JP2013242488A - 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】照明光学系をマスクに対して高速に相対移動させながらプレートを露光すること。
【解決手段】パターンが形成されたマスクを支持するマスク支持機構とプレートを保持するプレート支持機構とを備え、光源から出力される照明光を用いてパターンをプレートに転写する露光装置であって、照明光をマスクに照射させる照明光学系と、照明光学系によって照明されるパターンの像をプレートに投影するレンズアレイと、照明光学系の少なくとも一部及びレンズアレイを支持する支持部を備え、支持部を光源に対して相対的にマスク及びプレートに沿った方向に移動させる移動装置と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、マスク上のパターンをプレート上に投影露光する露光装置、露光方法及びデバイス製造方法に関する。

近年、情報表示装置として、液晶又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）等の素子を用いた薄型の表示パネルが多用されている。これらの表示パネルは、薄いガラス基板に透明薄膜電極をフォトリソグラフィ手法でパターンニングすることにより製造されている。このフォトリソグラフィ工程で、マスクに形成されたパターンを感光基板（以下、プレートともいう）に投影露光する装置として、ＭＬＡ（Micro Lens Array）を用いてパターンの像をプレートに投影する露光装置がある（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の露光装置では、パターンの像をプレートに露光する際に、マスクおよびウェハと、マスクを照明する照明光学系およびパターンの像を投影する投影光学系としてのＭＬＡと、を相対移動させることが開示されている。

特開平９−２４４２５５号公報

一般に、露光装置ではタクトタイムを向上させるため、プレートを露光する際に移動させるステージ等の移動速度（スキャン速度）を高速化することが求められている。ところが、特許文献１に記載のＭＬＡを用いた露光装置では、照明光学系およびＭＬＡを、マスクおよびウェハに対して相対移動させる場合、光源としての高圧水銀ランプが付設された照明光学系を移動（スキャン）させる必要があり、その移動速度を高速化することが困難になる恐れがある。

本発明の態様は、照明光をマスクに対して高速に相対移動させながらプレートを露光することができる露光装置、露光方法及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、パターンが形成されたマスクを支持するマスク支持機構とプレートを保持するプレート支持機構とを備え、光源から出力される照明光を用いて前記パターンを前記プレートに転写する露光装置であって、前記照明光を前記マスクに照射させる照明光学系と、前記照明光学系によって照明される前記パターンの像を前記プレートに投影するレンズアレイと、前記照明光学系の少なくとも一部及び前記レンズアレイを支持する支持部を備え、前記支持部を前記光源に対して相対的に前記マスク及び前記プレートに沿った方向に移動させる移動装置と、を有する露光装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、光源から出力された照明光を照明光学系を介してマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンをレンズアレイを介してプレートに転写する露光方法であって、前記照明光学系の少なくとも一部及び前記レンズアレイを、前記光源に対して相対的に前記マスク及び前記プレートに沿った方向に移動させつつ、前記照明光学系から前記パターンに前記照明光を照射し、前記パターンの像を前記レンズアレイを介して前記プレートに投影することを含む露光方法が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、上記の露光方法によって、前記マスクに形成されたパターンをプレートに転写することと、前記パターンが転写された前記プレートを、転写された前記パターンに基づいて加工することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の態様によれば、照明光学系の少なくとも一部をマスクに対して高速に相対移動させながらプレートを露光することで、照明光をマスクに対して高速に相対移動させながらプレートを露光することができる。

図１は、実施形態１に係る露光装置の側面図である。 図２は、実施形態１に係る露光装置を、投影光学系とプレートとの間から見た図である。 図３は、実施形態１に係る露光装置を照明光学ユニット及び投影光学系が移動する方向側から見た図である。 図４は、図１に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。 図５は、図１に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。 図６は、実施形態２に係る露光装置の側面図である。 図７は、実施形態３に係る露光装置の側面図である。 図８は、図７に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。 図９は、実施形態４に係る露光装置の側面図である。 図１０は、図９に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。 図１１は、実施形態５に係る露光装置の側面図である。 図１２は、図１１に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。 図１３は、実施形態６に係る露光装置の側面図である。 図１４は、実施形態６に係る露光装置を、投影光学系とプレートとの間から見た図である。 図１５は、実施形態６に係る露光装置を照明光学ユニット及び投影光学系が移動する方向側から見た図である。 図１６は、図１３に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。 図１７は、図１３に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。 図１８は、本実施形態に係るデバイス製造方法の各ステップを示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下に記載の実施形態により本発明が限定されるものではない。以下において、下は重力が作用する方向（鉛直方向）側であり、上は重力が作用する方向とは反対方向側である。

（実施形態１）
以下、図１から図５を用いて、実施形態１の露光装置について説明する。図１は、実施形態１に係る露光装置の側面図である。図２は、実施形態１に係る露光装置を、投影光学系とマスクとの間から見た図である。図３は、実施形態１に係る露光装置を照明光学ユニット及び投影光学系が移動する方向側から見た図である。露光装置１は、投影光学系にＭＬＡ（Micro Lens Array）を用いて、照明光学ユニット及び投影光学系をマスク及びプレート（感光基板）に対して移動（走査）させることにより、プレートにマスクのパターン（マスクパターン）を露光する走査型の露光装置である。以下においては、投影光学系の光軸ＡＸＬ（図１参照）と平行な方向にＺ軸をとり、照明光学系及び投影光学系の走査方向にＸ軸をとり、Ｚ軸とＸ軸とに直交する方向にＹ軸をとる。まず、露光装置１の概要を説明する。

＜露光装置の概要＞
露光装置１は、フレーム１Ｆと、照明光学系２と、投影光学系３と、移動装置２１と、移動機構４０と、を含む。照明光学系２は、案内光学ユニット３０と、照明光学ユニット３１と、を有する。露光装置１は、案内光学ユニット（第２ユニット）３０と照明光学ユニット（第１ユニット）３１と移動機構４０が照明装置となる。照明装置は、照明光学ユニット３１と案内光学ユニット３０と移動機構４０とに加え光源６を含んでもよい。露光装置１は、制御装置９によって制御される。フレーム１Ｆは、基部１Ｖと、基部１Ｖに取り付けられた側部１Ｗと、照明光学ユニット３１を支持する一対の照明系ガイド５Ｌと、投影光学系３を支持する一対の投影系ガイド５Ｐとを有する。基部１Ｖは、露光装置１の設置対象（例えば、基礎）に取り付けられて、露光装置１の下部に位置することになる。基部１Ｖの上部には、側部１Ｗが取り付けられている。側部１Ｗには、一対の照明系ガイド５Ｌと、一対の投影系ガイド５Ｐとが取り付けられている。照明系ガイド５Ｌと一対の投影系ガイド５Ｐとは、前者が後者よりも上側に配置されて、側部１Ｗに支持される。

照明系ガイド５Ｌ及び投影系ガイド５Ｐは、Ｘ軸と平行な方向に向かって延在している。一対の照明系ガイド５Ｌ及び一対の投影系ガイド５Ｐは、Ｙ軸方向に所定の間隔を空けて配置される。照明光学ユニット３１は、一対の照明系ガイド５Ｌを跨いでこれらに支持される。そして、照明光学ユニット３１は、一対の照明系ガイド５Ｌに沿ってＸ軸方向（図１の矢印ｘｌで示す方向）に移動する。投影光学系３は、一対の投影系ガイド５Ｐを跨いでこれらに支持される。そして、投影光学系３は、一対の投影系ガイド５Ｐに沿ってＸ軸方向（図１の矢印ｘｐで示す方向）に移動する。照明系ガイド５Ｌは投影系ガイド５Ｐよりも上に配置されるので、照明光学ユニット３１は投影光学系３よりも上に配置される。

基部１Ｖの上部には、プレートステージ１Ｓが設けられている。プレートステージ１Ｓは、露光対象のプレートＰを載置する。本実施形態において、プレートステージ１Ｓは、プレートＰをホルダに保持した状態で載置する。マスクステージ１Ｔは、マスクＭを支持する。マスクＭは、プレートステージ１Ｓの上方で、側部１Ｗからフレーム１Ｆの内側に突出したマスクステージ１Ｔに支持される。本実施形態において、プレートステージ１Ｓは、プレートＰをホルダに保持した状態で載置し、支持する。このようにすることで、プレートステージ１Ｓは、マスクステージ１Ｔに支持されたマスクＭに対向させた状態にプレートＰを支持する。マスクパターンをプレートＰに投影露光している間、マスクＭはマスクステージ１Ｔに設けられた真空チャックによってエアー吸着され、固定されている。マスクＭを交換するときはエアー吸着が開放され、所望のマスクＭに交換することができる。マスクＭは、プレートＰよりも上に配置される。プレートＰに露光する際には、プレートＰが最も下に配置され、上に向かって投影光学系３、マスクＭ、照明光学ユニット３１の順に配置される。照明光学ユニット３１及び投影光学系３は、同期してＸ軸方向に移動しながらマスクパターンをプレートＰに投影露光する。露光装置１は、移動装置２１を備えている。移動装置２１は、照明光学ユニット３１及び投影光学系３を支持する支持部２２を有し、支持部２２を照明系ガイド５Ｌ及び投影系ガイド５Ｐに沿ってＸ方向に移動させることで、照明光学ユニット３１及び投影光学系３を照明系ガイド５Ｌ及び投影系ガイド５Ｐに沿ってＸ方向に移動させる。つまり、移動装置２１は、マスクＭ及びプレートＰの表面に沿った方向に支持部２２を移動させることで、照明光学ユニット３１及び投影光学系３をＸ方向に移動させる。

露光装置１は、マスクステージ１Ｔ及びプレートステージ１Ｓがフレーム１Ｆに取り付けられ、固定されている。照明光学ユニット３１及び投影光学系３は、マスクステージ１Ｔ及びプレートステージ１Ｓに対してＸ軸方向に移動しながらマスクパターンをプレートＰに投影露光する。照明光学ユニット３１及び投影光学系３は、マスクパターンをプレートＰに投影露光するにあたって、マスクステージ１Ｔ及びプレートステージ１Ｓに対してＸ軸方向へ移動する。

露光装置１は、照明光学ユニット３１に向けて光を出力する光源６が配置されている。光源６は、露光時に移動しない支持台２０に固定されており、露光時に移動機構４０の固定子側等と相対位置が変化しない。支持台２０は、フレーム１Ｆ等に連結されている。支持台２０は、照明光学系２の一部及び投影光学系３を支持する移動装置２１の支持部２２とは別体の部材であり、移動部に対して独立している。つまり、移動装置２１は、支持部２２を支持台２０に対して相対的に移動させることができる。また、露光装置１は、マスクステージ１Ｔを用いてマスクＭを支持したがマスクＭを支持するマスク支持機構としては、種々の構成を用いることができる。露光装置１は、プレートステージ１Ｓを用いてプレートＰを支持したがプレートＰを支持するプレート支持機構としては、種々の構成を用いることができる。

＜照明光学系＞
照明光学系２は、光源６から発された光を導光し、マスクＭを照明する光として入射する。照明光学系２は、案内光学ユニット３０と照明光学ユニット３１とを有する。案内光学ユニット３０は、光源６から出力された光を照明光学ユニット３１に案内する光学系である。案内光学ユニット３０は、光源６側の一部が支持台２０に支持されている。また、案内光学ユニット３０は、照明光学ユニット２８側の一部が移動機構４０に支持されている。移動機構４０は、案内光学ユニット３０を移動させる機構であり、フレーム１Ｆ等の露光時に移動しない部材に固定されている。照明光学ユニット３１は、案内光学ユニット３０で導光された光を、マスクＭを照明する光として入射させる。照明光学ユニット３１は、支持部により支持され、移動装置により移動される。なお、露光装置１は、照明光学ユニット３１を移動させる機構、つまり移動装置も移動機構４０の一部に含まれる。

＜案内光学ユニット＞
案内光学ユニット３０は、光源６から出力されたレーザ光（光）を照明光学ユニット３１に案内する光学系である。案内光学ユニット３０は、複数の集光レンズ６Ｌと複数の光ファイバ（導光ファイバ）７とバンドル３２とを有する。案内光学ユニット３０は、集光レンズ６Ｌ及び光ファイバ７の光源６側の一部（第１端部）が支持台２０に支持されている。また、案内光学ユニット３０は、光ファイバ７の照明光学ユニット３１側の一部（第２端部）が移動機構４０に支持されている。なお、露光装置１は、光源６を複数備えている。なお、露光装置１は、光を出力する出力部を複数備えていればよく、複数の光源６を１つの装置で実現してもよい。本実施形態において、光源６は、レーザ光源であるが、これに限定されるものではない。案内光学ユニット３０は、光源６に対応して、それぞれ集光レンズ６Ｌと光ファイバ７とが配置されている。案内光学ユニット３０は、光源６から出力された光を集光レンズ６Ｌで集光し、光ファイバ７に入射させる。本実施形態において、光ファイバ７は単一の石英ファイバである。光ファイバ７は、一方の端部（第１端部）が集光レンズ６Ｌの焦点近傍に配置され、他方の端部（第２端部）が照明光学ユニット３１に対面して配置されている。また、光ファイバ７は、他方の端部が照明光学ユニット３１の移動機構の可動子に固定されており、照明光学ユニット３１とともに移動する。光ファイバ７は、集光レンズ６Ｌで集光されたが一方の端部から入射される。光ファイバ７は、一方の端部から入力された光を他方の端部から出力させる。バンドル３２は、複数の光ファイバ７の端部近傍以外の部分を１つにまとめている。なお、本実施形態の光ファイバ７は、一方の端部（第１端部側の端部）が光源６に対して固定され、他方の端部（第２端部側の端部）が照明光学ユニット３１に対して固定されている。これにより、案内光学ユニット３１は、光源６及び照明光学ユニット３１との相対関係にずれを生じにくくすることができる。

＜移動機構＞
移動機構４０は、案内光学ユニット３０の光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット３１までの光路長を所定の範囲に維持しつつ、案内光学ユニット３０の位置を移動させる機構である。ここで、光路長を所定の範囲に維持するとは、案内光学ユニット３０の光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット３１までの光路長を略一定の光路長に維持することである。つまり、移動機構４０は、移動装置２１による照明光学ユニット３１の移動に合わせて案内光学ユニット３０を移動させて、案内光学ユニット３０の光源６側の端部から照明光学ユニット３１までの光路長の変化を所定のしきい値以下とする機構である。また、案内光学ユニット３０の第１端部が光源６に対して所定位置に支持され、案内光学ユニット３０の第２端部が照明光学ユニット３１に対して所定位置に支持されている場合、案内光学ユニット３０の光源６側の端部から照明光学ユニット３１までは、光源６から照明光学系２の支持部２２に支持されていている部分までとも言える。

移動機構４０は、定滑車４４とリニアアクチュエータ４６とを有する。定滑車４４は、フレーム１Ｆに図示しない保持機構により保持されており、バンドル３２を移動自在な状態で支持している。リニアアクチュエータ４６は、可動子４８と固定子５０とを有する。リニアアクチュエータ４６は、可動子４８が固定子５０に対して、Ｘ方向に移動可能な状態で配置されている。固定子５０は、フレーム１Ｆに図示しない保持機構により保持されている。可動子４８は、例えば滑車であり、回転可能な状態で支点がＸ方向に移動可能な状態で固定子５０と連結している。可動子４８は、バンドル３２の移動とともに回転する。リニアアクチュエータ４６は、可動子４８の滑車がバンドル３２を支持している。

移動機構４０は、リニアアクチュエータ４６の可動子４８をＸ方向に移動させることで、バンドル３２の位置を移動させる。本実施形態の移動機構４０は、定滑車４４、固定子５０が例えばフレーム１Ｆに固定されるものとしたが、露光装置１の露光時に移動しない部分、つまり走査しない部分に固定されていればよい。

＜照明光学ユニット＞
照明光学ユニット３１は、光源６から発され案内光学ユニット３０で案内され出力された光を導光し、マスクＭを照明する光として入射する。照明光学ユニット３１は、図２に示す照明視野ＳＲ、ＳＬを形成する部分照明光学ユニット１０Ｌ、１０Ｒと、照明視野ＳＣを形成する部分照明光学ユニット１０Ｃと、を有する。案内光学ユニット３０の光ファイバ７から出力された光は、部分照明光学ユニット１０Ｌ、１０Ｒに入射し、リレー光学系１１、１２によって案内光学ユニット３０の光ファイバ７の出射端面をフライアイレンズ１３の入射面に投影する。このとき、リレー光学系１１、１２は、案内光学ユニット３０の光ファイバ７の出射端面を所定の倍数に拡大して、フライアイレンズ１３の入射面に投影する。フライアイレンズ１３は、複数のエレメントレンズが配列し、接合されている。本実施形態においては、列方向に８個、行方向に１０個のエレメントレンズが配列するとともに、合計８０個のエレメントが接合されている。

フライアイレンズ１３を射出した光は、σ絞り１４を通過する。σ絞り１４は、光の径を制限して照明ＮＡを定める。σ絞り１４を通過した光は、２個のコンデンサレンズ１５及びミラー１６を介してマスクＭの表面（照明光学系２側の表面）に集光されて、照明視野を形成する。フライアイレンズ１３の入射面とマスクＭの表面とは共役関係になっており、フライアイレンズ１３の入射面の照度分布がフライアイレンズ１３のエレメントレンズ毎に重なり合って平均化されて、マスクＭの表面では均一な照度分布が得られる。このような部分照明光学ユニット１０Ｌ、１０Ｒにより、マスクＭの表面には、図２に示す照明視野ＳＲ、ＳＬが形成される。照明視野ＳＣを形成する部分照明光学ユニット１０Ｃも、コンデンサレンズ１５とミラー１６との配置が異なる以外は、部分照明光学ユニット１０Ｌ、１０Ｒと同様の構造である。

＜投影光学系＞
次に、投影光学系３についてより詳細に説明する。投影光学系３は、マスクパターンをプレートＰの表面に結像して投影するための光学系である。投影光学系３は、マスクステージ１Ｔに支持されたマスクＭとプレートステージ１Ｓに支持されたプレートＰとの間を移動可能に設けられたレンズアレイを含み、マスクＭに形成されたパターンの像をプレートＰに投影する。本実施形態において、投影光学系３は、マイクロレンズアレイを用いた結像光学系を用いて、マスクパターンをプレートＰの表面に結像して投影する。マイクロレンズアレイとは、多数の要素レンズを２次元的に配置した結像素子のことである。投影光学系は、複数のマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ：Micro Lens Allay）８を有している。図１、図２に示すように、ＭＬＡ８は、投影光学系３のステージ３Ｓに搭載される。ステージ３Ｓが投影系ガイド５Ｐに沿って移動することにより、ＭＬＡ８がＸ軸方向に移動する。本実施形態の投影光学系３はＭＬＡ８を用いたが、マイクロレンズアレイ以外のレンズアレイを用いることもできる。

本実施形態においては、照明光学系２が形成した照明視野ＳＲ、ＳＣ、ＳＬに対応した位置に、それぞれＭＬＡ８Ｒ、ＭＬＡ８Ｃ、ＭＬＡ８Ｌが配置されている。以下において、ＭＬＡ８Ｒ、ＭＬＡ８Ｃ、ＭＬＡ８Ｌを区別しない場合、単にＭＬＡ８という。本実施形態において、照明視野ＳＲ、ＳＣ、ＳＬは、Ｙ軸方向に向かって互いにＸ軸方向に所定間隔ずれて、千鳥状に配置されている。このようにすることで、ＭＬＡ８Ｒ、ＭＬＡ８Ｃ、ＭＬＡ８ＬもＹ軸方向に向かって千鳥状に配置されるので、これらの干渉を回避することができる。その結果、Ｙ軸方向の照明視野を拡大することが可能になる。ＭＬＡ８は薄いため、投影光学系３も薄くなる。

また、露光装置１は、検出部としてマスクステージ１Ｔとプレートステージ１Ｓとの距離を計測する距離計を備えている。露光装置１は、距離計でマスクステージ１Ｔとプレートステージ１Ｓとの距離を計測することで、マスクＭとプレートＰとの距離を検出することができる。露光装置１は、マスクパターンをプレートＰに投影露光する場合、距離計で計測したマスクＭとプレートＰとの距離に基づいて、マスクステージ１Ｔとプレートステージ１Ｓとの光軸方向の相対位置を調整する。これにより、露光装置１は、投影レンズ（本実施形態では、投影光学系３が有するＭＬＡ８）の合焦位置にマスク及びプレートを正しく配置させることができる。露光装置１は、プレートＰの厚さがばらつくことに起因したフォーカスのずれを補正することができ、露光性能の低下を抑制することができる。

また、露光装置１は、各ステージの位置情報を計測する計測システムを備えている。なお、計測システムとしては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの位置情報を計測する計測システムを用いてもよいし、各ステージに設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。

＜露光方法＞
次に、図４及び図５を用いて露光方法について説明する。本実施形態に係る露光方法は、露光装置１によって実現できる。図４及び図５は、図１に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。図４は、照明光学ユニット３１がＸ方向の＋側（図中右側）の端部に配置された状態であり、図５、照明光学ユニット３１がＸ方向の−側（図中左側）の端部に配置された状態である。

露光装置１のマスクステージ１Ｔの真空チャックにマスクＭがエアー吸着され、プレートステージ１Ｓに露光対象のプレートＰが載置されたら、制御装置９は、プレートＰに対するマスクパターンの投影露光を開始する。

投影露光が開始されると、制御装置９は、ＭＬＡ８の移動方向側、すなわち投影光学系３の移動方向側で、照明光学ユニット３１及び投影光学系３をＸ軸方向に移動（走査）させる。露光装置１は、例えば、図４に示す位置から図５に示す位置まで、または、図５に示す位置から図４に示す位置まで移動装置２１により照明光学ユニット３１及び投影光学系３を移動させることで、マスクＭ及びプレートＰに対して照明光学ユニット３１及び投影光学系３を走査させる。これにより、露光装置１は、マスクＭに形成されたパターンをプレートＰに転写させる。なお、露光装置１は、照明光学ユニット３１及び投影光学系３をＸ方向の全域につまり図４に示す位置から図５に示す位置まで移動させなくてもよい。露光装置１は、マスクＭの形状によっては照明光学ユニット３１及び投影光学系３を図４に示す位置と図５に示す位置との間の位置まで移動させる走査でパターンの転写を行ってもよい。

露光装置１は、移動装置２１で照明光学ユニット３１及び投影光学系３を移動させるとともに、移動機構４０で案内光学ユニット３０の光路長、つまり光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット３１までの光路長を所定の範囲に維持、つまり略同一にしたまま、光路の位置を移動させる。本実施形態の移動機構４０は、リニアアクチュエータ４６の可動子４８を、照明光学ユニット３１及び投影光学系３のＸ方向への移動と同じ方向に照明光学ユニット３１及び投影光学系３と同じ距離、移動させる。移動機構４０の可動子４８が移動すると、可動子４８が支持しているバンドル３２も移動する。可動子４８が移動すると、可動子４８と定滑車４４との相対位置が変化する。バンドル３２は、可動子４８と定滑車４４との相対位置の変化に対応して、定滑車４４と接触している位置が移動する。定滑車４４は、回転してバンドル３２と接触する位置を変化し、接触位置を円滑に変化させることができる。

露光装置１は、光源６から出力される光を照明光学ユニット３１に案内する案内光学ユニット３０が光ファイバ７を含み、当該光ファイバ７の一方の端部を光源６に対して固定し、他方の端部を照明光学ユニット３１に対して固定する。これにより、露光装置１は、光源６から出力された光が照明光学ユニット３１に到達するまでの光路長を所定の範囲に維持とすることができる。つまり、露光時に照明光学ユニット３１がＺ方向に移動しても、固定された光源６と移動する照明光学ユニット３１との間の光路長を所定の範囲に維持することができる。これにより、露光装置１は、マスクＭを照明する光がマスクＭのＸ方向の位置によって変動することを抑制することができ、安定した光をマスクに照射することができ、プレートＰにマスクＭのパターンをより適切に転写させることができる。

露光装置１は、案内光学ユニット３０の光ファイバ７を、一方の端部（第１端部側の端部）が光源６から出力された照明光の光路上に配置され、他方の端部（第２端部側の端部）が照明光学ユニット３１とともに移動装置４０によって移動させてもよい。つまり、露光装置１は、案内光学ユニット３０の光源６側の端部を光源６に対して固定しなくてもよい。この場合は、光源６と案内光学系３０の相対位置のずれに基づいて光路量を調整することで、光路長を所定範囲に維持することができる。これにより、光源６の位置を調整できる構成とした場合でも、上記と同様の処理を実現することができる。

また、露光装置１は、光源６をフレーム１Ｆ等の露光時に走査しない位置、本実施形態では支持台２０に固定することで、つまり、光源を走査光学系（照明光学ユニットおよび投影光学系）と分離することで、露光時に走査する構成を軽量化することができる。これにより、走査する構成を走査させる駆動源の大型化を抑制することができ、走査する構成を支持する機構の大型化を抑制することができる。したがって、露光装置１は、走査露光系を小型化することができ、走査露光系の走査に必要なエネルギーを少なくすることができる。

また、露光装置１は、案内光学ユニット３０で、光源６と照明光学ユニット３１との間の光路量を所定の範囲に維持することで、光源を走査光学系と分離しても、走査光学系の位置によって露光条件が変動することを抑制することができ、光源を走査光学系と一体とした場合と遜色のない性能で露光を行うことができる。また、露光装置１は、光源を走査光学系から分離した構成とすることで、走査する構成をそのままにして、光源を大型化することができる。これにより、光源の出力を簡単に大きくすることができ、光の照度を向上させ、生産効率を向上させることができる。例えば、露光装置１は、１つの光ファイバ７（または１つの部分照明光学ユニット）に対して、レーザ光を出力する光源を複数設け、複数の光源から出力された光を１つの光ファイバに入射させることで、照度を上げることができる。

また、露光装置１は、移動機構４０を用いて、案内光学ユニット３０を照明光学ユニット３１及び投影光学系３の移動に合わせて移動させることで、光源６から出力された光を案内する光ファイバ７を、円滑に移動させることができる。なお、露光装置１は、光ファイバ７の他方の端部の一部が照明光学ユニット３１を支持する筐体に支持されている。このため、露光装置１は、照明光学ユニット３１を支持する筐体、照明光学ユニット３１を移動させる移動機構も、移動機構４０の一部となる。

また、移動機構４０は、定滑車４４、可動子４８の滑車の径（半径）を光ファイバ７（またはバンドル３２）の許容曲げよりも大きい径（半径）とすることが好ましい。これにより、移動機構４０が案内する光ファイバ７の導光特性を損なわずに光を導光できる。

なお、露光装置１は、移動機構４０として光ファイバ７の移動を補助する定滑車４４及びリニアアクチュエータ４６を設けたが、必ずしも設けなくてもよい。案内光学ユニット３０を移動させる移動機構は、案内光学ユニット３０の光路長を所定の範囲に維持できればよいため、本実施形態のように光ファイバ７を用いる場合、光ファイバ７の両端を固定し、その他の領域の少なくとも一部が移動可能な状態とすればよい。つまり、露光装置１は、光ファイバ７を光路長を所定の範囲に維持する移動機構の一部として用いることができる。

＜実施形態２＞
以下、図６を用いて、実施形態２の露光装置について説明する。図６は、実施形態２に係る露光装置の側面図である。図６に示す実施形態２の露光装置１０１は、照明光学系１０２の案内光学ユニット１３０及び移動機構１４０の構成以外は、露光装置１と同様の構成である。露光装置１と同様の構成についての説明は省略し、露光装置１０１に特有の構成について、説明する。

露光装置１０１は、フレーム１Ｆと、照明光学系１０２と、投影光学系３と、移動装置２１と、移動機構１４０と、を含む。照明光学系１０２は、案内光学ユニット１３０と、照明光学ユニット３１と、を含む。案内光学ユニット１３０は、複数の部分案内光学ユニット１３１を備える。部分案内光学ユニット１３１は、凹レンズ１３２、凸レンズ１３３で構成されるビームエキスパンダと、バンドルファイバ１３４と、集光レンズ１３５と、ロッドインテグレータ１３６とを有する。部分案内光学ユニット１３１は、部分照明光学ユニット１０Ｃ、１０Ｒ、１０Ｌに対応してそれぞれ１つずつ設けられている。なお、本実施形態の部分照明光学ユニット１０Ｃ、１０Ｒ、１０Ｌは、リレー光学系１１が配置されていない。支持台２０は、光源６と部分案内光学ユニット１３１の光源６側の一部を支持している。

部分案内光学ユニット１３１は、光源６から出力された光を凹レンズ１３２、凸レンズ１３３で構成されるビームエキスパンダで拡大してバンドルファイバ１３４に入射させる。バンドルファイバ１３４は、複数の光ファイバが纏められた、光ファイバの集合体であり、それぞれの光ファイバで光を案内する。バンドルファイバ１３４は、一方の端部が光源６に対して固定され、他方の端部が照明光学ユニット３１に対して固定される。バンドルファイバ１３４は、他方の端部が照明光学ユニット３１の筐体に支持されている。本実施形態のバンドルファイバ１３４は、ＮＡが０．２でφ０．２５ｍｍの光ファイバを１３０本束ねた構成であり、全体のφが３ｍｍとなる。バンドルファイバ１３４から出力された光は、集光レンズ１３５に入射される。集光レンズ１３５は、照明光学ユニット３１の筐体に支持されている。

ロッドインテグレータ１３６は、バンドルファイバ１３４の他方の端部、つまり光が出力される側の端部と集光レンズ１３５を介して対抗する位置に配置されている。ロッドインテグレータ１３６は、バンドルファイバ１３４から出力され、集光レンズ１３５で集光された光が入射される。ロッドインテグレータ１３６は、照明光学ユニット３１の筐体、具体的には照明光学ユニット３１を支持する支持部２２に支持されている。ロッドインテグレータ１３６は、入射された光を照明光学ユニットに向けて出射させる。本実施形態のロッドインテグレータ１３６は、６角形ロッドインテグレータである。

移動機構１４０は、部分案内光学ユニット１３１に対応して配置された複数の部分移動機構１４１を有する。部分移動機構１４１は、対応する部分案内光学ユニット１３１の光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット３１までの光路長を所定の範囲に維持しつつ、部分案内光学ユニット１３１の位置を移動させる機構であり、対応する部分案内光学ユニット１３１を照明光学ユニット３１の移動に合わせて移動させる。部分移動機構１４１は、バンドルファイバ１３４を移動させる機構である定滑車１４４とリニアアクチュエータ１４６とを有する。なお、上述したように、集光レンズ１３５とロッドインテグレータ１３６は、照明光学ユニット３１の筐体に支持されており、照明光学ユニット３１と一体で移動する。リニアアクチュエータ１４６は、可動子１４８と固定子１５０とで構成される。なお、定滑車１４４及びリニアアクチュエータ１４６は、移動機構４０の定滑車４４及びリニアアクチュエータ４６と同様の構成である。

露光装置１０１は、以上のような構成であり、光を案内する光学部材としてバンドルファイバを用いることで、ファイバの本数を増やすことができ、案内光学ユニット１３０の端面（バンドルファイバの端面）から出力される光を平均化することができ、出射端面の総合的な出射光量の変動を低減できる。

また、露光装置１０１は、本実施形態の移動機構１４０ように、部分案内光学ユニット１３１ごとに設けることもできるが、露光装置１と同様に、１つの機構で、全ての部分案内光学ユニット１３１を移動させてもよい。

＜実施形態３＞
以下、図７及び図８を用いて、実施形態３の露光装置について説明する。図７は、実施形態３に係る露光装置の側面図である。図８は、図７に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。図７及び図８に示す実施形態３の露光装置２０１は、照明光学系２０２の案内光学ユニット２３０及び移動機構２４０の構成以外は、露光装置１０１と同様の構成である。露光装置１０１と同様の構成についての説明は省略し、露光装置２０１に特有の構成について、説明する。なお、露光装置２０１は、案内光学ユニットとして光ファイバに換えて反射部材を用いている。

露光装置２０１は、フレーム１Ｆと、照明光学系２０２と、投影光学系３と、移動装置２１と、移動機構１４０と、を含む。照明光学系２０２は、案内光学ユニット２３０と、照明光学ユニット３１と、を含む。案内光学ユニット２３０は、複数の部分案内光学ユニット２３１を備える。部分案内光学ユニット２３１は、凹レンズ２３２、凸レンズ２３３で構成されるビームエキスパンダと、ミラー２３４と、ミラー２３５と、集光レンズ２３６と、ロッドインテグレータ２３７とを有する。部分案内光学ユニット２３１は、部分照明光学ユニット１０Ｃ、１０Ｒ、１０Ｌに対応してそれぞれ１つずつ設けられている。なお、本実施形態の部分照明光学ユニット１０Ｃ、１０Ｒ、１０Ｌも、リレー光学系１１が配置されていない。支持台２０は、光源６と部分案内光学ユニット２３１の光源６側の一部を支持している。

部分案内光学ユニット２３１は、光源６から出力された光を凹レンズ２３２、凸レンズ２３３で構成されるビームエキスパンダで拡大して平行光とする。凸レンズ２３３を通過した光は、ミラー２３４で反射された後、ミラー２３５で反射される。ミラー２３５で反射された光は、集光レンズ２３６に入射され、集光される。集光レンズ２３６で集光された光は、ロッドインテグレータ２３７に入射される。ロッドインテグレータ２３７は、入射された光を照明光学ユニットに向けて出射させる。

ここで、ミラー２３４は、ミラー駆動部２４２に支持されている。ミラー２３５は、ミラー駆動部２４３に支持されている。集光レンズ２３６とロッドインテグレータ２３７とは、照明光学ユニット３１の筐体に支持されている。また、ミラー駆動部２４３は、照明光学ユニット３１の筐体に支持されている。したがって、ミラー２３５と、集光レンズ２３６と、ロッドインテグレータ２３７と、は、照明光学ユニット３１と一体で移動する。

移動機構２４０は、部分案内光学ユニット２３１に対応して配置された複数の部分移動機構２４１を有する。部分移動機構２４１は、対応する部分案内光学ユニット２３１の光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット３１までの光路長を所定の範囲に維持しつつ、部分案内光学ユニット２３１の位置を移動させる機構であり、対応する部分案内光学ユニット２３１を照明光学ユニット３１の移動に合わせて移動させる。部分移動機構２４１は、ミラー２３４を移動させるミラー駆動部２４２と、ミラー２３５を移動させるミラー駆動部２４３と、を有する。また、露光装置２０１は、上述したように、ミラー２３５と、集光レンズ２３６と、ロッドインテグレータ２３７と、が、照明光学ユニット３１と一体で移動する。ミラー駆動部２４２は、ミラー２３４をＸ方向に移動させ、かつ、ミラー２３４をＹ軸周りに回転させる機構である。ミラー駆動部２４３は、ミラー２３５をＹ軸周りに回転させる機構である。

部分移動機構２４１は、照明光学ユニット３１及び投影光学系３のＸ方向の移動に合わせて、ミラー駆動部２４２でミラー２３４をＸ方向に移動させつつ、ミラー２３４をＹ軸周りに回転させる。また、部分移動機構２４１は、照明光学ユニット３１及び投影光学系３のＸ方向の移動に合わせて、ミラー駆動部２４３でミラー２３５をＹ軸周りに回転させる。このように、部分移動機構２４１は、ミラー２３４、２３５を回転させることで、図７及び図８に示すように、照明光学ユニット３１及び投影光学系３がＸ方向に移動しても、光源６から出力された光を、ミラー２３４、２３５で反射させて、照明光学ユニット３１に入射される状態を維持する。また、部分移動機構２４１は、ミラー２３４をＸ方向に移動させることで、図７及び図８に示すように、照明光学ユニット３１及び投影光学系３がＸ方向に移動しても、光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット３１までの光の光路長を所定の範囲に維持とする。

実施形態３の露光装置２０１に示すように、案内光学ユニット２３０にミラー２３４、２３５を用いた場合でも、照明光学ユニット３１及び投影光学系３のＸ方向の移動に合わせて、ミラー２３４、２３５を回転させつつ、ミラーの１つであるミラー２３４をＸ方向に移動させることで、光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット３１までの光の光路長を所定の範囲に維持することができる。また、案内光学ユニット２３０にミラーを用いることで、光源６から出力される光の効率利用を高くすることができる。

＜実施形態４＞
以下、図９及び図１０を用いて、実施形態４の露光装置について説明する。図９は、実施形態４に係る露光装置の側面図である。図１０は、図９に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。図９及び図１０に示すに実施形態４の露光装置３０１は、案内光学ユニット３３０及び移動機構３４０の構成以外は、露光装置２０１と同様の構成である。露光装置２０１と同様の構成についての説明は省略し、露光装置３０１に特有の構成について説明する。

露光装置３０１は、フレーム１Ｆと、照明光学系３０２と、投影光学系３と、移動装置２１と、移動機構１４０と、を含む。照明光学系３０２は、案内光学ユニット３３０と、照明光学ユニット３１と、を含む。露光装置３０１は、フレーム１Ｆと、照明光学ユニット３１と、投影光学系３と、案内光学ユニット３３０と、移動機構３４０と、を含む。案内光学ユニット３３０は、複数の部分案内光学ユニット３３１を備える。部分案内光学ユニット３３１は、凹レンズ３３２、凸レンズ３３３で構成されるビームエキスパンダと、ミラー３３４、３３５、３３６、３３７と、集光レンズ３３８と、ロッドインテグレータ３３９と、を有する。部分案内光学ユニット３３１は、部分照明光学ユニット１０Ｃ、１０Ｒ、１０Ｌに対応してそれぞれ１つずつ設けられている。なお、本実施形態の部分照明光学ユニット１０Ｃ、１０Ｒ、１０Ｌも、リレー光学系１１が配置されていない。支持台２０は、光源６と部分案内光学ユニット３３１の光源６側の一部を支持している。

部分案内光学ユニット３３１は、光源６から出力された光を凹レンズ３３２、凸レンズ３３３で構成されるビームエキスパンダで拡大して平行光とする。凸レンズ３３３を通過した光は、ミラー３３４で反射された後、ミラー３３５、ミラー３３６、３３７の順で反射される。ミラー３３７で反射された光は、集光レンズ３３８に入射され、集光される。集光レンズ３３８で集光された光は、ロッドインテグレータ３３９に入射される。ロッドインテグレータ３３９は、入射された光を照明光学ユニット３１に向けて出射させる。

ここで、ミラー３３４は、フレーム１Ｆに固定され、光源６に対して所定位置に固定されている。ミラー３３５は、ミラー駆動部３４２に支持されている。ミラー３３６は、ミラー駆動部３４３に支持されている。ミラー３３７と、集光レンズ３３８と、ロッドインテグレータ３３９と、は、照明光学ユニット３１の筐体に支持されている。したがって、部分案内光学ユニット３３１は、ミラー３３４が所定位置に固定され、ミラー３３７と、集光レンズ３３８と、ロッドインテグレータ３３９と、が、照明光学ユニット３１と一体で移動する。

移動機構３４０は、部分案内光学ユニット３３１に対応して配置された複数の部分移動機構３４１を有する。部分移動機構３４１は、対応する部分案内光学ユニット３３１の光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット３１までの光路長を所定の範囲に維持しつつ、部分案内光学ユニット３３１の位置を移動させる機構であり、対応する部分案内光学ユニット３３１を照明光学ユニット３１の移動に合わせて移動させる。部分移動機構３４１は、ミラー３３５を移動させるミラー駆動部３４２と、ミラー３３６を移動させるミラー駆動部３４３と、を有する。また、露光装置３０１は、上述したように、ミラー３３７と、集光レンズ３３８と、ロッドインテグレータ３３９と、が、照明光学ユニット３１と一体で移動する。ミラー駆動部３４２は、ミラー３３５をＹ方向に移動させる機構である。ミラー駆動部３４３は、ミラー３３６をＸ方向及びＹ方向に移動さる機構である。

部分移動機構３４１は、照明光学ユニット３１及び投影光学系３のＸ方向の移動に合わせて、ミラー駆動部３４２でミラー３３５をＹ方向に移動させる。また、部分移動機構３４１は、照明光学ユニット３１及び投影光学系３のＸ方向の移動に合わせて、ミラー駆動部３４３でミラー３３６をＸ方向及びＹ方向に移動させる。ここで、本実施形態は、光源がＸ方向に光を出力し、ミラー３３４、３３５、３３６、３３７が光をＸＹ平面で直角に屈折させる向きである。ミラー駆動部３４３は、Ｘ座標がミラー３３７と同じ座標となり、Ｙ座標がミラー３３５と同じに座標となる位置にミラー３４６を移動させる。このように、部分移動機構３４１は、ミラー３３５、３３６を移動させることで、図９及び図１０に示すように、照明光学ユニット３１及び投影光学系３がＸ方向に移動しても、光源６から出力された光を、ミラー３３４、３３５、３３６、３３７で反射させて、照明光学ユニット３１に入射される状態を維持する。また、部分移動機構３４１は、ミラー３３５及びミラー３３６をＹ方向に移動させることで、ミラー３３５とミラー３３６との距離が長くなったら、ミラー３３４とミラー３３５との距離と、ミラー３３６とミラー３３７との距離を短くする。部分移動機構３４１は、ミラー３３５とミラー３３６との距離が短くなったら、ミラー３３４とミラー３３５との距離を長くし、ミラー３３６とミラー３３７との距離を長くする。これにより、図９及び図１０に示すように、照明光学ユニット３１及び投影光学系３がＸ方向に移動しても、光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット３１までの光の光路長を所定の範囲で維持する。

実施形態４の露光装置３０１に示すように、案内光学ユニット３３０で光を案内する経路を異なる経路とした場合でも、照明光学ユニット３１及び投影光学系３のＸ方向の移動に合わせて、ミラーの１つであるミラー３３５、３３６を移動させることで、光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット３１までの光の光路長を所定の範囲で維持することができる。また、露光装置３０１は、照明光学ユニット３１及び投影光学系３のＸ方向の位置が変化しても、ミラーを回転させずに、照明光学ユニット３１に光が入射される状態を維持することができる。これにより、制御を簡単にすることができる。

＜実施形態５＞
以下、図１１及び図１２を用いて、実施形態５の露光装置について説明する。図１１は、実施形態５に係る露光装置の側面図である。図１２は、図１１に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。図１１及び図１２に示すに実施形態４の露光装置４０１は、案内光学ユニット４３０及び移動機構４４０の構成以外は、露光装置３０１と同様の構成である。露光装置３０１と同様の構成についての説明は省略し、露光装置４０１に特有の構成について説明する。

露光装置４０１は、フレーム１Ｆと、照明光学系４０２と、投影光学系３と、移動装置２１と、移動機構１４０と、を含む。照明光学系４０２は、案内光学ユニット４３０と、照明光学ユニット３１と、を含む。案内光学ユニット４３０は、複数の部分案内光学ユニット４３１を備える。部分案内光学ユニット４３１は、凹レンズ４３２、凸レンズ４３３で構成されるビームエキスパンダと、ミラー４３４と、コーナーキューブ４３５と、ミラー４３６と、集光レンズ４３７と、ロッドインテグレータ４３８と、を有する。部分案内光学ユニット４３１は、部分照明光学ユニット１０Ｃ、１０Ｒ、１０Ｌに対応してそれぞれ１つずつ設けられている。なお、本実施形態の部分照明光学ユニット１０Ｃ、１０Ｒ、１０Ｌも、リレー光学系１１が配置されていない。支持台２０は、光源６と部分案内光学ユニット４３１の光源６側の一部を支持している。

部分案内光学ユニット４３１は、光源６から出力された光を凹レンズ４３２、凸レンズ４３３で構成されるビームエキスパンダで拡大して平行光の光とする。凸レンズ４３３を通過した光は、ミラー４３４で反射された後、コーナーキューブ４３５、ミラー４３６の順で反射される。ミラー４３６で反射された光は、集光レンズ４３７に入射され、集光される。集光レンズ４３７で集光された光は、ロッドインテグレータ４３８に入射される。ロッドインテグレータ４３８は、入射された光を照明光学ユニット３１に向けて出射させる。

ここで、ミラー４３４、４３６は、フレーム１Ｆに固定され、光源６に対して所定位置に固定されている。コーナーキューブ４３５は、駆動部４４２に支持されている。集光レンズ４３７、ロッドインテグレータ４３８は、照明光学ユニット３１の筐体に支持されている。したがって、部分案内光学ユニット４３１は、ミラー４３４、４３６が、所定位置に固定され、集光レンズ４３７と、ロッドインテグレータ４３８と、が、照明光学ユニット３１と一体で移動する。

移動機構４４０は、部分案内光学ユニット４３１に対応して配置された複数の部分移動機構４４１を有する。部分移動機構４４１は、対応する部分案内光学ユニット４３１の光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット３１までの光路長を所定の範囲に維持しつつ、部分案内光学ユニット４３１の位置を移動させる機構であり、対応する部分案内光学ユニット４３１を照明光学ユニット３１の移動に合わせて移動させる。部分移動機構４４１は、コーナーキューブ４３５を移動させる駆動部４４２を有する。また、露光装置４０１は、上述したように、集光レンズ４３７と、ロッドインテグレータ４３８と、が、照明光学ユニット３１と一体で移動する。駆動部４４２は、コーナーキューブ４３５をＹ方向に移動させる機構である。

部分移動機構４４１は、照明光学ユニット３１及び投影光学系３のＸ方向の移動に合わせて、駆動部４４２でコーナーキューブ４３５をＹ方向に移動させる。ここで、本実施形態は、光源がＸ方向に光を出力し、ミラー４３４、４３６が光をＸＹ平面で直角に屈折させる向きである。駆動部４４２は、照明光学ユニット３１のＸ方向の移動量の半分の距離、Ｙ方向に移動する。このように、部分移動機構４４１は、コーナーキューブ４３５を移動させることで、図１１及び図１２に示すように、照明光学ユニット３１及び投影光学系３がＸ方向に移動しても、光源６から出力された光を、ミラー４３４、コーナーキューブ４３５、ミラー４３６で反射させて、照明光学ユニット３１に入射される状態を維持する。また、部分移動機構４４１は、コーナーキューブ４３５をＹ方向に移動させることで、照明光学ユニット３１及び投影光学系３がＸ方向に移動しても、部分案内光学ユニット４３１の光源６側の端部（第１端部）からから照明光学ユニット３１までの光の光路長を所定の範囲に維持する。

実施形態５の露光装置４０１に示すように、案内光学ユニット４３０にミラーとしてコーナーキューブ４３５を設け、移動機構４４０でミラーの１つである当該コーナーキューブの位置を移動させることで、コーナーキューブ４３５の位置の一方向の移動を制御するのみで、部分案内光学ユニット４３１の光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット３１までの光の光路長を所定の範囲に維持する制御を実行することができる。これにより、制御を簡単にすることができる。

＜実施形態６＞
以下、図１３から図１７を用いて、実施形態６の露光装置５０１について説明する。図１３は、実施形態６に係る露光装置の側面図である。図１４は、実施形態６に係る露光装置を、投影光学系とプレートとの間から見た図である。図１５は、実施形態６に係る露光装置を照明光学ユニット及び投影光学系が移動する方向側から見た図である。図１６は、図１３に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。図１７は、図１３に示す露光装置の照明光学ユニット及び投影光学系が移動した状態を示す側面図である。

露光装置５０１は、フレーム１Ｆと、照明光学ユニット５０２と、投影光学系５０３と、移動装置２１と、移動機構５４０と、を含む。照明光学系５０２は、案内光学ユニット５５０と、照明光学ユニット５３０と、を含む。上述した露光装置１（図１等参照）が備える投影光学系３は、複数のＭＬＡ８を備えていたが、本変形例の露光装置５０１が備える投影光学系５０３は、Ｙ軸方向に延在した１個のＭＬＡ５０８を有する。また、照明光学ユニット５５０は、１個の凹面ミラー５１６を用いて光を投影光学系５０３に出射する。露光装置１は、１つの光源５０６から出力された光を案内光学ユニット５３０で案内して、照明光学ユニット５０２に入射させる。支持台２０は、光源５０６と案内光学ユニット５３０の光源５０６側の一部を支持している。

案内光学ユニット５３０は、集光レンズ５３１と、光ファイバ５３２と、を有する。案内光学ユニット５３０は、光源５０６から射出した光を集光レンズ５３１で集光して、光ファイバ５３２に入射する。光ファイバ５３２で導光された光は、照明光学ユニット５５０に入射される。ここで、光ファイバ５３２は、光ファイバ７と同様に、一方の端部が光源５０６に対して固定され、他方の端部が照明光学ユニット５０２に対して固定されている。

移動機構５４０は、露光装置１の移動機構４０と同様の構成であり、定滑車４４とリニアアクチュエータ４６とを有する。移動機構５４０は、照明光学ユニット５０２及び投影光学系５０３のＸ方向の移動に合わせて、リニアアクチュエータ４６の可動子５０をＸ方向に移動させ、光ファイバ５３２のＸ方向の移動を円滑に補助する。

照明光学ユニット５５０は、案内光学ユニット５３０で案内された光を、マスクＭを照明する光として出力する構成である。照明光学ユニット５５０は、図１４に示す照明視野Ｓを形成する光学系を有する。照明光学ユニット５５０は、案内光学ユニット５３０で案内された光が、リレー光学系５１１でコリメートされ、ミラー５１２で反射し、リレー光学系５１３を介してフライアイレンズ５１４に入射する。このとき、リレー光学系５１１、５１３は、光ファイバ５３２の出射端面を所定の倍数に拡大して、フライアイレンズ５１４の入射面に入射する。フライアイレンズ５１４は、複数のエレメントレンズが配列し、接合されている。本実施形態においては、列方向に５個、行方向に１７個のエレメントレンズが配列するとともに、合計８５個のエレメントが接合されている。フライアイレンズ５１４を射出した光は、σ絞り５１５を通過する。σ絞り５１５は、通過する光の径を制限して照明ＮＡを定める。σ絞り５１５を通過した光は、凹面ミラー５１６によって、マスクＭの表面（照明光学ユニット５５０側の表面）に集光され、照明視野Ｓを形成する。

投影光学系５０３は、Ｙ軸方向に向かって延在する１つのＭＬＡ５０８を有する。ＭＬＡ５０８は、照明光学ユニット５５０が形成した照明視野Ｓに対応した位置に配置されている。ＭＬＡ５０８は、投影光学系５０３のステージ５０３Ｓに搭載される。ステージ５０３Ｓが投影系ガイド５Ｐに沿って移動することにより、ＭＬＡ５０８がＸ軸方向に移動する。

露光装置５０１は、以上のような構成であり、図１６及び図１７示すように、リニアアクチュエータ４６の可動子５０を、照明光学ユニット５５０及び投影光学系５０３のＸ方向への移動と同じ方向に照明光学ユニット５５０及び投影光学系５０３と同じ距離、移動させる。つまり、露光装置５０１は、露光装置１の移動機構４０と同様の制御を実行する。このように、移動機構５４０で、光ファイバ５３２をＸ方向に移動させることで、光ファイバ５３２をより円滑に照明光学ユニット５５０に従動させることができる。

以上のように、１つの照明光学ユニット５５０で、照明視野Ｓの全域を照明する構成の場合も、上記と同様に、案内光学ユニット５３０と移動機構５４０とで、案内光学ユニット５３０の光源６側の端部（第１端部）から照明光学ユニット５５０との距離を所定の範囲に維持することで上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜デバイス製造方法＞
図１８は、本実施形態に係るデバイス製造方法の各ステップを示すフローチャートである。本実施形態に係るデバイス製造方法でデバイスを製造するにあたって、まず、デバイス（電子デバイス）の機能及び性能の設計が行われる（ステップＳ２０１）。次に、ステップＳ２０１における設計に基づいたマスクＭが製造される（ステップＳ２０２）。次に、レジストが塗布されたプレートＰに、ステップＳ２０２で製造されたマスクＭのマスクパターンが投影露光される工程、露光したプレートＰを現像する工程、現像されたプレートＰの加熱工程及びエッチング工程等を含む基板処理が行われる（ステップＳ２０３）。

基板処理においてマスクパターンがプレートＰに投影露光される工程では、露光装置１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１が本実施形態に係る露光方法を実行することにより、マスクＭに形成されたパターン、すなわちマスクパターンと同形状のパターンがプレートＰに転写される。マスクパターンが転写されたプレートＰは、現像、加熱及びエッチングによって、転写されたパターンに基づいて加工される。基板処理が終了したら、ダイシング工程、ボンディング工程及びパッケージ工程等の加工プロセスを含むデバイスの組み立てが行われ（ステップＳ２０４）、その後の検査（ステップＳ２０５）を経てデバイスが完成する。

上記の実施形態の露光装置１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１の投影システム（主として投影光学系）は、投影倍率を１として投影する場合として説明したがこれに限定されない。露光装置１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１は、投影システムの光学系を構成するレンズの配置や焦点位置を変更することで、投影倍率を任意の倍率とすることができる。露光装置１００は、投影倍率を１未満とし、マスクのパターンの線幅を投影倍率分縮小して、プレートＰで結像される構成、つまり、マスクのパターンの線幅がプレートＰで結像されるパターンの線幅の数倍（２倍、３倍）の大きさとなる構成としてもよい。また、露光装置１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１は、投影倍率を１より大きくし、マスクのパターンの線幅を投影倍率分拡大して、プレートＰで結像される構成、つまり、マスクのパターンの線幅がプレートＰで結像されるパターンの線幅の数分の１（１／２、１／３）の大きさとなる構成としてもよい。

なお、上述のプレートＰとしては、ディスプレイデバイス用のガラス基板のみならず、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）などを用いることができる。

また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書などに開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。

また、本発明は、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書などに開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基板を保持せずに、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。

露光装置１００の種類としては、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置に限られず、プレートＰに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。

上述の実施形態の露光装置１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続などが含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了した後、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度などが管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

なお、上述の実施形態及び変形例の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。このように、上記実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態及び運用技術等は、すべて本発明の範囲に含まれる。

１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１ 露光装置
１Ｓ プレートステージ
１Ｔ マスクステージ
２ 照明光学系
３ 投影光学系
３Ｓ ステージ
６ 光源
７ 光ファイバ
９ 制御装置
１０Ｃ、１０Ｌ、１０Ｒ、１０ａ 光学系
１１、５１１、１２、５１４ リレー光学系
１３、５１４ フライアイレンズ
１５ コンデンサレンズ
１６ ミラー
２０ 支持台
２１ 移動装置
２２ 支持部
３０ 案内光学ユニット
３１ 照明光学ユニット
３２ バンドル
４０ 移動機構
４４ 定滑車
４６ リニアアクチュエータ
４８ 固定子
５０ 可動子
５１６ 凹面ミラー

Claims (14)

1. パターンが形成されたマスクを支持するマスク支持機構とプレートを保持するプレート支持機構とを備え、光源から出力される照明光を用いて前記パターンを前記プレートに転写する露光装置であって、
   前記照明光を前記マスクに照射させる照明光学系と、
   前記照明光学系によって照明される前記パターンの像を前記プレートに投影するレンズアレイと、
   前記照明光学系の少なくとも一部及び前記レンズアレイを支持する支持部を備え、前記支持部を前記光源に対して相対的に前記マスク及び前記プレートに沿った方向に移動させる移動装置と、
   を有する露光装置。
2. 前記照明光学系は、前記支持部に支持される照明光学ユニットと、前記照明光を前記照明光学ユニットに案内する案内光学ユニットと、を有する請求項１に記載の露光装置。
3. 前記案内光学ユニットは、前記光源側の第１端部が前記光源から出力された前記照明光の光路上に配置され、前記照明光学ユニット側の第２端部が前記照明光学ユニットとともに前記移動装置によって移動される請求項２に記載の露光装置。
4. 前記案内光学ユニットは、前記移動装置による前記第２端部の移動にともない、前記第１端部から前記照明光学ユニットまでの光路長を所定の範囲に維持する請求項３に記載の露光装置。
5. 前記案内光学ユニットは、光ファイバを備え、
   前記光ファイバは、一方の端部が前記光源に対して固定され、他方の端部が前記照明光学系に対して固定されている請求項３または４に記載の露光装置。
6. 前記移動装置は、前記照明光学ユニットの移動に合わせて、前記光ファイバを移動させる移動機構をさらに備える請求項５に記載の露光装置。
7. 前記案内光学ユニットは、前記照明光を反射させる少なくとも１つのミラーを含み、
   前記移動装置は、前記照明光学ユニットの移動に合わせて前記ミラーを移動し、前記第１端部から前記照明光学ユニットまでの光路長を所定の範囲に維持する請求項３に記載の露光装置。
8. 前記少なくとも１つのミラーは、コーナーキューブを含む請求項７に記載の露光装置。
9. 前記照明光学ユニットは、複数の部分照明光学ユニットを有し、
   前記案内光学ユニットは、前記部分照明光学ユニットに対応した複数の部分案内光学ユニットを有し、
   複数の前記部分案内光学ユニットは、前記照明光がそれぞれ入射される請求項２から８のいずれか一項に記載の露光装置。
10. 前記照明光は、レーザ光であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の露光装置。
11. 光源から出力された照明光を照明光学系を介してマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンをレンズアレイを介してプレートに転写する露光方法であって、
    前記照明光学系の少なくとも一部及び前記レンズアレイを、前記光源に対して相対的に前記マスク及び前記プレートに沿った方向に移動させつつ、前記照明光学系から前記パターンに前記照明光を照射し、前記パターンの像を前記レンズアレイを介して前記プレートに投影することを含む露光方法。
12. 前記照明光学系、前記レンズアレイとともに移動される第１ユニットと、前記照明光を前記第１ユニットに案内する第２ユニットとを含み、
    前記第２ユニットのうち前記第１ユニット側の端部は、前記第１ユニットとともに移動される請求項１１に記載の露光方法。
13. 前記第２ユニットの前記光源側の端部から前記第１ユニットまでの光路長は、前記第１ユニット側の端部の移動にともない所定の範囲に維持される請求項１２に記載の露光方法。
14. 請求項１１から１３のいずれか一項に記載の露光方法によって、前記マスクに形成されたパターンをプレートに転写することと、
    前記パターンが転写された前記プレートを、転写された前記パターンに基づいて加工することと、を含むデバイス製造方法。

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