(57)【要約】【課題】固体光源を備え効率的な照明を行うことができる照明装置を提供する。【解決手段】被照射面を照明する照明装置において、前記被照射面の近傍、前記被照射面と共役な位置、または前記被照射面と共役な位置の近傍に配置されて、アレイ状に配列された複数の固体光源を備えるアレイ光源ＳＵ１と、前記アレイ光源の発光分布を制御する発光分布制御手段２６とを備える。【選択図】  図２
2004228548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射面を照明する照明装置において、
前記被照射面の近傍、前記被照射面と共役な位置、または前記被照射面と共役な位置の近傍に配置されて、アレイ状に配列された複数の固体光源を備えるアレイ光源と、
前記アレイ光源の発光分布を制御する発光分布制御手段と
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
被照射面を照明する照明装置において、
前記被照射面の近傍、前記被照射面と共役な位置、または前記被照射面と共役な位置の近傍に配置されて、アレイ状に配列された複数の固体光源を備えるアレイ光源と、
前記複数の固体光源のうちの少なくとも１つの姿勢、及び前記アレイ光源の姿勢のうち少なくとも一方を調整する調整機構と
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
前記アレイ光源の発光分布を制御する発光分布制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記発光分布制御手段は、前記複数の固体光源のそれぞれの出力を制御することを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記アレイ光源の光射出部近傍であって前記アレイ光源から射出される光の光路中に配置される拡散板をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記アレイ光源の光射出部近傍であって前記アレイ光源から射出される光の光路中に配置されて、複数の光ファイバ素線を備えるファイバ束をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記アレイ光源と前記被照射面との間の光路中に配置されたリレー光学系をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記アレイ光源は、前記リレー光学系に関して前記被照射面と共役な位置の近傍に位置決めされることを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
マスクのパターンを感光性基板上に転写する露光装置において、
前記マスクを照明するために請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の照明装置を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
前記マスクのパターン像を前記感光性基板上に形成するための投影光学系をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
第１面に配置されるマスクのパターンを第２面に配置される感光性基板上に転写する露光装置において、
前記第１面の近傍、前記第１面と共役な位置、または前記第１面と共役な位置の近傍に配置されて、アレイ状に配列された複数の固体光源を備えるアレイ光源と、
所定形状の視野領域を有し、前記第１面の像を前記第２面上に形成する投影光学系とを備え、
前記アレイ光源の前記複数の固体光源は、前記投影光学系の前記所定形状の視野領域に対応して配列されることを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
第１面に配置されるマスクのパターンを第２面に配置される感光性基板上に転写する露光装置において、
前記第１面の近傍、前記第１面と共役な位置、または前記第１面と共役な位置の近傍に配置されて、アレイ状に配列された複数の固体光源を備えるアレイ光源と、
所定形状の視野領域を有し、前記第１面の像を前記第２面上に形成する投影光学系と、
前記アレイ光源の発光分布を前記投影光学系の前記所定形状の視野領域に対応させるように、前記複数の固体光源の発光を制御する発光制御手段と
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
前記アレイ光源と前記第１面との間に配置されて、前記アレイ光源からの光を前記マスクへ導く照明光学系をさらに備えることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記アレイ光源から射出される光束と前記マスクとの位置関係を走査方向に沿って相対的に走査させる走査手段を備え、
前記発光分布制御手段は、前記アレイ光源から射出される光束と前記マスクとの相対位置に関する情報に基づいて、前記複数の固体光源の発光状態を制御することを特徴とする請求項９乃至請求項１３の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記固体光源の発光状態は、前記固体光源の発光又は前記固体光源の非発光を含むことを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
【請求項１６】
請求項９乃至請求項１５の何れか一項に記載の露光装置を用いた露光方法において、
前記アレイ光源から射出される光束を用いてマスクを照明する照明工程と、
前記マスクのパターンを感光性基板上に転写する転写工程と、
を含むことを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体素子、液晶表示素子、撮像素子、薄膜磁気ヘッド、その他のマイクロデバイスの製造工程において用いられる露光装置の照明装置、該照明装置を用いた露光装置及び露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロデバイスの一つである液晶表示素子は、通常、ガラス基板（プレート）上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターニングして、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子及び電極配線を形成して製造される。このフォトリソグラフィの手法を用いた製造工程では、マスク上に形成された原画となるパターンを、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布されたプレート上に投影露光する投影露光装置が用いられている。
【０００３】
従来は、マスクとプレートとの相対的な位置合わせを行った後で、マスクに形成されたパターンをプレート上に設定された１つのショット領域に一括して転写し、転写後にプレートをステップ移動させて他のショット領域の露光を行う、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（所謂、ステッパー）が多用されていた。
【０００４】
近年、液晶表示素子の大面積化が要求されており、これに伴ってフォトリソグラフィ工程において用いられる投影露光装置は露光領域の拡大が望まれている。投影露光装置の露光領域を拡大するためには投影光学系を大型化する必要があるが、残存収差が極力低減された大型の投影光学系を設計及び製造するにはコスト高となってしまう。そこで、投影光学系の大型化を極力避けるために、投影光学系の物体面側（マスク側）における投影光学系の有効径と同程度に長手方向の長さが設定されたスリット状の照明光をマスクに照射し、マスクを介したスリット状の光が投影光学系を介してプレートに照射されている状態で、マスクとプレートとを投影光学系に対して相対的に移動させて走査し、マスクに形成されたパターンの一部を順次プレートに設定された１つのショットに転写し、転写後にプレートをステップ移動させて他のショット領域に対する露光を同様にして行う、所謂ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置が案出されている。
【０００５】
また、近年では、更なる露光領域の拡大を図るため、１つの大型の投影光学系を用いるのではなく、小型の部分投影光学系を走査方向に直交する方向（非走査方向）に所定間隔をもって複数配列した第１の配列と、この部分投影光学系の配列の間に部分光学系が配置されている第２の配列とを走査方向に配置した、所謂マルチレンズ方式の投影光学系を備える投影露光装置が案出されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−５７９８６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上述の投影露光装置の光源としては、波長約３６０ｎｍ程度の紫外領域においては主に水銀ランプなどが用いられていた。この水銀ランプの寿命は、概ね５００ｈ〜１０００ｈ程度であることから、定期的にランプ交換が必要となり露光装置ユーザには大きな負担となっていた。また、高照度確保のために高電力が必要であり、またそれに伴う発熱対策などが必要になるなど、高いランニングコストの問題や、経時劣化などの要因に伴う破裂の危険性を有していた。
【０００８】
これに対して発光ダイオードは、水銀ランプなどに比べて発光効率が高く、そのため省電力、小発熱という特長を持ち大幅なランニングコストの低減を実現できる。また寿命も３０００ｈ程度のものもあるため、交換にかかる負担も少なく、経時劣化などの要因に伴う破裂の危険性もない。さらに最近では、波長３６５ｎｍで１００ｍｗ程度の高い光出力を達成したＵＶ−ＬＥＤなども開発されている。
【０００９】
この発明の課題は、固体光源を備え効率的な照明を行うことができる照明装置、該照明装置を備えた露光装置及び該露光装置を用いた露光方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の照明装置は、被照射面を照明する照明装置において、前記被照射面の近傍、前記被照射面と共役な位置、または前記被照射面と共役な位置の近傍に配置されて、アレイ状に配列された複数の固体光源を備えるアレイ光源と、前記アレイ光源の発光分布を制御する発光分布制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この請求項１記載の照明装置によれば、発光分布制御手段によりアレイ光源の発光分布を制御することができるため、被照射面における照度分布を任意に制御することができる。ここでアレイ光源の発光分布とは、アレイ光源全体として考えたときの発光分布を意味する。
【００１２】
また、請求項２記載の照明装置は、被照射面を照明する照明装置において、前記被照射面の近傍、前記被照射面と共役な位置、または前記被照射面と共役な位置の近傍に配置されて、アレイ状に配列された複数の固体光源を備えるアレイ光源と、前記複数の固体光源のうちの少なくとも１つの姿勢及び前記アレイ光源の姿勢のうち少なくとも一方を調整する調整機構とを備えることを特徴とする。
【００１３】
この請求項２記載の照明装置によれば、調整機構により複数の固体光源のうちの少なくとも１つの姿勢、アレイ光源の姿勢のうち少なくとも一方を調整することができるため、照明光のテレセントリシティの調整を行うことができる。ここで調整機構は、複数の固体光源のうちの少なくとも１つの向き、及びアレイ光源の向きのうち少なくとも一方を調整することが好ましい。
【００１４】
また、請求項３記載の照明装置は、前記アレイ光源の発光分布を制御する発光分布制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
この請求項３記載の照明装置によれば、発光分布制御手段によりアレイ光源の発光分布を制御することができるため、被照射面における照度分布を任意に制御することができる。
【００１６】
また、請求項４記載の照明装置は、前記発光分布制御手段が前記複数の固体光源のそれぞれの出力を制御することを特徴とする。
【００１７】
この請求項４記載の照明装置は、発光分布制御手段により固体光源のそれぞれの出力を制御することができるため、被照射面における照度分布を高精度に制御することができ照明むらの発生を抑制することができる。
【００１８】
また、請求項５記載の照明装置は、前記アレイ光源の光射出部近傍であって前記アレイ光源から射出される光の光路中に配置される拡散板をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
この請求項５記載の照明装置によれば、拡散板を用いることにより、被照射面上においてアレイ光源から射出される光の照度の均一化を図ることができる。
【００２０】
また、請求項６記載の照明装置は、前記アレイ光源の光射出部近傍であって前記アレイ光源から射出される光の光路中に配置されて、複数の光ファイバ素線を備えるファイバ束をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
この請求項６記載の照明装置によれば、ファイバ束を用いることにより、被照射面上においてアレイ光源から射出される光の照度の均一化を図ることができる。
【００２２】
また、請求項７記載の照明装置は、前記アレイ光源と前記被照射面との間の光路中に配置されたリレー光学系をさらに備えることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項８記載の照明装置は、前記アレイ光源が前記リレー光学系に関して前記被照射面と共役な位置の近傍に位置決めされることを特徴とする。
【００２４】
この請求項７、請求項８記載の照明装置によれば、アレイ光源をマスクステージ近傍から離して配置することができるため、アレイ光源の配置の自由度を大きくすることができる。
【００２５】
また、請求項９記載の露光装置は、マスクのパターンを感光性基板上に転写する露光装置において、前記マスクを照明するために請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の照明装置を備えることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１０記載の露光装置は、前記マスクのパターン像を前記感光性基板上に形成するための投影光学系をさらに備えることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１１記載の露光装置は、第１面に配置されるマスクのパターンを第２面に配置される感光性基板上に転写する露光装置において、前記第１面の近傍、前記第１面と共役な位置、または前記第１面と共役な位置の近傍に配置されて、アレイ状に配列された複数の固体光源を備えるアレイ光源と、所定形状の視野領域を有し、前記第１面の像を前記第２面上に形成する投影光学系とを備え、前記アレイ光源の前記複数の固体光源は、前記投影光学系の前記所定形状の視野領域に対応して配列されることを特徴とする。
【００２８】
この請求項１１記載の露光装置によれば、アレイ光源の複数の固体光源が投影光学系の所定形状の視野領域に対応して配列されているため、マスクブラインドを省略することができ効率的な照明を行うことができる。
【００２９】
また、請求項１２記載の露光装置は、第１面に配置されるマスクのパターンを第２面に配置される感光性基板上に転写する露光装置において、前記第１面の近傍、前記第１面と共役な位置、または前記第１面と共役な位置の近傍に配置されて、アレイ状に配列された複数の固体光源を備えるアレイ光源と、所定形状の視野領域を有し、前記第１面の像を前記第２面上に形成する投影光学系と、前記アレイ光源の発光分布を前記投影光学系の前記所定形状の視野領域に対応させるように、前記複数の固体光源の発光を制御する発光制御手段とを備えることを特徴とする。
【００３０】
この請求項１２記載の露光装置によれば、アレイ光源の発光分布を投影光学系の所定形状の視野領域に対応させるように、複数の固体光源の発光を制御するため、マスクブラインドを省略することができ効率的な照明を行うことができる。
【００３１】
また、請求項１３記載の露光装置は、前記アレイ光源と前記第１面との間に配置されて、前記アレイ光源からの光を前記マスクへ導く照明光学系をさらに備えることを特徴とする。
【００３２】
この請求項１３記載の露光装置によれば、アレイ光源をマスクステージ近傍から離して配置することができるため、アレイ光源の配置の自由度を大きくすることができる。
【００３３】
また、請求項１４記載の露光装置は、前記アレイ光源から射出される光束と前記マスクとの位置関係を走査方向に沿って相対的に走査させる走査手段を備え、前記発光分布制御手段は、前記アレイ光源から射出される光束と前記マスクとの相対位置に関する情報に基づいて、前記複数の固体光源の発光状態を制御することを特徴とする。
【００３４】
また、請求項１５記載の露光装置は、前記固体光源の発光状態が前記固体光源の発光又は前記固体光源の非発光を含むことを特徴とする。
【００３５】
この請求項１４、請求項１５記載の露光装置によれば、アレイ光源から射出される光束とマスクとの相対位置に関する情報に基づいて、複数の固体光源の発光状態を制御するため、感光性基板に転写する必要のないマスク上の情報、感光性基板に転写する必要のないマスクパターン等が感光性基板に転写されるのを防止することができる。
【００３６】
また、請求項１６記載の露光方法は、請求項９乃至請求項１５の何れか一項に記載の露光装置を用いた露光方法において、前記アレイ光源から射出される光束を用いてマスクを照明する照明工程と、前記マスクのパターンを感光性基板上に転写する転写工程とを含むことを特徴とする。
【００３７】
この請求項１６記載の露光方法によれば、効率的な照明光により露光を行う露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板上に転写するため、マスクのパターンを感光性基板上に良好に転写することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の第１の実施の形態を説明する。図１は、この実施の形態にかかる露光装置の全体の概略構成を示す斜視図である。この実施の形態においては、複数の反射屈折型の投影光学ユニットからなる投影光学系に対してマスク（第１面）Ｍとプレート（第２面）Ｐとを相対的に移動させつつマスクＭに形成された液晶表示素子のパターンＤＰの像を感光性材料（レジスト）が塗布された感光性基板としてのプレートＰ上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明する。
【００３９】
また、以下の説明においては、図１中に示した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。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がプレートＰに対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がプレートＰに対して直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、この実施の形態ではマスクＭ及びプレートＰを移動させる方向（走査方向）をＸ軸方向に設定している。
【００４０】
この実施の形態の露光装置は、マスクステージ（図１では図示せず）ＭＳ上においてマスクホルダ（図示せず）を介してＸＹ平面に平行に支持されたマスクＭを均一に照明するための固体光源ユニット（アレイ光源）ＳＵ１〜ＳＵ５、各固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５に対応した照明光学ユニットＩＬ１〜ＩＬ５により構成される照明光学系ＩＬを備えている。
【００４１】
図２に示すように固体光源ユニットＳＵ１は、矩形状の基板１ａを有し、この基板１ａ上に複数個の発光ダイオード（固体光源）１ｂが２次元アレイ状に配列されている。ここで発光ダイオード１ｂは、後述する投影光学系ＰＬの視野領域（台形状領域）に対応して配列されている。また、後述するプレート（感光性基板）Ｐ上での照度の値が３０ｍＷ／ｃｍ２  以上となるように、基板１ａ上においてアレイ状に配列されている。更に、固体光源ユニットＵＳ１は、アレイ状に配列されている複数個の発光ダイオード１ｂの中の少なくとも１つの姿勢、即ち、向き又は位置を調整可能であり、かつ、固体光源ユニットＳＵ１の姿勢、即ち、向き又は位置を調整可能な調整機構を有する。なお、固体光源ユニットＳＵ２〜ＳＵ５は、固体光源ユニットＳＵ１と同一の構成を有するものであるため、その説明を省略する。
【００４２】
図３は、固体光源ユニットＳＵ１及び照明光学ユニットＩＬ１の側面図であり、図１に示した部材と同一の部材には同一の符号を付してある。なお、この図に示されるＸＹＺ直交座標系は、図１に示す直交座標系と同一のものである。
【００４３】
固体光源ユニットＳＵ１は、被照射面、即ち、感光性基板と光学的に共役な位置に配置されている。なお、固体光源ユニットＳＵ１は、感光性基板と光学的に共役な位置の近傍に配置してもよい。
【００４４】
固体光源ユニットＳＵ１とマスクＭとの間には、コリメートレンズ２０ａ、ハーフミラー２３ａ及びコンデンサーレンズ系２７ａが順に配置されている。ここでコリメートレンズ２０ａ及びコンデンサーレンズ系２７ａは、照明リレー系を構成している。なお、固体光源ユニットＳＵ２〜ＳＵ５の配置位置、照明光学ユニットＩＬ２〜ＩＬ５の構成は、固体光源ユニットＳＵ１の配置位置、照明光学ユニットＩＬ１の構成と同一であるためその説明は省略する。
【００４５】
固体光源ユニットＳＵ１から射出された発散光束は、コリメートレンズ２０ａによりほぼ平行な光束に変換された後、ハーフミラー２３ａに入射する。ハーフミラー２３ａにより反射された光束は、レンズ２４ａを介して照度センサ２５ａに入射する。この照度センサ２５ａは、プレートＰと光学的に共役な位置の照度を検出するためのセンサであり、この照度センサ２５ａにより、露光中においてもスループットを低下させることなくプレートＰ上の照度を検出することができる。なお、照度センサ２５ａの検出値は、主制御系２６に入力される。
【００４６】
一方、ハーフミラー２３ａを透過した光束は、コンデンサーレンズ系２７ａに入射する。コンデンサーレンズ系２７ａを介した光束は、パターンＤＰが形成されたマスクＭを重畳的に照明する。
【００４７】
固体光源ユニットＳＵ２〜ＳＵ５から射出された光束も同様に、照明光学ユニットＩＬ２〜ＩＬ５を介してマスクＭを重畳的にそれぞれ照明する。即ち、照明光学系を構成する照明光学ユニットＩＬ１〜ＩＬ５は、マスクＭ上においてＹ軸方向に並んだ複数（図１では合計で５つ）の台形状の領域を照明する。
【００４８】
なお、主制御系２６は、照明光学ユニットＩＬ１の照度センサ２５ａにより検出された照度、及び照明光学ユニットＩＬ２〜ＩＬ５の照度センサにより検出された照度に基づいて、各照明光学ユニットＩＬ１〜ＩＬ５によりマスクＭを照明する際の照度が均一になるように、各照明光学ユニットＩＬ１〜ＩＬ５に対応して設けられている各固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５の光出力を設定する光源出力設定部に対して制御信号を出力する。
【００４９】
マスクＭ上の各照明領域からの光は、各照明領域に対応するようにＹ軸方向に沿って配列された複数（図１では合計で５つ）の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５からなる投影光学系ＰＬに入射する。ここで、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５の構成は、互いに同じである。こうして、複数の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５から構成された投影光学系ＰＬを介した光は、図示しないプレートステージ上において、図示しないプレートホルダを介してＸＹ平面に平行に支持されたプレートＰ上にパターンＤＰの像を形成する。
【００５０】
なお、この複数の発光ダイオード（固体光源）により構成される固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５により、プレートＰ（被照射面）では、３０ｍＷ／ｃｍ２以上の照度が得られる。また、固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５により、プレートＰ（被照射面）では、照度むらを平均値（基準値）に対して±２０％以内に抑えることができる。ここで、プレートＰ上の照度の基準値に対する照度むらＩ（％）は、プレートＰ上の照度の走査方向（Ｘ軸方向）での平均値のうちの最大値をＩｍａｘ（Ｗ／ｃｍ２）、プレートＰ上の照度の走査方向（Ｘ軸方向）での平均値のうちの最小値をＩｍｉｎ（Ｗ／ｃｍ２）とすると、数式１により定義される。
（数式１）
Ｉ＝｛（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）／（Ｉｍａｘ＋Ｉｍｉｎ）｝×１００（％）
上述の主制御系２６にはハードディスク等の記憶装置２８が接続されており、この記憶装置２８内に露光データファイルが格納されている。露光データファイルには、プレートＰの露光を行う上で必要となる処理及びその処理順が記憶されており、この処理毎に、プレートＰ上に塗布されているレジストに関する情報（例えば、レジストの分光特性）、必要となる解像度、使用するマスクＭ、照明光学系の補正量（照明光学特性情報）、投影光学系の補正量（投影光学特性情報）、及び基板の平坦性に関する情報等（所謂、レシピデータ）が含まれている。
【００５１】
図１に戻り、前述したマスクステージＭＳには、マスクステージＭＳを走査方向であるＸ軸方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系（図示せず）が設けられている。また、マスクステージＭＳを走査直交方向であるＹ軸方向に沿って微小量だけ移動させると共にＺ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系（図示せず）が設けられている。そして、マスクステージＭＳの位置座標が移動鏡を用いたレーザ干渉計（図示せず）によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。
【００５２】
同様の駆動系が、プレートステージにも設けられている。即ち、プレートステージを走査方向であるＸ軸方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系（図示せず）、プレートステージを走査直交方向であるＹ軸方向に沿って微小量だけ移動させると共にＺ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系（図示せず）が設けられている。そして、プレートステージの位置座標が移動鏡３１を用いたレーザ干渉計（図示せず）によって計測され、かつ位置制御されるように構成されている。
【００５３】
更に、マスクＭとプレートＰとをＸＹ平面に沿って相対的に位置合わせするための手段として、一対のアライメント系３２ａ，３２ｂがマスクＭの上方に配置されている。更に、プレートステージ上には、プレートＰ上の照明光による照度を検出するための照度センサ３３が設けられており、検出値が照明光学系ＩＬの主制御系２６に入力される。主制御系２６は、上述のように照度センサ２５ａ、照明光学ユニットＩＬ２〜ＩＬ５の照度センサ、照度センサ３３により検出されたプレートＰ上の照度に基づいて、各固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５の光出力を制御する。なお、主制御系２６による各固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５の光出力の制御は、各固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５毎の光出力の制御の他、各固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５を構成する各発光ダイオード毎の光出力の制御によっても行うことができる。
【００５４】
こうして、マスクステージＭＳ側の走査駆動系及びプレートステージ側の走査駆動系の作用により、複数の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５からなる投影光学系ＰＬに対してマスクＭとプレートＰとを一体的に同一方向（Ｘ軸方向）に沿って移動させることによって、マスクＭ上のパターン領域の全体がプレートＰ上の露光領域の全体に転写（走査露光）される。
【００５５】
この第１の実施の形態にかかる露光装置においては、固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５を構成する各発光ダイオードが投影光学系の所定形状の視野領域に対応して配列されているため、マスクブラインドを省略することができる。
【００５６】
また、主制御系２６により固体光源ユニット（アレイ光源）ＳＵ１〜ＳＵ５の発光分布を制御することができるため、プレート（被照射面）Ｐにおける照度分布を任意に制御することができる。また、固体光源ユニット（アレイ光源）ＳＵ１〜ＳＵ５に配置されている個々の発光ダイオード１ｂの出力を独立して制御することができるため、照明むらの発生を防止することができる。また、台形上の露光領域が継ぎ合わされる部分の照度を高精度にコントロールすることができるため、露光領域が継ぎ合わされる部分の露光むらの発生を防止することができる。
【００５７】
また、調整機構により複数の発光ダイオード１ｂの内の少なくとも１つの姿勢（向き及び位置）及び固体光源ユニット（アレイ光源）ＳＵ１〜ＳＵ５の姿勢（向き及び位置）の調整を行うことにより、照明光のテレセントリシティの調整を行うことができる。ここでテレセントリシティの調整は、プレートＰの下部に設けられた図示しないポジショニングセンサを投影光学系のＰＬの光軸方向に移動させながら結像位置の検出を行い、この検出結果に基づいて行う。
【００５８】
なお、この第１の実施の形態にかかる露光装置において、図４に示すように固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５の光射出部の近傍、即ち、固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５から射出される光の光路中に拡散板４を配置するようにしてもよい。拡散板４を配置することにより照明むらの発生量を小さくすることができる。
【００５９】
また、この第１の実施の形態にかかる露光装置において、図５に示すように固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５の光射出部の近傍、即ち、固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５から射出される光の光路中に複数の光ファイバ素線を備えるファイバ束５を配置するようにしてもよい。ファイバ束５を配置することにより単位光源を小さくすることができ照明むらの発生量を小さくすることができる。
【００６０】
また、この第１の実施の形態にかかる露光装置において、図６に示すように、固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５の発光分布を、投影光学系の台形状の視野領域に対応させるように、複数の発光ダイオードの発光を制御するようにしてもよい。なお、図６においては、２次元アレイ状（矩形状）に配置された発光ダイオードのうち、台形状の視野領域に対応した発光ダイオードのみから光が出力されている状態を示している。
【００６１】
また、この第１の実施の形態にかかる露光装置において、マスクステージＭＳ及びプレートステージの少なくとも一方を投影光学系の光軸方向に移動させ、投影光学系の結像位置を最良結像位置からデフォーカスさせるようにしてもよい。
【００６２】
上述の第１の実施の形態にかかる露光装置によれば、光源が複数個の発光ダイオード（固体光源）をアレイ状に配列した固体光源ユニットを備えるため、像面照度を実用的な露光装置に要求される値にすることができ、実用的な露光装置としてのスループットを確保することができる。
【００６３】
また、この実施の形態にかかる露光装置によれば、複数の固体光源をアレイ状に配列した光源を備えているため、露光装置の小型化を図ることができる。また、露光光の照射、遮断を制御するためのメカシャッタが不要になり装置構造を簡素化することができる。更に、メカシャッタ作動時に発生する振動が露光に悪影響を及ぼす恐れもなくすことができる。
【００６４】
また、複数の固体光源をアレイ状に配列した光源を備えているため、従来の水銀ランプ等に比較して、光源の長寿命化を図ることができる。また、省電力化、低ランニングコスト化を実現することができる。更に、光源の光出力の制御も容易に行うことができる。
【００６５】
次に、図面を参照してこの発明の第２の実施の形態にかかる露光装置の説明を行う。図７は、第２の実施の形態にかかる露光装置、即ち、投影光学系として円弧状の視野を持つオフナー型光学系を用いた露光装置の概略構成を示す図である。
【００６６】
この露光装置は、マスクステージＭＳ上においてマスクホルダ（図示せず）を介して支持されたマスクＭを均一に照明するためのアレイ光源４０を含む照明光学系４１を備えている。図８に示すようにアレイ光源４０は、円弧状の基板４０ａを有し、この基板４０ａ上に複数個の発光ダイオード（固体光源）４０ｂが２次元アレイ状に配列されている。ここで発光ダイオード４０ｂは、後述する投影光学系ＰＬの視野領域（円弧状領域）に対応して配列されている。また、アレイ光源４０は、アレイ状に配列されている複数個の発光ダイオード４０ｂの中の少なくとも１つの姿勢、即ち、向き又は位置を調整可能であり、かつ、アレイ光源４０の姿勢、即ち、向き又は位置を調整可能な調整機構を有する。
【００６７】
アレイ光源４０から射出された光束は、パターンＤＰが形成されたマスクＭを照明する。即ち、図９に示すように、マスクＭ上において円弧状の領域（投影光学系のマスク上での視野）５０を照明する。なお、図９においては、斜線で示した領域は、遮光帯５２であり、その内側の部分がパターン領域となる。また、円弧状の領域５０は、同じ曲率の円弧で規定された円弧領域である。
【００６８】
マスクＭ上の円弧状の領域（照明領域）５０からの光は、投影光学系ＰＬに入射する。ここで、投影光学系ＰＬは、光路偏向部材４２と、凹面鏡からなる主鏡４４と、凸面鏡からなる副鏡４６とを備えて構成されている。従って、投影光学系ＰＬに入射した光は、光路偏向部材４２の反射面にて偏向された後、主鏡（凹面鏡）４４で反射されて副鏡（凸面鏡）４６へ向かい、副鏡４６で反射された後に主鏡４４へ向かい、主鏡４４で反射された後に光路変更部材４２の反射面で偏向されて、プレートステージＰＳ上において、図示しないプレートホルダを介して支持されたプレートＰ上にパターンＤＰの像を形成する。
【００６９】
この第２の実施の形態にかかる露光装置によれば、アレイ光源４０を構成する各発光ダイオードが投影光学系の所定形状の視野領域に対応して配列されているため、マスクブラインドを省略することができ効率的な照明を行うことができる。
【００７０】
また、アレイ光源４０の発光分布を制御することにより、プレート（被照射面）Ｐにおける照度分布を任意に制御することができる。また、アレイ光源４０に配置されている個々の発光ダイオードの出力を独立して制御することにより、照明むらの発生を防止することができる。
【００７１】
また、調整機構により複数の発光ダイオードの内の少なくとも１つの姿勢（向き及び位置）及びアレイ光源４０の姿勢（向き及び位置）の調整を行うことにより、照明光のテレセントリシティの調整を行うことができる。
【００７２】
なお、第１の実施の形態においては、ステップ・アンド・スキャン型の投影露光装置を例として説明し、上述の第２の実施の形態においては、オフナー型光学系を用いた露光装置を例として説明したが、プロキシミティ方式の露光装置に本発明を適用してもよい。この場合には、固体光源を被照射面の近傍に配置することが可能であり、投影光学系が存在しないことから像面照度を高くすることができる。
【００７３】
また、上述の各実施の形態においては、固体光源として発光ダイオードを用いているが、レーザダイオードなどの他の種類の固体光源を用いてもよい。
【００７４】
また、上述の各実施の形態において、複数の固体光源として、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、さらに複数の発光点を一枚の基板に作り込んだタイプのものなどを用いても良い。なお、固体光源素子は無機、有機を問わない。
【００７５】
また、上述の各実施の形態において、光源として、複数個の固体光源と各固体光源に対応して設けられた複数の光ファイバ等のライトガイド（ファイバ）とを組み合わせたファイバ光源を用いても良い。この場合には、第１の実施の形態の固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５をファイバ光源に変更し、固体光源ユニットＳＵ１〜ＳＵ５の発光ダイオード１ｂの位置にファイバ光源のファイバ射出端が位置するように配置する。また、第２の実施の形態のアレイ状光源４０をファイバ光源に変更し、アレイ状光源４０の発光ダイオード４０ｂの位置にファイバ光源のファイバ射出端が位置するように配置する。
【００７６】
図１０は、固体光源７１と各固体光源７１に対応して設けられた光ファイバ７２とを複数個束ね合わせたファイバ光源６９を示す図である。図１０に示すファイバ光源６９においては、固体光源７１から射出される光は、光ファイバ７２の入射端に入射して、光ファイバ７２の射出端から射出する。即ち、光ファイバ７２のそれぞれの入射端は、固体光源７１と光学的に接続されている。また、図１１は、固体光源７１、各固体光源７１に対応して設けられたレンズ（集光光学系）７３及び光ファイバ７２を複数個束ね合わせたファイバ光源７０を示す図である。図１１に示すファイバ光源７０においては、固体光源７１から射出される光は、レンズ７３に入射して、レンズ７３により集光されて光ファイバ７２の入射端に入射し、光ファイバ７２の射出端から射出する。即ち、光ファイバ７２のそれぞれの入射端は、固体光源７１と光学的に接続されている。
【００７７】
図１０に示すファイバ光源６９及び図１１に示すファイバ光源７０においては、適切な開口数を有する光ファイバ７２を用いることにより、通常楕円形である固体光源７１のビームプロファイル７５（図１２（ａ）参照）を円形のビームプロファイル７６（図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）参照）に成形することができる。
【００７８】
また、複数個の光ファイバの射出端部分を任意の形に束ね合わせることにより光源の射出端の形状（射出端の配置形状）を最適な形状に成形することが可能である。例えば、図１３（ａ）に示すような矩形状に成形することもでき、図１３（ｂ）に示すような形状に成形することもできる。また、図１４に示すように、ファイバ光源６９、７０の光ファイバの射出端を束ねた形状とフライアイ・インテグレータ８０の１つのエレメント８１の形状とが相似形になるように、複数個の光ファイバの射出端部分の形状を成形することも極めて容易となる。
【００７９】
ここで、図１５は、図１１に示すファイバ光源７０の１つの固体光源７１、それに対応して設けられたレンズ（集光光学系）７３及び光ファイバ７２を示す図である。図１１に示すファイバ光源７０においては、固体光源７１からの発散光の内で最大の射出角度を持つ光の開口数（最大の射出角度（半角）の正弦（ｓｉｎ）、以下、最大開口数と呼ぶ。）をＮＡ１、固体光源７１の発光部の大きさ（直径）の最大値をφ、光ファイバ７２が光を取り込むことが可能な角度範囲（半角）の正弦（ｓｉｎ）、いわゆる光ファイバ７２の開口数をＮＡ２、光ファイバ７２の入射端のコア直径をＤとしたとき、ＮＡ２≧φ／Ｄ×ＮＡ１の条件を満足している。この条件を満足することにより、固体光源７１から射出される光を無駄なく光ファイバ７２に取り込むことができ、固体光源７１から射出される光の光量を維持して、光ファイバ７２の射出端から射出させることができる。
【００８０】
また、光ファイバとして石英ファイバを用いる場合、固体光源７１の最大開口数をＮＡ１、固体光源７１の発光部の大きさ（直径）の最大値をφ、石英ファイバの入射端のコア直径をＤとしたとき、０．３≧φ／Ｄ×ＮＡ１の条件を満足している。この条件を満足することにより、固体光源から射出される光を無駄なく石英ファイバに取り込むことができ、固体光源から射出される光の光量を維持して、光ファイバ７２の射出端から射出させることができる。
【００８１】
また、図１６はファイバ光源６９、７０の射出端からフライアイ・インテグレータ８０までの構成を示す図、図１７はフライアイ・インテグレータ８０の１つのエレメント８１における入射面の形状を示す図、図１８はファイバ光源６９、７０の射出端８３の形状を示す図である。ここで、フライアイ・インテグレータ８０のエレメント８１の入射面の一方の長さをａ、他方の長さをｂ、複数個の光ファイバ７２を束ね合わせた射出端８３の形状において一方の長さをＡ、他方の長さをＢ、光ファイバ７２とフライアイ・インテグレータ８０との間に位置するコリメートレンズ８２の焦点距離をｆ１、フライアイ・インテグレータ８０の焦点距離をｆ２としたとき、Ａ×ｆ２／ｆ１≦ａ及びＢ×ｆ２／ｆ１≦ｂの関係が成り立つ。
【００８２】
また、ファイバ光源がｍ組の光ファイバ光源６９，７０で構成される場合（ｍは自然数）、ｍ組の光ファイバ７２から射出される光出力の総量をＷ、光ファイバ７２の射出端のコア直径をｄとしたとき、［ｍ×｛ｄ（ｆ２／ｆ１）｝２π／（４×ａ×ｂ）］×Ｗ≧３０（ｍＷ）の条件を満足することが望ましい。この条件を満足することにより、フライアイ・インテグレータ８０の１つのエレメント８１に対する光源像の充填率を最適な状態にすることができ、露光装置として実用的な照度を得ることができる。なお、この場合において、光ファイバ７２の射出端を束ねた形状とフライアイ・インテグレータ８０のエレメント８１の１つのエレメント８１ａの形状とは相似形であることが望ましい。
【００８３】
また、図１０に示すファイバ光源６９及び図１１に示すファイバ光源７０においては、光ファイバ７２の射出端における時間的に変化する光量の最大値をＰｍａｘ、最小値をＰｍｉｎとしたとき、その光ファイバ７２の射出端の光量の平均リップル幅ΔＰは、ΔＰ＝（Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）／（Ｐｍａｘ＋Ｐｍｉｎ）により算出される。ここで、フライアイ・インテグレータ８０の入射端において要求される光量のリップル幅をΔＷとしたとき、固体光源７１の数ｎはｎ≧（ΔＰ／ΔＷ）２の条件を満たすことが望ましい。
【００８４】
この条件を満足することにより、ファイバ光源６９、７０の射出端から射出される光出力のばらつきは、固体光源７１の数ｎを（ΔＰ／ΔＷ）２より多くすることにより平均化され、その平均化効果により安定した光出力を有するファイバ光源６９、７０を提供することができる。
【００８５】
また、図１０に示すファイバ光源６９及び図１１に示すファイバ光源７０においては、それぞれの固体光源７１の波長、光量等の出力特性にばらつきがある場合、それら出力特性の異なる複数個の固体光源７１をファイバ光源の光源として用いることによりファイバ光源６９，７０の射出端において出力特性のばらつきが平均化される。ファイバ光源６９，７０の射出端において平均化された光は、さらにフライアイ・インテグレータ８０により平均化される。図１９は、各固体光源７１の出力特性のばらつきを平均化した状態をグラフ化した図である。それぞれ異なった出力特性を持つ固体光源７１を平均化して、グラフ化したものがＡＶＥである。このように、出力特性の異なる複数個の固体光源７１を組み合わせたものをファイバ光源６９、７０に使用した場合において、平均化効果により安定した光出力を有する照明光を得ることができる。
【００８６】
また、アレイ光源から射出される光束とマスクとの相対位置に関する情報に基づいて、複数の固体光源の発光状態、例えば、発光、非発光を制御することにより、同期ブラインド（マスクブラインド）を備え、その開口形状を変化させるのと同様な機能を実現することができる。即ちアレイ光源から射出される光束とマスクとの相対位置に関する情報に基づいて、走査露光方向に沿って順次、固体光源を非発光とすることにより、各投影光学系に対応して形成されるマスク上の照明領域の走査露光方向の幅を変化させることができる。従って、感光性基板に転写する必要のないマスク上の情報、感光性基板に転写する必要のないマスクパターン等が感光性基板に転写されるのを防止することができる。
【００８７】
また、露光装置に帯電防止手段を設けるようにしても良い。この場合には、光源を収容する筐体と、照明光学系及び投影光学系等の露光装置本体を収容する筐体とを別々に設け、筐体と筐体とを電気的に接続し、更にアースする。即ち、筐体と筐体とを同電位に保つ。また、光源に電力を供給する電源部と露光装置本体に電力を供給する電源部とを別々に設け、それぞれアースする。したがって、露光装置の光源及び露光装置本体に静電気が帯電するのを防止することができ、静電気による固体光源の破損を防止することができる。
【００８８】
また、上述の各実施形態におけるマスクに替えて、投影すべきパターンを生成する可変パターン生成装置を用いても良い。このような可変パターン生成装置は、自発光型画像表示素子と、非発光型画像表示素子とに大別される。自発光型画像表示素子としては、ＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）が例としてあげられる。また、非発光型画像表示素子は、空間光変調器  （Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：以下ＳＬＭと略記する）とも呼ばれ、光の振幅、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器と反射型空間光変調器とに分けられる。透過型空間光変調器としては、透過型液晶表示素子（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）などが例としてあげられ、反射型空間光変調器としては、ＤＭＤ（Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ，  またはＤｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ：ＥｌｅｃｔｒｏＰｈｏｒｅｔｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、電子ペーパー（または電子インク）光回折型ライトバルブ（Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｌｉｇｈｔ  Ｖａｌｖｅ）などが例として挙げられる。
【００８９】
次に、この発明の実施の形態による露光装置をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法について説明する。図２０は、マイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。まず、図２０のステップＳ４０において、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ４２において、その１ロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ４４において、この発明の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスクＭ上のパターンの像がその投影光学系（投影光学ユニット）を介して、その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。即ち、照明装置を用いてマスクＭが照明され、投影光学系を用いてマスクＭ上のパターンの像が基板上に投影され露光転写される。
【００９０】
その後、ステップＳ４６において、その１ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップＳ４８において、その１ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。
【００９１】
また、この発明の実施の形態にかかる露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。図２１は、この実施の形態の露光装置を用いてプレート上に所定のパターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法を説明するためのフローチャートである。
【００９２】
図２１のパターン形成工程Ｓ５０では、この実施の形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ５２へ移行する。
【００９３】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ５２では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ５２の後に、セル組み立て工程Ｓ５４が実行される。セル組み立て工程Ｓ５４では、パターン形成工程Ｓ５０にて得られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ形成工程Ｓ５２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。
【００９４】
セル組み立て工程Ｓ５４では、例えば、パターン形成工程Ｓ５０にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ５２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。その後、モジュール組立工程Ｓ５６にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
【００９５】
このマイクロデバイスの製造方法によれば、実用的な露光に要求される像面照度の値を確保した露光装置を用いているため、実用的な露光装置としてのスループットを確保することができる。
【００９６】
【発明の効果】
この発明の照明装置によれば、発光分布制御手段によりアレイ光源の発光分布を制御することができるため、被照射面における照度分布を任意に制御することができる。また、調整機構により複数の固体光源のうちの少なくとも１つの姿勢、アレイ光源の姿勢を調整することにより、照明光のテレセントリシティの調整を行うことができる。更に、発光分布制御手段により固体光源のそれぞれの出力を制御することにより、被照射面における照度分布を高精度に制御することができ照明むらの発生を抑制することができる。
【００９７】
また、この発明の露光装置によれば、アレイ光源の複数の固体光源が投影光学系の所定形状の視野領域に対応して配列されているため、マスクブラインドを省略することができ効率的な照明を行うことができる。また、アレイ光源の発光分布を投影光学系の所定形状の視野領域に対応させるように、複数の固体光源の発光を制御する場合にも、マスクブラインドを省略することができ効率的な照明を行うことができる。
【００９８】
また、この発明の露光方法によれば、効率的な照明光により露光を行う露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板上に転写するため、マスクのパターンを感光性基板上に良好に転写することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる露光装置の全体の概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる固体光源ユニットの構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる照明光学系の斜視図である。
【図４】第１の実施の形態にかかる固体光源ユニットの光射出部近傍に拡散板を配置した状態を示す図である。
【図５】第１の実施の形態にかかる固体光源ユニットの光射出部近傍にファイバ束を配置した状態を示す図である。
【図６】第１の実施の形態にかかる他の固体光源ユニットの構成を示す図である。
【図７】第２の実施の形態にかかる露光装置の概略構成図である。
【図８】第２の実施の形態にかかるアレイ光源の構成を示す図である。
【図９】第２の実施の形態にかかるマスク上における投影光学系の視野を説明するための図である。
【図１０】実施の形態にかかるファイバ光源の構成を示す図である。
【図１１】実施の形態にかかる別のファイバ光源の構成を示す図である。
【図１２】実施の形態にかかる光源から射出されるビームプロファイルの形状を説明するための図である。
【図１３】実施の形態にかかるファイバ光源の射出端の形状を示す図である。
【図１４】実施の形態にかかるファイバ光源の射出端の形状とフライアイ・インテグレータのエレメントの形状とが相似形であることを示す図である。
【図１５】実施の形態にかかるファイバ光源において、固体光源から射出される光を無駄なく光ファイバに取り込むための条件を説明するための図である。
【図１６】実施の形態にかかるファイバ光源の射出端からフライアイ・インテグレータまでの構成を示す図である。
【図１７】実施の形態にかかるフライアイ・インテグレータの１つのエレメントの形状を示す図である。
【図１８】実施の形態にかかるファイバ光源の射出端の形状を示す図である。
【図１９】実施の形態にかかる各固体光源の出力特性のばらつきを平均化した状態をグラフ化した図である。
【図２０】実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する方法のフローチャートである。
【図２１】実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法のフローチャートである。
【符号の説明】
ＳＵ１〜ＳＵ５…固体光源ユニット、１ｂ…発光ダイオード、ＩＬ１〜ＩＬ５…照明光学ユニット、７…コンデンサ光学系、Ｍ…マスク、Ｐ…プレート、ＰＬ１〜ＰＬ５…投影光学ユニット、ＭＳ…マスクステージ、ＰＳ…プレートステージ、１１…主制御系、４…拡散板、５…ファイバ束。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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