JPH10115933A - Light irradiation device - Google Patents

Light irradiation device

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Publication number
JPH10115933A
JPH10115933A JP8285926A JP28592696A JPH10115933A JP H10115933 A JPH10115933 A JP H10115933A JP 8285926 A JP8285926 A JP 8285926A JP 28592696 A JP28592696 A JP 28592696A JP H10115933 A JPH10115933 A JP H10115933A
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JP
Japan
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light
irradiated
optical integrator
columnar
incident
Prior art date
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Pending
Application number
JP8285926A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Nagai
新一郎 永井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
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Publication of JPH10115933A publication Critical patent/JPH10115933A/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light irradiation device capable of improving the uniformity of illuminance distribution on an irradiated surface without increasing the cost, more than that in the conventional practice. SOLUTION: The light irradiation device is provided with an optical integrator 14 constituted of plural columnar lenses 14a arranged adjacent to each other, and a concave total-reflection mirror for reflecting light emitted from the light-emitting surface of the optical integrator 14, distributing and projecting the reflected light so that each main beam of the reflected light may be parallel to the irradiated surface which is separately positioned and also a collimating angle may become a prescribed angle. And, by using the columnar lens 14a whose light transmittance at one end surface is different in accordance with the position on the end face as a part of plural columnar lenses 14a and changing the light transmittance at the light incident surface of the optical integrator 14 in accordance with the position on the light incident surface, the illuminance distribution on the irradiated surface generated by light irradiated through the concave total-reflection mirror is made uniform.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに隣接して配
列されている複数の柱状レンズから構成されているオプ
ティカルインテグレータと、該オプティカルインテグレ
ータからの射出光を反射し、該反射した光を離隔してい
る被照射面に対し各主光線が平行かつコリメーション角
が所定角度となるように分配して照射するための凹面鏡
とを備えた光照射装置に関し、特に液晶表示装置用マト
リックス回路基板のような半導体等の製造において用い
られる露光装置に好適な光照射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical integrator composed of a plurality of columnar lenses arranged adjacent to each other, and reflects light emitted from the optical integrator and separates the reflected light. And a concave mirror for distributing and irradiating each principal ray parallel to the illuminated surface so that the collimation angle becomes a predetermined angle, and in particular, such as a matrix circuit board for a liquid crystal display device The present invention relates to a light irradiation device suitable for an exposure device used in manufacturing a semiconductor or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、例えば液晶表示装置用マトリッ
クス回路基板のような半導体や、液晶表示装置用カラー
フィルタなどの製造工程においては、この回路基板など
の被露光物にマスクパターンを露光し、転写する露光装
置が使用されている。
2. Description of the Related Art Generally, in a manufacturing process of a semiconductor such as a matrix circuit board for a liquid crystal display device or a color filter for a liquid crystal display device, a mask pattern is exposed on an object to be exposed such as a circuit board and transferred. Exposure apparatus is used.

【0003】この露光装置の一例について図4ないし図
6を参照しながら説明する。図4は従来の露光装置の主
要部構成を示す模式図、図5は図4のオプティカルイン
テグレータを示す構成図、図6は図4のオプティカルイ
ンテグレータの入射面における入射光の強度分布および
被照射面における照度分布を示す図である。
An example of this exposure apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic diagram showing a main part configuration of a conventional exposure apparatus, FIG. 5 is a configuration diagram showing an optical integrator of FIG. 4, and FIG. 6 is an intensity distribution of incident light on an incident surface of the optical integrator of FIG. FIG. 4 is a diagram showing an illuminance distribution in FIG.

【0004】従来の露光装置は、図4に示すように、光
源を成す水銀灯1を備え、水銀灯1から発せられる光は
該水銀灯1の位置を第1焦点位置とするように配置され
た楕円ミラー2で反射され、平面UV反射ミラー3に導
かれる。平面UV反射ミラー3は入射した水銀灯1から
の光に含まれる紫外光だけを楕円ミラー2の第2焦点位
置に対応する位置に向けて反射し、該反射された紫外光
は光照射系を介して被照射面6に照射される。
As shown in FIG. 4, a conventional exposure apparatus includes a mercury lamp 1 as a light source, and light emitted from the mercury lamp 1 is an elliptical mirror arranged so that the position of the mercury lamp 1 is set as a first focal position. 2 and is guided to the flat UV reflecting mirror 3. The flat UV reflecting mirror 3 reflects only the ultraviolet light contained in the incident light from the mercury lamp 1 toward a position corresponding to the second focal position of the elliptical mirror 2, and the reflected ultraviolet light passes through a light irradiation system. Irradiated on the irradiated surface 6.

【0005】光照射系は、楕円ミラー2の第2焦点位置
に対応する位置に配置されているオプティカルインテグ
レータ4と、オプティカルインテグレータ4から射出さ
れた紫外光を反射し、該反射した紫外光を照射面6に導
くための凹面全反射ミラー5とを有する。
The light irradiation system reflects an optical integrator 4 disposed at a position corresponding to the second focal position of the elliptical mirror 2 and ultraviolet light emitted from the optical integrator 4, and irradiates the reflected ultraviolet light. And a concave total reflection mirror 5 for guiding to the surface 6.

【0006】オプティカルインテグレータ4は、図4お
よび図5に示すように、複数の柱状レンズ4aから構成
され、各柱状レンズ4aは、それぞれの一方の端面が平
面UV反射ミラー3で反射された紫外光の入射面を成す
ように互いに隣接してその光軸に直交する方向に2次元
的に配列されている。各柱状レンズ4aの一方の端面は
曲面状に形成され、各柱状レンズ4aの側部はその一方
の端面から入射した紫外光の内の該側部に向けて進行し
た紫外光を内部に向けて反射する(散乱する)ようにす
りガラス状に形成されている。各柱状レンズ4aの他方
の端面は、一方の端面と同様に曲面状に形成され、その
一方の端面から入射した紫外光を射出する射出面を成
す。各柱状レンズ4aはその光軸に平行に入射した紫外
光を各柱状レンズ4aの他方の端面の中央位置に焦点を
結ぶようにして射出する性質を有するとともに、光軸に
対し傾斜した角度で入射した紫外光の射出方向を柱状レ
ンズ4aの一方の端面における入射位置に応じて決定す
る性質を有し、これらの性質が得られるように、各柱状
レンズ4aの各端面の曲率および各柱状レンズ4aの光
軸方向の長さは決定されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the optical integrator 4 is composed of a plurality of columnar lenses 4a. Each of the columnar lenses 4a has one end face reflected by an ultraviolet light reflected by the flat UV reflecting mirror 3. Are two-dimensionally arranged adjacent to each other so as to form an incident surface of the optical axis. One end surface of each columnar lens 4a is formed into a curved surface, and the side of each columnar lens 4a is directed toward the inside of the ultraviolet light that has traveled toward the side of the ultraviolet light incident from one end surface thereof. It is formed into a ground glass so as to reflect (scatter). The other end surface of each of the columnar lenses 4a is formed into a curved surface like the one end surface, and forms an emission surface for emitting ultraviolet light incident from one of the end surfaces. Each columnar lens 4a has a property of emitting ultraviolet light incident parallel to its optical axis so as to focus on the center position of the other end face of each columnar lens 4a, and is incident at an angle inclined with respect to the optical axis. Has the property of determining the emission direction of the ultraviolet light according to the incident position on one end face of the columnar lens 4a, and the curvature of each end face of each columnar lens 4a and each columnar lens 4a so as to obtain these properties. Is determined in the optical axis direction.

【0007】凹面全反射ミラー5は、図4に示すよう
に、オプティカルインテグレータ4から射出された紫外
光を反射し、反射した紫外光を被照射面6に対し各主光
線が平行かつコリメーション角αが所定角度となるよう
に分配して照射するための凹面鏡からなり、該凹面鏡は
オプティカルインテグレータ4と被照射面6とに対し相
対的に位置決めされている。
As shown in FIG. 4, the concave total reflection mirror 5 reflects the ultraviolet light emitted from the optical integrator 4 and converts the reflected ultraviolet light so that each principal ray is parallel to the irradiated surface 6 and the collimation angle α. Is arranged at a predetermined angle to irradiate the light. The concave mirror is positioned relative to the optical integrator 4 and the surface 6 to be irradiated.

【0008】次に、上述の露光装置による被照射面6に
対する紫外光の照射について説明する。
Next, irradiation of the irradiated surface 6 with ultraviolet light by the above-described exposure apparatus will be described.

【0009】まず、水銀灯1から発せられる光は楕円ミ
ラー2で反射され、平面UV反射ミラー3に導かれる。
平面UV反射ミラー3は紫外光だけをオプティカルイン
テグレータ4に向けて反射し、該反射された紫外光は、
オプティカルインテグレータ4を構成する各柱状レンズ
4aの一方の端面に入射する。
First, light emitted from a mercury lamp 1 is reflected by an elliptical mirror 2 and guided to a flat UV reflecting mirror 3.
The plane UV reflection mirror 3 reflects only the ultraviolet light toward the optical integrator 4, and the reflected ultraviolet light is
The light is incident on one end face of each of the columnar lenses 4a constituting the optical integrator 4.

【0010】各柱状レンズ4aの一方の端面で形成され
るオプティカルインテグレータ4の入射面における紫外
光の強度すなわち照度は、図6(a)に示すように、オ
プティカルインテグレータ4の入射面の各位置に応じて
変化する。具体的には、オプティカルインテグレータ4
の入射面の中央位置X(A)においては照度が最大にな
り、その入射面の各周辺位置X(B)においては照度が
中央位置X(A)における照度より低くなる。
The intensity of the ultraviolet light, that is, the illuminance on the incident surface of the optical integrator 4 formed at one end surface of each columnar lens 4a is, as shown in FIG. 6A, at each position of the incident surface of the optical integrator 4. Will change accordingly. Specifically, the optical integrator 4
The illuminance is maximized at the central position X (A) of the incident surface, and the illuminance at each peripheral position X (B) of the incident surface is lower than the illuminance at the central position X (A).

【0011】各柱状レンズ4aにその光軸に平行に入射
した紫外光は各柱状レンズ4a内を他方の端面の中央位
置に焦点を結ぶように進行し、該焦点から柱状レンズ4
aの外部に射出する。光軸に対し一定角度以内に傾斜し
た角度で入射した光は他方の端面から外部に射出され、
その射出方向は柱状レンズ4aの一方の端面における入
射位置に応じて決定される。なお、柱状レンズに入射
し、内部で側部に達する光は、側部がすりガラス状に形
成されているため、散乱される。
Ultraviolet light incident on each columnar lens 4a in parallel with its optical axis travels through each columnar lens 4a so as to focus on the center position of the other end surface, and from the focal point, the columnar lens 4a.
Inject outside of a. Light incident at an angle inclined within a certain angle with respect to the optical axis is emitted to the outside from the other end face,
The exit direction is determined according to the incident position on one end face of the columnar lens 4a. Note that the light that enters the columnar lens and reaches the side portion inside is scattered because the side portion is formed in a frosted glass shape.

【0012】オプティカルインテグレータ4を構成する
各柱状レンズ4aからそれぞれ所定の方向に射出された
紫外光は凹面全反射ミラー5で反射されることによって
各主光線が平行かつコリメーション角αが所定角度とな
るように分配されて被照射面6全域に照射される。具体
的には、各柱状レンズ4aからそれぞれ所定の方向に射
出された紫外光において、各柱状レンズ4aからその光
軸に平行な方向に射出された紫外光は被照射面6の中央
部に照射される。これに対し、各柱状レンズ4aからそ
の光軸に対し傾斜した方向に射出された紫外光は被照射
面6の中央部から周辺部との間にある部位に照射され
る。各柱状レンズ4aからその光軸に対し傾斜した方向
に射出された紫外光により照射される被照射面6の部位
は該紫外光の射出方向に応じて決定される。
Ultraviolet light emitted in a predetermined direction from each of the columnar lenses 4a constituting the optical integrator 4 is reflected by the concave total reflection mirror 5, whereby the principal rays are parallel and the collimation angle α becomes a predetermined angle. And irradiates the entire surface 6 to be irradiated. Specifically, of the ultraviolet light emitted from each of the columnar lenses 4a in a predetermined direction, the ultraviolet light emitted from each of the columnar lenses 4a in a direction parallel to the optical axis irradiates the central portion of the irradiated surface 6. Is done. On the other hand, ultraviolet light emitted from each columnar lens 4a in a direction inclined with respect to the optical axis is applied to a portion between the central portion and the peripheral portion of the irradiated surface 6. The portion of the irradiated surface 6 to be irradiated with ultraviolet light emitted from each columnar lens 4a in a direction inclined with respect to the optical axis thereof is determined according to the emission direction of the ultraviolet light.

【0013】このように、オプティカルインテグレータ
4の入射面には水銀灯1からの紫外光が不均一な強度分
布で入射されるが、不均一な強度分布で入射された紫外
光はオプティカルインテグレータ4および凹面全反射ミ
ラー5から構成される光照射系を介して分配して被照射
面6に照射されるので、入射された紫外光の不均一な強
度分布に関わらず、被照射面6全域に亘り照度をほぼ均
一にすることができる。例えば、紫外光による被照射面
6上の照度は、図6(b)に示すように、被照射面6の
中央位置X(a)において最大に、その各周辺位置X
(b)において最低になり、その最大値と最小値との差
が小さくかつ照度が中央位置を中心に対称となる照度分
布が得られる。
As described above, the ultraviolet light from the mercury lamp 1 is incident on the incident surface of the optical integrator 4 with a non-uniform intensity distribution, but the ultraviolet light incident with the non-uniform intensity distribution is transmitted to the optical integrator 4 and the concave surface. Since the light is distributed to the irradiation surface 6 through the light irradiation system including the total reflection mirror 5, the illuminance is distributed over the entire irradiation surface 6 regardless of the uneven intensity distribution of the incident ultraviolet light. Can be made substantially uniform. For example, as shown in FIG. 6B, the illuminance on the irradiated surface 6 by the ultraviolet light is maximized at a central position X (a) of the irradiated surface 6 and at each peripheral position X.
In (b), an illuminance distribution in which the difference between the maximum value and the minimum value is small and the illuminance is symmetric about the center position is obtained.

【0014】この構成においては、上述したように、オ
プティカルインテグレータ4の楕円ミラー2の第2焦点
位置に対応する位置への位置決め、凹面全反射ミラー5
のオプティカルインテグレータ4と被照射面6とに対す
る相対的な位置決めなどの位置精度関係と、オプティカ
ルインテグレータ4を構成する柱上レンズ4aおよび凹
面全反射ミラー5の製作精度などの製作精度関係とを最
適化することが重要であり、被照射面6上における照度
分布の均一性はこの位置および製作精度関係の最適化の
度合いに応じて決定されることになる。
In this configuration, as described above, the positioning of the elliptical mirror 2 of the optical integrator 4 to the position corresponding to the second focal position, the concave total reflection mirror 5
Optimizing the positional accuracy relationship such as relative positioning between the optical integrator 4 and the irradiated surface 6, and the manufacturing accuracy relationship such as the manufacturing accuracy of the columnar lens 4 a and the concave total reflection mirror 5 constituting the optical integrator 4. It is important that the uniformity of the illuminance distribution on the irradiated surface 6 is determined according to the position and the degree of optimization of the manufacturing accuracy relationship.

【0015】近年、液晶表示装置の大型化に伴い被照射
面6の面積の増大が要求され、また液晶表示装置の生産
性の向上に伴い被照射面6における複数の回路基板の同
時露光が要求され、これらの要求を満足するためには、
被照射面6上における照度分布の均一性をさらに向上さ
せることが必要である。
In recent years, as the size of the liquid crystal display device has increased, the area of the irradiated surface 6 has been required to be increased, and with the improvement in productivity of the liquid crystal display device, simultaneous exposure of a plurality of circuit boards on the irradiated surface 6 has been required. In order to satisfy these requirements,
It is necessary to further improve the uniformity of the illuminance distribution on the irradiated surface 6.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の構成に
おいて、上述した位置および製作精度関係の最適化をさ
らに図ること、例えば楕円ミラー2、平面UV反射ミラ
ー3、凹面全反射ミラー5の大面積コーティングの均一
さの具合、オプティカルインテグレータ4の光軸調整、
各柱状レンズ4aの焦点位置調整などの高精度化をさら
に図ることには非常に高いコストが掛かるとともに限界
があり、この位置および製作精度関係の最適化によっ
て、被照射面6上における照度分布の均一性をさらに向
上させることを期待することはできない。
However, in the conventional configuration, it is necessary to further optimize the relationship between the position and the manufacturing accuracy described above, for example, the large area of the elliptical mirror 2, the flat UV reflecting mirror 3, and the concave total reflecting mirror 5. Coating uniformity, optical axis adjustment of optical integrator 4,
There is a very high cost and a limit to further improving the accuracy such as adjusting the focal position of each columnar lens 4a, and there is a limit. By optimizing the position and the manufacturing accuracy relation, the illuminance distribution on the irradiated surface 6 is improved. It cannot be expected that the uniformity will be further improved.

【0017】本発明は、上記課題を解決するため、高い
コストを掛けることなく、従来に比して、被照射面上に
おける照度分布の均一性をさらに向上させることができ
る光照射装置を提供することを目的とする。
According to the present invention, there is provided a light irradiation apparatus capable of further improving the uniformity of the illuminance distribution on a surface to be irradiated as compared with the prior art, without increasing the cost, in order to solve the above problems. The purpose is to:

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに隣接し
て配列されている複数の柱状レンズから構成され、該各
柱状レンズの一方の端面により光の入射面が、該各柱状
レンズの他方の端面により光の射出面がそれぞれ形成さ
れているオプティカルインテグレータと、該オプティカ
ルインテグレータの射出面から射出された光を反射し、
該反射した光を離隔している被照射面に対し各主光線が
平行かつコリメーション角が所定角度となるように分配
して照射するための凹面鏡とを備えた光照射装置におい
て、前記凹面鏡を介して照射される光による前記被照射
面上の照度分布が均一になるように、一方の端面におけ
る光透過率が該端面上の位置に応じて異なる柱状レンズ
を前記複数の柱状レンズの一部として用いて前記オプテ
ィカルインテグレータの光の入射面における光透過率を
該入射面上の位置に応じて変化させたことを特徴とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a plurality of columnar lenses arranged adjacent to each other, and one end face of each of the columnar lenses causes a light incident surface to be the other of the columnar lenses. An optical integrator in which an exit surface of light is formed by an end face of the optical integrator, and reflects light emitted from the exit surface of the optical integrator,
A light-irradiating device comprising: a concave mirror for distributing and irradiating the reflected light such that each principal ray is parallel to a surface to be illuminated and a collimation angle is a predetermined angle; and As a part of the plurality of columnar lenses, the light transmittance at one end surface is different depending on the position on the end surface, so that the illuminance distribution on the irradiation surface by the light to be irradiated is uniform. The optical transmittance of the optical integrator at the light incident surface is changed according to the position on the light incident surface.

【0019】本発明の光照射装置では、凹面鏡を介して
照射される光による被照射面上の照度分布が均一になる
ように、一方の端面における光透過率が該端面上の位置
に応じて異なる柱状レンズを複数の柱状レンズの一部と
して用いてオプティカルインテグレータの光の入射面に
おける光透過率を該入射面上の位置に応じて変化させた
ので、オプティカルインテグレータから凹面鏡を介して
被照射面上に照射される光量を入射面の位置毎にその位
置の光透過率に応じて調整することが可能になる。ま
た、一方の端面における光透過率が該端面上の位置に応
じて異なる柱状レンズを複数の柱状レンズの一部として
用いてオプティカルインテグレータの光の入射面におけ
る光透過率を該入射面上の位置に応じて変化させるよう
に構成することに掛かるコストは高くならない。
In the light irradiation apparatus according to the present invention, the light transmittance at one end face is changed according to the position on the end face so that the illuminance distribution on the irradiation target surface by the light irradiated through the concave mirror becomes uniform. Since different columnar lenses are used as a part of the plurality of columnar lenses and the light transmittance of the optical integrator on the light incident surface is changed according to the position on the incident surface, the surface to be illuminated from the optical integrator via the concave mirror is used. The amount of light irradiated upward can be adjusted for each position of the incident surface according to the light transmittance at that position. Further, the light transmittance at the light incident surface of the optical integrator is determined by changing the light transmittance at the light incident surface of the optical integrator to a position on the light incident surface by using a columnar lens whose light transmittance at one end surface varies depending on the position on the end surface as a part of the plurality of columnar lenses. However, the cost required for the configuration to change according to is not high.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】(実施の第1形態)図1は本発明の光照射
装置の実施の第1形態の主要部を示す構成図、図2は図
1のオプティカルインテグレータの入射面における光透
過率が調整された状態を示す正面図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a structural view showing a main part of a first embodiment of a light irradiation apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram for adjusting light transmittance at an incident surface of the optical integrator of FIG. It is a front view showing the state performed.

【0022】光照射装置は、図1に示すように、光源
(図示せず)から楕円ミラー(図示せず)および平面U
V反射ミラー(図示せず)を介して導かれた紫外光を入
射するオプティカルインテグレータ14と、オプティカ
ルインテグレータ14から射出された紫外光を反射し、
該反射した紫外光を被照射面(図示せず)に導くための
凹面全反射ミラー(図示せず)とを有する。なお、光源
に対する楕円ミラーおよび平面UV反射ミラーの位置関
係、オプティカルインテグレータ14に対する凹面全反
射ミラーの位置関係は従来の技術で説明した図4に示す
位置関係と同じであり、楕円ミラーは光源の位置を第1
焦点位置とするように配置され、平面UV反射ミラーは
入射した光源からの光に含まれる紫外光だけを楕円ミラ
ーの第2焦点位置に対応する位置に向けて反射するよう
に配置されている。また、凹面全反射ミラーは図4に示
す構成と同じであり、オプティカルインテグレータ14
から射出された紫外光を反射し、反射した紫外光を被照
射面に対し各主光線が平行かつコリメーション角が所定
角度となるように分配して照射するための凹面鏡からな
り、該凹面鏡はオプティカルインテグレータ14と被照
射面とに対し相対的に位置決めされている。
As shown in FIG. 1, the light irradiation device includes a light source (not shown), an elliptical mirror (not shown), and a plane U.
An optical integrator 14 that receives ultraviolet light guided through a V reflection mirror (not shown), and reflects ultraviolet light emitted from the optical integrator 14;
A concave total reflection mirror (not shown) for guiding the reflected ultraviolet light to a surface to be irradiated (not shown). The positional relationship between the elliptical mirror and the flat UV reflecting mirror with respect to the light source, and the positional relationship between the concave total reflection mirror with respect to the optical integrator 14 are the same as the positional relationship shown in FIG. The first
The flat UV reflecting mirror is arranged so as to be at the focal position, and is arranged so as to reflect only the ultraviolet light contained in the light from the incident light source toward the position corresponding to the second focal position of the elliptical mirror. The concave total reflection mirror has the same configuration as that shown in FIG.
A concave mirror for reflecting the ultraviolet light emitted from the mirror and distributing the reflected ultraviolet light so that each principal ray is parallel to the surface to be irradiated and the collimation angle is a predetermined angle, and the concave mirror is optical. It is positioned relatively to the integrator 14 and the irradiation surface.

【0023】オプティカルインテグレータ14は、楕円
ミラーの第2焦点位置に対応する位置に配置されてい
る。オプティカルインテグレータ14は、図1および図
2に示すように、複数の柱状レンズ14aから構成さ
れ、各柱状レンズ14aは、それぞれの一方の端面が平
面UV反射ミラーで反射された紫外光の入射面を成すよ
うに互いに隣接してその光軸に直交する方向に2次元的
に配列されている。本実施の形態では、64の柱状レン
ズ14aを8行8列の二次元的に配列し、該配列によっ
て80mm×80mmの横断面形状を有するオプティカ
ルインテグレータ14を構成する。
The optical integrator 14 is arranged at a position corresponding to the second focal position of the elliptical mirror. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical integrator 14 includes a plurality of columnar lenses 14a. Each of the columnar lenses 14a has an incident surface of ultraviolet light whose one end surface is reflected by a flat UV reflecting mirror. Are arranged two-dimensionally adjacent to each other in a direction perpendicular to the optical axis. In the present embodiment, 64 columnar lenses 14a are two-dimensionally arranged in 8 rows and 8 columns, and the arrangement forms the optical integrator 14 having a cross-sectional shape of 80 mm × 80 mm.

【0024】各柱状レンズ14aの一方の端面は曲面状
に形成され、各柱状レンズ14aの側部はその一方の端
面から入射した紫外光の内の該側部に向けて進行した紫
外光を内部で散乱するようにすりガラス状に形成されて
いる。各柱状レンズ14aの他方の端面は、一方の端面
と同様に曲面状に形成され、その一方の端面から入射し
た紫外光を射出する射出面を成す。各柱状レンズ14a
はその光軸に平行に入射した紫外光を各柱状レンズ14
aの他方の端面の中央位置に焦点を結ぶようにして射出
する性質を有するとともに、光軸に対し傾斜した角度で
入射した紫外光の射出方向を柱状レンズ14aの一方の
端面における入射位置に応じて決定する性質を有し、こ
れらの性質が得られるように、各柱状レンズ14aの各
端面の曲率および各柱状レンズ14aの光軸方向の長さ
は決定されている。
One end surface of each columnar lens 14a is formed into a curved surface, and the side of each columnar lens 14a receives ultraviolet light that has traveled toward the side out of the ultraviolet light incident from one end surface. It is formed in a frosted glass shape so as to be scattered. The other end surface of each columnar lens 14a is formed in a curved shape like the one end surface, and forms an exit surface for emitting ultraviolet light incident from one end surface. Each columnar lens 14a
The ultraviolet light incident parallel to the optical axis is
a has a property of emitting light so as to be focused on the center position of the other end face of a, and the emission direction of ultraviolet light incident at an angle inclined with respect to the optical axis depends on the incident position on one end face of the columnar lens 14a. The curvature of each end face of each columnar lens 14a and the length of each columnar lens 14a in the optical axis direction are determined so that these properties can be obtained.

【0025】特に本発明に係るオプティカルインテグレ
ータ14にあっては、各柱状レンズ14aの一部は、一
方の端面における光透過率が該端面上の位置に応じて異
なる柱状レンズからなり、該柱状レンズはオプティカル
インテグレータ14の光の入射面における光透過率を効
果的に変化させるのに有利な中央近辺の位置に配置され
ている。柱状レンズ14aの一方の端面における位置に
応じた光透過率は該位置に対応する表面粗さを調整する
ことによって決定される。この柱状レンズ14aの一部
を用いることによってオプティカルインテグレータ14
の光の入射面はそれにおける光透過率が該入射面上の位
置に応じて変化するように構成され、この柱状レンズ1
4aの一部の使用数、その配置、その一方の端面におけ
る光透過率を決定するための表面粗さの調整位置は、予
め測定された被照射面上の照度分布の測定結果に基づき
決定される。この照度分布の測定結果は、柱状レンズ1
4aの光透過率が調整される前の状態で凹面全反射ミラ
ーを介して照射される光による照度分布の測定結果であ
る。
In particular, in the optical integrator 14 according to the present invention, a part of each of the columnar lenses 14a is formed of a columnar lens whose light transmittance at one end surface is different depending on the position on the end surface. Is disposed at a position near the center, which is advantageous for effectively changing the light transmittance on the light incident surface of the optical integrator 14. The light transmittance according to the position on one end surface of the columnar lens 14a is determined by adjusting the surface roughness corresponding to the position. By using a part of the columnar lens 14a, the optical integrator 14
Is configured so that the light transmittance therethrough changes according to the position on the incident surface.
The number of used portions of 4a, the arrangement thereof, and the adjustment position of the surface roughness for determining the light transmittance at one end surface thereof are determined based on the measurement result of the illuminance distribution on the surface to be irradiated which has been measured in advance. You. The measurement result of this illuminance distribution
4A is a measurement result of an illuminance distribution by light irradiated through a concave total reflection mirror before the light transmittance of 4a is adjusted.

【0026】柱状レンズ14aの一部の使用数などの決
定は、以下の手順に基づき行われる。この決定手順で
は、まず、柱状レンズ14aの数をmとし、被照射面上
を複数の領域に分割し該分割された領域の数をnとし、
柱状レンズ14a毎にその端面を被照射面の分割された
各領域に対応付けて該各領域に照射する光の入射領域と
してnの数の領域に分割し該分割された領域を透過する
光量lpq(p=1,…,m、q=1,…,n)とし、
被照射面の分割された各領域毎に対応付けられた各柱状
レンズの端面の各領域における光量lpqの総和をls
(s=q)とし、柱状レンズ14aの光透過率が調整さ
れる前の状態で被照射面の分割された各領域毎の平均照
度を照度計により測定し、その測定結果を得る。
The number of parts of the columnar lens 14a to be used is determined according to the following procedure. In this determination procedure, first, the number of columnar lenses 14a is m, the surface to be irradiated is divided into a plurality of regions, and the number of the divided regions is n,
The end surface of each columnar lens 14a is associated with each of the divided areas of the irradiated surface, and is divided into n areas as an incident area of light to be applied to each area, and the amount of light lpq transmitted through the divided areas (P = 1,..., M, q = 1,..., N)
The sum of the light amounts lpq in each area of the end face of each columnar lens associated with each of the divided areas of the irradiated surface is ls.
(S = q), and before the light transmittance of the columnar lens 14a is adjusted, the average illuminance of each of the divided areas of the irradiated surface is measured by an illuminometer, and the measurement result is obtained.

【0027】次いで、この測定結果に基づきオプティカ
ルインテグレータ14の一方の端面の光透過率の調整を
行う。すなわち、調整後の光量の総和lsにより求めら
れる被照射面上の各領域の平均照度Ls(s=q)のそ
れぞれが一定値に等しくなるように、各柱状レンズ14
aの一部の使用数、その配置、その一方の端面における
光透過率を決定するための表面粗さを決定し、これに従
い調整を行う。具体的には、上記測定結果に基づき被照
射面上の照度の低い位置(領域)における平均照度の値
を基準値として、該被照射面上の他の位置(領域)にお
ける平均照度を特定値として、該特定値と基準値との差
分を算出し、被照射面上の前記他の位置に照射する光の
入射領域となる各柱状レンズ14aの端面の領域におけ
る光量の総和lsが差分に応じた必要量分低下するよう
に、各柱状レンズ14aの一部の使用数、その配置、そ
の表面粗さを決定する。
Next, the light transmittance of one end face of the optical integrator 14 is adjusted based on the measurement result. That is, each columnar lens 14 is set such that the average illuminance Ls (s = q) of each region on the irradiated surface, which is obtained from the adjusted total light amount ls, becomes equal to a constant value.
The surface roughness for determining the number of used portions of a, its disposition, and the light transmittance at one end face are determined, and adjustment is performed in accordance with the surface roughness. Specifically, the average illuminance at another position (region) on the illuminated surface is set to a specific value based on the average illuminance value at a low illuminance position (region) on the illuminated surface based on the measurement result. The difference between the specific value and the reference value is calculated, and the total amount ls of the light amount in the end surface area of each columnar lens 14a, which is the incident area of the light irradiating the other position on the irradiated surface, is calculated according to the difference. The number of parts of each columnar lens 14a to be used, their arrangement, and their surface roughness are determined so as to reduce the required amount.

【0028】本実施の形態では、柱状レンズ14aの数
を64とし、被照射面として必要な領域を縦450mm
×横550mmの領域とし、被照射面を複数の領域に等
分割し該等分割された領域の数を25とし、柱状レンズ
14a毎にその端面を被照射面の分割された各領域に対
応付けて該各領域に照射する光の入射領域として25の
数の領域に等分割し該等分割された領域を透過する光量
lpq(p=1,…,64、q=1,…,25)とし、
被照射面の分割された各領域毎に対応付けられた各柱状
レンズ14aの端面の各領域における光量lpqの総和
をls(s=1,…,25)とし、柱状レンズ14aの
光透過率が調整される前の状態で被照射面の分割された
各領域毎の平均照度を測定すると、表1に示す測定結果
が得られ、この測定結果に基づき表2に示す評価データ
の算出が行われる。この評価データには、被照射面の各
領域の平均照度の平均値Ave.、最大値MAX.、最小値MI
N.、均一性Uni.が含まれ、均一性Uni.は被照射面におけ
る照度分布の均一性を示すパラメータである。均一性Un
i.は次の(1)式により算出される。
In the present embodiment, the number of columnar lenses 14a is 64, and the area required as the surface to be irradiated is 450 mm long.
× A region of 550 mm in width, the irradiated surface is equally divided into a plurality of regions, the number of the equally divided regions is 25, and the end surface of each columnar lens 14a is associated with each divided region of the irradiated surface. The light incident on each area is equally divided into 25 areas, and the amount of light lpq (p = 1,..., 64, q = 1,..., 25) transmitted through the equally divided areas. ,
The sum of the light amounts lpq in each region of the end surface of each columnar lens 14a associated with each of the divided regions of the irradiation surface is ls (s = 1,..., 25), and the light transmittance of the columnar lens 14a is When the average illuminance of each of the divided regions of the irradiated surface is measured in the state before the adjustment, the measurement results shown in Table 1 are obtained, and the evaluation data shown in Table 2 is calculated based on the measurement results. . The evaluation data includes the average value Ave., the maximum value MAX., And the minimum value MI of the average illuminance of each area on the irradiated surface.
N. and uniformity Uni. Are included, and the uniformity Uni. Is a parameter indicating the uniformity of the illuminance distribution on the irradiated surface. Uniformity Un
i. is calculated by the following equation (1).

【0029】 均一性Uni.=(最大値MAX.−最小値MIN.)/(最大値MAX.+最小値MIN.) ×100(%) …(1)Uniformity Uni. = (Maximum value MAX.-minimum value MIN.) / (Maximum value MAX. + Minimum value MIN.) × 100 (%) (1)

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】[0031]

【表2】 次いで、上記表1に示す測定結果に基づき、光量の総和
lsにより求められる平均照度Lsのそれぞれが一定値
に等しくなるように、すなわち表2に示す評価データに
おける均一性Uni.が可能な限り小さくなるように各柱状
レンズ14aの一部の使用数、その配置、その一方の端
面における光透過率を決定するための表面粗さが決定さ
れる。この決定により光透過率調整の対象として選択さ
れた柱状レンズ14aの一方の端面において、上述の決
定により求められた該端面の位置が擦られすなわち擦り
ガラス状に加工され、その擦られた度合いに応じた表面
粗さにより対応する位置における光透過率が所定値に調
整される。
[Table 2] Next, based on the measurement results shown in Table 1 above, each of the average illuminances Ls obtained from the total light amount ls is equal to a constant value, that is, the uniformity Uni. In the evaluation data shown in Table 2 is as small as possible. The number of parts of each columnar lens 14a to be used, the arrangement thereof, and the surface roughness for determining the light transmittance at one end face of the columnar lens 14a are determined. On one end face of the columnar lens 14a selected as the object of light transmittance adjustment by this determination, the position of the end face obtained by the above determination is rubbed, that is, processed into a frosted glass, and the degree of rubbing is determined. The light transmittance at the corresponding position is adjusted to a predetermined value by the corresponding surface roughness.

【0032】例えば、上記表1に示す測定結果に基づき
被照射面上の照度の低い位置における値すなわち最小値
MIN.(=21.3)が基準値として、該被照射面上の他
の位置における照度すなわち最大値MAX.(=25.9)
が特定値としてそれぞれ選択され、被照射面上の最大値
MAX.を示す位置に照射される光の入射領域となる各柱状
レンズ14aの端面の領域における光量の総和lsが特
定値と基準値との差分に応じた必要量分低下するよう
に、各柱状レンズ14aの一部の使用数、その配置、そ
の表面粗さが決定される。本実施の形態では、被照射面
上の最大値MAX.を示す位置における照度の目標低下量と
して約20%の低下量が必要であると算出される。
For example, based on the measurement results shown in Table 1 above, the value at the position of low illuminance on the irradiated surface, that is, the minimum value
MIN. (= 21.3) as a reference value, and the illuminance at another position on the irradiated surface, that is, the maximum value MAX. (= 25.9)
Are selected as specific values, and the maximum value on the irradiated surface
Each columnar shape is set such that the sum ls of the light amounts in the region of the end face of each columnar lens 14a, which is the incident region of the light irradiated to the position indicating MAX., Is reduced by a necessary amount according to the difference between the specific value and the reference value. The number of used lenses 14a, their arrangement, and their surface roughness are determined. In the present embodiment, it is calculated that about 20% reduction is required as the target reduction in illuminance at the position indicating the maximum value MAX. On the irradiated surface.

【0033】この例の場合、まず図1および図2に示す
ように、中央に位置する柱状レンズ14aのうちの1つ
が光透過率調整の対象として選択される。この中央に位
置する柱状レンズ14aの選択は、中央に位置する柱状
レンズ14aの透過光量が周辺部の柱状レンズ14a透
過光量に比して多く、中央に位置する柱状レンズ14a
の透過光量を補正することが効率的であると考えられる
からである。この中央位置の柱状レンズ14aの一方の
端面において、まず、光透過率が調整される領域とし
て、被照射面上の最大値MAX.を示す位置に対応する中央
部が選択され、該領域が特定の強さC1で擦られる。
In the case of this example, first, as shown in FIGS. 1 and 2, one of the columnar lenses 14a located at the center is selected as an object of light transmittance adjustment. The selection of the columnar lens 14a located at the center is such that the transmitted light amount of the columnar lens 14a located at the center is larger than the transmitted light amount of the columnar lens 14a at the peripheral portion, and the columnar lens 14a located at the center is selected.
This is because it is considered that it is efficient to correct the amount of transmitted light. On one end face of the columnar lens 14a at the center position, first, a center portion corresponding to a position indicating the maximum value MAX. On the irradiated surface is selected as a region where light transmittance is adjusted, and the region is specified. Is rubbed with the strength C1.

【0034】この擦りの強さに応じて中央部の光透過率
が調整されると、再度照度分布が測定される。その測定
結果では、被照射面上の最大値MAX.を示す位置における
照度が約4%低下したので、さらに照度を低下させるべ
く照度分布測定を行いながら中央位置の柱状レンズ14
aの周囲に位置する4つの柱状レンズ14aの中央部に
対し順次同じ擦り強さで光透過率の調整が行われる。こ
の結果、この各柱状レンズ14aの中央部に対する光透
過率がほぼ目標低下量分だけ低下した。
When the light transmittance at the center is adjusted according to the intensity of the rubbing, the illuminance distribution is measured again. As a result of the measurement, the illuminance at the position showing the maximum value MAX. On the irradiated surface has decreased by about 4%.
The light transmittance is sequentially adjusted with the same rubbing strength to the central portion of the four columnar lenses 14a located around “a”. As a result, the light transmittance with respect to the central portion of each of the columnar lenses 14a was reduced by almost the target reduction amount.

【0035】次いで、調整の終わった領域のまわりの領
域についても同様の手順で順次調整を行った。これらの
領域は、中央部に比べると最小値MIN.との差が小さいの
で、擦りの強さとしては前記の強さC1より弱い強さC
2及びC3を用いた。C1,C2,C3に対応する領域
の光透過率間には次の関係が成立する。
Next, adjustment was sequentially performed on the area around the adjusted area in the same manner. In these areas, the difference from the minimum value MIN. Is smaller than that in the center, so that the rubbing strength is a strength C weaker than the strength C1.
2 and C3 were used. The following relationship is established between the light transmittances of the areas corresponding to C1, C2, and C3.

【0036】C1による光透過率の低下量>C2による
光透過率の低下量>C3による光透過率の低下量 このように、選択された柱状レンズ14aの一方の端面
において光透過率を調整することによって、擦りの強さ
C1、C2,C3の各部分に入射する光L1,L2,L
3はその光量を低下させて柱状レンズ14a内に進入す
ることになり、各光L1,L2,L3の光量間には次の
関係式が成立する。
The amount of decrease in light transmittance due to C1> the amount of decrease in light transmittance due to C2> the amount of decrease in light transmittance due to C3 As described above, the light transmittance is adjusted at one end face of the selected columnar lens 14a. Accordingly, the light L1, L2, L incident on each part of the rubbing strength C1, C2, C3
3 enters the columnar lens 14a with its light amount reduced, and the following relational expression is established between the light amounts of the lights L1, L2, and L3.

【0037】L1の光量<L2の光量<L3の光量 このように、この実施例では、擦りの強さとしては3種
類を用い、これらの強さと、調整を施すレンズ数との組
合せを、照度の測定値を確認しながら、適宜選択するこ
とにより、各領域の調整を行った。図2に調整を終了し
た状態でのオプティカルインテグレータの入射側の概略
を示す。このようにしてすべての領域について、被照射
面上の位置における照度が最小値MIN.にほぼ等しくなる
ように調整される。
In this embodiment, three types of rubbing intensity are used, and the combination of the intensity and the number of lenses to be adjusted is determined by the illuminance. While confirming the measured values, the respective regions were adjusted by making appropriate selections. FIG. 2 schematically shows the incident side of the optical integrator after the adjustment is completed. In this way, for all the regions, the illuminance at the position on the irradiated surface is adjusted so as to be substantially equal to the minimum value MIN.

【0038】この光透過率の調整により選択された柱状
レンズ14aからの射出される光量を調整すること、す
なわちオプティカルインテグレータ14から凹面全反射
ミラーを介して被照射面上に照射される光量をオプティ
カルインテグレータ14の入射面の位置毎にその位置の
光透過率に応じて調整することが可能になり、この光透
過率の調整後には表3に示す照度分布が得られる。ま
た、その照度分布に対する評価データを表4に示す。
By adjusting the light transmittance, the amount of light emitted from the selected columnar lens 14a is adjusted. That is, the amount of light emitted from the optical integrator 14 onto the irradiated surface via the concave total reflection mirror is adjusted. For each position of the incident surface of the integrator 14, adjustment can be made according to the light transmittance at that position. After this light transmittance adjustment, the illuminance distribution shown in Table 3 is obtained. Table 4 shows evaluation data for the illuminance distribution.

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】[0040]

【表4】 上記表3および表4から、被照射面の各領域の照度が平
均値Ave.にほぼ等しくなり、均一性Uni.が光透過率調整
前に比して低下している(9.7%から3.4%に低
下)すなわち最大値MAX.と最小値MIN.との差が非常に小
さな値に抑制されていることが分かる。従って、選択さ
れた柱状レンズ14aの端面における光透過率を調整す
ることによって、従来に比して、凹面全反射ミラーを介
して照射する紫外光による約3倍に向上されたことが分
かる。また、柱状レンズ14aの一方の端面における位
置に応じた光透過率の調整は該位置に対応する表面粗さ
を調整することによって行われるので、被照射面上の照
度分布の均一性をさらに向上させることに掛かるコスト
は高くならない。
[Table 4] From the above Tables 3 and 4, the illuminance of each area of the irradiated surface is almost equal to the average value Ave, and the uniformity Uni is lower than before the light transmittance adjustment (from 9.7%). 3.4%), that is, the difference between the maximum value MAX. And the minimum value MIN. Is suppressed to a very small value. Therefore, it can be seen that by adjusting the light transmittance at the end face of the selected columnar lens 14a, the light transmittance was improved about three times by the ultraviolet light radiated through the concave total reflection mirror as compared with the related art. In addition, since the light transmittance is adjusted by adjusting the surface roughness corresponding to the position on one end face of the columnar lens 14a, the uniformity of the illuminance distribution on the irradiated surface is further improved. The cost of doing so is not high.

【0041】なお、本実施の形態では、被照射面を25
の領域に等分割し、各領域における照度の測定結果に基
づき選択した柱状レンズ14aの端面における光透過率
を調整しているが、被照射面の分割領域の数をさらに増
して連続的な照度分布を得て、この照度分布に基づき柱
状レンズ14aの端面に対する光透過率調整を連続的に
行うようにすれば、被照射面上の照度分布の均一性をよ
り向上させることができる。但し、照度分布の均一性の
程度はその照射対象物の製造仕様などに応じて決定され
るので、対応する照度分布の均一性の程度に応じて被照
射面の分割領域の数を適応的に選択することが好まし
い。
In this embodiment, the surface to be irradiated is 25
And the light transmittance at the end face of the columnar lens 14a selected based on the measurement result of the illuminance in each area is adjusted. By obtaining the distribution and continuously adjusting the light transmittance to the end face of the columnar lens 14a based on the illuminance distribution, the uniformity of the illuminance distribution on the surface to be irradiated can be further improved. However, since the degree of uniformity of the illuminance distribution is determined according to the manufacturing specification of the irradiation target, the number of divided regions on the irradiation surface is adaptively adjusted according to the degree of uniformity of the corresponding illuminance distribution. It is preferable to select.

【0042】(実施の第2形態)次に、本発明の実施の
第2形態について図3を参照しながら説明する。図3は
図1の光照射装置が組み込まれている密着露光装置の主
要部構成を模式的に示す図である。本実施の形態では、
上述の実施の第1形態の光照射装置が組み込まれている
密着露光装置について説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of a main part of a contact exposure apparatus in which the light irradiation apparatus of FIG. 1 is incorporated. In the present embodiment,
A contact exposure apparatus in which the light irradiation apparatus of the first embodiment described above is incorporated will be described.

【0043】密着露光装置は、図3に示すように、光源
を成す水銀灯1を備え、水銀灯1から発せられる光は該
水銀灯1の位置を第1焦点位置とするように配置された
楕円ミラー2で反射され、平面UV反射ミラー3に導か
れる。平面UV反射ミラー3は入射した水銀灯1からの
光に含まれる紫外光だけを楕円ミラー2の第2焦点位置
に対応する位置に向けて反射し、該反射された紫外光は
光照射装置を介して被照射面6に照射される。
As shown in FIG. 3, the contact exposure apparatus includes a mercury lamp 1 as a light source, and the light emitted from the mercury lamp 1 is an elliptical mirror 2 arranged so that the position of the mercury lamp 1 is the first focal position. And is guided to the flat UV reflection mirror 3. The flat UV reflecting mirror 3 reflects only the ultraviolet light included in the light from the mercury lamp 1 incident thereon toward a position corresponding to the second focal position of the elliptical mirror 2, and the reflected ultraviolet light passes through a light irradiation device. Irradiated on the irradiated surface 6.

【0044】光照射装置は、楕円ミラー2の第2焦点位
置に対応する位置に配置されているオプティカルインテ
グレータ14と、オプティカルインテグレータ14から
射出された紫外光を反射し、該反射した紫外光を被照射
面上に導くためのための凹面全反射ミラー5とを有す
る。オプティカルインテグレータ14は、上述の実施の
第1形態と同様に、凹面全反射ミラー5を介して照射さ
れる光による被照射面上の照度分布が均一になるよう
に、一方の端面における光透過率が該端面上の位置に応
じて異なる柱状レンズを複数の柱状レンズの一部として
用いて構成され、オプティカルインテグレータ14の光
の入射面における光透過率は該入射面上の位置に応じて
変化する。
The light irradiation device reflects the optical integrator 14 disposed at a position corresponding to the second focal position of the elliptical mirror 2, the ultraviolet light emitted from the optical integrator 14, and receives the reflected ultraviolet light. And a concave total reflection mirror 5 for guiding on the irradiation surface. As in the first embodiment, the optical integrator 14 has a light transmittance at one end surface such that the illuminance distribution on the surface to be irradiated by the light irradiated through the concave total reflection mirror 5 is uniform. Is formed using a columnar lens that is different depending on the position on the end face as a part of the plurality of columnar lenses, and the light transmittance of the optical integrator 14 at the light incident surface changes according to the position on the light incident surface. .

【0045】被照射面上には、ワーク保持機構12に保
持された被露光物11が置かれ、被露光物11の表面に
はレジスト10が塗布されている。また、表面にマスク
パターン9を有するガラスマスク8がマスク保持機構7
に保持されている。そして不図示の位置決め機構によ
り、マスク保持機構が位置決めされ、被露光物11とガ
ラスマスクとの位置合せが行われ、パターン面とレジス
ト塗布面とが密着される。被露光物11の表面には凹面
全反射ミラー5を介して照射された紫外光によりマスク
パターン9が露光され、転写される。
An object 11 to be exposed held by a work holding mechanism 12 is placed on the surface to be irradiated, and a resist 10 is applied to the surface of the object 11 to be exposed. Further, a glass mask 8 having a mask pattern 9 on the surface is provided by a mask holding mechanism 7.
Is held in. Then, the mask holding mechanism is positioned by a positioning mechanism (not shown), the exposure object 11 and the glass mask are aligned, and the pattern surface and the resist coating surface are brought into close contact. The mask pattern 9 is exposed and transferred to the surface of the exposure object 11 by ultraviolet light irradiated through the concave total reflection mirror 5.

【0046】このように、オプティカルインテグレータ
14を用いることにより、高いコストを掛けることな
く、凹面全反射ミラー5を介して照射される光による被
照射面上の照度分布の均一性がさらに向上され、ひいて
は低いコストで被露光物11に対する露光性能の向上を
図ることができる。また、液晶表示装置の大型化に伴う
被照射面の面積増大、液晶表示装置の生産性の向上に伴
う被照射面における複数の回路基板の同時露光などの要
求に対し、これらの要求を満足するように被照射面上に
おける照度分布の均一性の向上をさらに図ることができ
る。
As described above, by using the optical integrator 14, the uniformity of the illuminance distribution on the surface to be irradiated by the light irradiated through the concave total reflection mirror 5 is further improved without increasing the cost. As a result, it is possible to improve the exposure performance of the exposure target 11 at low cost. In addition, it satisfies these requirements for requirements such as an increase in the area of the surface to be irradiated due to the enlargement of the liquid crystal display device, and simultaneous exposure of a plurality of circuit boards on the surface to be irradiated due to the improvement in productivity of the liquid crystal display device. Thus, the uniformity of the illuminance distribution on the surface to be irradiated can be further improved.

【0047】なお、本実施の形態では、実施の第1形態
の光照射装置が組み込まれた密着露光装置について説明
したが、上述の実施の第1形態の光照射装置を、マスク
パターンと被露光物との間に例えば数十ミクロンの隙間
を有するプロキシィテイ露光装置に組み込むことも可能
であり、このプロキシィテイ露光装置においても、上述
の効果と同様の効果が得られることはいうまでもない。
In this embodiment, the contact exposure apparatus in which the light irradiation device of the first embodiment is incorporated has been described. It is also possible to incorporate it in a proximity exposure apparatus having a gap of, for example, several tens of microns between the object and the object. Needless to say, the same effects as described above can be obtained in this proximity exposure apparatus.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光照射装
置によれば、凹面鏡を介して照射される光による被照射
面上の照度分布が均一になるように、一方の端面におけ
る光透過率が該端面上の位置に応じて異なる柱状レンズ
を複数の柱状レンズの一部として用いてオプティカルイ
ンテグレータの光の入射面における光透過率を該入射面
上の位置に応じて変化させたので、オプティカルインテ
グレータから凹面鏡を介して被照射面上に照射される光
量を入射面の位置毎にその位置の光透過率に応じて調整
することが可能になり、また、一方の端面における光透
過率が該端面上の位置に応じて異なる柱状レンズを複数
の柱状レンズの一部として用いてオプティカルインテグ
レータの光の入射面における光透過率を該入射面上の位
置に応じて変化させるように構成することに掛かるコス
トは高くならない。よって、高いコストを掛けることな
く、従来に比して、凹面鏡を介して照射する光による被
照射面上の照度分布の均一性をさらに向上させることが
できる。しかも、被照射面で直接測定される照度のデー
タに基づき、上記調整を行うので、低コストにもかかわ
らず、容易に高精度な均一化を達成することができる。
As described above, according to the light irradiation apparatus of the present invention, the light transmission on one end face is made uniform so that the illuminance distribution on the surface to be irradiated by the light irradiated through the concave mirror becomes uniform. Since the light transmittance of the optical integrator at the light incident surface was changed according to the position on the incident surface using a columnar lens having a different ratio depending on the position on the end surface as a part of the plurality of columnar lenses, The amount of light emitted from the optical integrator onto the surface to be irradiated via the concave mirror can be adjusted for each position of the incident surface according to the light transmittance at that position, and the light transmittance at one end surface can be adjusted. The light transmittance at the light incident surface of the optical integrator is changed according to the position on the incident surface by using a different columnar lens depending on the position on the end surface as a part of the plurality of columnar lenses. It costs to be configured so that does not become high. Therefore, it is possible to further improve the uniformity of the illuminance distribution on the surface to be irradiated by the light irradiated through the concave mirror, as compared with the related art, without increasing the cost. In addition, since the above adjustment is performed based on the data of the illuminance directly measured on the irradiated surface, high-precision uniformization can be easily achieved despite low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光照射装置の実施の第1形態の主要部
を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a main part of a first embodiment of a light irradiation device of the present invention.

【図2】図1のオプティカルインテグレータの入射面に
おける光透過率が調整された状態を示す正面図である。
FIG. 2 is a front view showing a state where light transmittance on an incident surface of the optical integrator of FIG. 1 is adjusted.

【図3】図1の光照射装置が組み込まれている密着露光
装置の主要部構成を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of a main part of a contact exposure apparatus in which the light irradiation apparatus of FIG. 1 is incorporated.

【図4】従来の露光装置の主要部構成を示す模式図であ
る。
FIG. 4 is a schematic view showing a main part configuration of a conventional exposure apparatus.

【図5】図4のオプティカルインテグレータを示す構成
図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating the optical integrator of FIG. 4;

【図6】図4のオプティカルインテグレータの入射面に
おける入射光の強度分布および被照射面における照度分
布を示す図である。
6 is a diagram showing an intensity distribution of incident light on an incident surface and an illuminance distribution on an irradiated surface of the optical integrator of FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水銀灯 2 楕円ミラー 3 平面UV反射ミラー 5 凹面全反射ミラー 6 被照射面 9 マスクパターン 11 被露光物 14 オプティカルインテグレータ 14a 柱状レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mercury lamp 2 Elliptical mirror 3 Planar UV reflection mirror 5 Concave total reflection mirror 6 Illuminated surface 9 Mask pattern 11 Exposed object 14 Optical integrator 14a Columnar lens

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに隣接して配列されている複数の柱
状レンズから構成され、該各柱状レンズの一方の端面に
より光の入射面が、該各柱状レンズの他方の端面により
光の射出面がそれぞれ形成されているオプティカルイン
テグレータと、該オプティカルインテグレータの射出面
から射出された光を反射し、該反射した光を離隔してい
る被照射面に対し各主光線が平行かつコリメーション角
が所定角度となるように分配して照射するための凹面鏡
とを備えた光照射装置において、前記凹面鏡を介して照
射される光による前記被照射面上の照度分布が均一にな
るように、一方の端面における光透過率が該端面上の位
置に応じて異なる柱状レンズを前記複数の柱状レンズの
一部として用いて前記オプティカルインテグレータの光
の入射面における光透過率を該入射面上の位置に応じて
変化させたことを特徴とする光照射装置。
1. A light incident surface is formed by one end face of each of the columnar lenses, and a light emission surface is formed by the other end face of each of the columnar lenses. Each formed optical integrator reflects light emitted from the emission surface of the optical integrator, and each principal ray is parallel to the irradiated surface separating the reflected light and the collimation angle is a predetermined angle. A concave mirror for distributing and irradiating the light so that the light radiated through the concave mirror has a uniform illuminance distribution on the surface to be illuminated. The light at the light incident surface of the optical integrator is formed by using a columnar lens having a transmittance different depending on the position on the end face as a part of the plurality of columnar lenses. A light irradiation device wherein transmittance is changed according to a position on the incident surface.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005037637A (en) * 2003-07-14 2005-02-10 Toppan Printing Co Ltd Aligner
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WO2011105461A1 (en) * 2010-02-24 2011-09-01 Nskテクノロジー株式会社 Optical projection device for exposure apparatus, exposure apparatus, method for exposure, method for fabricating substrate, mask, and exposed substrate
CN114216097A (en) * 2022-01-05 2022-03-22 马瑞利汽车零部件(芜湖)有限公司 Optical system for realizing uniformity of lighting angles of signal lamp

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