JPH10115933A

JPH10115933A - 光照射装置

Info

Publication number: JPH10115933A
Application number: JP8285926A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Nagai; 新一郎永井
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1998-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】高いコストを掛けることなく、従来に比し
て、被照射面上における照度分布の均一性をさらに向上
させることができる光照射装置を提供する。【解決手段】光照射装置は、互いに隣接して配列され
ている複数の柱状レンズ１４ａから構成されているオプ
ティカルインテグレータ１４と、該オプティカルインテ
グレータ１４の射出面から射出された光を反射し、該反
射した光を離隔している被照射面に対し各主光線が平行
かつコリメーション角が所定角度となるように分配して
照射するための凹面全反射ミラーとを備え、一方の端面
における光透過率が該端面上の位置に応じて異なる柱状
レンズ１４ａを複数の柱状レンズ１４ａの一部として用
いてオプティカルインテグレータ１４の光の入射面にお
ける光透過率を該入射面上の位置に応じて変化させるこ
とにより、凹面全反射ミラーを介して照射される光によ
る被照射面上の照度分布が均一にされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに隣接して配
列されている複数の柱状レンズから構成されているオプ
ティカルインテグレータと、該オプティカルインテグレ
ータからの射出光を反射し、該反射した光を離隔してい
る被照射面に対し各主光線が平行かつコリメーション角
が所定角度となるように分配して照射するための凹面鏡
とを備えた光照射装置に関し、特に液晶表示装置用マト
リックス回路基板のような半導体等の製造において用い
られる露光装置に好適な光照射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば液晶表示装置用マトリッ
クス回路基板のような半導体や、液晶表示装置用カラー
フィルタなどの製造工程においては、この回路基板など
の被露光物にマスクパターンを露光し、転写する露光装
置が使用されている。

【０００３】この露光装置の一例について図４ないし図
６を参照しながら説明する。図４は従来の露光装置の主
要部構成を示す模式図、図５は図４のオプティカルイン
テグレータを示す構成図、図６は図４のオプティカルイ
ンテグレータの入射面における入射光の強度分布および
被照射面における照度分布を示す図である。

【０００４】従来の露光装置は、図４に示すように、光
源を成す水銀灯１を備え、水銀灯１から発せられる光は
該水銀灯１の位置を第１焦点位置とするように配置され
た楕円ミラー２で反射され、平面ＵＶ反射ミラー３に導
かれる。平面ＵＶ反射ミラー３は入射した水銀灯１から
の光に含まれる紫外光だけを楕円ミラー２の第２焦点位
置に対応する位置に向けて反射し、該反射された紫外光
は光照射系を介して被照射面６に照射される。

【０００５】光照射系は、楕円ミラー２の第２焦点位置
に対応する位置に配置されているオプティカルインテグ
レータ４と、オプティカルインテグレータ４から射出さ
れた紫外光を反射し、該反射した紫外光を照射面６に導
くための凹面全反射ミラー５とを有する。

【０００６】オプティカルインテグレータ４は、図４お
よび図５に示すように、複数の柱状レンズ４ａから構成
され、各柱状レンズ４ａは、それぞれの一方の端面が平
面ＵＶ反射ミラー３で反射された紫外光の入射面を成す
ように互いに隣接してその光軸に直交する方向に２次元
的に配列されている。各柱状レンズ４ａの一方の端面は
曲面状に形成され、各柱状レンズ４ａの側部はその一方
の端面から入射した紫外光の内の該側部に向けて進行し
た紫外光を内部に向けて反射する（散乱する）ようにす
りガラス状に形成されている。各柱状レンズ４ａの他方
の端面は、一方の端面と同様に曲面状に形成され、その
一方の端面から入射した紫外光を射出する射出面を成
す。各柱状レンズ４ａはその光軸に平行に入射した紫外
光を各柱状レンズ４ａの他方の端面の中央位置に焦点を
結ぶようにして射出する性質を有するとともに、光軸に
対し傾斜した角度で入射した紫外光の射出方向を柱状レ
ンズ４ａの一方の端面における入射位置に応じて決定す
る性質を有し、これらの性質が得られるように、各柱状
レンズ４ａの各端面の曲率および各柱状レンズ４ａの光
軸方向の長さは決定されている。

【０００７】凹面全反射ミラー５は、図４に示すよう
に、オプティカルインテグレータ４から射出された紫外
光を反射し、反射した紫外光を被照射面６に対し各主光
線が平行かつコリメーション角αが所定角度となるよう
に分配して照射するための凹面鏡からなり、該凹面鏡は
オプティカルインテグレータ４と被照射面６とに対し相
対的に位置決めされている。

【０００８】次に、上述の露光装置による被照射面６に
対する紫外光の照射について説明する。

【０００９】まず、水銀灯１から発せられる光は楕円ミ
ラー２で反射され、平面ＵＶ反射ミラー３に導かれる。
平面ＵＶ反射ミラー３は紫外光だけをオプティカルイン
テグレータ４に向けて反射し、該反射された紫外光は、
オプティカルインテグレータ４を構成する各柱状レンズ
４ａの一方の端面に入射する。

【００１０】各柱状レンズ４ａの一方の端面で形成され
るオプティカルインテグレータ４の入射面における紫外
光の強度すなわち照度は、図６（ａ）に示すように、オ
プティカルインテグレータ４の入射面の各位置に応じて
変化する。具体的には、オプティカルインテグレータ４
の入射面の中央位置Ｘ（Ａ）においては照度が最大にな
り、その入射面の各周辺位置Ｘ（Ｂ）においては照度が
中央位置Ｘ（Ａ）における照度より低くなる。

【００１１】各柱状レンズ４ａにその光軸に平行に入射
した紫外光は各柱状レンズ４ａ内を他方の端面の中央位
置に焦点を結ぶように進行し、該焦点から柱状レンズ４
ａの外部に射出する。光軸に対し一定角度以内に傾斜し
た角度で入射した光は他方の端面から外部に射出され、
その射出方向は柱状レンズ４ａの一方の端面における入
射位置に応じて決定される。なお、柱状レンズに入射
し、内部で側部に達する光は、側部がすりガラス状に形
成されているため、散乱される。

【００１２】オプティカルインテグレータ４を構成する
各柱状レンズ４ａからそれぞれ所定の方向に射出された
紫外光は凹面全反射ミラー５で反射されることによって
各主光線が平行かつコリメーション角αが所定角度とな
るように分配されて被照射面６全域に照射される。具体
的には、各柱状レンズ４ａからそれぞれ所定の方向に射
出された紫外光において、各柱状レンズ４ａからその光
軸に平行な方向に射出された紫外光は被照射面６の中央
部に照射される。これに対し、各柱状レンズ４ａからそ
の光軸に対し傾斜した方向に射出された紫外光は被照射
面６の中央部から周辺部との間にある部位に照射され
る。各柱状レンズ４ａからその光軸に対し傾斜した方向
に射出された紫外光により照射される被照射面６の部位
は該紫外光の射出方向に応じて決定される。

【００１３】このように、オプティカルインテグレータ
４の入射面には水銀灯１からの紫外光が不均一な強度分
布で入射されるが、不均一な強度分布で入射された紫外
光はオプティカルインテグレータ４および凹面全反射ミ
ラー５から構成される光照射系を介して分配して被照射
面６に照射されるので、入射された紫外光の不均一な強
度分布に関わらず、被照射面６全域に亘り照度をほぼ均
一にすることができる。例えば、紫外光による被照射面
６上の照度は、図６（ｂ）に示すように、被照射面６の
中央位置Ｘ（ａ）において最大に、その各周辺位置Ｘ
（ｂ）において最低になり、その最大値と最小値との差
が小さくかつ照度が中央位置を中心に対称となる照度分
布が得られる。

【００１４】この構成においては、上述したように、オ
プティカルインテグレータ４の楕円ミラー２の第２焦点
位置に対応する位置への位置決め、凹面全反射ミラー５
のオプティカルインテグレータ４と被照射面６とに対す
る相対的な位置決めなどの位置精度関係と、オプティカ
ルインテグレータ４を構成する柱上レンズ４ａおよび凹
面全反射ミラー５の製作精度などの製作精度関係とを最
適化することが重要であり、被照射面６上における照度
分布の均一性はこの位置および製作精度関係の最適化の
度合いに応じて決定されることになる。

【００１５】近年、液晶表示装置の大型化に伴い被照射
面６の面積の増大が要求され、また液晶表示装置の生産
性の向上に伴い被照射面６における複数の回路基板の同
時露光が要求され、これらの要求を満足するためには、
被照射面６上における照度分布の均一性をさらに向上さ
せることが必要である。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の構成に
おいて、上述した位置および製作精度関係の最適化をさ
らに図ること、例えば楕円ミラー２、平面ＵＶ反射ミラ
ー３、凹面全反射ミラー５の大面積コーティングの均一
さの具合、オプティカルインテグレータ４の光軸調整、
各柱状レンズ４ａの焦点位置調整などの高精度化をさら
に図ることには非常に高いコストが掛かるとともに限界
があり、この位置および製作精度関係の最適化によっ
て、被照射面６上における照度分布の均一性をさらに向
上させることを期待することはできない。

【００１７】本発明は、上記課題を解決するため、高い
コストを掛けることなく、従来に比して、被照射面上に
おける照度分布の均一性をさらに向上させることができ
る光照射装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに隣接し
て配列されている複数の柱状レンズから構成され、該各
柱状レンズの一方の端面により光の入射面が、該各柱状
レンズの他方の端面により光の射出面がそれぞれ形成さ
れているオプティカルインテグレータと、該オプティカ
ルインテグレータの射出面から射出された光を反射し、
該反射した光を離隔している被照射面に対し各主光線が
平行かつコリメーション角が所定角度となるように分配
して照射するための凹面鏡とを備えた光照射装置におい
て、前記凹面鏡を介して照射される光による前記被照射
面上の照度分布が均一になるように、一方の端面におけ
る光透過率が該端面上の位置に応じて異なる柱状レンズ
を前記複数の柱状レンズの一部として用いて前記オプテ
ィカルインテグレータの光の入射面における光透過率を
該入射面上の位置に応じて変化させたことを特徴とす
る。

【００１９】本発明の光照射装置では、凹面鏡を介して
照射される光による被照射面上の照度分布が均一になる
ように、一方の端面における光透過率が該端面上の位置
に応じて異なる柱状レンズを複数の柱状レンズの一部と
して用いてオプティカルインテグレータの光の入射面に
おける光透過率を該入射面上の位置に応じて変化させた
ので、オプティカルインテグレータから凹面鏡を介して
被照射面上に照射される光量を入射面の位置毎にその位
置の光透過率に応じて調整することが可能になる。ま
た、一方の端面における光透過率が該端面上の位置に応
じて異なる柱状レンズを複数の柱状レンズの一部として
用いてオプティカルインテグレータの光の入射面におけ
る光透過率を該入射面上の位置に応じて変化させるよう
に構成することに掛かるコストは高くならない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図を参照しながら説明する。

【００２１】（実施の第１形態）図１は本発明の光照射
装置の実施の第１形態の主要部を示す構成図、図２は図
１のオプティカルインテグレータの入射面における光透
過率が調整された状態を示す正面図である。

【００２２】光照射装置は、図１に示すように、光源
（図示せず）から楕円ミラー（図示せず）および平面Ｕ
Ｖ反射ミラー（図示せず）を介して導かれた紫外光を入
射するオプティカルインテグレータ１４と、オプティカ
ルインテグレータ１４から射出された紫外光を反射し、
該反射した紫外光を被照射面（図示せず）に導くための
凹面全反射ミラー（図示せず）とを有する。なお、光源
に対する楕円ミラーおよび平面ＵＶ反射ミラーの位置関
係、オプティカルインテグレータ１４に対する凹面全反
射ミラーの位置関係は従来の技術で説明した図４に示す
位置関係と同じであり、楕円ミラーは光源の位置を第１
焦点位置とするように配置され、平面ＵＶ反射ミラーは
入射した光源からの光に含まれる紫外光だけを楕円ミラ
ーの第２焦点位置に対応する位置に向けて反射するよう
に配置されている。また、凹面全反射ミラーは図４に示
す構成と同じであり、オプティカルインテグレータ１４
から射出された紫外光を反射し、反射した紫外光を被照
射面に対し各主光線が平行かつコリメーション角が所定
角度となるように分配して照射するための凹面鏡からな
り、該凹面鏡はオプティカルインテグレータ１４と被照
射面とに対し相対的に位置決めされている。

【００２３】オプティカルインテグレータ１４は、楕円
ミラーの第２焦点位置に対応する位置に配置されてい
る。オプティカルインテグレータ１４は、図１および図
２に示すように、複数の柱状レンズ１４ａから構成さ
れ、各柱状レンズ１４ａは、それぞれの一方の端面が平
面ＵＶ反射ミラーで反射された紫外光の入射面を成すよ
うに互いに隣接してその光軸に直交する方向に２次元的
に配列されている。本実施の形態では、６４の柱状レン
ズ１４ａを８行８列の二次元的に配列し、該配列によっ
て８０ｍｍ×８０ｍｍの横断面形状を有するオプティカ
ルインテグレータ１４を構成する。

【００２４】各柱状レンズ１４ａの一方の端面は曲面状
に形成され、各柱状レンズ１４ａの側部はその一方の端
面から入射した紫外光の内の該側部に向けて進行した紫
外光を内部で散乱するようにすりガラス状に形成されて
いる。各柱状レンズ１４ａの他方の端面は、一方の端面
と同様に曲面状に形成され、その一方の端面から入射し
た紫外光を射出する射出面を成す。各柱状レンズ１４ａ
はその光軸に平行に入射した紫外光を各柱状レンズ１４
ａの他方の端面の中央位置に焦点を結ぶようにして射出
する性質を有するとともに、光軸に対し傾斜した角度で
入射した紫外光の射出方向を柱状レンズ１４ａの一方の
端面における入射位置に応じて決定する性質を有し、こ
れらの性質が得られるように、各柱状レンズ１４ａの各
端面の曲率および各柱状レンズ１４ａの光軸方向の長さ
は決定されている。

【００２５】特に本発明に係るオプティカルインテグレ
ータ１４にあっては、各柱状レンズ１４ａの一部は、一
方の端面における光透過率が該端面上の位置に応じて異
なる柱状レンズからなり、該柱状レンズはオプティカル
インテグレータ１４の光の入射面における光透過率を効
果的に変化させるのに有利な中央近辺の位置に配置され
ている。柱状レンズ１４ａの一方の端面における位置に
応じた光透過率は該位置に対応する表面粗さを調整する
ことによって決定される。この柱状レンズ１４ａの一部
を用いることによってオプティカルインテグレータ１４
の光の入射面はそれにおける光透過率が該入射面上の位
置に応じて変化するように構成され、この柱状レンズ１
４ａの一部の使用数、その配置、その一方の端面におけ
る光透過率を決定するための表面粗さの調整位置は、予
め測定された被照射面上の照度分布の測定結果に基づき
決定される。この照度分布の測定結果は、柱状レンズ１
４ａの光透過率が調整される前の状態で凹面全反射ミラ
ーを介して照射される光による照度分布の測定結果であ
る。

【００２６】柱状レンズ１４ａの一部の使用数などの決
定は、以下の手順に基づき行われる。この決定手順で
は、まず、柱状レンズ１４ａの数をｍとし、被照射面上
を複数の領域に分割し該分割された領域の数をｎとし、
柱状レンズ１４ａ毎にその端面を被照射面の分割された
各領域に対応付けて該各領域に照射する光の入射領域と
してｎの数の領域に分割し該分割された領域を透過する
光量ｌｐｑ（ｐ＝１，…，ｍ、ｑ＝１，…，ｎ）とし、
被照射面の分割された各領域毎に対応付けられた各柱状
レンズの端面の各領域における光量ｌｐｑの総和をｌｓ
（ｓ＝ｑ）とし、柱状レンズ１４ａの光透過率が調整さ
れる前の状態で被照射面の分割された各領域毎の平均照
度を照度計により測定し、その測定結果を得る。

【００２７】次いで、この測定結果に基づきオプティカ
ルインテグレータ１４の一方の端面の光透過率の調整を
行う。すなわち、調整後の光量の総和ｌｓにより求めら
れる被照射面上の各領域の平均照度Ｌｓ（ｓ＝ｑ）のそ
れぞれが一定値に等しくなるように、各柱状レンズ１４
ａの一部の使用数、その配置、その一方の端面における
光透過率を決定するための表面粗さを決定し、これに従
い調整を行う。具体的には、上記測定結果に基づき被照
射面上の照度の低い位置（領域）における平均照度の値
を基準値として、該被照射面上の他の位置（領域）にお
ける平均照度を特定値として、該特定値と基準値との差
分を算出し、被照射面上の前記他の位置に照射する光の
入射領域となる各柱状レンズ１４ａの端面の領域におけ
る光量の総和ｌｓが差分に応じた必要量分低下するよう
に、各柱状レンズ１４ａの一部の使用数、その配置、そ
の表面粗さを決定する。

【００２８】本実施の形態では、柱状レンズ１４ａの数
を６４とし、被照射面として必要な領域を縦４５０ｍｍ
×横５５０ｍｍの領域とし、被照射面を複数の領域に等
分割し該等分割された領域の数を２５とし、柱状レンズ
１４ａ毎にその端面を被照射面の分割された各領域に対
応付けて該各領域に照射する光の入射領域として２５の
数の領域に等分割し該等分割された領域を透過する光量
ｌｐｑ（ｐ＝１，…，６４、ｑ＝１，…，２５）とし、
被照射面の分割された各領域毎に対応付けられた各柱状
レンズ１４ａの端面の各領域における光量ｌｐｑの総和
をｌｓ（ｓ＝１，…，２５）とし、柱状レンズ１４ａの
光透過率が調整される前の状態で被照射面の分割された
各領域毎の平均照度を測定すると、表１に示す測定結果
が得られ、この測定結果に基づき表２に示す評価データ
の算出が行われる。この評価データには、被照射面の各
領域の平均照度の平均値Ave.、最大値MAX.、最小値MI
N.、均一性Uni.が含まれ、均一性Uni.は被照射面におけ
る照度分布の均一性を示すパラメータである。均一性Un
i.は次の（１）式により算出される。

【００２９】均一性Uni.＝（最大値MAX.−最小値MIN.）／（最大値MAX.＋最小値MIN.） ×１００（％） …（１）

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】次いで、上記表１に示す測定結果に基づき、光量の総和
ｌｓにより求められる平均照度Ｌｓのそれぞれが一定値
に等しくなるように、すなわち表２に示す評価データに
おける均一性Uni.が可能な限り小さくなるように各柱状
レンズ１４ａの一部の使用数、その配置、その一方の端
面における光透過率を決定するための表面粗さが決定さ
れる。この決定により光透過率調整の対象として選択さ
れた柱状レンズ１４ａの一方の端面において、上述の決
定により求められた該端面の位置が擦られすなわち擦り
ガラス状に加工され、その擦られた度合いに応じた表面
粗さにより対応する位置における光透過率が所定値に調
整される。

【００３２】例えば、上記表１に示す測定結果に基づき
被照射面上の照度の低い位置における値すなわち最小値
MIN.（＝２１．３）が基準値として、該被照射面上の他
の位置における照度すなわち最大値MAX.（＝２５．９）
が特定値としてそれぞれ選択され、被照射面上の最大値
MAX.を示す位置に照射される光の入射領域となる各柱状
レンズ１４ａの端面の領域における光量の総和ｌｓが特
定値と基準値との差分に応じた必要量分低下するよう
に、各柱状レンズ１４ａの一部の使用数、その配置、そ
の表面粗さが決定される。本実施の形態では、被照射面
上の最大値MAX.を示す位置における照度の目標低下量と
して約２０％の低下量が必要であると算出される。

【００３３】この例の場合、まず図１および図２に示す
ように、中央に位置する柱状レンズ１４ａのうちの１つ
が光透過率調整の対象として選択される。この中央に位
置する柱状レンズ１４ａの選択は、中央に位置する柱状
レンズ１４ａの透過光量が周辺部の柱状レンズ１４ａ透
過光量に比して多く、中央に位置する柱状レンズ１４ａ
の透過光量を補正することが効率的であると考えられる
からである。この中央位置の柱状レンズ１４ａの一方の
端面において、まず、光透過率が調整される領域とし
て、被照射面上の最大値MAX.を示す位置に対応する中央
部が選択され、該領域が特定の強さＣ１で擦られる。

【００３４】この擦りの強さに応じて中央部の光透過率
が調整されると、再度照度分布が測定される。その測定
結果では、被照射面上の最大値MAX.を示す位置における
照度が約４％低下したので、さらに照度を低下させるべ
く照度分布測定を行いながら中央位置の柱状レンズ１４
ａの周囲に位置する４つの柱状レンズ１４ａの中央部に
対し順次同じ擦り強さで光透過率の調整が行われる。こ
の結果、この各柱状レンズ１４ａの中央部に対する光透
過率がほぼ目標低下量分だけ低下した。

【００３５】次いで、調整の終わった領域のまわりの領
域についても同様の手順で順次調整を行った。これらの
領域は、中央部に比べると最小値MIN.との差が小さいの
で、擦りの強さとしては前記の強さＣ１より弱い強さＣ
２及びＣ３を用いた。Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応する領域
の光透過率間には次の関係が成立する。

【００３６】Ｃ１による光透過率の低下量＞Ｃ２による
光透過率の低下量＞Ｃ３による光透過率の低下量このように、選択された柱状レンズ１４ａの一方の端面
において光透過率を調整することによって、擦りの強さ
Ｃ１、Ｃ２，Ｃ３の各部分に入射する光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ
３はその光量を低下させて柱状レンズ１４ａ内に進入す
ることになり、各光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の光量間には次の
関係式が成立する。

【００３７】Ｌ１の光量＜Ｌ２の光量＜Ｌ３の光量このように、この実施例では、擦りの強さとしては３種
類を用い、これらの強さと、調整を施すレンズ数との組
合せを、照度の測定値を確認しながら、適宜選択するこ
とにより、各領域の調整を行った。図２に調整を終了し
た状態でのオプティカルインテグレータの入射側の概略
を示す。このようにしてすべての領域について、被照射
面上の位置における照度が最小値MIN.にほぼ等しくなる
ように調整される。

【００３８】この光透過率の調整により選択された柱状
レンズ１４ａからの射出される光量を調整すること、す
なわちオプティカルインテグレータ１４から凹面全反射
ミラーを介して被照射面上に照射される光量をオプティ
カルインテグレータ１４の入射面の位置毎にその位置の
光透過率に応じて調整することが可能になり、この光透
過率の調整後には表３に示す照度分布が得られる。ま
た、その照度分布に対する評価データを表４に示す。

【００３９】

【表３】

【００４０】

【表４】上記表３および表４から、被照射面の各領域の照度が平
均値Ave.にほぼ等しくなり、均一性Uni.が光透過率調整
前に比して低下している（９．７％から３．４％に低
下）すなわち最大値MAX.と最小値MIN.との差が非常に小
さな値に抑制されていることが分かる。従って、選択さ
れた柱状レンズ１４ａの端面における光透過率を調整す
ることによって、従来に比して、凹面全反射ミラーを介
して照射する紫外光による約３倍に向上されたことが分
かる。また、柱状レンズ１４ａの一方の端面における位
置に応じた光透過率の調整は該位置に対応する表面粗さ
を調整することによって行われるので、被照射面上の照
度分布の均一性をさらに向上させることに掛かるコスト
は高くならない。

【００４１】なお、本実施の形態では、被照射面を２５
の領域に等分割し、各領域における照度の測定結果に基
づき選択した柱状レンズ１４ａの端面における光透過率
を調整しているが、被照射面の分割領域の数をさらに増
して連続的な照度分布を得て、この照度分布に基づき柱
状レンズ１４ａの端面に対する光透過率調整を連続的に
行うようにすれば、被照射面上の照度分布の均一性をよ
り向上させることができる。但し、照度分布の均一性の
程度はその照射対象物の製造仕様などに応じて決定され
るので、対応する照度分布の均一性の程度に応じて被照
射面の分割領域の数を適応的に選択することが好まし
い。

【００４２】（実施の第２形態）次に、本発明の実施の
第２形態について図３を参照しながら説明する。図３は
図１の光照射装置が組み込まれている密着露光装置の主
要部構成を模式的に示す図である。本実施の形態では、
上述の実施の第１形態の光照射装置が組み込まれている
密着露光装置について説明する。

【００４３】密着露光装置は、図３に示すように、光源
を成す水銀灯１を備え、水銀灯１から発せられる光は該
水銀灯１の位置を第１焦点位置とするように配置された
楕円ミラー２で反射され、平面ＵＶ反射ミラー３に導か
れる。平面ＵＶ反射ミラー３は入射した水銀灯１からの
光に含まれる紫外光だけを楕円ミラー２の第２焦点位置
に対応する位置に向けて反射し、該反射された紫外光は
光照射装置を介して被照射面６に照射される。

【００４４】光照射装置は、楕円ミラー２の第２焦点位
置に対応する位置に配置されているオプティカルインテ
グレータ１４と、オプティカルインテグレータ１４から
射出された紫外光を反射し、該反射した紫外光を被照射
面上に導くためのための凹面全反射ミラー５とを有す
る。オプティカルインテグレータ１４は、上述の実施の
第１形態と同様に、凹面全反射ミラー５を介して照射さ
れる光による被照射面上の照度分布が均一になるよう
に、一方の端面における光透過率が該端面上の位置に応
じて異なる柱状レンズを複数の柱状レンズの一部として
用いて構成され、オプティカルインテグレータ１４の光
の入射面における光透過率は該入射面上の位置に応じて
変化する。

【００４５】被照射面上には、ワーク保持機構１２に保
持された被露光物１１が置かれ、被露光物１１の表面に
はレジスト１０が塗布されている。また、表面にマスク
パターン９を有するガラスマスク８がマスク保持機構７
に保持されている。そして不図示の位置決め機構によ
り、マスク保持機構が位置決めされ、被露光物１１とガ
ラスマスクとの位置合せが行われ、パターン面とレジス
ト塗布面とが密着される。被露光物１１の表面には凹面
全反射ミラー５を介して照射された紫外光によりマスク
パターン９が露光され、転写される。

【００４６】このように、オプティカルインテグレータ
１４を用いることにより、高いコストを掛けることな
く、凹面全反射ミラー５を介して照射される光による被
照射面上の照度分布の均一性がさらに向上され、ひいて
は低いコストで被露光物１１に対する露光性能の向上を
図ることができる。また、液晶表示装置の大型化に伴う
被照射面の面積増大、液晶表示装置の生産性の向上に伴
う被照射面における複数の回路基板の同時露光などの要
求に対し、これらの要求を満足するように被照射面上に
おける照度分布の均一性の向上をさらに図ることができ
る。

【００４７】なお、本実施の形態では、実施の第１形態
の光照射装置が組み込まれた密着露光装置について説明
したが、上述の実施の第１形態の光照射装置を、マスク
パターンと被露光物との間に例えば数十ミクロンの隙間
を有するプロキシィテイ露光装置に組み込むことも可能
であり、このプロキシィテイ露光装置においても、上述
の効果と同様の効果が得られることはいうまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光照射装
置によれば、凹面鏡を介して照射される光による被照射
面上の照度分布が均一になるように、一方の端面におけ
る光透過率が該端面上の位置に応じて異なる柱状レンズ
を複数の柱状レンズの一部として用いてオプティカルイ
ンテグレータの光の入射面における光透過率を該入射面
上の位置に応じて変化させたので、オプティカルインテ
グレータから凹面鏡を介して被照射面上に照射される光
量を入射面の位置毎にその位置の光透過率に応じて調整
することが可能になり、また、一方の端面における光透
過率が該端面上の位置に応じて異なる柱状レンズを複数
の柱状レンズの一部として用いてオプティカルインテグ
レータの光の入射面における光透過率を該入射面上の位
置に応じて変化させるように構成することに掛かるコス
トは高くならない。よって、高いコストを掛けることな
く、従来に比して、凹面鏡を介して照射する光による被
照射面上の照度分布の均一性をさらに向上させることが
できる。しかも、被照射面で直接測定される照度のデー
タに基づき、上記調整を行うので、低コストにもかかわ
らず、容易に高精度な均一化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光照射装置の実施の第１形態の主要部
を示す構成図である。

【図２】図１のオプティカルインテグレータの入射面に
おける光透過率が調整された状態を示す正面図である。

【図３】図１の光照射装置が組み込まれている密着露光
装置の主要部構成を模式的に示す図である。

【図４】従来の露光装置の主要部構成を示す模式図であ
る。

【図５】図４のオプティカルインテグレータを示す構成
図である。

【図６】図４のオプティカルインテグレータの入射面に
おける入射光の強度分布および被照射面における照度分
布を示す図である。

【符号の説明】

１水銀灯２楕円ミラー３平面ＵＶ反射ミラー５凹面全反射ミラー６被照射面９マスクパターン１１被露光物１４オプティカルインテグレータ１４ａ柱状レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに隣接して配列されている複数の柱
状レンズから構成され、該各柱状レンズの一方の端面に
より光の入射面が、該各柱状レンズの他方の端面により
光の射出面がそれぞれ形成されているオプティカルイン
テグレータと、該オプティカルインテグレータの射出面
から射出された光を反射し、該反射した光を離隔してい
る被照射面に対し各主光線が平行かつコリメーション角
が所定角度となるように分配して照射するための凹面鏡
とを備えた光照射装置において、前記凹面鏡を介して照
射される光による前記被照射面上の照度分布が均一にな
るように、一方の端面における光透過率が該端面上の位
置に応じて異なる柱状レンズを前記複数の柱状レンズの
一部として用いて前記オプティカルインテグレータの光
の入射面における光透過率を該入射面上の位置に応じて
変化させたことを特徴とする光照射装置。