CN1708828A - 曝光装置以及曝光方法 - Google Patents

Abstract

一种曝光装置具有固体光源。曝光装置使从光源1射出的光束导至光罩M，将上述光罩的图案转印于感旋光性基板P上。上述曝光装置包括照明光学系统，配置于上述光源1与上述光罩之间的光路中，依据从上述光源的光束照明上述光罩。上述光源1具有多数个固体光源的固体光源单元，其中，多数个固体光源配列构成为使上述感旋光性基板上的照度值成为30mW/cm²以上。

Description

曝光装置以及曝光方法

技术领域

本发明有关于在半导体组件、液晶显示组件、摄影组件、薄膜磁头、其它微型组件(micro device)的制造工序所使用的曝光装置及曝光方法。

背景技术

微型组件之一的液晶显示组件，通常，在玻璃基板(plate)上使透明薄膜电极以微影蚀刻(lithography)方法加以图案化成为所期望的形状，以形成薄膜晶体管TFT(Thin Film Transistor)等的开关组件(switchingelement)及电极配线加以制造。在使用此微影蚀刻方法的制造工序，使用形成于光罩(mask)上成为原画的图案(pattern)以经介投影光学系统加以投影曝光于涂布光阻(photoresist)等感光剂的基板上的投影曝光装置。

目前技术为加以多用，进行光罩与基板的相对位置对准后，使形成于光罩的图案以统括转印于设定在基板上的一照射区域，于转印后使基板以步进(step)移动进行其它照射区域的曝光的步进重复(step.and.repeat)方式的投影曝光装置(所谓stepper)。

近年来，在要求液晶显示组件的大面积化，随伴于此在微影蚀刻工序所使用的投影曝光装置希望扩大曝光区域。为扩大投影曝光装置的曝光区域虽然有必要使投影光学系统加以大型化，如要设计及制造极力低减残留像差的大型投影光学系统时其成本变高。于是，为极力避免投影光学系统的大型化，提出所谓步进扫描(step.and.scan)方式的投影曝光装置，即，使在长度方向所设定的长度以与投影光学系统的物体面侧(光罩侧)的有效径为同程度的缝隙(slit)状的照明光照射于光罩，经介光罩的缝隙状光以经介投影光学系统照射于基板的状态，使光罩与基板对投影光学系统以相对移动加以扫描，使形成于光罩的图案(pattern)的一部分以顺次转印于设定在基板的一照射，转印后使基板以步进(step)移动对其它照射区域进行同样的曝光。

又，近年来，为更图谋曝光区域的扩大，提出所谓具有多数透镜(multilens)方式的投影光学系统的投影曝光装置，即，并非使用一个大型投影光学系统，使小型的部分投影光学系统以所定间隔多数配列于与扫描方向直交的方向(非扫描方向)的第一配列与，在此部分投影光学系统的配列间使部分光学系统所配置的第二配列加以配置于扫描方向(例如日本专利特开平7-57986公报)。

可是对于上述投影曝光装置的光源，在波长约360nm程度的紫外区域是主要使用水银灯等。此水银灯的寿命，是大概为500h～1000h程度的关系，必进行定期的灯交换，对曝光装置的使用者成为一大负担。又，为确保高照度需要高电力，又必要随伴于此的发热对策等，具有高运转成本的问题或，随伴于经时劣化等的要因的破裂危险性。

对此发光二极管(diode)的发光效率是比水银灯等为高，因此可实现省电力，具有小发热的特性可大幅度低减运转成本。又寿命也具有3000h程度的关系，交换所需的负担也少，也无随伴于经时劣化要因破裂危险性。更且在最近，也开发达成以波长365nm的100mW程度的高光输出的UV(Ultraviolet)-LED(Light Emitting Diode)。

本发明的课题是提供一种曝光装置具有固体光源以及使用该曝光装置的曝光方法。

发明内容

本发明的曝光装置，使从光源射出的光束导至光罩，将上述光罩的图案转印于感旋旋光性基板上的曝光装置，包括照明光学系统，配置于上述光源与上述光罩间的光路中，依据从上述光源的光束照明上述光罩。上述光源具有多数个固体光源的固体光源单元(unit)，其中，多数个固体光源，以使上述感旋旋光性基板上的照度值为30mW/cm²以上的状态加以配列。

依照此曝光装置时，光源因具有使感旋旋光性基板上的照度值为30mW/cm²以上的状态加以配列的多数个固体光源的固体光源单元的关系，可使像面照度成为在实用上曝光装置所要求的值，能确保在实用上曝光装置的处理能力(throughput)。

又，本发明的曝光装置，以上述固体光源所放出的光束中以最强放射强度的光线为中心在±1°内的光束范围内，平均放射辉度为1000mW/(cm².Sr)以上。

依照此曝光装置时，因具有在所放出的光束中的最强放射强度的光线为中心在±1°的光束范围内，平均放射辉度为1000mW/(cm².Sr)以上的固体光源的关系，以经介投影光学系统可使多数光束照射于感旋旋光性基板上，能提升曝光装置的处理能力。在此，平均放射辉度，为在±1°内的全角度的辉度平均值。

又，本发明的曝光装置，使光罩的图案转印于感旋旋光性基板上的曝光装置，包括固体光源单元与照明光学系统。其中，固体光源单元是具有多数个固体光源，照明光学系统，使从该固体光源所射出的光束导至上述光罩。上述固体光源，在放出光束的中以最强放射强度的光线为中心在±1°的光束范围内，平均放射辉度为1000mW/(cm².Sr)以上。

依照此曝光装置时，因具有在放出光束的中以最强放射强度的光线为中心在±1°的光束范围内，平均放射辉度为1000mW/(cm².Sr)以上的固体光源的关系，以经介投影光学系统可使多数光束照射于感旋旋光性基板上，能提升曝光装置的处理能力。

又，本发明的曝光装置中，上述固体光源至少具有10mW/个以上的输出。依照此曝光装置时，由于各个固体光源的输出大的关系可确保在实用上曝光装置所要求的像面照度。

又，本发明的曝光装置中，上述感光基板上的照度不均匀对平均值是在±20％以内。依照此曝光装置时，可确保在实用上曝光装置所要求的解像度或线幅均一性。

又，本发明的曝光装置中，上述固体光源的光射出部的面积，是在1cm²以下。在此所谓光出射部，是指在固体光源实际上发光的部分，与组装(package)的大小无关。

又，本发明的的曝光装置中，上述固体光源单元的上述多数个固体光源，以成为1个/cm²以上的状态加以配列。

依照此曝光装置时，由于可使多数固体光源加以配列的关系，可确保在实用上曝光装置所要求的像面照度。

又，本发明的曝光装置中，从上述固体光源所放出的光束中对于最强放射强度的光线成为一半放射强度的光线的分布，以在上述最强放射强度的光线为中心的±2°(±35mrad)以上。

依照此曝光装置时，因具有所放出的光束中对于最强放射度的光线成为一半放射强度的光线的分布，以最强放射强度的光线为中心是在±2°(±35mrad)以上的固体光源的关系，以经介投影光学系统可使多数光束照射于感旋旋光性基板上，能提升曝光装置的处理能力。

又，本发明的曝光装置中，从上述固体光源所放出的光束中对于最强放射强度的光线成为一半放射强度的光线与上述最强放射强度的光线所成的角为θ(rad)、每1cm²的上述固体光源的个数为n时，满足θ²×n≥0.002的条件。

依照此曝光装置时，因具有所放出的光束中对于最强放射强度的光线成为一半放射强度的光线与最强放射强度的光线所成的角为θ(rad)、每1cm²的固体光源个数为n时，满足θ²×n≥0.002的条件的固体光源的关系，以经介投影光学系统可使多数光束照射于感旋旋光性基板上，能提升曝光装置的处理能力。

又，本发明的曝光装置，其特征在于，从上述固体光源所射出的光的波长的半值幅度是在±20nm以下。

又，本发明的曝光装置中，更包括使上述光罩的图案像形成于上述感旋旋光性基板上的投影光学系统。

又，本发明的曝光装置，使光罩的图案转印于感旋旋光性基板上的曝光装置，包括固体光源单元、照明光学系统与，投影光学系统。其中，固体光源单元是具有多数固体光源，照明光学系统，是依据从上述固体单元的光束照明上述光罩，投影光学系统，是依据从上述光罩的光束，使上述光罩的图案像形成于上述感旋旋光性基板上。上述固体光源的发光光谱的波长的半值度幅度是在±20nm以下，上述投影光学系统具有反射折射型光学系统。

依照此曝光装置时，由于固体光源的发光光谱的波长的半值幅度是在±20nm以下的关系，可使反射折射型投影光学系统的色像差的发生量变小。

又，本发明的曝光装置，所放出的光束中对于最强放射强度的光线成为一半放射强度的光线与上述最强放射强度的光线所成的角为θ(rad)，上述投影光学系统的倍率为β、上述投影光学系统的开口数为N.A.时，满足0.2≤(|Sinθ|/|β|/N.A.≤5的条件。

依照此曝光装置时，因具有使所放的光束中对于最强放射强度的光线成为一半放射强度的光线与最强放射强度的光线所成的角为θ(rad)、投影光学系统的倍率为β，投影光学系统的开口数为N.A.时，满足0.2≤(|Sinθ|/|β|/N.A.≤5的条件的固体光源的关系，以经介投影光学系统可使多数光束照射于感光基板上，能提升曝光装置的处理能力。

又，本发明的曝光装置，上述投影光学系统包括在上述光罩上具有互异视野的多数投影光学单元，上述照明光学系统包括各对应于上述多数投影光学单元的多数视野的多数照明光学单元，上述各照明光学单元具有上述固体光源单元。

又，本发明的曝光装置包括光源输出设定部，接连于上述多数照明光学单元的各个所设的上述固体光源单元，可使上述多数固体光源单元的光输出、由每各照明光学单元加以设定。

又，本发明的曝光装置，更包括使上述感旋旋光性基板上的照度加以检测的照度检测手段，上述光源输出设定部，是依据上述照度检测手段的检测结果，使在每个上述照明光学单元所设的上述多数固体光源单元的输出以个别加以设定。

依照此曝光装置时，使各照明光学单元的光输出可进行均一等的控制，能实行曝光不均匀产生的抑制等。

又，本发明的曝光装置，更包括载置上述感旋旋光性基板的基板机台，上述照度检测手段设置于上述基板机台上。

又，本发明的曝光装置包括输出检测手段与，控制部。其中，输出检测手段是加以检测上述照明光学系统的输出，控制部依据由上述输出检测手段所检测的结果，加以控制上述固体光源单元的光输出。

又，本发明的曝光装置中，上述输出检测手段，包括照度检测手段，加以检测感旋旋光性基板上的照度。

又，本发明的曝光装置，使上述多数固体光源的功率的总和为A(W)、照明上述光罩的照明光的功率的总和为B(W)时，满足B/A≥0.4的条件。依照此光装置时，可提升照明效率。

又，本发明的曝光装置中，将上述多数个固体光源配置成数组状。依照此曝光装置时，多数固体光源是以配列于数组状的关系，可图谋多数固体光源的积集化有助于固体光源单元的小型化。

又，本发明的曝光装置中，上述固体光源单元包括配列成二维数组状的多数上述固体光源。依照此曝光装置时，多数固体光源以配列于二维数组状的关系，可更再图谋固体光源单元的小型化。

又，本发明的曝光装置，上述照明光学系统包括具有以二维加以配列的多数光学面的光学积分器，上述光学积分器的射出面侧的上述光学面的有效区域的全体形状与上述多数固体光源的发光部的形状大略为相似形状。

依照此曝光装置时，光学积分器的射出面侧的光学面的有效区域的全体形状与多数固体光源的发光部的形状为大略相似形的关系，可以有效率使用从固体光源所射出的光，能提高像面的照度。

又，本发明的曝光装置，上述固体光源单元包括多数纤维，其特征在于，在上述多数纤维的各个入射端，是以光学方式接连于上述多数个固体光源。

依照此曝光装置时，可使固体光源的配置自由度变大，又能使多数纤维的射出端的配列形状容易成为任意形状。

又，本发明的曝光装置中，从上述固体光源所射出的光束，可直接入射于上述多数纤维的上述入射端。依照此曝光装置时，不使构成变为复杂化以简单构成可使从固体光源所射出的光束加以入射于纤维。

又，本发明的曝光装置包括聚光光学系统，配置于上述固体光源单元中的上述固体光源与上述纤维的入射端间。

又，本发明的曝光装置，使上述固体光源的发光部的大小的最大值为ψ、从上述固体光源的发散光的内具有最大射出角度的光的上述射出角度的正弦为NA1、上述纤维的核心直径为D、上述光纤维可取入光的角度范围的正弦为NA2时，满足NA2≥ψ/D×NA1的条件。

依照此曝光装置时，可使从固体光源所射出的光束以无损失状态入射于纤维。

又，本发明的曝光装置，上述照明光学系统包括具有以二维加以配列的多数光学面的光学积分器，上述光学积分器的射出面侧的上述光学面的有效区域的形状与上述多数纤维的射出端的全体形状是为大略相似形。

依照此曝光装置时，光学积分器的射出面侧的光学面的有效区域的形状与多数纤维的射出端的全体形状为大略相似形的关系，可以有效率的使用照明光。

又，本发明的曝光装置中，上述多数固体光源包括至少输出特性互异的第一及第二固体光源。

依照此曝光装置时，藉由使输出特性互异的固体光源加以组合，可取得所期望的输出特性。

又，本发明的曝光装置更包括防止静电带电的带电防止手段。依照此曝光装置时，可防止由静电加以破损固体电源。

又，本发明的曝光装置中上述光源以定格输出以下的输出加以进行照明光的射出。依照此曝光装置时，以定格输出以下的输出进行照明光的射出的关系，可延长固体光源的寿命。

又，本发明的曝光装置更包括扫描手段，可变光圈与控制手段。其中，扫描手段使从上述光源所射出的光束与上述光罩的位置关系沿扫描方向以相对的加以扫描。可变光圈配置于与上述光罩大略共轭的位置，可加以变更上述扫描方向的开口幅度。控制手段依据关于从上述光源所射出的光束与上述光罩的相对位置的信息，使上述可变光的上述扫描方向的开口幅度加以可变控制。

依照此曝光装置时，依据关于从光源所射出的光束与光罩的相对位置的信息，加以控制可变光圈的扫描方向的开口幅度的关系，可防止不需要加以曝光的光罩所附的信息、不需要加以曝光的光罩图案等转印于感旋旋光性基板上。

又，本发明的曝光方法，使用本发明的曝光装置的曝光方法，其包括照明工序与转印工序。其中，照明工序使从上述固体光源单元的光加以照明上述光罩。转印工序使上述光罩的图案加以转印于上述感旋旋光性基板。

依照此曝光方法时，使用可确保在实用上曝光所要求的像面照度值的曝光装置加以进行曝光的关系，能确保在实用上曝光方法的处理能力。

本发明的曝光装置以及使用此曝光装置的曝光方法，适用于半导体组件、液晶显示组件、摄像组件、薄膜磁头与其它微型组件的制造。

附图说明

图1为表示关于第一实施例的曝光装置全体的概略构成的斜视图。

图2表示关于第一实施例的光源构成图。

图3为表示关于第二实施例的曝光装置全体的概略构成的斜视图。

图4为关于第二实施例的照明光学系统的侧面图。

图5关于第二实施例的照明光学系统的概略斜视图。

图6为表示关于实施例的纤维光源的构成图。

图7为表示关于实施例的其它纤维光源的构成图。

图8A～8C为关于实施例的从光源射出的光束断面形状的说明图。

图9A～9B为关于实施例的从光源射出的光束断面形状的说明图。

图10为表示关于实施例的纤维光源的射出端的形状与蝇眼。积分器的单体的形状成为相似形的图。

图11为在关于实施例的纤维光源，要以无损失的状态使从固体光源射出的光取进光纤所需条件的说明图。

图12为表示关于实施例的从纤维光源的射出端至蝇眼。积分器的构成图。

图13为表示关于实施例的蝇眼。积分器的一个单体的形状图。

图14为表示关于实施例的纤维光源的射出端的形状图。

图15为关于实施例，使各固体光源的输出特性的分散加以平均化状态的图解化图。

图16为表示关于实施例，的扫描型曝光装置的构成图。

图17为表示在实施例的扫描型曝光装置设四片叶片的图。

图18为表示关于实施例的具有带电防止手段的曝光装置的构成图。

图19为关于实施例的构成微型组件的半导体组件的制造方法的流程图。

图20为关于实施例的构成微型组件的液晶显示组件的制造方法的流程图。

具体实施方式

以下，参照图面，加以说明本发明的实施例。图1表示关于第一实施例的投影曝光装置的概略构成图。

在图1所示的投影曝光装置具有以替代由高压水银灯所构成的光源的光源(固体光源单元)1。即，光源1由使发光二极管(固体光源)以数组状所配列的发光二极管数组所构成，其位置决定于在使用由习知的水银灯及回转椭圆面所构成具有反射面的椭圆镜光源的场合的随圆镜的第二焦点位置。在此椭圆镜的第二焦点位置，与后述的聚光(condenser)光学系统7的前侧焦点位置在光学上为共轭位置。尚且，在配置光源1的位置，也可与聚光光学系统7的前侧焦点位置在光学上为共轭位置的近傍。

图2说明光源1的构成图。如此图所示光源1，在矩形状的基板1a上由多数个发光二极管(固体光源)1b配列成为数组状。在此发光二极管1b以使后述的基板(感旋旋光性基板)P上的照度值成为30mW/cm²以上的状态在基板1a上加以配列成为数组状。又，发光二极管1b使以放出光束的最强放射强度的光线为中心在±1°的光束范围内，其平均放射辉度成为1000mW(cm².Sr)以上者配列于基板1a。

又，发光二极管1b使至少具有10mW/个以上的输出者配列于基板1a上。又，发光二极管1b使具有1cm²以下的光射出部面积者配列于基板1a上。更且，在光源1以使多数个的发光二极管1b成为1个/cm²以上的状态配列于基板1a上。

又，发光二极管1b对于放出光束的中最强放射强度的光线使成为一半的放射强度的光线分布为在最强放射强度的光线为中心的±2°以上者配列于基板1a上。更且，发光二极管1b，对于放出光束的中最强放射强度的光线使成为一半的放射强度的光线与，最强放射强度的光线所成的角为θ(rad)，每1cm²的发光二极管1b的个数为n时，以满足θ²×n≥0.002的条件者配列于基板1a上。又，发光二极管1b，使射出光(发光波谱)的波长的半值幅度为±20nm以下者配列于基板1a上。

与聚光光学系统7的前侧焦点位置在光学上以共轭位置所配置的光源1的光束，由准直透镜(collimatelens)3变换成为大略平行光束后，入射于作为光学积分器(optical integrator)的蝇眼透镜(fly eye lens)4。

蝇眼透镜4使具有正折射力的多数透镜组件以其光轴与基准光轴AX平行的状态藉由以纵横且以稠密配列加以构成。构成蝇眼透镜4的各透镜单体(element)具有与在光罩上应该加以形成的照射区域的形状(进而与在基板上应该加以形成的曝光区域的形状)相似的矩形状断面。又，构成蝇眼透镜4的各透镜单体的入射侧的光学面形成为使凸面向入射侧的球面状，射出侧的光学面，形成为使凸面向射出侧的球面状。

因此，入射于蝇眼透镜4的光束，由多数透镜单体加以波面分割，在各透镜单体的后侧焦点面各形成一个光源像。即，在蝇眼透镜4的后侧焦点面，形成由多数光源像所构成的实质上的面光源即二次光源。尚且，蝇眼透镜4的各透镜单体射出面侧的光学面的有效区域的形状与多数固体光源的发光部的形状，构成为大略相似形状。

从蝇眼透镜4的后侧焦点面所形成的二次光源的光束，入射于在其近傍所配置的σ光圈5。σ光圈5配置于与后述的投影光学系统PL的入射瞳面在光学上大略为共轭的位置，具有可变开口部可加以规定二次光源的照明范围。σ光圈5藉由加以变化可变开口部的开口径，使决定照明条件的σ值(对于投影光学系统的瞳面开口径在其瞳面上的二次光源像的口径比)设定于所期望的值。

经介σ光圈5的从二次光源的光经反射镜6受聚光光学系统7的聚光作用后，以重叠均一照明形成所定图案的光罩M。在此由准直透镜3、蝇眼透镜4、σ光圈5、反射镜6及聚光光学系统7加以构成照明光学系统。透过光罩M的图案的光束，以经介投影光学系统PL，使光罩图案的像形成于感旋旋光性基板的基板P上。

尚且，在此投影曝光装置，由多数发光二极管(固体光源)所构成的光源1，在基板P(被照射面)，可得30mW/cm²以上的照度。又，由光源1，在基板P(被照射面)，可使照度不均匀抑制在对平均值(基准值)的±20％以内。在此，对基板P上的照度基准值的照度不均匀I(％)，使基板P上的照度的最大值为Imax(W/cm²)、基板P上的照度的最小值为Imin(W/cm²)时，可由下式加以定义。

I＝{(Imax-Imin)/(Imax+Imin)}×100％

又，在此投影曝光装置，光源1以定额以下的输出加以进行照明光的射出。因此，可延长固体光源的寿命。

然而，藉由在与投影光学系统PL的光轴直交的平面内一面使基板P以二维驱动移动一面进行统括曝光，在基板P的各曝光区域使光罩M的图案加以逐次曝光。

尚且，基体P载置于基板机台(stage)PS上，在基板机台PS上，配置照度感应器(照度检测手段)8。又，在蝇眼透镜4与反射镜6之间的光路中，配置射束分裂器(beam splitter)9，由射束分裂器9所反射的光，入射于积分器感应器(integrator sensor)10。由积分器感应器10的检测信号输出到控制部11。又，由照度感应器8的检测信号也输出到控制部11。

在此，积分器感应器10的检测信号与在基板P上的曝光光的照度的关系，预先以高精度加以检测，记忆于控制部11内的内存。控制部11构成为由积分器感应器10的检测信号能以间接监视对基板P的曝光光的照度(平均值)及其积分值(积算曝光量的平均值)。然而，此控制部11在曝光中，以经介积分器感应器10加以算出对基板P的曝光光的照度积分值。在控制部11，逐次算出其照度的积分值，按照此结果在基板P上能以取得适当曝光量的状态，以设定光源1的输出加以进行控制。又，控制部11也可依据从照度感应器8的输出，加以控制光源1的输出。在此，光源1的输出控制，不但可以光源1全体为一体加以进行，也可以构成光源1的各发光二极管加以控制输出。尚且，由照度感应器8的检出结果及积分器感应器10所检出结果，显示于显示部12。

在此投影曝光装置，从光源1所放出光束的中对最强放射强度的光线成为一半的放射强度的光线与，最强的放射强度的光线所成的角为θ(rad)，投影光学系统PL的倍率为β，投影光学系统PL的开口数为N.A.时，满足

0.2≤(|Sinθ|/|β|)/N.A.≤5的条件。又，多数发光二极管1b的功率的总和为A(W)、照明光罩M的照明光的功率的总和为B(W)时，满足B/A≥0.4的条件。

其次，说明关于此第一实施例的曝光装置的实施例。在以下，列示表示第一实施例的装置构成的数值。

光源的大小                      12×3cm

发光二极管的数                  24×6个

发光二极的输出                  12.5mW/个

发光二极管的大小                4.5mmψ

发光二极管的辉度                50000mW/(nm.cm².Sr)

发光二极管的发光部              1mm×1mm

发光二极管的波长的              半值幅度±10nm

照明光学系统的透射率            80％

投影光学系统的开口数(N.A.)      0.1

投影光学系统的倍率(β)          等倍

投影光学系统的透射率            80％

基板上的照度                    32mW

基板上的照度不均匀              ±3％

其次，参照图面，说明关于此发明的第二实施例的曝光装置。图3表示关于第二实施例的曝光装置的全体的概略构成的斜视图。在此实施例例举对于由多数反射折射型的投影光学单元(unit)所构成的投影光学系统，一面使光罩M与基板P以相对移动，一面使形成于光罩M的液晶显示组件的图案DP的像转印于涂布感旋旋光性材料(光阻)的作为感旋旋光性基板的基板P上的步进。扫描方式的曝光装置加以说明。

又，在以下的说明，设定在图3中所示的XYZ直交坐标系统，一面参照此XYZ直交坐标系统一面对于各构件的位置关系加以说明。XYZ直交坐标系统，设定X轴及Y轴对基板P成为平行，Z轴设定于对基板P成为直交的方向。图中的XYZ坐标系统，以实际上使XY平面设定成为平行于水平面的面，Z轴设定于垂直上方向。又，在此实施例使光罩M及基板P移动的方向(扫描方向)设定于X轴方向。

此实施例的曝光装置，具有由固体光源单元SU1～SU5及照明光学单元IL1～IL5所构成的照明光学系统。其中，固体光源单元SU1～SU5，使在光罩机台(在图3未图示)MS上以经介光罩保持器(未图示)以平行于XY平面所支持的光罩M加以均一照明。照明光学单元IL1～IL5对应于各固体光源单元SU1～SU5。

在此，固体光源单元SU1～SU5，具有与在第一实施例的光源1(参照图2)同样的构成。尚且，固体光源单元SU2～SU5，具有与固体光源单元SU1同样的构成的关系，以固体光源单元SU1为代表加以说明。

固体光源单元SU1，具有矩形状的基板1a，在此基基板1a上多数个发光二极管(固体光源)1b以数组状配列。在此发光二极管1b，以使后述的基板(感旋旋光性基板)P上的照度值成为30mW/cm²的状态，以数组状配列于基板1a上。又，发光二极管1b，使以放出光束的中最强放射强度的光线为中心，在±1°的光束范围内，其平均放射辉度成为1000mW/(cm².Sr)以上者配列于基板1a上。

又，发光二极管1b使至少具有10mW/个以上的输出者配列于基板1a上。又，发光二极管1b使具有1cm²以下的光射出部面积者配列于基板1a上。更且，在固体光源单元SU1以使多数个的发光二极管1b成为1个/cm²以上的状态配列于基板1a上。

又，发光二极管1b对于放出光束的中最强放射强度的光线成为一半的放射强度的光线分布以最强放射强度的光线为中心的±2°以上者配列于基板1a上。更且，发光二极管1b对于放出光束的中最强放出强度的光线成为一半的放射强度的光线与，最强放射强度的光线所成的角为θ(rad)，每1cm²的发光二极管1b的个数为n时，以满足θ²×n≥0.002的条件者配列于基板1a上。又，发光二极管1b使射出光(发光波谱)的波长的半值幅度为±20nm以下者配列于基板1a上。

图4为固体光源单元SU1及照明光学单元IL1的侧面图，与图3所示构件同一的构件附同一符号。尚且，在此图所示的XYZ直交坐标系统，与在图3所示的直交坐标系统为同一者。

在固体光源单元SU1与光罩M之间，以准直透镜20a、蝇眼。积分器(integrator)21a、开口光圈22a、半透明反射镜(half-mirror)23a及聚光透镜系统27a的顺序加以配置。尚且，照明光学单元IL2～IL5的构成，与照明光学单元IL1的构成为同一的关系，其说明从略。

从固体光源单元SU1所射出的发散光束，由准直透镜20a变换成为大略平行的光束后，入射于蝇眼。积分器(光学积分器)21a。蝇眼。积分器21a，藉由使多数正透镜单体，其中心轴线沿光轴AX2延伸的状态以纵横且稠密配列加以构成。因此，入射于蝇眼。积分器21a的光束，由多数的透镜加以波面分割，在其后侧焦点面(即，射出面的近傍)形成由与透镜单体数同数的光源像所构成的二次光源。即，在蝇眼。积分器21a的后侧焦点面，形成实质上的面光源。尚且，如图5所示，蝇眼。积分器21a的射出面侧的光学面的有效区域的形状(在图以斜线所示的构成蝇眼。积分器21a的一个单体的射出侧的光学面的形状)与，固体光源单元SU1发光部的全体形状(由多数发光二极管所形成的发光部的形状)构成为大略相似形状。

在蝇眼。积分器21a的后侧焦点面所形成的多数二次光源的光束，由配置于蝇眼。积分器21a的后侧焦点面近傍的开口光圈22a加以限制后，入射于半透明反射镜23a。由半透明反射镜23a所反射的光束经透镜24a入射于照度感应器25a。此照度感应器25a，检测与基板P在光学上为共轭位置的照度的感应器，由此照度感应器25a，在曝光中也不使处理能力)(throughput)低降可加以检出基板P上的照度。尚且，照度感应器25a的检出值，输入于主控制系统26。

一方面，透过半透明反射镜(half-mirror)23a的光束，入射于聚光透镜系统27a。尚且，开口光圈22a，与所对应的投影光学单元PL1的瞳面在光学上大略配置于共轭的位置，具有规定供给于照明的二次光源的范围的开口部。此开口光圈22a的开口部，其开口径可为固定或可变。在此以开口光圈22a的开口部为可变者加以说明。开口光圈22a，藉由使此可变开口部的开口径加以变化，以使决定照明条件的σ值(对于构成投影光学系统PL的各投影光学单元PL1～PL5的瞳面的开口径的在其瞳面上的二次光源像的口径比)设定于所期望的值。经介聚光透镜系统24a的光束，以重叠照明形成图案DP的光罩M。

从固体光源源单元SU2～SU5所射出的光束也同样，经介照明光学单元IL2～IL5各以重叠照明光罩M。即，构成照明光学系统的照明光学单元IL1～IL5，在光罩上照明在Y轴方向所排列的多数(在图3合计为五个)台形状的区域。

尚且，主控制系统26，依据由照明光学单元IL1的照度感应器25a所检出的照度，及照明光学单元IL2～IL5的照度感应器所检出的照度，对光源输出设定部加以输出控制信号，以使由各照明光学单元IL1～IL5照明光罩M时的照度成为均一的状态。其中，光源输出设定部，设定对应于各照明光学单元IL1～IL5所设的各固体光源单元SU2～SU5的光输出。

从光罩M上的各照明区域的光，入射于投影光学系统PL。其中，投影光学系统PL，以对应于各照明区域的状态在沿Y轴方向所配列的多数(在图3合计为五个)投影光学单元PL1～PL5所构成。在此，各投影光学单元PL1～PL5的构成互为相同。以此，经介由多数投影光学单元PL1～PL5所构成的投影光学系统PL的光，在未图示的基板机台上，使图案DP的像形成于基板P上。其中，基板P以未图示的基板保持具以平行保持于XY平面。

尚且，由此多数发光二极管(固体光源)所构成的固体光源单元SU1～SU5，在基板P(被照射面)，可取得30mW/cm²以上的照度。又，由固体光源单元SU1～SU5，在基板P(被照射面)，可使照度不均匀对平均值能抑制在±20％以内。

在上述的主控制系统26，接连硬盘(hard disk)等的记忆装置28，在此记忆装置28内储存曝光数据文件(data file)。在曝光数据文件，记忆在进行基板P的曝光上所必要的处理及其处理顺序，包含在每一处理时，关于涂布于基板P上的光阻数据(例如，光阻的分光特性)、必要的解像度、使用的光罩M、照明光学系统的补正量(照明光学特性信息)、投影光学系统的补正量(投影光学特性数据)、及关于基板的平坦性的信息等(所谓，制法数据)。

回至图3，在上述的光罩机台MS，设有使光罩机台MS沿扫描方向的X轴方向移动的具有长行程的扫描驱动系统(未图标)。又，设有使光罩机台MS沿直交于扫描方向的Y轴方向移动微小量的同时可在Z轴周围回转微小量的一对定位(alignment)驱动系统(未图标)。然而，光罩机台MS的位置坐标，由使用移动镜的镭射干涉仪(未图标)加以检测并且加以位置控制，由此等加以构成。

同样的驱动系统也可以设于基板机台。即，设有使基板机台沿扫描方向的X轴方向移动的具有长行程的扫描驱动系统(未图标)，使基板机台沿直交于扫描方向的Y轴方向移动微小量的同时可在Z轴周围回转微小量的一对定位驱动系统(未图标)。然而，基板机台的位置坐标，由使用移动镜31的镭射干涉仪(未图标)加以检测并且加以位置控制，由此等加以构成。更且，对于使光罩M与基板P在沿XY平面进行相对位置对准的手段，使一对定位系统32a、32b配置于光罩M的上方。更且，在基板机台上，设照度感应器33加以检测基板P上的照明光的照度，检出值输入于照明光学系统IL的主控制系统26。主控制系统26，依据由照度感应器33所检出的基板P上的由照明光的照度，加以控制各固体光源单元SU2～SU5的光输出。尚且，由主控制系统26的各固体光源单元SU2～SU5的光输出的控制除以各固体光源单元SU2～SU5的每个光输出的控制外，也可由构成各固体光源单元SU2～SU5的各发光二极管的每个光输出的控制加以进行。

由此，藉由光罩机台MS侧的扫描驱动系统及基板机台侧扫描驱动系统的作用，对于由多数投影光学单元PL1～PL5所构成的投影光学系统PL，藉由使光罩M与基板P以成一体的沿同一方向(X轴方向)移动，使光罩M上的图案区域的全体转印于基板P上的曝光区域的全体(扫描曝光)。

在此投影曝光装置，对于由构成固体光源单元的发光二极管1b所放出的光束中最强放射强度的光线成为一半放射强度的光线与，最强放射强度的光线所成的角为θ(rad)、投影光学系统PL的倍率为β，投影光学系统PL的开口数为N.A.时，满足0.2≤(|Sinθ|/|β|/N.A.≤5的条件。又，多数发光二极管1b的功率总和为A(W)、照明光罩的照明光的功率总和为B(W)时，满足B/A≥0.4的条件。

依据关于上述各实施例的曝光装置时，因光源具有使多数个发光二极管(固体光源)以数组状配列的固体光源单元的关系，可使像面照度成为实用上曝光装置所要求的值，在实用上的曝光装置，可确保处理能力。

又，依据关于此实施例的曝光装置时，因具有使多数固体光源以数组状配列的光源的关系，可图谋曝光装置的小型化。又，不需要控制曝光光的照射、遮挡的机械快门(mechanical shutter)可使装置结构简单化。更且，可消除在机械快门动作时产生的振动对曝光有不良影响的虞。

又，具有使多数固体光源以数组状配列的光源的关系，与习知的水银灯等比较时，可企图光源的长寿命化。又，可实现省电化，低运转成本化。更且，光源的光输出的控制也可容易加以进行。

尚且，虽然在上述第一实施例，在照明光学系统使用蝇眼透镜作为光学积分器，在上述第二实施例，在照明光学系统使用蝇眼。积分器，以替代于此，也可使用棒条(rod)型的积分器或圆筒(cylinder)型的积分器。

在使用棒条型的积分器的场合，以使光源(发光二极管)的形状与棒条的断面形状成相似形为宜。又，在使用圆筒型的积分器的场合，以使矩形区域(光学积分器的射出面侧的光学面的有效区域)与光源(发光二极管数组)的形状成相似形为宜。其中，矩形区域，由构成圆筒型积分器的一方的圆柱透镜(cylinder lens)的间距与，与此直交所配置的他方的圆柱透镜的间距加以形成。

尚且，虽然在上述第一实施例，以步进。重复型投影曝光装置为例加以说明，在第二实施例，以步进。扫描型的投影曝光装置为例加以说明，也可使本发明适用于接近(proximity)方式的曝光装置。在此种场合，由于不需有投影光学系统存在的关系可提高像面照度。

又，在第二实施例的步进。扫描型的投影曝光装置，虽然使固体光源单元配置于每个照明光学单元，从固体光源单元SU1～SU5对照明光学单元供给照明光，也可使一个固体光源单元配置于任意光导纤维(random lightguide fiber)的入射端，使从五个射出端的各射出的照明光入射于照明光学单元IL～IL5。其中，任意光导纤维，使多数的纤维芯线以任意捆扎成束加以构成。

又，在上述各实施例，虽然使用发光二极管为固体光源，也可使用镭射二极管等的其它种类的固体光源。

又，在上述各实施例，对于多数固体光源，也可使用具有多数发光点的固体光源基片(chip)、使基片以多数个数组状配列的固体光源基片数组，更且，使多数发光点组入于一片基板的型式者等。尚且，固体光源组件不拘于无机、有机。

又，在上述各实施例，对于光源，也可使用纤维光源。其中，纤维光源，使多数个固体光源与对应于各固体光源所设的多数光纤(opticalfiber)等的光导(light guide)(纤维)加以组合者。在此种场合，使第一实施例的光源1变更为纤维光源，在光源1的发光二极管1b的位置加以配置使纤维光源的纤维射出端在其位置。又，使第二实施例的固体光源单元SU1～SU5变更为纤维光源，在固体光源单元SU1～SU5的发光二极管1b的位置加以配置使纤维光源的纤维射出端在其位置。

图6表示使固体光源71与对应于各固体光源71所设的光纤72以多数个加以捆合成束的纤维光源69的图。在图6所示的纤维光源69，从固体光源71所出射的光，入射于光纤72的入射端，从光纤72的射出端加以射出。即，光纤72的各入射端与固体光源71以光学方式接连。又，图7表示纤维光源70的图，其中，纤维光源70，使固体光源71、对应于各固体光源71所设的透镜(聚光光学系统)73及光纤72以多数个捆合成束者。在图7所示的纤维光源70，从固体光源71所出射的光，入射于透镜73，由透镜73所聚光的光入射于光纤72的入射端，从光纤72的射出端加以射出。即，光纤72的各入射端，与固体光源71以光学方式加以接连。

在图6所示的纤维光源69及在图7所示的纤维光源70，藉由使用具有适当开口数的光纤72，可使通常为椭圆形的固体光源71的光束断面(beamprofile)75(参照第8A图)加以形成为圆形的光束断面76(参照第8B图及第8C图)。

又，藉由使多数个光纤的射出部份以任意的形状加以捆合成束时，可使光源的射出端的形状(射出端的配置形状)成形为最适合的形状。例如，在第9A图所示也可成形于矩形状，也可成形于如第9B图所示的形状。又，如在图10所示，可使纤维光源69、70的光纤的射出端捆束的形状与蝇眼。积分器80的一个单体81的形状成为相似形的状态，能极为容易使多数个光纤的射出端部分的形状加以成形。因此，可以有效率加以使用照明光。

在此，图11，表示在图7所示的纤维光源70的一个固体光源71、其所对应所设的透镜(聚光光学纟统)73及光纤72的图。在图7所示的纤维光源70，固体光源71的发散光的内具有最大射出角度的光的开口数(最大射出角度(半角)的正弦(Sin)、以下，称为最大开口数)为NA1、固体光源71的发光部的大小(直径)的最大值为ψ，光纤72可导入光的角度范围(半角)的正弦、所谓光纤72的开口数为NA2、光纤72的入射端的核心(core)直径为D时，满足NA2≥ψ/D×NA1的条件。藉由满足此条件，可使从固体光源71所射出的光能以无损失的取入于光纤72，以维持从固体光源71所射出的光的光量，能从光纤72的射出端加以射出。

又，在使用石英纤维为光纤的场合，使固体光源71的最大开口数为NA1、固体光源71的发光部的大小(直径)的最大值为ψ、石英纤维的入射端的核心直径为D时，满足0.3≥ψ/D×NA1的条件。藉由满足此条件，可使从固体光源所射出的光以无损失的状态取入于石英纤维，以维持从固体光源所出射的光的光量，能从光纤72的射出端加以射出。

又，图12表示从纤维光源69、70的射出端至蝇眼。积分器80的构成图、图13表示在蝇眼。积分器80的一个单体81的入射面的形状图、图14表示纤维光源69、70的射出端83的形状图。在此，蝇眼。积分器80的单体81的入射面的一方长度为a、他方长度为b、在使多数个光纤72捆合成束的射出端83的形状一方长度为A、他方长度为B、位置于光纤72与蝇眼。积分器80之间的准直透镜82的焦点距离为f1、蝇眼。积分器80的焦点距离为f2时，A×f2/f1≤a及B×f2/f1≤b的关系成立。

又，纤维光源由m组的纤维光源69、70所构成的场合(m为自然数)、从m组的光纤72所射出的光输出的总量为W、光纤72的射出端的核心直径为d时，以满足[mx{d(f2/f1)}²π/(4×a×b)]×W≥30(mW)的条件为宜。藉由满足此条件，可使对蝇眼。积分器80的一个单体81的光源像的充填率成为最适合的状态，对曝光装置可取得实用上的照度。尚且，在此种场合，使光纤72的射出端捆束的形状与蝇眼。积分器80的单体81的形状以成相似形为宜。

又，在图6所示的纤维光源69及在图7所示的纤维光源70，在光纤72的射出端以时间变化的光量的最大值为Pmax、最小值为Pmin时，在其光纤72的射出端的光量的平均波动(ripple)幅度ΔP，由ΔP＝(Pmax-Pmin)/(Pmax+Pmin)加以算出。在此，于蝇眼。积分器80的入射端所要求的光量的波动幅度为ΔW时，固体光源71的数n满足n≥(ΔP/ΔW)²的条件。

藉由满足此条件，从纤维光源69、70的射出端所射出的光输出的分散，藉由使固体光源71的数n比(ΔP/ΔW)²较多时可加以平均化，由其平均化效果可提供具有安定的光输出的纤维光源69、70。

又，在图6所示的纤维光源69及图7所示的纤维光源70，各固体光源71的波长、光量等的输出特性有分散的场合，藉由使此等输出特性相异的多数个固体光源71使用为纤维光源的光源时，可使在纤维光源69、70的射出端的输出特性的分散加以平均化。又，藉由使具有相异输出特性的固定光源加以组合时可取得所期望的特性。在纤维光源69、70的射出端平均化的光，更由蝇眼。积分器80加以平均化。图15为使各固体光源71的输出特性的分散加以平均化状态的图解化图。使各具有相异输出特性的固体光源71加以平均，化将其图解化者为AVE。如此，在使输出特性相异的多数个固体光源71加以组合者使用于纤维光源69、70的场合，由平均化效果可取得具有安定的光输出的照明光。

又，在曝光装置为扫描型曝光装置的场合，也可具有同步隐蔽(blind)。图16为扫描型曝光装置的构成图。此曝光装置，对投影光学系统，一面使光罩机台及基板机台移动，一面使光罩的图案转印于基板上的扫描曝光装置，具有同步隐蔽(可动隐蔽机构)91。对于其它的点，具有与第一实施例同一的构成。

如图16所示，在光罩近傍，配置固定隐蔽BL0与，可动隐蔽机构91，如图17所示，此可动隐蔽机构，由四片可动叶片BL1、BL2、BL3、BL4所构成。由可动叶片BL1、BL2的边缘(edge)决定扫描曝光方向的开口AP的幅度，由可动叶片BL3、BL4的边缘决定非扫描方向的开口AP的长度。又，以四片的可动叶片BL～BL4的各边缘所规定的开口AP的形状，以包含于投影透镜PL的圆形像场(image field)IF内的状态加以决定。

通过固定隐蔽BL0的开口与可动隐蔽91的开口AP的照明光照射光罩M。即，仅对由各可动叶片BL1～BL4所形成的开口AP与固定隐蔽的开口重叠的区域，加以进行光罩M的照明。在通常的曝光状态，虽然固定隐蔽BL 0的开口像结像于光罩M的图案面，在光罩M上的特定扫描曝光区域的周边即在进行遮光部分的近傍区域的曝光的场合，由四片可动叶片BL1～BL4加以防止照明光入射于遮光部分的外侧。即，在光罩机台的扫描时，加以监视关于从照明光学系统所射出的光束与光罩M的相对位置的信息。依据此监视信息，在判断光罩M上的特定扫描曝光区域的曝光开始时或在曝光终了时对遮光部分的近傍区域开始曝光的场合，以移动可动叶片BL1、BL2的边缘位置，加以控制扫描曝光方向的开口AP的幅度。由此，可防止不需要的图案等对基板加以转印。尚且，在此曝光装置，虽然在光罩M近傍设可动隐蔽机构91，只要与光罩M成为共轭的位置或其近傍位置，也可在其它位置设可动隐蔽机构。

又，在曝光装置也可设带电防止手段。图18，具有带电防止手段的曝光装置的构成图。在对于其它的点，具有与第一实施的曝光装置同一的构成。在此曝光装置，个别设收容光源的筐体92与，收容照明光学系统及投影光学系统等的曝光装置本体的筐体93，筐体92与筐体93，以电气接连更且加以接地。即，筐体92与筐体93保持于同电位。又，个别设供给电力于光源的电源部84与供给电力于曝光装置本体的电源部85，各加以接地。因此，可防止曝光装置的光源及曝光装置本体带静电，能防止由静电对固体电源的破损。

又，以替代上述各实施例的光罩，也可使用产生投影图案的可变图案产生装置。此种可变图案产生装置，可分别为自发光型画像显示组件与，非发光型画像显示组件。对于自发光型画像显示组件可例举阴极射线管CRT(Cathode ray tube)、无机EL显示(display)、有机EL显示(OLED：Organic Light Emitting Diode)、LED显示、LD显示、电场放射显示(FED：field emission display)、电浆显示(PDP：Plasma Display Panel)等。又，非发光型画像显示组件，称为空间光调制器(spatial Light Modulator：以下略记为SLM)，使光的振幅、相位或偏光的状态以空间方式加以调制的组件，可分别为透射型空间光调制器可例举透射型液晶显示组件(LCD：Liquid Crystal Display)、电致彩色显示(ECD：Electrochromic Display)等，对于反射型空间光调制器，可例举可变微反射镜装置(DMD：DeformableMicro-mirror Device)、或数字微反射镜装置(Digital Micro-mirrorDevice)、反射镜数组、反射型液晶显示组件、电泳显示(EPD：ElectroPhoretic Display)、电子纸(或电子墨水)、光绕射型光阀(Grating LightValve)等。

其次，对于在微影蚀刻工序使用本发明的实施例的曝光装置的微型组件的制造方法加以说明。图19，说明构成微型组件(micro device)的半导体组件的制造方法的流程图。首先，在图19的阶段S40，在一组(lot)晶圆上蒸镀金属膜。在其次的阶段S42，在其一组的晶圆上的金属膜上涂布光阻层(photoresist)。其后，在阶段S44，使用关于本发明的实施例的曝光装置，在光罩M上的图案像以经介其投影光学系统(投影光学单元)，以顺次曝光转印于其一组的晶圆上的各照射区域。即，使用照明装置照明光罩M，使用投影光学系统将光罩M上的图案像以投影加以曝光转印于基板上。

其后，在阶段S46，进行此一组的晶圆的光阻层的显像后，在阶段S48，藉由在此一组的晶圆上以光阻图案为罩幕(mask)进行蚀刻，使对应于光罩上的图案的电路图案加以形成于各晶圆上的各照射区域。其后，藉由进行更上层的电路图案的形成等，加以制造半导体组件等的组件。依照上述的半导体组件的制造方法，能以良好处理加以取得有极微细的电路图案的半导体组件。

又，关于本发明的实施例的曝光装置，藉由在基板(玻璃基板)上形成所定图案(电路图案、电极图案等)，可取得构成微型组件的液晶显示组件。图20，藉由使用此实施例的曝光装置在基板上形成所定图案，说明构成微型组件的液晶显示组件的制造方法的流程图。

在图20的图案形成工序S50，使用本实施例的曝光装置将光罩的图案转印曝光于感旋旋光性基板(涂布光阻的玻璃基板等)，加以实行所谓光微影蚀刻工序。藉由此光微影蚀刻工序，在感光基板上形成包含多数电极等的所定图案。其后，经曝光的基板，藉由经显像工序、蚀刻工序、光阻剥离工序等的各工序，在基板上形成所定图案，向其次的彩色滤光器(filter)形成工序S52移行。

其次，在彩色滤光器形成工序S52，加以形成对应于R(Red)、G(Green)；B(Blue)的三个点(dot)组以矩阵(matrix)状多数配列、或R、G、B的三支彩条(stripe)的滤光器组以多数水平扫描线方向配列的彩色滤光器。然而，在彩色滤光器形成工序S52后，实行单元(cell)组立工序S54。在单元组立制S54，使用在图案形成工序S50所得的具有所定图案的基板、及在彩色滤光器形成工序S52所得的彩色滤光器等加以组立液晶面板(panel)(液晶单元)。

在单元组立工序S54，例如，在图案形成工序S50所得的具有所定图案的基板与在彩色滤光器形成工序S52所得的彩色滤光器之间注入液晶，加以制造液晶面板(液晶单元)。其后，在组件(module)组立工序S56，加以装设实行经组立的液晶面板(液晶单元)的显示动作的电路、后照光(back light)等的各零件以完成为液晶显示组件。依照上述的液晶显示组件的制造方法时，可以良好处理能力取得具有极微细电路图案的液晶显示组件。

依照此微型组件的制造方法时，使用可确保在实用上曝光所要求的像面照度值的曝光装置的关系，能确保实用上曝光方法的处理能力。

依照本发明的曝光装置时，因光源具有以多数个固体光源以数组状配列的固体光源单元的关系，可使像面照度成为实用上曝光装置所要的值，能确保实用上曝光装置的处理能力。

又，依照本发明的曝光方法时，因使用确保实用上曝光所要求的像面照度值的曝光装置加以曝光的关系，能确保实用上的曝光装置的处理能力。

Claims (33)

1、一种曝光装置，使从一光源所射出的光束导至一光罩，将该光罩的一图案转印于一感旋旋光性基板上的曝光装置，包括：

一照明光学系统，配置于该光源与该光罩之间的一光路中，依据从该光源的光束加以照明该光罩，其特征在于包括：

一固体光源单元，具有多数个固体光源加以配列成为使该感旋旋光性基板上的照度值在30mW/cm²以上。

2、根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，该固体光源，使所放出的光束中以最强放射强度的光线为中心在±1°的光束范围内，其平均放射辉度在1000mW/(cm².Sr)以上。

3、一种曝光装置，使一光罩的一图案转印于一感旋旋光性基板上的曝光装置，包括：

一固体光源单元，具有多数个固体光源；

一照明光学系统，使从该固体光源单元所射出的光束导至上述光罩；其特征在于：

该固体光源，使所放出的光束中以最强放射强度的光线为中心在±1°的光束范围内，其平均放射辉度为1,000mW/(cm².Sr)以上。

4、根据权利要求1至3中任何一项所述的曝光装置，其特征在于：

该固体光源，至少具有10mW/个以上的输出。

5、根据权利要求1至4中的任何一项所述的曝光装置，其特征在于：

该感旋旋光性基板上的照度不均匀，对于平均值在±20％以内。

6、根据权利要求1至5中的任何一项所述的曝光装置，其特征在于：

该固体光源的光射出部的面积、在1cm²以下。

7、根据权利要求1至6中的任何一项所述的曝光装置，其特征在于：

该固体光源单元的该些多数个固体光源，以使成为1个/cm²以上的状态加以配列。

8、根据权利要求1至7中的任何一项所述的曝光装置，其特征在于：

该固体光源，对于所放出的光束中的一最强放射强度的光线成为一半放射强度的光线的分布，以在该最强放射强度的光线为中心的±2°以上。

9、根据权利要求1至8中的任何一项所述的曝光装置，其特征在于：

该固体光源，对于所放出的光束中的一最强放射强度的光线成为一半放射强度的光线与该最强放射强度的光线所成的角为θ(rad)、每1cm²的该固体光源的个数为n时，满足以下的条件θ² x≥0.002。

10、根据权利要求1至9中的任何一项所述的曝光装置，其特征在于：

从该固体光源所射出的光的波长的半值幅度，在±20nm以下。

11、根据权利要求1至10中的任何一项所述的曝光装置，其特征在于更再包括：

一投影光学系统，使该光罩的一图案形成于该感旋旋光性基板上。

12、一种曝光装置，使一光罩的一图案转印于一感旋旋光性基板上的曝光装置，包括：

一固体光源单元，具有多数个固体光源；

一照明光学系统，配置于该固体光源单元与该光罩之间的一光路中，依据从该固体光源单元的光束加以照明该光罩；以及

一投影光学系统，依据从该光罩的光束，使该光罩的该图案像加以形成于该感旋旋光性基板上；其特征在于：

该固体光源的发光光谱的波长的半值幅度，在±20nm以内；并且

该投影光学系统，包括反射折射型光学系统。

13、根据权利要求11或12所述的曝光装置，其特征在于：

对于所放出的光束中的一最强放射强度的光线成为一半放射强度的光线与该最强放射强度的光线所成的角为θ(rad)、该投影光学系统的倍率为β，该投影光学光学系统的开口数为N.A.时，满足以下的条件0.2≤(|Sinθ|/|β|)/N.A.≤5。

14、根据权利要求11至13中的任何一项所述的曝光装置，其特征在于：

该投影光学系统，包括在该光罩上具有互异视野的多数投影光学单元；

该照明光学系统，包括对应于该些多数投影光学单元的多数视野的多数照明光学单元；以及

该些多数照明光学单元的每个，具有该固体光源单元。

15、根据权利要求14所述的曝光装置，其特征在于包括：

一光源输出设定部，接连于该些多数照明光学单元的各个所设的该固体光源单元，可以每各照明光学单元加以设定该些多数光源单元的光输出。

16、根据权利要求15所述的曝光装置，其特征在于更再包括：

一照度检测手段，加以检测该感旋旋光性基板上的一照度；以及

该光源输出设定部，依据该照度检测手段的检测结果，加以个别设定该照明光学单元每各所设的该些多数固体光源单元。

17、根据权利要求16所述的曝光装置，其特征在于更再包括：

一基板机台，载置该感旋旋光性基板；以及

该照度检测手段，设置于该基板机台上。

18、根据权利要求1至17任何一项所述的曝光装置，其特征在于包括：

一输出检测手段，加以检测该照明光学系统的输出；以及

一控制部，依据由该输出检测手段所检测的结果，加以控制该固体光源单元的光输出。

19、根据权利要求18所述的曝光装置，其特征在于：

该输出检测手段，具有一照度检测手段加以检测该感旋旋光性基板上的照度。

20、根据权利要求1至19任何一项所述的曝光装置，其特征在于：

使该些多数固体光源的功率的总和为A(W)、照明该光罩的照明光的功率的总和为B(W)时，满足以下的条件B/A≥0.4。

21、根据权利要求1至20的任何一项所述的曝光装置，其特征在于：

该些多数个固体光源，配置于数组状。

22、根据权利要求21所述的曝光装置，其特征在于：

该固体光源单元，包括以二维数组状加以配列的多数该固体光源。

23、根据权利要求22所述的曝光装置，该照明光学系统，包括一光学积分器，具有以二维配列的多数光学面；其特征在于：

该光学积分器的射出面侧的该光学面的有效区域的形状与该些多数固体光源的发光部的全体形状为大略相似形状。

24、根据权利要求1至23的任何一项所述的曝光装置，该固体光源单元，具有多数纤维，其特征在于：

该些多数纤维的各个入射端，与该些多数个固体光源以光学方式加以接连。

25、根据权利要求24所述的曝光装置，其特征在于：

从该固体光源所射出的光束，以直接入射于该些多数纤维的该入射端。

26、根据权利要求24所述的曝光装置，其特征在于包括：

一聚光光学系统，配置于该固体光源单元中的该固体光源与该纤维的该入射端之间。

27、根据权利要求26所述的曝光装置，其特征在于：

使该固体光源的发光部的大小的最大值为ψ，在从该固体光源的发散光内具有最大的一射出角度的光的该射出角度的正弦为NA1，该纤维的核心直径为D，该光纤维可取入光的角度范围的正弦为NA2时，满足以下的条件

NA2≥ψ/D×NA1。

28、根据权利要求24至27的任何一项所述的曝光装置，该照明光学系统，包括一光学积分器，具有以二维配列的多数光学面，其特征在于：

该多数纤维的射出面侧的该光学面的有效区域的形状与该多数纤维的射出端的全体形状为大略相似形。

29、根据权利要求1至28的任何一项所述的曝光装置，其特征在于：

该些多数固体光源，至少包括输出特性互异的一第一及一第二固体光源。

30、根据权利要求1至29的任何一项所述的曝光装置，其特征在于更再包括：

一带电防止手段，防止静电的带电。

31、根据权利要求1至30的任何一项所述的曝光装置，其特征在于：

该光源，以一定格输出以下的一输出进行照明光的射出。

32、根据权利要求1至31的任何一项所述的曝光装置，其特征在于更再包括：

一扫描手段，使从该光源所射出的光束与该光罩的位置关系，沿一扫描方向加以相对扫描；

一可变光圈，配置于与该光罩大略共轭的位置，可使该扫描方向的一开口幅度加以变更；

一控制手段，依据关于该光源所射出的光束与该光罩的相对位置信息，使该可变光圈的该扫描方向的该开口幅度加以可变控制。

33、一种曝光方法，使用权利要求1至32所述的曝光装置的曝光方法，其特征在于包含：

照明工序，藉由从该固体光源单元的光，加以照明该光罩；以及

转印工序，使该光罩的该图案转印于该感光基板。

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