WO2020179740A1 - 露光用の光源装置、露光装置、及び露光方法 - Google Patents

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昌明 松坂
榎本　芳幸
和博 高瀬
矢部　俊一
智恒 松下
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V Technology Co Ltd
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    • G03F7/70058—Mask illumination systems
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    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/7005—Production of exposure light, i.e. light sources by multiple sources, e.g. light-emitting diodes [LED] or light source arrays

Definitions

  • the present invention relates to a light source device for exposure, an exposure device, and an exposure method, and more particularly, to a light source device for exposure, a light exposure device, and an exposure method that use light emitted from an LED element as a light source.
  • mercury lamps have been used as UV light sources in exposure devices used for lithography such as flat panel displays, printed circuit boards, and semiconductor elements.
  • restrictions on the use of mercury have become stricter, and the use of LEDs as UV light sources has been promoted.
  • a UV light source is a combination of LED elements having a plurality of wavelengths corresponding to g-line (436 nm), h-line (405 nm), and i-line (365 nm) of a mercury lamp with a high output from a high-pressure mercury lamp. (See, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • UV light from a plurality of LED elements that irradiate light of wavelengths corresponding to g-line (436 nm), h-line (405 nm), and i-line (365 nm), which have a high output with a high-pressure mercury lamp, are X-shaped.
  • a light source device that combines waves using a type of dichroic mirror is described.
  • An LED type ultraviolet irradiator comprising the above is described.
  • Patent Document 2 describes that UV LED light emitted at a wavelength of less than 300 nm, for example, a nominal wavelength of 240 nm is used.
  • the set wavelength of the UV light source is such that the resist can be efficiently exposed to light because the power consumption of the LED light source is low and the cooling work due to heat generation of the light source can be reduced.
  • the exposure apparatus generally, there is a demand to make the UV light source compact in order to reduce the number of parts, effectively use the space in the apparatus, and reduce the weight.
  • the light from the LED array has a condenser lens attached to each LED element, the light is not parallel and tends to be diffused unless an optical member such as a convex lens is separately used. Therefore, shorten the optical path length, There is a strong need to make the light source device compact.
  • an exposure apparatus for a display it is necessary to expose a large area at a time, so that the light source size also becomes large, and there is a strong need for downsizing.
  • the light source device described in Patent Document 1 uses an X-shaped dichroic mirror to reduce the installation area, but there is room for further compactification. Further, the LED type ultraviolet irradiator described in Patent Document 2 uses three or more dichroic mirrors in series, and there is room for further improvement as a compact LED light source.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is a light source device for exposure, which is a compactly configured light source device that synthesizes light from a plurality of LED elements having different peak wavelengths. It is an object of the present invention to provide an exposure apparatus and an exposure method using the above.
  • the photosynthetic element includes two dichroic films that transmit light in a specific wavelength band and reflect light in other wavelength bands, and the two dichroic films are optical axes extending from the photosynthetic element toward the fly-eye lens.
  • the first LED array is arranged on the opposite side of the fly-eye lens with respect to the photosynthetic element in the optical axis direction.
  • the second LED array is a light source device for exposure, which is arranged on the side of the photosynthetic element so as to intersect the optical axis direction.
  • the peak wavelength of the light emitted from the other of the first LED element and the second LED element is 300 to 355 nm or 385 to 410 nm
  • the light source device for exposure according to (1) wherein the peak wavelengths of the first LED element and the second LED element are separated by 20 nm or more.
  • the length of the second LED array arranged laterally of the photosynthetic element is The light source device for exposure according to (1) or (2), which is shorter than the length of the first LED array arranged on the side opposite to the fly-eye lens with respect to the light combining element.
  • the photosynthetic element is two dichroic mirrors each having the dichroic film.
  • the light source device for exposure according to (1) wherein the end portion of each dichroic mirror is cut in parallel with the optical axis direction.
  • the dichroic mirrors are fixed to each other, and further provided are two dichroic mirror fixing frames opened on a side where the two dichroic mirrors are in close contact with each other.
  • the second LED array has two types of two second LED arrays alternately arranged at 90° intervals on a plane orthogonal to the optical axis direction, (1)
  • An exposure apparatus which comprises: a light emitted from the illumination device; and irradiating the work through the mask to transfer the pattern of the mask onto the work.
  • An exposure method in which the light emitted from the lighting device is applied to the work through the mask by using the exposure device according to (8) to transfer the pattern of the mask to the work.
  • a plurality of first LED elements that emit light having a first peak wavelength in the range of 360 to 380 nm, which corresponds to the photosensitive wavelength of the polymerization initiator of the photosensitive material provided on the substrate, and 300 to 355 nm.
  • a plurality of second LED elements that emit light having a second peak wavelength in the range, and Equipped with A light source device for exposure in which the light of the first LED element and the light of the second LED element are mixed and emitted to a fly-eye lens.
  • the light source device for exposure according to (10) comprising an LED array in which the first LED element and the second LED element are arranged in a mixed manner.
  • One of the first LED array and the second LED array is arranged on the opposite side of the fly-eye lens with respect to the photosynthetic element in the optical axis direction.
  • Light source device (13) An illumination device including the light source device for exposure according to any one of (10) to (12), A work support part for supporting the work, A mask support part for supporting the mask, An exposure device that irradiates the work with the light emitted from the lighting device through the mask and transfers the pattern of the mask to the work. (14) An exposure method in which the light emitted from the lighting device is applied to the work through the mask using the exposure device according to (13) to transfer the pattern of the mask to the work.
  • the light source device for exposure the exposure device using the light source device, and the exposure method of the present invention
  • the light source device capable of synthesizing light from a plurality of LED elements having different peak wavelengths is compactly configured, and It is possible to efficiently expose the photosensitive material with synthetic light and improve the exposure work efficiency.
  • FIG. 1 It is a front view of the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a figure which shows the structure of the lighting apparatus shown in FIG. It is a schematic block diagram of the light source apparatus of 1st Embodiment.
  • (A) is a graph which shows the transmissivity of a dichroic mirror which is an example, and (b) is an enlarged view of the IV section of (a).
  • (A) is a graph which shows the reflectance of the dichroic mirror of FIG. 4, (b) is an enlarged view of the V section of (a).
  • FIG. 11 is a schematic plan view showing two types of second LED arrays and two dichroic mirrors arranged on a plane perpendicular to the optical axis direction in the case as the light source device of the fourth embodiment. It is a schematic block diagram of the light source apparatus which concerns on the modification of this invention using a dichroic prism. It is a front view of the LED array which is a light source device which concerns on another modification of this invention. It is a front view of the LED array which is the light source device which concerns on still another modification of this invention.
  • the proximity exposure apparatus PE uses a mask M smaller than a work W as a material to be exposed, holds the mask M on a mask stage (mask support portion) 1, and holds the work W on a work stage (workpiece).
  • the mask M is irradiated with the light for pattern exposure from the illuminating device 3 in a state of being held by the supporting portion 2 and the mask M and the work W are arranged close to each other and face each other with a predetermined exposure gap.
  • the pattern of M is exposed and transferred onto the work W.
  • the work stage 2 is moved stepwise with respect to the mask M in the biaxial directions of the X axis direction and the Y axis direction, and the exposure transfer is performed for each step.
  • an X-axis stage feed mechanism 5 that moves the X-axis feed table 5a stepwise in the X-axis direction is installed on the device base 4.
  • a Y-axis stage feed mechanism 6 for step-moving the Y-axis feed base 6a in the Y-axis direction is installed in order to move the work stage 2 in steps in the Y-axis direction.
  • a work stage 2 is installed on the Y-axis feed base 6a of the Y-axis stage feed mechanism 6.
  • the work W is held on the upper surface of the work stage 2 in a state of being vacuum-sucked by a work chuck or the like. Further, on the side portion of the work stage 2, a substrate side displacement sensor 15 for measuring the height of the lower surface of the mask M is arranged. Therefore, the substrate side displacement sensor 15 can move together with the work stage 2 in the X and Y axis directions.
  • a plurality of (four in the embodiment shown in the figure) guide rails 51 of the X-axis linear guides are arranged on the device base 4 in the X-axis direction, and each guide rail 51 has a lower surface of the X-axis feed base 5a.
  • a slider 52 fixed to is straddled.
  • the X-axis feed base 5a is driven by the first linear motor 20 of the X-axis stage feed mechanism 5 and can reciprocate in the X-axis direction along the guide rail 51.
  • a plurality of Y-axis linear guide guide rails 53 are arranged on the X-axis feed base 5a in the Y-axis direction, and each guide rail 53 has a slider 54 fixed to the lower surface of the Y-axis feed base 6a. Is straddled.
  • the Y-axis feed base 6a is driven by the second linear motor 21 of the Y-axis stage feed mechanism 6 and can reciprocate in the Y-axis direction along the guide rail 53.
  • the vertical coarse movement device 7 Since the work stage 2 is moved in the vertical direction between the Y-axis stage feed mechanism 6 and the work stage 2, the vertical coarse movement device 7 having a relatively coarse positioning resolution but a large movement stroke and movement speed and the vertical coarse movement A vertical fine movement device 8 is installed, which enables positioning with higher resolution than the device 7 and finely adjusts the gap between the facing surfaces of the mask M and the work W to a predetermined amount by finely moving the work stage up and down.
  • the vertical coarsening device 7 moves the work stage 2 up and down with respect to the fine movement stage 6b by an appropriate drive mechanism provided in the fine movement stage 6b described later.
  • the stage coarse movement shafts 14 fixed at four positions on the bottom surface of the work stage 2 engage with the linear motion bearings 14a fixed to the fine movement stage 6b and are guided in the vertical direction with respect to the fine movement stage 6b. It should be noted that it is desirable that the vertical coarse movement device 7 has a high repeat positioning accuracy even though the resolution is low.
  • the vertical fine movement device 8 includes a fixing base 9 fixed to the Y-axis feed base 6a and a guide rail 10 of a linear guide attached to the fixing base 9 with its inner end side inclined diagonally downward.
  • a ball screw nut (not shown) is connected to the slide body 12 that reciprocates along the guide rail 10 via the slider 11 straddling the guide rail 10, and the upper end surface of the slide body 12 is connected. Is slidably in contact with the flange 12a fixed to the fine movement stage 6b in the horizontal direction.
  • the vertical fine movement device 8 may drive the slide body 12 by a linear motor instead of driving the slide body 12 by the motor 17 and the ball screw.
  • This vertical fine movement device 8 is installed at one end in the Y-axis direction (left end side in FIG. 1) of the Z-axis feed base 6a and two at the other end, a total of three units, each of which is independently driven and controlled. It has become so.
  • the vertical fine movement device 8 independently finely adjusts the heights of the flanges 12a at the three positions based on the measurement results of the gap amounts between the mask M and the work W at the plurality of positions by the gap sensor 27, and the work stage 2 Finely adjust the height and inclination of. If the height of the work stage 2 can be sufficiently adjusted by the fine vertical movement device 8, the vertical coarse movement device 7 may be omitted.
  • a bar mirror (both not shown) facing the interferometer is installed.
  • the bar mirror 19 facing the Y-axis laser interferometer 18 is arranged along the X-axis direction on one side of the Y-axis feeder 6a, and the bar mirror facing the X-axis laser interferometer is the Y-axis feeder 6a. It is arranged along the Y-axis direction at one end side.
  • the Y-axis laser interferometer 18 and the X-axis laser interferometer are always arranged so as to face the corresponding bar mirrors and supported by the device base 4.
  • Two Y-axis laser interferometers 18 are installed so as to be separated from each other in the X-axis direction.
  • the two Y-axis laser interferometers 18 detect the position of the Y-axis feed base 6a and, by extension, the work stage 2 in the Y-axis direction and the yawing error via the bar mirror 19.
  • the X-axis laser interferometer detects the position in the X-axis direction of the X-axis feed table 5a and by extension, the work stage 2 via the facing bar mirror.
  • the mask stage 1 is inserted into the mask base frame 24 made of a substantially rectangular frame and the opening at the center of the mask base frame 24 through a gap in the X, Y, ⁇ directions (in the X, Y plane).
  • the mask base frame 24 is movably supported, and the mask base frame 24 is held at a fixed position above the work stage 2 by a column 4 a protruding from the apparatus base 4.
  • a frame-shaped mask holder 26 is provided on the lower surface of the central opening of the mask frame 25. That is, a plurality of mask holder suction grooves connected to a vacuum suction device (not shown) are provided on the lower surface of the mask frame 25, and the mask holder 26 sucks the mask frame 25 through the plurality of mask holder suction grooves. Retained.
  • a plurality of mask suction grooves for sucking the peripheral portion on which the mask pattern of the mask M is not drawn are provided on the lower surface of the mask holder 26, and the mask M passes through the mask suction grooves. It is detachably held on the lower surface of the mask holder 26 by a vacuum suction device (not shown).
  • the lighting device 3 of the exposure device PE of the present embodiment is a plane for changing the direction of the light source device 70 for irradiating ultraviolet rays and the light path EL emitted from the fly-eye lens 65 of the light source device 70.
  • a mirror 66, a collimation mirror 67 that irradiates light from the light source device 70 as parallel light, and a flat mirror 68 that irradiates the parallel light toward the mask M are provided.
  • the light emitted from the light source device 70 is incident on the incident surface of the fly-eye lens 65.
  • the fly-eye lens 65 is used to make the incident light have an illuminance distribution as uniform as possible on the irradiation surface.
  • the light emitted from the exit surface of the fly-eye lens 65 is converted into parallel light while its traveling direction is changed by the plane mirror 66, the collimation mirror 67, and the plane mirror 68.
  • this parallel light is irradiated as light for pattern exposure substantially perpendicularly to the surface of the mask M held by the mask stage 1 and further the surface of the work W held by the work stage 2, and the pattern of the mask M is changed. It is exposed and transferred onto the work W.
  • the light source device 70 of the present embodiment is The first and second LED arrays 71 and 75 emit light having different peak wavelengths, and the photosynthetic element synthesizes light having different peak wavelengths emitted from the first and second LED arrays 71 and 75. It includes a dichroic mirror 80 (80A, 80B) and a fly-eye lens 65 including a plurality of lens elements 65a arranged in a matrix.
  • a plurality of first LED elements 72 are arranged two-dimensionally.
  • the plurality of first LED elements 72 irradiate UV light having a peak wavelength (first peak wavelength) at any of 360 to 380 nm, for example.
  • the peak wavelength of the first LED element 72 is preferably 360 to 370 nm, and more preferably 365 nm.
  • a plurality of second LED elements 76 are arranged two-dimensionally.
  • the plurality of second LED elements 76 irradiate, for example, UV light having a peak wavelength (second peak wavelength) at either 300 to 355 nm or 385 to 410 nm.
  • the peak wavelength of the second LED element 76 is preferably 300 to 355 nm, more preferably 325 to 355 nm, and even more preferably 335 nm.
  • the first LED element 72 and the second LED element 76 are selected so that the peak wavelengths of their respective lights are separated by 20 nm or more.
  • the reason why the peak wavelengths of the light of the first and second LED elements 72 and 76 are separated by 20 nm or more is that the dichroic mirror 80 needs that the two wavelengths to be combined are separated by 20 nm or more due to its performance. It depends.
  • the peak wavelength of the first LED element 72 is set to, for example, 365 nm
  • the peak wavelength of the second LED element 76 may be set to 345 nm or less, or may be set to 385 nm or more.
  • the dichroic mirror 80 which is a photosynthetic element, forms a thin film (dichroic film) 81 such as a dielectric multilayer film on a plate-shaped transparent medium 82 such as glass or plastic, and reflects light in a specific wavelength band. It is an optical element having a characteristic of transmitting light in other wavelength bands.
  • two dichroic mirrors 80A and 80B (two dichroic films 81) having substantially the same length L3 are along the optical axis direction L (that is, along the optical path EL) from the dichroic mirror 80 toward the fly-eye lens 65. It is arranged in a substantially V shape so as to be inclined with respect to the direction) and to be in close contact with the fly-eye lens side.
  • the two dichroic mirrors 80A and 80B are combined at an angle of approximately 90 °.
  • the first one faces the opening side of the two V-shaped dichroic mirrors 80A and 80B (in the optical axis direction L, the side opposite to the fly eye lens 65 with respect to the dichroic mirror 80, the left side in FIG. 3).
  • the LED array 71 is arranged.
  • the second LED array is provided on both sides (upper and lower in FIG. 3) of the two V-shaped dichroic mirrors 80A and 80B, which intersect with the optical axis direction L (orthogonal in the present embodiment). 75 are arranged.
  • both the first LED array 71 and the second LED array 75 face the V-shaped dichroic mirror 80A or 80B at an angle of approximately 45°.
  • the fact that the second LED array 75 is orthogonal to the optical axis direction L is not limited to the case where the second LED array 75 is strictly orthogonal, and the second LED array 75 is incident on the fly-eye lens 65. Including the case where the directionality of light is orthogonal to an allowable degree.
  • the number of the second LED elements 76 of the second LED array 75 is half the number of the first LED elements 72 of the first LED array 71. That is, the length L2 of the second LED array 75 is approximately 1 ⁇ 2 of the length L1 of the first LED array 71, and 1 / ⁇ 2 of the length L3 of the dichroic mirror 80A or 80B. Is.
  • all the light emitted from the first LED array 71 is transmitted through the dichroic mirror 80A or 80B, and all the light emitted from the two second LED arrays 75 is dichroic mirror 80A or 80B.
  • the light reflected from the first LED array 71 and the light emitted from the second LED array 75 are combined and incident on the incident surface of the fly-eye lens 65.
  • the two dichroic mirrors 80A and 80B are arranged in a substantially V shape so as to be in close contact with each other on the fly-eye lens 65 side, and the first LED array 71 is arranged in the optical axis direction L.
  • the second LED array 75 is arranged on the opposite side of the fly-eye lens 65 with respect to the V-shaped dichroic mirrors 80A and 80B, and the second LED array 75 is orthogonal to the optical axis direction L of the V-shaped dichroic mirrors 80A and 80B.
  • the first LED array 71 has a main wavelength having a peak wavelength in any of 360 to 380 nm
  • the second LED array 75 has a peak wavelength of, for example, 300 to 355 nm or 385 to 410 nm.
  • the sub-wavelength As the sub-wavelength.
  • the present embodiment is not limited to this, and the first LED array 71 has a sub-wavelength having a peak wavelength at, for example, 300 to 355 nm or 385 to 410 nm, and the second LED array 75 has a wavelength of 360 to 380 nm. It may be a main wavelength having a peak wavelength in either of them.
  • the reflected light by the dichroic mirrors 80A and 80B has better optical efficiency than the transmitted light, it can be appropriately selected according to the photosensitive sensitivity of the resist used.
  • the lengths of the first LED array 71, the second LED array 75, and the dichroic mirrors 80A and 80B can also be changed according to the specifications.
  • the second LED array 75 passes through the interface of the dichroic mirror 80 once during reflection, whereas the first LED array 71 passes through the interface of the dichroic mirror 80 twice. Further, the light of the second LED array 75 is reflected by the dichroic mirror 80, but since the film thickness of the dichroic mirror 80 is proportional to the reflection wavelength, the shorter the wavelength of the reflected light, the thicker the film thickness. It can be made thinner and easier to manufacture. Therefore, when the dichroic mirror 80 is used, one having a relatively long peak wavelength is applied to the first LED array 71, and one having a relatively short peak wavelength is applied to the second LED array 75. Is preferable.
  • preferred combinations of the peak wavelength of the first LED array 71 and the peak wavelength of the second LED array 75 include the following two combinations (A) and (B).
  • the exposure sensitivity when the color resist whose absorption peak wavelength range is adjusted to the i-line (365 nm) is exposed by using the LED element having each peak wavelength is confirmed by a test, and is shown in Table 1. The difference in sensitivity was obtained. Table 1 is based on 365 nm.
  • the LED element in the long wavelength region (385 nm) is longer than the 365 nm LED element.
  • the exposure sensitivity is low, the output is high and the transmittance is high due to the long wavelength.
  • the 385 nm LED element arranged in the first LED array 71 has a transmittance of about 98%, and as shown in FIG. 5, the second LED array 75 has a transmittance.
  • the arranged 365 nm LED element has a reflectance of about 100%, and the loss as a whole is about 2%.
  • FIG. 4 is a graph showing the transmittance of the dichroic mirror 80, which is an example
  • FIG. 5 is a graph showing the reflectance of the dichroic mirror 80 of FIG.
  • the light emitted from the LED elements 72 and 76 is in the range of angles ⁇ 1 and ⁇ 2 (see FIG. 3) substantially 42 ° to 48 ° with respect to the surfaces of the dichroic mirrors 80A and 80B by the condenser lens.
  • the exposure time can be shortened by combining the above two types of LED elements.
  • those having a peak wavelength of 365 nm and those having a peak wavelength of 330 nm may be used, and the exposure time can be shortened with the same output.
  • the formed pattern can be stabilized.
  • the pattern formed depending on the resist is weakly cured, and pattern peeling easily occurs in the developing process.
  • the exfoliation is likely to occur at the end of the pattern, and is caused by the leak light passing through the pattern of the mask and the polymerization initiator of the resist.
  • both ends 83 of the two dichroic mirrors 80A and 80B are cut in parallel with the optical axis direction L from the dichroic mirror 80 toward the fly-eye lens 65. There is. As a result, the dichroic films 81 of the two dichroic mirrors 80A and 80B are in contact with each other at the top of the V shape, so that the dichroic mirrors 80A and 80B receive the light emitted from the first LED array 71 of the dichroic mirror 80.
  • Light can be uniformly transmitted over the entire width direction (direction orthogonal to the optical axis direction L), and the light emitted from the second LED array 75 can be reflected in a wide range, improving efficiency.
  • the first LED array 71 and the second LED array 75 can be arranged by exchanging the positions with respect to the two dichroic mirrors 80A and 80B.
  • Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment of the present invention.
  • the dichroic mirror fixing frame 85 three frame bodies 85a, 85b, 85c covering three sides of the four sides of the rectangular dichroic mirrors 80A, 80B are combined in a substantially U-shape, and the dichroic mirrors 80A, 80B have the same shape. It has a shape that opens the side surfaces facing each other. Then, one side surface of the dichroic mirrors 80A and 80B is fitted into the groove 86 formed in the frame body 85a of the substantially U-shaped dichroic mirror fixing frame 85, and the upper surfaces of the dichroic mirrors 80A and 80B are It is pressed toward the frame body 85b by the push screw 87 provided on the frame body 85c via the cushioning material 88, and is fixed to the dichroic mirror fixing frame 85.
  • the front end portion 85d of the (frames 85b, 85c) is cut parallel to the optical axis direction L from the dichroic mirror 80 toward the fly-eye lens 65, and adheres so that there is no gap, preferably, there is no gap. ing.
  • the tip portion 85d of the dichroic mirror fixing frame 85 (frames 85b, 85c) combined in a V shape on the fly-eye lens side is cut at a right angle to the optical axis direction L from the dichroic mirror 80 toward the fly-eye lens 65, Form planes that are flush with each other.
  • the two dichroic mirrors 80A and 80B can be brought closer to the fly-eye lens 65 by the cut length of the dichroic mirror fixing frame 85, the efficiency is improved, and the light source device 70 is made compact.
  • the dichroic mirror fixing frame 85 has grooves 86 formed in each of the three frame bodies 85a, 85b, and 85c, and the three grooves 86 are formed.
  • Each side (three sides) of the dichroic mirrors 80A and 80B may be fitted to the dichroic mirror 80A and 80B and fixed with an adhesive.
  • the tip end portions 83 of the two dichroic mirrors 80A and 80B and the tip end portions 85d of the two dichroic mirror fixing frames 85 are in close contact with each other so that there is no gap. There is no adhesive.
  • the light source device 70 of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
  • two types of two second LEDs are formed on a plane perpendicular to the optical axis direction L on the side of the two V-shaped dichroic mirrors 80A and 80B.
  • Arrays 75A and 75B are arranged. Further, the two second LED arrays 75A and 75A on one side and the two second LED arrays 75B and 75B on the other side are alternately arranged at 90° intervals on the plane.
  • the first LED array 71 uses an LED element 72 having a peak wavelength of 365 nm
  • the second LED array 75A uses an LED element 76A having a peak wavelength of 385 nm
  • the other second LED uses an LED element 76B having a peak wavelength of 330 nm.
  • the dichroic mirror 90 is composed of two dichroic mirrors 90A and 90B, like the dichroic mirror 80 described in the first to third embodiments. However, in the present embodiment, the dichroic mirrors 80 and 90 have different characteristics of reflecting the characteristic wavelength band according to the two second LED elements 76A and 76B.
  • the dichroic mirror 80 When switching the use of the second LED arrays 75A and 75B, the dichroic mirror 80 when using the first LED array 71 and the one second LED array 75A, the first LED array 71 and the other When the second LED array 75B is used, the dichroic mirror 90 is arranged so that the arrangement directions of the dichroic mirrors 80A, 80B, 90A, and 90B are orthogonal to each other on the plane.
  • the second LED arrays 75A and 75B can be replaced by simply replacing the dichroic mirrors 80 and 90. There is no need to replace the second LED arrays 75A and 75B, and the replacement work of the electric system and the cooling system becomes unnecessary.
  • the dichroic mirror 80 may be configured to be rotatable when the peak wavelengths of the two types of second LED arrays 75A and 75B are the same. Then, when the LED arrays 75A and 75B are used, the direction of the dichroic mirror 80 is rotated according to the LED arrays 75A and 75B to be used.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified, improved, and the like as appropriate.
  • the light having different peak wavelengths is described to be combined by the dichroic mirror, but the light combining element of the present invention is not limited to this, and may be a dichroic prism.
  • the dichroic prism 180 is a combination of three right-angle prisms 181, 182, 183 made of a material having a high transmittance such as glass or plastic.
  • Each prism 181, 182, 183 has a substantially right-angled isosceles triangle shape in a side view, and a prism 181 larger than the prisms 182, 183 is used.
  • the dichroic prism 180 has a rectangular shape in a side view in which sides other than the hypotenuse of the prism 181 and the hypotenuses of the prisms 182 and 183 are connected via a dichroic film (not shown).
  • the interface 184 of the prisms 181 and 182 on which the dichroic film is arranged and the interface 185 of the prisms 181 and 183 are inclined at approximately 45 ° with respect to the optical axis direction L, and the two interfaces 184 and 185 are 90 °. It is formed to intersect at.
  • the two dichroic films are arranged in a substantially V shape so as to be in close contact with each other on the fly-eye lens side.
  • the dichroic mirrors arranged in a V shape are used, and the light emitted from the two LED arrays is emitted to the fly-eye lens 65 via the dichroic mirrors.
  • the dichroic mirrors 80A and 80B are not provided, and the optical device 70A is composed of only one LED array 78, and the LED array 78 is used as the fly-eye lens 65. They may be arranged directly facing each other.
  • the LED array 78 is arranged so that the first LED element 72 and the second LED element 76 are mixed and arranged. Therefore, the light emitted from the LED array 78 is mixed with the light of the first LED element 72 and the light of the second LED element 76, and is emitted to the fly-eye lens 65.
  • the peak wavelength of the light emitted from the second LED element 76 is any wavelength of 300 to 355 nm in accordance with the sensitivity of the peak wavelength (photosensitive wavelength) of the polymerization initiator of the photosensitive material.
  • the peak wavelength of the light emitted from the LED element 72 of the above is any wavelength in the range of 360 to 380 nm, with the sensitivity adjusted to the absorption hem portion of the polymerization initiator.
  • the peak wavelength of the light emitted from the second LED element 76 is set to, for example, 335 nm
  • the peak wavelength of the light emitted from the first LED element 72 is set to, for example, 365 nm. ing.
  • the resist can be efficiently exposed to light, a photosynthetic element such as a dichroic mirror for synthesizing light is not required, and the LED array 78 can be arranged close to the fly-eye lens 65, resulting in high efficiency. improves. Further, there is no need to restrict the wavelengths of light of the first and second LED elements 72 and 76 by 20 nm or more, and the peak wavelength can be freely set according to the sensitivity of the photosensitive material.
  • the light source device 70B may be configured by one dichroic mirror 80 instead of the two dichroic mirrors 80A and 80B arranged in a V shape.
  • the first LED array 71 having the plurality of first LED elements 72 and A second LED array 75 having a plurality of second LED elements 76 is arranged orthogonally, and a dichroic mirror 80 is arranged at a 45° angle with respect to the first LED array 71 and the second LED array 75.
  • the light emitted from the first LED array 71 passes through the dichroic mirror 80 and enters the fly-eye lens 65, and the light emitted from the second LED array 75 is reflected by the dichroic mirror 80. , It is combined with the light emitted from the first LED array 71 and incident on the fly-eye lens 65.
  • the color filter resist is prepared by mixing a polymerization initiator, a pigment, a polymerizable monomer, a polymer, and a solvent.
  • a polymerization initiator having an absorption peak in the range of 300 to 355 nm the following (1)
  • the items (1) to (10) are listed.
  • these polymerization initiators (9) Irgacure OXE01 and (10) Irgacure OXE02, which have high sensitivity, are preferable.
  • Omnirad184 registered trademark
  • IGM Resins BV 1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone
  • Omnirad1173 registered trademark, manufactured by IGM Resins BV (2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropanone)
  • Omnirad651 registered trademark
  • IGM Resins BV 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone
  • Omnirad2959 (registered trademark), manufactured by IGM Resins BV (1-[4-(2-hydroxyethoxyl)-phenyl]-2-hydroxy-methylpropanone)
  • Omnirad127 registered trademark, manufactured by IGM Resins BV (2-hydroxy-1-(4-(4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl)phenyl)-2-methylpropan-1-one )
  • Omnirad369 registered trademark, manufactured by IGM Resins BV (2-benzyl-2- (dimethylamino) -4'-morpholinobutyrophenone)
  • Omnirad379EG registered trademark
  • IGM Resins BV (2-dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-one )

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Abstract

異なるピーク波長を有する複数のＬＥＤ素子の光を合成可能であり、且つコンパクトに構成された露光用の光源装置、該光源装置を用いた露光装置、及び露光方法を提供する。第１のピーク波長の光を発光する複数の第１のＬＥＤ素子（７２）を有する第１のＬＥＤアレイ（７１）と、第１のピーク波長と異なる第２のピーク波長の光を発光する複数の第２のＬＥＤ素子（７６）を有する第２のＬＥＤアレイ（７５）と、特定の波長帯域の光を透過させ、その他の波長帯域の光を反射させる２つのダイクロイック膜（８１）を備え、第１及び第２のＬＥＤアレイ（７１，７５）の光を合成する光合成素子（８０）と、光合成素子（８０）によって合成された光が入射されるフライアイレンズ（６５）と、を備える。

Description

露光用の光源装置、露光装置、及び露光方法
　本発明は、露光用の光源装置、露光装置、及び露光方法に関し、より詳細には、ＬＥＤ素子から照射される光を光源とする露光用の光源装置、露光装置、及び露光方法に関する。
　フラットパネルディスプレイ、プリント基板、及び半導体素子などのリソグラフィーに用いる露光装置において、従来、ＵＶ光源として水銀ランプが用いられてきた。しかし、近年、水銀の使用に対する制限が厳しくなり、ＵＶ光源のＬＥＤ化がすすめられている。
　ここで、水銀ランプと波長域を合わせた従来のレジストをそのまま用いる場合、単波長のＬＥＤ素子では、水銀ランプと比べて波長帯域が狭い。そのため、高圧水銀ランプでの出力が強い水銀ランプのｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）にあたる、複数の波長のＬＥＤ素子を組み合わせてＵＶ光源としたものが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
　特許文献１には、高圧水銀ランプでの出力が強いｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）にあたる波長の光を照射する複数のＬＥＤ素子からのＵＶ光を、Ｘ字型のダイクロイックミラーを用いて合波させた光源装置が記載されている。また、特許文献２には、３６０ｎｍ～３８０ｎｍ、３９０ｎｍ～４１０ｎｍ、４２０ｎｍ～４５０ｎｍの波長帯でそれぞれＵＶ光を発光する複数のＬＥＤ光源と、それぞれのＬＥＤ光源に対して配置された複数のダイクロイックミラーとを備えるＬＥＤ型紫外線照射器が記載されている。さらに、特許文献２では、３００ｎｍ未満の波長、例えば名目上２４０ｎｍの波長で発行するＵＶ　ＬＥＤ光を用いることが記載されている。
日本国特開２０１８－１０２９４号公報 日本国特開２０１０－２６３２１８号公報
　ところで、ＵＶ光源の設定波長は、効率よくレジストを感光させられる波長のほうが、ＬＥＤ光源の消費電力が少なく、また、光源の発熱による冷却の手間を減らすことができ、好ましい。露光装置では、一般に、部品数の低減、装置内のスペースの有効活用、及び軽量化のため、ＵＶ光源をコンパクト化したいという要請がある。ＬＥＤアレイからの光は、個々のＬＥＤ素子に集光レンズがついているものの、特に、凸レンズなどの光学部材を別途用いないと光が平行にならず、拡散する傾向がある。このため、光路長を短くし、
光源装置をコンパクトにする必要性が高い。特に、ディスプレイ向けの露光装置では、一度に広い面積を露光する必要があるため、光源サイズも大きくなり、コンパクト化の必要性が高い。
　特許文献１に記載の光源装置は、Ｘ字型のダイクロイックミラーを用いて設置面積の低減を図っているが、さらにコンパクト化する余地があった。また、特許文献２に記載のＬＥＤ型紫外線照射器は、３個以上のダイクロイックミラーを直列に用いており、コンパクトなＬＥＤ光源としてはさらに改善の余地があった。
　また、発明者が従来のレジストを用いて試験したところ、ｉ線（３６５ｎｍ）より短波長での露光感度が高いレジストが見つかった。これは、レジストの重合開始剤が、吸収ピーク波長だけでなく周辺の波長にも吸収を持つが、吸収する波長域が、可視光域まで伸びると、レジストの用途により問題を生ずることがあるため、あえて、吸収ピーク波長を、水銀ランプのｇ線、ｈ線、ｉ線より短波長に設定しているため、と考えられる。このような用途としては、例えば、ディスプレイやイメージセンサのカラーフィルター用のレジストがあげられる。したがって、このようなレジストをより効率良く感光させる、光源装置も望まれていた。
　本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異なるピーク波長を有する複数のＬＥＤ素子の光を合成し、且つコンパクトに構成された露光用の光源装置、該光源装置を用いた露光装置、及び露光方法を提供することにある。
　本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）　第１のピーク波長の光を発光する複数の第１のＬＥＤ素子を有する第１のＬＥＤアレイと、
　第１のピーク波長と異なる第２のピーク波長の光を発光する複数の第２のＬＥＤ素子を有する第２のＬＥＤアレイと、
　該第１及び第２のＬＥＤアレイの光を合成する光合成素子と、
　前記光合成素子によって合成された光が入射されるフライアイレンズと、
を備える、露光用の光源装置であって、
　前記光合成素子は、特定の波長帯域の光を透過させ、その他の波長帯域の光を反射させる２つのダイクロイック膜を備え、該２つのダイクロイック膜は、前記光合成素子から前記フライアイレンズに向かう光軸方向に対して傾斜し、且つ、前記フライアイレンズ側で密着するように略Ｖ字形に配置され、
　前記第１のＬＥＤアレイは、前記光軸方向において、前記光合成素子に対して前記フライアイレンズの反対側に配置され、
　前記第２のＬＥＤアレイは、前記光軸方向に対して交差して、前記光合成素子の側方に配置される、露光用の光源装置。
（２）　前記第１のＬＥＤ素子と前記第２のＬＥＤ素子のいずれか一方から照射される光のピーク波長は、３６０～３８０ｎｍであり、
　前記第１のＬＥＤ素子と前記第２のＬＥＤ素子のいずれか他方から照射される光のピーク波長は、３００～３５５ｎｍ又は３８５～４１０ｎｍであり、
　前記第１のＬＥＤ素子と前記第２のＬＥＤ素子の各ピーク波長は、２０ｎｍ以上離れている、（１）に記載の露光用の光源装置。
（３）　前記光合成素子の側方に配置される前記第２のＬＥＤアレイの長さは、
　前記光合成素子に対して前記フライアイレンズの反対側に配置される前記第１のＬＥＤアレイの長さより短い、（１）又は（２）に記載の露光用の光源装置。
（４）　前記光合成素子は、２枚のダイクロイックミラーまたはダイクロイックプリズムである、（１）～（３）のいずれかに記載の露光用の光源装置。
（５）　前記光合成素子は、前記ダイクロイック膜をそれぞれ有する２枚のダイクロイックミラーであって、
　前記各ダイクロイックミラーの端部は、前記光軸方向と平行にカットされる、（１）に記載の露光用の光源装置。
（６）　前記ダイクロイックミラーがそれぞれ固定され、前記２枚のダイクロイックミラーが互いに密着する側において開放された２つのダイクロイックミラー固定枠をさらに備え、
　前記ダイクロイックミラー固定枠の前記フライアイレンズ側の先端は、前記光軸方向と直角にカットされる、（５）に記載の露光用の光源装置。
（７）　前記第２のＬＥＤアレイは、前記光軸方向に対して直交する平面上に、９０°間隔で交互に配置される、２種類の２つの第２のＬＥＤアレイを有する、（１）～（６）のいずれかに記載の露光用の光源装置。
（８）　（１）～（７）のいずれかに記載の露光用の光源装置を有する照明装置と、
　ワークを支持するワーク支持部と、
　マスクを支持しるマスク支持部と、
を備え、前記照明装置から照射される光を、前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置。
（９）　（８）に記載の露光装置を用いて、前記照明装置から照射される光を、前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光方法。
（１０）　基板に設けられた感光材料の重合開始剤の感光波長に対応する、３６０～３８０ｎｍの範囲に第１のピーク波長の光を発光する複数の第１のＬＥＤ素子と、３００～３５５ｎｍの範囲に第２のピーク波長の光を発光する複数の第２のＬＥＤ素子と、
を備え、
　前記第１のＬＥＤ素子の光と前記第２のＬＥＤ素子の光が、混合してフライアイレンズに出射される、露光用の光源装置。
（１１）　前記第１のＬＥＤ素子及び前記第２のＬＥＤ素子が混在して配置されるＬＥＤアレイを備える、（１０）に記載の露光用の光源装置。
（１２）　前記複数の第１のＬＥＤ素子を有する第１のＬＥＤアレイと、
　前記複数の第２のＬＥＤ素子を有する第２のＬＥＤアレイと、
　該第１及び第２のＬＥＤアレイの光を合成する光合成素子と、
を備え、
　前記光合成素子は、特定の波長帯域の光を透過させ、その他の波長帯域の光を反射させるダイクロイック膜を、前記光合成素子から前記フライアイレンズに向かう光軸方向に対して傾斜して配置し、
　前記第１のＬＥＤアレイと前記第２のＬＥＤアレイのいずれか一方は、前記光軸方向において、前記光合成素子に対して前記フライアイレンズの反対側に配置され、
　前記第１のＬＥＤアレイと前記第２のＬＥＤアレイのいずれか他方は、前記光軸方向に対して交差して、前記光合成素子の側方に配置される、（９）に記載の露光用の光源装置。
（１３）　（１０）～（１２）のいずれかに記載の露光用の光源装置を有する照明装置と、
　ワークを支持するワーク支持部と、
　マスクを支持しるマスク支持部と、
を備え、前記照明装置から照射される光を、前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置。
（１４）　（１３）に記載の露光装置を用いて、前記照明装置から照射される光を、前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光方法。
　本発明の露光用の光源装置、該光源装置を用いた露光装置、及び露光方法によれば、ピーク波長の異なる複数のＬＥＤ素子からの光を合成可能な光源装置をコンパクトに構成すると共に、該合成光により効率よく感光材料を感光させて、露光作業効率を向上させることができる。
本発明の第１実施形態に係る露光装置の正面図である。 図１に示す照明装置の構成を示す図である。 第１実施形態の光源装置の概略構成図である。 （ａ）は、一例であるダイクロイックミラーの透過率を示すグラフであり、（ｂ）は、（ａ）のＩＶ部の拡大図である。 （ａ）は、図４のダイクロイックミラーの反射率を示すグラフであり、（ｂ）は、（ａ）のＶ部の拡大図である。 第２実施形態の光源装置の概略構成図である。 （ａ）は、第３実施形態の光源装置として、ダイクロイックミラーの取り付け状態を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ方向から見た矢視図である。 （ａ）は、第３実施形態の変形例の光源装置として、ダイクロイックミラーの他の取り付け状態を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ方向から見た矢視図である。 第４実施形態の光源装置として、場合の光軸方向に垂直な平面上に配置された２種類の第２のＬＥＤアレイと、２つのダイクロイックミラーを示す概略平面図である。 ダイクロイックプリズムを用いた、本発明の変形例に係る光源装置の概略構成図である。 本発明の他の変形例に係る光源装置であるＬＥＤアレイの正面図である。 本発明のさらに他の変形例に係る光源装置であるＬＥＤアレイの正面図である。
（第１実施形態）
　以下、本発明に係る露光装置の第１実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、近接露光装置ＰＥは、被露光材としてのワークＷより小さいマスクＭを用い、マスクＭをマスクステージ（マスク支持部）１で保持すると共に、ワークＷをワークステージ（ワーク支持部）２で保持し、マスクＭとワークＷとを近接させて所定の露光ギャップで対向配置した状態で、照明装置３からパターン露光用の光をマスクＭに向けて照射することにより、マスクＭのパターンをワークＷ上に露光転写する。また、ワークステージ２をマスクＭに対してＸ軸方向とＹ軸方向の二軸方向にステップ移動させて、ステップ毎に露光転写が行われる。
　ワークステージ２をＸ軸方向にステップ移動させるため、装置ベース４上には、Ｘ軸送り台５ａをＸ軸方向にステップ移動させるＸ軸ステージ送り機構５が設置されている。Ｘ軸ステージ送り機構５のＸ軸送り台５ａ上には、ワークステージ２をＹ軸方向にステップ移動させるため、Ｙ軸送り台６ａをＹ軸方向にステップ移動させるＹ軸ステージ送り機構６が設置されている。Ｙ軸ステージ送り機構６のＹ軸送り台６ａ上には、ワークステージ２が設置されている。ワークステージ２の上面には、ワークＷがワークチャック等で真空吸引された状態で保持される。また、ワークステージ２の側部には、マスクＭの下面高さを測定するための基板側変位センサ１５が配設されている。従って、基板側変位センサ１５は、ワークステージ２と共にＸ、Ｙ軸方向に移動可能である。
　装置ベース４上には、複数（図に示す実施形態では４本）のＸ軸リニアガイドのガイドレール５１がＸ軸方向に配置され、それぞれのガイドレール５１には、Ｘ軸送り台５ａの下面に固定されたスライダ５２が跨架されている。これにより、Ｘ軸送り台５ａは、Ｘ軸ステージ送り機構５の第１リニアモータ２０で駆動され、ガイドレール５１に沿ってＸ軸方向に往復移動可能である。また、Ｘ軸送り台５ａ上には、複数のＹ軸リニアガイドのガイドレール５３がＹ軸方向に配置され、それぞれのガイドレール５３には、Ｙ軸送り台６ａの下面に固定されたスライダ５４が跨架されている。これにより、Ｙ軸送り台６ａは、Ｙ軸ステージ送り機構６の第２リニアモータ２１で駆動され、ガイドレール５３に沿ってＹ軸方向に往復移動可能である。
　Ｙ軸ステージ送り機構６とワークステージ２の間には、ワークステージ２を上下方向に移動させるため、比較的位置決め分解能は粗いが移動ストローク及び移動速度が大きな上下粗動装置７と、上下粗動装置７と比べて高分解能での位置決めが可能でワークステージを上下に微動させてマスクＭとワークＷとの対向面間のギャップを所定量に微調整する上下微動装置８が設置されている。
　上下粗動装置７は後述の微動ステージ６ｂに設けられた適宜の駆動機構によりワークステージ２を微動ステージ６ｂに対して上下動させる。ワークステージ２の底面の４箇所に固定されたステージ粗動軸１４は、微動ステージ６ｂに固定された直動ベアリング１４ａに係合し、微動ステージ６ｂに対し上下方向に案内される。なお、上下粗動装置７は、分解能が低くても、繰り返し位置決め精度が高いことが望ましい。
　上下微動装置８は、Ｙ軸送り台６ａに固定された固定台９と、固定台９にその内端側を斜め下方に傾斜させた状態で取り付けられたリニアガイドの案内レール１０とを備えており、該案内レール１０に跨架されたスライダ１１を介して案内レール１０に沿って往復移動するスライド体１２にボールねじのナット（図示せず）が連結されると共に、スライド体１２の上端面は微動ステージ６ｂに固定されたフランジ１２ａに対して水平方向に摺動自在に接している。
　そして、固定台９に取り付けられたモータ１７によってボールねじのねじ軸を回転駆動させると、ナット、スライダ１１及びスライド体１２が一体となって案内レール１０に沿って斜め方向に移動し、これにより、フランジ１２ａが上下微動する。
　なお、上下微動装置８は、モータ１７とボールねじによってスライド体１２を駆動する代わりに、リニアモータによってスライド体１２を駆動するようにしてもよい。
　この上下微動装置８は、Ｚ軸送り台６ａのＹ軸方向の一端側（図１の左端側）に１台、他端側に２台、合計３台設置されてそれぞれが独立に駆動制御されるようになっている。これにより、上下微動装置８は、ギャップセンサ２７による複数箇所でのマスクＭとワークＷとのギャップ量の計測結果に基づき、３箇所のフランジ１２ａの高さを独立に微調整してワークステージ２の高さ及び傾きを微調整する。
　なお、上下微動装置８によってワークステージ２の高さを十分に調整できる場合には、上下粗動装置７を省略してもよい。
　また、Ｙ軸送り台６ａ上には、ワークステージ２のＹ方向の位置を検出するＹ軸レーザ干渉計１８に対向するバーミラー１９と、ワークステージ２のＸ軸方向の位置を検出するＸ軸レーザ干渉計に対向するバーミラー（共に図示せず）とが設置されている。Ｙ軸レーザ干渉計１８に対向するバーミラー１９は、Ｙ軸送り台６ａの一側でＸ軸方向に沿って配置されており、Ｘ軸レーザ干渉計に対向するバーミラーは、Ｙ軸送り台６ａの一端側でＹ軸方向に沿って配置されている。
　Ｙ軸レーザ干渉計１８及びＸ軸レーザ干渉計は、それぞれ常に対応するバーミラーに対向するように配置されて装置ベース４に支持されている。なお、Ｙ軸レーザ干渉計１８は、Ｘ軸方向に離間して２台設置されている。２台のＹ軸レーザ干渉計１８により、バーミラー１９を介してＹ軸送り台６ａ、ひいてはワークステージ２のＹ軸方向の位置及びヨーイング誤差を検出する。また、Ｘ軸レーザ干渉計により、対向するバーミラーを介してＸ軸送り台５ａ、ひいてはワークステージ２のＸ軸方向の位置を検出する。
　マスクステージ１は、略長方形状の枠体からなるマスク基枠２４と、該マスク基枠２４の中央部開口にギャップを介して挿入されてＸ，Ｙ，θ方向（Ｘ，Ｙ平面内）に移動可能に支持されたマスクフレーム２５とを備えており、マスク基枠２４は装置ベース４から突設された支柱４ａによってワークステージ２の上方の定位置に保持されている。
　マスクフレーム２５の中央部開口の下面には、枠状のマスクホルダ２６が設けられている。即ち、マスクフレーム２５の下面には、図示しない真空式吸着装置に接続される複数のマスクホルダ吸着溝が設けられており、マスクホルダ２６が複数のマスクホルダ吸着溝を介してマスクフレーム２５に吸着保持される。
　マスクホルダ２６の下面には、マスクＭのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数のマスク吸着溝（図示せず）が開設されており、マスクＭは、マスク吸着溝を介して図示しない真空式吸着装置によりマスクホルダ２６の下面に着脱自在に保持される。
　図２に示すように、本実施形態の露光装置ＰＥの照明装置３は、紫外線照射用の光源装置７０と、光源装置７０のフライアイレンズ６５から出射された光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー６６と、光源装置７０からの光を平行光として照射するコリメーションミラー６７と、該平行光をマスクＭに向けて照射する平面ミラー６８と、を備える。
　照明装置３では、光源装置７０から照射された光が、フライアイレンズ６５の入射面に入射される。フライアイレンズ６５は、入射した光を照射面においてできるだけ均一な照度分布とするために使用される。そして、フライアイレンズ６５の出射面から発せられた光は、平面ミラー６６、コリメーションミラー６７、及び平面ミラー６８によってその進行方向が変えられるとともに平行光に変換される。そして、この平行光は、マスクステージ１に保持されるマスクＭ、さらにはワークステージ２に保持されるワークＷの表面に対して略垂直にパターン露光用の光として照射され、マスクＭのパターンがワークＷ上に露光転写される。
　次に、図３を参照して光源装置７０について詳述する。本実施形態の光源装置７０は、
互いにピーク波長の異なる光を照射する第１及び第２のＬＥＤアレイ７１，７５と、該第１及び第２のＬＥＤアレイ７１，７５から照射されるピーク波長が異なる光を合成する光合成素子であるダイクロイックミラー８０（８０Ａ，８０Ｂ）と、マトリックス状に配列された複数のレンズ素子６５ａを備えるフライアイレンズ６５とを備える。
　第１のＬＥＤアレイ７１は、複数の第１のＬＥＤ素子７２が二次元に整列配置されている。複数の第１のＬＥＤ素子７２は、例えば、３６０～３８０ｎｍのいずれかにピーク波長（第１のピーク波長）を有するＵＶ光を照射する。なお、第１のＬＥＤ素子７２のピーク波長は、好ましくは、３６０～３７０ｎｍであり、より好ましくは３６５ｎｍである。
　第２のＬＥＤアレイ７５は、複数の第２のＬＥＤ素子７６が二次元に整列配置されている。複数の第２のＬＥＤ素子７６は、例えば、３００～３５５ｎｍ又は３８５～４１０ｎｍのいずれかにピーク波長（第２のピーク波長）を有するＵＶ光を照射する。なお、第２のＬＥＤ素子７６のピーク波長は、３００～３５５ｎｍのほうが好ましく、より好ましくは、３２５～３５５ｎｍであり、さらに好ましくは３３５ｎｍである。
　なお、第１のＬＥＤ素子７２と第２のＬＥＤ素子７６は、それぞれの光のピーク波長が２０ｎｍ以上離間するように選定される。第１及び第２のＬＥＤ素子７２，７６の光のピーク波長を２０ｎｍ以上離間する理由は、ダイクロイックミラー８０は、その性能上から合成する２つの波長が２０ｎｍ以上離間していることが必要であることによる。
　なお、第１のＬＥＤ素子７２のピーク波長が、例えば、３６５ｎｍに設定された場合、
第２のＬＥＤ素子７６のピーク波長は、３４５ｎｍ以下に設定されてもよいが、又は３８５ｎｍ以上に設定されてもよい。
　光合成素子であるダイクロイックミラー８０は、誘電体の多層膜などの薄膜（ダイクロイック膜）８１をガラスやプラスチック等の板状の透明媒質８２上に形成して、特定の波長帯域の光は反射し、それ以外の波長帯域の光を透過する特性を有する光学素子である。
ダイクロイックミラー８０は、略等しい長さＬ３の２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂ（２つのダイクロイック膜８１）が、ダイクロイックミラー８０からフライアイレンズ６５に向かう光軸方向Ｌ（即ち、光路ＥＬに沿った方向）に対して傾斜し、且つ、フライアイレンズ側で密着するように略Ｖ字形に配置されている。なお、本実施形態では、
２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂは、略９０°の角度で組み合わされている。
　そして、Ｖ字形の２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの開口側（光軸方向Ｌにおいて、ダイクロイックミラー８０に対してフライアイレンズ６５と反対側、図３においては左側）に対向して第１のＬＥＤアレイ７１が配置される。また、光軸方向Ｌに対して交差（本実施形態では、直交）して、Ｖ字形の２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの両側方（図３において上下）には、それぞれ第２のＬＥＤアレイ７５が配置されている。これにより、第１のＬＥＤアレイ７１及び第２のＬＥＤアレイ７５は、いずれもＶ字形のダイクロイックミラー８０Ａ，又は８０Ｂに対して略４５°の角度で対向する。
　なお、本実施形態において、第２のＬＥＤアレイ７５が光軸方向Ｌに対して直交するとは、厳密に直交する場合だけでなく、フライアイレンズ６５に入射される第２のＬＥＤアレイ７５からの光の方向性が許容される程度に直交する場合を含む。
　なお、第２のＬＥＤアレイ７５の第２のＬＥＤ素子７６の数は、第１のＬＥＤアレイ７１の第１のＬＥＤ素子７２の数の１／２である。即ち、第２のＬＥＤアレイ７５の長さＬ２は、第１のＬＥＤアレイ７１の長さＬ１の略１／２の長さであり、ダイクロイックミラー８０Ａ、又は８０Ｂの長さＬ３の１／√２である。これにより、第１のＬＥＤアレイ７１から照射されたすべての光がダイクロイックミラー８０Ａ、又は８０Ｂを透過すると共に、２つの第２のＬＥＤアレイ７５から照射されたすべての光がダイクロイックミラー８０Ａ、又は８０Ｂで反射され、第１のＬＥＤアレイ７１から照射された光と、第２のＬＥＤアレイ７５から照射された光が合成されて、フライアイレンズ６５の入射面に入射される。
　このように、２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂを、フライアイレンズ６５側で密着するように略Ｖ字形に配置し、第１のＬＥＤアレイ７１を、光軸方向Ｌにおいて、
Ｖ字形のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂに対してフライアイレンズ６５の反対側に配置し、第２のＬＥＤアレイ７５を、光軸方向Ｌに対して直交して、Ｖ字形のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの両側方に分割して配置することで、第１のＬＥＤアレイ７１からフライアイレンズ６５までの長さを短くすることができ、光源装置７０をコンパクトに構成することができる。また、第１のＬＥＤアレイ７１とフライアイレンズ６５が近接配置されることで、光学効率が向上する。
　なお、図３では、第１のＬＥＤアレイ７１を３６０～３８０ｎｍのいずれかにピーク波長を有する主波長、第２のＬＥＤアレイ７５を、例えば、３００～３５５ｎｍ又は３８５～４１０ｎｍのいずれかにピーク波長を有する副波長としている。しかしながら、本実施形態では、これに限らず、第１のＬＥＤアレイ７１を例えば、３００～３５５ｎｍ又は３８５～４１０ｎｍのいずれかにピーク波長を有する副波長、第２のＬＥＤアレイ７５を３６０～３８０ｎｍのいずれかにピーク波長を有する主波長としてもよい。
　また、ダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂによる反射光は、透過光より光学効率がよいため、使用されるレジストの感光感度に応じて適宜選択可能である。また、第１のＬＥＤアレイ７１、第２のＬＥＤアレイ７５、及びダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの長さも、仕様に合わせて変更することができる。
　第２のＬＥＤアレイ７５は、反射の際、ダイクロイックミラー８０の界面を１回通過するのに対し、第１のＬＥＤアレイ７１は、ダイクロイックミラー８０の界面を２回通過する。また、第２のＬＥＤアレイ７５の光は、ダイクロイックミラー８０で反射されるが、ダイクロイックミラー８０の膜厚は、反射波長に比例するため、反射される光の波長が短い方が、膜厚を薄くすることが可能で、製造が容易となる。このため、ダイクロイックミラー８０を使用する場合、第１のＬＥＤアレイ７１にはピーク波長が相対的に長いものを適用し、第２のＬＥＤアレイ７５にはピーク波長が相対的に短いものを適用するのが好ましい。
　具体的に、第１のＬＥＤアレイ７１のピーク波長と第２のＬＥＤアレイ７５のピーク波長の好ましい組み合わせとしては、次の２つの組み合わせ（Ａ），（Ｂ）が挙げられる。
（Ａ）第１のＬＥＤアレイ７１のピーク波長：３６０～３８０ｎｍ
　　　第２のＬＥＤアレイ７５のピーク波長：３００～３５５ｎｍ
（Ｂ）第１のＬＥＤアレイ７１のピーク波長：３８５～４１０ｎｍ
　　　第２のＬＥＤアレイ７５のピーク波長：３６０～３８０ｎｍ
　また、一般に、ｉ線（３６５ｎｍ）に吸収ピーク波長域を合わせるカラーレジストに対して、各ピーク波長を有するＬＥＤ素子を用いて露光した場合の露光感度を試験により確認したところ、表１に示すような感度差が得られた。なお、表１は、３６５ｎｍを基準としている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１からわかるように、例えば、３６５ｎｍの波長の光に対して３３０ｎｍの波長の光は露光感度が３倍であるので、３６５ｎｍのＬＥＤ素子の出力が３０％程度でも同等性能が得られる。よって、レジストの吸収ピーク波長域に合わせて、２種類のＬＥＤ素子を組み合わせることで、露光時間の短縮による露光工程の効率化が可能となる。
　一例として、第２のＬＥＤ素子７６を主波長である３６５ｎｍとし、第１のＬＥＤ素子７２を副波長の３８５ｎｍとした場合、長波長域（３８５ｎｍ）のＬＥＤ素子は、３６５ｎｍのＬＥＤ素子に比べて、露光感度は低いものの、出力が高く、また、波長が長い分、透過率が高い。具体的に、図４に示すように、第１のＬＥＤアレイ７１に配置された３８５ｎｍのＬＥＤ素子は、透過率が約９８％であり、図５に示すように、第２のＬＥＤアレイ７５に配置された３６５ｎｍのＬＥＤ素子は、反射率が略１００％であり、全体として約２％の損失で済む。なお、図４は、一例であるダイクロイックミラー８０の透過率を示すグラフであり、図５は、図４のダイクロイックミラー８０の反射率を示すグラフである。各グラフは、各ＬＥＤ素子７２，７６から出射される光が、集光レンズにより、ダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの表面に対して実質４２°～４８°の角度θ１、θ２（図３参照）の範囲でダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂに入射されるとして、θ１、θ２＝４２°、４５°、４８°での透過率、反射率を示している。
　このように、上記２種類のＬＥＤ素子を組み合わせることで、露光時間を短縮することができる。なお、２種類のＬＥＤ素子の組み合わせとしては、ピーク波長が３６５ｎｍのものと、３３０ｎｍのものとを用いてもよく、同一出力として露光時間を短縮することができる。
　さらに、主波長となるＬＥＤ素子と、主波長よりも長い波長を有するＬＥＤ素子とを組み合わせることで、形成するパターンの安定化が図られる。
　例えば、ピーク波長が３６５ｎｍの単波長のＬＥＤ素子のみを用いて露光した場合、レジストによっては形成されるパターンの硬化が弱く、現像工程においてパターンのはく離が起こりやすい。はく離は、パターンの端部で発生しやすく、マスクのパターンを通る漏れ光と、レジストの重合開始剤に起因する。通常、はく離の抑制には、露光時間を増やす、又は、前後工程の調整が必要となるが、本例のように、出力が高く、また波長が長い分だけレジストに対する透過率が高く、レジスト深部まで光が届きやすい、３８５ｎｍの波長を有するＬＥＤ素子を組み合わせて用いることで、パターンの安定化を図ることができる。
（第２実施形態）
　次に、第２実施形態の光源装置７０について図６を参照して説明する。図６に示すように、本実施形態の光源装置７０は、２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの両端部８３が、ダイクロイックミラー８０からフライアイレンズ６５に向かう光軸方向Ｌと平行にカットされている。これにより、２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの互いのダイクロイック膜８１がＶ字形の頂部で接するので、ダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂは、第１のＬＥＤアレイ７１から照射される光を、ダイクロイックミラー８０の幅方向
（光軸方向Ｌに直交する方向）全域に亘って均一に透過すると共に、第２のＬＥＤアレイ７５から照射される光を広い範囲で反射することができ、効率が向上する。
　なお、この場合も、第１のＬＥＤアレイ７１と第２のＬＥＤアレイ７５は、２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂに対する位置を入れ換えて配置することができる。
　その他の構成及び作用については、本発明の第１実施形態のものと同様である。
（第３実施形態）
　次に、第３実施形態の光源装置７０について図７を参照して説明する。図７に示すように、本実施形態は、２つのダイクロイックミラー固定枠８５を用いて、上記実施形態で説明した２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの固定方法について説明する。
　ダイクロイックミラー固定枠８５は、矩形状のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの４辺のうち、３辺を覆う３本の枠体８５ａ，８５ｂ，８５ｃが略コの字形に組み合わされ、ダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの互いに対向する側の側面を開放する形状を有する。そして、ダイクロイックミラー８０Ａ，及び８０Ｂは、その一側面が、略コの字形のダイクロイックミラー固定枠８５の枠体８５ａに形成された溝８６に嵌合し、ダイクロイックミラー８０Ａ，及び８０Ｂの上面が、緩衝材８８を介して枠体８５ｃに設けられた押しねじ８７により、枠体８５ｂに向けて押圧されて、ダイクロイックミラー固定枠８５に固定される。
　また、図７では、第２実施形態に対応して、Ｖ字形に突き合わされた２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの先端部８３、及びダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂがそれぞれ固定されるダイクロイックミラー固定枠８５（枠８５ｂ，８５ｃ）の先端部８５ｄは、ダイクロイックミラー８０からフライアイレンズ６５に向かう光軸方向Ｌと平行にカットされ、隙間がないように密着し、好ましくは、隙間がないように接着している。
　さらに、Ｖ字形に組み合わされたダイクロイックミラー固定枠８５（枠８５ｂ，８５ｃ）のフライアイレンズ側の先端部８５ｄは、ダイクロイックミラー８０からフライアイレンズ６５に向かう光軸方向Ｌと直角にカットされ、互いに面一となる平面を形成する。これにより、ダイクロイックミラー固定枠８５のカットされた長さ分だけ２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂをフライアイレンズ６５にさらに近づけることができ、効率が向上するとともに、光源装置７０をコンパクトにすることができる。なお、ダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂを支持しているダイクロイックミラー固定枠８５（枠体８５ａ，８５ｂ，８５ｃ）の図７（ｂ）中、矢印の外側の範囲は、露光光の光路の外側に配置されて、ダイクロイックミラー固定枠８５が露光の障害となることはない。
　また、本実施形態の変形例として、図８に示すように、ダイクロイックミラー固定枠８５は、３本の枠体８５ａ，８５ｂ，８５ｃに、それぞれ溝８６が形成されており、該３つの溝８６にダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの各辺（３辺）が嵌合し、接着剤で固定されてもよい。また、図７に示すものと同様に、２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの先端部８３、及び２つのダイクロイックミラー固定枠８５の先端部８５ｄは、隙間がないように密着し、好ましくは、隙間がないように接着している。
（第４実施形態）
　次に、第４実施形態の光源装置７０について図９を参照して説明する。図９に示すように、本実施形態では、Ｖ字形の２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂの側方で、光軸方向Ｌに対して垂直な平面上に、２種類の２つの第２のＬＥＤアレイ７５Ａ，７５Ｂが配置されている。また、一方の２つの第２のＬＥＤアレイ７５Ａ，７５Ａと、他方の２つの第２のＬＥＤアレイ７５Ｂ，７５Ｂとは、該平面上で９０°間隔で交互に配置されている。
　例えば、第１のＬＥＤアレイ７１は、ピーク波長が３６５ｎｍのＬＥＤ素子７２を使用し、一方の第２のＬＥＤアレイ７５Ａは、ピーク波長が３８５ｎｍのＬＥＤ素子７６Ａを使用し、他方の第２のＬＥＤアレイ７５Ｂは、ピーク波長が３３０ｎｍのＬＥＤ素子７６Ｂを使用する。そして、第１のＬＥＤアレイ７１と一方の第２のＬＥＤアレイ７５Ａとを使用する場合、及び、第１のＬＥＤアレイ７１と他方の第２のＬＥＤアレイ７５Ｂとを使用する場合では、異なる２種類のダイクロイックミラー８０，９０を切り替えて使用する。したがって、ダイクロイックミラー８０，９０は、図示しないミラー取付部に取り付け姿勢を変えて着脱可能に配置される。
　なお、ダイクロイックミラー９０は、上記実施形態１～３に記載のダイクロイックミラー８０と同じく、２枚のダイクロイックミラー９０Ａ，９０Ｂにより構成される。ただし、本実施形態では、ダイクロイックミラー８０，９０は、２つの第２のＬＥＤ素子７６Ａ，７６Ｂに合わせて、特性の波長帯域を反射する特性が異なっている。
　第２のＬＥＤアレイ７５Ａ，７５Ｂの使用を切り替える際は、第１のＬＥＤアレイ７１と一方の第２のＬＥＤアレイ７５Ａとを使用する際のダイクロイックミラー８０と、第１のＬＥＤアレイ７１と他方の第２のＬＥＤアレイ７５Ｂとを使用する際のダイクロイックミラー９０とは、ダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂ，９０Ａ，９０Ｂの並び方向が、該平面上で互いに直交するような配置となる。
　これにより、光源装置が、２種類の第２のＬＥＤ素子７６Ａ，７６Ｂを切り替えて露光可能な仕様とする際に、ダイクロイックミラー８０，９０を交換するだけで、第２のＬＥＤアレイ７５Ａ，７５Ｂを交換する必要がなく、第２のＬＥＤアレイ７５Ａ，７５Ｂを交換した場合の電気系統や冷却系統の付け替え作業が不要となる。
　また、本実施形態の変形例として、２種類の第２のＬＥＤアレイ７５Ａ，７５Ｂのピーク波長が同じ場合には、ダイクロイックミラー８０を回転可能な構成としてもよい。そして、ＬＥＤアレイ７５Ａ，７５Ｂをそれぞれ用いる際に、使用するＬＥＤアレイ７５Ａ，７５Ｂに応じて、ダイクロイックミラー８０の向きを回転させる。
　尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
　例えば、上記実施形態では、ダイクロイックミラーによりピーク波長の異なる光を合成するように説明したが、本発明の光合成素子は、これに限定されず、ダイクロイックプリズムであってもよい。
　図１０に示すように、ダイクロイックプリズム１８０は、ガラスやプラスチック等の高い透過率を有する材料である３つの直角プリズム１８１，１８２，１８３を結合したものである。各プリズム１８１，１８２，１８３は、側面視において、略直角二等辺三角形状を有し、プリズム１８１は、プリズム１８２，１８３よりも大きいものが使用される。ダイクロイックプリズム１８０は、プリズム１８１の斜辺以外の辺と、プリズム１８２，１８３の斜辺とを、図示しないダイクロイック膜を介して結合した、側面視長方形形状を有する。また、ダイクロイック膜が配置された、プリズム１８１，１８２の界面１８４と、プリズム１８１，１８３の界面１８５は、光軸方向Ｌに対して略４５°で傾斜し、２つの界面１８４，１８５は９０°で交差するように形成される。これにより、２つのダイクロイック膜は、フライアイレンズ側で密着するように略Ｖ字形に配置される。
　ダイクロイックプリズム１８０は、第１のＬＥＤアレイ７１と第２のＬＥＤアレイ７５からの光が界面１８１ａ，１８２ａ，１８２ｂ，１８３ａ，１８３ｂ，１８４，１８５（入光面と出光面を含む）を通過する回数を等しくすることができる。また、ダイクロイックプリズム１８０を用いることで、２枚のダイクロイックミラーを密着させるための構造が不要となる。
　また、上記実施形態では、Ｖ字形に配置されたダイクロイックミラーを用いて、２つのＬＥＤアレイから出射した光をダイクロイックミラーを介してフライアイレンズ６５に出射している。一方、本発明の他の光学装置７０Ａとしては、図１１に示すように、ダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂを有せず、1つのＬＥＤアレイ７８のみで構成され、該ＬＥＤアレイ７８がフライアイレンズ６５に直接対向配置されてもよい。
　この場合、ＬＥＤアレイ７８は、第１のＬＥＤ素子７２と第２のＬＥＤ素子７６が混在して整列配置されている。従って、ＬＥＤアレイ７８から照射される光は、第１のＬＥＤ素子７２の光と第２のＬＥＤ素子７６の光が、混合してフライアイレンズ６５に出射される。
　第２のＬＥＤ素子７６から照射される光のピーク波長は、感光材料の重合開始剤のピーク波長（感光波長）に感度を合わせて、３００～３５５ｎｍのいずれかの波長となっており、第１のＬＥＤ素子７２から照射される光のピーク波長は、該重合開始剤の吸収の裾の部分に感度を合わせて、３６０～３８０ｎｍの範囲のいずれかの波長となっている。具体的には、第２のＬＥＤ素子７６から照射される光のピーク波長は、例えば、３３５ｎｍに設定され、第１のＬＥＤ素子７２から照射される光のピーク波長は、例えば、３６５ｎｍに設定されている。
　これにより、効率よくレジストを感光させることができるとともに、光を合成するためのダイクロイックミラーなどの光合成素子が不要となり、また、ＬＥＤアレイ７８をフライアイレンズ６５に近接配置することができ、効率が向上する。また、第１及び第２のＬＥＤ素子７２,７６の光の波長を、２０ｎｍ以上離間する制約も不要となり、感光材料の感度に合わせてピーク波長を自由に設定することができる。
　また、図１２に示すさらに他の変形例のように、光源装置７０Ｂは、Ｖ字形に配置した２枚のダイクロイックミラー８０Ａ，８０Ｂに代えて、１枚のダイクロイックミラー８０で構成してもよい。この場合、複数の第１のＬＥＤ素子７２を有する第１のＬＥＤアレイ７１と、
複数の第２のＬＥＤ素子７６を有する第２のＬＥＤアレイ７５とを直交配置し、ダイクロイックミラー８０を第１のＬＥＤアレイ７１及び第２のＬＥＤアレイ７５に対して４５°傾斜させて配置している。
　これにより、第１のＬＥＤアレイ７１から照射された光は、ダイクロイックミラー８０を透過してフライアイレンズ６５に入射し、第２のＬＥＤアレイ７５から照射された光は、ダイクロイックミラー８０で反射され、第１のＬＥＤアレイ７１から照射された光と合成されてフライアイレンズ６５に入射する。
　なお、カラーフィルターレジストは、重合開始剤、顔料、重合性モノマー、ポリマー、溶媒を混合して作成されるが、３００～３５５ｎｍの範囲に吸収ピークを持つ重合開始剤としては、以下の（１）～（１０）のものが挙げられる。これらの重合開始剤のうち、高感度である、（９）Irgacure OXE01、及び（１０）Irgacure OXE02が好ましい。
（１）名称：Omnirad184（登録商標）、IGM Resins B.V.社製（1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
（２）名称：Omnirad1173（登録商標）、IGM Resins B.V.社製（2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropanone）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
（３）名称：Omnirad651（登録商標）、IGM Resins B.V.社製（2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
（４）名称：Omnirad2959（登録商標）、IGM Resins B.V.社製（1-[4-(2-hydroxyethoxyl)-phenyl]-2-hydroxy-methylpropanone）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
（５）名称：Omnirad127（登録商標）、IGM Resins B.V.社製（2-hydroxy-1-(4-(4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl)phenyl)-2-methylpropan-1-one）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
（６）名称：Omnirad369（登録商標）、IGM Resins B.V.社製（2-benzyl-2-(dimethylamino)-4′-morpholinobutyrophenone）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
（７）名称：Omnirad379EG（登録商標）、IGM Resins B.V.社製（2-dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-one）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
（８）名称：Omnirad MBF（登録商標）、IGM Resins B.V.社製（Methylbenzoylformate）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
（９）名称：Irgacure OXE01（登録商標）、BASFジャパン株式会社製（1,2-Octanedione, 1-[4-(phenylthio) phenyl]-, 2-(o-benzoyloxime)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
（１０）名称：Irgacure OXE02（登録商標）、BASFジャパン株式会社製（Ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(O-acetyloxime)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　なお、本出願は、２０１９年３月４日出願の日本特許出願（特願２０１９－０３８９３９）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
６５　　フライアイレンズ
７０，７０Ａ，７０Ｂ　　　光源装置
７１　　第１のＬＥＤアレイ
７２　　第１のＬＥＤ素子
７５，７５Ａ，７５Ｂ　　第２のＬＥＤアレイ
７６，７６Ａ，７６Ｂ　　第２のＬＥＤ素子
７８　　ＬＥＤアレイ（光源装置）
８０，８０Ａ，８０Ｂ　　　光合成素子（ダイクロイックミラー）
８１　　ダイクロイック膜
８３　　端部
８５　　ダイクロイックミラー固定枠
１８０　　　光合成素子（ダイクロイックプリズム）
Ｍ　　　マスク
ＰＥ　　近接露光装置
Ｗ　　　ワーク（基板）
Ｌ１　　第１のＬＥＤアレイの長さ
Ｌ２　　第２のＬＥＤアレイの長さ

Claims (14)

  1. 　第１のピーク波長の光を発光する複数の第１のＬＥＤ素子を有する第１のＬＥＤアレイと、
    　第１のピーク波長と異なる第２のピーク波長の光を発光する複数の第２のＬＥＤ素子を有する第２のＬＥＤアレイと、
    　該第１及び第２のＬＥＤアレイの光を合成する光合成素子と、
    　前記光合成素子によって合成された光が入射されるフライアイレンズと、
    を備える、露光用の光源装置であって、
    　前記光合成素子は、特定の波長帯域の光を透過させ、その他の波長帯域の光を反射させる２つのダイクロイック膜を備え、該２つのダイクロイック膜は、前記光合成素子から前記フライアイレンズに向かう光軸方向に対して傾斜し、且つ、前記フライアイレンズ側で密着するように略Ｖ字形に配置され、
    　前記第１のＬＥＤアレイは、前記光軸方向において、前記光合成素子に対して前記フライアイレンズの反対側に配置され、
    　前記第２のＬＥＤアレイは、前記光軸方向に対して交差して、前記光合成素子の側方に配置される、露光用の光源装置。
  2. 　前記第１のＬＥＤ素子と前記第２のＬＥＤ素子のいずれか一方から照射される光のピーク波長は、３６０～３８０ｎｍであり、
    　前記第１のＬＥＤ素子と前記第２のＬＥＤ素子のいずれか他方から照射される光のピーク波長は、３００～３５５ｎｍ又は３８５～４１０ｎｍであり、
    　前記第１のＬＥＤ素子と前記第２のＬＥＤ素子の各ピーク波長は、２０ｎｍ以上離れている、請求項１に記載の露光用の光源装置。
  3. 　前記光合成素子の側方に配置される前記第２のＬＥＤアレイの長さは、
    　前記光合成素子に対して前記フライアイレンズの反対側に配置される前記第１のＬＥＤアレイの長さより短い、請求項１又は２に記載の露光用の光源装置。
  4. 　前記光合成素子は、２枚のダイクロイックミラーまたはダイクロイックプリズムである、請求項１～３のいずれか１項に記載の露光用の光源装置。
  5. 　前記光合成素子は、前記ダイクロイック膜をそれぞれ有する２枚のダイクロイックミラーであって、
    　前記各ダイクロイックミラーの端部は、前記光軸方向と平行にカットされる、請求項１に記載の露光用の光源装置。
  6. 　前記ダイクロイックミラーがそれぞれ固定され、前記２枚のダイクロイックミラーが密着する側において開放された２つのダイクロイックミラー固定枠をさらに備え、
    　前記ダイクロイックミラー固定枠の前記フライアイレンズ側の先端は、前記光軸方向と直角にカットされる、請求項５に記載の露光用の光源装置。
  7. 　前記第２のＬＥＤアレイは、前記光軸方向に対して直交する平面上に、９０°間隔で交互に配置される、２種類の２つの第２のＬＥＤアレイを有する、請求項１～６のいずれか１項に記載の露光用の光源装置。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の露光用の光源装置を有する照明装置と、
    　ワークを支持するワーク支持部と、
    　マスクを支持しるマスク支持部と、
    を備え、前記照明装置から照射される光を、前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置。
  9. 　請求項８に記載の露光装置を用いて、前記照明装置から照射される光を、前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光方法。
  10. 　基板に設けられた感光材料の重合開始剤の感光波長に対応する、３６０～３８０ｎｍの範囲に第１のピーク波長の光を発光する複数の第１のＬＥＤ素子と、３００～３５５ｎｍの範囲に第２のピーク波長の光を発光する複数の第２のＬＥＤ素子と、
    を備え、
    　前記第１のＬＥＤ素子の光と前記第２のＬＥＤ素子の光が、混合してフライアイレンズに出射される、露光用の光源装置。
  11. 　前記第１のＬＥＤ素子及び前記第２のＬＥＤ素子が混在して配置されるＬＥＤアレイを備える、請求項１０に記載の露光用の光源装置。
  12. 　前記複数の第１のＬＥＤ素子を有する第１のＬＥＤアレイと、
    　前記複数の第２のＬＥＤ素子を有する第２のＬＥＤアレイと、
    　該第１及び第２のＬＥＤアレイの光を合成する光合成素子と、
    を備え、
    　前記光合成素子は、特定の波長帯域の光を透過させ、その他の波長帯域の光を反射させるダイクロイック膜を、前記光合成素子から前記フライアイレンズに向かう光軸方向に対して傾斜して配置し、
    　前記第１のＬＥＤアレイと前記第２のＬＥＤアレイのいずれか一方は、前記光軸方向において、前記光合成素子に対して前記フライアイレンズの反対側に配置され、
    　前記第１のＬＥＤアレイと前記第２のＬＥＤアレイのいずれか他方は、前記光軸方向に対して交差して、前記光合成素子の側方に配置される、請求項１０に記載の露光用の光源装置。
  13. 　請求項１０～１２のいずれか１項に記載の露光用の光源装置を有する照明装置と、
    　ワークを支持するワーク支持部と、
    　マスクを支持しるマスク支持部と、
    を備え、前記照明装置から照射される光を、前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置。
  14. 　請求項１３に記載の露光装置を用いて、前記照明装置から照射される光を、前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光方法。
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