JP4678493B2 - 光源ユニット、照明光学装置、露光装置、および露光方法 - Google Patents

Description

本発明は、光源ユニット、照明光学装置、露光装置、および露光方法に関する。さらに詳細には、本発明は、半導体素子、撮像素子、薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイスや、液晶表示素子に代表されるフラット・パネル・ディスプレイ等の表示デバイスをリソグラフィー工程で製造するために使用される露光装置に適用可能な光源ユニットに関するものである。

近年、パソコンやテレビ等の表示素子として、液晶表示パネルが多用されている。液晶表示パネルは、プレート（ガラス基板）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ンニングすることによって製造される。このフォトリソグラフィ工程のための装置として、マスク上に形成された原画パターンを、投影光学系を介してプレート上のフォトレジスト層に投影露光する露光装置が用いられている。

一般に、上述の露光装置を含む様々な光学装置に適用することのできる高輝度な面光源の実現が求められている。しかしながら、たとえばＬＥＤ（発光ダイオード）のような固体光源素子を単に並列配置しただけでは、高輝度の実質的な面光源を得ることはできない。これは、ＬＥＤのパッケージに比して発光部が小さいため、ＬＥＤパッケージを近接並列配置しても、発光部が離散的に分布してしまうからである。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、比較的簡素な構成に基づいて、高輝度の実質的な面光源を光学的に得ることのできる光源ユニットを提供することを目的とする。また、本発明は、光学的に得られた高輝度の実質的な面光源からの光に基づいて、所望の照明条件で被照射面を照明することのできる照明光学装置を提供することを目的とする。また、本発明は、所望の照明条件で被照射面を照明する照明光学装置を用いて、所望の照明条件のもとで良好な露光を行うことのできる露光装置および露光方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、互いに間隔を隔てて配置された複数の固体光源素子の発光部を有する光源本体と、
前記複数の発光部の拡大像を所定面にそれぞれ形成するための拡大光学系と、
前記所定面またはその近傍に配置されて前記複数の拡大像を形成する光束または前記複数の拡大像からの光束をそれぞれ集光するための集光光学系とを備えていることを特徴とする光源ユニットを提供する。

本発明の第２形態では、第１形態の光源ユニットを備え、該光源ユニットからの光に基づいて被照射面を照明することを特徴とする照明光学装置を提供する。

本発明の第３形態では、第２形態の照明光学装置を備え、該照明光学装置を介して前記被照射面に設定されるパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光装置を提供する。

本発明の第４形態では、第２形態の照明光学装置を用いて、前記被照射面に設定されるパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光方法を提供する。

本発明の光源ユニットでは、拡大光学系により複数の発光部の拡大像が互いにほぼ接するように形成され、互いにほぼ接するこれらの複数の発光部の拡大像を形成する光束または当該拡大像からの光束が、集光光学系を介してそれぞれ集光されて射出される。その結果、本発明では、比較的簡素な構成に基づいて、高輝度の実質的な面光源を光学的に得ることのできる光源ユニットを実現することができる。

したがって、本発明の光源ユニットを備えた照明光学装置では、光学的に得られた高輝度の実質的な面光源からの光に基づいて、所望の照明条件で被照射面を照明することができる。また、本発明の露光装置および露光方法では、所望の照明条件で被照射面を照明する照明光学装置を用いているので、所望の照明条件のもとで良好な露光を行うことができ、ひいては液晶表示素子のようなデバイスを良好に製造することができる。

本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。図１において、感光性基板であるプレート（レジストの塗布されたガラス基板）Ｐの表面の法線方向に沿ってＺ軸を、プレートＰの面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、プレートＰの面内において図１の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。

図１に示す露光装置は、照明光（露光光）を供給するための光源ユニット１を備えている。光源ユニット１の詳細な構成および作用については後述する。光源ユニット１の光射出面１ａから射出された光は、コリメート光学系２を介して、フライアイレンズ３に入射する。ここで、光源ユニット１の光射出面１ａはコリメート光学系２の前側焦点面またはその近傍に配置され、フライアイレンズ３の入射面はコリメート光学系２の後側焦点面またはその近傍に配置されている。

こうして、光源ユニット１の光射出面１ａからの光束は、コリメート光学系２によりほぼ平行な光束に変換された後、フライアイレンズ３の入射面をケーラー照明する。フライアイレンズ３は、たとえば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基準光軸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３を構成する各レンズエレメントは、マスクＭ上において形成すべき照野の形状（ひいてはプレートＰ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。

したがって、フライアイレンズ３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またはその近傍には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３の後側焦点面またはその近傍には、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。フライアイレンズ３の後側焦点面またはその近傍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開口絞り４に入射する。

開口絞り４は、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。そして、開口絞り４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。開口絞り４を介した二次光源からの光は、コンデンサー光学系５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を重畳的に照明する。

こうして、マスクＭ上には、フライアイレンズ３の各レンズエレメントの断面形状と相似な矩形状の照明領域が形成される。なお、マスクＭ上に形成される照明領域の形状を規定するための視野絞りとしてのマスクブラインドおよびブラインド結像光学系をコンデンサー光学系５とマスクＭとの間の光路中に配置することもできる。マスクＭは、マスクホルダ（不図示）を介して、マスクステージＭＳ上においてＸＹ平面（すなわち水平面）に平行に保持されている。

マスクステージＭＳは、図示を省略した駆動系の作用により、マスクＭのパターン面（すなわちＸＹ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はマスク干渉計（不図示）によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。マスクＭのパターンを透過した光は、投影光学系ＰＬを介して、感光性基板であるプレートＰ上の矩形状の露光領域（静止露光領域）にマスクパターン像を形成する。

プレートＰは、プレートホルダ（不図示）を介して、プレートステージＰＳ上においてＸＹ平面に平行に保持されている。プレートステージＰＳは、図示を省略した駆動系の作用によりプレートＰの露光面（すなわちＸＹ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はプレート干渉計（不図示）によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。こうして、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ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またはスキャン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。

図２は、図１の光源ユニットの内部構成を概略的に示す図である。図２を参照すると、本実施形態の光源ユニット１は、たとえばＸＹ平面に沿って縦横に且つほぼ稠密に配置された複数のＬＥＤ１１と、これらの複数のＬＥＤ１１を支持するための支持基板（支持部材）１２とを備えている。ただし、図２では、図面の明瞭化のために、Ｙ方向に沿って一列に並んだ４つのＬＥＤ１１だけを示している。

固体光源素子としてのＬＥＤ１１は、たとえば±２０度以上の比較的大きい発散角で光束を射出する発光部１１ａと、発光部１１ａを保持して発光部１１ａへ電力を伝えるための配線などを内蔵するパッケージ部１１ｂとにより構成されている。一般に、発光部１１ａは矩形状の外形を有し、保持部としてのパッケージ部１１ｂは円形状（または矩形状）の外形を有する。こうして、複数のＬＥＤ１１と支持基板１２とは、互いに間隔を隔てて配置された複数の固体光源素子の発光部を有する光源本体を構成している。なお、ＬＥＤ１１は、複数の発光チップで構成される、いわゆるマルチチップＬＥＤであっても良い。

また、本実施形態の光源ユニット１は、複数の発光部１１ａの拡大像を所定面（不図示）にそれぞれ形成するための拡大光学系として、複数の発光部１１ａの各々に対応するように配置された複数（図２ではＬＥＤ１１の数に対応して４つだけを図示）の拡大レンズ（拡大レンズ系）１３を備えている。これらの複数の拡大レンズ１３は、上述の所定面において互いにほぼ接するように複数の発光部１１ａの矩形状の拡大像を形成する。

さらに、本実施形態の光源ユニット１は、上述の所定面またはその近傍に配置されて複数の発光部１１ａの拡大像を形成する光束または複数の発光部１１ａの拡大像からの光束をそれぞれ集光するための集光光学系１４を備えている。集光光学系１４は、複数の発光部１１ａの各々に対応するように配置された複数（図２ではＬＥＤ１１の数に対応して４つだけを図示）のフィールドレンズ１４ａにより構成されている。

複数の視野光学系としてのフィールドレンズ１４ａは、複数の発光部１１ａの各々とほぼ相似な矩形状の外形を有し、上述の所定面またはその近傍の面に沿ってほぼ稠密に配置されている。なお、集光光学系１４をフィールドレンズアレイとして一体的に形成する場合には、各フィールドレンズ要素が各発光部１１ａとほぼ相似な矩形状の有効領域を有することになる。

本実施形態の光源ユニット１では、上述したように、複数の拡大レンズ１３により、複数の発光部１１ａの拡大像が互いにほぼ接するように形成される。そして、互いにほぼ接する複数の発光部１１ａの拡大像を形成する光束または当該拡大像からの光束が、集光光学系１４を介してそれぞれ集光され、発散角のほぼ均一な光束となって光源ユニット１から射出される。

こうして、比較的簡素な構成に基づいて、集光光学系１４の射出面（光源ユニット１の光射出面１ａに対応）に、高輝度の実質的な面光源を光学的に得ることができる。その結果、本実施形態の照明光学装置（１〜５）では、光源ユニット１により光学的に得られた高輝度の実質的な面光源からの光に基づいて、所望の照明条件で被照射面としてのマスクＭを照明することができる。

また、本実施形態の露光装置（１〜ＰＳ）では、所望の照明条件で被照射面としてのマスクＭを照明する照明光学装置（１〜５）を用いているので、所望の照明条件のもとで良好な露光を行うことができる。なお、光の伝達効率を高める（光量の損失を抑える）ために、フライアイレンズ３の各レンズエレメントの断面形状と、マスクＭ上に形成される照明領域（ひいてはプレートＰ上に形成される露光領域）と、複数のフィールドレンズ１４ａからなる集光光学系１４の有効領域の外形形状とがほぼ相似になるように設計することが好ましい。

なお、図２に示した実施形態においては、複数のＬＥＤ１１の発光部（発光面）１１ａ同士の間隔と、複数の拡大光学系１３同士の間隔と、複数のフィールドレンズ１４ａ同士の間隔は全て同一の間隔であるが、これらの間隔はそれぞれ異なる間隔であってもよい。たとえば、ＬＥＤ１１の発光部（発光面）１１ａを支持するパッケージ部１１ｂが大きくＬＥＤ１１同士の間隔を所望の間隔よりも広くしなければ保持できないような場合には、図３に示ように、複数のＬＥＤ１１の発光部（発光面）１１ａ同士の間隔よりも、複数の拡大光学系１３同士の間隔を小さく配置し、複数のフィールドレンズ１４ａ同士の間隔をさらに小さく配置すれば良い。この配置により、所望の面に実質的な面光源を稠密に作ることが可能となる。

この場合、複数のフィールドレンズ１４ａ（１４ａ１〜１４ａ３）は、それぞれに対応する複数の拡大光学系１３（１３ｕ，１３ｍ，１３ｂ）とほぼ共軸でかつ発光面１１ａとほぼ相似形の外形を持つことが好ましい。言い換えると、複数のフィールドレンズ１４ａ（１４ａ１〜１４ａ３）は、それぞれの外形中心に光軸が位置しない偏心フィールドレンズであることが好ましい。そして、複数のフィールドレンズ１４ａ（１４ａ１〜１４ａ３）は、上記所望の面に配置されることが好ましい。このような配置とすることで、発光部１１ａの間隔を狭く設定できないような場合であっても、光束の進行方向がそろった実質的な面光源を所望の面に形成することができる。

また、図２の実施形態において、複数のＬＥＤ１１の発光部（発光面）１１ａ同士の間隔、複数の拡大光学系１３同士の間隔、複数のフィールドレンズ１４ａ同士の間隔を、それぞれ部分的に異なる間隔としても良い。図２に示した複数の拡大レンズ１３ｍのうち、図２中で拡大レンズ１３ｕに最も近いものを拡大レンズ１３ｍ１とし、拡大レンズ１３ｂに最も近いものを拡大レンズ１３ｍ２とし、拡大レンズ１３ｕに対応するＬＥＤ１１の発光部（発光面）を発光部１１ａｕとし、拡大レンズ１３ｍ１に対応するものを発光部１１ａ１、拡大レンズ１３ｍ２に対応するものを発光部１１ａ２、そして拡大レンズ１３ｂに対応するものを発光部１１ａｂとする。

このとき、たとえば発光部１１ａｕと発光部１１ａ１との間隔は、発光部１１ａ１と発光部１１ａ２との間隔と異なっていても良い。また、たとえば拡大レンズ１３ｕと拡大レンズ１３ｍ１との間隔は、拡大レンズ１３ｍ１と拡大レンズ１３ｍ２との間隔と異なっていても良い。これらの場合において、複数の拡大光学系１３に対する複数のフィールドレンズ１４ａは、それぞれ対応する複数の拡大光学系１３とほぼ共軸でかつ発光面１１ａとほぼ相似形の外形を持ち、さらに所望の面に配置されることが好ましい。このような配置とすることで、発光部１１ａの間隔を狭く設定できないような場合であっても、光束の進行方向がそろった実質的な面光源を所望の面に形成することができる。

また、図４に示すように、最も上側の拡大レンズ１３ｕの光軸および最も下側の拡大レンズ１３ｂの光軸を、中間の拡大レンズ１３ｍの光軸に対して傾けても良い。この場合、光軸の傾けられた拡大レンズ（１３ｕ，１３ｂ）により形成される発光部１１ａの拡大像が１３ｍにより形成される拡大像とほぼ同一平面内に形成されるように、ＬＥＤ１１の発光部（発光面）１１ａと光軸の傾けられた拡大レンズ（１３ｕ，１３ｂ）とをシャインプルーフの条件を満たすような配置にすることが望ましい。また、光軸の傾けられた拡大レンズ（１３ｕ，１３ｂ）に対応するフィールドレンズ１４ａ（１４ａ１，１４ａ３）の光軸を偏芯させて、偏芯フィールドレンズからの光束の進行方向を、他のフィールドレンズ（中間の拡大レンズ１３ｍに対応するフィールドレンズ）からの光束の進行方向とほぼ平行にさせることが好ましい。

また、上述の実施形態では、たとえば±２０度以上の比較的大きい発散角で光束を射出する発光部を有する固体光源素子としてＬＥＤを用いているが、これに限定されることなく、たとえば有機ＥＬのような他の適当な固体光源素子に対しても同様に本発明を適用することができる。

また、上述の実施形態では、矩形状の外形を有する発光部１１ａと円形状（または矩形状）の外形を有するパッケージ部（保持部）１１ｂとにより構成された固体光源素子を用いているが、これに限定されることなく、固体光源素子の発光部（発光面）の外形形状や保持部の外形形状に関しては様々な変形例が可能である。

また、上述の実施形態では、複数のレンズ系１３により拡大光学系を構成しているが、これに限定されることなく、たとえば複数のミラー系により拡大光学系を構成することもできる。また、上述の実施形態では、視野光学系としてフィールドレンズ１４ａを用いているが、これに限定されることなく、たとえばフィールドミラーやＤＯＥなどの視野光学系を用いることもできる。

図５は、第１変形例にかかる光源ユニットの要部構成を概略的に示す図である。図５では、図面の明瞭化のために、図面の紙面に垂直な方向に沿って一列に配置された複数の固体光源素子（ＬＥＤ）の１つに関連する光学系だけを示している。第１変形例では、互いに共軸に配置された２枚の反射鏡、すなわち光の入射順に配置された凹面反射鏡３１と凸面反射鏡３２とからなるミラー系（３１，３２）が、ＬＥＤ１１（図５では不図示）の発光部１１ａの拡大像を形成するための拡大光学系を構成している。

また、拡大ミラー系（３１，３２）により発光部１１ａの拡大像を形成する光束または当該拡大像からの光束を集光するための視野光学系として、拡大ミラー系（３１，３２）と共軸なフィールドレンズと光学的に等価な機能を有するＤＯＥ３３を用いている。この場合、視野光学系として、拡大ミラー系（３１，３２）と共軸のフィールドレンズと光学的に等価な機能を有するフレネルレンズなどを用いることもできる。

なお、ＬＥＤ１１の後側（発光部１１ａ側とは反対側）には様々な電装系や冷却系が配置されるため、発光部１１ａからの光をＬＥＤ１１の前側（発光部１１ａ側）へ導くことが好ましい。第１変形例では、拡大ミラー系を２枚の反射鏡（３１，３２）で構成することにより、発光部１１ａからの光をＬＥＤ１１の前側へ導いている。一般に、拡大ミラー系を偶数枚の反射鏡により構成することにより、発光部１１ａからの光をＬＥＤ１１の前側へ導くことができる。

図６は、第２変形例にかかる光源ユニットの要部構成を概略的に示す図である。図６では、図面の明瞭化のために、図面の紙面に垂直な方向に沿って一列に配置された複数の固体光源素子（ＬＥＤ）の１つに関連する拡大光学系だけを示している。第２変形例では、互いに共軸に配置された３枚の反射鏡、すなわち光の入射順に配置された凹面反射鏡４１と凸面反射鏡４２と凹面反射鏡４３とからなるミラー系（４１〜４３）が、ＬＥＤ１１（図６では不図示）の発光部１１ａの拡大像を形成するための拡大光学系を構成している。

第２変形例では、拡大ミラー系が３枚の反射鏡（４１〜４３）により構成されているので、発光部１１ａからの光は拡大ミラー系（４１〜４３）および視野光学系（不図示）を介して、ＬＥＤ１１の後側へ導かれる。このように、ＬＥＤ１１の後側に配置される様々な電装系や冷却系と光束との干渉を回避することができるならば、拡大ミラー系を構成する反射鏡の枚数について様々な変形例が可能である。

また、図１に示した実施形態では、マスクＭのパターンを感光性基板であるプレートＰ上の矩形状の露光領域に一括的に露光する一括露光型の露光装置を例にとって説明したが、本発明の露光装置は、マスクＭのパターン領域よりも狭い視野を有する投影光学系に対してマスクＭとプレートＰとを走査方向に沿って相対的に移動させることによって、プレートＰ上にマスクＭの像形成領域（パターン投影領域）を走査方向に掃引して露光領域を得る走査型露光装置や、マスクＭとプレートＰとを微小な間隔をもって近接配置した状態で露光を行うプロキシミティ型露光装置にも適用可能である。

なお、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３を構成する各レンズエレメントの断面形状は、投影光学系の視野形状（またはパターン投影領域）に合致した照明領域の形状と相似形となり、本発明の露光装置を走査型露光装置に適用した場合には、非走査方向に延びたスリット形状となる。この場合、各レンズエレメントの射出面形状と光源ユニット１の光射出面１ａの形状（複数の発光部１１ａの拡大像の集合体の全体形状）とが互いに相似であることが好ましいため、ＬＥＤ１１を二次元的に配置するのではなく、一次元的に（一列に）配置しても良い。

なお、図１に示す実施形態における各光学部材および各ステージ等を前述したような機能を達成するように、電気的、機械的または光学的に連結することにより、本実施形態にかかる露光装置を組み上げることができる。次に、図１に示す露光装置では、プレート（典型的にはガラス基板）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、表示デバイスとしての液晶表示素子を得ることができる。以下、図７のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。

図７において、パターン形成工程４０１では、本実施形態の露光装置を用いてマスク（レチクル）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ー工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、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ー形成工程４０２へ移行する。

次に、カラーフィルター形成工程４０２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、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程４０２の後に、セル組み立て工程４０３が実行される。

セル組み立て工程４０３では、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルター形成工程４０２にて得られたカラーフィルター等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程４０３では、例えば、パターン形成工程４０１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ー形成工程４０２にて得られたカラーフィルター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、モジュール組み立て工程４０４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（表示デバイス）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（表示デバイス）をスループット良く得ることができる。

また、図１に示す実施形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路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半導体デバイスを得ることもできる。以下、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図８のフローチャートを参照して説明する。

先ず、図８のステップ３０１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３０２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３０３において、図１に示す露光装置を用いて、マスク（レチクル）上のパターンの像がその投影光学系ＰＬ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。

その後、ステップ３０４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３０５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。

なお、上述の実施形態では、露光装置において露光光を供給する光源ユニットに本発明を適用しているが、これに限定されることなく、露光装置を含む一般的な光学装置において照明光を供給する光源ユニットに対して本発明を適用することができる。

本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。 図１の光源ユニットの内部構成を概略的に示す図である。 図１の光源ユニットの内部構成に関する変形形態を模式的に示す図である。 図１の光源ユニットの内部構成に関する別の変形形態を模式的に示す図である。 第１変形例にかかる光源ユニットの要部構成を概略的に示す図である。 第２変形例にかかる光源ユニットの要部構成を概略的に示す図である。 マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る際の手法の一例について、そのフローチャートを示す図である。 マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例について、そのフローチャートを示す図である。

符号の説明

１ 光源ユニット
１ａ 光源ユニットの光射出面
２ コリメート光学系
３ フライアイレンズ
４ 開口絞り
５ コンデンサー光学系
１１ ＬＥＤ（固体光源素子）
１１ａ ＬＥＤの発光部
１１ｂ ＬＥＤパッケージ（保持部）
１２ 支持基板（支持部材）
１３ 拡大光学系
１４ 集光光学系
１４ａ フィールドレンズ
Ｍ マスク
ＭＳ マスクステージ
ＰＬ 投影光学系
Ｐ プレート
ＰＳ プレートステージ

Claims (14)

1. 互いに間隔を隔てて配置された複数の固体光源素子の発光部を有する光源本体と、
   前記複数の発光部の拡大像を所定面にそれぞれ形成するための拡大光学系と、
   前記所定面またはその近傍に配置されて前記複数の拡大像を形成する光束または前記複数の拡大像からの光束をそれぞれ集光するための集光光学系とを備え、
   前記拡大光学系は、前記複数の発光部の各々に対応するように配置された複数の拡大レンズを有することを特徴とする光源ユニット。
2. 前記複数の拡大レンズは、前記所定面において互いにほぼ接するように前記複数の拡大像を形成することを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
3. 前記集光光学系は、前記複数の発光部の各々に対応するように配置された複数の視野光学系を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光源ユニット。
4. 前記複数の視野光学系は、前記所定面またはその近傍の面に沿ってほぼ稠密に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の光源ユニット。
5. 前記複数の視野光学系の各々は、前記複数の発光部の各々とほぼ相似な外形形状を有することを特徴とする請求項３または４に記載の光源ユニット。
6. 互いに間隔を隔てて配置された複数の固体光源素子の発光部を有する光源本体と、
   前記複数の発光部の拡大像を所定面にそれぞれ形成するための拡大光学系と、
   前記所定面またはその近傍に配置されて前記複数の拡大像を形成する光束または前記複数の拡大像からの光束をそれぞれ集光するための集光光学系とを備え、
   前記集光光学系は、前記複数の発光部の各々に対応するように配置された複数の視野光学系を有することを特徴とする光源ユニット。
7. 前記複数の視野光学系は、前記所定面またはその近傍の面に沿ってほぼ稠密に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の光源ユニット。
8. 前記複数の視野光学系の各々は、前記複数の発光部の各々とほぼ相似な外形形状を有することを特徴とする請求項６または７に記載の光源ユニット。
9. 前記複数の発光部は、所定の発散角以上の発散角を有する発散光束をそれぞれ射出することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光源ユニット。
10. 前記固体光源素子は、ほぼ矩形状の発光部を有する発光ダイオードであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光源ユニット。
11. 前記光源本体は、前記複数の発光部を保持して前記複数の発光部へ電力を伝えるための複数の保持部と、該複数の保持部を支持するための支持部材とを有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光源ユニット。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光源ユニットを備え、該光源ユニットからの光に基づいて被照射面を照明することを特徴とする照明光学装置。
13. 請求項１２に記載の照明光学装置を備え、該照明光学装置を介して前記被照射面に設定されるパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光装置。
14. 請求項１２に記載の照明光学装置を用いて、前記被照射面に設定されるパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光方法。

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