[发明专利]光源设备、照明装置、曝光装置和用于制造物品的方法

说明书

本公开涉及光源设备、照明装置、曝光装置和用于制造物品的方法。使用包括发光二极管(LED)阵列的光源设备将照射目标平面上的光强度分布调整为期望分布。包括其中布置有多个LED芯片的LED阵列并且在预定平面上形成通过叠加来自多个LED芯片的光的光强度分布而获得的光强度分布的光源设备包括一对透镜阵列，这一对透镜阵列包括被配置为收集来自多个LED芯片的光的多个透镜，其中这一对透镜阵列之间的距离被改变，从而改变要在预定平面上形成的光强度分布。

技术领域

本公开涉及光源设备、照明装置、曝光装置和用于制造物品的方法。

背景技术

在制造半导体设备或平板显示器(FPD)的步骤中，使用曝光装置。在光刻步骤中，曝光装置通过投影光学系统将原版(掩模版或掩模)的图案转印到感光基板(其表面上形成有抗蚀剂层的晶片或玻璃板)上。

例如，使用汞灯作为投影曝光装置的光源。近年来，期望用节能的发光二极管(LED)代替汞灯。在LED中，从电流被施加到控制发光的基板电路到光的输出变得稳定的时间短。因此，LED不需要像汞灯那样总是发射光，并且因此寿命也长。

但是，每个LED的光输出远小于汞灯的光输出。因此，在使用LED代替汞灯作为光源的情况下，有必要使用其中多个LED在基板上被对准的LED阵列来提高光的总输出。

日本专利申请特许公开No.2018-22884讨论了一种技术，该技术用于使多个LED元件的放置角度不同，从而使得在照射目标平面上的明暗不显眼。

日本专利申请特许公开No.2001-350426讨论了一种技术，该技术用于驱动诸如液晶投影仪之类的图像显示设备中的蝇眼透镜(fly-eye lens)，从而改变图像形成元件上的照度分布。

在日本专利申请特许公开No.2018-22884中讨论的技术旨在使照射目标平面上的光量分布均匀，因此不能将照射目标平面上的光强度分布调整为除均匀分布以外的期望分布。

在日本专利申请特许公开No.2001-350426中，抛物线型光收集镜产生平行光。但是，入射在蝇眼透镜上的光的强度在蝇眼透镜中的不同位置是不同的。因此，当蝇眼透镜被驱动时，照射目标平面上的光量分布的改变不敏感。利用这种配置，难以将照射目标平面上的光量分布调整为期望分布。

发明内容

根据本发明的一方面，包括其中布置有多个发光二极管(LED)芯片的LED阵列并且在预定平面上形成通过叠加来自多个LED芯片的光的光强度分布而获得的光强度分布的光源设备包括一对透镜阵列，这一对透镜阵列包括被配置为收集来自多个LED芯片的光的多个透镜，其中这一对透镜阵列之间的距离被改变，从而改变要在预定平面上形成的光强度分布。

通过以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是光源单元的示意性横截面图。

图2是发光二极管(LED)阵列的平面图。

图3是照明光学系统的示意图。

图4是蝇眼光学系统的示意图。

图5是图示孔径光阑的图。

图6A和图6B是测量单元的示意图。

图7A、图7B和图7C是当透镜阵列之间的距离改变时的光线的图。

图8A、图8B和图8C是图示当透镜阵列之间的距离改变时的光强度分布的图。

图9A和图9B是图示孔径光阑的示例的图。

图10是LED阵列的平面图。

图11A、图11B和图11C是图示光强度分布的图。