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TW201409184A - 照明裝置、處理裝置、及元件製造方法 - Google Patents

照明裝置、處理裝置、及元件製造方法 Download PDF

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TW201409184A
TW201409184A TW102118872A TW102118872A TW201409184A TW 201409184 A TW201409184 A TW 201409184A TW 102118872 A TW102118872 A TW 102118872A TW 102118872 A TW102118872 A TW 102118872A TW 201409184 A TW201409184 A TW 201409184A
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TW
Taiwan
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light source
light
illumination
source unit
substrate
Prior art date
Application number
TW102118872A
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English (en)
Inventor
根岸武利
福井達雄
Original Assignee
尼康股份有限公司
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Abstract

照明裝置(IU)，具備：第1光源部(21a)；第2光源部(21b)，光之出射方向與第1光源部不同；以及偏向部(22)，使光之至少一部分偏向，以使來自第1光源部之光與來自第2光源部之光之行進方向一致。第1光源部與第2光源部在既定方向配置在不同位置，以使從各光源部射出後經過偏向部之光射入之照明區域在既定方向連續地排列。

Description

照明裝置、處理裝置、及元件製造方法
本發明係關於一種照明裝置、處理裝置、及元件製造方法。
本申請係根據2012年5月29日之美國臨時申請61/652719號主張優先權，並將其內容援引於此。
近年來，作為電視等之顯示裝置，大多使用例如液晶顯示面板等之平板顯示器。平板顯示器般之各種元件之製造，利用曝光裝置等之處理裝置。例如，液晶顯示面板係藉由利用曝光裝置進行之微影方法、蝕刻技術等在玻璃板上形成透明薄膜電極等之各種膜圖案而製造。作為微影方法，提案有替代玻璃板在捲繞成捲筒狀之片狀基板使光罩圖案之像投影曝光之方法(例如，參照下述專利文獻1)。
專利文獻1：日本特開2007-114385號公報
曝光裝置等之處理裝置，以可高效率地製造元件之觀點觀之，期待可擴大處理範圍，用在上述處理裝置之照明裝置，期待可擴大與被處理物之移動方向垂直方向之光之照射範圍。
本發明形態之目的在於提供一種可擴大處理範圍之照明裝置、處理裝置、及元件製造方法。
本發明第1形態之照明裝置，具備：第1光源部；第2光源 部，光之出射方向與該第1光源部不同；以及偏向部，使該光之至少一部分偏向，以使來自該第1光源部之光與來自該第2光源部之光之行進方向一致；該第1光源部與該第2光源部在既定方向配置在不同位置，以使從各光源部射出後經過該偏向部之光射入之照明區域在該既定方向連續地排列。
本發明第2形態之處理裝置，係將形成為光罩圖案之圖案轉印在具有感應層之基板，其特徵在於，具備：第1形態之照明裝置，照明該光罩圖案；以及移動裝置，使該光罩圖案與該基板在與該既定方向垂直之方向相對移動。
本發明第3形態之元件製造方法，包含：藉由第2形態之處理裝置一邊使該光罩圖案與該基板相對移動一邊將該圖案連續地轉印在該基板之動作；以及利用轉印有該圖案之該基板之感應層之變化實施後續處理之動作。
根據本發明之形態，可提供可擴大處理範圍之照明裝置、處理裝置、及元件製造方法。
10‧‧‧移動裝置
21‧‧‧光源部
21a‧‧‧第1光源部
21b‧‧‧第2光源部
22‧‧‧偏向部
23‧‧‧光源
24‧‧‧線產生器
25‧‧‧準直鏡
28‧‧‧濾光器
35‧‧‧旋轉筒
36‧‧‧光學柱構件
37,38‧‧‧中繼透鏡
42‧‧‧光闌構件
45‧‧‧反射鏡
46‧‧‧通過部
47‧‧‧反射部
48‧‧‧中間部
EX‧‧‧曝光裝置
IU‧‧‧照明裝置
L‧‧‧照明光
M‧‧‧光罩圖案
P‧‧‧基板
S‧‧‧距離
U3‧‧‧處理裝置
圖1係顯示元件製造系統之一例之圖。
圖2係顯示第1實施形態之處理裝置(曝光裝置)之側視圖。
圖3係顯示第1實施形態之處理裝置(曝光裝置)之前視圖。
圖4A係顯示第1實施形態之照明模組之圖。
圖4B係顯示第1實施形態之照明模組之圖。
圖5係顯示第1實施形態之偏向部之立體圖。
圖6係顯示第1實施形態之偏向部之俯視圖。
圖7係顯示照度分布及濾光器之一例之圖。
圖8係顯示照度分布及濾光器之另一例之圖。
圖9係顯示第2實施形態之處理裝置(曝光裝置)之側視圖。
圖10係顯示第2實施形態之照明裝置之立體圖。
圖11係顯示第2實施形態之照明裝置之俯視圖。
圖12係顯示第2實施形態之照明裝置之光源之俯視圖。
圖13A係顯示第2實施形態之照明裝置之光學柱構件之圖。
圖13B係顯示第2實施形態之照明裝置之光學柱構件之圖。
圖14係顯示第2實施形態之照明裝置之中繼透鏡之俯視圖。
圖15係顯示第2實施形態之照明裝置之偏向部之圖。
圖16係顯示第2實施形態之照明裝置之光闌構件之圖。
圖17係顯示第3實施形態之處理裝置(曝光裝置)之側視圖。
圖18係顯示第3實施形態之處理裝置(曝光裝置)之俯視圖。
圖19係顯示第4實施形態之處理裝置(曝光裝置)之側視圖。
圖20係顯示第4實施形態之處理裝置(曝光裝置)之前視圖。
圖21係顯示第4實施形態之照明裝置之偏向部之前視圖。
圖22係顯示元件製造方法之一例之流程圖。
(第1實施形態)
圖1係顯示元件製造系統SYS(可撓性顯示器生產線)之構成例之圖。此 處，顯示從供應輥FR1引出之可撓性基板P(片、膜等)依序經由n台處理裝置U1,U2,U3,U4,U5,…Un捲繞至回收輥FR2之例。
圖1中，XYZ正交座標系為設定成基板P之表面(或背面)與XZ面垂直、與基板P之搬送方向(長邊方向)正交之方向(寬度方向)為Y軸方向。Z軸方向設定成例如鉛垂方向、X軸方向及Y軸方向係設定成水平方向。此外，為了方便說明，將從X軸方向(搬送方向之下游)觀察之圖設為前視圖，將從Y軸方向(旋轉中心軸之方向)觀察之圖設為側視圖，將從Z軸方向(鉛垂方向之上方)觀察之圖設為俯視圖。
捲繞於供應輥FR1之基板P係藉由夾持之驅動捲筒DR1引出，藉由邊緣位置控制器EPC1一邊在Y方向定位一邊送至處理裝置U1。
處理裝置U1係以印刷方式在基板P之搬送方向(長邊方向)將感光性機能液(光阻、感光性耦合材、UV硬化樹脂液等)連續地或選擇性地塗布在基板P表面之塗布裝置。在處理裝置U1內設有塗布機構Gp1與急速地除去塗布在基板P之感光性機能液所含之溶劑或水分之乾燥機構Gp2等，該塗布機構Gp1包含捲繞有基板P之壓體捲筒DR2、在此壓體捲筒DR2上將感光性機能液均勻地塗布在基板P表面之塗布用捲筒、或將感光性機能液選擇性地塗布之凸版或凹版之版體捲筒等。
處理裝置U2係將從處理裝置U1搬送來之基板P加熱至既定溫度(例如，數十~120℃程度)並使塗布在表面之感光性機能層穩定地固定之加熱裝置。在處理裝置U2內設有使基板P折返並搬送之複數個捲筒與空氣旋轉桿、冷卻室部HA2、及夾持之驅動捲筒DR3等。
作為曝光裝置之處理裝置U3包含對從處理裝置U2搬送而 來之基板P之感光性機能層照射與顯示器用電路圖案或配線圖案對應之紫外線之圖案化光之曝光裝置。在處理裝置U3內設有將基板P之Y軸方向(寬度方向)之中心控制成一定位置之邊緣位置控制器EPC、夾持之驅動捲筒DR4、以既定張力將在X方向搬送之基板P之背面在空氣軸承層以平面或圓筒狀彎曲面支承之基板載台ST(基板支承構件)、及對基板P賦予既定鬆弛(空隙)DL之二組驅動捲筒DR6,DR7等。
再者，在處理裝置U3內設有在外周面捲繞有片狀之光罩基板(以下，稱為光罩圖案M)且繞與Y方向平行之中心線旋轉之旋轉筒14、對捲繞在該旋轉筒14之光罩圖案M照射往Y方向延伸之狹縫狀之曝光用照明光並將光罩圖案M之圖案轉印至藉由基板載台ST支承成平面狀之基板P之一部分之照明裝置IU、及對準顯微鏡AM，該對準顯微鏡AM，為了使轉印之圖案與基板P相對地對準，檢測預先形成在基板P之對準標記等。
圖1之處理裝置U3包含所謂接合方式之曝光裝置，將捲繞有光罩圖案M之旋轉筒14設為光罩體，使光罩體與基板P以既定間隙(數十μm以內)接近，將光罩體上之圖案轉印至基板P。處理裝置U3進行之圖案轉印方式並未限定，為藉由投影光學系將光罩圖案之像投影之方式亦可，或者為將基板P捲繞於圓筒狀光罩體之外周之接觸方式亦可。又，光罩體為可釋放旋轉筒14與光罩圖案M亦可，不可釋放亦可。例如，光罩體為在旋轉筒14表面形成有光罩圖案M亦可。
處理裝置U4為濕式處理裝置，對從處理裝置U3搬送來之基板P之感光性機能層進行濕式之顯影處理、化學鍍處理等之各種濕式處理之至少一個。
處理裝置U5為加熱乾燥裝置，加熱從處理裝置U4搬送來之基板P，將因濕式製程而濕的基板P之水分含有量調整成既定值，但省略詳細說明。之後，經過幾個處理裝置且通過一連串製程最後之處理裝置Un之基板P，透過夾持之驅動捲筒DR9與邊緣位置控制器EPC3捲繞於回收輥FR2。
上位控制裝置CONT統籌控制構成生產線之各處理裝置U1至Un之運轉，亦進行在各處理裝置U1至Un之處理狀況或處理狀態之監測、在處理裝置間之基板P之搬送狀態之監測、以事前/事後之檢查/測量之結果為依據之反饋修正或前饋修正等。
本實施形態中使用之基板P為例如樹脂膜、由不鏽鋼等之金屬或合金構成之箔等。樹脂膜之材質包含例如聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚酯樹脂、乙烯-乙烯基共聚物樹脂、聚氯乙烯樹脂、纖維素樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、乙酸乙烯樹脂中之一或二種以上。
基板P，較佳為選擇在各種處理步驟中因受熱導致之變形量可實質忽視之熱膨脹係數不顯著大者。熱膨脹係數，可藉由例如將無機填劑混合於樹脂膜，以設定成小於與製程溫度等對應之閾值。無機填劑可以是例如氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化矽等。又，基板P可以是以浮製法等製造之厚度100μm程度之極薄玻璃之單層體，亦可以是在此極薄玻璃貼合有上述樹脂膜、箔等之積層體。又，基板P可以是預先藉由既定前置處理將其表面改質後活性化者、或在表面形成有精密圖案化用之細微分隔壁構造(凹凸構造)者。
圖1之元件製造系統SYS對基板P反覆或連續執行元件(顯示器面板等)製造用之各種處理。已施以各種處理之基板P，就各元件進行分割(切割)，成為複數個元件。基板P之尺寸，例如寬度方向(成為短邊之Y軸方向)之尺寸係10cm至2m程度、長度方向(成為長邊之X軸方向)之尺寸係10m以上。
接著，更詳細說明處理裝置U3之構成。圖2係作為處理裝置U3之曝光裝置EX之側視圖，圖3係該曝光裝置EX之前視圖。
圖2所示之曝光裝置EX為所謂掃描曝光裝置，藉由使基板P(感光片)與光罩圖案M相對移動、以來自光罩圖案M之曝光用光掃描基板P，將形成在光罩圖案M之曝光圖案轉印至基板P。在基板載台ST上之基板P之搬送方向與從光罩圖案M射出之曝光用光在基板P上掃描之方向(掃描方向)大致相同。
又，曝光裝置EX為所謂接合方式之曝光裝置，在使基板P與光罩圖案M彼此接近之狀態下，以來自照明裝置IU之照明光L照明光罩圖案M，使從被照明之光罩圖案M射出之曝光用光照射至基板P，藉此不透過投影光學系將曝光圖案轉印至基板P。
曝光裝置EX具備使基板P與光罩圖案M相對移動之移動裝置10、照明光罩圖案M之照明裝置IU、使轉印之曝光圖案與基板P相對地對準之對準顯微鏡AM(對準光學系)、檢測從照明裝置IU照射至基板P之照明光L之照度(光強度)之照度監測器裝置11(測量裝置)、及控制曝光裝置EX之各部之控制裝置12。
移動裝置10具備搬送基板P之搬送部13、可保持光罩圖案 M並旋轉之旋轉筒14、及驅動旋轉筒14旋轉之驅動部15。
搬送部13包含圖1所示之驅動捲筒DR4、驅動捲筒DR6等，在基板載台ST上使基板P直線移動。被搬送之基板P之位置係藉由位置檢測感測器16檢測。控制裝置12根據位置檢測感測器16之檢測結果控制搬送部13，藉此控制搬送部13所搬送之基板P之位置。
旋轉筒14具有圓筒面狀之外周面(以下，亦稱為圓筒面14a)，使透射型之光罩圖案M沿著圓筒面14a彎曲成圓筒面狀來保持。圓筒面係以既定半徑繞既定中心線彎曲之面，例如，為圓柱或圓筒之外周面之至少一部分。
旋轉筒14係配置成圓筒面14a之切平面與基板載台ST上之基板P大致平行。旋轉筒14係設成可繞既定旋轉中心軸AX1旋轉。旋轉筒14之係旋轉中心軸AX1係設定成例如與在基板載台ST上搬送時之基板P之移動方向大致正交(與基板P之寬度方向大致平行)。
驅動部15使旋轉筒14繞旋轉中心軸AX1旋轉。旋轉筒14之旋轉位置係藉由旋轉檢測感測器17檢測。控制裝置12根據旋轉檢測感測器17之檢測結果控制驅動部15，藉此控制藉由驅動部15旋轉之旋轉筒14之旋轉位置。
移動裝置10被控制裝置12控制，使基板P與光罩圖案M同步驅動。控制裝置12以基板P之移動速度(搬送速度)與旋轉筒14所保持之光罩圖案M之移動速度(周速度)大致相同之方式控制搬送部13及驅動部15。此外，移動裝置10亦可在Y軸方向及Z軸方向之一方或雙方調整基板載台ST上之基板P與旋轉筒14之相對位置。
照明裝置IU配置在旋轉筒14之內側，從旋轉筒14之內側以照明光L照明光罩圖案M之一部分(照明區域IR)。照明區域IR為例如以與在基板載台ST上之基板P之搬送方向正交之方向為長邊方向之帶狀區域。亦即，照明裝置IU將以與旋轉筒14之旋轉中心軸AX1大致平行之方向為長邊之狹縫形狀之照明光L(線光)照射至光罩圖案M。
來自照明裝置IU之照明光L之出射方向係設定成例如旋轉筒14之徑方向。此情形，照明裝置IU從光罩圖案M之大致法線方向對沿著旋轉筒14之外周面之光罩圖案M照射照明光L。照明裝置IU，例如，將視為大致平行光之照明光L照射至光罩圖案M。
在曝光裝置EX，在旋轉筒14(光罩圖案M)與基板載台ST(基板P)之間之光路設有光闌構件18。光闌構件18為所謂視野光闌，藉由規定從照明裝置IU射出後經過光罩圖案M後之光之通過範圍，規定基板P上之光之入射範圍。
如圖3所示，對準顯微鏡AM，例如，在基板載台ST之下方，設在旋轉中心軸AX1之一側(+Y側)與另一側(-Y側)。在旋轉筒14(光罩圖案M)與基板載台ST(基板P)，例如，在+Y側與-Y側設有對準標記。對準顯微鏡AM，藉由檢測此等對準標記，檢測基板P之X軸方向之位置、Y軸方向之位置、繞Z軸之旋轉位置中之至少一者。
照度監測器裝置11配置在例如基板載台ST之下方，以使從照明裝置IU射出之照明光L射入。照度監測器裝置11可測量在照明區域IR之照度分布。照度監測器裝置11，例如，一邊往與旋轉中心軸AX1平行之方向移動一邊測量在照明區域IR之一部分區域之照度，藉此測量在 與旋轉中心軸AX1平行之方向之照度分布。
照明裝置IU具備複數個照明模組20，藉由將各照明模組20之照明區域在與基板P之搬送方向正交之既定方向(Y軸方向)接合，照明以既定方向為長邊之照明區域IR。以下說明中，將各照明模組20之照明區域適當地稱為部分照明區域IRa。
複數個照明模組20配置成從基板P之搬送方向(X軸方向)觀察在既定方向(Y軸方向)排列。照明模組20在既定方向彼此接近地配置，以使其部分照明區域IRa之端部與其他照明模組20之部分照明區域IRa之端部重疊。
如圖2所示，照明模組20具備射出照明光L之光源部21與使從光源部21射出之照明光L偏向之偏向部22。複數個光源部21(參照圖3)係排列成從偏向部22射出之照明光L之點(部分照明區域IRa)在既定方向連續。
複數個光源部21在既定方向(Y軸方向)彼此接近以使部分照明區域IRa之一部分重疊。因此，複數個光源部21，如圖2所示，為了使光源部21之至少一部分不與其他光源部21干涉(物理碰撞)，在基板P之搬送方向(Y軸方向)之位置錯開配置。例如，第1照明模組20a具有之第1光源部21a，相對於從基板P之搬送方向觀察配置在第1照明模組20a旁之第2照明模組20b具有之第2光源部21b，基板P之搬送方向之位置錯開。
為了使複數個光源部21之位置在基板P之搬送方向(照明光L進行之基板P之掃描方向)錯開並能同時接合部分照明區域IRa，來自複數個光源部21之照明光L之出射方向設定成從既定方向觀察彼此交叉之複數 個方向。此處，為了方便說明，設來自複數個光源部21之照明光L之出射方向為二個方向、朝向此二個方向中之第1方向射出照明光L之光源部21為第1光源部21a、朝向此二個方向中之第2方向射出照明光L之光源部21為第2光源部21b。
此處，第1光源部21a與第2光源部21b以YZ面為中心對稱地配置。從基板P之搬送方向觀察之照明模組20(參照圖3)之排列中，從一端朝向另一端之排列順序為第奇數個之照明模組20之光源部21，從既定方向觀察之情形，配置在例如圖2所示之第1光源部21a之位置。又，排列順序為第偶數個之照明模組20之光源部21，從既定方向觀察之情形，配置在例如圖2所示之第2光源部21b之位置。
排列順序為第偶數個之照明模組20係配置成例如來自光源部21之照明光L(光束)之主光線相對於基板P之法線方向具有+θ之角度。又，排列順序為第奇數個之照明模組20係配置成例如來自光源部21之照明光L之主光線相對於基板P之法線方向具有-θ之角度。
上述第1光源部21a與第2光源部21b係設定成照明光L之出射方向彼此交叉，以在從既定方向觀察時照明光L射入大致相同區域，例如，第1光源部21a係設成以YZ面為中心從-X側朝向+X側射出照明光L，第2光源部21b係設成以YZ面為中心從+X側朝向-X側射出照明光L。
偏向部22使照明光L偏向，以使從第1光源部21a射出之照明光L之行進方向與從第2光源部21b射出之照明光L之行進方向一致。偏向部22係配置在從既定方向(Y軸方向)觀察時來自第1光源部21a之照明光L之行進方向與第2光源部21b之照明光L之行進方向之交叉點附近。
接著，進一步詳細說明照明裝置IU(照明模組20)。圖2所示之第1照明模組20a與第2照明模組20b為相同構成，以YZ面為中心對稱地配置。因此，此處，代表複數個照明模組20，說明第1照明模組20a。
圖4A係從旋轉中心軸AX1之方向(Y軸方向)觀察第1照明模組20a之側視圖，圖4B係從基板P之搬送方向(X軸方向)觀察第1照明模組20a之前視圖。
複數個照明模組20分別具備射出照明光L之光源部21與使從光源部21射出之照明光L偏向之偏向構件22a。此處，偏向構件22a在既定方向(Y軸方向)排列有複數個，偏向部22係以複數個偏向構件22a構成。偏向構件22a係以對紫外域之光之透射率高之石英等製作。
圖4A及圖4B所示之光源部21係構成為射入偏向構件22a時之照明光L之點成為以既定方向(Y軸方向)為長邊之形狀。光源部21具備射出照明光L之光源23、使從光源23射出之照明光L(光束)在既定方向(Y軸方向)擴散之線產生器24(光學構件)、及使藉由線產生器24擴散之照明光L平行化之準直鏡25(平行化構件)。
光源23包含例如雷射二極體、發光二極體(LED)等之固體光源、準分子雷射光源、燈光源。從光源23發出之照明光L為例如KrF準分子雷射光(波長248nm)、ArF準分子雷射光(波長193nm)等之遠紫外光(DUV光)、水銀燈等射出之紫外域之亮線(g線、h線、i線)亦可。
此外，光源部21為將來自光源23之光透過光纖等之導光構件導至線產生器24之構成亦可。此情形，光源23配置在旋轉筒14之外側亦可，配置在內側亦可。又，光源部21為在以準直鏡等使來自光纖之出射 端面之光平行化後導至線產生器24之構成亦可。
線產生器24使來自光源23之光束往單方向(既定方向)延伸。已通過線產生器24之照明光L，如圖4B所示，既定方向(Y軸方向)之擴散角(放射角)變大，且如圖4A所示，在與既定方向正交之方向擴散角幾乎不變化。
線產生器24包含例如美國專利第4826299號、美國專利第5283694號等所記載之包威爾透鏡。如圖4B所示，包威爾透鏡將例如來自光源23之光束在既定方向空間性分割，使分割後之光束之各個往既定方向擴散。又，包威爾透鏡使分割後之光束之各個偏向，以使分割後之光束之中照度相對低之部分彼此重疊。例如，來自光源23之光之照度分布遵從高斯分布，則包威爾透鏡以照度分布之峰值附近為分界將光束分割，使分割後之光束偏向以使相當於高斯分布之底部之光束重疊。因此，包威爾透鏡所形成之照明光L成為所謂top-heart型之照度分布，既定方向之照度分布均勻化。
線產生器24為藉由例如圓柱狀透鏡使光束擴散之構成亦可。此情形，光源部21包含用以使從線產生器24射出後之照明光L之照度分布均勻化之光學構件亦可。又，線產生器24包含繞射光學元件亦可，藉由繞射使光束擴散之構成亦可。又，線產生器24包含凸面鏡等之反射構件亦可，藉由反射使光束擴散之構成亦可。
準直鏡25使往既定方向(Y軸方向)擴散之光束平行化。此處，從線產生器24射出之光束，如圖4B所示往Y軸方向擴散，且如圖4A所示在與Y軸方向正交之面內幾乎不擴散。因此，準直鏡25係以例如在包 含既定方向(Y軸方向)之面內具有功率且在與該面正交之面內不具有功率之光學構件、例如圓柱狀透鏡等構成。圖4B所示之準直鏡25為以與YZ面大致平行之對稱面為中心對稱之形狀。從光源部21射出之光束(照明光L)之主光線與對稱面大致平行地傳播。
以上述方式，從光源23射出之照明光L，藉由線產生器24往既定方向擴散後，藉由準直鏡25平行化，射入偏向構件22a時之點成為以既定方向為長邊之帶狀。
圖4A及圖4B所示之偏向構件22a作為光學稜鏡作用，具有照明光L從光源部21射入之傾斜界面26a。偏向構件22a藉由在此界面26a之折射使來自光源部21之照明光L偏向。射入界面26a之照明光L通過(透射過)偏向構件22a之內部後從偏向構件22a射出，射入照明區域IR(光罩圖案M)。偏向構件22a例如使照明光L偏向，以使照明光L從大致法線方向射入光罩圖案M上之照明區域IR。此處，照明光L射入光罩圖案M時之行進方向(參照圖2及圖3)與從光罩圖案M射出之照明光L(曝光用光)射入基板P(曝光區域)時之行進方向大致相同，大致平行於Z軸方向。
圖4A所示之照明模組20中，光源部21從Z軸方向(基板P之法線方向)往-X側傾斜，為了使來自上述光源部21之照明光L往與Z軸方向大致平行之方向行進，偏向構件22a之界面26a係設定成其法線方向從Z軸方向往+X側傾斜。
偏向構件22a係以下述方式設置，如圖4A所示，使從光源部21射出之照明光L之行進方向在與既定方向(Y軸方向)正交之XZ面內彎折，且如圖4B所示，在既定方向(Y軸方向)使照明光L之行進方向大致不 變化。
圖5係顯示偏向部22之立體圖。圖5所示之偏向部22為偏向構件22a在既定方向(Y軸方向)排列之構造。在偏向部22，複數個偏向構件22a例如彼此接著而一體化。
在偏向部22照明光L射入之界面(界面26a及界面26b、第1面及第2面)，在第1光源部21a與第2光源部21b，照明光L之出射方向不同，因此依據射入各界面26a,26b之光射出之光源部21之姿勢往不同方向傾斜。
詳細而言，偏向部22具有照明光L從第1光源部21a射入之界面26a與照明光L從第2光源部21b射入之界面26b。此處，在各照明模組20(參照圖4A及圖4B)，偏向構件22a與光源部21以一對一對應之方式設置，界面26a為與第1光源部21a對應之偏向構件22a之界面，界面26b為與第2光源部21b對應之偏向構件22a之界面。界面26a之法線方向為從Z軸方向(基板P之法線方向)往+X側傾斜之方向，界面26b之法線方向為從Z軸方向(基板P之法線方向)往-X側傾斜之方向。
圖5所示之偏向部22具有照明光L朝向光罩圖案M射出之界面26c。界面26c，例如，在複數個偏向構件22a配置在大致相同平面(大致面高相同)，配置成相對於基板P之法線方向大致垂直。如上述，偏向部22雖構成為例如照明光L在界面26c不偏向，但使照明光L在界面26c偏向亦可。
圖6係顯示偏向部22之俯視圖。如圖6所示，界面26a及界面26b分別為梯形，在既定方向(Y軸方向)相鄰配置。界面26a與界面26b 為大致相同形狀，但配置成在YZ面彼此反轉之關係。亦即，界面26a之長邊與界面26b之短邊排列配置，同樣地，界面26b之長邊與界面26a之短邊排列配置。
如上述，偏向部22，從來自偏向部22之照明光L之出射方向(Z軸方向)觀察，界面26a與界面26b之邊界27(梯形之斜邊)與既定方向(Y軸方向)非垂直地交叉。亦即，在界面26a與邊界27相鄰之偏向構件22a之部分27a與在界面26b與邊界27相鄰之偏向構件22a之部分27b從X軸方向觀察重疊，既定方向(Y軸方向)之位置與部分27b大致相同。亦即，隔著邊界27彼此相鄰之偏向構件22a之部分27a、部分27b在XY面內為相同頂角。
因此，從第1光源部21a射入界面26a之部分27a之照明光L與從第2光源部21b射入界面26b之部分27b之照明光L，射入照明區域IR中之Y軸方向之位置大致相同之區域。亦即，此區域成為經過界面26a之照明光L形成之部分照明區域IRa(參照圖3)與經過界面26b之照明光L形成之部分照明區域IRa重複之區域(稱為重複區域)。此重複區域，被來自第1光源部21a之照明光L之一部分與來自第2光源部21b之照明光L之一部分混合後之光照明，其光量之混合比藉由邊界27相對於既定方向傾斜而連續性變化。其結果，假設在第1光源部21a與第2光源部21b，照明光L之亮度不同之情形，亦可抑制照明區域IR之照度分布在既定方向不連續地變化。
然而，照明裝置IU，藉由將照明模組20在與基板P之掃描方向(X軸方向)大致垂直之既定方向(Y軸方向)排列複數個，能使與掃描方 向垂直之既定方向之轉印圖案之曝光寬度變寬，但有可能在與掃描方向垂直之既定方向之照度分布產生不均勻性。因此，圖2(圖3)所示之照明裝置IU係構成為藉由用以調整從偏向部22射出之照明光L之照度分布之濾光器28確保既定方向之照度分布之均勻性。
圖7係顯示在照明區域IR之既定方向之照度分布及濾光器28之一例之圖，圖8係顯示在照明區域IR之既定方向之照度分布及濾光器28之另一例之圖。在圖7及圖8之各個，關聯顯示從照明光L之出射方向觀察偏向部22之俯視圖(圖上段)、顯示在不設置濾光器28之構成下模擬從偏向部22射出之照明光L之照度分布之結果之圖表(圖中段)、及顯示濾光器28之透射率之圖表(圖下段)。照明光L之照度分布係強調照度之變化以示意方式顯示。
圖7及圖8中，橫軸表示既定方向(Y軸方向)之位置。又，符號30a表示來自第1光源部21a之照明光L在照明區域IR之照度分布，符號30b表示來自第2光源部21b之照明光L在照明區域IR之照度分布，符號30c表示來自第1光源部21a之照明光L與來自第2光源部21b之照明光L在照明區域IR之照度分布，符號30d表示在與既定方向對應之方向之濾光器28之透射率分布。
圖7所示之例中，各光源部21之照明光L之照度分布(照度分布30a及照度分布30b)分別為所謂top-heart型之分布。複數個光源部21配置成部分照明區域IRa之端部與相鄰之部分照明區域IRa之端部重疊，部分照明區域IRa具有相鄰部分照明區域IRa之端部彼此重疊之重複區域IRb、與相鄰部分照明區域IRa彼此不重疊之非重複區域IRc。
在非重複區域IRc，照度分布30c與來自第1光源部21a或第2光源部21b之照明光L之照度分布30a或照度分布30b大致相同，此處照度為大致均勻。
又，在重複區域IRb，照度分布30c成為照度分布30a及照度分布30b合起來之分布。在重複區域IRb之照度分布30c之照度，部分照明區域IRa之既定方向(Y軸方向)之間距Py(中心間距離)愈廣則愈低，該間距Py愈窄則愈高。部分照明區域IRa之既定方向(Y軸方向)之間距Py，例如，可藉由光源部21之既定方向之間距調整，光源部21之既定方向之間距愈窄則部分照明區域IRa之既定方向之間距Py亦愈窄。
如上述，在重複區域IRb之照度分布30c之照度，藉由調整部分照明區域IRa之間距Py，可調整成與在非重複區域IRc之照度分布30c之照度相同程度，但會有產生相對於在非重複區域IRc之照度例如數%程度之差之情形。例如，圖7所示之例中，照度在照明模組20之接續部(重複區域IRb)較非重複區域IRc更為減少，圖8所示之例中，在重複區域IRb較非重複區域IRc更為增加。
上述照度之不均勻性(偏差)，在位於例如與照明裝置IU之用途對應之容許範圍之情形等不修正亦可，但此處以提高曝光精度等之觀點而言進行修正。
作為使上述既定方向之照度分布均勻化之濾光器28，將射入照明區域IR中之照度相對較高之區域之光之光路之透射率設定成相對較低，將射入照明區域IR中之照度相對較低之區域之光之光路之透射率設定成相對較高即可。
例如，圖7所示之例中，由於部分照明區域IRa中之重複區域IRb之照度較非重複區域IRc之照度低，因此濾光器28之透射率分布30d係設定成射入重複區域IRb之光通過之光路之透射率較射入非重複區域IRc之光通過之光路之透射率高。
又，圖8所示之例中，由於部分照明區域IRa中之重複區域IRb之照度較非重複區域IRc之照度高，因此濾光器28之透射率分布30d係設定成射入重複區域IRb之光通過之光路之透射率較射入非重複區域IRc之光通過之光路之透射率低。
然而，作為照度分布之不均勻性產生之原因，可舉出例如各照明模組20(光源部21)之光量偏差(第1原因)、在照明模組20(偏向部22)之接續部之光量之偏差(第2原因)、在各照明模組20內之照度之偏差(第3原因)等。為了緩和或解決照度分布之不均勻性，可就此等原因之種類對應。又，作為使照度分布均勻化之方法，除了使用濾光器28外，亦有調整構件之形狀、配置等之方法。以下，關於照度分布之不均勻性之對應法，就產生照度分布之不均勻性之原因進行說明。
第1原因包含因照度模組20之構成要素(例如光源23)之製造公差等從各光源部21射出之照明光L之照度在複數個光源部21偏差等之要因。圖2及圖3所示之照明裝置IU，作為濾光器28具備配置在光源23與線產生器24之間之光量修正濾光器28a，藉由光量修正濾光器28a降低各光源23之照明光L之偏差。
光量修正濾光器28a，例如，在來自複數個光源23中之相對既定電力之輸出相對較高之光源23之照明光L射入之部分透射率相對較 低，在來自複數個光源23中之相對既定電力之輸出相對較低之光源23之照明光L射入之部分透射率相對較高。
此外，各光源23之照明光L之光量偏差，亦可藉由光源23之驅動方法減少。例如，複數個光源23中，為了使照明光L之光量一致，使供應至輸出相對較高之光源23之電力相對較低，使供應至輸出相對較低之光源23之電力相對較高亦可。此種驅動方法，在驅動電路等設置電氣濾光器來實現亦可，以用以驅動剛光源23之程式實現亦可。
第2原因之照度分布之不均勻性，能以調整偏向構件22a之稜鏡形狀、調整部分照明區域IRa之間距Py(照明模組20之間距)、增加藉由線產生器24擴大之照明光L之寬度(點之既定方向之尺寸)等來緩和或解決。然而，在各光源部21之照度分布30b、照度分布30c，部分照明區域IRa之端部之傾斜從線形偏差之情形等，照度分布之不均勻性有可能殘留。圖2及圖3所示之照明裝置IU，具備配置在光源部21與旋轉筒14之圓筒面14a(光罩圖案M)之間之接續修正濾光器28b，藉由接續修正濾光器28b進行修正以使非重複區域IRc與重複區域IRb之照度之差減少。
第3原因包含例如在照明模組20之像差殘留、因以線產生器24使照明光L擴散而使照度分布之偏差往既定方向延伸等。後者，在例如維持照明區域IR之既定方向之尺寸並同時減少照明模組20之數之情形等，藉由線產生器24增加之照明光L之寬度愈大則愈容易產生。亦即，第3原因之照度分布之不均勻性，能以在照明模組20增加光學構件以減少像差、增加照明模組20之數等以縮小藉由線產生器24增加之照明光L之寬度等來緩和或解決。
圖2及圖3所示之照明裝置IU具備配置在光源部21與旋轉筒14之圓筒面14a(光罩圖案M)之間之照度分布修正濾光器28c，藉由照度分布修正濾光器28c使在各照明模組20內之照度分布均勻化。照度分布修正濾光器28c，例如，設置在各照明模組20。若使用上述照度分布修正濾光器28c，則例如能維持照明模組20之數並同時使照度分布之均勻性提升，又亦可減少照明模組20之數並同時維持照度分布之均勻性。
上述各種濾光器，透射率固定亦可，可變亦可。透射率可變之濾光器，例如，可藉由將透射率在掃描方向(X軸方向)變化之濾光器預先可移動地設置在掃描方向來實現。照明裝置IU，藉由使透射率可變之濾光器移動，可調整例如照明區域IR之照度分布。例如，照明裝置IU能以根據圖2及圖3所示之照度監測器裝置11測量之照度分布使照度分布均勻化之方式進行微調整。又，上述照度分布之微調，例如，在照明模組20之特性經時變化之情形、更換照明模組20之至少一部分(例如光源部21)之情形等進行亦可。
上述本實施形態之照明裝置IU，將複數個照明模組20排列在既定方向，使照明模組20之部分照明區域IRa在既定方向連續地排列，藉此能將照明區域IR之既定方向之尺寸增加至所欲值。因此，處理裝置U3(曝光裝置EX)，可增加轉印圖案之與掃描方向垂直之方向之寬度，例如可更高效率處理大片基板。其結果，元件製造系統可高效率製造大型平板顯示器等之元件，可使用大片之多面印刷用基板高效率製造元件等。
又，照明裝置IU，將掃描方向之位置錯開之複數個光源部21配置成從既定方向觀察之照明光L之出射方向交叉，藉由偏向部22使照 明光L偏向以使來自複數個光源部21之照明光L之行進方向一致。因此，複數個光源部21之配置自由度變高，可避免例如複數個光源部21之干涉(碰撞)。
又，光源部21，在偏向部22射出以既定方向為長邊之形狀之點之照明光L，因此能維持照明模組20之數並同時使照明區域IR往既定方向擴大，或維持照明區域IR之尺寸並同時減少照明模組20之數等。
此外，照明裝置IU之構成，藉由進行使照明光L(光束)往單方向延伸之變形，照明光L之擴散角在基板P之掃描方向(X軸方向)與和掃描方向垂直之既定方向(Y軸方向)不同亦可。在此構成，若在轉印圖案之光罩圖案M上之線寬一致，則轉印圖案在基板P上之線寬在掃描方向與既定方向不同。為了使轉印圖案在基板P上之線寬一致，例如，考量與照明光L之擴散角之異向性對應之在光罩圖案M上之線寬，設計光罩圖案M即可。又，照明裝置IU構成為在基板P之掃描方向(X軸方向)與既定方向(Y軸方向)照明光L之擴散角成為等向性亦可。
此外，照度監測器裝置11設置為照明裝置IU之一部分亦可，照度監測器裝置11與對準顯微鏡AM之一方或雙方配置在旋轉筒14之內側亦可。又，由複數個照明模組20構成之照明光學系之至少一部分配置在旋轉筒14之外側亦可。
(第2實施形態)
接著，說明第2實施形態。本實施形態中，針對與上述實施形態相同之構成，賦予相同符號以簡化或省略其說明。
圖9係顯示本實施形態之處理裝置U3(曝光裝置EX)之側視 圖，圖10係顯示照明裝置IU之立體圖，圖11係顯示照明裝置之俯視圖。圖9所示之曝光裝置EX，支承基板P之基板支承構件(旋轉筒35)之構成與照明裝置IU之構成與第1實施形態不同。
圖9所示之曝光裝置EX，替代圖2所示之基板載台ST而具備旋轉筒35，以旋轉筒35支承基板P。旋轉筒35係設成可繞旋轉中心軸AX2旋轉。旋轉筒35之旋轉中心軸AX2係設定成與旋轉筒14之旋轉中心軸AX1大致平行。旋轉筒35係藉由省略圖示之驅動部旋轉驅動，支承基板P並旋轉以搬送基板P。
照明裝置IU，雖具備圖10等所示之複數個照明模組20，但圖9中代表性地顯示一個照明模組20。照明裝置IU之照明區域IR係設定在旋轉筒14中之最接近旋轉筒35之部分之附近。
曝光裝置EX係藉由例如圖2所示之控制裝置12一邊使旋轉筒14與旋轉筒35同步旋轉一邊以來自照明裝置IU之照明光照明旋轉筒14所保持之光罩圖案M。藉此，射入光罩圖案M之照明光L成為與轉印之圖案對應之光(曝光用光)，此曝光用光掃描被旋轉筒35搬送之基板P。曝光用光射入基板P之區域(曝光區域PR)係設定在旋轉筒35中之最接近旋轉筒14之部分之附近。曝光用光掃描基板P之方向為與旋轉筒35之旋轉中心軸AX2(Y軸方向)大致垂直且與曝光區域PR之切平面大致平行之方向(X軸方向)。
接著，詳細說明照明裝置IU。圖10及圖11所示之照明裝置IU為複數個照明模組20排列在既定方向(Y軸方向)之構成。複數個照明模組20皆為相同之構成，但配置成在Y軸方向排列之順序於YZ面之姿勢 交互地反轉。
圖9所示之照明模組20具備第1光源部21a、與和光源部21以一對一對應之方式設置之偏向構件22a。光源部21具備射出照明光L之光源23、來自光源23之照明光L射入之光學柱構件36、通過光學柱構件36之照明光L射入之中繼透鏡37及中繼透鏡38。
光源部21從相對於照明區域IR之法線方向(Z軸方向)傾斜之方向射出照明光L。例如，如圖10所示，第1照明模組20a之第1光源部21a從自照明區域IR之法線方向(Z軸方向)往-X側傾斜之方向射出照明光L。又，從曝光用光之掃描方向(X軸方向)觀察配置在第1照明模組20a旁之第2照明模組20b(參照圖11)之第2光源部21b從自照明區域IR之法線方向往+X側傾斜之方向射出照明光L。
如上述，第1照明模組20a與第2照明模組20b配置成從既定方向觀察時之來自光源部21之光之出射方向交叉。藉此，第1照明模組20a之光源部21與第2照明模組20b之光源部21配置成彼此不干涉。
例如，如圖11所示，光源部21中之既定方向尺寸最大之構件為中繼透鏡38，複數個光源部21配置成藉由從X軸方向觀察時相鄰之光源部21之中繼透鏡38之位置錯開，在既定方向(Y軸方向)中繼透鏡38與其他光源部21之中繼透鏡38不干涉。
接著，進一步詳細說明照明模組20。圖12係顯示光源23之俯視圖，圖13A及圖13B係顯示光學柱構件36之圖，圖14係顯示中繼透鏡38之俯視圖，圖15係顯示偏向構件22a之側視圖，圖16係顯示光闌構件42之俯視圖。圖13A係顯示從Z軸方向觀察之圖，圖13B係顯示從Y 軸方向觀察之圖。
圖12所示之光源23具備複數個固體光源40與設在固體光源40之各個之導光構件41。固體光源40為例如雷射二極體。導光構件41為例如光纖，將來自固體光源40之照明光L導向光學柱構件36(參照圖11)。複數個導光構件41係捆束成束狀，具有一個出射端面41a。通過光纖之照明光L，其擴散角藉由光纖之徑()決定，為等向性擴散之光。
圖13A及圖13B所示之光學柱構件36具有以例如石英玻璃等形成且從光源23射入照明光L之入射端面36a、射入入射端面36a之照明光L反射之內面36b、及被內面36b反射之照明光L射出之出射端面36c。在光源23，在複數個導光構件41之出射端面41a，就各導光構件41形成有光源像，照明光L之照度分布在出射端面41a不均勻。上述照明光L，在光學柱構件36之內面36b反覆反射而使擴散角內之擴散平均化，在出射端面36c之照度分布均勻化。從光學柱構件36射出時之照明光L與射入光學柱構件36前擴散角幾乎不變化，為等向性擴散之光。
如上述，由於在光學柱構件36之出射端面36c照度分布均勻，因此照明模組20構成為照明區域IR與光學柱構件36之出射端面36c成為共軛。因此，光學柱構件36之出射端面36c係設定成例如與部分照明區域IRa相同之形狀。此處，出射端面36c係設定成與既定方向對應之Y軸方向之尺寸大於與掃描方向對應之Z軸方向之尺寸。亦即，光源部21構成為部分照明區域IRa在既定方向較掃描方向長。
圖13A及圖13B中，在來自光學柱構件36之出射端面36c之照明光L射入之位置設有光闌構件42。光闌構件42為所謂視野光闌，規 定部分照明區域IRa之形狀。光闌構件42具有照明光L通過之開口42a。關於開口42a之平面形狀將於後述。
包含圖9所示之中繼透鏡37及中繼透鏡38之中繼光學系形成光學柱構件36之出射端面36c之像。照明區域IR係設定在形成光學柱構件36之出射端面36c之像之面之位置或其附近。包含中繼透鏡37及中繼透鏡38之中繼光學系係以例如調整從光源部21射出時之照明光L之擴散角之方式設定倍率。例如，射入光罩圖案M時之照明光L之擴散角係依據圖案線寬等設定，以成為上述擴散角之方式設定包含中繼透鏡37及中繼透鏡38之中繼光學系之倍率。
中繼透鏡38(參照圖14)，若從其光軸之方向俯視，則形成為既定方向(Y軸方向)較其正交方向長之形狀。中繼透鏡38係設定成例如從在其光軸周圍旋轉對稱之透鏡形狀38a適當地省略照明光L不通過之部分38b之形狀、亦即與部分照明區域IRa對應之形狀。藉此，可避免中繼透鏡38與其他構成要素之干涉。
如圖9及圖10所示，在中繼透鏡37至中繼透鏡38之光路配置有光闌構件43。光闌構件43為所謂開口光闌(σ光闌)，限制照明光L之擴散角(所謂數值孔徑NA)。光闌構件43具有照明光L通過之開口，以通過中繼透鏡37及中繼透鏡38後之照明光L之擴散角成為既定值之方式設定開口之徑。
又，在中繼透鏡37至中繼透鏡38之光路配置有反射鏡44。反射鏡44為所謂彎折反射鏡，使從中繼透鏡37射出之照明光L偏向。如圖10所示，從光源23射出之照明光L在與X軸方向大致平行之方向行進 並被反射鏡44反射，往較Z軸方向靠-X側或+X側傾斜之方向行進。藉此，能使光源部21縮小，例如容易將光源部21配置在旋轉筒14之內側。
從上述複數個光源部21射出之照明光L，如圖10所示，射入偏向部22，藉由在偏向部22偏向行進方向一致。偏向部22包含在既定方向排列之複數個偏向構件22a。複數個偏向構件22a皆為相同形狀，但配置成在Y軸方向排列之順序相對於YZ面之姿勢交互地反轉(參照圖10及圖11)。
偏向構件22a(參照圖15)具有照明光L射入之界面26a與照明光L射出之界面26c。此處，界面26a及界面26c分別相對於照明區域IR之法線方向(Z軸方向)傾斜。亦即，偏向構件22a，藉由照明光L在界面26a及界面26c分別折射使照明光L偏向。
如圖10所示，從偏向構件22a(照明模組20)射出之照明光L射入部分照明區域IRa，藉由複數個部分照明區域IRa在既定方向接續，照明裝置IU照明以既定方向長邊之照明區域IR。
然而，如參照圖7及圖8說明，在照明區域IR之既定方向之照度分布會有不均勻之情形。此處，偏向部22(參照圖11)係設成在既定方向相鄰之一對偏向構件22a之邊界27相對於既定方向斜向交叉。藉此，可緩和或解決在照明區域IR之既定方向之照度分布之不均勻性。
又，上述照度分布之不均勻性，亦可藉由調整在圖13A及圖13B所示之光闌構件42照明光L通過之開口之形狀來緩和或解決。圖7所示之例中，由於重複區域IRb之照度較非重複區域IRc之照度低，為了減少上述照度之不均勻性，例如，使射入重複區域IRb之照明光L之光量增 加或使射入非重複區域IRc之照明光L之光量減少是有效的。為了進行上述光量調整，光闌構件42(參照圖13A及圖13B)係設定成照明光L通過之開口42a之形狀。
圖16所示之光闌構件42之開口42a具有射入部分照明區域IRa(參照圖7)中之重複區域IRb之光通過之第1部分42b、與射入部分照明區域IRa中之非重複區域IRc之光通過之第2部分42c。由於重複區域IRb與非重複區域IRc之位置在既定方向(Y軸方向)不同，因此第1部分42b與第2部分42c在與既定方向對應之方向(Y軸方向)配置在不同位置。第1部分42b與第2部分42c，藉由在照明區域IR和與既定方向垂直之方向對應之光闌構件42上之方向(Z軸方向)之尺寸不同，通過各自之Y軸方向之單位長度之區域之照明光L之光量不同。
圖16所示之光闌構件42係假設如圖7所示在重複區域IRb照度相對較低之照度分布。在與Y軸方向正交之Z軸方向，若設第1部分42b之內尺寸為h1、第2部分42c之內尺寸為h2，則第1部分42b之內尺寸h1大於第2部分42c之內尺寸h2。因此，第1部分42b，通過Y軸方向之單位長度之區域之照明光L之光量較第2部分42c多，其結果，在照明區域IR之既定方向之照度分布均勻化。例如，重複區域IRb之照度相對於非重複區域IRc之照度降低5%。在此情形，第1部分42b之內尺寸h1設定成例如相對於第2部分42c之內尺寸h2為102.5%。
此處，光闌構件42之開口42a係形成為在第1部分42b與第2部分42c之間X軸方向之內尺寸連續地變化。因此，可抑制在重複區域IRb與非重複區域IRc照度不連續地變化。
接著，說明照明裝置IU之諸要素之一例。
圖12所示之光源23，作為複數個固體光源40，可使用20個射出波長403nm之紫外域之雷射光之雷射二極體。又，作為導光構件41，可使用為0.125mm之光纖，將此捆束20條可成為為0.65mm之束。在此情形，從導光構件41射出時之照明光L之擴散角以NA換算為0.2。
圖13A及圖13B所示之光學柱構件36為例如X軸方向之尺寸100mm、Y軸方向之尺寸10mm、Z軸方向之尺寸1.4mm。從光學柱構件36射出之照明光L之擴散角與從導光構件41射出之照明光L之擴散角大致相同，以NA換算為0.2。
圖16所示之光闌構件42，例如，Z軸方向之外尺寸與光學柱構件36之出射端面36c相同(1.4mm)。光闌構件42之開口42a之尺寸為例如Y軸方向之尺寸10mm、第1部分之內尺寸h1為1mm、第2部分之內尺寸h2為1.025mm。
此處，射入光罩圖案M時照明光L之擴散角係設定成以NA換算為0.04。從光學柱構件36射出之照明光L之擴散角為0.2，中繼透鏡37及中繼透鏡38將光學柱構件36之出射端面36c之像放大5倍並投影至照明區域IR。因此，將射入照明區域IR時之照明光L之擴散角換算成NA之值成為將從光學柱構件36射出之照明光L之擴散角換算成NA之值(0.2)之1/5倍、即0.04。中繼透鏡37之焦距(f1)係設定成例如20mm，中繼透鏡38之焦距(f2)係設定成例如100mm。又，光闌構件43，開口之徑()設定成8mm，以使通過中繼透鏡37及中繼透鏡38後之照明光L之擴散角以NA換算成為相當於0.04。
圖15所示之偏向構件22a係以對紫外域之光之透射率高之石英等製作，設定成例如頂角δ 1為20.51°、底面角δ 2為80°、底面角δ 3為79.49°。此處，中繼透鏡38之光軸與Z軸方向之夾角θ為例如10°。從中繼透鏡38之光軸與偏向構件22a之交叉點至照明區域IR(光罩圖案M)之距離S(參照圖9)為例如16mm。
上述諸要素之照明模組20形成之部分照明區域IRa，X軸方向之尺寸約5mm、Y軸方向之尺寸約50mm。照明裝置IU，係將上述照明模組20排列設置5個，照明區域IR，X軸方向之尺寸約5mm、Y軸方向之尺寸約250mm。此處，設光源23之每一個雷射二極體之光量功率為0.5W、光纖之透射率為0.7、光闌構件42之光之利用效率為1/1.4、從光學柱構件36至偏向構件22a為止之透射率為0.8。此情形，設每一個照明模組20之光量功率為4W、照明模組20之部分照明區域IRa之尺寸為5mm×50mm，則照度估計為1600mW/cm2。
又，射入照明區域IR(光罩圖案M)時之照明光L之擴散角為例如2.3°(以NA換算為0.04)，在照明區域IR從Z軸方向產生0.6mm程度之位置偏移。此位置偏移量，相較於掃描方向之照明區域IR之寬度(5mm)充分地小，在進行曝光處理上可忽視。又，以此條件計算之情形，在照明區域IR之非點像差成為0.84mm。因此，能以焦點面與XZ面內之光束成像之Z軸方向之位置一致之方式設計及製造照明裝置IU。藉由此非點像差，YZ面內之光束在焦點位置具有0.07mm程度之擴散，但若為此程度，則在進行曝光處理上可忽視。此處所示之照明裝置IU之諸要素為一例，當然可進行適當變更。
上述本實施形態之照明裝置IU能以等向性擴散之照明光L照明照明區域IR，由於轉印圖案之線寬與轉印潛像之線寬之比成為等像性，因此例如可降低光罩圖案M之設計成本。
(第3實施形態)
接著，說明第3實施形態。本實施形態中，針對與上述實施形態相同之構成，賦予相同符號以簡化或省略其說明。
圖17係顯示本實施形態之處理裝置U3(曝光裝置EX)之側視圖，圖18係顯示曝光裝置EX之俯視圖。圖17及圖18所示之照明裝置IU，偏向部22之構成與第1實施形態不同。圖17及圖18所示之偏向部22包含在Y軸方向排列之複數個反射鏡45(偏向構件)，藉由來自光源部21之照明光L被反射鏡45反射，使照明光L偏向。
此處，設照明區域IR之法線方向為Z軸方向，從既定方向(Y軸方向)觀察之來自光源部21之照明光L之出射方向與Z軸方向之夾角為α，則反射鏡45從Z軸方向傾斜α/2之角度配置。圖17所示之例，α為90°，反射鏡45之法線方向與Z軸方向之夾角設定成45°。
反射鏡45包含例如外形為梯形之反射面。圖18所示之反射鏡45配置成在Y軸方向相鄰之一對反射鏡45之邊界46相對於以照明光L使基板P掃描之掃描方向(X軸方向)斜向交叉。藉此，能使在照明區域IR之既定方向之照度分布均勻化。又，照明裝置IU為偏向部22藉由反射偏向之構成，因此能減少例如光之損耗等。
(第4實施形態)
接著，說明第4實施形態。本實施形態中，針對與上述實施形態相同 之構成，賦予相同符號以簡化或省略其說明。
圖19係顯示本實施形態之處理裝置U3(曝光裝置EX)之側視圖，圖20係顯示曝光裝置EX之俯視圖，圖21係顯示偏向部22之照明圖。
圖19及圖20所示之照明裝置IU，偏向部22之構成與第1實施形態不同。圖19所示之偏向部22之構成，係來自第1光源部21a之照明光L通過，來自第2光源部21b之照明光L反射，藉此使照明光L之行進方向一致。此處，第1光源部21a配置在照明區域IR之法線方向(Z軸方向)，來自第1光源部21a之照明光L在偏向部22不偏向，從法線方向射入照明區域IR。又，第2光源部21b配置成從既定方向(Y軸方向)觀察時，與Z軸方向夾角度β，來自第2光源部21b之照明光L被偏向部22偏向，從法線方向射入照明區域IR。圖19中，角度β雖設定成90°，但角度β只要為其絕對值大於0°小於180°之角度則可任意設定。
圖21所示之偏向部22具備來自第1光源部21a之照明光L通過之通過部46、與來自第2光源部21b之照明光L反射之反射部47。通過部46與反射部47，在既定方向(Y軸方向)配置成交互反覆。此處，在通過部46，光之透射率為大致均勻(在Y軸方向之透射率之梯度大致為0)，在反射部47，光之反射率為大致均勻(在Y軸方向之反射率之梯度大致為0)。
在通過部46與反射部47之間配置有中間部48。中間部48係設定成照明光L之反射率較通過部46高，照明光L之反射率較反射部47低。此處，在中間部48之照明光L之反射率設定成隨著從通過部46側朝向反射部47側連續性或階段性變高。又，在中間部48之照明光L之透射 率設定成較通過部46低且較反射部47高。此處，在中間部48之照明光L之透射率設定成隨著從通過部46側朝向反射部47側連續性或階段性變低。
來自第1光源部21a之照明光L射入通過部46、與該通過部46相鄰之二個中間部48。又，來自第2光源部21b之照明光L射入反射部47、與該反射部47相鄰之二個中間部48。因此，在中間部48，來自第1光源部21a與第2光源部21b之各個之照明光L射入。亦即，中間部48具有將來自第1光源部21a之照明光L與來自第2光源部21b之照明光L加以合成之功能。
從照明區域IR中之中間部48射出之照明光L射入之區域(圖7之重複區域IRb)成為來自第1光源部21a之照明光L之一部分之照度與來自第2光源部21b之照明光L之一部分之照度合起來之照度。因此，可避免圖7所示之重複區域IRb之照度與非重複區域IRc之照度成為不連續。
上述偏向部22(光束合成部)係例如以以既定方向(Y軸方向)為長邊方向之一個三角稜鏡49(參照圖19)接合。此三角稜鏡49，與長邊方向正交之剖面為直角三角形，具有與彼此正交之二邊夾45°角之斜邊49a。一對三角稜鏡49，三角稜鏡49之斜邊49a與包含長邊方向之斜面彼此接合而形成角柱狀稜鏡。在三角稜鏡49之斜面，藉由例如鋁等之反射材料以蒸鍍法等成膜，形成反射膜。通過部46、反射部47、及中間部48之反射率，例如藉由反射膜之密度分布等調整。
反射膜之密度，例如係以單位面積區域所佔之反射膜之被覆面積之比率表示，設三角稜鏡中之反射膜之密度相對較高之區域為反射 部47、反射膜之密度較反射部低之區域為中間部48、反射膜之密度較中間部48低之區域為通過部46亦可。
作為偏向部22之形成方法，可舉出例如下述方法，在三角稜鏡之斜面使反射膜成膜後以蝕刻等將反射膜部分除去，反射膜除去後之部分為通過部46或中間部48，反射膜未除去之部分為反射部47。在上述偏向部22之形成方法，藉由使蝕刻條件、例如蝕刻時間在通過部46與中間部48不同，可實現上述反射膜之密度分布。
又，作為偏向部22之另一形成方法，可舉出例如下述方法，在三角稜鏡之斜面使反射膜部分地成膜，反射膜成膜後之部分為反射部47或中間部48，反射膜未成膜之部分為通過部46。在上述偏向部22之形成方法，藉由使反射膜之成膜條件、例如成膜時間在反射部47與中間部48不同，可實現上述反射膜之密度分布。
上述本實施形態之照明裝置IU，藉由在偏向部22於通過部46與反射部47之間設置中間部48來接續部分照明區域IRa，因此能使照明區域IR在既定方向之照度分布均勻化。
此外，本發明並不限於上述實施形態。例如，可省略在上述實施形態說明之要素之一個以上。又，在上述實施形態說明之要素可適當地組合。又，在法令容許之範圍內，援引在上述實施形態引用之所有公開公報及美國專利之揭示作為本文記載之一部分。
此外，第1實施形態中，設將基板P平面地支承之基板載台ST為基板支承構件，但上述基板支承構件在其他實施形態亦可適用。又，第2實施形態中，設旋轉筒35為基板支承構件，但上述基板支承構件在其 他實施形態亦可適用。
此外，上述各實施形態中，雖使用圓筒狀之光罩圖案M，但例如使用所謂無端帶狀之光罩圖案M亦可，使用平面狀之光罩圖案M亦可，光罩保持構件之形態可依據光罩圖案M之形態適當地變更。
此外，第1實施形態中，照明裝置IU之光源部21雖以線產生器24使光束擴散，但上述光源部21在其他實施形態亦可適用。又，第2實施形態中，照明裝置IU之光源部21雖藉由光學柱構件36使各照明模組20之照度分布均勻化，但上述光源部21在其他實施形態亦可適用。
此外，第3實施形態中，照明裝置IU之偏向部22雖藉由反射使照明光L偏向，但上述偏向部22在其他實施形態亦可適用。偏向部22使照明光L偏向之方向可依據來自光源部21之照明光L之出射方向適當地變更。
此外，上述實施形態中，來自複數個光源部21之照明光L之出射方向雖設定成2方向，但來自複數個光源部21之照明光L之出射方向設定成3方向以上亦可，此情形，偏向部22使照明光L偏向之方向係適當地變更。
此外，曝光裝置EX亦可是多透鏡方式或微透鏡陣列方式之投影型曝光裝置，此情形，複數個照明光學系中之至少一個可適用上述照明裝置IU。
又，本實施形態之照明裝置IU亦可組裝於反射鏡投影型掃描曝光裝置，該反射鏡投影型掃描曝光裝置，將平面狀光罩圖案透過具有圓弧狀投影視野之offner型之反射投影光學系投影在平面狀之感光基板上並同時使 光罩與感光基板相對反射投影光學系掃描移動。此情形，例如，替代將圖5、圖6、圖10所示之複數個偏向構件22a直線排列(接合)於Y方向，以光罩上之照明區域IR近似於圓弧狀投影視野之方式彎曲排列即可。為此，圖6中，使形成彼此相鄰之偏向構件22a之邊界27之側端面之部分27a,27b在XY面內之頂角不同即可。
又，上述實施形態中，雖將照明裝置IU適用於曝光裝置EX，但照明裝置IU亦可適用於例如退火裝置等。
(元件製造方法)
接著，說明元件製造方法。圖22係顯示本實施形態之元件製造方法之流程圖。
圖22所示之元件製造方法中，首先，進行例如液晶顯示面板、有機EL顯示面板等之元件之機能/性能設計(步驟201)。接著，根據元件之設計製作光罩圖案M(步驟202)。又，將元件之基材即透明膜或片、或極薄金屬箔等之基板購入或製造等來預先準備(步驟203)。
接著，將已準備之基板放入輥式、批量式生產線，在該基板上形成構成元件之電極或配線、絕緣膜、半導體膜等之TFT底板層或作為像素部之有機EL發光層(步驟204)。在步驟204，典型而言，包含在基板上之膜上形成光阻圖案之步驟、與以此光阻圖案為光罩來蝕刻上述膜之步驟。為了形成光阻圖案，實施將光阻膜一樣地形成在基板表面之步驟、依據上述各實施形態以經過光罩圖案M而圖案化之曝光用光使基板之光阻膜曝光之步驟、藉由該曝光使形成有光罩圖案之潛像之光阻膜顯影之步驟。
併用印刷技術等之可撓性元件製造之情形，係實施藉由塗 布式在基板表面形成機能性感光層(感光性矽烷耦合材等)之步驟、依據上述各實施形態將經過光罩圖案M而圖案化之曝光用光照射至機能性感光層而在機能性感光層形成依據圖案形狀親水化之部分與撥水化之部分之步驟、在機能性感光層之親水性高之部分塗布底層鍍液等且藉由化學鍍析出形成金屬性圖案之步驟等。
接著，依據欲製造之元件，例如實施基板切割或切斷、將在另一步驟製造出之基板、例如具有密封機能之片狀之彩色濾光器或薄玻璃基板等貼合之步驟，組裝元件(步驟205)。接著，對元件進行檢查等之後續處理(步驟206)。以上述方式，能製造元件。
10‧‧‧移動裝置
11‧‧‧照度監測器裝置
12‧‧‧控制裝置
13‧‧‧搬送部
14‧‧‧旋轉筒
14a‧‧‧圓筒面
15‧‧‧驅動部
16‧‧‧位置檢測感測器
17‧‧‧旋轉檢測感測器
18‧‧‧光闌構件
20‧‧‧照明模組
20a‧‧‧第1照明模組
20b‧‧‧第2照明模組
21‧‧‧光源部
21a‧‧‧第1光源部
21b‧‧‧第2光源部
22‧‧‧偏向部
28‧‧‧濾光器
28a‧‧‧光量修正濾光器
28b‧‧‧接續部修正濾光器
28c‧‧‧照度分布修正濾光器
AM‧‧‧對準顯微鏡
AX1‧‧‧旋轉中心軸
EX‧‧‧曝光裝置
IR‧‧‧照明區域
IU‧‧‧照明裝置
L‧‧‧照明光
M‧‧‧光罩圖案
P‧‧‧基板
ST‧‧‧基板載台

Claims (27)

  1. 一種照明裝置，具備：第1光源部；第2光源部，光之出射方向與該第1光源部不同；以及偏向部，使該光之至少一部分偏向，以使來自該第1光源部之光與來自該第2光源部之光之行進方向一致；該第1光源部與該第2光源部在既定方向配置在不同位置，以使從各光源部射出後經過該偏向部之光射入之照明區域在該既定方向連續地排列。
  2. 如申請專利範圍第1項之照明裝置，其具備包含該第1光源部及該第2光源部之複數個光源部；該第1光源部，在從與該既定方向垂直之方向觀察時係配置在該複數個光源部中之該第2光源部旁。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之照明裝置，其中，該第1光源部及該第2光源部係配置成該照明區域在該既定方向之端部彼此重疊。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之照明裝置，其中，該第1光源部與該第2光源部，從該既定方向觀察時係配置在不同位置。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之照明裝置，其中，該第1光源部與該第2光源部，以與該既定方向平行之面為中心對稱地設置。
  6. 如申請專利範圍第5項之照明裝置，其中，該平行之面與來自該偏向部之光之出射方向平行。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之照明裝置，其中，該偏向部， 具有：第1面，從該第1光源部射入光；以及第2面，朝向與該第1面不同之方向，從該第2光源部射入光。
  8. 如申請專利範圍第7項之照明裝置，其中，從來自該偏向部之光之出射方向觀察，該第1面與該第2面之邊界與該既定方向非垂直地交叉。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之照明裝置，其中，該偏向部係藉由在該第1面與該第2面之一方或雙方之折射使來自該光源部之光偏向。
  10. 如申請專利範圍第7或8項之照明裝置，其中，該偏向部係藉由在該第1面與該第2面之一方或雙方之反射使來自該光源部之光偏向。
  11. 如申請專利範圍第7或8項之照明裝置，其中，該偏向部，在該第1面與該第2面中之一面使來自該光源部之光通過，在另一面使來自該光源部之光反射並偏向。
  12. 如申請專利範圍第11項之照明裝置，其中，該偏向部，具備：通過部，包含該一面之一部分，使來自該第1光源部之光通過；反射部，包含該另一面之一部分，使來自該第2光源部之光反射；以及中間部，配置在該通過部與該反射部之間，反射率較該通過部高且反射率較該反射部低。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項之照明裝置，其中，該偏向部使光偏向，以使來自該偏向部之光從法線方向射入該照明區域。
  14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項之照明裝置，其中，從該光源部射出之光之點係設定成以該既定方向為長邊方向之形狀。
  15. 如申請專利範圍第14項之照明裝置，其中，該光源部，具備：光源；光學構件，使從該光源射出之光往該既定方向擴散；以及平行化構件，使以該光學構件擴散後之該光平行化。
  16. 如申請專利範圍第1至14項中任一項之照明裝置，其中，該光源部，具備：光源；光學柱構件，具有從該光源射入光之入射端面、及射入該入射端面後之光射出且與該既定方向對應之方向為長邊之出射端面；以及中繼透鏡，形成與該出射端面共軛之面。
  17. 如申請專利範圍第16項之照明裝置，其具備光闌構件，該光闌構件在與該既定方向垂直之方向規定從該光學柱構件射出之光之通過範圍，以使該照明區域之該既定方向之照度分布均勻化。
  18. 如申請專利範圍第1至17項中任一項之照明裝置，其具備用以調整該照明區域之照度分布之濾光器。
  19. 如申請專利範圍第18項之照明裝置，其中，該濾光器包含用以使光量在包含該第1光源部及該第2光源部之複數個光源部一致之第1濾光器。
  20. 如申請專利範圍第18或19項之照明裝置，其中，與該第1光源部對應之該照明區域包含與該第2光源部對應之該照明區域重疊之重複區域和不重疊之非重複區域；該濾光器包含用以使照度在該重複區域與該非重複區域一致之第2濾光器。
  21. 如申請專利範圍第18至20項中任一項之照明裝置，其中，與該第1光源部對應之該照明區域包含與該第2光源部對應之該照明區域重疊之重複區域和不重疊之非重複區域；該濾光器包含以使該非重複區域之照度分布均勻化之方式使照度一致之第3濾光器。
  22. 如申請專利範圍第17至21項中任一項之照明裝置，其中，該濾光器中之至少一個，光之透射率可變。
  23. 如申請專利範圍第22項之照明裝置，其中，該濾光器中之至少一個，光之透射率空間性地變化，設置成可相對射入該照明區域之光之光路移動。
  24. 如申請專利範圍第1至23項中任一項之照明裝置，其進一步具備測量該照明區域之該既定方向之照度分布之測量裝置。
  25. 一種處理裝置，係將形成為光罩圖案之圖案轉印在具有感應層之基板，其特徵在於，具備：申請專利範圍第1至24項中任一項之照明裝置，照明該光罩圖案；以及移動裝置，使該光罩圖案與該基板在與該既定方向垂直之方向相對移動。
  26. 如申請專利範圍第25項之處理裝置，其中，該移動裝置具備可保持該光罩圖案且繞與該既定方向平行之中心線旋轉之光罩保持構件。
  27. 一種元件製造方法，包含：藉由申請專利範圍第25或26項之處理裝置一邊使該光罩圖案與該基板相對移動一邊將該圖案連續地轉印在該基板之動作；以及 利用轉印有該圖案之該基板之感應層之變化實施後續處理之動作。
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