[发明专利]曝光装置及光源装置

说明书

技术领域

本发明涉及曝光装置及光源装置，更详细地说，涉及应用于电子工业用印刷电路板、半导体或液晶显示器制造的曝光装置及使用于这些曝光装置等的光源装置。

背景技术

例如，在电子工业用的印刷电路板或半导体晶片、液晶显示器制造用玻璃基板等的处理工序中，一般使用利用了光刻法(photolithography)的表面刻画图案技术。以往，例如在印刷电路板的制造工序中，在印刷电路板上通过涂敷或层压(laminate)等方法形成感光材料(具有感光性的树脂等)覆膜，隔着形成了所希望的图案的光掩模进行曝光，从而在感光材料覆膜上形成图案。

近年来，也使用称作直接描绘的曝光方式，该称作直接描绘的曝光方式不使用光掩模，而是通过使用光调制元件例如DMD(数字微镜器件)调制成的光进行曝光并直接描绘图案。

专利文献1：日本特开2003-332221号公报

专利文献2：日本特开2006-133635号公报

在专利文献1所示的直接描绘方式的曝光装置中，使用灯作为光源，但这种装置通常所使用的超高压水银灯是大型的，存在消耗功率大、寿命短的问题。因此，也提出了如专利文献2所示那样使用消耗功率少且寿命长的发光二极管(LED)作为光源。

但是，有时根据作为曝光对象物的感光材料的特性，要求照射比较宽的波长区域的光，若使用照射光的波长区域窄的LED就不能得到所希望的特性，引起不能很好地进行刻画图案的问题。例如对阻焊层(solder resist)的曝光中，需要照射360～390nm附近的比较宽的波长区域的光，因此如果仅照射来自在360nm具有峰值(peak)的单一波长的LED的光，则不能够充分地曝光，会有阻焊层的图案剖面变成倒锥形状等的不良。

对此，在专利文献2记载的光源中，也想到了混用发出不同波长的光的二种LED，但如果每个波长的LED数量减少，就不能得到本次曝光所需的充足的光量。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供消耗功率少且寿命长并且能够将所需的波长区域的光以所需的光量高效率地出射的光源装置及曝光装置。

技术方案一记载的光源装置，其特征在于，具有：第一光源阵列，排列有多个光源元件，该光源元件具有出射第一波长特性的光的发光部；第一透镜阵列，排列有多个透镜，该透镜形成上述第一光源阵列的各光源元件的发光部的放大像；第二光源阵列，排列有多个光源元件，该光源元件具有出射第二波长特性的光的发光部；第二透镜阵列，排列有多个透镜，该透镜形成上述第二光源阵列的各光源元件的发光部的放大像；光学合成元件，使上述第一透镜阵列所形成的上述第一光源阵列的发光部的像和上述第二透镜阵列所形成的上述第二光源阵列的发光部的像相重叠，从而形成合成像；以及均匀化元件，使上述光学合成元件所合成的合成像的光束变为具有均匀照度分布的光束来出射。

技术方案二记载的光源装置，在技术方案1记载的光源装置的基础上，其特征在于，还具有：第三透镜阵列，使上述光学合成元件所形成的各光源元件的每个发光部的合成像的光束的主光线与光轴平行；第一成像光学系统，是两侧远心的光学系统，用于将从上述第三透镜阵列出射的上述合成像缩小投影到上述均匀化元件的入射端。

技术方案三记载的光源装置，在技术方案一记载的光源装置的基础上，其特征在于，上述第一透镜阵列将上述第一光源阵列的各光源元件的发光部放大投影为该光源元件的排列间距的大小，上述第二透镜阵列将上述第二光源阵列的各光源元件的发光部放大投影为该光源元件的排列间距的大小。

技术方案四记载的光源装置，在技术方案一记载的光源装置的基础上，其特征在于，还具有：第二成像光学系统，其将上述均匀化元件出射的光束投影到规定的照明区域。

技术方案五记载的光源装置，在技术方案一记载的光源装置的基础上，其特征在于，上述均匀化元件是积分光学系统。

技术方案六记载的光源装置，在技术方案一记载的光源装置的基础上，其特征在于，上述光学合成元件是分色镜。

技术方案七记载的发明是一种曝光装置，其特征在于，具有：技术方案一至六中任一项记载光源装置；光调制元件，其由该光源装置照明；投影光学系统，其将经上述光调制元件调制后的光照射到描绘对象物上；以及扫描机构，其使上述投影光学系统和上述描绘对象物相对移动，由此对上述描绘对象物进行扫描。