JP2009302225A - ライトガイド、照明装置、露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被照射面に照射する光の光量重心の軌跡を安定化させることができるライトガイドを提供する。
【解決手段】 ライトガイド１０は、複数の光ファイバの入射端を束ねて構成された複数の入射口１２ａ〜１２ｃと、前記複数の入射口１２ａ〜１２ｃから導かれた前記光ファイバの射出端を束ねて構成され、前記複数の入射口１２ａ〜１２ｃにそれぞれ入射した各光を射出する射出口１４ａ〜１４ｃとを備え、前記射出口１４ａ〜１４ｃは、該射出口１４ａ〜１４ｃを構成する複数の前記光ファイバの射出端を、当該射出口１４ａ〜１４ｃにおける前記各光の光量重心を一致させるように、または所定方向に沿って配列させるように配置して構成される。
【選択図】 図６

Description

本発明は、入射口から入射した光を射出口から射出するライトガイド、並びに該ライトガイドが射出した光を被照射面に照射する照明装置、露光装置及びデバイス製造方法に関するものである。

従来、半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイスをフォトリソグラフィ工程で製造するために露光装置が用いられている。このフォトリソグラフィの手法を用いた製造工程では、マスク上に形成された原画となるパターンを、露光光により照明し、フォトレジスト等の感光剤が塗布された感光基板（感光基板）上に転写している。

近年、液晶表示素子等に形成するパターンの微細化が要求されており、これに伴ってフォトリソグラフィ工程において用いられる露光装置においては露光量の増大が望まれている。このため、複数の光源から発する照明光（露光光）を合成し、分割するライトガイドを有する照明装置を備えた露光装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。かかる露光装置では、ランダムに束ねられた光ファイバで構成されるライトガイドが用いられている。
特開平７−５７９８６号公報

ところで、露光装置では、感光基板に対し、その露光感度に適した照度で照明光を照射する必要がある。例えば、特許文献１に記載の露光装置では、ライトガイドの複数の入射口のうち少なくとも１つの入射口を選択し、選択された入射口にのみ照明光を供給することで照明光の照度を調整することができる。しかし、特許文献１に記載の露光装置では、ランダムに束ねられた光ファイバで構成されるライトガイドを用いるにもかかわらず、複数の入射口のうち照明光を供給する入射口の数を増減させた場合に、ライトガイドから射出される照明光の光量分布の重心（光量重心）の軌跡が変化し、感光基板等の被照射面に照射される照明光の光量重心の軌跡が変化することがあり、露光装置におけるマスクのパターンの転写精度が低下するおそれがあった。

本発明の目的は、被照射面に照射する光の光量重心の軌跡を安定化させることができるライトガイド、照明装置、露光装置及びデバイス製造方法を提供することである。

本発明のライトガイドは、複数の光ファイバの入射端を束ねて構成された複数の入射口と、前記複数の入射口から導かれた前記光ファイバの射出端を束ねて構成され、前記複数の入射口にそれぞれ入射した各光を射出する射出口とを備え、前記射出口は、該射出口を構成する複数の前記光ファイバの射出端を、当該射出口における前記各光の光量重心を一致させるように、または所定方向に沿って配列させるように配置して構成されることを特徴とする。

また、本発明の照明装置は、本発明のライトガイドと、前記ライトガイドの前記複数の入射口に対して選択的に照明光を供給する光源部とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の露光装置は、パターンが設けられたマスクを保持するマスク保持部と、感光基板を保持する基板保持部と、前記パターンを介して前記感光基板に照明光を照射する本発明の照明装置とを備えたことを特徴とする。

また、本発明のデバイス製造方法は、本発明の露光装置を用いて、前記マスクに設けられたパターンを前記感光基板に転写する露光工程と、前記パターンが転写された前記感光基板を現像し、前記パターンに対応する形状の転写パターン層を前記感光基板に生成する現像工程と、前記転写パターン層を介して前記感光基板を加工する加工工程とを含むことを特徴とする。

本発明のライトガイド、照明装置、露光装置及びデバイス製造方法によれば、ライトガイドの複数の入射口に対して選択的に光を供給する場合でも、被照射面に照射する光の光量重心の軌跡を安定化させることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るライトガイド、照明装置、露光装置及びデバイス製造方法について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る露光装置ＥＸの構成を示す斜視図である。本実施形態においては、複数の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７に対してマスクＭを保持するマスク保持部（図示せず）と感光基板Ｐを保持する基板保持部（図示せず）とを同期移動させつつ、マスクＭに設けられたパターンの像を感光基板Ｐに転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明する。

なお、以下の説明においては、図１中に示したＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸が感光基板Ｐに対して平行となるよう設定され、Ｚ軸が感光基板Ｐに対して直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ直交座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、この実施形態ではマスクＭ及び感光基板Ｐを移動させる方向（走査方向）をＸ軸方向に設定している。

露光装置ＥＸは、マスクＭに設けられているパターンを介して感光基板Ｐに照明光を照射する照明装置ＩＬを備えている。照明装置ＩＬは、後述するライトガイド１０の入射口１２ａ〜１２ｃに対して選択的に照明光を供給する光源部を備えている。光源部は、図２に示すように、超高圧水銀ランプ等を用いた３つの光源２ａ，２ｂ，２ｃ、３つの楕円鏡４ａ，４ｂ，４ｃを備えている。光源２ａは、楕円鏡４ａの第１焦点位置に配置されており、楕円鏡４ａの第２焦点位置には光源２ａの光源像が形成される。また、光源２ｂ，２ｃは、楕円鏡４ｂ，４ｃの第１焦点位置にそれぞれ配置されており、楕円鏡４ｂ，４ｃの第２焦点位置には光源２ｂ，２ｃの光源像がそれぞれ形成される。

また、照明装置ＩＬは、照明リレー光学系６ａ〜６ｃ及びライトガイド１０を備えている。光源２ａの光源像から発する照明光は、照明リレー光学系６ａを介して、ライトガイド１０の入射口１２ａを略均一に照射する。同様に、光源２ｂ，２ｃの各光源像から発する各照明光は、照明リレー光学系６ｂ，６ｃを介して、ライトガイド１０の入射口１２ｂ，１２ｃをそれぞれ略均一に照射する。

ライトガイド１０は、多数の光ファイバを束ねて構成されたファイババンドルであって、３つの入射口１２ａ〜１２ｃ及び７つの射出口（図２では射出口１４ａのみを示す）を備えている。入射口１２ａ〜１２ｃは、複数の光ファイバの入射端を束ねて構成されている。７つの射出口は、入射口１２ａ〜１２ｃから導かれた光ファイバの射出端を束ねて構成され、入射口１２ａ〜１２ｃにそれぞれ入射した各照明光を射出する。

図３は、入射口１２ａから導かれる光ファイバの構成を説明するための図である。なお、この実施形態では、ライトガイド１０は７つの射出口を備えているが、図３〜図６ではライトガイド１０の構成の図及び説明を容易にするために、７つの射出口に代えて３つの射出口を備えるものとして説明を行う。

図３に示すように、入射口１２ａは、多数の光ファイバ（図中白抜きの円で示す）の入射端を束ねて構成されている。部分射出口１１ａは、入射口１２ａから導かれる複数の光ファイバのうちランダムに抽出された１／３の本数の光ファイバの射出端を矩形状にランダムに束ねて構成されている。同様に、部分射出口１１ｂ及び１１ｃも、入射口１２ａから導かれる複数の光ファイバのうちランダムに抽出された１／３の本数の光ファイバの射出端をＹ方向に平行な長辺を有する矩形状にランダムに束ねて構成されている。

図４は入射口１２ｂから導かれる光ファイバの構成を説明するための図、図５は入射口１２ｃから導かれる光ファイバの構成を説明するための図である。入射口１２ｂは、入射口１２ａと同様に、多数の光ファイバ（図中斜線の円で示す）の入射端を束ねて構成されている。そして、部分射出口１１ｄ〜１１ｆのそれぞれは、入射口１２ｂから導かれる複数の光ファイバのうちランダムに抽出された１／３の本数の光ファイバの射出端をＹ方向に平行な長辺を有する矩形状にランダムに束ねて構成されている。また、入射口１２ｃも同様に、多数の光ファイバ（図中網掛の円で示す）の入射端を束ねて構成されている。そして、部分射出口１１ｇ〜１１ｉのそれぞれは、入射口１２ｃから導かれる複数の光ファイバのうちランダムに抽出された１／３の本数の光ファイバの射出端をＹ方向に平行な長辺を有する矩形状にランダムに束ねて構成されている。

図６は、ライトガイド１０の構成を示す図である。ライトガイド１０の射出口１４ａ〜１４ｃのそれぞれは、多数の光ファイバの射出端を矩形状に束ねて構成されている。射出口１４ａは、図６に示すように、入射口１２ａから導かれた光ファイバの射出端により構成される部分射出口１１ａ、入射口１２ｂから導かれた光ファイバの射出端により構成される部分射出口１１ｄ、及び入射口１２ｃから導かれた光ファイバの射出端により構成される部分射出口１１ｇを走査方向と交差する方向であるＹ方向に並列に配列して構成されている。即ち、複数の光ファイバの射出端を、異なる入射口１２ａ〜１２ｃから導かれた光ファイバごとに、Ｙ方向に並列に配列して構成される。

同様に、射出口１４ｂは、入射口１２ａから導かれた光ファイバの射出端により構成される部分射出口１１ｂ、入射口１２ｂから導かれた光ファイバにより構成される部分射出口１１ｅ、及び入射口１２ｃから導かれた光ファイバにより構成される部分射出口１１ｈをＹ方向に並列に配列して構成されている。また、射出口１４ｃは、入射口１２ａから導かれた光ファイバの射出端により構成される部分射出口１１ｃ、入射口１２ｂから導かれた光ファイバにより構成される部分射出口１１ｆ、及び入射口１２ｃから導かれた光ファイバにより構成される部分射出口１１ｉをＹ方向に並列に配列して構成されている。

即ち、各射出口１４ａ〜１４ｃを構成する複数の光ファイバの射出端は、入射口１２ａ〜１２ｃにそれぞれ入射した各照明光の光量重心がＸ方向に沿って配列されるように配置されている。また、射出口１４ａ〜１４ｃは、それぞれ同一の入射口から導かれた光ファイバを同数含んでいる。即ち、部分射出口１１ａ，１１ｂ，１１ｃのそれぞれに含まれる光ファイバは、同一の入射口１２ａから導かれたものであり、その数は同数である。同様に、部分射出口１１ｄ，１１ｅ，１１ｆのそれぞれに含まれる光ファイバは、同一の入射口１２ｂから導かれたものであり、その数は同数である。また、部分射出口１１ｇ，１１ｈ，１１ｉのそれぞれに含まれる光ファイバは、同一の入射口１２ｃから導かれたものであり、その数は同数である。なお、同一の入射口から各射出口へ導かれる光ファイバの本数を同数にするとは、ほぼ同数とみなせる程度に所定の許容範囲内で本数が等しい場合を含むものである。その許容範囲は、例えば照明装置ＩＬや露光装置ＥＸの用途に応じて定められる。

また、同一の入射口１２ａから導かれた光ファイバの射出端により構成される各部分射出口１１ａ〜１１ｃの各射出口１４ａ〜１４ｃ内における配置位置は同一である。同様に、同一の入射口１２ｂから導かれた光ファイバの射出端により構成される各部分射出口１１ｄ〜１１ｆの各射出口１４ａ〜１４ｃ内における配置位置、及び同一の入射口１２ｃから導かれた光ファイバの射出端により構成される各部分射出口１１ｇ〜１１ｉの各射出口１４ａ〜１４ｃ内における配置位置は同一である。

ライトガイド１０の７つの射出口から射出した７つの照明光は、マスクＭを部分的に照明する７つの照明光学系（図２では照明光学系ＩＬ１のみを示す）にそれぞれ入射する。図２に示すように、射出口１４ａから射出した照明光は、照明光学系ＩＬ１を構成するコリメートレンズ１６ａにより平行光束にされ、オプティカルインテグレータであるフライアイレンズ１７ａに入射する。フライアイレンズ１７ａに入射した照明光は、フライアイレンズ１７ａを構成する多数のレンズエレメントにより波面分割され、その後側焦点面（射出面近傍）にレンズエレメントの数と同数の発光像からなる二次光源（面光源）を形成し、コンデンサレンズ１８ａによりマスクＭ上の照明領域をほぼ均一に照明する。なお、他の６つの照明光学系は、照明光学系ＩＬ１と同一の構成を有しており、マスクＭ上のそれぞれ対応する照明領域をほぼ均一に照明する。

照明光学系ＩＬ１に対応する照明領域からの照明光は、照明領域に対応するように配列された複数の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７（図１において投影光学系ＰＬ２は図示せず）のうち、投影光学系ＰＬ１に入射する。投影光学系ＰＬ１は、照明領域内のマスクＭに設けられたパターンの像を感光基板Ｐの露光領域に投影する。同様に、他の６つの照明光学系に対応する照明領域からの各照明光は、照明光学系に対応して設けられている投影光学系ＰＬ２〜ＰＬ７にそれぞれ入射する。投影光学系ＰＬ２〜ＰＬ７は、それぞれ対応する照明領域内のパターンの像を感光基板Ｐの各露光領域に投影する。

また、露光装置ＥＸは、図２に示すように、光源２ａ〜２ｃの電源を制御する電源装置３２及び電源装置３２の駆動等を制御する制御部３０を備えている。また、露光装置ＥＸは、感光基板Ｐを保持する基板保持部を走査方向であるＸ方向に移動する基板駆動部（図示せず）と、マスクＭを保持するマスク保持部をＸ方向に移動するマスク駆動部（図示せず）とを備えている。露光装置ＥＸでは、照明装置ＩＬによりライトガイド１０の射出口毎に設けられた投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７を介して照明光を感光基板Ｐに照射し、マスク保持部と基板保持部とを基板駆動部により投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７に対してＸ方向に同期移動させてスキャン露光（走査露光）を行うことにより、マスクＭに形成されたパターンの投影像を感光基板Ｐに転写する。

この露光装置ＥＸにおいては、感光基板Ｐに対し、感光基板Ｐの露光感度に応じて照明光の照度を調整することができる。例えば、制御部３０は、走査露光の前に、図示しない記憶部等に予め記憶されている感光基板Ｐの露光感度に関する感度情報を取得し、取得した感光基板Ｐの露光感度に基づいて感光基板Ｐを照射するのに最適な照度を求める。そして、求めた照度を有する照明光を感光基板Ｐに照射するために、光源２ａ〜２ｃの中から露光に使用する少なくとも１つの光源を選択することによりライトガイド１０の入射口１２ａ〜１２ｃに対して選択的に照明光を供給する。

光源２ａ〜２ｃの選択方法としては、各射出口を構成する複数の光ファイバの射出端の配列パターンと、照明光を入射させる入射口１２ａ〜１２ｃの数とに基づいて、光源２ａ〜２ｃの中から少なくとも１つの光源を選択する。そして、入射口１２ａ〜１２ｃのうち、選択された光源から照明光を発することにより、その光源に対応する入射口に対して照明光を供給する。ここでは、ライトガイド１０には、３つの入射口１２ａ〜１２ｃ及び７つの射出口が設けられている。７つの射出口のそれぞれは、図６に示す射出口１４ａ〜１４ｃと同様の構成を有し、異なる入射口１２ａ〜１２ｃから導かれた光ファイバ毎の射出端を束ねて構成された３つの部分射出口をＹ方向に並列に配列した配列パターンを有している。そして、各射出口は、各部分射出口の配列方向を、射出口と基板保持部との間における照明光の光路を形成する光学系（ここでは、投影光学系及び照明光学系）によって走査方向に対応付けられる方向（Ｘ方向）と平行にして配置されている。

したがって、露光装置ＥＸでは、１つの光源を選択する場合、光源２ｂを選択して入射口１２ｂに照明光を供給することで、各射出口における照明光の光量重心の位置を、３つの光源２ａ〜２ｃを選択した際の光量重心の位置と略一致させることができ、被照射面に照射する照明光の光量重心の軌跡を、選択する光源の数によらず安定化させることができる。この場合には、制御部３０は、電源装置３２に対して制御信号を出力し、光源２ｂの電源をオン、光源２ａ，２ｃの電源をオフさせる。そして、光源２ｂから入射口１２ｂに供給された照明光は、射出口１４ａの部分射出口１１ｄ、射出口１４ｂの部分射出口１１ｅ、射出口１４ｃの部分射出口１１ｆから射出する。即ち、入射口１２ｂから供給された照明光は、各射出口の中央部の部分射出口から射出される。

また、２つの光源を選択する場合には、光源２ａ及び２ｃを選択して入射口１２ａ，１２ｃに照明光を供給することで、各射出口における照明光の光量重心の位置を、３つの光源を選択した際の光量重心の位置と略一致させることができ、被照射面に照射する照明光の光量重心の軌跡を、選択する光源の数によらず安定化させることができる。この場合には、制御部３０は、電源装置３２に対して制御信号を出力し、光源２ａ，２ｃの電源をオン、光源２ｂの電源をオフさせる。そして、光源２ａ，２ｃから入射口１２ａ，１２ｃにそれぞれ供給された照明光は、射出口１４ａの部分射出口１１ａ及び１１ｇ、射出口１４ｂの部分射出口１１ｂ及び１１ｈ、射出口１４ｃの部分射出口１１ｃ及び１１ｉから射出する。即ち、入射口１２ａ，１２ｃから供給された照明光は、各射出口の両端部の部分射出口から射出される。

この実施形態に係る露光装置ＥＸによれば、ライトガイド１０を用いた照明装置ＩＬを備えたことで、３つの入射口１２ａ〜１２ｃに対して選択的に照明光を供給する場合でも、各射出口における照明光の光量重心を所定位置（ここでは射出口の略中心点）に安定させることができ、マスクＭ及び感光基板Ｐに照射する照明光の光量重心の軌跡、即ち照明光の実質的なテレセントリシティ（テレセン性）を安定化させることができる。このため、この実施形態に係る露光装置ＥＸによれば、３つの入射口１２ａ〜１２ｃに対して選択的に照明光を供給する場合においても、感光基板Ｐに対するマスクＭのパターンの転写精度を維持することができる。

なお、上述の例では、１つの光源もしくは２つの光源を選択する場合に、射出口を構成する複数の光ファイバの射出端の配列パターンに基づいて、所定の入射口に対して照明光を供給することとしたが、露光装置ＥＸでは、かかる入射口以外の入射口に対して照明光を供給することもできる。その場合には、照明光を供給する入射口に応じて、各射出口における照明光の光量重心を部分射出口の配列方向に沿って移動させることとなる。具体的には、基板保持部（即ち、感光基板Ｐ）の走査方向に対応するＸ方向に沿って移動させることとなり、感光基板Ｐに対する照明光の実質的なテレセントリシティが走査方向に沿って（走査方向を含む面内で）変化する。これに対して、露光装置ＥＸでは、そのテレセントリシティの変化に応じて感光基板Ｐの感光面を基板駆動部によって傾斜させることで、そのテレセントリシティの変化の影響を補正することができ、感光基板Ｐに対するマスクＭのパターンの転写精度を維持することができる。即ち、照明光の実質的なテレセントリシティの変化を所定方向に限定させ、その所定方向における感光基板Ｐの感光面の傾斜調整を行うことにより、マスクＭのパターンの転写精度を維持することができる。

また、露光装置ＥＸでは、ライトガイド１０に替えて、図６に示す各射出口とは異なる構成を有する射出口を備えたライトガイドを用いることもできる。図７は、第１の変形例に係るライトガイドの射出口２０の構成を示す図である。図７に示すように、射出口２０は、入射口１２ａ〜１２ｃから導かれた複数の光ファイバの射出端をそれぞれＸ方向に平行な長辺を有する矩形状にランダムに束ねて構成された部分射出口２０ａ，２０ｂ，２０ｃを、Ｘ方向に並列に配列して構成されている。即ち、射出口２０は、入射口１２ａ〜１２ｃにそれぞれ入射した各照明光の射出口２０における光量重心をＹ方向に沿って配列させるように構成されている。

第１の変形例に係るライトガイドを用いる場合にも、上述したライトガイド１０を用いる場合と同様に、１つの光源を選択する場合には光源２ｂを選択して入射口１２ｂに照明光を供給し、２つの光源を選択する場合には光源２ａ及び２ｃを選択して入射口１２ａ，１２ｃに照明光を供給することで、各射出口における照明光の光量重心の位置を、３つの光源を選択した際の光量重心の位置と略一致させることができ、被照射面に照射する照明光の光量重心の軌跡を、選択する光源の数によらず安定化させることができる。

図８は、第２の変形例に係るライトガイドの射出口２１の構成を示す図である。図８に示すように、射出口２１は、入射口１２ａから導かれた複数の光ファイバの射出端を矩形状にランダムに束ねて構成された部分射出口２１ａと、入射口１２ｂから導かれた複数の光ファイバの射出端を矩形状にランダムに束ねて構成された２つの部分射出口２１ｂ，２１ｃと、入射口１２ｃから導かれた複数の光ファイバの射出端を矩形状にランダムに束ねて構成された２つの部分射出口２１ｄ，２１ｅとを、射出口２１のＹ方向と平行な中心線に対して線対称に配置して構成されている。即ち、射出口２１は、異なる入射口から導かれた光ファイバごとに、各部分射出口を射出口２１の中心点に対して回転対称に配置して構成されている。これによって、射出口２１は、入射口１２ａ〜１２ｃにそれぞれ入射した各照明光の光量重心が射出口２１において一致するように構成されている。

図９は、第３の変形例に係るライトガイドの射出口２２の構成を示す図である。図９に示すように、射出口２２は、入射口１２ａから導かれた複数の光ファイバの射出端を矩形状にランダムに束ねて構成された部分射出口２２ａと、入射口１２ｂから導かれた複数の光ファイバの射出端を矩形状にランダムに束ねて構成された２つの部分射出口２２ｂ，２２ｃと、入射口１２ｃから導かれた複数の光ファイバの射出端を矩形状にランダムに束ねて構成された部分射出口２２ｄ，２２ｅとを、射出口２２のＸ方向と平行な中心線に対して線対称に配置して構成されている。即ち、射出口２２は、異なる入射口から導かれた光ファイバごとに、各部分射出口を射出口２２の中心点に対して回転対称に配置して構成されている。これによって、射出口２２は、入射口１２ａ〜１２ｃにそれぞれ入射した各照明光の光量重心が射出口２２において一致するように構成されている。

図１０は、第４の変形例に係るライトガイドの射出口２３の構成を示す図である。図１０に示すように、射出口２３は、入射口１２ａから導かれた複数の光ファイバの射出端を平行四辺形状にランダムに束ねて構成された部分射出口２３ａと、入射口１２ｂから導かれた複数の光ファイバの射出端を三角形状にランダムに束ねて構成された部分射出口２３ｂ，２３ｃと、入射口１２ｃから導かれた複数の光ファイバの射出端を三角形状にランダムに束ねて構成された部分射出口２３ｄ，２３ｅとを、射出口２３の中心点に対して１８０度回転対称に配置して構成されている。即ち、射出口２３は、異なる入射口から導かれた光ファイバごとに、各部分射出口を射出口２３の中心点に対して回転対称に配置して構成されている。これによって、射出口２３は、入射口１２ａ〜１２ｃにそれぞれ入射した各照明光の光量重心が射出口２３において一致するように構成されている。

図１１は、第５の変形例に係るライトガイドの射出口２４の構成を示す図である。図１１に示すように、射出口２４は、入射口１２ａから導かれた複数の光ファイバの射出端を矩形状にランダムに束ねて構成された部分射出口２４ａと、入射口１２ｂから導かれた複数の光ファイバの射出端を部分射出口２４ａの外周に沿ってランダムに束ねて構成された部分射出口２４ｂと、入射口１２ｃから導かれた複数の光ファイバの射出端を部分射出口２４ｂの外周に沿ってランダムに束ねて構成された部分射出口２４ｃとを、射出口２４の中心点に対して回転対称に配置して構成されている。これによって、射出口２４は、入射口１２ａ〜１２ｃにそれぞれ入射した各照明光の光量重心が射出口２４において一致するように構成されている。

上述の第２〜５の変形例に係るライトガイドにおいては、それぞれ対応する上述の射出口を複数備えている。また、第２〜５の変形例に係るライトガイドの射出口は、ライトガイド１０の射出口と同様に、各入射口１２ａ〜１２ｃから導かれた光ファイバは同数であり、各射出口を構成する３つの部分射出口の面積は同一である。上述の第２〜５の変形例に係るライトガイドを用いる場合には、１つの光源を選択する場合及び２つの光源を選択する場合に何れの光源が選択されても、各入射口に供給される各照明光の射出口における光量重心を、３つの光源を選択した際の光量重心の位置と略一致させることができ、被照射面に照射する照明光の光量重心の軌跡を、選択される光源の数によらず安定化させることができる。具体的には、射出口における照明光の光量重心を、射出口の中心点に略一致させることができる。なお、各部分射出口を射出口の中心点に対して回転対称に配置するとは、射出口の中心点と回転対称の中心点とをほぼ一致したとみなせる程度に所定の許容範囲内で一致させる場合を含むものである。その許容範囲は、例えば照明装置ＩＬや露光装置ＥＸの用途に応じて定められる。

なお、上述の実施形態及び各変形例に係るライトガイドにおいては、複数の射出口が同一の構成を有しているが、複数の射出口が互いに相似形状を有するようにしてもよい。即ち、入射口１２ａ〜１２ｃのそれぞれから導かれた所定数の光ファイバの射出端を第１の大きさの矩形状に束ねて配列した射出口と、入射口１２ａ〜１２ｃのそれぞれから導かれた所定数以上の光ファイバの射出端を、第１の大きさの矩形状を相似拡大した第２の大きさの矩形状に束ねて配列した射出口とを備えたライトガイドを用いてもよい。

また、上述の実施形態及び各変形例に係るライトガイドにおいては、複数の射出口を備えているが、１つの射出口を備えたライトガイドとしてもよい。また、３つの入射口１２ａ〜１２ｃを備えるものとしているが、３つに限定されず、２つもしくは４つ以上の入射口を備えたライトガイドとすることもできる。

また、上述の実施形態では、各光源２ａ〜２ｃが発する照明光をそれぞれ入射口１２ａ〜１２ｃへ供給するもの、すなわち光源とライトガイドの入射口とを１対１に対応させるものとしたが、１対１に限定されるものではなく、その対応を任意に設定することができる。

次に、本発明に係る露光装置を用いたデバイス製造方法について説明する。図１２は、半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。この図に示すように、半導体デバイスの製造工程では、半導体デバイスの基板となるウエハに金属膜を蒸着し（ステップＳ４０）、この蒸着した金属膜上に感光性材料であるフォトレジストを塗布する（ステップＳ４２）。つづいて、本発明に係る露光装置を用いてマスクに形成されたパターンをウエハ上の各ショット領域に転写し（ステップＳ４４：露光工程）、この転写が終了したウエハの現像、つまりパターンが転写されたフォトレジストの現像を行う（ステップＳ４６：現像工程）。その後、ステップＳ４６によってウエハ表面に形成されたレジストパターンを加工用のマスクとし、ウエハ表面に対してエッチング等の加工を行う（ステップＳ４８：加工工程）。

ここで、レジストパターンとは、本発明にかかる露光装置によって転写されたパターンに対応する形状の凹凸が形成されたフォトレジスト層（転写パターン層）であって、その凹部がフォトレジスト層を貫通しているものである。ステップＳ４８では、このレジストパターンを介してウエハ表面の加工を行う。ステップＳ４８で行われる加工には、例えばウエハ表面のエッチングまたは金属膜等の成膜の少なくとも一方が含まれる。なお、ステップＳ４４では、本発明にかかる露光装置は、フォトレジストが塗布されたウエハを感光基板としてパターンの転写を行う。

図１３は、液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。この図に示すように、液晶デバイスの製造工程では、パターン形成工程（ステップＳ５０）、カラーフィルタ形成工程（ステップＳ５２）、セル組立工程（ステップＳ５４）およびモジュール組立工程（ステップＳ５６）を順次行う。

ステップＳ５０のパターン形成工程では、感光基板（感光基板）Ｐとしてフォトレジストが塗布されたガラス基板上に、本発明にかかる露光装置を用いて回路パターンおよび電極パターン等の所定のパターンを形成する。このパターン形成工程には、本発明にかかる露光装置を用いてフォトレジスト層に、マスクに設けられたパターンの投影像を転写する露光工程と、パターンの投影像が転写された感光基板の現像、つまりガラス基板上のフォトレジスト層の現像を行い、パターンに対応する形状のフォトレジスト層を形成する現像工程と、この現像されたフォトレジスト層（転写パターン層）を介してガラス基板を加工する加工工程とが含まれている。

ステップＳ５２のカラーフィルタ形成工程では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応する３つのドットの組をマトリクス状に多数配列するか、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を水平走査方向に複数配列したカラーフィルタを形成する。ステップＳ５４のセル組立工程では、ステップＳ５０によって所定パターンが形成されたガラス基板と、ステップＳ５２によって形成されたカラーフィルタとを用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。具体的には、例えばガラス基板とカラーフィルタとの間に液晶を注入することで液晶パネルを形成する。ステップＳ５６のモジュール組立工程では、ステップＳ５４によって組み立てられた液晶パネルに対し、この液晶パネルの表示動作を行わせる電気回路およびバックライト等の各種部品を取り付ける。

また、本発明は、半導体デバイスまたは液晶デバイス製造用の露光装置への適用に限定されることなく、例えば、プラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、露光工程（露光装置）にも適用することができる。

実施形態に係る露光装置の構成を示す斜視図である。 実施形態に係る照明装置の構成を示す図である。 １つの入射口から導かれる光ファイバの構成を説明するための図である。 １つの入射口から導かれる光ファイバの構成を説明するための図である。 １つの入射口から導かれる光ファイバの構成を説明するための図である。 ライトガイドの構成を示す図である。 第１の変形例に係るライトガイドの射出口の構成を示す図である。 第２の変形例に係るライトガイドの射出口の構成を示す図である。 第３の変形例に係るライトガイドの射出口の構成を示す図である。 第４の変形例に係るライトガイドの射出口の構成を示す図である。 第５の変形例に係るライトガイドの射出口の構成を示す図である。 本発明に係る半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。 本発明に係る液晶デバイスの製造方法を示すフローチャートである。

符号の説明

２ａ〜２ｃ…光源、４ａ〜４ｃ…楕円鏡、６ａ〜６ｃ…照明リレー光学系、１０…ライトガイド、１２ａ〜１２ｃ…入射口、１４ａ〜１４ｃ…射出口、１６ａ…コリメートレンズ、１７ａ…オプティカルインテグレータ、１８ａ…コンデンサレンズ、３０…制御部、３２…電源装置、ＥＸ…露光装置、ＩＬ…照射装置、ＩＬ１…照明光学系、ＰＬ１〜ＰＬ７…投影光学系、Ｍ…マスク、Ｐ…感光基板。

Claims (13)

1. 複数の光ファイバの入射端を束ねて構成された複数の入射口と、
   前記複数の入射口から導かれた前記光ファイバの射出端を束ねて構成され、前記複数の入射口にそれぞれ入射した各光を射出する射出口と、
   を備え、
   前記射出口は、該射出口を構成する複数の前記光ファイバの射出端を、当該射出口における前記各光の光量重心を一致させるように、または所定方向に沿って配列させるように配置して構成されることを特徴とするライトガイド。
2. 前記射出口は、該射出口を構成する複数の前記光ファイバの射出端を、異なる前記入射口から導かれた前記光ファイバごとに、当該射出口の中心点に対して回転対称に配置して構成されることを特徴とする請求項１記載のライトガイド。
3. 前記射出口は、該射出口を構成する複数の前記光ファイバの射出端を、異なる前記入射口から導かれた前記光ファイバごとに、前記所定方向と交差する方向に並列に配列して構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のライトガイド。
4. 前記射出口は、複数構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のライトガイド。
5. 複数の前記射出口は、該射出口を構成する複数の前記光ファイバの射出端を、互いに相似状に配列して構成されることを特徴とする請求項４に記載のライトガイド。
6. 複数の前記射出口は、それぞれ同一の前記入射口から導かれた前記光ファイバを略同数含むことを特徴とする請求項４または５に記載のライトガイド。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のライトガイドと、
   前記ライトガイドの前記複数の入射口に対して選択的に照明光を供給する光源部と、
   を備えたことを特徴とする照明装置。
8. 前記射出口を構成する複数の前記光ファイバの射出端の配列パターンと、前記照明光を入射させる前記入射口の数とに基づいて、前記光源部から前記複数の入射口のうちの所定の入射口に対して前記照明光を供給させる制御部を備えたことを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
9. 前記制御部は、前記射出口の中央部に配置された前記光ファイバの射出端に対応する１つの前記入射口、または前記中央部に対して対称的に配置された前記光ファイバの射出端に対応する複数の前記入射口に対して前記照明光を供給させることを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
10. パターンが設けられたマスクを保持するマスク保持部と、
    感光基板を保持する基板保持部と、
    前記パターンを介して前記感光基板に照明光を照射する請求項７〜９のいずれか一項に記載の照明装置と、
    を備えたことを特徴とする露光装置。
11. 前記パターンの像を前記感光基板に投影する複数の投影光学系を備え、
    前記照明装置は、前記射出口毎に設けられた前記投影光学系を介して、前記照明光を前記感光基板に照射することを特徴とする請求項１０記載の露光装置。
12. 前記基板保持部を走査方向に移動する基板駆動部を備え、
    前記射出口は、該射出口と前記基板保持部との間における前記照明光の光路を形成する光学系によって前記走査方向に対応付けられる方向と、前記所定方向とを平行にして配置されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の露光装置。
13. 請求項１０〜１２の何れか一項に記載の露光装置を用いて、前記マスクに設けられたパターンを前記感光基板に転写する露光工程と、
    前記パターンが転写された前記感光基板を現像し、前記パターンに対応する形状の転写パターン層を前記感光基板に生成する現像工程と、
    前記転写パターン層を介して前記感光基板を加工する加工工程と、
    を含むことを特徴とするデバイス製造方法。

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