JP2004233749A

JP2004233749A - パターン描画装置用照明システムおよびパターン描画装置

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Publication number: JP2004233749A
Application number: JP2003023464A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Kobayashi; 義則小林
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: JP4314836B2

Abstract

【課題】照明光の光強度分布特性に従って、露光面に対する光の照射量を均一にする。
【解決手段】露光ユニット内に、複数の微小光ファイバ束２３Ａ、２３Ｂを射出面に設けた光ファイバ束２３およびＤＭＤ２２を設ける。レーザユニットから放射された光を、光ファイバ束２３、照明レンズ２４を介してＤＭＤ２２に照射させる。このとき、複数の微小光ファイバ束２３Ａ、２３Ｂを、照明レンズ２４の光軸Ｅに対してγだけ傾けた状態で配置する。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原版となるフォトマスク（レクチル）やプリント基板などの被描画体に対して、回路パターンなどの描画パターンを形成するパターン描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリコンウェハやＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）、ＰＷＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＷｉｒｉｎｇＢｏａｒｄ）などフォトマスクとなる被描画体の表面に、フォトリソグラフィによって回路パターンを形成する描画装置が知られており、あらかじめ作成されたパターンデータに基づき、電子ビームやレーザビームによって露光面が走査される。フォトマスクの表面上においてフォトレジストなどの感光材料が光に反応し、その結果、回路パターンが形成される。また、フォトマスクを介さずにプリント基板などの被描画体へ直接回路パターンを形成する描画装置（露光装置）も実現されており、光の強度変調素子としてＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）を使用した露光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＤＭＤを使用する場合、光源から放射された光は照明光学系を介してＤＭＤに入射し、入射した光はマイクロミラー毎に選択的に反射され、反射光に基づき回路パターンが形成される。さらに、微細な回路パターンを形成する、すなわちパターンの解像度を向上させるため、複数の分割された光ファイバ束から射出される光を露光面に向けて照射する露光方法が知られている（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１６８００３号公報（図２３、図２６、図２７）
【特許文献２】
特開平７−１３０６２１号公報（図１）
【特許文献３】
特開平６−２９１８９号公報（図１）
【特許文献４】
特開平５−２１７８５４号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
光ファイバ束から射出される光の強度分布は、概して中心部の強度が高く、周辺部の強度が低い。したがって、光の照射量は光変調素子の露光面内で不均一となり、微細なパターンを均一な線幅で形成するのが難しい。
【０００５】
そこで本発明では、照明光の光強度分布特性に従って、露光面に対する光の照射量を均一にする照明光学系およびパターン描画装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のパターン描画装置は、被パターン形成体の露光面にパターンを形成する装置であって、光を放射する光源と、光源からの光が入射端に入射され、射出端から射出するように光を伝達する光ファイバ束と、光ファイバ束からの光をそれぞれ露光面および露光面以外のいずれかへ選択的に導く複数の光変調素子が配列された光変調ユニットと、光ファイバ束と光変調ユニットとの間に設けられた照明光学系とを備える。光源としては、例えばレーザビームを放出するレーザ発振器や、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）などが適用される。光変調ユニットは、例えば、光変調素子としてマイクロミラーにより構成されるＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）や、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｅｖｉｃｅ）が適用される。照明光学系は、光ファイバ束からの光を光軸に沿って平行な光束にする。光変調ユニットは、露光面へ選択的に導く光軸に対して垂直になるよう配置される。
【０００７】
本発明のパターン描画装置では、光ファイバによって構成される光ファイバ束（ライトガイドバンドル）が、照明光学系（光変調ユニット）の側において複数の微小光ファイバ束を有する。例えば、光ファイバ束は独立した複数の微小光ファイバ束によって構成される。あるいは、１つの光ファイバ束が、照明光学系の側において分岐され、複数の微小光ファイバ束を形成してもよい。光源が上述したようにレーザ発振器やダイオードの場合、光束断面における光強度分布は、中心を通り互いに直交する２軸方向に沿ってそれぞれ対称性を有し、中心ほど強度が大きくなる。通常、光強度分布はガウス分布になる傾向がある。また、光ファイバ束を使用した場合、開口数（ＮＡ）に従って光が射出するため、射出端面から射出する光は、中心ほど強度の高い不均一な光強度分布を有する。本発明のパターン描画装置では、複数の射出端面の中心軸が、露光面における光の全体照射量が略均一となるように、照明光学系の光軸に対してそれぞれ所定の角度で傾く。すなわち、複数の射出端面は、照明光学系の光軸に対して傾いて配置される。各射出端面からは不均一な強度分布をもつ光が射出されるが、複数の射出端面からの強度中心が各々異なる位置に配置される為、露光面における全体の光の照射量が略均一となり、露光面全体に微細なパターンを均一に形成することができる。光源からの光を効率的に取得して露光面に光を照射するため、複数の射出端面は、光軸の近傍で照明光学系の焦点距離に従った位置に配置するのがよい。
【０００８】
複数の射出端面から射出される光が、ガウス分布などのように、対称性があって中心に近いほど強度が大きい光強度分布を有する光であり、各射出端面から射出される光の光強度分布が同じ場合、複数の射出端面は、光軸に対して対称性を有するように配置すればよい。このような特性をもつ光強度分布であれば、光強度分布において光強度が低い周辺領域を重ね合わせることによって容易かつ確実に照射量を均一にすることができる。また、光変調ユニットが矩形状である場合、光変調ユニット前面にできるだけ多くの照射量を均一に供給するため、複数の射出端面は、光変調ユニットの対角線方向に沿って配置するのがよい。
【０００９】
本発明のパターン描画装置は、被パターン形成体の露光面にパターンを形成するため光を放出する光源と、入射端に入射される光源からの光を伝達して射出端面から射出させる光ファイバ束と、光ファイバ束から射出された光を露光面および露光面以外のいずれかへ選択的に導く複数の光変調素子が配列された光変調ユニットと、光ファイバ束と光変調ユニットとの間に設けられた照明光学系であって、光ファイバ束からの光を光軸に沿って平行にする照明光学系と、露光面を光変調ユニットに対して相対的に移動させ、所定のパターンを露光面に形成させるように光変調ユニットを制御する露光制御手段とを備え、光ファイバ束が、複数の射出端面を有する複数の微小光ファイバ束を有し、複数の射出端面それぞれの中心軸が、露光面における光の照射量を全体的に略均一とするように、照明光学系の光軸に対してそれぞれ所定の角度で傾いていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態であるパターン描画装置について説明する。
【００１１】
図１は、第１の実施形態であるパターン描画装置を模式的に示した斜視図であり、図２は、パターン描画装置に設けられた露光ユニットを模式的に示した図である。そして、図３は、ステージの移動に伴う露光エリアの移動を示した図である。本実施形態のパターン描画装置は、プリント基板へ直接光を照射することによって回路パターンを形成する。
【００１２】
パターン描画装置１０は、ゲート状構造体１２、基台１４を備えており、基台１４には、Ｘステージ１８を支持するＸステージ駆動機構１９が搭載され、Ｘステージ１８上にはプリント基板ＳＷが設置されている。ゲート状構造体１２には、Ｙステージ１７を支持するＹステージ駆動機構（図示せず）が搭載されＹステージにはプリント基板ＳＷの表面に回路パターンを形成するための露光ユニット２０が設けられており、Ｘステージ１８、Ｙステージ１７の移動に合わせて露光ユニット２０が動作する。また、描画装置１０は、Ｘステージ１８、Ｙステージ１７の移動および露光ユニット２０の動作を制御する描画制御部（図示せず）を備えている。
【００１３】
図２に示すように、露光ユニット２０は、レーザユニット２１、ＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）２２、光ファイバ束２３、照明レンズ２４、結像光学系２６を備えており、光ファイバ束２３とＤＭＤ２２との間に照明レンズ２４が配置され、互いに平行に配置されたＤＭＤ２２とプリント基板ＳＷとの間に結像光学系２６が配置されている。光ファイバ束２３は、第１および第２の光ファイバ束２３Ａ、２３Ｂから構成されている。
【００１４】
レーザユニット２１は、第１および第２の光ファイバ束２３Ａ、２３Ｂそれぞれの入射端２３Ｋ、２３Ｌへ入射するように単一または複数のレーザを備えており、レーザユニットから一定の強度で連続的に放射される光（レーザビーム）がそれぞれ入射端２３Ｋ、２３Ｌに入射する。入射した光は光ファイバ束２３Ａ、２３Ｂ内を通って射出端面２３Ｓ、２３Ｔからそれぞれ射出する。照明レンズ２４はビーム整形用のコリメータレンズであり、射出端面２３Ｓ、２３Ｔから射出した光を平行束にする。照明レンズ２４を通った平行束の光は、ＤＭＤ２２に到達する。
【００１５】
ＤＭＤ２２は、μｍオーダーである微小のマイクロミラー（図示せず）がマトリクス状に配列された光変調ユニットであり、各マイクロミラーは、静電界作用により回転変動する。マイクロミラーは、レーザユニット２１からの光ＬＢをプリント基板ＳＷの露光面ＳＵの方向へ反射させる第１の姿勢と、露光面ＳＵの方向以外へ反射させる第２の姿勢いずれかの姿勢で位置決めされ、描画制御部からの制御信号に従って姿勢が切り替えられる。マイクロミラーが第１の姿勢で位置決めされている場合、マイクロミラー上で反射した光は、結像光学系２６の方向へ導かれる。結像光学系２６を通った光は、露光面ＳＵにおいて所定のスポットを照射する。一方、マイクロミラーが第２の姿勢で位置決めされた場合、マイクロミラーで反射した光は、光吸収板（図示せず）の方向へ導かれ、露光面ＳＵには到達しない。以下では、マイクロミラーが第１の姿勢で支持されている状態をＯＮ状態、第２の姿勢で支持されている状態をＯＦＦ状態と定める。
【００１６】
マイクロミラーはそれぞれ独立してＯＮ／ＯＦＦ制御され、ＤＭＤ２２全体に照射した光は、各マイクロミラーにおいて選択的に反射された光の光束から構成される光となって分割される。その結果、露光面ＳＵの対応する照射エリアには、その場所に形成すべき回路パターンに応じた光が照射される。本実施形態では、ラスタ走査に従い、Ｘステージ１８が走査方向（Ｘ方向）に沿って一定速度で移動する（図３参照）。ＤＭＤ２２のマイクロミラーは、回路パターンに応じたラスタデータに基づいてそれぞれ独立に制御されており、Ｘステージ１８の移動に伴う露光エリアＥＡの相対的移動に従ってマイクロミラーが順次ＯＮ／ＯＦＦ制御され、その結果、走査方向に沿って回路パターンが形成されていく。１ライン分の走査が終了すると、次のラインを露光するためＹステージ１７が副走査方向（Ｙ方向）へ移動し、折り返しＸステージ１８が走査方向に沿って移動する。すべてのラインが露光されることにより、プリント基板ＳＷ上に回路パターンが形成される。
【００１７】
図４は、第１の光ファイバ束２３Ａを照明レンズ２４の光軸Ｅに沿って配置した場合における光の強度分布を示した図であり、図５は、本実施形態における光ファイバ束２３の配置および露光面ＳＵ上の光の強度分布を示した図である。図４、図５を用いて、光の照射量の均一化について説明する。ただし、図４、図５では、１次元的に光強度分布を表している。また、図４、図５の光強度分布の横軸方向は、ＤＭＤ２２の傾斜方向、すなわち光軸Ｅに垂直な平面に対して角度θ_１傾いた方向に対応する。
【００１８】
図４では、第１の光ファイバ束２３Ａから射出された光によってＤＭＤ２２の表面に到達する光の強度分布が示されている。第１の光ファイバ束２３Ａは、射出端面２３Ｓの軸（中心軸）が照明レンズ２４の光軸Ｅを通るように配置され、射出端面２３Ｓと照明レンズ２４との距離は照明レンズ２４の焦点距離に従う。また、ＤＭＤ２２と照明レンズの距離は略照明レンズ２４の焦点距離に従う。
【００１９】
レーザユニット２１から放射され、第１の光ファイバ束２３Ａの射出端面２３Ｓから射出されるレーザビームの強度分布は、光ファイバ束２３Ａの開口数に応じたガウス分布に従う。開口数は以下の式で求められる。
ＮＡ＝ｎ×ｓｉｎθ ・・・・（３）
ただし、開口数をＮＡ、光軸Ｅに対する光の射出広がり角をθ、屈折率をｎで表す。
【００２０】
図４に示された光のガウス分布Ｇに関してはは、軸Ｅを通る中心点における強度をＩ_０とすると、半径ｒにおける強度をＩは以下の式によって表される。
Ｉ＝Ｉ_０×ＥＸＰ（−２×（ｒ／ω）^２）・・・・（４）
ただし、ビーム半径ωは、ガウス分布Ｇの光強度Ｉ＝１／ｅ^２における有効半径を示す。
【００２１】
一方、照明レンズ２４の焦点距離をｆとした場合、ビーム半径ωは、図４に示すように以下の式で求められる。
ω＝ｆ×ｔａｎθ／ｃｏｓθ１・・・・（５）
第２の光ファイバ束２３Ｂを第１の光ファイバ束２３Ａの代わりに配置した場合においても、同様の光強度分布Ｇが得られる。
【００２２】
図５には、本実施形態における第１および第２の光ファイバ束２３Ａ、２３Ｂの配置が表されている。第１および第２の光ファイバ束２３Ａ、２３Ｂは、照明レンズ２４の光軸Ｅを向くように角度γだけ傾いた状態で配置される。すなわち、射出端面２３Ｓ、２３Ｔの軸２３Ｆ、２３Ｇが光軸Ｅに対して角度γだけ傾いており、射出端面２３Ｓ、２３Ｔは光軸Ｅに垂直な平面に対して、角度γ傾く。また、射出端面２３Ｓ、２３Ｔは光軸Ｅの近傍に密接して配置され、射出端面２３Ｓ、２３Ｔと照明レンズ２４との距離は実質的に焦点距離ｆに等しい。
【００２３】
第１の光ファイバ束２３Ａの射出端面２３Ｓから射出された光は光軸Ｅに対してγだけ傾いて進行し、射出された光の軸Ｅ１は光軸Ｅに対してγだけ傾いている。そのため、照明レンズ２４によって光軸Ｅに平行な光束となってＤＭＤ２２に到達した光のガウス分布Ｇ１は、図５に示すように光軸Ｅに対して全体的に負の方向（光軸Ｅに関して第１の光ファイバ束２３Ａと反対側）へ相対移動する。このとき、光強度が最も高い中心（強度中心）の位置Ｃ１は、光軸Ｅに対して距離ΔＳ１だけずれる（以下ではΔＳ１を第１の強度中心ずれ量という）。第１の強度中心ずれ量ΔＳ１は、以下の式によって求められる。
ΔＳ１＝ｆ×ｔａｎγ ・・・・・（６）
【００２４】
光ファイバ束２３Ｂの射出端面２３Ｔから射出されたレーザビームの軸Ｅ２も光軸Ｅに対して角度γだけ傾いているため、照明レンズ２４を通ってＤＭＤ２２に到達した光の光強度分布Ｇ２は、光軸Ｅに対して負の方向とは逆の正の方向へ全体的に相対移動する。このときの光強度中心のずれΔＳ２（以下では、第２の強度中心ずれ量という）は、第１の強度中心ずれ量ΔＳ１と同じであり、ｆｔａｎγによって求められる。
【００２５】
従って、図５に示すように、ＤＭＤ２２に到達した光の強度分布ＩＲは、所定区間Ｋにおいて略一定となる。すなわち、照射量が均一となる。その結果、露光面ＳＵに到達する光の照射量も略均一となる。図４、図５に表した光強度の分布方向以外の任意方向に対しても同様の強度分布が得られるため、露光面ＳＵには光量が略均一な光が照射される。なお、ＤＭＤ２２は光の入射方向に対してθ_１傾いているため、露光面ＳＵ上の強度分布は図４、図５に示した光強度分布曲線（Ｇ，Ｇ１、Ｇ２）と同一でないが、強度分布の対称性を維持したまま光は露光面ＳＵに到達するため、露光面ＳＵ上においても光は略均一に照射される。
【００２６】
このように本実施形態によれば、露光ユニット２０内に、第１および第２の光ファイバ束２３Ａ、２３Ｂから構成される光ファイバ束２３およびＤＭＤ２２が設けられており、レーザユニット２１から放射された光は、光ファイバ束２３、照明レンズ２４を通ってＤＭＤ２２上で反射し、結像レンズ２６を介して露光面ＳＵに照射する。そして、第１および第２の光ファイバ束２３Ａ、２３Ｂが照明レンズ２４の光軸Ｅに対してγだけ傾いた状態で配置される。これにより、フライアイレンズやロッドレンズなどを複雑かつ効果な光学系を用いることなく、光路長を短くした状態で微細な回路パターンが形成される。
【００２７】
第１および第２光ファイバ束２３Ａ、２３Ｂの射出端面２３Ｓ、２３Ｔを光軸Ｅから離して配置させてもよい。この場合、光軸Ｅに関して対称的に配置される。
【００２８】
射出端面２３Ｓ、２３Ｔから射出される光の強度分布は異なっていてもよい。この場合、露光面ＳＵにおける光の照射量が均一となるように光軸Ｅに対する傾きが第１および第２の光ファイバ束それぞれについて定められる。
【００２９】
次に、図６、図７を用いて第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、４つの光ファイバ束が配置されるとともに、ＤＭＤ全体に対して照射量がより均一化される。
【００３０】
図６は、ＤＭＤの反射面における光の照射量分布を示した図である。図７は、４つの光ファイバ束の配置を示した図である。なお、ＤＭＤのアスペクト比は３：４等のテレビ規格に基づいている。
【００３１】
まず、ＤＭＤ２２の反射面を含む平面上のビーム半径ωを、ＤＭＤ２２の外接円ＧＣの半径Ｒに対し１．４倍に設定する。このビーム半径ωに従って焦点距離ｆが定められる。そして、４本の光ファイバ束１２１、１２２、１２３、１２４の光強度中心がそれぞれＤＭＤ２２の４つの端点Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に位置するように、光ファイバ束の射出端面がそれぞれ所定角度だけ傾けられた状態で配置される。ＤＭＤ２２の対角線Ｋ１に沿って光ファイバ束１２１、１２３の光強度中心Ａ１、Ａ３は定められ、図７に示すように、光ファイバ束１２１、１２３の射出端面１２１Ｓ、１２３Ｓの軸１２１Ｚ、１２３Ｚは、ともに対角線Ｋ１に沿って角度γ’だけ傾いている。同様に、光ファイバ束１２２、１２４の射出端面１２２Ｓ、１２４Ｓの軸１２１Ｚ、１２３Ｚは、対角線Ｋ２に沿って角度γ’だけ傾いている。
【００３２】
図６の斜線で示された領域ＭＡは、レーザビームにより得られる最大照射量のうち９５％〜１００％の照射量が得られる領域を示す。また、ＤＭＤ２２のうち領域ＭＡを除いた領域ＡＡでは、最大照射量の９０％〜９５％の照射量が得られる。ここで、ＤＭＤ２２に全体に照射された光の照射量のうち、最大照射量と最小照射量との差を光量ムラＤと定義した場合、光量ムラＤは１０％以下になる。したがって、第２の実施形態では、ＤＭＤ２２に対する光の照射量は全体的に均一となり、露光面ＳＵ上での光の照射量も実質的に均一となる。
【００３３】
次に、図８を用いて第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、所定の条件式を満たすように４本の光ファイバ束が配置される。それ以外の構成については、第１および第２の実施形態と同じである。
【００３４】
ＤＭＤ２２の反射面上で互いに直交する２軸をＸ、Ｙ軸として規定した場合、４つの光ファイバ束１２１、１２２、１２３、１２４の強度分布は、以下の式に示すようにＸ，Ｙ座標系で表される。
Ｉ_１＝Ｉ_０×ＥＸＰ（−２（（Ｘ−ΔＸ_１）^２＋（Ｙ−ΔＹ_１））^２／ω^２）・・（７）
Ｉ_２＝Ｉ_０×ＥＸＰ（−２（（Ｘ−ΔＸ_２）^２＋（Ｙ−ΔＹ_２））^２／ω^２）・・（８）
Ｉ_３＝Ｉ_０×ＥＸＰ（−２（（Ｘ−ΔＸ_３）^２＋（Ｙ−ΔＹ_３））^２／ω^２）・・（９）
Ｉ_４＝Ｉ_０×ＥＸＰ（−２（（Ｘ−ΔＸ_４）^２＋（Ｙ−ΔＹ_４））^２／ω^２）・・（１０）
ただし、各光ファイバ束の強度中心位置は、Ｘ，Ｙ座標系で中心からのズレ量ΔＳ（ΔＸｉ、ΔＹｉ）として表されており、｜ΔＳ｜＝√（ΔＸ_ｉ）^２＋（ΔＹ_ｉ）^２（ｉ＝１〜４）である。
【００３５】
ここで、図８に示すように、ＤＭＤ２２の外接円ＧＣの直径を「ＤＭ」、ＤＭＤ２２の反射面上に分布する光の直径（＝２ω）を「Ｗ」、４つの光ファイバ束１２１〜１２４から射出される光それぞれの強度中心ＩＺ_１、ＩＺ_２、ＩＺ_３、ＩＺ_４を結ぶ円ＣＣの直径を「Ｐ」で表した場合、光量ムラＤが１０％以下となるためには、以下の条件式を満たす必要がある。
Ｐ＝ＤＭ ×（Ｗ／ＤＭ×０．６＋０．２）・・・（１１）
Ｗ／ＤＭ ≧ １．２・・・（１２）
例えば第２の実施形態の場合、Ｗ／ＤＭ＝１．４、Ｐ＝ＤＭであることから、（１）式によりＰ＝１．０４Ｄとなる。ただし、図７ではＷ／ＤＭ＜１の状態を示している。
【００３６】
ここでＰ＝２×ｆ×ｔａｎγであることから、（１１）、（１２）式から以下の式が導かれる。
ｆｔａｎγ ≧ ０．９２×ＤＭ・・・（１３）
よって、（１３）式を満たすように、焦点距離ｆと角度γが定められる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、照明光の光強度分布特性に従って、露光面に対する光の照射量を均一にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態であるパターン描画装置を模式的に示した斜視図である。
【図２】パターン描画装置に設けられた露光ユニットを模式的に示した図である。
【図３】ステージの移動に伴う露光エリアの移動を示した図である。
【図４】第１の光ファイバ束による光の強度分布を示した図である。
【図５】光ファイバ束の配置および露光面上の光の強度分布を示した図である。
【図６】第２の実施形態におけるＤＭＤの反射面における光の照射量分布を示した図である。
【図７】第２の実施形態における４つの光ファイバ束の配置を示した図である。
【図８】第３の実施形態における光の強度中心の分布を示した図である。
【符号の説明】
ＳＷプリント基板（被パターン形成体）
ＳＵ露光面
２１レーザユニット（光源）
２２ＤＭＤ（光変調ユニット）
２３光ファイバ束
２３Ａ第１の光ファイバ束（微小光ファイバ束）
２３Ｂ第２の光ファイバ束（微小光ファイバ束）
２３Ｓ射出端面
２３Ｔ射出端面
２４照明レンズ（照明光学系）
Ｅ光軸（照明光学系の光軸）
２３Ｆ、２３Ｇ射出端面の軸（射出端面の中心軸）
ｆ焦点距離
γ 傾き角度

Claims

被パターン形成体の露光面にパターンを形成するため光を放出する光源と、
入射端に入射される前記光源からの光を伝達して射出端面から射出させる光ファイバ束と、
前記光ファイバ束から射出された光を前記露光面および前記露光面以外のいずれかへ選択的に導く複数の光変調素子が配列された光変調ユニットと、
前記光ファイバ束と前記光変調ユニットとの間に設けられた照明光学系であって、前記光ファイバ束からの光を光軸に沿って平行にする照明光学系とを備え、
前記光ファイバ束が、複数の射出端面を有する複数の微小光ファイバ束を有し、
前記複数の射出端面それぞれの中心軸が、前記露光面における光の照射量を全体的に略均一とするように、前記照明光学系の光軸に対してそれぞれ所定の角度で傾いていることを特徴とするパターン描画装置用照明システム。
前記光ファイバ束が、独立した複数の微小光ファイバ束によって構成されることを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置用照明システム。
前記複数の射出端面が、前記照明光学系の光軸の近傍で前記照明光学系の焦点距離に応じた位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置用照明システム。
前記複数の射出端面が、前記照明光学系の光軸に対して対称性を有するように配置されることを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置用照明システム。
前記複数の射出端面が、前記光変調ユニットの対角線方向に沿って配置されることを特徴とする請求項４に記載のパターン描画装置用照明システム。
前記光ファイバ束が、独立した４本の光ファイバ束から構成され、
４つの射出端面が、前記光変調ユニットの外接円上に光の強度中心が位置するように、前記照明光学系の光軸に対して対称的に配置されることを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置用照明システム。
前記光ファイバ束が、独立した４本の光ファイバ束から構成され、
４つの射出端面が、以下の式を満たすように前記照明光学系の光軸に対して対称的に配置されることを特徴とする請求項１に記載のパターン描画装置用照明システム。
Ｐ＝ＤＭ×（Ｗ／ＤＭ×０．６＋０．２）・・・（１）
Ｗ／ＤＭ≧１．２・・・（２）
ただし、Ｐは４つの射出端面による光の強度中心を結ぶ円の直径、ＤＭは前記光変調ユニットの外接円の直径、Ｗは前記光源から放出される光の有効直径を示す。
被パターン形成体の露光面にパターンを形成するため光を放出する光源と、
入射端に入射される前記光源からの光を伝達して射出端面から射出させる光ファイバ束と、
前記光ファイバ束から射出された光を前記露光面および前記露光面以外のいずれかへ選択的に導く複数の光変調素子が配列された光変調ユニットと、
前記光ファイバ束と前記光変調ユニットとの間に設けられた照明光学系であって、前記光ファイバ束からの光を光軸に沿って平行にする照明光学系と、
前記露光面を前記光変調ユニットに対して相対的に移動させ、所定のパターンを前記露光面に形成させるように前記光変調ユニットを制御する露光制御手段とを備え、
前記光ファイバ束が、複数の射出端面を有する複数の微小光ファイバ束を有し、
前記複数の射出端面それぞれの中心軸が、前記露光面における光の照射量を全体的に略均一とするように、前記照明光学系の光軸に対してそれぞれ所定の角度で傾いていることを特徴とするパターン描画装置。