(57)【要約】【課題】光束合成素子による光束合成時の光損失が少なく、光束合成素子を大型化する必要がなく、既存の露光装置のランプ光源に代えて用いることができる省スペースな露光装置の光源装置を得る。【解決手段】第１、第２、第３の波長特性の光源素子を複数配列した第１、第２、第３アレイ光源と、第１、第２、第３アレイ光源の各光源素子に対応するコリメータレンズを配列した第１、第２、第３レンズアレイと、第１のレンズアレイが形成した第１の波長特性の平行光と、第２のレンズアレイが形成した第２の波長特性の平行光とを合成して第１合成光束とする第１光学合成素子と、第１光学合成素子からの第１合成光束と、第３のレンズアレイが形成した第３の波長特性の平行光とを合成して第２合成光束とする第２光学合成素子と、第２光学合成素子が合成した第２合成光束を光量均一化素子に対して集光するコンデンサレンズと、を備える光源装置。【選択図】図２
2014207300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長特性の光を放射する光源素子を複数配列した第１のアレイ光源と、
上記第１の波長特性の光をそれぞれ平行光にする、上記各光源素子に対応するコリメータレンズを配列した第１のレンズアレイと、
上記第１の波長特性とは異なる第２の波長特性の光を放射する光源素子を複数配列した第２のアレイ光源と、
上記第２の波長特性の光をそれぞれ平行光にする、上記各光源素子に対応するコリメータレンズを配列した第２のレンズアレイと、
上記第１、第２の波長特性とは異なる第３の波長特性の光を放射する光源素子を複数配列した第３のアレイ光源と、
上記第３の波長特性の光をそれぞれ平行光にする、上記各光源素子に対応するコリメータレンズを配列した第３のレンズアレイと、
上記第１のレンズアレイが形成した上記第１の波長特性の平行光と、上記第２のレンズアレイが形成した上記第２の波長特性の平行光とを、主光線軸を共有するように合成し第１合成光束とする第１光学合成素子と、
上記第１合成光束と、上記第３のレンズアレイが形成した上記第３の波長特性の平行光とを主光線軸を共有するように合成し第２合成光束とする第２光学合成素子と、
上記第２光学合成素子を集光し光量均一化素子に入射させるコンデンサレンズと、
を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
請求項１記載の光源装置において、第１光学合成素子と第２光学合成素子がそれぞれ第１と第２のダイクロイックミラーであり、該第１と第２のダイクロイックミラーの少なくとも一方は、該ダイクロイックミラーへの第１ないし第３のアレイ光源からの光束の入射角が４５°より小さくなるように配置されている光源装置。
【請求項３】
請求項２記載の光源装置において、第１のダイクロイックミラーは第１のアレイ光源からの光束の入射角が４５°であり、第２のダイクロイックミラーは第３のアレイ光源からの光束の入射角が４５°より小さくなるように配置されている光源装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の光源装置において、第１のアレイ光源と第２のアレイ光源の波長特性は、一方が最長波長、他方が最短波長であり、第３のアレイ光源の波長特性は上記最長波長と最短波長の中間波長である光源装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の光源装置を用いた露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置の光源装置、特に波長特性の異なる複数のアレイ光源を用いる光源装置及び露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、露光装置の光源にはランプが用いられていた。具体的に、例えばプリント基板の配線パターン形成やソルダレジスト膜形成においては、使用される感光材の感度特性から、４３６ｎｍ（ｇ線）、４０５ｎｍ（ｈ線）、３６５ｎｍ（ｉ線）のスペクトル線を強く発する水銀ランプを光源に使用していた。これに対し、近年、光源の長寿命化や省電力化の要求に応え、水銀ランプに変わってＬＥＤを光源に使用する光源装置が開発されている。ＬＥＤは水銀ランプに比べ寿命が長いという長所があるが、反面、１つのＬＥＤ素子の出力する光量は水銀ランプより小さく、また水銀ランプがｇ線、ｈ線、ｉ線を含むブロードバンド光を出力するのに対し、ＬＥＤは特定の狭帯域な波長の光を出力するため、ブロードバンド光を要する露光装置用光源にそのまま用いることができない。
【０００３】
そこで、多数のＬＥＤからなるＬＥＤアレイ光源を用いて水銀ランプ相当の光量を得ること、及び波長特性の異なる複数のＬＥＤアレイ光源を用いることで感光材の感度特性に合わせた複数波長の光を得ることが提案されている。特許文献１では波長特性の異なる複数のＬＥＤアレイ光源上に、各ＬＥＤ素子の発光部の像を形成するレンズアレイを重ね、同レンズアレイによる集光光束をダイクロイックミラーで重ね合わせた後発光部像の合成像を形成し、インテグレータ（光量均一化素子）の入射面に結像させている。
【０００４】
特許文献２の投影露光装置（ステッパー）は、波長特性の異なる複数のＬＥＤアレイ光源から発する光をダイクロイックミラーを用いて合成し、インテグレータの入射面に結像させる光源装置を使用している。この特許文献２では、ＬＥＤアレイ光源の各ＬＥＤ素子からの光は、発散光としてダイクロイックミラーに入射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２-６３３９０号公報
【特許文献２】特開２００４-３３５９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ダイクロイックミラーは一般に、光の入射する角度によって、光の反射と透過が切り替わるエッジ波長がシフトすることが知られている。また、透過させる光と反射させる光の波長差が少ないとき、このエッジ波長のシフトによって光を利用する効率が落ちてしまうという問題がある。また、特許文献１においてはＬＥＤアレイの像がインテグレータ入口で結像されており、ＬＥＤアレイ周辺部の光がインテグレータ入口でけられて光量損失が発生する。また、特許文献１のようにＬＥＤアレイの共役面を光路中に設ける光学系では、レンズ等の光学要素が多くなり、結果として光源装置を設置するためにスペースを多く必要とする。
【０００７】
特許文献２では、光源から発する光が広がるにつれダイクロイックミラーの面積が大きくなり、光源装置にスペースを多く必要とした。更に、特許文献１および特許文献２においては、各ＬＥＤアレイ光源から最初のコンデンサレンズ入射位置までの光路長がそれぞれ等しくなければならないので、合成するＬＥＤアレイの数が増えるほど光路長が長くなる傾向があり、より多くのスペースを必要とした。このため、これらの光学系では、既存の露光装置のランプ光源より大型化し、既存の露光装置の光源と交換できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、ダイクロイックミラー（光束合成素子）による光束合成時の光損失が少なく、ダイクロイックミラーを大型化する必要がなく、既存の露光装置のランプ光源に代えて用いることができる省スペースな露光装置の光源装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、異なる波長を発する複数のＬＥＤアレイ光源（アレイ光源）からの光束を平行光束としてからダイクロイックミラー（光束合成素子）に入射させれば、光損失が少なくかつ光路長に多くを要しない小型の光源装置を得ることができるという着眼に基づいて完成されたものである。
【００１０】
本発明に係る光源装置は、第１の波長特性の光を放射する光源素子を複数配列した第１のアレイ光源と、上記第１の波長特性の光をそれぞれ平行光にする、上記各光源素子に対応するコリメータレンズを配列した第１のレンズアレイと、上記第１の波長特性とは異なる第２の波長特性の光を放射する光源素子を複数配列した第２のアレイ光源と、上記第２の波長特性の光をそれぞれ平行光にする、上記各光源素子に対応するコリメータレンズを配列した第２のレンズアレイと、上記第１、第２の波長特性とは異なる第３の波長特性の光を放射する光源素子を複数配列した第３のアレイ光源と、上記第３の波長特性の光をそれぞれ平行光にする、上記各光源素子に対応するコリメータレンズを配列した第３のレンズアレイと、上記第１のレンズアレイが形成した上記第１の波長特性の平行光と、上記第２のレンズアレイが形成した上記第２の波長特性の平行光とを、主光線軸を共有するように合成し第１合成光束とする第１光学合成素子と、上記第１合成光束と、上記第３のレンズアレイが形成した上記第３の波長特性の平行光とを主光線軸を共有するように合成し第２合成光束とする第２光学合成素子と、上記第２光学合成素子を集光し光量均一化素子に入射させるコンデンサレンズと、を備えることを特徴としている。
【００１１】
第１光学合成素子と第２光学合成素子はそれぞれ、第１と第２のダイクロイックミラーから構成するのが実際的である。そして、第１と第２のダイクロイックミラーの少なくとも一方は、該ダイクロイックミラーへの第１ないし第３のアレイ光源からの光束の入射角が４５°より小さくなるように配置する。
【００１２】
より具体的には、第１のダイクロイックミラーは第１のアレイ光源からの光束の入射角が４５°をなし、第２のダイクロイックミラーは第３のアレイ光源からの光束の入射角が４５°より小さくなるように配置するのがよい。
【００１３】
第１のアレイ光源と第２のアレイ光源は、一方が最長波長、他方が最短波長を有する波長特性とし、第３のアレイ光源は、最長波長と最短波長の中間波長の波長特性とするのが好ましい。
【００１４】
光量均一化素子の入射面に入射する光束のエネルギー分布のプロファイルは、中心部が高く周辺部が低くなるように連続的に変化する。
【００１５】
アレイ光源の多数の光源素子は格子状配置または千鳥状配置とすることが好ましい。
【００１６】
本発明は、別の態様では、以上の光源装置を用いた露光装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光源装置は、ＬＥＤアレイ光源（アレイ光源）から出た光が平行光の状態でダイクロイックミラー（光束合成素子）に入射するため、入射場所の違いに起因する入射角度変化による損失が抑えられ、効率の良い光源装置を実現できる。さらに、光束の合成を平行光の状態で行うためダイクロイックミラーが大きくならず、また平行光部分の光路を自由な長さにできるため、３つ以上のアレイ光源を合成する光学系であっても省スペースな光源装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による光源装置を含む露光装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による光源装置の第一の実施形態を示す光学構成図である。
【図３】本発明による光源装置の第二の実施形態を示す光学構成図である。
【図４】ＬＥＤアレイ光源の一実施形態を示す平面図である。
【図５】ＬＥＤアレイ光源の別の実施形態を示す平面図である。
【図６】照明光学系のロッドインテグレータの入射端面に入射する光の光量分布を示すグラフ図である。
【図７】ダイクロイックミラーに対する入射角度と透過率（反射率）特性を示すグラフ図である。
【図８】ダイクロイックミラーに対する別の入射角度と透過率（反射率）特性を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は本発明が対象とする光源装置１１を含む露光装置１０の全体を示している。図１において、矢印は光を示し、直線は制御信号の接続を示している。電源装置１２によって駆動される光源装置１１から出射した光は照明光学系１３に入射し、照明光学系１３から出た光はパターン描画手段１４に入射する。パターン描画手段１４は、照明光学系１３から入射した光を、露光テーブル１５上に載置した基板Ｗに照射する。基板Ｗには感光材が塗布またはラミネートされている。電源装置１２、パターン描画手段１４及び露光テーブル１５は、制御装置１６によって制御される。
【００２０】
より具体的には、照明光学系１３は、ロッドインテグレータ等の光源装置１１から出た光の面内光量分布を均一化するインテグレータ（光量均一化素子）を備え、さらにパターン描画手段１４に適した形状の照明光を形成する。パターン描画手段１４は、照明光学系１３から入射した照明光を基板Ｗ上の感光材にパターンを形成するためのパターン光にする。照明光学系１３はシャッターや光量調整手段等を備えてもよい。
【００２１】
パターン描画手段１４には、例えばＤＭＤ等の光変調素子を使用することができ、あるいはレチクル等の遮光手段を用いることができる。また、パターン光を感光材に投影するための投影光学系を更に備えてもよい。感光材には、レチクル等の遮光手段を近接または当接させることができる。パターン描画手段１４およびそれに伴う光学系は、露光装置１０の用途に応じて適宜設計される。露光テーブル１５は必要に応じて基板アラインメント手段や基板搬送手段等を兼ねてもよい。露光テーブルの形状等は基板に応じて適時設計される。
【００２２】
本発明は、例えば以上のように構成される露光装置１０の光源装置１１に適用するものであり、図２は、その第一の実施形態を示している。
【００２３】
この実施形態の光源装置１１は、第１の波長特性（３６５ｎｍ）の光を発振する第１ＬＥＤアレイ光源２１と、第２の波長特性（４０５ｎｍ）の光を発振する第２ＬＥＤアレイ光源２２と、第３の波長特性（３８５ｎｍ）の光を発振する第３ＬＥＤアレイ光源２３とを有しており、これらの異なる波長特性の光を上流から順に合成する。第１ないし第３のＬＥＤアレイ光源２１、２２、２３は、発振波長を除いて同一構成であり、３６５ｎｍの光を発振する複数のＬＥＤ素子２１ａ、４０５ｎｍの光を発振する複数のＬＥＤ素子２２ａ、３８５ｎｍの光を発振する複数のＬＥＤ素子２３ａを備えている。図２では、図示の便宜上、ＬＥＤ素子２１ａ、２２ａ、２３ａを３個並べて描いているが、実際には、これらのＬＥＤ素子２１ａ、２２ａ、２３ａは、同一平面上に多数を縦横に配列してなっている。図４、図５は、その具体的な平面配置例を示しており、図４の例ではＬＥＤ素子２１ａ、２２ａ、２３ａが格子状（マトリックス状）に縦横に配列され、図５の例では千鳥状に縦横に配列されている。千鳥状配列は、各横列のＬＥＤ素子２１ａ、２２ａ、２３ａの配列ピッチをｐとしたとき、上下の列でＬＥＤ素子２１ａ、２２ａ、２３ａのピッチをｐ／２だけずらしている。この千鳥状配列は、格子状配列に比べ、ＬＥＤ素子の密度を高め照明光学系が取り込む光の損失を抑えることができる。
【００２４】
第１ないし第３のＬＥＤアレイ光源２１、２２、２３上にはそれぞれ、レンズアレイ３１、３２、３３が重ねて配置されている。レンズアレイ３１、３２、３３はそれぞれ、各ＬＥＤ素子２１ａ、２２ａ、２３ａからの発散光を平行光束とする、各ＬＥＤ素子２１ａ、２２ａ、２３ａに対応する複数のコリメータレンズ３１ａ、３２ａ、３３ａを備えている。ＬＥＤ素子は厳密には面発光を行うが、発光面積が光学系の大きさに対して十分に小さいことから実質的に点光源といえるので、ＬＥＤ素子の発する光を、コリメータレンズを用いて平行光束にすることができる。なお、ここでいう平行光束は完全な平行光でなくともよく、実質的に平行光とみなせる程度であれば光軸に対し角度を持ってもよい（例えば２°以内）。コリメータレンズ３１ａ、３２ａ、３３ａの平面配置は、ＬＥＤ素子２１ａ、２２ａ、２３ａの平面配置と同一であり、図４、図５では両者を併せて描いている。周知のように、ＬＥＤ素子２１ａ、２２ａ、２３ａの発光部からの光は発散光であるのに対し、コリメータレンズ３１ａ、３２ａ、３３ａは、各ＬＥＤ素子２１ａ、２２ａ、２３ａ単位で、その発散光を平行光束とする。つまり、各コリメータレンズ３１ａ、３２ａ、３３ａにより平行光束とされたＬＥＤ素子２１ａ、２２ａ、２３ａの光軸は互いに平行であってそれぞれ独立しており、共有関係にない。なお、以下の説明の便宜のために、第１ＬＥＤアレイ光源２１とレンズアレイ３１、第２ＬＥＤアレイ光源２２とレンズアレイ３２、第３ＬＥＤアレイ光源２３とレンズアレイ３３で形成される平行光束群の中心の光軸を主光軸２１Ｘ、２２Ｘ、２３Ｘと定義する。
【００２５】
第１ＬＥＤアレイ光源２１の主光軸２１Ｘ上には、第１のダイクロイックミラー４１、第２のダイクロイックミラー４２、及びコンデンサレンズ４３が順に配置され、コンデンサレンズ４３による集光位置に、照明光学系１３のロッドインテグレータ１３ａが位置している。第１ダイクロイックミラー４１に対する主光軸２１Ｘの入射角（主光軸２１Ｘとミラー４１の入射面の法線とのなす角）は、αであり、第２ダイクロイックミラー４２に対する主光軸２１Ｘの入射角（主光軸２１Ｘとミラー４２の入射面の法線とのなす角）は、βである。
【００２６】
第２ＬＥＤアレイ光源２２は、第１のダイクロイックミラー４１の裏面に入射して反射される主光軸２２Ｘが主光軸２１Ｘと一致するように配置され、第３ＬＥＤアレイ光源２３は、第２のダイクロイックミラー４２の裏面に入射して反射される主光軸２３Ｘが主光軸２１Ｘ（及び主光軸２２Ｘ）と一致するように配置されている。第１ダイクロイックミラー４１に対する主光軸２２Ｘの入射角（主光軸２２Ｘとミラー４１の裏面入射面の法線とのなす角）は、γであり、この実施形態では、α=γ=４５゜である。また、第２ダイクロイックミラー４２に対する主光軸２３Ｘの入射角（主光軸２３Ｘとミラー４２の裏面入射面の法線とのなす角）は、δであり、この実施形態ではβ＝δ＝２５°（β＝δ＜４５°）である。
【００２７】
そして、第１のダイクロイックミラー４１は、第１ＬＥＤアレイ光源２１からの波長特性の光を透過させる一方、第２ＬＥＤアレイ光源２２からの波長特性の光を反射する特性を有する。また、第２のダイクロイックミラー４２は、第１ＬＥＤアレイ光源２１と第２ＬＥＤアレイ光源２２からの波長特性の光を透過させる一方、第３ＬＥＤアレイ光源２３からの波長特性の光を反射する特性を有している。
【００２８】
つまり、第１のダイクロイックミラー４１、第２のダイクロイックミラー４２は、以上の透過反射特性が得られるように、設置角度α、β、γ、δを考慮して多層膜として設計され製造される。
【００２９】
従って、以上の第１のダイクロイックミラー４１と第２のダイクロイックミラー４２は、第１ＬＥＤアレイ光源２１とレンズアレイ３１、第２ＬＥＤアレイ光源２２とレンズアレイ３２、第３ＬＥＤアレイ光源２３とレンズアレイ３３からの平行光束群を合成し、合成された光は、コンデンサレンズ４３によって、照明光学系１３のロッドインテグレータ１３ａの入射端面１３ｂに集光される。ロッドインテグレータ１３ａは、入射した光束の面内光量分布を均一化して出射する周知の光量均一化素子である。
【００３０】
本実施形態では、第１のダイクロイックミラー４１に入射する第１ＬＥＤアレイ光源２１からの光束と第２ＬＥＤアレイ光源２２からの光束、第２のダイクロイックミラー４２に入射する第１ＬＥＤアレイ光源２１からの光束、第２ＬＥＤアレイ光源２２からの光束及び第３ＬＥＤアレイ光源２３からの光束はいずれも平行光束（群）である。このため、第１のダイクロイックミラー４１、第２のダイクロイックミラー４２のどの部分においても一定の角度で光が入射し（光の入射場所による入射角のばらつきがなく）、ダイクロイックミラーを透過、あるいは反射する光の割合は一定となる。従って、ダイクロイックミラーの反射と透過のエッジ波長を適切に設計することにより、ダイクロイックミラーでの光の損失を最小に抑えることができる。
【００３１】
また、本実施形態は、上流側の第１のダイクロイックミラー４１において、最短波長（３６５ｎｍ）の第１ＬＥＤアレイ光源２１からの光と、最長波長（４０５ｎｍ）の第２ＬＥＤアレイ光源２２から光を合成し、次いで下流側の第２のダイクロイックミラー４２において、中間波長（３８５ｎｍ）の第３ＬＥＤアレイ光源２３からの光を合成している。第１ＬＥＤアレイ光源２１の発振波長と、第２ＬＥＤアレイ光源２２の発振波長との間には、大きい波長差が存在するので、第１のダイクロイックミラー４１は、透過と反射を切り換えるエッジ波長のマージンを大きくとることができる。そのため、第１のダイクロイックミラー４１への入射角αとγを、最もミラーの面積を小さくでき配置効率の良い４５°としている。これに対し、第２のダイクロイックミラー４２では、透過波長と反射波長の波長差が小さい。このため、入射角δが４５°では第３ＬＥＤアレイ光源２３から第２のダイクロイックミラー４２に入射する光の一部が反射せずに透過してしまい、効率が悪い。そこで、図２の実施形態では、第２のダイクロイックミラー４２への主光軸２３Ｘの入射角δを２５°とし、透過と反射を切り換えるエッジ波長の幅をより狭くして（エッジの傾きを急峻にして）いる。このように、合成する光の波長の間隔によってダイクロイックミラーの角度を適切に設定することにより、光源装置の光利用効率を向上している。
【００３２】
図７、図８は、ダイクロイックミラーへの入射角θ、入射波長ｎｍ、及び透過と反射の切り換え波長（透過率）を示した図である。ダイクロイックミラーのエッジ波長は、４５°で使用した場合、約２０ｎｍの幅を持つことが図７に示されている。一方、２５°で使用した場合は、エッジ波長の幅は約１０ｎｍである（図８）。そのため、図８のように合成する光の波長の間隔が狭い場合はダイクロイックミラーの角度を小さくしエッジ波長の幅が狭い状態で使用することが望ましい。また、ダイクロイックミラーに入射する光が平行光でなく、位置によって入射角度が異なる場合、図７にあるように、エッジ波長の位置がシフトする。そのため、ダイクロイックミラー全体でみるとエッジ波長の幅が広がったと同様の結果となる。例えば入射角度に９°の幅がある場合、エッジ波長の幅は実質的に約１０ｎｍ拡大し、約３０ｎｍとなる（図７）。
【００３３】
さらに、本実施形態では、第１ないし第３のＬＥＤアレイ光源２１、２２、２３のレンズアレイ３１、３２、３３からコンデンサレンズ４３までの間は平行光であって、第１ないし第３のＬＥＤアレイ光源２１、２２、２３の共役面が存在しない。従って、第１ないし第３のＬＥＤアレイ光源２１、２２、２３からコンデンサレンズ４３の間の光路長を任意の距離にできる。つまり、第１ＬＥＤアレイ光源２１からコンデンサレンズ４３、第２ＬＥＤアレイ光源２２からコンデンサレンズ４３、第３ＬＥＤアレイ光源２３からコンデンサレンズ４３への光路長に制約がないので、光路設計の自由度が高く、光源装置を省スペース化できる。
【００３４】
図６は、照明光学系１３のロッドインテグレータ１３ａの入射端面１３ｂへ入射する光束の光量分布を示している。本実施形態では、ＬＥＤ素子からロッドインテグレータの入射端面１３ｂまでがケーラー照明の関係となっている。コンデンサレンズ４３により、ロッドインテグレータ１３ａの入射端面１３ｂに集光される光は、全てのＬＥＤ素子からの平行光であるから、ロッドインテグレータ１３ａの入射端面１３ｂにおける光量分布は、中心がもっともエネルギー密度が高く、周辺に行くほどエネルギー密度が低くなる連続したプロファイルとなり、その形状は中心部が高く周辺部が低くなるガウス分布となる。このため、ロッドインテグレータ１３ａの入射開口サイズが小さくても、照明光学系１３に多くの光を取り込むことが可能となり、光の利用効率を上げることができる。
【００３５】
図３は、図２の光源装置１１において、第３ＬＥＤアレイ光源２３の主光軸２３Ｘ上に、第３のダイクロイックミラー４４を配置し、この第３のダイクロイックミラー４４の裏面入射面に、第２の中間波長（４００ｎｍ）の光を発振する第４ＬＥＤアレイ光源２４とレンズアレイ３４からの平行光束群を入射させる４波長合成の実施形態を示している。第４ＬＥＤアレイ光源２４は、４００ｎｍの光を発振する複数のＬＥＤ素子２４ａ（図４、図５参照）を備え、レンズアレイ３４は、各ＬＥＤ素子２４ａからの発散光を平行光束とする、各ＬＥＤ素子２４ａに対応する複数のコリメータレンズ３４ａを備えている。第３のダイクロイックミラー４４は、第３ＬＥＤアレイ光源２３からの３８５ｎｍの光を透過し、第４ＬＥＤアレイ光源２４からの４００ｎｍの光を反射する特性を備えている。第３ダイクロイックミラー４４に対する主光軸２３Ｘの入射角（主光軸２３Ｘとミラー４３の入射面の法線とのなす角）は、εであり、第３ダイクロイックミラー４４に対する主光軸２４Ｘの入射角（主光軸２４Ｘとミラー４４の裏面入射面の法線とのなす角）は、ηである。
【００３６】
上記実施形態では、アレイ光源としてＬＥＤアレイ光源２１〜２４を示したが、半導体レーザアレイ光源や、半導体レーザ素子と光ファイバを接続したものを束ねた光ファイバアレイ光源を用いることも可能である。また光束合成素子としてダイクロイックミラー４１ないし４３を例示したが、ダイクロイックプリズム等の光束合成素子も使用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  露光装置
１１  光源装置
１２  電源装置
１３  照明光学系
１３ａ  ロッドインテグレータ
１４  パターン描画手段
１５  露光テーブル
１６  制御装置
２１  第１ＬＥＤアレイ光源
２２  第２ＬＥＤアレイ光源
２３  第３ＬＥＤアレイ光源
２４  第４ＬＥＤアレイ光源
２１Ｘ  ２２Ｘ  ２３Ｘ  ２４Ｘ  光軸
２１ａ  ２２ａ  ２３ａ  ２４ａ  ＬＥＤ素子（光源素子）
３１  ３２  ３３  ３４  レンズアレイ
３１ａ  ３２ａ  ３３ａ  ３４ａ  コリメータレンズ
４１  第１のダイクロイックミラー
４２  第２のダイクロイックミラー
４３  コンデンサレンズ
４４  第３のダイクロイックミラー
【図１】
2014207300.tif 000003
【図２】
2014207300.tif 000004
【図３】
2014207300.tif 000005
【図４】
2014207300.tif 000006
【図５】
2014207300.tif 000007
【図６】
2014207300.tif 000008
【図７】
2014207300.tif 000009
【図８】
2014207300.tif 000010