JPH0515054B2 - - Google Patents
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- JPH0515054B2 JPH0515054B2 JP60090892A JP9089285A JPH0515054B2 JP H0515054 B2 JPH0515054 B2 JP H0515054B2 JP 60090892 A JP60090892 A JP 60090892A JP 9089285 A JP9089285 A JP 9089285A JP H0515054 B2 JPH0515054 B2 JP H0515054B2
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- Japan
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- stage
- mask
- substrate
- scanning
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 42
- 101100269850 Caenorhabditis elegans mask-1 gene Proteins 0.000 description 10
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の分野］
本発明は、被露光体に原板上のパターン像、例
えば半導体回路を焼付ける露光装置に関し、特に
大画面を分割焼きする分割走査（ステツプアンド
スキヤン）形として好適な投影露光装置に関す
る。
えば半導体回路を焼付ける露光装置に関し、特に
大画面を分割焼きする分割走査（ステツプアンド
スキヤン）形として好適な投影露光装置に関す
る。
［従来の技術の説明］
ミラープロジエクシヨン方式の半導体焼付装置
においては、マスクと基板（またはウエハ）をキ
ヤリツジ上に乗せこれを露光面上にスキヤン移動
させることにより画面全体を露光している。
においては、マスクと基板（またはウエハ）をキ
ヤリツジ上に乗せこれを露光面上にスキヤン移動
させることにより画面全体を露光している。
しかし、最近の傾向として、チツプコストの低
減を目的としたウエハの大口径化や液晶TV用等
の大型の液晶表示板の製造のため、画面が大型化
してくると、露光範囲を大きくし、かつスキヤン
長を伸ばさなければならないことにより装置が大
型化してくるという問題があつた。
減を目的としたウエハの大口径化や液晶TV用等
の大型の液晶表示板の製造のため、画面が大型化
してくると、露光範囲を大きくし、かつスキヤン
長を伸ばさなければならないことにより装置が大
型化してくるという問題があつた。
この対策として、画面を分割してスキヤン焼き
を複数回に分けて行なうステツプアンドスキヤン
焼方式が考えられている。
を複数回に分けて行なうステツプアンドスキヤン
焼方式が考えられている。
第２図は、このようなステツプアンドスキヤン
形の露光装置として本発明者等が先に提案したも
のの構成を示す。同図において、１は焼付パター
ンが形成されているフオトマスク、２はマスク１
を搭載してＸ，Ｙ，θ方向に移動可能なマスクス
テージである。３は液晶表示板を製造するために
その表面に多数の画素とこれらの画素のオン・オ
フを制御するためのスイツチングトランジスタが
通常のフオトリソグラフイの手順で形成されるガ
ラス基板で、対角線の長さが14インチ程度の方形
である。４は基板３を保持してＸ，Ｙ，θ方向に
移動可能な基板ステージである。５は凹面鏡と凸
面鏡の組み合せからなる周知のミラー投影系で、
マスクステージ２によつて所定位置にアライメン
トされたマスク１のパターン像を基板３上へ等倍
投影する。６は不図示の光源からの特定の波長の
光で露光位置にあるマスク１を照明する照明光学
系で、マスク上のパターンを介して基板３上の感
光層を露光することにより、マスク上のパターン
を基板３に転写可能とするためのものである。な
お、投影系５の光軸は照明系６の光軸と一致させ
てある。
形の露光装置として本発明者等が先に提案したも
のの構成を示す。同図において、１は焼付パター
ンが形成されているフオトマスク、２はマスク１
を搭載してＸ，Ｙ，θ方向に移動可能なマスクス
テージである。３は液晶表示板を製造するために
その表面に多数の画素とこれらの画素のオン・オ
フを制御するためのスイツチングトランジスタが
通常のフオトリソグラフイの手順で形成されるガ
ラス基板で、対角線の長さが14インチ程度の方形
である。４は基板３を保持してＸ，Ｙ，θ方向に
移動可能な基板ステージである。５は凹面鏡と凸
面鏡の組み合せからなる周知のミラー投影系で、
マスクステージ２によつて所定位置にアライメン
トされたマスク１のパターン像を基板３上へ等倍
投影する。６は不図示の光源からの特定の波長の
光で露光位置にあるマスク１を照明する照明光学
系で、マスク上のパターンを介して基板３上の感
光層を露光することにより、マスク上のパターン
を基板３に転写可能とするためのものである。な
お、投影系５の光軸は照明系６の光軸と一致させ
てある。
７はＹ方向（紙面に垂直な方向）に設けられた
２つのガイドレール８に沿つて移動可能なLAB
（リニアエアベアリング）で、一方はＸ方向（紙
面の左右方向）、Ｚ方向（紙面の上下方向）拘束
タイプ、他方はＺ方向拘束タイプである。９はマ
スクステージ２と基板ステージ４を一定の関係で
保持するホルダ（キヤリツジ）で、LAB７に支
持されることによりマスクステージ２上のマスク
１と基板ステージ４上の基板３とを一体的に移送
可能としている。
２つのガイドレール８に沿つて移動可能なLAB
（リニアエアベアリング）で、一方はＸ方向（紙
面の左右方向）、Ｚ方向（紙面の上下方向）拘束
タイプ、他方はＺ方向拘束タイプである。９はマ
スクステージ２と基板ステージ４を一定の関係で
保持するホルダ（キヤリツジ）で、LAB７に支
持されることによりマスクステージ２上のマスク
１と基板ステージ４上の基板３とを一体的に移送
可能としている。
１１はマスク搬送装置で、複数のマスク１がセ
ツトされており、所望のマスクをホルダ９の移送
によつて基板３が分割露光されるごとにマスクス
テージ２に搬送する。１２は投影系５のピント面
と基板３の表面との間隔を検出するためのギヤツ
プセンサで、例えばエアマイクロセンサや、基板
３からの反射光で間隔を検出する光電タイプのセ
ンサである。１３は投影系５、照明系６およびガ
イドレール８を一定の関係で取付けるための基台
である。
ツトされており、所望のマスクをホルダ９の移送
によつて基板３が分割露光されるごとにマスクス
テージ２に搬送する。１２は投影系５のピント面
と基板３の表面との間隔を検出するためのギヤツ
プセンサで、例えばエアマイクロセンサや、基板
３からの反射光で間隔を検出する光電タイプのセ
ンサである。１３は投影系５、照明系６およびガ
イドレール８を一定の関係で取付けるための基台
である。
ところで、同図の装置は、基板３をステツプ移
動させるための基板ステージ４や、基板３上の各
焼付対象部分に対応してマスク１を交換するため
のマスク搬送装置１１およびマスクステージ２等
をキヤリツジ９に搭載しているが、この場合、基
板ステージ４だけでも例えば40Kg程度と比較的重
く、キヤリツジ９をエアで浮上させているLAB
７への負荷が大きくなり、平滑な走査が困難にな
る。さらに、キヤリツジは軽量化の要請から柔構
造となり勝ちであり、キヤリツジ９が基板ステー
ジ４等の重量によつて変形し、マスク１および基
板３とミラー投影系５との距離が変化してデフオ
ーカスしたり、基板３をステツプ送りするため基
板ステージ４を移動するとマスク１の位置決め基
準と基板３の位置決め基準との相対ずれが発生し
て分割焼きした各パターン間に段差や重なりや逆
に隙間が生じるという不都合があつた。
動させるための基板ステージ４や、基板３上の各
焼付対象部分に対応してマスク１を交換するため
のマスク搬送装置１１およびマスクステージ２等
をキヤリツジ９に搭載しているが、この場合、基
板ステージ４だけでも例えば40Kg程度と比較的重
く、キヤリツジ９をエアで浮上させているLAB
７への負荷が大きくなり、平滑な走査が困難にな
る。さらに、キヤリツジは軽量化の要請から柔構
造となり勝ちであり、キヤリツジ９が基板ステー
ジ４等の重量によつて変形し、マスク１および基
板３とミラー投影系５との距離が変化してデフオ
ーカスしたり、基板３をステツプ送りするため基
板ステージ４を移動するとマスク１の位置決め基
準と基板３の位置決め基準との相対ずれが発生し
て分割焼きした各パターン間に段差や重なりや逆
に隙間が生じるという不都合があつた。
［発明の目的］
本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたもの
で、構造のより簡略なステツプアンドスキヤン形
露光装置を提供することを第１の目的とする。ま
た、走査時の可動部の重量を減少させてより平滑
な走査を可能にすることを第２の目的とする。さ
らに、解像度や焼付精度を高レベルに保つことを
第３の目的とする。
で、構造のより簡略なステツプアンドスキヤン形
露光装置を提供することを第１の目的とする。ま
た、走査時の可動部の重量を減少させてより平滑
な走査を可能にすることを第２の目的とする。さ
らに、解像度や焼付精度を高レベルに保つことを
第３の目的とする。
［実施例の説明］
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。なお、従来例と共通または対応する部分につ
いては同一の符号で表わす。
る。なお、従来例と共通または対応する部分につ
いては同一の符号で表わす。
第１図は、本発明の一実施例に係るミラープロ
ジエクシヨン露光装置の構成を示す。同図は、第
２図が装置のXZ平面による断面を示すのに対し、
YZ平面による断面を示したものである。但し、
Ｙ方向を焼付け時の走査方向、Ｚ方向を鉛直方向
とする。
ジエクシヨン露光装置の構成を示す。同図は、第
２図が装置のXZ平面による断面を示すのに対し、
YZ平面による断面を示したものである。但し、
Ｙ方向を焼付け時の走査方向、Ｚ方向を鉛直方向
とする。
第１図の装置は、第２図のものに対し、ホルダ
９を基台１３に固定し、かつマスクステージ２お
よび基板ステージ４のＹ方向のストロークをマス
ク１および基板３を投影光学系５に対して走査し
得る程度に延長するとともに、走査時、これらの
マスクステージ２および基板ステージ４のＹ方向
への移動量を同期制御する制御回路１５を付加し
たものである。第１図において、１６および１７
はそれぞれマスクステージ２および基板ステージ
４をＹ方向に移動させるためのパルスモータ、１
８および１９はそれぞれ各ステージ２，４すなわ
ちマスク１および基板３の位置をモニタするため
の測長器例えばレーザ干渉計である。また、５
１，５２，５３は、それぞれ、投影光学系５を構
成する台形ミラー、凸面ミラーおよび凹面ミラー
である。
９を基台１３に固定し、かつマスクステージ２お
よび基板ステージ４のＹ方向のストロークをマス
ク１および基板３を投影光学系５に対して走査し
得る程度に延長するとともに、走査時、これらの
マスクステージ２および基板ステージ４のＹ方向
への移動量を同期制御する制御回路１５を付加し
たものである。第１図において、１６および１７
はそれぞれマスクステージ２および基板ステージ
４をＹ方向に移動させるためのパルスモータ、１
８および１９はそれぞれ各ステージ２，４すなわ
ちマスク１および基板３の位置をモニタするため
の測長器例えばレーザ干渉計である。また、５
１，５２，５３は、それぞれ、投影光学系５を構
成する台形ミラー、凸面ミラーおよび凹面ミラー
である。
上記構成において、制御回路１５は、走査露光
時、レーザ干渉計１８および１９からのステージ
位置情報を基にパルスモータ１６および１７への
駆動パルスのパルス数および周期を制御すること
により、ステージ２および４を互いに同期して移
動させる。この制御の方法としては、例えばモー
タ１６を一定周期のパルスで駆動してマスクステ
ージ２を定速走行させ、レーザ干渉計１８および
１９で計測されるステージ２および４の位置に応
じた駆動パルスをモータ１７に供給して基板ステ
ージ４を移動すればよい。
時、レーザ干渉計１８および１９からのステージ
位置情報を基にパルスモータ１６および１７への
駆動パルスのパルス数および周期を制御すること
により、ステージ２および４を互いに同期して移
動させる。この制御の方法としては、例えばモー
タ１６を一定周期のパルスで駆動してマスクステ
ージ２を定速走行させ、レーザ干渉計１８および
１９で計測されるステージ２および４の位置に応
じた駆動パルスをモータ１７に供給して基板ステ
ージ４を移動すればよい。
この場合、各ステージ２および４の移動速度
は、必ずしも同一である必要はなく、適当な速度
比を持たせてもよい。例えばレーザ干渉計１８お
よび１９の出力波長を異ならせるだけでも上記ス
テージ２，４を異なる速度（速度比≠１）で走査
することができる。また、より積極的に上記制御
回路１５に上記速度比の可変手段を設け、上記ス
テージ２，４を図示しないコンソールキーボード
等からの指令に基づく速度比で駆動するようにし
てもよい。このようにマスク１と基板３の走査速
度を異ならせた場合、基板３の速度をマスク１の
速度より遅くすると基板３上にはマスク像が走行
方向（Ｙ方向）に縮小されて転写される。また、
基板３の速度の方を速くすると基板３上にはマス
ク像がＹ方向に拡大されて転写される。すなわ
ち、走査形の露光装置に１軸(Y)方向のみではある
が、拡大・縮小機能を持たせることができる。そ
して、この機能、特に拡大機能を活用すれば、例
えば現在、マスクサイズの点から縦(Y)・横(X)に４
分割してステツプアンドスキヤンしていたもの
が、縦方向を２部に拡大（基板速度／マスク速度
＝２）することにより同一サイズのマスクで縦方
向の２分割のみで足りることとなり、基板のステ
ツプ移動およびマスク交換の回数を減少して装置
のスループツトを向上させることができる他、マ
スク制作の手間も４枚を２枚分に減らすことがで
きる。
は、必ずしも同一である必要はなく、適当な速度
比を持たせてもよい。例えばレーザ干渉計１８お
よび１９の出力波長を異ならせるだけでも上記ス
テージ２，４を異なる速度（速度比≠１）で走査
することができる。また、より積極的に上記制御
回路１５に上記速度比の可変手段を設け、上記ス
テージ２，４を図示しないコンソールキーボード
等からの指令に基づく速度比で駆動するようにし
てもよい。このようにマスク１と基板３の走査速
度を異ならせた場合、基板３の速度をマスク１の
速度より遅くすると基板３上にはマスク像が走行
方向（Ｙ方向）に縮小されて転写される。また、
基板３の速度の方を速くすると基板３上にはマス
ク像がＹ方向に拡大されて転写される。すなわ
ち、走査形の露光装置に１軸(Y)方向のみではある
が、拡大・縮小機能を持たせることができる。そ
して、この機能、特に拡大機能を活用すれば、例
えば現在、マスクサイズの点から縦(Y)・横(X)に４
分割してステツプアンドスキヤンしていたもの
が、縦方向を２部に拡大（基板速度／マスク速度
＝２）することにより同一サイズのマスクで縦方
向の２分割のみで足りることとなり、基板のステ
ツプ移動およびマスク交換の回数を減少して装置
のスループツトを向上させることができる他、マ
スク制作の手間も４枚を２枚分に減らすことがで
きる。
［発明の応用例］
なお、上述の実施例においては、マスクステー
ジ２と基板ステージ４とを電気的に同期制御して
いるが、例えば１つのモータの動力を歯車、チエ
ーン、ベルト、ロツド、クランク、梃等の機械部
品を介して各ステージ２，４に伝達することによ
り、これらのステージ２，４を等速または異なる
速度で同期的に走査させることも可能である。
ジ２と基板ステージ４とを電気的に同期制御して
いるが、例えば１つのモータの動力を歯車、チエ
ーン、ベルト、ロツド、クランク、梃等の機械部
品を介して各ステージ２，４に伝達することによ
り、これらのステージ２，４を等速または異なる
速度で同期的に走査させることも可能である。
［発明の効果］
以上のように、本発明によると、マスクおよび
基板ステージを保持するためのホルダ（キヤリツ
ジ）を走行させる必要がないため、キヤリツジを
浮上させるためのLABが不要になるとともに、
マスクおよび基板を走行させるためのステージや
モータならびに制御回路、さらにマスクおよび基
板の位置を検出するための測長器等は、本来マス
クおよび基板の位置合せ等のために必要なものを
そのまま、または多少変形して用いることができ
るため、装置の構成を簡略化することができる。
同時に、LABのエアパツドの剛性の問題特にこ
の剛性の不足による走行の不安定性の問題が解消
される。また、上記ホルダは基台に固定すること
ができるため、より堅固に構成することができ、
ホルダの変形に伴うマスクと基板の相対位置精度
およびデフオーカスを軽減ないし防止することが
できる。
基板ステージを保持するためのホルダ（キヤリツ
ジ）を走行させる必要がないため、キヤリツジを
浮上させるためのLABが不要になるとともに、
マスクおよび基板を走行させるためのステージや
モータならびに制御回路、さらにマスクおよび基
板の位置を検出するための測長器等は、本来マス
クおよび基板の位置合せ等のために必要なものを
そのまま、または多少変形して用いることができ
るため、装置の構成を簡略化することができる。
同時に、LABのエアパツドの剛性の問題特にこ
の剛性の不足による走行の不安定性の問題が解消
される。また、上記ホルダは基台に固定すること
ができるため、より堅固に構成することができ、
ホルダの変形に伴うマスクと基板の相対位置精度
およびデフオーカスを軽減ないし防止することが
できる。
さらに、マスクと基板との走行速度比を任意に
設定することができ、このため、従来の走査形露
光装置にはなかつた拡大・縮小機能を実現させる
ことができる。
設定することができ、このため、従来の走査形露
光装置にはなかつた拡大・縮小機能を実現させる
ことができる。
第１図は本発明の一実施例に係る半導体焼付装
置の概略構成図、第２図は本発明者等の先願に係
る半導体焼付装置の概略構成図である。 １：フオトマスク、２：マスクステージ、３：
基板、４：基板ステージ、５：ミラー投影系、
９：ホルダ（キヤリツジ）、１３：基台、１５：
制御回路、１６，１７：パルスモータ、１８，１
９：レーザ干渉計。
置の概略構成図、第２図は本発明者等の先願に係
る半導体焼付装置の概略構成図である。 １：フオトマスク、２：マスクステージ、３：
基板、４：基板ステージ、５：ミラー投影系、
９：ホルダ（キヤリツジ）、１３：基台、１５：
制御回路、１６，１７：パルスモータ、１８，１
９：レーザ干渉計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原板と被露光体とを位置的に整合した状態で
投影光学系に対して走査させることにより原板の
像を被露光体上に転写する投影露光装置であつ
て、上記原板を移送する手段と上記被露光体を移
送する手段とを別個に設け、かつ上記原板と被露
光体とを走査する際にこれらの移送手段を同期的
に駆動する駆動手段を設けたことを特徴とする投
影露光装置。 ２ 前記２つの移送手段が、それぞれ、前記原板
を搭載する第１のXYステージとこのステージを
前記走査方向に一致する一方の軸方向に移動させ
る第１のモータ、および前記被露光体を搭載する
第２のXYステージとこのステージを前記走査方
向に一致する一方の軸方向に移動させる第２のモ
ータであり、前記駆動手段が、上記第１および第
２のXYステージの位置を検出する第１および第
２の測長手段とこれらの測長手段の出力に基づい
て上記第１および第２のモータを電気的に同期制
御する制御回路とを具備するものである特許請求
の範囲第１項記載の投影露光装置。 ３ 前記駆動手段が、前記走査の際、前記２つの
移送手段を相対的に異なる速度で駆動する特許請
求の範囲第１または２項記載の投影露光装置。 ４ 前記駆動手段が、前記２つの移送手段の前記
走査時における速度比を調節または切換る手段を
具備する特許請求の範囲第１または２項記載の投
影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60090892A JPS61251025A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60090892A JPS61251025A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 投影露光装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30942494A Division JP2670984B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | デバイス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251025A JPS61251025A (ja) | 1986-11-08 |
| JPH0515054B2 true JPH0515054B2 (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=14011059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60090892A Granted JPS61251025A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61251025A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63128713A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 走査型露光装置のデイスト−シヨン補正方法 |
| JP2586662B2 (ja) * | 1989-12-07 | 1997-03-05 | 松下電器産業株式会社 | 投影露光装置 |
| JP2830492B2 (ja) | 1991-03-06 | 1998-12-02 | 株式会社ニコン | 投影露光装置及び投影露光方法 |
| US5640284A (en) * | 1992-09-11 | 1997-06-17 | Nikon Corporation | Optical reflector, illumination optical system, light source system and illumination optical apparatus |
| US5581605A (en) * | 1993-02-10 | 1996-12-03 | Nikon Corporation | Optical element, production method of optical element, optical system, and optical apparatus |
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|---|---|
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