(57)【要約】【課題】連続的に紫外線を含む光を発する光源を使用した露光装置において、その光学系を構成するミラーやレンズなどの光学素子の紫外線による損傷を低減することができる露光装置を提供することを課題とする。【解決手段】光源１５から発せられた光を、フォトマスク２を介して被露光基板１に露光する露光装置であって、露光装置の光学系は、光源からの光を反射する１つ以上のミラー１２からなるミラー系と１つ以上のレンズからなるレンズ系と、を備えており、ミラーは、配置された姿勢を保持した状態でミラーの表面に平行な面内で回転する回転手段１１を備えており、レンズは、光学系の光軸を変化させずに回転可能な手段を備えられていることを特徴とする露光装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光を、フォトマスクを介して被露光基板に露光する露光装置であって、
露光装置の光学系は、光源からの光を反射する１つ以上のミラーからなるミラー系と１つ以上のレンズからなるレンズ系と、を備えており、
ミラーは、配置された姿勢を保持した状態でミラーの表面に平行な面内で回転可能な手段を備えており、
レンズは、光学系の光軸を保持した状態で、光軸を回転軸として回転可能な手段を備えられていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
光源から出射された光を光ファイバーで導光し、フォトマスクを介して被露光基板を露光する露光装置であって、
光源から出射された光を光ファイバーに集光する第一の光学系と、
第一の光学系から入射した光を任意の位置に導光する光ファイバーと、
光ファイバーから出射された光を用いて被露光基板を、フォトマスクを介して露光する第二の光学系と、を備えており、
第一の光学系は、光源から入射した光を次段のリレーレンズ群に反射して結像するミラーと、ミラーから入射した光を次段の光ファイバーに集光するリレーレンズ群と、を備えており、
ミラーは、ミラーの姿勢を変えずにミラーの表面に平行な面内で回転可能な手段を備えており、
リレーレンズ群は、リレーレンズ群を構成する光学素子を、リレーレンズ群に対面する光ファイバーの中心軸を回転軸として回転可能な手段を備えており、
第二の光学系は、フライアイレンズと、コンデンサレンズと、を備えており、
それらのレンズは、光ファイバーの中心軸を回転軸として回転可能な手段を備えており、
光ファイバーの中心軸は、第一の光学系および第二の光学系の光軸と一致していることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型の液晶表示装置に使用するカラーフィルタ基板をフォトリソグラフィ方式で製造する場合に使用する露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタ基板の製造に使用する露光装置では、光源から発せられた光が、幾つかのミラーやレンズから構成される光学系を通って、フォトマスクパターンが被露光基板に露光される。
【０００３】
露光装置に使用される光源には、紫外線を含む光を使用する。また露光装置の光学系は、光学系に使用されているミラーやレンズの光軸を調整した状態で固定されている。固定されたミラーやレンズの一定の位置に紫外線を含む光が照射され続ける。
光源から入射する光は、必ずしも均一な光強度で分布しておらず、ミラーは長期に亘って、異なる光強度に晒される。光源から入射する光には紫外線が含まれているため、ミラーの表面は劣化するが、劣化の状態は均一に進行せず、劣化状態にムラが生じる。そのことにより、ミラーの反射率にムラが生じることになる。ミラーと同様に、レンズが固定されている従来の光学系においては、光源の光強度ムラを持つ紫外線を含む光が長期に亘ってレンズに照射されるため、レンズ表面の劣化にムラが発生する。強く劣化した部分の光透過率は大きく低下し、劣化の程度が軽い部分の光透過率の低下は小さくなるため、光の透過状態にムラが生じる。
そのため、長い時間が経過すると、ミラーやレンズの光が照射され続けた部分が局所的に劣化し、光の透過率が低下する問題がある。
【０００４】
このような問題を解決する方法として、特許文献１には、ＡｒＦエキシマレーザを光源とした場合に生じる２光子吸収による投影露光装置に使用されているミラーやレンズなどの光学素子損傷を抑え、その性能低下を防止する技術として、１つのエキシマレーザ光源から発せられたＡｒＦエキシマレーザ光パルスを２つに分割し、両者の時間的な位相をずらして同時には照射されないようにすることで、光強度が半減した２つのＡｒＦエキシマレーザ光パルスが２回照射されるようにする技術が開示されている。
【０００５】
この技術により、露光装置に使用されているミラーやレンズなどの光学素子の局所的な劣化が低減される優れた技術であるが、カラーフィルタ基板の製造に使用する露光装置に使用する光源は、高圧水銀灯のような連続的に光を発する光源であり、ＡｒＦエキシマレーザのようなパルス光源ではない。そのため、この技術を適用することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１７７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の事情に鑑み、本発明は、連続的に紫外線を含む光を発する光源を使用した露光装置において、その光学系を構成するミラーやレンズなどの光学素子の紫外線による局所的な劣化を低減することができる露光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、光源から出射さ
れた光を、フォトマスクを介して被露光基板に露光する露光装置であって、
露光装置の光学系は、光源からの光を反射する１つ以上のミラーからなるミラー系と１つ以上のレンズからなるレンズ系と、を備えており、
ミラーは、配置された姿勢を保持した状態でミラーの表面に平行な面内で回転可能な手段を備えており、
レンズは、光学系の光軸を保持した状態で、光軸を回転軸として回転可能な手段を備えられていることを特徴とする露光装置である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、光源から出射された光を光ファイバーで導光し、フォトマスクを介して被露光基板を露光する露光装置であって、
光源から出射された光を光ファイバーに集光する第一の光学系と、
第一の光学系から入射した光を任意の位置に導光する光ファイバーと、
光ファイバーから出射された光を用いて被露光基板を、フォトマスクを介して露光する第二の光学系と、を備えており、
第一の光学系は、光源から入射した光を次段のリレーレンズ群に反射して結像するミラーと、ミラーから入射した光を次段の光ファイバーに集光するリレーレンズ群と、を備えており、
ミラーは、ミラーの姿勢を変えずにミラーの表面に平行な面内で回転可能な手段を備えており、
リレーレンズ群は、リレーレンズ群を構成する光学素子を、リレーレンズ群に対面する光ファイバーの中心軸を回転軸として回転可能な手段を備えており、
第二の光学系は、フライアイレンズと、コンデンサレンズと、を備えており、
それらのレンズは、光ファイバーの中心軸を回転軸として回転可能な手段を備えており、
光ファイバーの中心軸は、第一の光学系および第二の光学系の光軸と一致していることを特徴とする露光装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の露光装置によれば、その光学系を構成するミラーやレンズなどの光学素子を光学系に影響が出ない様に回転させることが可能な手段を備えており、紫外線を含む光が光学素子の同一箇所に照射されないため、紫外線による局所的な劣化を低減させることができる。
【００１１】
本発明の露光装置は、光源から発せられた光を、フォトマスクを介して被露光基板に露光する露光装置である。本発明の露光装置の光学系は、光源からの光を反射する１つ以上のミラーからなるミラー系と１つ以上のレンズからなるレンズ系と、を備えており、ミラーは、配置された姿勢を保持した状態でミラーの表面に平行な面内で回転可能な手段を備えている。
【００１２】
その事によって、劣化が均一に進行するため、露光装置の露光強度のムラを発生させることを抑制することができる。
【００１３】
またレンズは、光学系の光軸を保持した状態で、光軸を回転軸として回転可能な手段を備えられている。光学系の光軸を保持して回転させるため、光学系の結像性能には影響することは無い。
【００１４】
また、光学系の光軸を保持した状態でレンズを回転させるため、劣化の進行を均一にすることができる。そのため、露光装置の露光強度のムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の露光装置の光学系の構成の一例を示す概略説明図である。
【図２】図１に示したリレーレンズ群が２つの光学素子からなる場合において、それらの光学素子を回転させる状況を例示した説明図であって、（ａ）は光が伝達する方向から見て、手前の光学素子と後ろ側の光学素子が重なっている初期状態であり、リレーレンズ群の次に配置された光ファイバーの位置が示されている説明図、（ｂ）は光ファイバーの位置を中心にして、手前の光学素子が右回りに９０°回転し、後ろ側の光学素子は初期の位置に留まっている状態、（ｃ）は手前の光学素子が更に９０°右回りに回転し、後ろ側の光学素子が右回りに９０°回転した状態、（ｄ）は手前の光学素子が更に右回りに９０°回転し、後ろ側の光学素子も更に右回りに９０°回転した状態、（ｅ）は手前の光学素子が更に右回りに９０°回転し、後ろ側の光学素子も更に右回りに９０°回転した状態、をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の露光装置について図１および図２を用いて説明する。
図１は、本発明の露光装置の全体構成の例を示す概略説明図である。
本発明の露光装置は、露光ランプ１３と集光器１４を備えた光源１５から出射された光を光ファイバー６で導光し、フォトマスク２を介して被露光基板１を露光する露光装置である。
【００１７】
光源１５から出射された光を光ファイバー６に集光する第一の光学系１８と、第一の光学系１８から入射した光を任意の位置に導光する光ファイバー６と、光ファイバー６から出射された光を用いて被露光基板１を、フォトマスク２を介して露光する第二の光学系と、を備えている。
【００１８】
第一の光学系１８は、光源１５から入射した光を次段のリレーレンズ群８に反射して結像するミラー１２と、ミラー１２から入射した光を次段の光ファイバー６に集光するリレーレンズ群８と、を備えている。
【００１９】
ミラー１２は、ミラー１２が配置された姿勢を変えずにミラー１２の表面に平行な面内で回転可能な手段１１を備えている。
【００２０】
リレーレンズ群８は、リレーレンズ群８を構成する光学素子である複数のレンズ９を、リレーレンズ群８に対面する光ファイバー６の中心軸を回転軸として回転可能な手段（図示せず）を備えている。
【００２１】
第一の光学系１８の光軸と光ファイバー６の中心軸は一致している。
【００２２】
第二の光学系１９は、光が出射する側の光ファイバー６に面したレンズ５と、フライアイレンズ４と、コンデンサレンズ３と、を備えている。これらの光学素子は、光ファイバー６を回転軸として回転可能な手段（図示せず）を備えている。また、光ファイバー６の中心軸は、第二の光学系１９の光軸と一致している。
【００２３】
図２は、リレーレンズ群８を構成する複数の光学素子１６が、２枚である場合の、各光学素子１６を回転する状況の例を説明する説明図である。
図２（ａ）は、初期状態を示しており、２枚の光学素子１６が重なった状態を示している。光学素子１６の内側に示した小さい円は、リレーレンズ群８と対面する次段の光ファイバー６の断面の位置を示している。この光ファイバー６を回転軸として、光学素子１６が時計回りに回転する場合を例示する。回転する方向は同じ方向であっても良いし、互いに逆方向であっても良い。回転する速さも同じであっても良いし、異なっていても良い。
【００２４】
図２（ｂ）は、手前の光学素子１６が時計回りに９０°回転した状態であり、一方、後ろ側の光学素子１６は、初期の位置に留まっている状態である。
【００２５】
図２（ｂ）は、手前の光学素子１６が更に時計回りに９０°回転した状態であり、後ろ側の光学素子１６は、時計回りに９０°回転した状態である。
【００２６】
図２（ｃ）は、手前の光学素子１６が更に時計回りに９０°回転した状態であり、後ろ側の光学素子１６も、更に時計回りに９０°回転した状態である。
【００２７】
図２（ｄ）は、手前の光学素子１６が更に時計回りに９０°回転した状態であり、後ろ側の光学素子１６も、更に時計回りに９０°回転した状態である。
【００２８】
図２（ｅ）は、手前の光学素子１６が更に時計回りに９０°回転して初期の状態に戻った状態であり、後ろ側の光学素子１６は、更に時計回りに９０°回転した状態である。
【００２９】
以上のようにして、リレーレンズ群８を構成する個々の光学素子９を、リレーレンズ群８の次段にある光ファイバー６を回転軸として回転させることにより、各光学素子９に当る光の強度分布が均一で無い場合であっても、各光学素子９が光によって劣化する状況は均一に進行する。そのため、各光学素子９に生じる光透過率の劣化も均一に進むため、リレーレンズ群８を透過する光強度にムラが生じることを抑制することが可能となる。
【００３０】
このように、ミラーやレンズなどの光学素子を回転させることにより、長期間に亘って紫外線を含む光が照射されることによる光透過率や光反射率の低下などの劣化を防ぐことが可能だが、これはリレーレンズ群８に限定した事ではなく、第二の光学系１９を構成するレンズ５、フライアイレンズ４、コンデンサレンズ３についても第二の光学系１９の光軸に合わせた光ファイバー６の中心軸を回転軸として回転可能な手段（図示せず）を備えているため、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・被露光基板
２・・・フォトマスク
３・・・コンデンサレンズ
４・・・フライアイレンズ
５・・・レンズ
６・・・光ファイバー
７・・・光ファイバー部
８・・・リレーレンズ群
９・・・レンズ
１０・・・ランプハウスシャッター
１１・・・回転手段
１２・・・ミラー
１３・・・露光ランプ
１４・・・集光器
１５・・・光源
１６・・・光学素子
１７・・・光学素子における光ファイバーの位置
１８・・・第一の光学系
１９・・・第二の光学系
【図１】
2017146348.tif 000003
【図２】
2017146348.tif 000004