JP2011022529A

JP2011022529A - 光源装置及び露光装置

Info

Publication number: JP2011022529A
Application number: JP2009169832A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Nishio; 孝之西尾; Ho Ryu; 鵬劉
Original assignee: Mejiro Precision KK
Current assignee: Mejiro Precision KK
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2011-02-03

Abstract

【課題】複数の波長の強度を個別に実用レベルで調整できる光源装置を提供する。
【解決手段】輝線スペクトルの一つの輝線波長の光を遮断する反射被膜が、前記光束を反射させるか又は透過させて通過させる複数の開口を有するように設けられ、該複数の開口の最大寸法は、所定波長の光束の照射面内に複数の開口が配置可能である微小な寸法であり、選択された所定波長の光束における少なくとも一つの特性を、微小な開口の形状、間隔及び数により決定する光源装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、１つ以上の所定波長の輝線を有する輝線スペクトルの光を放出する光源から出射された光が入射され、各輝線スペクトル毎の通過量（一般に光学では反射で用いる場合は反射量、透過で用いる場合は透過量というが、ここでは両方を示す意味で「通過量」と称する）を調整した光を出射する光源装置、及び、露光装置に関する。

近年、半導体回路の集積化や半導体のダウンサイジング化により、半導体の微細加工の要望が高まっている。その中で、回路基板の製造において、エッチングで残す部分やメッキを施さない部分のマスクとして用いるため、または、部品を実装して半田付けするときに半田が不要な部分を覆うために、基板上に所定の形状のレジストパターンを形成する技術が広く普及している。

このようなレジストパターンを形成する方法の１つとして、コーティング装置により、基板上に感光性レジストを塗布してレジスト膜を形成し、露光装置によって、レジスト膜に所望の回路パターンを露光し、その後、所定の後処理を行なってレジストパターンを形成する方法が用いられている。また、レジストパターンの中には、光の照射により硬化する光硬化レジストを用いたものや、露光された部分を現像処理して形成するフォトレジストを用いたもの等がある。

従って、レジストパターンの形状によって、基板上に形成される最終的な回路パターンの形状が決定されることになるので、微細な形状の回路基板を形成するためには、レジストパターンの断面形状も重要な要素となる。
一般的には、レジストパターンの断面形状は、基板面に対して垂直に立ち上がったストレート形状（矩形形状）が好ましい。しかし、用途に応じては、光の受光面に近い部分（上層部）が広がった逆テーパ形状（逆台形形状）の断面が求められる場合もあるし、逆に、光の受光面から離れた部分（下層部）が広がったテーパ形状（台形形状）の断面が求められる場合もある。

様々な断面形状を有するレジストパターンを形成するため、従来では、各々の断面形状ごとに異なる組成の感光性レジストを製造し、各々の断面形状ごとに異なる感光性レジストを基板に塗布する必要があった。このため、感光性レジストについては、様々な種類の感光性レジストが開発されており、例えば、化合物の所定の波長に対する光の吸収度に注目して、より矩形に近い断面形状を有するレジストパターンを得るためのレジスト膜の製造方法も提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

また、矩形以外の様々な断面形状を有するレジストパターンを得るためには、一般的には基板に塗布する感光性レジスト自体を、各々の断面形状に応じた組成に変更して製造する必要がある。従って、矩形と異なる断面形状のレジストパターンが必要なときには、迅速に断面形状の変更に対応することは難しく、また、多くの種類の感光性レジストを準備する必要があるため、製造コストも高くなるという問題が生じていた。

この感光性レジストを変更することなく、様々な断面形状を有するレジストパターンを形成するために、紫外線の光源部から出力される２以上の輝線部の波長の光のうち、少なくとも１の波長に対応した光学フィルタの設置角度を変更することで、その波長の光の入射角を変えて、その波長の光学強度を変更することができる光強度変更手段を備えた露光装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）

特許文献２の露光装置によれば、光学フィルタの設置角度を機械的に変更することで、光の入射角を変更し、それによってフィルタの通過特性（一般に光学では反射で用いる場合は反射特性、透過で用いる場合は透過特性というが、ここでは両方を示す意味で「通過特性」と称する）の中心波長を短波長側と長波長側との間でシフトさせている。中心波長が長波長側や短波長側にシフトした場合には、シフトさせない場合に比べてフィルタ通過率（一般に光学では反射で用いる場合は反射率、透過で用いる場合は透過率というが、ここでは両方を示す意味で「通過率」と称する）が減少して光学強度が弱くなる。特許文献２では、複数波長のフィルタを組み合わせ、各波長の光学強度を上記方法により調整することで、レジストパターンの断面形状における側面角度を調整し、テーパ形状や逆テーパ形状のレジストパターン断面を得るようにしている。

また、波長の強度を調整する光学フィルタ装置としては、導波路型のマッハツェンダ（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ：ＭＺ）光学フィルタ、アコーストオプティックチューナブルフィルタ（Ａｃｏｕｓｔｏ−ＯｐｔｉｃＴｕｎａｂｌｅＦｉｌｔｅｒ：ＡＯＴＦ）等の機械的な可動部分がなく電気的手段によって波長の損失特性を変化させることのできる可変光学フィルタが知られている。

特開２００７−１５０１７１号公報特開２００７−１２９７０号公報

波長毎に通過率を制御する光学フィルタは、一般的に平ガラスに対して所定の膜厚のコーティングを行う方法が取られる。しかし、複雑な波長通過率を実現するコーティングは設計が難しく、コストも高いものとなってしまう。

また、上記した各光学フィルタは、いずれも波長の強度を調整できる範囲が小さく、電圧や温度の変動に敏感であり制御が難しく、その制御手段は複雑であるという問題がある。例えば、特許文献２の露光装置によれば、光学フィルタの設置角度を機械的に変更することで、レジストパターンの断面形状における側面角度を調整し、テーパ形状や逆テーパ形状のレジストパターン断面を得ているが、その調整は、光学フィルタの設置角度を機械的に変更させて、中心波長をシフトさせて行っているので、そのシフト量は波長の強度全体と比較して非常に部分的であり、調整範囲は限られている。そのため、フィルタ通過率の調整範囲も光学強度の調整範囲も、調整するべき範囲と比較して狭い範囲に限定されている。

従って、上記した各光学フィルタでは、機械的な光学フィルタの設置角度の変更に対して、レジストパターンの断面にテーパ形状や逆テーパ形状を形成できる量は僅かである。つまり、光学フィルタの設置角度の変更に対する、フィルタ通過率の調整範囲も、光学強度の調整範囲も僅かであり、光の強度を実用レベルで十分に調整できないという問題があった。また、従来は強度を十分に調整できないことから、露光装置では、露光領域の照度の均一性を悪化させる可能性があった。

そこで本発明は、上記の課題を解決するために、複数の波長の強度を個別に実用レベルで調整できる光源装置、及び、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、本発明の実施態様に係る光源装置においては、複数の輝線を有する光束を発生する光源が発生した光束を凹面鏡で集光し、該集光された光束から光学フィルタ装置を有する選択手段で所定波長の光束を選択し、該所定波長の光束を照明対象物に照射する光源装置であって、該光学フィルタ装置には、前記輝線スペクトルの少なくとも一つの輝線の波長の光を遮断する反射被膜が、前記光束を反射させるか又は透過させて通過させる複数の開口を有するように設けられ、該複数の開口の最大寸法は、前記所定波長の光束の照射面内に複数の開口が配置可能である微小な寸法であり、前記選択された所定波長の光束における少なくとも一つの特性を、前記微小な開口の形状、間隔及び数により決定する。
本実施態様では、光学装置に微小な開口を設けて、その開口の形状と数を決定することで、波長通過率の仕様に基づいて光学フィルタのコーティングを設計、製造する必要が無く、輝線波長の強度等の特性を実用レベルで調整することができる。また、照明のσムラとｘｙ波長の照明ムラを取ることができる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記複数の微小な開口が設けられた光学フィルタ装置は、前記所定波長の光束の照射面内に、前記開口の形状、間隔若しくは数が異なる部分領域を有し、前記光束の照射面内における前記部分領域の割合が変動するように、前記光学フィルタ装置の各光学フィルタ部を可動させる駆動手段を有するようにしてもよい。
本実施態様では、開口の形状、間隔若しくは数が異なる部分領域を有し、光学フィルタ部の可動装置を有することで、輝線波長の強度等の特性の調整を容易にすることができる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記光学フィルタ装置は、複数個の光学フィルタ部が直列に配置され、各光学フィルタ部は、他の光学フィルタ部に対して、前記光源が発生した光束に対する光学的特性、前記開口の形状、前記開口間の間隔、及び、前記開口の数の少なくとも１つが異なるようにしてもよい。
本実施態様では、開口の形状、間隔若しくは数が異なる複数の光学フィルタ部を有することで、輝線波長の強度等の周波数に対する複雑な特性についても調整を容易にすることができる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記光学フィルタ装置を通過した光束により前記照明対象物の各部を照明する照度を均一化する照明均一化手段を有するようにしてもよい。
本実施態様では、出射する光束を均一化することで、フォトマスク及びポジレジストに照射される光束を均一にすることができる。

上記課題を解決するために、本発明の実施態様に係る光源装置においては、複数の輝線を有する光束を発生する光源が発生した光束を凹面鏡で集光し、該集光された光束から光学フィルタ装置を有する選択手段で所定波長の光束を選択し、該所定波長の光束をフォトマスク上に形成された所定のパターンを介して照明光としてポジレジストに照射する露光装置であって、該光学フィルタ装置には、前記光束を反射させるか又は透過させて通過させる複数の開口が設けられ、該複数の開口の最大寸法は、前記所定波長の光束の照射面内に複数の開口が配置可能である微小な寸法であり、少なくとも一つの特性が前記微小な開口の形状、間隔及び数により決定された前記選択され、前記光学フィルタ装置を通過した前記所定波長の光束により前記照明対象物の各部を照明する照度を均一化する照明均一化手段を有し、前記均一化され、前記フォトマスクを通過した前記所定波長の光束が、前記ポジレジスト上に照射される。
本実施態様では、光学装置に微小な開口を設けて、その開口の形状と数を決定することで、輝線波長の強度等の特性を実用レベルで調整し、ポジレジストに対して、所望の周波数を所望の強度で露光させることができる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記所定波長の光束は、前記光源が発生する光束が有する輝線であるｉ線、ｈ線、ｇ線の少なくとも何れか一つの波長を含むようにしてもよい。
本実施態様では、紫外線光源の輝線であるｉ線、ｈ線、ｇ線に対応することができる。

上記課題を解決するために、本発明の実施態様に係る光源装置においては、所定波長の輝線を有する輝線スペクトルの光を放出する光源から出射された光が入射され、各輝線スペクトル毎の通過量を調整した光を出射する光源装置であって、前記輝線スペクトルの少なくとも一つの輝線の波長の光を遮断する反射被膜を一部に設け、該反射被膜の通過する表面領域及び遮断する表面領域の各々の全表面積に対する面積比率を異ならせることで、前記輝線の波長の光のフィルタ通過率を異ならせた少なくとも２つの部分領域を隣接させて設けた光学フィルタ部と、前記光学フィルタ部と各々個別に接触又は結合され、前記光学フィルタ部における前記光の照射領域の位置を、前記２部分領域の一方から他方へ各部分領域の境界線を横切って連続的に移動させることができるように駆動することができる駆動手段と、前記光学フィルタ部を移動させることで前記光の照射領域における前記２部分領域の面積比率を変化させて、前記光学フィルタ部における前記照射領域に入射した前記光の通過量を制御する通過波長制御部とを有する。
本実施態様では、輝線波長に対して所定の通過特性を有する光学フィルタにフィルタ通過率が異なる部分領域を設け、その光学フィルタにおける光の照射領域の位置を各部分領域の境界線を横切って連続的に制御することにより、輝線波長の強度を実用レベルで調整することができる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記光学フィルタ部は、少なくとも第１光学フィルタ部と第２光学フィルタ部とを有し、前記第１光学フィルタ部は、第１透明基板上の表面に少なくとも第１部分領域と第２部分領域が設けられ、第１輝線波長の光に対して所定の通過特性を有する第１通過特性被膜上に前記光を遮断する第１反射被膜が、前記第１部分領域と前記第２部分領域とで異なるフィルタ通過率となるように形成され、前記第２光学フィルタ部は、第２透明基板上の表面に少なくとも第３部分領域と第４部分領域が設けられ、前記第１輝線波長の光と異なる第２輝線波長の光に対して所定の通過特性を有する第２通過特性被膜上に前記光を遮断する第２反射被膜が、前記第３部分領域と前記第４部分領域とで異なるフィルタ通過率となるように形成され、前記駆動手段は、少なくとも第１駆動手段と第２駆動手段とを有し、前記第１駆動手段は、前記第１光学フィルタ部における前記照射領域の位置を前記第１部分領域と前記第２部分領域の境界線を横切って連続的に移動させることができるように駆動することができ、前記第２駆動手段は、前記第２光学フィルタ部における前記照射領域の位置を前記第３部分領域と前記第４部分領域の境界線を横切って連続的に移動させることができるように駆動することができ、前記通過波長制御部は、前記第１駆動手段と前記第２駆動手段の駆動量を各々制御することで、前記各光学フィルタ部の光の通過量を各々制御するようにしてもよい。
本実施態様では、複数の輝線波長に対する通過特性が各々異なる複数の光学フィルタの各々にフィルタ通過率が異なる部分領域を設け、各光学フィルタにおける光の照射領域の位置を各部分領域の境界線を横切って連続的に制御することにより、複数の波長の強度を個別に実用レベルで調整することができる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記第１光学フィルタ部と前記第２光学フィルタ部には、各々を個別に回転させることが可能な回転軸が設けられ、前記第１駆動手段は、前記第１光学フィルタ部を回転駆動することにより、前記光の照射領域の位置を前記第１部分領域と前記第２部分領域の境界線を横切って連続的に移動させ、前記第２駆動手段は、前記第２光学フィルタ部を回転駆動することにより、前記光の照射領域の位置を前記第３部分領域と前記第４部分領域の境界線を横切って連続的に移動させることができるように駆動されるようにしてもよい。
本実施態様では、光学フィルタの各々のフィルタ通過率を回転移動により制御するので、ステッピングモータ等により照射領域の位置を容易に制御できる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記第１光学フィルタ部と前記第２光学フィルタ部は、各々を個別に直線的に移動させることが可能なように前記第１駆動手段と前記第２駆動手段に取り付けられ、前記第１駆動手段は、前記第１光学フィルタ部を直線的に駆動することにより、前記光の照射領域の位置を前記第１部分領域と前記第２部分領域の境界線を横切って連続的に移動させ、前記第２駆動手段は、前記第２光学フィルタ部を直線的に駆動することにより、前記光の照射領域の位置を前記第３部分領域と前記第４部分領域の境界線を横切って連続的に移動させることができるように駆動されるようにしてもよい。
本実施態様では、光学フィルタの各々のフィルタ通過率を直線的な移動により制御するので、モータと回転運動を直線運動に変換するラックとピニヨン等により照射領域の位置を容易に制御できる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記光学フィルタ部は、更に第３光学フィルタ部を有し、前記第３光学フィルタ部は、第３透明基板上の表面に少なくとも第５部分領域と第６部分領域が設けられ、前記第１輝線波長及び前記第２輝線波長と異なる第３輝線波長の光に対して所定の通過特性を有する第３通過特性被膜上に前記光を遮断する第３反射被膜が、前記第５部分領域と前記第６部分領域とで異なるフィルタ通過率となるように形成され、前記駆動手段は、更に第３駆動手段を有し、前記第３駆動手段は、前記第３光学フィルタ部における前記照射領域の位置を前記第５部分領域と前記第６部分領域の境界線を横切って連続的に移動させることができるように駆動することができ、前記通過波長制御部は、更に前記第３駆動手段の駆動量も制御することで、前記第３光学フィルタ部の光の通過量も制御するようにしてもよい。
本実施態様では、第３光学フィルタと組み合わせるので、波長毎に個別に、より複雑に光を制御することができる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記各光学フィルタ部の前記各部分領域毎に異なるフィルタ通過率を有する各反射被膜は、前記フィルタ通過率に対応する所定の図形パターンをマスキングに用いて、前記各反射被膜が形成される領域と前記各反射被膜が形成されない領域の比率が異なるように形成されることにより、前記フィルタ通過率を異ならせるようにしてもよい。
本実施態様の光学フィルタでは、複数の輝線波長に対する通過特性が各々異なる複数の光学フィルタの表面の被膜に、マスキングを用いて、照射領域と非照射領域を設けることで、光学フィルタにおける光のフィルタ通過率を制御するので、フィルタ通過率が異なる部分領域の形成が容易である。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記各反射被膜は、対応する波長の光を反射する反射被膜であるようにしてもよい。
本実施態様の光学フィルタでは、本実施態様の光学フィルタでは、反射被膜を反射被膜にすることで、金属材料等を被膜に用いることができるので、フィルタ通過率が異なる部分領域の形成が容易である。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記各光学フィルタ部における反射被膜の前記所定の図形パターンによる領域は、前記フィルタ通過率の異なる部分領域が中心から放射状に周辺部に達する帯状に交互に形成されるようにしてもよいし、前記フィルタ通過率の異なる部分領域が複数の直径が異なる同心円のリング状に交互に形成されるようにしてもよいし、前記フィルタ通過率の異なる部分領域が複数の円形部分とその周囲部分となるように形成されるようにしてもよいし、前記フィルタ通過率の異なる部分領域がスリット状に交互に形成されるようにしてもよいし、前記フィルタ通過率の異なる部分領域が千鳥格子状に交互に形成されるようにしてもよい。

また、複数の輝線波長に対する通過特性が各々異なる複数の光学フィルタの各々にフィルタ通過率が異なる部分領域を放射状に設ける場合、光学フィルタを回転駆動させて光学フィルタのフィルタ通過率を個別に調整することができる。複数の輝線波長に対する通過特性が各々異なる複数の光学フィルタの各々にフィルタ通過率が異なる部分領域を同心円状に設ける場合、光学フィルタを直線的に駆動させて光学フィルタのフィルタ通過率を個別に調整することができる。複数の輝線波長に対する通過特性が各々異なる複数の光学フィルタの各々にフィルタ通過率が異なる部分領域を所定の図形パターンにより円形部分とその周囲部分となるように設ける場合、円形部分の間隔又は直径を変更する場合、フィルタ通過率の異なる光学フィルタの領域形成が容易である。

また、複数の輝線波長に対する通過特性が各々異なる複数の光学フィルタの各々にフィルタ通過率が異なる部分領域を所定の図形パターンによりスリット状に交互に設ける場合、スリット幅を変更することで、フィルタ通過率の異なる光学フィルタの領域形成が容易である。複数の輝線波長に対する通過特性が各々異なる複数の光学フィルタの各々にフィルタ通過率が異なる部分領域を所定の図形パターンにより千鳥格子状に交互に設ける場合、千鳥格子の大きさを変えることで、フィルタ通過率の異なる光学フィルタの領域形成が容易である。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記光学フィルタ部における前記所定の通過特性は、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ及びハイパスフィルタの中の少なくとも一つの通過特性であるようにしてもよい。
本実施態様では、複数の光学フィルタの各々の波長の通過特性が異なり、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ及びハイパスフィルタの中の少なくとも一つであるので、調整範囲を広げることができる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記第１光学フィルタ部の前記第１通過特性被膜又は前記第２光学フィルタ部の前記第２通過特性被膜の少なくとも何れか一方は、第１輝線波長の光に対するバンドパスフィルタと第２輝線波長の光に対するハイパスフィルタの通過特性を有するようにしてもよい。
本実施態様では、複数の光学フィルタの少なくとも一つが１波長のバンドパスと他の波長のハイパスの複合通過特性を有しているので、複雑な波長と光強度への対応が可能になる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記各光学フィルタ部の少なくとも１つは、当該透明基板上の表面に少なくとも３つ以上の部分領域が設けられ、前記各部分領域の前記被膜のフィルタ通過率が各々異なるように形成されるようにしてもよい。
本実施態様では、フィルタ通過率が異なる部分領域を３個以上設けるので、より多様にフィルタ通過率を調整することができる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記各光学フィルタ部のうち、フィルタ通過率の異なる部分領域が設けられず一様である光学フィルタ部を、部分領域が設けられた他の光学フィルタ部の形成された透明基板における当該フィルタ面とは反対面に形成するようにしてもよい。
本実施態様では、フィルタ通過率が一様な光学フィルタ部を他の光学フィルタ部の基板を挟んだ反対面に設けることで、基板枚数を減らして工数及びコストを減らすことができる。

上記課題を解決するために、本発明の実施態様に係る光源装置においては、請求項１〜１６に記載した光学フィルタ装置と、光源と、前記光源から出射された光を前記光学フィルタ装置に入射させる入射光学系と、前記光学フィルタ装置から出射された光を被照射物の照射領域に集光させる出射光学系とを有する。
本発明の光学フィルタを光源装置に利用した場合、複数の輝線波長に対する通過特性が各々異なる複数の光学フィルタの各々にフィルタ通過率が異なる部分領域を設け、各光学フィルタにおける光の照射領域の位置を各部分領域の境界線を横切って連続的に制御することにより、複数の波長の強度を個別に調整することができる。

本発明の実施態様に係る光源装置においては、前記光源は、複数の輝線波長を有する紫外線光源であり、前記光学フィルタ装置における前記第１輝線波長の光は、紫外線の輝線波長のｉ線であり、前記光学フィルタ装置における前記第２輝線波長の光は、紫外線の輝線波長のｈ線であるようにしてもよい。
本実施態様では、露光用の紫外線の複数の輝線波長のうちの第１輝線波長（ｉ線）と第２輝線波長（ｈ線）のフィルタ通過率を制御することができることから、レジストパターンの断面形状における側面のテーパ角度制御を容易に実施できる。

上記課題を解決するために、本発明の実施態様に係る露光装置においては、基板上に塗布された感光性レジストに光源装置から出射された光を所定のパターンを介して露光させることで、該基板上に前記所定パターンの回路を形成する露光装置であって、請求項１〜１６に記載した光学フィルタ装置を備えた光源装置と、前記通過波長制御部による前記光源からの光の通過量の制御と連動させて、前記光源からの光が照射される前記所定パターンの位置、及び、露光される基板の位置を制御する制御部とを有する。
本発明の光学フィルタを露光装置に利用した場合、感光性レジストに照射する２以上の波長の光の強度を個別に調整できるので、感光性レジストを変更することなく、レジストパターンの断面形状における側面角度を実用レベルで制御できる。例えば、レジストパターンの断面形状をストレート形状、テーパ形状、逆テーパ形状等に迅速且つ容易に制御できる。

本発明の実施態様の光学フィルタ装置によれば、輝線波長に対する通過特性を有する光学フィルタにフィルタ通過率が異なる部分領域を設けて、その光学フィルタにおける光の照射領域の位置を各部分領域の境界線を横切って連続的に制御するので、輝線波長の強度を実用レベルで調整することができる。

本発明に係る第１実施形態の投影露光装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の投影露光装置１を用いてプリント基板に回路パターンを形成する場合の一例を示すフローチャートである。紫外線光源の複数の輝線波長における各フィルタ通過率と回路基板上に形成されるパターン回路の断面形状との関係を示す図であり、（ａ）が光学フィルタなしの場合の標準分校特性とその際の断面形状、（ｂ）が第１波長と第２波長を減光した場合の分光特性とその際の断面形状、（ｃ）第１波長と第２波長をさらに減光した場合の分光特性とその際の断面形状、（ｄ）が（ｃ）に加えて第３波長も減光した場合の分校特性とその際の断面形状を示す。本発明に係る第１実施形態の光源装置における主要部の一例を示す斜視図あり、（ａ）が光学フィルタ部が円形である場合を示し、（ｂ）が光学フィルタ部が方形である場合を示す。本発明に係る第１実施形態の光源装置における主要部の他の例を示す平面図あり、（ａ）が同直径の微小開口を間隔を異ならせて光学フィルタ部の部分領域をリボルバ状に配置した場合を示し、（ｂ）が直径を異ならせた微小開口を同間隔に設けた光学フィルタ部の部分領域をリボルバ状に配置した場合を示す。本発明に係る第１実施形態の光源装置における主要部の変形例を示す側面図あり、（ａ）が光学フィルタ部が通過型である場合を示し、（ｂ）が光学フィルタ部が反射型である場合を示し、（ｃ）が異なる特性の通過型の光学フィルタ部を直列に配置した場合を示す。光学フィルタ装置の主要部における被膜形成パターンの他の例を示す斜視図であり、（ａ）が放射状パターンの場合、（ｂ）が同心円状パターンの場合を示す。本発明に係る第２実施形態の光源装置における主要部の一例を示す斜視図あり、（ａ）が光学フィルタ部が円形である場合を示し、（ｂ）が光学フィルタ部が方形である場合を示す。本発明に係る第２実施形態の光源装置における複数の光学フィルタを用いる場合の一例を示す斜視図であり、（ａ）が基板の入射側表面の被膜を形成した部分領域と形成しない部分領域で２等分した場合を示し、（ｂ）が基板の入射側表面の被膜を形成した部分領域と形成しない部分領域で４等分した場合を示し、（ｃ）が基板の入射側表面のフィルタ通過率が３段階に異なるレベルの被膜を形成した部分領域及び形成しない部分領域で４等分した場合を示す。本発明に係る第２実施形態の光源装置の各光学フィルタ部単体における反射部分領域の面積比率が変化することによるフィルタ通過率の変化を示す図であり、（ａ）が面積比率が１００％、７５％、５０％、２５％の各場合の第１光学フィルタ部の単体特性を示し、（ｂ）が面積比率が１００％、７５％、５０％、２５％の各場合の第２光学フィルタ部の単体特性を示す。本発明に係る第２実施形態の光源装置の第１光学フィルタ部と第２光学フィルタ部と組み合わせた場合のフィルタ通過率と波長特性の関係を示す図であり、（ａ）が面積比率が１００％の第１光学フィルタ部と５０％の第２光学フィルタ部と組み合わせた場合のフィルタ通過率を示し、（ｂ）が（ａ）の場合の波長特性を示す。本発明に係る第２実施形態の光源装置の第１光学フィルタ部と第２光学フィルタ部と組み合わせた場合のフィルタ通過率の変化と波長特性の変化とをそれらの関係を含めて示す図であり、（ａ）が面積比率が１００％の第１光学フィルタ部と０％〜１００％の間で変化する第２光学フィルタ部と組み合わせた場合のフィルタ通過率を示し、（ｂ）が（ａ）の場合の波長特性の変化を示す。本発明に係る第３実施形態の光学フィルタ装置における主要部の一例を示す斜視図であり、（ａ）が基板の入射側表面の被膜を形成した部分領域と形成しない部分領域で２等分した場合を示し、（ｂ）が基板の入射側表面の被膜を形成した部分領域と形成しない部分領域で４等分した場合を示し、（ｃ）が基板の入射側表面のフィルタ通過率が３段階に異なるレベルの被膜を形成した部分領域及び形成しない部分領域で４等分した場合を示す。本発明に係る第４実施形態の光源装置の特殊な特性の第２光学フィルタ部のフィルタ通過率の変化と波長特性の変化とをそれらの関係を含めて示す図であり、（ａ）が面積比率が０％〜１００％の間で変化する特殊な特性の第２光学フィルタ部のフィルタ通過率を示し、（ｂ）が面積比率が０％〜１００％の間で変化する第２光学フィルタ部のフィルタ通過率の変化を示し、（ｃ）が（ｂ）の場合の波長特性の変化を示す。本発明に係る第５実施形態の光源装置における主要部の他の例を示す平面図ある。

本発明における第１実施形態の投影露光装置、光源装置及び光学フィルタついて、以下に図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る第１実施形態の投影露光装置の概略構成を示すブロック図である。
ここでは、本実施形態の所定波長の輝線を有する輝線スペクトルの光を放出する光源から出射された光が入射され、各輝線スペクトル毎の通過量を調整した光を出射する光学フィルタ装置、その光学フィルタ装置を用いた光源装置、及び、その光学フィルタ装置を備える光源を用いた投影露光装置について説明する。

投影露光装置１は、光源２を含む光源装置１０からの出射光をフォトマスク２０に形成された回路パターンに照射し、そのフォトマスク２０を通過した回路パターンの像を含む光を、投影光学系５０を介してプリント基板１００上に投影して露光させる装置である。より詳しくは、露光前のプリント基板材料の上に均等に塗布された感光材料（フォトレジスト）に、回路パターンを露光させることで、プリント基板材料の上にプリント配線部を形成する装置である。露光装置には、使用される感光材料に対応してソルダレジスト用とパターンレジスト（ドライフィルムレジスト等）用がある。後工程ではんだを付着させる場合にはソルダレジストが用いられ、基板の銅箔層をエッチングする場合には、パターンレジストが用いられる。

ソルダレジストは、例えば、はんだが付いてはいけない場所へのはんだの付着を防いだ状態ではんだ槽にディップすること等によって、配線または銅箔パターンの保護層を形成するものである。感光性のソルダレジストを用いた場合は、露光した部分のみか、露光した部分を除いて、はんだを付着させることができる。感光性のパターンレジストは、プリント基板材料（例えば表面に銅箔層を有する樹脂板：銅張積層板等）における銅箔等の上に均等に塗布され、その感光性パターンレジストに対して回路パターンを露光装置により感光させて焼き付けし、露光しなかった感光性パターンレジストを除去してから銅箔層をエッチングすることで露光した部分のみか、露光した部分を除いて、銅箔をエッチング等で除去することができる。

図１の光源装置１０は、例えば、光源２、反射鏡３、コリメータレンズ４、第１光学フィルタ部５、第２光学フィルタ部６、第３光学フィルタ部７、照明均一化手段８、集光レンズ９、通過波長制御部１１、第１駆動手段１２、第２駆動手段１３、第３駆動手段１４を含んでいる。光源装置１０は、光源２から出射される光を所定の均一性・照射領域を有する光束に成形し、その光束を目的の照射面に照射する。投影露光装置にこのような光源装置１０を使用することで、感光性のフォトレジストを感光させることができる。

光源２は、例えば、レーザ光発生器、アークランプ、または、水銀灯等であり、複数の所定波長域の輝線を有する輝線スペクトルの光を放出する。光源２の波長としては、Ｘ線域、紫外線域、可視域、赤外域を含むあらゆる波長域の光を含む。光源装置１０は、１つの光源２で構成してもよいし、波長ごと、または波長帯域ごとに２以上の光源２を備えるようにしてもよい。本実施形態では、光源２は、複数の輝線波長を有する紫外線光源（紫外線ランプ）であり、光学フィルタ装置における第１輝線波長の光は、紫外線の輝線波長のｉ線であり、光学フィルタ装置における第２輝線波長の光は、紫外線の輝線波長のｈ線であり、光学フィルタ装置における第３輝線波長の光は、紫外線の輝線波長のｇ線であることとする。

反射鏡３は、光源２から出射された光を光学フィルタ装置に入射させる入射光学系を構成する集光手段であり、一般的に楕円鏡や双曲面鏡が使用される。反射鏡３は光源２から全周囲に放出される光を一点に収束させるか、平行光に近いレベルの拡散光にする。この反射鏡３により、各光学フィルタに入射する光を照射領域に収束させることができる。
コリメータレンズ４は、反射鏡３で収束光又は平行光に近い拡散光となった光を平行光にして出射する。平行光にすることで、各光学フィルタに入射する光の照射領域を略同様にすることができる。

第１光学フィルタ部５は、光源２から出射され、反射鏡３で集光された光が入射され、例えば、第１の輝線波長（ｉ線）スペクトル毎の通過量を調整した光を出射する光学フィルタ装置又はその光学フィルタ装置の一部である。第１光学フィルタ部５は、例えば、第１透明基板上の表面に、第１輝線波長の光に対して所定の通過特性を有する第１通過特性被膜が形成され、その上に紫外線を遮断する第１反射被膜が形成される。但し、第１通過特性被膜は、第１透明基板上の表面に均等に形成されてよいが、第１反射被膜は表面に均等に形成されるわけではない。第１前記光学フィルタ部５における所定の通過特性は、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ及びハイパスフィルタの中の少なくとも一つの通過特性である。
複数の光学フィルタ部の各々の波長の通過特性を異ならせることで、光学フィルタ全体の調整範囲を広げることができる。

第１反射被膜は、第１透明基板上の表面上に少なくとも２つの部分領域を隣接させて設け、各部分領域における第１輝線波長のフィルタ通過率が異なるように、反射被膜が表面に形成される総面積を異ならせて形成される。なお、所定の通過特性とは、例えば、第１輝線波長の光を通過又は遮断する特性である。また、第１透明基板上への第１反射被膜の形成方法については、図５及び、図９を用いて更に詳しく後述する。第１反射被膜としては、紫外線を吸収する被膜と反射する被膜を使用することができ、本実施形態では、反射被膜を使用する。反射被膜としては、金属膜や、単層・多層の誘電膜、あるいはそれら複合して用いることができる。

なお、誘電膜の材料としては、高屈折率と低屈折率物材料が知られている。高屈折率材料としては、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＨｆＯ₂、Ｓｃ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＮｄＦ₃、ＬａＦ₃、ＹｂＦ₃、ＣｅＦ₃、ＴｈＦ₄等を用いることができる。また、低屈折率材料としては、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ、ＭｇＦ₂、Ｎａ₃ＡｌＦ₆、Ｎａ₅Ａｌ₃Ｆ₁₄、ＡｌＦ₃、ＣａＦ₂、ＮａＦ、ＬｉＦ等を用いることができる。

第２光学フィルタ部６は、第１光学フィルタ部５から出射された光が入射され、例えば、第２の輝線波長（ｈ線）スペクトル毎の通過量を調整した光を出射する光学フィルタ装置又はその光学フィルタ装置の一部である。第２光学フィルタ部６は、例えば、第２透明基板上の表面に、第２輝線波長の光に対して所定の通過特性を有する第２通過特性被膜が形成され、その上に紫外線を遮断する第２反射被膜が形成される。但し、第２通過特性被膜は、第２透明基板上の表面に均等に形成されてよいが、第２反射被膜は表面に均等に形成されるわけではない。

第２反射被膜は、第２透明基板上の表面上に少なくとも２つの部分領域を隣接させて設け、各部分領域における第２輝線波長のフィルタ通過率が異なるように、第２反射被膜が表面に形成される総面積を異ならせて形成される。なお、所定の通過特性とは、例えば、第２輝線波長の光を通過又は遮断する特性である。また、第２透明基板上への第２反射被膜の形成方法についても、図５及び、図９を用いて更に詳しく後述する。第２反射被膜としても、紫外線を吸収する被膜と反射する被膜を使用することができ、本実施形態では、反射被膜を使用する。

第３光学フィルタ部７は、第２光学フィルタ部６から出射された光が入射され、例えば、第３の輝線波長（ｇ線）スペクトル毎の通過量を調整した光を出射する光学フィルタ装置又はその光学フィルタ装置の一部である。第３光学フィルタ部７は、例えば、第３透明基板上の表面に、第３輝線波長の光に対して所定の通過特性を有する第３通過特性被膜が形成され、その上に紫外線を遮断する第３反射被膜が形成される。但し、第３通過特性被膜は、第３透明基板上の表面に均等に形成されてよいが、第３反射被膜は表面に均等に形成されるわけではない。

第３反射被膜は、第３透明基板上の表面上に少なくとも２つの部分領域を隣接させて設け、各部分領域における第３輝線波長のフィルタ通過率が異なるように、第３反射被膜が表面に形成される総面積を異ならせて形成される。なお、所定の通過特性とは、例えば、第３輝線波長の光を通過又は遮断する特性である。また、第３透明基板上への第３反射被膜の形成方法については、図５及び、図９を用いて更に詳しく後述する。第３反射被膜としても、紫外線を吸収する被膜と反射する被膜を使用することができ、本実施形態では、反射被膜を使用する。

本実施形態では、第３光学フィルタ部７を第１、第２光学フィルタ部５、６を組み合わせて使用するが、光学フィルタに要求される特性によっては、第３光学フィルタ部７が設けられない場合もある。第３光学フィルタ部７を用いる場合は、波長毎に個別に、より複雑に光を制御することができる。

なお、複数枚の光学フィルタを利用する場合には、最終的に必要となる波長の強度特性によっては、上記した第１反射被膜、第２反射被膜、第３反射被膜の何れかを形成しないようにできる。その場合には、反射被膜を形成しない第１通過特性被膜、第２通過特性被膜、第３通過特性被膜を、他のフィルタの被膜が形成された基板表面の使用されていない裏面に形成してもよい。

各光学フィルタの波長の通過特性は、コーティングされる被膜を選択することにより任意に設定可能であり、また、バンドパスフィルタとハイパスフィルタとの組み合わせのように複数利用することで、略希望する波長特性を得ることができる。さらに、本実施形態のように、各光学フィルタに反射被膜を部分的になるように形成して照射領域の面積を制御することで波長毎の強度（照度）を制御することができる。また、反射被膜はマスキング等を格子状やパンチング状に形成することで、照射領域を制御してもよい。

また、例えば、各光学フィルタ部５、６、７のうち、第３光学フィルタ部７が、フィルタ通過率の異なる部分領域が設けられず一様である場合、部分領域が設けられた他の第１光学フィルタ部５、第２光学フィルタ部６の形成された第１透明基板１２０又は第２透明基板１３０における当該フィルタ面とは反対面に形成するようにしてもよい。その場合、フィルタ通過率が一様な光学フィルタ部を他の光学フィルタ部の基板を挟んだ反対面に設けることで、基板枚数を減らして工数及びコストを減らすことができる。

照明均一化手段８は、第３光学フィルタ部７を出射した光を拡散するように内部反射させることで均一化して出射する手段である。照明均一化手段８としては、例えば、平方形や六角形のレンズを多数敷き詰めた構造のレンズからなり、少しずつ位置をずらした光源像を多数発生させて重ね合わせることで照射面の照度の均一性を改善するフライアイ方式インテグレータと、円柱や角柱型のガラスロッド内で全反射を繰り返すことで照射面の照度の均一性を改善するロッドレンズ方式のインテグレータが知られている。
集光レンズ９は、光学フィルタ装置から出射された光を被照射物の照射領域に集光させる出射光学系を構成する集光手段であり、照明均一化手段８から出射された光を、例えば、フォトマスク２０等の上に収束させる。

通過波長制御部１１は、各光学フィルタ部５、６及び７を移動させることで光の照射領域における各２部分領域の面積比率を機械的な移動により変化させて、各光学フィルタ部５、６、７における照射領域に入射した光の通過量を制御する。また、各光学フィルタ部５、６、７の各透明基板上への反射被膜の形成方法については、図５及び、図９を用いて更に詳しく後述する。通過波長制御部１１は、光の全てが反射被膜部分で反射される状態から、光の全てが反射被膜の無い部分を通過する状態まで、その光が反射被膜部分で反射される量を増大させることもできるし、逆にその光が反射被膜部分で反射される量は減少させ、反射被膜の無い部分の通過される量を増大させることもできる。これにより、各光学フィルタ部５、６、７を通過する光の強度を増大させるように変更することもできるし、光の強度を減少させるように変更することもできる。また、通過波長制御部１１は、各光学フィルタ部５、６、７で変更可能な全ての波長の光の強度を変更することもできるし、各光学フィルタ部５、６、７で変更可能な波長の一部の光の強度だけを変更することもできる。

第１駆動手段１２は、第１光学フィルタ部５と接続され、第１光学フィルタ部５における光の照射領域の位置を、移動させることができるように駆動することができる第１光学フィルタ部５の駆動部である。本実施形態のように各光学フィルタを回転方向に移動させて位置制御する場合には、例えば、ステッピングモータ等を使用することができる。光学フィルタの各々のフィルタ通過率を回転移動により制御する場合には、ステッピングモータ等により照射領域の位置を容易に制御することができる。各光学フィルタを直線方向に移動させて位置制御する場合には、例えば、モータとラック・アンド・ピニオンを組み合わせて使用したり、リニアモータ等を使用することができる。

第２駆動手段１３は、第２光学フィルタ部６と接続され、第２光学フィルタ部６における光の照射領域の位置を、移動させることができるように駆動することができる第２光学フィルタ部６の駆動部である。

第３駆動手段１４は、第３光学フィルタ部７と接続され、第３光学フィルタ部７における光の照射領域の位置を、移動させることができるように駆動することができる第３光学フィルタ部７の駆動部である。

フォトマスク側顕微鏡１５は、露光させる波長の光を用いてフォトマスク２０上のマスクマーク２５と、ステージマーク７５又はプリント基板１００上のアライメントマーク１０５との座標値が合致するように調整する場合に使用する。フォトマスク側顕微鏡１５は、２個又は４個等の複数の顕微鏡と各顕微鏡から得られた画像を撮像する撮像素子等のカメラを含む。複数のフォトマスク側顕微鏡１５を用いることで、複数のマスクマーク２５とステージマーク７５の位置ずれ量を計測することができる。

フォトマスク２０は、レチクルとも称され、光源装置１０から出射された光を、回路パターンの部分を除いて通過させるか、又は、回路パターンの部分だけ通過させ、残りの部分の光は遮る遮蔽板である。フォトマスク２０の一方の表面上には、マスクマーク２５が形成される。

マスクマーク２５は、フォトマスク２０とステージ６０上に設置されたステージマーク７５とのアライメントを行う際に使用される。アライメント方法としては、例えば、フォトマスク側顕微鏡１５をマスクマーク２５の上に挿入し、フォトマスク側顕微鏡１５によりマスクマーク２５とステージマーク７５の位置ずれ量を計測する。計測されたデータはマーク計測部７０により処理され、フォトマスク２０の投影像がステージ上のどの座標値に投影されるかの座標値関係が記憶される。

次に基板側顕微鏡６５をステージマーク７５の上に移動し、基板側顕微鏡６５によりマスクマーク２５の投影像とステージマーク７５の位置ずれ量を計測する。計測されたデータはマーク計測部７０により同じく処理され、基板側顕微鏡６５の計測した座標値とフォトマスク２０の投影像との座標値関係が記憶される。

ステージ６０上にプリント基板１００が搭載された際には、基板側顕微鏡６５により計測されたプリント基板１００上のアライメントマーク１０５の計測結果を、上記した各座標値関係の記憶を用いて補正することで、フォトマスク２０の投影像をプリント基板１００に正確にアライメントして露光する事が可能となる。

ＸＹ独立倍率補正部３０は、フォトマスク２０と投影光学系５０との間で特にフォトマスク２０の直下、または、投影光学系５０とプリント基板１００との間で特にプリント基板１００の直上に配置され、回路パターンにおけるＸ方向とＹ方向の倍率差（偏り）を減少させるように投影光を補正する。より詳しくは、ＸＹ独立倍率補正部３０は、プリント基板上で直交するＸ方向とＹ方向のうちの何れか一方の方向の変倍率を補正する。ＸＹ独立倍率補正部３０は投影倍率制御部９０により駆動制御が行われる。

可動板４０は、フォトマスク２０の上方には、フォトマスク２０に対して平行を保ちつつ移動可能であり、フォトマスク２０に照射される露光光のうちのフィールド外の光を遮断するブラインドとして機能する。露光フィールドの面積は、フォトマスク２０上に設けられて遮光機能を有するブラインドとして機能する可動板４０を駆動させることにより面積を変化させる。可動板４０は可動板制御部８５によりその開口面積が制御される。

投影光学系５０は、回路パターンを露光させる光を基板上に投影するレンズ等を含む光学系であり、入射した光は内部で一旦集光されてから拡散して、基板に対して出射される。投影光学系５０には、等方的な基板の倍率誤差を、レンズを駆動する事で補正できる倍率補正機構５５が内蔵されている。倍率補正機構５５は、前述のＸＹ独立倍率補正部３０と同ように投影倍率制御部９０により駆動制御が行われる。

ステージ６０は、例えば、プリント基板材料が設置される台であり、Ｘ方向とＹ方向に移動させて露光位置を微調整することができる。
基板側顕微鏡６５は、複数の顕微鏡と各顕微鏡から得られた画像を撮像する撮像素子等のカメラを含む。基板側顕微鏡６５を用いて、各アライメントマーク１０５の計測を行う。

マーク計測部７０は、上記した各マークを複数計測すること等により、プリント基板上で直交する２軸（Ｘ方向とＹ方向）の倍率を計測する。
ステージマーク７５は、ステージ６０上に設けられ、基板側顕微鏡６５によりマスクマーク２５との位置ずれ量が計測される。

制御部８０は、フォトマスク２０の位置制御、露光の投影倍率制御、プリント基板１００の露光範囲／露光座標値制御、に加えて通過波長制御部１１への各波長の強度指示を行い、基板パターンの断面形状を制御する。制御部８０は、例えば、マイクロプロセッサ等の計算素子と記憶素子と各周辺装置とのインターフェースを含み、マーク計測部７０で計測された結果から、投影倍率制御部９０にて投影像の倍率を制御する。更に、露光範囲を可変する場合は、可動板４０を用いて、露光フィールドを順次移動させると共に、ステージ制御部９５に指令して、ステージ６０によりプリント基板１００が適切な座標値で実露光フィールドの投影光を露光できるように座標値を制御する。

投影倍率制御部９０は、制御部８０からの制御信号を受けて、例えば、モータと各種ギア等の駆動機構で倍率補正機構５５のレンズ間隔及び、ＸＹ独立倍率補正部３０内のシリンドリカルレンズを駆動する。

プリント基板１００は、ベースとなる絶縁樹脂の表面上に銅の薄板等を貼り付けたプリント基板材料であり、投影露光装置１に設置する場合には、さらに銅板上にパターンレジストが塗布される。このパターンレジストに対してフォトマスク２０を通過した回路パターンの露光光が照射されることで、パターンレジストが露光される。基板の種類としては、例えば、芯材の紙に熱硬化性のフェノール樹脂を含浸させた紙フェノール基板、芯材の紙に熱硬化性のエポキシ樹脂を含浸させた紙エポキシ基板、芯材のガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシ基板等がある。

アライメントマーク１０５は、フォトマスク２０上のマスクマーク２５との座標値が合致するように、プリント基板１００上に設けられ、例えば、レーザ光でプリント基板１００の表面を溶融するか、ドリル等によって機械的に加工するか、レーザにより基板材料を溶融するか、基板上の金属箔又はレジストの層を設けて露光とエッチングを行うか、あるいはシルクスクリーン印刷する等により形成される。

このように本第１実施形態の光源装置は、複数の輝線を有する光束を発生する光源が発生した光束を凹面鏡で集光し、その集光された光束から光学フィルタ装置を有する選択手段で所定波長の光束を選択し、その所定波長の光束を照明対象物に照射する。この所定波長は、光源２が発生する光束が有する輝線であるｉ線、ｈ線、ｇ線の少なくとも何れか一つの波長を含んでいる。また、その光学フィルタ装置には、所定波長の光束を反射させるか又は透過させて通過させる複数の開口が設けられる。そして、複数の開口の最大寸法は、所定波長の光束の照射面内、すなわち、所定波長の光束が照射される光学フィルタ装置の照射面において、当該照射面の領域内に、複数の開口が配置可能である微小な寸法である。この微小な寸法とは、例えば、照射領域の直径等の最大寸法に対して、開口の直径等が１／５又は１／１０よりも小さい寸法である場合である。

また、本第１実施形態の光源装置の光学フィルタ装置は、所定波長の光束の照射面内に部分領域を有する。そして、光束の照射面内における部分領域の割合が変動するように、光学フィルタ装置の各光学フィルタ部５〜７を可動させる駆動手段（不図示）を有する。光学フィルタ装置の複数個の各光学フィルタ部５〜７は直列に配置され、各光学フィルタ部５〜７は、他の光学フィルタ部に対して、光源２が発生した光束に対する光学的特性、開口の形状、開口間の間隔及び、開口の数の少なくとも１つが異なっている。
また、本第１実施形態の光源装置の光学フィルタ装置は、光学フィルタ部５〜７を通過した光束によりフォトマスク２０等の照明対象物の各部を照明する照度を均一化する照明均一化手段を有する。この照明均一化手段としては、例えば、上記したフライアイ方式インテグレータと、ロッドレンズ方式のインテグレーターの何れかを用いることができる。

露光装置１に本第１実施形態の光源装置を用いる場合、光源装置からの所定波長の光束は、まずフォトマスクに照射される。その後、所定波長の光束は、フォトマスク上に形成された所定のパターンが通過するか、そのパターン以外が通過した照明光として、プリント基板等の上に塗布されたポジレジストに照射される。そして、本第１実施形態の光源装置の照明均一化手段８で均一化され、フォトマスクを通過した所定波長の光束が、ポジレジスト上に照射される。

図２は、本実施形態の投影露光装置１を用いてプリント基板に回路パターンを形成する場合の一例を示すフローチャートである。
投影露光装置１で露光させる回路パターンにマスクマーク２５が設けられたフォトマスク２０を作成する（Ｓ１）。次に、アライメントマーク１０５が設けられた銅張積層板等のプリント基板材料を露光させるサイズに切断し（Ｓ２）、その銅箔層の表面にフォトレジストを塗布し（Ｓ３）、そのプリント基板材料を投影露光装置１のステージ６０上に設置する（Ｓ４）。投影露光装置１は、マーク計測部７０等を用いてプリント基板材料の複数のアライメントマーク１０５を計測する（Ｓ５）。ここで投影露光装置１は、投影露光装置１に設置されたプリント基板材料１００上に投影された回路パターンの平面上で直交する２軸（Ｘ方向とＹ方向）を計測している。

投影露光装置１は、検出された２軸方向の倍率（プリント基板材料の伸縮状態）に基づいて、倍率補正機構５５及び、ＸＹ独立倍率補正部３０で実施する補正量を計算する（Ｓ６）。投影露光装置１は、計算された誤差と補正量に基づいて、露光フィールドの面積と露光順序を設定する（Ｓ７）と共に、倍率補正機構５５及び、ＸＹ独立倍率補正部３０で露光光の倍率を補正して、プリント基板材料に回路パターンを繰り返し露光させる（Ｓ８）。投影露光装置１は、プリント基板１００上のアライメントマーク１０５の座標値を、記憶素子等に予め記憶されている設計上アライメントマーク座標値に一致させるようにステージ６０を順次移動させる。設計上アライメントマーク座標値は、設計上から得られた座標値、又は、基準基板を用いて計測した座標値を用いる。この処理を繰り返すことで、フォトマスク２０上の回路パターンをプリント基板１００上の複数の露光フィールドに各々順次転写することができる。

露光後のプリント基板材料をエッチングすることにより、不要な配線部分を除去する（Ｓ９）。エッチングが終了したらフォトレジストを除去し（Ｓ１０）、プリント基板材料にスルーホール加工等の後工程を実施し（Ｓ１１）、最後にプリント基板の表面を保護するコーティングを実施する（Ｓ１２）。

なお、本実施態様では、「感光性レジスト」としてあらゆる感光性レジストを用いることができ、例えば、露光部分が硬化する光硬化レジスト、露光部分が現像液に不溶となるネガティブ型や露光部分が現像液に溶けるポジティブ型のあるフォトレジストが含まれる。また、感光性レジストには、液状のものとフィルム状のものがあるが、あらゆるものを用いることができる。液状の感光性レジストの場合には、スピンコータ、ローラコータ、スリットコータといったコーティング装置により予め基板上に塗布され、露光装置で露光が行なわれる。

また、光源装置１０から感光性レジストに達する光路の途中に、回路パターンが描かれたレチクル等を挿入することによって、所望の回路パターンを感光性レジストに露光させることができる。

露光後の後処理によって形成された「レジストパターン」は、例えば、エッチングで残す部分のマスクとして用いるエッチングレジストや、メッキをしない部分のマスクとして用いるメッキレジストや、部品を実装して半田付けをするときに、半田が不要な部分を覆うためのソルダーレジストとして用いることができる。

図３は、紫外線光源の複数の輝線波長における各フィルタ通過率と回路基板上に形成されるレジストパターンの断面形状との関係を示す図であり、（ａ）が光学フィルタなしの場合の標準分校特性とその際の断面形状、（ｂ）が第１波長と第２波長を減光した場合の分光特性とその際の断面形状、（ｃ）第１波長と第２波長をさらに減光した場合の分光特性とその際の断面形状、（ｄ）が（ｃ）に加えて第３波長も減光した場合の分校特性とその際の断面形状を示す。
回路基板の製造において、エッチングで残す部分やメッキを施さない部分のマスクとして用いるため、または、部品を実装して半田付けするときに半田が不要な部分を覆うために、基板上に所定の形状のレジストパターンを形成する技術が広く普及している。このようなレジストパターンを形成する方法の１つとして、コーティング装置により、基板上に感光性レジストを塗布してレジスト膜を形成し、露光装置によって、レジスト膜に所望の回路パターンを露光し、その後、所定の後処理を行なってレジストパターンを形成する方法が用いられている。また、レジストパターンの中には、光の照射により硬化する光硬化レジストを用いたものや、露光された部分を現像処理して形成するフォトレジストを用いたもの等がある。

レジストパターンの形状によって、基板上に形成される最終的な回路パターンの形状が決定されることになるので、微細な形状の回路基板を形成するためには、レジストパターンの断面形状も重要な要素となる。一般的には図３（ｂ）に示すように、レジストパターンの断面形状は、基板面に対して垂直に立ち上がったストレート形状（矩形形状）が好ましい。しかし、用途に応じては、図３（ａ）に示すように光の受光面に近い部分（上層部）が広がった逆テーパ形状（逆台形形状）の断面が求められる場合もあるし、逆に、図３（ｃ）に示すように光の受光面から離れた部分（下層部）が広がったテーパ形状（台形形状）の断面が求められる場合もある。また、図３（ｄ）に示すように、基本的にはストレート形状であるがレジストパターンの基板への接着力を高めるために上部がストレートで下部のみ広がった台形形状が求められる場合も有る。

図４は、本発明に係る第１実施形態の光源装置における主要部の一例を示す斜視図あり、（ａ）が光学フィルタ部が円形である場合を示し、（ｂ）が光学フィルタ部が方形である場合を示す。

図４（ａ）の光学フィルタ部５０１は、光学フィルタ部５０１において、透明基板２００の表面にフィルタ機能の所定の通過特性を有する被膜５１２が形成された上に、所定の図形パターンによる反射被膜５１１が形成される。反射被膜５１１は、複数の円形部分とその周囲部分となるように形成される。つまり、図４（ａ）の光学フィルタ部５０１では、フィルタ通過率の異なる部分領域（通過特性被膜５１２の領域と反射被膜５１１の領域）が複数の円形部分とその周囲部分となるように形成される。本実施形態では、この複数の円形部分が開口であり、微小な寸法である。この微小な寸法とは、例えば、照射領域５５０の直径等の最大寸法に対して、開口５１３の直径等が１／５又は１／１０よりも小さい寸法である場合である。

各円形部分同士の間隔はフィルタ通過率に応じて変更すればよい。このように被膜を形成した場合、複数の輝線波長に対する通過特性が各々異なる複数の光学フィルタの各々にフィルタ通過率が異なる部分領域を円形部分とその周囲部分となるように設けるので、円形部分の間隔又は直径を変更することで、フィルタ通過率の異なる光学フィルタの領域形成が容易である。

図４（ｂ）の光学フィルタ部６０１は、光学フィルタ部６０１において、透明基板２００の表面にフィルタ機能の所定の通過特性を有する被膜６１２が形成された上に、所定の図形パターンによる反射被膜６１１が形成される。反射被膜６１１は、複数の円形部分とその周囲部分となるように形成される。つまり、図４（ｂ）の光学フィルタ部６０１では、フィルタ通過率の異なる部分領域（通過特性被膜６１２の領域と反射被膜６１１の領域）が複数の円形部分とその周囲部分となるように形成される。本実施形態では、この複数の円形部分が開口であり、微小な寸法である。この微小な寸法とは、例えば、照射領域６５０の直径等の最大寸法に対して、開口６１３の直径等が１／５又は１／１０よりも小さい寸法である場合である。

図５は、本発明に係る第１実施形態の光源装置における主要部の他の例を示す平面図あり、（ａ）が同直径の微小開口を間隔を異ならせて光学フィルタ部の部分領域をリボルバ状に配置した場合を示し、（ｂ）が直径を異ならせた微小開口を同間隔に設けた光学フィルタ部の部分領域をリボルバ状に配置した場合を示す。

図５（ａ）では、円形の光学フィルタ５２０内に、第１部分領域５２１、第２部分領域５２２、及び、第３部分領域５２３が、リボルバ（回転式弾倉）状の配置で形成されている。第１部分領域５２１には、反射被膜が、複数の微小開口５６１を除いて形成されている。各微小開口５６１は、上下左右に隣接する他の開口５６１と間隔５６５だけ離間して形成されている。同様に第２部分領域５２２には、反射被膜が、複数の微小開口５６２を除いて形成されている。こちらの各微小開口５６２は、上下左右に隣接する他の開口５６２と間隔５６６だけ離間して形成されている。さらに第３部分領域５２３には、反射被膜が、複数の微小開口５６３を除いて形成されている。この各微小開口５６３は、上下左右に隣接する他の開口５６３と間隔５６７だけ離間して形成されている。

図５（ａ）では、光学フィルタ５２０内の円形の微小開口５６１と微小開口５６２と微小開口５６３の直径寸法は同じであるが、各間隔５６５と間隔５６６と間隔５６７は、この順に広くなっている。その結果、第１部分領域５２１の反射被膜は第２部分領域５２２より少なく、第２部分領域５２２の反射被膜は第３部分領域５２３より少なくなっている。従って光のフィルタ通過率は、第１部分領域５２１よりも第２部分領域５２２の方が少なく、第２部分領域５２２よりも第３部分領域５２３の方が少ない。光学フィルタ５２０は、例えば第１駆動手段１２等の駆動装置により円形プーリ等を介して外周を回すことで回転させることができ、照射領域５５０に対して、第１部分領域５２１、第２部分領域５２２、及び、第３部分領域５２３から所望の通過率の領域を選択することができる。

図５（ｂ）でも、円形の光学フィルタ５３０内に、第１部分領域５３１、第２部分領域５３２、及び、第３部分領域５３３が、リボルバ（回転式弾倉）状の配置で形成されている。第１部分領域５３１には、反射被膜が、複数の微小開口５７１を除いて形成されている。各微小開口５７１は、上下左右に隣接する他の開口５７１と間隔５７５だけ離間して形成されている。同様に第２部分領域５３２には、反射被膜が、複数の微小開口５７２を除いて形成されている。こちらの各微小開口５７２は、上下左右に隣接する他の開口５７２と間隔５７６だけ離間して形成されている。さらに第３部分領域５３３には、反射被膜が、複数の微小開口５７３を除いて形成されている。この各微小開口５７３は、上下左右に隣接する他の開口５７３と間隔５７５だけ離間して形成されている。

図５（ｂ）では、光学フィルタ５３０内の円形の微小開口５７１と微小開口５７２と微小開口５７３の直径寸法は異なっており、各開口の中心間の距離は同じことから、相対的に各間隔５７５と間隔５７６と間隔５７７は、この順に狭くなっている。その結果、第１部分領域５３１の反射被膜は第２部分領域５３２より多く、第２部分領域５３２の反射被膜は第３部分領域５３３より多くなっている。従って光のフィルタ通過率は、第１部分領域５３１よりも第２部分領域５３２の方が多く、第２部分領域５３２よりも第３部分領域５３３の方が多い。光学フィルタ５３０も、例えば第１駆動手段１２等の駆動装置により円形プーリ等を介して外周を回すことで回転させることができ、照射領域５５０に対して、第１部分領域５３１、第２部分領域５３２、及び、第３部分領域５３３から所望の通過率の領域を選択することができる。

図６は、本発明に係る第１実施形態の光源装置における主要部の変形例を示す側面図あり、（ａ）が光学フィルタ部が透過型である場合を示し、（ｂ）が光学フィルタ部が反射型である場合を示し、（ｃ）が異なる特性の透過型の光学フィルタ部を直列に配置した場合を示す。

図６（ａ）は、通過光が光学フィルタ５０１を透過する場合を示し、通過光の光軸７００は光学フィルタ５０１の一方の面から他方の面に貫通して延伸されている。この場合の反射被膜には、複数の微小開口が設けられて、透過する光の光量を調整している。

それに対して図６（ｂ）は、通過光が光学フィルタ５０２の表面で反射する場合を示し、通過光の光軸７００は光学フィルタ５０１の一方の面で反射しており、他方の面には貫通しない。この場合の反射被膜には、複数の微小開口が設けられるか、微小開口の内側に反射被膜が設けられて、透過する光の光量を調整している。

また図６（ｃ）は、通過光が特性の異なる３枚の光学フィルタ５０３、５０４、５０５を透過する場合を示し、通過光の光軸７００は光学フィルタ５０３の一方の面から入射し、光学フィルタ５０５の他方の面から出射している。この場合の各光学フィルタは、図６（ａ）と同様の構成でよいが、各フィルタの光学特性及び反射被膜により透過する光の質と光量を調整している。

図７（ａ）の光学フィルタ部２０１は、所定の図形パターンによる反射被膜２１１が形成される。反射被膜２１１は、中心から放射状に周辺部に達する帯状に交互に形成される。つまり、図７（ａ）の光学フィルタ部２０１では、フィルタ通過率の異なる部分領域（被膜２１２の領域と反射被膜２１１の領域）が中心から放射状に周辺部に達する帯状に交互に形成される。帯状の間隔はフィルタ通過率に応じて変更すればよい。光学フィルタのフィルタ通過率は個別に調整することができる。

図７（ｂ）の光学フィルタ部２０２も、所定の図形パターンによる反射被膜２２１が形成される。反射被膜２２１は、複数の直径が異なる同心円のリング状に交互に形成される。つまり、図７（ｂ）の光学フィルタ部２０２では、フィルタ通過率の異なる部分領域（被膜２２２の領域と反射被膜２２１の領域）が複数の直径が異なる同心円のリング状に交互に形成される。同心円の間隔はフィルタ通過率に応じて変更すればよい。光学フィルタのフィルタ通過率は個別に調整することができる。
なお、中間のフィルタ通過率を有する光学フィルタ部は、上記に限らず、例えば、円形に放射方向の線を組み合わせた千鳥格子や多辺角形、網状などを利用でき、形状、数量、サイズ、配置、及び、それらの組合を任意に選択することができる。

＜第２実施形態＞
図８は、本発明に係る第２実施形態の光源装置における主要部の一例を示す斜視図あり、（ａ）が光学フィルタ部が円形である場合を示し、（ｂ）が光学フィルタ部が方形である場合を示す。

図８（ａ）の上側に示した光学フィルタ部５は、円形の透明基板１２０上の表面に部分領域１２２と部分領域１２３が設けられ、輝線波長の光に対して所定の通過特性を有する通過特性被膜１２６が透明基板１２０上の表面の全領域又は反射被膜１２７が形成されない領域に形成され、さらに、その基板表面上に光を遮断する反射被膜１２７が、部分領域１２２と部分領域１２３とで異なるフィルタ通過率となるように形成される。

光学フィルタ部５の各部分領域１２２、１２３毎に異なるフィルタ通過率を有する反射被膜１２７は、各々のフィルタ通過率を達成できるように形成された所定の図形パターンをマスキングに用いて、反射被膜１２７が形成される領域と反射被膜１２７が形成されない領域の面積比率が異なるように形成されることにより、フィルタ通過率を異ならせることができる。本実施形態の反射被膜１２７は、対応する波長の光を反射する反射被膜である。反射被膜１２７には、金属材料等を被膜に用いることができるので、フィルタ通過率が異なる部分領域の形成が容易にすることができる。

図８（ａ）の下側に示した角度−通過率特性グラフは、横軸が回転角度、縦軸が通過率を示し、例えば、照射領域１２１が、全面に反射被膜１２７が形成された部分領域１２３内から、全面に通過特性被膜１２６が形成された部分領域１２２内に移動する場合を示している。このように光学フィルタ部５は回転させることで、照射領域１２１における部分領域１２２と部分領域１２３の面積の割合を変え、輝線波長の光の通過率を制御することができる。

図８（ｂ）の上側に示した光学フィルタ部５は、矩形の透明基板１５０上の表面に部分領域１５２と部分領域１５３が設けられ、輝線波長の光に対して所定の通過特性を有する通過特性被膜１５６が透明基板１５０上の表面の全領域又は反射被膜１５７が形成されない領域に形成され、さらに、その基板表面上に光を遮断する反射被膜１５７が、部分領域１５２と部分領域１５３とで異なるフィルタ通過率となるように形成される。

光学フィルタ部５の各部分領域１５２、１５３毎に異なるフィルタ通過率を有する反射被膜１５７は、各々のフィルタ通過率を達成できるように形成された所定の図形パターンをマスキングに用いて、反射被膜１５７が形成される領域と反射被膜１５７が形成されない領域の面積比率が異なるように形成されることにより、フィルタ通過率を異ならせることができる。本実施形態の反射被膜１５７は、対応する波長の光を反射する反射被膜である。反射被膜１５７には、金属材料等を被膜に用いることができるので、フィルタ通過率が異なる部分領域の形成が容易にすることができる。

図８（ｂ）の下側に示した角度−通過率特性グラフは、横軸が回転角度、縦軸が通過率を示し、例えば、照射領域１５１が、全面に反射被膜１５７が形成された部分領域１５３内から、全面に通過特性被膜１５６が形成された部分領域１５２内に移動する場合を示している。このように光学フィルタ部５は直線的（例えば垂直）に移動させることで、照射領域１５１における部分領域１５２と部分領域１５３の面積の割合を変え、輝線波長の光の通過率を制御することができる。

図９は、本発明に係る第２実施形態の光源装置における複数の光学フィルタ部を用いる場合の一例を示す斜視図であり、（ａ）が基板の入射側表面の被膜を形成した部分領域と形成しない部分領域で２等分した場合を示し、（ｂ）が基板の入射側表面の被膜を形成した部分領域と形成しない部分領域で４等分した場合を示し、（ｃ）が基板の入射側表面のフィルタ通過率が３段階に異なるレベルの被膜を形成した部分領域及び形成しない部分領域で４等分した場合を示す。

図９（ａ）の光学フィルタ部は、第１光学フィルタ部５と第２光学フィルタ部６と第３光学フィルタ部７を有し、第１光学フィルタ部５は、第１透明基板１２０上の表面に第１部分領域１２２と第２部分領域１２３が設けられ、第１輝線波長の光に対して所定の通過特性を有する第１通過特性被膜１２６が第１透明基板１２０上の表面の全領域又は第１反射被膜１２７が形成されない領域に形成され、さらに、その基板表面上に光を遮断する第１反射被膜１２７が、第１部分領域１２２と第２部分領域１２３とで異なるフィルタ通過率となるように形成される。

第１光学フィルタ部５の各部分領域１２２、１２３毎に異なるフィルタ通過率を有する第１反射被膜１２７は、各々のフィルタ通過率を達成できるように形成された所定の図形パターンをマスキングに用いて、第１反射被膜１２７が形成される領域と第１反射被膜１２７が形成されない領域の比率が異なるように形成されることにより、フィルタ通過率を異ならせることができる。本実施形態の第１反射被膜１２７は、対応する波長の光を反射する反射被膜である。第１反射被膜１２７には金属材料等を被膜に用いることができるので、フィルタ通過率が異なる部分領域の形成が容易にすることができる。

第２光学フィルタ部６は、第２透明基板１３０上の表面に第３部分領域１３２と第４部分領域１３３が設けられ、第１輝線波長の光と異なる第２輝線波長の光に対して所定の通過特性を有する第２通過特性被膜１３６上の表面の全領域又は第２反射被膜１３７が形成されない領域に形成され、さらに、その基板表面上に光を遮断する第２反射被膜１３７が、第３部分領域１３２と第４部分領域１３３とで異なるフィルタ通過率となるように形成される。

第２光学フィルタ部６の各部分領域１３２、１３３毎に異なるフィルタ通過率を有する第２反射被膜１３７は、各々のフィルタ通過率を達成できるように形成された所定の図形パターンをマスキングに用いて、第２反射被膜１３７が形成される領域と第２反射被膜１３７が形成されない領域の比率が異なるように形成されることにより、フィルタ通過率を異ならせることができる。本実施形態の第２反射被膜１３７は、対応する波長の光を反射する反射被膜である。第２反射被膜１３７を反射被膜にすることで、金属材料等を被膜に用いることができるので、フィルタ通過率が異なる部分領域の形成が容易にすることができる。

第３光学フィルタ部７は、第３透明基板１４０上の表面に第５部分領域１４２と第６部分領域１４３が設けられ、第１輝線波長及び第２輝線波長の光と異なる第３輝線波長の光に対して所定の通過特性を有する第３通過特性被膜１４６上の表面の全領域又は第３反射被膜１４７が形成されない領域に形成され、さらに、その基板表面上に光を遮断する第３反射被膜１４７が、第５部分領域１４２と第６部分領域１４３とで異なるフィルタ通過率となるように形成される。

第３光学フィルタ部７の各部分領域１４２、１４３毎に異なるフィルタ通過率を有する第３反射被膜１４７は、各々のフィルタ通過率を達成できるように形成された所定の図形パターンをマスキングに用いて、第３反射被膜１４７が形成される領域と第３反射被膜１４７が形成されない領域の比率が異なるように形成されることにより、フィルタ通過率を異ならせることができる。本実施形態の第３反射被膜１４７は、対応する波長の光を反射する反射被膜である。第３反射被膜１４７を反射被膜にすることで、金属材料等を被膜に用いることができるので、フィルタ通過率が異なる部分領域の形成が容易にすることができる。

第１光学フィルタ部５と第２光学フィルタ部６と第３光学フィルタ部７は、各々個別に、例えば、回転ロータ等の駆動装置と接触又は結合され、駆動させることができる。

本実施形態の駆動手段は、第１駆動手段１２、第２駆動手段１３、及び、第３駆動手段１４を有する。第１駆動手段１２は、第１光学フィルタ部５を回転駆動することにより、第１光学フィルタ部５における照射領域１２１の位置を、第１部分領域１２２内から第２部分領域１２３内まで、その両者間の境界線を横切って連続的に移動させることができるように駆動することができる。照射領域１２１は光軸７００を中心とする光が通過する領域である。

第２駆動手段１３は、第１光学フィルタ部５を回転駆動することにより、第２光学フィルタ部６における照射領域１３１の位置を、第３部分領域１３２と第４部分領域１３３の境界線を横切って連続的に移動させることができるように駆動することができる。
第３駆動手段１４は、第１光学フィルタ部５を回転駆動することにより、第３光学フィルタ部７における照射領域１４１の位置を、第５部分領域１４２と第６部分領域１４３の境界線を横切って連続的に移動させることができるように駆動することができる。

通過波長制御部１１は、第１駆動手段１２と第２駆動手段１３と第３駆動手段１４の駆動量を各々制御することで、各光学フィルタ部５、６、７の光の通過量を各々制御する。

図９（ｂ）の第１光学フィルタ部５は、図９（ａ）の光学フィルタ部では、基板表面を２分割するように第１通過特性被膜１２６と第１反射被膜１２７を形成していたのに対し、基板表面を４分割するように第１通過特性被膜１２６と第１反射被膜１２７を形成している。４分割した場合には、２分割の場合よりも駆動距離を少なく制御することができる。第２光学フィルタ部６及び第３項獄フィルタ部６も同様な構成である。

図９（ｃ）の光学フィルタ部は、第１反射被膜１２７を有していない第１部分領域１２２と、第１反射被膜１２７に覆われた第２部分領域１２３との中間の、０％〜１００％の任意の値のフィルタ通過率を有する部分領域１２２〜１２５を設けている。ここでは、第１光学フィルタ部５に、当該透明基板１２０上の表面に３つ以上の部分領域を設け、その部分領域１２２、１２３、１２４、１２５の第１反射被膜１２７、１２８、１２９のフィルタ通過率が各々異なるように形成している。第２光学フィルタ部６及び第３項獄フィルタ部６も同様な構成である。

このように本実施形態の光学フィルタ部は、基板表面の面積における所定波長の光を反射する一部分に形成された第１部分と、その光を通過させる残りの部分である第２部分が設けられ、その光の照射領域の位置が第１部分と第２部分との間で自由に移動される。

図１０は、本発明に係る第１実施形態の光源装置の各光学フィルタ部単体における反射部分領域の面積比率が変化することによるフィルタ通過率の変化を示す図であり、（ａ）が通過する面積比率が概略で１００％、７５％、５０％、２５％の各場合の第１光学フィルタ部の単体特性を示し、（ｂ）が通過する面積比率が概略で１００％、７５％、５０％、２５％の各場合の第２光学フィルタ部の単体特性を示す。
図１１は、本発明に係る第１実施形態の光源装置の第１光学フィルタ部と第２光学フィルタ部と組み合わせた場合のフィルタ通過率と波長特性の関係を示す図であり、（ａ）が通過する面積比率が１００％の第２光学フィルタ部と５０％の第１光学フィルタ部と組み合わせた場合のフィルタ通過率を示し、（ｂ）が（ａ）の場合の波長特性を示す。
図１２は、本発明に係る第１実施形態の光源装置の第１光学フィルタ部と第２光学フィルタ部と組み合わせた場合のフィルタ通過率の変化と波長特性の変化とをそれらの関係を含めて示す図であり、（ａ）通過する面積比率が１００％の第２光学フィルタ部と、通過する面積比率が０％〜１００％の間で変化する第１光学フィルタ部と組み合わせた場合のフィルタ通過率を示し、（ｂ）が（ａ）の場合の波長特性の変化を示す。

例えば、第１光学フィルタ部５が図１０（ａ）の特性を有し、第２光学フィルタ部６が図１０（ｂ）の特性を有する場合、両フィルタを通過光に対して直列に配置した場合には、従来の構成及び方法のフィルタでは、図１０（ａ）の特性は得ることができるが、図１０（ｂ）の特性を有効にすることができなかった。

それに対して、本実施形態では、図１０（ａ）の特性を有する第１光学フィルタ部５のフィルタ通過率を０％〜１００％の間の任意の比率に制御することができ、例えば、第１光学フィルタ部５のフィルタ通過率を５０％とする。その場合の、第１光学フィルタ部と第２光学フィルタ部と組み合わせた場合のフィルタ通過率が図１１（ａ）に示され、波長特性が図１１（ｂ）に示される。この図１１（ｂ）から本実施形態では、複数の輝線のうちの任意の輝線のみの強度（フィルタ通過率）を変更できることがわかる。

次に、図１２（ａ）では、図１１（ａ）の第１光学フィルタ部５の通過する面積比率を０％〜１００％の間で変化させた場合を示し、図１２（ｂ）では、その場合の輝線の強度変化を示している。この図１２（ａ）及び図１２（ｂ）から本実施形態では、複数の輝線のうちの任意の輝線のみを任意の強度（フィルタ通過率）に制御できることがわかる。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）では、左端の第１の輝線のみを変動させた場合を示しているが、本実施啓太では、第１フィルタ装置５、第２フィルタ装置６、及び、第３フィルタ装置７の全てでフィルタ通過率を任意に設定できるので、図３（ａ）〜（ｄ）に示した相対波長を容易に得ることができることがわかる。

従って、本実施形態では、輝線波長に対して所定の通過特性を有する光学フィルタにフィルタ通過率が異なる部分領域を設け、その光学フィルタにおける光の照射領域の位置を各部分領域の境界線を横切って連続的に制御することにより、露光用の紫外線の複数の輝線波長のうちの第１輝線波長（ｉ線）と第２輝線波長（ｈ線）のフィルタ通過率（強度）を個別に実用レベルで制御することができる。例えば、ｈ線フィルタ通過率１００％に対してｉ線フィルタ通過率３０％（７０％カット）、又は、ｈ線フィルタ通過率２０％に対してｉ線フィルタ通過率１００％等のように、指定した波長比率（照度比率）を自由に制御することができ、複数の輝線波長の強度を調整することができる。従って、本実施形態の光学フィルタを用いた露光装置では、レジストパターンの断面形状における側面のテーパ角度制御を容易に実施できる。また、本実施形態の光学フィルタは、比較的容易に製造することができ、コストアップを抑制できる。

＜第３実施形態＞
上記した第１の実施形態では、フィルタが円形でフィルタ通過率が異なる領域を回転移動させることで、輝線波長毎に任意のフィルタ通過率を得る場合を示したが、フィルタが方形で直線移動させることでも、同様に輝線波長毎に任意のフィルタ通過率を得ることができる。その場合を、以下に第３実施形態として示す。なお、以下の説明においては、第１実施形態と同様な構成及び方法については重複する記載を省略し、第１実施形態とは異なる構成及び方法についてのみ記載する。

図１３は、本発明に係る第３実施形態の光学フィルタ装置における主要部の一例を示す斜視図であり、（ａ）が基板の入射側表面の被膜を形成した部分領域と形成しない部分領域で２等分した場合を示し、（ｂ）が基板の入射側表面の被膜を形成した部分領域と形成しない部分領域で４等分した場合を示し、（ｃ）が基板の入射側表面のフィルタ通過率が３段階に異なるレベルの被膜を形成した部分領域及び形成しない部分領域で４等分した場合を示す。

図１３（ａ）では、第１光学フィルタ部５と第２光学フィルタ部６と第３光学フィルタ部７は、各々を個別に直線的に移動させることが可能なように第１駆動手段１２と第２駆動手段１３と第３駆動手段１４に取り付けられる。第１駆動手段１２は、第１光学フィルタ部５を直線的に駆動することにより、光の照射領域１５１の位置を第１部分領域１５２と第２部分領域１５３の境界線を横切って連続的に移動させることができるように駆動することができる。

第２駆動手段１３は、第２光学フィルタ部６を直線的に駆動することにより、光の照射領域１６１の位置を第３部分領域１６２と第４部分領域１６３の境界線を横切って連続的に移動させることができるように駆動することができる。
第３駆動手段１４は、第３光学フィルタ部７を直線的に駆動することにより、光の照射領域１７１の位置を第５部分領域１７２と第６部分領域１７３の境界線を横切って連続的に移動させることができるように駆動することができる。

図１３（ｂ）の光学フィルタ部は、図１３（ａ）の第１光学フィルタ部５では、基板表面を２分割するように第１通過特性被膜１５６と第１反射被膜１５７を形成していたのに対し、基板表面を４分割するように第１通過特性被膜１５６と第１反射被膜１５７を形成している。４分割した場合には、２分割の場合よりも駆動距離を少なく制御することができる。第２光学フィルタ部６及び第３光学フィルタ部６も同様な構成である。

図１３（ｃ）の光学フィルタ部は、第１反射被膜１５７を有していない第１部分領域１５２と、第１反射被膜１５７に覆われた第２部分領域１５３との中間の、０％〜１００％の任意の値のフィルタ通過率を有する部分領域１５２〜１２５を設けている。ここでは、第１光学フィルタ部５に、当該透明基板１２０上の表面に３つ以上の部分領域を設け、その部分領域１２２、１２３、１２４、１２５の第１反射被膜１２７、１２８、１２９のフィルタ通過率が各々異なるように形成している。第２光学フィルタ部６及び第３項獄フィルタ部６も同様な構成である。
このように本実施形態では、光学フィルタの各々のフィルタ通過率を直線的な移動により制御するので、モータと回転運動を直線運動に変換するラックとピニヨン、又は、リニアモータ等により照射領域の位置を容易に制御することができる。

また、本実施形態でも、反射被膜の表面に複数の欠落部を設けて中間のフィルタ通過率を有する光学フィルタ部を使用することができる。

＜第４実施形態＞
上記した第１実施形態と第３実施形態では、光学フィルタ部がハイパスフィルタの場合の組み合わせについて説明したが、近年の光学フィルタとしては、バンドパスフィルタ、複数バンドのバンドパスフィルタ、及び、バンドパスとハイパスフィルタを組み合わせた光学フィルタの製造が可能になっている。そのような特殊な光学フィルタを利用した場合を、以下に第４実施形態として示す。なお、以下の説明においては、第１実施形態及び第３実施形態と同様な構成及び方法については重複する記載を省略し、第１実施形態及び第３実施形態とは異なる構成及び方法についてのみ記載する。

図１４は、本発明に係る第１実施形態の光源装置の特殊な特性の第２光学フィルタ部のフィルタ通過率の変化と波長特性の変化とをそれらの関係を含めて示す図であり、（ａ）が面積比率が０％〜１００％の間で変化する特殊な特性の第２光学フィルタ部のフィルタ通過率を示し、（ｂ）が面積比率が０％〜１００％の間で変化する第２光学フィルタ部のフィルタ通過率の変化を示し、（ｃ）が（ｂ）の場合の波長特性の変化を示す。

本実施形態では、第２光学フィルタ部６の第１通過特性被膜が、図１４（ａ）に示した第１輝線波長の光に対するバンドパスフィルタと第２輝線波長の光に対するハイパスフィルタの通過特性を有する。つまり、複数の光学フィルタの少なくとも一つが１波長のバンドパスと他の波長のハイパスの複合通過特性を有している。そして第１光学フィルタ部５の第１通過特性被膜が図１０（ａ）の特性であり３３％のフィルタ通過率とする。その場合の第１光学フィルタ部５と第２光学フィルタ部６を光の進行方向に直列に組み合わせた特性が図１４（ｂ）である。そしてその場合の各輝線部の波長特性が図１４（ｃ）に示される。このように特殊な特性の光学フィルタを利用すれば、さらに多様で複雑な波長と光強度への対応が可能になる。

＜第５実施形態＞
図１５は、本発明に係る第５実施形態の光源装置における主要部の他の例を示す平面図ある。
図１５に示した光学フィルタ部５は、円形の透明基板１２０上の表面に輝線波長の光を通過させる部分領域１２２と、その光を反射する部分領域１２３に加えて、所定の割合の光量を通過させる複数の微小開口５６４が形成された部分領域５２４が設けられている。部分領域１２２と部分領域１２３とでは異なるフィルタ通過率となるように、部分領域１２２には、輝線波長の光に対して所定の通過特性を有する通過特性被膜１２６が透明基板１２０上の表面に形成され、部分領域１２３にはその光を遮断する反射被膜１２７が形成される。部分領域５２４の各微小開口５６４間の間隔は、光学フィルタ部５の回転角度位置により異なっており、部分領域１２２から時計回りに部分領域１２３に向かうに従い、徐々に間隔が狭くなるように形成されている。このように光学フィルタ部５を形成することで、光学フィルタ部５の回転角度により、第１実施形態と第２実施形態の両方の特性を備える光学フィルタを得ることができる。

本実施形態では、本発明の光学フィルタを備えた光源装置を露光装置に用いる場合を示したが、例えば、波長多重通信（ＷＤＭ）分野における、任意の波長の光を選択的に取り出す波長可変フィルタとしても利用することができる。なお、本発明は、上述の実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更が可能であることは言うまでもない。

１投影露光装置、
２光源、
３反射鏡、
４コリメータレンズ、
５第１光学フィルタ部、
６第２光学フィルタ部、
７第３光学フィルタ部、
８照明均一化手段、
９集光レンズ、
１０光源装置、
１１通過波長制御部、
１２第１駆動手段、
１３第２駆動手段、
１４第３駆動手段、
１５フォトマスク側顕微鏡、
２０フォトマスク、
２５マスクマーク、
３０ＸＹ独立倍率補正部、
４０可動板、
５０投影光学系、
６０ステージ、
６５基板側顕微鏡、
７０マーク計測部、
８０制御部、
９０投影倍率制御部、
１００プリント基板、
１０５アライメントマーク、
１２０第１透明基板、
１２１照射領域
１２２第１部分領域、
１２３第２部分領域、
１２６第１通過特性被膜、
１２７第１反射被膜、
１３０第２透明基板、
１３２第３部分領域、
１３３第４部分領域、
１３６第２通過特性被膜、
１３７第２反射被膜、
１４０第３透明基板、
１４２第５部分領域、
１４３第６部分領域、
１４６第３通過特性被膜、
１４７第３反射被膜、
１５０（通過光の）光軸、
１５１照射領域
１２２第１部分領域、
１２３第２部分領域、
１２６第１通過特性被膜、
１２７第１反射被膜、
２００透明基板、
５００光学フィルタ部、
５０１光学フィルタ部、
５１１、６１１反射被膜、
５１２通過特性被膜、
５１３、６１３開口、
５２０光学フィルタ、
５２１第１部分領域、
５２２第２部分領域、
５２３第３部分領域、
５２４部分領域、
５５０、６５０照射領域、
５６１、５６２、５６３、５６４微小開口、
５６５、５６６、５６７、５６８間隔、
６００、６０１光学フィルタ部、
７００光軸。

Claims

複数の輝線を有する光束を発生する光源が発生した光束を凹面鏡で集光し、該集光された光束から光学フィルタ装置を有する選択手段で所定波長の光束を選択し、該所定波長の光束を照明対象物に照射する光源装置であって、
該光学フィルタ装置には、前記輝線スペクトルの少なくとも一つの輝線の波長の光を遮断する反射被膜が、前記光束を反射させるか又は透過させて通過させる複数の開口を有するように設けることで、前記輝線の波長の光のフィルタ通過率を制御した光学フィルタ部を有し、
該複数の開口の最大寸法は、前記所定波長の光束の照射面内に複数の開口が配置可能である微小な寸法であり、
前記選択された所定波長の光束における少なくとも一つの特性を、前記微小な開口の形状、間隔及び数により決定する
ことを特徴とする光源装置。
前記光学フィルタ部は、
前記開口の形状、間隔若しくは数の少なくとも１つが異なる複数の部分領域を有し、
前記光束の照射面を一の前記部分領域から他の前記部分領域に移動させるように、前記光学フィルタ部を可動させる駆動手段を有する
ことを特徴とした請求項１に記載の光源装置。
複数の輝線を有する光束を発生する光源が発生した光束を凹面鏡で集光し、該集光された光束から光学フィルタ装置を有する選択手段で所定波長の光束を選択し、該所定波長の光束を照明対象物に照射する光源装置であって、
該光学フィルタ装置には、少なくとも一つの輝線の波長の光を遮断する反射被膜を一部に設け、該反射被膜を有する部分領域と、有していない部分領域の少なくとも２つの部分領域を隣接させて設けた光学フィルタ部と、
前記光束の照射面における一の前記部分領域と他の前記部分領域の面積比率が変わるように、前記光学フィルタ部を移動させる駆動手段を有する
ことを特徴とする光源装置。
前記光学フィルタ装置を通過した光束により前記照明対象物の各部を照明する照度を均一化する照明均一化手段を有する
ことを特徴とした請求項５に記載の光源装置。
前記駆動手段は、前記光学フィルタ部を回転駆動することにより前記各部分領域を移動させる
ことを特徴とした請求項１乃至４の何れかに記載の光源装置。
前記駆動手段は、前記光学フィルタ部を直線駆動することにより前記各部分領域を移動させる
ことを特徴とした請求項１乃至４の何れかに記載の光源装置。
前記光学フィルタ装置は、少なくとも前記光束に対する光学的特性が異なる複数の前記光学フィルタ部を有し
各光学フィルタ部は、前記光束の光軸に直列に配置される
ことを特徴とした請求項１乃至６の何れかに記載の光源装置。
前記所定波長の光束は、前記光源が発生する光束が有する輝線であるｉ線、ｈ線、ｇ線の少なくとも何れか一つの波長を含む
ことを特徴とした請求項１〜７に記載の光源装置。
請求項１乃至８の光源装置の光学フィルタ装置を用いて所定波長の光束を選択し、
該所定波長の光束をフォトマスク上に形成された所定のパターンに照射し、
前記フォトマスクを通過した前記所定波長の光束を照明光として前記ポジレジスト上に照射する
ことを特徴とした露光装置。