KR20150027741A - 조명 장치, 처리 장치, 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

조명 장치(IU)는, 제1 광원부(21a)와, 제1 광원부와 광의 출사 방향이 다른 제2 광원부(21b)와, 제1 광원부로부터의 광과 제2 광원부로부터의 광의 진행 방향을 일치시키도록, 광의 적어도 일부를 편향시키는 편향부(22)를 구비한다. 제1 광원부와 제2 광원부는, 각 광원부로부터 출사하여 편향부를 경유한 광이 입사하는 조명 영역이 소정 방향으로 연속하여 늘어서도록, 소정 방향에서 다른 위치에 배치되어 있다.

Description

조명 장치, 처리 장치, 및 디바이스 제조 방법{ILLUMINATION DEVICE, PROCESSING DEVICE, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 조명 장치, 처리 장치, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

본원은, 2012년 5월 29일의 미국 가출원 61/652,719호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

최근, 텔레비전 등의 표시장치로서, 예를 들면 액정 표시 패널 등의 플랫 패널 디스플레이가 많이 이용되고 있다. 플랫 패널 디스플레이와 같은 각종의 디바이스의 제조에는, 노광(露光) 장치 등의 처리 장치가 이용된다. 예를 들면, 액정 표시 패널은, 노광 장치에 의한 리소그래피 수법, 에칭 기술 등을 이용하여, 유리 플레이트 상에 투명 박막 전극 등의 각종의 막(膜) 패턴을 형성하는 것에 의해서 제조된다. 리소그래피 수법으로서는, 유리 플레이트를 대신하여 롤 모양으로 감긴 시트 모양의 기판에, 마스크 패턴의 상(像)을 투영 노광하는 수법이 제안되어 있다(예를 들면, 하기의 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본국특허공개 제2007-114385호 공보

노광 장치 등의 처리 장치는, 효율 좋게 디바이스를 제조 가능하게 하는 등의 관점에서 처리 범위를 넓히는 것이 기대되고 있으며, 이러한 처리 장치에 이용되는 조명 장치에는, 피(被)처리물의 이동 방향에 수직인 방향의 광의 조사(照射) 범위를 넓히는 것이 기대되고 있다.

본 발명에 관한 형태는, 처리 범위를 넓히는 것을 가능하게 하는 조명 장치, 처리 장치, 및 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 제1 광원부와, 상기 제1 광원부와 광의 출사(出射) 방향이 다른 제2 광원부와, 상기 제1 광원부로부터의 광과 상기 제2 광원부로부터의 광과의 진행 방향을 일치시키도록, 해당 광의 적어도 일부를 편향시키는 편향부를 구비하며, 상기 제1 광원부와 상기 제2 광원부는, 각 광원부로부터 출사하여 상기 편향부를 경유한 광이 입사하는 조명 영역이 소정 방향으로 연속하여 늘어서도록, 상기 소정 방향에서 다른 위치에 배치되어 있는 조명 장치가 제공된다.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 감응층(感應層)을 가지는 기판에, 마스크 패턴에 형성된 패턴을 전사(轉寫)하는 처리 장치로서, 상기 마스크 패턴을 조명하는 제1 형태의 조명 장치와, 상기 마스크 패턴과 상기 기판을, 상기 소정 방향에 수직인 방향으로 상대 이동시키는 이동 장치를 구비하는 처리 장치가 제공된다.

본 발명의 제3 형태에 따르면, 제2 형태의 처리 장치에 의해서, 상기 마스크 패턴과 상기 기판을 상대 이동시키면서 상기 기판에 상기 패턴을 연속적으로 전사하는 것과, 상기 패턴이 전사된 상기 기판의 감응층의 변화를 이용하여 후속의 처리를 실시하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

본 발명에 관한 형태에 의하면, 처리 범위를 넓히는 것을 가능하게 하는 조명 장치, 처리 장치, 및 디바이스 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 디바이스 제조 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태에 의한 처리 장치(노광 장치)를 나타내는 측면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 의한 처리 장치(노광 장치)를 나타내는 정면도이다.
도 4a는 제1 실시 형태에 의한 조명 모듈을 나타내는 도면이다.
도 4b는 제1 실시 형태에 의한 조명 모듈을 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 실시 형태에 의한 편향부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 의한 편향부를 나타내는 상면도이다.
도 7은 조도(照度) 분포 및 필터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 조도 분포 및 필터의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 제2 실시 형태에 의한 처리 장치(노광 장치)를 나타내는 측면도이다.
도 10은 제2 실시 형태에 의한 조명 장치를 나타내는 사시도이다.
도 11은 제2 실시 형태에 의한 조명 장치를 나타내는 상면도이다.
도 12는 제2 실시 형태에 의한 조명 장치의 광원을 나타내는 상면도이다.
도 13a는 제2 실시 형태에 의한 조명 장치의 광학 로드 부재를 나타내는 도면이다.
도 13b는 제2 실시 형태에 의한 조명 장치의 광학 로드 부재를 나타내는 도면이다.
도 14는 제2 실시 형태에 의한 조명 장치의 릴레이 렌즈를 나타내는 평면도이다.
도 15는 제2 실시 형태에 의한 조명 장치의 편향부를 나타내는 도면이다.
도 16은 제2 실시 형태에 의한 조명 장치의 조리개 부재를 나타내는 도면이다.
도 17은 제3 실시 형태에 의한 처리 장치(노광 장치)를 나타내는 측면도이다.
도 18은 제3 실시 형태에 의한 처리 장치(노광 장치)를 나타내는 상면도이다.
도 19는 제4 실시 형태에 의한 처리 장치(노광 장치)를 나타내는 측면도이다.
도 20은 제4 실시 형태에 의한 처리 장치(노광 장치)를 나타내는 정면도이다.
도 21은 제4 실시 형태에 의한 조명 장치의 편향부를 나타내는 정면도이다.
도 22는 디바이스 제조 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.

[제1 실시 형태]

도 1은, 디바이스 제조 시스템(SYS)(플렉시블·디스플레이 제조라인)의 구성예를 나타내는 도면이다. 여기에서는, 공급 롤(FR1)로부터 인출된 가요성의 기판(P)(시트, 필름 등)이, 차례로, n대의 처리 장치(U1, U2, U3, U4, U5, …, Un)를 거쳐, 회수롤(FR2)에 감아 올려지기까지의 예를 나타내고 있다.

도 1에서, XYZ 직교좌표계는, 기판(P)의 표면(또는 이면(裏面))이 XZ면과 수직이 되도록 설정되며, 기판(P)의 반송 방향(장척(長尺, 길이가 긴) 방향)과 직교하는 방향(폭 방향)이 Y축 방향으로 설정되는 것으로 한다. Z축 방향은, 예를 들면 연직 방향으로 설정되고, X축 방향 및 Y축 방향은 수평 방향으로 설정된다. 또, 설명의 편의상, X축 방향(반송 방향의 하류)으로부터 본 도면을 정면도, Y축 방향(회전 중심축의 방향)으로부터 본 도면을 측면도, Z축 방향(연직 방향의 상부)으로부터 본 도면을 상면도라고 하는 것이 있다.

공급 롤(FR1)에 감겨져 있는 기판(P)은, 닙(nip)된 구동 롤러(DR1)에 의해서 인출되며, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC1)에 의해서 Y방향으로 위치 결정되면서, 처리 장치(U1)로 보내어진다.

처리 장치(U1)는, 인쇄 방식으로 기판(P)의 표면에 감광성(感光性) 기능액(포토레지스트, 감광성 커플링재, UV경화 수지액 등)을, 기판(P)의 반송 방향(장척 방향)에 관해서 연속적 또는 선택적으로 도포하는 도포 장치이다. 처리 장치(U1) 내에는, 기판(P)이 감겨지는 실린더 롤러(DR2), 이 실린더 롤러(DR2) 상에서, 기판(P)의 표면에 감광성 기능액을 균일하게 도포하기 위한 도포용 롤러, 혹은 감광성 기능액을 선택적으로 도포하는 볼록판(版) 또는 오목판(版)의 판 몸통 롤러 등을 포함하는 도포 기구(Gp1), 기판(P)에 도포된 감광성 기능액에 포함되는 용제 또는 수분을 급속히 제거하기 위한 건조 기구(Gp2) 등이 마련되어 있다.

처리 장치(U2)는, 처리 장치(U1)로부터 반송되어 온 기판(P)을 소정 온도(예를 들면, 수 10 내지 120℃ 정도)까지 가열하여, 표면에 도포된 감광성 기능층을 안정적으로 정착하기 위한 가열 장치이다. 처리 장치(U2) 내에는, 기판(P)을 접어서 반송하기 위한 복수의 롤러와 에어·턴·바(air·turn·bar), 냉각 챔버부(HA2), 닙된 구동 롤러(DR3) 등이 마련되어 있다.

노광 장치로서의 처리 장치(U3)는, 처리 장치(U2)로부터 반송되어 온 기판(P)의 감광성 기능층에 대해서, 디스플레이용 회로 패턴이나 배선 패턴에 대응한 자외선의 패터닝광을 조사하는 노광 장치를 포함한다. 처리 장치(U3) 내에는, 기판(P)의 Y방향(폭 방향)의 중심을 일정 위치로 제어하는 엣지 포지션 컨트롤러(EPC2), 닙된 구동 롤러(DR4), 소정의 텐션으로 X방향으로 반송되는 기판(P)의 이면을 에어 베어링의 층으로 평면 또는 원통 모양의 만곡면(灣曲面)에서 지지하는 기판 스테이지(ST)(기판 지지 부재), 및, 기판(P)에 소정의 늘어짐(여유)(DL)을 부여하기 위한 2조(組)의 구동 롤러(DR6, DR7) 등이 마련되어 있다.

또 처리 장치(U3) 내에는, 외주면에 시트 모양의 마스크 기판(이하, '마스크 패턴(M)'이라고 함)이 감겨져, Y방향과 평행한 중심선의 둘레로 회전하는 회전 드럼(14), 그 회전 드럼(14)에 감겨진 마스크 패턴(M)에 Y방향으로 연장한 슬릿 모양의 노광용 조명광을 조사하여 마스크 패턴(M)의 패턴을, 기판 스테이지(ST)에 의해서 평면 모양으로 지지되는 기판(P)의 일부분에 전사하는 조명 장치(IU), 전사되는 패턴과 기판(P)을 상대적으로 위치 맞춤(얼라이먼트)하기 위해서, 및 기판(P)에 미리 형성된 얼라이먼트 마크 등을 검출하는 얼라이먼트 현미경(AM)이 마련되어 있다.

도 1의 처리 장치(U3)는, 이른바 프록시미티(proximity) 방식의 노광 장치를 포함하며, 마스크 패턴(M)이 감겨진 회전 드럼(14)을 마스크체(mask體)로 하고, 마스크체와 기판(P)을 소정의 틈(수십 ㎛ 이내)으로 근접시켜, 마스크체 상의 패턴을 기판(P)에 전사한다. 처리 장치(U3)에 의한 패턴의 전사 방식으로 한정하지 않고, 투영 광학계에 의해서 마스크 패턴의 상(像)을 투영하는 방식, 혹은, 원통 모양의 마스크체의 외주에 기판(P)을 감는 콘택트(contact) 방식이라도 괜찮다. 또, 마스크체는, 회전 드럼(14)과 마스크 패턴(M)이 릴리스(release) 가능해도 좋고, 릴리스 불가능이라도 괜찮다. 예를 들면, 마스크체는, 회전 드럼(14)의 표면에 마스크 패턴(M)이 형성된 것이라도 좋다.

처리 장치(U4)는, 처리 장치(U3)로부터 반송되어 온 기판(P)의 감광성 기능층에 대해서, 습식에 의한 현상(現像) 처리, 무전해 도금 처리 등과 같은 각종의 습식 처리 중 적어도 1개를 행하는 웨트 처리 장치이다.

처리 장치(U5)는, 처리 장치(U4)로부터 반송되어 온 기판(P)을 따뜻하게 하여, 습식 프로세스에서 습해진 기판(P)의 수분 함유량을 소정값으로 조정하는 가열 건조 장치이지만, 상세는 생략한다. 그 후, 몇 개의 처리 장치를 거쳐, 일련의 프로세스의 최후의 처리 장치(Un)를 통과한 기판(P)은, 닙된 구동 롤러(DR9)와 엣지 포지션 컨트롤러(EPC3)를 매개로 하여 회수롤(FR2)에 감아 올려진다. 　　

상위(上位) 제어 장치(CONT)는, 제조 라인을 구성하는 각 처리 장치(U1 내지 Un)의 운전을 통괄 제어하는 것이며, 각 처리 장치(U1 내지 Un)에서의 처리 상황이나 처리 상태의 감시, 처리 장치 사이에서의 기판(P)의 반송 상태의 모니터, 사전·사후의 검사·계측의 결과에 기초하는 피드백(feedback) 보정이나 피드포워드(feedforward) 보정 등도 행한다.

본 실시 형태에서 사용되는 기판(P)은, 예를 들면, 수지 필름, 스테인리스강 등의 금속 또는 합금으로 이루어지는 박(箔)(호일(foil)) 등이다. 수지 필름의 재질은, 예를 들면, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌 비닐 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스틸렌 수지, 초산비닐수지 중 1개 또는 2개 이상을 포함한다.

기판(P)은, 각종의 처리 공정에서 받은 열에 의한 변형량을 실질적으로 무시할 수 있도록, 열팽창 계수가 현저히 크지 않은 것을 선정하는 것이 바람직하다. 열팽창 계수는, 예를 들면, 무기 필러(filler)를 수지 필름에 혼합하는 것에 의해서, 프로세스 온도 등에 따른 문턱값 보다도 작게 설정되어 있어도 괜찮다. 무기 필러는, 예를 들면, 산화 티탄, 산화 아연, 알루미나, 산화 규소 등이라도 괜찮다. 또, 기판(P)은, 플로트법(float法) 등으로 제조된 두께 100㎛ 정도의 매우 얇은 유리의 단층체라도 좋고, 이 매우 얇은 유리에 상기의 수지 필름, 박 등을 접합시킨 적층체라도 괜찮다. 또, 기판(P)은, 미리 소정의 전처리에 의해서, 그 표면을 개질(改質)하여 활성화한 것, 혹은, 표면에 정밀 패터닝을 위한 미세한 격벽 구조(요철 구조)를 형성한 것이라도 괜찮다.

도 1의 디바이스 제조 시스템(SYS)은, 디바이스(디스플레이 패널 등) 제조를 위한 각종의 처리를, 기판(P)에 대해서 반복하거나, 혹은 연속하여 실행한다. 각종의 처리가 실시된 기판(P)은, 디바이스마다 분할(다이싱(dicing))되어, 복수개의 디바이스가 된다. 기판(P)의 치수는, 예를 들면, 폭 방향(단척(短尺)이 되는 Y축 방향)의 치수가 10cm 내지 2m정도이며, 길이 방향(장척(長尺)이 되는 X축 방향)의 치수가 10m 이상이다.

다음으로, 처리 장치(U3)의 구성에 대해서, 보다 상세하게 설명한다. 도 2는, 처리 장치(U3)로서의 노광 장치(EX)의 측면도, 도 3은 그 노광 장치(EX)의 정면도이다.

도 2에 나타내는 노광 장치(EX)는, 이른바 주사(走査) 노광 장치이며, 기판(P)(감광 시트)과 마스크 패턴(M)을 상대 이동시키고, 마스크 패턴(M)으로부터의 노광광으로 기판(P)을 주사함으로써, 마스크 패턴(M)에 형성되어 있는 노광 패턴을 기판(P)에 전사한다. 기판 스테이지(ST) 상에서의 기판(P)의 반송 방향은, 마스크 패턴(M)으로부터 출사한 노광광이 기판(P) 상을 주사하는 방향(주사 방향)과 거의 동일하다.

또, 노광 장치(EX)는, 프록시미티 방식의 노광 장치이며, 기판(P)과 마스크 패턴(M)을 서로 접근시킨 상태로, 조명 장치(IU)로부터의 조명광(L)으로 마스크 패턴(M)을 조명하고, 조명되고 있는 마스크 패턴(M)으로부터 출사하는 노광광을 기판(P)에 조사하는 것에 의해서, 투영 광학계를 개입시키지 않고 노광 패턴을 기판(P)에 전사한다.

노광 장치(EX)는, 기판(P)과 마스크 패턴(M)을 상대 이동시키는 이동 장치(10)와, 마스크 패턴(M)을 조명하는 조명 장치(IU)와, 전사되는 노광 패턴과 기판(P)을 상대적으로 위치 맞춤하기 위한 얼라이먼트 현미경(AM)(얼라이먼트 광학계)과, 조명 장치(IU)로부터 기판(P)에 조사되는 조명광(L)의 조도(照度, 광 강도)를 검출하는 조도 모니터 장치(11)(계측 장치)와, 노광 장치(EX)의 각 부를 제어하는 제어 장치(12)를 구비한다.

이동 장치(10)는, 기판(P)을 반송하는 반송부(13)와, 마스크 패턴(M)을 유지 하여 회전 가능한 회전 드럼(14)과, 회전 드럼(14)을 회전 구동하는 구동부(15)를 구비한다.

반송부(13)는, 도 1에 나타낸 구동 롤러(DR4), 구동 롤러(DR6) 등을 포함하며, 기판 스테이지(ST) 상에서 기판(P)을 직선적으로 이동시킨다. 반송되고 있는 기판(P)의 위치는, 위치 검출 센서(16)에 의해서 검출된다. 제어 장치(12)는, 위치 검출 센서(16)의 검출 결과에 기초하여 반송부(13)를 제어하는 것에 의해, 반송부(13)에 의해서 반송되고 있는 기판(P)의 위치를 제어한다.

회전 드럼(14)은, 원통면 모양의 외주면(이하, '원통면(14a)'이라고도 함)을 가지며, 투과형 마스크 패턴(M)을 원통면(14a)을 따르도록 원통면 모양으로 만곡시켜 유지한다. 원통면은, 소정의 중심선의 둘레로 소정 반경으로 만곡(彎曲)한 면의 것이며, 예를 들면, 원기둥 또는 원통의 외주면의 적어도 일부이다.

회전 드럼(14)은, 원통면(14a)의 접평면(接平面)이 기판 스테이지(ST) 상의 기판(P)과 거의 평행하게 되도록, 배치되어 있다. 회전 드럼(14)은, 소정의 회전 중심축(AX1)의 둘레로 회전 가능하도록 마련되어 있다. 회전 드럼(14)의 회전 중심축(AX1)은, 예를 들면, 기판 스테이지(ST) 상에서 반송될 때의 기판(P)의 이동 방향과 거의 직교하도록(기판(P)의 폭 방향과 거의 평행하게 되도록) 설정된다.

구동부(15)는, 회전 중심축(AX1)의 둘레로 회전 드럼(14)을 회전시킨다. 회전 드럼(14)의 회전 위치는, 회전 검출 센서(17)에 의해서 검출된다. 제어 장치(12)는, 회전 검출 센서(17)의 검출 결과에 기초하여 구동부(15)를 제어하는 것에 의해, 구동부(15)에 의해서 회전하고 있는 회전 드럼(14)의 회전 위치를 제어한다.

이동 장치(10)는, 제어 장치(12)에 의해서 제어되어, 기판(P)과 마스크 패턴(M)을 동기(同期) 구동한다. 제어 장치(12)는, 기판(P)의 이동 속도(반송 속도)와 회전 드럼(14)에 유지되어 있는 마스크 패턴(M)의 이동 속도(둘레(원주) 속도)가 거의 동일하게 되도록, 반송부(13) 및 구동부(15)를 제어한다. 또, 이동 장치(10)는, Y축 방향 및 Z축 방향의 일방 또는 쌍방에서, 기판 스테이지(ST) 상의 기판(P)과 회전 드럼(14)과의 상대 위치를 조정하는 것도 가능하다.

조명 장치(IU)는, 회전 드럼(14)의 내측에 배치되어 있고, 회전 드럼(14)의 내측으로부터 조명광(L)으로 마스크 패턴(M)의 일부(조명 영역(IR))를 조명한다. 조명 영역(IR)은, 예를 들면 기판 스테이지(ST) 상에서의 기판(P)의 반송 방향에 직교하는 방향을 길이 방향으로 하는 띠 모양의 영역이다. 즉, 조명 장치(IU)는, 회전 드럼(14)의 회전 중심축(AX1)과 거의 평행한 방향을 긴 쪽으로 하는 슬릿 형상의 조명광(L)(라인광(line光))을, 마스크 패턴(M)에 조사한다.

조명 장치(IU)로부터의 조명광(L)의 출사 방향은, 예를 들면 회전 드럼(14)의 지름 방향으로 설정된다. 이 경우에, 조명 장치(IU)는, 회전 드럼(14)에 외주면을 따른 마스크 패턴(M)에, 마스크 패턴(M)의 거의 법선 방향으로부터 조명광(L)을 조사하게 된다. 조명 장치(IU)는, 예를 들면, 거의 평행광으로 볼 수 있는 조명광(L)을 마스크 패턴(M)에 조사한다.

노광 장치(EX)에서, 회전 드럼(14)(마스크 패턴(M))과 기판 스테이지(ST)(기판(P))와의 사이의 광로(光路)에는, 조리개 부재(18)가 마련되어 있다. 조리개 부재(18)는, 이른바 시야 조리개이며, 조명 장치(IU)로부터 출사하여 마스크 패턴(M)을 경유한 광의 통과 범위를 규정하는 것에 의해서, 기판(P) 상의 광의 입사 범위를 규정한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 얼라이먼트 현미경(AM)은, 예를 들면, 기판 스테이지(ST)의 하부에서, 회전 중심축(AX1)의 일방측(＋Y측)과 타방측(－Y측)에 마련된다. 회전 드럼(14)(마스크 패턴(M))과 기판 스테이지(ST)(기판(P))에는, 예를 들면, ＋Y측과 -Y측에 얼라이먼트 마크가 마련되어 있다. 얼라이먼트 현미경(AM)은, 이들 얼라이먼트 마크를 검출하는 것에 의해서, 기판(P)의 X축 방향의 위치, Y축 방향의 위치, Z축 둘레의 회전 위치 중 적어도 1개를 검출한다.

조도 모니터 장치(11)는, 조명 장치(IU)로부터 출사한 조명광(L)이 입사하도록, 예를 들면 기판 스테이지(ST)의 하부에 배치된다. 조도 모니터 장치(11)는, 조명 영역(IR)에서의 조도 분포를 계측할 수 있다. 조도 모니터 장치(11)는, 예를 들면, 회전 중심축(AX1)과 평행한 방향으로 이동하면서, 조명 영역(IR)의 일부의 영역에서의 조도를 계측함으로써, 회전 중심축(AX1)과 평행한 방향에서의 조도 분포를 계측한다.

조명 장치(IU)는, 복수의 조명 모듈(20)을 구비하며, 조명 모듈(20)마다의 조명 영역을 기판(P)의 반송 방향과 직교하는 소정 방향(Y축 방향)으로 이어 붙임으로써, 소정 방향을 길이로 하는 조명 영역(IR)을 조명한다. 이하의 설명에서, 조명 모듈(20)마다의 조명 영역을, 적절히, 부분 조명 영역(IRa)이라고 한다.

복수의 조명 모듈(20)은, 기판(P)의 반송 방향(X축 방향)으로부터 보아 소정 방향(Y축 방향)으로 늘어서도록 배치되어 있다. 조명 모듈(20)은, 그 부분 조명 영역(IRa)의 단부가 다른 조명 모듈(20)의 부분 조명 영역(IRa)의 단부와 겹치도록, 소정 방향에서 서로 접근하여 배치되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 조명 모듈(20)은, 조명광(L)을 사출하는 광원부(21)와, 광원부(21)로부터 사출된 조명광(L)을 편향시키는 편향부(22)를 구비한다. 복수의 광원부(21, 도 3 참조)는, 편향부(22)로부터 출사한 조명광(L)의 스포트(spot, 부분 조명 영역(IRa))가 소정 방향에서 연속하도록 배열되어 있다.

복수의 광원부(21)는, 부분 조명 영역(IRa)의 일부가 겹치도록 소정 방향(Y축 방향)에서 서로 접근하고 있다. 이 때문에, 복수의 광원부(21)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 광원부(21) 중 적어도 일부가 다른 광원부(21)와 간섭(물리적인 충돌)하지 않도록, 기판(P)의 반송 방향(Y축 방향)에서의 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있다. 예를 들면, 제1 조명 모듈(20a)이 가지는 제1 광원부(21a)는, 기판(P)의 반송 방향으로부터 보아 제1 조명 모듈(20a)의 근처에 배치되는 제2 조명 모듈(20b)이 가지는 제2 광원부(21b)에 대해서, 기판(P)의 반송 방향의 위치가 어긋나 있다.

복수의 광원부(21)의 위치를 기판(P)의 반송 방향(조명광(L)에 의한 기판(P)의 주사 방향)으로 어긋나게 하면서, 부분 조명 영역(IRa)을 잇는 것을 가능하게 하기 위해서, 복수의 광원부(21)로부터의 조명광(L)의 출사 방향은, 소정 방향으로부터 보아 서로 교차하는 복수의 방향으로 설정되어 있다. 여기에서는, 설명의 편의상, 복수의 광원부(21)로부터의 조명광(L)의 출사 방향이 2방향으로 하고, 이 2방향 중 제1 방향을 향해 조명광(L)이 출사하는 광원부(21)를 제1 광원부(21a), 이 두 방향 중 제2 방향을 향해 조명광(L)이 출사하는 광원부(21)를 제2 광원부(21b)로 한다.

여기에서는, 제1 광원부(21a)와 제2 광원부(21b)는, YZ면에 관해서 대칭적으로 배치되어 있다. 기판(P)의 반송 방향으로부터 본 조명 모듈(20)(도 3 참조)의 배열에서, 일단으로부터 타단을 향하는 배열 순서가 홀수번째인 조명 모듈(20)의 광원부(21)는, 소정 방향으로부터 본 경우에, 예를 들면 도 2에 나타낸 제1 광원부(21a)의 위치에 배치된다. 또, 이 배열 순서가 짝수번째인 조명 모듈(20)의 광원부(21)는, 소정 방향으로부터 본 경우에, 예를 들면 도 2에 나타낸 제2 광원부(21b)의 위치에 배치된다.

이 배열 순서가 짝수번째인 조명 모듈(20)은, 예를 들면, 광원부(21)로부터의 조명광(L)(빔)의 주광선(主光線)이, 기판(P)의 법선 방향에 대해 ＋θ의 각도를 가지도록 배치된다. 또, 이 배열 순서가 홀수번째인 조명 모듈(20)은, 예를 들면, 광원부(21)로부터의 조명광(L)의 주광선이, 기판(P)의 법선 방향에 대해 -θ의 각도를 가지도록 배치된다.

이러한 제1 광원부(21a)와 제2 광원부(21b)는, 소정 방향으로부터 보았을 때에 조명광(L)이 거의 동일 영역에 입사하도록, 조명광(L)의 출사 방향이 서로 교차하도록 설정되어 있다. 예를 들면, 제1 광원부(21a)는, YZ면에 관해서 -X측으로부터 ＋X측을 향하여 조명광(L)을 사출하도록 마련되며, 제2 광원부(21b)는, YZ면에 관해서 ＋X측으로부터 -X측을 향하여 조명광(L)을 사출하도록 마련된다.

편향부(22)는, 제1 광원부(21a)로부터 출사한 조명광(L)의 진행 방향과 제2 광원부(21b)로부터 출사한 조명광(L)의 진행 방향을 일치시키도록, 조명광(L)을 편향시킨다. 편향부(22)는, 소정 방향(Y축 방향)으로부터 보았을 때에, 제1 광원부(21a)로부터의 조명광(L)의 진행 방향과 제2 광원부(21b)의 조명광(L)의 진행 방향과의 교차점의 부근에 배치되어 있다.

다음으로, 조명 장치(IU)(조명 모듈(20))에 대해서, 보다 자세하게 설명한다. 도 2에 나타낸 제1 조명 모듈(20a)과 제2 조명 모듈(20b)은, 동일한 구성이며, YZ면에 관해서 대칭적으로 배치되어 있다. 이 때문에, 여기에서는 복수의 조명 모듈(20)을 대표하여, 제1 조명 모듈(20a)에 대해 설명한다.

도 4a는, 제1 조명 모듈(20a)을 회전 중심축(AX1)의 방향(Y축 방향)으로부터 본 측면도, 도 4b는, 제1 조명 모듈(20a)을 기판(P)의 반송 방향(X축 방향)으로부터 본 정면도이다.

복수의 조명 모듈(20)은, 각각, 조명광(L)을 사출하는 광원부(21)과, 광원부(21)로부터 사출된 조명광(L)을 편향시키는 편향 부재(22a)를 구비한다. 여기에서는, 편향 부재(22a)가 소정 방향(Y축 방향)으로 복수 배열되어 있고, 편향부(22)는, 복수의 편향 부재(22a)로 구성되어 있다. 편향 부재(22a)는 자외선 영역의 광에 대한 투과율이 높은 석영 등으로 만들어진다.

도 4a 및 4b에 나타내는 광원부(21)는, 편향 부재(22a)에 입사할 때의 조명광(L)의 스포트가 소정 방향(Y축 방향)을 긴 쪽으로 하는 형상이 되도록 구성되어 있다. 광원부(21)는, 조명광(L)을 사출하는 광원(23)과, 광원(23)으로부터 사출된 조명광(L)(빔)을 소정 방향(Y축 방향)에서 넓히는 라인 제너레이터(line generator, 24)(광학 부재)와, 라인 제너레이터(24)에 의해서 넓혀진 조명광(L)을 평행화하는 콜리메이터(collimator, 25)(평행화 부재)를 구비한다.

광원(23)은, 예를 들면 레이저 다이오드, 발광 다이오드(LED) 등의 고체 광원, 엑시머 레이저 광원, 램프 광원을 포함한다. 광원(23)으로부터 발(發)하게 되는 조명광(L)은, 예를 들면, KrF 엑시머 레이저광(파장 248nm), ArF 엑시머 레이저광(파장 193nm) 등의 원자외광(DUV광), 수은 램프 등을 사출하는 자외선 영역의 휘선(g선, h선, i선)이라도 괜찮다.

또, 광원부(21)는, 광원(23)으로부터의 광을, 광 파이버 등의 도광(導光) 부재를 매개로 하여, 라인 제너레이터(24)로 안내하는 구성이라도 괜찮다. 이 경우에, 광원(23)은, 회전 드럼(14)의 외측에 배치되어 있어도 괜찮고, 내측에 배치되어 있어도 괜찮다. 또, 광원부(21)는, 광 파이버의 출사 단면(端面)으로부터의 광을 콜리메이터 등에서 평행화한 후에, 라인 제너레이터(24)로 안내하는 구성이라도 괜찮다.

라인 제너레이터(24)는, 광원(23)으로부터의 빔을 일방향(소정 방향)으로 잡아 늘이는 것이다. 라인 제너레이터(24)를 통과한 조명광(L)은, 도 4b에 나타내는 바와 같이 소정 방향(Y축 방향)의 퍼짐각(방사각(放射角))이 크게 됨과 아울러, 도 4a에 나타내는 바와 같이 소정 방향과 직교하는 방향에서 퍼짐각이 거의 변화하지 않는다.

라인 제너레이터(24)는, 예를 들면, 미국특허 제4826299호, 미국특허 제5283694호 등에 기재되어 있는 바와 같은 파웰 렌즈(Powell lens)를 포함한다. 도 4b에 나타내는 바와 같이, 파웰 렌즈는, 예를 들면 광원(23)으로부터의 광속(光束)을 소정 방향에서 공간적으로 분할하고, 분할된 광속의 각각을 소정 방향으로 넓힌다. 또, 파웰 렌즈는, 분할된 광속 중 상대적으로 조도가 낮은 부분이 서로 중첩 되도록, 분할된 광속의 각각을 편향시킨다. 예를 들면, 광원(23)으로부터의 광의 조도 분포가 가우스(Gauss) 분포에 따른다고 하면, 파웰 렌즈는, 조도 분포의 피크 부근을 경계로 하여 광속을 분할하고, 가우스 분포의 끝부분에 상당하는 광속이 중첩되도록 분할된 광속을 편향시킨다. 그 때문에, 파웰 렌즈에 의해서 형성된 조명광(L)은, 이른바 톱 해트형(top hat型)의 조도 분포가 되며, 소정 방향의 조도 분포가 균일화된다.

라인 제너레이터(24)는, 예를 들면 실린더형 렌즈에 의해서 빔을 넓히는 구성이라도 괜찮다. 이 경우에, 광원부(21)는, 라인 제너레이터(24)로부터 출사한 조명광(L)의 조도 분포를 균일화하기 위한 광학 부재를 포함하고 있어도 괜찮다. 또, 라인 제너레이터(24)는, 회절 광학 소자를 포함하고 있어도 좋고, 회절에 의해서 빔을 넓히는 구성이라도 괜찮다. 또, 라인 제너레이터(24)는, 볼록면 거울 등의 반사 부재를 포함하고 있어도 좋고, 반사에 의해서 빔을 넓히는 구성이라도 괜찮다.

콜리메이터(25)는, 소정 방향(Y축 방향)으로 넓혀지는 광속을 평행화한다. 여기에서는, 라인 제너레이터(24)로부터 출사한 광속은, 도 4b에 나타내는 바와 같이 Y축 방향으로 넓혀지고, 또한 도 4a에 나타내는 바와 같이 Y축 방향과 직교하는 면내에서 거의 넓혀지지 않는다. 그 때문에, 콜리메이터(25)는, 예를 들면 소정 방향(Y축 방향)을 포함하는 면내에서 파워를 가짐과 아울러, 이 면과 직교하는 면내에서 파워를 가지지 않은 광학 부재, 예를 들면 실린더형 렌즈 등으로 구성된다. 도 4b에 나타내는 콜리메이터(25)는, XZ면에 거의 평행한 대칭면에 관해서 대칭인 형상이다. 광원부(21)로부터 출사하는 빔(조명광(L))의 주광선은, 대칭면과 거의 평행하게 전파한다.

이와 같이 하여, 광원(23)으로부터 출사한 조명광(L)은, 라인 제너레이터(24)에 의해서 소정 방향으로 넓혀진 후, 콜리메이터(25)에 의해서 평행화됨으로써, 편향 부재(22a)에 입사할 때의 스포트가 소정 방향을 긴 쪽으로 하는 띠 모양이 된다.

도 4a 및 도 4b에 나타내는 편향 부재(22a)는, 광학 프리즘으로서 기능을 하고, 광원부(21)로부터 조명광(L)이 입사하여 오는 경사진 계면(界面, 26a)을 가진다. 편향 부재(22a)는, 이 계면(26a)에서의 굴절에 의해서 광원부(21)로부터의 조명광(L)을 편향시킨다. 계면(26a)에 입사한 조명광(L)은, 편향 부재(22a)의 내부를 통과(투과)하여 편향 부재(22a)로부터 출사하고, 조명 영역(IR)(마스크 패턴(M))에 입사한다. 편향 부재(22a)는, 예를 들면, 조명광(L)이 마스크 패턴(M) 상의 조명 영역(IR)에 거의 법선 방향으로부터 입사하도록, 조명광(L)을 편향시킨다. 여기에서는, 조명광(L)이 마스크 패턴(M)에 입사할 때의 진행 방향(도 2 및 도 3 참조)은, 마스크 패턴(M)으로부터 출사한 조명광(L)(노광광)이 기판(P)(노광 영역)에 입사할 때의 진행 방향과 거의 동일하며, 거의 Z축 방향으로 평행이다.

도 4a에 나타내는 조명 모듈(20)에서는, 광원부(21)가 Z축 방향(기판(P)의 법선 방향)으로부터 -X측으로 경사져 있고, 이러한 광원부(21)로부터의 조명광(L)을 Z축 방향과 거의 평행한 방향으로 진행시키기 위해서, 편향 부재(22a)의 계면(26a)은, 그 법선 방향이 Z축 방향으로부터 ＋X측으로 경사지도록 설정되어 있다.

편향 부재(22a)는, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 광원부(21)로부터 출사한 조명광(L)의 진행 방향을 소정 방향(Y축 방향)에 직교하는 XZ 면내에서 절곡됨과 아울러, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 소정 방향(Y축 방향)에서 조명광(L)의 진행 방향을 거의 변화시키지 않도록 마련되어 있다.

도 5는, 편향부(22)를 나타내는 사시도이다. 도 5에 나타내는 편향부(22)는, 편향 부재(22a)가 소정 방향(Y축 방향)으로 배열된 구조이다. 편향부(22)에서 복수의 편향 부재(22a)는, 예를 들면, 서로 접착됨으로써 일체화되어 있다.

편향부(22)에서 조명광(L)이 입사하는 계면(계면(26a) 및 계면(26b), 제1 면 및 제2 면)은, 제1 광원부(21a)와 제2 광원부(21b)에서 조명광(L)의 출사 방향이 다르기 때문에, 각 계면(26a, 26b)에 입사하는 광이 출사하는 광원부(21)의 자세에 따라서, 다른 방향으로 경사져 있다.

상세하게는, 편향부(22)는, 제1 광원부(21a)로부터 조명광(L)이 입사하는 계면(26a)과, 제2 광원부(21b)로부터 조명광(L)이 입사하는 계면(26b)을 가진다. 여기에서는, 각 조명 모듈(20)(도 4a 및 도 4b 참조)에서, 편향 부재(22a)는, 광원부(21)와 1대 1의 대응으로 마련되어 있고, 계면(26a)은 제1 광원부(21a)에 대응하는 편향 부재(22a)의 계면이며, 계면(26b)은 제2 광원부(21b)에 대응하는 편향 부재(22a)의 계면이다. 계면(26a)의 법선 방향은, Z축 방향(기판(P)의 법선 방향)으로부터 ＋X측으로 경사진 방향이며, 계면(26b)의 법선 방향은, Z축 방향(기판(P)의 법선 방향)으로부터 -X측으로 경사진 방향이다.

도 5에 나타내는 편향부(22)는, 조명광(L)이 마스크 패턴(M)을 향해 출사하는 계면(26c)을 가진다. 계면(26c)은, 예를 들면, 복수의 편향 부재(22a)에서 거의 동일한 평면에(거의 면일(面一)에) 배치되어 있고, 기판(P)의 법선 방향에 대해서 거의 수직으로 배치된다. 이와 같이, 편향부(22)는, 예를 들면, 계면(26c)에서 조명광(L)을 편향시키지 않도록 구성되지만, 계면(26c)에서 조명광(L)을 편향시켜도 괜찮다.

도 6은, 편향부(22)를 나타내는 상면도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 계면(26a) 및 계면(26b)은, 각각 사다리꼴 모양이며, 소정 방향(Y축 방향)으로 인접하여 배치되어 있다. 계면(26a)과 계면(26b)은, 거의 동일한 형상이지만, YZ면에 관해서 서로 반전한 관계가 되도록 배치되어 있다. 즉, 계면(26a)의 장변(長邊)은 계면(26b)의 단변(短邊)과 늘어서도록 배치되며, 마찬가지로, 계면(26b)의 장변은 계면(26a)의 단변과 늘어서도록 배치되어 있다.

이와 같이 편향부(22)는, 편향부(22)로부터의 조명광(L)의 출사 방향(Z축 방향)으로부터 보면, 계면(26a)과 계면(26b)과의 경계(27)(사다리꼴의 경사변)가 소정 방향(Y축 방향)과 비(非)수직으로 교차하도록 구성되어 있다. 환언하면, 계면(26a)에서 경계(27)에 인접하는 편광 부재(22a)의 부분(27a)은, 계면(26b)에서 경계(27)에 인접하는 편광 부재(22a)의 부분(27b)과 X축 방향으로부터 보아 겹쳐 있으며, 소정 방향(Y축 방향)의 위치가 부분(27b)과 거의 동일하다. 즉, 경계(27)를 사이에 두고 서로 인접하는 편광 부재(22a)의 부분(27a), 부분(27b)은, XY 면내에서는 동일한 꼭지각으로 되어 있다.

이 때문에, 제1 광원부(21a)로부터 계면(26a)의 부분(27a)에 입사한 조명광(L)은, 제2 광원부(21b)로부터 계면(26b)의 부분(27b)에 입사한 조명광(L)과, 조명 영역(IR) 중 Y축 방향의 위치가 거의 동일 영역에 입사한다. 즉, 이 영역은, 계면(26a)을 경유한 조명광(L)에 의한 부분 조명 영역(IRa)(도 3 참조)과, 계면(26b)을 경유한 조명광(L)에 의한 부분 조명 영역(IRa)이 중복하는 영역('중복 영역'이라고 함)이 된다. 이 중복 영역은, 제1 광원부(21a)로부터의 조명광(L)의 일부와 제2 광원부(21b)로부터의 조명광(L)의 일부를 혼합한 광으로 조명되게 되며, 그 광량의 혼합비는, 경계(27)가 소정 방향에 대해서 경사지게 되어 있는 것에 의해 연속적으로 변화한다. 결과적으로, 만일 제1 광원부(21a)와 제2 광원부(21b)에서 조명광(L)의 밝기가 다른 경우라도, 조명 영역(IR)의 조도 분포가 소정 방향에서 불연속으로 변화하는 것이 억제된다.

그런데, 조명 장치(IU)는, 조명 모듈(20)을 기판(P)의 주사 방향(X축 방향)으로 거의 수직인 소정 방향(Y축 방향)으로 복수 늘어놓음으로써, 주사 방향에 수직인 소정 방향의 전사 패턴의 노광폭을 넓히는 것을 가능하게 하고 있지만, 주사 방향에 수직인 소정 방향의 조도 분포에 불균일성이 생길 가능성이 있다. 이에, 도 2(도 3)에 나타내는 조명 장치(IU)는, 편향부(22)로부터 출사하는 조명광(L)에 의한 조도 분포를 조정하기 위한 필터(28)에 의해서, 소정 방향의 조도 분포의 균일성을 확보하도록 구성되어 있다.

도 7은, 조명 영역(IR)에서의 소정 방향의 조도 분포 및 필터(28)의 일례를 나타내는 도면, 도 8은, 조명 영역(IR)에서의 소정 방향의 조도 분포 및 필터(28)의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 7 및 도 8의 각각에는, 편향부(22)를 조명광(L)의 출사 방향으로부터 본 평면도(도면 상단(上段))와, 필터(28)를 마련하지 않은 구성에서 편향부(22)로부터 출사한 조명광(L)의 조도 분포를 시뮬레이션 한 결과를 나타내는 그래프((도면 중단(中段))와, 필터(28)의 투과율을 나타내는 그래프(도면 하단(下段))를 관련지어 나타냈다. 조명광(L)의 조도 분포는, 조도의 변화를 강조하여 모식적으로 나타냈다.

도 7 및 도 8에서, 가로축은, 소정 방향(Y축 방향)의 위치를 나타낸다. 또, 부호 30a는, 제1 광원부(21a)로부터의 조명광(L)의 조명 영역(IR)에서의 조도 분포를 나타내고, 부호 30b는 제2 광원부(21b)로부터의 조명광(L)의 조명 영역(IR)에서의 조도 분포, 부호 30c는 제1 광원부(21a)로부터의 조명광(L)과 제2 광원부(21b)로부터의 조명광(L)에 의한 조명 영역(IR)에서의 조도 분포, 부호 30d는, 소정 방향에 대응하는 방향에서의 필터(28)의 투과율 분포를 나타낸다.

도 7에 나타내는 예에서, 광원부(21)마다의 조명광(L)에 의한 조도 분포(조도 분포(30a) 및 조도 분포(30b))는, 각각, 이른바 톱 해트형의 분포로 되어 있다. 복수의 광원부(21)는, 부분 조명 영역(IRa)의 단부가 이웃하는 부분 조명 영역(IRa)의 단부와 겹치도록 배치되어 있으며, 부분 조명 영역(IRa)은, 서로 이웃하는 부분 조명 영역(IRa)의 단부가 서로 겹치는 중복 영역(IRb)과, 서로 이웃하는 부분 조명 영역(IRa)이 서로 겹치지 않는 비(非)중복 영역(IRc)을 가진다.

비중복 영역(IRc)에서, 조도 분포(30c)는, 제1 광원부(21a) 또는 제2 광원부(21b)로부터의 조명광(L)에 의한 조도 분포(30a) 또는 조도 분포(30b)와 거의 동일하게 되며, 여기에서는 조도가 거의 균일하다.

또, 중복 영역(IRb)에서, 조도 분포(30c)는, 조도 분포(30a) 및 조도 분포(30b)를 서로 합친 것과 같은 분포가 된다. 중복 영역(IRb)에서의 조도 분포(30c)의 조도는, 부분 조명 영역(IRa)의 소정 방향(Y축 방향)의 피치(Py)(중심 사이 거리)를 넓게 할수록 낮아지고, 이 피치(Py)를 좁게 할수록 높아진다. 부분 조명 영역(IRa)의 소정 방향(Y축 방향)의 피치(Py)는, 예를 들면, 광원부(21)의 소정 방향의 피치에 의해서 조정 가능하고, 광원부(21)의 소정 방향의 피치를 좁게 할수록 부분 조명 영역(IRa)의 소정 방향의 피치(Py)도 좁아진다.

이와 같이, 중복 영역(IRb)에서의 조도 분포(30c)의 조도는, 부분 조명 영역(IRa)의 피치(Py)를 조정함으로써, 비중복 영역(IRc)에서의 조도 분포(30c)의 조도와 동일 정도로 조정할 수 있지만, 비중복 영역(IRc)에서의 조도에 대해서 예를 들면 수 % 정도의 차이가 생기는 경우가 있다. 예를 들면, 도 7에 나타내는 예에서, 조도는, 조명 모듈(20)의 이음부(중복 영역(IRb))에서 비중복 영역(IRc) 보다도 감소하고 있으며, 도 8에 나타내는 예에서는, 중복 영역(IRb)에서 비중복 영역(IRc) 보다도 증가하고 있다.

이러한 조도의 불균일성(편차)은, 예를 들면 조명 장치(IU)의 용도에 따른 허용 범위에 들어가는 경우 등에는 보정하지 않아도 되지만, 여기에서는 노광 정밀도를 높이는 등의 관점에서 보정하는 것으로 한다.

상술과 같은 소정 방향의 조도 분포를 균일화하는 필터(28)로서는, 조명 영역(IR) 중 조도가 상대적으로 높은 영역에 입사하는 광의 광로에서의 투과율을 상대적으로 낮게 설정하고, 조명 영역(IR) 중 조도가 상대적으로 낮은 영역에 입사하는 광의 광로에서의 투과율을 상대적으로 높게 하면 좋다.

예를 들면, 도 7에 나타내는 예에서는, 부분 조명 영역(IRa) 중 중복 영역(IRb)의 조도가 비중복 영역(IRc)의 조도 보다도 낮으므로, 필터(28)의 투과율 분포(30d)는, 중복 영역(IRb)에 입사하는 광이 통과하는 광로에서의 투과율을, 비중복 영역(IRc)에 입사하는 광이 통과하는 광로에서의 투과율 보다도 높게 설정한다.

또, 도 8에 나타내는 예에서는, 부분 조명 영역(IRa) 중 중복 영역(IRb)의 조도가 비중복 영역(IRc)의 조도 보다도 높으므로, 필터(28)의 투과율 분포(30d)는, 중복 영역(IRb)에 입사하는 광이 통과하는 광로에서의 투과율을, 비중복 영역(IRc)에 입사하는 광이 통과하는 광로에서의 투과율 보다도 낮게 설정한다.

그런데, 조도 분포의 불균일성이 생기는 원인으로서는, 예를 들면, 조명 모듈(20)(광원부(21))마다의 광량의 편차(제1 원인), 조명 모듈(20)(편향부(22))의 이음부에서 광량의 편차(제2 원인), 각 조명 모듈(20) 내에서의 조도의 편차(제3 원인) 등을 들 수 있다. 조도 분포의 불균일성을 완화 혹은 해소하려면, 이들 원인의 종류마다 대처하는 것이 좋다. 또, 조도 분포를 균일화하는 수법으로서는, 필터(28)를 이용하는 것 외에도, 부재의 형상, 배치 등을 조정하는 수법도 있다. 이하, 조도 분포의 불균일성에 대한 대처법에 대해서, 조도 분포의 불균일성이 생기는 원인마다 설명한다.

제1 원인은, 조명 모듈(20)의 구성요소(예를 들면 광원(23))의 제조 공차 등에 의해서, 각 광원부(21)로부터 출사하는 조명광(L)의 조도가 복수의 광원부(21)에서 편차를 가지는 것 등의 요인을 포함한다. 도 2 및 도 3에 나타내는 조명 장치(IU)는, 광원(23)과 라인 제너레이터(24)와의 사이에 배치된 광량 보정 필터(28a)를 필터(28)로서 구비하며, 광량 보정 필터(28a)에 의해서 광원(23)마다의 조명광(L)의 편차를 저감하고 있다.

광량 보정 필터(28a)는, 예를 들면, 복수의 광원(23) 중 소정의 전력에 대한 출력이 상대적으로 높은 광원(23)으로부터의 조명광(L)이 입사하는 부분에서 투과율이 상대적으로 낮고, 복수의 광원(23) 중 소정의 전력에 대한 출력이 상대적으로 낮은 광원(23)으로부터의 조명광(L)이 입사하는 부분에서 투과율이 상대적으로 높다.

또, 광원(23)마다의 조명광(L)의 광량의 편차는, 광원(23)의 구동 방법에 따라 줄일 수도 있다. 예를 들면, 복수의 광원(23)에서, 조명광(L)의 광량이 일치하도록, 상대적으로 출력이 높은 광원(23)에 공급하는 전력을 상대적으로 낮게 하고, 상대적으로 출력이 낮은 광원(23)에 공급하는 전력을 상대적으로 높게 해도 괜찮다. 이러한 구동 방법은, 구동 회로 등에 전기적인 필터를 마련함으로써 실현되어도 괜찮고, 광원(23)을 구동하기 위한 프로그램 등으로 실현해도 괜찮다.

제2 원인에 의한 조도 분포의 불균일성은, 편향 부재(22a)의 프리즘 형상을 조정하는 것, 부분 조명 영역(IRa)의 피치(Py)(조명 모듈(20)의 피치)를 조정하는 것, 라인 제너레이터(24)에 의해 넓혀지는 조명광(L)의 폭(스포트의 소정 방향의 치수)을 늘리는 것 등으로 완화 혹은 해소할 수 있다. 그렇지만, 광원부(21)마다의 조도 분포(30b), 조도 분포(30c)에서 부분 조명 영역(IRa)의 단부의 경사가 선형(線形)으로부터 어긋나 있는 경우 등에는, 조도 분포의 불균일성이 남겨질 가능성이 있다. 도 2 및 도 3에 나타내는 조명 장치(IU)는, 광원부(21)와 회전 드럼(14)의 원통면(14a)(마스크 패턴(M))과의 사이에 배치된 이음부 보정 필터(28b)를 구비하며, 이음부 보정 필터(28b)에 의해서 비중복 영역(IRc)과 중복 영역(IRb)의 조도의 차이를 줄이도록 보정하고 있다.

제3 원인은, 예를 들면, 조명 모듈(20)에서의 수차(收差)가 남겨져 버리는 것, 라인 제너레이터(24)에서 조명광(L)을 넓히는 것에 의해 조도 분포의 편차가 소정 방향으로 신장되는 것 등을 포함한다. 후자는, 예를 들면 조명 영역(IR)의 소정 방향의 치수를 유지하면서 조명 모듈(20)의 수를 줄이는 경우 등에, 라인 제너레이터(24)에 의해 넓어지는 조명광(L)의 폭을 크게 할수록 발생하기 쉬워진다. 환언하면, 제3 원인에 의한 조도 분포의 불균일성은, 조명 모듈(20)에서 수차를 줄이도록 광학 부재를 늘리는 것, 조명 모듈(20)의 수를 늘리는 것 등에 의해 라인 제너레이터(24)에 의해 넓어지는 조명광(L)의 폭을 작게 하는 것 등으로 완화 혹은 해소할 수 있다.

도 2 및 도 3에 나타내는 조명 장치(IU)는, 광원부(21)와 회전 드럼(14)의 원통면(14a)(마스크 패턴(M))과의 사이에 배치된 조도 분포 보정 필터(28c)를 구비하며, 조도 분포 보정 필터(28c)에 의해서 각 조명 모듈(20) 내에서의 조도 분포를 균일화하고 있다. 조도 분포 보정 필터(28c)는, 예를 들면, 조명 모듈(20)마다 마련된다. 이러한 조도 분포 보정 필터(28c)를 이용하면, 예를 들면, 조명 모듈(20)의 수를 유지하면서 조도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있고, 또 조명 모듈(20)의 수를 줄이면서 조도 분포의 균일성을 유지할 수도 있다.

상술한 바와 같은 각종의 필터는, 투과율이 고정이라도 좋고, 가변이라도 괜찮다. 투과율이 가변인 필터는, 예를 들면, 주사 방향(X축 방향)으로 투과율이 변화하는 필터를 주사 방향으로 이동 가능하게 마련해 둠으로써 실현 가능하다. 조명 장치(IU)는, 투과율이 가변인 필터를 이동시킴으로써, 예를 들면, 조명 영역(IR)의 조도 분포를 조정 가능하게 된다. 예를 들면, 조명 장치(IU)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 조도 모니터 장치(11)에서 계측한 조도 분포에 기초하여, 조도 분포를 균일화하도록 미세 조정할 수 있다. 또, 이러한 조도 분포의 조정은, 예를 들면, 조명 모듈(20)의 특성이 경시(經時) 변화한 경우, 조명 모듈(20) 중 적어도 일부(예를 들면 광원부(21))를 교환한 경우 등에 행해도 괜찮다.

상술한 바와 같은 본 실시 형태의 조명 장치(IU)는, 복수의 조명 모듈(20)을 소정 방향으로 배열하고, 조명 모듈(20)의 부분 조명 영역(IRa)을 소정 방향으로 연속적으로 배열함으로써, 조명 영역(IR)의 소정 방향의 치수를 원하는 값으로 넓히는 것이 가능하다. 이 때문에, 처리 장치(U3)(노광 장치(EX))는, 전사 패턴의 주사 방향에 수직인 방향의 폭을 넓게 할 수 있어, 예를 들면, 대형의 기판을 효율 좋게 처리할 수 있다. 결과적으로, 디바이스 제조 시스템은, 대형의 플랫 패널 디스플레이 등의 디바이스를 효율적으로 제조하는 것, 대형의 다면(多面)을 얻기 위한 기판을 이용하여 디바이스를 효율 좋게 제조하는 것 등이 가능하다.

또, 조명 장치(IU)는, 주사 방향의 위치를 어긋나게 한 복수의 광원부(21)를, 소정 방향으로부터 본 조명광(L)의 출사 방향이 교차하도록 배치하고, 복수의 광원부(21)로부터의 조명광(L)의 진행 방향을 일치시키도록 편향부(22)에 의해서 조명광(L)을 편향시킨다. 이 때문에, 복수의 광원부(21)의 배치 자유도가 높게 되어, 예를 들면 복수의 광원부(21)의 간섭(충돌)을 피하는 것 등이 가능하다.

또, 광원부(21)는, 편향부(22)에서 소정 방향을 긴 쪽으로 하는 형상의 스포트의 조명광(L)을 사출하므로, 조명 모듈(20)의 수를 유지하면서 조명 영역(IR)을 소정 방향으로 넓히는 것, 조명 영역(IR)의 크기를 유지하면서 조명 모듈(20)의 수를 줄이는 것 등이 가능하다.

또, 조명 장치(IU)는, 조명광(L)(빔)을 일방향으로 잡아 늘이는 변형을 행하는 것에 의해서, 조명광(L)의 퍼짐각이, 기판(P)의 주사 방향(X축 방향)과 주사 방향에 수직인 소정 방향(Y축 방향)에서 다른 구성이라도 좋다. 이 구성에서는, 전사되는 패턴의 마스크 패턴(M) 상에서의 선폭이 일치하게 되면, 전사되는 패턴의 기판(P) 상에서의 선폭은, 주사 방향과 소정 방향에서 다르게 된다. 전사되는 패턴의 기판(P) 상에서의 선폭을 일치시키려면, 예를 들면, 조명광(L)의 퍼짐각의 이방성(異方性)에 따른 마스크 패턴(M) 상에서의 선폭을 고려하여, 마스크 패턴(M)을 설계하면 된다. 또, 조명 장치(IU)는, 기판(P)의 주사 방향(X축 방향)과 소정 방향(Y축 방향)에서 조명광(L)의 퍼짐각이 등방적(等方的)으로 되도록 구성되어 있어도 괜찮다.

또, 조도 모니터 장치(11)는, 조명 장치(IU)의 일부로서 설치해도 괜찮고, 조도 모니터 장치(11)와 얼라이먼트 현미경(AM)의 일방 또는 쌍방을, 회전 드럼(14)의 내측에 배치해도 괜찮다. 또, 복수의 조명 모듈(20)로부터 구성되는 조명 광학계 중 적어도 일부는, 회전 드럼(14)의 외측에 배치되어 있어도 괜찮다.

[제2 실시 형태]

다음으로, 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서 상술의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다.

도 9는 본 실시 형태에 의한 처리 장치(U3)(노광 장치(EX))를 나타내는 측면도, 도 10은 조명 장치(IU)를 나타내는 사시도, 도 11은 조명 장치를 나타내는 상면도이다. 도 9에 나타내는 노광 장치(EX)는, 기판(P)을 지지하는 기판 지지 부재(회전 드럼(35))의 구성과, 조명 장치(IU)의 구성이 제1 실시 형태와 다르다.

도 9에 나타내는 노광 장치(EX)는, 도 2에 나타낸 기판 스테이지(ST) 대신에 회전 드럼(35)을 구비하며, 회전 드럼(35)에서 기판(P)을 지지한다. 회전 드럼(35)은, 회전 중심축(AX2)의 둘레로 회전 가능하게 마련되어 있다. 회전 드럼(35)의 회전 중심축(AX2)은, 회전 드럼(14)의 회전 중심축(AX1)과 거의 평행하게 설정된다. 회전 드럼(35)은, 도시를 생략한 구동부에 의해서 회전 구동되며, 기판(P)을 지지하여 회전함으로써 기판(P)을 반송한다.

조명 장치(IU)는, 도 10 등에 나타낸 바와 같은 복수의 조명 모듈(20)을 구비하지만, 도 9에는 1개의 조명 모듈(20)이 대표적으로 도시되어 있다. 조명 장치(IU)의 조명 영역(IR)은, 회전 드럼(14) 중 회전 드럼(35)에 가장 접근한 부분의 부근에 설정되어 있다.

노광 장치(EX)는, 예를 들면 도 2에 나타낸 바와 같은 제어 장치(12)에 의해서, 회전 드럼(14)과 회전 드럼(35)을 동기(同期)하여 회전시키면서, 회전 드럼(14)에 유지된 마스크 패턴(M)을 조명 장치(IU)로부터의 조명광(L)으로 조명한다. 이것에 의해서, 마스크 패턴(M)에 입사한 조명광(L)은, 전사되는 패턴에 따른 광(노광광)이 되고, 이 노광광이 회전 드럼(35)에 반송되고 있는 기판(P)을 주사 한다. 노광광이 기판(P)에 입사하는 영역(노광 영역(PR))은, 회전 드럼(35) 중 회전 드럼(14)과 가장 접근한 부분의 부근에 설정되어 있다. 노광광이 기판(P)을 주사하는 방향은, 회전 드럼(35)의 회전 중심축(AX2)(Y축 방향)에 거의 수직으로서, 노광 영역(PR)의 접평면과 거의 평행한 방향(X축 방향)이다.

다음으로, 조명 장치(IU)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 10 및 도 11에 나타내는 조명 장치(IU)는, 복수의 조명 모듈(20)이 소정 방향(Y축 방향)으로 배열된 구성이다. 복수의 조명 모듈(20)은, 모두 동일한 구성이지만, Y축 방향으로 늘어서는 순서로 YZ면에 관한 자세가 교호(交互)로 반전하도록 배치되어 있다.

도 9에 나타내는 조명 모듈(20)은, 제1 광원부(21a)와, 광원부(21)와 1대 1의 대응으로 마련된 편향 부재(22a)를 구비한다. 광원부(21)는, 조명광(L)을 사출하는 광원(23)과, 광원(23)으로부터의 조명광(L)이 입사하는 광학 로드 부재(36)와, 광학 로드 부재(36)를 통과한 조명광(L)이 입사하는 릴레이 렌즈(37) 및 릴레이 렌즈(38)를 구비한다.

광원부(21)는, 조명 영역(IR)의 법선 방향(Z축 방향)에 대해서 경사진 방향으로부터 조명광(L)을 사출한다. 예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제1 조명 모듈(20a)의 제1 광원부(21a)는, 조명 영역(IR)의 법선 방향(Z축 방향)에서 -X측으로 경사진 방향으로부터 조명광(L)을 사출한다. 또, 노광광의 주사 방향(X축 방향)으로부터 보아 제1 조명 모듈(20a)의 근처에 배치되어 있는 제2 조명 모듈(20b)(도 11 참조)의 제2 광원부(21b)는, 조명 영역(IR)의 법선 방향에서 ＋X측으로 경사진 방향으로부터 조명광(L)을 사출한다.

이와 같이, 제1 조명 모듈(20a)과 제2 조명 모듈(20b)은, 소정 방향으로부터 보았을 때의 광원부(21)로부터의 광의 출사 방향이 교차하도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 제1 조명 모듈(20a)의 광원부(21)와 제2 조명 모듈(20b)의 광원부(21)는, 서로 간섭하지 않도록 배치된다.

예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 광원부(21) 중 소정 방향의 치수가 가장 큰 부재는, 릴레이 렌즈(38)이며, 복수의 광원부(21)는, X축 방향으로부터 보았을 때에 서로 이웃하는 광원부(21)의 릴레이 렌즈(38)의 위치가 어긋나 있는 것에 의해서, 소정 방향(Y축 방향)에서 릴레이 렌즈(38)가 다른 광원부(21)의 릴레이 렌즈(38)와 간섭하지 않도록 배치된다.

다음으로, 조명 모듈(20)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 12는 광원(23)을 나타내는 상면도, 도 13a 및 13b는 광학 로드 부재(36)를 나타내는 도면, 도 14는 릴레이 렌즈(38)를 나타내는 평면도, 도 15는 편향 부재(22a)를 나타내는 측면도, 도 16은 조리개 부재(42)를 나타내는 평면도이다. 도 13a에는 Z축 방향으로부터 본 도면, 도 13b에는 Y축 방향으로부터 본 도면을 나타낸다.

도 12에 나타내는 광원(23)은, 복수의 고체 광원(40)과, 고체 광원(40)의 각각에 마련된 도광(導光) 부재(41)를 구비한다. 고체 광원(40)은, 예를 들면 레이저 다이오드이다. 도광 부재(41)는, 예를 들면 광 파이버이며, 고체 광원(40)으로부터의 조명광(L)을 광학 로드 부재(36)(도 11 참조)로 안내한다. 복수의 도광 부재(41)는, 번들(bundle) 모양으로 묶여져 있으며, 1개의 출사 단면(端面, 41a)을 가지고 있다. 광 파이버를 통과한 조명광(L)은, 그 퍼짐각이 광 파이버의 지름(φ)에 의해서 정해지며, 등방적으로 퍼지는 광이다.

도 13a 및 13b에 나타내는 광학 로드 부재(36)는, 예를 들면 석영 유리 등으로 형성되며, 광원(23)으로부터 조명광(L)이 입사하는 입사 단면(端面, 36a)과, 입사 단면(36a)에 입사한 조명광(L)이 반사하는 내면(36b)과, 내면(36b)에서 반사한 조명광(L)이 출사하는 출사 단면((端面, 36c)을 가진다. 광원(23)에서, 복수의 도광 부재(41)의 출사 단면(41a)에는, 도광 부재(41)마다 광원상(光源像)이 형성되어 있고, 조명광(L)의 조도 분포는, 출사 단면(41a)에서 불균일하게 되어 있다. 이러한 조명광(L)은, 광학 로드 부재(36)의 내면(36b)에서 반사를 반복함으로써 퍼짐각 내의 퍼짐이 평균화되고, 출사 단면(36c)에서의 조도 분포가 균일화된다. 광학 로드 부재(36)로부터 출사할 때의 조명광(L)은, 광학 로드 부재(36)로의 입사전과 퍼짐각이 거의 변화하지 않고, 등방적으로 퍼지는 광이다.

이와 같이 광학 로드 부재(36)의 출사 단면(36c)에서는 조도 분포가 균일하게 되어 있기 때문에, 조명 모듈(20)은, 조명 영역(IR)이 광학 로드 부재(36)의 출사 단면(36c)과 공역(共役)이 되도록 구성된다. 이 때문에, 광학 로드 부재(36)의 출사 단면(36c)은, 예를 들면 부분 조명 영역(IRa)과 동일한 형상으로 설정된다. 여기에서는, 출사 단면(36c)은, 소정 방향에 대응하는 Y축 방향의 치수가 주사 방향에 대응하는 Z축 방향의 치수 보다도 크게 설정되어 있다. 즉, 광원부(21)는, 부분 조명 영역(IRa)이 소정 방향에서 주사 방향 보다도 길이가 길게 되도록 구성되어 있다.

도 13a 및 도 13b에서, 광학 로드 부재(36)의 출사 단면(36c)으로부터의 조명광(L)이 입사하는 위치에, 조리개 부재(42)가 마련되어 있다. 조리개 부재(42)는, 이른바 시야 조리개이며, 부분 조명 영역(IRa)의 형상을 규정한다. 조리개 부재(42)는, 조명광(L)이 통과하는 개구(42a)를 가지고 있다. 개구(42a)의 평면 형상에 대해서는, 후술한다.

도 9에 나타낸 릴레이 렌즈(37) 및 릴레이 렌즈(38)를 포함하는 릴레이 광학계는, 광학 로드 부재(36)의 출사 단면(36c)의 상(像)을 형성한다. 조명 영역(IR)은, 광학 로드 부재(36)의 출사 단면(36c)의 상(像)이 형성되는 면의 위치 또는 그 근방에 설정된다. 릴레이 렌즈(37) 및 릴레이 렌즈(38)를 포함하는 릴레이 광학계는, 예를 들면, 광원부(21)로부터 출사할 때의 조명광(L)의 퍼짐각을 조정하도록, 배율이 설정된다. 예를 들면, 마스크 패턴(M)에 입사할 때의 조명광(L)의 퍼짐각은, 패턴의 선폭 등에 따라 설정되며, 이러한 퍼짐각이 되도록 릴레이 렌즈(37) 및 릴레이 렌즈(38)를 포함하는 릴레이 광학계의 배율이 설정된다.

릴레이 렌즈(38)(도 14 참조)는, 그 광축의 방향으로부터 본 평면에서, 소정 방향(Y축 방향)이 그 직교 방향보다도 길게 되는 형상으로 형성되어 있다. 릴레이 렌즈(38)는, 예를 들면, 그 광축의 둘레로 회전 대칭인 렌즈 형상(38a)으로부터, 조명광(L)이 통과하지 않은 부분(38b)을 적절히 생략한 형상, 즉 부분 조명 영역(IRa)에 따른 형상으로 설정된다. 이것에 의해, 릴레이 렌즈(38)와 다른 구성요소와의 간섭을 피하는 것이 가능하다.

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 릴레이 렌즈(37)로부터 릴레이 렌즈(38)에 이르는 광로에 조리개 부재(43)가 배치되어 있다. 조리개 부재(43)는, 이른바 개구 조리개(σ조리개)이며, 조명광(L)의 퍼짐각(이른바, 개구수(NA))을 제한한다. 조리개 부재(43)는, 조명광(L)이 통과하는 개구를 가지며, 릴레이 렌즈(37) 및 릴레이 렌즈(38)를 통과한 조명광(L)의 퍼짐각이 소정값이 되도록, 개구의 지름이 설정된다.

또, 릴레이 렌즈(37)로부터 릴레이 렌즈(38)에 이르는 광로에는, 미러(44)가 배치되어 있다. 미러(44)는, 이른바 절곡 미러이며, 릴레이 렌즈(37)로부터 출사한 조명광(L)을 편향시킨다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 광원(23)으로부터 출사한 조명광(L)은, X축 방향과 거의 평행한 방향으로 진행하여 미러(44)에서 반사하고, Z축 방향 보다도 -X측 또는 ＋X측으로 경사진 방향으로 진행한다. 이것에 의해, 광원부(21)를 컴팩트하게 할 수 있고, 예를 들면 광원부(21)를 회전 드럼(14)의 내측에 배치하기 쉽게 된다.

상술한 바와 같은 복수의 광원부(21)로부터 출사한 조명광(L)은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 편향부(22)에 입사하고, 편향부(22)에서 편향하는 것에 의해서 진행 방향이 일치시켜진다. 편향부(22)는, 소정 방향으로 배열된 복수의 편향 부재(22a)를 포함한다. 복수의 편향 부재(22a)는, 모두 동일한 형상이지만, Y축 방향으로 늘어서는 순서로 YZ면에 대한 자세가 교호로 반전하도록(도 10 및 도 11 참조) 배치되어 있다.

편향 부재(22a)(도 15 참조)는, 조명광(L)이 입사하는 계면(26a)과, 조명광(L)이 출사하는 계면(26c)을 가진다. 여기에서는, 계면(26a) 및 계면(26c)은, 각각, 조명 영역(IR)의 법선 방향(Z축 방향)에 대해서 경사져 있다. 즉, 편향 부재(22a)는, 조명광(L)이 계면(26a) 및 계면(26c)에서 각각 굴절함으로써, 조명광(L)을 편향시킨다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 편향 부재(22a)(조명 모듈(20))로부터 출사한 조명광(L)은, 부분 조명 영역(IRa)에 입사하고, 복수의 부분 조명 영역(IRa)이 소정 방향으로 이어지는 것에 의해서, 조명 장치(IU)는, 소정 방향을 긴 쪽으로 하는 조명 영역(IR)을 조명한다.

그런데, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 조명 영역(IR)의 소정 방향에서의 조도 분포는, 불균일하게 되는 경우가 있다. 여기에서는, 편향부(22)(도 11 참조)는, 소정 방향으로 서로 이웃하는 1쌍의 편향 부재(22a)의 경계(27)가 소정 방향에 대해서 경사져 교차하도록 마련되어 있다. 이것에 의해, 조명 영역(IR)에서의 소정 방향의 조도 분포의 불균일성이 완화 혹은 해소된다.

또, 이러한 조도 분포의 불균일성은, 도 13a 및 13b에 나타낸 조리개 부재(42)에서 조명광(L)이 통과하는 개구의 형상을 조정함으로써 완화 혹은 해소할 수도 있다. 도 7에 나타낸 예에서는, 중복 영역(IRb)의 조도가 비중복 영역(IRc)의 조도 보다도 낮으므로, 이러한 조도의 불균일성을 줄이기 위해서는, 예를 들면, 중복 영역(IRb)에 입사하는 조명광(L)의 광량을 증가시키는 것, 비중복 영역(IRc)에 입사하는 조명광(L)의 광량을 감소시키는 것 등이 유효하다. 이러한 광량 조정을 위해서, 조리개 부재(42)(도 13a 및 13b 참조)는, 조명광(L)이 통과하는 개구(42a)의 형상이 설정되어 있다.

도 16에 나타내는 조리개 부재(42)의 개구(42a)는, 부분 조명 영역(IRa)(도 7 참조) 중 중복 영역(IRb)에 입사하는 광이 통과하는 제1 부분(42b)과, 부분 조명 영역(IRa) 중 비중복 영역(IRc)에 입사하는 광이 통과하는 제2 부분(42c)을 가진다. 중복 영역(IRb)과 비중복 영역(IRc)의 위치가 소정 방향(Y축 방향)에서 다르기때문에, 제1 부분(42b)과 제2 부분(42c)은, 소정 방향에 대응하는 방향(Y축 방향)에서 다른 위치에 배치되어 있다. 제1 부분(42b)과 제2 부분(42c)은, 조명 영역(IR)에서 소정 방향에 수직인 방향에 대응하는 조리개 부재(42) 상의 방향(Z축 방향)의 치수가 다르게 되어 있음으로써, 각각의 Y축 방향의 단위길이의 영역을 통과하는 조명광(L)의 광량이 다르게 된다.

도 16에 나타내는 조리개 부재(42)는, 도 7에 나타낸 바와 같이 중복 영역(IRb)에서 상대적으로 조도가 낮은 조도 분포를 상정한 것이다. Y축 방향에 직교하는 Z축 방향에서, 제1 부분(42b)의 내측 치수 h1, 제2 부분(42c)의 내측 치수 h2로 하면, 제1 부분의 내측 치수 h1는 제2 부분의 내측 치수 h2 보다도 크게 되어 있다. 이 때문에, 제1 부분(42b)은, Y축 방향의 단위길이의 영역을 통과하는 조명광(L)의 광량이 제2 부분(42c) 보다도 많게 되고, 결과적으로, 조명 영역(IR)에서의 소정 방향의 조도 분포가 균일화된다. 예를 들면, 중복 영역(IRb)의 조도가 비중복 영역(IRc)의 조도에 대해서 5% 저하하고 있다고 한다. 이 경우에, 제1 부분(42b)의 내측 치수 h1는, 예를 들면, 제2 부분의 내측 치수 h2에 대해서 102.5%로 설정된다.

여기에서는, 조리개 부재(42)의 개구(42a)는, 제1 부분(42b)과 제2 부분(42c)과의 사이에서 X축 방향의 내측 치수가 연속적으로 변화하도록 형성되어 있다. 이 때문에, 중복 영역(IRb)과 비중복 영역(IRc)에서 조도가 불연속으로 변화하는 것이 억제된다.

다음으로, 조명 장치(IU)의 제원(諸元)의 일례를 설명한다.

도 12에 나타낸 광원(23)은, 복수의 고체 광원(40)으로서, 파장이 403nm인 자외선 영역의 레이저광을 사출하는 레이저 다이오드를, 20개를 이용할 수 있다. 또, 도광 부재(41)로서, φ가 0.125mm인 광 파이버를 이용할 수 있으며, 이것을 20개 묶어 φ가 0.65mm인 번들로 할 수 있다. 이 경우에, 도광 부재(41)로부터 출사할 때의 조명광(L)의 퍼짐각은, NA환산으로 0.2이다.

도 13a 및 13b에 나타낸 광학 로드 부재(36)는, 예를 들면, X축 방향의 치수가 100mm, Y축 방향의 치수가 10mm, Z축 방향의 치수가 1.4mm이다. 광학 로드 부재(36)로부터 출사한 조명광(L)의 퍼짐각은, 도광 부재(41)로부터 출사한 조명광(L)의 퍼짐각과 거의 동일하고, NA환산으로 0.2이다.

도 16에 나타낸 조리개 부재(42)는, 예를 들면, Z축 방향의 외측 치수가 광학 로드 부재(36)의 출사 단면(36c)과 동일(1.4mm)하다. 조리개 부재(42)의 개구(42a)의 치수는, 예를 들면, Y축 방향의 치수가 10mm, 제1 부분의 내측 치수 h1가 1mm, 제2 부분의 내측 치수 h2가 1.025mm이다.

여기에서는, 마스크 패턴(M)에 입사할 때에 조명광(L)의 퍼짐각은, NA환산으로 0.04로 설정되어 있는 것으로 한다. 광학 로드 부재(36)로부터 출사한 조명광(L)의 퍼짐각은, 0.2이며, 릴레이 렌즈(37) 및 릴레이 렌즈(38)는, 광학 로드 부재(36)의 출사 단면(36c)의 상(像)을 5배로 확대하여 조명 영역(IR)에 투영한다. 이 때문에, 조명 영역(IR)에 입사할 때의 조명광(L)의 퍼짐각을 NA로 환산한 값은, 광학 로드 부재(36)로부터 출사한 조명광(L)의 퍼짐각을 NA로 환산한 값(0.2)의 1/5배가 되어, 0.04가 된다. 릴레이 렌즈(37)의 초점 거리(f1)는, 예를 들면 20mm로 설정되고, 릴레이 렌즈(38)의 초점 거리(f2)는, 예를 들면 100mm로 설정된다. 또, 조리개 부재(43)는, 릴레이 렌즈(37) 및 릴레이 렌즈(38)를 통과한 조명광(L)의 퍼짐각이 NA환산으로 0.04에 상당하도록, 개구의 지름(φ)이 8mm로 설정된다.

도 15에 나타낸 편향 부재(22a)는, 자외선 영역의 광에 대한 투과율이 높은 석영 등으로 만들어지며, 예를 들면, 꼭지각 δ1이 20.51°, 저면각 δ2가 80°, 저면각 δ3가 79.49°로 설정된다. 여기서, 릴레이 렌즈(38)의 광축과 Z축 방향과의 이루는 각도 θ는, 예를 들면 10°이다. 릴레이 렌즈(38)의 광축과 편향 부재(22a)의 교점으로부터 조명 영역(IR)(마스크 패턴(M))까지의 거리 S(도 9 참조)는, 예를 들면, 16mm이다.

이러한 제원의 조명 모듈(20)에 의한 부분 조명 영역(IRa)은, X축 방향의 치수가 약 5mm, Y축 방향의 치수가 약 50mm이다. 조명 장치(IU)는, 이러한 조명 모듈(20)을 5세트(set) 배열한 것이며, 조명 영역(IR)은, X축 방향의 치수가 약 5mm, Y축 방향의 치수가 약 250mm이다. 여기서, 광원(23)의 레이저 다이오드 1개당 광량 파워를 0.5W, 광 파이버의 투과율을 0.7, 조리개 부재(42)에 의한 광의 이용 효율을 1/1.4, 광학 로드 부재(36)로부터 편향 부재(22a)까지의 투과율을 0.8로 한다. 이 경우에, 조명 모듈(20)당 광량 파워는 4W가 되며, 조명 모듈(20)의 부분 조명 영역(IRa)의 치수를 5mm×50mm로 하면, 조도는 1600mW/cm²로 추측된다.

또, 조명 영역(IR)(마스크 패턴(M))에 입사할 때의 조명광(L)의 퍼짐각은, 예를 들면 2.3°(NA환산으로 0.04)이며, 조명 영역(IR)에서 Z축으로부터 0.6mm 정도의 위치 어긋남이 생긴다. 이 위치 어긋남량은, 주사 방향의 조명 영역(IR)의 폭(5mm)에 비해 충분히 작고, 노광 처리를 행하는데 있어서 무시할 수 있다. 또, 이 조건으로 계산한 경우, 조명 영역(IR)에서의 비점(非点) 수차(收差)가 0.84mm가 된다. 따라서, XZ 면내의 광속이 결상하는 Z축 방향의 위치에 대해서, 포커스면이 합치하도록, 조명 장치(IU)를 설계 및 제조해 둘 수 있다. 이 비점 수차에 의해서, YZ 면내의 광속은, 포커스 위치에서는 0.07mm 정도의 퍼짐을 가지지만, 이 정도이면, 노광 처리를 행하는데 있어서 무시할 수 있다. 여기서 나타낸 조명 장치(IU)의 제원은, 일례이며, 적절히 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

상술한 바와 같은 본 실시 형태의 조명 장치(IU)는, 등방적으로 넓어지는 조명광(L)으로 조명 영역(IR)을 조명할 수 있고, 전사되는 패턴의 선폭과 전사된 잠상(潛像)의 선폭과의 비(比)가 등방적으로 되므로, 예를 들면 마스크 패턴(M)의 설계 코스트를 내릴 수 있다.

[제3 실시 형태]

다음으로, 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서 상술의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다.

도 17은 본 실시 형태에 의한 처리 장치(U3)(노광 장치(EX))를 나타내는 측면도, 도 18은 노광 장치(EX)를 나타내는 상면도이다. 도 17 및 도 18에 나타내는 조명 장치(IU)는, 편향부(22)의 구성이 제1 실시 형태와 다르다. 도 17및 도 18에 나타내는 편향부(22)는, Y축 방향으로 늘어서는 복수의 미러(45)(편향 부재)를 포함하며, 광원부(21)로부터의 조명광(L)이 미러(45)에서 반사하는 것에 의해서, 조명광(L)을 편향시킨다.

여기서, 조명 영역(IR)의 법선 방향을 Z축 방향으로 하고, 소정 방향(Y축 방향)으로부터 본 광원부(21)로부터의 조명광(L)의 출사 방향과 Z축 방향과의 이루는 각도를 α로 하면, 미러(45)는, Z축 방향으로부터 α/2의 각도만큼 경사져 배치된다. 도 17에 나타내는 예에서는, α가 90°이며, 미러(45)의 법선 방향과 Z축 방향이 이루는 각도가 45°로 설정된다.

미러(45)는, 예를 들면 외형이 사다리꼴 모양인 반사면을 포함한다. 도 18에 나타내는 미러(45)는, Y축 방향에서 서로 이웃하는 1쌍의 미러(45)의 경계(46)가, 조명광(L)에서 기판(P)을 주사하는 주사 방향(X축 방향)에 대해서 경사져 교차하도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 조명 영역(IR)의 소정 방향에서의 조도 분포를 균일화할 수 있다. 또, 조명 장치(IU)는, 편향부(22)가 반사에 의해 편향시키는 구성이므로, 예를 들면 광의 로스(loss)를 줄이는 것 등이 가능하다.

[제4 실시 형태]

다음으로, 제4 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서 상술의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다.

도 19는 본 실시 형태에 의한 처리 장치(U3)(노광 장치(EX))를 나타내는 측면도, 도 20은 노광 장치(EX)를 나타내는 상면도, 도 21은 편향부(22)를 나타내는 조명도이다.

도 19 및 도 20에 나타내는 조명 장치(IU)는, 편향부(22)의 구성이 제1 실시 형태와 다르다. 도 19에 나타내는 편향부(22)는, 제1 광원부(21a)로부터의 조명광(L)이 통과하고, 제2 광원부(21b)로부터의 조명광(L)이 반사하는 것에 의해서, 조명광(L)의 진행 방향을 일치시키도록 구성되어 있다. 여기에서는, 제1 광원부(21a)는, 조명 영역(IR)의 법선 방향(Z축 방향)으로 배치되어 있고, 제1 광원부(21a)로부터의 조명광(L)은, 편향부(22)에서 편향되지 않고, 조명 영역(IR)에 법선 방향으로부터 입사한다. 또, 제2 광원부(21b)는, 소정 방향(Y축 방향)으로부터 볼 때에, Z축 방향과 각도 β를 이루도록 배치되어 있으며, 제2 광원부(21b)로부터의 조명광(L)은, 편향부(22)에서 편향되어, 조명 영역(IR)에 법선 방향으로부터 입사한다. 도 19에서는, 각도 β가 90°로 설정되어 있지만, 각도 β는, 그 절대값이 0°보다 크고 180°보다도 작은 각도이면 임의로 설정할 수 있다.

도 21에 나타내는 편향부(22)는, 제1 광원부(21a)로부터의 조명광(L)이 통과하는 통과부(46)와, 제2 광원부(21b)로부터의 조명광(L)이 반사하는 반사부(47)를 구비한다. 통과부(46)와 반사부(47)는, 소정 방향(Y축 방향)으로 교호로 반복하여 배치되어 있다. 여기에서는, 통과부(46)에서 광의 투과율은, 거의 균일(Y축 방향에서의 투과율의 구배가 거의 0)하게 되어 있고, 반사부(47)에서 광의 반사율은, 거의 균일(Y축 방향에서의 반사율의 구배가 거의 0)하게 되어 있다.

통과부(46)와 반사부(47)와의 사이에는, 중간부(48)가 배치되어 있다. 중간부(48)는, 통과부(46)보다도 조명광(L)의 반사율이 높고, 반사부(47)보다도 조명광(L)의 반사율이 낮게 설정되어 있다. 여기에서는, 중간부(48)에서의 조명광(L)의 반사율은, 통과부(46)측으로부터 반사부(47)측을 향함에 따라, 연속적 또는 단계적으로 높아지도록 설정되어 있다. 또, 중간부(48)에서의 조명광(L)의 투과율은, 통과부(46)보다도 낮고, 반사부(47)보다도 높게 설정되어 있다. 여기에서는, 중간부(48)에서의 조명광(L)의 투과율은, 통과부(46)측으로부터 반사부(47)측을 향함에 따라, 연속적 또는 단계적으로 낮아지도록 설정되어 있다.

제1 광원부(21a)로부터의 조명광(L)은, 통과부(46)와, 이 통과부(46)에 인접하는 2개의 중간부(48)에 입사한다. 또, 제2 광원부(21b)로부터의 조명광(L)은, 반사부(47)와, 이 반사부(47)에 인접하는 2개의 중간부(48)에 입사한다. 그 때문에, 중간부(48)에는, 제1 광원부(21a)와 제2 광원부(21b)의 각각으로부터 조명광(L)이 입사하게 된다. 즉, 중간부(48)는, 제1 광원부(21a)로부터의 조명광(L)과 제2 광원부(21b)로부터의 조명광(L)을 합성하는 기능을 가진다.

조명 영역(IR) 중 중간부(48)로부터 출사한 조명광(L)이 입사하는 영역(도 7의 중복 영역(IRb))은, 제1 광원부(21a)로부터의 조명광(L)의 일부에 의한 조도와, 제2 광원부(21b)로부터의 조명광(L)의 일부의 조도를 서로 합친 조도가 된다. 이 때문에, 도 7에 나타낸 중복 영역(IRb)의 조도는, 비중복 영역(IRc)의 조도와 불연속이 되는 것을 피할 수 있다.

이러한 편향부(22)(빔 합성부)는, 예를 들면, 소정 방향(Y축 방향)을 길이 방향으로 하는 1개의 삼각 프리즘(49)(도 19 참조)에 접합한 것이다. 이 삼각 프리즘(49)은, 길이 방향에 직교하는 단면(斷面)이 직각 삼각형이며, 서로 직교하는 2변과 45°의 각을 이루는 경사변(49a)을 가지고 있다. 1쌍의 삼각 프리즘(49)은, 삼각 프리즘(49)의 사변(49a)과 길이 방향을 포함하는 경사면이 서로 접합되어 각기둥 모양의 프리즘으로 형성되어 있다. 삼각 프리즘(49)의 경사면에는, 예를 들면 알루미늄 등의 반사 재료가 증착법 등으로 성막되는 것에 의해서 반사막이 형성되어 있다. 통과부(46), 반사부(47), 및 중간부(48)의 반사율은, 예를 들면 반사막의 밀도 분포 등에 의해서 조정된다.

반사막의 밀도는, 예를 들면, 단위면적의 영역에 차지하는 반사막의 피복 면적의 비율로 나타내어지며, 삼각 프리즘 중 반사막의 밀도가 상대적으로 높은 영역을 반사부(47)로 하고, 반사부 보다도 반사막의 밀도가 낮은 영역을 중간부(48), 중간부(48)보다도 반사막의 밀도가 낮은 영역을 통과부(46)로 해도 좋다.

편향부(22)의 형성 방법으로서는, 예를 들면, 삼각 프리즘의 경사면에 반사막을 성막한 후에 반사막을 에칭 등으로 부분적으로 제거하고, 반사막이 제거된 부분을 통과부(46) 또는 중간부(48), 반사막이 제거되어 있지 않은 부분을 반사부(47)로 하는 방법을 들 수 있다. 이러한 편향부(22)의 형성 방법에서, 에칭 조건, 예를 들면 에칭 시간을 통과부(46)와 중간부(48)에서 다르게 하는 것에 의해서, 상술한 바와 같은 반사막의 밀도 분포를 실현할 수 있다.

또, 편향부(22)의 다른 형성 방법으로서는, 예를 들면, 삼각 프리즘의 경사면에 부분적으로 반사막을 성막하고, 반사막이 성막된 부분을 반사부(47) 또는 중간부(48), 반사막이 성막되어 있지 않은 부분을 통과부(46)로 하는 방법을 들 수 있다. 이러한 편향부(22)의 형성 방법에서, 반사막의 성막 조건, 예를 들면 성막 시간을 반사부(47)와 중간부(48)에서 다르게 하는 것에 의해서, 상술한 바와 같은 반사막의 밀도 분포를 실현할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 실시 형태의 조명 장치(IU)는, 편향부(22)에서 통과부(46)와 반사부(47)의 사이에 중간부(48)를 마련함으로써 부분 조명 영역(IRa)을 연결하도록 했으므로, 조명 영역(IR)의 소정 방향에서의 조도 분포를 균일화할 수 있다.

또, 본 발명은, 상술의 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상술의 실시 형태에서 설명한 요소 중 1개 이상은, 생략되는 것이 있다. 또, 상술의 실시 형태에서 설명한 요소는, 적절히 조합시킬 수 있다. 또, 법령에서 허용되는 한에서, 상술의 실시 형태에서 인용한 모든 공개 공보 및 미국 특허의 개시를 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다.

또, 제1 실시 형태에서는, 기판(P)을 평면적으로 지지하는 기판 스테이지(ST)를 기판 지지 부재로 하고 있지만, 이러한 기판 지지 부재는, 다른 실시 형태에서도 적용할 수 있다. 또, 제2 실시 형태에서는 회전 드럼(35)을 기판 지지 부재로 했지만, 이러한 기판 지지 부재는, 다른 실시 형태에도 적용할 수 있다.

또, 상술의 각 실시 형태에서, 원통 모양의 마스크 패턴(M)을 이용하고 있지만, 예를 들면, 이른바 무단(無端) 벨트 모양의 마스크 패턴(M)을 이용해도 괜찮고, 평면 모양의 마스크 패턴(M)을 이용해도 되며, 마스크 유지 부재의 형태는 마스크 패턴(M)의 형태에 따라서, 적절히 변경할 수 있다.

또, 제1 실시 형태에서, 조명 장치(IU)의 광원부(21)는, 라인 제너레이터(24)에서 빔을 넓히고 있지만, 이러한 광원부(21)는, 다른 실시 형태에도 적용할 수 있다. 또, 제2 실시 형태에서, 조명 장치(IU)의 광원부(21)는, 광학 로드 부재(36)에 의해서 각 조명 모듈(20)의 조도 분포를 균일화하고 있지만, 이러한 광원부(21)는, 다른 실시 형태에도 적용할 수 있다.

또, 제3 실시 형태에서, 조명 장치(IU)의 편향부(22)는, 반사에 의해 조명광(L)을 편향시키고 있지만, 이러한 편향부(22)는 다른 실시 형태도 적용할 수 있다. 편향부(22)가 조명광(L)을 편향시키는 방향은, 광원부(21)로부터의 조명광(L)의 출사 방향에 따라 적절히 변경할 수 있다.

또, 상술의 실시 형태에서는, 복수의 광원부(21)로부터의 조명광(L)의 출사 방향이 2방향으로 설정되어 있지만, 복수의 광원부(21)로부터의 조명광(L)의 출사 방향은, 3방향 이상으로 설정되어 있어도 좋고, 이 경우에, 편향부(22)가 조명광(L)을 편향시키는 방향은, 적절히 변경된다.

또, 노광 장치(EX)는, 멀티 렌즈 방식, 혹은 마이크로렌즈 어레이 방식의 투영형 노광 장치라도 좋고, 이 경우에 복수의 조명 광학계 중 적어도 1개에 상술한 바와 같은 조명 장치(IU)를 적용할 수 있다.

또, 평면 모양의 마스크의 패턴을 원호 모양의 투영 시야를 가지는 오프너(Offner)형 반사 투영 광학계를 매개로 하여 평면 모양의 감광 기판 상에 투영하면서, 반사 투영 광학계에 대해서 마스크와 감광 기판을 주사 이동시키는 미러 프로젝션형 주사 노광 장치에, 본 실시 형태의 조명 장치(IU)를 조립하는 것도 가능하다. 그 경우는, 예를 들면, 도 5, 도 6, 도 10에서 나타낸 복수의 편향 부재(22a)를, Y방향으로 직선적으로 늘어놓는(접합) 대신에, 마스크 상의 조명 영역(IR)이 원호 모양의 투영 시야에 근사(近似)하도록, 만곡시켜 늘어놓으면 좋다. 이를 위해서는, 도 6에서, 서로 인접하는 편향 부재(22a)의 경계(27)를 형성하는 측단면의 부분(27a, 27b)의 XY 면내에서의 꼭지각을 다르게 하면 된다.

또, 상술의 실시 형태에서는, 조명 장치(IU)를 노광 장치(EX)에 적용하고 있지만, 조명 장치(IU)는, 예를 들면 아닐(anneal) 장치 등에도 적용할 수 있다.

[디바이스 제조 방법]

다음으로, 디바이스 제조 방법에 대해 설명한다. 도 22는, 본 실시 형태의 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.

도 22에 나타내는 디바이스 제조 방법에서는, 먼저, 예를 들면 액정 표시 패널, 유기 EL표시 패널 등의 디바이스의 기능·성능 설계를 행한다(스텝 201). 다음으로, 디바이스의 설계에 기초하여, 마스크 패턴(M)을 제작한다(스텝 202). 또, 디바이스의 기재인 투명 필름이나 시트, 혹은 매우 얇은 금속박 등의 기판을, 구입이나 제조 등에 의해서 준비해 둔다(스텝 203).

다음으로, 준비한 기판을 롤(roll)식, 패치(patch)식의 제조 라인에 투입하고, 그 기판 상에 디바이스를 구성하는 전극이나 배선, 절연막, 반도체막 등의 TFT 백플레인(backplane)층이나, 화소가 되는 유기 EL 발광층을 형성한다(스텝 204). 스텝 204에는, 전형적으로는, 기판 상의 막 위에 레지스터 패턴을 형성하는 공정과, 이 레지스터 패턴을 마스크로 하여 상기 막을 에칭하는 공정이 포함된다. 레지스터 패턴의 형성에는, 레지스터막을 기판 표면에 균일하게 형성하는 공정, 상기의 각 실시 형태에 따라서, 마스크 패턴(M)을 경유하여 패턴화된 노광광으로 기판의 레지스터막을 노광하는 공정, 그 노광에 의해서 마스크 패턴의 잠상이 형성된 레지스터막을 현상하는 공정이 실시된다.

인쇄 기술 등을 병용한 플렉시블·디바이스 제조의 경우는, 기판 표면에 기능성 감광층(감광성 실란(sillane) 커플링재 등)을 도포식에 의해 형성하는 공정, 상기의 각 실시 형태에 따라서, 마스크 패턴(M)을 경유하여 패턴화된 노광광을 기능성 감광층에 조사하고, 기능성 감광층에 패턴 형상에 따라 친수화(親水化)한 부분과 발수화(撥水化)한 부분을 형성하는 공정, 기능성 감광층의 친수성이 높은 부분에 도금 기초액 등을 코팅하고, 무전해 도금에 의해 금속성의 패턴을 석출 형성하는 공정 등이 실시된다.

다음으로, 제조하는 디바이스에 따라서, 예를 들면, 기판을 다이싱(dicing), 혹은 컷하는 것이나, 별도의 공정에서 제조된 다른 기판, 예를 들면 씰링 기능을 가진 시트 모양의 칼라 필터나 얇은 유리 기판 등을 접합시키는 공정이 실시되어, 디바이스가 조립된다(스텝 205). 다음으로, 디바이스에 검사 등의 후처리를 행한다(스텝 206). 이상과 같이 하여, 디바이스를 제조할 수 있다.

10 - 이동 장치 21 - 광원부
21a - 제1 광원부 21b - 제2 광원부
22 - 편향부 23 - 광원
24 - 라인 제너레이터 25 - 콜리메이터
28 - 필터 35 - 회전 드럼
36 - 광학 로드 부재 37, 38 - 릴레이 렌즈
42 - 조리개 부재 45 - 미러
46 - 통과부 47 - 반사부
48 - 중간부 EX - 노광 장치
IU - 조명 장치 L - 조명광
M - 마스크 패턴 P - 기판
S - 거리 U3 - 처리 장치

Claims (27)

1. 제1 광원부와,
   상기 제1 광원부와 광의 출사(出射) 방향이 다른 제2 광원부와,
   상기 제1 광원부로부터의 광과 상기 제2 광원부로부터의 광과의 진행 방향을 일치시키도록, 해당 광의 적어도 일부를 편향시키는 편향부를 구비하며,
   상기 제1 광원부와 상기 제2 광원부는, 각 광원부로부터 출사하여 상기 편향부를 경유한 광이 입사하는 조명 영역이 소정 방향으로 연속하여 늘어서도록, 상기 소정 방향에서 다른 위치에 배치되어 있는 조명 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 광원부 및 상기 제2 광원부를 포함하는 복수의 광원부를 구비하며,
   상기 제1 광원부는, 상기 복수의 광원부 중, 상기 소정 방향에 수직인 방향으로부터 보아 상기 제2 광원부의 근처에 배치되어 있는 조명 장치.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 제1 광원부 및 상기 제2 광원부는, 상기 조명 영역의 상기 소정 방향에서의 단부가 서로 겹치도록 배치되어 있는 조명 장치.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 제1 광원부와 상기 제2 광원부는, 상기 소정 방향으로부터 보아 다른 위치에 배치되어 있는 조명 장치.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 제1 광원부와 상기 제2 광원부는, 상기 소정 방향으로 평행한 면에 관해서 대칭적으로 마련되어 있는 조명 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 평행한 면은, 상기 편향부로부터의 광의 출사 방향과 평행인 조명 장치.
7. 청구항 1 내지 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 편향부는,
   상기 제1 광원부로부터 광이 입사하는 제1 면과,
   상기 제1 면과 다른 방향을 향하고 있으며, 상기 제2 광원부로부터 광이 입사하는 제2 면을 가지는 조명 장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 편향부로부터의 광의 출사 방향으로부터 보아, 상기 제1 면과 상기 제2 면과의 경계는, 상기 소정 방향과 비(非)수직으로 교차하는 조명 장치.
9. 청구항 7 또는 8에 있어서,
   상기 편향부는, 상기 제1 면과 상기 제2 면의 일방 또는 쌍방에서의 굴절에 의해서 상기 광원부로부터의 광을 편향시키는 조명 장치.
10. 청구항 7 또는 8에 있어서,
    상기 편향부는, 상기 제1 면과 상기 제2 면의 일방 또는 쌍방에서의 반사에 의해서 상기 광원부로부터의 광을 편향시키는 조명 장치.
11. 청구항 7 또는 8에 있어서,
    상기 편향부는, 상기 제1 면과 상기 제2 면 중 일방의 면에서 상기 광원부로부터의 광을 통과시키고, 타방의 면에서 상기 광원부로부터의 광을 반사시켜 편향하는 조명 장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 편향부는,
    상기 일방의 면의 일부를 포함하며, 상기 제1 광원부로부터의 광이 통과하는 통과부와,
    상기 타방의 면의 일부를 포함하며, 상기 제2 광원부로부터의 광이 반사하는 반사부와,
    상기 통과부와 상기 반사부와의 사이에 배치되며, 상기 통과부 보다도 반사율이 높고, 상기 반사부 보다도 반사율이 낮은 중간부를 구비하는 조명 장치.
13. 청구항 1 내지 12 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 편향부는, 상기 편향부로부터의 광이 상기 조명 영역에 법선 방향으로부터 입사하도록 광을 편향시키는 조명 장치.
14. 청구항 1 내지 13 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광원부로부터 출사하는 광의 스포트(spot)는, 상기 소정 방향을 긴 쪽으로 하는 형상으로 설정되어 있는 조명 장치.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 광원부는,
    광원과,
    상기 광원으로부터 출사한 광을 상기 소정 방향으로 넓히는 광학 부재와,
    상기 광학 부재에 의해서 넓혀진 상기 광을 평행화하는 평행화 부재를 구비하는 조명 장치.
16. 청구항 1 내지 14 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광원부는,
    광원과,
    상기 광원으로부터 광이 입사하는 입사 단면(端面), 및 상기 입사 단면에 입사한 광이 출사하고, 상기 소정 방향에 대응하는 방향이 길이가 긴 출사 단면(端面)을 가지는 광학 로드 부재와,
    상기 출사 단면과 공역(共役)인 면을 형성하는 릴레이 렌즈를 구비하는 조명 장치.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 조명 영역의 상기 소정 방향의 조도 분포를 균일화하도록, 상기 광학 로드 부재로부터 출사한 광의 통과 범위를, 상기 소정 방향에 수직인 방향에서 규정하는 조리개 부재를 구비하는 조명 장치.
18. 청구항 1 내지 17 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 조명 영역의 조도 분포를 조정하기 위한 필터를 구비하는 조명 장치.
19. 청구항 18에 있어서,
    상기 필터는, 상기 제1 광원부 및 상기 제2 광원부를 포함하는 복수의 광원부에서 광량을 일치시키기 위한 제1 필터를 포함하는 조명 장치.
20. 청구항 18 또는 19에 있어서,
    상기 제1 광원부에 대응하는 상기 조명 영역은, 상기 제2 광원부에 대응하는 상기 조명 영역에, 겹치는 중복 영역과, 겹치지 않는 비중복 영역을 포함하며,
    상기 필터는, 상기 중복 영역과 상기 비중복 영역에서 조도를 일치시키기 위한 제2 필터를 포함하는 조명 장치.
21. 청구항 18 내지 20 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 광원부에 대응하는 상기 조명 영역은, 상기 제2 광원부에 대응하는 상기 조명 영역에, 겹치는 중복 영역과, 겹치지 않는 비중복 영역을 포함하며,
    상기 필터는, 상기 비중복 영역의 조도 분포가 균일화하도록 조도를 일치시키기 위한 제3 필터를 포함하는 조명 장치.
22. 청구항 17 내지 21 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 필터 중 적어도 하나는, 광의 투과율이 가변인 조명 장치.
23. 청구항 22에 있어서,
    상기 필터 중 적어도 하나는, 광의 투과율이 공간적으로 변화하고 있으며, 상기 조명 영역에 입사하는 광의 광로에 대해서 이동 가능하게 마련되어 있는 조명 장치.
24. 청구항 1 내지 23 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 조명 영역의 상기 소정 방향의 조도 분포를 계측하는 계측 장치를 더 구비하는 조명 장치.
25. 감응층(感應層)을 가지는 기판에, 마스크 패턴에 형성된 패턴을 전사(轉寫)하는 처리 장치로서,
    상기 마스크 패턴을 조명하는 청구항 1 내지 24 중 어느 하나의 항에 기재된 조명 장치와,
    상기 마스크 패턴과 상기 기판을, 상기 소정 방향에 수직인 방향으로 상대 이동시키는 이동 장치를 구비하는 처리 장치.
26. 청구항 25에 있어서,
    상기 이동 장치는, 상기 마스크 패턴을 유지하여 상기 소정 방향으로 평행한 중심선의 둘레로 회전 가능한 마스크 유지 부재를 구비하는 처리 장치.
27. 청구항 25 또는 26에 기재된 처리 장치에 의해서, 상기 마스크 패턴과 상기 기판을 상대 이동시키면서 상기 기판에 상기 패턴을 연속적으로 전사하는 것과,
    상기 패턴이 전사된 상기 기판의 감응층의 변화를 이용하여 후속의 처리를 실시하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법.
    

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