光照射装置以及绘图装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光照射装置以及绘图装置。
【背景技术】
[0002]根据现有技术，提出一种将从半导体激光器等光源出射的激光均匀地照射到规定表面上的技术。例如，提出一种光照射装置，该光照射装置利用柱面透镜阵列中的多个柱面透镜，将从光源部入射的激光分光成多条光束，利用另一个透镜使多条光束的照射区域在照射面上重叠，并且在该光源部与柱面透镜阵列之间设有光程差生成部。在光程差生成部中设有相互产生比该激光的相干长度(可干渉距离)更长的光程差的多个透光部，通过多个透光部的光分别入射至多个柱面透镜。通过这样，能够防止产生干渉条纹，谋求使得照射于照射面上的照明光的强度分布的均匀化(作为如这样的装置，例如，参照JP特开2004-12757 号公报)。
[0003]另外，在上述光照射装置中，当将照射面上的光束剖面设置为线状时，在沿着柱面透镜的排列方向观察的情况下，设有使多条光束在照射面上会聚于相同位置的聚光部。但是，在沿着该排列方向观察的情况下，当各透光部的入射表面与出射表面的平行度呈散乱分布，或者，各个柱面透镜的入射表面与出射表面的平行度呈散乱分布时，照射面上的多条光束的聚光位置在该排列方向的垂直方向上发生偏离。如这样地，当多条光束的聚光位置产生偏离时，照明光的质量下降，例如在利用该光照射装置的绘图装置中，图案绘制的精度下降。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，针对光照射装置，抑制在照射面上的多条光束的聚光位置发生偏离。
[0005]本发明的一个光照射装置具有:规定位置出射激光，照射光学系统，配置于所述规定位置，将来自所述光源部的激光沿着光轴引导至照射面；所述照射光学系统具有:分光透镜部，具有沿着与所述光轴垂直的第一方向排列的多个要素透镜，并利用所述多个要素透镜将入射的光分成多条光束，聚光部，配置于所述分光透镜部的所述照射面一侧，将所述多条光束的照射区域重叠于所述照射面上；所述多个要素透镜是在所述光轴以及与所述第一方向垂直的第二方向上没有光焦度的多个柱面透镜，或者，在所述照射光学系统中，设有沿着所述第一方向排列并且具有互不相同的光程的多个透光部，通过所述多个要素透镜的光或者射向所述多个要素透镜的光分别入射至所述多个透光部；在沿着所述第一方向观察的情况下，所述多条光束作为平行光入射至所述聚光部，所述聚光部使所述多条光束会聚于所述照射面上；所述聚光部具有:发散部，使所述平行光在所述第二方向上发散，会聚透镜，接受来自所述发散部的光的入射，并且在沿着所述第一方向观察的情况下，使所述光会聚于所述照射面上。
[0006]在上述光照射装置中，可以很容易地实现缩短聚光部在第二方向上的焦距的设计，因此，可以抑制照射面上的多条光束的聚光位置的偏离。
[0007]优选地，所述发散部是仅在所述第二方向上具有负的光焦度的柱面透镜。
[0008]本发明的另一个光照射装置具有:光源部，向规定位置出射激光，照射光学系统，配置于所述规定位置，将来自所述光源部的激光沿着光轴引导至照射面；所述照射光学系统具有:分光透镜部，具有沿着与所述光轴垂直的第一方向排列的多个要素透镜，并利用所述多个要素透镜将入射的光分成多条光束，聚光部，配置于所述分光透镜部的所述照射面一侧，并将所述多条光束的照射区域重叠于所述照射面上；所述多个要素透镜是在所述光轴以及与所述第一方向垂直的第二方向上没有光焦度的多个柱面透镜，或者，在所述照射光学系统中，设有沿着所述第一方向排列并且具有互不相同的光程的多个透光部，通过所述多个要素透镜的光或者射向所述多个要素透镜的光分别入射至所述多个透光部，在沿着所述第一方向观察的情况下，所述多条光束作为平行光入射至所述聚光部，所述聚光部使所述多条光束会聚于所述照射面上，使经准直调整过的激光从所述光源部入射至所述照射光学系统，所述照射光学系统还具有宽度调整部，在沿着所述第一方向观察的情况下，该宽度调整部使入射至所述聚光部的所述平行光在所述第二方向上的宽度，小于所述经准直调整过的激光在所述第二方向上的宽度。
[0009]在上述光照射装置中，也可以容易地实现缩短聚光部在第二方向上的焦距，因此，也可以抑制照射面上的多条光束的聚光位置的偏离。
[0010]优选地，所述分光透镜部的所述多个要素透镜分别具有球面的透镜面，所述透镜面兼作为所述宽度调整部的一部分。
[0011]本发明也涉及绘图装置。本发明的绘图装置具有:上述光照射装置，配置于所述光照射装置中的所述照射面的空间光调制器，将经所述空间光调制器进行空间调制的光引导至对象物上的投影光学系统，移动所述经空间调制过的光在所述对象物上的照射位置的移动机构，与利用所述移动机构进行的所述照射位置的移动同步地来控制所述空间光调制器的控制部。
[0012]通过参照附加的附图并在下文进行的本发明的详细的说明，可以了解到上述的目的以及其他的目的、特征、实施方式以及优点。
【附图说明】
[0013]图1是示出绘图装置的结构的图。
[0014]图2是示出光照射装置的结构的图。
[0015]图3是示出光照射装置的结构的图。
[0016]图4是放大示出分光透镜部以及光程差生成部的一部分的图。
[0017]图5是示出照射面上的光的强度分布的图。
[0018]图6是示出比较例的光照射装置的结构的图。
[0019]图7是示出比较例的光照射装置的结构的图。
[0020]图8是示出分光透镜部以及光程差生成部的图。
[0021]图9是示出照射面上的聚光位置的图。
[0022]图10是示出照射面上的光的强度分布的图。
[0023]图11是示出光照射装置的另一个例子的图。
[0024]图12是示出光照射装置的另一个例子的图。
[0025]图13是示出光照射装置的另一个例子的图。
[0026]图14是示出元素透镜的图。
[0027]图15是示出元素透镜的图。
[0028]图16是示出光照射装置的另一个例子的图。
[0029]图17是示出光照射装置的另一个例子的图。
[0030]图18是示出光照射装置的另一个例子的图。
[0031]图19是示出光照射装置的另一个例子的图。
[0032]图20是示出光照射装置的另一个例子的图。
[0033]其中，附图标记说明如下:
[0034]I绘图装置
[0035]4光源部
[0036]5照射光学系统
[0037]9 基板
[0038]11控制部
[0039]22移动机构
[0040]31光照射装置
[0041]32空间光调制器
[0042]33投影光学系统
[0043]50照射区域
[0044]62、62a分光透镜部
[0045]63聚光部
[0046]64宽度调整部
[0047]320照射面
[0048]610透光部
[0049]620^620a 元素透镜
[0050]621、622 透镜面
[0051]631发散透镜
[0052]633会聚透镜
[0053]Jl 光轴
【具体实施方式】
[0054]图1是示出本发明的一个实施方式的绘图装置I的结构的图。绘图装置I是直接绘图装置，对表面上附有感光材料的半导体基板或者玻璃基板等基板9的表面，照射光束来绘制图案。绘图装置I具有:载物台21、移动机构22、光照射装置31、空间光调制器32、投影光学系统33、控制部11。载物台21保持基板9，移动机构22使载物台21沿着基板9的主表面移动。移动机构22也可以使基板9以垂直于主表面的轴为中心进行转动。
[0055]光照射装置31经由反射镜39向空间光调制器32照射线状的光。对光照射装置31的详细情况后述。空间光调制器32例如是衍射光栅型且是反射型，是可以改变光栅的深度的衍射光栅。空间光调制器32是利用半导体装置制造技术来制造的。在本实施方式中使用的衍射光栅型的光调制器是例如，GLV(Grating Light Valve，光栅光阀)(Silicon LightMachines，娃光机(Sunnyvale，California ;加州桑尼维尔)的注册商标)。空间光调制器32具有排列成一列的多个光栅单元，各光栅单元在出射一级衍射光的状态与出射零级衍射光(零级光)的状态之间迀移。这样一来，，从空间光调制器32出射经空间调制过的光。
[0056]投影光学系统33具有:遮光