【手続補正書】
【提出日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に配置された複数の単位固体光源を有する擬似面光源と、
冷却用の気体が通過する冷却気体路を、前記擬似面光源の周囲に形成する気流形成手段とを備えることを特徴とする照明光源装置。
【請求項２】
前記気流形成手段は、前記冷却気体路の上流に配置されて前記擬似面光源の前記周囲に前記冷却用の気体を供給する気体供給手段と、前記冷却気体路の下流に配置されて前記擬似面光源の前記周囲の気体を排気する気体排出手段との少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１に記載の照明光源装置。
【請求項３】
前記気流形成手段は、前記アレイ状に配置された複数の単位固体光源のうちの少なくとも１つに関連して設けられて、前記擬似面光源の光射出側とは反対側から前記光射出側へ向けて前記冷却気体路を形成するための気体供給手段を有することを特徴とする請求項１に記載の照明光源装置
【請求項４】
前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、且つ前記擬似面光源を外気から実質的に遮断する格納容器をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の照明光源装置。
【請求項５】
前記気流形成手段は、前記気体供給手段と前記気体排出手段との双方を備え、
前記気体供給手段は、前記格納容器の内部に前記冷却用の気体を供給し、
前記気体排出手段は、前記擬似面光源の前記周囲の気体を前記格納容器の外部へ排出することを特徴とする請求項４に記載の照明光源装置。
【請求項６】
前記気体供給手段は、電動機と該電動機に駆動されるファンとを備えることを特徴とする請求項２又は請求項５に記載の照明光源装置。
【請求項７】
前記気体供給手段は、工場設備から供給されるエアーを前記擬似面光源の前記周囲に供給することを特徴とする請求項２又は請求項５に記載の照明光源装置。
【請求項８】
前記気体排出手段は、電動機と該電動機に駆動されるファンとを備えることを特徴とする請求項２又は請求項５に記載の照明光源装置。
【請求項９】
前記気流形成手段は、前記擬似面光源の延在する面に沿って前記冷却気体路を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項１０】
前記気体供給手段は前記冷却用の気体を吐出する吐出部を有し、
前記気体排出手段は前記擬似面光源の前記周囲の気体を吸引する吸引部を有し、
前記吐出部及び前記吸引部は、前記擬似面光源からの光束の光路外であって前記擬似面光源の側方の位置に互いにほぼ対向するように配置されることを特徴とする請求項２、請求項５又は請求項８の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項１１】
前記擬似面光源の前記複数の単位固体光源は、各単位固体光源間が空隙を有するようにアレイ状に配置され、
前記気流形成手段は、前記空隙を前記冷却気体路とすることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項１２】
前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、前記擬似面光源に垂直な方向に関する前記空隙の長さをｄ１とし、前記各単位固体光源の頂点から前記光学窓までの距離をｄ２とするとき、
ｄ１＞ｄ２
の条件を満足することを特徴とする請求項１１に記載の照明光源装置。
【請求項１３】
前記気流形成手段は、前記擬似面光源の延在する面を横切るように前記冷却気体路を設定することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項１４】
気流形成手段は、吐出部を介して前記擬似面光源の前記周囲に前記冷却用の気体を供給する気体供給手段と、吸引部を介して前記擬似面光源の前記周囲の気体を排気する気体排出手段とを備え、
前記吐出部及び前記吸引部の何れか一方は、前記擬似面光源からの光の射出側であって前記擬似面光源からの光の光路外に位置決めされ、他方は、前記擬似面光源を挟んで前記光の射出側と反対側に位置決めされることを特徴とする請求項１３に記載の照明光源装置。
【請求項１５】
前記単位固体光源の総数をｎとし、各単位固体光源の出力をＩ（Ｗ）とし、前記気体の供給量をＶ（ｌ／ｍｉｎ）とするとき、
Ｖ／（Ｉ・ｎ）＞０．０５
の関係を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１４の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項１６】
前記気体に含まれる有機物の総量が、１ｍｇ／ｍ３以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項１５の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項１７】
前記気体に含まれるＮＨ３又はＮＨ４＋基を含む化合物の総量が、０．０１ｍｇ／ｍ３以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項１６の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項１８】
前記気体に含まれるＳＯＸ又はＳＯＸ基を含む化合物の総量が、０．０１ｍｇ／ｍ３以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項１７の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項１９】
前記気体に含まれるＮＯＸ又はＮＯＸ基を含む化合物の総量が、０．０１ｍｇ／ｍ３以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項１８の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項２０】
前記気体に含まれるＣｌ２又はＣｌ−基を含む化合物の総量が、０．０１ｍｇ／ｍ３以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項１９の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項２１】
前記気体に含まれるＢｒ２又はＢｒ−基を含む化合物の総量が、０．０１ｍｇ／ｍ３以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項２０の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項２２】
前記気流形成手段は、前記気体を通過させるケミカルフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項２１の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項２３】
前記気流形成手段は、前記冷却気体路に空気を流通させることを特徴とする請求項１乃至請求項２２の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項２４】
前記気流形成手段は、前記冷却気体路に窒素を含有するガスを流通させることを特徴とする請求項１乃至請求項２２の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項２５】
前記気流形成手段は、前記冷却気体路に酸素を含有するガスを流通させ、
前記冷却気体路の周囲の部材をオゾン耐性のある材料で形成することを特徴とする請求項１乃至請求項２２の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項２６】
前記気流形成手段は、前記冷却気体路にヘリウムを含有するガスを流通させることを特徴とする請求項１乃至請求項２２の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項２７】
複数の単位固体光源を有し、当該複数の単位固体光源からの照明光によって擬似面光源を形成する光源装置と、
前記擬似面光源にクモリ物質が付着することを防止するクモリ防止手段とを備えることを特徴とする照明光源装置。
【請求項２８】
前記クモリ防止手段は、前記擬似面光源の周囲に気体が通過する気体路を形成することを特徴とする請求項２７に記載の照明光源装置。
【請求項２９】
前記クモリ防止手段は、前記擬似面光源の周囲に有機物質の総量が所定未満の気体を供給することを特徴とする請求項２８に記載の照明光源装置。
【請求項３０】
前記気体に含まれる有機物の総量が、１ｍｇ／ｍ３以下であることを特徴とする請求項２９に記載の照明光源装置。
【請求項３１】
前記クモリ防止手段は、前記気体路の上流に配置されて前記擬似面光源の前記周囲に前記気体を供給する気体供給手段と、前記気体路の下流に配置されて前記擬似面光源の前記周囲の気体を排気する気体排出手段との少なくとも一方を有することを特徴とする請求項２８乃至請求項３０の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項３２】
前記クモリ防止手段は、前記アレイ状に配置された複数の単位固体光源のうちの少なくとも１つに関連して設けられて、前記擬似面光源の光射出側とは反対側から前記光射出側へ向けて前記気体路を形成するための気体供給手段を有することを特徴とする請求項２８乃至請求項３０の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項３３】
前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、且つ前記擬似面光源を外気から実質的に遮断する格納容器をさらに備えることを特徴とする請求項２７乃至請求項３２のいずれか一項記載の照明光源装置。
【請求項３４】
前記クモリ防止手段は、前記気体供給手段と前記気体排出手段との双方を備え、
前記気体供給手段は、前記格納容器の内部に前記気体を供給し、
前記気体排出手段は、前記擬似面光源の前記周囲の気体を前記格納容器の外部へ排出することを特徴とする請求項３３に記載の照明光源装置。
【請求項３５】
前記気体供給手段は前記気体を吐出する吐出部を有し、
前記気体排出手段は前記擬似面光源の前記周囲の気体を吸引する吸引部を有し、
前記吐出部及び前記吸引部は、前記擬似面光源からの光束の光路外であって前記擬似面光源の側方の位置に互いにほぼ対向するように配置されることを特徴とする請求項３１又は請求項３４に記載の照明光源装置。
【請求項３６】
前記複数の単位固体光源は、出力特性の異なる複数の固体光源を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３５の何れか一項に記載の照明光源装置。
【請求項３７】
前記出力特性は、前記固体光源の波長または光量であることを特徴とする請求項３６に記載の照明光源装置。
【請求項３８】
被照射面を照明する照明装置において、
請求項１乃至請求項３７の何れか一項に記載の照明光源装置を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項３９】
所定面上に配列された複数のレンズ面を持つフライアイレンズと、前記照明光源装置からの光を該フライアイレンズへ導くためのコリメート光学系とを備えることを特徴とする請求項３８に記載の照明装置。
【請求項４０】
前記複数の単位固体光源により形成される擬似面光源の輪郭形状を、前記フライアイレンズの射出面側の光学面の有効領域の輪郭形状と相似にすることを特徴とする請求項３９に記載の照明装置。
【請求項４１】
前記フライアイレンズの前記レンズ面の輪郭形状における一方の長さをａ、他方の長さをｂ、前記擬似面光源の輪郭形状における一方の長さをＡ、他方の長さをＢ、前記コリメート光学系の焦点距離をｆ１、前記フライアイレンズの焦点距離をｆ２とするとき、
Ａ×ｆ２／ｆ１≦ａ
及び
Ｂ×ｆ２／ｆ１≦ｂ
を満足することを特徴とする請求項４０に記載の照明装置。
【請求項４２】
所定のパターンを感光性基板上に転写する露光装置であって、
被照射面又は被照射面と光学的に共役な位置に配置された前記パターンを照明するための請求項３８乃至請求項４１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４３】
前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、且つ前記擬似面光源を外気から実質的に遮断する格納容器をさらに備え、
前記擬似光源及び前記格納容器は、一体的に交換可能なユニットであることを特徴とする請求項４２に記載の露光装置。
【請求項４４】
前記擬似面光源から射出される光は、波長が４００ｎｍ以下の光を含むことを特徴とする請求項４２又は請求項４３に記載の露光装置。
【請求項４５】
請求項４２乃至請求項４４の何れか一項に記載の露光装置を用いた露光方法であって、
被照射面又は被照射面と光学的に共役な位置に配置された前記パターンを照明する照明工程と、
前記パターンを前記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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
また、第３６の発明は、第１〜３５の発明に係る照明光源装置において、前記複数の単位固体光源が、出力特性の異なる複数の固体光源を備えていることを特徴とする。
また、第３７の発明は、第３６の発明に係る照明光源装置において、前記出力特性が、前記固体光源の波長または光量であることを特徴とする。
また、第３８の発明は、被照射面を照明する照明装置において、第１〜３７の発明に係る照明光源装置を備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
上記照明装置では、上述の照明光源装置からの照明光を利用することができるので、十分な照明強度を確保しつつ、長い発光寿命と高い発光効率とを達成することができるとともに、照明光の波長の任意性を極めて高めることができる。また、例えば冷却用の気体が通過する冷却気体路を前記擬似面光源の周囲に形成するので、比較的少量の冷却用の気体を所望の流速で擬似面光源の周囲に供給し通過させることができ、コストを抑えつつ効率的な冷却を達成することができる。
また、第３９の発明は、第３８の発明に係る照明装置において、所定面上に配列された複数のレンズ面を持つフライアイレンズと、前記照明光源装置からの光を該フライアイレンズへ導くためのコリメート光学系とを備えることを特徴とする。
また、第４０の発明は、第３９の発明に係る照明装置において、前記複数の単位固体光源により形成される擬似面光源の輪郭形状を、前記フライアイレンズの射出面側の光学面の有効領域の輪郭形状と相似にすることを特徴とする。
また、第４１の発明は、第４０の発明に係る照明装置において、前記フライアイレンズの前記レンズ面の輪郭形状における一方の長さをａ、他方の長さをｂ、前記擬似面光源の輪郭形状における一方の長さをＡ、他方の長さをＢ、前記コリメート光学系の焦点距離をｆ１、前記フライアイレンズの焦点距離をｆ２とするとき、
Ａ×ｆ２／ｆ１≦ａ
及び
Ｂ×ｆ２／ｆ１≦ｂ
を満足することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
また、第４２の発明は、所定のパターンを感光性基板上に転写する露光装置であって、被照射面又は被照射面と光学的に共役な位置に配置された前記パターンを照明するために第３８〜４１の発明に係る照明装置を備えることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
また、第４３の発明は、第４２の発明に係る露光装置において、前記擬似面光源から射出された光を透過させる光学窓を有し、且つ前記擬似面光源を外気から実質的に遮断する格納容器をさらに備え、前記擬似光源及び前記格納容器が、一体的に交換可能なユニットであることを特徴とする。この場合、経時劣化したり無視できないクモリが付着した擬似面光源をユニット単位で交換もしくは修理することができ、露光装置の保守を経済的なものとすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
また、第４４の発明は、第４２，４３の発明に係る露光装置において、前記擬似面光源から射出される光が、波長が４００ｎｍ以下の光を含むことを特徴とする。この場合、露光の解像度が向上するが、光のエネルギーが強く、クモリの原因となる汚染物質も発生しやすいが、清浄な冷却用の気体の効率的な供給によって、長時間に亘って高精度の露光処理が可能になる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
また、第４５の発明は、第４２〜４４の発明に係る露光装置を用いた露光方法であって、被照射面又は被照射面と光学的に共役な位置に配置された前記パターンを照明する照明工程と、前記パターンを前記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。