える。発光部としては、超高圧水銀ランプ７１の代わりに、ＬＥＤが適用されてもよい。
【００２９】
なお、照明光学系７０において、１６０Ｗの超高圧水銀ランプ７１を使用した場合、第６世代のフラットパネルを製造する露光装置では３７４個の光源部、第７世代のフラットパネルを製造する露光装置では５７２個の光源部、第８世代のフラットパネルを製造する露光装置では、７７４個の光源部が必要とされる。但し、本実施形態では、説明を簡略化するため、図４に示すように、α方向に３段、β方向に２列の計６個の光源部７３が取り付けられたカセット８１を３段×３列の計９個配した、５４個の光源部７３を有するものとして説明する。なお、カセット８１やフレーム８２は、光源部７３の配置をα、β方向に同数とした正方形形状も考えられるが、α、β方向に異なる数とした長方形形状が適用される。また、本実施形態の光源部７３では、反射部７２の開口部７２ｂが略正方形形状に形成されており、四辺がα、β方向に沿うように配置されている。
【００３０】
各カセット８１は、所定数の光源部７３を支持する光源支持部８３と、光源支持部８３に支持された光源部７３を押さえて、該光源支持部８３に取り付けられる凹状のランプ押さえカバー（カバー部材）８４と、を備えた略直方体形状に形成されており、それぞれ同一構成を有する。
【００３１】
光源支持部８３には、光源部７３の数に対応して設けられ、光源部７３からの光を発光する複数の窓部８３ａと、該窓部８３ａのカバー側に設けられ、反射鏡７２の開口部７２ａ（又は、反射鏡７２が取り付けられる反射鏡取り付け部の開口部）を囲うランプ用凹部８３ｂと、が形成される。また、該窓部８３ａの反カバー側には、複数のカバーガラス８５がそれぞれ取り付けられている。なお、カバーガラス８５の取り付けは任意であり、設けられなくてもよい。
【００３２】
各ランプ用凹部８３ｂの底面は、光源部７３の光を照射する照射面（ここでは、反射鏡７２の開口面７２ｂ）と、光源部７３の光軸Ｌとの交点ｐが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面ｒ上に位置するように、平面又は曲面（本実施形態では、平面）に形成される。
【００３３】
ランプ押さえカバー８４の底面には、光源部７３の後部に当接する当接部８６が設けられており、各当接部８６には、モータやシリンダのようなアクチュエータ、ばね押さえ、ねじ止め等によって構成されるランプ押さえ機構８７が設けられている。これにより、各光源部７３は、反射鏡７２の開口部７２ａを光源支持部８３のランプ用凹部８３ｂに嵌合させ、ランプ押さえカバー８４を光源支持部８３に取り付け、ランプ押さえ機構８７によって光源部７３の後部を押さえつけることで、カセット８１に位置決めされる。従って、図５（ｃ）に示すように、カセット８１に位置決めされた所定数の光源部７３の光が照射する各照射面から、所定数の光源部７３の光が入射されるインテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離が略一定となる。また、光源支持部８３とランプ押さえカバー８４との間の収納空間内では、隣接する光源部７３の反射鏡７２の背面７２ｃは直接対向しており、光源部７３、ランプ押さえ機構８７等以外には該収納空間内の空気の流れを遮るものがなく、良好な空気の流動性が与えられる。
【００３４】
なお、ランプ押さえ機構８７は、当接部８６毎に設けられてもよいが、図７に示すように、ランプ押さえカバー８４の側壁に形成されてもよい。この場合にも、当接部８６は、各光源部７３に個々に設けられてもよいが、２つ以上の光源部７３の後部に当接するようにしてもよい。
【００３５】
また、フレーム８２は、複数のカセット８１を取り付ける複数のカセット取り付け部９０を有するフレーム本体９１と、該フレーム本体９１に取り付けられ、各カセット８１の後部を覆うフレームカバー９２と、を有する。
【００３６】
図８に示すように、各カセット取り付け部９０には、光源支持部８３が臨む開口部９０ａが形成され、該開口部９０ａの周囲には、光源支持部８３の周囲の矩形平面が対向する平面９０ｂを底面としたカセット用凹部９０ｃが形成される。また、フレーム本体９１のカセット用凹部９０ｃの周囲には、カセット８１を固定するためのカセット固定手段９３が設けられており、本実施形態では、カセット８１に形成された凹部８１ａに係合されて、カセット８１を固定する。
【００３７】
α方向或いはβ方向に並ぶカセット用凹部９０ｃの各平面９０ｂは、各カセット８１の全ての光源部７３の光を照射する照射面と、光源部７３の光軸Ｌとの交点ｐが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面ｒ上に位置するように（図９参照。）、所定の角度γで交差するように形成される。
【００３８】
従って、各カセット８１は、これら光源支持部８３を各カセット取り付け部９０のカセット用凹部９０ｃに嵌合させて位置決めした状態で、カセット固定手段９３をカセット８１の凹部８１ａに係合させることで、フレーム８２にそれぞれ固定される。そして、これら各カセット８１がフレーム本体９１に取り付けられた状態で、該フレーム本体９１にフレームカバー９２が取り付けられる。従って、図９に示すように、各カセット８１に位置決めされた全ての光源部７３の光が照射する各照射面と、所定数の光源部７３の光が入射されるインテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離も略一定となる。
【００３９】
また、図１０に示すように、各カセット８１の光源部７３には、ランプ７１に電力を供給する点灯電源９５及び制御回路９６が個々に接続されており、各光源部７３から後方に延びる各配線９７は、各カセット８１に設けられた少なくとも一つのコネクタ９８に接続されてまとめられている。そして、各カセット８１のコネクタ９８と、フレーム８２の外側に設けられた光学制御部７６との間は、他の配線９９によってそれぞれ接続される。これにより、光学制御部７６は、各ランプ７１の制御回路９６に制御信号を送信し、各ランプ７１に対して点灯と消灯を含め、電圧を調整する電圧制御を行う。
なお、各光源部７３の点灯電源９５及び制御回路９６は、カセット８１に集約して設けられてもよいし、カセットの外部に設けられてもよい。また、ランプ押さえカバー８４の当接部８６は、各光源部７３からの各配線９７と干渉しないように形成されている。
【００４０】
さらに、図１１に示すように、ランプ７１毎にヒューズ９４ａを含む寿命時間検出手段９４を設けて、タイマ９６ａによって点灯時間をカウントし、定格の寿命時間が来た段階でヒューズ９４ａに電流を流してヒューズ９４ａを切断する。従って、ヒューズ９４ａの切断の有無を確認することで、ランプ７１を定格の寿命時間使用しているかどうかを検出することができる。なお、寿命時間検出手段９４は、ヒューズ９４ａを含むものに限定されるものでなく、ランプ交換のメンテナンス時にランプ７１の定格の寿命時間が一目でわかるようなものであればよい。例えば、ランプ７１毎にＩＣタグを配置して、ＩＣタグによってランプ７１を定格の寿命時間使用したかどうか確認できるもの、或いは、ランプ７１の使用時間が確認できるようにしてもよい。
【００４１】
また、図１０では、点灯電源９５及び制御回路９６は、各光源部７３毎に設けているが、複数の光源部７３毎に１つ設けるようにし、カセット８１内の光源部７３を所定数ずつ纏めて管理するようにしてもよい。例えば、図１２に示すようなカセット８１内に２４個の光源部７３を有する場合、４個の光源部７３毎に点灯電源９５及び制御回路９６を設けて、４個の光源部７３を同期して制御するようにしてもよい。
【００４２】
また、光照射装置８０の各光源部７３、各カセット８１、及びフレーム８２には、各ランプ７１を冷却するための冷却構造が設けられている。具体的に、図６に示すように、各光源部７３のランプ７１と反射鏡７２が取り付けられるベース部７５には、冷却路７５ａが形成されており、カセット８１の各カバーガラス８５には、一つ又は複数の貫通孔８５ａが形成されている。また、カセット８１のカセット押さえカバー８４の底面には、複数の排気孔（連通孔）８４ａが形成され（図５（ｃ）参照。）、フレーム８２のフレームカバー９２にも、複数の排気孔９２ａが形成されている（図４（ｃ）参照。）。また、各排気孔９２ａには、フレーム８２の外部に形成されたブロアユニット（強制排気手段）７９が排気管７９ａを介して接続されている。従って、ブロアユニット７９によってフレーム８２内のエアを引いて排気することで、カバーガラス８５の貫通孔８５ａから吸引された外部のエアが、矢印で示した方向へランプ７１と反射鏡７２との間の隙間ｓを通過し、光源部７３のベース部材７５に形成された冷却路７５ａへ導かれて、エアにより各光源部７３の冷却を行っている。
【００４３】
なお、強制排気手段としては、ブロアユニット７９に限定されるものでなく、ファン、インバータ、真空ポンプ等、フレーム８２内のエアを引くものであればよい。また、ブロアユニット７９によるエアの排気は、後方からに限らず、上方、下方、左方、右方のいずれの側方からでもよい。例えば、図１３に示すように、フレームの側方に接続された複数の排気管７９ａをダンパー７９ｂを介してブロアユニット７９にそれぞれ接続するようにしてもよい。
【００４４】
また、カセット押さえカバー８４に形成される排気孔８４ａは、図５（ｃ）に示すように底面に複数形成されてもよいし、図１４（ａ）に示すように底面の中央に形成されてもよく、図１４（ｂ）、（ｃ）に示すように長手方向、短手方向の側面に形成されてもよい。また、排気孔８４ａの他、カセット押さえカバー８４の開口縁から切欠いた連通溝を形成することで、光源支持部８３とカセット押さえカバー８４との間の収納空間と外部とを連通してもよい。
なお、カセット押さえカバー８４は、複数のフレームにより構成される骨組構造とし、該フレームに連通孔や連通溝が形成されたカバー板を別途取り付けることで、連通孔や連通溝を構成するようにしてもよい。
【００４５】
さらに、フレーム本体９１の周縁には、水冷管（冷却用配管）９１ａが設けられており、水ポンプ６９によって水冷管９１ａ内に冷却水を循環させることでも、各光源部７３を冷却している。なお、水冷管９１ａは、図４に示すように、フレーム本体９１内に形成されてもよいし、フレーム本体９１の表面に取り付けられても良い。また、上記排気式の冷却構造と水冷式の冷却構造は、いずれか一つのみ設けられてもよい。また、水冷管９１ａは、図４に示すような配置に限定されるものでなく、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように水冷管９１ａを全てのカセット８１の周囲を通るように配置、又は、全てのカセット８１の周囲の一部を通るようにジグザグに配置して、冷却水を循環させてもよい。
【００４６】
このように構成された露光装置ＰＥでは、照明光学系４０において、露光時に露光制御用シャッター４４が開制御されると、超高圧水銀ランプ７１から照射された光が、インテグレータレンズ７４の入射面に入射される。そして、インテグレータレンズ７４の出射面から発せられた光は、凹面鏡３０によってその進行方向が変えられるとともに平行光に変換される。そして、この平行光は、マスクステージ１０に保持されるマスクＭ、さらには基板ステージ２０に保持される基板Ｗの表面に対して略垂直にパターン露光用の光として照射され、マスクＭのパターンＰが基板Ｗ上に露光転写される。
【００４７】
ここで、光源部７３を交換する際には、カセット８１毎に交換される。各カセット８１では、所定数の光源部７３が予め位置決めされ、且つ、各光源部７３からの配線９７がコネクタ９８に接続されている。このため、交換が必要なカセット８１をフレーム８２の光が出射される方向とは逆方向から取り外し、新しいカセット８１をフレーム８２のカセット用凹部９０ｂに嵌合させてフレーム８２に取り付けることで、カセット８１内の光源部７３のアライメントを完了する。また、コネクタ９８に他の配線９９を接続することで、配線作業も完了するので、光源部７３の交換作業を容易に行うことができる。また、カセット交換の際には装置を止める必要がある。理由としては、カセット８１には複数のランプ（９個以上）が配置されており、カセット一つ一つが露光面での照度分布に大きく寄与するためである。しかしながら、前述したように複数のカセット８１を交換する場合であっても作業が容易で且つ交換時間自体も短くすることができるため、有用な方法である。
【００４８】
また、カセット８１の光源支持部８３が、所定数の光源部７３の光が照射する各照射面と、所定数の光源部の光が入射されるインテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離が略一定となるように形成され、フレーム８２の複数のカセット取り付け部９０は、全ての光源部７３の光が照射する各照射面と、全ての光源部７３の光が入射されるインテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離が略一定となるように形成されている。このため、カセット８１を用いることで、フレーム８２に大きな曲面加工を行うことなく、全ての光源部７３の照射面を単一の曲面上に配置することができる。
【００４９】
具体的に、フレーム８２の複数のカセット取り付け部９０は、カセット８１の光源支持部８３が臨む開口部９０ａと、光源支持部８３の周囲に形成された平面部と当接する平面９０ｂと、をそれぞれ備え、所定の方向に並んだ複数のカセット取り付け部９０の各平面９０ｂは、所定の角度で交差しているので、カセット取り付け部９０が簡単な加工で、所定数の光源部７３の光が照射する各照射面と、インテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離が略一定となるように形成することができる。
【００５０】
また、フレーム８２のカセット取り付け部９０は、平面９０ｂを底面とした凹部９０ｃに形成され、カセット８１は、カセット取り付け部９０の凹部９０ｃに嵌合されるので、カセット８１をフレーム８２にがたつきなく固定することができる。
【００５１】
また、カセット８１は、光源支持部８３に支持された所定数の光源部７３を囲った状態で、光源支持部８３に取り付けられるカセット押さえカバー８４を有し、光源支持部８３とカセット押さえカバー８４との間の収納空間内において、隣接する光源部７３の反射鏡７２の背面７２ｃは直接対向しているので、収納空間内において良好な空気の流動性が与えられ、各光源部７３を冷却する際に、収納空間内のエアを効率的に排気することができる。
【００５２】
また、カセット押さえカバー８４には、収納空間とカセット押さえカバー８４の外部とを連通する連通孔８４ａが形成されているので、簡単な構成でカセット８１の外部へエアを排気することができる。
【００５３】
さらに、フレーム８２には、各光源部７３を冷却するため、冷却水が循環する水冷管９１ａが設けられているので、冷却水によって各光源部７３を効率的に冷却することができる。
【００５４】
また、各光源部７３の光が照射する各照射面に対して後方及び側方の少なくとも一方からフレーム８０内のエアを強制排気するブロアユニット７９を有するので、フレーム８０内のエアを循環させることができ、各光源部７３を効率的に冷却することができる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、説明を簡略化するため、α方向に３段、β方向に２列の計６個の光源部７３が取り付けられたカセット８１を例に挙げたが、実際にはカセット８１に配置される光源部７３は８個以上であり、図１６（ａ）及び（ｂ）に示されるような配置で点対称又は線対称でカセット８１に取り付けられる。即ち、光源部７３をα方向、β方向で異なる数として配置しており、カセット８１の光源支持部８３に取り付けられた最外周に位置する光源部７３の中心を四辺で結んだ線が長方形形状をなす。また、各カセット８１が取り付けられるフレーム８２のカセット取り付け部９０は、図１７に示すように互いに直交するα、β方向に配置される各個数ｎ（ｎ：２以上の正の整数）を一致させて長方形形状に形成されている。ここで、この長方形形状は後述するインテグレータエレメントの各レンズエレメントの縦横毎の入射開口角比に対応させ、カセットの行数、列数を同数とした場合が最も効率が良いが異数でも良い。
【００５６】
ここで、インテグレータレンズ７４の各レンズエレメントのアスペクト比（縦／横比）は、露光領域のエリアのアスペクト比に対応して決定されている。また、インテグレータレンズの各々のレンズエレメントは、その入射開口角以上の角度から入射される光を取り込むことができない構造となっている。つまり、レンズエレメントは長辺側に対して短辺側の入射開口角が小さくなる。このため、フレーム８２に配置された光源部７３全体のアスペクト比（縦／横比）を、インテグレータレンズ７４の入射面のアスペクト比に対応した長方形形状の配置とすることで、光の使用効率が良好となる。
【００５７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態として、第１実施形態の分割逐次近接露光装置ＰＥを用いた露光方法について説明する。
【００５８】
上記実施形態の分割逐次近接露光装置ＰＥは、光照射装置８０の照度を変化させることにより様々なレジストの感度特性に対応することができる。露光量は、照度と時間の積によって算出されるため、照度または時間を変更することで、適切な露光量を得ることができるが、タクトタイム短縮のため時間は短く設定されており、さらなる時間に
よる変更は難しい。このため、照度を変更して適切な露光量を得るため、通常、減光（ＮＤ）フィルタ等を用いて、低照度を実現している。この場合、無駄な消費電力が発生してしまい、また、ＮＤフィルタ等の光学部品が必要となっていた。
【００５９】
そこで、本実施形態では、必要な照度に応じて、光学制御部７６によって各光源部７３のランプ７１を個別に点灯、消灯、または電圧制御することにより照度を変化させる。例えば、各ランプ７１の電圧を定格以下に電圧制御することで、照度を変化させてもよく、ランプ７１の一部を消灯することにより照度を変化させてもよい。また、ランプ７１を点灯又は消灯により照度を制御する場合には、配置されているランプ７１を線対称或いは点対称に点灯させることにより、露光面の照度分布を変化することなく、照度を変化させることができる。
【００６０】
具体的には、図１８（ａ）及び（ｂ）に示すように、カセット８１内のランプ７１毎に線Ａに対して線対称にランプ７１を点灯又は消灯させるようにしてもよく、図１９（ａ）に示すように、カセット８１内のランプ７１を全て点灯又は消灯するように線Ａに対して線対称にカセット毎にランプ７１を点灯又は消灯させるようにしてもよい。なお、図１９（ｂ）に示すように、カセット８１毎に線Ｂに対してランプ７１を線対称又は点Ｑに対してランプ７１を点対称に点灯又は消灯するようにしてもよい。また、α、β方向に配置されるカセット８１の個数が偶数の場合には、図２０（ａ）及び（ｂ）に示すように、カセット８１毎に点Ｑに対してランプ７１を点対称に点灯又は消灯するようにしてもよい。なお、図１８〜図２０中、光源部７３に斜線を入れたものは消灯したランプ７１を示している。
【００６１】
従って、本実施形態によれば、必要な照度に応じて、必要最低限のランプ７１を点灯することで、消費電力を抑え、また、ＮＤフィルタ等の光学部品が不要となり、コストダウンを図ることができるとともに、線対称又は点対称にランプ７１を点灯又は消灯することで、露光面の照度分布低下を防止することができる。
【００６２】
なお、ランプ７１の点灯又は消灯する制御としては、図示しない照度計で測定された実照度と予め設定された適正照度とを比較することによって実照度の過不足を判定するとともに、実照度の過不足を解消するようにランプ７１を点灯し、或いは消灯するように、制御回路９６または光学制御部７６を制御してもよい。さらに、露光時間をカウントし、予め設定された適正照度を維持するように、露光タイミングによって各ランプ７１を点灯又は消灯するように制御してもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、必要最低限のランプ７１を点灯して、フィルタ等の光学部品を不要とすることができるが、フィルタを用いる場合には、フィルタによって低下する照度分布を改善するようにランプ７１を点灯すればよい。
【００６４】
また、露光する品種（着色層、ＢＭ、フォトスペーサ、光配向膜、ＴＦＴ層等）、または同品種でのレジストの種類によっては必要な露光量が異なるため、図２１に示すように、フレーム８２の複数のカセット取り付け部９０にカセット８１をすべて取り付ける必要がない場合がある。この場合には、カセット８１が配置されないカセット取り付け部９０には、蓋部材８９が取り付けられ、蓋部材８９には、カバーガラス８５の貫通孔８５ａと同じ径で、同じ個数の貫通孔８９ａが形成される。これにより、外部のエアが、カバーガラス８５の貫通孔８５ａに加え、蓋部材８９の貫通孔８９ａからも吸引される。従って、カセット８１がすべてのカセット取り付け部９０に取り付けられない場合であっても、蓋部材８９を配置することでカセット８１がすべてのカセット取り付け部９０に配置された場合と同様の空気の流動性が与えられ、光源部７３の冷却が行われる。
なお、各光源部７３を確実に冷却するため、すべてのカセット取り付け部９０にカセット８１または蓋部材８９が取り付けられていない状態では、光照射装置８０を運転できないようにロックしてもよい。
【００６５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態として、光照射装置８０のランプ７１の点灯又は消灯する制御方法の一例について図２２を参照して説明する。
【００６６】
本実施形態では、図２２に示すように、同期して点灯／消灯できるランプ７１において、点灯するランプ７１の領域を時間で管理し、露光動作中、または、非露光動作中（例えば、基板ローディング中やショット間）に所定のタイミングで該領域を順次変化させる。また、この場合にも、第２実施形態と同様、露光面の照度分布が変化しないように、カセット８１内のランプ７１毎に点Ｑに対してランプ７１を点対称に点灯又は消灯する。これにより、一様な照度を維持しながら、ランプ７１の使用頻度が偏ることなく点灯・消灯を容易に管理できる。また、前記所定のタイミングは、シャッターが閉まっているタイミングが好ましく、該領域は線対称であっても良い。
【００６７】
なお、各超高圧水銀灯であるランプ７１は、通電すると徐々に照度を上げて点灯状態、又は通電を遮断すると徐々に照度を下げて消灯状態となる。このため、例えば図２２（ａ）から図２２（ｂ）の状態に移行する際に、点灯制御されたランプ７１と消灯制御されたランプ７１が共に点灯しているタイミングが実際に存在する。従って、このような移行過程の照度を考慮して点灯・消灯タイミングを制御してもよく、或いは、図示しないシャッターを用いてランプ７１の点灯・消灯を切替えてもよい。
【００６８】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る近接スキャン露光装置について、図２３〜図２８を参照して説明する。
【００６９】
近接スキャン露光装置１０１は、図２６に示すように、マスクＭに近接し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、パターンＰを形成した複数のマスクＭを介して露光用光Ｌを照射し、基板ＷにパターンＰを露光転写する。即ち、該露光装置１０１は、基板Ｗを複数のマスク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。なお、本実施形態で使用されるマスクのサイズは、３５０ｍｍ×２５０ｍｍに設定されており、パターンＰのＸ方向長さは、有効露光領域のＸ方向長さに対応する。
【００７０】
近接スキャン露光装置１０１は、図２３及び図２４に示すように、基板Ｗを浮上させて支持すると共に、基板Ｗを所定方向（図において、Ｘ方向）に搬送する基板搬送機構１２０と、複数のマスクＭをそれぞれ保持し、所定方向と交差する方向（図において、Ｙ方向）に沿って千鳥状に二列配置される複数のマスク保持部１７１を有するマスク保持機構１７０と、複数のマスク保持部１７１の上部にそれぞれ配置され、露光用光Ｌを照射する照明光学系としての複数の照射部１８０と、複数の照射部１８０と複数のマスク保持部１７１との間にそれぞれ配置され、照射部１８０から出射された露光用光Ｌを遮光する複数の遮光装置１９０と、を備える。
【００７１】
これら基板搬送機構１２０、マスク保持機構１７０、複数の照射部１８０、及び、遮光装置１９０は、レベルブロック（図示せず）を介して地面に設置される装置ベース１０２上に配置されている。ここで、図２４に示すように、基板搬送機構１２０が基板Ｗを搬送する領域のうち、上方にマスク保持機構１７０が配置される領域をマスク配置領域ＥＡ、マスク配置領域ＥＡに対して上流側の領域を基板搬入側領域ＩＡ、露光領域ＥＡに対して下流側の領域を基板搬出側領域ＯＡと称す。
【００７２】
基板搬送機構１２０は、装置ベース１０２上に他のレベルブロック（図示せず）を介して設置された搬入フレーム１０５、精密フレーム１０６、搬出フレーム１０７上に配置され、エアで基板Ｗを浮上させて支持する基板保持部としての浮上ユニット１２１と、浮上ユニット１２１のＹ方向側方で、装置ベース１０２上にさらに他のレベルブロック１０８を介して設置されたフレーム１０９上に配置され、基板Ｗを把持すると共に、基板ＷをＸ方向に搬送する基板駆動ユニット１４０と、を備える。
【００７３】
浮上ユニット１２１は、図２５に示すように、搬入出及び精密フレーム１０５，１０６，１０７の上面から上方に延びる複数の連結棒１２２が下面にそれぞれ取り付けられる長尺状の複数の排気エアパッド１２３（図２４参照），１２４及び長尺状の複数の吸排気エアパッド１２５ａ，１２５ｂと、各エアパッド１２３，１２４，１２５ａ，１２５ｂに形成された複数の排気孔１２６からエアを排出するエア排出系１３０及びエア排出用ポンプ１３１と、吸排気エアパッド１２５ａ，１２５ｂに形成された吸気孔１２７からエアを吸引するためのエア吸引系１３２及びエア吸引用ポンプ１３３と、を備える。  
【００７４】
また、吸排気エアパッド１２５ａ，１２５ｂは、複数の排気孔１２６及び複数の吸気孔１２７を有しており、エアパッド１２５ａ，１２５ｂの支持面１３４と基板Ｗとの間のエア圧をバランス調整し、所定の浮上量に高精度で設定することができ、安定した高さで水平支持することができる。
【００７５】
基板駆動ユニット１４０は、図２４に示すように、真空吸着により基板Ｗを把持する把持部材１４１と、把持部材１４１をＸ方向に沿って案内するリニアガイド１４２と、把持部材１４１をＸ方向に沿って駆動する駆動モータ１４３及びボールねじ機構１４４と、フレーム１０９の上面から突出するように、基板搬入領域ＩＡにおけるフレーム１０９の側方にＺ方向に移動可能且つ回転自在に取り付けられ、マスク保持機構１７０への搬送待ちの基板Ｗの下面を支持する複数のワーク衝突防止ローラ１４５と、を備える。
【００７６】
また、基板搬送機構１２０は、基板搬入側領域ＩＡに設けられ、この基板搬入側領域ＩＡで待機される基板Ｗのプリアライメントを行う基板プリアライメント機構１５０と、基板Ｗのアライメントを行う基板アライメント機構１６０と、を有している。  
【００７７】
マスク保持機構１７０は、図２４及び図２５に示すように、上述した複数のマスク保持部１７１と、マスク保持部１７１毎に設けられ、マスク保持部１７１をＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向、即ち、所定方向、交差方向、所定方向及び交差方向との水平面に対する鉛直方向、及び、該水平面の法線回りに駆動する複数のマスク駆動部１７２と、を有する。  
【００７８】
Ｙ方向に沿って千鳥状に二列配置される複数のマスク保持部１７１は、上流側に配置される複数の上流側マスク保持部１７１ａ（本実施形態では、６個）と、下流側に配置される複数の下流側マスク保持部１７１ｂ（本実施形態では、６個）と、で構成され、装置ベース２のＹ方向両側に立設した柱部１１２（図２３参照。）間で上流側と下流側に２本ずつ架設されたメインフレーム１１３にマスク駆動部１７２を介してそれぞれ支持されている。各マスク保持部１７１は、Ｚ方向に貫通する開口１７７を有すると共に、その周縁部下面にマスクＭが真空吸着されている。
【００７９】
マスク駆動部１７２は、メインフレーム１１３に取り付けられ、Ｘ方向に沿って移動するＸ方向駆動部１７３と、Ｘ方向駆動部１７３の先端に取り付けられ、Ｚ方向に駆動するＺ方向駆動部１７４と、Ｚ方向駆動部１７４に取り付けられ、Ｙ方向に駆動するＹ方向駆動部１７５と、Ｙ方向駆動部１７５に取り付けられ、θ方向に駆動するθ方向駆動部１７６と、を有し、θ方向駆動部１７６の先端にマスク保持部１７１が取り付けられている。      
【００８０】
複数の照射部１８０は、図２７及び図２８に示すように、筐体１８１内に、第１実施形態と同様に構成される光照射装置８０Ａ、インテグレータレンズ７４、光学制御部７６、凹面鏡７７、及び、露光制御用シャッター７８、を備えると共に、光源部７３Ａと露光制御用シャッター７８間、及びインテグレータレンズ７４と凹面鏡７７間に配置される平面ミラー２８０，２８１，２８２を備える。なお、凹面鏡７７または折り返しミラーとしての平面ミラー２８２には、ミラーの曲率を手動または自動で変更可能なデクリネーション角補正手段が設けられてもよい。
【００８１】
光照射装置８０Ａは、超高圧水銀ランプ７１と反射鏡７２とをそれぞれ含む、例えば、４段２列の８個の光源部７３を含むカセット８１Ａを直線状に３個並べたフレーム８２Ａを有している。第１実施形態と同様、カセット８１Ａでは、８個の光源部７３が支持された光源支持部８３にカセット押さえカバー８４を取り付けることで、８個の光源部７３の光が照射する各照射面と、８個の光源部７３の光が入射されるインテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離が略一定となるように、光源部７３が位置決めされる。また、図２２に示すように、フレーム８２Ａの複数のカセット取り付け部９０に各カセット８１Ａが取り付けられることで、全ての光源部７３の光が照射する各照射面と、該光源部７３の光が入射されるインテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離が略一定となるように、各カセット８１Ａが位置決めされる。なお、各光源部７３からの配線の取り回しや、フレーム内の冷却構造は、第１実施形態と同様に構成されている。
【００８２】
複数の遮光装置１９０は、図２５に示すように、傾斜角度を変更する一対の板状のブラインド部材２０８，２０９を有し、ブラインド駆動ユニット１９２によって一対のブラインド部材２０８，２０９の傾斜角度を変更する。これにより、マスク保持部１７１に保持されたマスクＭの近傍で、照射部１８０から出射された露光用光Ｌを遮光するとともに、露光用光Ｌを遮光する所定方向における遮光幅、即ち、Ｚ方向から見た投影面積を可変とすることができる。
【００８３】
なお、近接スキャン露光装置１０１には、マスクＭを保持する一対のマスクトレー部２２１をＹ方向に駆動することで、上流側及び下流側マスク保持部１７１ａ，１７１ｂに保持されたマスクＭを交換するマスクチェンジャー２２０が設けられると共に、マスク交換の前に、マスクトレー部１２１に対して浮上支持されるマスクＭを押さえつけながら、位置決めピン（図示せず）をマスクＭに当接させることでプリアライメントを行うマスクプリアライメント機構２４０が設けられている。
【００８４】
さらに、図１２に示すように、近接スキャン露光装置１０１には、レーザー変位計２６０、マスクアライメント用カメラ（図示せず）、追従用カメラ（図示せず）、追従用照明２７３等の各種検出手段が配置されている。
【００８５】
次に、以上のように構成される近接スキャン露光装置１０１を用いて、基板Ｗの露光転写について説明する。なお、本実施形態では、下地パターン（例えば、ブラックマトリクス）が描画されたカラーフィルタ基板Ｗに対して、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかのパターンを描画する場合について説明する。
【００８６】
近接スキャン露光装置１０１は、図示しないローダ等によって、基板搬入領域ＩＡに搬送された基板Ｗを排気エアパッド１２３からのエアによって浮上させて支持し、基板Ｗのプリアライメント作業、アライメント作業を行った後、基板駆動ユニット１４０の把持部材１４１にてチャックされた基板Ｗをマスク配置領域ＥＡに搬送する。
【００８７】
その後、基板Ｗは、基板駆動ユニット１４０の駆動モータ１４３を駆動させることで、レール１４２に沿ってＸ方向に移動する。そして、基板Ｗがマスク配置領域ＥＡに設けられた排気エアパッド１２４及び吸排気エアパッド１２５ａ，１２５ｂ上に移動させ、振動を極力排除した状態で浮上させて支持される。そして、照射部１８０内の光源から露光用光Ｌを出射すると、かかる露光用光Ｌは、マスク保持部１７１に保持されたマスクＭを通過し、パターンを基板Ｗに露光転写する。
【００８８】
また、当該露光装置１０１は追従用カメラ（図示せず）やレーザー変位計２６０を有しているので、露光動作中、マスクＭと基板Ｗとの相対位置ズレを検出し、検出された相対位置ズレに基づいてマスク駆動部１７２を駆動させ、マスクＭの位置を基板Ｗにリアルタイムで追従させる。同時に、マスクＭと基板Ｗとのギャップを検出し、検出されたギャップに基づいてマスク駆動部１７２を駆動させ、マスクＭと基板Ｗのギャップをリアルタイムで補正する。
【００８９】
以上、同様にして、連続露光することで、基板Ｗ全体にパターンの露光を行うことができる。マスク保持部１７１に保持されたマスクＭは、千鳥状に配置されているので、上流側或いは下流側のマスク保持部１７１ａ，１７１ｂに保持されるマスクＭが離間して並べられていても、基板Ｗに隙間なくパターンを形成することができる。
【００９０】
また、基板Ｗから複数のパネルを切り出すような場合には、隣接するパネル同士の間に対応する領域に露光用光Ｌを照射しない非露光領域を形成する。このため、露光動作中、一対のブラインド部材２０８，２０９を開閉して、非露光領域にブラインド部材２０８，２０９が位置するように、基板Ｗの送り速度に合わせて基板Ｗの送り方向と同じ方向にブラインド部材２０８，２０９を移動させる。
【００９１】
従って、本実施形態のような近接スキャン露光装置においても、光源部７３を交換する際には、カセット８１毎に交換される。各カセット８１では、所定数の光源部７３が予め位置決めされ、且つ、各光源部７３からの配線９７がコネクタ９８に接続されている。このため、交換が必要なカセット８１Ａをフレーム８２Ａのカセット用凹部９０ｂに嵌合させフレーム８２に取り付けることで、カセット８１内の光源部７３のアライメントを完了する。また、コネクタ９８に他の配線９９を接続することで、配線作業も完了するので、光源部７３の交換作業を容易に行うことができる。
【００９２】
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。
【００９３】
例えば、本実施形態のランプ押さえカバー８４は、凹状のボックス形状としたが、これに限定されず、当接部によって光源部を位置決め固定できるものであれば、例えば、メッシュ形状であってもよい。また、各光源部７３を光源支持部８３に嵌合してさらに固定するようにした場合には、ランプ押さえカバー８４を設けないで構成することも可能である。  また、フレームカバー９２の形状も照明光学系７０の配置に応じて、任意に設計可能である。
【００９４】
また、カセット８１に配置される光源部７３を８個以上とし、フレーム８２に配置される全光源部は８個〜約８００個とする。８００個程度であれば、実用性及び効率が良くなる。さらに、フレーム８２に装着されるカセット８１の数は全体の光源部７３の数の４％以下とすることが好ましく、この場合には、１つのカセット８１に配置される光源部７３の数が４％以上となる。
【００９５】
また、例えば、上記実施形態では、露光装置として分割逐次近接露光装置と走査式近接露光装置とを説明したが、これに限定されず、本発明は、ミラープロジェクション式露光装置、レンズ投影式露光装置、密着式露光装置にも適用することができる。また、本発明は、一括式、逐次式、走査式等のいずれの露光方法にも適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０  マスクステージ
１８  アライメントカメラ
２０  基板ステージ
７０  照明光学系
７１  ランプ
７２  反射鏡
７３  光源部
７４  インテグレータレンズ
８０，８０Ａ  光照射装置
８１，８１Ａ  カセット
８２，８２Ａ  フレーム
８３  光源支持部
８４  ランプ押さえカバー
８７  ランプ押さえ機構
９０  カセット取り付け部
９１  フレーム本体
９２  フレームカバー
１０１  近接スキャン露光装置（露光装置）
１２０  基板搬送機構
１２１  浮上ユニット
１４０  基板駆動ユニット
１５０  基板プリアライメント機構
１６０  基板アライメント機構
１７０  マスク保持機構
１７１  マスク保持部
１７２  マスク駆動部
１８０  照射部
１９０  遮光装置
Ｍ  マスク
Ｐ  パターン
ＰＥ  逐次近接露光装置（露光装置）
Ｗ  ガラス基板（被露光材、基板）
【図１】
0005598789.tif 000002
【図２】
0005598789.tif 000003
【図３】
0005598789.tif 000004
【図４】
0005598789.tif 000005
【図５】
0005598789.tif 000006
【図６】
0005598789.tif 000007
【図７】
0005598789.tif 000008
【図８】
0005598789.tif 000009
【図９】
0005598789.tif 000010
【図１０】
0005598789.tif 000011
【図１１】
0005598789.tif 000012
【図１２】
0005598789.tif 000013
【図１３】
0005598789.tif 000014
【図１４】
0005598789.tif 000015
【図１５】
0005598789.tif 000016
【図１６】
0005598789.tif 000017
【図１７】
0005598789.tif 000018
【図１８】
0005598789.tif 000019
【図１９】
0005598789.tif 000020
【図２０】
0005598789.tif 000021
【図２１】
0005598789.tif 000022
【図２２】
0005598789.tif 000023
【図２３】
0005598789.tif 000024
【図２４】
0005598789.tif 000025
【図２５】
0005598789.tif 000026
【図２６】
0005598789.tif 000027
【図２７】
0005598789.tif 000028
【図２８】
0005598789.tif 000029