JP4326361B2 - Light intensity uniformizing optical system - Google Patents
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Description
本発明は、照射面における照度分布を均一化すると共に、被露光物であるプリント配線基板などのワークに対する照射面積を変更することができる光強度均一化光学系に関する。 The present invention relates to a light intensity uniformizing optical system capable of uniforming an illuminance distribution on an irradiation surface and changing an irradiation area on a work such as a printed wiring board as an object to be exposed.
一般に、露光装置として、例えば、図5に示す構成のものが知られている。この従来の露光装置100は、紫外線照射用のランプ21および楕円反射鏡(回転楕円体鏡)22を有する光源部20と、この光源部20からの照射光を反射する平面反射鏡41と、この平面反射鏡41から反射される照射光を照射面において照度分布を均一化する照度分布均一化機構(レンズアレー)30と、この照度分布均一化機構30からの照射光を平行光としてワークW側に反射するコリメーションミラ42と、このコリメーションミラ42から反射する照射光の光路に配置したマスクMを保持する保持枠50と、この保持枠50に保持されたマスクMに対向する位置に配置したワークWを載置するアライメントテーブル60と、を備えている。
In general, for example, an exposure apparatus having a configuration shown in FIG. 5 is known. The
そして、図6(a)、(b)に示すように、この露光装置100の照度分布均一化機構30は、凸レンズを同一平面上に複数配列させた第1レンズアレー31と、この第1レンズアレー31に対向した位置で凸レンズを同一平面上に複数配列した第2レンズアレー32と、第1レンズアレー31を光軸方向に移動自在とする移動機構33とを備えているものである。
6A and 6B, the illuminance distribution uniformizing
そのため、露光装置100は、照度分布均一化機構30の第1レンズアレー31を、はじめに設定された位置関係として露光作業を行なうと、アライメントテーブル60におけるワークWに対する照射面積が最大となり、光源部20から照射される照射光により、ワークW全体を一度に露光できる状態となる。また、露光装置100は、照度分布均一化機構30の第1レンズアレー31を移動機構33により光軸方向に移動させることで、照度分布均一化機構30に入射する照射光の入射面の位置を変え、照射光により照射される照射面積(例えば全体露光面積の1/4)を小さくした状態とし、ワークの所定領域を露光できるものである。
For this reason, when the
なお、照度分布均一化機構30は、入射する光が、レンズアレー31,32を構成するレンズ素子により光分割が行われ、その結果、単一の光源が照度分布均一化機構30の射出側においてレンズ素子数相当の光源に分割され、照射光に対する強度の「むら」が打ち消されることによって、照射範囲において照度分布がほぼ均一になるものである。
しかし、従来の露光装置における照度分布均一化機構の構成では、以下に示すような問題点が存在していた。
従来の露光装置における照度分布均一化機構の構成では、ワークの露光処理時間を適正な露光状態を確保して迅速に行なう必要があるが、第1レンズアレーのみを移動させておこなう構成では、あらかじめ設定されている照度分布均一化機構としての設定条件を変更するため、第1レンズアレーの各レンズ素子が本来調整された範囲において第2レンズアレーの各レンズ素子の所定の光路になることを維持できなくなる。そのため、露光装置では、第1レンズアレーを移動した結果として、照射面積は、例えば1/4になるが、集光率は比例して4倍にならず約1.6倍程度となり、ワーク一枚に対する露光照射時間が本来予定している時間より著しくかかってしまう。なお、例えば、露光領域に対する照射時間が、5.8秒程度かかると、一枚のワークの露光面がn面(例えば2面、4面、6面)ある場合には、5.8秒×n倍の時間がかかることになる。
However, the configuration of the illuminance distribution uniformizing mechanism in the conventional exposure apparatus has the following problems.
In the configuration of the illuminance distribution uniformizing mechanism in the conventional exposure apparatus, it is necessary to quickly perform the exposure processing time of the work while ensuring an appropriate exposure state. However, in the configuration in which only the first lens array is moved, In order to change the setting conditions as the illuminance distribution uniformization mechanism that has been set, each lens element of the first lens array is maintained to be a predetermined optical path of each lens element of the second lens array in the originally adjusted range. become unable. Therefore, in the exposure apparatus, as a result of moving the first lens array, the irradiation area becomes, for example, 1/4, but the condensing rate is not proportionally quadrupled, but is about 1.6 times, and the work piece is the same. The exposure irradiation time for the sheet is significantly longer than the originally scheduled time. For example, if the exposure time for the exposure region takes about 5.8 seconds, and the exposure surface of one workpiece has n surfaces (for example, 2, 4 and 6 surfaces), 5.8 seconds × It will take n times as long.
また、従来の露光装置における照度分布均一化機構の構成では、あらかじめ設定されたフライレンズの設定条件を、照射面積を変更するときに変えるため、あらかじめ決められたレンズに入る光が、隣接するレンズに入り込んでしまい、隣接するレンズからの設定されていない光が複数に重なり合った状態で照度分布均一化機構から射出される状態となる。そのため、露光装置のワークを載置するアライメントテーブル側では、ワークの照射面以外に不要な光が散乱して存在し、露光作業に適切に寄与する平行光以外の光が、無駄な乱反射をすることになり、ワークの露光面に悪影響を及ぼす可能性が高く、露光作業に不都合であった。 Further, in the configuration of the illuminance distribution uniformizing mechanism in the conventional exposure apparatus, since the setting condition of the preset fly lens is changed when the irradiation area is changed, the light entering the predetermined lens is adjacent to the lens. Then, the light that has not been set from the adjacent lens is emitted from the illuminance distribution uniformizing mechanism in a state of being overlapped. Therefore, on the alignment table side on which the workpiece of the exposure apparatus is placed, unnecessary light is scattered on the surface other than the irradiation surface of the workpiece, and light other than the parallel light that appropriately contributes to the exposure work performs useless irregular reflection. Therefore, there is a high possibility that the exposed surface of the workpiece will be adversely affected, which is inconvenient for the exposure work.
本発明は、前記のような問題点に鑑みて創案されたもので、照度分布の均一性を損なうことなく露光照射時間が最小限となり(集光率の向上)、また、照射面以外に無駄な光が散乱することを最小限とし、さらに、構成が簡単で照射面積の変更が可能な光強度均一化光学系を提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of the above-mentioned problems, and exposure exposure time is minimized (improvement of light collection rate) without impairing the uniformity of illuminance distribution. Another object of the present invention is to provide a light intensity uniformizing optical system that minimizes the scattering of light and that can be changed in irradiation area with a simple configuration.
本発明にかかる光強度均一化光学系は、前記目的を達成するため、以下に示す構成とした。すなわち、光源部からワークまでの光の光路に配置され、前記光源部から照射された光の照度分布を均一化する光強度均一化光学系において、前記光強度均一化光学系は、複数の凸レンズを同一平面上に配列させた第1レンズアレーと、この第1レンズアレーに対向し所定距離を隔てて同一平面上に複数の凸レンズを配列させた第2レンズアレーと、この第2レンズアレーおよび前記第1レンズアレーのレンズアレー間位置に当該両レンズ群に対向して前記光路に配置または前記光路から退避自在に移動手段を介して設けられ、同一平面上に複数の凹レンズを配列させた第3レンズアレーと、を備え、前記ワークにおける露光領域と照射面とが同一割合の100%である場合における照度分布80%以上で、照度120mW/cm2以上である場合、前記各レンズアレーの焦点距離は、第3レンズアレーの焦点距離をf1とし、前記第1レンズアレーおよび前記第2レンズアレーの焦点距離をf2としたときに、−2.5<(f2/f1)<−0.5 …式(1)で表わされる範囲である構成とした。
The light intensity uniformizing optical system according to the present invention has the following configuration in order to achieve the above object. That is, in a light intensity uniformizing optical system that is arranged in an optical path of light from a light source unit to a work and uniformizes an illuminance distribution of light emitted from the light source unit, the light intensity uniformizing optical system includes a plurality of convex lenses. Are arranged on the same plane, a second lens array in which a plurality of convex lenses are arranged on the same plane facing the first lens array at a predetermined distance, and the second lens array and A plurality of concave lenses are arranged on the same plane at a position between the lens arrays of the first lens array so as to be opposed to the two lens groups and disposed in the optical path or removably from the optical path . An illuminance distribution of 80% or more and an illuminance of 120 mW / cm 2 or more when the exposure area and the irradiated surface of the workpiece are 100% of the same ratio. The focal length of each lens array is -2.5 <(when the focal length of the third lens array is f1 and the focal length of the first lens array and the second lens array is f2. f2 / f1) <-0.5 ... It was set as the structure which is the range represented by Formula (1).
このように構成されるため、光強度均一化光学系は、第1レンズアレーおよび第2レンズアレーに光が入射される場合には、第1レンズアレーから第2レンズアレーを介して基準設定角度で光が広がるように射出される。また、光強度均一化光学系は、第1レンズアレーおよび第2レンズアレーの間に移動手段を介して第3レンズアレーが配置されると、この第3レンズが加わることにより基準設定角度より小さな設定角度の状態で当該光強度均一化光学系から射出される。したがって、第3レンズアレーが第1レンズアレーおよび第2レンズアレーの間の光路に配置または前記光路から退避自在に設けられることで、照射面における露光面積を変えることができる(なお、照射面とは光強度均一化光学系により出射した照射光[他の光学系も介することも含む]により照射される、ワークが載置された位置での面である。また、露光面あるいは露光領域とは、ワークの露光処理される面である)。また、このように構成されることにより、光強度均一化光学系は、第3レンズアレーの焦点距離f1および第1、第2レンズアレーの焦点距離f2の比であるf2/f1が−2.5より大きくなるように設定されているため、照射面における照度分布状態が周辺および中央において露光作業の許容範囲となる。また、f2/f1が、−0.5より負に大きくなるように設定されているため、照射面における照度分布状態が、本来設定された面積より大きな範囲で照射面を形成することなく、本来設定された照射面積において露光作業の許容範囲となる。なお、マイナスの符号が付されているのは、凹レンズを用いるからである。
With this configuration, the light intensity uniformizing optical system has a reference set angle from the first lens array through the second lens array when light is incident on the first lens array and the second lens array. The light is emitted so as to spread. Further, in the light intensity uniformizing optical system, when the third lens array is disposed between the first lens array and the second lens array via the moving means, the third lens is added, so that the angle is smaller than the reference setting angle. The light is emitted from the light intensity uniformizing optical system at a set angle. Therefore, the third lens array can be arranged in the optical path between the first lens array and the second lens array or can be retracted from the optical path, so that the exposure area on the irradiation surface can be changed (note that the irradiation surface and Is a surface at the position where the workpiece is placed, irradiated by irradiation light (including through another optical system) emitted from the light intensity uniformizing optical system. The surface of the workpiece to be exposed). With this configuration, in the light intensity uniformizing optical system, f2 / f1, which is the ratio of the focal length f1 of the third lens array and the focal length f2 of the first and second lens arrays, is -2. Since it is set to be larger than 5, the illuminance distribution state on the irradiation surface is within the allowable range of the exposure work in the periphery and the center. In addition, since f2 / f1 is set to be negatively larger than −0.5, the illuminance distribution state on the irradiation surface is originally formed without forming the irradiation surface in a range larger than the originally set area. The exposure range is within the set irradiation area. Note that the minus sign is used because a concave lens is used.
また、請求項2に記載の発明は、光源部からワークまでの光の光路に配置され、前記光源部から照射された光の照度分布を均一化する光強度均一化光学系において、前記光強度均一化光学系は、複数の凸レンズを同一平面上に配列させた第1レンズアレーと、この第1レンズアレーに対向し所定距離を隔てて同一平面上に複数の凸レンズを配列させた第2レンズアレーと、この第2レンズアレーおよび前記第1レンズアレーのレンズアレー間位置に当該両レンズ群に対向して前記光路に配置または前記光路から退避自在に移動手段を介して設けられ、同一平面上に複数の凹レンズを配列させた第3レンズアレーと、を備え、前記ワークにおける露光領域と照射面とが同一割合の100%である場合における照度分布80%以上で、照度120mW/cm2以上である場合、前記第1レンズアレーの凸レンズならびに前記第2レンズアレーの凸レンズの中心光軸位置における両凸レンズ間の距離をd1とし、前記第3レンズアレーが前記第1レンズアレーおよび前記第2レンズアレーのレンズアレー間位置に配置されたときに、前記第1レンズアレーの凸レンズならびに第3レンズアレーの凹レンズの中心光軸位置における両レンズ間の距離をd2とし、かつ、第2レンズアレーの凸レンズならびに第3レンズアレーの凹レンズの中心光軸位置における両レンズ間の距離をd3としたときに、(d2+d3)/2<d1 …式(2)、0.5<d2/d3<2 …式(3)で表わされる距離の範囲内において各レンズアレーを配置した構成とした。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a light intensity uniformizing optical system that is disposed in an optical path of light from a light source unit to a work and uniformizes an illuminance distribution of light emitted from the light source unit. The homogenizing optical system includes a first lens array in which a plurality of convex lenses are arranged on the same plane, and a second lens in which the plurality of convex lenses are arranged on the same plane at a predetermined distance so as to face the first lens array. An array, and a second lens array and a position between the lens arrays of the first lens array, which are disposed on the optical path so as to be opposed to both lens groups, or can be retracted from the optical path via moving means, a plurality of the third lens array and the are arranged concave lens comprises, in illuminance distribution of 80% or more when the irradiation surface and the exposed region of the workpiece is 100% identical proportions, illuminance 120 If it is W / cm 2 or more, the distance between the two lens at the central optical axis position of the convex lens of the convex lens and the second lens array of the first lens array and d1, the third lens array is the first lens array And a distance between both lenses at the central optical axis position of the convex lens of the first lens array and the concave lens of the third lens array when arranged at the position between the lens arrays of the second lens array, and When the distance between both lenses at the central optical axis position of the convex lens of the two-lens array and the concave lens of the third lens array is d3, (d2 + d3) / 2 <d1 (2), 0.5 <d2 / d3 <2 ... Each lens array is arranged within the range of the distance represented by Expression (3).
このように構成されることにより、光強度均一化光学系は、各レンズアレー間の距離を式(2)および式(3)で示す範囲内に設定しているため、d1をd2/d3に対して0.5より小さくすることで、照射面において光の集光する率を適正範囲とし、また、d2/d3を所定の範囲内とすることで、照射面において光の集光時の照度分布の範囲を露光作業に対して許容範囲内において調整できる範囲内に確保することができるものである。 With this configuration, the light intensity uniformizing optical system sets the distance between the lens arrays within the range indicated by Expression (2) and Expression (3), and thus d1 is set to d2 / d3. On the other hand, by making the ratio smaller than 0.5, the light collection rate on the irradiation surface is within an appropriate range, and by setting d2 / d3 within a predetermined range, the illuminance at the time of light collection on the irradiation surface The distribution range can be secured within a range that can be adjusted within an allowable range for the exposure work.
さらに、請求項3に記載の発明は、前記光強度均一化光学系において、前記第1レンズアレーまたは前記第2レンズアレーは、光の入射側に配置された一方が、光軸方向に調整移動するための調整移動手段により支持されている構成とした。
このように構成されることにより、光強度均一化光学系は、調整移動手段により光軸方向において、照射光の入射側に配置される、例えば、第1レンズアレーが、照射光の入射側に調整移動されると、第3レンズアレーが配置された状態に対して第1レンズアレーおよび第2レンズアレーがより適切な位置関係となり、当該光強度均一化光学系から照射される照射光が、より適切な状態で照射面に到達することになる。
Further, the invention according to claim 3 is the light intensity uniformizing optical system, wherein one of the first lens array and the second lens array arranged on the light incident side is adjusted and moved in the optical axis direction. It was set as the structure supported by the adjustment movement means for doing.
With this configuration, the light intensity uniformizing optical system is arranged on the incident light incident side in the optical axis direction by the adjustment moving unit. For example, the first lens array is disposed on the incident light incident side. When adjusted and moved, the first lens array and the second lens array have a more appropriate positional relationship with respect to the state where the third lens array is arranged, and the irradiation light irradiated from the light intensity uniformizing optical system is The irradiation surface is reached in a more appropriate state.
さらに、請求項4に記載の発明は、前記第1レンズアレー、前記第2レンズアレー、前記第3レンズアレーは、保持手段のそれぞれのホルダに保持され、前記移動手段および前記調整移動手段は、前記保持手段に支持され、前記保持手段は、前記第3レンズアレーを退避位置に移動したときに前記移動手段の直上となる位置に塵埃を付着させないシールド部を備えると共に、前記第1レンズアレーおよび第2レンズアレーに塵埃を付着させない覆い部を前記シールド部の一端側に設けた光強度均一化光学系である構成とした。 Furthermore, in the invention described in claim 4, the first lens array, the second lens array, and the third lens array are held by respective holders of holding means, and the moving means and the adjusting moving means are: The holding means is supported by the holding means, and the holding means includes a shield part that prevents dust from adhering to a position directly above the moving means when the third lens array is moved to the retracted position, and the first lens array and The cover is configured to be a light intensity uniformizing optical system in which a cover portion that does not allow dust to adhere to the second lens array is provided on one end side of the shield portion.
請求項1に記載の発明によれば、光強度均一化光学系では、第1レンズアレーおよび第2レンズアレーのレンズアレー間に第3レンズアレーを移動手段により光路に配置または光路から退避自在に設けているため、構成が簡易であり、光軸方向のブレがなく、あらかじめ設定された第1および第2レンズアレーの調整をすることなしに、照射面における露光領域の範囲を調整することができる。また、光強度均一化光学系では、照度分布の均一性を損なうことなく、一度に全体が露光される露光領域から例えば、1/4の露光領域としたときに、集光率は2.5倍となり、従来のものと比較して集光率を1.5倍前後向上させることができる。また、光強度均一化光学系では、第1レンズアレー、第2レンズアレーおよび第3レンズアレーの焦点距離を所定の範囲に設定する構成としているため、照射面において適正な集光率の範囲となるように照射光を射出することができる(なお、適正な集光率の範囲とは、露光領域と照射面とが同一(割合が1)に近づくほどよく、かつ、照射光の分布状態[照度分布および照度]があらかじめ設定された許容範囲内となる範囲をいう。)。
According to the first aspect of the present invention, in the light intensity uniformizing optical system, the third lens array is arranged in the optical path between the lens arrays of the first lens array and the second lens array by the moving means, or can be retracted from the optical path. Since it is provided, the configuration is simple, there is no blur in the optical axis direction, and the range of the exposure area on the irradiation surface can be adjusted without adjusting the preset first and second lens arrays. it can. Further, in the light intensity uniformizing optical system, the condensing rate is 2.5 when the entire exposure area is changed to, for example, a 1/4 exposure area without impairing the uniformity of the illuminance distribution. The light collection rate can be improved by about 1.5 times compared to the conventional one. In the light intensity uniformizing optical system, since the focal lengths of the first lens array, the second lens array, and the third lens array are set to a predetermined range, an appropriate light collection rate range on the irradiation surface is obtained. Irradiation light can be emitted in such a way (in addition, an appropriate light collection rate range is such that the exposure area and the irradiation surface are closer to the same (ratio is 1), and the distribution state of irradiation light [ (Illuminance distribution and illuminance] are within the preset tolerance range. )
請求項2に記載の発明によれば、光強度均一化光学系では、第1レンズアレー、第2レンズアレーおよび第3レンズアレーの距離を所定の範囲に設定する構成としているため、高い照度分布を維持した状態で照射面積の範囲を適切に確保することができる。 According to the second aspect of the present invention, in the light intensity uniformizing optical system, the distance between the first lens array, the second lens array, and the third lens array is set to a predetermined range. The range of the irradiation area can be appropriately ensured while maintaining the above.
請求項3に記載の発明によれば、光強度均一化光学系では、凹レンズを配列した第3レンズアレーが凸レンズを配列した第1レンズアレーおよび第2レンズアレーの間の光路に配置されたときに、光の入射側に配置されている第1レンズアレーを適正位置に調整移動手段を介して移動することで、従来のものと比較して集光率をさらに向上させることができる(なお、適正位置とは、照射面における照射光の分布状態があらかじめ設定された許容範囲内となる位置をいい、ここでは照射面における照度分布および照度が所定の値以上である条件をクリアできる位置である)。 According to the third aspect of the invention, in the light intensity uniformizing optical system, when the third lens array in which the concave lenses are arranged is disposed in the optical path between the first lens array and the second lens array in which the convex lenses are arranged. In addition, by moving the first lens array arranged on the light incident side to an appropriate position via the adjustment moving means, the light collection rate can be further improved as compared with the conventional one (in addition, The proper position means a position where the distribution state of the irradiation light on the irradiation surface falls within a preset allowable range, and here is a position where the illuminance distribution on the irradiation surface and the condition that the illuminance is not less than a predetermined value can be cleared. ).
請求項4に記載の発明によれば、光強度均一化光学系では、保持手段の覆い部およびシールド部により、移動手段等が作動したときに塵埃を各レンズアレーに付着させない。 According to the fourth aspect of the present invention, in the light intensity uniformizing optical system, dust is not attached to each lens array when the moving means or the like is operated by the cover part and the shield part of the holding means.
なお、例えば、露光装置に用いる場合において、ワークの露光領域全体に対して一度で露光作業を行なう場合には、第3レンズアレーを第1レンズアレーおよび第2レンズアレーから退避させた状態で行い、また、ワークが載置テーブル全面を用いるものと比較して小さなときや、露光領域が複数あり、一箇所ずつ行なう場合には、第3レンズアレーを第1レンズアレーおよび第2レンズアレーの間に配置させた状態で行なっている。そのため、露光装置は、第3レンズアレーを配置することによる照射状態で露光作業を適切に行なうことができるワークの場合では、光軸方向に各レンズアレーを移動調整する必要がない。 For example, in the case of use in an exposure apparatus, when the exposure operation is performed once for the entire exposure area of the workpiece, the third lens array is retracted from the first lens array and the second lens array. In addition, when the work is small as compared with the work using the entire surface of the mounting table, or when there are a plurality of exposure areas and each work is performed one by one, the third lens array is placed between the first lens array and the second lens array. This is done in a state where Therefore, the exposure apparatus does not need to move and adjust each lens array in the optical axis direction in the case of a workpiece that can appropriately perform the exposure operation in the irradiation state by arranging the third lens array.
また、例えば、露光装置に用いる場合において、第3レンズが第1レンズアレーおよび第2レンズアレーの間に配置されることで、ワークの露光作業に対して不必要な光をワークの露光領域周辺において最小限にすることができる。さらに、露光装置においては、照度分布の均一性を維持した状態で集光率を向上させることができるため、ワークの露光領域における露光時間を最小限にすることができ、従来の露光装置と比較して2.5倍の処理速度を達成することが可能となる。 In addition, for example, when used in an exposure apparatus, the third lens is disposed between the first lens array and the second lens array, so that unnecessary light for the work exposure work is provided around the work exposure area. Can be minimized. Furthermore, in the exposure apparatus, the light collection rate can be improved while maintaining the uniformity of the illuminance distribution, so the exposure time in the exposure area of the workpiece can be minimized and compared with conventional exposure apparatuses. Thus, it becomes possible to achieve a processing speed of 2.5 times.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、光強度均一化光学系は、露光装置において用いられる状態として説明する。図1は、露光装置全体の構成を示す概略図、図2(a)、(b)は、光強度均一化光学系から射出する照射光の状態を模式的に示す模式図、図3(a)、(b)は、光強度均一化光学系の動作を示す断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The light intensity uniformizing optical system will be described as being used in an exposure apparatus. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of the entire exposure apparatus, FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams schematically showing the state of irradiation light emitted from a light intensity uniformizing optical system, and FIG. ), (B) are cross-sectional views showing the operation of the light intensity uniformizing optical system.
図1に示すように、露光装置1は、楕円鏡3の第1焦点位置に配置した放電灯2を有する光源部4と、この光源部4から照射される照射光を所定方向に反射する第1平面反射鏡5Aと、この第1平面反射鏡5Aの光路中に配置される光強度均一化光学系6と、この光強度均一化光学系6から射出する照射光をあらかじめ設定された光路に沿って反射する第2平面反射鏡5Bと、この第2平面反射鏡5Bから反射される照射光を平行光として反射するコリメーションミラ5Cと、このコリメーションミラ5Cから反射される照射光の光路中にマスクMを保持するマスク保持機構10と、このマスク保持機構10で保持されるマスクMに対面する位置にワークWを載置する載置テーブル11と、を主に備えている。
As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 1 includes a light source unit 4 having a discharge lamp 2 arranged at a first focal position of an elliptical mirror 3, and a first light source that reflects irradiation light emitted from the light source unit 4 in a predetermined direction. The one-
図1に示すように、光強度均一化光学系6は、図示しない支持部材により露光装置1の躯体枠(図示せず)に設けられており、図3に示すように、第1レンズアレー6Aおよび第2レンズアレー6Bを有する基本レンズアレー部6Dと、この基本レンズアレー部6Dである第1レンズアレー6Aおよび第2レンズアレー6Bの間に対面して配置または退避自在に設けた第3レンズアレー6Cとを備え、各レンズアレー6A,6B,6Cがそれぞれ保持手段8により保持されている。なお、レンズアレーとは、凸レンズあるいは凹レンズを同一平面上に配列させたものをいう。
As shown in FIG. 1, the light intensity uniformizing optical system 6 is provided on a housing frame (not shown) of the exposure apparatus 1 by a support member (not shown), and as shown in FIG. 3, the
第1レンズアレー6Aは、凸レンズ6aが同一平面上に複数配列(ここでは縦横5×4個)して保持手段8のホルダ8aに保持さている。この第1レンズアレー6Aの各凸レンズ6aは、焦点距離が同一に設定されている。
第2レンズアレー6Bは、凸レンズ6bが同一平面上に複数配列(ここでは縦横5×4個)して保持手段8のホルダ8bに保持されている。この第2レンズアレー6Bの各レンズ6bは、焦点距離が同一に設定されている。なお、ここでは、凸レンズ6aおよび凸レンズ6bのそれぞれの焦点距離f2は、同一として設定されている。また、ホルダ8bの基端面8dは、後記する第3レンズアレー6Cの移動手段7におけるガイドとして構成されている。
In the
In the
そして、第1レンズアレー6Aを保持するホルダ8aは、保持手段8の筐体側から光軸方向に移動可能な調整移動手段9により支持されている。また、第2レンズアレー6Bを保持するホルダ8bは、保持手段8の筐体側に固定されている。なお、第2レンズアレー6Bは、常に位置が固定されて、光軸方向に移動することはない。
The
さらに、ホルダ8aを光軸方向に移動可能に支持する調整移動手段9は、ホルダ8aを支持する支持部9aと、この支持部9aを移動(回転)させる移動部9bとを有している。そして、ここでは、支持部9aに直交する方向にホルダ8aが取付けられている。また、ここでは、移動部9bとしては、サーボモータなどが用いられ、また、支持部9aとしては、送りねじが用いられ、ホルダ8aを光軸方向に沿って移動させるように構成されている。なお、ホルダ8aを移動させる場合に、そのホルダ8aの基端部分を保持手段8の立直部8fをガイドとして移動させている。また、ホルダ8aを移動させるときのガイドは、他の位置に適宜設けられていても構わない。
Furthermore, the adjustment moving means 9 that supports the
第3レンズアレー6Cは、凹レンズ6cを同一平面上に複数配列(ここでは縦横5×4個)して保持手段8のホルダ8cに保持されている。この第3レンズアレー6Cの凹レンズ6cは、互いに焦点距離が同一に設定されている。
The
そして、第3レンズアレー6Cは、ホルダ8cが移動手段7により、第1レンズアレー6Aおよび第2レンズアレー6Bのレンズアレー間に対向して配置または退避自在に移動するように構成されている。この移動手段7は、ホルダ8cに設けたフランジ部7aと、ホルダ8cのフランジ部7aに支持された支持部としての送りネジ7bと、この送りネジ7bを回転させるサーボモータ7cとを備えている。なお、送りネジ7bの一方の端部側には、第1レンズアレー6Aおよび第2レンズアレー6Bに対して、移動手段7などが作動したときに塵埃などを付着させないための覆い部8eがホルダ8bの所定位置に設けられている。また、送りネジ7bの直上には、第3レンズアレー6Cに対して塵埃を付着させないためのシールド部8gが設けられており、フランジ部7aに設けた貫通穴に対してシールド部8gが挿通した状態でフランジ部7aが移動できるように構成されている。
The
この第3レンズアレー6Cは、サーボモータ7cが作動して送りネジ7bが回転すると、フランジ部7aがホルダ8bの基端面8dに沿って案内され退避位置から第1レンズアレー6Aおよび第2レンズアレー6Bに対面する位置に移動することが可能となる。第3レンズアレー6Cは、両レンズアレー6A,6B間に配置された場合、両凸レンズ6a、6bの光軸と、凹レンズ6cの光軸が一致する位置となるように設定されている。また、第3レンズアレー6Cは、サーボモータ7cが作動して送りネジ7bを反対回転させることで、フランジ部7aがホルダ8bの基端面8dに沿って案内されて、両レンズアレー6A,6B間から光路に影響がない退避位置に移動する。
In the
第3レンズアレー6Cは、その焦点距離をf1として、第1レンズアレー6Aおよび第2レンズアレー6Bの凸レンズ6a、6bのそれぞれを焦点距離をf2としたとき、−2.5<f2/f1<−0.5の範囲内になるように構成されている。f2/f1が−2.5よりマイナス側に外れる場合(凹レンズの焦点距離が小さいとき)には、あらかじめ設定された照射面(露光領域)に対して照射する光線が不足する。
When the focal length of the
また、f2/f1が−0.5より「0」側あるいはプラス側に外れる場合(凹レンズの焦点距離が大きいとき)には、あらかじめ設定された照射面(露光領域)に対して照射される光線が広がり、結果的にあらかじめ設定された照射面(露光領域)の照度が低下した状態となってしまう。したがって、凹レンズ6cの焦点距離f1は、他の凸レンズ6a,6bとの関係で、−2.5<f2/f1<−0.5で示す式(1)の範囲内としている。なお、−1.2<f2/f1<−0.8であることがさらに好ましく、最良の範囲としては、−1.0<f2/f1<−0.9である。 In addition, when f2 / f1 deviates from “−0.5” to the “0” side or the plus side (when the focal length of the concave lens is large), a light beam irradiated to a preset irradiation surface (exposure region). As a result, the illuminance of the irradiation surface (exposure area) set in advance is lowered. Therefore, the focal length f1 of the concave lens 6c is within the range of the formula (1) represented by -2.5 <f2 / f1 <-0.5 in relation to the other convex lenses 6a and 6b. It is more preferable that −1.2 <f2 / f1 <−0.8, and the best range is −1.0 <f2 / f1 <−0.9.
なお、表1に示すように、−2.5<f2/f1<−0.5…式(1)において、−2.5以下であるとき、照射面における照度は150mW/cm2となり、かつ、照射面における照度分布が80%となり許容範囲であるが、この−2.5からマスナス側にはずれる数値、例えば、−3.5であると、照度分布の値が小さくなり不都合である(照度分布の目安として80%以上)。また、式(1)において、−0.5から「0」側に外れる数値、例えば、−0.25であると、照度分布は許容範囲にあるが、照度が100mW/cm2となり不都合となる(照度の目安として120mW/cm2以上) In addition, as shown in Table 1, -2.5 <f2 / f1 <-0.5 ... In Formula (1), when it is -2.5 or less, the illumination intensity in an irradiation surface will be 150 mW / cm < 2 >, and The illuminance distribution on the irradiated surface is 80%, which is an allowable range. However, if the numerical value deviates from -2.5 to the mass side, for example, -3.5, the value of the illuminance distribution becomes small, which is inconvenient (illuminance 80% or more as a guide for distribution). Further, in Formula (1), if the numerical value deviates from “−0.5” to “0”, for example, −0.25, the illuminance distribution is within the allowable range, but the illuminance is 100 mW / cm 2 , which is inconvenient. (120mW / cm 2 or more as a measure of illuminance)
また、図3(b)に示すように、第1レンズアレー6Aの凸レンズ6aの中心光軸位置におけるレンズ表面から第2レンズアレー6Bの凸レンズ6bの中心光軸位置におけるレンズ表面までの距離をd1とし、また、第1レンズアレー6Aの凸レンズ6aの中心光軸位置におけるレンズ表面から第3レンズアレー6Cの凹レンズの中心光軸位置におけるレンズ表面までの距離をd2とし、かつ、第2レンズアレー6Bの凸レンズ6bの中心光軸位置におけるレンズ表面から第3レンズアレー6Cの凹レンズの中心光軸位置におけるレンズ表面までの距離をd3とする。そして、各レンズ間距離d1、d2、d3の関係を、(d2+d3)/2<d1…式(2)および0.5<d2/d3<2…式(3)の条件範囲内としている。
Further, as shown in FIG. 3B, the distance from the lens surface at the central optical axis position of the convex lens 6a of the
すなわち、(d2+d3)/2<d1である場合には、集光率が大きくなりすぎるため、照射面に対して適切な制御ができなくなる。また、d2/d3≦0.5である場合には、照射面における照度分布が必要となる値、例えば、照度分布80%程度を下回り、また、d2/d3≧2である場合についても、照射面における照度分布が必要となる値、例えば、照度分布80%程度を下回ることになる。なお、理想的には、d2=d3である。 That is, in the case of (d2 + d3) / 2 <d1, the light collection rate becomes too large, so that it is impossible to appropriately control the irradiation surface. When d2 / d3 ≦ 0.5, the illuminance distribution on the irradiation surface is less than a required value, for example, less than about 80% illuminance distribution, and also when d2 / d3 ≧ 2, The illuminance distribution on the surface is lower than a required value, for example, about 80% of the illuminance distribution. Ideally, d2 = d3.
なお、表2に示すように、(d2+d3)/2<d1…式(2)を満足する場合には、照射面における照度が158mW/cm2となり、照度の目安である120mW/cm2を充分満足する数値となる。しかし、式(2)を満足しない例えば(d2+d3)/2=d1や、あるいは、(d2+d3)/2>d1である場合には、照度が90mW/cm2あるいはそれ以下となり、不都合である。 As shown in Table 2, (d2 + d3) / 2 <d1 ... when satisfying formula (2), the illuminance is 158mW / cm 2 becomes the irradiated surface, a 120 mW / cm 2, which is a measure of illumination sufficient It is a satisfactory value. However, when (d2 + d3) / 2 = d1 or (d2 + d3) / 2> d1 is not satisfied, the illuminance is 90 mW / cm 2 or less, which is inconvenient.
さらに、表3に示すように、式(2)を満足し、かつ、0.5<d2/d3<2…式(3)をも満足する必要があり、式(3)満足する場合、すなわち、0.5<d2/d3より大きい場合には、照射面における照度分布が84%となり、目安としての80%を越える。しかし、「0.5」以下の例えば、「0.3」であると55%の値となり不都合である。また、d2/d3<2である場合には、照射面における照度分布が81%となり目安としての80%を越える、しかし、「2」以上の例えば、「3」であると52.3%の値となり不都合である。
つぎに、図2および図3を参照して、光強度均一化光学系6の動作について、説明する。なお、図2においては説明上、実際に設置される上下左右方向を無視した配置において説明する。
Furthermore, as shown in Table 3, it is necessary to satisfy the formula (2) and also satisfy 0.5 <d2 / d3 <2 ... formula (3). When the formula (3) is satisfied, that is, When 0.5 <d2 / d3, the illuminance distribution on the irradiated surface is 84%, which exceeds 80% as a guide. However, for example, “0.3” below “0.5” is inconvenient because the value is 55%. Further, when d2 / d3 <2, the illuminance distribution on the irradiated surface is 81%, which exceeds 80% as a guideline. However, when “2” or more, for example, “3”, 52.3%. Value and inconvenient.
Next, the operation of the light intensity uniformizing optical system 6 will be described with reference to FIGS. For the sake of explanation, FIG. 2 will be described in an arrangement that ignores the vertical and horizontal directions that are actually installed.
図2(a)に示すように、光強度均一化光学系6は、第1レンズアレー6Aおよび第2レンズアレー6Bを用いた基本レンズアレー部6Dでは、照射光が第1レンズアレー6Aから入射されると、第2レンズアレー6Bを介して光軸中心Ceに対して所定の広がりを持った角度θ1で射出することになる。このときの、光強度均一化光学系6は、図2(a)に示すように、第3レンズアレー6Cが、退避位置に配置された状態である。なお、基本レンズアレー部6Dを用いた場合における照射面では、照射長さ辺aとなる。
As shown in FIG. 2A, in the light intensity uniformizing optical system 6, in the basic lens array unit 6D using the
つぎに、図2(b)に示すように、照度分布を維持した状態で照射面の範囲を変える場合には、光強度均一化光学系6は、基本レンズアレー部6Dと、第3レンズアレー6Cとを用いる。すなわち、第3レンズアレー6Cを退避位置から両レンズアレー6A,6B間に対面させて配置した状態とすることで、第1レンズアレー6Aに入射する照射光は、第3レンズアレー6Cおよび第2レンズアレー6Bを介して射出することになり、光軸中心Ceに対して照射角度θ1(図2(a)参照)より小さな照射角度θ2として射出することになる。このときの光強度均一化光学系6における照射面は、照射長さ辺a/2である範囲となる(例えば、1/4の照射面積)。
Next, as shown in FIG. 2B, when changing the range of the irradiation surface while maintaining the illuminance distribution, the light intensity uniformizing optical system 6 includes a basic lens array unit 6D, a third lens array, and the like. 6C is used. That is, by setting the
なお、第3レンズアレー6Cを退避位置から両レンズアレー6A,6B間に移動させる場合は、一例として次の手順によりここでは行なっている。すなわち、図3(a)で示す状態から、図3(b)に示すように、光強度均一化光学系6は、第3レンズアレー6Cを移動手段7により退避位置から移動させ両レンズアレー6A,6B間に移動させると共に、第1レンズアレー6Aを調整移動手段9により、あらかじめ設定された位置まで調整移動する。なお、光強度均一化光学系6は、ここでは、第3レンズアレー6Cが両レンズアレー6A,6B間に配置されたときに、前記した各レンズアレー6A,6B,6Cの位置関係をd2=d3とし、d1>(d2+d3)/2となるように設定している。また、光強度均一化光学系6では、第3レンズアレー6Cが配置されたことにより照射面における照度分布が最適となるように、第1レンズアレー6Aを光軸方向に調整移動している構成である。
In addition, when moving the
図2(a)、(b)および図3(a)、(b)に示すように、光強度均一化光学系6では、第1レンズアレー6Aを調整移動することでd2=d3の関係を維持するものとして説明したが、前記した式(1)〜(3)の関係を維持した状態で、かつ、求められる照射面における照度分布が許容範囲内であれば、第1レンズアレー6Aを調整移動する必要がないものである。
As shown in FIGS. 2A and 2B and FIGS. 3A and 3B, in the light intensity uniformizing optical system 6, the relationship of d2 = d3 is obtained by adjusting and moving the
また、求められる照度分布が許容範囲内となる前提において、図4に示すように、第1レンズアレー6Aが調整移動しない構成であっても構わないものである。図4(a)、(b)は、光強度均一化光学系の他の構成における動作状態を示す断面図である。なお、図4で示す光強度均一化光学系はすでに説明したものに対して調整移動手段9がない状態であるため、同じ符号を付して動作についてのみ説明する。
Further, on the assumption that the required illuminance distribution is within the allowable range, as shown in FIG. 4, the
図4(a)に示すように、光強度均一化光学系6は、はじめに設定された基本レンズアレー部6Dから、図4(b)に示すように、第3レンズアレー6Cが両レンズアレー6A,6B間に対向した位置に配置する場合に、あらかじめ、d2=d3となる位置に第3レンズアレー6Cを配置しており、移動手段7を介して移動させている。すなわち、基本レンズアレー部6Dの状態から、移動手段7を介して第3レンズアレー6Cを、退避位置から移動させ、両レンズアレー6A,6B間に各レンズ6a,6b,6cの光軸中心が一致するように配置させている。
As shown in FIG. 4 (a), the light intensity uniformizing optical system 6 has a basic lens array section 6D that is set first, and the
第3レンズアレー6Cが配置された状態の光強度均一化光学系6では、基本レンズアレー部6Dによる照射面積から例えば、1/4の照射面積となるように、第1レンズアレー6Aから入射した照射光が、第3レンズアレー6Cおよび第2レンズアレー6Bを介して射出されることになる。
In the light intensity uniformizing optical system 6 in the state where the
以上説明したように、光強度均一化光学系6は、求められる一定以上の照度分布の状態によっては、第3レンズアレー6Cを両レンズアレー6A,6B間に対向して配置することで、照射面積の変更を行なうことができるものである。また、第3レンズアレー6Cを配置した状態における照射面における照射光の照射量は、例えば、1/4の照射面積である場合に、基本レンズアレー部6Dのみの場合に比較して2.5倍前後となる。また、調整移動手段9により第1レンズアレー6Aを調整移動させた場合には、2.5倍以上となる。
As described above, the light intensity uniformizing optical system 6 performs irradiation by arranging the
なお、光強度均一化光学系6は、ここでは照射面積を1から1/4の比率に変化させる状態を前提として説明したが、変化させる照射面積の比率は、1から1/2、1から1/6あるいは1/8であっても構わない。なお、照射面積の比率を変える場合には、あらかじめ設定された各レンズアレー6A,6B,6Cの焦点距離における各レンズアレー6A,6B,6Cの位置が決定されおり、その決定された位置に第3レンズアレー6Cあるいは第1レンズアレー6Aを配置することになる。また、第3レンズアレー6Cはガイド機構により案内されて移動する構成であれば良く、そのガイド機構の構成には限定されるものではない。
Here, the light intensity uniformizing optical system 6 has been described on the assumption that the irradiation area is changed from 1 to 1/4. However, the ratio of the irradiation area to be changed is from 1 to 1/2, and from 1 to 1. It may be 1/6 or 1/8. When the ratio of the irradiation area is changed, the positions of the
なお、調整移動手段9および移動手段7は、一例を示したもので、適切に第1レンズアレー6Aあるいは第3レンズアレー6Cを調整移動あるいは移動させることができるものであれば、シリンダ機構など他の構成を備えるものを使用してもよい。
The adjustment moving means 9 and the moving means 7 are only examples, and may be a cylinder mechanism or the like as long as the
また、すでに説明した光強度均一化光学系6は、例えば、図1に示す露光装置1について適用して用いることができ、露光装置1の形態としては、図示しないが、搬入から搬出までハンドラを介して行なう自動露光装置(ワーク両面、片面)、搬入および搬出は作業者が行なう所謂、半自動露光装置(ワーク両面、片面)、ワークを垂直方向に配置して行なう縦型露光装置、あるいは露光装置で扱うワークがロール形態、枚用形態(板状、シート状)など光強度均一化光学系6を使用するものであれば、どのタイプの露光装置でも使用することが可能となる。露光装置1において、マスク保持機構10、載置テーブル11
、吸着機構12、アライメント機構13、上下動機構14、CCDカメラ15、真空密着機構16、シャッタ機構17、モニタMo(マスクマークMm、ワークマークWm)などを備えている。いうまでもなく、露光装置1以外の構成に対しても光強度均一化光学系6は、適用されることができるものであることは勿論である。
Moreover, the light intensity uniformizing optical system 6 already described can be applied to, for example, the exposure apparatus 1 shown in FIG. 1. As the form of the exposure apparatus 1, although not shown, a handler is provided from carry-in to carry-out. Automatic exposure apparatus (both work and single side) carried out via, so-called semi-automatic exposure equipment (both work and single side) carried by an operator, vertical exposure apparatus or work exposure apparatus in which work is arranged in the vertical direction Any type of exposure apparatus can be used as long as the work to be handled in the above is a roll form, a sheet form (plate form, sheet form) or the like using the light intensity uniformizing optical system 6. In the exposure apparatus 1, a
, A
そして、露光装置1の場合では、ワークWの露光領域に対する集光率は、図2(a)の状態と比較して2.5倍となる。そのため、露光装置1における露光領域ごとの照射時間は、例えば、500mJ必要である場合には、4秒程度あれば良く、ワークW一枚では4箇所の露光領域があるので16秒前後となる。そのため、例えば、光強度均一化光学系6を用いることで、露光装置1では、ワークWの露光領域が変わっても、迅速なタクトタイムで露光作業を行なうことが可能となり、かつ、照射面に不必要な光の散乱も最小限に抑えた状態で露光作業を行なうことができるものである。 In the case of the exposure apparatus 1, the condensing rate with respect to the exposure area of the workpiece W is 2.5 times that in the state of FIG. Therefore, the irradiation time for each exposure area in the exposure apparatus 1 may be about 4 seconds when, for example, 500 mJ is required, and is about 16 seconds because there are four exposure areas in one workpiece W. Therefore, for example, by using the light intensity uniformizing optical system 6, the exposure apparatus 1 can perform an exposure operation with a quick tact time even if the exposure area of the workpiece W changes, and can be applied to the irradiation surface. The exposure operation can be performed in a state where unnecessary light scattering is also minimized.
1 露光装置
2 放電灯
3 楕円反射鏡
4 光源部
5 反射光学系
6 光強度均一化光学系
6A 第1レンズアレー
6B 第2レンズアレー
6C 第3レンズアレー
6D 基本レンズアレー部
6a 凸レンズ
6b 凸レンズ
6c 凹レンズ
7 移動手段
8 保持手段
9 調整移動手段
10 マスク保持機構
11 載置テーブル
12 吸着機構
13 アライメント機構
14 上下動機構
15 CCDカメラ
16 真空密着機構
17 シャッタ機構
M マスク
W ワーク
Mo モニタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exposure apparatus 2 Discharge lamp 3 Elliptical reflector 4 Light source part 5 Reflective optical system 6 Light intensity uniformizing
Claims (4)
前記光強度均一化光学系は、複数の凸レンズを同一平面上に配列させた第1レンズアレーと、この第1レンズアレーに対向し所定距離を隔てて同一平面上に複数の凸レンズを配列させた第2レンズアレーと、この第2レンズアレーおよび前記第1レンズアレーのレンズアレー間位置に当該両レンズ群に対向して前記光路に配置または前記光路から退避自在に移動手段を介して設けられ、同一平面上に複数の凹レンズを配列させた第3レンズアレーと、を備え、
前記ワークにおける露光領域と照射面とが同一割合の100%である場合における照度分布80%以上で、照度120mW/cm2以上である場合、
前記各レンズアレーの焦点距離は、第3レンズアレーの焦点距離をf1とし、前記第1レンズアレーおよび前記第2レンズアレーの焦点距離をf2としたときに、
−2.5<(f2/f1)<−0.5 …式(1)
で表わされる範囲であることを特徴とする光強度均一化光学系。 In the light intensity uniformizing optical system that is arranged in the optical path of light from the light source unit to the work and uniformizes the illuminance distribution of the light emitted from the light source unit,
In the light intensity uniformizing optical system, a first lens array in which a plurality of convex lenses are arranged on the same plane, and a plurality of convex lenses are arranged on the same plane facing the first lens array with a predetermined distance therebetween. A second lens array and a position between the lens array of the second lens array and the first lens array , arranged in the optical path facing the both lens groups, or provided through a moving means so as to be retractable from the optical path ; A third lens array in which a plurality of concave lenses are arranged on the same plane,
When the illuminance distribution is 80% or more and the illuminance is 120 mW / cm 2 or more when the exposure area and the irradiation surface of the workpiece are 100% of the same ratio ,
The focal lengths of the lens arrays are: when the focal length of the third lens array is f1, and the focal length of the first lens array and the second lens array is f2.
−2.5 <(f2 / f1) <− 0.5 (1)
A light intensity uniformizing optical system having a range represented by
前記光強度均一化光学系は、複数の凸レンズを同一平面上に配列させた第1レンズアレーと、この第1レンズアレーに対向し所定距離を隔てて同一平面上に複数の凸レンズを配列させた第2レンズアレーと、この第2レンズアレーおよび前記第1レンズアレーのレンズアレー間位置に当該両レンズ群に対向して前記光路に配置または前記光路から退避自在に移動手段を介して設けられ、同一平面上に複数の凹レンズを配列させた第3レンズアレーと、を備え、
前記ワークにおける露光領域と照射面とが同一割合の100%である場合における照度分布80%以上で、照度120mW/cm2以上である場合、
前記第1レンズアレーの凸レンズならびに前記第2レンズアレーの凸レンズの中心光軸位置における両凸レンズ間の距離をd1とし、前記第3レンズアレーが前記第1レンズアレーおよび前記第2レンズアレーのレンズアレー間位置に配置されたときに、前記第1レンズアレーの凸レンズならびに第3レンズアレーの凹レンズの中心光軸位置における両レンズ間の距離をd2とし、かつ、第2レンズアレーの凸レンズならびに第3レンズアレーの凹レンズの中心光軸位置における両レンズ間の距離をd3としたときに、
(d2+d3)/2<d1 …式(2)
0.5<d2/d3<2 …式(3)
で表わされる距離の範囲内において各レンズアレーを配置したことを特徴とする光強度均一化光学系。 In the light intensity uniformizing optical system that is arranged in the optical path of light from the light source unit to the work and uniformizes the illuminance distribution of the light emitted from the light source unit,
In the light intensity uniformizing optical system, a first lens array in which a plurality of convex lenses are arranged on the same plane, and a plurality of convex lenses are arranged on the same plane facing the first lens array with a predetermined distance therebetween. A second lens array and a position between the lens array of the second lens array and the first lens array , arranged in the optical path facing the both lens groups, or provided through a moving means so as to be retractable from the optical path ; A third lens array in which a plurality of concave lenses are arranged on the same plane,
When the illuminance distribution is 80% or more and the illuminance is 120 mW / cm 2 or more when the exposure area and the irradiation surface of the workpiece are 100% of the same ratio
The distance between the biconvex lenses at the center optical axis position of the convex lens of the first lens array and the convex lens of the second lens array is d1, and the third lens array is a lens array of the first lens array and the second lens array. A distance between the two lenses at the central optical axis position of the convex lens of the first lens array and the concave lens of the third lens array is d2, and the convex lens and the third lens of the second lens array. When the distance between both lenses at the central optical axis position of the concave lens of the array is d3,
(D2 + d3) / 2 <d1 Formula (2)
0.5 <d2 / d3 <2 Formula (3)
A light intensity uniformizing optical system, wherein each lens array is disposed within a distance range represented by
前記移動手段および前記調整移動手段は、前記保持手段に保持され、
前記保持手段は、前記第3レンズアレーを退避位置に移動したときに前記移動手段の直上となる位置に塵埃を付着させないシールド部を備えると共に、前記第1レンズアレーおよび第2レンズアレーに塵埃を付着させない覆い部を前記シールド部の一端側に設けたことを特徴とする請求項3に記載の光強度均一化光学系。
The first lens array, the second lens array, and the third lens array are held in respective holders of holding means,
The moving means and the adjustment moving means are held by the holding means,
The holding means includes a shield part that prevents dust from adhering to a position directly above the moving means when the third lens array is moved to the retracted position, and dust is applied to the first lens array and the second lens array. The light intensity uniformizing optical system according to claim 3, wherein a cover portion that is not attached is provided on one end side of the shield portion.
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