(57)【要約】【課題】  スペース内で均一な照明光でマスクを照明できる照明光源を提供する。【解決手段】  照明装置（ＩＬ）は、内面に反射面が形成された筒状の反射体（２０）と、反射体に光を供給する光源部（１０）と、反射体の側面部に形成され光源部から供給される光を反射体の内部に入射させる入射部（２３）と、反射体の側面部のうち入射部と異なる位置に該反射体の軸方向に沿ってスリット状に形成され、反射面が反射した光を物体に対して射出する射出部（２１）を備える。【選択図】  図３
2011033907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を照明する照明装置において、
内面に反射面が形成された筒状の反射体と、
前記反射体に光を供給する光源部と、
前記反射体の円周部に形成され、前記光源部から供給される光を前記反射体の内部に入射させる入射部と、
前記反射体の円周部のうち前記入射部と異なる位置に、該反射体の軸方向に沿ってスリット状に形成され、前記反射面が反射した光を前記物体に対して射出する射出部と、
を備える照明装置。
【請求項２】
前記入射部は、前記軸方向に沿って所定間隔おきに配置された複数の入射孔を含み、
前記光源部は、前記複数の入射孔に対して光を供給する請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記所定間隔をＰとし、前記入射部から入射する光の開口数をＮＡとし、前記軸方向と直交する断面における前記入射部から前記射出部までの距離をＴとするとき、以下の条件が満たされる請求項２に記載の照明装置。
Ｔ×ＮＡ＞Ｐ
【請求項４】
前記入射部は、前記軸方向に沿って帯状に形成された入射孔を含み、
前記光源部は、前記入射孔に対して光を供給する請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
前記軸方向と直交する断面における前記射出部の幅をｄとし、前記入射部から入射する光の開口数をＮＡとし、前記断面における前記入射部から前記射出部までの距離をＴとするとき、以下の条件が満たされる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照明装置。
Ｔ×ＮＡ＞ｄ
【請求項６】
前記反射体は前記軸方向と直交する断面が半径Ｒの円筒状であり、前記断面における前記入射部から前記射出部までの距離をＴとするとき、以下の関係が満たされる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の照明装置。
Ｔ＜２Ｒ
【請求項７】
前記入射部は光ファイバを介して前記光源部から供給される光を入射させる請求項１から６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
マスクに形成されたパターンを介した光を被露光体に照射して、前記パターンを前記被露光体に転写する露光装置において、
前記マスクを照明する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の照明装置を備える露光装置。
【請求項９】
前記マスクは筒形状であり、前記筒形状のマスク内に前記照明装置が配置されるとともに前記筒形状のマスクはその中心軸周りに回転する請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記パターンを介した光が照射される領域に、前記被露光体を搬送する搬送装置と、
前記マスクの回転速度と前記被露光体の搬送速度とを同期制御する制御部と、
を備える請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記搬送装置は、前記被露光体に対して流体を吐出する複数の吐出孔及び該流体を吸引する複数の吸引孔を有し、前記吐出孔から吐出させた前記流体を介して前記被露光体を支持する支持部を有し、
前記支持部は前記パターンを介した光が照射される領域に配置される請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記支持部は、前記被露光体の搬送方向に前記マスクの筒形状に対応する曲面を有する請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記マスクと前記被露光体との間に配置され、前記マスクのパターンを前記被露光体に投影する投影光学系を備え、
前記支持部の曲面が、前記投影光学系で投影される前記マスクのパターンの面と共役である請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記支持部の曲面の曲率半径が、前記円筒状のマスクの断面半径と前記投影光学系の投影倍率とに基づいて規定される請求項１３に記載の露光装置。
【請求項１５】
物体を照明する照明方法において、
内面に反射面が形成された筒状の反射体に光源部から光を供給する光供給工程と、
前記反射体の円周部に形成され、前記光源部から供給される光を前記反射体の内部の入射部に入射させる入射工程と、
前記反射体の円周部のうち前記入射部と異なる位置に、該反射体の軸方向に沿ってスリット状に形成された射出部を介して、前記反射面が反射した光を前記物体に対して射出する射出工程と、
を備える照明方法。
【請求項１６】
前記入射部は、前記軸方向に沿って所定間隔おきに配置された複数の入射孔を含み、
前記光供給工程は、前記複数の入射孔に対して光を供給する請求項１５に記載の照明方法。
【請求項１７】
前記所定間隔をＰとし、前記入射部から入射する光の開口数をＮＡとし、前記軸方向と直交する断面における前記入射部から前記射出部までの距離をＴとするとき、以下の条件が満たされる請求項１６に記載の照明方法。
Ｔ×ＮＡ＞Ｐ
【請求項１８】
前記入射部は、前記軸方向に沿って帯状に形成された入射孔を含み、
前記光供給工程は、前記入射孔に対して光を供給する請求項１５に記載の照明方法。
【請求項１９】
前記軸方向と直交する断面における前記射出部の幅をｄとし、前記入射部から入射する光の開口数をＮＡとし、前記断面における前記入射部から前記射出部までの距離をＴとするとき、以下の条件が満たされる請求項１５から請求項１８のいずれか一項に記載の照明方法。
Ｔ×ＮＡ＞ｄ
【請求項２０】
前記反射体は前記軸方向と直交する断面が半径Ｒの円筒状であり、前記断面における前記入射部から前記射出部までの距離をＴとするとき、以下の関係が満たされる請求項１５から請求項１９のいずれか一項に記載の照明方法。
Ｔ＜２Ｒ
【請求項２１】
前記入射工程は光ファイバを介して前記光源部から供給される光を入射させる請求項１５から２０のいずれか一項に記載の照明方法。
【請求項２２】
マスクに形成されたパターンを介した光を被露光体に照射して、前記パターンを前記被露光体に転写する露光方法において、
請求項１５から請求項２１のいずれか一項に記載の照明方法で前記マスクを照明する露光方法。
【請求項２３】
前記マスクは筒形状であり、
前記射出工程は前記筒形状のマスク内から前記反射面が反射した光を前記物体に対して射出し、
前記筒形状のマスクはその中心軸周りに回転する請求項２２に記載の露光方法。
【請求項２４】
前記パターンを介した光が照射される領域に、前記被露光体を搬送する搬送工程と、
前記搬送工程で搬送される前記被露光体の搬送速度と前記マスクの回転速度とを同期制御させる同期制御工程と、
を備える請求項２３に記載の露光方法。
【請求項２５】
前記搬送工程は、前記被露光体に対して流体を吐出する複数の吐出孔及び該流体を吸引する複数の吸引孔を有する支持部で、前記パターンを介した光が照射される領域で前記流体を介して前記被露光体を支持する請求項２４に記載の露光方法。
【請求項２６】
前記支持部は、前記被露光体の搬送方向に前記マスクの筒形状に対応する曲面を有する請求項２５に記載の露光方法。
【請求項２７】
前記マスクと前記被露光体との間に配置された投影光学系で、前記マスクのパターンを前記被露光体に投影し、
前記支持部の曲面が、前記投影光学系で投影される前記マスクのパターンの面と共役である請求項２６に記載の露光方法。
【請求項２８】
前記支持部の曲面の曲率半径が、前記円筒状のマスクの断面半径と前記投影光学系の投影倍率とに基づいて規定される請求項２７に記載の露光方法。
【請求項２９】
露光工程を含む電子デバイスの製造方法であって、
前記露光工程において、請求項２２から請求項２８のいずれか一項に記載の露光方法を用いる電子デバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を照射する照明装置、および被露光体にパターンを転写する露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるステッパと呼ばれる露光装置は、マスクに形成されたパターンをフォトレジスト等の感光剤が塗布されたウエハ、樹脂又はガラスプレート等（以下、これらを総称する場合は基板という）に転写する。このうちスキャニングステッパは、細長いスリット状の照明光をマスクに照射している状態で、マスクを載置したマスクステージと基板を載置した基板ステージとを互いに同期移動させてパターンの転写を行う。
【０００３】
特許文献１に開示されるスキャニングステッパは、露光精度及びスループットを共に向上させるため、筒形状で回転可能なマスクを使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２７４３８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、板状のマスクでは、照明装置を配置するスペースが広く確保できる。一方筒形状のマスクを使用する場合には、筒状のマスクが半径方向に厚みがあるために確保できるスペースが少ない。この少ないスペース内で均一な照明光でマスクを照明できる照明光源が望まれている。
【０００６】
本発明の態様は、筒状のマスク等を均一に照明することができる照明光源装置及び露光装置並びに、照明方法、露光方法及びデバイス製造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】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、物体を照明する照明装置は、内面に反射面が形成された筒状の反射体と、反射体に光を供給する光源部と、反射体の側面部に形成され光源部から供給される光を反射体の内部に入射させる入射部と、反射体の側面部のうち入射部と異なる位置に該反射体の軸方向に沿ってスリット状に形成され、反射面が反射した光を物体に対して射出する射出部を備える。
【０００８】
本発明の第２の態様に従えば、露光装置は第１の態様の照明装置を備え、照明装置から射出する光がマスクに形成されたパターンを介して被露光体に照射し、パターンを被露光体に転写する。
【０００９】
本発明の第３の態様に従えば、物体を照明する照明方法は、内面に反射面が形成された筒状の反射体に光源部から光を供給する光供給工程と、反射体の側面部に形成され、光源部から供給される光を反射体の内部の入射部に入射させる入射工程と、反射体の側面部のうち入射部と異なる位置に該反射体の軸方向に沿ってスリット状に形成された射出部を介して、反射面が反射した光を前記物体に対して射出する射出工程と、を備える。
【００１０】
本発明の第４の態様に従えば、露光方法は第３の態様の照明方法でマスクを照明し、マスクに形成されたパターンを介した光を被露光体に照射して、パターンを被露光体に転写する。
【００１１】
本発明の第５の態様に従えば、電子デバイス製造方法は第４の態様の露光方法を用いた露光工程を含む電子デバイスの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の態様によれば、限られたスペース内で筒状のマスクに均一な照明光を照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１露光装置１００の概念図である。
【図２】マスクＭ及び照明装置ＩＬの構成を示した斜視図である。
【図３】（ａ）は、照明装置ＩＬを上側（Ｚ軸方向）から見た照明装置ＩＬの斜視図である。  （ｂ）は、下側（−Ｚ軸方向）から照明装置ＩＬを見た場合の照明装置ＩＬの概念図である。
【図４】反射体２０の光ファイバ１２の取り付け位置を示した反射体２０の断面の構成図である。
【図５】第１露光装置１００のＺＹ面の断面構成図である。
【図６】支持部４０の曲率半径ＣＲとマスクＭの曲率半径ＣＲとの関係を示した図である。
【図７】本実施形態に掛かる主制御部９０の構成を示した図である。
【図８】第１露光装置１００の製造工程のフローチャートである。
【図９】第２露光装置２００の断面構成図である。
【図１０】（ａ）は、反射体２０を上側（Ｚ軸方向）から見た反射体２０の斜視図である。  （ｂ）は、帯状の入射孔１２３の下側（Ｚ軸方向）から見た構成を図示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による露光装置及び露光方法並びに照明装置について添付図面を参照して詳細に説明する
【００１５】
《第１実施形態》
＜第１露光装置１００の構成＞
図１は、本実施形態の第１露光装置１００の断面構成図である。露光装置１００は帯状の可撓性の基板（以下、シート基板ＦＢという。）の搬送方向ＴＤと平行な面においての概念図を示している。尚、以下の説明においては、必要に応じて図中にＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内でマスクＭとシート基板ＦＢとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＹ軸方向に設定している。
【００１６】
シート基板ＦＢは、シート基板ＦＢは例えばＹ軸方向（短軸方向）の幅が１ｍでＸ軸方向（長軸方向）の長さが数十ｍないし数百ｍの長さがあるロール状の基板であり、その基板の厚さは１００ミクロン程度の薄い基板である。第１の実施形態において、可撓性の樹脂製の基板を前提に説明するが、シート基板ＦＢは樹脂製の可撓性の基板に限定されず、ガラスプレート又はシリコンなどの半導体ウエハのような基板であってもよい。
【００１７】
第１露光装置１００は、筒状に形成された反射体２０、反射体２０に光を供給する光源部１０、及び光源部１０と反射体２０とを繋ぐ光ファイバ１２を含む照明装置ＩＬを有している。さらに、第１露光装置１００は、光線が通過する投影光学系１９、シート基板ＦＢを支持する支持部４０、シート基板ＦＢを保持して搬送させる駆動搬送系の各ローラＲＲ、及び第１露光装置１００の動作を制御する主制御部９０を有している。第１露光装置１００には、交換可能な筒状に形成されたマスクＭが取り付けられる。
【００１８】
この第１露光装置１００は、感光剤が塗布されたシート基板ＦＢの搬送速度に同期させてマスクＭを回転させることにより、連続して露光処理する。そして第１露光装置１００は半導体素子、有機ＥＬ素子、又は液晶表示素子など電子デバイスを製造する露光工程を担うことができる。
【００１９】
シート基板ＦＢは、供給ロール（不図示）から送り出されている。供給ロールから移送されたシート基板ＦＢはローラＲＲ１からローラＲＲ４までを適度な張りを保ちながら収納ロール（不図示）に格納され又は次の工程へ移送される。ローラＲＲ１ないしローラＲＲ４のローラ回転軸ＲＣはＹ軸と平行に設置され、ローラ回転軸ＲＣを中心として回転可能となっている。尚、ローラ回転軸ＲＣに駆動モータを設置して、シート基板ＦＢが安定して搬送されるよう制御してもよい。
【００２０】
支持部４０は、ローラＲＲ２とローラＲＲ３との間に設置され、支持部４０の表面の曲面形状に合わせた形状でシート基板ＦＢを支持する。また、支持部４０でのシート基板ＦＢのＹ軸方向及びＸＹ平面の回転方向のずれを抑制させるように、ローラＲＲ２又はローラＲＲ３は個別にＹ軸方向に移動可能である。すなわちローラＲＲ２又はローラＲＲ３はそれ自身の軸方向に移動可能であり、シート基板ＦＢのＹ軸方向のずれを抑制しながら搬送方向ＴＤにシート基板ＦＢを安定して移送することができる。シート基板ＦＢのＹ軸方向の位置及びＸＹ平面の回転方向のずれは複数のアライメント計測部ＡＣで計測される。複数のアライメント計測部ＡＣはシート基板ＦＢのずれだけでなくシート基板ＦＢの搬送速度も計測することが可能である。
【００２１】
支持部４０は、シート基板ＦＢの表面に対して上側に配置され、照明光を通過させるために、石英ガラスなどの透明材料で形成されている。支持部４０は、シート基板ＦＢに向けた下面が曲面４６に形成されている。支持部４０の曲面４６は所定の曲率半径で形成されている。曲率半径は投影光学系１９の倍率を基に設計され、例えば等倍であれば後述するマスクＭの曲率半径と同じに形成される。
【００２２】
曲面４６には、複数の吐出孔４１と吸引孔４２とが形成され、吐出孔４１と接続する吐出管４３及び吸引孔４２と接続する吸引管４４が設置され、吐出管４３及び吸引管４４には通過する流体の流量を可変させるバルブ４５が設置されている。吐出管４３及び吸引管４４の端部にはポンプ４８が接続され、それぞれ排出ポンプ及び吸引ポンプに接続している。支持部４０の吐出孔４１及び吸引孔４２から排出及び吸引する流体は、照明光の吸収または屈折の少ない気体または液体を用いる。曲面４６に形成される複数の吐出孔４１と吸引孔４２とは、照明光が通過する露光領域には形成されない。また、バルブ４５は流量調整部４９で制御され、曲面４６とシート基板ＦＢとの距離を所定の距離に保つようにバルブ４５を開閉して流体の流量を制御している。
【００２３】
光源部１０は、露光用の光源である水銀ランプ及び楕円鏡、ＫｒＦエキシマレーザ又はＡｒＦエキシマレーザ等で構成されている。光源部１０の照明光は短波長の光の透過率の高い光ファイバ１２を通過して反射体２０に入射される。反射体２０の下側（シート基板ＦＢ側）に形成したスリット部２１から射出される。
【００２４】
投影光学系１９は、複数のレンズ群（不図示）で構成されている。そしてマスクＭが投影光学系１９の上側に設置されている。投影光学系１９のレンズ群は、マスクＭを通過した照明光を所定倍率にする。これによりマスクＭに描かれた複数の回路パターンなどがシート基板ＦＢに投影される。図１ではマスクＭは回転方向ＭＲで回転するように描かれているが、投影光学系１９が倒立像を投影する光学系か正立像を投影する光学系かで回転方向が変わる。
【００２５】
主制御部９０は、ローラＲＲ（ＲＲ１〜ＲＲ４）、光源部１０、流量調整部４９、アライメント計測部ＡＣ又はマスクＭなどとそれぞれ接続されている。主制御部９０はローラＲＲの回転速度を制御することでシート基板ＦＢの搬送速度を調整することができる。また、主制御部９０は、流量調整部４９に信号を送ってシート基板ＦＢと支持部４０との間隔を調整する。また主制御部９０は、アライメント計測部ＡＣの検出結果を受け取り、シート基板ＦＢの搬送速度を調整したり、光源部１０の照明光の照射タイミングを制御したりする。また、また主制御部９０は、次に説明するマスクＭの回転速度、又は角速度も制御する。
【００２６】
＜マスクＭの構成＞
図２は、マスクＭ及び照明装置ＩＬの構成を示した斜視図である。マスクＭは短波長の光を透過する石英ガラスなどで構成され、円筒形状を有している。マスクＭは、図２で示されるようにＹ軸と平行に設置された中心軸１５を中心として回転可能である。中心軸１５は不図示のフレームにエアベアリンクなどで保持されている。
【００２７】
円筒形状のマスクＭは、マスクＭの周方向に沿って複数の回路パターン、アライメントマークのパターンなどが形成されている。これらパターンは、円筒形状の石英ガラスに例えばクロム（Ｃｒ）等からなる金属膜を所定形状にパターニングしたものである。これらパターンの形状はシート基板ＦＢ上の露光領域に転写されるパターンと相似の形状である。
【００２８】
円筒形状のマスクＭの直径は大きいほうが好ましい。マスクＭの慣性モーメントが大きくなりマスクＭの回転速度が安定するためである。また、マスクＭの曲率半径を大きくすることで円筒形状の表面の湾曲が小さくなり、回路パターンなどの変形が低減するためである。
【００２９】
マスクＭの両端部の外周には回転用ベルト１６が設置されている。回転用ベルト１６は駆動モータ（不図示）と接続されている。駆動モータが回転することにより回転用ベルト１６が回転し、マスクＭを一方向に一定速度で回転させることができる。マスクＭへの駆動伝達に回転用ベルト１６を用いることは、マスクＭの交換が簡便になり、また大型のマスクＭを一定な速度で回転させることが容易になる。マスクＭの両端部の外周には、回転用ベルト１６がスリップしないように表面を粗く加工していることが好ましい。
【００３０】
また、マスクＭの中心軸１５にはロータリーエンコーダ等の回転検出装置１７が設置され、マスクＭの回転速度がリアルタイムで検出される。この回転検出装置１７で検出されたマスクＭの回転速度は、主制御部９０（図１を参照）に送られる。
【００３１】
反射体２０は、円筒形状のマスクＭ内部に支柱２５で支えられて配置される。支柱２５は不図示のフレームでマスクＭと接触しない高さで固定されている。反射体２０の下側（シート基板ＦＢ側）にはスリット部２１が設置されている。
【００３２】
図３（ａ）は、照明装置ＩＬを上側から見た照明装置ＩＬの斜視図である。反射体２０を固定する支柱２５は、説明のため省略してある。反射体２０は基本的に金属材料など光が不透過な材料で形成される。反射体２０がガラスなどの透過材料で形成される場合には、その内面は金属蒸着されて光を内側から外側へ不透過にしている。反射体２０の断面は半径Ｒの真円の円筒形状で形成されている。反射体２０の両側面２４は、側面から光が出ないように閉じられていることが好ましい。
【００３３】
反射体２０の円周面には、光ファイバ１２の端部が装着される入射孔２３が形成されている。また反射体２０の円周面には、スリット部２１が形成されている。反射体２０が不透過材料で形成される場合には、スリット部２１は貫通孔でもよいし短波長の光を透過するガラス板が嵌め込まれていてもよい。反射体２０が透過材料で形成される場合には、スリット部２１はその部分に金属蒸着されないことで形成される。さらにスリット部２１に照明光の波長を選択する波長フィルター又は照明光を集光するシリンドリカルレンズを配置させてもよい。
【００３４】
さらに、スリット部２１からの照明光を一時的に遮るために、スリット部２１とマスクＭとの間に遮光シャッタ（不図示）を配置してもよい。第１露光装置１００の動作開始の際や、シート基板ＦＢの交換時などに遮光シャッタは使用される。
【００３５】
スリット部２１及び入射孔２３を除く反射体２０の内面は、短波長の光が反射する金属膜で形成されている。特に短波長の光を反射する金属膜が内面に多層形成されていることが好ましい。光ファイバ１２を介して入射孔２３から入射した光は、反射体２０の内部で１回以上の反射を繰り返してスリット部２１から射出される。
【００３６】
光ファイバ１２が装着される入射孔２３は、反射体２０の円周面に、その円筒軸方向（Ｙ方向）に配置間隔Ｐで設置してある。入射孔２３から照射された光は少なくとも１回反射されてスリット部２１まで届くことが好ましい。図３においては、入射孔２３からスリット部２１までの反射の無い直線距離がＴで示されている。光ファイバ１２から照明光は見込角αで射出される。このとき照明光の開口数ＮＡは数式０１で表される。
ＮＡ＝ｓｉｎ（α）      …数式０１
【００３７】
図３（ｂ）は、下側（−Ｚ軸方向）から照明装置ＩＬを見た場合の照明装置ＩＬの概念図である。特に図３（ｂ）スリット部２１と各光ファイバ１２の照明光の露光領域ＥＡとの関係を示している。露光領域ＥＡは各光ファイバ１２から射出された照明光が少なくとも１回の反射で形成される領域であり、図３（ｂ）では７個の露光領域ＥＡが形成された場合を示している。
【００３８】
例えば、スリット部２１は長軸方向（Ｙ軸方向）に長軸長Ｄと、短軸方向（Ｘ軸方向）に短軸長ｄとなる矩形形状を有している。反射体２０はマスクＭに均一な照明光を照射するために、光ファイバ１２の配置間隔Ｐ、スリット部２１の長軸長Ｄ、短軸長ｄ、反射体２０の半径Ｒ及び設置距離Ｔを下記の条件に収まるよう設計する必要がある。
【００３９】
第１の条件として、スリット部２１の短軸長ｄが数式０２の条件を満たすように形成する。
Ｔ×ＮＡ＞ｄ      …数式０２
【００４０】
数式０２の条件を満たせば、露光領域ＥＡがスリット部２１の位置において短軸長ｄより大きくなるため、反射体２０の内部で照明光が少なくとも１回以上の照明光の反射が行われる。照明光が反射体２０の内部で何度も反射されることによりスリット部２１からの射出光の光量が均一な光となる。
【００４１】
第２の条件として、隣り合う２つの光ファイバ１２の配置間隔Ｐが数式０３を満たすように形成する。
Ｔ×ＮＡ＞Ｐ      …数式０３
【００４２】
光ファイバ１２からの開口数ＮＡが大きいと、照明光のある領域は反射体２０の内面で反射しないで直接スリット部２１へ到達することもある。このような場合に、数式０３の条件を満たせば、隣り合う２つの光ファイバ１２からの照明光が、スリット部２１の長軸方向で開口数ＮＡ分だけ重なる。隣り合う２つの光ファイバ１２からの照明光が重なるため、スリット部２１からの射出光の光量が均一な光となる。
【００４３】
第３の条件として、光ファイバ１２の入射点から射出点までの設置距離Ｔが数式０４の条件を満たすことが好ましい。
Ｔ＜２×Ｒ      …数式０４
【００４４】
数式０４の条件を満たせば、入射孔２３からスリット部２１までを結ぶ最短距離Ｔが反射体２０の直径（２×Ｒ）より短い。つまり、入射孔２３とスリット部２１とが反射体２０の中心を挟んで直線状に配置されないため、光ファイバ１２から入射する照明光が反射体２０の内部で少なくとも１回以上の反射が行われることになる。スリット部２１と向かい合う位置には光ファイバ１２の入射孔２３が配置されない。照明光が反射体２０の内部で何度も反射されることによりスリット部２１からの射出光の光量が均一な光となる。
第４の条件として、入射孔２３の総数ｎ（ｎ≧２）を用いて、長軸長Ｄは以下の数式０５の条件を満たすことが好ましい。
（ｎ−１）×Ｐ≧Ｄ    …数式０５
【００４５】
図４は反射体２０の光ファイバ１２の取り付け位置、すなわち入射孔２３を示した反射体２０の断面の構成図である。本実施形態では図４に示されるように入射孔２３が、スリット部２１からみて反射体２０の９０度方向の円周面に設置されている。照明光は光ファイバ１２から見込角αで射出される。
【００４６】
例えば、見込角αの照明光の領域を領域ｎａ１ないし領域ｎａ３に分割して表示する。見込角αの照明光のうち一点鎖線で示された領域ｎａ１は、反射体２０の内面で２度反射してスリット部２１の短軸長ｄに到達する。照明光のうち二点鎖線で示された領域２ｎａ２は、反射体２０の内面で１度だけ反射してスリット部２１の短軸長ｄに到達する。照明光のうち点線で示された領域ｎａ３は、光ファイバ１２から直接スリット部２１の短軸長ｄに到達する。このように、光ファイバ１２を介して入射孔２３から反射体２０の内部に入射された照明光は、直接または複数の反射を繰り返してスリット部２１から、均一なスリット状の光源として射出される。なお図４では本実施形態では入射孔２３が、スリット部２１からみて反射体２０の９０度方向の円周面に設置されたが、上記した数式０２から数式０４の条件を満足すれば入射孔２３の取り付け位置は特に限定されない。
【００４７】
＜焦点位置検出部３０の構成＞
第１露光装置１００は支持部４０とシート基板ＦＢとの間隔を流量調整部４９（図１を参照）の制御により一定の位置に支持することができる。第１露光装置１００は支持部４０とシート基板ＦＢとの間隔の測定のために、焦点位置検出部３０を備えている。
【００４８】
図５は、第１露光装置１００のＺＹ面の断面構成図である。図５では図１で図示されていない焦点位置検出部３０の設置位置を記載してある。
【００４９】
焦点位置検出部３０はシート基板ＦＢの表面の高さ位置（Ｚ軸方向）を検出することができる。焦点位置検出部３０は投光系３６及び受光系３７で構成されている斜入射方式の焦点位置検出部３０であり、投光系３６及び受光系３７は搬送方向（Ｘ軸方向）と交差するＹ軸方向に設置されている。投光系３６は測定点ＰＯから見て１０時方向に設置され、同様に、受光系３７は測定点ＰＯから見て２時方向に設置されている。
【００５０】
投光系３６から射出される光線は、シート基板ＦＢ上の感光剤を感光させない波長帯を用いる。投光系３６からの光線は不図示のピンホールあるいはスリットを通過して、投影光学系１９の光軸ＡＸの方向に対して斜めにシート基板ＦＢ上に照射される。受光系３７はシート基板ＦＢが投影光学系１９の像面と一致するとき、シート基板ＦＢからの反射像の位置が受光系３７の内部のピンホールもしくは投光スリットと一致するように配置されている。つまり、投光系３６から射出される光線はシート基板ＦＢの測定点ＰＯに向かい、測定点ＰＯで反射して受光系３７で受光することができる。これにより、焦点位置検出部３０はシート基板ＦＢの表面の高さを測定することができる。
【００５１】
なお、図５では一本の光線しか描かれていないが、焦点位置検出部３０はパターン領域ＰＡ内の予め定められた複数の測定点ＰＯに複数の微小スリット像又はスポット像を斜めに投光し、各測定点ＰＯからの反射スリット（スポット）像を受光してもよい。焦点位置検出部３０は受光した複数個の像からシート基板ＦＢの表面の高さだけでなくシート基板ＦＢの表面の傾きを測定することができる。
【００５２】
焦点位置検出部３０で検出されたシート基板ＦＢの表面の高さ又は傾きは、主制御部９０（図１を参照）に送られる。主制御部９０は、支持部４０の流量調整部４９に制御信号を送り、支持部４０の曲面４６とシート基板ＦＢとの距離を調整する。
【００５３】
＜マスクの曲率半径と支持部の曲面部の曲率半径ＣＲとの関係＞
図６は、投影光学系１９が等倍（一倍）で且つ正立像を投影する場合に、支持部４０の曲率半径ＣＲとマスクＭの曲率半径ＣＲとの関係を示した斜視図である。説明の都合上、支持部４０は、その下面の曲面４６のみが描かれている。
【００５４】
曲率半径ＣＲのマスクＭは回路パターン（図６ではＦで表記）を有している。マスクＭは図２などで示されたとおり円筒状であり、その回路パターンは円周上の曲面に形成されている。そして回路パターンも曲率半径ＣＲに沿った形状になり、下向きに凸状の回路パターンを形成する。このマスクＭにスリット部２１からの照明光が照射されると、照明光は投影光学系１９を通過し支持部４０で保持されたシート基板ＦＢの表面に投影される。
【００５５】
投影光学系１９は、曲面状の物体に対しては曲面状の像を比較的容易に投影することができるが、曲面状の物体に対して平面状の像を投影することは収差などの観点で困難が多い。本実施形態では、シート基板ＦＢは支持部４０の流量調整部４９で支持部４０との間隔が均一になるように支持されるために、支持部４０の曲面４６の曲率半径ＣＲと同じ曲率半径ＣＲでシート基板ＦＢの表面が支持される。このためマスクＭの曲面状の回路パターンはシート基板ＦＢの曲面状の表面に収差がすくないまま結像させることができる。結果として、第１露光装置１００は、シート基板ＦＢを均一平面とした場合に歪みのない回路パターンをシート基板ＦＢに露光することができる。
【００５６】
また、図６などでは、投影光学系１９は１本のレンズとして描かれているが、複数の投影レンズを千鳥状に複数配置したいわゆるマルチレンズで構成してもよい。
【００５７】
＜主制御部９０＞
図７は本実施形態に掛かる主制御部９０の構成を示した図である。主制御部９０は演算部９１と記憶部９２とで構成され、第１露光装置１００の各制御系及び装置を制御する。記憶部９２は各制御系及び装置からの検出結果を取得して記憶する。演算部９１は記憶部９２で予め記憶されたデータと各制御系及び装置からの検出結果に基づいて各制御系に適切な演算を行う。なお、点線はシート基板ＦＢに関連する箇所である。
【００５８】
例えば、主制御部９０は、光源部１０を起動させて、短波長の光を照射させる。また、主制御部９０は、支持部４０の流量調整部４９はシート基板ＦＢと支持部４０の曲面４６との間隔を一定に支持させる。主制御部９０は、第１露光装置１００の駆動搬送系の複数のローラＲＲ等に駆動の指示をし、所定の搬送速度でシート基板ＦＢを搬送させる。
【００５９】
アライメント計測部ＡＣはシート基板ＦＢのアライメントマークを計測し、その結果を主制御部９０の演算部９１に送る。演算部９１はシート基板ＦＢの位置又は速度を演算し、主制御部９０は、複数のローラＲＲをＹ軸方向に移動させたり搬送方向に回転させたりする。回転検出装置１７は、マスクＭの回転速度または角速度を検出し、その結果を主制御部９０に送る。焦点位置検出部３０はシート基板ＦＢの表面の高さを検出し、その結果を主制御部９０に送る。
【００６０】
主制御部９０は、シート基板ＦＢの位置又は速度の演算結果およびマスクＭの回転速度から、マスクＭの回転速度を調整したり又はシート基板ＦＢの搬送速度を調整したりして、マスクＭとシート基板ＦＢとを同期させる。また主制御部９０は、流量調整部４９を介してシート基板ＦＢの表面高さを調整する。
【００６１】
第１露光装置１００は、マスクＭが連続的に回転し且つシート基板ＦＢが連続的に搬送されている最中にシート基板ＦＢにマスクＭの回路パターンなどを露光することができる。したがって第１露光装置１００は、効率よくシート基板ＦＢに露光処理することができる。
【００６２】
＜製造工程のフローチャート＞
図８は第１露光装置１００の製造工程のフローチャートである。第１露光装置１００は下記に示したステップを経ることでシート基板ＦＢにマスクＭの回路パターンの露光を行う。回路パターンが形成されたシート基板ＦＢはその後、表示素子などの電子デバイスに製造される。
【００６３】
ステップＳ１１において、第１露光装置１００は、駆動搬送系の複数のローラＲＲ等を駆動させる。また、第１露光装置１００はマスクＭの駆動モータを駆動させて一定速度で回転させる。
【００６４】
ステップＳ１２において、アライメント計測部ＡＣは通過するシート基板ＦＢのアライメントマークなどを計測し、その結果に基づいて第１露光装置１００は、シート基板ＦＢを所定の搬送速度で搬送させる。回転検出装置１７は、マスクＭの回転速度または角速度を検出しその結果を主制御部９０に送る。また第１露光装置１００は、アライメント計測部ＡＣでシート基板ＦＢのＹ軸方向のずれを計測し、ローラＲＲ２及びローラＲＲ３をＹ軸方向に移動させてシート基板ＦＢのＹ軸方向の位置も調節する。
【００６５】
ステップＳ１３において、ステップＳ１２の結果に基づいて主制御部９０はシート基板ＦＢとマスクＭとを同期させる。調節にはマスクＭの回転速度またはシート基板ＦＢの搬送速度の少なくとも一方を調整する。
【００６６】
ステップＳ１４において、焦点位置検出部３０がシート基板ＦＢの表面の高さを計測する。主制御部９０は、焦点位置検出部３０の測定結果に基づいて支持部４０の流量調整部４９を制御させ、シート基板ＦＢと支持部４０の曲面４６との間隔を投影光学系１９の焦点位置に一致するように調整する。
【００６７】
ステップＳ１５において、第１露光装置１００は、光源部１０を点灯させ光ファイバ１２を介して反射体２０のスリット部２１から、均一の照明光を照射する。なお、事前に光源部１０を点灯させておいて不図示の遮光シャッタなどで遮光した状態からシャッタを開放させてもよい。第１露光装置１００は、シート基板ＦＢに連続した露光を行う。以上が第１露光装置１００による露光工程である。
【００６８】
以下のステップＳ２１からステップＳ２３は、不図示の現像装置、エッチング装置などで行われる。
ステップＳ２１においては露光されたシート基板ＦＢを現像する。
ステップＳ２２では、感光剤が残存している部分以外の露出したシート基板ＦＢに対して加工を行う。例えば、シート基板ＦＢに対する加工は、メタルインクを塗布したりエッチングを行う加工である。
ステップＳ２３において、加工が済んで不要となった感光剤を取り除く。これらの工程を行うことによって、シート基板ＦＢに金属膜などを有する電子デバイスの回路が形成される。
【００６９】
《第２実施形態》
本実施形態での第２露光装置２００は、図９で示されるようにマスクＭを通過する照明光が直接シート基板ＦＢに照射する形状で配置されている。第２露光装置２００は、いわゆるプロキシミティ露光を行う。
【００７０】
第２露光装置２００は、筒状に形成された反射体２０、反射体２０に光を供給する光源部１０、光源部１０と反射体２０とを繋ぐ光ファイバ１２を含む照明装置ＩＬを有している。さらに、第２露光装置２００は、シート基板ＦＢを支持する第２支持部１４０、シート基板ＦＢを保持して搬送させる駆動搬送系の各ローラＲＲ、及び第１露光装置１００の動作を制御する主制御部９０を有している。
【００７１】
第２支持部１４０はシート基板ＦＢの下側に設置してあり、第１実施形態（図１）で示された支持部４０とは異なる形状である。また、第２露光装置２００は、第１実施形態（図１）で示されたようにマスクＭと直接シート基板ＦＢとの間に設置した投影光学系１９が配置されていない。他の構成は第１実施形態と同様なため同一符号を用い、説明を省く。なお、第２露光装置２００は、第１露光装置１００が有していた焦点位置検出部３０（図５）は設けられていなくてもよい。
【００７２】
第２露光装置２００は、感光剤が塗布されたシート基板ＦＢの搬送速度に同期させてマスクＭを回転させることにより、連続して露光処理する。そして第２露光装置２００は半導体素子、有機ＥＬ素子、又は液晶表示素子など電子デバイスを製造する露光工程を担うことができる。
【００７３】
スリット部２１にはスリット部２１から照射される均一な照明光は、マスクＭの回路パターンを通過し、その照明光がシート基板ＦＢの表面に塗られた感光剤を露光させる。このため、少なくとも照明光が照射されるシート基板ＦＢの曲率半径ＣＲは、マスクＭと同じ曲率半径ＣＲである必要がある。
【００７４】
凹形状の第２支持部１４０は、シート基板ＦＢの下側（Ｚ軸方向）に設置されている。第２支持部１４０の材料は不透過材料のセラミック又は金属などでもよい。プロキシミティ露光を行うために第２支持部１４０の上面の曲面１４６はマスクＭと同じ曲率半径ＣＲで形成されている。曲面１４６には、複数の吐出孔１４１と吸引孔１４２とが形成され、吐出孔１４１と接続する吐出管１４３及び吸引孔１４２と接続する吸引管１４４が設置され、吐出管１４３及び吸引管１４４には通過する流体の流量を可変させるバルブ１４５が設置されている。吐出管１４３及び吸引管１４４の端部にはポンプ１４８が接続され、それぞれ排出ポンプ及び吸引ポンプに接続している。曲面１４６に形成される複数の吐出孔１４１と吸引孔１４２とは、曲面１４６の全面に形成することが可能である。
【００７５】
露光領域のシート基板ＦＢは下側に設置した第２支持部１４０によりマスクＭとシート基板ＦＢとの距離が所定の間隔になるよう支持される。マスクＭとシート基板ＦＢとの距離はできるだけ狭い方が好ましい。第２露光装置２００の主制御部９０はシート基板ＦＢとの間隔を一定とするよう流量調整部１４９でバルブ１４５の流量を調節する。
【００７６】
そのほか制御方法及び露光方法は同様であり、第２露光装置２００も、マスクＭが連続的に回転し且つシート基板ＦＢが連続的に搬送されている最中にシート基板ＦＢにマスクＭの回路パターンなどを露光することができる。したがって第２露光装置２００も、効率よくシート基板ＦＢに露光処理することができる。
【００７７】
《照明装置ＩＬの変形例》
第１実施形態又は第２実施形態で示された照明装置ＩＬは、配置間隔Ｐで入射孔２３が形成されていた。本変形例では反射体２０に一直線状の帯状の入射孔１２３が形成されている。尚、他の構成は第１実施形態と同様なため同一符号を用い説明を省く。
【００７８】
図１０（ａ）は反射体２０を上側から見た斜視図である反射体２０を固定する支柱２５は、説明のため省略してある。反射体２０の円周面には、多数の光ファイバ束１１２の端部が装着される一直線の帯状の入射孔１２３が形成されている。また反射体２０の円周面には、スリット部２１が形成されている。
【００７９】
図１０（ｂ）は帯状の入射孔１２３を反射体２０の円筒軸から見た構成を図示している。多数の光ファイバ束１１２が緊密に入射孔１２３に配置されている。光ファイバ束１１２は帯状に形成されている。尚、入射孔１２３には、光ファイバ束１１２が緊密に配置させるように２列又は３列で約３０本から５０本の光ファイバが配置されている。
【００８０】
反射体２０への照明光の入射は帯状で入射されるため、第１実施形態の数式０３示された光ファイバ１２の配置間隔Ｐについての第２の条件は不要となる。そのほか制御方法及び露光方法は同様である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
第１実施形態で示された第１露光装置１００は、支持部４０に代えて第２実施形態で示された第２支持部１４０を設置してもよい。また、第１露光装置１００は、支持部４０と第２支持部１４０とを設置してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０    …  光源部
１２    …  光ファイバ
１５    …  中心軸、１６    …  回転用ベルト
１７    …  回転検出装置
１９    …  投影光学系
２０    …  反射体、２１    …  スリット部、２３    …  入射孔
２５    …  支柱
３０    …  焦点位置検出部、３６    …  投光系、３７    …  受光系
４０，１４０    …  支持部、４１，１４１    …  吐出孔
４２，１４２    …  吸引孔、４３，１４３    …  吐出管
４４，１４４    …  吸引管、４５，１４５    …  バルブ
４６，１４６    …  曲面部、４８，１４８    …  ポンプ
４９，１４９    …  流量調整部
９０    …  主制御部、９１    …  演算部、９２    …  記憶部
１００  …  第１露光装置
１１２  …  光ファイバ束
１４０  …  支持部
２００  …  第２露光装置
ＡＣ    …  アライメント計測部
ＡＸ    …  光軸
ＣＲ    …  曲率半径
ｄ      …  スリット部の短軸長
Ｄ      …  スリット部の長軸長
ＥＡ    …  露光領域
ＦＢ    …  シート基板
ＩＬ    …  照明装置
Ｍ      …  マスク
ＭＲ    …  マスクの回転方向
ＮＡ    …  開口数
Ｐ      …  配置間隔
ＰＡ    …  パターン領域
ＰＯ    …  測定点、
Ｒ      …  半径
ＲＣ    …  ローラ回転軸、ＲＲ    …  ローラ
Ｔ      …  設置距離
ＴＤ    …  搬送方向
α      …  見込角
【図１】
2011033907.tif 000003
【図２】
2011033907.tif 000004
【図３】
2011033907.tif 000005
【図４】
2011033907.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011033907.tif 000008
【図７】
2011033907.tif 000009
【図８】
2011033907.tif 000010
【図９】
2011033907.tif 000011
【図１０】
2011033907.tif 000012