(57)【要約】【課題】均一な強度分布の照射光を容易に得る。【解決手段】光照射装置３１は、光軸Ｊ１に垂直な一の配列方向に一定ピッチにて配列された複数のレンズ７１を有する。光源４からのレーザ光は、第１レンズ部６により複数のレンズ７１へと導かれて配列方向に分割され、複数のレンズ７１からの光の照射領域５１が、第２レンズ部８により光軸Ｊ１上の照射面３２０にて重ねられる。光源４の出射領域４１において配列方向の任意の一の位置からの光に着目した場合、複数のレンズ７１にて分割された光により、明部が配列方向に一定の縞ピッチにて並ぶ干渉縞が照射面３２０上に生じる。実際には、出射領域４１の配列方向の幅全体からの光により、当該干渉縞の明部の集合であって、当該明部よりも幅が広い幅広明部が配列方向に縞ピッチにて並ぶ。光照射装置３１では、各幅広明部の幅が縞ピッチの整数倍とされる。これにより、均一な強度分布の照射光が容易に得られる。【選択図】図２
2015025988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射装置であって、
レーザ光を出射する光源と、
前記レーザ光が入射するとともに所定の照射面へと前記レーザ光を導く光学系と、
を備え、
前記光学系が、
前記光源からの前記レーザ光を所定位置に導く第１レンズ部と、
前記光学系の光軸に垂直な一の配列方向に関して、一定のレンズピッチにて配列された複数のレンズを前記所定位置に有し、前記第１レンズ部からの光を前記複数のレンズにて分割する分割レンズ部と、
前記光軸上に配置された前記照射面上にて前記複数のレンズからの光の照射領域を重ねる第２レンズ部と、
を備え、
前記光源における出射領域において前記配列方向の任意の一の位置からの光に着目した場合に、前記複数のレンズにて分割された光により、明部が前記配列方向に一定の縞ピッチにて並ぶ干渉縞が前記照射面上に生じ、
前記出射領域の前記配列方向の幅全体からの光により、前記干渉縞の明部の集合であって、前記明部よりも幅が広い幅広明部が前記配列方向に前記縞ピッチにて並び、各幅広明部の幅が前記縞ピッチの整数倍であることを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光照射装置であって、
前記照射領域が前記配列方向に伸びるライン状であることを特徴とする光照射装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光照射装置であって、
前記第１レンズ部が前記光源からの前記レーザ光をコリメートし、
前記分割レンズ部における前記複数のレンズのそれぞれにおいて、前記第１レンズ部側に位置する凸状の第１レンズ面が、前記第２レンズ部側に位置する凸状の第２レンズ面の焦点に配置され、
前記第２レンズ面が、前記第２レンズ部において少なくとも前記配列方向に正のパワーを有するレンズの前側焦点面上、かつ、前記第１レンズ面の焦点に配置されることを特徴とする光照射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光照射装置であって、
前記第１レンズ部の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ部の前記レンズの焦点距離をｆ２、前記レーザ光の波長をλ、前記レンズピッチをｐｆ、前記出射領域の前記配列方向の幅をｈ０、ｍを任意の正の整数として、（（ｆ２／ｆ１）ｈ０＝ｍ（ｆ２／ｐｆ）λ）が満たされ、
前記照射面が前記第２レンズ部の前記レンズの後側焦点面上に配置されることを特徴とする光照射装置。
【請求項５】
請求項３に記載の光照射装置であって、
前記照射面が前記第２レンズ部の前記レンズの後側焦点面よりも後方または前方に配置されることを特徴とする光照射装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光照射装置であって、
前記第２レンズ部の前記レンズが、前記配列方向に正のパワーを有するシリンドリカルレンズであり、
前記第２レンズ部が、前記光軸および前記配列方向に垂直な方向に正のパワーを有するもう１つのシリンドリカルレンズを有し、
前記照射面が前記もう１つのシリンドリカルレンズの後側焦点面上に配置されることを特徴とする光照射装置。
【請求項７】
請求項２に記載の光照射装置であって、
前記第１レンズ部が前記光源の前記出射領域の像を前記所定位置に形成することを特徴とする光照射装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の光照射装置であって、
前記分割レンズ部の前記複数のレンズが、複数のシリンドリカルレンズであることを特徴とする光照射装置。
【請求項９】
描画装置であって、
請求項１ないし８のいずれかに記載の光照射装置と、
前記光照射装置における前記照射面に配置される空間光変調器と、
前記空間光変調器により空間変調された光を対象物上に導く投影光学系と、
前記空間変調された光の前記対象物上における照射位置を移動する移動機構と、
前記移動機構による前記照射位置の移動に同期して前記空間光変調器を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射装置、および、当該光照射装置を利用する描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体レーザ等の光源から出射されるレーザ光を、所定の面上に均一に照射する技術が提案されている。例えば、特許文献１では、ビームを分割するためのシリンドリカルレンズ群と、分割されたビームを集光するためのシリンドリカルレンズ群とを有するビームホモジナイザが開示されている。当該ビームホモジナイザでは、分割されたビームを集光するためのシリンドリカルレンズ群における各シリンドリカルレンズを通過した線状ビームの長手方向の位相をずらしてから、合成することで、線状ビームの被照射面での干渉縞の強度が均一にされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２３４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のビームホモジナイザでは、各シリンドリカルレンズを通過した線状ビームの位相をずらすために、光軸およびレンズの配列方向に垂直な方向に複数のシリンドリカルレンズを一定距離ずつずらして配置する必要がある。このような特殊なシリンドリカルレンズ群の作製は容易ではない。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、均一な強度分布の照射光を容易に得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、光照射装置であって、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光が入射するとともに所定の照射面へと前記レーザ光を導く光学系とを備え、前記光学系が、前記光源からの前記レーザ光を所定位置に導く第１レンズ部と、前記光学系の光軸に垂直な一の配列方向に関して、一定のレンズピッチにて配列された複数のレンズを前記所定位置に有し、前記第１レンズ部からの光を前記複数のレンズにて分割する分割レンズ部と、前記光軸上に配置された前記照射面上にて前記複数のレンズからの光の照射領域を重ねる第２レンズ部とを備え、前記光源における出射領域において前記配列方向の任意の一の位置からの光に着目した場合に、前記複数のレンズにて分割された光により、明部が前記配列方向に一定の縞ピッチにて並ぶ干渉縞が前記照射面上に生じ、前記出射領域の前記配列方向の幅全体からの光により、前記干渉縞の明部の集合であって、前記明部よりも幅が広い幅広明部が前記配列方向に前記縞ピッチにて並び、各幅広明部の幅が前記縞ピッチの整数倍である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光照射装置であって、前記照射領域が前記配列方向に伸びるライン状である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光照射装置であって、前記第１レンズ部が前記光源からの前記レーザ光をコリメートし、前記分割レンズ部における前記複数のレンズのそれぞれにおいて、前記第１レンズ部側に位置する凸状の第１レンズ面が、前記第２レンズ部側に位置する凸状の第２レンズ面の焦点に配置され、前記第２レンズ面が、前記第２レンズ部において少なくとも前記配列方向に正のパワーを有するレンズの前側焦点面上、かつ、前記第１レンズ面の焦点に配置される。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の光照射装置であって、前記第１レンズ部の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ部の前記レンズの焦点距離をｆ２、前記レーザ光の波長をλ、前記レンズピッチをｐｆ、前記出射領域の前記配列方向の幅をｈ０、ｍを任意の正の整数として、（（ｆ２／ｆ１）ｈ０＝ｍ（ｆ２／ｐｆ）λ）が満たされ、前記照射面が前記第２レンズ部の前記レンズの後側焦点面上に配置される。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の光照射装置であって、前記照射面が前記第２レンズ部の前記レンズの後側焦点面よりも後方または前方に配置される。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の光照射装置であって、前記第２レンズ部の前記レンズが、前記配列方向に正のパワーを有するシリンドリカルレンズであり、前記第２レンズ部が、前記光軸および前記配列方向に垂直な方向に正のパワーを有するもう１つのシリンドリカルレンズを有し、前記照射面が前記もう１つのシリンドリカルレンズの後側焦点面上に配置される。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の光照射装置であって、前記第１レンズ部が前記光源の前記出射領域の像を前記所定位置に形成する。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の光照射装置であって、前記分割レンズ部の前記複数のレンズが、複数のシリンドリカルレンズである。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、描画装置であって、請求項１ないし８のいずれかに記載の光照射装置と、前記光照射装置における前記照射面に配置される空間光変調器と、前記空間光変調器により空間変調された光を対象物上に導く投影光学系と、前記空間変調された光の前記対象物上における照射位置を移動する移動機構と、前記移動機構による前記照射位置の移動に同期して前記空間光変調器を制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、配列方向に関して均一な強度分布の照射光を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係る描画装置の構成を示す図である。
【図２】光照射装置の構成を示す図（ＸＺ平面）である。
【図３】光照射装置の構成を示す図（ＹＺ平面）である。
【図４．Ａ】照射面における配列方向の光の強度分布を示す図である。
【図４．Ｂ】照射面における配列方向の光の強度分布を示す図である。
【図５】幅広明部の幅の導出を説明するための図（ＸＺ平面）である。
【図６】光照射装置の他の例を示す図（ＸＺ平面）である。
【図７】光照射装置の他の例を示す図（ＹＺ平面）である。
【図８】第２の実施の形態に係る光照射装置の構成を示す図（ＸＺ平面）である。
【図９】第２の実施の形態に係る光照射装置の構成を示す図（ＹＺ平面）である。
【図１０】コンデンサレンズの後側焦点面における配列方向の光の強度分布を示す図である。
【図１１】照射面における配列方向の光の強度分布を示す図である。
【図１２】光照射装置の他の例を示す図（ＸＺ平面）である。
【図１３】光照射装置の他の例を示す図（ＹＺ平面）である。
【図１４】光照射装置のさらに他の例を示す図（ＸＺ平面）である。
【図１５】光照射装置のさらに他の例を示す図（ＹＺ平面）である。
【図１６】光照射装置のさらに他の例を示す図（ＸＺ平面）である。
【図１７】光照射装置のさらに他の例を示す図（ＹＺ平面）である。
【図１８】第３の実施の形態に係る光照射装置の構成を示す図（ＸＺ平面）である。
【図１９】第３の実施の形態に係る光照射装置の構成を示す図（ＹＺ平面）である。
【図２０】光照射装置の他の例を示す図（ＸＺ平面）である。
【図２１】光照射装置の他の例を示す図（ＹＺ平面）である。
【図２２】光照射装置のさらに他の例を示す図（ＸＺ平面）である。
【図２３】光照射装置のさらに他の例を示す図（ＹＺ平面）である。
【図２４】光照射装置のさらに他の例を示す図（ＸＺ平面）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る描画装置１の構成を示す図である。描画装置１は、感光材料が表面に付与された半導体基板やガラス基板等の基板９の表面に光ビームを照射してパターンを描画する直接描画装置である。描画装置１は、ステージ２１と、移動機構２２と、光照射装置３１と、空間光変調器３２と、投影光学系３３と、制御部１１と、を備える。ステージ２１は基板９を保持し、移動機構２２は、ステージ２１を基板９の主面に沿って移動する。移動機構２２は、基板９を、主面に垂直な軸を中心として回動してもよい。
【００１８】
光照射装置３１は、ミラー３９を介して空間光変調器３２にライン状の光を照射する。光照射装置３１の詳細については後述する。空間光変調器３２は、例えば回折格子型かつ反射型であり、格子の深さを変更することができる回折格子である。空間光変調器３２は、半導体装置製造技術を利用して製造される。本実施の形態に用いられる回折格子型の光変調器は、例えば、ＧＬＶ（グレーティング・ライト・バルブ）（シリコン・ライト・マシーンズ（サニーベール、カリフォルニア）の登録商標）である。空間光変調器３２は一列に配列された複数の格子要素を有し、各格子要素は１次回折光が出射される状態と、０次回折光（０次光）が出射される状態との間で遷移する。このようにして、空間光変調器３２から空間変調された光が出射される。
【００１９】
投影光学系３３は、遮光板３３１と、レンズ３３２と、レンズ３３３と、絞り板３３４と、フォーカシングレンズ３３５と、を備える。遮光板３３１は、ゴースト光および高次回折光の一部を遮蔽し、空間光変調器３２からの光を通過させる。レンズ３３２，３３３はズーム部を構成する。絞り板３３４は、（±１）次回折光（および高次回折光）を遮蔽し、０次回折光を通過させる。絞り板３３４を通過した光は、フォーカシングレンズ３３５により基板９の主面上に導かれる。このようにして、空間光変調器３２により空間変調された光が、投影光学系３３により基板９上に導かれる。
【００２０】
制御部１１は、光照射装置３１、空間光変調器３２および移動機構２２に接続され、これらの構成を制御する。描画装置１では、移動機構２２がステージ２１を移動することにより、空間光変調器３２からの光の基板９上における照射位置が移動する。また、制御部１１が、移動機構２２による当該照射位置の移動に同期して、空間光変調器３２を制御する。これにより、基板９上の感光材料に所望のパターンが描画される。
【００２１】
図２および図３は、光照射装置３１の構成を示す図である。図２および図３では、後述の光学系５の光軸Ｊ１に平行な方向をＺ方向として示し、Ｚ方向に垂直、かつ、互いに直交する方向をＸ方向およびＹ方向として示している（以下同様）。図２は、Ｙ方向に沿って見た光照射装置３１の構成を示し（後述の図６、図８、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０および図２２において同様）、図３は、Ｘ方向に沿って見た光照射装置３１の構成を示す（後述の図７、図９、図１３、図１５、図１７、図１９、図２１および図２３において同様）。
【００２２】
光照射装置３１は、光源４と、光学系５と、を備える。光源４は、例えば、半導体レーザ（Laser Diode）であり、光軸Ｊ１に沿ってレーザ光を出射する。レーザ光は、光学系５に入射する。光学系５は、当該レーザ光を照射面３２０（図２および図３中にて破線にて示す。）である空間光変調器３２の表面、すなわち、複数の格子要素の表面へと導く。既述のように、光照射装置３１からの光は、ミラー３９を介して空間光変調器３２に照射されるため、実際には、光照射装置３１はミラー３９を構成要素として含むが、図２および図３では、図示の便宜上、ミラー３９を省略している（以下同様）。
【００２３】
光学系５は、第１レンズ部６と、分割レンズ部７と、第２レンズ部８と、を備える。第１レンズ部６は、コリメータレンズ６１と、シリンドリカルレンズ６２と、を有する。コリメータレンズ６１は、その焦点距離ｆ１だけ光源４から光軸Ｊ１に沿って離れた位置に配置され、光源４からのレーザ光をコリメートしつつ分割レンズ部７へと導く。図２および図３に示すように、光源４において、レーザ光が出射される出射領域４１（図２および図３中にて太線にて示す。）はＸ方向に広く、Ｙ方向に狭い。図２に示すように、出射領域４１において光軸Ｊ１からＸ方向にずれた位置から出射されるレーザ光は、光軸Ｊ１に対して傾斜した方向に向かう平行光としてコリメータレンズ６１から出射される。なお、シリンドリカルレンズ６２は、光軸Ｊ１およびＸ方向に垂直なＹ方向に正のパワーを有し、Ｘ方向にはパワーを有さない。
【００２４】
分割レンズ部７は、Ｘ方向に平行な配列方向に一定のピッチ（以下、「レンズピッチ」という。）ｐｆにて配列された複数のレンズ７１（すなわち、レンズアレイであり、ホモジナイザとも呼ばれる。）を有する。複数のレンズ７１は、第１レンズ部６からの光の照射位置に配置される。各レンズ７１は、光軸Ｊ１および配列方向に垂直なＹ方向に長い薄板状であり、第１レンズ部６側に位置する側面である第１レンズ面７１１と、第２レンズ部８側に位置する側面である第２レンズ面７１２と、を有する。第１レンズ面７１１は、第１レンズ部６側に突出する凸状であり、第２レンズ面７１２は、第２レンズ部８に突出する凸状である。第１レンズ面７１１および第２レンズ面７１２は共に球面の一部であり、光軸Ｊ１に垂直な面に対して対称形状である。図２および図３では、図示の都合上、各レンズ７１の外縁の形状のみを示している（以下同様）。
【００２５】
第１レンズ面７１１は、第２レンズ面７１２の焦点に配置され、第２レンズ面７１２は、第１レンズ面７１１の焦点に配置される。第１レンズ面７１１および第２レンズ面７１２の焦点距離は共にｆ０である。配列方向に積層された複数のレンズ７１は、一繋がりの部材として形成されてもよく、個別に形成された複数のレンズ７１が互いに接合されてもよい。なお、複数のレンズ７１の第１レンズ面７１１は、コリメータレンズ６１の後方に配置される。
【００２６】
図２に示すようにＹ方向に沿って見た場合に、コリメータレンズ６１からシリンドリカルレンズ６２を介して分割レンズ部７へと入射する光は複数のレンズ７１にて配列方向に関して分割される。このとき、各レンズ７１にはコリメータレンズ６１からの平行光が入射し、第１レンズ面７１１および第２レンズ面７１２は互いの焦点に配置されるため、分割された光は、主光線が光軸Ｊ１に平行となるように第２レンズ面７１２から出射される。
【００２７】
第２レンズ部８は、コンデンサレンズ８１を有する。コンデンサレンズ８１は、その焦点距離ｆ２だけ複数のレンズ７１の第２レンズ面７１２から光軸Ｊ１に沿って離れた位置に配置される。換言すると、各レンズ７１の第２レンズ面７１２は、コンデンサレンズ８１の前側焦点面上に配置される。また、光軸Ｊ１上に配置される照射面３２０は、コンデンサレンズ８１の焦点距離ｆ２だけ、コンデンサレンズ８１から光軸Ｊ１に沿って離れた位置に配置される。すなわち、照射面３２０は、コンデンサレンズ８１の後側焦点面と一致する。コンデンサレンズ８１の後側焦点面では、複数のレンズ７１からの光の照射領域５１（図２および図３では、複数の照射領域の重なりを太線にて示す。）が全体的に重ねられる。照射領域５１は、Ｘ方向に関して一定の幅を有する。
【００２８】
図３に示すようにＸ方向に沿って見た場合に、光源４からのレーザ光はコリメータレンズ６１によりコリメートされ、シリンドリカルレンズ６２に入射する。シリンドリカルレンズ６２は、その焦点距離ｆＡだけ複数のレンズ７１の第１レンズ面７１１から（−Ｚ）側に離れた位置に配置される。シリンドリカルレンズ６２からの光は、複数のレンズ７１の第１レンズ面７１１上にておよそ集光し、複数のレンズ７１の第２レンズ面７１２から、平行光が出射される。複数のレンズ７１からの光は、コンデンサレンズ８１により、コンデンサレンズ８１の後側焦点面（照射面３２０）上において集光する。したがって、照射面３２０において、各レンズ７１からの光の照射領域５１は、配列方向に伸びるライン状となる。すなわち、光照射装置３１により照射面３２０上に照射される光束の光軸Ｊ１に垂直な断面形状は、配列方向に伸びるライン状となる。以下、光照射装置３１により照射面３２０上に照射される光を「照射光」という。
【００２９】
ここで、仮に、光源４における出射領域４１において配列方向の任意の一の位置からの光のみに着目した場合（例えば、光源４の出射領域４１上にスリットを設けた場合）について述べる。この場合、当該光は、分割レンズ部７の複数のレンズ７１にて配列方向に分割され、第２レンズ部８により、コンデンサレンズ８１の後側焦点面（照射面３２０）上にて複数のレンズ７１からの光の照射領域が重ねられる。このとき、複数のレンズ７１にて分割された光の干渉により、照射面３２０では、明部が配列方向（Ｘ方向）に一定の縞ピッチにて並ぶ干渉縞が生じる。
【００３０】
図４．Ａでは、出射領域４１において配列方向の任意の一の位置からの光に着目した場合に、照射面３２０に照射される光の配列方向の強度分布を実線にて示している。また、図４．Ａでは、強度分布における上記明部（に対応する部分）に符号Ａ１を付す。ここでは、説明の便宜上、コンデンサレンズ８１の後側焦点面上において、配列方向における明部Ａ１の強度分布がほぼ矩形であるものとする（後述の幅広明部において同様）。互いに隣接する明部Ａ１間の距離である縞ピッチｐｓは、コンデンサレンズ８１の焦点距離ｆ２、複数のレンズ７１のレンズピッチｐｆ、および、光源４からのレーザ光の波長λを用いて、（ｆ２／ｐｆ）λとして表される。
【００３１】
出射領域４１上において着目する配列方向の範囲を広げると、当該範囲の全体からの光により、干渉縞の明部Ａ１の集合であって、当該明部Ａ１よりも幅が広い幅広明部Ａ２が、図４．Ａ中に一点鎖線にて示すように配列方向に上記縞ピッチｐｓにて並ぶ。実際の光照射装置３１では、図４．Ｂに示すように、出射領域４１の配列方向の幅全体からの光により形成される各幅広明部Ａ３の幅ｈｓが、縞ピッチｐｓの整数倍（ここでは、２倍）となるように、光照射装置３１における各種パラメータが設定されている。図４．Ｂでは、理解を容易にするため、複数の幅広明部Ａ３を線の太さを交互に変更した破線にて、互いに僅かにずらして図示し、さらに、連続する２つの幅広明部Ａ３に、傾斜方向が異なる平行斜線を付している。また、照射面３２０上の強度分布を実線にて示している。出射領域４１の全ての位置からの光に起因する干渉縞の重なりにより、照射面３２０における照射光のコントラストが低下し、配列方向に関して均一な強度分布（ただし、配列方向の端部を除く。）が得られる。
【００３２】
次に、幅広明部Ａ３の幅ｈｓを縞ピッチｐｓの整数倍とするための各種パラメータの設定について述べる。以下の説明では、光線の光軸Ｊ１に対する角度φが十分に小さいものとして、（ｓｉｎφ≒φ）、（ｔａｎφ≒φ）と近似している。図５は、幅広明部の幅の導出を説明するための図であり、簡略化した光照射装置の構成を示している。また、図５では、照射面３２０上の幅広明部Ａ０（ただし、幅ｈｓは、縞ピッチｐｓの整数倍とはなっていない。）を太線にて示している。光源４は点光源の集まりと考えることができ、当該点光源からの光はコリメータレンズ６１によりコリメートされる。そして、Ｙ方向に沿って見た場合に、点光源毎に異なる角度（光軸Ｊ１に対する角度であり、以下、「照明角」という。））にてレンズ７１に入射する。光源４の出射領域４１の配列方向における幅をｈ０として、配列方向における出射領域４１の端部からの光の照明角θｉは、コリメータレンズ６１の焦点距離ｆ１を用いて数１にて表される。
【００３３】
【数１】
2015025988.tif 000003
【００３４】
また、照明角θｉにて複数のレンズ７１に入射する光の１次回折光の出射角をθｍとして、ｓｉｎθｍは、レンズ７１のレンズピッチｐｆ、および、光源４からのレーザ光の波長λを用いて、数２にて表される。
【００３５】
【数２】
2015025988.tif 000004
【００３６】
出射領域４１では、配列方向の幅ｈ０の全体に点光源が連続的に存在すると捉えられ、複数のレンズ７１には、（−θｉ≦θ≦θｉ）の範囲における全ての照明角θの光が入射している。照明角θがθｉである光のみに着目した場合に、コンデンサレンズ８１の後側焦点面、すなわち、照射面３２０において、当該光による複数のレンズ７１からの１次回折光が照射される配列方向の位置ｘ１は、コンデンサレンズ８１の焦点距離ｆ２を用いて数３にて表される。
【００３７】
【数３】
2015025988.tif 000005
【００３８】
照明角θが（−θｉ）である光のみに着目した場合に、照射面３２０において、当該光による複数のレンズ７１からの１次回折光が照射される配列方向の位置ｘ２は数４にて表される。
【００３９】
【数４】
2015025988.tif 000006
【００４０】
（−θｉ≦θ≦θｉ）の範囲における全ての照明角θの光による１次回折光が、照射面３２０において照射される配列方向の位置ｘは、（ｘ１≦ｘ≦ｘ２）の範囲の全体となる。したがって、幅広明部Ａ３の幅ｈｓは、数５にて表される。
【００４１】
【数５】
2015025988.tif 000007
【００４２】
図２の光照射装置３１では、数５にて表される幅広明部Ａ３の幅ｈｓが、（ｆ２／ｐｆ）λとして表される縞ピッチｐｓの整数倍となる。すなわち、任意の正の整数をｍとして、コリメータレンズ６１の焦点距離ｆ１、コンデンサレンズ８１の焦点距離ｆ２、出射領域４１の配列方向の幅ｈ０、複数のレンズ７１のレンズピッチｐｆ、および、光源４からのレーザ光の波長λが、（（ｆ２／ｆ１）ｈ０＝ｍ（ｆ２／ｐｆ）λ）の関係を満たす。これにより、コンデンサレンズ８１の後側焦点面上に配置される照射面３２０において、配列方向に関して均一な強度分布の照射光を容易に得ることが可能となる。また、光照射装置３１では、特別な部品等が不要となるため、装置の製造コストの削減、および、装置の小型化を図ることができる。
【００４３】
なお、上記関係において、整数ｍが大きくなりすぎると、照射面３２０における照射光の強度分布において、強度が低くなる端部の範囲が広くなり、照射光を効率よく利用することができなくなる。したがって、整数ｍは、好ましくは、１０以下であり、より好ましくは５以下である。また、上記関係の左辺と右辺の値は厳密に一致しなくてもよく、例えば、左辺の値と右辺の値との比の値が、０．９５以上かつ１．０５以下であれば、上記関係が実質的に満たされていると捉えることができる。
【００４４】
図６および図７は、光照射装置３１の他の例を示す図である。図６および図７の光照射装置３１では、図２および図３の光照射装置３１における第１レンズ部６のシリンドリカルレンズ６２が省略されるとともに、分割レンズ部７の複数のレンズ７１が複数のシリンドリカルレンズ７２に置き換えられる。他の構成は、図２および図３と同様であり、同様の構成に同じ符号を付す。
【００４５】
配列方向に関するシリンドリカルレンズ７２の特性は、レンズ７１と同様であり、図６に示すように、Ｙ方向に沿って見た場合の光照射装置３１における光の経路は図２の光照射装置３１と同様である。一方、Ｘ方向に沿って見た場合の光照射装置３１における光の経路は、図３の光照射装置３１と相違する。具体的には、図７に示すように、光源４からのレーザ光はコリメータレンズ６１によりコリメートされ、平行光のままで複数のシリンドリカルレンズ７２を通過してコンデンサレンズ８１へと導かれる。そして、コンデンサレンズ８１から出射される光は、コンデンサレンズ８１の後側焦点面（照射面３２０）上において集光する。
【００４６】
図６および図７の光照射装置３１においても、コリメータレンズ６１の焦点距離ｆ１、コンデンサレンズ８１の焦点距離ｆ２、出射領域４１の配列方向の幅ｈ０、複数のシリンドリカルレンズ７２のレンズピッチｐｆ、および、光源４からのレーザ光の波長λが、（（ｆ２／ｆ１）ｈ０＝ｍ（ｆ２／ｐｆ）λ）の関係を満たす。これにより、照射面３２０において、配列方向に関して均一な強度分布の照射光を容易に得ることが可能となる。
【００４７】
図８および図９は、本発明の第２の実施の形態に係る光照射装置３１ａの構成を示す図である。図８および図９の光照射装置３１ａでは、図２および図３の光照射装置３１における分割レンズ部７の複数のレンズ７１とコンデンサレンズ８１との間にシリンドリカルレンズ８２が追加され、コンデンサレンズ８１と照射面３２０との間にもシリンドリカルレンズ８３が追加される。シリンドリカルレンズ８２，８３はＹ方向のみに正のパワーを有し、シリンドリカルレンズ８２とコンデンサレンズ８１との間の距離は、シリンドリカルレンズ８２の焦点距離ｆＢよりも大きい。他の構成は、図２および図３の光照射装置３１と同様であり、同様の構成に同じ符号を付す。
【００４８】
図８に示すようにＹ方向に沿って見た場合、図２の光照射装置３１と同様に、光源４からコリメータレンズ６１およびシリンドリカルレンズ６２を介して分割レンズ部７へと入射する光は、複数のレンズ７１にて配列方向に関して分割される。一方、空間光変調器３２の表面である照射面３２０は、コンデンサレンズ８１の後側焦点面８１１（図８および図９中にて破線にて示す。）よりも光軸Ｊ１に沿って距離ｄだけ後方に配置される。複数のレンズ７１から出射される光の照射領域５１は、照射面３２０において、僅かにぼけた状態で配列方向に関して重ねられる。
【００４９】
光照射装置３１ａでは、（（ｆ２／ｆ１）ｈ０＝ｍ（ｆ２／ｐｆ）λ）の関係を満たしていない。したがって、コンデンサレンズ８１の後側焦点面８１１にて配列方向の光の強度分布を取得すると、図１０に示すように、縞ピッチｐｓの整数倍とは異なる幅ｈｓの幅広明部Ａ４が、縞ピッチｐｓにて並ぶ。このように、後側焦点面８１１では、光の強度分布におけるコントラストが大きい。なお、図２の光照射装置３１と同様に、縞ピッチｐｓは、（ｆ２／ｐｆ）λとして表され、後側焦点面８１１における幅広明部Ａ４の幅ｈｓは、数５にて表される。
【００５０】
一方、後側焦点面８１１よりも後方（すなわち、コンデンサレンズ８１とは反対側）に配置される照射面３２０では、図１１中に破線にて示すように、各幅広明部Ａ４がぼけた状態となる。ここで、各幅広明部Ａ４の最大強度Ｉの半値（０．５Ｉ）となる範囲の幅を幅広明部Ａ４の幅として捉えるものとする。この場合、光学系５における像側の開口数をＮＡとして、後側焦点面８１１と照射面３２０との間の距離ｄ、すなわち、デフォーカス量ｄ、および、後側焦点面８１１における幅広明部Ａ４の幅ｈｓを用いて、照射面３２０における幅広明部Ａ４の幅が（ｈｓ＋２ｄＮＡ）にて表される。そして、光照射装置３１ａでは、照射面３２０における幅広明部Ａ４の幅（ｈｓ＋２ｄＮＡ）が、（ｆ２／ｐｆ）λとして表される縞ピッチｐｓの整数倍（図１１では、１倍）となる、すなわち、任意の正の整数をｍとして、（ｈｓ＋２ｄＮＡ＝ｍｐｓ）の関係が満たされるように、デフォーカス量ｄが決定される。換言すると、（ｄ＝（ｍｐｓ−ｈｓ）／２ＮＡ）を満たすように、照射面３２０が、コンデンサレンズ８１の後側焦点面８１１からずらされる。これにより、デフォーカスした（集光度が低下した）幅広明部Ａ４の重なり合いにより、図１１中に実線にて示すように、照射面３２０における照射光においてコントラストが低下する。
【００５１】
また、図９に示すようにＸ方向に沿って見た場合に、光源４からのレーザ光はコリメータレンズ６１によりコリメートされ、シリンドリカルレンズ６２に入射する。シリンドリカルレンズ６２から出射される光は、複数のレンズ７１の第１レンズ面７１１上にておよそ集光し、複数のレンズ７１の第２レンズ面７１２から、平行光が出射される。複数のレンズ７１からの光は、シリンドリカルレンズ８２、コンデンサレンズ８１、シリンドリカルレンズ８３を介して、コンデンサレンズ８１の後側焦点面８１１の後方の照射面３２０上において集光する。したがって、照射面３２０において、各レンズ７１からの光の照射領域５１は、配列方向に伸びる細いライン状となる。すなわち、光照射装置３１ａにより照射面３２０上に照射される光束の光軸Ｊ１に垂直な断面形状は、配列方向に伸びるライン状となる。
【００５２】
以上のように、光照射装置３１ａでは、照射面３２０をコンデンサレンズ８１の後側焦点面８１１よりも後方に配置することにより、照射面３２０における幅広明部Ａ４の幅（ｈｓ＋２ｄＮＡ）が縞ピッチｐｓの整数倍とされる。これにより、配列方向に関して均一な強度分布の照射光をさらに容易に得ることができる。なお、照射面３２０が、コンデンサレンズ８１の後側焦点面８１１よりも前方（分割レンズ部７側）に配置されることにより、デフォーカスした幅広明部の幅が縞ピッチｐｓの整数倍とされてもよい（以下同様）。
【００５３】
図１２および図１３は、光照射装置３１ａの他の例を示す図である。図１２および図１３の光照射装置３１ａでは、図８および図９の光照射装置３１ａにおける第２レンズ部８のシリンドリカルレンズ８２が省略されるとともに、コンデンサレンズ８１が、シリンドリカルレンズ８１ａに置き換えられる。シリンドリカルレンズ８１ａは、Ｘ方向のみに正のパワーを有し、焦点距離はｆ３である。他の構成は、図８および図９と同様であり、同様の構成に同じ符号を付す。
【００５４】
図１２に示すように、Ｙ方向に沿って見た場合の光照射装置３１ａにおける光の経路は図８の光照射装置３１ａと同様である。また、（ｄ＝（ｍｐｓ−ｈｓ）／２ＮＡ）を満たすように、照射面３２０が、シリンドリカルレンズ８１ａの後側焦点面８１１ａからずらされる。なお、後側焦点面８１１ａにおける幅広明部の幅ｈｓは数５におけるｆ２をｆ３に置き換えて求められる。このように、図１２の光照射装置３１ａでは、照射面３２０をシリンドリカルレンズ８１ａの後側焦点面８１１ａよりも後方に配置することにより、照射面３２０における幅広明部の幅（ｈｓ＋２ｄＮＡ）が縞ピッチｐｓの整数倍とされる。これにより、配列方向に関して均一な強度分布の照射光を容易に得ることができる。
【００５５】
一方、Ｘ方向に沿って見た場合の光照射装置３１ａにおける光の経路は、図９の光照射装置３１ａと相違する。具体的には、図１３に示すように、複数のレンズ７１の第２レンズ面７１２から出射された光は、平行光のままでシリンドリカルレンズ８１ａを通過してシリンドリカルレンズ８３へと導かれる。シリンドリカルレンズ８３は、その焦点距離ｆＣだけ照射面３２０から（−Ｚ）側に離れた位置に配置される。換言すると、照射面３２０は、シリンドリカルレンズ８３の後側焦点面上に配置される。シリンドリカルレンズ８３から出射される光は、シリンドリカルレンズ８１ａの後側焦点面８１１ａの後方の照射面３２０上において集光する。これにより、照射面３２０上において、配列方向に伸びる細いライン状の照射光が得られる。
【００５６】
図１４および図１５は、光照射装置３１ａのさらに他の例を示す図である。図１４および図１５の光照射装置３１ａでは、図８および図９の光照射装置３１ａにおける第１レンズ部６のシリンドリカルレンズ６２、および、第２レンズ部８のシリンドリカルレンズ８２が省略される。また、分割レンズ部７の複数のレンズ７１が複数のシリンドリカルレンズ７２に置き換えられ、第２レンズ部８のシリンドリカルレンズ８３が、Ｙ方向に負のパワーを有するシリンドリカルレンズ８３ａに置き換えられる。他の構成は、図８および図９と同様であり、同様の構成に同じ符号を付す。
【００５７】
配列方向に関するシリンドリカルレンズ７２の特性は、レンズ７１と同様であり、図１４に示すように、Ｙ方向に沿って見た場合の光照射装置３１ａにおける光の経路は図８の光照射装置３１ａと同様である。したがって、照射面３２０における幅広明部の幅が縞ピッチｐｓの整数倍となり、配列方向に関して均一な強度分布の照射光を容易に得ることができる。
【００５８】
一方、Ｘ方向に沿って見た場合の光照射装置３１ａにおける光の経路は、図９の光照射装置３１ａと相違する。具体的には、図１５に示すように、光源４からのレーザ光はコリメータレンズ６１によりコリメートされ、平行光のままで複数のシリンドリカルレンズ７２を通過してコンデンサレンズ８１へと導かれる。そして、コンデンサレンズ８１から出射される光は、シリンドリカルレンズ８３ａを介して、コンデンサレンズ８１の後側焦点面８１１よりも後方の照射面３２０において集光する。これにより、照射面３２０上において、配列方向に伸びる細いライン状の照射光が得られる。
【００５９】
図１６および図１７は、光照射装置３１ａのさらに他の例を示す図である。図１６および図１７の光照射装置３１ａでは、図１４および図１５の光照射装置３１ａにおける第２レンズ部８のコンデンサレンズ８１およびシリンドリカルレンズ８３ａが、シリンドリカルレンズ８１ａおよびシリンドリカルレンズ８３に置き換えられる。シリンドリカルレンズ８１ａはＸ方向に正のパワーを有し、シリンドリカルレンズ８３はＹ方向に正のパワーを有する。他の構成は、図１４および図１５と同様であり、同様の構成に同じ符号を付す。
【００６０】
図１６に示すように、Ｙ方向に沿って見た場合の光照射装置３１ａにおける光の経路は図１４の光照射装置３１ａと同様である。したがって、照射面３２０における幅広明部の幅が縞ピッチｐｓの整数倍となり、照射面３２０において配列方向に関して均一な強度分布の照射光を容易に得ることができる。ただし、図１２の光照射装置３１ａと同様に、シリンドリカルレンズ８１ａの後側焦点面８１１ａにおける幅広明部の幅ｈｓは数５におけるｆ２を、シリンドリカルレンズ８１ａの焦点距離ｆ３に置き換えて求められる。
【００６１】
一方、Ｘ方向に沿って見た場合、図１７に示すように、光源４からのレーザ光はコリメータレンズ６１によりコリメートされ、複数のシリンドリカルレンズ７２およびシリンドリカルレンズ８１ａを通過して、平行光のままでシリンドリカルレンズ８３へと導かれる。そして、シリンドリカルレンズ８３から出射される光は、シリンドリカルレンズ８１ａの後側焦点面８１１ａよりも後方の照射面３２０において集光する。これにより、照射面３２０上において、配列方向に伸びる細いライン状の照射光が得られる。
【００６２】
図１８および図１９は、本発明の第３の実施の形態に係る光照射装置３１ｂの構成を示す図である。図１８および図１９の光照射装置３１ｂでは、図８および図９の光照射装置３１ａにおける第１レンズ部６のコリメータレンズ６１およびシリンドリカルレンズ６２に代えて投影レンズ６３が設けられる。他の構成は、図８および図９の光照射装置３１ａと同様であり、同様の構成に同じ符号を付している。
【００６３】
第１レンズ部６の投影レンズ６３は、Ｚ方向において光源４と複数のレンズ７１との間に配置される。Ｚ方向に関して光源４と投影レンズ６３との間の距離はａであり、投影レンズ６３と複数のレンズ７１の第１レンズ面７１１との間の距離はｂである。これにより、光源４の出射領域４１のＭ（＝ｂ／ａ）倍の像が複数のレンズ７１の第１レンズ面７１１上に形成される。分割レンズ部７に形成される出射領域４１の像の配列方向の幅はＭｈ０となる。当該幅Ｍｈ０はレンズ７１のレンズピッチｐｆの数倍以上であり、好ましくは、分割レンズ部７の配列方向の全長よりも短い。Ｙ方向に沿って見た場合、複数のレンズ７１に入射する光は、配列方向に関して分割され、図８および図９の光照射装置３１ａと同様に、シリンドリカルレンズ８２、コンデンサレンズ８１およびシリンドリカルレンズ８３を介して照射面３２０へと導かれる。照射面３２０は、コンデンサレンズ８１の後側焦点面８１１よりも距離ｄだけ後方に配置される。
【００６４】
ここで、後側焦点面８１１における幅広明部の幅ｈｓ’が既知である場合、光学系５における像側の開口数をＮＡ’として、照射面３２０における幅広明部の幅は（ｈｓ’＋２ｄＮＡ’）にて表される。そして、光照射装置３１ｂでは、照射面３２０における幅広明部の幅（ｈｓ’＋２ｄＮＡ’）が縞ピッチｐｓの整数倍となる、すなわち、任意の正の整数をｍとして、（ｈｓ’＋２ｄＮＡ’＝ｍｐｓ）の関係が満たされるように、デフォーカス量ｄが決定される。換言すると、（ｄ＝（ｍｐｓ−ｈｓ’）／２ＮＡ’）を満たすように、照射面３２０が、コンデンサレンズ８１の後側焦点面８１１からずらされる。なお、図２の光照射装置３１と同様に、縞ピッチｐｓは、（ｆ２／ｐｆ）λとして表される。後側焦点面８１１における幅広明部の幅ｈｓ’は、例えば、後側焦点面８１１上にて光の強度分布を実際に測定することにより取得可能である（光照射装置３１ａの後側焦点面８１１における幅広明部の幅ｈｓにおいて同様）。もちろん、後側焦点面８１１における幅広明部の幅ｈｓ’は、演算により求められてもよい。
【００６５】
また、Ｘ方向に沿って見た場合に、図１９に示すように、複数のレンズ７１の第２レンズ面７１２から、平行光が出射される。複数のレンズ７１からの光は、シリンドリカルレンズ８２、コンデンサレンズ８１、シリンドリカルレンズ８３を介して、コンデンサレンズ８１の後側焦点面８１１の後方の照射面３２０上において集光する。したがって、照射面３２０において、各レンズ７１からの光の照射領域５１は、配列方向に伸びるライン状となる。
【００６６】
以上のように、光照射装置３１ｂでは、光源４の出射領域４１の像が、第１レンズ部６により、分割レンズ部７における複数のレンズ７１の配置位置に形成される。すなわち、光源４のニアフィールドパターンが複数のレンズ７１に投影される。そして、複数のレンズ７１にて分割された光の照射領域５１が、第２レンズ部８により、照射面３２０上にて重ね合わせられる。このとき、各レンズ７１には光源４の異なる発光点の像が形成されるため、複数のレンズ７１から出射される光の可干渉性は低くなる。よって、照射面３２０では、可干渉性の低い光の照射領域５１が重ねられることにより、複数のレンズ７１にて分割された光の干渉により生じる干渉縞（縞ピッチｐｓにて発生する幅広明部の模様）のコントラストが低下する。また、照射面３２０をコンデンサレンズ８１の後側焦点面８１１よりも後方に配置することにより、照射面３２０における幅広明部の幅（ｈｓ’＋２ｄＮＡ’）が縞ピッチｐｓの整数倍とされる。その結果、上記干渉縞のコントラストをさらに低下させることができ、配列方向に関してさらに均一な強度分布の照射光を容易に得ることが実現される。
【００６７】
図２０および図２１は、光照射装置３１ｂの他の例を示す図である。図２０および図２１の光照射装置３１ｂでは、図１８および図１９の光照射装置３１ｂにおける第２レンズ部８のシリンドリカルレンズ８２が省略されるとともに、コンデンサレンズ８１が、シリンドリカルレンズ８１ａに置き換えられる。シリンドリカルレンズ８１ａは、Ｘ方向のみに正のパワーを有し、焦点距離はｆ３である。他の構成は、図１８および図１９と同様であり、同様の構成に同じ符号を付す。
【００６８】
図２０に示すように、Ｙ方向に沿って見た場合の光照射装置３１ｂにおける光の経路は図１８の光照射装置３１ｂと同様である。図２０の光照射装置３１ｂにおいても、照射面３２０をシリンドリカルレンズ８１ａの後側焦点面８１１ａよりも後方に配置することにより、照射面３２０における幅広明部の幅が縞ピッチｐｓの整数倍とされる。これにより、配列方向に関して均一な強度分布の照射光を容易に得ることができる。
【００６９】
図２１に示すようにＸ方向に沿って見た場合、複数のレンズ７１の第２レンズ面７１２から出射された光は、平行光のままでシリンドリカルレンズ８１ａを通過してシリンドリカルレンズ８３へと導かれる。シリンドリカルレンズ８３は、その焦点距離ｆＣだけ照射面３２０から（−Ｚ）側に離れた位置に配置される。シリンドリカルレンズ８３から出射される光は、シリンドリカルレンズ８１ａの後側焦点面８１１ａの後方の照射面３２０上において集光する。これにより、照射面３２０上において、配列方向に伸びる細いライン状の照射光が得られる。
【００７０】
図２２および図２３は、光照射装置３１ｂのさらに他の例を示す図である。図２２および図２３の光照射装置３１ｂでは、図１８および図１９の光照射装置３１ｂにおける第２レンズ部８のシリンドリカルレンズ８２が省略されるとともに、分割レンズ部７の複数のレンズ７１が複数のシリンドリカルレンズ７２に置き換えられる。他の構成は、図１８および図１９と同様であり、同様の構成に同じ符号を付す。
【００７１】
配列方向に関するシリンドリカルレンズ７２の特性は、レンズ７１と同様であり、図２２に示すように、Ｙ方向に沿って見た場合の光照射装置３１ｂにおける光の経路は図１８の光照射装置３１ｂと同様である。したがって、第１レンズ部６により光源４の出射領域４１の像が、分割レンズ部７における複数のシリンドリカルレンズ７２の配置位置に形成され、照射面３２０における干渉縞のコントラストが低下する。また、照射面３２０にて幅広明部の幅が縞ピッチｐｓの整数倍となるようにデフォーカス量ｄが調整されることにより、配列方向に関してさらに均一な強度分布の照射光を容易に得ることができる。
【００７２】
一方、図２３に示すようにＸ方向に沿って見た場合、複数のシリンドリカルレンズ７２から広がりつつ出射される光は、コンデンサレンズ８１およびシリンドリカルレンズ８３を介して、コンデンサレンズ８１の後側焦点面８１１よりも後方の照射面３２０において集光する。これにより、照射面３２０上において、配列方向に伸びる細いライン状の照射光が得られる。
【００７３】
上記描画装置１、および、光照射装置３１，３１ａ，３１ｂでは様々な変形が可能である。例えば、図２４に示すように、光源４とコリメータレンズ６１との組合せを照明部として、複数の照明部により分割レンズ部７の複数のレンズ７１上の同じ領域が照明されてもよい。図２４の光照射装置３１ｃにおいても、複数の照明部からの光は、複数のレンズ７１により配列方向に分割され、コンデンサレンズ８１により、照射面３２０上において、複数のレンズ７１からの光の照射領域が重ねられる。このように、簡素な構造である光照射装置では、複数の照明部を容易に配置することができ、配列方向に関して均一な強度分布を有する高強度の照射光を容易に得ることができる。光照射装置３１ｃにおいて、複数の照明部により、複数のレンズ７１の互いに異なる領域が照明されてもよい。この場合でも、照射面３２０上において複数のレンズ７１からの光の照射領域が重ねられるため、均一な強度分布を有する高強度の照射光を得ることができる。
【００７４】
第１の実施の形態における光照射装置３１において、光学系５の組立精度等によっては、照射面３２０をコンデンサレンズ８１の後側焦点面から光軸Ｊ１に沿って僅かにずらすことにより、照射面３２０上における幅広明部の幅が縞ピッチｐｓの整数倍に正確に調整されてもよい。また、（（ｆ２／ｆ１）ｈ０＝ｍ（ｆ２／ｐｆ）λ）の関係を概ね満たすように光学系５を設計し、照射面３２０をコンデンサレンズ８１の後側焦点面から僅かにずらすことにより、幅広明部の幅が、正確に縞ピッチｐｓの整数倍となるように調整されてもよい。このような光照射装置３１では、コンデンサレンズ８１の後側焦点面近傍において幅広明部の幅が縞ピッチｐｓの整数倍に近似しているため、上記のように照射面３２０をコンデンサレンズ８１の後側焦点面からずらす場合でも、デフォーカス量は僅かとなる。ところで、デフォーカス量が大きくなると、配列方向における照射光の強度分布において、分布の端部にて強度が低くなる範囲が増大する。これに対し、上記関係を概ね満たす光照射装置３１では、デフォーカス量は僅かとなるため、照射光を効率よく利用することができるといえる。
【００７５】
上記光照射装置３１，３１ａ，３１ｂでは、第２レンズ部８において、Ｘ方向およびＹ方向の双方に正のパワーを有するコンデンサレンズ８１が用いられる場合には、複数のレンズ７１または複数のシリンドリカルレンズ７２における第２レンズ面は、コンデンサレンズ８１の前側焦点面上に配置される。また、第２レンズ部８において、Ｘ方向のみに正のパワーを有するシリンドリカルレンズ８１ａが用いられる場合には、複数のレンズ７１または複数のシリンドリカルレンズ７２における第２レンズ面は、シリンドリカルレンズ８１ａの前側焦点面上に配置される。このように、照射面３２０上において照射領域５１を容易に重ねるには、第２レンズ部８において少なくとも配列方向に正のパワーを有するレンズの前側焦点面上に、当該第２レンズ面が配置されることが好ましい。
【００７６】
照射領域５１は、必ずしもライン状である必要はない。また、光照射装置３１，３１ａ，３１ｂにおける光学系５の構成は、適宜変更されてよく、例えば、複数のレンズアレイが光軸Ｊ１に沿って並べられることにより、分割レンズ部７が構成されてもよい。光照射装置３１ｂにおいて、光源４の出射領域４１の像を分割レンズ部７上に形成する手法は、幅広明部の幅を縞ピッチの整数倍とする手法から独立して利用されてもよい。
【００７７】
描画装置１において、基板９上の光の照射位置を移動する移動機構は、ステージ２１を移動する移動機構２２以外であってもよく、例えば、光照射装置３１、空間光変調器３２および投影光学系３３を含むヘッドを基板９に対して移動する移動機構であってよい。
【００７８】
描画装置１にて描画が行われる対象物は、半導体基板やガラス基板以外の基板であってもよく、また、基板以外であってもよい。光照射装置３１，３１ａ，３１ｂは、描画装置１以外に用いられてもよい。
【００７９】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【符号の説明】
【００８０】
１    描画装置
４    光源
５    光学系
６，８    レンズ部
７    分割レンズ部
９    基板
１１    制御部
２２    移動機構
３１，３１ａ〜３１ｃ    光照射装置
３２    空間光変調器
３３    投影光学系
４１    出射領域
５１    照射領域
７１    （分割レンズ部の）レンズ
７２    （分割レンズ部の）シリンドリカルレンズ
８１    コンデンサレンズ
８１ａ，８２，８３，８３ａ    シリンドリカルレンズ
３２０    照射面
７１１，７１２    レンズ面
８１１，８１１ａ    後側焦点面
Ａ２〜Ａ４    幅広明部
Ｊ１    光軸
【図１】
2015025988.tif 000008
【図２】
2015025988.tif 000009
【図３】
2015025988.tif 000010
【図４．Ａ】
2015025988.tif 000011
【図４．Ｂ】
2015025988.tif 000012
【図５】
2015025988.tif 000013
【図６】
2015025988.tif 000014
【図７】
2015025988.tif 000015
【図８】
2015025988.tif 000016
【図９】
2015025988.tif 000017
【図１０】
2015025988.tif 000018
【図１１】
2015025988.tif 000019
【図１２】
2015025988.tif 000020
【図１３】
2015025988.tif 000021
【図１４】
2015025988.tif 000022
【図１５】
2015025988.tif 000023
【図１６】
2015025988.tif 000024
【図１７】
2015025988.tif 000025
【図１８】
2015025988.tif 000026
【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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