[发明专利]光照射装置

说明书

技术领域

本发明是涉及曝光装置所使用的光照射装置，该曝光装置用于制造半 导体元件或印刷基板、液晶基板等。

背景技术

在图12中示出现有的作为曝光装置等的光源装置来被使用的光照射装 置的构成例子。

在该图中，由灯1所出射的光被聚光镜2聚光，由第1反射镜3将光 路折返，经由波长选择滤片(filter)10和快门20而入射至积分透镜4。

积分透镜(Integrator lens)4是具有在被照射面中将入射至该透镜 4的光的照度分布形成为均匀的功能。

由积分透镜4所出射的光是由第2反射镜5进行反射而入射至准直器 透镜6。由准直器透镜6所出射的光是形成为平行光而照射在被照射面8。

在图12所示装置的情况下，在被照射面8上置放有掩膜M，形成于掩 膜M的掩膜图案(未图示)是通过投影透镜7而被投影在涂敷有抗蚀剂等感 光材料的基板W上并予以曝光。另外，关于未使用投影透镜7而将掩膜M 与基板W相密接或近接，使掩膜图案曝光在基板W上的装置，也使用同样 结构的光照射装置。

此外，也有在被照射面8配置被处理物而非掩膜M，照射光而由光化学 反应来进行被处理物的表面变换等的情况。作为如上所示的例子，有液晶 显示元件用的光取向膜的光取向处理。

以下将基板或取向膜等照射来自光照射装置的光的对象物称为工件。

积分透镜(亦称为复眼透镜(fly-eye lens))是以纵横方向并列配置有 十几个～一百个左右的透镜。该各透镜分割入射光，经分割后的光在照射 面相叠合，从而使照度分布成为均匀。即，即使入射至积分透镜的光的照 度分布为不均匀，且入射至各透镜的光的强度不同，也因该出射光在同一 照射面重复照射而成为均匀的照度分布。通过使用如上所述的积分透镜， 可将被照射面的照度分布形成为±5％左右。

在图13中示出因积分透镜所造成的上述照度分布均匀化的情形。其中， 在该图中为易于说明起见，显示有由3个透镜所构成的积分透镜，但是实 际上则是设有十几个～几十个透镜。

在图13中，来自未图示的灯的光被聚光，由该图的上方入射至积分透 镜4，由积分透镜4所出射的光是透过准直器透镜6而被照射在该图下方的 被照射面8的照射区域。

积分透镜4是由第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3所构成，入 射至积分透镜4的光的图面左右方向的照度分布是呈图中曲线图1所示的 中心部的照度高、周边部照度低的形状。

积分透镜4是将入射至各个透镜L的光投影在照射区域全体。在第1 透镜L1是入射具有曲线图1的A的照度分布的光，在照射区域全体是作为 具有曲线图2的A’的照度分布的光而被投影。

同样地，在第2透镜L2是入射具有曲线图1的B的照度分布的光，在 照射区域全体是作为具有曲线图2的B’的照度分布的光而被投影。在第3 透镜L3是入射具有曲线图1的C的照度分布的光，在照射区域全体是作为 具有曲线图2的C’的照度分布的光而被投影。

在照射区域中，上述A’、B’、C’的照度分布被相加。由此，照射区域 的照度分布是成为如曲线图3所示。与曲线图1相比，曲线图3是照度分 布已被均匀化。

若增加构成积分透镜的透镜数量，即提升如上所示的照度分布均匀的 效果。如上所示，通过使用积分透镜，可将被照射面8的光照射区域的照 度分布形成为±5％以下。

在将液晶基板或印刷基板等矩形状工件进行曝光时，使由光照射装置 所照射的光的形状与工件的形状一致而形成为矩形状。在如上所示的情形 下，若将构成积分透镜4的各个透镜的相对光轴呈垂直方向的剖面形状形 成为矩形状，则照射区域的形状即为矩形状。以如上所示使用各透镜的剖 面为矩形状的积分透镜为例，是有例如专利文献2所记载的光照射装置。

此外，在如上所示的光照射装置中，为了从由灯1所放射的光中仅取 出曝光所需波长的光，在积分透镜4的光入射侧配置选择波长的单元，即 所谓的波长选择滤片10，例如专利文献2的照明光学装置的记载所示，自 以往以来也已为人所知。

其中，以配置在积分透镜4的光入射侧的滤片而言，大部分为用以遮 断比所需波长为短的波长的光。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2002-237442号公报；

专利文献2：日本特开昭61-180435号公报；