(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射装置であって、
所定位置に向けてレーザ光を出射する光源部と、
前記所定位置に配置され、前記光源部からのレーザ光を光軸に沿って照射面へと導く照射光学系と、
を備え、
前記照射光学系が、
前記光軸に垂直な第１の方向に配列された複数の要素レンズを有し、入射する光を前記複数の要素レンズにより複数の光束に分割する分割レンズ部と、
前記分割レンズ部よりも前記照射面側に配置され、前記照射面上にて前記複数の光束の照射領域を重ねる集光部と、
を備え、
下記Ａ）または／およびＢ）を満たし、
Ａ）前記複数の要素レンズが、前記光軸および前記第１の方向に垂直な第２の方向にパワーを有しない複数のシリンドリカルレンズである、
Ｂ）前記第１の方向に配列されるとともに互いに異なる光路長を有する複数の透光部が前記照射光学系に設けられ、前記複数の要素レンズを通過した光、もしくは、前記複数の要素レンズに向かう光が前記複数の透光部にそれぞれ入射する、
前記第１の方向に沿って見た場合に、前記集光部に対して前記複数の光束のそれぞれが平行光として入射し、前記集光部により前記照射面上にて前記複数の光束が集光し、
前記集光部が、
前記第２の方向に前記平行光を発散させる発散部と、
前記発散部からの光が入射するとともに、前記第１の方向に沿って見た場合に前記照射面上にて前記光を集光させる収束レンズと、
を備え、
前記光源部から前記照射光学系にコリメートされたレーザ光が入射し、
前記照射光学系が、前記第１の方向に沿って見た場合に、前記コリメートされたレーザ光の前記第２の方向における幅よりも、前記集光部に入射する前記平行光の前記第２の方向における幅を小さくする幅調整部をさらに備え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、
前記発散部が、前記第２の方向のみに負のパワーを有する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３】
光照射装置であって、
所定位置に向けてレーザ光を出射する光源部と、
前記所定位置に配置され、前記光源部からのレーザ光を光軸に沿って照射面へと導く照射光学系と、
を備え、
前記照射光学系が、
前記光軸に垂直な第１の方向に配列された複数の要素レンズを有し、入射する光を前記複数の要素レンズにより複数の光束に分割する分割レンズ部と、
前記分割レンズ部よりも前記照射面側に配置され、前記照射面上にて前記複数の光束の照射領域を重ねる集光部と、
を備え、
下記Ａ）または／およびＢ）を満たし、
Ａ）前記複数の要素レンズが、前記光軸および前記第１の方向に垂直な第２の方向にパワーを有しない複数のシリンドリカルレンズである、
Ｂ）前記第１の方向に配列されるとともに互いに異なる光路長を有する複数の透光部が前記照射光学系に設けられ、前記複数の要素レンズを通過した光、もしくは、前記複数の要素レンズに向かう光が前記複数の透光部にそれぞれ入射する、
前記第１の方向に沿って見た場合に、前記集光部に対して前記複数の光束のそれぞれが平行光として入射し、前記集光部により前記照射面上にて前記複数の光束が集光し、
前記光源部から前記照射光学系にコリメートされたレーザ光が入射し、
前記照射光学系が、前記第１の方向に沿って見た場合に、前記コリメートされたレーザ光の前記第２の方向における幅よりも、前記集光部に入射する前記平行光の前記第２の方向における幅を小さくする幅調整部をさらに備えることを特徴とする光照射装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の光照射装置であって、
前記分割レンズ部における前記複数の要素レンズのそれぞれが、球面のレンズ面を有し、
前記レンズ面が、前記幅調整部の一部を兼ねることを特徴とする光照射装置。
【請求項５】
描画装置であって、
請求項１ないし４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。
【請求項６】
描画装置であって、
照射面に光を照射する光照射装置と、
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、
前記光照射装置が、
所定位置に向けてレーザ光を出射する光源部と、
前記所定位置に配置され、前記光源部からのレーザ光を光軸に沿って前記照射面へと導く照射光学系と、
を備え、
前記照射光学系が、
前記光軸に垂直な第１の方向に配列された複数の要素レンズを有し、入射する光を前記複数の要素レンズにより複数の光束に分割する分割レンズ部と、
前記分割レンズ部よりも前記照射面側に配置され、前記照射面上にて前記複数の光束の照射領域を重ねる集光部と、
を備え、
下記Ａ）または／およびＢ）を満たし、
Ａ）前記複数の要素レンズが、前記光軸および前記第１の方向に垂直な第２の方向にパワーを有しない複数のシリンドリカルレンズである、
Ｂ）前記第１の方向に配列されるとともに互いに異なる光路長を有する複数の透光部が前記照射光学系に設けられ、前記複数の要素レンズを通過した光、もしくは、前記複数の要素レンズに向かう光が前記複数の透光部にそれぞれ入射する、
前記第１の方向に沿って見た場合に、前記集光部に対して前記複数の光束のそれぞれが平行光として入射し、前記集光部により前記照射面上にて前記複数の光束が集光し、
前記集光部が、
前記第２の方向に前記平行光を発散させる発散部と、
前記発散部からの光が入射するとともに、前記第１の方向に沿って見た場合に前記照射面上にて前記光を集光させる収束レンズと、
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、光源部から入射するレーザ光を、シリンドリカルレンズアレイにおける複数のシリンドリカルレンズにて複数の光束に分割し、複数の光束の照射領域を他のレンズにより照射面上にて重ねる光照射装置において、光源部とシリンドリカルレンズアレイとの間に光路長差生成部が設けられる。光路長差生成部には、当該レーザ光のコヒーレンス長（可干渉距離）よりも長い光路長差を互いに生じさせる複数の透光部が設けられ、複数の透光部を通過した光が複数のシリンドリカルレンズにそれぞれ入射する。これにより、干渉縞の発生を防止して、照射面上に照射される照明光の強度分布の均一化が図られる（このような装置として、例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２７５７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、上記光照射装置において、照射面上における光束断面をライン状とする際には、シリンドリカルレンズの配列方向に沿って見た場合に、照射面上にて複数の光束を同じ位置にて集光させる集光部が設けられる。しかしながら、当該配列方向に沿って見た場合において、透光部の入射面と出射面との平行度が透光部毎にばらつく、または、シリンドリカルレンズの入射面と出射面との平行度がシリンドリカルレンズ毎にばらつくときには、照射面上における複数の光束の集光位置が、当該配列方向に垂直な方向にずれてしまう。このように、複数の光束の集光位置にずれが生じると、照明光の質が低下し、例えば当該光照射装置を利用した描画装置では、パターン描画の精度が低下する。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、照射面上における複数の光束の集光位置のずれを抑制す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、所定位置に向けてレーザ光を出射する光源部と、前記所定位置に配置され、前記光源部からのレーザ光を光軸に沿って照射面へと導く照射光学系とを備え、前記照射光学系が、前記光軸に垂直な第１の方向に配列された複数の要素レンズを有し、入射する光を前記複数の要素レンズにより複数の光束に分割する分割レンズ部と、前記分割レンズ部よりも前記照射面側に配置され、前記照射面上にて前記複数の光束の照射領域を重ねる集光部とを備え、下記Ａ）または／およびＢ）を満たし、Ａ）前記複数の要素レンズが、前記光軸および前記第１の方向に垂直な第２の方向にパワーを有しない複数のシリンドリカルレンズである、Ｂ）前記第１の方向に配列されるとともに互いに異なる光路長を有する複数の透光部が前記照射光学系に設けられ、前記複数の要素レンズを通過した光、もしくは、前記複数の要素レンズに向かう光が前記複数の透光部にそれぞれ入射する、前記第１の方向に沿って見た場合に、前記集光部に対して前記複数の光束のそれぞれが平行光として入射し、前記集光部により前記照射面上にて前記複数の光束が集光し、前記集光部が、前記第２の方向に前記平行光を発散させる発散部と、前記発散部からの光が入射するとともに、前記第１の方向に沿って見た場合に前記照射面上にて前記光を集光させる収束レンズとを備え、前記光源部から前記照射光学系にコリメートされたレーザ光が入射し、前記照射光学系が、前記第１の方向に沿って見た場合に、前記コリメートされたレーザ光の前記第２の方向における幅よりも、前記集光部に入射する前記平行光の前記第２の方向における幅を小さくする幅調整部をさらに備える。
【０００９】
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、前記発散部が、前記第２の方向のみに負のパワーを有するシリンドリカルレンズである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、光照射装置であって、所定位置に向けてレーザ光を出射する光源部と、前記所定位置に配置され、前記光源部からのレーザ光を光軸に沿って照射面へと導く照射光学系とを備え、前記照射光学系が、前記光軸に垂直な第１の方向に配列された複数の要素レンズを有し、入射する光を前記複数の要素レンズにより複数の光束に分割する分割レンズ部と、前記分割レンズ部よりも前記照射面側に配置され、前記照射面上にて前記複数の光束の照射領域を重ねる集光部とを備え、下記Ａ）または／およびＢ）を満たし、Ａ）前記複数の要素レンズが、前記光軸および前記第１の方向に垂直な第２の方向にパワーを有しない複数のシリンドリカルレンズである、Ｂ）前記第１の方向に配列されるとともに互いに異なる光路長を有する複数の透光部が前記照射光学系に設けられ、前記複数の要素レンズを通過した光、もしくは、前記複数の要素レンズに向かう光が前記複数の透光部にそれぞれ入射する、前記第１の方向に沿って見た場合に、前記集光部に対して前記複数の光束のそれぞれが平行光として入射し、前記集光部により前記照射面上にて前記複数の光束が集光し、前記光源部から前記照射光学系にコリメートされたレーザ光が入射し、前記照射光学系が、前記第１の方向に沿って見た場合に、前記コリメートされたレーザ光の前記第２の方向における幅よりも、前記集光部に入射する前記平行光の前記第２の方向における幅を小さくする幅調整部をさらに備える。
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の光照射装置であって、前記分割レンズ部における前記複数の要素レンズのそれぞれが、球面のレンズ面を有し、前記レンズ面が、前記幅調整部の一部を兼ねる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、描画装置であって、請求項１ないし４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。
請求項６に記載の発明は、描画装置であって、照射面に光を照射する光照射装置と、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、前記光照射装置が、所定位置に向けてレーザ光を出射する光源部と、前記所定位置に配置され、前記光源部からのレーザ光を光軸に沿って前記照射面へと導く照射光学系とを備え、前記照射光学系が、前記光軸に垂直な第１の方向に配列された複数の要素レンズを有し、入射する光を前記複数の要素レンズにより複数の光束に分割する分割レンズ部と、前記分割レンズ部よりも前記照射面側に配置され、前記照射面上にて前記複数の光束の照射領域を重ねる集光部とを備え、下記Ａ）または／およびＢ）を満たし、Ａ）前記複数の要素レンズが、前記光軸および前記第１の方向に垂直な第２の方向にパワーを有しない複数のシリンドリカルレンズである、Ｂ）前記第１の方向に配列されるとともに互いに異なる光路長を有する複数の透光部が前記照射光学系に設けられ、前記複数の要素レンズを通過した光、もしくは、前記複数の要素レンズに向かう光が前記複数の透光部にそれぞれ入射する、前記第１の方向に沿って見た場合に、前記集光部に対して前記複数の光束のそれぞれが平行光として入射し、前記集光部により前記照射面上にて前記複数の光束が集光し、前記集光部が、前記第２の方向に前記平行光を発散させる発散部と、前記発散部からの光が入射するとともに、前記第１の方向に沿って見た場合に前記照射面上にて前記光を集光させる収束レンズとを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、集光部の第２の方向に関する焦点距離を短くする設計を容易に実現することができ、その結果、照射面上における複数の光束の集光位置のずれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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である。
【図３】光照射装置の構成を示す図である。
【図４】分割レンズ部および光路長差生成部の一部を拡大して示す図である。
【図５】照射面上における光の強度分布を示す図である。
【図６】比較例の光照射装置の構成を示す図である。
【図７】比較例の光照射装置の構成を示す図である。
【図８】分割レンズ部および光路長差生成部を示す図である。
【図９】照射面上における集光位置を示す図である。
【図１０】照射面上における光の強度分布を示す図である。
【図１１】光照射装置の他の例を示す図である。
【図１２】光照射装置の他の例を示す図である。
【図１３】光照射装置の他の例を示す図である。
【図１４】要素レンズを示す図である。
【図１５】要素レンズを示す図である。
【図１６】光照射装置の他の例を示す図である。
【図１７】光照射装置の他の例を示す図である。
【図１８】光照射装置の他の例を示す図である。
【図１９】光照射装置の他の例を示す図である。
【図２０】光照射装置の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の一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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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、後述の照射光学系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、図３は、Ｘ方向に沿って見た光照射装置３１の構成を示す。
【００１９】
図２および図３に示す光照射装置３１は、光源ユニット４０と、照射光学系５とを備える。光源ユニット４０は、複数の光源部４を有し、各光源部４は、１つの光源４１（例えば半導体レーザ）と、１つのコリメータレンズ４２とを有する。複数の光源部４の光源４１は、ＺＸ平面に平行な面（以下、「光源配列面」という。）上において、およそＸ方向に配列される。各光源４１から出射されるレーザ光は、コリメータレンズ４２によりコリメートされて照射光学系５に入射する。光源ユニット４０では、光源配列面上に配列された複数の光源部４により、光源配列面に沿う互いに異なる方向から照射光学系５上の同じ位置（後述の分割レンズ部６２）に向けてレーザ光が出射される。
【００２０】
照射光学系５は、複数の光源部４によるレーザ光の照射位置に配置される。照射光学系５は、当該レーザ光を光軸Ｊ１に沿って照射面（図２および図３中にて符号３２０を付す破線にて示す。）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）。
【００２１】
照射光学系５は、光路長差生成部６１と、分割レンズ部６２と、集光部６３とを備える。照射光学系５では、光源ユニット４０から照射面３２０に向かって、分割レンズ部６２、光路長差生成部６１、集光部６３の順に、これらの構成が光軸Ｊ１に沿って配置される。複数の光源部４からのコリメートされたレーザ光は、分割レンズ部６２に入射する。
【００２２】
図４は、分割レンズ部６２および光路長差生成部６１の一部を拡大して示す図である。分割レンズ部６２は、照射光学系５の光軸Ｊ１に垂直、かつ、光源配列面に沿う方向（ここでは、Ｘ方向）に一定のピッチにて密に配列された複数のレンズ６２０（以下、「要素レンズ６２０」という。）を備える。各要素レンズ６２０は、Ｙ方向に長いブロック状であり、（−Ｚ）側（光源ユニット４０側）に位置する側面である第１レンズ面６２１と、（＋Ｚ）側（光路長差生成部６１側）に位置する側面である第２レンズ面６２２とを有する。Ｙ方向に沿って見た場合に、第１レンズ面６２１は、（−Ｚ）側に突出する凸状であり、第２レンズ面６２２は、（＋Ｚ）側に突出する凸状である。Ｘ方向に沿って見た場合に、各要素レンズ６２０の形状は矩形である（図３参照）。このように、要素レンズ６２０はＸ方向のみにパワーを有するシリンドリカルレンズであり、分割レンズ部６２は、いわゆるシリンドリカルレンズアレイ（または、シリンドリカルフライアイレンズ）である。
【００２３】
第１レンズ面６２１および第２レンズ面６２２は、光軸Ｊ１に垂直な面（ＸＹ平面に平行な面）に対して対称形状である。第１レンズ面６２１は、第２レンズ面６２２の焦点に配置され、第２レンズ面６２２は、第１レンズ面６２１の焦点に配置される。すなわち、第１レンズ面６２１および第２レンズ面６２２の焦点距離は同じである。要素レンズ６２０に入射する平行光は第２レンズ面６２２上にて集光する。Ｘ方向に積層された複数の要素レンズ６２０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要素レンズ６２０が互いに接合されてもよい。
【００２４】
Ｙ方向に沿って見た場合に、分割レンズ部６２へと入射する光は複数の要素レンズ６２０にてＸ方向に関して分割される。このとき、各要素レンズ６２０の第１レンズ面６２１には各光源部４からの平行光が入射し、第２レンズ面６２２の近傍に複数の光源４１の像が形成される。複数の要素レンズ６２０にて分割された光（複数の光束）は、主光線が光軸Ｊ１（Ｚ方向）に平行となるように第２レンズ面６２２から出射される。各要素レンズ６２０から出射された光束は拡がりつつ、光路長差生成部６１に入射する。
【００２５】
光路長差生成部６１は、光軸Ｊ１に垂直、かつ、光源配列面に沿う方向（ここでは、Ｘ方向）に一定のピッチにて密に配列された複数の透光部６１０を備える。図２の例では、光路長差生成部６１における透光部６１０の個数は、分割レンズ部６２における要素レンズ６２０の個数よりも１つだけ少ない。また、透光部６１０の配列ピッチは、要素レンズ６２０の配列ピッチと等しい。各透光部６１０は、（理想的には）Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に垂直な面を有するブロック状である。Ｘ方向に一列に並ぶ複数の透光部６１０では、Ｘ方向およびＹ方向の長さは同じであり、Ｚ方向、すなわち、光軸Ｊ１に沿う方向の長さは互いに相違する。このように、複数の透光部６１０は互いに異なる光路長を有する。図２の光路長差生成部６１では、複数の透光部６１０のうち（＋Ｘ）側に位置する透光部６１０ほどＺ方向の長さが小さい。複数の透光部６１０の光軸Ｊ１方向の長さは、必ずしもＸ方向に沿って順次長くなる（または、短くなる）必要はなく、任意の凹凸形状であってよい。本実施の形態では、光路長差生成部６１における複数の透光部６１０は同じ材料にて、一繋がりの部材として形成される。光路長差生成部６１では、個別に形成された複数の透光部６１０が互いに接合されてもよい。
【００２６】
分割レンズ部６２と光路長差生成部６１とはＺ方向に互いに近接して配置され、Ｘ方向に関して、最も（＋Ｘ）側の要素レンズ６２０を除く複数の要素レンズ６２０と複数の透光部６１０とがそれぞれ同じ位置に配置される。したがって、これらの要素レンズ６２０を通過した複数の光束が、複数の透光部６１０にそれぞれ入射する。詳細には、これらの要素レンズ６２０のそれぞれの第２レンズ面６２２（図４参照）から出射される光束が、Ｘ方向に同じ位置に配置される透光部６１０の（−Ｚ）側の面である入射面６１１に入射する。当該光束は、当該透光部６１０を透過して（＋Ｚ）側の面である出射面６１２から出射される。なお、最も（＋Ｘ）側の要素レンズ６２０を通過した光束は、いずれの透光部６１０も通過しない。
【００２７】
実際には、Ｘ方向に関して、各透光部６１０の出射面６１２から出射される光束の幅が当該透光部６１０の幅、すなわち、透光部６１０の配列ピッチよりも小さくなる。よって、当該光束が当該透光部６１０のエッジ（すなわち、Ｘ方向の端であり、主として入射面６１１および出射面６１２におけるエッジである。）に掛かかることが防止または抑制される。なお、光路長差生成部６１では、分割レンズ部６２における要素レンズ６２０の個数と同じ個数の透光部６１０が設けられてもよい。この場合、複数（全て）の要素レンズ６２０を通過した光が、複数の透光部６１０にそれぞれ入射する。
【００２８】
図２および図３に示すように、各透光部６１０を通過した光束は、集光部６３へと向かう。集光部６３は、３つのシリンドリカルレンズ６３１，６３２，６３３を有する。シリンドリカルレンズ６３２は、要素レンズ６２０の配列方向であるＸ方向に正のパワーを有し、光軸Ｊ１および当該配列方向に垂直なＹ方向にはパワーを有しない。シリンドリカルレンズ６３２は、その焦点距離ｆＣだけ複数の要素レンズ６２０の第２レンズ面６２２から（＋Ｚ）側に離れた位置に配置される。換言すると、各要素レンズ６２０の第２レンズ面６２２は、シリンドリカルレンズ６３２の前側焦点位置に配置される。また、光軸Ｊ１上に配置される照射面３２０は、シリンドリカルレンズ６３２の焦点距離ｆＣだけ、シリンドリカルレンズ６３２から（＋Ｚ）側に離れた位置に配置される。すなわち、照射面３２０は、シリンドリカルレンズ６３２の後側焦点位置に配置される。
【００２９】
シリンドリカルレンズ６３１は、Ｙ方向に負のパワーを有し、Ｘ方向にはパワーを有しない。シリンドリカルレンズ６３１は、光路長差生成部６１とシリンドリカルレンズ６３２との間に配置される。シリンドリカルレンズ６３３は、Ｙ方向に正のパワーを有し、Ｘ方向にはパワーを有しない。シリンドリカルレンズ６３３は、シリンドリカルレンズ６３２と照射面３２０との間に配置される。後述するように、Ｘ方向に沿って見た場合に、シリンドリカルレンズ６３１は入射する光を発散させ、シリンドリカルレンズ６３３は入射する光を収束させるため、以下、シリンドリカルレンズ６３１を「発散レンズ６３１」と呼び、シリンドリカルレンズ６３３を「収束レンズ６３３」と呼ぶ。
【００３０】
照射光学系５における複数の光学素子のうち、照射面３２０に対して最も近接する収束レンズ６３３は、所定の距離ｆｂ（以下、「バックフォーカスｆｂ」という。）だけ照射面３２０から（−Ｚ）側に離れた位置に配置される。Ｙ方向のみに着目した場合に、発散レンズ６３１および収束レンズ６３３による合成焦点距離ｆＬは、バックフォーカスｆｂよりも短い。合成焦点距離ｆＬは、Ｙ方向のみに着目した場合における集光部６３の焦点距離と捉えることができ、以下の説明では、合成焦点距離ｆＬを「集光部６３のＹ方向に関する焦点距離ｆＬ」という。
【００３１】
ここで、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離ｆＬは、発散レンズ６３１の焦点距離をｆＬ１、収束レンズ６３３の焦点距離をｆＬ２、発散レンズ６３１と収束レンズ６３３との間の距離をｄＬとして、数１にて表される。同様に、バックフォーカスｆｂは、数２にて表される。なお、数１および数２では、レンズの厚さを無視している。
【００３２】
（数１）
ｆＬ＝ｆＬ１・ｆＬ２／（ｆＬ１＋ｆＬ２−ｄＬ）
【００３３】
（数２）
ｆｂ＝ｆＬ２（ｆＬ１−ｄＬ）／（ｆＬ１＋ｆＬ２−ｄＬ）
【００３４】
数１および数２から明らかなように、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離ｆＬおよびバックフォーカスｆｂは、発散レンズ６３１および収束レンズ６３３の焦点距離ｆＬ１，ｆＬ２、並びに、両者間の距離ｄＬのみから決まる。
【００３５】
図２に示すようにＹ方向に沿って見た場合に、複数の要素レンズ６２０から出射された複数の光束は、シリンドリカルレンズ６３２により平行光とされ、照射面３２０において重畳される。すなわち、複数の要素レンズ６２０からの光（すなわち、複数の透光部６１０を通過した複数の光束）の照射領域５０が全体的に重ねられる。図２および図３では、照射領域５０を太い実線にて示しており、照射領域５０は、Ｘ方向に関して一定の幅を有する。既述のように、複数の要素レンズ６２０から出射される複数の光束は、互いに異なる透光部６１０を通過しているため、分割レンズ部６２と照射面３２０との間において複数の光束に光路長差が生じる。したがって、複数の要素レンズ６２０にて分割された光の干渉により、照射面３２０において干渉縞が生じることが抑制（または防止）される。すなわち、図５の上段に示すように、照射面３２０上においてＸ方向における光の強度分布がおよそ均一となる。複数の透光部６１０のうちの２つの透光部６１０の各組合せでは、当該２つの透光部６１０を通過する光束の光路長の差が、光源部４から出射されるレーザ光の可干渉距離以上であることが好ましい。
【００３６】
図３に示すようにＸ方向に沿って見た場合に、光源ユニット４０から分割レンズ部６２へと入射する光は、光軸Ｊ１に沿う平行光（正確には、ＺＸ平面に平行な平行光）のままで分割レンズ部６２および光路長差生成部６１を通過し、発散レンズ６３１へと導かれる。Ｙ方向のみに負のパワーを有する発散レンズ６３１は、当該平行光をＹ方向に発散させる。発散レンズ６３１による発散光は、シリンドリカルレンズ６３２を通過して収束レンズ６３３に入射する。Ｙ方向のみに正のパワーを有する収束レンズ６３３は、発散レンズ６３１からの発散光を照射面３２０上にて集光させる。したがって、照射面３２０において、各要素レンズ６２０からの光の照射領域５０は、Ｘ方向に伸びるライン状となる。これにより、複数の要素レンズ６２０を通過した光の集合であって、照射面３２０上における断面（すなわち、光軸Ｊ１に垂直な光束断面である。以下同様。）がＸ方向に伸びるライン状となるライン照明光が得られる。図５の下段では、Ｙ方向におけるライン照明光の強度分布を示している。
【００３７】
ここで、比較例の光照射装置について説明する。図６および図７は、比較例の光照射装置９０の構成を示す図であり、図２および図３にそれぞれ対応する。比較例の光照射装置９０は、光源部４と、分割レンズ部６２と、光路長差生成部６１と、集光部９３とを備える。光源部４、分割レンズ部６２および光路長差生成部６１の構成は、図２および図３の光照射装置３１と同じである。集光部９３は、２つのシリンドリカルレンズ９３１，９３２を有する。シリンドリカルレンズ９３１の照射面３２０に対する位置は、図２および図３のシリンドリカルレンズ６３２と同じである。一方、照射面３２０に対して最も近接するシリンドリカルレンズ９３２は、その焦点距離ｆｒ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９３２の焦点距離ｆｒは、集光部９３のＹ方向に関する焦点距離である。
【００３８】
図８に示すように、分割レンズ部６２の要素レンズ６２０では、その製造上の限界により、Ｘ方向に沿って見た場合における第１レンズ面６２１に対する第２レンズ面６２２の角度αｈ（ウエッジ角とも呼ばれ、以下、「平行度」ともいう。）が０とはならず、平行度は要素レンズ６２０毎にばらつく。同様に、光路長差生成部６１の透光部６１０では、その製造上の限界により、Ｘ方向に沿って見た場合における入射面６１１に対する出射面６１２の角度αｓが０とはならず、平行度が透光部６１０毎にばらつく。分割レンズ部６２および光路長差生成部６１をより高精度に製造することにより、平行度を数秒〜数十秒にすることも可能であるが、分割レンズ部６２および光路長差生成部６１の製造コストが増大してしまう。なお、図８では、説明の都合上、分割レンズ部６２と光路長差生成部６１とをＺ方向に離間して図示している。
【００３９】
図８の例では、Ｘ方向に沿って見た場合に、要素レンズ６２０の第２レンズ面６２２から出射される光の進行方向は、第１レンズ面６２１への入射時における進行方向（ここでは、ＺＸ平面に平行であるものとする。）に対して角度θｈだけ傾き、透光部６１０の出射面６１２から出射される光の進行方向は、入射面６１１への入射時における進行方向に対して角度θｓだけ傾く。したがって、要素レンズ６２０および透光部６１０を通過した光の進行方向は、当該要素レンズ６２０の第１レンズ面６２１への入射時における進行方向、すなわち、光軸Ｊ１に対して角度θｙ（θｙ＝θｈ＋θｓ）だけ傾く。なお、要素レンズ６２０の屈折率をｎｈとして、上記角度θｈは、（ｎｈ−１）αｈとして表され、透光部６１０の屈折率をｎｓとして、上記角度θｓは、（ｎｓ−１）αｓとして表される。ただし、空気中の屈折率を１とし、角度αｈ，αｓ，θｈ，θｓは十分に小さいものとしている。
【００４０】
図７に示す比較例の光照射装置９０において、複数の要素レンズ６２０をそれぞれ通過した複数の光束が、要素レンズ６２０および透光部６１０の平行度のばらつきにより、図９に示すように光軸Ｊ１に対して異なる角度θｙ１，θｙ２にて集光部９３に入射する場合、照射面３２０上における複数の光束の集光位置は、互いにＹ方向にずれてしまう。図９では、複数の光束の集光位置の光軸Ｊ１からの距離をΔｙ１、Δｙ２として示している。複数の光束における集光位置のずれにより、照射面３２０上において、これらの光束の集合であるライン照明光のＹ方向の幅が太くなる。実際には、図１０に示すように、当該ライン照明光のＹ方向における強度分布の形状が、図５の下段の強度分布と比較して崩れてしまう。
【００４１】
ここで、照射面３２０上における各光束の集光位置の光軸Ｊ１からのＹ方向の距離（以下、単に「集光位置のずれ量」という。）Δｙは、当該光束の集光部９３への入射時における進行方向の光軸Ｊ１に対する角度（以下、「集光部入射角」という。）θｙ、および、集光部９３のＹ方向に関する焦点距離ｆｒを用いて、数３にて表される。なお、数３では、集光部入射角θｙは十分に小さいものとしている。
【００４２】
（数３）
Δｙ＝ｆｒ・θｙ＝ｆｒ（（ｎｈ−１）αｈ＋（ｎｓ−１）αｓ）
【００４３】
複数の光束における集光位置のずれ量Δｙを小さくすることにより、ライン照明光のＹ方向における強度分布の形状が崩れることを抑制することが可能となる。数３のように、集光位置のずれ量Δｙは、集光部９３のＹ方向に関する焦点距離ｆｒと、集光部入射角θｙとの積で表されるため、集光部９３のＹ方向に関する焦点距離ｆｒおよび集光部入射角θｙの少なくとも一方を小さくすることにより、集光位置のずれ量Δｙは小さくなる。
【００４４】
図２および図３に示す光照射装置３１では、集光部６３が、Ｘ方向に沿って見た場合に平行光として入射する光束をＹ方向に発散させる発散レンズ６３１と、発散レンズ６３１からの光を照射面３２０上にて集光させる収束レンズ６３３とを備える。これにより、バックフォーカスｆｂを比較例の光照射装置９０と等しくする、または、比較例の光照射装置９０よりも長くする場合であっても、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離ｆＬを比較例の集光部９３のＹ方向に関する焦点距離ｆｒよりも短くすることができる。換言すると、バックフォーカスｆｂを比較的大きくしつつ、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離ｆＬを短くする設計を容易に実現することができる。その結果、複数の要素レンズ６２０および複数の透光部６１０の平行度のばらつきに起因する、照射面３２０上における複数の光束の集光位置のずれを抑制することができ、好ましいライン照明光を照射面３２０上に照射することができる。また、光照射装置３１を有する描画装置１では、パターンの描画を高精度に行うことが可能となる。なお、光照射装置３１では、比較例の集光部９３のシリンドリカルレンズ９３２を、２つのシリンドリカルレンズ６３１，６３３に置き換えたものと捉えることができる。
【００４５】
また、図２の光照射装置３１では、複数の光源部４から分割レンズ部６２に向けてレーザ光が出射される。これにより、１つの光源部４のみが用いられる比較例の光照射装置９０に比べて、高強度のライン照明光を得ることができる。
【００４６】
ところで、図２および図３の光照射装置３１では、バックフォーカスｆｂを比較例の光照射装置９０と等しくする場合に、像側のＮＡ（開口数）が比較例の光照射装置９０よりも大きくなる。次に、像側のＮＡを比較例の光照射装置９０と等しくしつつ、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離を比較例の光照射装置９０よりも短くする光照射装置３１について述べる。
【００４７】
図１１および図１２は、光照射装置３１の他の例を示す図である。図１１は、Ｙ方向に沿って見た光照射装置３１の構成を示し、図１２は、Ｘ方向に沿って見た光照射装置３１の構成を示す。図１１および図１２に示す光照射装置３１では、図２および図３の光照射装置３１と比較して、発散レンズ６３１が省かれるとともに、幅調整部６４が照射光学系５に追加される。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、同じ構成に同じ符号を付す。
【００４８】
図１１および図１２に示すように、幅調整部６４は、光源ユニット４０と分割レンズ部６２との間に設けられる。幅調整部６４は、入射するレーザ光のＹ方向の幅を変更するビームエキスパンダであり、２つのシリンドリカルレンズ６４１，６４２を有する。２つのシリンドリカルレンズ６４１，６４２は共に、Ｙ方向に正のパワーを有し、Ｘ方向にはパワーを有しない。シリンドリカルレンズ６４１の焦点距離をｆｅ１、シリンドリカルレンズ６４２の焦点距離をｆｅ２として、２つのシリンドリカルレンズ６４１，６４２の間の距離ｄｅは、（ｆｅ１＋ｆｅ２）にて表される。光源ユニット４０側に配置されるシリンドリカルレンズ６４１の焦点距離ｆｅ１は、分割レンズ部６２側に配置されるシリンドリカルレンズ６４２の焦点距離ｆｅ２よりも大きい。
【００４９】
既述のように、各光源部４から照射光学系５にコリメートされたレーザ光が入射する。幅調整部６４は、照射光学系５において最も光源ユニット４０側に配置されており、コリメートされたレーザ光は、幅調整部６４のシリンドリカルレンズ６４１に入射する。このとき、図１２に示すようにＸ方向に沿って見た場合に、当該レーザ光は、光軸Ｊ１に沿う平行光（正確には、ＺＸ平面に平行な平行光）の状態でシリンドリカルレンズ６４１に入射し、光軸Ｊ１に沿う平行光の状態でシリンドリカルレンズ６４２から出射される。また、シリンドリカルレンズ６４２から出射される平行光のＹ方向の幅は、シリンドリカルレンズ６４１に入射する平行光のＹ方向の幅よりも小さくなる。
【００５０】
幅調整部６４を通過した平行光は、Ｙ方向に関してレンズ作用を受けることなく、分割レンズ部６２、光路長差生成部６１、および、集光部６３のシリンドリカルレンズ６３２を通過し、収束レンズ６３３に入射する。収束レンズ６３３により、当該平行光はＹ方向に関して収束し、照射面３２０上にて集光する。なお、Ｙ方向に沿って見た場合における光の経路は、図２の光照射装置３１と同様である。
【００５１】
以上に説明したように、図１１および図１２に示す光照射装置３１では、Ｙ方向のみにビーム幅を変更する幅調整部６４が設けられ、Ｘ方向に沿って見た場合に、集光部６３に入射する平行光のＹ方向の幅が、光源部４から照射光学系５に入射するレーザ光のＹ方向の幅よりも小さくされる。
【００５２】
ここで、図１２の光照射装置３１における像側のＮＡが、図７の比較例の光照射装置９０と等しいものと仮定する。この場合、幅調整部６４におけるＹ方向に関する縮小倍率をＭ（ただし、Ｍは１未満である。）として、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離ｆＬ（ここでは、収束レンズ６３３の焦点距離）は、比較例の集光部９３のＹ方向に関する焦点距離ｆｒのＭ倍と表される。すなわち、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離ｆＬが比較例の集光部９３のＹ方向に関する焦点距離ｆｒよりも小さくなる。なお、幅調整部６４におけるＹ方向の縮小倍率Ｍは、シリンドリカルレンズ６４１，６４２の焦点距離ｆｅ１，ｆｅ２に依存する。
【００５３】
このように、図１２の光照射装置３１では、像側のＮＡを比較例の光照射装置９０と等しくしつつ、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離を短くする設計を容易に実現することができる。その結果、照射面３２０上における複数の光束の集光位置のずれ（Ｙ方向のずれ）を抑制することができる。
【００５４】
図１１の光照射装置３１において、複数の光源部４に対して個別に幅調整部６４が設けられてもよく、この場合に、シリンドリカルレンズ６４１，６４２を、Ｘ方向およびＹ方向の双方にパワーを有する２つのレンズに置き換えることも可能である。このような幅調整部６４では、当該２つのレンズにより、両側テレセントリック光学系が構成される。また、幅調整部６４のシリンドリカルレンズ６４１，６４２は、光路長差生成部６１とシリンドリカルレンズ６３３との間に設けられてもよい。これらの変形は、幅調整部６４を有する他の光照射装置３１において同様である。
【００５５】
光照射装置３１では、幅調整部６４の一部の機能が分割レンズ部により実現されてもよい。具体的には、図１３に示すように、分割レンズ部６２ａの各要素レンズ６２０ａの第１レンズ面６２１および第２レンズ面６２２が共に球面の一部とされるとともに、図１２の光照射装置３１におけるシリンドリカルレンズ６４２が省略される。また、シリンドリカルレンズ６４１からその焦点距離ｆｅ１だけ離れた位置に、要素レンズ６２０ａの第１レンズ面６２１が配置される。分割レンズ部６２ａにおいても、要素レンズ６２０ａの第１レンズ面６２１は、第２レンズ面６２２の焦点に配置され、第２レンズ面６２２は、第１レンズ面６２１の焦点に配置される。すなわち、第１レンズ面６２１および第２レンズ面６２２の焦点距離は同じである。
【００５６】
Ｘ方向に沿って見た場合に、光源部４からのレーザ光は、光軸Ｊ１に沿う平行光（正確には、ＺＸ平面に平行な平行光）の状態でシリンドリカルレンズ６４１に入射する。シリンドリカルレンズ６４１から出射される光は、要素レンズ６２０ａの第１レンズ面６２１上にて集光し、要素レンズ６２０ａ内にて広がりつつ第２レンズ面６２２へと向かう。そして、第２レンズ面６２２から、光軸Ｊ１に沿うように平行光が出射される。また、要素レンズ６２０ａから出射される平行光のＹ方向の幅は、シリンドリカルレンズ６４１に入射する平行光のＹ方向の幅よりも小さくなる。要素レンズ６２０ａから出射される平行光は、光路長差生成部６１およびシリンドリカルレンズ６３２を介して収束レンズ６３３に入射し、照射面３２０上にて集光する。
【００５７】
以上のように、図１３の光照射装置３１では、分割レンズ部６２ａにおける複数の要素レンズ６２０ａのそれぞれが、球面の第２レンズ面６２２を有し、第２レンズ面６２２が、幅調整部６４の一部を兼ねる。これにより、分割レンズ部６２ａよりも照射面３２０側に配置される集光部６３にＹ方向の幅が狭い平行光（Ｘ方向に沿って見た場合における平行光）を入射させることができ、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離ｆＬを容易に短くすることができる。また、図１２の光照射装置３１に比べて、部品点数を少なくすることができる。
【００５８】
ところで、球面の第１および第２レンズ面６２１，６２２を有する要素レンズ６２０ａでは、製造時における誤差により、図１４に示すように、要素レンズ６２０ａの中心線Ｃ１が、要素レンズ６２０ａの焦点を通過する光軸Ｊ２とずれることがある（偏心と捉えることも可能である。）。Ｘ方向に沿って見た場合に、このような要素レンズ６２０ａを、仮に、その中心線Ｃ１が照射光学系５の光軸Ｊ１に一致するように配置すると、光軸Ｊ１に沿って入射する光の経路Ｋ１が光軸Ｊ１に対して傾斜する。これにより、シリンドリカルレンズである要素レンズ６２０の平行度が低下した場合と同様に、照射面３２０上における光束の集光位置が光軸Ｊ１からＹ方向に離れ、ライン照明光のＹ方向における強度分布の形状が崩れてしまう。
【００５９】
一方、好ましい光照射装置３１では、分割レンズ部６２ａの製造時において、図１５に示すように、要素レンズ６２０ａの中心線Ｃ１ではなく、光軸Ｊ２が照射光学系５の光軸Ｊ１に一致するように、各要素レンズ６２０ａの位置が調整される。これにより、複数の要素レンズ６２０ａを通過した複数の光束の照射面３２０上における集光位置が、光軸Ｊ１からＹ方向にずれることを抑制することができる。このような分割レンズ部６２ａを有する光照射装置３１では、複数の光束の照射面３２０上における集光位置のずれの因子を、透光部６１０における平行度のばらつきのみに制限することができ、照射面３２０上における複数の光束の集光位置のずれをさらに抑制することができる。
【００６０】
光照射装置３１では、要素レンズ６２０ａの第１レンズ面６２１が、幅調整部６４の一部を兼ねてもよい。この場合、要素レンズ６２０ａの（＋Ｚ）側にシリンドリカルレンズ６４２が設けられる。Ｘ方向に沿って見た場合に、要素レンズ６２０ａの第１レンズ面６２１に入射した平行光は、第２レンズ面６２２上にて集光する。また、第２レンズ面６２２から出射される光は、シリンドリカルレンズ６４２により平行光とされ、集光部６３に入射する。このとき、上記と同様に、集光部６３に入射する平行光のＹ方向の幅が、光源部４から照射光学系５に入射するレーザ光のＹ方向の幅よりも小さくされる。
【００６１】
ところで、図１１ないし図１３の光照射装置３１では、像側のＮＡを比較例の光照射装置９０と等しくすることが可能であるが、バックフォーカスが比較例の光照射装置９０よりも小さくなる。次に、バックフォーカスおよび像側のＮＡを比較例の光照射装置９０と等しくしつつ、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離を比較例の光照射装置９０よりも短くする光照射装置３１について述べる。
【００６２】
図１６は、光照射装置３１の他の例を示す図であり、Ｘ方向に沿って見た光照射装置３１の構成を示す。図１６に示す光照射装置３１では、図３の光照射装置３１に、図１２の幅調整部６４が追加される。幅調整部６４の縮小倍率、並びに、発散レンズ６３１および収束レンズ６３３の焦点距離および配置を調整することにより、バックフォーカスｆｂおよび像側のＮＡを比較例の光照射装置９０と等しくしつつ、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離ｆＬを比較例の光照射装置９０よりも短くすることができる。その結果、照射面３２０上における複数の光束の集光位置のずれを抑制することができる。また、比較例の光照射装置９０が設けられる描画装置において、当該光照射装置９０を図１６の光照射装置３１にそのまま置き換えることができ、描画装置の大幅な設計変更等を不要としつつ、当該描画装置において高精度なパターン描画が可能となる（後述の図１７および図１８の光照射装置３１において同様）。
【００６３】
図１７および図１８は、光照射装置３１の他の例を示す図である。図１７は、Ｙ方向に沿って見た光照射装置３１の構成を示し、図１８は、Ｘ方向に沿って見た光照射装置３１の構成を示す。図１７および図１８に示す光照射装置３１では、図１３の光照射装置３１に、図３の発散レンズ６３１が追加される。これにより、図１６の光照射装置３１と同様に、バックフォーカスｆｂおよび像側のＮＡを比較例の光照射装置９０と等しくしつつ、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離ｆＬを比較例の光照射装置９０よりも短くすることができる。また、図１６の光照射装置３１と比較して、部品点数を少なくすることができる。なお、幅調整部６４のシリンドリカルレンズ６４１が、複数の光源部４に対して個別に設けられてもよい。
【００６４】
上記光照射装置３１では様々な変形が可能である。
【００６５】
分割レンズ部６２，６２ａでは、必ずしも複数の要素レンズ６２０，６２０ａが配列方向に一定のピッチにて配列される必要はなく、例えば、複数の要素レンズ６２０，６２０ａの配列方向の幅が互いに異なっていてもよい。この場合、配列方向に関して、光路長差生成部６１における各透光部６１０の幅と、当該透光部６１０に対応する分割レンズ部６２，６２ａの要素レンズ６２０，６２０ａの幅との比が、全ての透光部６１０において一定となるように、複数の透光部６１０の配列方向の幅も変更される。
【００６６】
光路長差生成部６１は、必ずしも分割レンズ部６２に隣接して設けられる必要はなく、例えば、図１９に示すように、分割レンズ部６２と光路長差生成部６１との間に、レンズ５１，５２が設けられてもよい。レンズ５１，５２は、両側テレセントリック光学系を構成し、分割レンズ部６２の複数の要素レンズ６２０を通過した複数の光束は、レンズ５１，５２を介して、光路長差生成部６１の複数の透光部６１０にそれぞれ入射する。
【００６７】
また、光源ユニット４０において１つの光源部４のみが設けられる場合には、図２０に示すように、光路長差生成部６１が光源部４と分割レンズ部６２との間に配置されてもよい。図２０の光照射装置３１では、光源部４と光路長差生成部６１との間に、両側テレセントリック光学系を構成するレンズ５１，５２が設けられ、光路長差生成部６１と分割レンズ部６２との間にも、両側テレセントリック光学系を構成するレンズ５３，５４が設けられる。そして、光路長差生成部６１の複数の透光部６１０を通過した複数の光束は、レンズ５３，５４を介して、分割レンズ部６２の複数の要素レンズ６２０にそれぞれ入射する。すなわち、複数の要素レンズ６２０に向かう光が複数の透光部６１０にそれぞれ入射する。図１９および図２０の光照射装置３１では、発散レンズ６３１および収束レンズ６３３が設けられることにより、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離を短くする設計を容易に実現することができる。もちろん、図１９および図２０の光照射装置３１に幅調整部６４が設けられてよい。
【００６８】
また、光照射装置３１において求められるライン照明光の均一性によっては、光路長差生成部６１が省略されてよい。この場合も、分割レンズ部６２の要素レンズ６２０が、シリンドリカルレンズであるときには、要素レンズ６２０の入射面と出射面との平行度が要素レンズ６２０毎にばらつくため、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離を短くする上記手法が適用される。以上のように、光照射装置３１において、複数の要素レンズが、Ｙ方向にパワーを有しない複数のシリンドリカルレンズである、または／および、Ｘ方向に配列されるとともに互いに異なる光路長を有する複数の透光部が照射光学系５に設けられる場合に、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離を短くする上記手法が適用される。なお、複数の透光部が設けられる場合には、複数の要素レンズを通過した光、または、複数の要素レンズに向かう光が複数の透光部にそれぞれ入射する。
【００６９】
光照射装置３１の設計によっては、収束レンズ６３３が球面レンズであってもよい。この場合、シリンドリカルレンズ６３２および収束レンズ６３３が協働することにより、照射面３２０上にて複数の光束の照射領域５０が重ねられる。同様の理由で、レンズ６３２が球面レンズであってもよい。この場合、図のＹ方向には、レンズ６３２とレンズ６３３が協働することにより集光される。合成焦点距離ｆＬは、レンズ６３１、６３２，６３３の３つの合成で表される。また、上記実施の形態では、Ｙ方向に平行光を発散させる発散部が、Ｙ方向のみに負のパワーを有する発散レンズ６３１により実現されるが、正のパワーを有するレンズが発散部として設けられてもよい。この場合も、当該レンズを通過した光はＹ方向に集光した後、発散するため、集光部６３のＹ方向に関する焦点距離を短くすることができる。また、発散部が、シリンドリカルミラー等の他の光学素子にて実現されてもよい。
【００７０】
描画装置１において、光照射装置３１の照射面３２０に配置される空間光変調器３２は、回折格子型の光変調器以外であってよく、例えば、微小なミラーの集合を用いた空間光変調器が用いられてよい。
【００７１】
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。
【００７２】
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よく、また、基板以外であってもよい。光照射装置３１は、描画装置１以外に用いられてもよい。
【００７３】
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】
【００７４】
１    描画装置
４    光源部
５    照射光学系
９    基板
１１    制御部
２２    移動機構
３１    光照射装置
３２    空間光変調器
３３    投影光学系
５０    照射領域
６２，６２ａ    分割レンズ部
６３    集光部
６４    幅調整部
３２０    照射面
６１０    透光部
６２０，６２０ａ    要素レンズ
６２１，６２２    レンズ面
６３１    発散レンズ
６３３    収束レンズ
Ｊ１    光軸
【図１】
0006476062.tif 000002
【図２】
0006476062.tif 000003
【図３】
0006476062.tif 000004
【図４】
0006476062.tif 000005
【図５】
0006476062.tif 000006
【図６】
0006476062.tif 000007
【図７】
0006476062.tif 000008
【図８】
0006476062.tif 000009
【図９】
0006476062.tif 000010
【図１０】
0006476062.tif 000011
【図１１】
0006476062.tif 000012
【図１２】
0006476062.tif 000013
【図１３】
0006476062.tif 000014
【図１４】
0006476062.tif 000015
【図１５】
0006476062.tif 000016
【図１６】
0006476062.tif 000017
【図１７】
0006476062.tif 000018
【図１８】
0006476062.tif 000019
【図１９】
0006476062.tif 000020
【図２０】
0006476062.tif 000021