CN104185894B - 具有放电灯的照明装置，照明方法及具有该照明装置的曝光装置 - Google Patents

Abstract

本发明的放电灯具有：多个放电灯；照度检测部，其检测从多个放电灯照射的照明光的照度；以及照度控制部，其根据检测出的放电灯的照度，调整针对多个放电灯的输入电力，照度控制部针对多个放电灯中的、具有超过了根据基准照度值而确定的允许阈值的照度值的放电灯，以使照度朝向在允许阈值与基准照度值之间确定的鲁棒阈值而变化的方式进行电力调整。

Description

具有放电灯的照明装置，照明方法及具有该照明装置的曝光装置

技术领域

本发明涉及在曝光装置等中使用的照明装置，尤其涉及具有放电灯的照明装置的恒定照度点亮。

背景技术

在曝光装置中通常使用放电灯作为用于将基板曝光的光源，最近采用了设置有多个放电灯的多灯点亮方式的照明装置。关于照度调整，为了在基板整体上形成高分辨率图案，需要进行以恒定照度均匀地照明基板的恒定照度点亮。

因此，在曝光装置中设有测量放电灯的照度的照度计，在曝光动作前检测照度，并进行放电灯的输出调整，使得针对基板的照度与作为目标的照度值一致(例如，参照专利文献1)。

在为了调整电力而反复变更灯电力时，电极前端部的损耗增加，产生电极溅射现象，从而放电灯的寿命降低。作为防止该情况的点亮方式，公知有将每单位时间的电力值的增大、减小量控制在规定值以下并改变灯电力的方法(参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－72571号公报

专利文献2：日本特开2001－257148号公报

发明内容

发明所要解决的课题

对于封入了水银等金属的放电灯，由于电力变动而产生的灯放电空间内的温度变化不是瞬间的变化，且与灯温度相应的封入金属的蒸发量也具有时间差地发生变化。因此，即使变更灯电力，也不会马上产生照度变化。因此，照度在电力刚刚调整后是不稳定的。

另外，对于封入了卤素物质的放电灯，灯照度根据卤素循环而不规律地变化。而且，该卤素循环也受灯温度的影响，因而灯照度遵循着更加不稳定的轨迹。此外，在利用一个照度检测部检测从多个放电灯照射的照明光，并对多个放电灯一并进行了电力调整的情况下，各灯的照度变化程度彼此不同，所检测的照度遵循着非常不稳定的轨迹。

针对这样地由于各种原因而导致照度不稳定的放电灯，难以预测电力变动后的照度变化来调整灯电力。即使平缓地阶段性地调整灯电力，情况也是一样的。相反，在反复进行这样的电力的阶段性变更时，将使得灯寿命降低，并且照度调整也耗费时间。特别是，由于在多灯点亮方式中进行各放电灯的照度调整，因而大大妨碍了生产量的提高。

因此，要求利用恒定照度点亮控制，以不产生不稳定的照度变化的方式进行电力调整。

用于解决课题的手段

本发明的照明装置能够装备在曝光装置等中，该照明装置具有：多个放电灯；照度检测部，其检测从多个放电灯照射的照明光的照度；以及照度控制部，其根据检测出的放电灯的照度调整针对多个放电灯的输入电力。

照度检测部为了检测多个放电灯各自的照度，可以由多个照度检测传感器等构成，或者也可以由一个照度检测传感器构成。另外，还可以由多个灯组来构成被分配了一个照度检测部的各放电灯。无论在哪种情况下，照度控制部都能够对多个放电灯一并进行电力调整，而非单独进行电力调整。

在本发明中，照度控制部针对多个放电灯中的、具有超过了根据基准照度值而确定的允许阈值的照度值的放电灯，以使照度朝向在允许阈值与基准照度值之间确定的阈值(此处称为鲁棒阈值)而变化的方式进行电力调整。

其中，基准照度值是作为能够得到最恰当的曝光量的参照的照度值，是根据感光材料的感光度特性、放电灯的特性等而确定的。另外，允许阈值表示能够感光的照度范围的极限值，依据于感光材料的感光度特性等。另一方面，鲁棒阈值表示即使与基准照度值存在照度差，对于曝光而言也能够确保稳定的照度的范围内的阈值，依据于放电灯、感光材料的特性等。

由于是以鲁棒阈值为基础的照度变化，因此即使是照度值在一定程度上不稳定的轨迹，也能够迅速稳定到合适的照度值，而不会在中途超过允许阈值。另外，“使照度朝向鲁棒阈值变化”的控制可以利用各种控制方法实现，可以采用反馈、前馈控制等。可以将控制目标值设定为鲁棒阈值，或者还可以将鲁棒阈值附近设定为照度目标范围。只要在不朝向基准照度值进行控制的范围内适当进行电力调整即可。

照度控制部可以按照预先确定的每单位时间的电力变化量进行电力调整。电力变化耗费时间，由此照度变化平缓。或者，照度控制部也可以瞬间地进行电力调整。在比较照度未偏离基准照度值的情况下，能够迅速地完成恒定照度点亮控制。

在对多个放电灯进行电力调整时，可以以特定的放电灯为主进行电力调整，并按照该电力调整对其余的放电灯进行电力调整。例如，照度控制部针对与允许阈值的照度差最大的主调整放电灯，以使照度朝向鲁棒阈值变化的方式，按照规定的调整时间进行电力调整。之后，照度控制部可以针对其它放电灯中的、被确定为需要电力调整的放电灯，在主调整放电灯的调整时间内进行电力调整。

关于其它放电灯的电力调整时间，照度控制部可以针对其它放电灯中的、被确定为需要电力调整的放电灯，按照与主调整放电灯的调整时间相同的时间进行电力调整。针对照度差比较小的放电灯，能够通过确保足够的电力调整时间或者抑制每单位时间的电力变化量，抑制不稳定的照度变化。

照度控制部可以不对其它放电灯中的、具有允许阈值以下的照度值的放电灯进行电力调整。另外，照度控制部还可以针对其它放电灯中的、具有超过允许阈值的照度值的放电灯，以使照度值处于允许阈值以下的方式进行电力调整。

另一方面，还能够高精度地执行恒定照度点亮控制。例如，照度控制部可以针对其它放电灯中的、至少具有鲁棒阈值以下的照度值的放电灯，以使照度朝向基准照度值变化的方式进行电力调整。

另外，照度控制部可以针对其它放电灯中的、被确定为需要电力调整的放电灯，利用与在主调整放电灯中预先确定的每单位时间的电力变化量相同的电力变化量来进行电力调整。

另外，在曝光等待时间较长时，在此期间照度随着时间变化等而大幅度变化的可能性比较大。因此，在曝光等待过程中曝光等待时间比曝光期间长的情况下，照度控制部可以对多个放电灯执行电力调整。

着眼于该结构，可以针对控制电力调整的结构，任意地适当设定各种控制内容。在这种情况下，照明装置具有：放电灯；照度检测部，其检测从放电灯照射的照明光的照度；以及照度控制部，其根据检测出的放电灯的照度，调整针对所述多个放电灯的输入电力，在曝光等待过程中曝光等待时间比曝光期间长的情况下，照度控制部对多个放电灯执行电力调整。

作为照明装置的构成，可以设置收纳规定数量(一个或者多个)放电灯的光源单元。例如，光源单元具有：反射镜，其配置在各放电灯的周围；风扇，其配置在单元壳体的与放电灯相反的一侧；以及灯保持部，其以放电灯贯穿于光源单元内形成的隔板的状态保持放电灯。

在这种光源单元中，来自灯的散热滞留在单元内，冷却可能不充分。尤其是在将多个放电灯安装在单元内的情况下更为明显。因此，可以在灯保持部上设置通气口，该通气口使得将所述隔板夹在之间而形成的放电灯侧空间和风扇侧空间连通。

着眼于该结构，可以针对控制电力调整的结构，任意地适当设定各种控制内容。在这种情况下，照明装置具有收纳规定数量(一个或者多个)放电灯的光源单元，光源单元具有：反射镜，其配置在各放电灯的周围；风扇，其配置在单元壳体的与放电灯相反的一侧；以及灯保持部，其以放电灯贯穿于所述光源单元内形成的隔板的状态保持放电灯，灯保持部设有通气口，该通气口使得将隔板夹在之间而形成的放电灯侧空间和风扇侧空间连通。

本发明的其它方面是使曝光装置作为照度检测单元及照度控制单元发挥作用的程序，该照度检测单元检测从多个放电灯分别照射的照明光的照度，该照度控制单元根据检测出的各放电灯的照度调整针对多个放电灯的输入电力，其中，该程序使曝光装置以如下方式作为照度控制单元发挥作用：针对多个放电灯中的、具有超过了根据基准照度值而确定的允许阈值的照度值的放电灯，以使照度朝向在允许阈值与基准照度值之间确定的鲁棒阈值而变化的方式进行电力调整。

本发明的其它方面的照明方法检测从多个放电灯分别照射的照明光的照度，并根据检测出的各放电灯的照度调整针对多个放电灯的输入电力，其中，该照明方法针对多个放电灯中的、具有超过了根据基准照度值而确定的允许阈值的照度值的放电灯，以使照度朝向在允许阈值与基准照度值之间确定的鲁棒阈值而变化的方式进行电力调整。

发明效果

根据本发明，在照明装置中，能够以不产生不稳定的照度变化的方式，进行恒定照度点亮控制。

附图说明

图1是示意性地示出了第1实施方式的曝光装置的立体图。

图2是示出了照明装置的构成要素的图。

图3是示意性地示出了光源单元的内部结构的图。

图4是与照明装置相关联的控制部的框图。

图5是示出了在控制部中执行的恒定照度点亮控制的流程图。

图6是示出了由电力调整实现的照度变化的图。

图7是示出了第2实施方式的由电力调整实现的照度变化的图。

图8是示出了第3实施方式的恒定照度点亮控制的流程图。

图9是示出了第3实施方式的由电力调整实现的照度变化的图。

图10是示出了第4实施方式的恒定照度点亮控制的流程图。

图11是示出了第4实施方式的由电力调整实现的照度变化的图。

图12是示出了第5实施方式的恒定照度点亮控制的流程图。

图13是示出了第5实施方式的由电力调整实现的照度变化的图。

图14是示出了第6实施方式的由电力调整实现的照度变化的图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

图1是示意性地示出了第1实施方式的曝光装置的立体图。

曝光装置(描绘装置)10是向涂覆或者粘贴了光致抗蚀剂等感光材料的基板SW投影照明光来形成图案的曝光装置，具有光栅状构造体12和基座14。在基座14上搭载有支撑描绘台18的X-Y工作台驱动机构(此处未图示)，基板SW被设置在描绘台18上。

描绘装置10具有曝光控制部(此处未图示)，通过描绘控制部来执行并控制曝光动作。在光栅状构造体12上设有用于在基板SW的表面形成图案的曝光头20，该曝光头20被安装在支撑部件(未图示)上。并且，在光栅状构造体12的上部配置有照明装置16。

从照明装置16放射的照明光通过照明光学系统(未图示)被引导至曝光头20。曝光头20具有DMD(Digital Micro-mirror Device：数字微镜装置)，微小矩形状的微镜呈矩阵状地二维排列。根据描绘数据对各微镜进行接通/断开控制。

随着描绘台18沿着扫描方向移动而执行曝光动作，按照规定的曝光间距对各微镜进行接通/断开控制。通过使基板SW相对移动并依次对基板SW进行光栅扫描，在整个基板上形成图案。

图2是示出了照明装置的构成要素的图。图3是示意性地示出了光源单元的内部结构的图。使用图2、图3来说明照明装置。

照明装置16具有设置了两个短弧型放电灯32A、32B(以下称为第1放电灯、第2放电灯)的光源单元19。在此，使用了被封入有0.15(mg/mm³)以上的量的水银的超高压型水银灯，作为放电灯。

在第1及第2放电灯32A、32B的周围配置有作为反射器的反射镜34A、34B。第1及第2放电灯32A、32B分别位于反射镜34A、34B的一个焦点附近。

照明光学系统35在光路上位于反射镜34A、34B的另一个焦点处。因此，从第1及第2放电灯32A、32B放射的照明光借助折返镜33并通过椭圆镜34A、34B的反射而会聚于照明光学系统35。

分别从第1及第2放电灯32A、32B放射的照明光经由复眼透镜等照明光学系统35被合成，成为由具有均匀的强度、且在空间上均匀的光束构成的照明光。从照明光学系统35射出的光通过折返镜36被修正为平行光，并被朝向设于曝光头20内的DMD的方向引导。

如图3所示，光源单元19为在壳体19H内并行排列有第1及第2放电灯32A、32B的内部构造，并由隔板45划分出内部空间19S1、19S2。第1及第2放电灯32A、32B以其光放射方向朝向壳体19H的开口部的方式进行配置。

在隔板45上形成有用于供第1及第2放电灯32A、32B穿过的贯穿孔，被安装固定于隔板45的保持部17A、17B保持从该贯穿孔朝壳体后方侧凸出的第1及第2放电灯32A、32B。

在壳体19H的后方部(此处指后端面)安装有排气用风扇19A。但是，排气用风扇19A也可以配置在壳体19H的后方侧面。在排气用风扇19A旋转时，空气沿光放射方向或者通过壳体19H的通气口19D而流入，并穿过反射镜34A、34B与放电灯32A、32B之间的间隙及隔板45的贯穿孔。其结果是，放电灯侧的空气流入到壳体19H内的空间19S2中。

在保持部17A、17B上形成有沿着隔板表面方向的通气口47A、47B。在排气用风扇19A旋转时，空气通过通气口47A、47B流向风扇侧。其结果是，冷却风接触到保持部17A、17B的整个底面而产生紊流。因此，能够在放电灯的热量释放没有偏倚的情况下，将放电灯整体均匀冷却。这带来了灯寿命的均匀化。

图4是与照明装置相关联的控制部的框图。

控制部42在曝光作业中控制照明动作，并调整第1及第2放电灯32A、32B各自的照明光的照度、以及照射到基板SW的照明光整体的照度。在控制部42的ROM中预先存储有与照明控制相关的程序。

灯电源44A、44B分别向第1及第2放电灯32A、32B提供电力。另外，照度计46A、46B分别检测从第1及第2放电灯32A、32B放射的照明光的照度。控制部42在进行灯点亮的操作后，开始向第1及第2放电灯32A、32B提供电力。并且，根据供给电力的值以及检测出的照度的值调整并控制供给电力。

也可以是，第1及第2放电灯32A、32B分别构成为由多个灯构成的灯组，对各灯组一并进行电力调整。在这种情况下，照度计46A、46B分别检测从相当于第1及第2放电灯32A、32B的各灯组放射的照明光的照度。

图5是示出了在控制部中执行的恒定照度点亮控制的流程图。图6是示出了由电力调整实现的照度变化的图。使用图5、图6来说明恒定照度点亮控制。

在有了开始对基板的曝光动作(描绘处理)的信号时，测量各放电灯32A、32B的照度，以便在开始曝光前调整照度(S101、S104)。然后，判断所测量的照度是否是需要电力调整的照度(S105)。

在此，使用图6来说明照度判定。首先，按照在基板表面形成的感光材料的感光度等，决定适合于感光的基准照度值RL。除该基准照度值RL外，还设定了两个阈值TN、阈值TM。

阈值TM1、阈值TM2表示即使相对于基准照度值RL存在照度差也能够感光的照度范围的上限值、下限值(以下称为允许阈值)。该允许阈值TM1、TM2是按照放电灯的光强度、感光材料的感光特性、所需要的图案分辨率等确定的。下面，有时将TM1、TM2简单称为允许阈值TM。

另一方面，关于阈值TN1、TN2，TN1是在基准照度值RL与允许阈值TM1之间确定的阈值，TN2是在基准照度值RL与允许阈值TM2之间确定的阈值。该阈值TN1、TN2是为了进行能够实现稳定的照度变化的电力调整而设定的(以下称为鲁棒阈值)。下面，有时将TN1、TN2简单称为鲁棒阈值TN。

通常，放电灯的温度不会由于电力变动而马上变化，在电力变动的效果作为照度表现出来之前存在时滞。并且，对于封入了水银等卤素物质的放电灯，由于卤素循环而产生不规律的照度变动，并且该卤素循环还因灯温度的变化而发生变动。

这样地由于各种原因而变化的照度是不稳定地转变的照度，即便使电力实质上线性地变动，照度变动也是不规律的变动，并存在晃动。因此，预测与电力变动量对应的照度变化并将其用于控制中是有困难的。

因此，在本实施方式中，考虑了随着电力变化而产生的照度的不稳定的变动，设定了鲁棒阈值TN作为非严格性(某种程度上为大致)的目标值，使得即使存在照度的晃动也不会偏离能够曝光的允许阈值TM。鲁棒阈值TN是按照要使用的放电灯的特性等，根据经验和/或按照定性的理论而确定的。

另外，在测量照度值处于鲁棒阈值TN与允许阈值TM之间的范围内、或者为鲁棒阈值TN以下的情况下，如果实施电力调整，则照度变动的晃动幅度超过允许阈值TM的可能性比较大。即使假设不实施电力变动，由于照度值在允许阈值TM以下，因而也不会对感光产生影响。

因此，在步骤S105中，根据所测量的照度值是否超过允许阈值TM，决定是否变更电力。在照度值小于基准照度值RL的情况下，也同样进行判定。当存在测量照度值超过允许阈值TM的放电灯时，在步骤S106中进行电力调整。

在步骤S106中，将鲁棒阈值TN作为目标值进行电力增大或者电力减小，并且以规定时间J使电力实质上呈线性变化。每单位时间的电力变化量是根据鲁棒阈值TN与所测量的照度值之差而确定的。通过确定该变化量来确定规定时间J。

在图6中图示了所测量的放电灯32A的照度值P1、放电灯32B的照度值P2。放电灯32A的照度由于时间变化等原因而偏离允许阈值TM。另一方面，放电灯32B的照度相对于基准照度值RL存在超过鲁棒阈值TN的照度差，但该差值处于允许阈值TM以下。

因此，按照规定时间J对放电灯32A进行电力调整(在图6中是电力下降)，使得照度朝向鲁棒阈值TN变化。另一方面，不进行针对放电灯32B的电力调整。在放电灯32B的照度值如虚线P’所示那样在鲁棒阈值TN以下的情况下，也同样如此。

在图6中示出了由于电力下降而产生的照度变动的情形。虽然产生了一定程度地不规律的照度变化，但是由于将鲁棒阈值TN作为目标值，并在规定时间J内使电力按照固定的变化率变动，因而照度的变动幅度比较小。因此，也不会存在电力调整后的照度值瞬态地超过基准照度值RL、或超过允许阈值TM的情况。

另外，图6所示的放电灯32A的照度变化是一个例子，根据使用状况等，其照度变化是多样性的。但是，无论是哪种照度变化，在照度变化的过程中都不会超过允许阈值TM。

为了实施反馈控制，在进行了经过规定时间J的电力调整后，再次返回步骤S105进行电力调整。并且，持续电力调整一直到放电灯32A、32B双方的照度都达到允许阈值TM以下为止(S105、S106)。

在放电灯32A、32B双方的照度都达到允许阈值TM以下时，不进行电力调整直到曝光结束(S107)。根据制造一张基板或者连续制造相同类型的基板的作业期间等、曝光装置的使用状况等，曝光期间是多样性的。在曝光结束后，到下一次曝光动作开始以前，成为等待状态(S101)。

在该曝光等待状态比曝光期间长的情况下，即使不开始曝光动作，也进行电力调整(S102、S103)。因此，即使曝光等待时间非常长、并且放电灯随着时间经过产生了变化，在下一次的电力调整时也不需要大幅度地增大、减小电力，能够抑制电力调整时的照度变动幅度。

这样，根据本实施方式，在进行恒定照度点亮控制的情况下，测量放电灯32A、32B的照度，并判断各放电灯的测量出的照度是否超过了允许阈值TM。在判断为超过了允许阈值TM时，按照所确定的每单位时间的电力变化量，以规定时间J进行电力调整。

由此，能够抑制在电力变更后照度瞬态地成为不规律的变化、并达到超过允许阈值TM的照度变动幅度的情况。并且，由于控制目标是平缓的，因而实质上仅通过一次电力调整即可结束恒定照度点亮控制，能够抑制灯电极的磨损。另外，由于使电力线性地变化来调整电力，因而灯温度不会急剧变化，能够带来稳定的照度变化，其结果是灯寿命延长。

特别是在各放电灯实际上由多个小灯组构成，并利用一个照度计测量从灯组整体照射的光的照度的情况下，由电力变动实现的照度变化更加复杂，非常难以预测。但是，根据本实施方式，即使利用一个照度计检测从多个光源部照射的光的照度，也能够实现合适的照度变化，并且由于是一并进行电力调整，因而能够迅速且适当地进行电力调整。

另外，在电力调整中，不限于直接调整灯输入电力自身，也可以利用电流值进行调整。并且，关于允许阈值、鲁棒阈值，可以考虑使用条件等适当设定。并且，关于照度测量，也可以利用一个照度计测量两个放电灯的照度。

另外，关于控制方法，也可以进行反馈控制、前馈控制这两种控制。另外，也可以不将鲁棒阈值直接作为目标值，而是以朝向鲁棒阈值产生照度变化的方式(不以基准照度值为准)进行参数控制。

下面，使用图7来说明第2实施方式的曝光装置。在第2实施方式中，瞬间地调整电力变动。此处的瞬间是指，与预先确定的每单位时间的电力变化量无关，而在不到几秒钟的期间内调整电力。除此以外的结构实质上与第1实施方式相同。

图7是示出了第2实施方式的由电力调整实现的照度变化的图。

在第2实施方式中，针对需要调整电力的放电灯，使电力瞬间变化。该电力变更是在极短的时间内进行的。其结果是，虽然照度变动幅度一定程度地增大，但是照度朝向鲁棒阈值降低，因而即使存在不规律的照度变化，也不会产生超过允许阈值TM那样的照度变化。因此，对于照度差较大的放电灯，能够在短时间内结束电力调整。

下面，使用图8、图9来说明第3实施方式的曝光装置。在第3实施方式中，即使照度值为允许阈值TM以下但超过鲁棒阈值TN的情况下也进行电力调整。除此以外的结构实质上与第1实施方式相同。

图8是示出了第3实施方式的恒定照度点亮控制的流程图。图9是示出了第3实施方式的由电力调整实现的照度变化的图。另外，在图8的流程图中省略了曝光等待状态的处理等、以及与第1实施方式相同的部分。另外，关于放电灯和照度计，假设是配置了5个。

在测量各放电灯的照度时(S201)，判断其中是否存在具有超过允许阈值TM的照度值的放电灯(S202)。当存在具有超过允许阈值TM的照度值的放电灯的情况下，判断是否存在照度值大于鲁棒阈值TN的灯(S203)。

当不存在照度值超过鲁棒阈值TN的放电灯时、即在其余的放电灯为鲁棒阈值TN以下的情况下，仅对超过允许阈值的放电灯进行电力调整(S205)。另一方面，当存在照度值超过鲁棒阈值TN的放电灯的情况下，以使照度朝向鲁棒阈值TN变化的方式进行电力调整(S204)。

在图9中示出了针对5个放电灯的测量照度值P1～P5。对具有照度值P1、P5的放电灯进行与第1实施方式相同的电力调整。即，将鲁棒阈值TN作为目标值使电力变动。

但是，进行电力调整的规定时间J内的、即每单位时间的电力变化量，是根据照度差相对最大的照度值P1的放电灯而确定的。针对照度值为P5的放电灯的每单位时间的电力变化量，是按照预先确定的规定时间J而决定的。因此，照度值为P5的放电灯的电力变化量小于针对照度值P1的放电灯的电力变化量。其结果是，照度变化也比较平缓。

并且，针对照度值虽然比允许阈值TM靠基准照度值RL侧，但是比鲁棒阈值TN靠允许阈值TM侧的P2、P4的放电灯，进行电力调整。关于此时的电力变动，按照预先确定的规定时间J决定每单位时间的电力变化量，并按照该平缓的电力变化量变更电力。对照度值P3的放电灯不进行电力调整。

针对照度值为P2、P4、P5的放电灯，以与照度值P1的放电灯相同的规定时间J使电力变化，因而电力变化量成为更加平缓的变化量，照度变动也变平缓。并且，通过电力调整，各放电灯的照度值接近基准照度值，因而在下一次的恒定照度点亮控制时不需要进行较大的电力变更。

下面，使用图10、图11来说明第4实施方式的曝光装置。在第4实施方式中，在具有多个照度值超过允许阈值的放电灯的情况下，对于照度差最大的放电灯以外的放电灯，平缓地变更照度。除此以外的结构实质上与第1实施方式相同。

图10是示出了第4实施方式的恒定照度点亮控制的流程图。图11是示出了第4实施方式的由电力调整实现的照度变化的图。在此，假设配置了4个放电灯。

在测量各放电灯的照度时(S301)，判断其中是否存在具有超过允许阈值TM的照度值的放电灯(S302)。当不存在具有超过允许阈值TM的照度值的放电灯的情况下，不进行电力调整。

另一方面，当存在具有超过允许阈值TM的照度值的放电灯时，判断是否是相对于基准照度值RL具有最大照度差的放电灯(S303)。在是具有最大照度差的放电灯的情况下，按照所确定的电力变动量进行电力调整(S304)。对于不是最大照度差的放电灯，以使照度处于允许阈值TM以下的方式进行电力调整(S305)。

如图11所示，对于具有最大照度差的照度值P1的放电灯，进行与第1实施方式相同的电力调整。另一方面，针对不具有最大照度差的照度值P4的放电灯，不将鲁棒阈值TM作为目标，而是以使照度收敛于允许阈值TM的方式，按照规定时间J进行电力调整(S305)。

此时的每单位时间的电力变化量被设定为比较小的变化量。因此，与将鲁棒阈值TN作为目标而设定的值相比，电力变动量足够小。其结果是，与照度值P1的放电灯相比，照度值P4的放电灯的照度变化非常平缓。

这样，通过仅使一个放电灯具有照度变动幅度，使除此以外的放电灯的照度变化平缓，能够在短时间内结束电力调整。

下面，使用图12、图13来说明第5实施方式的曝光装置。在第5实施方式中，以消除与基准阈值的照度差的方式对各放电灯进行电力调整。除此以外的结构与第1及第2实施方式相同。

图12是示出了第5实施方式的恒定照度点亮控制的流程图。图13是示出了第5实施方式的由电力调整实现的照度变化的图。在此，假设配置了3个放电灯。

在测量各放电灯的照度时(S401)，判断其中是否存在具有超过允许阈值TM的照度值的放电灯(S402)。当存在具有超过允许阈值TM的照度值的放电灯时，对于其余的放电灯，判断是否存在超过鲁棒阈值TN的灯(S403)。并且，当存在超过鲁棒阈值TN的灯时，朝向鲁棒阈值TN进行电力调整(S404)。

另一方面，对于鲁棒阈值TN以下的放电灯，判断照度是否与基准照度值RL一致(S405)。在照度与基准照度值RL不一致的情况下，以使照度朝向基准照度值RL变化的方式进行电力调整(S406)。

在图13中示出了针对照度值P1、P2、P3的放电灯的照度变化。对任意放电灯都进行电力调整，与基准照度值的照度差越小，照度变化越平缓。通过这样地对所有的放电灯进行电力调整，在下一次的恒定照度点亮控制时不需要大幅度进行电力变动。

下面，使用图14来说明第6实施方式的曝光装置。在第6实施方式中，针对所有的放电灯，按照相同的电力变化量进行电力调整。除此以外的结构实质上与第1及第5实施方式相同。

图14是示出了第6实施方式的由电力调整实现的照度变化的图。

针对照度为P1的放电灯，根据预先确定的每单位时间的电力变化量，以规定时间J进行电力调整。与此同时，针对照度为P2、P3的放电灯，也按照相同的电力变化量进行电力调整。

另外，在第3～第6实施方式中，以存在超过允许阈值TM的放电灯为前提，决定是否进行其余的放电灯的电力调整，但也可以不将此作为前提来进行放电灯的电力调整。

关于本发明，可以在不脱离由所附权利要求定义的本发明的意图及范围的情况下进行各种变更、置换、替代。另外，在本发明中不是要限定于说明书所记载的特定实施方式的工艺、装置、制造、构成物、手段、方法及步骤。应该理解为，本领域技术人员能够根据本发明的公开，导出实质上发挥与在此记载的实施方式具备的功能相同的功能、或者实质上带来相同的作用和效果的装置、手段和方法。因此，应该理解为所附权利要求书包含在这种装置、手段和方法的范围中。

本发明是以日本申请(日本特愿2012-077809号、2012年3月29日申请)为基础申请并主张其优先权的申请，包括基础申请的说明书、附图及权利要求书在内的公开内容以参照的方式被合并到本申请整体中。

标号说明

10曝光装置；16照明装置；17A、17B保持部；20曝光头；32A、32B放电灯；42控制部；47A、47B通气口；RL基准照度值；TM允许阈值；TN鲁棒阈值。

Claims (15)

1.一种照明装置，其特征在于，该照明装置具有：

多个放电灯；

照度检测部，其检测从所述多个放电灯照射的照明光的照度；以及

照度控制部，其根据检测出的放电灯的照度，调整针对所述多个放电灯的输入电力，

所述照度控制部针对所述多个放电灯中的、具有超过了根据基准照度值而确定的允许阈值的照度值的放电灯，以使照度朝向在允许阈值与基准照度值之间确定的鲁棒阈值而变化的方式进行电力调整。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

所述照度控制部按照预先确定的每单位时间的电力变化量进行电力调整。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

所述照度控制部瞬间地进行电力调整。

4.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，

所述照度控制部针对与允许阈值的照度差最大的主调整放电灯，以规定的调整时间进行电力调整，并且，

所述照度控制部针对其它放电灯中的、被确定为需要电力调整的放电灯，在主调整放电灯的调整时间内进行电力调整。

5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，

所述照度控制部针对其它放电灯中的、具有允许阈值以下的照度值的放电灯，不进行电力调整。

6.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，

所述照度控制部针对其它放电灯中的、具有超过鲁棒阈值的照度值的放电灯，以使照度朝向鲁棒阈值变化的方式进行电力调整。

7.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，

所述照度控制部针对其它放电灯中的、具有超过允许阈值的照度值的放电灯，以使照度值处于允许阈值以下的方式进行电力调整。

8.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，

所述照度控制部针对其它放电灯中的、至少具有鲁棒阈值以下的照度的放电灯，以使照度朝向基准照度值变化的方式进行电力调整。

9.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，

所述照度控制部针对其它放电灯中的、被确定为需要电力调整的放电灯，以与主调整放电灯的调整时间相同的时间进行电力调整。

10.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，

所述照度控制部针对其它放电灯中的、被确定为需要电力调整的放电灯，利用与在主调整放电灯中预先确定的每单位时间的电力变化量相同的电力变化量进行电力调整。

11.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

所述照度控制部对所述多个放电灯一并进行电力调整。

12.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

所述照明装置具有收纳规定数量的放电灯的光源单元，

所述光源单元具有：

反射镜，其配置在各放电灯的周围；

风扇，其配置在单元壳体的与放电灯相反的一侧；以及

灯保持部，其以放电灯贯穿于所述光源单元内形成的隔板的状态保持放电灯，

所述灯保持部具有通气口，该通气口使得将所述隔板夹在之间而形成的放电灯侧空间和风扇侧空间连通。

13.一种曝光装置，其特征在于，该曝光装置具有权利要求1所述的照明装置。

14.根据权利要求13所述的曝光装置，其特征在于，

在曝光等待过程中曝光等待时间比曝光期间长的情况下，所述照度控制部对所述多个放电灯执行电力调整，所述曝光期间是连续制造相同类型的基板的作业期间。

15.一种照明方法，检测从多个放电灯分别照射的照明光的照度，并根据检测出的各放电灯的照度，调整针对所述多个放电灯的输入电力，该照明方法的特征在于，针对所述多个放电灯中的、具有超过了根据基准照度值而确定的允许阈值的照度值的放电灯，以使照度朝向在允许阈值与基准照度值之间确定的鲁棒阈值而变化的方式进行电力调整。