JP2004327823A - Illuminator, exposure apparatus, and exposure method - Google Patents

Illuminator, exposure apparatus, and exposure method Download PDF

Info

Publication number
JP2004327823A
JP2004327823A JP2003122242A JP2003122242A JP2004327823A JP 2004327823 A JP2004327823 A JP 2004327823A JP 2003122242 A JP2003122242 A JP 2003122242A JP 2003122242 A JP2003122242 A JP 2003122242A JP 2004327823 A JP2004327823 A JP 2004327823A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
illuminance
light
illumination
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003122242A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuji Takenaka
修二 竹中
Motoo Koyama
元夫 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2003122242A priority Critical patent/JP2004327823A/en
Publication of JP2004327823A publication Critical patent/JP2004327823A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illuminator with which its nearly constant illuminance can be obtained easily and inexpensively. <P>SOLUTION: The illuminator for illuminating an irradiated surface is provided with a light source 1 for emitting an illumination light based on the power fed from a power supply 12 and a power controlling means 11 for controlling based on the actually used time of the light source 1 the power for feeding to the light source 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体露光装置あるいは液晶基板露光装置等に用いられる光源からの光を所望の面に照射する照明装置、この照明装置を用いて精密なパターンを形成する露光装置及びこの露光装置を用いた露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロデバイスの一つである液晶表示素子は、通常、ガラス基板（プレート）上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターニングして、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子及び電極配線を形成して製造される。このフォトリソグラフィの手法を用いた製造工程では、マスク上に形成された原画となるパターンを、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布されたプレート上に投影露光する投影露光装置が用いられている。
【０００３】
従来は、マスクとプレートとの相対的な位置合わせを行った後に、マスクに形成されたパターンをプレート上に設定された１つのショット領域に一括して転写し、転写後にプレートをステップ移動させて他のショット領域の露光を行う、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（所謂、ステッパー）が多用されていた。
【０００４】
近年、液晶表示素子の大面積化が要求されており、これに伴ってフォトリソグラフィ工程において用いられる投影露光装置に対して露光領域の拡大が望まれている。投影露光装置の露光領域を拡大するためには、投影光学系を大型化する必要があるが、残存収差が極力低減された大型の投影光学系を設計及び製造するとコスト高になってしまう。そこで、投影光学系の大型化を極力避けるために、投影光学系の物体面側（マスク側）における投影光学系の有効径と同程度に長手方向の長さが設定されたスリット状の照明光をマスクに照射し、マスクを介したスリット状の光が投影光学系を介してプレートに照射されている状態で、マスクとプレートとを投影光学系に対して相対的に移動させて走査し、マスクに形成されたパターンの一部を順次プレートに設定された１つのショット領域に転写し、転写後にプレートをステップ移動させて他のショット領域に対する露光を同様にして行う、所謂ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置が案出されている。
【０００５】
また、近年では、更なる露光領域の拡大を図るため、１つの大型の投影光学系を用いるのではなく、小型の部分投影光学系を走査方向に直交する方向（非走査方向）に所定間隔をもって複数配列した第１の配列と、この部分投影光学系の配列の間に部分光学系が配置されている第２の配列とを走査方向に配置した、所謂マルチレンズ方式の投影光学系を備える投影露光装置が案出されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−５７９８６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の投影露光装置の光源としては、波長約３６０ｎｍ程度の紫外領域においては、現在主に水銀ランプなどが用いられている。また、将来においては、水銀ランプなどに比べて発光効率が高く、そのため省電力、小発熱という特長を持つ発光ダイオードやレーザダイオードといった固体光源等も広く使用される可能性が高い。
【０００８】
しかしながら、上述の光源は、使用時間経過に伴い劣化または故障し、発光効率が低下する。この発光効率の低下は、定照度露光が要求され、かつ安定したスループットが要求される露光装置にとって好ましくない。従来においては、露光装置に光量モニタを備え、この光量モニタにより光源から射出される光量をモニタすることにより、光量モニタの出力が一定となるように光源に供給される電力を制御するフィードバック機構が採用されていた。
【０００９】
しかしながら、光量モニタの出力に基づいて光源に供給される電力を制御するシステムは、装置の複雑化やコスト高を招く場合が多い。また、このようなシステムは計測時における電気的なノイズに非常に影響され易く、この電気的ノイズにより生じる急激な電力変化、電源エラー、光源消灯等のトラブルを引き起こす原因となっている。
【００１０】
この発明の課題は、低コストで容易に略一定の照度を得ることのできる照明装置、該照明装置を用いた露光装置及び該露光装置を用いた露光方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の照明装置は、被照射面を照明する照明装置において、電源から供給される電力に基づいて照明光を射出する光源と、前記光源の実使用時間に基づいて、該光源に供給される電力を制御する電力制御手段とを備ることを特徴とする。
【００１２】
この請求項１記載の照明装置によれば、光源の実使用時間に基づいて、光源に供給される電力を制御することができる。従って、光量モニタの出力に基づいて電力を制御するシステムと比較して、装置の簡素化及び低コスト化が可能となる。また、光量モニタの出力に基づいて電力を制御するシステムを使用した場合に生じる電気的ノイズ、それに伴う急激な電力変化、電源エラー、光源消灯等のトラブルを招くことがなく、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【００１３】
また、請求項２記載の照明装置は、前記電力制御手段が前記光源の実使用時間が増加するのに応じて、前記光源に供給される電力を増大させることを特徴とする。この請求項２記載の照明装置によれば、経時劣化等により発光効率が低下する光源の実使用時間の増加に応じて光源に供給される電力を増大させるため、光源の定照度を確保することができ、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【００１４】
また、請求項３記載の照明装置は、前記電力制御手段が前記光源の設定寿命時間に到達するまで、前記光源の規格電力以下の電力が供給されるように制御することを特徴とする。この請求項３記載の照明装置によれば、設定寿命時間内は、規格電力以下の電力により光源を稼動させるため、過大な負荷を与えることなく設定寿命時間内において光源を稼動させることができる。
【００１５】
また、請求項４記載の照明装置は、前記被照射面における前記照明光の照度を調整する照度調整手段と、前記被照射面における照度を検出する照度検出手段とを更に備え、前記照度調整手段は、前記照度検出手段による検出結果に基づいて前記被照射面における前記照明光の照度を調整することを特徴とする。
【００１６】
この請求項４記載の照明装置によれば、照度検出手段による検出結果に基づいて照度調整手段により被照射面における照明光の照度を調整するため、被照射面における定照度を維持することができ、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【００１７】
また、請求項５記載の照明装置は、被照射面を照明する照明装置において、電源から供給される電力に基づいて照明光を射出する光源と、前記光源の実使用時間に基づいて、前記被照射面における前記照明光の照度を調整する照度調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
この請求項５記載の照明装置によれば、光源の実使用時間に基づいて、被照射面における照明光の照度を制御することができる。従って、光量モニタの出力に基づいて電力を制御するシステムと比較して、装置の簡素化及び低コスト化が可能となる。また、光量モニタの出力に基づいて電力を制御するシステムを使用した場合に生じる電気的ノイズ、それに伴う急激な電力変化、電源エラー、光源消灯等のトラブルを招くことがなく、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【００１９】
また、請求項６記載の照明装置は、前記照度調整手段が、面内において光透過率が変化する分布を持つフィルタを含むことを特徴とする。この請求項６記載の照明装置によれば、照度調整手段であるフィルタを光路中において光路垂直方向に移動させることにより照明光の光透過率を変化させることができるため、被照射面における照度の調整を精密に行なうことができる。
【００２０】
また、請求項７記載の照明装置は、前記光源が複数の固体光源を含むことを特徴とする。この請求項７記載の照明装置によれば、固体光源数、固体光源の発光分布等を調整することにより所望の初期照度を容易に設定することができる。
【００２１】
また、請求項８記載照明装置は、前記複数の固体光源が少なくとも第１の固体光源群と第２の固体光源群により構成され、前記電力制御手段は、前記第１の固体光源群に供給される電力の制御を行う第１の電力制御手段と、前記第２の固体光源群に供給される電力の制御を行う第２の電力制御手段とを含むことを特徴とする。
【００２２】
この請求項８記載の照明装置によれば、第１の固体光源群と第２の固体光源群に供給される電力を別々に制御するため、電力制御を行なう場合に電力可変量を小さく抑えることができ、電気回路への負荷を軽減することができる。また、固体光源に供給される電力を増大させる場合において、規格電力よりもより少ない電力を供給されている固体光源群を優先的に制御することにより固体光源の長寿命化を可能とする。従って、長時間にわたって実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【００２３】
また、請求項９記載の照明装置は、被照射面を照明する照明装置において、電源から供給される電力に基づいて照明光を射出する複数の光源と、前記複数の光源に供給される電力を各々制御する電力制御手段と、前記複数の光源の作動状態を検出する検出手段とを備え、前記電力制御手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて前記複数の光源に供給される電力を制御することを特徴とする。
【００２４】
この請求項９記載の照明装置によれば、各光源の作動状態を検出することにより判明する光源の劣化及び故障等に応じて、各光源に供給される電力を別々に制御するため、光源から射出される照明光の照度を容易に一定に保つことができる。また、光源に供給される電力を増大させる場合において、規格電力よりもより少ない電力を供給されている光源に対する電力を優先的に増大させることにより光源の長寿命化を可能とする。従って、長期間にわたって実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【００２５】
また、請求項１０記載の照明装置は、被照射面を照明する照明装置において、電源から供給される電力に基づいて照明光を射出する複数の光源と、前記被照射面における前記照明光の照度を調整する照度調整手段と、前記複数の光源の作動状態を検出する検出手段とを備え、前記照度調整手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて前記被照射面における前記照明光の照度を調整することを特徴とする。
【００２６】
この請求項１０記載の照明装置によれば、各光源の作動状態を検出することにより光源それぞれの劣化及び故障等を検出し、この検出結果に基づいて被照射面における照度を調整するため、被照射面における照明光の照度をきめ細かに調整することができる。従って、被照射面における照明光の照度を一定に保つことができ、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【００２７】
また、請求項１１記載の照明装置は、前記光源が固体光源を含むことを特徴とする。この請求項１１記載の照明装置によれば、固体光源数、固体光源の発光分布等を調整することにより所望の初期照度を容易に設定することができる。
【００２８】
また、請求項１２記載の照明装置は、前記照度調整手段が、面内において光透過率が変化する分布を持つフィルタを含むことを特徴とする。この請求項１２記載の照明装置によれば、照度調整手段であるフィルタを光路中において光路垂直方向に移動させることにより照明光の光透過率を変化させることができるため、被照射面における照度の調整を精密に行なうことができる。
【００２９】
また、請求項１３記載の露光装置は、マスクのパターンを感光性基板上に転写する露光装置において、前記マスクを照明するために請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の照明装置を備えることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１４記載の露光装置は、前記マスクのパターン像を前記感光性基板上に形成する投影光学系を更に備えることを特徴とする。
【００３１】
この請求項１３及び請求項１４に記載の露光装置によれば、マスクを照明するために請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の照明装置を用いているため、実用的な露光に要求される定照度を確保することができる。従って、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【００３２】
また、請求項１５記載の露光方法は、請求項１３または請求項１４に記載の露光装置を用いた露光方法において、前記照明装置から射出される光束を用いてマスクを照明する照明工程と、前記マスクのパターンを感光性基板上に転写する転写工程とを含むことを特徴とする。
【００３３】
この請求項１５記載の露光方法によれば、実用的な露光に要求される定照度を確保した露光装置を用いて露光を行うため、マスクパターンの転写を良好に行なうことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。
図１に示す投影露光装置は、楕円鏡を備えた高圧水銀ランプからなる光源装置１を備えている。光源装置１の光源１ａから射出された光束は、楕円鏡１ｂのミラーによって楕円鏡１ｂの第２焦点位置に集光する。ここで、光源１ａは、楕円鏡１ｂの第１焦点位置に配置されている。第２焦点位置に集光された光束は、光軸ＡＸに垂直な方向に駆動可能な透過率分布フィルタ（照度調整手段）２を透過する。透過率分布フィルタ２は、光透過率がフィルタ面内において連続的に変化するフィルタである。この透過率分布フィルタ２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動させることにより光源１ａからの光の光量を制御することができる。透過率分布フィルタ２を透過した光束は、コリメートレンズ３によりほぼ平行な光束に変換された後、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ４に入射する。
【００３５】
フライアイレンズ４は、正の屈折力を有する多数のレンズエレメントをその光軸が光軸ＡＸと平行になるように縦横に且つ稠密に配列することによって構成されている。フライアイレンズ４を構成する各レンズエレメントは、マスク上において形成すべき照野の形状（ひいてはプレート上において形成すべき露光領域の形状）と相似な矩形状の断面を有する。また、フライアイレンズ４を構成する各レンズエレメントの入射側の光学面は入射側に凸面を向けた球面状に形成され、射出側の光学面は射出側に凸面を向けた球面状に形成されている。
【００３６】
したがって、フライアイレンズ４に入射した光束は多数のレンズエレメントにより波面分割され、各レンズエレメントの後側焦点面には１つの光源像がそれぞれ形成される。すなわち、フライアイレンズ４の後側焦点面には、多数の光源像からなる実質的な面光源すなわち二次光源が形成される。
【００３７】
フライアイレンズ４の後側焦点面に形成された二次光源からの光束は、その近傍に配置されたσ絞り５に入射する。σ絞り５は、後述する投影光学系ＰＬの入射瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、二次光源の照明に寄与する範囲を規定するための可変開口部を有する。σ絞り５は、可変開口部の開口径を変化させることにより、照明条件を決定するσ値（投影光学系の瞳面の開口径に対するその瞳面上での二次光源像の口径の比）を所望の値に設定する。
【００３８】
σ絞り５を介した二次光源からの光は、ミラー６を介してコンデンサ光学系７の集光作用を受けた後、所定のパターンが形成されたマスクＭを重畳的に均一照明する。マスクＭのパターンを透過した光束は、投影光学系ＰＬを介して、感光性基板であるプレートＰ上にマスクパターンの像を形成する。そして、投影光学系ＰＬの光軸と直交する平面内においてプレートＰを二次元的に駆動制御しながら一括露光を行うことにより、プレートＰの各露光領域にはマスクＭのパターンが逐次露光される。
【００３９】
なお、プレートＰは、プレートステージＰＳ上に載置されており、プレートステージＰＳ上には、照度センサ（照度検出手段）８が配置されている。また、フライアイレンズ４とミラー６との間の光路中には、ビームスプリッタ９が配置され、ビームスプリッタ９により反射された光は、インテグレータセンサ（照度検出手段）１０に入射する。インテグレータセンサ１０による検出信号は、制御部１１に対して出力される。また、照度センサ８による検出信号も制御部１１に対して出力される。一方、制御部１１は、電源装置１２に対して制御信号を出力することにより、光源装置１に供給される電力を制御する。また、制御部１１は、フィルタ駆動部１３に対して制御信号を出力することにより、透過率分布フィルタ２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動して、光源１ａから射出される光の透過率を制御する。
【００４０】
ここで、光源装置１と、透過率分布フィルタ２、コリメートレンズ３、フライアイレンズ４、σ絞り５、ミラー６及びコンデンサ光学系７等により構成される照明光学系と、電源装置１２と、フィルタ駆動部１３等は、照明装置を構成する。
【００４１】
光源１ａは、電源装置１２から供給される電力に基づいて照明光を射出する。図２は、光源１ａに供給される電力を一定に保持した場合における光源１ａから射出される光の照度と使用時間との関係を示すグラフである。図２に示す実線のグラフは光源１ａと同一の特性を持つ光源の実測値を示しており、図２に示す破線のグラフは実測値（実線のグラフ）に基づいて定めた光源１ａから射出される光の照度の予測値を示している。図３は、光源１ａから射出される光の照度を一定に保持した場合における光源１ａに供給される電力と使用時間との関係を示すグラフである。図３に示す実線のグラフは光源１ａと同一の特性を持つ光源の実測値を示しており、図３に示す破線のグラフは実測値（実線のグラフ）に基づいて定めた光源１ａに供給されるべき電力の予測値を示している。なお、光源１ａから射出される光の実使用時間に対応した照度の予測値（図２）及び光源１ａから射出される光の初期照度を維持するための実使用時間に対応した供給電力の予測値（図３）は、予め制御部１１内のメモリに記憶されている。
【００４２】
なお、制御部１１は光源１ａを点灯させるように電源装置１２に点灯を指示し、その点灯指示に対応して電源装置１２に接続された実使用時間計測部２０に設けられたカウンタで点灯している時間をカウントする。これにより、光を射出している実使用時間を計測する。実使用時間計測部２０としては、制御部１１内や電源装置１２内に設けるようにしてもよい。また、光源１ａの出力を計測して点灯している時間の実使用時間を計測するようにしてもよい。
【００４３】
制御部１１は、メモリに記憶されている供給電力の予測値（図３参照）に応じて、電源装置１２を介して光源１ａに供給される電力を時間経過と共に増大させる。なお、制御部１１は、図３に示すように、光源１ａの設定寿命時間に到達するまで、光源１ａの規格電力以下の電力を供給する。
【００４４】
また、時間経過と共に供給電力の予測値に応じて電力を増大させることによる定照度制御の誤差を補正するために、制御部１１は、照度センサ（照度検出手段）８により一定時間毎に検出されるプレートＰの被照射面における照度に基づいて、被照射面上の照度の調整を行なう。即ち、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ（照度調整手段）２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動し、光源１ａから射出される光の透過率を変化させることにより、プレートＰの被照射面における照度の調整を行なう。
【００４５】
即ち、初期照度より照度センサ８により検出された照度が低下している場合においては、透過率分布フィルタ２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動させることにより光源１ａから射出される光の透過率を増加させる。一方、初期照度より照度センサ８により検出された照度が増加している場合においては、透過率分布フィルタ２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動させることにより光源１ａから射出される光の透過率を低下させる。
【００４６】
また、露光中においては、インテグレータセンサ（照度検出手段）１０により一定時間毎に検出される照明光の照度に基づいて、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ（照度調整手段）２を駆動してプレートＰの被照射面における照度の調整を行なう。
【００４７】
なお、時間経過と共に図３に示す予測値に応じて電力を増大させることによる照度調整に誤差が生じた場合において、制御部１１は、照度センサ８により一定時間毎に検出されるプレートＰの被照射面における照度に基づいて、または露光中においてはインテグレータセンサ１０により一定時間毎に検出される照明光の照度に基づいて、電源装置１２を介して光源１ａに供給される電力を制御してもよい。即ち、初期照度より検出された照度が低下している場合においては、被照射面における照度が初期照度と一致するように光源１ａに供給される電力を増加させる。一方、初期照度より照度センサ８により検出された照度が増加している場合においては、被照射面における照度が初期照度と一致するように光源１ａに供給される電力を低下させる。
【００４８】
また、制御部１１は、メモリに記憶されている図２に示す予測値に基づいて、実使用時間の増加に応じて、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動させ、光源１ａから射出される光の透過率を増加させることにより、プレートＰの被照射面における照度の調整を行なうようにしてもよい。即ち、被照射面における照度が一定となるように、光源１ａの使用初期においては、透過率分布フィルタ２の透過率を低く設定しておき、時間経過と共に、徐々に透過率を増加させるように、透過率分布フィルタ２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動させる。
【００４９】
この場合において、時間経過と共に図２に示す予測値に基づく定照度制御に誤差が生じた場合、制御部１１は、照度センサ８により一定時間毎に検出されるプレートＰの被照射面における照度に基づいて、被照射面上の照度の調整を行なう。即ち、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動させ、光源１ａから射出される光の透過率を変化させることにより、プレートＰの被照射面における照度が初期照度と一致するように、透過率分布フィルタ２の光軸ＡＸに垂直な方向の位置の調整を行なう。また、露光中においては、インテグレータセンサ（照度検出手段）１０により一定時間毎に検出される照明光の照度に基づいて、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ（照度調整手段）２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動させ、プレートＰの被照射面における照度が初期照度と一致するように、透過率分布フィルタ２の光軸ＡＸに垂直な方向の位置の調整を行なう。
【００５０】
なお、時間経過と共に図２に示す予測値に基づく照度調整に誤差が生じた場合において、制御部１１は、照度センサ８により一定時間毎に検出されるプレートＰの被照射面における照度に基づいて、または露光中においてはインテグレータセンサ１０により一定時間毎に検出される照明光の照度に基づいて、電源装置１２を介して光源１ａに供給される電力を制御してもよい。即ち、電源装置１２を介して光源１ａに供給される電力を被照射面における照度が初期照度と一致するように制御する。
【００５１】
この第１の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、経時劣化等により発光効率が低下する水銀ランプの実使用時間の増加に応じて水銀ランプに供給される電力を増大させるため、光源の定照度を確保することができ、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。また、光源の設定寿命時間内は規格電力以下の電力により光源を稼動させるため、過大な負荷を与えることなく設定寿命時間内において光源を稼動させることができる。また、水銀ランプに供給される電力を水銀ランプの実使用時間の増加に応じて増大させる定照度制御に誤差が生じた場合であっても、一定時間ごとに照度センサ８の検出値に基づいて被照射面における照度の補正を行うため、被照射面における照度を一定に保つことができる。
【００５２】
また、光量モニタの出力に基づいて電力を制御するシステムと比較して、装置の簡素化及び低コスト化が可能となる。また、光量モニタの出力に基づいて電力を制御するシステムを使用した場合に生じる電気的ノイズ、それに伴う急激な電力変化、電源エラー、光源消灯等のトラブルを招くことがなく、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【００５３】
次に、図面を参照して、この発明の第２の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図４は、第２の実施の形態にかかる投影露光装置の全体の概略構成を示す図である。なお、この第２の実施の形態にかかる投影露光装置の説明において、第１の実施の形態にかかる投影露光装置と同一の構成には、第１の実施の形態の説明で用いたのと同一の符号を付して説明を行なう。
【００５４】
この第２の実施の形態にかかる投影露光装置は、第１の実施の形態にかかる投影露光装置において水銀ランプからなる光源装置１を備えていたのに代えて、複数のレーザダイオード（固体光源）を有するファイバ光源７０を備えている。図５は、ファイバ光源７０の構成を示す拡大図である。図５に示すように、ファイバ光源７０は、複数個のレーザダイオード（固体光源）７１と各レーザダイオード７１に対応して設けられたレンズ７３及び光ファイバ７２を複数個束ね合わせて構成されている。レーザダイオード７１から射出される光は、レンズ７３に入射して、レンズ７３により集光されて光ファイバ７２の入射端に入射し、光ファイバ７２の射出端から射出する。
【００５５】
各光ファイバ７２の射出端には１つの光源像がそれぞれ形成される。即ち、ファイバ光源７０の射出端には、多数の光源像からなる実質的な面光源が形成される。ファイバ光源７０の射出端は、水銀ランプ及び楕円鏡を備える光源を用いた場合の楕円鏡の第２焦点位置に位置決めされている。ここで楕円鏡の第２焦点位置は、コンデンサ光学系７の前側焦点位置と光学的に共役な位置である。なお、ファイバ光源７０を配置する位置は、コンデンサ光学系７の前側焦点位置と光学的に共役な位置の近傍であってもよい。その他の点においては、第１の実施の形態にかかる投影露光装置と同一の構成である。
【００５６】
ファイバ光源７０から射出した光は、透過率分布フィルタ２、コリメートレンズ３、フライアイレンズ４、σ絞り５、ミラー６及びコンデンサ光学系７を介して、所定のパターンが形成されたマスクＭを重畳的に均一照明する。マスクＭのパターンを透過した光束は、投影光学系ＰＬを介して、感光性基板であるプレートＰ上にマスクパターンの像を形成する。そして、投影光学系ＰＬの光軸と直交する平面内においてプレートＰを二次元的に駆動制御しながら一括露光を行うことにより、プレートＰの各露光領域にはマスクＭのパターンが逐次露光される。
【００５７】
なお、フライアイレンズ４の各レンズエレメント射出面側の光学面の有効領域の形状とファイバ光源７０の光ファイバ７２の射出端を束ねた形状とはほぼ相似形状に構成されている。
【００５８】
制御部１１は、電源装置１２に対して制御信号を出力することにより、ファイバ光源７０に供給される電力を制御する。また、制御部１１は、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動させ、ファイバ光源７０から射出される光の透過率を制御する。ここで、ファイバ光源７０と、透過率分布フィルタ２、コリメートレンズ３、フライアイレンズ４、σ絞り５、ミラー６及びコンデンサ光学系７等により構成される照明光学系と、電源装置１２と、フィルタ駆動部１３等は、照明装置を構成する。
【００５９】
ファイバ光源７０は、電源装置１２から供給される電力に基づいて照明光を射出する。ファイバ光源７０から射出される光の実使用時間に対応した照度の予測値及びファイバ光源７０から射出される光の初期照度を維持するための実使用時間に対応した供給電力の予測値は、予め高精度に計測されており、制御部１１内のメモリに記憶されている。制御部１１は、メモリに記憶されているファイバ光源７０から射出される光の初期照度を維持するための実使用時間に対応した供給電力の予測値に応じて、電源装置１２を介してファイバ光源７０に供給される電力を時間経過と共に増大させる。なお、制御部１１は、ファイバ光源７０の設定寿命時間に到達するまで、ファイバ光源７０の規格電力以下の電力を供給する。
【００６０】
また、時間経過と共にファイバ光源７０に供給される電力を増大させることによる定照度制御の誤差を補正するために、制御部１１は、照度センサ８により一定時間毎に検出されるプレートＰの被照射面における照度に基づいて、被照射面上の照度の調整を行なう。即ち、初期照度より照度センサ８により検出された照度が低下している場合においては、透過率分布フィルタ２におけるファイバ光源７０から射出される光の透過率を増加させる。一方、初期照度より照度センサ８により検出された照度が増加している場合においては、透過率分布フィルタ２におけるファイバ光源７０から射出される光の透過率を低下させる。
【００６１】
また、露光中においては、インテグレータセンサ１０により一定時間毎に検出される照明光の照度に基づいて、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ２によりプレートＰの被照射面における照度の調整を行なう。
【００６２】
なお、時間経過と共にファイバ光源７０に供給される電力を増大させることによる照度調整に誤差が生じた場合において、制御部１１は、照度センサ８により一定時間毎に検出されるプレートＰの被照射面における照度に基づいて、または露光中においてはインテグレータセンサ１０により一定時間毎に検出される照明光の照度に基づいて、電源装置１２を介してファイバ光源７０に供給される電力を被照射面における照度が初期照度と一致するように制御してもよい。
【００６３】
また、制御部１１は、メモリに記憶されているファイバ光源７０から射出される光の実使用時間に対応した照度の予測値に基づいて、実使用時間の増加に応じて、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動させ、ファイバ光源７０から射出される光の透過率を増加させることにより、プレートＰの被照射面における照度の調整を行なうようにしてもよい。
【００６４】
この場合において、時間経過と共にファイバ光源７０から射出される光の実使用時間に対応した照度の予測値に基づく照度調整に誤差が生じた場合、制御部１１は、照度センサ８により一定時間毎に検出されるプレートＰの被照射面における照度に基づいて、被照射面上の照度の調整を行なう。即ち、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動させ、ファイバ光源７０から射出される光の透過率を変化させることにより、プレートＰの被照射面における照度が初期照度と一致するように調整を行なう。また、露光中においては、インテグレータセンサ１０により一定時間毎に検出される照明光の照度に基づいて、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ２によりプレートＰの被照射面における照度の調整を行なう。
【００６５】
また、時間経過と共にファイバ光源７０から射出される光の実使用時間に対応した照度の予測値に基づく照度調整に誤差が生じた場合において、制御部１１は、照度センサ８により一定時間毎に検出されるプレートＰの被照射面における照度に基づいて、または露光中においてはインテグレータセンサ１０により一定時間毎に検出される照明光の照度に基づいて、電源装置１２を介してファイバ光源７０に供給される電力を被照射面における照度が初期照度と一致するように制御してもよい。
【００６６】
なお、図６は、レーザダイオード７１を含むファイバ光源７０に供給される電力を一定に保持した場合におけるファイバ光源７０から射出される光の照度と使用時間との関係を示すグラフである。図６に示す実線のグラフはファイバ光源７０と同一の特性を持つファイバ光源の実測値を示している。レーザダイオード７１のような固体光源は、図６に示すように、一般的に水銀ランプと比較してかなり高い照度維持率を有する。従って、図６の破線で示すグラフのように、制御部１１は、ファイバ光源７０に供給する電力を一定に保持し、照度センサ（照度検出手段）８またはインテグレータセンサ（照度検出手段）１０により一定時間毎に検出される被照射面の照度または照明光の照度に基づいて、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ（照度調整手段）２を移動して、透過率分布フィルタ２の透過率を変化させることにより、プレートＰの被照射面における照度の調整を行なってもよい。
【００６７】
この第２の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、光源として固体光源を用いているため、固体光源数や固体光源の発光分布等を調整することにより所望の初期照度を容易に設定することができる。また、経時劣化等により発光効率が低下するおそれがある固体光源の実使用時間の増加に応じて固体光源に供給される電力を増大させるため、光源の定照度を確保することができ、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。また、固体光源の設定寿命時間内は規格電力以下の電力により光源を稼動させるため、過大な負荷を与えることなく設定寿命時間内において光源を稼動させることができる。
【００６８】
また、光量モニタの出力に基づいて電力を制御するシステムと比較して、装置の簡素化及び低コスト化が可能となる。また、光量モニタの出力に基づいて電力を制御するシステムを使用した場合に生じる電気的ノイズ、それに伴う急激な電力変化、電源エラー、光源消灯等のトラブルを招くことがなく、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【００６９】
次に、図面を参照して、この発明の第３の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。この第３の実施の形態にかかる投影露光装置は、第２の実施の形態にかかる投影露光装置においてファイバ光源７０及びファイバ光源７０に電力を供給する電源装置１２を備えていたのに代えて、第１の固体光源群を含む第１のファイバ光源、第１のファイバ光源に電力を供給する電源装置、第２の固体光源群を含む第２のファイバ光源、第２のファイバ光源に電力を供給する電源装置を備えている。また、第１のファイバ光源及び第２のファイバ光源の作動状態を観察するための観察系（ＣＣＤカメラ）を備えている。その他の部分においては、第２の実施の形態にかかる投影露光装置と同一の構成である。なお、この第３の実施の形態にかかる投影露光装置の説明において、第２の実施の形態にかかる投影露光装置と同一の構成には、第２の実施の形態の説明で用いたのと同一の符号を付して説明を行なう。
【００７０】
図７は、複数のレーザダイオード（第１の固体光源群）を有する第１のファイバ光源７０Ａと、複数のレーザダイオード（第２の固体光源群）を有する第２のファイバ光源７０Ｂを備えるファイバ光源の構成を示す図である。第１のファイバ光源７０Ａは、複数個のレーザダイオード（固体光源）７１Ａと各レーザダイオード７１Ａに対応して設けられたレンズ７３Ａ及び光ファイバ７２Ａを複数個束ね合わせて構成されている。第２のファイバ光源７０Ｂは、複数個のレーザダイオード（固体光源）７１Ｂと各レーザダイオード７１Ｂに対応して設けられたレンズ７３Ｂ及び光ファイバ７２Ｂを複数個束ね合わせて構成されている。レーザダイオード７１Ａ，７１Ｂから射出される光は、レンズ７３Ａ，７３Ｂに入射する。レンズ７３Ａ，７３Ｂにより集光された光は光ファイバ７２Ａ，７２Ｂの入射端に入射し、光ファイバ７２Ａ，７２Ｂの射出端から射出する。各光ファイバ７２Ａ，７２Ｂの射出端には１つの光源像がそれぞれ形成される。光ファイバ７２Ａ及び光ファイバ７２Ｂの射出端を束ね合わせた光ファイバの射出端には、多数の光源像からなる実質的な面光源が形成される。
【００７１】
第１のファイバ光源７０Ａ及び第２のファイバ光源７０Ｂより構成されているファイバ光源の射出端は、水銀ランプ及び楕円鏡を備える光源を用いた場合の楕円鏡の第２焦点位置に位置決めされている。ここで楕円鏡の第２焦点位置は、コンデンサ光学系７の前側焦点位置と光学的に共役な位置である。なお、ファイバ光源を配置する位置は、コンデンサ光学系７の前側焦点位置と光学的に共役な位置の近傍であってもよい。
【００７２】
第１のファイバ光源７０Ａ及び第２のファイバ光源７０Ｂより構成されているファイバ光源から射出した光は、透過率分布フィルタ２、コリメートレンズ３、フライアイレンズ４、σ絞り５、ミラー６及びコンデンサ光学系７を介して、所定のパターンが形成されたマスクＭを重畳的に均一照明する。マスクＭのパターンを透過した光束は、投影光学系ＰＬを介して、感光性基板であるプレートＰ上にマスクパターンの像を形成する。そして、投影光学系ＰＬの光軸と直交する平面内においてプレートＰを二次元的に駆動制御しながら一括露光を行うことにより、プレートＰの各露光領域にはマスクＭのパターンが逐次露光される。
【００７３】
なお、フライアイレンズ４の各レンズエレメント射出面側の光学面の有効領域の形状と第１のファイバ光源７０Ａ及び第２のファイバ光源７０Ｂより構成されているファイバ光源の射出端の形状とはほぼ相似形状に構成されている。
【００７４】
また、図７に示すように、第１のファイバ光源７０Ａには、第１のファイバ光源７０Ａに電力を供給する電源装置１２Ａが接続されている。また、第２のファイバ光源７０Ｂには、第２のファイバ光源７０Ｂに電力を供給する電源装置１２Ｂが接続されている。また、制御部１１は、第１のファイバ光源７０Ａに電力を供給する電源装置１２Ａ及び第２のファイバ光源７０Ｂに電力を供給する電源装置１２Ｂに対して制御信号を出力することにより、第１のファイバ光源７０Ａ及び第２のファイバ光源７０Ｂに供給される電力を各々制御する。また、第１のファイバ光源７０Ａ及び第２のファイバ光源７０Ｂを構成している各レーザダイオード７１Ａ，７１Ｂの作動状態を観察する観察系であるＣＣＤカメラ（検出手段）１２Ｃが設置されており、ＣＣＤカメラ１２Ｃからの画像信号は制御部１１に対して出力される。
【００７５】
ここで、第１のファイバ光源７０Ａ及び第２のファイバ光源７０Ｂより構成されているファイバ光源と、透過率分布フィルタ２、コリメートレンズ３、フライアイレンズ４、σ絞り５、ミラー６及びコンデンサ光学系７等により構成される照明光学系と、電源装置１２Ａ，１２Ｂと、フィルタ駆動部１３等は、照明装置を構成する。
【００７６】
第１のファイバ光源７０Ａ，第２のファイバ光源７０Ｂは、それぞれ電源装置１２Ａ，１２Ｂから供給される電力に基づいて照明光を射出する。図８は、第１のファイバ光源７０Ａ及び第２のファイバ光源７０Ｂに供給される電力を一定に保持した場合における第１のファイバ光源７０Ａ及び第２のファイバ光源７０Ｂより構成されているファイバ光源から射出される光の照度と使用時間との関係を示すグラフである。図８の破線で示すグラフは、ファイバ光源を構成しているレーザダイオード７１Ａ，７１Ｂに故障や破損が生じない場合におけるファイバ光源から射出される光の照度の経過時間に対応した変化量を示している。ファイバ光源を構成しているレーザダイオード等の固体光源は、図８の破線で示すグラフのように、一般的に水銀ランプと比較してかなり高い照度維持率を有する。しかしながら、各レーザダイオードに性能の違いがあるため、他のレーザダイオードと比較して早期に故障または破損するレーザダイオードが存在する。従って、図８の実線で示すグラフのように、ファイバ光源から射出される光の照度は低下する。図８の実線で示すグラフ中のＡ点は、１つのレーザダイオードの故障または破損により照度が低下した時点を示している。
【００７７】
制御部１１は、ＣＣＤカメラ１２Ｃからの画像信号に基づいて、第１のファイバ光源７０Ａ及び第２のファイバ光源７０Ｂを構成している各レーザダイオード７１Ａ，７１Ｂのいずれかの故障または破損を検出する。即ち、制御部１１は、ＣＣＤカメラ１２Ｃからの画像信号の画像処理を行ない、消灯または略消灯しているようなレーザダイオードの画像が映し出された場合においては、そのレーザダイオードの故障または破損を検出する。
【００７８】
制御部１１は、各レーザダイオードのいずれかに故障、破損が生じているという検出結果が出力された場合には、電源装置１２Ａ，１２Ｂを介して、故障、破損が生じているレーザダイオードを含む第１のファイバ光源７０Ａ又は第２のファイバ光源７０Ｂに供給される電力を増大する。なお、制御部１１は、それぞれのファイバ光源の設定寿命時間に到達するまで、それぞれのファイバ光源の規格電力以下の電力を供給する。例えば、第１のファイバ光源７０Ａに供給されている電力が規格電力に達したときは、第１のファイバ光源７０Ａに供給される電力を維持したまま、供給されている電力が規格電力に達していない第２のファイバ光源７０Ｂの電力を増大させる。即ち、制御部１１は、第１のファイバ光源７０Ａと第２のファイバ光源７０Ｂに供給される電力を各々制御することができる。
【００７９】
なお、各レーザダイオードのいずれかに故障、破損が生じているという検出結果が出力された場合に、制御部１１は、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動して、透過率分布フィルタ２の透過率を変化させることにより、プレートＰの被照射面における照度の調整を行なってもよい。
【００８０】
また、制御部１１は、照度センサ８またはインテグレータセンサ１０により一定時間毎に検出される被照射面の照度または照明光の照度に基づいて、第１のファイバ光源７０Ａと第２のファイバ光源７０Ｂに供給される電力を各々制御することにより、プレートＰの被照射面における照度の調整を行なってもよい。また、照度センサ８またはインテグレータセンサ１０により一定時間毎に検出される被照射面の照度または照明光の照度に基づいて、フィルタ駆動部１３により透過率分布フィルタ２を光軸ＡＸに垂直な方向に移動して、透過率分布フィルタ２の透過率を変化させることにより、プレートＰの被照射面における照度の調整を行なってもよい。
【００８１】
この第３の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、第１のファイバ光源と第２のファイバ光源に供給される電力を別々に制御することができるため、各ファイバ光源に電力を供給する場合に電力可変量を小さく抑えることができ、電気回路への負荷を軽減することができる。また、ファイバ光源に供給される電力を増大させる場合において、規格電力よりもより少ない電力が供給されているファイバ光源を優先的に制御することによりファイバ光源を構成しているレーザダイオードの長寿命化を可能とする。
【００８２】
また、各ファイバ光源の作動状態を検出することにより判明するレーザダイオードの故障、破損等に応じて、各ファイバ光源に供給される電力を制御することができる。従って、光源の定照度を確保することができることから被照射面における照度を一定に保つことができ、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【００８３】
また、第３の実施の形態においては、各ファイバ光源に備える照度検出装置により各ファイバ光源の作動状態の検出を行なったが、ファイバ光源を構成している各レーザダイオード（固体光源）が作動状態を検出するセンサを備えるようにしてもよい。また、ファイバ光源の電流値及びファイバ光源の電圧値を計測し、計測された電流値及び電圧値の変化量に基づいて、各レーザダイオードの作動状態を検出するようにしてもよい。
【００８４】
なお、第２及び第３の実施の形態においては、固体光源、レンズ、光ファイバにより構成されているファイバ光源を例として説明したが、固体光源及び光ファイバにより構成されているファイバ光源を適用してもよい。図９は、固体光源７１と各固体光源７１に対応して設けられた光ファイバ７２とを複数個束ね合わせたファイバ光源６９を示す図である。図９に示すファイバ光源６９においては、固体光源７１から射出される光は、光ファイバ７２の入射端に入射して、光ファイバ７２の射出端から射出する。
【００８５】
また、図９に示すファイバ光源６９及び図５に示すファイバ光源７０においては、適切な開口数を有する光ファイバ７２を用いることにより、通常楕円形である固体光源７１のビームプロファイル７５（図１０（ａ）参照）を円形のビームプロファイル７６（図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）参照）に成形することができる。
【００８６】
また、複数個の光ファイバの射出端部分を任意の形に束ね合わせることにより光源の射出端の形状（射出端の配置形状）を最適な形状に成形することが可能である。例えば、図１１（ａ）に示すような矩形状に成形することもでき、図１１（ｂ）に示すような形状に成形することもできる。また、図１２に示すように、ファイバ光源６９、７０の光ファイバの射出端を束ねた形状とフライアイ・インテグレータ８０の１つのエレメント８１の形状とが相似形になるように、複数個の光ファイバの射出端部分の形状を成形することも極めて容易となる。
【００８７】
ここで、図１３は、図５に示すファイバ光源７０の１つの固体光源７１、それに対応して設けられたレンズ７３及び光ファイバ７２を示す図である。図５に示すファイバ光源７０においては、固体光源７１の発散光の内で最大の出射角度を持つ光の開口数（以下、最大開口数と呼ぶこととする）をＮＡ１とし、固体光源７１の発光部の大きさ（直径）の最大値をφ、光ファイバ７２の光を取り込むことが可能な開口数をＮＡ２、光ファイバ７２の入射端のコア直径をＤとしたとき、ＮＡ２≧φ／Ｄ×ＮＡ１の条件を満足している。この条件を満足することにより、固体光源７１から射出される光を無駄なく光ファイバ７２に取り込むことができ、固体光源７１から射出される光の光量を維持して、光ファイバ７２の射出端から射出させることができる。
【００８８】
また、光ファイバとして石英ファイバを用いる場合、固体光源７１の最大開口数をＮＡ１、固体光源７１の発光部の大きさ（直径）の最大値をφ、石英ファイバの入射端のコア直径をＤとしたとき、０．３≧φ／Ｄ×ＮＡ１の条件を満足している。この条件を満足することにより、固体光源から射出される光を無駄なく石英ファイバに取り込むことができ、固体光源から射出される光の光量を維持して、光ファイバ７２の射出端から射出させることができる。
【００８９】
また、図１４はファイバ光源６９、７０の射出端からフライアイ・インテグレータ８０までの構成を示す図、図１５はフライアイ・インテグレータ８０の１つのエレメント８１における入射面の形状を示す図、図１６はファイバ光源６９、７０の射出端８３の形状を示す図である。ここで、フライアイ・インテグレータ８０のエレメント８１の入射面の一方の長さをａ、他方の長さをｂ、複数個の光ファイバ７２を束ね合わせた射出端８３の形状において一方の長さをＡ、他方の長さをＢ、光ファイバ７２とフライアイ・インテグレータ８０との間に位置するコリメートレンズ８２の焦点距離をｆ１、フライアイ・インテグレータ８０の焦点距離をｆ２としたとき、Ａ×ｆ２／ｆ１≦ａ及びＢ×ｆ２／ｆ１≦ｂの関係が成り立つ。
【００９０】
また、射出端８３がｍ組の光ファイバ７２で構成される場合、射出端８３から射出される光出力の総和をＷ、光ファイバ７２の射出端のコア直径をｄ、光ファイバ７２の光射出側の開口数をＮＡ３、フライアイ・インテグレータ８０の光射出側の開口数をＮＡ４としたとき、［ｍ×｛ｄ（ＮＡ３／ＮＡ４）｝２π／４×ａ×ｂ］×Ｗ≧３０（ｍＷ）の条件を満足することが望ましい。この条件を満足することにより、フライアイ・インテグレータ８０の１つのエレメント８１に対する光源像の充填率を最適な状態にすることができ、露光機として実用的な照度を得ることができる。なお、この場合において、ｍ組の光ファイバ７２で構成される射出端８３は、フライアイ・インテグレータ８０の１つのエレメント８１の相似形であることが望ましい。
【００９１】
また、図９に示すファイバ光源６９及び図５に示すファイバ光源７０においては、光ファイバ７２の射出端における光量の最大値をＰｍａｘ、最小値をＰｍｉｎとしたとき、その光ファイバ７２の射出端における光量の平均リップル幅ΔＰは、ΔＰ＝（Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ）／（Ｐｍａｘ＋Ｐｍｉｎ）により算出される。ここで、フライアイ・インテグレータ８０の入射端において要求される光量のリップル幅をΔＷとしたとき、固体光源７１の数ｎはｎ≧（ΔＰ／ΔＷ）２の条件を満たしている。
【００９２】
この条件を満足することにより、ファイバ光源６９、７０の射出端から射出される光出力のばらつきは、固体光源７１の数ｎを（ΔＰ／ΔＷ）２より多くすることにより平均化され、その平均化効果により安定した光出力を有するファイバ光源６９、７０を提供することができる。
【００９３】
また、図９に示すファイバ光源６９及び図５に示すファイバ光源７０においては、それぞれの固体光源７１の波長、光量等の出力特性にばらつきがある場合、それら出力特性の異なる複数個の固体光源７１をファイバ光源の光源として用いることによりファイバ光源６９、７０の射出端において出力特性のばらつきが平均化される。ファイバ光源６９、７０の射出端において平均化された光は、さらにフライアイ・インテグレータ８０の射出面において平均化される。図１７は、各固体光源７１の出力特性のばらつきを平均化した状態をグラフ化した図である。それぞれ異なった出力特性を持つ固体光源７１を平均化して、グラフ化したものがＡＶＥである。このように、出力特性の異なる複数個の固体光源７１を組み合わせたものをファイバ光源６９、７０に使用した場合において、平均化効果により安定した光出力を有する照明光を得ることができる。
【００９４】
また、露光装置が走査型露光装置である場合に、同期ブラインドを備えてもよい。図１８は、走査型露光装置の構成図である。この露光装置は、投影光学系に対して、マスクステージ及び基板ステージが移動しつつ、マスクのパターンをプレート上に転写する走査型露光装置であり、同期ブラインド（可動ブラインド機構）９０を有する。その他の点においては、第１の実施の形態にかかる露光装置と同一の構成を有する。
【００９５】
図１８に示すように、マスクＭの近傍には、固定ブラインドＢＬ０と、可動ブラインド機構９０とが配置されており、図１９に示すように、この可動ブラインド機構９０は、４枚の可動ブレードＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬ３、ＢＬ４からなる。可動ブレードＢＬ１、ＢＬ２のエッジによって走査露光方向の開口ＡＰの幅が決定され、可動ブレードＢＬ３、ＢＬ４のエッジによって非走査方向の開口ＡＰの長さが決定される。また、４枚の可動ブレードＢＬ１〜ＢＬ４の各エッジで規定された開口ＡＰの形状は、投影光学系ＰＬの円形イメージフィールドＩＦ内に包含されるように定められる。
【００９６】
固定ブラインドＢＬ０の開口と可動ブラインド機構９０の開口ＡＰとを通過した照明光はマスクＭを照射する。つまり、各可動ブレードＢＬ１〜ＢＬ４によって形成される開口ＡＰと固定ブラインドの開口とが重なっている領域についてのみ、マスクＭの照明が行われることになる。通常の露光状態においては、固定ブラインドＢＬ０の開口の像がマスクＭのパターン面に結像されるが、マスクＭ上の特定走査露光領域の周辺すなわち遮光部分の近傍領域の露光が行われる場合、４枚の可動ブレードＢＬ１〜ＢＬ４によって遮光部分の外側に照明光が入射することが防止される。即ち、マスクステージＭＳの走査に際して、照明光学系から射出される光束とマスクＭとの相対位置に関する情報が監視される。この監視情報に基づいて、マスクＭ上の特定走査露光領域の露光開始時や露光終了時において遮光部分の近傍領域について露光が始まると判断した場合、可動ブレードＢＬ１、ＢＬ２のエッジ位置を移動させ、走査露光方向の開口ＡＰの幅を制御する。これにより、不要なパターン等がプレートに対して転写されるのを防止することができる。なお、この露光装置においては、マスクＭ近傍に可動ブラインド機構９０を設けているが、マスクＭと共役な位置又はその近傍の位置であれば、他の位置に可動ブラインド機構を設けても良い。
【００９７】
また、露光装置に帯電防止手段を設けるようにしても良い。図２０は、帯電防止手段を備えた露光装置の構成図である。その他の点においては、第２の実施の形態にかかる露光装置と同一の構成を有する。この露光装置においては、光源を収容する筐体９２と、照明光学系及び投影光学系等の露光装置本体を収容する筐体９３とが別々に設けられており、筐体９２と筐体９３とが電気的に接続され、更にアースされている。即ち、筐体９２と筐体９３とが同電位に保たれている。また、光源に電力を供給する電源部９４と露光装置本体に電力を供給する電源部９５とが別々に設けられており、それぞれアースされている。したがって、露光装置の光源及び露光装置本体に静電気が帯電するのを防止することができ、静電気による固体光源の破損を防止することができる。
【００９８】
また、上述の実施の形態においては、ステップ・アンド・リピート型の投影露光装置を例として説明したが、ステップ・アンド・スキャン（走査型）型の投影露光装置またはプロキシミティ方式の露光装置に本発明を適用してもよい。
【００９９】
また、上述の各実施の形態においては、固体光源としてレーザダイオードを用いているが、発光ダイオードなどの他の種類の固体光源を用いてもよい。
【０１００】
また、上述の各実施の形態においては、複数の固体光源素子として、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、さらに複数の発光点を一枚の基板に作り込んだタイプのものなどを用いても良い。なお、固体光源素子は無機、有機を問わない。
【０１０１】
次に、この発明の実施の形態による露光装置をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法について説明する。図２１は、マイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。まず、図２１のステップＳ４０において、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ４２において、その１ロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ４４において、この発明の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスクＭ上のパターンの像がその投影光学系（投影光学ユニット）を介して、その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。即ち、照明装置を用いてマスクＭが照明され、投影光学系を用いてマスクＭ上のパターンの像が基板上に投影され露光転写される。
【０１０２】
その後、ステップＳ４６において、その１ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップＳ４８において、その１ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。
【０１０３】
また、この発明の実施の形態にかかる露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。図２２は、この実施の形態の露光装置を用いてプレート上に所定のパターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法を説明するためのフローチャートである。
【０１０４】
図２２のパターン形成工程Ｓ５０では、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ５２へ移行する。
【０１０５】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ５２では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ５２の後に、セル組み立て工程Ｓ５４が実行される。セル組み立て工程Ｓ５４では、パターン形成工程Ｓ５０にて得られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ形成工程Ｓ５２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。
【０１０６】
セル組み立て工程Ｓ５４では、例えば、パターン形成工程Ｓ５０にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ５２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。その後、モジュール組立工程Ｓ５６にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
【０１０７】
このマイクロデバイスの製造方法によれば、実用的な露光に要求される像面照度の値を確保した露光装置を用いているため、実用的な露光装置としてのスループットを確保することができる。
【０１０８】
【発明の効果】
この発明の照明装置によれば、光量モニタの出力に基づいて電源を制御するシステムと比較して、装置の簡素化及び低コスト化が可能となる。また、光量モニタの出力に基づいて電源を制御するシステムを使用した場合に生じる電気的ノイズ、それに伴う急激な電力変化、電源エラー、光源消灯等のトラブルを招くことがなく、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。また、経時劣化等により発光効率が低下する光源の実使用時間の増加に応じて光源に供給される電力を増大させるため、光源の定照度を確保することができ、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【０１０９】
また、この発明の照明装置によれば、複数の光源を備え、各光源に供給される電力を別々に制御するため、電力可変量を小さく抑えることができ、電気回路への負荷を軽減することができる。また、各光源の作動状態を検出することにより判明する光源の劣化及び故障等に応じて、各光源に供給される電力を制御または被照射面における照明光の照度をきめ細かに調整することができる。また、光源に供給される電力を増大させる場合において、規格電力よりもより少ない電力を供給されている光源を優先的に制御することにより光源の長寿命化を可能とする。従って、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【０１１０】
また、この発明の露光装置によれば、マスクを照明するためにこの発明の照明装置を用いているため、実用的な露光に要求される定照度を確保することができる。従って、実用的かつ安定したスループットを確保することができる。
【０１１１】
また、この発明の露光方法によれば、実用的な露光に要求される定照度を確保した露光装置を用いて露光を行うため、実用的かつ安定した露光方法としてのスループットを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる露光装置の全体の概略構成を示す図である。
【図２】光源に供給される電力を一定に保持した場合における光源から射出される光の照度と使用時間との関係を示すグラフである。
【図３】光源から射出される光の照度を一定に保持した場合における光源に供給される電力と使用時間との関係を示すグラフである。
【図４】第２の実施の形態にかかる露光装置の全体の概略構成を示す図である。
【図５】第２の実施の形態にかかるファイバ光源の概略構成を示す図である。
【図６】ファイバ光源に供給される電力を一定に保持した場合におけるファイバ光源から射出される光の照度と使用時間との関係を示すグラフである。
【図７】第３の実施の形態にかかるファイバ光源の概略構成を示す図である。
【図８】ファイバ光源群に供給される電力を一定に保持した場合におけるファイバ光源群から射出される光の照度と使用時間との関係を示すグラフである。
【図９】この実施の形態にかかる別のファイバ光源の概略構成を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態にかかる光源から射出されるビームプロファイルの形状を説明するための図である。
【図１１】この発明の実施の形態にかかるファイバ光源の射出端の形状を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態にかかるファイバ光源の射出端の形状とフライアイ・インテグレータのエレメントの形状とが相似形であることを示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態にかかるファイバ光源において、固体光源から射出される光を無駄なく光ファイバに取り込むための条件を説明するための図である。
【図１４】この発明の実施の形態にかかるファイバ光源の射出端からフライアイ・インテグレータまでの構成を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態にかかるフライアイ・インテグレータの１つのエレメントの形状を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態にかかるファイバ光源の射出端の形状を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態にかかる各固体光源の出力特性のばらつきを平均化した状態をグラフ化した図である。
【図１８】この発明の実施の形態にかかる走査型露光装置の構成を示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態にかかる走査型露光装置に設けられた４枚の可動ブレードを示す図である。
【図２０】この発明の実施の形態にかかる帯電防止手段を備えた露光装置の構成を示す図である。
【図２１】実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する方法のフローチャートである。
【図２２】実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１…光源装置、２…透過率分布フィルタ、３…コリメートレンズ、４…フライアイレンズ、５…σ絞り、７…コンデンサ光学系、８…照度サンサ、１０…インテグレータセンサ、１１…制御部、１２…電源装置、１３…フィルタ駆動部、７０…ファイバ光源、Ｍ…マスク、Ｐ…プレート、ＰＬ…投影光学系、ＳＵ１〜ＳＵ５…固体光源ユニット、ＩＬ１〜ＩＬ５…照明光学ユニット、ＰＬ１〜ＰＬ５…投影光学ユニット、ＭＳ…マスクステージ、ＰＳ…プレートステージ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an illumination device that irradiates a desired surface with light from a light source used in a semiconductor exposure device or a liquid crystal substrate exposure device, an exposure device that forms a precise pattern using the illumination device, and an exposure device that uses the exposure device. Related to the exposure method used.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A liquid crystal display element, which is one of micro devices, is usually formed by patterning a transparent thin-film electrode on a glass substrate (plate) into a desired shape by a photolithography method, and switching elements such as a TFT (Thin Film Transistor) and an electrode. It is manufactured by forming wiring. In a manufacturing process using this photolithography method, a projection exposure apparatus that projects and exposes an original pattern formed on a mask onto a plate coated with a photosensitive agent such as a photoresist through a projection optical system is used. Used.
[0003]
Conventionally, after performing relative positioning between the mask and the plate, the pattern formed on the mask is collectively transferred to one shot area set on the plate, and the plate is step-moved after the transfer. A step-and-repeat type projection exposure apparatus (so-called stepper) for exposing another shot area has been frequently used.
[0004]
In recent years, liquid crystal display elements have been required to have a large area, and accordingly, there has been a demand for a projection exposure apparatus used in a photolithography process to have an increased exposure area. In order to enlarge the exposure area of the projection exposure apparatus, it is necessary to increase the size of the projection optical system. However, designing and manufacturing a large projection optical system in which residual aberration is reduced as much as possible increases costs. Therefore, in order to minimize the size of the projection optical system, a slit-like illumination light whose length in the longitudinal direction is set to be substantially the same as the effective diameter of the projection optical system on the object plane side (mask side) of the projection optical system. Irradiates the mask, and while the slit-shaped light passing through the mask is irradiating the plate via the projection optical system, the mask and the plate are moved relative to the projection optical system and scanned, A so-called step-and-scan method in which a part of the pattern formed on the mask is sequentially transferred to one shot area set on the plate, and after the transfer, the plate is step-moved and the other shot areas are similarly exposed. A projection exposure apparatus of the type has been devised.
[0005]
In recent years, in order to further expand the exposure area, instead of using one large projection optical system, a small partial projection optical system is placed at a predetermined interval in a direction orthogonal to the scanning direction (non-scanning direction). A projection including a so-called multi-lens type projection optical system in which a plurality of first arrays and a second array in which a partial optical system is arranged between the partial projection optical systems are arranged in the scanning direction. An exposure apparatus has been devised (for example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-57986
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as a light source of the above-described projection exposure apparatus, a mercury lamp or the like is mainly used in an ultraviolet region having a wavelength of about 360 nm. In the future, solid-state light sources, such as light-emitting diodes and laser diodes, which have higher luminous efficiency than mercury lamps or the like, and have features of power saving and small heat generation, are likely to be widely used.
[0008]
However, the above-mentioned light source deteriorates or breaks down with the elapse of use time, and the luminous efficiency decreases. This decrease in luminous efficiency is not preferable for an exposure apparatus that requires constant illumination exposure and requires a stable throughput. Conventionally, a feedback mechanism that includes a light amount monitor in an exposure apparatus and monitors the light amount emitted from the light source by the light amount monitor to control the power supplied to the light source so that the output of the light amount monitor becomes constant. Was adopted.
[0009]
However, a system that controls the power supplied to the light source based on the output of the light amount monitor often causes the device to be complicated and costly. In addition, such a system is very susceptible to electrical noise at the time of measurement, which causes troubles such as a sudden change in power, a power error, and a light source being turned off.
[0010]
An object of the present invention is to provide an illuminating device capable of easily obtaining a substantially constant illuminance at low cost, an exposing device using the illuminating device, and an exposing method using the exposing device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The lighting device according to claim 1, further comprising: a light source that emits illumination light based on electric power supplied from a power supply; and a light source that supplies the light source based on an actual use time of the light source. Power control means for controlling the power to be supplied.
[0012]
According to the lighting device of the first aspect, the power supplied to the light source can be controlled based on the actual use time of the light source. Therefore, as compared with a system that controls power based on the output of the light amount monitor, the device can be simplified and the cost can be reduced. In addition, there is no problem such as electric noise generated when using a system for controlling power based on the output of a light amount monitor, a sudden change in power, a power supply error, and a light source being turned off. Throughput can be secured.
[0013]
The lighting device according to claim 2 is characterized in that the power control means increases the power supplied to the light source as the actual use time of the light source increases. According to the illuminating device of the second aspect, the power supplied to the light source is increased in accordance with the increase of the actual use time of the light source whose luminous efficiency is reduced due to deterioration with time or the like. And a practical and stable throughput can be secured.
[0014]
Further, the lighting device according to claim 3 is characterized in that the power control means controls so that power equal to or less than the standard power of the light source is supplied until the set life time of the light source is reached. According to the illuminating device of the third aspect, the light source is operated with the power equal to or less than the standard power during the set life time, so that the light source can be operated within the set life time without applying an excessive load.
[0015]
The illumination device according to claim 4, further comprising: illuminance adjustment means for adjusting illuminance of the illumination light on the surface to be illuminated; and illuminance detection means for detecting illuminance on the surface to be illuminated; Is characterized in that the illuminance of the illumination light on the illuminated surface is adjusted based on a detection result by the illuminance detection means.
[0016]
According to the illuminating device of the fourth aspect, the illuminance of the illumination light on the illuminated surface is adjusted by the illuminance adjusting unit based on the detection result by the illuminance detecting unit, so that the constant illuminance on the illuminated surface can be maintained. Thus, practical and stable throughput can be ensured.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the illumination device for illuminating a surface to be illuminated, a light source that emits illumination light based on electric power supplied from a power supply, and the light source based on an actual use time of the light source. Illuminance adjusting means for adjusting the illuminance of the illumination light on the irradiation surface.
[0018]
According to the illumination device of the fifth aspect, the illuminance of the illumination light on the surface to be illuminated can be controlled based on the actual use time of the light source. Therefore, as compared with a system that controls power based on the output of the light amount monitor, the device can be simplified and the cost can be reduced. In addition, there is no problem such as electric noise generated when using a system for controlling power based on the output of a light amount monitor, a sudden change in power, a power supply error, and a light source being turned off. Throughput can be secured.
[0019]
The illumination device according to claim 6 is characterized in that the illuminance adjusting means includes a filter having a distribution in which light transmittance changes in a plane. According to the illumination device of the sixth aspect, the light transmittance of the illumination light can be changed by moving the filter as the illuminance adjusting means in the optical path in the vertical direction of the optical path, so that the illuminance of the illuminated surface can be reduced. The adjustment can be performed precisely.
[0020]
The lighting device according to claim 7 is characterized in that the light source includes a plurality of solid-state light sources. According to the illumination device of the seventh aspect, a desired initial illuminance can be easily set by adjusting the number of solid light sources, the light emission distribution of the solid light sources, and the like.
[0021]
Further, in the lighting device according to claim 8, the plurality of solid-state light sources include at least a first solid-state light source group and a second solid-state light source group, and the power control unit is supplied to the first solid-state light source group. And a second power control unit that controls the power supplied to the second solid-state light source group.
[0022]
According to the illuminating device of the eighth aspect, since the power supplied to the first solid-state light source group and the power supplied to the second solid-state light source group are separately controlled, the power variable amount is reduced when performing the power control. And the load on the electric circuit can be reduced. Further, when the power supplied to the solid-state light source is increased, the life of the solid-state light source can be extended by preferentially controlling a group of solid-state light sources to which power smaller than the standard power is supplied. Therefore, a practical and stable throughput can be secured for a long time.
[0023]
The lighting device according to claim 9 is a lighting device that illuminates a surface to be illuminated, wherein a plurality of light sources that emit illumination light based on power supplied from a power supply, and a power supplied to the plurality of light sources are used. Power control means for controlling each of the plurality of light sources, and detection means for detecting an operation state of the plurality of light sources, wherein the power control means controls power supplied to the plurality of light sources based on a detection result by the detection means. It is characterized by doing.
[0024]
According to the illuminating device of the ninth aspect, the power supplied to each light source is separately controlled in accordance with the deterioration or failure of the light source that is found by detecting the operation state of each light source. The illuminance of the emitted illumination light can be easily kept constant. Further, when the power supplied to the light source is increased, the life of the light source can be extended by preferentially increasing the power to the light source supplied with less power than the standard power. Therefore, practical and stable throughput can be secured for a long period of time.
[0025]
The illumination device according to claim 10, wherein the illumination device illuminates a surface to be illuminated, wherein a plurality of light sources that emit illumination light based on power supplied from a power supply, and an illuminance of the illumination light on the surface to be illuminated. Illuminance adjustment means for adjusting the illuminance of the illumination light on the surface to be illuminated based on the detection result by the detection means, It is characterized by adjusting.
[0026]
According to the illuminating device of the tenth aspect, the operating state of each light source is detected to detect deterioration or failure of each light source, and the illuminance on the illuminated surface is adjusted based on the detection result. The illuminance of the illumination light on the irradiation surface can be finely adjusted. Therefore, the illuminance of the illumination light on the irradiated surface can be kept constant, and a practical and stable throughput can be secured.
[0027]
The lighting device according to claim 11 is characterized in that the light source includes a solid-state light source. According to the illumination device of the eleventh aspect, a desired initial illuminance can be easily set by adjusting the number of solid light sources, the light emission distribution of the solid light sources, and the like.
[0028]
Further, the illuminating device according to claim 12 is characterized in that the illuminance adjusting means includes a filter having a distribution in which light transmittance changes in a plane. According to the illuminating device of the twelfth aspect, the light transmittance of the illuminating light can be changed by moving the filter as the illuminance adjusting means in the optical path in the vertical direction of the optical path. The adjustment can be performed precisely.
[0029]
The exposure apparatus according to claim 13, wherein in the exposure apparatus that transfers a pattern of a mask onto a photosensitive substrate, the illumination apparatus according to claim 1 illuminates the mask. It is characterized by having.
[0030]
The exposure apparatus according to claim 14 further comprises a projection optical system for forming a pattern image of the mask on the photosensitive substrate.
[0031]
According to the exposure apparatus of the present invention, since the illumination apparatus of any one of claims 1 to 12 is used to illuminate the mask, a practical exposure is performed. The required constant illuminance can be secured. Therefore, practical and stable throughput can be secured.
[0032]
An exposure method according to claim 15 is the exposure method using the exposure apparatus according to claim 13 or claim 14, wherein an illumination step of illuminating a mask using a light beam emitted from the illumination apparatus; Transferring a pattern of the mask onto the photosensitive substrate.
[0033]
According to the exposure method of the fifteenth aspect, since the exposure is performed using the exposure apparatus that secures constant illuminance required for practical exposure, the mask pattern can be transferred well.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the projection exposure apparatus according to the first embodiment.
The projection exposure apparatus shown in FIG. 1 includes a light source device 1 composed of a high-pressure mercury lamp having an elliptical mirror. The light beam emitted from the light source 1a of the light source device 1 is condensed at the second focal position of the elliptical mirror 1b by the mirror of the elliptical mirror 1b. Here, the light source 1a is arranged at the first focal position of the elliptical mirror 1b. The light beam condensed at the second focal position passes through a transmittance distribution filter (illuminance adjusting means) 2 that can be driven in a direction perpendicular to the optical axis AX. The transmittance distribution filter 2 is a filter whose light transmittance continuously changes in the filter plane. By moving the transmittance distribution filter 2 in a direction perpendicular to the optical axis AX, the amount of light from the light source 1a can be controlled. The light beam transmitted through the transmittance distribution filter 2 is converted into a substantially parallel light beam by a collimator lens 3 and then enters a fly-eye lens 4 as an optical integrator.
[0035]
The fly-eye lens 4 is configured by arranging a large number of lens elements having a positive refractive power vertically and horizontally and densely so that their optical axes are parallel to the optical axis AX. Each lens element constituting the fly-eye lens 4 has a rectangular cross section similar to the shape of the illumination field to be formed on the mask (and, consequently, the shape of the exposure area to be formed on the plate). The optical surface on the incident side of each lens element constituting the fly-eye lens 4 is formed in a spherical shape with the convex surface facing the incident side, and the optical surface on the emitting side is formed in a spherical shape with the convex surface facing the emitting side. ing.
[0036]
Therefore, the light beam incident on the fly-eye lens 4 is wavefront-divided by many lens elements, and one light source image is formed on the rear focal plane of each lens element. In other words, on the rear focal plane of the fly-eye lens 4, a substantial surface light source, that is, a secondary light source composed of a large number of light source images is formed.
[0037]
The luminous flux from the secondary light source formed on the rear focal plane of the fly-eye lens 4 is incident on the σ stop 5 disposed near the secondary light source. The σ stop 5 is disposed at a position optically substantially conjugate with an entrance pupil plane of the projection optical system PL described later, and has a variable aperture for defining a range contributing to illumination of the secondary light source. The σ stop 5 changes the aperture diameter of the variable aperture to determine the illumination condition (the ratio of the aperture of the secondary light source image on the pupil plane to the aperture diameter of the pupil plane of the projection optical system). Is set to the desired value.
[0038]
The light from the secondary light source through the σ stop 5 is condensed by the condenser optical system 7 through the mirror 6 and then uniformly illuminates the mask M on which a predetermined pattern is formed. The light flux transmitted through the pattern of the mask M forms an image of the mask pattern on the plate P, which is a photosensitive substrate, via the projection optical system PL. Then, by performing collective exposure while two-dimensionally driving and controlling the plate P in a plane orthogonal to the optical axis of the projection optical system PL, the pattern of the mask M is sequentially exposed in each exposure region of the plate P. .
[0039]
The plate P is mounted on a plate stage PS, and an illuminance sensor (illuminance detection means) 8 is arranged on the plate stage PS. In the optical path between the fly-eye lens 4 and the mirror 6, a beam splitter 9 is arranged, and the light reflected by the beam splitter 9 enters an integrator sensor (illuminance detecting means) 10. A detection signal from the integrator sensor 10 is output to the control unit 11. Further, a detection signal from the illuminance sensor 8 is also output to the control unit 11. On the other hand, the control unit 11 controls the power supplied to the light source device 1 by outputting a control signal to the power supply device 12. Further, the control unit 11 outputs a control signal to the filter driving unit 13 to move the transmittance distribution filter 2 in a direction perpendicular to the optical axis AX to thereby transmit the light emitted from the light source 1a. Control.
[0040]
Here, a light source device 1, an illumination optical system including a transmittance distribution filter 2, a collimating lens 3, a fly-eye lens 4, a squeezing aperture 5, a mirror 6, a condenser optical system 7, and the like, a power supply device 12, and a filter The driving unit 13 and the like constitute a lighting device.
[0041]
The light source 1a emits illumination light based on electric power supplied from the power supply device 12. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the illuminance of light emitted from the light source 1a and the usage time when the power supplied to the light source 1a is kept constant. The solid line graph shown in FIG. 2 shows the measured values of the light source having the same characteristics as the light source 1a, and the broken line graph shown in FIG. 2 is emitted from the light source 1a determined based on the measured values (solid line graph). 3 shows a predicted value of the illuminance of the light. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the power supplied to the light source 1a and the usage time when the illuminance of the light emitted from the light source 1a is kept constant. The solid line graph shown in FIG. 3 shows the measured values of the light source having the same characteristics as the light source 1a, and the broken line graph shown in FIG. 3 is supplied to the light source 1a determined based on the measured values (solid line graph). This shows the predicted value of the power to be provided. The predicted value of the illuminance corresponding to the actual use time of the light emitted from the light source 1a (FIG. 2) and the prediction of the supply power corresponding to the actual use time for maintaining the initial illuminance of the light emitted from the light source 1a The value (FIG. 3) is stored in a memory in the control unit 11 in advance.
[0042]
The control unit 11 instructs the power supply device 12 to turn on the light source 1a, and in response to the lighting instruction, turns on the light by a counter provided in the actual use time measuring unit 20 connected to the power supply device 12. Count the time you have. Thus, the actual use time during which light is emitted is measured. The actual use time measuring unit 20 may be provided in the control unit 11 or the power supply device 12. Alternatively, the actual use time of the lighting time may be measured by measuring the output of the light source 1a.
[0043]
The control unit 11 increases the power supplied to the light source 1a via the power supply device 12 over time according to the predicted value of the supplied power stored in the memory (see FIG. 3). As shown in FIG. 3, the control unit 11 supplies power equal to or less than the standard power of the light source 1a until the set life time of the light source 1a is reached.
[0044]
Further, in order to correct an error in constant illuminance control caused by increasing power according to a predicted value of supplied power with the passage of time, the control unit 11 is detected by the illuminance sensor (illuminance detection means) 8 at regular intervals. The illuminance on the illuminated surface is adjusted based on the illuminance on the illuminated surface of the plate P. That is, the transmittance distribution filter (illuminance adjustment means) 2 is moved by the filter driving unit 13 in a direction perpendicular to the optical axis AX to change the transmittance of the light emitted from the light source 1a, thereby irradiating the plate P with light. Adjust the illuminance on the surface.
[0045]
That is, when the illuminance detected by the illuminance sensor 8 is lower than the initial illuminance, the transmittance of the light emitted from the light source 1a is changed by moving the transmittance distribution filter 2 in a direction perpendicular to the optical axis AX. Increase. On the other hand, when the illuminance detected by the illuminance sensor 8 is larger than the initial illuminance, the transmittance of the light emitted from the light source 1a is increased by moving the transmittance distribution filter 2 in a direction perpendicular to the optical axis AX. Lower.
[0046]
Further, during exposure, the transmittance distribution filter (illuminance adjusting means) 2 is driven by the filter driving unit 13 based on the illuminance of the illumination light detected at regular intervals by the integrator sensor (illuminance detecting means) 10. The illuminance on the irradiated surface of the plate P is adjusted.
[0047]
In the case where an error occurs in the illuminance adjustment by increasing the power according to the predicted value shown in FIG. 3 with the passage of time, the control unit 11 controls the plate P detected by the illuminance sensor 8 at regular intervals. Even if the power supplied to the light source 1a via the power supply device 12 is controlled based on the illuminance on the irradiation surface or based on the illuminance of the illumination light detected by the integrator sensor 10 at regular intervals during the exposure. Good. That is, when the detected illuminance is lower than the initial illuminance, the power supplied to the light source 1a is increased so that the illuminance on the irradiated surface matches the initial illuminance. On the other hand, when the illuminance detected by the illuminance sensor 8 is greater than the initial illuminance, the power supplied to the light source 1a is reduced so that the illuminance on the irradiated surface matches the initial illuminance.
[0048]
Further, based on the predicted value shown in FIG. 2 stored in the memory, the control unit 11 causes the filter driving unit 13 to move the transmittance distribution filter 2 in the direction perpendicular to the optical axis AX in accordance with the increase in the actual use time. May be adjusted to increase the transmittance of light emitted from the light source 1a to adjust the illuminance on the irradiated surface of the plate P. That is, in the early stage of use of the light source 1a, the transmittance of the transmittance distribution filter 2 is set low so that the illuminance on the irradiated surface is constant, and the transmittance is gradually increased with time. , The transmittance distribution filter 2 is moved in a direction perpendicular to the optical axis AX.
[0049]
In this case, if an error occurs in the constant illuminance control based on the predicted value shown in FIG. 2 with the passage of time, the control unit 11 sets the illuminance on the irradiated surface of the plate P detected by the illuminance sensor 8 at regular intervals. The illuminance on the surface to be irradiated is adjusted based on the illuminance. That is, the transmittance distribution filter 2 is moved by the filter driving unit 13 in the direction perpendicular to the optical axis AX to change the transmittance of the light emitted from the light source 1a, so that the illuminance on the irradiated surface of the plate P is initialized. The position of the transmittance distribution filter 2 in the direction perpendicular to the optical axis AX is adjusted so as to match the illuminance. Further, during the exposure, based on the illuminance of the illumination light detected at regular intervals by the integrator sensor (illuminance detecting means) 10, the transmittance distribution filter (illuminance adjusting means) 2 is moved by the filter driving unit 13 to the optical axis AX. And the position of the transmittance distribution filter 2 in the direction perpendicular to the optical axis AX is adjusted so that the illuminance on the irradiated surface of the plate P matches the initial illuminance.
[0050]
In the case where an error occurs in the illuminance adjustment based on the predicted value shown in FIG. 2 with the passage of time, the control unit 11 controls the illuminance based on the illuminance on the irradiated surface of the plate P detected by the illuminance sensor 8 at regular intervals. Alternatively, the power supplied to the light source 1a via the power supply device 12 may be controlled based on the illuminance of the illumination light detected by the integrator sensor 10 at regular intervals during the exposure. That is, the power supplied to the light source 1a via the power supply device 12 is controlled so that the illuminance on the surface to be illuminated matches the initial illuminance.
[0051]
According to the projection exposure apparatus according to the first embodiment, the power supplied to the mercury lamp is increased in accordance with the increase in the actual use time of the mercury lamp whose luminous efficiency is reduced due to aging or the like. Constant illuminance can be secured, and practical and stable throughput can be secured. Further, since the light source is operated with the power equal to or less than the standard power during the set life time of the light source, the light source can be operated within the set life time without applying an excessive load. In addition, even when an error occurs in the constant illuminance control for increasing the power supplied to the mercury lamp as the actual use time of the mercury lamp increases, the constant illuminance control is performed based on the detection value of the illuminance sensor 8 at regular intervals. Since the illuminance on the irradiated surface is corrected, the illuminance on the irradiated surface can be kept constant.
[0052]
In addition, compared to a system that controls power based on the output of the light amount monitor, the device can be simplified and the cost can be reduced. In addition, there is no problem such as electric noise generated when using a system for controlling power based on the output of a light amount monitor, a sudden change in power, a power supply error, and a light source being turned off. Throughput can be secured.
[0053]
Next, a projection exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of the entire projection exposure apparatus according to the second embodiment. In the description of the projection exposure apparatus according to the second embodiment, the same configuration as that of the projection exposure apparatus according to the first embodiment is the same as that used in the description of the first embodiment. The description will be made with reference numerals.
[0054]
The projection exposure apparatus according to the second embodiment differs from the projection exposure apparatus according to the first embodiment in that the light source device 1 composed of a mercury lamp is provided, but a plurality of laser diodes (solid light sources) are used. Is provided. FIG. 5 is an enlarged view showing the configuration of the fiber light source 70. As shown in FIG. 5, the fiber light source 70 is configured by bundling a plurality of laser diodes (solid-state light sources) 71, a lens 73 provided corresponding to each laser diode 71, and a plurality of optical fibers 72. . Light emitted from the laser diode 71 enters the lens 73, is condensed by the lens 73, enters the incidence end of the optical fiber 72, and exits from the emission end of the optical fiber 72.
[0055]
One light source image is formed at the exit end of each optical fiber 72. That is, a substantial surface light source including a large number of light source images is formed at the emission end of the fiber light source 70. The exit end of the fiber light source 70 is positioned at the second focal point of the elliptical mirror when a light source including a mercury lamp and an elliptical mirror is used. Here, the second focal position of the elliptical mirror is a position optically conjugate with the front focal position of the condenser optical system 7. The position where the fiber light source 70 is disposed may be near a position optically conjugate with the front focal position of the condenser optical system 7. In other respects, the configuration is the same as that of the projection exposure apparatus according to the first embodiment.
[0056]
The light emitted from the fiber light source 70 is superimposed on a mask M on which a predetermined pattern is formed via a transmittance distribution filter 2, a collimator lens 3, a fly-eye lens 4, a squeezing aperture 5, a mirror 6, and a condenser optical system 7. To provide uniform illumination. The light flux transmitted through the pattern of the mask M forms an image of the mask pattern on the plate P, which is a photosensitive substrate, via the projection optical system PL. Then, by performing collective exposure while two-dimensionally driving and controlling the plate P in a plane orthogonal to the optical axis of the projection optical system PL, the pattern of the mask M is sequentially exposed in each exposure region of the plate P. .
[0057]
The shape of the effective area of the optical surface on the lens element emission surface side of the fly-eye lens 4 is substantially similar to the shape of the fiber light source 70 in which the emission ends of the optical fibers 72 are bundled.
[0058]
The control unit 11 controls the power supplied to the fiber light source 70 by outputting a control signal to the power supply device 12. Further, the control unit 11 controls the transmittance of the light emitted from the fiber light source 70 by moving the transmittance distribution filter 2 in a direction perpendicular to the optical axis AX by the filter driving unit 13. Here, a fiber light source 70, an illumination optical system including a transmittance distribution filter 2, a collimating lens 3, a fly-eye lens 4, a stop 5, a mirror 6, a condenser optical system 7, and the like, a power supply device 12, a filter The driving unit 13 and the like constitute a lighting device.
[0059]
The fiber light source 70 emits illumination light based on electric power supplied from the power supply device 12. The predicted value of the illuminance corresponding to the actual use time of the light emitted from the fiber light source 70 and the predicted value of the supplied power corresponding to the actual use time for maintaining the initial illuminance of the light emitted from the fiber light source 70 are determined in advance. It is measured with high precision and stored in the memory in the control unit 11. The control unit 11 controls the fiber light source via the power supply device 12 according to the predicted value of the supplied power corresponding to the actual use time for maintaining the initial illuminance of the light emitted from the fiber light source 70 stored in the memory. The power supplied to 70 is increased over time. The controller 11 supplies power equal to or less than the standard power of the fiber light source 70 until the set life time of the fiber light source 70 is reached.
[0060]
Further, in order to correct an error in constant illuminance control caused by increasing the power supplied to the fiber light source 70 with the passage of time, the control unit 11 controls the illumination of the plate P detected by the illuminance sensor 8 at regular intervals. The illuminance on the irradiated surface is adjusted based on the illuminance on the surface. That is, when the illuminance detected by the illuminance sensor 8 is lower than the initial illuminance, the transmittance of the transmittance distribution filter 2 for the light emitted from the fiber light source 70 is increased. On the other hand, when the illuminance detected by the illuminance sensor 8 is greater than the initial illuminance, the transmittance of the transmittance distribution filter 2 for the light emitted from the fiber light source 70 is reduced.
[0061]
Further, during the exposure, the filter driving unit 13 adjusts the illuminance on the irradiated surface of the plate P by the transmittance distribution filter 2 based on the illuminance of the illumination light detected at regular intervals by the integrator sensor 10.
[0062]
In the case where an error occurs in the illuminance adjustment by increasing the power supplied to the fiber light source 70 with the passage of time, the control unit 11 controls the illuminated surface of the plate P detected by the illuminance sensor 8 at regular intervals. Or the power supplied to the fiber light source 70 via the power supply 12 based on the illuminance of the illumination light detected by the integrator sensor 10 at regular intervals during the exposure. May be controlled to match the initial illuminance.
[0063]
Further, the control unit 11 controls the filter driving unit 13 based on the predicted value of the illuminance corresponding to the actual use time of the light emitted from the fiber light source 70 stored in the memory, in accordance with the increase in the actual use time. Even if the transmittance distribution filter 2 is moved in the direction perpendicular to the optical axis AX to increase the transmittance of light emitted from the fiber light source 70, the illuminance on the irradiated surface of the plate P may be adjusted. Good.
[0064]
In this case, if an error occurs in the illuminance adjustment based on the predicted value of the illuminance corresponding to the actual use time of the light emitted from the fiber light source 70 with the passage of time, the control unit 11 causes the illuminance sensor 8 to perform the control at regular intervals. The illuminance on the irradiated surface is adjusted based on the detected illuminance on the irradiated surface of the plate P. That is, by moving the transmittance distribution filter 2 in a direction perpendicular to the optical axis AX by the filter driving unit 13 and changing the transmittance of light emitted from the fiber light source 70, the illuminance on the irradiated surface of the plate P is reduced. Adjustment is made to match the initial illuminance. Further, during the exposure, the filter driving unit 13 adjusts the illuminance on the irradiated surface of the plate P by the transmittance distribution filter 2 based on the illuminance of the illumination light detected at regular intervals by the integrator sensor 10.
[0065]
When an error occurs in the illuminance adjustment based on the predicted value of the illuminance corresponding to the actual use time of the light emitted from the fiber light source 70 with the passage of time, the control unit 11 detects the illuminance at regular intervals by the illuminance sensor 8. The power is supplied to the fiber light source 70 via the power supply device 12 based on the illuminance on the irradiated surface of the plate P to be irradiated or based on the illuminance of the illumination light detected by the integrator sensor 10 at regular intervals during the exposure. Power may be controlled such that the illuminance on the surface to be illuminated matches the initial illuminance.
[0066]
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the illuminance of light emitted from the fiber light source 70 and the usage time when the power supplied to the fiber light source 70 including the laser diode 71 is kept constant. The solid line graph shown in FIG. 6 shows the measured values of the fiber light source having the same characteristics as the fiber light source 70. As shown in FIG. 6, a solid-state light source such as a laser diode 71 generally has a much higher illuminance maintenance ratio than a mercury lamp. Therefore, as shown by the broken line graph in FIG. 6, the control unit 11 keeps the power supplied to the fiber light source 70 constant, and controls the illuminance sensor (illuminance detection means) 8 or the integrator sensor (illuminance detection means) 10 to keep the power constant. The transmittance distribution filter (illuminance adjustment means) 2 is moved by the filter driving unit 13 based on the illuminance of the illuminated surface or the illuminance of the illumination light detected every time, and the transmittance of the transmittance distribution filter 2 is changed. By doing so, the illuminance on the irradiated surface of the plate P may be adjusted.
[0067]
According to the projection exposure apparatus of the second embodiment, since a solid light source is used as a light source, a desired initial illuminance can be easily set by adjusting the number of solid light sources, the light emission distribution of the solid light sources, and the like. be able to. In addition, since the power supplied to the solid-state light source is increased in accordance with an increase in the actual use time of the solid-state light source, which is likely to decrease in luminous efficiency due to deterioration with time, constant illuminance of the light source can be ensured, and In addition, a stable throughput can be secured. In addition, since the light source is operated with power equal to or less than the standard power during the set life time of the solid-state light source, the light source can be operated within the set life time without applying an excessive load.
[0068]
In addition, compared to a system that controls power based on the output of the light amount monitor, the device can be simplified and the cost can be reduced. In addition, there is no problem such as electric noise generated when using a system for controlling power based on the output of a light amount monitor, a sudden change in power, a power supply error, and a light source being turned off. Throughput can be secured.
[0069]
Next, a projection exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The projection exposure apparatus according to the third embodiment differs from the projection exposure apparatus according to the second embodiment in that a fiber light source 70 and a power supply device 12 for supplying power to the fiber light source 70 are provided. A first fiber light source including a first solid-state light source group, a power supply device for supplying power to the first fiber light source, a second fiber light source including a second solid-state light source group, and power supply to a second fiber light source Power supply device. Further, an observation system (CCD camera) for observing the operation state of the first fiber light source and the second fiber light source is provided. In other respects, the configuration is the same as that of the projection exposure apparatus according to the second embodiment. In the description of the projection exposure apparatus according to the third embodiment, the same configuration as that of the projection exposure apparatus according to the second embodiment is the same as that used in the description of the second embodiment. The description will be made with reference numerals.
[0070]
FIG. 7 shows a fiber light source including a first fiber light source 70A having a plurality of laser diodes (first solid light source group) and a second fiber light source 70B having a plurality of laser diodes (second solid light source group). FIG. 3 is a diagram showing the configuration of FIG. The first fiber light source 70A is configured by bundling a plurality of laser diodes (solid light sources) 71A, a lens 73A provided corresponding to each laser diode 71A, and a plurality of optical fibers 72A. The second fiber light source 70B is configured by bundling a plurality of laser diodes (solid light sources) 71B, a plurality of lenses 73B provided for the respective laser diodes 71B, and a plurality of optical fibers 72B. Light emitted from the laser diodes 71A and 71B enters the lenses 73A and 73B. The light condensed by the lenses 73A and 73B enters the incident ends of the optical fibers 72A and 72B and exits from the exit ends of the optical fibers 72A and 72B. One light source image is formed at the exit end of each of the optical fibers 72A and 72B. At the exit end of the optical fiber in which the exit ends of the optical fiber 72A and the optical fiber 72B are bundled, a substantial surface light source including a large number of light source images is formed.
[0071]
The exit end of the fiber light source composed of the first fiber light source 70A and the second fiber light source 70B is positioned at the second focal position of the elliptical mirror when a light source including a mercury lamp and an elliptical mirror is used. . Here, the second focal position of the elliptical mirror is a position optically conjugate with the front focal position of the condenser optical system 7. The position where the fiber light source is disposed may be near a position optically conjugate with the front focal position of the condenser optical system 7.
[0072]
The light emitted from the fiber light source composed of the first fiber light source 70A and the second fiber light source 70B is transmitted through the transmittance distribution filter 2, the collimator lens 3, the fly-eye lens 4, the σ-stop 5, the mirror 6, and the condenser optics. The mask M on which a predetermined pattern is formed is illuminated in a superimposed manner through the system 7. The light flux transmitted through the pattern of the mask M forms an image of the mask pattern on the plate P, which is a photosensitive substrate, via the projection optical system PL. Then, by performing collective exposure while two-dimensionally driving and controlling the plate P in a plane orthogonal to the optical axis of the projection optical system PL, the pattern of the mask M is sequentially exposed in each exposure region of the plate P. .
[0073]
Note that the shape of the effective area of the optical surface on the lens element exit surface side of the fly-eye lens 4 and the shape of the exit end of the fiber light source composed of the first fiber light source 70A and the second fiber light source 70B are substantially the same. It is configured in a similar shape.
[0074]
As shown in FIG. 7, a power supply device 12A that supplies power to the first fiber light source 70A is connected to the first fiber light source 70A. In addition, a power supply device 12B that supplies power to the second fiber light source 70B is connected to the second fiber light source 70B. Further, the control unit 11 outputs a control signal to a power supply device 12A that supplies power to the first fiber light source 70A and a power supply device 12B that supplies power to the second fiber light source 70B. It controls the power supplied to the fiber light source 70A and the second fiber light source 70B, respectively. Further, a CCD camera (detection means) 12C, which is an observation system for observing the operation states of the laser diodes 71A and 71B constituting the first fiber light source 70A and the second fiber light source 70B, is provided. The image signal from the camera 12C is output to the control unit 11.
[0075]
Here, a fiber light source composed of a first fiber light source 70A and a second fiber light source 70B, a transmittance distribution filter 2, a collimating lens 3, a fly-eye lens 4, a σ diaphragm 5, a mirror 6, and a condenser optical system The illumination optical system constituted by the components 7 and the like, the power supply devices 12A and 12B, the filter driving section 13 and the like constitute an illumination device.
[0076]
The first fiber light source 70A and the second fiber light source 70B emit illumination light based on electric power supplied from the power supply devices 12A and 12B, respectively. FIG. 8 shows a fiber light source composed of the first fiber light source 70A and the second fiber light source 70B when the power supplied to the first fiber light source 70A and the second fiber light source 70B is kept constant. It is a graph which shows the relationship between the illuminance of emitted light and use time. The graph shown by the broken line in FIG. 8 shows a change amount corresponding to the elapsed time of the illuminance of light emitted from the fiber light source when no failure or damage occurs in the laser diodes 71A and 71B constituting the fiber light source. I have. A solid-state light source such as a laser diode constituting a fiber light source generally has a considerably higher illuminance maintenance ratio than a mercury lamp, as shown by a graph shown by a broken line in FIG. However, due to the difference in performance of each laser diode, some laser diodes may fail or be damaged earlier than other laser diodes. Therefore, the illuminance of the light emitted from the fiber light source decreases as shown by the solid line in FIG. A point A in the graph shown by the solid line in FIG. 8 indicates a point in time when the illuminance decreases due to a failure or breakage of one laser diode.
[0077]
The control unit 11 detects failure or breakage of any one of the laser diodes 71A and 71B constituting the first fiber light source 70A and the second fiber light source 70B based on the image signal from the CCD camera 12C. . That is, the control unit 11 performs image processing of the image signal from the CCD camera 12C, and detects a failure or breakage of the laser diode when an image of the laser diode that is turned off or almost turned off is displayed. I do.
[0078]
When a detection result indicating that a failure or breakage has occurred in any of the laser diodes is output, the control unit 11 includes the failed or breakage laser diode via the power supply devices 12A and 12B. The power supplied to the first fiber light source 70A or the second fiber light source 70B is increased. The control unit 11 supplies power equal to or less than the standard power of each fiber light source until the set life time of each fiber light source is reached. For example, when the power supplied to the first fiber light source 70A reaches the standard power, the supplied power has reached the standard power while maintaining the power supplied to the first fiber light source 70A. Not increase the power of the second fiber light source 70B. That is, the control unit 11 can control the power supplied to the first fiber light source 70A and the power supplied to the second fiber light source 70B, respectively.
[0079]
If a detection result indicating that a failure or breakage has occurred in any of the laser diodes is output, the control unit 11 causes the filter distribution unit 13 to move the transmittance distribution filter 2 in a direction perpendicular to the optical axis AX. The illuminance on the irradiated surface of the plate P may be adjusted by moving and changing the transmittance of the transmittance distribution filter 2.
[0080]
Further, the control unit 11 controls the first fiber light source 70A and the second fiber light source 70B based on the illuminance of the illuminated surface or the illuminance of the illumination light detected at regular intervals by the illuminance sensor 8 or the integrator sensor 10. The illuminance on the irradiated surface of the plate P may be adjusted by controlling the supplied power. Further, based on the illuminance of the illuminated surface or the illuminance of the illumination light detected at regular intervals by the illuminance sensor 8 or the integrator sensor 10, the transmittance distribution filter 2 is moved in the direction perpendicular to the optical axis AX by the filter driving unit 13. The illuminance on the irradiated surface of the plate P may be adjusted by moving and changing the transmittance of the transmittance distribution filter 2.
[0081]
According to the projection exposure apparatus of the third embodiment, since the power supplied to the first fiber light source and the power supplied to the second fiber light source can be controlled separately, power is supplied to each fiber light source. In this case, the amount of power variation can be reduced, and the load on the electric circuit can be reduced. In addition, when the power supplied to the fiber light source is increased, the life of the laser diode constituting the fiber light source is extended by preferentially controlling the fiber light source to which less power is supplied than the standard power. Is possible.
[0082]
Further, it is possible to control the power supplied to each fiber light source in response to a failure, breakage, or the like of the laser diode that is determined by detecting the operation state of each fiber light source. Therefore, since the constant illuminance of the light source can be secured, the illuminance on the irradiated surface can be kept constant, and a practical and stable throughput can be secured.
[0083]
In the third embodiment, the operation state of each fiber light source is detected by the illuminance detection device provided for each fiber light source. However, each laser diode (solid light source) constituting the fiber light source is operated. May be provided. Further, the current value of the fiber light source and the voltage value of the fiber light source may be measured, and the operating state of each laser diode may be detected based on the measured current value and the amount of change in the voltage value.
[0084]
In the second and third embodiments, the fiber light source configured by the solid light source, the lens, and the optical fiber has been described as an example. However, the fiber light source configured by the solid light source and the optical fiber is applied. You may. FIG. 9 is a diagram showing a fiber light source 69 in which a plurality of solid light sources 71 and a plurality of optical fibers 72 provided corresponding to each solid light source 71 are bundled. In the fiber light source 69 shown in FIG. 9, light emitted from the solid-state light source 71 enters the incident end of the optical fiber 72 and exits from the exit end of the optical fiber 72.
[0085]
Further, in the fiber light source 69 shown in FIG. 9 and the fiber light source 70 shown in FIG. 5, by using the optical fiber 72 having an appropriate numerical aperture, the beam profile 75 of the solid light source 71 which is generally elliptical (see FIG. a)) into a circular beam profile 76 (see FIGS. 10B and 10C).
[0086]
Also, by bundling the emission end portions of the plurality of optical fibers into an arbitrary shape, it is possible to shape the shape of the emission end of the light source (arrangement shape of the emission end) into an optimal shape. For example, it can be formed into a rectangular shape as shown in FIG. 11A, or into a shape as shown in FIG. 11B. Further, as shown in FIG. 12, a plurality of light sources are arranged so that the shape of the bundled ends of the optical fibers of the fiber light sources 69 and 70 and the shape of one element 81 of the fly-eye integrator 80 are similar. It is also very easy to shape the shape of the fiber exit end.
[0087]
Here, FIG. 13 is a diagram showing one solid-state light source 71 of the fiber light source 70 shown in FIG. 5, and a lens 73 and an optical fiber 72 provided corresponding thereto. In the fiber light source 70 shown in FIG. 5, the numerical aperture (hereinafter, referred to as the maximum numerical aperture) of light having the maximum emission angle out of the divergent light of the solid-state light source 71 is set to NA1, and the light emission of the solid-state light source 71 is set. When the maximum value of the size (diameter) of the portion is φ, the numerical aperture capable of taking in the light of the optical fiber 72 is NA2, and the core diameter of the incident end of the optical fiber 72 is D, NA2 ≧ φ / D × The condition of NA1 is satisfied. By satisfying this condition, light emitted from the solid-state light source 71 can be taken into the optical fiber 72 without waste, and the amount of light emitted from the solid-state light source 71 is maintained, and Can be injected.
[0088]
When a quartz fiber is used as the optical fiber, the maximum numerical aperture of the solid-state light source 71 is NA1, the maximum value of the size (diameter) of the light emitting portion of the solid-state light source 71 is φ, and the core diameter of the incident end of the quartz fiber is D. Then, the condition of 0.3 ≧ φ / D × NA1 is satisfied. By satisfying this condition, light emitted from the solid-state light source can be taken into the quartz fiber without waste, and the amount of light emitted from the solid-state light source can be maintained and emitted from the emission end of the optical fiber 72. Can be.
[0089]
FIG. 14 is a diagram showing the configuration from the emission ends of the fiber light sources 69 and 70 to the fly-eye integrator 80. FIG. 15 is a diagram showing the shape of the incident surface of one element 81 of the fly-eye integrator 80. FIG. 7 is a view showing the shape of the emission end 83 of the fiber light sources 69 and 70. Here, one length of the incident surface of the element 81 of the fly-eye integrator 80 is a, the other length is b, and one of the lengths in the shape of the exit end 83 in which the plurality of optical fibers 72 are bundled. A, B is the other length, f1 is the focal length of the collimating lens 82 located between the optical fiber 72 and the fly-eye integrator 80, and f2 is the focal length of the fly-eye integrator 80. / F1 ≦ a and B × f2 / f1 ≦ b hold.
[0090]
When the emission end 83 is composed of m sets of optical fibers 72, the sum of the light outputs emitted from the emission end 83 is W, the core diameter of the emission end of the optical fiber 72 is d, and the light emission of the optical fiber 72 is When the numerical aperture on the light emitting side is NA3 and the numerical aperture on the light emitting side of the fly-eye integrator 80 is NA4, [mx × d (NA3 / NA4)} 2 It is desirable to satisfy the condition of π / 4 × a × b] × W ≧ 30 (mW). By satisfying this condition, the filling rate of the light source image with respect to one element 81 of the fly-eye integrator 80 can be set to an optimum state, and practical illuminance as an exposure device can be obtained. In this case, it is desirable that the emission end 83 constituted by m sets of optical fibers 72 has a similar shape to one element 81 of the fly-eye integrator 80.
[0091]
Further, in the fiber light source 69 shown in FIG. 9 and the fiber light source 70 shown in FIG. 5, when the maximum value of the light quantity at the exit end of the optical fiber 72 is Pmax and the minimum value is Pmin, the output end of the optical fiber 72 is The average ripple width ΔP of the light amount is calculated by ΔP = (Pmax−Pmin) / (Pmax + Pmin). Here, assuming that the ripple width of the amount of light required at the incident end of the fly-eye integrator 80 is ΔW, the number n of the solid-state light sources 71 is n ≧ (ΔP / ΔW) 2 Satisfies the conditions.
[0092]
By satisfying this condition, the dispersion of the light output emitted from the emission ends of the fiber light sources 69 and 70 can be reduced by the number n of the solid-state light sources 71 (ΔP / ΔW). 2 By increasing the number, the fiber light sources 69 and 70 can be provided which are averaged and have a stable optical output due to the averaging effect.
[0093]
Further, in the fiber light source 69 shown in FIG. 9 and the fiber light source 70 shown in FIG. 5, when output characteristics such as wavelength and light amount of each solid light source 71 vary, a plurality of solid light sources 71 having different output characteristics are used. Is used as the light source of the fiber light source, the variation in output characteristics at the emission ends of the fiber light sources 69 and 70 is averaged. The light averaged at the exit ends of the fiber light sources 69, 70 is further averaged at the exit surface of the fly-eye integrator 80. FIG. 17 is a graph showing a state in which variations in the output characteristics of each solid-state light source 71 are averaged. AVE is a graph obtained by averaging the solid light sources 71 having different output characteristics. As described above, when a combination of a plurality of solid-state light sources 71 having different output characteristics is used for the fiber light sources 69 and 70, illumination light having a stable light output can be obtained by the averaging effect.
[0094]
When the exposure apparatus is a scanning type exposure apparatus, a synchronization blind may be provided. FIG. 18 is a configuration diagram of a scanning type exposure apparatus. This exposure apparatus is a scanning exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a plate while moving a mask stage and a substrate stage with respect to a projection optical system, and has a synchronous blind (movable blind mechanism) 90. In other respects, it has the same configuration as the exposure apparatus according to the first embodiment.
[0095]
As shown in FIG. 18, a fixed blind BL0 and a movable blind mechanism 90 are arranged near the mask M. As shown in FIG. 19, the movable blind mechanism 90 includes four movable blades BL1. , BL2, BL3, and BL4. The width of the opening AP in the scanning exposure direction is determined by the edges of the movable blades BL1 and BL2, and the length of the opening AP in the non-scanning direction is determined by the edges of the movable blades BL3 and BL4. The shape of the opening AP defined by each edge of the four movable blades BL1 to BL4 is determined so as to be included in the circular image field IF of the projection optical system PL.
[0096]
The illumination light passing through the opening of the fixed blind BL0 and the opening AP of the movable blind mechanism 90 irradiates the mask M. That is, illumination of the mask M is performed only in a region where the opening AP formed by the movable blades BL1 to BL4 and the opening of the fixed blind overlap each other. In the normal exposure state, an image of the opening of the fixed blind BL0 is formed on the pattern surface of the mask M. However, when exposure around the specific scanning exposure area on the mask M, that is, the area near the light-shielding portion is performed. The four movable blades BL1 to BL4 prevent illumination light from entering the outside of the light-shielding portion. That is, when scanning the mask stage MS, information on the relative position between the light beam emitted from the illumination optical system and the mask M is monitored. Based on this monitoring information, when it is determined that exposure starts in the vicinity of the light-shielding portion at the start of exposure or at the end of exposure of the specific scanning exposure area on the mask M, the edge positions of the movable blades BL1 and BL2 are moved. The width of the opening AP in the scanning exposure direction is controlled. This can prevent unnecessary patterns and the like from being transferred to the plate. In this exposure apparatus, the movable blind mechanism 90 is provided in the vicinity of the mask M. However, the movable blind mechanism may be provided in another position as long as the movable conjugate mechanism is located at a position conjugate with or near the mask M.
[0097]
Further, an antistatic means may be provided in the exposure apparatus. FIG. 20 is a configuration diagram of an exposure apparatus provided with antistatic means. In other respects, it has the same configuration as the exposure apparatus according to the second embodiment. In this exposure apparatus, a housing 92 for housing a light source and a housing 93 for housing an exposure device body such as an illumination optical system and a projection optical system are separately provided. Are electrically connected and are further grounded. That is, the housing 92 and the housing 93 are kept at the same potential. Further, a power supply unit 94 for supplying power to the light source and a power supply unit 95 for supplying power to the exposure apparatus main body are separately provided, and are each grounded. Therefore, it is possible to prevent static electricity from being charged in the light source of the exposure apparatus and the exposure apparatus main body, and to prevent damage to the solid light source due to the static electricity.
[0098]
Further, in the above-described embodiment, the step-and-repeat type projection exposure apparatus has been described as an example, but the present invention is applied to a step-and-scan (scanning type) projection exposure apparatus or a proximity type exposure apparatus. The invention may be applied.
[0099]
Further, in each of the above-described embodiments, a laser diode is used as a solid-state light source, but another type of solid-state light source such as a light-emitting diode may be used.
[0100]
In each of the above embodiments, a solid light source chip having a plurality of light emitting points, a solid light source chip array in which a plurality of chips are arranged in an array, and a plurality of light emitting points are further provided as a plurality of solid light source elements. May be used. The solid-state light source element may be inorganic or organic.
[0101]
Next, a method for manufacturing a micro device using the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention in a lithography process will be described. FIG. 21 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a semiconductor device as a micro device. First, in step S40 of FIG. 21, a metal film is deposited on one lot of wafers. In the next step S42, a photoresist is applied on the metal film on the wafer of the one lot. Thereafter, in step S44, using the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, the image of the pattern on the mask M is transferred to each shot on the wafer of the lot through the projection optical system (projection optical unit). It is sequentially exposed and transferred to the area. That is, the mask M is illuminated using the illuminating device, and the image of the pattern on the mask M is projected onto the substrate using the projection optical system, and is exposed and transferred.
[0102]
Thereafter, in step S46, the photoresist on the one lot of wafers is developed, and in step S48, etching is performed on the one lot of wafers using the resist pattern as a mask, thereby forming a pattern on the mask. A corresponding circuit pattern is formed in each shot area on each wafer. Thereafter, a device such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer and the like. According to the above-described semiconductor device manufacturing method, a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.
[0103]
In the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, a liquid crystal display element as a micro device can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). . FIG. 22 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a liquid crystal display element as a micro device by forming a predetermined pattern on a plate using the exposure apparatus of this embodiment.
[0104]
In the pattern forming step S50 in FIG. 22, a so-called optical lithography step of transferring and exposing a mask pattern onto a photosensitive substrate (eg, a glass substrate coated with a resist) using the exposure apparatus according to the above-described embodiment is performed. You. By this photolithography step, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate undergoes each of a developing process, an etching process, a resist stripping process, and the like, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to a next color filter forming process S52.
[0105]
Next, in a color filter forming step S52, a large number of sets of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix, or three R, G, B Are formed in a horizontal scanning line direction to form a color filter. Then, after the color filter forming step S52, a cell assembling step S54 is performed. In the cell assembling step S54, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern forming step S50, the color filters obtained in the color filter forming step S52, and the like.
[0106]
In the cell assembling step S54, for example, a liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern forming step S50 and the color filter obtained in the color filter forming step S52, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is formed. ) To manufacture. Thereafter, in a module assembling step S56, components such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete a liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display device, a liquid crystal display device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.
[0107]
According to this method of manufacturing a micro device, since the exposure apparatus that secures the value of the image plane illuminance required for practical exposure is used, the throughput as a practical exposure apparatus can be secured.
[0108]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the illumination device of this invention, compared with the system which controls a power supply based on the output of a light quantity monitor, simplification and cost reduction of an apparatus are attained. In addition, it is practical and stable without causing troubles such as electric noise generated when using a system for controlling the power supply based on the output of the light amount monitor, a sudden change in power, a power supply error, and a light source being turned off. Throughput can be secured. In addition, since the power supplied to the light source is increased in accordance with an increase in the actual use time of the light source in which the luminous efficiency is reduced due to deterioration over time, a constant illuminance of the light source can be secured, and a practical and stable throughput can be obtained. Can be secured.
[0109]
Further, according to the lighting device of the present invention, since a plurality of light sources are provided and the power supplied to each light source is separately controlled, the amount of power variation can be reduced, and the load on the electric circuit can be reduced. Can be. In addition, according to the deterioration and failure of the light source that is found by detecting the operation state of each light source, the power supplied to each light source can be controlled or the illuminance of the illumination light on the irradiated surface can be finely adjusted. . Further, when the power supplied to the light source is increased, the life of the light source can be extended by preferentially controlling the light source supplied with less power than the standard power. Therefore, practical and stable throughput can be secured.
[0110]
Further, according to the exposure apparatus of the present invention, since the illumination apparatus of the present invention is used to illuminate the mask, constant illuminance required for practical exposure can be secured. Therefore, practical and stable throughput can be secured.
[0111]
Further, according to the exposure method of the present invention, since exposure is performed using an exposure apparatus that has secured a constant illuminance required for practical exposure, throughput as a practical and stable exposure method can be secured. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an overall schematic configuration of an exposure apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between illuminance of light emitted from the light source and usage time when power supplied to the light source is kept constant.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between power supplied to the light source and usage time when the illuminance of light emitted from the light source is kept constant.
FIG. 4 is a diagram showing an overall schematic configuration of an exposure apparatus according to a second embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a fiber light source according to a second embodiment.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the illuminance of light emitted from the fiber light source and the usage time when the power supplied to the fiber light source is kept constant.
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of a fiber light source according to a third embodiment.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the illuminance of light emitted from the fiber light source group and the usage time when the power supplied to the fiber light source group is kept constant.
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of another fiber light source according to the embodiment.
FIG. 10 is a diagram for explaining a shape of a beam profile emitted from the light source according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a shape of an emission end of the fiber light source according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing that the shape of the exit end of the fiber light source according to the embodiment of the present invention is similar to the shape of the element of the fly-eye integrator.
FIG. 13 is a diagram for explaining conditions for taking light emitted from a solid-state light source into an optical fiber without waste in the fiber light source according to the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a configuration from the exit end of the fiber light source to the fly-eye integrator according to the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a shape of one element of the fly-eye integrator according to the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing a shape of an emission end of the fiber light source according to the embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a graph showing a state in which variations in output characteristics of each solid-state light source according to the embodiment of the present invention are averaged.
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a scanning exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing four movable blades provided in the scanning exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of an exposure apparatus including an antistatic unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a flowchart of a method for manufacturing a semiconductor device as a micro device according to an embodiment.
FIG. 22 is a flowchart of a method for manufacturing a liquid crystal display element as a micro device according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source device, 2 ... Transmittance distribution filter, 3 ... Collimating lens, 4 ... Fly-eye lens, 5 ... Sigma stop, 7 ... Condenser optical system, 8 ... Illuminance sensor, 10 ... Integrator sensor, 11 ... Control part, 12 ... power supply device, 13 ... filter drive unit, 70 ... fiber light source, M ... mask, P ... plate, PL ... projection optical system, SU1-SU5 ... solid-state light source unit, IL1-IL5 ... illumination optical unit, PL1-PL5 ... projection Optical unit, MS: mask stage, PS: plate stage.

Claims (15)

被照射面を照明する照明装置において、
電源から供給される電力に基づいて照明光を射出する光源と、
前記光源の実使用時間に基づいて、該光源に供給される電力を制御する電力制御手段と
を備えることを特徴とする照明装置。In an illumination device for illuminating an irradiated surface,
A light source that emits illumination light based on electric power supplied from a power supply,
A lighting control device for controlling power supplied to the light source based on an actual use time of the light source. 前記電力制御手段は、前記光源の実使用時間が増加するのに応じて、前記光源に供給される電力を増大させることを特徴とする請求項１記載の照明装置。The lighting device according to claim 1, wherein the power control unit increases the power supplied to the light source as the actual use time of the light source increases. 前記電力制御手段は、前記光源の設定寿命時間に到達するまで、前記光源の規格電力以下の電力が供給されるように制御することを特徴とする請求項２記載の照明装置。The lighting device according to claim 2, wherein the power control unit performs control such that power equal to or lower than a standard power of the light source is supplied until a set life time of the light source is reached. 前記被照射面における前記照明光の照度を調整する照度調整手段と、
前記被照射面における照度を検出する照度検出手段と
を更に備え、
前記照度調整手段は、前記照度検出手段による検出結果に基づいて前記被照射面における前記照明光の照度を調整することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の照明装置。Illuminance adjustment means for adjusting the illuminance of the illumination light on the illuminated surface,
Further comprising illuminance detection means for detecting illuminance on the irradiated surface,
4. The illumination according to claim 1, wherein the illuminance adjustment unit adjusts the illuminance of the illumination light on the surface to be illuminated based on a detection result by the illuminance detection unit. 5. apparatus. 被照射面を照明する照明装置において、
電源から供給される電力に基づいて照明光を射出する光源と、
前記光源の実使用時間に基づいて、前記被照射面における前記照明光の照度を調整する照度調整手段と
を備えることを特徴とする照明装置。In an illumination device for illuminating an irradiated surface,
A light source that emits illumination light based on electric power supplied from a power supply,
An illuminance adjustment unit that adjusts illuminance of the illumination light on the surface to be illuminated based on an actual use time of the light source. 前記照度調整手段は、面内において光透過率が変化する分布を持つフィルタを含むことを特徴とする請求項４または請求項５記載の照明装置。The illumination device according to claim 4, wherein the illuminance adjustment unit includes a filter having a distribution in which light transmittance changes in a plane. 前記光源は、複数の固体光源を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の照明装置。The lighting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the light source includes a plurality of solid state light sources. 前記複数の固体光源は、少なくとも第１の固体光源群と第２の固体光源群により構成され、
前記電力制御手段は、前記第１の固体光源群に供給される電力の制御を行う第１の電力制御手段と、前記第２の固体光源群に供給される電力の制御を行う第２の電力制御手段とを含むことを特徴とする請求項７記載の照明装置。The plurality of solid-state light sources include at least a first solid-state light source group and a second solid-state light source group,
The power control unit includes a first power control unit that controls power supplied to the first solid-state light source group, and a second power unit that controls power supplied to the second solid-state light source group. The lighting device according to claim 7, further comprising control means. 被照射面を照明する照明装置において、
電源から供給される電力に基づいて照明光を射出する複数の光源と、
前記複数の光源に供給される電力を各々制御する電力制御手段と、
前記複数の光源の作動状態を検出する検出手段と
を備え、
前記電力制御手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて前記複数の光源に供給される電力を制御することを特徴とする照明装置。In an illumination device for illuminating an irradiated surface,
A plurality of light sources that emit illumination light based on electric power supplied from a power supply,
Power control means for controlling power supplied to the plurality of light sources,
Detecting means for detecting the operating state of the plurality of light sources,
The lighting device, wherein the power control unit controls power supplied to the plurality of light sources based on a detection result by the detection unit. 被照射面を照明する照明装置において、
電源から供給される電力に基づいて照明光を射出する複数の光源と、
前記被照射面における前記照明光の照度を調整する照度調整手段と、
前記複数の光源の作動状態を検出する検出手段と
を備え、
前記照度調整手段は、前記検出手段による検出結果に基づいて前記被照射面における前記照明光の照度を調整することを特徴とする照明装置。In an illumination device for illuminating an irradiated surface,
A plurality of light sources that emit illumination light based on electric power supplied from a power supply,
Illuminance adjustment means for adjusting the illuminance of the illumination light on the illuminated surface,
Detecting means for detecting the operating state of the plurality of light sources,
The illumination device, wherein the illuminance adjustment unit adjusts the illuminance of the illumination light on the illuminated surface based on a detection result by the detection unit. 前記光源は、固体光源を含むことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の照明装置。The lighting device according to claim 9, wherein the light source includes a solid-state light source. 前記照度調整手段は、面内において光透過率が変化する分布を持つフィルタを含むことを特徴とする請求項１０または請求項１１記載の照明装置。The illumination device according to claim 10, wherein the illuminance adjustment unit includes a filter having a distribution in which light transmittance changes in a plane. マスクのパターンを感光性基板上に転写する露光装置において、
前記マスクを照明するために請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の照明装置を備えることを特徴とする露光装置。In an exposure apparatus that transfers a pattern of a mask onto a photosensitive substrate,
13. An exposure apparatus, comprising: the illumination device according to claim 1 for illuminating the mask. 前記マスクのパターン像を前記感光性基板上に形成する投影光学系を更に備えることを特徴とする請求項１３記載の露光装置。14. The exposure apparatus according to claim 13, further comprising a projection optical system for forming a pattern image of the mask on the photosensitive substrate. 請求項１３または請求項１４に記載の露光装置を用いた露光方法において、
前記照明装置から射出される光束を用いてマスクを照明する照明工程と、
前記マスクのパターンを感光性基板上に転写する転写工程と
を含むことを特徴とする露光方法。An exposure method using the exposure apparatus according to claim 13 or 14,
An illumination step of illuminating the mask using a light beam emitted from the illumination device,
A transfer step of transferring the pattern of the mask onto a photosensitive substrate.
JP2003122242A 2003-04-25 2003-04-25 Illuminator, exposure apparatus, and exposure method Pending JP2004327823A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003122242A JP2004327823A (en) 2003-04-25 2003-04-25 Illuminator, exposure apparatus, and exposure method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003122242A JP2004327823A (en) 2003-04-25 2003-04-25 Illuminator, exposure apparatus, and exposure method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004327823A true JP2004327823A (en) 2004-11-18

Family

ID=33500546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003122242A Pending JP2004327823A (en) 2003-04-25 2003-04-25 Illuminator, exposure apparatus, and exposure method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004327823A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008041650A (en) * 2006-07-10 2008-02-21 Toshiba Lighting & Technology Corp Lighting system
JP2008129047A (en) * 2006-11-16 2008-06-05 Nsk Ltd Proximity exposure apparatus and proximity exposure method
JP2008136138A (en) * 2006-11-29 2008-06-12 Matsushita Electric Works Ltd Lighting fixture for visible optical communication and visible optical communication lighting system
CN102147573A (en) * 2010-02-08 2011-08-10 优志旺电机株式会社 Light irradiation unit
JPWO2011096365A1 (en) * 2010-02-05 2013-06-10 Ｎｓｋテクノロジー株式会社 Light irradiation apparatus for exposure apparatus, lighting control method thereof, exposure apparatus, exposure method, and substrate
JP2013235847A (en) * 2006-07-10 2013-11-21 Toshiba Lighting & Technology Corp Illuminating device
JP2016180987A (en) * 2011-09-30 2016-10-13 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Illumination system
JP2017161603A (en) * 2016-03-07 2017-09-14 ウシオ電機株式会社 Light source device and exposure equipment therewith

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008041650A (en) * 2006-07-10 2008-02-21 Toshiba Lighting & Technology Corp Lighting system
JP2013235847A (en) * 2006-07-10 2013-11-21 Toshiba Lighting & Technology Corp Illuminating device
JP2008129047A (en) * 2006-11-16 2008-06-05 Nsk Ltd Proximity exposure apparatus and proximity exposure method
JP2008136138A (en) * 2006-11-29 2008-06-12 Matsushita Electric Works Ltd Lighting fixture for visible optical communication and visible optical communication lighting system
JP4661771B2 (en) * 2006-11-29 2011-03-30 パナソニック電工株式会社 Lighting device for visible light communication and visible light communication lighting system
JPWO2011096365A1 (en) * 2010-02-05 2013-06-10 Ｎｓｋテクノロジー株式会社 Light irradiation apparatus for exposure apparatus, lighting control method thereof, exposure apparatus, exposure method, and substrate
JP2015172775A (en) * 2010-02-05 2015-10-01 株式会社Ｖｎシステムズ Light irradiation device for exposure apparatus and method of controlling lighting of the same
JP2011165784A (en) * 2010-02-08 2011-08-25 Ushio Inc Light irradiation device
CN102147573A (en) * 2010-02-08 2011-08-10 优志旺电机株式会社 Light irradiation unit
CN102147573B (en) * 2010-02-08 2015-01-21 优志旺电机株式会社 Light irradiation unit
JP2016180987A (en) * 2011-09-30 2016-10-13 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Illumination system
US9907152B2 (en) 2011-09-30 2018-02-27 Applied Materials, Inc. Illumination system with monitoring optical output power
JP2019003202A (en) * 2011-09-30 2019-01-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Illumination system
JP2017161603A (en) * 2016-03-07 2017-09-14 ウシオ電機株式会社 Light source device and exposure equipment therewith
CN107168016A (en) * 2016-03-07 2017-09-15 优志旺电机株式会社 Light supply apparatus and the exposure device for possessing the light supply apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101695034B1 (en) Inspection device for spatial light modulator, illuminating optical system, exposure device, inspecting method, method for adjusting illuminating optical system, illuminating method, exposure method, and device manufacturing method
TWI479271B (en) An exposure apparatus and an exposure method, and an element manufacturing method
JP3472249B2 (en) Illumination device using a plurality of light sources, illumination control device and method, and exposure device
JP2004327660A (en) Scanning projection aligner, exposure method, and device manufacturing method
JP2004335949A (en) Aligner and exposure method
JP2007073984A (en) Illumination light source device, exposure device and exposure method
JP2004342633A (en) Aligner, lighting device, and aligning method
JP2004253758A (en) Illuminating light source unit, aligner, and exposure method
JP2004327823A (en) Illuminator, exposure apparatus, and exposure method
JP2004335937A (en) Method for manufacturing aligner light source unit, aligner, exposure method and adjusting method for same
JP2004335952A (en) Illumination light source, lighting system, exposure device, and exposure method
JP2004335953A (en) Aligner and exposure method
WO2011074319A1 (en) Deformable mirror, illumination optical system, exposure device, and method for producing device
JP2007059510A (en) Lighting optical device, aligner and manufacturing method of micro device
JP2004274011A (en) Illumination light source device, illuminating device, exposure device and exposure method
KR100280764B1 (en) Exposure equipment
JP2004253750A (en) Illumination light source, aligner system, and method of exposure
JP2004228548A (en) Lighting device, exposure device, and exposure method
JP2004207343A (en) Illumination light source, illumination apparatus, aligner, and exposing method
JP2000260698A (en) Projection aligner and fabrication of semiconductor device employing the same
JP2003295459A (en) Aligner and exposing method
JP2004335826A (en) Light source equipment, aligner, and exposure method
TW200303970A (en) Light source unit, lighting device, exposure device and exposure method
JP2020140172A (en) Illumination optical system, exposure device and article production method
JP2004179352A (en) Lighting device, illuminating method, aligner, and exposure method