WO2021141128A1 - 光学装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

光学装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法 Download PDF

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水野　恭志
加藤　正紀
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    • B23K2103/50—Inorganic materials other than metals or composite materials
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Definitions

  • the present invention relates to an optical device including a laser light source, an exposure device, a method for manufacturing a flat panel display, and a method for manufacturing a device.
  • Laser beams are used in various fields.
  • the optical device is arranged between a plurality of laser light sources, an output module having an optical modulator, and the plurality of laser light sources and the output module, and is emitted from the plurality of laser light sources. It is provided with a time divider that divides the laser beam in time.
  • the optical device is disposed between a plurality of laser light sources, a plurality of output modules each having a light modulator, and the plurality of laser light sources and the plurality of output modules.
  • a time divider that temporally divides the laser light emitted from the plurality of laser light sources is provided.
  • the optical device is arranged between a plurality of output modules, each having a light modulator, and the plurality of laser light sources and the plurality of output modules, from the plurality of laser light sources.
  • the optical device is arranged between the laser light source, the output module, and the laser light source and the output module, and temporally divides the laser light emitted from the laser light source. It is equipped with a time divider. The time divider divides the laser beam using a plurality of reflecting surfaces.
  • the optical device is arranged between the laser light source, the plurality of output modules, and the laser light source and the plurality of output modules, and the laser light emitted from the laser light source is timed. It is provided with a time divider for dividing the laser. The time divider divides the laser beam using a plurality of reflecting surfaces.
  • the optical device includes a laser light source, an output module having an optical modulator, and an acoustic optical element arranged between the light source and the output module.
  • the optical device comprises a laser light source, a plurality of output modules each having a light modulator, and an acoustic optical element arranged between the laser light source and the output module. Be prepared.
  • the optical device is arranged between a laser light source that emits pulsed light, an output module having an optical modulator, and the laser light source and the output module, and the pulsed light is timed. It is provided with a time divider for subjecting the pulse light and a controller for controlling the division of the pulsed light by the time divider based on the frequency of the pulsed light.
  • the optical device is disposed between a laser light source that emits pulsed light, a plurality of output modules each having a light modulator, and the laser light source and the plurality of output modules.
  • a time divider for temporally dividing the pulsed light and a controller for controlling the division of the pulsed light by the time divider based on the frequency of the pulsed light are provided.
  • FIG. 1 is a schematic view showing various morphological examples of a laser beam system (optical device) including a laser light source.
  • FIG. 2 is a schematic view showing another various embodiment of a laser beam system (optical device) including a laser light source.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of synthesis control of a pulsed laser beam.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of synthesis control of the CW laser beam.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of an output beam.
  • FIG. 6 is a diagram showing another example of the output beam.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example in which a polygon mirror device is applied as a time divider (rotating device).
  • FIG. 1 is a schematic view showing various morphological examples of a laser beam system (optical device) including a laser light source.
  • FIG. 2 is a schematic view showing another various embodiment of a laser beam system (optical device) including a laser light source.
  • FIG. 3 is a diagram showing
  • FIG. 8 is a diagram showing an example in which a polygon mirror device is applied as a time divider (rotating device).
  • FIG. 9 is a diagram showing an example in which an optical switch device is applied as a time divider (rotating device).
  • FIG. 10 is a diagram showing an example in which an optical switch device is applied as a time divider (rotating device).
  • FIG. 11 is a diagram showing an example in which an optical switch device is applied as a sub-divider (dynamic time-divider) and a polygon mirror device is applied as a time-divider (dynamic time-divider).
  • FIG. 12 is a diagram showing an example in which an electro-optical modulator is applied as a time divider and a polarizing beam splitter is applied as a sub-splitter (static splitter).
  • FIG. 9 is a diagram showing an example in which an optical switch device is applied as a time divider (rotating device).
  • FIG. 10 is a diagram showing an example in which an optical switch device is applied as a
  • FIG. 13 is a diagram showing an example in which an electro-optical modulator is applied as a sub-divider (dynamic time-divider) and a polarizing beam splitter is applied as a sub-splitter (static splitter).
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of including an aperture device arranged on an optical path.
  • FIG. 15 is a diagram schematically showing the overall configuration of the exposure apparatus.
  • FIG. 16 is a diagram showing a configuration example of the exposure apparatus.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the relationship between the repetition frequency of the laser beam and the operating frequency of the SLM.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining a combination of a light source and an output module.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of the configuration of an exposure apparatus not provided with SLM.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of the configuration of an exposure apparatus including SLM.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining the relationship between the pattern line width and the light emission time.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining the energy loss of the beam.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining time division of the beam.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining the deviation of the projection position among the plurality of SLMs based on the irradiation timing.
  • FIG. 25 is a diagram for explaining mechanical and / or optical shift adjustment.
  • FIG. 26 is a diagram for explaining shift adjustment corresponding to the scanning operation.
  • FIG. 27 is a diagram for explaining shift adjustment corresponding to another scanning operation.
  • FIG. 28 is a diagram showing a configuration example of an exposure apparatus for shift adjustment.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining the relationship between the pattern line width and the light emission time.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining the energy loss of the beam.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining time division of
  • FIG. 29 is a diagram showing a configuration example of the exposure apparatus.
  • FIG. 30 is a diagram showing a configuration example of the exposure apparatus.
  • FIG. 31 is a diagram showing a configuration example of the exposure apparatus.
  • FIG. 32 is a diagram showing a configuration example of the exposure apparatus.
  • FIG. 33 is a diagram showing a configuration example of the exposure apparatus.
  • FIG. 34 is a diagram showing a configuration example of the exposure apparatus.
  • FIG. 35 is a diagram showing an example of pattern exposure.
  • FIG. 36 is a diagram showing a configuration example of an exposure apparatus for synchronous control.
  • FIG. 37 is a diagram for explaining an example of rotation control of the polygon mirror.
  • FIG. 38 is a diagram for explaining an example of synchronization control of the polygon mirror.
  • FIG. 39 is a diagram for explaining operation timings of a plurality of devices.
  • FIG. 40 is a diagram for explaining an example of synchronous control of the rotating plate.
  • FIG. 41 is a diagram for explaining an example of synchronous control of the rotary plate that has been subjected to additional processing.
  • 1 and 2 are schematic views showing various morphological examples of a laser beam system (optical device) including a laser light source. 1 (a), 1 (b), 1 (c), 1 (d), 2 (a), 2 (b), 2 (c), and 2 (d).
  • the laser beam system comprises a laser light source 20.
  • the laser beam system (optical device) is arranged optically between the laser light source 20, the output module 30, the controller 40, and the laser light source 20 and the output module 30.
  • the time divider 50 and the like are provided.
  • laser light sources 20 can be applied.
  • gas laser helium neon laser, argon laser, carbon dioxide gas laser, excima laser, nitrogen laser, etc.
  • semiconductor laser solid-state laser (YAG laser, Nd (neodim) laser, ruby laser, fiber laser, titanium laser, etc.) Etc.
  • metal lasers copper vapor deposition lasers, helium cadmium lasers, gold vapor deposition lasers, etc.
  • liquid lasers etc.
  • the technique of the present disclosure can be applied to various oscillation forms such as pulse oscillation and continuous wave (CW) oscillation.
  • the output module 30 is set according to the application of the laser beam.
  • the laser beam includes a laser processing device, a laser melting device, a laser welding device, a laser marking device, a laser length measuring device, a semiconductor exposure device, a flat panel display exposure device, a circuit board exposure device, a laser illumination device, and a laser display device. It is used in optical devices such as laser detection devices, laser propulsion devices, laser inspection devices, laser microscopes, and laser medical devices. The techniques of the present disclosure are applicable to devices in various fields, including these devices.
  • the output module 30 includes a Spatial Light Modulator (SLM) 60.
  • SLM Spatial Light Modulator
  • the SLM 60 includes a liquid crystal element, a digital mirror device (digital micromirror device, DMD), a magneto-optical spatial light modulator (Magneto Optic Spatial Light Modulator, MOSLM), and the like.
  • the time divider (time divider, dynamic time divider, optical time divider, optical switch, optical shutter, dynamic switch, dynamic shutter, dynamic separator, optical path switcher) 50 is controlled by the controller 40.
  • the laser beam is configured to be time-divided.
  • examples of the time divider 50 include a polygon mirror device, a galvano mirror device, an electro-optical modulator (EOM), an acousto-optic modulator (AOM), a vibration device, and other optical switch devices (liquid crystal switch, etc.). .. Time-division beams are selectively available. In addition, the time-division multiple beams can be combined, mixed, and / or converged.
  • the selectively extracted beam from the time divider 50 enters the output module 30.
  • the time-division beam is guided through a plurality of optical paths at predetermined spans on the time axis.
  • a plurality of time-divided beams are supplied to a plurality of paths, respectively.
  • the time divider 50 is controlled to be driven synchronously with the SLM 60 of the output module 30.
  • a time-division beam corresponding to the drive timing of the SLM 60 is supplied to the SLM 60.
  • the operating frequency of the SLM 60 for example, the image update frequency
  • the beam corresponding to the operation timing of the SLM 60 is selectively used. The remaining beams of the time-division beams can be used for other purposes.
  • the time divider 50 may be controlled to drive asynchronously with the SLM 60 of the output module 30.
  • the laser beam system comprises a plurality of laser light sources 20.
  • the number of laser light sources 20 can be set arbitrarily.
  • the number of laser light sources 20 is 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, or more. Can be done.
  • beams from a plurality of laser light sources 20 are combined, mixed, and / or converged into a time divider 50 via a predetermined device.
  • the beams from the plurality of laser light sources 20 can have relatively high energy values even after being divided by the time divider 50.
  • the beams from the plurality of laser light sources 20 enter the time divider 50 independently.
  • the beams from the plurality of pulsed laser light sources 20 are set so that the pulse width and the peak value (pulse waveform, waveform profile) are substantially the same as each other. In another example, the beams from the plurality of pulsed laser light sources 20 are set so that at least one of the pulse width and the peak value (pulse waveform, waveform profile) is different from each other.
  • the energy loss of the laser beam is reduced, the energy efficiency is improved, and the output intensity of the laser beam is appropriately controlled. And / or speckle is suppressed.
  • the beam from the time divider 50 is supplied to the SLM 60 at the appropriate time.
  • the energy loss in the SLM60 is reduced, and the high energy beam (high power beam) is output from the output module 30.
  • the laser beam system comprises a plurality of output modules 30.
  • the first time-division beam is supplied to the first output module 30, and the second time-division beam is supplied to the second output module 30.
  • the number of output modules 30 can be set arbitrarily.
  • the number of output modules 30 is 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30. , 35, 40, 45, 50, or more.
  • each of the plurality of output modules 30 has an SLM60.
  • the plurality of SLM60s are driven synchronously or asynchronously with each other.
  • the first, second, third, and fourth SLM60s are driven at the same timing, corresponding to a time division beam.
  • the first and second SLM60s are driven at the same timing corresponding to the first time-division beam
  • the third and fourth SLM60s are driven at different timings corresponding to the second time-division beam. Will be done.
  • the first SLM60 is driven at a timing corresponding to the first time-division beam
  • the second SLM60 is driven at another timing corresponding to the second time-division beam
  • the third SLM60 is driven. Is driven at yet another timing corresponding to the third time division beam
  • the fourth SLM60 is driven at yet another timing corresponding to the fourth time division beam.
  • the time divider 50 and the plurality of SLMs 60 are combined, for example, the energy loss of the laser beam is reduced, the energy efficiency is improved, the output intensity of the laser beam is appropriately controlled, and the beam output timing is set. Properly controlled and / or the output beam waveform is properly controlled.
  • the beam from the laser light source 20 is guided to the plurality of SLM 60s so as to correspond to the drive timings of the plurality of SLM 60s. Reducing the beam shading period (beam non-use period) is advantageous for improving energy efficiency, reducing leakage light, and / or avoiding thermal effects.
  • the laser beam system is located between the laser light source 20 and the time divider 50 optically, or between the time divider 50 and the output module 30.
  • a time divider, a dynamic time divider, an optical time divider, an optical switch, an optical shutter, a dynamic switch, a dynamic shutter, a dynamic separator, an optical path switcher) 70 are further provided.
  • the sub-divider 70 includes a dynamic or static divider and is configured to split the laser beam by polarization, frequency separation, or time.
  • the dynamic divider means a configuration that separates or divides the laser beam with the drive of the divider
  • the static divider means a configuration that separates or divides the laser beam without driving the divider. means.
  • the dynamic divider the same one as the time divider described above can be applied.
  • a static splitter a polarizing beam splitter, a half mirror, a dichroic mirror, a frequency separator and the like are exemplified.
  • the time divider 50 and the static divider 70 are sequentially arranged on the optical axis along the traveling direction of the beam.
  • the static divider 70 and the time divider 50 are arranged in order on the optical axis along the traveling direction of the beam.
  • a time divider (front position, front stage time divider) 70 and a time divider (rear position, rear stage time divider) 50 are arranged in order on the optical axis along the traveling direction of the beam.
  • a plurality of time dividers 50, 70 are combined.
  • one time divider 50 and a plurality of static dividers 70 are combined.
  • a plurality of time dividers 50 and one static divider 70 are combined.
  • the plurality of time dividers 50 and the plurality of static dividers 70 are combined.
  • the number of the time divider 50 and the sub-divider 70 can be set arbitrarily.
  • the total number of time dividers 50 and sub-dividers 70 is 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, It can be 19, 20, or more.
  • the time divider 50 and the static divider 70 are combined, for example, the energy loss of the laser beam is reduced, the energy efficiency is improved, the output intensity of the laser beam is appropriately controlled, and the beam output.
  • the timing is properly controlled and / or the output beam waveform is properly controlled.
  • the number of divisions of the beam is expanded and / or the beam is divided into a plurality of parts according to the wavelength band.
  • the time divider (front position) 70 and the time divider (rear position) 50 are combined, for example, the energy loss of the laser beam is reduced, the energy efficiency is improved, and the output intensity of the laser beam is appropriate.
  • the beam output timing is appropriately controlled, and / or the output beam waveform is appropriately controlled. In one example, the number of beam divisions is increased and / or the use of unstable and / or unsuitable zones in the time divider is avoided while suppressing energy loss.
  • the time-sharing beam from the front-position time-divider 70 enters the rear-position time-divider 50 in the first span on the time axis, and the stable zone and / or preferred zone of the rear-position time-divider 50 is preferentially and / or preferred. / Or preferably used (specifically and / or preferentially).
  • the time-division beam from the front-position time-divider 70 does not substantially enter the rear-position time-divider 50, and the unstable zone and / or non-stability of the rear-position time-divider 50. The use of suitable zones is avoided.
  • each of the plurality of time dividers 50 at the rear position has a stable zone (suitable zone) and an unstable zone (non-suitable zone).
  • a plurality of time dividers 50 at the rear positions are driven so that the stable states at the time of driving are at different timings.
  • the time-dividing beam from the time-dividing device 70 at the front position is distributed so as to match the stable state of each time-dividing device 50 at the rear position.
  • the output module 30 has an optical fiber.
  • the optical fiber is configured to receive a plurality of time-division beams from the time-divider 50 or the sub-divider 70.
  • one optical fiber is provided for one output module 30.
  • a plurality of optical fibers are provided for one output module 30.
  • a plurality of time-division beams from a plurality of optical fibers are incident on one output module 30.
  • the laser beam system has a plurality of output modules 30.
  • Each of the plurality of output modules 30 includes a fiber.
  • the time-division beam at the first timing is supplied to the first optical fiber
  • the time-division beam at the second timing is supplied to the second optical fiber.
  • one optical fiber is provided for each of the plurality of output modules 30.
  • a plurality of optical fibers are provided for each of the plurality of output modules 30.
  • a plurality of time-division beams from the plurality of optical fibers are incident on each of the plurality of output modules 30.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of synthesis control of a pulsed laser beam.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of synthesis control of the CW laser beam.
  • 5 and 6 are diagrams showing an example of an output beam. In each example, a power-controlled laser beam is output from the laser beam system.
  • a plurality of laser beams emitted from a plurality of light sources 20 are combined. Synthesis can be performed by optics including lenses, beam splitters, harbbing or mirrors and the like.
  • the combined laser beam is incident on the time divider 50, and the synthesized beam (combined beam of the first pulse) corresponding to the first repetition timing is guided to the first optical fiber 80 via the time divider 50 (the synthesized beam of the first pulse). 3 (b) and 4 (b).
  • a composite beam corresponding to the second repetition timing is guided to the second optical fiber 80 via the time divider 50 (FIGS. 3 (c) and 4 (c)).
  • a composite beam corresponding to the third repetition timing is guided to the third optical fiber 80 via the time divider 50 (FIGS. 3 (d) and 4 (d)).
  • a composite beam corresponding to the fourth repetition timing is guided to the fourth optical fiber 80 via the time divider 50 (FIGS. 3 (e) and 4 (e)).
  • a composite beam corresponding to the fifth repetition timing is guided to the fifth optical fiber 80 via the time divider 50 (FIGS. 3 (f) and 4 (f)).
  • the first, second, third, fourth, and fifth repetition timings are time-shifted in order.
  • a high-energy (high-power) synthetic beam is guided to each optical fiber 80.
  • the composite beam is guided to the optical fiber 80 in accordance with the operation timing of the SLM 60 having a relatively low speed.
  • the output powers can be controlled to be different from each other among the plurality of output modules 30.
  • a relatively high energy (high power) beam is output from the first output module 30 (FIG. 5A).
  • a beam of intermediate energy (intermediate power) is output from the second output module 30 (FIG. 5 (b)).
  • a relatively low energy (low power) beam is output from the third output module 30 (FIG. 5 (c)).
  • the application of a combination of time division and synthesis appropriately controls the output beam waveforms from one or more output modules 30 (FIGS. 6 (a) and 6 (b)). And / or the beam output timing from one or more output modules 30 is appropriately controlled (FIG. 6 (c)).
  • a rotating device (rotating switch) is applied as the time divider 50.
  • the rotation device 50 is rotationally controlled by the controller 40 and is configured to timely divide the laser beam.
  • a polygon mirror device is applied as the rotating device 50 (Fig. 7).
  • the beam from the laser light source 20 is reflected by each of the plurality of reflecting surfaces 52 of the polygon mirror 51 in the polygon mirror device 50.
  • Each of the plurality of output modules 30 has an optical fiber 80 having an inlet portion.
  • the beam is time-divided according to the rotation angle of the polygon mirror 51.
  • the beam reflected by the polygon mirror 51 is directed toward the inlet (incident surface) of any one of the plurality of optical fibers 80 according to the rotation angle of the polygon mirror 51.
  • the rotation of the polygon mirror 51 changes the angle of the reflecting surface of the polygon mirror 51 with respect to the beam, and the destination of the beam reflected by the reflecting surface changes with time. Therefore, the beam of the first pulse from the laser light source 20 is incident on the first optical fiber, and the beam of the second pulse is incident on the second optical fiber whose position is different from that of the first optical fiber.
  • a large number of optical fibers 80 can be arranged for one polygon mirror 51.
  • the time-division beam from the polygon mirror 51 is distributed to any of the plurality of optical fibers 80. In other words, the polygon mirror 51 switches the optical fiber into which the beam is incident. In other words, the polygon mirror 51 switches the position of the optical path of the beam.
  • At least one lens 85, 86 is arranged between the polygon mirror 51 and the optical fiber 80, if necessary (FIG. 8).
  • the inlet portion (incident surface) of the optical fiber 80 and the reflection surface of the polygon mirror 51 are conjugate, the deviation (positional deviation) of the incident position of the beam with respect to the optical fiber 80 based on the rotation of the polygon mirror 51 is suppressed. Will be done.
  • a slight change in the incident angle of the beam with respect to the optical fiber 80 based on the rotation of the polygon mirror 51 is advantageous for suppressing the speckle.
  • a CW beam can also be applied to this embodiment.
  • a disk-shaped optical switch device is applied as the rotating device 50 (Fig. 9).
  • the beam is time-divided according to the rotation angle of the rotating plate 55.
  • the beam from the laser light source 20 is reflected or transmitted by the optical surfaces 56 and 57 of the rotating plate 55 in the optical switch device 50 according to the rotation angle of the rotating plate 55 (FIG. 9A).
  • the rotating plate 55 has a transmission surface 56 and a reflection surface 57 arranged in the circumferential direction.
  • the beam transmitted through the rotating plate 55 heads toward the first path “A”, and the beam reflected by the rotating plate 55 heads toward the second path “B” (FIG. 10).
  • the beam from the laser light source 20 is reflected in different directions on the optical surfaces 56 and 57 of the rotating plate 55 in the optical switch device 50 according to the rotation angle of the rotating plate 55 (FIG. 9B).
  • the rotating plate 55 has a first reflecting surface 56 and a second reflecting surface 57 having different orientations.
  • the beam reflected by the first reflecting surface 56 of the rotating plate 55 heads toward the first path "A"
  • the beam reflected by the second reflecting surface 57 of the rotating plate 55 heads toward the second path "B”.
  • the beam from the laser light source 20 is reflected at different height positions of the rotating plate 55 according to the rotation angle of the rotating plate 55 (FIG. 9 (c)).
  • the rotating plate 55 has a first reflecting surface 56 and a second reflecting surface 57 having different height positions in the rotation axis direction.
  • the beam reflected by the first reflecting surface 56 of the rotating plate 55 heads toward the first path "A"
  • the beam transmitted through the first reflecting surface of the rotating plate 55 and reflected by the second reflecting surface 57 is the second path. Head to "B”.
  • the number of beam divisions in the rotary optical switch device 50 is not limited to 2.
  • the number of divisions can be 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more.
  • the rotating plate 55 can have three or more reflective surfaces that are oriented differently from each other.
  • the disk-type optical switch device described above is applied as a sub-divider (dynamic time-divider) 70, and the polygon mirror device is applied as a time-divider (dynamic time-divider) 50 ( FIG. 11).
  • the use of a corner of the polygon mirror 51 as an unstable zone and / or an unsuitable zone 59 can be avoided.
  • the beam from the optical switch device 70 is directed to the first position in the reflection surface 52 of the polygon mirror device 50 via the path "A", and the polygon mirror 51 (reflection surface 52A). It is reflected preferentially and / or preferentially in the stable zone 58 and time-divided.
  • the beam from the optical switch device 70 is directed to the reflection surface 52B different from the reflection surface 52A of the polygon mirror device 50 via the path "B", and the polygon mirror 51 (reflection surface 52B) is stable.
  • Zone 58 is preferentially and / or preferably reflected and timed. Beams are alternately supplied to the reflecting surface 52A and the reflecting surface 52B of the polygon mirror 51.
  • the beam does not enter the reflection surface 52B, and the unstable zone (corner portion) 59 of the polygon mirror 51 (reflection surface 52A), that is, the portion where the reflection surface and the reflection surface forming the polygon mirror 51 intersect (the reflection surface). The use of (boundary part) is avoided.
  • the beam does not enter the reflection surface 52A, and the use of the unstable zone (corner portion) 59 of the polygon mirror 51 (reflection surface 52B) is avoided.
  • the use of the unstable zone in the polygon mirror 51 (time-dividing device 50) is avoided while the beam is substantially continuously used. Details of avoiding the use of unstable zones in the polygon mirror 51 (time divider 50) will be described later.
  • the reflecting surface 52A and the reflecting surface 52B are changed with time by the rotation of the polygon mirror 51. That is, the reflection surface 52A is a surface on which the beam is incident on the polygon mirror device 50 via the path “A”. Further, the reflection surface 52B is a surface on which the beam is incident on the polygon mirror device 50 via the path “B”.
  • an electro-optical modulator (EOM, EO) is applied as the time divider 50 and a polarizing beam splitter (PBS) is applied as the sub-splitter (static splitter) 70 (FIG. 12).
  • EOM50 and PBS70 are arranged in order on the optical axis along the traveling direction of the beam.
  • the beam from the EOM 50 is branched into a plurality of beams by the PBS 70 according to the wavelength band.
  • a p-polarized beam of time-division beams from EOM50 passes through PBS70.
  • the s-polarized beam of the time-division beam from EOM50 is reflected by PBS70.
  • an electro-optic modulator (EOM, EO) is applied as a sub-divider (dynamic time-division) 70 and a polarizing beam splitter (PBS) is applied as a sub-splitter (static splitter) 70.
  • a plurality of polygon mirror devices are applied as the time divider 50 (FIG. 13).
  • the polygon mirrors 51A and 51B of the plurality of polygon mirror devices are arranged so as to be in a parallel positional relationship with respect to the optical path.
  • the EOM 70, the PBS 70, and the polygon mirror 50 are arranged in order on the optical axis along the traveling direction of the beam.
  • the beam from the EOM 70 is branched by the PBS 70 according to the wavelength band.
  • the p-polarized beam transmitted through the PBS 70 is time-divisioned by the first polygon mirror 51A, and the s-polarized beam reflected by the PBS 70 is time-divisioned by the second polygon mirror 51B.
  • the laser beam system further comprises an aperture device 90 that is optically located between the time divider 50 (or subdivider 70) and the optical fiber 80 (or output module 30) (FIG. 14).
  • the aperture device 90 has an aperture 91, and the area of the opening through which the beam passes is controlled by the controller 40.
  • the aperture 91 has a plurality of openings. In this embodiment, for example, among the beams from the time divider 50, the beam that has passed through the first aperture of the aperture 91 enters the first fiber as the first time division beam, and the beam that has passed through the second aperture is the second time. Enter the second fiber as a split beam. Further, by controlling the aperture area of the aperture 91, the amount of light of each time-division beam is adjusted. This form is preferably applied to a beam such as a CW laser beam having a relatively long emission time.
  • the laser beam system is applied to a photolithography system for manufacturing devices (electronic devices or microdevices) such as semiconductor elements, liquid crystal display elements, and organic EL elements.
  • a batch exposure type exposure device such as a stepper or a scanning exposure type exposure device such as a scanning stepper is used.
  • a predetermined pattern is formed in each shot region of a substrate such as a wafer or a glass plate via a projection optical system.
  • a pattern formed on a mask (or reticle) held on a mask stage is transferred to a substrate by irradiation of exposure light via a projection optical system.
  • a spatial light modulator is used instead of the mask to generate a variable pattern on the object surface of the projection optical system (maskless exposure apparatus).
  • the laser beam system is applied to an exposure apparatus as a photographic system for manufacturing a flat panel display (liquid crystal display device, organic EL display device, etc.).
  • the exposure device 1000 includes a light source module 1100 including a laser light source 20, a distribution module (synthesis / distribution module) 1200 including a time divider 50 and a sub-divider 70, and an output module (optical fiber 80 and illumination optical system (illumination system)).
  • a lighting system 1300 including 1310, an SLM60, a projection optical system (projection lens) 1330) 30, a substrate stage 1400 on which a substrate (workpiece) 1410 is mounted, and a control system 1500 including a controller 40 and a data transmission unit.
  • the light source module 1100 emits a laser beam of light energy.
  • the beam from the light source module 1100 enters the illumination system 1310 via the distribution module 1200.
  • the beam from the illumination system 1310 illuminates the SLM60.
  • the controller generates pattern data based on the exposure pattern to be formed on the 40 substrate 1410.
  • the controller 40 transmits pattern data to the SLM 60 and controls the SLM 60.
  • the SLM 60 is controlled by the controller 40 and guides a beam from the illumination system to the substrate 1410 based on pattern data (simply expressed as image data or image).
  • the projection lens 1330 projects the beam from the SLM 60 onto the substrate 1410 and forms an image on a predetermined region on the substrate 1410.
  • the controller 40 divides the generated pattern data for each SLM60 and transmits the divided pattern data to each SLM60.
  • a laser beam is emitted while the substrate stage 1400 on which the substrate is placed is moving, and the laser beam is guided to the SLM via the illumination optical system 1310.
  • the image formed on the SLM is preferably exposed with a single emission of the laser beam.
  • the same pattern data is projected on the substrate for each emission. Since the substrate 1410 is also moved between the emission of the laser beam and the emission by the substrate stage 1400, when the same pattern data is projected on the substrate, the substrate 1410 is exposed as if an image is flowing. If the scanning speed is increased to improve the throughput, the moving distance between the laser beam emission and the emission becomes longer, and the image flows more.
  • the operating frequency of the SLM (for example, the image update frequency) is lower than the emission repetition frequency (oscillation frequency) of the laser beam, and is, for example, several kHz to several tens of kHz.
  • the laser beam is 50 kHz (10 W) and the SLM is 10 kHz.
  • a low-frequency oscillation frequency and a high-energy light source that does not cause exposure defects are desired in order to prevent the image from flowing, but the wavelength condition is also satisfied.
  • the choice of laser light source is extremely limited at present.
  • the above numerical values are examples, and the present invention is not limited thereto.
  • a low frequency and high energy beam output is realized by combining a plurality of beams and time division.
  • the distribution module 1200 synthesizes and time divides the beams from the five light sources 20.
  • the beams emitted from the five light sources at a frequency of 50 kHz are combined into a high-energy beam.
  • the combined beam (50 kHz, high energy) is time-division-guided to five SLM60s (and five projection lenses 1330) by the distribution module 1200, respectively. Therefore, a high-energy beam reaches each of the first to fifth SLMs at a frequency of 10 kHz.
  • a light source of 50 W in total is used in 5 modules.
  • the laser beam is 50 kHz (10 W) and the SLM is 10 kHz
  • the light is distributed (distributed and switched) to the five SLMs by the distribution module 1200.
  • the oscillation frequency of the laser beam is preferably an integral multiple of the image update frequency of the SLM.
  • the distribution module 1200 distributes the laser beam to the number of SLMs that is an integral multiple of the above.
  • the above numerical values are examples, and the present invention is not limited thereto.
  • the intensity (eg, pulse energy, average power) E2 of the laser beam irradiated to one SLM is equivalent to the intensity (eg, pulse energy, average power) E1 of the laser beam emitted from one laser light source.
  • E2 / E1 is about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, It can be 30, 35, 40, 45, 50, 100 or more.
  • the frequency (irradiation frequency) F2 of the beam irradiated to one SLM or the image update frequency F3 of the SLM is lower than the emission repetition frequency (oscillation frequency, light source frequency) F1 of the laser light source.
  • F2 / F1 (or F3 / F1) is about 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, 1/7, 1/8, 1/9, 1/10, 1/11, 1/12, 1/13, 1/14, 1/15, 1/16, 1/17, 1/18, 1/19, 1/20, 1/25, 1/30, 1 / It can be 35, 1/40, 1/45, 1/50, 1/100 or less.
  • the combination of multiple beam synthesis and time division is also applicable to systems without SLM (eg, exposure equipment), as shown in FIG.
  • SLM eg, exposure equipment
  • FIG. 19 exposure apparatus 1000
  • a plurality of time-divided beams (a plurality of distributed beams) are generated for each predetermined span on the time axis.
  • a relatively low frequency and high energy beam is supplied to each of the plurality of modules 30.
  • the number of output modules 30 can be arbitrarily set.
  • the distribution module 1200 synthesizes and time divides the beams from the four light sources 20. The time-division beam is supplied to each of the four SLM60s (module 30).
  • the line width of the pattern is 2 ⁇ m and the scanning speed is 400 mm / s.
  • the required emission time is within 0.5 ⁇ s.
  • the operating frequency (image update frequency) of the SLM is 10 kHz.
  • 10 kHz corresponds to 100 ⁇ s.
  • the required light emission time is 0.5 ⁇ s
  • the SLM is irradiated with a beam after 0.5 ⁇ s
  • the same projected image is formed on the substrate 1410 to which the same projected image moves because the image on the SLM is not updated.
  • the image flows as if it were flowing.
  • the SLM In order to prevent the image from flowing, during the time from 0.5 ⁇ s to the next update of the image on the SLM, the SLM is not irradiated with the beam, for example, in the optical path from the CW light source to the SLM. Block the beam.
  • the time from 0.5 ⁇ s or later until the next image on the SLM is updated is substantially a rest time.
  • the substrate 1410 is exposed only with 1/200 of the energy from the light source.
  • the operating frequency (image update frequency) of the SLM is 10 kHz.
  • the frequency of the light source is 400 kHz
  • the operating frequency of the SLM / the light source frequency 1/40, and only 1/40 of the energy from the light source is used. That is, only one of the 40 pulses oscillated from the pulse light source irradiates the SLM, in other words, 39 pulses do not irradiate the SLM, and the 39 pulses do not contribute to the exposure of the substrate 1410. Therefore, in the comparative examples of FIGS. 22 (a) and 22 (b), the exposure energy may be insufficient and exposure failure (photosensitivity failure) may occur.
  • the above numerical values are examples, and the present invention is not limited thereto.
  • the time-divided beam from the distribution module 1200 has a non-scan direction (non-scan direction, Y direction) that intersects the scan direction (scan direction, X direction) in which the substrate 1410 is moved during exposure. It is guided to a plurality of SLMs 60 (projection lenses 1330) including the first, second, and third SLMs, respectively.
  • the first, second, and third SLMs are arranged side by side in a non-scanning direction that intersects the scanning direction in which the substrate 1410 is moved during exposure.
  • the timing at which the beam is irradiated to the second SLM is different from the timing at which the beam is irradiated to the first SLM.
  • the irradiation timing of the third SLM is different from the irradiation timing of the first and second SLMs.
  • the irradiation timing is sequentially shifted in time.
  • the substrate 1410 can be exposed by distributing the energy from the light source that does not contribute to the exposure shown in the comparative examples of FIGS. 22 (a) and 22 (b) to different SLMs.
  • the image on the SLM is updated at the same timing, and the projection position (exposure position) of the pattern is updated according to the difference in the beam irradiation timing. ) May shift.
  • the projection position of the second pulse corresponding to the second SLM (SLM (2)) shifts in the scanning direction as compared with the first pulse corresponding to the first SLM (SLM (1)).
  • the projection position of the third pulse corresponding to the third SLM (SLM (3)) is further shifted in the scanning direction as compared with the second pulse corresponding to the second SLM (SLM (2)).
  • the deviation of the projection position (exposure position) of the pattern is compensated even when the irradiation timing is different among the plurality of SLMs. ..
  • the shapes, mounting positions, and / or postures of the plurality of SLMs are mechanically set so that the projected images from the plurality of SLMs have a predetermined positional relationship based on the deviation of the irradiation timing for the plurality of SLMs.
  • the exposure apparatus is optically set so that the projected images from the plurality of SLMs have a predetermined positional relationship based on the deviation of the irradiation timing with respect to the plurality of SLMs.
  • the position of the projected image on the substrate 1410 may be moved by adjusting the optical element in the projection optical system (projection lens) 1330, or the SLM may be moved with respect to the beam to move the position of the projected image on the substrate 1410. To do.
  • the deviation of the projection position (exposure position) of the pattern is compensated.
  • data corresponding to the projection positions sequentially shifted in the scanning direction is supplied to each of the plurality of SLMs.
  • at least a part of the pattern data is corrected so that the projected images from the plurality of SLMs have a predetermined positional relationship based on the deviation of the irradiation timing with respect to the plurality of SLMs.
  • the pattern data supplied to at least one of the plurality of SLMs includes correction data shifted in a predetermined direction with respect to the reference position, which is set based on the difference in irradiation timing.
  • the pattern data includes the moving speed of the substrate stage 1400, the display update frequency of the SLM, the oscillation frequency of the laser beam, the rotation speed of the polygon mirror device (rotating device) 50 as a time divider, and the SLM60.
  • the amount of shift in a predetermined direction with respect to the reference position may be determined based on at least one such as the number of (projection lenses 1330).
  • the scanning direction (for example, the moving direction of the substrate stage) is switched between the + direction and the-direction (between one direction and the opposite direction) to expose one pattern on the substrate 1410.
  • the pattern data supplied to the plurality of SLMs can be adjusted according to the scanning direction at the corresponding timing.
  • the pattern data supplied to at least one of the plurality of SLMs includes the first correction data shifted in the + direction in the scanning direction with respect to the reference position and the first correction data shifted in the-direction in the scanning direction with respect to the reference position. 2 Includes correction data.
  • the scanning direction for example, the moving direction of the substrate stage
  • the scanning direction is switched between the + direction and the-direction (between one direction and the opposite direction).
  • the exposure apparatus can be adjusted mechanically and / or optically at each timing of.
  • the exposure apparatus (optical apparatus) 1000 can include a drive mechanism 1510 for mechanical adjustment and a drive mechanism 1520 for optical adjustment. Further, the exposure apparatus 1000 can include a database 1530 (or a storage unit) in which setting parameters and / or programs for data correction are stored. Such shift adjustment can be performed, for example, based on the output result of the reference system 1540 including the reference sensor and the like.
  • the drive mechanism 1510 can be omitted if the attachment positions are staggered in advance. Further, even when the mounting positions of the SLMs are shifted in advance, the drive mechanism 1510 may be used in order to compensate for the mounting error.
  • the control system 1500 uses the (a-1) drive mechanism 1510 for exposure based on the irradiation timings of the plurality of SLMs. Control at least one of mechanical adjustment of the apparatus 1000, (a-2) optical adjustment of the exposure apparatus 1000 using the drive mechanism 1520, and (a-3) correction of pattern data using the database 1530. be able to. For example, a shift adjustment that combines all of the above (a-1), (a-2), and (a-3) is executed. Alternatively, a shift adjustment based on one or a combination of one or two of the above (a-1), (a-2), and (a-3) is performed.
  • pattern data correction is applied to relatively large shift adjustments and / or relatively coarse shift adjustments, and mechanical and / or optical adjustments are relatively small shift adjustments and / or relatively fine shifts. Applies to adjustments. In other examples, another method different from the above may be applied.
  • the above shift adjustment can be performed based on the timing of beam use. Even when a predetermined period (for example, an unused pulse) occurs in which the beam is unused, the shift adjustment described above compensates for the deviation of the projection position (exposure position) of the pattern. For example, a beam during a relatively unstable period is eliminated and a stable beam is selectively used while avoiding a shift in the projection position of the pattern.
  • a predetermined period for example, an unused pulse
  • the exposure apparatus 1000 is arranged between a plurality of laser light sources 20, a plurality of output modules 30 having a plurality of SLMs 60, and a plurality of laser light sources 20 and an output module 30. It includes a polygon mirror device (rotating device) 50 as a time divider that temporally divides the combined laser beams emitted from the plurality of laser light sources 20.
  • the beam from the laser light source 20 is reflected by each of the plurality of reflecting surfaces 52 of the polygon mirror 51 in the polygon mirror device 50.
  • the beam is time-divided according to the rotation angle of the polygon mirror 51.
  • the beam reflected by the polygon mirror 51 is distributed to the plurality of SLMs 60 via the plurality of optical fibers 80 according to the rotation angle of the polygon mirror 51.
  • the time-division beam from the polygon mirror 51 is distributed to five SLM60s. For example, beams corresponding to the first pulse, the sixth pulse, and the like are incident on the first SLM. Beams corresponding to the second pulse, the seventh pulse, and the like are incident on the second SLM.
  • the exposure apparatus 1000 is located between a plurality of laser light sources 20, a plurality of output modules 30 having a plurality of SLMs 60, and a plurality of laser light sources 20 and a plurality of output modules 30.
  • the polygon mirror device (rotating device) 50 as a time divider that temporally divides the combined laser beam emitted from the plurality of laser light sources 20 and the plurality of laser light sources 20 and the polygon mirror device 50.
  • the optical switch device 70 as a sub-divider 70 arranged in the above is provided.
  • the beam from the optical switch device 70 is directed to the first position of the polygon mirror device 50 via the path "A" and is reflected by the polygon mirror 51 (reflection surface 52A).
  • the beam from the optical switch device 70 is directed to the second position of the polygon mirror device 50 via the path "B” and is reflected by the polygon mirror 51 (reflection surface 52B).
  • Beams are alternately supplied to the first position and the second position of the polygon mirror 51.
  • the beam is further divided in time according to the rotation angle of the polygon mirror 51. That is, in this example, two time dividers are arranged in series along the optical path, and the beam is temporally divided into two stages.
  • the time-division beam from the polygon mirror 51 is distributed to 10 SLM60s.
  • beams corresponding to the first pulse, the eleventh pulse, and the like are incident on the first SLM.
  • Beams corresponding to the second pulse, the twelfth pulse, and the like are incident on the second SLM.
  • the beam reflected by the reflection surface 52A of the polygon mirror 51 is guided to the first SLM group (from the first SLM to the fifth SLM in FIG. 30), and the beam reflected by the reflection surface 52B is the first. It is led to 2 SLM groups (6th SLM to 10th SLM in FIG. 30).
  • the exposure apparatus 1000 is located between a plurality of laser light sources 20, a plurality of output modules 30 having a plurality of SLMs 60, and a plurality of laser light sources 20 and a plurality of output modules 30.
  • a plurality of polygon mirror devices (rotating devices) 50 as a time divider for temporally dividing a combined laser beam emitted from a plurality of laser light sources 20 and a plurality of laser light sources 20 and a plurality of polygon mirror devices. It includes an optical switch device 70 as a sub-divider arranged between the 50 and the 50.
  • the plurality of polygon mirrors 51A and 51B of the plurality of polygon mirror devices 50 are arranged so as to be in a parallel positional relationship with respect to the optical path.
  • the beam from the optical switch device 70 is directed toward the polygon mirror 51A in the first span on the time axis and is reflected by the reflecting surface of the polygon mirror 51A.
  • the beam from the optical switch device 70 is directed toward the polygon mirror 51B and reflected by the reflecting surface of the polygon mirror 51B.
  • the beam is further divided in time according to the rotation angles of the polygon mirrors 51A and 51B.
  • the time-division beam from the polygon mirror 51A is distributed to five SLM60s.
  • the time-division beam from the polygon mirror 51B is distributed to another five SLM60s.
  • beams corresponding to the first pulse, the eleventh pulse, and the like are incident on the first SLM.
  • Beams corresponding to the 6th pulse, the 16th pulse, and the like are incident on the 6th SLM.
  • the beam reflected by the polygon mirror 51A is guided to the first SLM group (from the first SLM to the fifth SLM in FIG. 31), and the beam reflected by the polygon mirror 51B is the second SLM group. (In FIG. 30, the sixth SLM to the tenth SLM) is derived.
  • the exposure apparatus 1000 is located between a plurality of laser light sources 20, a plurality of output modules 30 having a plurality of SLMs 60, and a plurality of laser light sources 20 and a plurality of output modules 30.
  • a plurality of optical switch devices 50 as a time divider for temporally dividing a combined laser beam emitted from a plurality of laser light sources 20 and a plurality of laser light sources 20 and a plurality of optical switch polygon mirror devices 50. It includes an optical switch device 70 as a sub-divider arranged between the two.
  • the plurality of optical members 55A, 55B, 55C of the plurality of optical switch devices 50 are arranged so as to have a positional relationship in parallel with respect to the optical path.
  • the beam from the optical switch device 70 is directed toward the optical member 55A and is time-divisioned by the optical member 55A.
  • the beam from the optical switch device 70 is directed toward the optical member 55B and is time-divisioned by the optical member 55B.
  • the beam from the optical switch device 70 is directed toward the optical member 55C and is time-divisioned by the optical member 55C.
  • the time-division beam from the optical member 55A is distributed to three SLM60s.
  • the time-division beam from the optical member 55B is distributed to three other SLM60s.
  • the time-division beam from the optical member 55C is distributed to three further SLM60s.
  • beams corresponding to the first pulse, the tenth pulse, and the like are incident on the first SLM.
  • Beams corresponding to the fourth pulse, the thirteenth pulse, and the like are incident on the fourth SLM.
  • Beams corresponding to the 7th pulse, the 16th pulse, and the like are incident on the 7th SLM.
  • the time-division beam in the optical member 55A is guided to the first SLM group (from the first SLM to the third SLM in FIG. 32), and the time-division beam in the optical member 55B is the second.
  • the beam guided to the SLM group (4th SLM to 6th SLM in FIG. 32) and time-divisioned by the optical member 55C is the 3rd SLM group (7th SLM to 9th SLM in FIG. 32). ).
  • the exposure apparatus 1000 includes a laser light source 20, a plurality of SLMs 60, and a plurality of polygon mirrors as a time divider arranged between the laser light source 20 and the plurality of SLMs 60s.
  • the 51A, 51B, 51C and a plurality of optical switch devices 70 (optical members 75A, 75B) as sub-dividers arranged between the laser light source 20 and the plurality of polygon mirrors 51A, 51B, 51C are provided.
  • the optical members 75A and 75B are rotating plates in which a reflection region and a transmission region are arranged side by side in the circumferential direction.
  • the beam reflected by the optical member 75A in the first span on the time axis is directed toward the polygon mirror 51A and reflected by the reflecting surface of the polygon mirror 51.
  • the beam transmitted through the optical member 75A and reflected by the optical member 75B in the second span on the time axis is directed toward the polygon mirror 51B and is reflected by the reflecting surface of the polygon mirror 51B.
  • the beam transmitted through the optical member 75B in the third span on the time axis is directed toward the polygon mirror 51C and is reflected by the reflecting surface of the polygon mirror 51C.
  • the beam is further divided in time according to the rotation angles of the polygon mirrors 51A, 51B, and 51C. A slight change in the incident angle of the beam based on the rotation of the polygon mirrors 51A-51C is advantageous in suppressing the speckle.
  • the exposure apparatus 1000 serves as a time divider arranged between the plurality of laser light sources 20, the plurality of SLMs 60, and the plurality of laser light sources 20 and the plurality of SLMs 60s.
  • a plurality of optical switch devices 70 (optical) as sub-dividers arranged between a plurality of polygon mirrors 51A, 51B, 51C, 51D, 51E, 51F and a plurality of laser light sources 20 and a plurality of polygon mirrors 51A-51F.
  • the optical members 75A-75F are AOMs (acousto-optic modulators).
  • the beam branched by the optical member 75C heads toward the polygon mirror 51C, and the beam branched by the optical member 75F heads toward the polygon mirror 51F.
  • the beam branched by the optical member 75B heads toward the polygon mirror 51B, and the beam branched by the optical member 75E heads toward the polygon mirror 51E.
  • the beam branched by the optical member 75A heads toward the polygon mirror 51A, and the beam branched by the optical member 75D heads toward the polygon mirror 51D.
  • the beam is further divided in time according to the rotation angle of the polygon mirrors 51A-51F. A slight change in the incident angle of the beam based on the rotation of the polygon mirrors 51A-51F is advantageous in suppressing the speckle.
  • the substrate 1410 is sequentially exposed by beams from a plurality of output modules according to the timing of pulse emission. That is, based on the beams from the plurality of output modules (1, 2, 3, ... n), a plurality of patterns are sequentially projected onto the substrate 1410 according to the timing of pulse emission.
  • the exposure apparatus 1000 includes a master clock (oscillator that emits a master clock) 4010 that serves as a reference for synchronization.
  • a master clock oscillator that emits a master clock
  • Each device is driven with reference to the master clock 4010.
  • each device is provided with an origin sensor 4020 as needed.
  • the control system 1500 acquires information regarding the rotation of the polygon mirror 51 based on the output data from the origin sensor 4020.
  • the control system 1500 can control each device based on the information from each device and the information from the master clock 4010.
  • the control system 1500 adjusts the rotation speed of the polygon mirror 51 so as to match the clock frequency of the master clock 4010 based on the rotation information of the polygon mirror 51. Further, the control system 1500 adjusts the phase of the polygon mirror 51 so as to match the clock timing of the master clock 4010. As a result, the polygon mirror 51 is rotated and controlled in synchronization with the master clock 4010.
  • the sub-divider (optical switch device 70) (FIG. 36) can be adjusted in the same manner.
  • control system 1500 can control the trigger signal of the image display start in the SLM 60 with reference to the master clock 4010, that is, the image update frequency can be controlled.
  • the control system 1500 can control the operation of the substrate stage 1400 that supports the substrate with reference to the master clock 4010. Further, the control system 1500 can control the operation of the SLM stage 1430 that supports the SLM 60 so that the positional deviation from the substrate stage 1400 is eliminated. By operating the SLM stage 1430, the position of the projected image projected on the substrate 1410 can be moved as described above. With reference to the master clock 4010, as shown in FIG. 39, the operation timing of each device is appropriately adjusted individually, and the relationship between the operation timings of the plurality of devices is appropriately set.
  • the emitted beam may become unstable.
  • the rotating plate 55 shown in FIG. 9B when the beam is incident on the top or bottom located at the boundary between the first reflecting surface 56 and the second reflecting surface 57, the reflected beam is generated. It may be scattered or the beam may be distorted.
  • the boundary between the first reflecting surface 56 and the second reflecting surface 57 on the rotating plate 55 is formed by appropriately controlling the rotation of the rotating plate 55 according to the oscillation timing of the laser light source 20.
  • the incident of the beam on the part is avoided.
  • the optical boundary (top or bottom) of the rotating plate 55 is located at the target irradiation position of the beam.
  • the rotation of the rotating plate 55 is controlled. This improves the utilization efficiency of the beam.
  • the optical boundaries for division in the time divider 50 may be processed differently from other regions.
  • additional processing is performed near the boundary (near the bottom) between the first reflecting surface 56 and the second reflecting surface 57 on the rotating plate 55.
  • relatively high-precision additional processing is performed near the boundary of the rotating plate 55. Beam utilization efficiency is improved based on high surface accuracy in the region near the optical boundary.
  • steps 55A and 55B are formed as marks of additional machining near the boundary (near the bottom) between the first reflecting surface 56 and the second reflecting surface 57 on the rotating plate 55.
  • the rotation of the rotating plate 55 is controlled so that the step 55A on the rotating plate 55 is located at the target irradiation position of the beam at the timing between the (n) th pulse and the (n + 1) th pulse. ..
  • the rotation of the rotating plate 55 is controlled so that the step 55B on the rotating plate 55 is located at the target irradiation position of the beam at the timing between the (n + 2) th pulse and the (n + 3) th pulse. ..
  • the exposure apparatus (1000) that exposes a predetermined pattern on the substrate spatially modulates the light source (20) and the light from the light source (20) based on the pattern data that describes the predetermined pattern.
  • the spatial light modulator (60), the projection optical system (1330) that projects the spatially modulated projection image of the light onto the substrate, and the optical path of the light oscillated sequentially from the light source (20) are switched.
  • the optical path switching machine (50, 70) for switching the optical path of the light is provided so as to guide the light path to the spatial modulators (60) provided in order, and the optical path switching device (50, 70) sets the optical path.
  • a first switching machine (70) that switches between the first optical path and the second optical path, and a spatial optical modulator of the first group among a plurality of spatial optical modulators that transfer the light guided to the first optical path to either one of the first optical path and the second optical path.
  • a second switching machine (50) that guides the light guided to the second optical path to the second group of spatial modulators (60) among the plurality of spatial light modulators, and a second switching device (50).
  • the first switching machine (70) has a first region that guides the light oscillated from the light source (20) within the first period to the first optical path, and the first region from the light source (20). It has a second region that guides the light oscillated within a second period different from the period to the second optical path.
  • the first region reflects the light
  • the second region transmits the light
  • the first region is provided at an angle of a first angle with respect to the light, reflects the light and guides the light to the first optical path
  • the second region is the light with respect to the light. It is provided at an inclination of a second angle different from the first angle, reflects the light, and guides the light to the second optical path.
  • the second switching machine (50) has a first reflecting surface (52A) that reflects the light to the spatial light modulator (60) of the first group and a spatial light modulation of the second group. It has a second reflecting surface (52B) that guides the light back to the vessel (60).
  • the second switching machine (50) includes a first switching machine (50, 51A) that guides the light to the spatial light modulator (60) of the first group and a spatial light modulator (60) of the second group. It has a second switching machine (50, 51B) that guides the light to the head.
  • the exposure apparatus (1000) comprises a data transmitter (1500) that transmits the pattern data to the spatial light modulator (60), wherein the spatial light modulator (60). It has a first spatial light modulator (60) and a second spatial light modulator (60) provided side by side in a second direction intersecting the first direction in which the substrate is moved during exposure.
  • the data transmission unit (1500) transmits the pattern data to the first spatial light modulator (60) and the second pattern data transmitted to the second spatial light modulator (60). It is divided into data, and the positions of the first pattern data and the second pattern data in the first direction are relatively shifted.
  • the exposure apparatus (1000) comprises a data transmitter (1500) that transmits the pattern data to the spatial light modulator (60), wherein the spatial light modulator (60) , A first spatial light modulator (60) and a second spatial light modulator (60), and the data transmission unit (1500) transfers the pattern data to the first spatial light modulator (60).
  • the first pattern data to be transmitted and the second pattern data to be transmitted to the second spatial light modulator (60) are divided, and the positions of the first pattern data and the second pattern data are relatively relative to each other. Shift.
  • the second switching machine (50) is a polygon mirror.
  • the exposure apparatus (1000) is a first spatial light modulator (60) arranged side by side in a second direction intersecting the first direction with respect to a substrate moving in the first direction.
  • a predetermined pattern is exposed via the second light modulator (60).
  • the exposure apparatus (1000) transmits the light source (20) and the pattern data described based on the predetermined pattern to the first spatial light modulator (60) and the second spatial light modulator (60).
  • the light from the transmission unit (1500) and the light source (20) is a part of the pattern data, and the first spatial modulator (60) is based on the first pattern data transmitted by the transmission unit (1500).
  • the first projection optical system (1330) that projects the projection image of the light spatially modulated by () onto the substrate, and the light from the light source (20) are other parts of the pattern data and the transmission part (
  • Optical path switching that switches the optical path of light sequentially oscillated from the optical system (1330) and the light source (20) and guides the first spatial modulator (60) and the second spatial modulator (60) in this order.
  • a machine (50) is provided, and the data transmission unit (1500) divides the pattern data into the first pattern data and the second pattern data, and divides the pattern data into the first pattern data and the second pattern data.
  • the position with respect to the data in the first direction is relatively shifted.
  • the exposure apparatus (1000) is an oscillator (4010) that emits a master clock that synchronizes at least two of the light source (20), the spatial light modulator (60), and the optical path switcher (50). To be equipped.
  • the exposure apparatus further includes a synthesizer (1200) that synthesizes the light emitted from each of the plurality of light sources (20), and the optical path switching device (50) synthesizes the light by the synthesizer (1200). The optical path of the light is switched.
  • a synthesizer (1200) that synthesizes the light emitted from each of the plurality of light sources (20)
  • the optical path switching device (50) synthesizes the light by the synthesizer (1200). The optical path of the light is switched.
  • the method for manufacturing a flat panel display includes exposing the substrate using the exposure apparatus (1000) and developing the exposed substrate.
  • the device manufacturing method includes exposing the substrate using the exposure apparatus (1000) and developing the exposed substrate.
  • the exposure apparatus 1000 can also be used, for example, as a semiconductor photolithography system that exposes an integrated circuit pattern on a wafer or a photolithography system that manufactures a thin film magnetic head.
  • a low frequency and high energy beam output can be realized by combining a plurality of beams and time division, but the present invention is not limited to this.
  • a high-energy beam is output from a laser light source, it is not necessary to combine multiple beams.
  • the combination of multiple beams includes the case where the optical axes of the laser beams emitted from the multiple light sources match and are combined. In addition, even if the optical axes of the laser beams emitted from multiple light sources do not match, if the optical axes are close enough, a high-energy beam output may be obtained or the beams may be combined. Including.
  • the above-mentioned photolithography system can be constructed by assembling various subsystems so that predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy are maintained. To maintain varying accuracy before and after assembly, each optical system is tuned to achieve its optical accuracy. Similarly, all mechanical and electrical systems are tuned to achieve mechanical and electrical accuracy.
  • the process of assembling each subsystem into a photolithography system includes mechanical interfaces, electrical circuit wiring connections, and pneumatic piping connections between each subsystem. There is also a process of assembling each subsystem prior to assembling the photolithography system from the various subsystems. Once the photolithography system is assembled using the various subsystems, all adjustments are made to ensure accuracy in the complete photolithography system. Further, it is desirable to manufacture the exposure system in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled.
  • the substrate to be exposed is not limited to the glass plate, and may be another object such as a wafer, a ceramic substrate, a film member, or a mask blank.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited, and for example, a film-like (flexible sheet-like member) is also included.
  • the exposure apparatus of the present embodiment is particularly effective when a substrate having a side length or a diagonal length of 500 mm or more is an exposure target.
  • the lithography step of transferring the mask (reticle) pattern to the glass substrate by the exposure method the developing step of developing the exposed glass substrate, and the portion where the resist remains. It is manufactured through an etching step of removing exposed members by etching, a resist removing step of removing a resist that is no longer needed after etching, a device assembly step, an inspection step, and the like.
  • the above-mentioned exposure method is executed using the exposure apparatus of the above embodiment, and the device pattern is formed on the glass substrate, so that a device having a high degree of integration can be manufactured with high productivity. ..
  • 20 Laser light source, 30: Output module, 40: Controller, 50: Time divider, 51: Polygon mirror, 60: Spatial light modulator (SLM), 70: Subdivider, 80: Optical fiber, 1000: Exposure device (Optical device), 1100: Light source module, 1200: Distribution module, 1300: Lighting system, 1310: Lighting system, 1330: Projection lens, 1400: Board stage, 1410: Board, 1500: Control system

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Abstract

光学装置は、複数のレーザ光源（２０）と、光変調器を有する出力モジュール（３０）と、前記複数のレーザ光源と前記出力モジュールとの間に配され、前記複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を時間的に分割する時分割器（５０）と、を備える。

Description

光学装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法
　本発明は、レーザ光源を備える光学装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法に関する。
　本願は、２０２０年１月１０日に出願された米国特許仮出願第６２／９５９，１７８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　様々な分野でレーザビームが使用される。
　レーザビームを使用する装置において、処理精度の向上及びエネルギー効率の向上が絶えず望まれる。例えば、レーザビームのエネルギー損失の低減、レーザビームの出力強度の適切な制御、スペックルの抑制、ビーム出力タイミングの適切な制御、及び／又は出力ビーム波形の適切な制御が望まれる。
　本発明の一態様において、光学装置は、複数のレーザ光源と、光変調器を有する出力モジュールと、前記複数のレーザ光源と前記出力モジュールとの間に配され、前記複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を時間的に分割する時分割器と、を備える。
　本発明の別の一態様において、光学装置は、複数のレーザ光源と、各々が光変調器を有する複数の出力モジュールと、前記複数のレーザ光源と前記複数の出力モジュールとの間に配され、前記複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を時間的に分割する時分割器と、を備える。
　本発明の別の一態様において、光学装置は、各々が光変調器を有する複数の出力モジュールと、前記複数のレーザ光源と前記複数の出力モジュールとの間に配され、前記複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を時間的に分割する時分割器と、前記複数のレーザ光源と前記時分割器との間、又は前記時分割器と前記複数の出力モジュールとの間、に配される副分割器と、を備える。
　本発明の別の一態様において、光学装置は、レーザ光源と、出力モジュールと、前記レーザ光源と前記出力モジュールとの間に配され、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を時間的に分割する時分割器と、を備える。前記時分割器は、複数の反射面を用いて前記レーザ光を分割する。
　本発明の別の一態様において、光学装置は、レーザ光源と、複数の出力モジュールと、前記レーザ光源と前記複数の出力モジュールとの間に配され、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を時間的に分割する時分割器と、を備える。前記時分割器は、複数の反射面を用いて前記レーザ光を分割する。
　本発明の別の一態様において、光学装置は、レーザ光源と、光変調器を有する出力モジュールと、前記光源と前記出力モジュールとの間に配された音響光学素子と、を備える。
　本発明の別の一態様において、光学装置は、レーザ光源と、各々が光変調器を有する複数の出力モジュールと、前記レーザ光源と前記出力モジュールとの間に配された音響光学素子と、を備える。
　本発明の別の一態様において、光学装置は、パルス光を出射するレーザ光源と、光変調器を有する出力モジュールと、前記レーザ光源と前記出力モジュールとの間に配され、前記パルス光を時間的に分割する時分割器と、前記パルス光の周波数に基づいて、前記時分割器による前記パルス光の分割を制御するコントローラと、を備える。
　本発明の別の一態様において、光学装置は、パルス光を出射するレーザ光源と、各々が光変調器を有する複数の出力モジュールと、前記レーザ光源と前記複数の出力モジュールとの間に配され、前記パルス光を時間的に分割する時分割器と、前記パルス光の周波数に基づいて、前記時分割器による前記パルス光の分割を制御するコントローラと、を備える。
図１は、レーザ光源を備えるレーザビームシステム（光学装置）の様々な形態例を示す模式図である。 図２は、レーザ光源を備えるレーザビームシステム（光学装置）の別の様々な形態例を示す模式図である。 図３は、パルスレーザビームの合成制御の例を示す図である。 図４は、ＣＷレーザビームの合成制御の例を示す図である。 図５は、出力ビームの例を示す図である。 図６は、出力ビームの別の例を示す図である。 図７は、時分割器（回転デバイス）として、ポリゴンミラーデバイスが適用された例を示す図である。 図８は、時分割器（回転デバイス）として、ポリゴンミラーデバイスが適用された例を示す図である。 図９は、時分割器（回転デバイス）として、光スイッチデバイスが適用された例を示す図である。 図１０は、時分割器（回転デバイス）として、光スイッチデバイスが適用された例を示す図である。 図１１は、光スイッチデバイスが副分割器（動的時分割器）として適用され、ポリゴンミラーデバイスが時分割器（動的時分割器）として適用された例を示す図である。 図１２は、電気光学変調器が時分割器として適用され、偏光ビームスプリッタが副分割器（静的分割器）として適用された例を示す図である。 図１３は、電気光学変調器が副分割器（動的時分割器）として適用され、偏光ビームスプリッタが副分割器（静的分割器）として適用された例を示す図である。 図１４は、光路上に配置されたアパーチャデバイスを備える例を示す図である。 図１５は、露光装置の全体構成を概略的に示す図である。 図１６は、露光装置の構成例を示す図である。 図１７は、レーザビームの繰返し周波数とＳＬＭの動作周波数との関係を説明するための図である。 図１８は、光源と出力モジュールとの組み合わせを説明するための図である。 図１９は、ＳＬＭを備えない露光装置の構成の一例を示す図である。 図２０は、ＳＬＭを備える露光装置の構成の一例を示す図である。 図２１は、パターン線幅と発光時間との関係を説明するための図である。 図２２は、ビームのエネルギーロスを説明するための図である。 図２３は、ビームの時分割を説明するための図である。 図２４は、照射タイミングに基づく複数のＳＬＭの間での投影位置のずれを説明するための図である。 図２５は、機械的及び／又は光学的なシフト調整を説明するための図である。 図２６は、スキャン動作に対応したシフト調整を説明するための図である。 図２７は、別のスキャン動作に対応したシフト調整を説明するための図である。 図２８は、シフト調整にかかる、露光装置の構成例を示す図である。 図２９は、露光装置の構成例を示す図である。 図３０は、露光装置の構成例を示す図である。 図３１は、露光装置の構成例を示す図である。 図３２は、露光装置の構成例を示す図である。 図３３は、露光装置の構成例を示す図である。 図３４は、露光装置の構成例を示す図である。 図３５は、パターン露光の一例を示す図である。 図３６は、同期制御にかかる、露光装置の構成例を示す図である。 図３７は、ポリゴンミラーの回転制御の一例を説明するための図である。 図３８は、ポリゴンミラーの同期制御の一例を説明するための図である。 図３９は、複数のデバイスの動作タイミングを説明するための図である。 図４０は、回転プレートの同期制御の一例を説明するための図である。 図４１は、追加加工が施された回転プレートの同期制御の一例を説明するための図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本発明の以下の詳細な説明は、例示的なものに過ぎず、限定するものではない。図面及び以下の詳細な説明の全体にわたって、同じ又は同様の参照符号が使用される。
　図１及び図２は、レーザ光源を備えるレーザビームシステム（光学装置）の様々な形態例を示す模式図である。図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）、図１（ｄ）、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）、及び図２（ｄ）の各例において、レーザビームシステムは、レーザ光源２０を備える。
　一実施形態において、レーザビームシステム（光学装置）は、レーザ光源２０と、出力モジュール３０と、コントローラ４０と、前記レーザ光源２０と前記出力モジュール３０との光学的な間（optically between）に配される時分割器５０と、を備える。
　レーザ光源２０は、様々なタイプのものが適用可能である。例えば、レーザ光源２０として、ガスレーザ（ヘリウムネオンレーザ、アルゴンレーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、窒素レーザ等）、半導体レーザ、固体レーザ（ＹＡＧレーザ、Ｎｄ（ネオジム）レーザ、ルビーレーザ、ファイバーレーザ、チタンレーザ等）、金属レーザ（銅蒸着レーザ、ヘリウムカドミウムレーザ、金蒸着レーザ等）、液体レーザ等が例示される。本開示の技術は、パルス発振、連続波（ＣＷ）発振等、様々な発振形態に適用可能である。
　出力モジュール３０は、レーザビームの用途に応じて設定される。例えば、レーザビームは、レーザ加工装置、レーザ溶融装置、レーザ溶接装置、レーザマーキング装置、レーザ測長装置、半導体露光装置、フラットパネルディスプレイ露光装置、回路基板露光装置、レーザ照明装置、レーザ表示装置、レーザ探知装置、レーザ推進装置、レーザ検査装置、レーザ顕微鏡、レーザ医療装置等の光学装置に使用される。本開示の技術は、これらの装置を含む、様々な分野の装置に適用可能である。
　特定の実施形態において、出力モジュール３０は、空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）６０を含む。例えば、ＳＬＭ６０は、液晶素子、デジタルミラーデバイス（デジタルマイクロミラーデバイス、ＤＭＤ）、磁気光学空間光変調器（Magneto Optic Spatial Light Modulator、ＭＯＳＬＭ）等を含む。
　時分割器（時分配器、動的時分割器、光学的時分割器、光スイッチ、光シャッター、動的スイッチ、動的シャッター、動的セパレータ、光路切替え機）５０は、コントローラ４０によって制御され、レーザビームを時間的に分割するように構成される。例えば、時分割器５０として、ポリゴンミラーデバイス、ガルバノミラーデバイス、電気光学変調器（ＥＯＭ）、音響光学変調器（ＡＯＭ）、振動デバイス、その他の光スイッチデバイス（液晶スイッチ等）等が例示される。時分割されたビームは、選択的に利用可能である。さらに、時分割された複数のビームは、合成、混合、及び／又は収束され得る。例えば、時分割器５０からの、選択的に抽出されたビームが、出力モジュール３０に入る。一例において、時分割されたビームは、時間軸上の所定スパンごとに、複数の光学経路に導かれる。複数の時間分割されたビーム（分配された複数のビーム）が、複数の経路にそれぞれ供給される。
　特定の実施形態において、時分割器５０は、出力モジュール３０のＳＬＭ６０と同期的に駆動するように制御される。例えば、ＳＬＭ６０の駆動タイミングに対応する時分割ビームがＳＬＭ６０に供給される。例えば、一般に、ＳＬＭ６０の動作周波数（例えば、画像更新周波数）は、パルスビームの繰返し周波数に比べて低い。時分割されたビームのうち、ＳＬＭ６０の動作タイミングに対応するビームが選択的に利用される。時分割されたビームのうちの残りのビームは、他の用途に利用可能である。別の実施形態において、時分割器５０は、出力モジュール３０のＳＬＭ６０と非同期的に駆動するように制御され得る。
　特定の実施形態において、レーザビームシステムは、複数のレーザ光源２０を備える。レーザ光源２０の数は、任意に設定可能である。例えば、レーザ光源２０の数は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、又はそれ以上にできる。一例において、所定のデバイスを介して、複数のレーザ光源２０からのビームが合成、混合、及び／又は収束され、時分割器５０に入る。複数のレーザ光源２０からのビームは、時分割器５０によって分割された後であっても、比較的高エネルギー値を有することができる。他の例において、複数のレーザ光源２０からのビームがそれぞれ独立して時分割器５０に入る。一例において、複数のパルスレーザ光源２０からのビームは、互いにパルス幅、及びピーク値（パルス波形、波形プロファイル）が実質的に同じになるように設定される。他の例において、複数のパルスレーザ光源２０からのビームは、互いにパルス幅、及びピーク値（パルス波形、波形プロファイル）の少なくとも１つが異なるように設定される。
　複数のレーザ光源２０とＳＬＭ６０を有する出力モジュール３０とが組み合わされた形態において、例えば、レーザビームのエネルギー損失が低減される、エネルギー効率が向上する、レーザビームの出力強度が適切に制御される、及び／又は、スペックルが抑制される。一例において、時分割器５０からのビームが適切なタイミングでＳＬＭ６０に供給される。最適な時間に限定的にビームが供給されたＳＬＭ６０において、ＳＬＭ６０でのエネルギー損失が低減されるとともに、高エネルギービーム（高パワービーム）が出力モジュール３０から出力される。
　特定の実施形態において、レーザビームシステムは、複数の出力モジュール３０を備える。例えば、第１の時分割ビームが第１出力モジュール３０に供給され、第２の時分割ビームが第２出力モジュール３０に供給される。出力モジュール３０の数は、任意に設定可能である。例えば、出力モジュール３０の数は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、又はそれ以上にできる。
　特定の実施形態において、複数の出力モジュール３０の各々がＳＬＭ６０を有する。複数のＳＬＭ６０は、互いに同期的又は非同期的に駆動される。一例において、第１、第２、第３、及び第４のＳＬＭ６０が、ある時分割ビームに対応する、同じタイミングで駆動される。他の例において、第１及び第２のＳＬＭ６０が第１の時分割ビームに対応する同じタイミングで駆動され、第３及び第４のＳＬＭ６０が第２の時分割ビームに対応する別のタイミングで駆動される。さらに他の例において、第１のＳＬＭ６０が第１の時分割ビームに対応するタイミングで駆動され、第２のＳＬＭ６０が第２の時分割ビームに対応する別のタイミングで駆動され、第３のＳＬＭ６０が第３の時分割ビームに対応するさらに別のタイミングで駆動され、第４のＳＬＭ６０が第４の時分割ビームに対応するまたさらに別のタイミングで駆動される。
　時分割器５０と複数のＳＬＭ６０とが組み合わされた形態において、例えば、レーザビームのエネルギー損失が低減される、エネルギー効率が向上する、レーザビームの出力強度が適切に制御される、ビーム出力タイミングが適切に制御される、及び／又は、出力ビーム波形が適切に制御される。一例において、複数のＳＬＭ６０の駆動タイミングにそれぞれ対応するように、レーザ光源２０からのビームが複数のＳＬＭ６０に導かれる。ビームの遮光期間（ビーム不使用期間）の低減は、エネルギー効率の向上、漏れ光の低減、及び／又は熱影響の回避に有利である。
　特定の実施形態において、レーザビームシステムは、レーザ光源２０と時分割器５０との光学的な間、又は時分割器５０と出力モジュール３０との光学的な間、に配される副分割器（時分配器、動的時分割器、光学的時分割器、光スイッチ、光シャッター、動的スイッチ、動的シャッター、動的セパレータ、光路切替え機）７０をさらに備える。副分割器７０は、動的分割器又は静的分割器を含み、レーザビームを偏光分離、周波数分離、又は時間的に分割するように構成される。動的分割器とは、分割器の駆動に伴ってレーザビームを分離又は分割する構成を意味し、静的分割器とは、分割器の駆動を伴わずにレーザビームを分離又は分割する構成を意味する。例えば、動的分割器として、上述した時分割器と同様のもの等が適用可能である。例えば、静的分割器として、偏光ビームスプリッタ、ハーフミラー、ダイクロイックミラー、周波数分離器等が例示される。一例において、ビームの進行方向に沿って、時分割器５０、及び静的分割器７０が順に光軸上に配置される。別の例において、ビームの進行方向に沿って、静的分割器７０、及び時分割器５０が順に光軸上に配置される。さらに別の例において、ビームの進行方向に沿って、時分割器（前位置、前段時分割器）７０、及び時分割器（後位置、後段時分割器）５０が順に光軸上に配置される。一例において、複数の時分割器５０、７０が組み合わされる。別の例において、１つの時分割器５０と複数の静的分割器７０とが組み合わされる。さらに別の例において、複数の時分割器５０と１つの静的分割器７０とが組み合わされる。またさらに別の例において、複数の時分割器５０と複数の静的分割器７０とが組み合わされる。時分割器５０及び副分割器７０の数は、任意に設定可能である。例えば、時分割器５０及び副分割器７０の合計数は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、又はそれ以上にできる。
　時分割器５０と静的分割器７０とが組み合わされた形態において、例えば、レーザビームのエネルギー損失が低減される、エネルギー効率が向上する、レーザビームの出力強度が適切に制御される、ビーム出力タイミングが適切に制御される、及び／又は、出力ビーム波形が適切に制御される。一例において、ビームの分割数が拡大される、及び／又は波長帯域に応じてビームが複数に分割される。
　時分割器（前位置）７０と時分割器（後位置）５０とが組み合わされた形態において、例えば、レーザビームのエネルギー損失が低減される、エネルギー効率が向上する、レーザビームの出力強度が適切に制御される、ビーム出力タイミングが適切に制御される、及び／又は、出力ビーム波形が適切に制御される。一例において、ビームの分割数が拡大される、及び／又は、エネルギー損失が抑制されつつ時分割器における非安定ゾーン及び／又は非好適ゾーンの使用が回避される。
　一例において、時間軸上の第１スパンにおいて前位置時分割器７０からの時分割ビームが後位置時分割器５０に入り、後位置時分割器５０の安定ゾーン及び／又は好適ゾーンが優先的及び／又は好適に（specifically and/or preferentially）使用される。一方、時間軸上の第２スパンにおいて、前位置時分割器７０からの時分割ビームは後位置時分割器５０に実質的に入らず、後位置時分割器５０の非安定ゾーン及び／又は非好適ゾーンの使用が回避される。例えば、後位置における第１時分割器５０と第２時分割器５０とに交互に時分割ビームが供給されることにより、ビームを実質的に連続利用しつつ時分割器５０における非安定ゾーン及び／又は非好適ゾーンの使用が回避される。換言すると、後位置の複数の時分割器５０の各々は、安定ゾーン（好適ゾーン）と非安定ゾーン（非好適ゾーン）とを有する。駆動時の安定状態が互いに異なるタイミングになるように後位置の複数の時分割器５０が駆動される。後位置の各時分割器５０の安定状態に合うように、前位置の時分割器７０からの時分割ビームが振り分けられる。
　特定の実施形態において、出力モジュール３０は光ファイバを有する。光ファイバは、時分割器５０又は副分割器７０からの複数の時分割ビームを受光するように構成される。一例において、一の出力モジュール３０に対して一の光ファイバが設けられる。他の例において、一の出力モジュール３０に対して複数の光ファイバが設けられる。この例において、複数の光ファイバからの複数の時分割ビームが一の出力モジュール３０に入射する。
　特定の実施形態において、レーザビームシステムは、複数の出力モジュール３０を有する。複数の出力モジュール３０のそれぞれはファイバを備える。例えば、第１のタイミングの時分割ビームが第１光ファイバに供給され、第２のタイミングの時分割ビームが第２光ファイバに供給される。一例において、複数の出力モジュール３０の各々に対して一の光ファイバが設けられる。他の例において、複数の出力モジュール３０の各々に対して複数の光ファイバが設けられる。この例において、複数の光ファイバからの複数の時分割ビームが複数の出力モジュール３０の各々に入射する。
　図３は、パルスレーザビームの合成制御の例を示す図である。図４は、ＣＷレーザビームの合成制御の例を示す図である。図５及び図６は、出力ビームの例を示す図である。各例において、パワーが制御されたレーザビームがレーザビームシステムから出力される。
　一例において、複数の光源２０から出射された複数のレーザビームが合成される。合成は、レンズ、ビームスプリッタ、ハービングまたはミラー等を含む光学系により行われ得る。合成されたレーザビームは、時分割器５０に入射し、時分割器５０を介して第１の繰り返しタイミングに対応する合成ビーム（第１パルスの合成ビーム）が第１光ファイバ８０に導かれる（図３（ｂ）、図４（ｂ））。第２の繰り返しタイミングに対応する合成ビーム（第２パルスの合成ビーム）が時分割器５０を介して第２光ファイバ８０に導かれる（図３（ｃ）、図４（ｃ））。第３の繰り返しタイミングに対応する合成ビーム（第３パルスの合成ビーム）が時分割器５０を介して第３光ファイバ８０に導かれる（図３（ｄ）、図４（ｄ））。第４の繰り返しタイミングに対応する合成ビーム（第４パルスの合成ビーム）が時分割器５０を介して第４光ファイバ８０に導かれる（図３（ｅ）、図４（ｅ））。第５の繰り返しタイミングに対応する合成ビーム（第５パルスの合成ビーム）が時分割器５０を介して第５光ファイバ８０に導かれる（図３（ｆ）、図４（ｆ））。第１、第２、第３、第４、及び第５の繰り返しタイミングは、順に時間シフトしている。これにより、各光ファイバ８０に、高エネルギー（高パワー）の合成ビームが導かれる。例えば、ＳＬＭ６０を有する出力モジュール３０において、比較的低速度なＳＬＭ６０の動作タイミングに合わせて光ファイバ８０に合成ビームが導かれる。
　別の例において、時分割及び合成の組み合わせの応用により、複数の出力モジュール３０の間で、出力パワーが互いに異なるように制御され得る。例えば、比較的高エネルギー（高パワー）のビームが第１出力モジュール３０から出力される（図５（ａ））。中間エネルギー（中間パワー）のビームが第２出力モジュール３０から出力される（図５（ｂ））。比較的低エネルギー（低パワー）のビームが第３出力モジュール３０から出力される（図５（ｃ））。
　さらに別の例において、時分割及び合成の組み合わせの応用により、１つ又は複数の出力モジュール３０からの出力ビーム波形が適切に制御される（図６（ａ）、（ｂ））。及び／又は、１つ又は複数の出力モジュール３０からのビーム出力タイミングが適切に制御される（図６（ｃ））。
　特定の実施形態において、時分割器５０として、回転デバイス（回転スイッチ）が適用される。回転デバイス５０は、コントローラ４０によって回転制御され、レーザビームを時間的に分割するように構成される。
　一例において、回転デバイス５０として、ポリゴンミラーデバイスが適用される（図７）。レーザ光源２０からのビームが、ポリゴンミラーデバイス５０における、ポリゴンミラー５１の複数の反射面５２の各々で反射される。複数の出力モジュール３０のそれぞれは、入口部を有する光ファイバ８０を有する。ポリゴンミラーデバイス５０において、ポリゴンミラー５１の回転角度に応じて、ビームが時間的に分割される。ポリゴンミラー５１の回転角度に応じて、ポリゴンミラー５１で反射されたビームが複数の光ファイバ８０のいずれか１つの入口部（入射面）に向かう。つまり、ポリゴンミラー５１が回転することによりビームに対するポリゴンミラー５１の反射面の角度が変化し、反射面に反射されたビームが向かう先が時間によって変化する。そのため、レーザ光源２０からの第１パルスのビームが第１光ファイバに入射し、第２パルスのビームが第１光ファイバとは位置が異なる第２光ファイバに入射する。１つのポリゴンミラー５１に対して多数の光ファイバ８０が配置可能である。ポリゴンミラー５１からの時分割ビームは、複数の光ファイバ８０のいずれかに振り分けられる。換言すると、ポリゴンミラー５１は、ビームが入射される光ファイバを切り替えている。また、換言すると、ポリゴンミラー５１は、ビームの光路の位置を切り替えている。ポリゴンミラー５１と光ファイバ８０との間に、必要に応じて少なくとも１つのレンズ８５、８６が配置される（図８）。例えば、光ファイバ８０の入口部（入射面）とポリゴンミラー５１の反射面とが共役である場合、ポリゴンミラー５１の回転に基づく、光ファイバ８０に対するビームの入射位置のずれ（位置ずれ）が抑制される。なお、ポリゴンミラー５１の回転に基づく、光ファイバ８０に対するビームの入射角度のわずかな変化は、スペックルの抑制に有利である。パルスビームに代えて、ＣＷビームも同様に本形態に適用され得る。
　他の例において、回転デバイス５０として、円板型の光スイッチデバイスが適用される（図９）。円板型光スイッチデバイス５０において、回転プレート５５の回転角度に応じて、ビームが時間的に分割される。例えば、レーザ光源２０からのビームが、回転プレート５５の回転角度に応じて、光スイッチデバイス５０における、回転プレート５５の光学面５６、５７で反射又は透過される（図９（ａ））。回転プレート５５は、周方向に並ぶ透過面５６と反射面５７とを有する。例えば、回転プレート５５を透過したビームが第１経路“Ａ”に向かい、回転プレート５５で反射したビームが第２経路“Ｂ”に向かう（図１０）。また、例えば、レーザ光源２０からのビームが、回転プレート５５の回転角度に応じて、光スイッチデバイス５０における、回転プレート５５の光学面５６、５７で異なる方向に反射される（図９（ｂ））。回転プレート５５は、向きが互いに異なる第１反射面５６と第２反射面５７とを有する。例えば、回転プレート５５の第１反射面５６で反射したビームが第１経路”Ａ”に向かい、回転プレート５５の第２反射面５７で反射したビームが第２経路”Ｂ”に向かう。また、例えば、レーザ光源２０からのビームが、回転プレート５５の回転角度に応じて、回転プレート５５の異なる高さ位置で反射される（図９（ｃ））。回転プレート５５は、回転軸方向の高さ位置が異なる第１反射面５６と第２反射面５７とを有する。例えば、回転プレート５５の第１反射面５６で反射したビームが第１経路”Ａ”に向かい、回転プレート５５の第１反射面を透過しかつ第２反射面５７で反射したビームが第２経路”Ｂ”に向かう。なお、回転型光スイッチデバイス５０における、ビーム分割数は、２に限定されない。分割数は、３、４、５、６、７、８、９、１０、又はそれ以上にできる。例えば、回転プレート５５は、向きが互いに異なる３以上の反射面を有することができる。
　特定の実施形態において、上述した円板型光スイッチデバイスが副分割器（動的時分割器）７０として適用され、ポリゴンミラーデバイスが時分割器（動的時分割器）５０として適用される（図１１）。この形態において、非安定ゾーン及び／又は非好適ゾーン５９としての、ポリゴンミラー５１の角（corner）の使用が回避され得る。例えば、時間軸上の第１スパンにおいて光スイッチデバイス７０からのビームが経路”Ａ”を介してポリゴンミラーデバイス５０の反射面５２内の第１位置に向かい、ポリゴンミラー５１（反射面５２Ａ）の安定ゾーン５８で優先的及び／又は好適に（specifically and/or preferentially）反射されて時分割される。時間軸上の第２スパンにおいて光スイッチデバイス７０からのビームが経路”Ｂ”を介してポリゴンミラーデバイス５０の反射面５２Ａとは異なる反射面５２Ｂに向かい、ポリゴンミラー５１（反射面５２Ｂ）の安定ゾーン５８で優先的及び／又は好適に反射されて時分割される。ポリゴンミラー５１の反射面５２Ａ及び反射面５２Ｂに対してビームが交互に供給される。第１時間スパンでは、反射面５２Ｂにビームは入らず、ポリゴンミラー５１（反射面５２Ａ）の非安定ゾーン（角部分）５９、つまりポリゴンミラー５１を形成する反射面と反射面とが交わる部分（境界部分）の使用が回避される。第２時間スパンでは、反射面５２Ａにビームは入らず、ポリゴンミラー５１（反射面５２Ｂ）の非安定ゾーン（角部分）５９の使用が回避される。時分割ビームの振り分けにより、ビームを実質的に連続利用しつつ、ポリゴンミラー５１（時分割器５０）における非安定ゾーンの使用が回避される。ポリゴンミラー５１（時分割器５０）における非安定ゾーンの使用が回避される詳細については後述する。なお、反射面５２Ａおよび反射面５２Ｂは、ポリゴンミラー５１の回転により、時間と共に変更される。つまり、反射面５２Ａは、経路“Ａ”を介してポリゴンミラーデバイス５０にビームが入射される面である。また、反射面５２Ｂは、経路“Ｂ”を介してポリゴンミラーデバイス５０にビームが入射される面である。
　特定の実施形態において、電気光学変調器（ＥＯＭ、ＥＯ）が時分割器５０として適用され、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）が副分割器（静的分割器）７０として適用される（図１２）。一例において、ビームの進行方向に沿って、ＥＯＭ５０、及びＰＢＳ７０が順に光軸上に配置される。この形態において、ＥＯＭ５０からのビームがＰＢＳ７０によって波長帯域に応じて複数に分岐される。例えば、ＥＯＭ５０からの時分割ビームのｐ偏光ビームがＰＢＳ７０を透過する。ＥＯＭ５０からの時分割ビームのｓ偏光ビームがＰＢＳ７０で反射される。
　特定の実施形態において、電気光学変調器（ＥＯＭ、ＥＯ）が副分割器（動的時分割器）７０として適用され、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）が副分割器（静的分割器）７０として適用され、複数のポリゴンミラーデバイスが時分割器５０として適用される（図１３）。複数のポリゴンミラーデバイスのポリゴンミラー５１Ａ、５１Ｂは、光路に対して並列の位置関係になるように配される。一例において、ビームの進行方向に沿って、ＥＯＭ７０、ＰＢＳ７０、及びポリゴンミラー５０が順に光軸上に配置される。この形態において、ＥＯＭ７０からビームがＰＢＳ７０によって波長帯域に応じて分岐される。ＰＢＳ７０を透過したｐ偏光ビームが第１ポリゴンミラー５１Ａによって時分割され、ＰＢＳ７０で反射されたｓ偏光ビームが第２ポリゴンミラー５１Ｂによって時分割される。
　特定の実施形態において、レーザビームシステムは、時分割器５０（又は副分割器７０）と光ファイバ８０（又は出力モジュール３０）との光学的な間に配されるアパーチャデバイス９０をさらに備える（図１４）。アパーチャデバイス９０は、アパーチャ９１を有し、コントローラ４０によって、ビームが通過する開口の面積が制御される。アパーチャ９１は、複数の開口を有する。この形態において、例えば、時分割器５０からのビームのうち、アパーチャ９１の第１開口を通過したビームが第１時分割ビームとして第１ファイバに入り、第２開口を通過したビームが第２時分割ビームとして第２ファイバに入る。また、アパーチャ９１の開口面積が制御されることによって、各時分割ビームの光量が調整される。この形態は、発光時間が比較的長いＣＷレーザビーム等のビームに好ましく適用される。
　一実施形態において、レーザビームシステムは、半導体素子、液晶表示素子、有機ＥＬ素子等のデバイス（電子デバイス又はマイクロデバイス）を製造するためのフォトリソグラフィシステムに適用される。一例において、ステッパー等の一括露光型の露光装置、又はスキャニングステッパー等の走査露光型の露光装置が使用される。例えば、露光装置において、所定のパターンが投影光学系を介してウエハ又はガラスプレート等の基板の各ショット領域に形成される。
　露光装置の一例において、マスクステージに保持されたマスク（あるいはレチクル）に形成されたパターンが、投影光学系を介した露光光の照射により基板に転写される。
　露光装置の他の例において、マスクの代わりに、空間光変調器(ＳＬＭ（spatial light modulators）)を用いて、投影光学系の物体面に可変のパターンが生成される（マスクレス方式の露光装置）。
　各種露光装置の構成の少なくとも一部について、例えば、ＵＳ２００９／０１１７４９４Ａ１、ＵＳ２０１０／００９９０４９Ａ１、ＵＳ２０１３／０２２２７８１Ａ１、ＵＳ２０１３／０２７８９１２Ａ１、ＵＳ２０１３／０３１４６８３Ａ１、ＵＳ２０１４／０３２０８３５Ａ１、ＵＳ２０１５／００７７７３２Ａ１、ＵＳ６５５２７７５Ｂ１の開示が本明細書に援用され得る。
　特定の実施形態において、レーザビームシステムは、フラットパネルディスプレイ（液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等）を製造するためのフォトグラフィシステムとしての露光装置に適用される。
　図１５及び１６は、マスクレス方式の露光装置１０００の一実施形態の構成を概略的に示す図である。露光装置１０００は、レーザ光源２０を含む光源モジュール１１００と、時分割器５０及び副分割器７０を含む分配モジュール（合成・分配モジュール）１２００と、出力モジュール（光ファイバ８０と照明光学系（照明系）１３１０とＳＬＭ６０と投影光学系（投影レンズ）１３３０を含む）３０を含む照明システム１３００と、基板（ワークピース）１４１０が搭載される基板ステージ１４００と、コントローラ４０及びデータ送信部を含む制御システム１５００と、を備える。
　図１５及び図１６において、光源モジュール１１００は、光エネルギーのレーザビームを放射する。光源モジュール１１００からのビームは、分配モジュール１２００を介して、照明系１３１０に入射する。照明系１３１０からのビームは、ＳＬＭ６０を照明する。コントローラは４０、基板１４１０上に形成したい露光パターンに基づいて、パターンデータを生成する。コントローラ４０は、パターンデータをＳＬＭ６０に送信し、ＳＬＭ６０を制御する。ＳＬＭ６０は、コントローラ４０によって制御され、パターンデータ（単に、画像データ、画像とも表現される）に基づいて、照明系からのビームを基板１４１０へ導く。投影レンズ１３３０は、ＳＬＭ６０からのビームを基板１４１０上に投影し、基板１４１０上の所定領域に結像する。なお、複数のＳＬＭ６０により基板１４１０上に露光パターンを形成する場合、コントローラ４０は、生成したパターンデータを各ＳＬＭ６０用に分割し、分割したパターンデータを各ＳＬＭ６０に送信する。
　ＳＬＭを用いたスキャン方式の露光装置において、基板が載置された基板ステージ１４００の移動中に、レーザビームが発光され、照明光学系１３１０を介してレーザビームがＳＬＭへ導かれる。ＳＬＭ上に形成される画像は、レーザビームの１回の発光で露光することが好ましい。ＳＬＭ上に形成される画像を、レーザビームの２回以上の発光で露光すると、同じパターンデータが発光毎に基板上に投影されることとなる。基板１４１０は、基板ステージ１４００によりレーザビームの発光と発光との間も移動しているため、同じパターンデータが基板上に投影されると、あたかも像が流れているように露光されてしまう。スループット向上のためにスキャン速度を高めると、レーザビームの発光と発光との間の移動距離が長くなり、像がより流れてしまう。スループット向上のためにスキャン速度を高めつつ、像が流れにくくするには、１回の発光時間を短くしなければならない。１回の発光時間が短い場合、ＳＬＭを介して基板１４１０上に照射されるレーザビームのエネルギーが低くなるため、露光エネルギーが足りず露光不良（感光不良）が生じる可能性がある。一般に、ＳＬＭの動作周波数（例えば、画像更新周波数）は、レーザビームの発光繰返し周波数（発振周波数）に比べて低く、例えば、数ｋＨｚ～数十ｋＨｚである。図１７の比較例において、レーザビームは、５０ｋＨｚ（１０Ｗ）であり、ＳＬＭは、１０ｋＨｚである。図１７及び図１８（ａ）の比較例に示すように、像が流れることを防ぐため低周波数の発振周波数、かつ露光不良の発生が生じない高エネルギーの光源が望まれるものの、波長の条件も含めて考慮すると、現状ではレーザ光源の選択肢が極めて限定される。上記数値は一例であり、本発明はこれに限定されない。
　一実施形態において、先の図３及び図４を用いて説明したように、複数ビームの合成と時分割との組み合わせにより、低周波数かつ高エネルギーのビーム出力が実現される。図１８（ｂ）の例において、分配モジュール１２００は、５つの光源２０からのビームを合成かつ時分割する。５０ｋＨｚの周波数で５つの光源から発信されたビームは、合成されることにより高エネルギーのビームとなる。合成されたビーム（５０ｋＨｚ、高エネルギー）は、分配モジュール１２００により５つのＳＬＭ６０（及び５つの投影レンズ１３３０）にそれぞれ時分割されて案内される。そのため、第１～第５ＳＬＭのそれぞれには、１０ｋＨｚの周波数で高エネルギーのビームが到達することとなる。なお、図１８（ａ）の比較例、及び図１８（ｂ）の例の両方において、全体で５０Ｗの光源が５モジュールで使用される。なお、図１７の比較例において、レーザビームは、５０ｋＨｚ（１０Ｗ）であり、ＳＬＭは、１０ｋＨｚであるため、５つのＳＬＭへ分配モジュール１２００によって光が分配（振り分け、切り替え）される。レーザビームの発振周波数は、ＳＬＭの画像更新周波数の整数倍であることが好ましい。換言すると、上記の整数倍の個数のＳＬＭに、分配モジュール１２００はレーザビームを分配する。上記数値は一例であり、本発明はこれに限定されない。
　一例において、一のＳＬＭに照射されるレーザビームの強度（例えば、パルスエネルギー、平均パワー）Ｅ２は、一のレーザ光源から射出されるレーザビームの強度（例えば、パルスエネルギー、平均パワー）Ｅ１と同等又はそれ以上である。例えば、Ｅ２／Ｅ１は、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、１００又はそれ以上にできる。また、一のＳＬＭに照射されるビームの周波数（照射周波数）Ｆ２、又はＳＬＭの画像更新周波数Ｆ３は、レーザ光源の発光繰返し周波数（発振周波数、光源周波数）Ｆ１に比べて低い。例えば、Ｆ２／Ｆ１（又はＦ３／Ｆ１）は、約１／２、１／３、１／４、１／５、１／６、１／７、１／８、１／９、１／１０、１／１１、１／１２、１／１３、１／１４、１／１５、１／１６、１／１７、１／１８、１／１９、１／２０、１／２５、１／３０、１／３５、１／４０、１／４５、１／５０、１／１００又はそれ以下にできる。
　代替的に、複数ビームの合成と時分割との組み合わせは、図１９に示すように、ＳＬＭを備えないシステム（例えば、露光装置）にも適用可能である。図１９の例（露光装置１０００）において、時間軸上の所定スパンごとに、複数の時間分割されたビーム（分配された複数のビーム）が生成される。比較的低周波数かつ高エネルギーのビームが複数のモジュール３０の各々に供給される。
　出力モジュール３０の数（分配数）は、前述したように、任意に設定可能である。図２０の例において、分配モジュール１２００は、４つの光源２０からのビームを合成かつ時分割する。時分割されたビームは、４つのＳＬＭ６０（モジュール３０）にそれぞれ供給される。
　図２１の例において、パターンの線幅が２μｍであり、スキャン速度が４００ｍｍ／ｓである。例えば、パターンの線幅の１０％が許容されるとき、必要発光時間は０．５μｓ以内である。上記数値は一例であり、本発明はこれに限定されない。
　図２２（ａ）の比較例において、ＳＬＭの動作周波数（画像更新周波数）は１０ｋＨｚである。図２１の例と同様の仕様において、１０ｋＨｚは１００μｓに相当する。ＣＷ光源において、必要発光時間が０．５μｓであるとき、０．５μｓ以降にＳＬＭにビームを照射すると、ＳＬＭ上の画像が更新されていないために、同じ投影像が移動する基板１４１０に形成され、上述したように、あたかも像が流れてしまう。像が流れることを防止するために、０．５μｓ以降から次にＳＬＭ上の画像が更新されるまでの時間には、ＳＬＭにビームが照射されないように、たとえばＣＷ光源からＳＬＭまでの光路中でビームを遮光する。この場合、０．５μｓ以降から次にＳＬＭ上の画像が更新されるまでの時間は、実質的に休止時間となる。この比較例において、光源からのエネルギーの１／２００のエネルギーでしか、基板１４１０が露光されない。
　同様に、図２２（ｂ）の比較例において、ＳＬＭの動作周波数（画像更新周波数）は１０ｋＨｚである。パルス光源からのビームのうち、ＳＬＭとパルス光源とが同期するタイミングのビームのみ使用可能である。この比較例において、光源の周波数が４００ｋＨｚのとき、ＳＬＭの動作周波数／光源周波数＝１／４０であり、光源からのエネルギーの１／４０しか利用されない。つまりパルス光源から発振される４０パルスのうち１パルスしかＳＬＭを照射しないこと、換言すると３９パルスはＳＬＭを照射せず、その３９パルスは基板１４１０の露光に寄与していないこととなる。そのため、図２２（ａ）、（ｂ）の比較例においては、露光エネルギーが足りず露光不良（感光不良）が生じる可能性がある。上記数値は一例であり、本発明はこれに限定されない。
　図２３の例において、分配モジュール１２００からの時分割されたビームは、基板１４１０が露光中に移動されるスキャン方向（走査方向、Ｘ方向）と交差する非スキャン方向（非走査方向、Ｙ方向）に第１、第２、第３のＳＬＭを含む複数のＳＬＭ６０（投影レンズ１３３０）にそれぞれ案内される。第１、第２、第３のＳＬＭは、基板１４１０が露光中に移動される走査方向と交差する非走査方向に並んで配置される。第２のＳＬＭにビームが照射されるタイミングは、第１のＳＬＭにビームが照射されるタイミングと異なる。同様に、第３のＳＬＭの照射タイミングは、第１及び第２のＳＬＭの照射タイミングと異なる。例えば、複数のＳＬＭ６０において、照射タイミングが時間的に順次シフトされる。これにより、図２２（ａ）、（ｂ）の比較例で示した露光に寄与していない光源からのエネルギーを、異なるＳＬＭにビームを振り分けることで、基板１４１０を露光することができる。
　図２４に示すように、露光装置において、複数のＳＬＭの間で照射タイミングが異なる場合、ＳＬＭ上の画像が同じタイミングで更新され、ビーム照射のタイミングの差に応じてパターンの投影位置（露光位置）がずれる可能性がある。例えば、第１のＳＬＭ（ＳＬＭ（１））に対応する第１パルスに比べて、第２のＳＬＭ（ＳＬＭ（２））に対応する第２パルスの投影位置がスキャン方向にシフトする。また、第２のＳＬＭ（ＳＬＭ（２））に対応する第２パルスに比べて、第３のＳＬＭ（ＳＬＭ（３））に対応する第３パルスの投影位置がスキャン方向にさらにシフトする。
　図２５に示すように、露光装置を機械的及び／又は光学的に調整することにより、複数のＳＬＭの間で照射タイミングが異なる場合でも、パターンの投影位置（露光位置）のずれが補償される。一例において、複数のＳＬＭに対する照射タイミングのずれに基づき、複数のＳＬＭからの投影像が所定の位置関係になるように、複数のＳＬＭの形状、取付け位置、及び／又は姿勢が機械的に設定される。代替的及び／又は追加的に、複数のＳＬＭからの投影像が、複数のＳＬＭに対する照射タイミングのずれに基づく所定の位置関係になるように、露光装置が光学的に設定される。例えば、投影光学系（投影レンズ）１３３０内の光学素子の調整により基板１４１０上の投影像の位置を移動させたり、ビームに対してＳＬＭを移動させ基板１４１０上の投影像の位置を移動させたりする。
　図２６に示すように、複数のＳＬＭに供給されるパターンの描画データを調整することにより、複数のＳＬＭの間で照射タイミングが異なる場合でも、パターンの投影位置（露光位置）のずれが補償される。例えば、スキャン方向に順次シフトした投影位置に対応するデータが複数のＳＬＭにそれぞれ供給される。一例において、複数のＳＬＭに対する照射タイミングのずれに基づき、複数のＳＬＭからの投影像が所定の位置関係になるように、パターンデータの少なくとも一部が補正される。例えば、複数のＳＬＭの少なくとも１つに供給されるパターンデータは、照射タイミングの違いに基づいて設定された、基準位置に対して所定の方向にシフトした補正データを含む。代替的及び／又は追加的に、パターンデータは、基板ステージ１４００の移動速度、ＳＬＭの表示更新周波数、レーザビームの発振周波数、時分割器としてのポリゴンミラーデバイス（回転デバイス）５０の回転速度、ＳＬＭ６０（投影レンズ１３３０）の個数、等の少なくとも１つに基づいて、基準位置に対する所定の方向へのシフト量を決めるようにしても良い。
　図２７に示すように、スキャン方向（例えば、基板ステージの移動方向）が＋方向と－方向との間（一方向とその逆方向との間）で切り替えて基板１４１０上に１つのパターンを露光する露光装置において、複数のＳＬＭに供給されるパターンのデータは、対応するタイミングでのスキャン方向に応じて調整され得る。例えば、複数のＳＬＭの少なくとも１つに供給されるパターンデータは、基準位置に対してスキャン方向の＋方向にシフトした第１補正データと、基準位置に対してスキャン方向の－方向にシフトした第２補正データとを含む。
　代替的及び／又は追加的に、スキャン方向（例えば、基板ステージの移動方向）が＋方向と－方向との間（一方向とその逆方向との間）で切り替わる露光装置において、スキャン方向の切替のタイミングごとに機械的及び／又は光学的に露光装置が調整され得る。
　図２８に示すように、露光装置（光学装置）１０００は、機械的調整用の駆動機構１５１０、及び光学的調整用の駆動機構１５２０を備えることができる。また、露光装置１０００は、データ補正用の設定パラメータ及び／又はプログラムが保存されたデータベース１５３０（又は記憶部）を備えることができる。こうしたシフト調整は、例えば、参照センサ等を含む参照システム１５４０の出力結果に基づき、実行され得る。なお、ＳＬＭを露光装置１０００に取りつける際に、取り付け位置を予めずらして配置した場合、駆動機構１５１０を省くこともできる。また、ＳＬＭの取り付け位置を予めずらして配置した場合であっても、取り付け誤差を補償するために、駆動機構１５１０を用いるようにしてもよい。
　複数のＳＬＭの間でビームが照射されるタイミングが互いに異なる露光装置１０００の一例において、制御システム１５００は、複数のＳＬＭの各々の照射タイミングに基づき、（ａ－１）駆動機構１５１０を用いた露光装置１０００の機械的な調整、（ａ－２）駆動機構１５２０を用いた露光装置１０００の光学的な調整、（ａ－３）データベース１５３０を用いたパターンデータの補正、の少なくとも１つを制御することができる。例えば、上記の（ａ－１）、（ａ－２）、及び（ａ－３）のすべてを組み合わせたシフト調整が実行される。あるいは、上記の（ａ－１）、（ａ－２）、及び（ａ－３）の１つ又は２つの組み合わせに基づくシフト調整が実行される。一例において、パターンデータの補正が、比較的大きいシフト調整及び／又は比較的粗いシフト調整に適用され、機械的及び／又は光学的な調整が、比較的小さいシフト調整及び／又は比較的微細なシフト調整に適用される。他の例において、上記と異なる別の方法が適用され得る。
　代替的及び／又は追加的に、上記のシフト調整は、ビームの使用タイミングに基づいて実行され得る。ビームが未使用とされる所定期間（例えば、未使用パルス）が生じる場合でも、上記のシフト調整により、パターンの投影位置（露光位置）のずれが補償される。例えば、パターンの投影位置のずれを回避しつつ、比較的不安定な期間のビームが不使用とされ、安定的なビームが選択的に用いられる。
　一実施形態において、露光装置１０００は、図２９に示すように、複数のレーザ光源２０と、複数のＳＬＭ６０を有する複数の出力モジュール３０と、複数のレーザ光源２０と出力モジュール３０との間に配され、複数のレーザ光源２０から出射され合成されたレーザビームを時間的に分割する時分割器としてのポリゴンミラーデバイス（回転デバイス）５０とを備える。レーザ光源２０からのビームが、ポリゴンミラーデバイス５０における、ポリゴンミラー５１の複数の反射面５２の各々で反射される。ポリゴンミラー５１の回転角度に応じて、ビームが時間的に分割される。ポリゴンミラー５１の回転角度に応じて、ポリゴンミラー５１で反射されたビームが複数の光ファイバ８０を介して複数のＳＬＭ６０に振り分けられる。一例において、ポリゴンミラー５１からの時分割ビームは、５つのＳＬＭ６０に振り分けられる。例えば、第１のＳＬＭに、第１パルス、第６パルス・・・に対応するビームが入射する。第２のＳＬＭに、第２パルス、第７パルス・・・に対応するビームが入射する。
　一実施形態において、露光装置１０００は、図３０に示すように、複数のレーザ光源２０と、複数のＳＬＭ６０を有する複数の出力モジュール３０と、複数のレーザ光源２０と複数の出力モジュール３０との間に配され複数のレーザ光源２０から出射され合成されたレーザビームを時間的に分割する時分割器としてのポリゴンミラーデバイス（回転デバイス）５０と、複数のレーザ光源２０とポリゴンミラーデバイス５０との間に配される副分割器７０としての光スイッチデバイス７０と、を備える。一例において、時間軸上の第１スパンにおいて光スイッチデバイス７０からのビームが経路"Ａ"を介してポリゴンミラーデバイス５０の第１位置に向かい、ポリゴンミラー５１（反射面５２Ａ）で反射される。時間軸上の第２スパンにおいて光スイッチデバイス７０からのビームが経路"Ｂ"を介してポリゴンミラーデバイス５０の第２位置に向かい、ポリゴンミラー５１（反射面５２Ｂ）で反射される。ポリゴンミラー５１の第１位置及び第２位置に対してビームが交互に供給される。ポリゴンミラー５１の回転角度に応じて、ビームが時間的にさらに分割される。すなわち、本例において、光路に沿って直列に２つの時分割器が配置され、ビームが時間的に２段に分割される。一例において、ポリゴンミラー５１からの時分割ビームは、１０のＳＬＭ６０に振り分けられる。例えば、第１のＳＬＭに、第１パルス、第１１パルス・・・に対応するビームが入射する。第２のＳＬＭに、第２パルス、第１２パルス・・・に対応するビームが入射する。換言すると、ポリゴンミラー５１の反射面５２Ａで反射されたビームは第１のＳＬＭ群（図３０においては第１のＳＬＭから第５のＳＬＭ）に導かれ、反射面５２Ｂで反射されたビームは第２のＳＬＭ群（図３０においては第６のＳＬＭから第１０のＳＬＭ）に導かれる。
　一実施形態において、露光装置１０００は、図３１に示すように、複数のレーザ光源２０と、複数のＳＬＭ６０を有する複数の出力モジュール３０と、複数のレーザ光源２０と複数の出力モジュール３０との間に配され複数のレーザ光源２０から出射され合成されたレーザビームを時間的に分割する時分割器としての複数のポリゴンミラーデバイス（回転デバイス）５０と、複数のレーザ光源２０と複数のポリゴンミラーデバイス５０との間に配される副分割器としての光スイッチデバイス７０と、を備える。複数のポリゴンミラーデバイス５０の複数のポリゴンミラー５１Ａ、５１Ｂは、光路に対して並列の位置関係になるように配される。一例において、時間軸上の第１スパンにおいて光スイッチデバイス７０からのビームがポリゴンミラー５１Ａに向かい、ポリゴンミラー５１Ａの反射面で反射される。時間軸上の第２スパンにおいて光スイッチデバイス７０からのビームがポリゴンミラー５１Ｂに向かい、ポリゴンミラー５１Ｂの反射面で反射される。ポリゴンミラー５１Ａ、５１Ｂの回転角度に応じて、ビームが時間的にさらに分割される。一例において、ポリゴンミラー５１Ａからの時分割ビームは、５つのＳＬＭ６０に振り分けられる。ポリゴンミラー５１Ｂからの時分割ビームは、別の５つのＳＬＭ６０に振り分けられる。例えば、第１のＳＬＭに、第１パルス、第１１パルス・・・に対応するビームが入射する。第６のＳＬＭに、第６パルス、第１６パルス・・・に対応するビームが入射する。換言すると、ポリゴンミラー５１Ａで反射されたビームは第１のＳＬＭ群（図３１においては第１のＳＬＭから第５のＳＬＭ）に導かれ、ポリゴンミラー５１Ｂで反射されたビームは第２のＳＬＭ群（図３０においては第６のＳＬＭから第１０のＳＬＭ）に導かれる。
　一実施形態において、露光装置１０００は、図３２に示すように、複数のレーザ光源２０と、複数のＳＬＭ６０を有する複数の出力モジュール３０と、複数のレーザ光源２０と複数の出力モジュール３０との間に配され複数のレーザ光源２０から出射され合成されたレーザビームを時間的に分割する時分割器としての複数の光スイッチデバイス５０と、複数のレーザ光源２０と複数の光スイッチポリゴンミラーデバイス５０との間に配される副分割器としての光スイッチデバイス７０と、を備える。複数の光スイッチデバイス５０の複数の光学部材５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃは、光路に対して並列の位置関係になるように配される。一例において、時間軸上の第１スパンにおいて光スイッチデバイス７０からのビームが光学部材５５Ａに向かい、光学部材５５Ａで時分割される。時間軸上の第２スパンにおいて光スイッチデバイス７０からのビームが光学部材５５Ｂに向かい、光学部材５５Ｂで時分割される。時間軸上の第３スパンにおいて光スイッチデバイス７０からのビームが光学部材５５Ｃに向かい、光学部材５５Ｃで時分割される。一例において、光学部材５５Ａからの時分割ビームは、３つのＳＬＭ６０に振り分けられる。光学部材５５Ｂからの時分割ビームは、別の３つのＳＬＭ６０に振り分けられる。光学部材５５Ｃからの時分割ビームは、さらに別の３つのＳＬＭ６０に振り分けられる。例えば、第１のＳＬＭに、第１パルス、第１０パルス・・・に対応するビームが入射する。第４のＳＬＭに、第４パルス、第１３パルス・・・に対応するビームが入射する。第７のＳＬＭに、第７パルス、第１６パルス・・・に対応するビームが入射する。換言すると、光学部材５５Ａで時分割されたビームは第１のＳＬＭ群（図３２においては第１のＳＬＭから第３のＳＬＭ）に導かれ、光学部材５５Ｂで時分割されたビームは第２のＳＬＭ群（図３２においては第４のＳＬＭから第６のＳＬＭ）に導かれ、光学部材５５Ｃで時分割されたビームは第３のＳＬＭ群（図３２においては第７のＳＬＭから第９のＳＬＭ）に導かれる。
　一実施形態において、露光装置１０００は、図３３に示すように、レーザ光源２０と、複数のＳＬＭ６０と、レーザ光源２０と複数のＳＬＭ６０との間に配される時分割器としての複数のポリゴンミラー５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃと、レーザ光源２０と複数のポリゴンミラー５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃとの間に配される副分割器としての複数の光スイッチデバイス７０（光学部材７５Ａ、７５Ｂ）と、を備える。例えば、光学部材７５Ａ、７５Ｂは、周方向に反射領域と透過領域とが並んで配置された回転プレートである。一例において、時間軸上の第１スパンにおいて光学部材７５Ａで反射したビームがポリゴンミラー５１Ａに向かい、ポリゴンミラー５１の反射面で反射される。時間軸上の第２スパンにおいて光学部材７５Ａを透過し光学部材７５Ｂで反射したビームがポリゴンミラー５１Ｂに向かい、ポリゴンミラー５１Ｂの反射面で反射される。時間軸上の第３スパンにおいて光学部材７５Ｂを透過したビームがポリゴンミラー５１Ｃに向かい、ポリゴンミラー５１Ｃの反射面で反射される。ポリゴンミラー５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃの回転角度に応じて、ビームが時間的にさらに分割される。ポリゴンミラー５１Ａ－５１Ｃの回転に基づく、ビームの入射角度のわずかな変化は、スペックルの抑制に有利である。
　一実施形態において、露光装置１０００は、図３４に示すように、複数のレーザ光源２０と、複数のＳＬＭ６０と、複数のレーザ光源２０と複数のＳＬＭ６０との間に配される時分割器としての複数のポリゴンミラー５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｆと、複数のレーザ光源２０と複数のポリゴンミラー５１Ａ－５１Ｆとの間に配される副分割器としての複数の光スイッチデバイス７０（光学部材７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃ、７５Ｄ、７５Ｅ、７５Ｆ）と、を備える。例えば、光学部材７５Ａ－７５Ｆは、ＡＯＭ（音響光学変調器）である。一例において、時間軸上の第１スパンにおいて、光学部材７５Ｃで分岐されたビームがポリゴンミラー５１Ｃに向かうとともに、光学部材７５Ｆで分岐されたビームがポリゴンミラー５１Ｆに向かう。時間軸上の第２スパンにおいて、光学部材７５Ｂで分岐されたビームがポリゴンミラー５１Ｂに向かうとともに、光学部材７５Ｅで分岐されたビームがポリゴンミラー５１Ｅに向かう。時間軸上の第３スパンにおいて、光学部材７５Ａで分岐されたビームがポリゴンミラー５１Ａに向かうとともに、光学部材７５Ｄで分岐されたビームがポリゴンミラー５１Ｄに向かう。ポリゴンミラー５１Ａ－５１Ｆの回転角度に応じて、ビームが時間的にさらに分割される。ポリゴンミラー５１Ａ－５１Ｆの回転に基づく、ビームの入射角度のわずかな変化は、スペックルの抑制に有利である。
　図３５に示す例において、パルス発光のタイミングに応じて、複数の出力モジュールからのビームによって基板１４１０が順次露光される。すなわち、複数の出力モジュール（１、２、３、・・・ｎ）からのビームに基づき、基板１４１０上に、パルス発光のタイミングに応じて、複数のパターンが順次投影される。
　一実施形態において、露光装置１０００は、図３６に示すように、同期用の基準となるマスタークロック（マスタークロックを発する発振器）４０１０を備える。図３６の露光装置１０００において、少なくとも、レーザ光源２０、時分割器（例えば、ポリゴンミラーデバイス）５０、副分割器（例えば、光スイッチデバイス）７０、ＳＬＭ（例えば、ＤＭＤ）６０、及び基板ステージ１４００の各デバイスが、マスタークロック４０１０を基準として駆動される。図３７に示すように、各デバイスには必要に応じて原点センサ４０２０が設けられる。
　例えば、図３７において、制御システム１５００は、原点センサ４０２０からの出力データに基づき、ポリゴンミラー５１の回転に関する情報を取得する。制御システム１５００は、各デバイスからの情報と、マスタークロック４０１０からの情報とに基づいて、各デバイスを制御できる。
　図３８に示すように、制御システム１５００は、ポリゴンミラー５１の回転情報に基づき、マスタークロック４０１０のクロック周波数に合うように、ポリゴンミラー５１の回転数を調整する。さらに、制御システム１５００は、マスタークロック４０１０のクロックタイミングに合うように、ポリゴンミラー５１の位相を調整する。その結果、マスタークロック４０１０に同期して、ポリゴンミラー５１が回転制御される。副分割器（光スイッチデバイス７０）（図３６）についても同様に調整可能である。
　また、制御システム１５００は、マスタークロック４０１０を基準として、ＳＬＭ６０における画像表示開始のトリガー信号を制御可能、つまり画像更新周波数を制御可能である。制御システム１５００は、マスタークロック４０１０を基準として、基板を支持する基板ステージ１４００の動作を制御可能である。また、制御システム１５００は、基板ステージ１４００との位置ずれが解消するように、ＳＬＭ６０を支持するＳＬＭステージ１４３０の動作を制御可能である。ＳＬＭステージ１４３０を動作することにより、先述したとおり、基板１４１０上に投影される投影像の位置を移動させることができる。マスタークロック４０１０の参照により、図３９に示すように、各デバイスの動作タイミングが個別に適切に調整されるとともに、複数のデバイスの間の動作タイミングの関係が適切に設定される。
　ここで、時分割器５０及び副分割器７０において、時分割用に設けられた複数の領域の境界部分にビームが入射すると、射出されるビームが不安定になる可能性がある。例えば、先の図９（ｂ）に示した回転プレート５５において、第１反射面５６と第２反射面５７との間の境界部分に位置する頂部又は底部にビームが入射すると、反射したビームが散乱したり、ビームの向きに乱れが生じたりする可能性がある。
　図４０に示すように、レーザ光源２０の発振タイミングに応じて、回転プレート５５の回転を適切に制御することにより、回転プレート５５における第１反射面５６と第２反射面５７との間の境界部分へのビームの入射が回避される。例えば、（ｎ＋１）番目のパルスと（ｎ＋２）番目のパルスとの間のタイミングにおいて、ビームの目標照射位置に、回転プレート５５における光学的な境界（最頂部又は最底部）が位置するように、回転プレート５５の回転が制御される。これにより、ビームの利用効率が向上する。
　代替的及び／又は追加的に、時分割器５０（又は副分割器７０）における分割用の光学的な境界は、他の領域と異なる加工が施行され得る。一例において、図４１に示すように、回転プレート５５における第１反射面５６と第２反射面５７との間の境界付近（底部近傍）に追加的に加工が施される。例えば、回転プレート５５の境界付近に、比較的高精度の追加加工が施される。光学的境界の近傍領域における高い面精度に基づき、ビームの利用効率が向上する。
　図４１の例において、回転プレート５５における第１反射面５６と第２反射面５７との間の境界付近（底部近傍）に追加工の痕としての段差５５Ａ、５５Ｂが形成されている。レーザ光源２０の発振タイミングに応じて、回転プレート５５の回転を適切に制御することにより、回転プレート５５における段差５５Ａ、５５Ｂへのビームの入射が回避される。例えば、（ｎ）番目のパルスと（ｎ＋１）番目のパルスとの間のタイミングにおいて、ビームの目標照射位置に、回転プレート５５における段差５５Ａが位置するように、回転プレート５５の回転が制御される。また、（ｎ＋２）番目のパルスと（ｎ＋３）番目のパルスとの間のタイミングにおいて、ビームの目標照射位置に、回転プレート５５における段差５５Ｂが位置するように、回転プレート５５の回転が制御される。
　一実施形態において、基板上に所定パターンを露光する露光装置（１０００）は、光源（２０）と、前記光源（２０）からの前記光を、前記所定パターンを記述したパターンデータに基づいて空間変調する空間光変調器（６０）と、前記空間変調された前記光の投影像を前記基板へ投影する投影光学系（１３３０）と、前記光源（２０）から順次発振された光の光路を切り替えて、複数設けられた前記空間変調器（６０）に順に導くよう、前記光の光路を切り替える光路切替え機（５０、７０）と、を備え、前記光路切替え機（５０、７０）は、前記光路を第１光路と第２光路とのどちらか一方へ切り替える第１切替え機（７０）と、前記第１光路へ導かれた前記光を複数の空間光変調器のうち第１群の空間光変調器（６０）へ、前記第２光路へ導かれた前記光を複数の空間光変調器のうち第２群の空間変調器（６０）へ、前記光をそれぞれ導く第２切替え機（５０）と、を有する。
　一例において、前記第１切替え機（７０）は、前記光源（２０）から第１期間内に発振された前記光を前記第１光路へ導く第１領域と、前記光源（２０）から前記第１期間とは異なる第２期間内に発振された前記光を前記第２光路へ導く第２領域と、を有する。
　例えば、前記第１領域は、前記光を反射し、前記第２領域は、前記光を透過する。
　例えば、前記第１領域は、前記光に対して第１角度に傾けて設けられ、前記光を反射して前記光を前記第１光路へ導き、前記第２領域は、前記光に対して前記第１角度とは異なる第２角度に傾けて設けられ、前記光を反射して前記光を前記第２光路へ導く。
　別の例において、前記第２切替え機（５０）は、前記第１群の空間光変調器（６０）へ前記光を反射させる第一反射面（５２Ａ）と、前記第２群の空間光変調器（６０）へ前記光を反射させる導く第二反射面（５２Ｂ）と、を有する。
　前記第２切替え機（５０）は、前記第１群の空間光変調器（６０）へ前記光を導く第一切替え機（５０、５１Ａ）と、前記第２群の空間光変調器（６０）へ前記光を導く第二切替え機（５０、５１Ｂ）と、を有する。
　代替的及び／又は追加的に、露光装置（１０００）は、前記パターンデータを前記空間光変調器（６０）へ送信するデータ送信部（１５００）、を備え、前記空間光変調器（６０は、露光中に前記基板が移動される第１方向と交差する第２方向に複数並んで設けられた第１空間光変調器（６０）と第２空間光変調器（６０）とを有し、前記データ送信部（１５００）は、前記パターンデータを、前記第１空間光変調器（６０）へ送信される第１パターンデータと、前記第２空間光変調器（６０）へ送信される第２パターンデータとに分割し、前記第１パターンデータと前記第２パターンデータとの前記第１方向に関する位置を相対的にシフトさせる。
　代替的及び／又は追加的に、露光装置（１０００）は、前記パターンデータを前記空間光変調器（６０）へ送信するデータ送信部（１５００）、を備え、前記空間光変調器（６０）は、第１空間光変調器（６０）と第２空間光変調器（６０）とを有し、前記データ送信部（１５００）は、前記パターンデータを、前記第１空間光変調器（６０）へ送信される第１パターンデータと、前記第２空間光変調器（６０）へ送信される第２パターンデータとに分割し、前記第１パターンデータと前記第２パターンデータとの位置を相対的にシフトさせる。
　例えば、前記第２切替え機（５０）は、ポリゴンミラーである。
　一実施形態において、露光装置（１０００）は、第１方向へ移動中の基板に対して、前記第１方向と交差する第２方向に並んで配置された第１空間光変調器（６０）と前記第２光変調器（６０）とを介して、所定パターンを露光する。露光装置（１０００）は、光源（２０）と、前記所定パターンに基づいて記述されるパターンデータを前記第１空間光変調器（６０）および前記第２空間光変調器（６０）へ送信するデータ送信部（１５００）、前記光源（２０）からの前記光が、前記パターンデータの一部であり前記送信部（１５００）により送信された第１パターンデータに基づいて前記第１空間変調器（６０）により空間変調された前記光の投影像を前記基板へ投影する第１投影光学系（１３３０）と、前記光源（２０）からの前記光が、前記パターンデータの他部であり前記送信部（１５００）により送信された第２パターンデータに基づいて空間変調する第２の空間光変調器（６０）と、前記第２の空間変調された前記光の投影像を前記基板へ投影する第２投影光学系（１３３０）と、前記光源（２０）から順次発振された光の光路を切り替えて、前記第１の空間変調器（６０）、前記第２の空間変調器（６０）の順に導く光路切替え機（５０）と、を備え、前記データ送信部（１５００）は、前記パターンデータを、前記第１パターンデータと、前記第２パターンデータとに分割し、前記第１パターンデータと前記第２パターンデータとの前記第１方向に関する位置を相対的にシフトさせる。
　一例において、露光装置（１０００）は、前記光源（２０）と、前記空間光変調器（６０）と、前記光路切替え機（５０）との少なくとも２つを同期させるマスタークロックを発する発振器（４０１０）を備える。
　例えば、露光装置は、複数の前記光源（２０）からそれぞれ発せられた前記光を合成する合成器（１２００）を、さらに備え、前記光路切替え機（５０）は、前記合成器（１２００）により合成された前記光の前記光路を切り替える。
　一実施形態において、フラットパネルディスプレイの製造方法は、上記の露光装置（１０００）を用いて前記基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含む。
　一実施形態において、デバイス製造方法は、上記の露光装置（１０００）を用いて前記基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含む。
　なお、露光装置１０００は、例えば、ウエハ上に集積回路パターンを露光する半導体フォトリソグラフィシステム又は薄膜磁気ヘッドを製造するフォトリソグラフィシステムとしても使用可能である。
　なお、上述した複数の実施形態において、複数ビームの合成と時分割との組み合わせにより、低周波数かつ高エネルギーのビーム出力が実現されることを説明したが、これに限定されない。レーザ光源から高エネルギーのビーム出力される場合、複数ビームを合成しなくともよい。
　なお、複数ビームの合成とは、複数光源から発したレーザビームのそれぞれの光軸が一致し合成される場合を含む。また、複数光源から発したレーザビームのそれぞれの光軸が一致しない場合であっても、それらの光軸が十分に近い場合は高エネルギーのビーム出力となるたり、ビームが合成されていることも含む。
　上述のフォトリソグラフィシステムは、所定の機械的正確さ、電気的正確さ、及び光学的正確さが維持されるように、種々のサブシステムを組み立てることにより構築可能である。組立の前後に種々の正確さを維持するために、各光学システムは、その光学的正確さを達成するように調整される。同様に、機械的システム及び電気的システムはすべて、機械的正確さ及び電気的正確さを達成するように調整される。フォトリソグラフィシステムに各サブシステムを組み立てるプロセスには、各サブシステム間の機械的インタフェース、電気回路配線接続、及び空気圧配管接続が含まれる。種々のサブシステムからフォトリソグラフィシステムを組み立てるのに先立って、各サブシステムを組み立てるプロセスも存在する。種々のサブシステムを使用して一旦フォトリソグラフィシステムが組み立てられると、完全なフォトリソグラフィシステムにおいて正確さを確実に維持するように、あらゆる調整を実施する。さらに、温度及び清浄度が制御されるクリーンルームにおいて露光システムを製造することが望ましい。
　また、露光対象となる基板はガラスプレートに限られず、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状（可撓性を有するシート状の部材）のものも含まれる。なお、本実施形態の露光装置は、一辺の長さ、又は対角長が５００ｍｍ以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。
　液晶表示素子（あるいは半導体素子）などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたマスク（あるいはレチクル）を製作するステップ、ガラス基板（あるいはウエハ）を製作するステップ、上述した各実施形態の露光装置、及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをガラス基板に転写するリソグラフィステップ、露光されたガラス基板を現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ガラス基板上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
　上記の本開示のシステムにより、目的を達成し、効果を提供することができる。これらは実施形態の例示であり、構成又は設計を詳細に限定する意図はない。
　２０：レーザ光源、３０：出力モジュール、４０：コントローラ、５０：時分割器、５１：ポリゴンミラー、６０：空間光変調器（ＳＬＭ）、７０：副分割器、８０：光ファイバ、１０００：露光装置（光学装置）、１１００：光源モジュール、１２００：分配モジュール、１３００：照明システム、１３１０：照明系、１３３０：投影レンズ、１４００：基板ステージ、１４１０：基板、１５００：制御システム

Claims (27)

  1. 　複数のレーザ光源と、
    　光変調器を有する出力モジュールと、
    　前記複数のレーザ光源と前記出力モジュールとの間に配され、前記複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を時間的に分割する時分割器と、
    　を備える、光学装置。
  2. 　複数のレーザ光源と、
    　各々が光変調器を有する複数の出力モジュールと、
    　前記複数のレーザ光源と前記複数の出力モジュールとの間に配され、前記複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を時間的に分割する時分割器と、
    　を備える、光学装置。
  3. 　複数のレーザ光源と、
    　各々が光変調器を有する複数の出力モジュールと、
    　前記複数のレーザ光源と前記複数の出力モジュールとの間に配され、前記複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を時間的に分割する時分割器と、
    　前記複数のレーザ光源と前記時分割器との間、又は前記時分割器と前記複数の出力モジュールとの間、に配される副分割器と、
    　を備える、光学装置。
  4. 　レーザ光源と、
    　出力モジュールと、
    　前記レーザ光源と前記出力モジュールとの間に配され、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を時間的に分割する時分割器と、
    　を備え、
    　前記時分割器は、複数の反射面を用いて前記レーザ光を分割する、
    　光学装置。
  5. 　レーザ光源と、
    　複数の出力モジュールと、
    　前記レーザ光源と前記複数の出力モジュールとの間に配され、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を時間的に分割する時分割器と、
    　を備え、
    　前記時分割器は、複数の反射面を用いて前記レーザ光を分割する、
    　光学装置。
  6. 　前記レーザ光源を複数備える、請求項４または５に記載の光学装置。
  7. 　レーザ光源と、
    　光変調器を有する出力モジュールと、
    　前記光源と前記出力モジュールとの間に配された音響光学素子と、
    　を備える、光学装置。
  8. 　レーザ光源と、
    　各々が光変調器を有する複数の出力モジュールと、
    　前記レーザ光源と前記出力モジュールとの間に配された音響光学素子と、
    　を備える、光学装置。
  9. 　前記レーザ光源を複数備える、請求項７または８に記載の光学装置。
  10. 　パルス光を出射するレーザ光源と、
    　光変調器を有する出力モジュールと、
    　前記レーザ光源と前記出力モジュールとの間に配され、前記パルス光を時間的に分割する時分割器と、
    　前記パルス光の周波数に基づいて、前記時分割器による前記パルス光の分割を制御するコントローラと、
    　を備える、光学装置。
  11. 　パルス光を出射するレーザ光源と、
    　各々が光変調器を有する複数の出力モジュールと、
    　前記レーザ光源と前記複数の出力モジュールとの間に配され、前記パルス光を時間的に分割する時分割器と、
    　前記パルス光の周波数に基づいて、前記時分割器による前記パルス光の分割を制御するコントローラと、
    　を備える、光学装置。
  12. 　前記レーザ光源を複数備える、請求項１０または１１に記載の光学装置。
  13. 　請求項１から１２の何れか一項に記載の光学装置と、
    　前記光変調器により導かれる光により露光される基板を支持する基板支持部と、を備える露光装置。
  14. 　基板上に所定パターンを露光する露光装置において、
    　光源と、
    　前記光源からの前記光を、前記所定パターンを記述したパターンデータに基づいて空間変調する空間光変調器と、
    　前記空間変調された前記光の投影像を前記基板へ投影する投影光学系と、
    　前記光源から順次発振された光の光路を切り替えて、複数設けられた前記空間変調器に順に導く光路切替え機と、を備え、
    　前記光路切替え機は、前記光路を第１光路と第２光路とのどちらか一方へ切り替える第１切替え機と、前記第１光路へ導かれた前記光を複数の空間光変調器のうち第１群の空間光変調器へ、前記第２光路へ導かれた前記光を複数の空間光変調器のうち第２群の空間変調器へ、前記光をそれぞれ導く第２切替え機と、を有する、露光装置。
  15. 　前記第１切替え機は、前記光源から第１期間内に発振された前記光を前記第１光路へ導く第１領域と、前記光源から前記第１期間とは異なる第２期間内に発振された前記光を前記第２光路へ導く第２領域と、を有する、請求項１４に記載の露光装置。
  16. 　前記第１領域は、前記光を反射し、
    　前記第２領域は、前記光を透過する、請求項１５に記載の露光装置。
  17. 　前記第１領域は、前記光に対して第１角度に傾けて設けられ、前記光を反射して前記光を前記第１光路へ導き、
    　前記第２領域は、前記光に対して前記第１角度とは異なる第２角度に傾けて設けられ、前記光を反射して前記光を前記第２光路へ導く、請求項１５に記載の露光装置。
  18. 　前記第２切替え機は、前記第１群の空間光変調器へ前記光を反射させる第一反射面と、前記第２群の空間光変調器へ前記光を反射させる導く第二反射面と、を有する、請求項１４から１７の何れか一項に記載の露光装置。
  19. 　前記第２切替え機は、前記第１群の空間光変調器へ前記光を導く第一切替え機と、前記第２群の空間光変調器へ前記光を導く第二切替え機と、を有する、請求項１４から１７の何れか一項に記載の露光装置。
  20. 　前記パターンデータを前記空間光変調器へ送信するデータ送信部、を備え、
    　前記空間光変調器は、露光中に前記基板が移動される第１方向と交差する第２方向に複数並んで設けられた第１空間光変調器と第２空間光変調器とを有し、
    　前記データ送信部は、前記パターンデータを、前記第１空間光変調器へ送信される第１パターンデータと、前記第２空間光変調器へ送信される第２パターンデータとに分割し、前記第１パターンデータと前記第２パターンデータとの前記第１方向に関する位置を相対的にシフトさせる、請求項１４から１９の何れか一項に記載の露光装置。
  21. 　前記パターンデータを前記空間光変調器へ送信するデータ送信部、を備え、
    　前記空間光変調器は、第１空間光変調器と第２空間光変調器とを有し、
    　前記データ送信部は、前記パターンデータを、前記第１空間光変調器へ送信される第１パターンデータと、前記第２空間光変調器へ送信される第２パターンデータとに分割し、前記第１パターンデータと前記第２パターンデータとの位置を相対的にシフトさせる、請求項１４から１９の何れか一項に記載の露光装置。
  22. 　前記第２切替え機は、ポリゴンミラーである、請求項１４から２１の何れか一項に記載の露光装置。
  23. 　第１方向へ移動中の基板に対して、前記第１方向と交差する第２方向に並んで配置された第１空間光変調器と前記第２光変調器とを介して、所定パターンを露光する露光装置において、
    　光源と、
    　前記所定パターンに基づいて記述されるパターンデータを前記第１空間光変調器および前記第２空間光変調器へ送信するデータ送信部、
    　前記光源からの前記光が、前記パターンデータの一部であり前記送信部により送信された第１パターンデータに基づいて前記第１空間変調器により空間変調された前記光の投影像を前記基板へ投影する第１投影光学系と、
    　前記光源からの前記光が、前記パターンデータの他部であり前記送信部により送信された第２パターンデータに基づいて空間変調する第２の空間光変調器と、
    　前記第２の空間変調された前記光の投影像を前記基板へ投影する第２投影光学系と、
    　前記光源から順次発振された光の光路を切り替えて、前記第１の空間変調器、前記第２の空間変調器の順に導く光路切替え機と、を備え、
    　前記データ送信部は、前記パターンデータを、前記第１パターンデータと、前記第２パターンデータとに分割し、前記第１パターンデータと前記第２パターンデータとの前記第１方向に関する位置を相対的にシフトさせる、露光装置。
  24. 　前記光源と、前記空間光変調器と、前記光路切替え機との少なくとも２つを同期させるマスタークロックを発する発振器を備える、請求項１４から２３の何れか一項に記載の露光装置。
  25. 　複数の前記光源からそれぞれ発せられた前記光を合成する合成器を、さらに備え、
    　前記光路切替え機は、前記合成器により合成された前記光の前記光路を切り替える、請求項１４から２４の何れか一項に記載の露光装置。
  26. 　請求項１３から２５の何れか一項に記載の露光装置を用いて前記基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
  27. 　請求項１３から２５の何れか一項に記載の露光装置を用いて前記基板を露光することと、
    　露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
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