JP2021096300A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分割パターン像の結像面上の位置を容易に調整することができる。【解決手段】光空間変調器を通過した光を結像させる第１結像光学系により結像された像は、分割光学系により複数の分割光に分割され、第２結像光学系により露光面に結像される。第１結像光学系の結像面の位置に入射面が配置されたプリズムにより、複数の分割光を生成される。また、分割光のそれぞれに対して反射光学系が設けられており、反射光学系の一部は移動可能に構成されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、露光装置に関する。

特許文献１には、基板に直接パターンを描画する露光装置の投影光学系に画像分割光学系を設けたことが開示されている。

特開２００４−９８１２０号公報

しかしながら、引用文献１に記載の発明では、画像分割光学系で分割された分割パターン像の結像面上の位置を調整することは困難である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、分割パターン像の結像面上の位置を容易に調整することができる露光装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る露光装置は、例えば、光源と、前記光源から出射された光の照度を均一化する照明光学系と、前記照明光学系を通過した光が照射される光空間変調器であって、複数の光変調素子が走査方向及び前記走査方向と略直交する副走査方向に沿って二次元配列された光空間変調器と、前記光空間変調器を通過した光を結像させる第１結像光学系と、前記第１結像光学系により結像された像を複数の分割光に分割する分割光学系と、前記分割光学系により分割された光を露光面に結像させる第２結像光学系と、前記露光面を有する露光対象物を前記走査方向に搬送する搬送部と、前記搬送部、前記光源及び前記光空間変調器を制御して前記露光面にパターンを描画する制御部と、を備え、前記分割光学系は、前記第１結像光学系の結像面の位置に入射面が配置され、複数の前記分割光を生成するプリズムと、前記分割光のそれぞれに対して設けられており、前記分割光を反射する複数の反射光学系と、を有し、前記反射光学系は、一部が移動可能に構成されていることを特徴とする。

本発明に係る露光装置によれば、光空間変調器を通過した光を結像させる第１結像光学系により結像された像は、分割光学系により複数の分割光に分割され、第２結像光学系により露光面に結像される。第１結像光学系の結像面の位置に入射面が配置されたプリズムにより、複数の分割光を生成される。また、分割光のそれぞれに対して反射光学系が設けられており、反射光学系の一部は移動可能に構成されている。このような構成とすることで、露光面に結像された分割パターン像の結像面上の位置を容易に調整することができる。

ここで、前記反射光学系は、第１反射面を有する第１ミラーと、前記第１反射面と略平行な第２反射面を有する第２ミラーと、を有し、前記第１ミラーは、前記第１反射面と略直交する方向に平行移動可能に構成されていてもよい。これにより、露光面に結像された分割パターン像を走査方向及び副走査方向に対して斜めに移動させることができる。なお、露光対象物を走査方向に移動させながら光を照射する走査露光を行うときには、分割パターン像を副走査方向に移動させることができる。

ここで、前記第１ミラーを平行移動させる第１移動部と、前記第２結像光学系により結像された像を観察する観察部と、を備え、前記制御部は、前記観察部による観察結果に基づいて前記第１ミラーを平行移動させるように前記第１移動部を制御してもよい。これにより、結像面における分割パターン像の位置調整を自動で行うことができる。

ここで、前記光変調素子は、マイクロミラーであり、前記副走査方向に沿った回動軸を中心に回動可能であり、前記反射光学系は、第１反射面を有する第１ミラーと、第２反射面を有する第２ミラーと、を有し、前記第１ミラーは、前記副走査方向に沿った軸周りに回転可能に構成されていてもよい。これにより、光変調素子の製造誤差等による分割パターン像の光量低下を補正することができる。また、分割パターン像を傾けることで、湾曲した露光面に沿って分割パターン像を結像させることができる。

ここで、前記第１ミラーを回動させる第２移動部と、前記第２結像光学系により結像された像を観察する観察部と、を備え、前記制御部は、点又は線が２次元状に配列された周期パターン像を描画させ、前記観察部による前記周期パターン像の観察結果に基づいて前記第１ミラーを回動させるように前記第２移動部を制御してもよい。これにより、光量補正を自動で行うことができる。

ここで、前記分割光の光路長を調整する光路長調整部材を有してもよい。これにより、反射光学系の移動による光路長の変化を打ち消すことができる。また、湾曲を有する露光対象物に露光を行う場合に、露光対象物の湾曲に合わせて合焦位置を変えることができる。

ここで、前記露光面に光が合焦しているか否かを検知する合焦センサを備え、前記光路長調整部材は、２つのウエッジプリズムを有し、２つの前記ウエッジプリズムは、側面視において斜辺が接するように配置されており、前記制御部は、前記合焦センサの検知結果に基づいて、前記ウエッジプリズムを前記斜辺に沿って移動させてもよい。これにより、露光対象物に対して分割パターン像を合焦させることができる。

ここで、前記プリズムは、前記副走査方向と略直交する断面における断面形状が変化せず、かつ、前記走査方向に沿って順に並んで配置された第１プリズム、第２プリズム、第３プリズム及び第４プリズムを有し、前記第２プリズム及び前記第３プリズムは、前記走査方向に略直交し、かつ前記第１結像光学系の光軸を含む中心面を挟んで隣接し、前記副走査方向に沿って見たときに、前記第１プリズムと前記第４プリズムと前記中心面に対して対称であり、前記第２プリズムと前記第３プリズムとは前記中心面に対して対称であり、前記第１プリズムは、前記第２プリズム側に配置された第１内側反射面と、前記プリズムの外縁の一部である第１外側反射面と、を有し、前記第２プリズムは、前記中心面側に配置された第２内側反射面と、前記第１プリズム側に配置された第２外側反射面と、を有し、前記第１内側反射面及び前記第１外側反射面は略平行であり、前記第２内側反射面及び前記第２外側反射面は略平行であり、前記第１内側反射面と前記中心面とのなす角度は、前記第２内側反射面と前記中心面とのなす角度より大きくてもよい。これにより、分割光学系で４つの分割光に分割し、４つの分割パターン像を副走査方向に沿って配列することができる。

ここで、前記プリズムは、前記分割光の数と同数の分割ブロックを有し、前記制御部は、前記分割ブロックの数と略一致する描画領域に分割されており、かつ、前記描画領域と前記分割ブロックとが対応している描画データを生成し、前記光空間変調器を前記分割ブロックのそれぞれに対応する領域に分割し、前記光空間変調器の分割された各領域のそれぞれに当該領域に対応する描画領域の描画データを入力して、前記光空間変調器を制御してもよい。これにより、ハードウェアの負担を減らし、高速描画に対応することができる。

本発明によれば、分割パターン像の結像面上の位置を容易に調整することができる。

露光装置１の構成を模式的に示す図である。 分割光学系１５の概略を示す斜視図である。 分割光学系１５における光の経路を模式的に示す図である。 （Ａ）は、第１分割光の経路を模式的に示す図であり、（Ｂ）は、第３分割光の経路を模式的に示す図である。 光軸ａｘと略直交する面における第１分割光、第２分割光、第３分割光及び第４分割光の位置を示す図である。 第３分割パターン像の位置を調整する様子を模式的に示す図である。 露光面１００ａにおいて第１分割パターン像、第２分割パターン像、第３分割パターン像及び第４分割パターン像が移動する様子を模式的に示す図である。 露光位置の移動を確認する様子を模式的に示す図であり、（Ａ）は、撮像素子（センサ）及び光学部材（レンズ等）を有するカメラ３１を用いる場合を示し、（Ｂ）は、センサ３２を用いる場合を示す。 露光装置１の電気的な構成を示すブロック図である。 露光位置の調整処理の流れを示すフローチャートである。 反射部材２４の一部を模式的に示す図である。 分割光学系１５及び光路長調整部材１７を模式的に示す図である。 露光装置１Ｂの電気的な構成を示すブロック図である。 合焦の確認処理の流れを示すフローチャートである ＤＭＤ１３における光の反射の様子を模式的に示す図である。 分割光学系１５Ｂの一部を模式的に示す図である。 露光装置２の電気的な構成を示すブロック図である。 光量の調整処理の流れを示すフローチャートである ロール状の露光対象物１０１に露光を行う様子を模式的に示す図である。 露光装置２Ａの電気的な構成を示すブロック図である。 合焦の確認処理の流れを示すフローチャートである。 ３つに分割されたプリズム２１Ａを有する分割光学系１５Ｃを模式的に示す図であり、（Ａ）はＸ方向に沿って見たときの概略図であり、（Ｂ）は分割光学系１５Ｂの一部をＹ方向に沿って見たときの概略図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の露光装置は、フォトレジストなどの感光材料を塗布した基板へ光を照射して、露光面にパターンを描画するものである。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の露光装置１の構成を模式的に示す図である。露光装置１は、主として、光源１１と、照明光学系１２と、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）１３と、第１結像光学系１４と、分割光学系１５と、第２結像光学系１６と、を有し、露光対象物１００にレーザ光を照射する。

光源１１は、例えば、光を放射するランプ（例えば、ＵＶランプ）と、ランプの背面側に設けられた集光ミラーとを有する。光源１１から放射された光は、集光ミラーで反射されて照明光学系１２のロッドレンズの入口に向けて集光される。

照明光学系１２は、光源１１の出射光を均一な照度の照明光とするものであり、ロッドレンズやクリティカル照明レンズ群を有する。ロッドレンズは、多角形の断面を有する透明体であり、内面反射によって照明光均一化手段として機能する。なお、照明光均一化手段はロッドレンズに限らない。クリティカル照明レンズ群は、ロッドレンズの出口面の像を所定の倍率（例えば２倍）で拡大してＤＭＤ１３に照射する。

ＤＭＤ１３は、複数の光変調素子（ここでは、マイクロミラー）がマトリクス状に２次元配列されたものである。本実施の形態では、マイクロミラーは、Ｘ方向及びＹ方向に沿って並んでいる。以下、走査方向をＹ方向と定義し、Ｙ方向と略直交する副走査方向をＸ方向と定義する。

照明光学系１２を通過した光がＤＭＤ１３に導かれると、投影対象となるエリアに形成すべきパターンに従い、ＤＭＤ１３の各マイクロミラーの傾きを変えることで各マイクロミラーがＯＮ／ＯＦＦ制御される。マイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦにより反射光の方向が変えられる。

第１結像光学系１４は、ＤＭＤ１３で反射された光を、結像面（ここでは、プリズム２１（後に詳述）の入射面）に結像させる光学系である。第１結像光学系１４は、レンズ等の光学部品を複数含む。第１結像光学系１４の構成は公知であるため、説明を省略する。

分割光学系１５は、第１結像光学系１４により結像された像を複数の分割光に分割するものである。分割光学系１５は、主として、プリズム２１と、反射ミラー２２と、を有する。分割光学系１５については、後に詳述する。

第２結像光学系１６は、分割光学系１５で分割された各分割光を結像面（ここでは、露光対象物１００の露光面１００ａ）に結像させる光学系である。第２結像光学系１６は、レンズ等の光学部品を複数含む。第２結像光学系１６の構成は公知であるため、説明を省略する。

このように、露光装置１は、ＤＭＤ１３において配列された光変調素子を制御して露光動作を行い、第１結像光学系１４及び分割光学系１５で光束が分割され、分割された光束が第２結像光学系１６によって結像されることで、パターン像が露光対象物１００の露光面１００ａに形成される。

露光対象物１００は、ステージ４０（図９参照、図１では図示省略）上に載置されている。ステージ４０が搬送部４１（図９参照、図１では図示省略）によって移動されることで、露光対象物１００（すなわち、露光面１００ａ）が走査方向（Ｙ方向）に搬送される。ステージ４０の搬送はすでに公知であるため、説明を省略する。

露光対象物１００は、例えば単結晶シリコンの表面（露光面１００ａ）上にフォトレジスト（感光剤）が塗布されたシリコンウエハである。なお、露光対象物１００は、シリコンウエハに限られず、ガラス、サファイヤ基板でもよい。

第１結像光学系１４を通過した光は、分割光学系１５で複数の分割光に分割される。本実施の形態では、分割光学系１５で４つの分割光に分割される。４つの分割光は、第２結像光学系１６により、それぞれ、露光面１００ａに結像される。したがって、露光面１００ａには、４つの像が結像される。分割光学系１５が光を分割することで露光領域がＸ方向に広がり、これにより露光処理の効率化を図ることができる。

次に、分割光学系１５について説明する。図２は、分割光学系１５の概略を示す斜視図である。

プリズム２１は、Ｘ方向に略直交する断面における断面形状が変化しない（場所によらず一定である）。プリズム２１の入射面２１ａは、第１結像面と略一致する。言い換えれば、第１結像光学系１４は、ＤＭＤ１３で反射された光をプリズム２１の入射面２１ａに結像させる。

なお、図２では、プリズム２１の入射面２１ａ上に板状部材２１ｂが設けられているが、板状部材２１ｂは必須ではない。板状部材２１ｂが設けられている領域は、第１結像光学系１４により結像された光が入射する領域である。

プリズム２１は、複数の分割ブロックに分割されている。本実施の形態では、プリズム２１は、第１プリズム２１１、第２プリズム２１２、第３プリズム２１３及び第４プリズム２１４の４つの分割ブロックを有する。第１プリズム２１１、第２プリズム２１２、第３プリズム２１３及び第４プリズム２１４は、それぞれ、Ｘ方向に略直交する断面における断面形状が変化しない。第１プリズム２１１、第２プリズム２１２、第３プリズム２１３及び第４プリズム２１４は、ｙ方向に沿って順に並んで配置されている。

第２プリズム２１２及び第３プリズム２１３は、Ｙ方向に略直交し、かつ第１結像光学系１４の光軸ａｘを含む中心面Ｃを挟んで隣接している。第１プリズム２１１及び第４プリズム２１４は、第２プリズム２１２及び第３プリズム２１３を挟むように、それぞれ第２プリズム２１２及び第３プリズム２１３の外側（±Ｙ側）に設けられている。

第１プリズム２１１と第４プリズム２１４とは、中心面Ｃに対して対称である（面対称）。また、第２プリズム２１２と第３プリズム２１３とは、中心面Ｃに対して対称である。

反射ミラー２２は、プリズム２１よりも第２結像光学系１６側に設けられており、プリズム２１を通過した光を反射する。反射ミラー２２は、８枚の反射ミラー２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８を有する。反射ミラー２２１、２２２は、光軸ａｘに沿って見たときに第１プリズム２１１と重なる位置に設けられている。反射ミラー２２３、２２４、２２５、２２６は、光軸ａｘに沿って見たときに第２プリズム２１２及び第３プリズム２１３と重なる位置に設けられている。反射ミラー２２７、２２８は、光軸ａｘに沿って見たときに第４プリズム２１４と重なる位置に設けられている。

反射ミラー２２１と反射ミラー２２２とは略平行に設けられており、反射ミラー２２３と反射ミラー２２４とは略平行に設けられており、反射ミラー２２５と反射ミラー２２６とは略平行に設けられており、反射ミラー２２７と反射ミラー２２８とは略平行に設けられている。

図３は、分割光学系１５における光の経路を模式的に示す図である。なお、説明のため、図３では、プリズム２１を＋Ｘ方向から見ており、反射ミラー２２を斜め上方向から見ている。

第１プリズム２１１は、第２プリズム２１２側に配置された第１内側反射面２１１ａと、第１内側反射面２１１ａと及び略平行な第１外側反射面２１１ｂとを有する。第１外側反射面２１１ｂは、プリズム２１の外縁の一部である。第１プリズム２１１に入射した光は、第１内側反射面２１１ａで反射した後で、第１外側反射面２１１ｂで反射し、第１プリズム２１１から出射する。第１プリズム２１１から出射した光は、光軸ａｘに沿った方向に進む。第１プリズム２１１を通過して、第１プリズム２１１から出射した光を第１分割光とする。

第１分割光は、反射ミラー２２１の反射面２２１ａで反射した後で、反射ミラー２２２の反射面２２２ａで反射し、光軸ａｘに沿った方向に進む。図４（Ａ）は、第１分割光の経路を模式的に示す図である。反射面２２１ａと反射面２２２ａとは略平行であるため、第１分割光が反射面２２１ａ、２２２ａで反射することで、光軸ａｘに沿って見たときの第１分割光の位置が変化する。

図３の説明に戻る。第１プリズム２１１と同様に、第４プリズム２１４は、第３プリズム２１３側に配置された第４内側反射面２１４ａと、第４内側反射面２１４ａと略平行な第４外側反射面２１４ｂとを有する。第４外側反射面２１４ｂは、プリズム２１の外縁の一部である。

第４プリズム２１４に入射した光は、第４内側反射面２１４ａで反射した後で、第４外側反射面２１４ｂで反射し、第４プリズム２１４から出射する。第４プリズム２１４を通過して、第４プリズム２１４から出射した光を第４分割光とする。第４分割光は、反射ミラー２２７の反射面２２７ａで反射した後で、反射ミラー２２８の反射面２２８ａで反射し、光軸ａｘに沿った方向に進む。反射面２２７ａと反射面２２８ａとは略平行であるため、第４分割光が反射面２２７ａ、２２８ａで反射することで、光軸ａｘに沿って見たときの第４分割光の位置が変化する。

第２プリズム２１２は、中心面Ｃ側に配置された第２内側反射面２１２ａと、第１プリズム２１１側に配置された第２外側反射面２１２ｂとを有する。第２内側反射面２１２ａと第２外側反射面２１２ｂとは略平行である。第２プリズム２１２に入射した光は、第２内側反射面２１２ａで反射した後で、第２外側反射面２１２ｂで反射し、第２プリズム２１２から出射する。

第２プリズム２１２を通過して、第２プリズム２１２から出射した光を第２分割光とする。第２分割光は、反射ミラー２２３の反射面２２３ａで反射した後で、反射ミラー２２４の反射面２２４ａで反射し、光軸ａｘに沿った方向に進む。反射面２２３ａと反射面２２４ａとは略平行であるため、第２分割光が反射面２２３ａ、２２４ａで反射することで、第２分割光の光軸ａｘと略直交する面における位置が変化する。

第１内側反射面２１１ａと中心面Ｃとのなす角度を、第２内側反射面２１２ａと中心面Ｃとのなす角度より大きくし、第２分割光が第１分割光よりも内側（中心面Ｃ側）に位置するようにしている。

第２プリズム２１２と同様に、第３プリズム２１３は、第２プリズム２１２側に配置された第３内側反射面２１３ａと、第３内側反射面２１３ａと略平行な第３外側反射面２１３ｂとを有する。

第３プリズム２１３に入射した光は、第３内側反射面２１３ａで反射した後で、第３外側反射面２１３ｂで反射し、第３プリズム２１３から出射する。第３プリズム２１３から出射する光は、第４プリズム２１４から出射する光よりも内側（中心面Ｃ側）に位置する。第３プリズム２１３を通過して、第３プリズム２１３から出射した光を第３分割光とする。

図４（Ｂ）は、第３分割光の経路を模式的に示す図である。第３分割光は、反射ミラー２２５の反射面２２５ａで反射した後で、反射ミラー２２６の反射面２２６ａで反射し、光軸ａｘに沿った方向に進む。反射面２２５ａと反射面２２６ａとは略平行であるため、第３分割光が反射面２２５ａ、２２６ａで反射することで、第３分割光の光軸ａｘと略直交する面における位置が変化する。

このようにして、分割光学系１５は、第１結像光学系１４により結像された像を分割し、第１分割光、第２分割光、第３分割光及び第４分割光を生成する。

図５は、光軸ａｘと略直交する面における第１分割光Ｌ１、第２分割光Ｌ２、第３分割光Ｌ３及び第４分割光Ｌ４の位置を示す図である。プリズム２１の入射面２１ａにおいては、第１分割光Ｌ１、第２分割光Ｌ２、第３分割光Ｌ３及び第４分割光Ｌ４が分割されておらず１つの光束となっている。

分割光学系１５で第１分割光Ｌ１、第２分割光Ｌ２、第３分割光Ｌ３及び第４分割光Ｌ４に分割され、第２結像光学系１６の入射部において、第１分割光Ｌ１、第２分割光Ｌ２、第３分割光Ｌ３及び第４分割光Ｌ４は副走査方向に沿って配列される。第１分割光Ｌ１、第２分割光Ｌ２、第３分割光Ｌ３及び第４分割光Ｌ４は、第２結像光学系１６を通り、露光面１００ａに結像する。露光面１００ａ上に結像された第１分割光、第２分割光、第３分割光及び第４分割光を、それぞれ、第１分割パターン像Ｌ１’、第２分割パターン像Ｌ２’、第３分割パターン像Ｌ３’及び第４分割パターン像Ｌ４’とする。

第１分割パターン像Ｌ１’、第２分割パターン像Ｌ２’、第３分割パターン像Ｌ３’及び第４分割パターン像Ｌ４’は、副走査方向に沿って配列される。なお、第１分割パターン像Ｌ１’、第２分割パターン像Ｌ２’、第３分割パターン像Ｌ３’及び第４分割パターン像Ｌ４’は倒立像であるため、第２結像光学系１６の入射部における第１分割光Ｌ１、第２分割光Ｌ２、第３分割光Ｌ３及び第４分割光Ｌ４の位置に対し、露光面１００ａ上の第１分割パターン像Ｌ１’、第２分割パターン像Ｌ２’、第３分割パターン像Ｌ３’及び第４分割パターン像Ｌ４’の位置が反転している。

次に、分割パターン像（第１分割パターン像〜第４分割パターン像）の結像面上の位置を調整する機構について説明する。本実施の形態では、反射ミラー２２の一部を移動させることで、分割パターン像の位置を調整する。図６は、第３分割パターン像の位置を調整する様子を模式的に示す図である。

反射ミラー２２５は、反射面２２５ａと略直交する方向に平行移動可能に構成されている。なお、反射ミラー２２５を移動させる機構は、すでに公知の様々方法を用いて実現することができる。

反射ミラー２２５が平行移動することで反射面２２５ａも平行移動し、反射面２２５ａと反射面２２６ａとの距離が変化する。その結果、図６の点線で示すように、第３分割光の光線が平行移動し、露光面１００ａにおける第３分割パターン像の位置が平行移動する。

第１分割光、第２分割光及び第４分割光についても第３分割光と同様である。すなわち、反射ミラー２２１が平行移動することで反射面２２１ａが平行移動し、反射面２２１ａと反射面２２１ａとの距離が変化することで第１分割光の光線が平行移動し、露光面１００ａにおける第１分割パターン像の位置が平行移動する。同様に、反射ミラー２２３、２２７が平行移動することで反射面２２３ａ、２２７ａが平行移動し、反射面２２３ａ、２２７ａと反射面２２４ａ、２２８ａとの距離が変化することで第２分割光及び第４分割光の光線が平行移動し、露光面１００ａにおける第２分割パターン像及び第４分割パターン像の位置が平行移動する。

図７は、露光面１００ａにおいて第１分割パターン像、第２分割パターン像、第３分割パターン像及び第４分割パターン像が移動する様子を模式的に示す図である。図７の矢印で示すように、反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７が平行移動すると、第１分割パターン像、第２分割パターン像、第３分割パターン像及び第４分割パターン像は、それぞれ、露光面１００ａ上をＸ方向及びＹ方向に対して斜めに移動する。

露光装置１は、露光対象物１００をＹ方向に移動させながら光を照射する走査露光を行うため、露光位置の移動に関しては、第１分割パターン像、第２分割パターン像、第３分割パターン像及び第４分割パターン像のＸ方向の移動量のみが効果を有する。

図８は、露光位置の移動を確認する様子を模式的に示す図である。図８（Ａ）は、撮像素子（センサ）及び光学部材（レンズ等）を有するカメラ３１を用いる場合を示し、図８（Ｂ）は、センサ３２を用いる場合を示す。

図８（Ａ）に示すように、露光ヘッド３０の下側にカメラ３１を配置する。露光ヘッド３０の内部には、光源１１、照明光学系１２、ＤＭＤ１３、第１結像光学系１４、分割光学系１５及び第２結像光学系１６が設けられている。露光位置の移動を確認するときには、露光ヘッド３０は、露光対象物１００ではなく、空中に像を結像させる。空中に結像された光学像をカメラ３１が撮像することで、露光位置の確認を行う。

図８（Ｂ）に示すように、露光ヘッド３０の下側にセンサ３２を配置する。センサ３２を露光ヘッド３０の露光面に配置することで、露光ヘッド３０は、センサ３２上に像を結像させる。センサ３２における結像位置を確認することで、露光位置の確認を行う。

なお、センサ３２が２次元センサである場合には、センサ３２を移動させる必要はないが、センサ３２がラインセンサである場合には、センサ３２をＹ方向に移動させる必要がある。

図９は、露光装置１の電気的な構成を示すブロック図である。露光装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１５１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１５２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１５３と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５４と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５５と、メディアインターフェース（Ｉ／Ｆ）１５６と、を有し、これらは光源１１、ＤＭＤ１３、移動部２３、観察部３５、搬送部４１等と互いに接続されている。

移動部２３は、反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７を平行移動させる図示しない移動機構に接続されたアクチュエータを含む。観察部３５は、カメラ３１又はセンサ３２である。搬送部４１は、ステージ４０を平行移動させる図示しない移動機構に接続されたアクチュエータを含む。

ＲＡＭ１５２は、揮発性メモリである。ＲＯＭ１５３は、各種制御プログラム等が記憶されている不揮発性メモリである。ＣＰＵ１５１は、ＲＡＭ１５２、ＲＯＭ１５３に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。

ＣＰＵ１５１は、露光装置１の各部を制御する制御部１５１ａの機能を有する。制御部１５１ａは、ＣＰＵ１５１が読み込んだ所定のプログラムを実行することにより構築される。制御部１５１ａは、光源１１、ＤＭＤ１３、移動部２３、観察部３５、搬送部４１等を制御する。

ＣＰＵ１５１は、入出力インターフェース１５４を介して、キーボードやマウス等の入出力装置１６１を制御する。通信インターフェース１５５は、ネットワーク１６２を介して他の機器からデータを受信してＣＰＵ１５１に送信すると共に、ＣＰＵ１５１が生成したデータを、ネットワーク１６２を介して他の機器に送信する。

メディアインターフェース１５６は、記憶媒体１６３に格納されたプログラムやデータを読み取り、ＲＡＭ１５２に格納する。なお、記憶媒体１６３は、例えば、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等である。なお、各機能を実現するプログラムは、例えば、記憶媒体１６３から読み出されて、ＲＡＭ１５２を介して露光装置１にインストールされ、ＣＰＵ１５１によって実行される。

図９に示す露光装置１の構成は、本実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、例えば一般的な情報処理装置が備える構成を排除するものではない。露光装置１の構成要素は、処理内容に応じてさらに多くの構成要素に分類されてもよいし、１つの構成要素が複数の構成要素の処理を実行してもよい。

次に、露光装置１における露光位置の調整処理について説明する。この露光位置の調整処理は、主として制御部１５１ａによって行われる。図１０は、露光位置の調整処理の流れを示すフローチャートである。

まず、制御部１５１ａは、搬送部４１を制御してステージ４０を移動させて、露光ヘッド３０と観察部３５との間にステージ４０が設けられていないようにする（ステップＳ１０）。

次に、制御部１５１ａは、光源１１及びＤＭＤ１３を制御して、露光面にパターン像を結像させる（ステップＳ１２）。ここで露光するパターンは、テストパターンであってもよい。そして、制御部１５１ａは、観察部３５を制御して分割パターン像の位置を確認する（ステップＳ１４）。

制御部１５１ａは、観察部３５による観察結果（ステップＳ１４で確認された露光位置）に基づいて、露光位置が正しいか否か判定する（ステップＳ１６）。露光位置が正しくない場合（ステップＳ１６でＮＯ）は、制御部１５１ａは、移動部２３を制御して、反射ミラー２２のうちの所望の反射ミラー（反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７のうちの少なくとも１つ）を平行移動させる（ステップＳ１８）。そして、制御部１５１ａは、処理をステップＳ１２に戻す。つまり、次に行われるステップＳ１２では、ステップＳ１８により変化した位置に分割パターン像が結像され、ステップＳ１４で変化後の分割パターン像の位置を確認する。

露光位置が正しい場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）は、制御部１５１ａは、搬送部４１を制御してステージ４０を元の位置に戻す（ステップＳ２０）。これにより、制御部１５１ａは露光位置の調整処理を終了する。

その後、制御部１５１ａは、搬送部４１を制御してステージ４０をＹ方向に移動させながら光源１１及びＤＭＤ１３を制御し、露光面１００ａにパターン像を露光する。このとき、制御部１５１ａは、プリズム２１が有する分割ブロック（第１プリズム２１１、第２プリズム２１２、第３プリズム２１３及び第４プリズム２１４）の数と略一致する数の描画領域に分割されており、かつ、各描画領域が各分割ブロックに対応している描画データを生成する。例えば、制御部１５１ａは、第１プリズム２１１（第１分割光）に対応する第１描画領域、第２プリズム２１２（第２分割光）に対応する第２描画領域、第３プリズム２１３（第３分割光）に対応する第３描画領域及び第４プリズム２１４（第４分割光）に対応する第４描画領域を有する描画データを生成する。

また、制御部１５１ａは、ＤＭＤ１３を、プリズム２１の分割ブロックのそれぞれに対応する領域に分割する。例えば、制御部１５１ａは、ＤＭＤ１３を、第１プリズム２１１に対応する（第１プリズム２１１に入射する光を反射する）第１領域、第２プリズム２１２に対応する（第２プリズム２１２に入射する光を反射する）第２領域、第３プリズム２１３に対応する（第３プリズム２１３に入射する光を反射する）第３領域、第４プリズム２１４に対応する（第４プリズム２１４に入射する光を反射する）第４領域に分割する。

そして、制御部１５１ａは、各分割ブロックに対応するＤＭＤ１３の各領域に、描画データのうちの当該ＤＭＤ１３の領域に対応する描画領域のデータを入力してＤＭＤ１３を制御する。例えば、制御部１５１ａは、ＤＭＤ１３の第１領域には第１プリズム２１１に対応する第１描画領域のデータを入力し、ＤＭＤ１３の第２領域には第２プリズム２１２に対応する第２描画領域のデータを入力し、ＤＭＤ１３の第３領域には第３プリズム２１３に対応する第３描画領域のデータを入力し、ＤＭＤ１３の第４領域には第４プリズム２１４に対応する第４描画領域のデータを入力して、ＤＭＤ１３を制御する。これにより、ＣＰＵ１５１の処理量、すなわちハードウェアの負担を減らし、高速描画に対応することができる。

本実施の形態によれば、反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７を移動させることで、分割パターン像の結像面上の位置を容易に調整することができる。また、観察部３５で描画位置を確認しながら反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７を移動させることで、描画位置調整を自動で行うことができる。

なお、本実施の形態では、反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７を平行移動させたが、反射ミラー２２２、２２４、２２６、２２８を平行移動させてもよい。

また、本実施の形態では、観察部３５としてカメラ３１を用いて空中像を撮像した結果や、センサ３２に結像させた結果を用いて描画位置の確認を行ったが、描画位置の確認方法はこれに限られない。例えば、露光対象物１００への実際の露光結果をカメラ等で撮影することで描画位置の確認を行い、この確認結果に基づいて反射ミラー２２を移動させてもよい。

＜第１の実施の形態の変形例１＞
第１の実施の形態の露光装置１では、反射ミラー２２の一部（例えば、反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７）を平行移動させて描画位置を調整したが、描画位置を調整する形態はこれに限られない。

本変形例にかかる露光装置１Ａは、主として、光源１１と、照明光学系１２と、ＤＭＤ１３と、第１結像光学系１４と、分割光学系１５Ａと、第２結像光学系１６と、を有し、露光対象物１００にレーザ光を照射する。分割光学系１５Ａは、プリズム２１と、反射部材２４とを有する。反射部材２４には、プリズム２１から出射した光が入射する。

図１１は、露光装置１Ａが有する反射部材２４の一部を模式的に示す図である。反射部材２４は、第１分割光、第２分割光、第３分割光、第４分割光のそれぞれに対して１個ずつ設けられている。図１１では、第１分割光を例に説明する。

反射部材２４は、側面視略台形形状の２つのプリズム２４１、２４２を組み合わせて形成されている。側面視において、プリズム２４１、２４２は、上底及び下底と、１つの脚とのなす角度が略直角であり、上底及び下底とのなす角度が略直角である脚同士が当接している。プリズム２４１は、プリズム２４１とプリズム２４２との当接面２４３に沿って平行移動可能である。

反射部材２４に入射した第１分割光は、プリズム２４１、２４２の斜辺である反射面２４１ａ、２４２ａで反射する。図１１の点線に示すように、プリズム２４１が図１１における下方向に移動すると、反射面２４１ａが下方に移動し、反射面２４１ａで反射した後の第１分割光の光線が平行移動する。その結果、露光面１００ａにおける第１分割パターン像の位置が平行移動する。

＜第１の実施の形態の変形例２＞
第１の実施の形態の露光装置１では、反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７を動かすことで光路長が変わるが、露光装置は、反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７の移動による光路長の変化を打ち消すような機能を有する光路長調整部材を有していてもよい。

本変形例にかかる露光装置１Ｂは、主として、光源１１と、照明光学系１２と、ＤＭＤ１３と、第１結像光学系１４と、分割光学系１５と、第２結像光学系１６と、光路長調整部材１７を有する。

図１２は、分割光学系１５及び光路長調整部材１７を模式的に示す図である。光路長調整部材１７は、第１分割光、第２分割光、第３分割光、第４分割光のそれぞれに対して１個ずつ設けられている。図１２では、第３分割光の経路に含まれる光学部材、すなわち第３プリズム２１３、反射ミラー２２５、２２６及び１個の光路長調整部材１７を図示している。

光路長調整部材１７は、側面視略直角三角形状の２つのウエッジプリズム１７１、１７２を組み合わせて形成されている。側面視において、ウエッジプリズム１７１、１７２は、斜辺同士が当接している。ウエッジプリズム１７１、１７２は、当接面１７３に沿って平行移動可能である。

光路長調整部材１７に入射した第３分割光は、ウエッジプリズム１７１、１７２を通過する。ウエッジプリズム１７１、１７２を当接面１７３に沿って平行移動させることで、光路長調整部材１７により第３分割光の光路長が変化する。したがって、光路長調整部材１７を用いることで、反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７の移動による光路長の変化を打ち消すことができる。

また、露光装置１では、略板状の露光対象物１００の露光面１００ａに露光を行ったが、露光対象物は板状のものに限られず、ロール状に巻回されたフィルム状の露光対象物１０１に露光を行うことができる。フィルム状の露光対象物１０１は、巻回されているため湾曲を有する。したがって、露光対象物１０１に露光するためには、露光対象物１０１の湾曲に合わせて合焦位置を変える必要がある。

図１３は、露光装置１Ｂの電気的な構成を示すブロック図である。露光装置１Ｂは、ＣＰＵ１５１と、ＲＡＭ１５２と、ＲＯＭ１５３と、入出力Ｉ／Ｆ１５４と、通信Ｉ／Ｆ１５５と、メディアＩ／Ｆ１５６と、を有し、これらは光源１１、ＤＭＤ１３、移動部２５、２６、観察部３５、ＡＦセンサ３６、搬送部４１、４２等と互いに接続されている。移動部２６は、光路長調整部材１７を移動させる図示しない移動機構に接続されたアクチュエータを含む。ＡＦセンサ３６は、露光面に光が合焦しているか否かを検知するセンサである。ＡＦセンサ３６には、すでに公知の様々な技術を用いることができる。搬送部４２は、ロール状に巻回された露光対象物１０１の図示しない巻取りドラムに接続されたアクチュエータを含み、巻取りドラムを回転させることで露光対象物１０１を搬送する。なお、観察部３５は必須ではない。

図１４は、合焦の確認処理の流れを示すフローチャートである。まず、制御部１５１ａは、搬送部４２を制御して露光対象物１０１を露光ヘッド３０の下側に配置する（ステップＳ１１）。制御部１５１ａは、光源１１及びＤＭＤ１３を制御して、露光面にパターン像を結像させる（ステップＳ１２）。

次に、制御部１５１ａは、ＡＦセンサ３６を制御して、各分割パターン像が露光対象物１０１の露光面における合焦の有無を確認し（ステップＳ２２）、すべての分割パターン像が合焦しているか否かを判定する（ステップＳ２４）。

合焦していない分割パターン像がある場合（ステップＳ２４でＮＯ）には、制御部１５１ａは、移動部２６を制御して光路長調整部材１７を移動させる（ステップＳ２６）。そして、制御部１５１ａは、処理をステップＳ１２に戻す。つまり、次に行われるステップＳ１２では、ステップＳ２６により光路長が調整された後の状態で分割パターン像が結像され、ステップＳ２２で合焦の有無を確認する。すべての分割パターン像が合焦している場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）には、制御部１５１ａは一連の処理を終了する。

なお、ステップＳ１２〜Ｓ２６は、板状の露光対象物１００に対して行う場合も同様である。

本変形例によれば、反射ミラー２２の一部を移動させて露光位置を調整した場合に、光路長調整部材１７により光路長を調整することができる。これにより、板状の露光対象物１００に分割パターン像を合焦させることができる。また、光路長調整部材１７により光路長を調整することで、ロール状の露光対象物１０１に対しても分割パターン像を合焦させることができる。

なお、光路長調整部材１７は、ウエッジプリズム１７１、１７２を用いる形態に限定されない。例えば、光路長調整部材１７に液体レンズを用いてもよい。また、例えば、光路長調整部材１７に階段状の段差を有するプリズムを用い、光軸ａｘに対する光路長調整部材１７の水平方向の位置を変えることで光路長を変えてもよい。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態は、反射ミラー２２の一部が回動可能に構成された形態である。以下、第２の実施の形態にかかる露光装置２について説明する。なお、第１の実施の形態に係る露光装置１と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

露光装置２は、主として、光源１１と、照明光学系１２と、ＤＭＤ１３と、第１結像光学系１４と、分割光学系１５Ｂと、第２結像光学系１６と、を有し、露光対象物１００にレーザ光を照射する。

図１５は、ＤＭＤ１３における光の反射の様子を模式的に示す図である。図１５では、ＤＭＤ１３において二次元配列された光変調素子１３ａがＯＮの状態、すなわち光変調素子１３ａで反射された光が第１結像光学系１４に向かって進む状態を示している。

製造誤差等により、ＯＮの状態における光変調素子１３ａの傾きがずれる場合がある。図１５においては、左側の３つの光変調素子１３ａの傾きと、右側の３つの光変調素子１３ａの傾きとが異なっている。左側の３つの光変調素子１３ａで反射された光は、光軸ａｘ（図１参照）に対して傾いていないが、右側の３つの光変調素子１３ａで反射された光は、光軸ａｘに対して傾いている。

このように、ＯＮ状態における光変調素子１３ａの傾きは、面内で緩やかな分布を有しており、反射光が光軸ａｘに対して傾きを有する領域が存在する。個々の光変調素子１３ａが点光源となることには変わりないが、光変調素子１３ａの傾きの差異が原因で光の強度分布に偏りが生じ、第２結像光学系１６において光がけられ、光量が低下するおそれがある。

図１６は、分割光学系１５Ｂの一部を模式的に示す図である。図１６では、第３分割光の経路、すなわち第３プリズム２１３及び反射ミラー２２５、２２６のみを図示している。反射ミラー２２５は、Ｘ方向に沿った軸周りに回転可能に構成されている。なお、反射ミラー２２５を回転させる機構は、すでに公知の様々方法を用いて実現することができる。

図１６の点線に示すように、反射ミラー２２５、すなわち反射面２２５ａが回転することで、反射面２２６ａで反射する光の位置及び向きが変化する。また、反射面２２５ａが回転することにより反射面２２６ａで反射した光が傾くため、光変調素子１３ａで反射された光が光軸に対して傾いている場合に、その傾きを補正し、強度分布の偏りを補正することができる。

図１７は、露光装置２の電気的な構成を示すブロック図である。露光装置２は、ＣＰＵ１５１と、ＲＡＭ１５２と、ＲＯＭ１５３と、入出力Ｉ／Ｆ１５４と、通信Ｉ／Ｆ１５５と、メディアＩ／Ｆ１５６と、を有し、これらは光源１１、ＤＭＤ１３、移動部２７、観察部３５、搬送部４１等と互いに接続されている。移動部２７は、反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７を回動させる図示しない回動機構に接続されたアクチュエータを含む。

図１８は、光量の調整処理の流れを示すフローチャートである。まず、制御部１５１ａは、搬送部４１を制御してステージ４０を移動させて、露光ヘッド３０と観察部３５との間にステージ４０が設けられていないようにする（ステップＳ１０）。次に、制御部１５１ａは、光源１１及びＤＭＤ１３を制御して、露光面にパターン像を結像させる（ステップＳ１２）。

次に、制御部１５１ａは、観察部３５を制御して分割パターン像の光量を確認する（ステップＳ２８）。

制御部１５１ａは、ステップＳ１５で確認された光量に低下がみられるかどうかを判定する（ステップＳ３０）。光量の低下がある場合（ステップＳ３０でＹＥＳ）は、制御部１５１ａは、移動部２７を制御して、反射ミラー２２のうちの光量が低下している分割パターン像に対応する反射ミラー（反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７のうちの少なくとも１つ）を回動させる（ステップＳ３２）。そして、制御部１５１ａは、処理をステップＳ１２に戻す。つまり、次に行われるステップＳ１２では、ステップＳ１９により光量が補正された後の状態で分割パターン像が結像され、ステップＳ１４で光量補正後の分割パターン像の光量を確認する。

光量の低下がない場合（ステップＳ３０でＮＯ）は、制御部１５１ａは、搬送部４１を制御してステージ４０を元の位置に戻す（ステップＳ２０）。これにより、一連の処理が終了する。

本実施の形態によれば、反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７を回動させることで、ＤＭＤ１３の製造誤差等による分割パターン像の光量低下を補正することができる。また、観察部３５で描画位置を確認しながら反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７を回転させることで、光量補正を自動で行うことができる。

なお、本実施の形態では、反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７をＸ方向に沿った軸周りに回転させたが、反射ミラー２２２、２２４、２２６、２２８をＸ方向に沿った軸周りに回転させてもよい。

＜第２の実施の形態の変形例＞
露光装置２では、略板状の露光対象物１００の露光面１００ａに露光を行ったが、露光対象物は板状のものに限られない。反射ミラー２２１、２２、２２５、２２７を回転させることで像面を傾けることができるため、ロール状に巻回されたフィルム状の露光対象物１０１に露光を行うことができる。

図１９は、本変形例にかかる露光装置２Ａが露光対象物１０１に露光を行う様子を模式的に示す図である。露光対象物１０１の露光面１０１ａは湾曲している。

図１９に示すように、第２分割パターン像Ｌ２’及び第３分割パターン像Ｌ３’は、Ｙ方向の中央に結像し、第４分割パターン像Ｌ４’は第２分割パターン像Ｌ２’及び第３分割パターン像Ｌ３’よりも＋Ｙ方向に結像し、第１分割パターン像Ｌ１’は第２分割パターン像Ｌ２’及び第３分割パターン像Ｌ３’よりも−Ｙ方向に結像する。そのため、露光装置１は、第１分割光及び第４分割光を傾けて、第１分割パターン像Ｌ１’及び第４分割パターン像Ｌ４’を湾曲した露光面１０１ａに沿って傾ける。

図２０は、露光装置２Ａの電気的な構成を示すブロック図である。露光装置２は、ＣＰＵ１５１と、ＲＡＭ１５２と、ＲＯＭ１５３と、入出力Ｉ／Ｆ１５４と、通信Ｉ／Ｆ１５５と、メディアＩ／Ｆ１５６と、を有し、これらは光源１１、ＤＭＤ１３、移動部２７、観察部３５、搬送部４２等と互いに接続されている。

図２１は、合焦の確認処理の流れを示すフローチャートである。まず、制御部１５１ａは、搬送部４２を制御して露光対象物１０１を露光ヘッド３０の下側に配置する（ステップＳ１１）。制御部１５１ａは、光源１１及びＤＭＤ１３を制御して、露光面にパターン像を結像させる（ステップＳ１３）。このとき、制御部１５１ａは、点又は線が２次元状に配列された二次元状に配列された周期パターンを露光面１０１ａに描画させる。周期パターンは、例えば、格子状のパターン、点が２次元状に配列されたパターン、複数の十字が２次元状に配列されたパターンである。

次に、制御部１５１ａは、ＡＦセンサ３６を制御して、各分割パターン像が露光対象物１０１の露光面における合焦の有無を確認し（ステップＳ２８）、すべての分割パターン像が合焦しているか否かを判定する（ステップＳ３０）。特に、ステップＳ１３で格子状のパターンを露光面１０１ａに結像させた場合には、合焦していない部分の格子がボケた状態になり、合焦の有無が判定しやすい。

合焦していない分割パターン像がある場合（ステップＳ３０でＮＯ）には、制御部１５１ａは、周期パターン像の観察結果に基づいて移動部２５を制御して、反射ミラー２２のうちの合焦していない分割パターン像に対応する反射ミラー（反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７のうちの少なくとも１つ）を回動させて、露光対象物１０１の露光面の傾きに応じて分割パターン像を傾ける（ステップＳ３２）。そして、制御部１５１ａは、処理をステップＳ１２に戻す。つまり、次に行われるステップＳ１３では、ステップＳ３２により分割パターン像の傾きが調整された状態の露光を行い、ステップＳ２８で合焦の有無を確認する。すべての分割パターン像が合焦している場合（ステップＳ３０でＹＥＳ）には、制御部１５１ａは一連の処理を終了する。

なお、ステップＳ２８では、ＡＦセンサ３６を用いて第２結像光学系１６により結像された像を観察したが、像を観察する方法はこれに限られない。ＡＦセンサ３６のみならず、観察部３５のカメラ３１も合焦しているか否かを観察することができる。例えば、空中に結像された光学像をカメラ３１が撮像することで、カメラ３１が光学像を観察し、これに基づいて合焦の有無を確認してもよい。この場合には、露光ヘッド３０と観察部３５との間に露光対象物１０１が設けられていないようにすればよい。

本変形例によれば、反射ミラー２２１、２２３、２２５、２２７をＸ軸周りに回転させることで、湾曲している露光対象物１０１に対しても分割パターン像を合焦させることができる。

なお、上記実施の形態では、プリズム２１が４つに分割されていたが、プリズムの分割数は４つに限られない。図２２は、３つに分割されたプリズム２１Ａを有する分割光学系１５Ｃを模式的に示す図であり、（Ａ）はＸ方向に沿って見たときの概略図であり、（Ｂ）は分割光学系１５Ｃの一部をＹ方向に沿って見たときの概略図である。

プリズム２１Ａは、第１プリズム２１１、第４プリズム２１４及び第５プリズム２１５の３つの分割ブロックに分割されており、入射した光を３つの分割光に分割する。第１プリズム２１１、第４プリズム２１４及び第５プリズム２１５は、それぞれ、Ｘ方向に略直交する断面における断面形状が変化しない。

第５プリズム２１５は、第１プリズム２１１と第４プリズム２１４との間に設けられている。第５プリズム２１５は、Ｘ方向に沿って見たときの形状が略台形であり、Ｙ方向に沿って見たときの形状が略平行四辺形である。

第５プリズム２１５の下方には、Ｙ方向に沿って見たときに平行に配置された２枚の反射ミラー２２９、２３０が設けられている。

第５プリズム２１５に入射した光が第５プリズム２１５の内部で反射し、第５プリズム２１５を出射した光が反射ミラー２２９、２３０で反射することで、第５プリズム２１５に入射した光の光路長と、第１プリズム２１１及び第２プリズム２１２に入射した光の光路長とが略一致する。

また、上記実施の形態では、光空間変調素子としてＤＭＤ１３を用いたが、光空間変調素子はＤＭＤ１３に限られない。例えば、光空間変調素子として液晶シャッターを用いてもよい。液晶シャッターは、液晶に入射した光を透過させて画素電極で反射させ、再度液晶を透過させることで反射光を第１結像光学系１４に導くものであり、画素毎にシャッターのＯＮ／ＯＦＦを制御することで光空間変調素子として使用することができる。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、略平行とは、厳密に平行の場合には限られない。また、例えば、略矩形形状とは、厳密に矩形形状の場合には限られない。また、例えば、単に平行、直交、同一等と表現する場合において、厳密に平行、直交、同一等の場合のみでなく、略平行、略直交、略同一等の場合を含むものとする。

１、１Ａ、１Ｂ、２、２Ａ：露光装置
１１ ：光源
１２ ：照明光学系
１３ａ ：光変調素子
１４ ：第１結像光学系
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ：分割光学系
１６ ：第２結像光学系
１７ ：光路長調整部材
２１、２１Ａ：プリズム
２１ａ ：入射面
２１ｂ ：板状部材
２２ ：反射ミラー
２３、２５、２６、２７：移動部
２４ ：反射部材
３０ ：露光ヘッド
３１ ：カメラ
３２ ：センサ
３５ ：観察部
３６ ：ＡＦセンサ
４０ ：ステージ
４１、４２：搬送部
１００、１０１：露光対象物
１００ａ、１０１ａ：露光面
１５１ ：ＣＰＵ
１５１ａ ：制御部
１５２ ：ＲＡＭ
１５３ ：ＲＯＭ
１５４ ：入出力Ｉ／Ｆ
１５５ ：通信Ｉ／Ｆ
１５６ ：メディアＩ／Ｆ
１６１ ：入出力装置
１６２ ：ネットワーク
１６３ ：記憶媒体
１７１、１７２：ウエッジプリズム
１７３ ：当接面
２１１ ：第１プリズム
２１１ａ ：第１内側反射面
２１１ｂ ：第１外側反射面
２１２ ：第２プリズム
２１２ａ ：第２内側反射面
２１２ｂ ：第２外側反射面
２１３ ：第３プリズム
２１３ａ ：第３内側反射面
２１３ｂ ：第３外側反射面
２１４ ：第４プリズム
２１４ａ ：第４内側反射面
２１４ｂ ：第４外側反射面
２１５ ：第５プリズム
２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０：反射ミラー
２２１ａ、２２２ａ、２２３ａ、２２４ａ、２２５ａ、２２６ａ、２２７ａ、２２８ａ：反射面
２４１、２４２：プリズム
２４１ａ、２４２ａ：反射面
２４３ ：当接面

Claims (9)

1. 光源と、
   前記光源から出射された光の照度を均一化する照明光学系と、
   前記照明光学系を通過した光が照射される光空間変調器であって、複数の光変調素子が走査方向及び前記走査方向と略直交する副走査方向に沿って二次元配列された光空間変調器と、
   前記光空間変調器を通過した光を結像させる第１結像光学系と、
   前記第１結像光学系により結像された像を複数の分割光に分割する分割光学系と、
   前記分割光学系により分割された光を露光面に結像させる第２結像光学系と、
   前記露光面を有する露光対象物を前記走査方向に搬送する搬送部と、
   前記搬送部、前記光源及び前記光空間変調器を制御して前記露光面にパターンを描画する制御部と、
   を備え、
   前記分割光学系は、前記第１結像光学系の結像面の位置に入射面が配置され、複数の前記分割光を生成するプリズムと、前記分割光のそれぞれに対して設けられており、前記分割光を反射する複数の反射光学系と、を有し、
   前記反射光学系は、一部が移動可能に構成されている
   ことを特徴とする露光装置。
2. 前記反射光学系は、第１反射面を有する第１ミラーと、前記第１反射面と略平行な第２反射面を有する第２ミラーと、を有し、
   前記第１ミラーは、前記第１反射面と略直交する方向に平行移動可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記第１ミラーを平行移動させる第１移動部と、
   前記第２結像光学系により結像された像を観察する観察部と、を備え、
   前記制御部は、前記観察部による観察結果に基づいて前記第１ミラーを平行移動させるように前記第１移動部を制御する
   ことを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
4. 前記光変調素子は、マイクロミラーであり、前記副走査方向に沿った回動軸を中心に回動可能であり、
   前記反射光学系は、第１反射面を有する第１ミラーと、第２反射面を有する第２ミラーと、を有し、
   前記第１ミラーは、前記副走査方向に沿った軸周りに回転可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
5. 前記第１ミラーを回動させる第２移動部と、
   前記第２結像光学系により結像された像を観察する観察部と、を備え、
   前記制御部は、点又は線が２次元状に配列された周期パターン像を描画させ、前記観察部による前記周期パターン像の観察結果に基づいて前記第１ミラーを回動させるように前記第２移動部を制御する
   ことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
6. 前記分割光の光路長を調整する光路長調整部材を有する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の露光装置。
7. 前記露光面に光が合焦しているか否かを検知する合焦センサを備え、
   前記光路長調整部材は、２つのウエッジプリズムを有し、
   ２つの前記ウエッジプリズムは、側面視において斜辺が接するように配置されており、
   前記制御部は、前記合焦センサの検知結果に基づいて、前記ウエッジプリズムを前記斜辺に沿って移動させる
   ことを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
8. 前記プリズムは、前記副走査方向と略直交する断面における断面形状が変化せず、かつ、前記走査方向に沿って順に並んで配置された第１プリズム、第２プリズム、第３プリズム及び第４プリズムを有し、
   前記第２プリズム及び前記第３プリズムは、前記走査方向に略直交し、かつ前記第１結像光学系の光軸を含む中心面を挟んで隣接し、
   前記副走査方向に沿って見たときに、前記第１プリズムと前記第４プリズムと前記中心面に対して対称であり、前記第２プリズムと前記第３プリズムとは前記中心面に対して対称であり、
   前記第１プリズムは、前記第２プリズム側に配置された第１内側反射面と、前記プリズムの外縁の一部である第１外側反射面と、を有し、
   前記第２プリズムは、前記中心面側に配置された第２内側反射面と、前記第１プリズム側に配置された第２外側反射面と、を有し、
   前記第１内側反射面及び前記第１外側反射面は略平行であり、前記第２内側反射面及び前記第２外側反射面は略平行であり、
   前記第１内側反射面と前記中心面とのなす角度は、前記第２内側反射面と前記中心面とのなす角度より大きい
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の露光装置。
9. 前記プリズムは、前記分割光の数と同数の分割ブロックを有し、
   前記制御部は、前記分割ブロックの数と略一致する描画領域に分割されており、かつ、前記描画領域と前記分割ブロックとが対応している描画データを生成し、前記光空間変調器を前記分割ブロックのそれぞれに対応する分割領域に分割し、前記分割領域のそれぞれに前記描画データのうちの対応する描画領域のデータを入力して前記光空間変調器を制御する
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の露光装置。

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