JP2000349003A - 露光用ランプ、これを用いた露光装置、ランプ適正位置測定および刻印装置、ならびにランプ適正位置設定装置 - Google Patents
露光用ランプ、これを用いた露光装置、ランプ適正位置測定および刻印装置、ならびにランプ適正位置設定装置Info
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70141—Illumination system adjustment, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of illumination system
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
- G03F7/70016—Production of exposure light, i.e. light sources by discharge lamps
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ランプ交換時における初期光軸調整を簡単な
構造、および安価なコストで、速やかに行ない、以て露
光装置の稼働効率を上げる。 【解決手段】 水銀またはキセノンなどの希ガスを封入
した放電ランプ自身に、該放電ランプの取り付け時の適
正位置情報を記述しておき、ランプ交換時はその情報を
基にランプの光軸調整作業の一部を自動化することで、
調整時間を減少させる。
構造、および安価なコストで、速やかに行ない、以て露
光装置の稼働効率を上げる。 【解決手段】 水銀またはキセノンなどの希ガスを封入
した放電ランプ自身に、該放電ランプの取り付け時の適
正位置情報を記述しておき、ランプ交換時はその情報を
基にランプの光軸調整作業の一部を自動化することで、
調整時間を減少させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体および液晶
製造装置として用いられる露光装置に関し、特にこのよ
うな露光装置において、その光源に用いられている放電
ランプおよびそれを適正位置設定に設定するための機構
に関するものである。
製造装置として用いられる露光装置に関し、特にこのよ
うな露光装置において、その光源に用いられている放電
ランプおよびそれを適正位置設定に設定するための機構
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、露光装置に用いられる露光光
源用ランプを装置に取り付けた際の光軸調整（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）などの初期調整においては、ランプハウスのアーク
モニタの窓に映る電極の陰影を眺めながらランプをＸＹ
Ｚ方向に少しずつ手動で動かして、照度が高く、かつ照
度のムラの少ない最適のポイントを探り出していた。
源用ランプを装置に取り付けた際の光軸調整（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）などの初期調整においては、ランプハウスのアーク
モニタの窓に映る電極の陰影を眺めながらランプをＸＹ
Ｚ方向に少しずつ手動で動かして、照度が高く、かつ照
度のムラの少ない最適のポイントを探り出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、上述したように、ランプの光軸調整において
は、全てを手動で行なっていたため、最適のポイントを
探り出すのに、かなりの手間と時間が必要とされるとい
う問題があった。そのため、ほとんどのユーザにおいて
２４時間稼動で運営されている露光装置を、ランプ交換
のたびごとに長時間止めてしまうことになり、それがユ
ーザにとっては、結果的に多大な損失となって計上され
ていた。
技術では、上述したように、ランプの光軸調整において
は、全てを手動で行なっていたため、最適のポイントを
探り出すのに、かなりの手間と時間が必要とされるとい
う問題があった。そのため、ほとんどのユーザにおいて
２４時間稼動で運営されている露光装置を、ランプ交換
のたびごとに長時間止めてしまうことになり、それがユ
ーザにとっては、結果的に多大な損失となって計上され
ていた。
【０００４】また、この省力化については特開平３−１
１５８２７号公報および特開平３−１１５８２８号公報
に示すような提案等もなされているが、これらは電極陰
影から理想位置までのズレ量を数値化し表示するだけで
あった。よって、最終的なランプの移動動作は手動であ
り、また、どうしても構造的に複雑であり、またコスト
がかかったため、実際の装置においては、容易に実現し
うるものではなかった。
１５８２７号公報および特開平３−１１５８２８号公報
に示すような提案等もなされているが、これらは電極陰
影から理想位置までのズレ量を数値化し表示するだけで
あった。よって、最終的なランプの移動動作は手動であ
り、また、どうしても構造的に複雑であり、またコスト
がかかったため、実際の装置においては、容易に実現し
うるものではなかった。
【０００５】よって、本発明の第一の目的は、装置の実
稼動時間を増やすため、露光装置の（稼動停止を伴う）
ランプ交換時における初期光軸調整において、「最適の
ポイントを探り出すための作業時間をいかに少なくする
か」ということである。
稼動時間を増やすため、露光装置の（稼動停止を伴う）
ランプ交換時における初期光軸調整において、「最適の
ポイントを探り出すための作業時間をいかに少なくする
か」ということである。
【０００６】それには、ある程度、ランプを最適ポイン
トの近くに追い込んでしまえるような、半自動的なラン
プの光軸粗調整（プリアライメント）機能を持ち、それ
を最初に行なってから最終調整へ移行する手順を踏むこ
とによって、手間と時間のかかる手動調整作業を減らす
ことが必要となる。
トの近くに追い込んでしまえるような、半自動的なラン
プの光軸粗調整（プリアライメント）機能を持ち、それ
を最初に行なってから最終調整へ移行する手順を踏むこ
とによって、手間と時間のかかる手動調整作業を減らす
ことが必要となる。
【０００７】そして、本発明の第二の目的は、従来の電
極陰影を観測して行なう方法よりも、さらに簡単な構
造、および安価なコストで、上記の目的を行なえるよう
にすることで、「ランプの初期調整の自動化に対する現
実的な解決方法」を提案することである。
極陰影を観測して行なう方法よりも、さらに簡単な構
造、および安価なコストで、上記の目的を行なえるよう
にすることで、「ランプの初期調整の自動化に対する現
実的な解決方法」を提案することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の露光用ランプは、水銀または希ガスを封入
した放電ランプであって、該放電ランプの取り付け時の
適正位置情報がランプ自身に記述されていることを特徴
とする。本発明の好ましい実施例において、前記適正位
置情報は、アライメントマークによって記述される。ア
ライメントマークとしては、光学素子用マーク、磁気素
子用マーク、およびホログラム素子用マークなどを用い
ることができる。アライメントマークは、露光用ランプ
の横、縦および回転軸（Ｘ，Ｙ，θ軸）補正用、上下軸
（Ｚ軸）補正用、および傾き軸（λ軸）補正用のいずれ
かまたは全部が刻印などにより記述される。
め、本発明の露光用ランプは、水銀または希ガスを封入
した放電ランプであって、該放電ランプの取り付け時の
適正位置情報がランプ自身に記述されていることを特徴
とする。本発明の好ましい実施例において、前記適正位
置情報は、アライメントマークによって記述される。ア
ライメントマークとしては、光学素子用マーク、磁気素
子用マーク、およびホログラム素子用マークなどを用い
ることができる。アライメントマークは、露光用ランプ
の横、縦および回転軸（Ｘ，Ｙ，θ軸）補正用、上下軸
（Ｚ軸）補正用、および傾き軸（λ軸）補正用のいずれ
かまたは全部が刻印などにより記述される。
【０００９】本発明の露光装置は、上述の露光用ランプ
を用いる露光装置であって、所定位置に取り付けられた
放電ランプの前記適正位置情報を読み出す手段と、該露
光装置における前記所定位置のオフセット情報を記憶す
る手段と、ランプ装着時に上記オフセットを露光装置よ
り読み出す手段と、該適正位置情報およびオフセット情
報に基づいて放電ランプの光軸調整を行なう手段とを具
備することを特徴とする。
を用いる露光装置であって、所定位置に取り付けられた
放電ランプの前記適正位置情報を読み出す手段と、該露
光装置における前記所定位置のオフセット情報を記憶す
る手段と、ランプ装着時に上記オフセットを露光装置よ
り読み出す手段と、該適正位置情報およびオフセット情
報に基づいて放電ランプの光軸調整を行なう手段とを具
備することを特徴とする。
【００１０】また、本発明のランプ適正位置測定および
刻印装置は、上述のランプ製造時に、その陰極先端（≒
輝度中心）位置を測定し、それを基にランプの適正設定
位置を示すアライメントマークをランプ自身に刻印して
おく手段を具備することを特徴とする。
刻印装置は、上述のランプ製造時に、その陰極先端（≒
輝度中心）位置を測定し、それを基にランプの適正設定
位置を示すアライメントマークをランプ自身に刻印して
おく手段を具備することを特徴とする。
【００１１】さらに、本発明のランプ適正位置設定装置
は、上述の露光用ランプが露光装置などにおける所定位
置に取り付けられた際、その露光用ランプを適正な位置
に設定するため適正位置設定装置であって、所定位置に
取り付けられた放電ランプの前記適正位置情報を読み出
す手段と、該適正位置情報に基づいて放電ランプの光軸
調整を行なう手段とを具備することを特徴とする。
は、上述の露光用ランプが露光装置などにおける所定位
置に取り付けられた際、その露光用ランプを適正な位置
に設定するため適正位置設定装置であって、所定位置に
取り付けられた放電ランプの前記適正位置情報を読み出
す手段と、該適正位置情報に基づいて放電ランプの光軸
調整を行なう手段とを具備することを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明によれば、水銀、もしくはキセノンなど
の希ガスを封入した放電ランプの取り付け時の適正位置
情報を、ランプ自身に記述できるような構造に作成し、
その情報を基にランプの光軸調整作業の一部を自動化す
ることで、ランプ交換時の調整時間を減少させることが
できる。
の希ガスを封入した放電ランプの取り付け時の適正位置
情報を、ランプ自身に記述できるような構造に作成し、
その情報を基にランプの光軸調整作業の一部を自動化す
ることで、ランプ交換時の調整時間を減少させることが
できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態で
は、 露光装置製造時にその製造誤差データをオフセットと
して記憶しておく手段、 ランプ装着時に、上記オフセットを露光装置より読み
出す手段、 ランプ製造時に、その陰極先端（≒輝度中心）位置を
測定し、それを基にランプの適正設定位置を示すアライ
メントマークをランプ自身に刻印しておく手段（図２お
よび３）、 ランプ装着時に、上記アライメントマークをランプよ
り検出する手段（図４）、および 上記オフセット、およびアライメントマークに基づ
き、ランプを適正設定位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ，回転角θ，
［傾き角λ］）に自動で移動する手段（図４または図１
０） といった手段を有することを特徴とする。
は、 露光装置製造時にその製造誤差データをオフセットと
して記憶しておく手段、 ランプ装着時に、上記オフセットを露光装置より読み
出す手段、 ランプ製造時に、その陰極先端（≒輝度中心）位置を
測定し、それを基にランプの適正設定位置を示すアライ
メントマークをランプ自身に刻印しておく手段（図２お
よび３）、 ランプ装着時に、上記アライメントマークをランプよ
り検出する手段（図４）、および 上記オフセット、およびアライメントマークに基づ
き、ランプを適正設定位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ，回転角θ，
［傾き角λ］）に自動で移動する手段（図４または図１
０） といった手段を有することを特徴とする。
【００１４】またさらに、これらの組み合わせにより、
ランプ交換時の光軸調整作業時間を可能な限り減少させ
ることで、露光装置の実稼動時間を上げ、ユーザ先での
２４時間稼動体制に与える影響を減らす手段を有するこ
とを特徴とする。
ランプ交換時の光軸調整作業時間を可能な限り減少させ
ることで、露光装置の実稼動時間を上げ、ユーザ先での
２４時間稼動体制に与える影響を減らす手段を有するこ
とを特徴とする。
【００１５】ここで、適正設定位置をランプより検出す
る手段、およびランプを適正設定位置に自動で、もって
いく手段については、図４（または図１０）に示すよう
に、 <ｌ> 装置のオフセット保持、およびリード機構 <２> ランプ上のアライメントマークリード機構 <３> 適正設定位置（Ｘ，Ｙ，Ζ，回転角θ［傾き角
λ］）へのランプ可動機構 等の構造が上げられる。
る手段、およびランプを適正設定位置に自動で、もって
いく手段については、図４（または図１０）に示すよう
に、 <ｌ> 装置のオフセット保持、およびリード機構 <２> ランプ上のアライメントマークリード機構 <３> 適正設定位置（Ｘ，Ｙ，Ζ，回転角θ［傾き角
λ］）へのランプ可動機構 等の構造が上げられる。
【００１６】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。 ［第１の実施例］図１〜５は本発明の一実施例に係わる
ランプ組み立ておよび露光装置への取り付け方法を説明
する図である。図１〜３はランプ製造サイドにおける様
子を示し、図１は「ランプの組み立て」の様子を、図２
は「ランプの陰極先端（≒輝度中心）位置の測定」の様
子を、図３は「ランプのアライメントマークの刻印」の
様子をそれぞれ示している。図４および図５は露光装置
サイドにおける様子を示し、図４は「ランプの光軸粗調
整」の様子を、図５は「ランプの点灯」の様子を示して
いる。
る。 ［第１の実施例］図１〜５は本発明の一実施例に係わる
ランプ組み立ておよび露光装置への取り付け方法を説明
する図である。図１〜３はランプ製造サイドにおける様
子を示し、図１は「ランプの組み立て」の様子を、図２
は「ランプの陰極先端（≒輝度中心）位置の測定」の様
子を、図３は「ランプのアライメントマークの刻印」の
様子をそれぞれ示している。図４および図５は露光装置
サイドにおける様子を示し、図４は「ランプの光軸粗調
整」の様子を、図５は「ランプの点灯」の様子を示して
いる。
【００１７】本実施例の運用手順としては、図１、２、
３、４、５の順序で進行させる。具体的には、ランプの
製造時においては、まず、ランプの組み立てを行ない、
それから、先端位置測定機構を用いて陰極先端位置を測
定し、そして、そのデータを反映したアライメントマー
クをランプ口金部などに記録する。そして、露光装置に
おけるランプの点灯時（使用時）においては、まず、ラ
ンプ口金部などよりアライメントマークを検出してマー
ク位置データとして記憶し、さらに装置の製造誤差オフ
セットを読み出して、前述のマーク位置データに加えた
値をもとに光軸粗調整（プリアライメント）を行ない、
その後にランプの点灯をさせる。
３、４、５の順序で進行させる。具体的には、ランプの
製造時においては、まず、ランプの組み立てを行ない、
それから、先端位置測定機構を用いて陰極先端位置を測
定し、そして、そのデータを反映したアライメントマー
クをランプ口金部などに記録する。そして、露光装置に
おけるランプの点灯時（使用時）においては、まず、ラ
ンプ口金部などよりアライメントマークを検出してマー
ク位置データとして記憶し、さらに装置の製造誤差オフ
セットを読み出して、前述のマーク位置データに加えた
値をもとに光軸粗調整（プリアライメント）を行ない、
その後にランプの点灯をさせる。
【００１８】（露光装置へのランプの取り付け）まず、
図４は、それぞれ本発明の第１の実施例に係わる半導体
製造装置用照明系ユニット内のランプのアライメントマ
ークの読み込み機構およびプリアライメント機構の概略
を示したものである。また、図６は、図４のランプ上方
より見た口金部アライメントマークに対するセンサ（１
センサ式）の配置図である。各図において、前述の照明
系ユニットは、ランプ１、マークセンサ［ｄ，ａ，ｂ，
ｃ］、陰極口金支持部７、ランプ回転機構（θ駆動）
８、ランプ左右前後上下動作機構（ＸＹＺ駆動）９、制
御装置１０、ランプ点灯装置１１で構成されている。
図４は、それぞれ本発明の第１の実施例に係わる半導体
製造装置用照明系ユニット内のランプのアライメントマ
ークの読み込み機構およびプリアライメント機構の概略
を示したものである。また、図６は、図４のランプ上方
より見た口金部アライメントマークに対するセンサ（１
センサ式）の配置図である。各図において、前述の照明
系ユニットは、ランプ１、マークセンサ［ｄ，ａ，ｂ，
ｃ］、陰極口金支持部７、ランプ回転機構（θ駆動）
８、ランプ左右前後上下動作機構（ＸＹＺ駆動）９、制
御装置１０、ランプ点灯装置１１で構成されている。
【００１９】マークセンサとしては、例えば、投光器と
その反射光情報を取得するためのセンサを用いることが
できる。投光器としてはＬＥＤやレーザスキャンを用い
ることができる。また、反射光情報取得センサとしては
フォトダイオードなどの単体受光素子やＣＣＤなどの微
細集積受光素子を用いることができる。ランプ１は、陰
極口金５および陽極口金６を備え、陰極口金５には図１
〜３に示すランプ製造サイドでアライメントマーク［Ｚ
ｄ，Ｘａ，Ｙｂ，Ｙｃ］が刻印されている。
その反射光情報を取得するためのセンサを用いることが
できる。投光器としてはＬＥＤやレーザスキャンを用い
ることができる。また、反射光情報取得センサとしては
フォトダイオードなどの単体受光素子やＣＣＤなどの微
細集積受光素子を用いることができる。ランプ１は、陰
極口金５および陽極口金６を備え、陰極口金５には図１
〜３に示すランプ製造サイドでアライメントマーク［Ｚ
ｄ，Ｘａ，Ｙｂ，Ｙｃ］が刻印されている。
【００２０】ランプ交換後、ランプの光軸（位置）調整
が必要になった場合には、図４および図６に示すよう
に、まず、制御装置１０は、ランプ１に対しＸ，Ｙ，θ
方向の位置出しを行なう。そのため、ランプ陰極口金５
上に刻印されたアライメントマーク［Ｘａ，Ｙｂ，Ｙ
ｃ］を、その近傍に設置されたマークセンサ［ａ，ｂ，
ｃ］によって、Ｘ，Ｙ，θ方向にフルストロークの範囲
をスキャンしながら、各マークからの反射光を読み込
む。次に、それらの値の中から、反射率の最大値と最小
値を各々抽出する。そして、その各データから、各マー
クの明部と暗部の各境界値（最大値と最小値の中間値）
を求めておく。
が必要になった場合には、図４および図６に示すよう
に、まず、制御装置１０は、ランプ１に対しＸ，Ｙ，θ
方向の位置出しを行なう。そのため、ランプ陰極口金５
上に刻印されたアライメントマーク［Ｘａ，Ｙｂ，Ｙ
ｃ］を、その近傍に設置されたマークセンサ［ａ，ｂ，
ｃ］によって、Ｘ，Ｙ，θ方向にフルストロークの範囲
をスキャンしながら、各マークからの反射光を読み込
む。次に、それらの値の中から、反射率の最大値と最小
値を各々抽出する。そして、その各データから、各マー
クの明部と暗部の各境界値（最大値と最小値の中間値）
を求めておく。
【００２１】ランプ１は、図７（Ａ）に示すようにＸＹ
平面方向において、Ｘ方向ズレ、Ｙ方向ズレ、θ方向ズ
レといった３種のズレを持ちうる。しかし、本実施例に
おいては、ランプ１は最終的には制御装置１０によりＸ
Ｙ平面内の理想設定位置まで移動させられて、ズレは補
正される。この補正方法を手順に従って説明すると、ま
ず第１に装置は、図７（Ｂ）に示すように、センサｂ出
力を検知しながら、Ｙ方向にランプ左右前後上下動作機
構（ＸＹＺ駆動）９を用いて駆動し、アライメントマー
ク［Ｙｂ］からの反射光の出力が、上述の境界値の出力
（以下、境界値出力という）となる位置までランプ１を
移動させる。次に装置は、図７（Ｃ）に示すように、セ
ンサｂ出力を検知し、出力が中間点である境界値の出力
となるように維持しながらランプ回転機構（θ駆動）８
およびランプ左右前後上下動作機構（ＸＹＺ駆動）９を
用いてθおよびＹ方向に駆動し、センサｃ出力も同時に
境界値出力となる位置までランプ１を移動させる。この
後は、図７（Ｄ）に示すように、前述の駆動によりＸＹ
平面内のランプのズレはＸ方向だけを残すのみとなって
いるため、Ｘ方向に駆動し、残りのセンサａ出力も境界
値となるような位置までランプ１を移動させる。そし
て、駆動終了位置において、センサａ，ｂ，ｃの出力の
全てが同時に境界値出力となるようにすることで、ラン
プはＸＹ平面内の理想設定位置まで送り込まれたことに
なる。
平面方向において、Ｘ方向ズレ、Ｙ方向ズレ、θ方向ズ
レといった３種のズレを持ちうる。しかし、本実施例に
おいては、ランプ１は最終的には制御装置１０によりＸ
Ｙ平面内の理想設定位置まで移動させられて、ズレは補
正される。この補正方法を手順に従って説明すると、ま
ず第１に装置は、図７（Ｂ）に示すように、センサｂ出
力を検知しながら、Ｙ方向にランプ左右前後上下動作機
構（ＸＹＺ駆動）９を用いて駆動し、アライメントマー
ク［Ｙｂ］からの反射光の出力が、上述の境界値の出力
（以下、境界値出力という）となる位置までランプ１を
移動させる。次に装置は、図７（Ｃ）に示すように、セ
ンサｂ出力を検知し、出力が中間点である境界値の出力
となるように維持しながらランプ回転機構（θ駆動）８
およびランプ左右前後上下動作機構（ＸＹＺ駆動）９を
用いてθおよびＹ方向に駆動し、センサｃ出力も同時に
境界値出力となる位置までランプ１を移動させる。この
後は、図７（Ｄ）に示すように、前述の駆動によりＸＹ
平面内のランプのズレはＸ方向だけを残すのみとなって
いるため、Ｘ方向に駆動し、残りのセンサａ出力も境界
値となるような位置までランプ１を移動させる。そし
て、駆動終了位置において、センサａ，ｂ，ｃの出力の
全てが同時に境界値出力となるようにすることで、ラン
プはＸＹ平面内の理想設定位置まで送り込まれたことに
なる。
【００２２】次に、図４のアライメントマーク［Ｚｄ］
とマークセンサ［ｄ］を用い、上記の方法にて、Ｚ（上
下）方向の境界値を求める。そして、ランプ１の残りの
Ｚ方向ズレについても、同様にして、Ｚ方向にランプ左
右前後上下動作機構（ＸＹΖ駆動）９を用いて駆動し、
残りのセンサｄ出力も境界値となるような位置までラン
プ１を移動させることで、ランプのＺ方向の理想設定位
置への補正動作を行なう。
とマークセンサ［ｄ］を用い、上記の方法にて、Ｚ（上
下）方向の境界値を求める。そして、ランプ１の残りの
Ｚ方向ズレについても、同様にして、Ｚ方向にランプ左
右前後上下動作機構（ＸＹΖ駆動）９を用いて駆動し、
残りのセンサｄ出力も境界値となるような位置までラン
プ１を移動させることで、ランプのＺ方向の理想設定位
置への補正動作を行なう。
【００２３】以上の２種の補正動作を行なうことで、露
光装置の照明系ユニット内におけるランプの理想設定位
置に対し、かなり近づいた状態になるため、ランプ交換
時における光軸調整時間が、大幅に短縮できることにな
る。
光装置の照明系ユニット内におけるランプの理想設定位
置に対し、かなり近づいた状態になるため、ランプ交換
時における光軸調整時間が、大幅に短縮できることにな
る。
【００２４】（ランプの製造）図２は、本発明の第１の
実施例に係わる半導体製造装置用ランプの製造に用いら
れる電極先端位置測定機構の概略を示したものであり、
また、図３は、アライメントマーク刻印機構の概略を示
したものである。
実施例に係わる半導体製造装置用ランプの製造に用いら
れる電極先端位置測定機構の概略を示したものであり、
また、図３は、アライメントマーク刻印機構の概略を示
したものである。
【００２５】図２の測定機構は、先端位置検出ユニット
２０、水平移動機構付き投光器２１、水平移動機構付き
受光器２３、位置検出ユニットの上下駆動部２４、ラン
プの回転駆動部２７、先端位置測定および刻印制御部２
８、および測定データ保持部２９で構成されている。２
５は位置検出ユニット２０の上下動作、２６は位置検出
ユニット２０の水平移動動作を示している。また、この
測定機構には、図３に示すようなマーク刻印装置３０も
設けられている。投光器２１と受光器２３は、ランプの
適正位置を測定するためのものである。投光器２１とし
ては例えばＬＥＤやレーザスキャンを用いることができ
る。投光器２１からの透過光情報取得センサである受光
器２３としてはフォトダイオードなどの単体受光素子や
ＣＣＤなどの微細集積受光素子を用いることができる。
２０、水平移動機構付き投光器２１、水平移動機構付き
受光器２３、位置検出ユニットの上下駆動部２４、ラン
プの回転駆動部２７、先端位置測定および刻印制御部２
８、および測定データ保持部２９で構成されている。２
５は位置検出ユニット２０の上下動作、２６は位置検出
ユニット２０の水平移動動作を示している。また、この
測定機構には、図３に示すようなマーク刻印装置３０も
設けられている。投光器２１と受光器２３は、ランプの
適正位置を測定するためのものである。投光器２１とし
ては例えばＬＥＤやレーザスキャンを用いることができ
る。投光器２１からの透過光情報取得センサである受光
器２３としてはフォトダイオードなどの単体受光素子や
ＣＣＤなどの微細集積受光素子を用いることができる。
【００２６】ランプ製造後、ランプの電極先端位置測定
およびアライメントマーク刻印が必要になった場合に
は、図２に示すように、まず、先端位置測定および刻印
制御部２８は、上下駆動部２４を用いて先端検出ユニッ
ト２０を、ユニット２０内の投光器２１から受光器２３
に向けて出ている位置検出ビーム２２が陽極口金６によ
って遮られなくなる陽極口金６の上端の位置まで移動さ
せ、ここをＺａＫとする。
およびアライメントマーク刻印が必要になった場合に
は、図２に示すように、まず、先端位置測定および刻印
制御部２８は、上下駆動部２４を用いて先端検出ユニッ
ト２０を、ユニット２０内の投光器２１から受光器２３
に向けて出ている位置検出ビーム２２が陽極口金６によ
って遮られなくなる陽極口金６の上端の位置まで移動さ
せ、ここをＺａＫとする。
【００２７】そして、次に制御部２８は、ランプ回転駆
動部２７を用いてランプ１を回転させる。すると、前述
のＺａＫの近傍の口金６の左端が、ランプ１の偏心回転
によって左右に変動するが、この時、口金左端が最も左
にあるポイントのランプ角度θとＸ座標λL 、および最
も右にあるポイントのＸ座標λR を計測する。
動部２７を用いてランプ１を回転させる。すると、前述
のＺａＫの近傍の口金６の左端が、ランプ１の偏心回転
によって左右に変動するが、この時、口金左端が最も左
にあるポイントのランプ角度θとＸ座標λL 、および最
も右にあるポイントのＸ座標λR を計測する。
【００２８】また、偏心によるランプの最大傾き角をλ
とすると、前述のλL 、λR およびランプの全長Ａは、 ｔａｎλ＝（（λR −λL ）／２）／Ａ の式よって表現できる。この式を変形すると、λは、 λ＝ｔａｎ-1（（λR −λL ）／２Ａ） ここで、基準点から陽極口金６の上端の点までの長さＺ
ａｋは、すなわちランプ全長Ａであるため、 λ＝ｔａｎ-1（（λR −λL ）／２ＺａＫ） となるので、これを計算し、各々、回転角座標θ、傾き
角座標λとして記憶する。
とすると、前述のλL 、λR およびランプの全長Ａは、 ｔａｎλ＝（（λR −λL ）／２）／Ａ の式よって表現できる。この式を変形すると、λは、 λ＝ｔａｎ-1（（λR −λL ）／２Ａ） ここで、基準点から陽極口金６の上端の点までの長さＺ
ａｋは、すなわちランプ全長Ａであるため、 λ＝ｔａｎ-1（（λR −λL ）／２ＺａＫ） となるので、これを計算し、各々、回転角座標θ、傾き
角座標λとして記憶する。
【００２９】それから、再び口金左端がＸ座標λL にく
る位置までランプ１を回転させた後、上下駆動部２４、
先端位置検出ユニット２０、およびユニット２０内部の
水平移動機構を用いて、ビーム２２が陰極４３の上端す
れすれの位置にくるようにさせ、この時のＺ座標Ｚｋお
よびＸ座標Ｘｋを計測し、記憶する。
る位置までランプ１を回転させた後、上下駆動部２４、
先端位置検出ユニット２０、およびユニット２０内部の
水平移動機構を用いて、ビーム２２が陰極４３の上端す
れすれの位置にくるようにさせ、この時のＺ座標Ｚｋお
よびＸ座標Ｘｋを計測し、記憶する。
【００３０】さらに、ランプ回転駆動部２７を用いてラ
ンプ１を時計方向に９０度回転させた後、前述と同様に
上下駆動部２４、先端位置検出ユニット２０、およびユ
ニット２０内部の水平移動機構を用いて、ビーム２２が
陰極４３の上端すれすれの位置にくるようにさせ、９０
度回転によりＸからＹに変換されているため、この時に
計測したＸ座標は、Ｙ座標Ｙｋとして記憶する。
ンプ１を時計方向に９０度回転させた後、前述と同様に
上下駆動部２４、先端位置検出ユニット２０、およびユ
ニット２０内部の水平移動機構を用いて、ビーム２２が
陰極４３の上端すれすれの位置にくるようにさせ、９０
度回転によりＸからＹに変換されているため、この時に
計測したＸ座標は、Ｙ座標Ｙｋとして記憶する。
【００３１】最後に、上記で求めた各座標値（θ，Ｚ
ｋ，Ｘｋ，Ｙｋ）から各標準値分を減算して、各々の偏
差を求め、測定データ保持部２９に格納する。
ｋ，Ｘｋ，Ｙｋ）から各標準値分を減算して、各々の偏
差を求め、測定データ保持部２９に格納する。
【００３２】その後、偏差が既定値以内のものであれ
ば、図３に示すように、制御部２８は、データ保持部２
９より各偏差を読み出し、それらをアライメントマーク
の基準刻印位置からの補正用オフセット値として定義
し、そして高出力レーザー等を用いたマーク刻印装置３
０に送り込んでランプ１の電極口金５にアライメントマ
ークとして刻印する。
ば、図３に示すように、制御部２８は、データ保持部２
９より各偏差を読み出し、それらをアライメントマーク
の基準刻印位置からの補正用オフセット値として定義
し、そして高出力レーザー等を用いたマーク刻印装置３
０に送り込んでランプ１の電極口金５にアライメントマ
ークとして刻印する。
【００３３】（上記構成の動作）上記構成における動作
をより具体的に説明する。図８は、前述の「ランプ上の
アライメントマークを用いた、装置のプリアライメント
機構の動作」を図４の構成にて行なう場合のフローチャ
ートである。
をより具体的に説明する。図８は、前述の「ランプ上の
アライメントマークを用いた、装置のプリアライメント
機構の動作」を図４の構成にて行なう場合のフローチャ
ートである。
【００３４】<ステップｆ１> Ｘ方向に、フルストロー
クでスキャンしつつ、Ｘａマークの反射光強度を、ａセ
ンサで読む。 <ステップｆ２> ステップｆ１で求めた値の中から［最
大値」、［最小値」を抽出する。 <ステップｆ３> ステップｆ２で求めた値の中間値を、
Ｘａマークの明部と暗部の「境界値」とする。 <ステップｆ４> ステップｆ１〜３と同様にして、Ｙｂ
マークの明部と暗部の「境界値」を求める。 <ステップｆ５> ステップｆ１〜３と同様にして、Ｙｃ
マ−クの明部と暗部の「境界値」を求める。
クでスキャンしつつ、Ｘａマークの反射光強度を、ａセ
ンサで読む。 <ステップｆ２> ステップｆ１で求めた値の中から［最
大値」、［最小値」を抽出する。 <ステップｆ３> ステップｆ２で求めた値の中間値を、
Ｘａマークの明部と暗部の「境界値」とする。 <ステップｆ４> ステップｆ１〜３と同様にして、Ｙｂ
マークの明部と暗部の「境界値」を求める。 <ステップｆ５> ステップｆ１〜３と同様にして、Ｙｃ
マ−クの明部と暗部の「境界値」を求める。
【００３５】<ステップｆ６> Ｙｂマークの反射光強度
をｂセンサで読む。 <ステップｆ７> ｂセンサ出力が境界値かをチェック
し、境界値なら、ステップｆｌｌへ進み、そうでなけれ
ば、ステップｆ８へ進む。 <ステップｆ８> Ｙ方向に微少移動する。 <ステップｆ９> Ｙストロークの範囲外かをチェック
し、範囲外なら、ステップｆ１０へ進み、そうでなけれ
ば、ステップｆ６へ戻る。 <ステップｆ１０> アライメントマークのリミット外エ
ラーを表示する。
をｂセンサで読む。 <ステップｆ７> ｂセンサ出力が境界値かをチェック
し、境界値なら、ステップｆｌｌへ進み、そうでなけれ
ば、ステップｆ８へ進む。 <ステップｆ８> Ｙ方向に微少移動する。 <ステップｆ９> Ｙストロークの範囲外かをチェック
し、範囲外なら、ステップｆ１０へ進み、そうでなけれ
ば、ステップｆ６へ戻る。 <ステップｆ１０> アライメントマークのリミット外エ
ラーを表示する。
【００３６】<ステップ ｆ１１> ステップｆ６〜１０と
同様にして、Ｙｃマークの反射光強度をｃセンサで読み
ながら、それが境界値になるまで、θ方向に移動する。 <ステップｆ１２> ｂセンサ出力が境界値かをチェック
し、境界値なら、ステップｆ１３へ進み、そうでなけれ
ば、ステップｆ６へ戻る。 <ステップｆ１３> ステップｆ６〜１０と同様にして、
Ｘａマークの反射光強度をａセンサで読みながら、それ
が境界値になるまで、Ｘ方向に移動する。 <ステップｆ１４> ステップｆｌ〜３と同様にして、Ｚ
ｄマークの明部と暗部の「境界値」を求める。 <ステップｆ１５> ステップｆ６〜１０と同様にして、
Ｚｄマークの反射光強度をｄセンサで読みながら、それ
が境界値になるまで、Ｚ方向に移動する。
同様にして、Ｙｃマークの反射光強度をｃセンサで読み
ながら、それが境界値になるまで、θ方向に移動する。 <ステップｆ１２> ｂセンサ出力が境界値かをチェック
し、境界値なら、ステップｆ１３へ進み、そうでなけれ
ば、ステップｆ６へ戻る。 <ステップｆ１３> ステップｆ６〜１０と同様にして、
Ｘａマークの反射光強度をａセンサで読みながら、それ
が境界値になるまで、Ｘ方向に移動する。 <ステップｆ１４> ステップｆｌ〜３と同様にして、Ｚ
ｄマークの明部と暗部の「境界値」を求める。 <ステップｆ１５> ステップｆ６〜１０と同様にして、
Ｚｄマークの反射光強度をｄセンサで読みながら、それ
が境界値になるまで、Ｚ方向に移動する。
【００３７】図９は、前述の「ランプ陰極先端（≒輝度
中心）位置の測定処理および、アライメントマーク刻印
処理」を図２の構成にて行なう場合のフローチャートで
ある。 <ステップｇ１> ランプを装置にセットする。 <ステップｇ２> 検出光ビームが陽極口金で遮られなく
なる場所（口金上端）まで検出ユニットを上方向へ動か
す処理を行なう。 <ステップｇ３> 検出光ビームが遮られなくなる場所を
ＺａＫ点とする。 <ステップｇ４> ランプの回転を開始し、（ＺａＫ点近
傍の）陽極口金の左端が、ランプの偏心によって変動す
るようにする。
中心）位置の測定処理および、アライメントマーク刻印
処理」を図２の構成にて行なう場合のフローチャートで
ある。 <ステップｇ１> ランプを装置にセットする。 <ステップｇ２> 検出光ビームが陽極口金で遮られなく
なる場所（口金上端）まで検出ユニットを上方向へ動か
す処理を行なう。 <ステップｇ３> 検出光ビームが遮られなくなる場所を
ＺａＫ点とする。 <ステップｇ４> ランプの回転を開始し、（ＺａＫ点近
傍の）陽極口金の左端が、ランプの偏心によって変動す
るようにする。
【００３８】<ステップｇ５> ランプを回転させなが
ら、（ＺａＫ点近傍の）陽極口金の左端が一番左にある
時の角度θとＸ座標λL を計測する。 <ステップｇ６> 同様に、一番右にある時のＸ座標λR
を計測する。 <ステップｇ７> 上記座標情報より、ランプの最大傾き
角λを計算する。
ら、（ＺａＫ点近傍の）陽極口金の左端が一番左にある
時の角度θとＸ座標λL を計測する。 <ステップｇ６> 同様に、一番右にある時のＸ座標λR
を計測する。 <ステップｇ７> 上記座標情報より、ランプの最大傾き
角λを計算する。
【００３９】<ステップｇ８> ランプを回転させ、再び
（ＺａＫ点近傍の）陽極口金の左端を一番左にする。 <ステップｇ９> 検出光ビームが陰極上端（先端）で遮
られなくなる境界点まで検出ユニットを上方向へ動かす
処理を行なう。 <ステップｇ１０> 検出光ビームが遮られなくなる境界
点のＺ座標（Ｚｋ点）とＸ座標（Ｘｋ点）を記憶する。
（ＺａＫ点近傍の）陽極口金の左端を一番左にする。 <ステップｇ９> 検出光ビームが陰極上端（先端）で遮
られなくなる境界点まで検出ユニットを上方向へ動かす
処理を行なう。 <ステップｇ１０> 検出光ビームが遮られなくなる境界
点のＺ座標（Ｚｋ点）とＸ座標（Ｘｋ点）を記憶する。
【００４０】<ステップｇ１３> ランプを時計方向に９
０度だけ回転させる。 <ステップｇ１４> 検出光ビームが陰極上端（先端）で
遮られなくなる境界点まで検出ユニットを上方向へ動か
す処理を行なう。 <ステップｇ１５> 検出光ビームが遮られなくなる境界
点のＸ座標をＹ座標（Ｙｋ点）として記憶する。
０度だけ回転させる。 <ステップｇ１４> 検出光ビームが陰極上端（先端）で
遮られなくなる境界点まで検出ユニットを上方向へ動か
す処理を行なう。 <ステップｇ１５> 検出光ビームが遮られなくなる境界
点のＸ座標をＹ座標（Ｙｋ点）として記憶する。
【００４１】<ステップｇ１８> 各座標値から各標準値
分を減算し、各々の偏差を求める。 <ステップｇ１９> 全偏差が既定限界値以下なら、ステ
ップｇ２１へ進み、そうでなければステップｇ２０へ進
む。 <ステップｇ２０> 偏差リミットエラーを表示し、その
後、処理を終了する。
分を減算し、各々の偏差を求める。 <ステップｇ１９> 全偏差が既定限界値以下なら、ステ
ップｇ２１へ進み、そうでなければステップｇ２０へ進
む。 <ステップｇ２０> 偏差リミットエラーを表示し、その
後、処理を終了する。
【００４２】<ステップｇ２１> 各偏差をアライメント
マークの基準刻印位置からの補正用オフセット値に変換
する。 <ステップｇ２２> 陰極口金上の基準刻印位置に補正用
オフセット値を加えた位置に、刻印装置でアライメント
マークを書き込む。
マークの基準刻印位置からの補正用オフセット値に変換
する。 <ステップｇ２２> 陰極口金上の基準刻印位置に補正用
オフセット値を加えた位置に、刻印装置でアライメント
マークを書き込む。
【００４３】［第２の実施例］図１０は、本発明の第２
の実施例に係わる半導体製造装置用照明系ユニットに係
わるランプのアライメントマークの読み込み機構、およ
びプリアライメント機構の概略を示したものである。図
１０の機構は、図４のものに対し、ランプ１として、さ
らに陽極口金６にアライメントマーク［λｅ］を刻印し
たものを用い、前述のλをも調整するようにしたもの
で、アライメントマーク［λｅ］検出用のマークセンサ
［ｅ］を付加するとともに、図４のランプ左右前後上下
動作機構（ＸＹＺ駆動）９に代えて、ランプ左右前後上
下傾き動作機構（ＸＹＺλ駆動）９０を用いたものであ
る。
の実施例に係わる半導体製造装置用照明系ユニットに係
わるランプのアライメントマークの読み込み機構、およ
びプリアライメント機構の概略を示したものである。図
１０の機構は、図４のものに対し、ランプ１として、さ
らに陽極口金６にアライメントマーク［λｅ］を刻印し
たものを用い、前述のλをも調整するようにしたもの
で、アライメントマーク［λｅ］検出用のマークセンサ
［ｅ］を付加するとともに、図４のランプ左右前後上下
動作機構（ＸＹＺ駆動）９に代えて、ランプ左右前後上
下傾き動作機構（ＸＹＺλ駆動）９０を用いたものであ
る。
【００４４】図１０の構成において、ランプ交換後、ラ
ンプの光軸（位置）調整が必要になった場合、まず、制
御装置１０は、図４および図６を用いて説明したと同様
の手法にて、ランプ１に対しＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向の位置
出しを行なう。
ンプの光軸（位置）調整が必要になった場合、まず、制
御装置１０は、図４および図６を用いて説明したと同様
の手法にて、ランプ１に対しＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向の位置
出しを行なう。
【００４５】そしてさらに、同様の手法にて、λ（傾
き）方向の境界値を求める。そして、ランプ１のλ方向
ズレについても、λ方向にランプ左右前後上下傾き動作
機構（ＸＹＺλ駆動）９０を用いて駆動し、残りのセン
サｅ出力も境界値となるような位置までランプ１を移動
させることで、ランプのλ方向の理想設定位置への補正
動作を行なう。
き）方向の境界値を求める。そして、ランプ１のλ方向
ズレについても、λ方向にランプ左右前後上下傾き動作
機構（ＸＹＺλ駆動）９０を用いて駆動し、残りのセン
サｅ出力も境界値となるような位置までランプ１を移動
させることで、ランプのλ方向の理想設定位置への補正
動作を行なう。
【００４６】以上の補正動作を行なうことで、露光装置
の照明系ユニット内におけるランプの理想設定位置に対
し、かなり近づいた状態になるため、ランプ交換時の光
軸調整時間が、大幅に短縮できることになる。
の照明系ユニット内におけるランプの理想設定位置に対
し、かなり近づいた状態になるため、ランプ交換時の光
軸調整時間が、大幅に短縮できることになる。
【００４７】また、本実施例の動作を行なうことで、前
述した第１の実施例には無い、ランプの傾き方向のズレ
λも補正できるようになるため、ランプのプリアライメ
ント精度をさらに向上できる可能性がある。
述した第１の実施例には無い、ランプの傾き方向のズレ
λも補正できるようになるため、ランプのプリアライメ
ント精度をさらに向上できる可能性がある。
【００４８】［第３の実施例］図１１は、本発明の第３
の実施例に係わる半導体製造装置用照明系ユニットにお
けるランプのアライメントマークの読み込み機構、およ
びプリアライメント機構の概略を示したものである。ま
た、図１２は、図１１のランプ上方より見た口金部アラ
イメントマークに対するセンサ（２センサ式）の配置、
および各センサ側から見たセンサマークの図である。図
１３は、第１の実施例と本実施例とでランプのアライメ
ント精度の違いが生じる理由を説明する図である。
の実施例に係わる半導体製造装置用照明系ユニットにお
けるランプのアライメントマークの読み込み機構、およ
びプリアライメント機構の概略を示したものである。ま
た、図１２は、図１１のランプ上方より見た口金部アラ
イメントマークに対するセンサ（２センサ式）の配置、
および各センサ側から見たセンサマークの図である。図
１３は、第１の実施例と本実施例とでランプのアライメ
ント精度の違いが生じる理由を説明する図である。
【００４９】各図において、前述の機構は、マークセン
サ［ｄ２，ａ２，ｂ２，ｃ２］、陰極口金支持部７、ラ
ンプ回転機構（θ駆動）８、ランプ左右前後上下動作機
構（ＸＹＺ駆動）９、制御装置１０、ランプ点灯装置１
１で構成されている。また、ランプ１は、陰極口金５、
アライメントマーク［Ｚｄ２，Ｘａ２，Ｙｂ２，Ｙｃ
２］、陽極口金６を備えている。
サ［ｄ２，ａ２，ｂ２，ｃ２］、陰極口金支持部７、ラ
ンプ回転機構（θ駆動）８、ランプ左右前後上下動作機
構（ＸＹＺ駆動）９、制御装置１０、ランプ点灯装置１
１で構成されている。また、ランプ１は、陰極口金５、
アライメントマーク［Ｚｄ２，Ｘａ２，Ｙｂ２，Ｙｃ
２］、陽極口金６を備えている。
【００５０】ランプ交換後、ランプの光軸（位置）調整
が必要になった場合には、図１１および図１２に示すよ
うに、まず、制御装置１０は、第１の実施例の手法に
て、ランプ１に対しＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向の位置出しを行
なう。特に本実施例では、図１３（Ｂ）に示すように、
各センサの出力を測って単に境界値等を求めるだけでな
く、各センサにおける２素子の境界値を各々求めて、そ
の２値の中間位置を真の境界位置とし、そこへ追い込む
形態にしている。
が必要になった場合には、図１１および図１２に示すよ
うに、まず、制御装置１０は、第１の実施例の手法に
て、ランプ１に対しＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向の位置出しを行
なう。特に本実施例では、図１３（Ｂ）に示すように、
各センサの出力を測って単に境界値等を求めるだけでな
く、各センサにおける２素子の境界値を各々求めて、そ
の２値の中間位置を真の境界位置とし、そこへ追い込む
形態にしている。
【００５１】このようにすることで、図１３（Ａ）に示
すように、前述の第１の実施例では難しかった、アライ
メントマーク近傍部の汚れやサビ等による誤差分（δ）
を、相殺して削減することができるため、ランプのプリ
アライメント精度をさらに向上できる可能性がある。
すように、前述の第１の実施例では難しかった、アライ
メントマーク近傍部の汚れやサビ等による誤差分（δ）
を、相殺して削減することができるため、ランプのプリ
アライメント精度をさらに向上できる可能性がある。
【００５２】［第４の実施例］図１４および図１５は、
本発明の第４の実施例に係わる半導体製造装置用照明系
ユニットにおけるランプのアライメントマークの読み込
み機構、およびプリアライメント機構の概略を示したも
のである。また、図１６は、本実施例に係わるランプの
アライメントの過程を示した図である。
本発明の第４の実施例に係わる半導体製造装置用照明系
ユニットにおけるランプのアライメントマークの読み込
み機構、およびプリアライメント機構の概略を示したも
のである。また、図１６は、本実施例に係わるランプの
アライメントの過程を示した図である。
【００５３】各図において、前述の機構は、ＸＹθ補正
センサユニット１０５、マーク拡大レンズ１０４、マー
クセンサ［ｄ，ａ，ｂ，ｃ］、投光素子１０６，受光素
子１０７、陰極口金支持部７、ランプ回転機構（θ駆
動）８、ランプ左右前後上下動作機構（ＸＹΖ駆動）
９、制御装置１０、およびランプ点灯装置１１で構成さ
れている。ランプ１には、第１の実施例におけるアライ
メントマーク［Ｘａ，Ｙｂ，Ｙｃ］の代わりに、陰極口
金５の下部の突出した部分１０９に、アライメントマー
ク１０８が設けられている。
センサユニット１０５、マーク拡大レンズ１０４、マー
クセンサ［ｄ，ａ，ｂ，ｃ］、投光素子１０６，受光素
子１０７、陰極口金支持部７、ランプ回転機構（θ駆
動）８、ランプ左右前後上下動作機構（ＸＹΖ駆動）
９、制御装置１０、およびランプ点灯装置１１で構成さ
れている。ランプ１には、第１の実施例におけるアライ
メントマーク［Ｘａ，Ｙｂ，Ｙｃ］の代わりに、陰極口
金５の下部の突出した部分１０９に、アライメントマー
ク１０８が設けられている。
【００５４】ランプ交換後、ランプの光軸（位置）調整
が必要になった場合には、図１４に示す制御装置１０
は、まず、ランプ１に対しＸ，Ｙ，θ方向の位置出しを
行なう。そのため、ランプ陰極口金５上に刻印されたア
ライメントマーク１０８を、その下方に設置されたマー
ク拡大レンズ１０４によって拡大し、さらに下方に配置
されたマークセンサ［ａ，ｂ，ｃ］によって、Ｘ，Ｙ，
θ方向にフルストロークの範囲をスキャンしながら、マ
ークからの反射光を読み込む。次に、それらの値の中か
ら、反射率の最大値と最小値を各々抽出する。そして、
その各データから、各マークの明部と暗部の各境界値
（最大値と最小値の中間値）を求めておく。
が必要になった場合には、図１４に示す制御装置１０
は、まず、ランプ１に対しＸ，Ｙ，θ方向の位置出しを
行なう。そのため、ランプ陰極口金５上に刻印されたア
ライメントマーク１０８を、その下方に設置されたマー
ク拡大レンズ１０４によって拡大し、さらに下方に配置
されたマークセンサ［ａ，ｂ，ｃ］によって、Ｘ，Ｙ，
θ方向にフルストロークの範囲をスキャンしながら、マ
ークからの反射光を読み込む。次に、それらの値の中か
ら、反射率の最大値と最小値を各々抽出する。そして、
その各データから、各マークの明部と暗部の各境界値
（最大値と最小値の中間値）を求めておく。
【００５５】前述ランプ１は、図１６（Ａ）に示すよう
にＸＹ平面方向において、Ｘ方向ズレ、Ｙ方向ズレ、θ
方向ズレといった３種のズレを持ちうる。しかし、本実
施例においては、ランプ１は最終的には制御装置１０に
よりＸＹ平面内の理想設定位置まで移動させられて、ズ
レは補正される。この補正方法を手順に従って説明する
と、まず第１に装置は、図１６（Ｂ）に示すように、セ
ンサｂ出力を検知しながら、Ｙ方向にランプ左右前後上
下動作機構（ＸＹＺ駆動）９を用いて駆動し、アライメ
ントマーク１０８からの反射光の出力が、上述の境界値
の出力となる位置までランプ１を移動させる。次に装置
は、図１６（Ｃ）に示すように、センサｂ出力を検知
し、出力が中間点である境界値の出力となるように維持
しながらθ，Ｙ方向にランプ回転機構（θ駆動）８、お
よびランプ左右前後上下動作機構（ＸＹＺ駆動）９を用
いて駆動し、センサｃ出力も同時に境界値出力となる位
置までランプ１を移動させる。この後は、図１６（Ｄ）
に示すように、前述の駆動によりＸＹ平面内のランプの
ズレはＸ方向だけを残すのみとなっているため、Ｘ方向
に駆動し、残りのセンサａ出力も境界値となるような位
置までランプ１を移動させる。そして、駆動終了位置に
おいて、センサａ，ｂ，ｃの出力の全てが同時に境界値
出力となるようにすることで、ランプはＸＹ平面内の理
想設定位置まで送り込まれたことになる。
にＸＹ平面方向において、Ｘ方向ズレ、Ｙ方向ズレ、θ
方向ズレといった３種のズレを持ちうる。しかし、本実
施例においては、ランプ１は最終的には制御装置１０に
よりＸＹ平面内の理想設定位置まで移動させられて、ズ
レは補正される。この補正方法を手順に従って説明する
と、まず第１に装置は、図１６（Ｂ）に示すように、セ
ンサｂ出力を検知しながら、Ｙ方向にランプ左右前後上
下動作機構（ＸＹＺ駆動）９を用いて駆動し、アライメ
ントマーク１０８からの反射光の出力が、上述の境界値
の出力となる位置までランプ１を移動させる。次に装置
は、図１６（Ｃ）に示すように、センサｂ出力を検知
し、出力が中間点である境界値の出力となるように維持
しながらθ，Ｙ方向にランプ回転機構（θ駆動）８、お
よびランプ左右前後上下動作機構（ＸＹＺ駆動）９を用
いて駆動し、センサｃ出力も同時に境界値出力となる位
置までランプ１を移動させる。この後は、図１６（Ｄ）
に示すように、前述の駆動によりＸＹ平面内のランプの
ズレはＸ方向だけを残すのみとなっているため、Ｘ方向
に駆動し、残りのセンサａ出力も境界値となるような位
置までランプ１を移動させる。そして、駆動終了位置に
おいて、センサａ，ｂ，ｃの出力の全てが同時に境界値
出力となるようにすることで、ランプはＸＹ平面内の理
想設定位置まで送り込まれたことになる。
【００５６】次に、第１の実施例と同様の方法にて、Ｚ
（上下）方向の境界値を求める。そして、ランプ１の残
りのＺ方向ズレについても、同様にして、Ｚ方向にラン
プ左右前後上下動作機構（ＸＹＺ駆動）９を用いて駆動
し、残りのセンサｄ出力も境界値となるような位置まで
ランプ１を移動させることで、ランプのＺ方向の理想設
定位置への補正動作を行なう。
（上下）方向の境界値を求める。そして、ランプ１の残
りのＺ方向ズレについても、同様にして、Ｚ方向にラン
プ左右前後上下動作機構（ＸＹＺ駆動）９を用いて駆動
し、残りのセンサｄ出力も境界値となるような位置まで
ランプ１を移動させることで、ランプのＺ方向の理想設
定位置への補正動作を行なう。
【００５７】以上の２種の補正動作を行なうことで、露
光装置の照明系ユニット内におけるランプの理想設定位
置に対し、かなり近づいた状態になるため、ランプ交換
時における光軸調整時間が、大幅に短縮できることにな
る。
光装置の照明系ユニット内におけるランプの理想設定位
置に対し、かなり近づいた状態になるため、ランプ交換
時における光軸調整時間が、大幅に短縮できることにな
る。
【００５８】このようにすることで、前述の第１の実施
例では難しかった、Ｙ方向用アライメントマーク間のス
パンを拡大することができる構造になるため、ランプの
θ（回転）方向のプリアライメント精度をさらに向上で
きる可能性がある。
例では難しかった、Ｙ方向用アライメントマーク間のス
パンを拡大することができる構造になるため、ランプの
θ（回転）方向のプリアライメント精度をさらに向上で
きる可能性がある。
【００５９】［その他の実施例］なお、上述において
は、アライメントマークとして光学素子（例えばＬＥＤ
とフォトダイオード）を用いて読み出し可能な光学素子
用マークを用いた例を示したが、前記アライメントマー
クは、ホール素子などの磁気素子を用いて読み出される
磁気素子用マークや、ホログラム素子を用いて読み出さ
れるホログラム素子用マークであってもよい。
は、アライメントマークとして光学素子（例えばＬＥＤ
とフォトダイオード）を用いて読み出し可能な光学素子
用マークを用いた例を示したが、前記アライメントマー
クは、ホール素子などの磁気素子を用いて読み出される
磁気素子用マークや、ホログラム素子を用いて読み出さ
れるホログラム素子用マークであってもよい。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下のような効果が得られる。 （１）ランプの初期調整にて、最適のポイントへの移動
をある程度、自動で行なえるようになるので、それらに
かけていた多大な手間と時間が節約できるようになる。 （２）露光装置個々の製造誤差が明確になるため、その
個体差を減少させる対策等が容易になる。 （３）ランプに適正位置設定用のアライメントマークを
追加することにより、ランプメーカが、より加工精度の
高いランプの製造を検討し始める可能性があり、それが
露光装置に対する実質的なランプの光軸調整時間を、さ
らに減少させるといった好循環を生むようになる。
下のような効果が得られる。 （１）ランプの初期調整にて、最適のポイントへの移動
をある程度、自動で行なえるようになるので、それらに
かけていた多大な手間と時間が節約できるようになる。 （２）露光装置個々の製造誤差が明確になるため、その
個体差を減少させる対策等が容易になる。 （３）ランプに適正位置設定用のアライメントマークを
追加することにより、ランプメーカが、より加工精度の
高いランプの製造を検討し始める可能性があり、それが
露光装置に対する実質的なランプの光軸調整時間を、さ
らに減少させるといった好循環を生むようになる。
【図１】 本発明の第１の実施例に係わる半導体製造装
置用ランプの組立の様子を説明する図である。
置用ランプの組立の様子を説明する図である。
【図２】 前記第１の実施例に係わる半導体製造装置用
ランプの製造工程で用いられる電極先端位置測定機構の
概略を示した図である。
ランプの製造工程で用いられる電極先端位置測定機構の
概略を示した図である。
【図３】 前記第１の実施例に係わる半導体製造装置用
ランプのマーク刻印機構の様子を説明する図である。
ランプのマーク刻印機構の様子を説明する図である。
【図４】 前記第１の実施例に係わる半導体製造装置用
照明系ユニットにおけるランプのアライメントマークの
読み込み機構およびプリアライメント機構の概略を示し
た図である。
照明系ユニットにおけるランプのアライメントマークの
読み込み機構およびプリアライメント機構の概略を示し
た図である。
【図５】 前記第１の実施例に係わる半導体製造装置用
ランプを半導体製造装置用照明系ユニットに組み込んで
点灯した様子を説明する図である。
ランプを半導体製造装置用照明系ユニットに組み込んで
点灯した様子を説明する図である。
【図６】 前記第１の実施例に係わる半導体製造装置用
ランプのアライメントマークとセンサ（１センサ式）の
関係の概略を示した図である。
ランプのアライメントマークとセンサ（１センサ式）の
関係の概略を示した図である。
【図７】 前記第１の実施例に係わるランプのアライメ
ントの過程を示した図である。
ントの過程を示した図である。
【図８】 前記第１の実施例に係わる半導体製造装置の
ランプのアライメントマークに基づくプリアライメント
機構の動作を示すフローチャートである。
ランプのアライメントマークに基づくプリアライメント
機構の動作を示すフローチャートである。
【図９】 前記第１の実施例に係わる半導体製造装置の
ランプ陰極先端（輝度中心）位置の測定処理および、ア
ライメントマーク刻印処理のフローチャートである。
ランプ陰極先端（輝度中心）位置の測定処理および、ア
ライメントマーク刻印処理のフローチャートである。
【図１０】 本発明の第２の実施例に係わる発明に係わ
る半導体製造装置用照明系ユニットにおけるランプのア
ライメントマークの読み込み機構およびプリアライメン
ト機構の概略を示した図である。
る半導体製造装置用照明系ユニットにおけるランプのア
ライメントマークの読み込み機構およびプリアライメン
ト機構の概略を示した図である。
【図１１】 本発明の第３の実施例に係わる半導体製造
装置用照明系ユニットにおける半導体製造装置用ランプ
のアライメントマークの読み込み機構およびプリアライ
メント機構の概略を示した図である。
装置用照明系ユニットにおける半導体製造装置用ランプ
のアライメントマークの読み込み機構およびプリアライ
メント機構の概略を示した図である。
【図１２】 前記第３の実施例に係わる半導体製造装置
用ランプのアライメントマークとセンサ（２センサ式）
の関係の概略を示した図である。
用ランプのアライメントマークとセンサ（２センサ式）
の関係の概略を示した図である。
【図１３】 前記第３の実施例に係わるランプのアライ
メント精度の違いが生ずる理由を示した図である。
メント精度の違いが生ずる理由を示した図である。
【図１４】 本発明の第４の実施例に係わる半導体製造
装置用照明系ユニットにおけるランプのアライメントマ
ークの読み込み機構およびプリアライメント機構の概略
を示した図である。
装置用照明系ユニットにおけるランプのアライメントマ
ークの読み込み機構およびプリアライメント機構の概略
を示した図である。
【図１５】 前記第４の実施例に係わる半導体製造装置
用ランプのアライメントマークとセンサ（マーク拡大方
式）の関係の概略を示した図である。
用ランプのアライメントマークとセンサ（マーク拡大方
式）の関係の概略を示した図である。
【図１６】 前記第４の実施例に係わるランプのアライ
メントの過程を示した図である。
メントの過程を示した図である。
１：ランプ、５：陰極口金、６：陽極口金、７：陰極口
金支持部、８：ランプ回転機構（θ駆動）、９：ランプ
左右前後上下機構（ＸＹＺ駆動）、１０：制御装置、１
１：ランプ点灯装置、２０：先端位置検出ユニット、２
１：投光器、２２：位置検出光ビーム、２３：受光器、
２４：位置検出ユニットの上下駆動部、２５：位置検出
ユニットの上下動作、２６：位置検出ユニット内の受光
器の左右動作、２７：ランプの回転駆動部、２８：電極
先端位置測定およびアライメントマーク刻印制御部、２
９：測定データ保持部、３０：マーク刻印装置、４１：
陽極、４３：陰極、９０：ランプ左右前後上下傾き機構
（ＸＹＺ駆動λ駆動）、１０４：マーク拡大レンズ、１
０５：ＸＹθ補正センサユニット、１０６：投光素子、
１０７：受光素子、Ｘａ，Ｙｂ，Ｙｃ，Ζｄ，λｅ，Ｘ
ａ２，Ｙｂ２，Ｙｃ２，Ｚｄ２，１０８：電極口金上に
刻印されたアライメントマーク、ａ〜ｅ，ａ２〜ｄ２：
アライメントマークセンサ。
金支持部、８：ランプ回転機構（θ駆動）、９：ランプ
左右前後上下機構（ＸＹＺ駆動）、１０：制御装置、１
１：ランプ点灯装置、２０：先端位置検出ユニット、２
１：投光器、２２：位置検出光ビーム、２３：受光器、
２４：位置検出ユニットの上下駆動部、２５：位置検出
ユニットの上下動作、２６：位置検出ユニット内の受光
器の左右動作、２７：ランプの回転駆動部、２８：電極
先端位置測定およびアライメントマーク刻印制御部、２
９：測定データ保持部、３０：マーク刻印装置、４１：
陽極、４３：陰極、９０：ランプ左右前後上下傾き機構
（ＸＹＺ駆動λ駆動）、１０４：マーク拡大レンズ、１
０５：ＸＹθ補正センサユニット、１０６：投光素子、
１０７：受光素子、Ｘａ，Ｙｂ，Ｙｃ，Ζｄ，λｅ，Ｘ
ａ２，Ｙｂ２，Ｙｃ２，Ｚｄ２，１０８：電極口金上に
刻印されたアライメントマーク、ａ〜ｅ，ａ２〜ｄ２：
アライメントマークセンサ。
Claims (23)
- 【請求項１】 水銀または希ガスを封入した放電ランプ
であって、該放電ランプの取り付け時の適正位置情報が
ランプ自身に記述されていることを特徴とする露光用ラ
ンプ。 - 【請求項２】 前記適正位置情報がアライメントマーク
によって記述されていることを特徴とする請求項１記載
の露光用ランプ。 - 【請求項３】 前記アライメントマークが光学素子用マ
ークであることを特徴とする請求項２記載の露光用ラン
プ。 - 【請求項４】 前記アライメントマークが磁気素子用マ
ークであることを特徴とする請求項２記載の露光用ラン
プ。 - 【請求項５】 前記アライメントマークがホログラム素
子用マークであることを特徴とする請求項２記載の露光
用ランプ。 - 【請求項６】 前記アライメントマークとして、横、縦
および回転軸補正用のアライメントマークが用いられて
いることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の
露光用ランプ。 - 【請求項７】 前記アライメントマークとして、上下軸
補正用のアライメントマークが用いられていることを特
徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の露光用ラン
プ。 - 【請求項８】 前記アライメントマークとして、傾き軸
補正用のアライメントマークが用いられていることを特
徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の露光用ラン
プ。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の露光用
ランプを用いる露光装置であって、所定位置に取り付け
られた放電ランプの前記適正位置情報を検出する手段
と、該露光装置における前記所定位置のオフセット情報
を記憶する手段と、該適正位置情報およびオフセット情
報に基づいて放電ランプの光軸調整を行なう手段とを具
備することを特徴とする露光装置。 - 【請求項１０】 前記適正位置情報を検出する手段に、
ＬＥＤおよびその反射光情報取得センサを用いたことを
特徴とする請求項９記載の露光装置。 - 【請求項１１】 前記適正位置情報を検出する手段に、
レーザスキャンおよびその反射光情報取得センサを用い
たことを特徴とする請求項９記載の露光装置。 - 【請求項１２】 前記反射光情報取得センサに、フォト
ダイオード等の単体受光素子を用いたことを特徴とする
請求項１０または１１記載の露光装置。 - 【請求項１３】 前記反射光情報取得センサに、ＣＣＤ
等の微細集積受光素子を用いたことを特徴とする請求項
１０または１１記載の露光装置。 - 【請求項１４】 請求項１〜８のいずれかに記載の露光
用ランプにおける適正位置情報を記述するために用いる
ランプ適正位置測定および刻印装置であって、 所定位置に取り付けられた放電ランプの適正位置を測定
する手段と、それを情報化して記録刻印する手段とを具
備することを特徴とする適正位置測定および刻印装置。 - 【請求項１５】 前記適正位置を測定する手段に、ＬＥ
Ｄおよびその透過光情報取得センサを用いたことを特徴
とする請求項１４記載のランプ適正位置測定および刻印
装置。 - 【請求項１６】 前記適正位置を測定する手段に、レー
ザスキャンおよびその透過光情報取得センサを用いたこ
とを特徴とする請求項１４記載のランプ適正位置測定お
よび刻印装置。 - 【請求項１７】 前記透過光情報取得センサに、フォト
ダイオード等の単体受光素子を用いたことを特徴とする
請求項１５または１６記載のランプ適正位置測定および
刻印装置。 - 【請求項１８】 前記透過光情報取得センサに、ＣＣＤ
等の微細集積受光素子を用いたことを特徴とする請求項
１５または１６記載のランプ適正位置測定および刻印装
置。 - 【請求項１９】 請求項１〜８のいずれかに記載の露光
用ランプが所定位置に取り付けられた際、その露光用ラ
ンプを適正な位置に設定するためランプ適正位置設定装
置であって、 前記所定位置に取り付けられた放電ランプの前記適正位
置情報を読み出す手段と、該適正位置情報に基づいて放
電ランプの光軸調整を行なう手段とを具備することを特
徴とするランプ適正位置設定装置。 - 【請求項２０】 前記適正位置情報を検出する手段に、
ＬＥＤおよびその反射光情報取得センサを用いたことを
特徴とする請求項１９記載のランプ適正位置設定装置。 - 【請求項２１】 前記適正位置情報を検出する手段に、
レーザスキャンおよびその反射光情報取得センサを用い
たことを特徴とする請求項１９記載のランプ適正位置設
定装置。 - 【請求項２２】 前記反射光情報取得センサに、フォト
ダイオード等の単体受光素子を用いたことを特徴とする
請求項２０または２１記載のランプ適正位置設定装置。 - 【請求項２３】 前記反射光情報取得センサに、ＣＣＤ
等の微細集積受光素子を用いたことを特徴とする請求項
２０または２１記載のランプ適正位置設定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15703799A JP2000349003A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 露光用ランプ、これを用いた露光装置、ランプ適正位置測定および刻印装置、ならびにランプ適正位置設定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15703799A JP2000349003A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 露光用ランプ、これを用いた露光装置、ランプ適正位置測定および刻印装置、ならびにランプ適正位置設定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000349003A true JP2000349003A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15640822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15703799A Pending JP2000349003A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 露光用ランプ、これを用いた露光装置、ランプ適正位置測定および刻印装置、ならびにランプ適正位置設定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000349003A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002055925A2 (fr) * | 2001-01-11 | 2002-07-18 | Seiko Epson Corp | Appareil de source de lumiere, son procede de fabrication, et procede, appareil et source de lumiere de localisation du foyer d'un reflecteur, procede et appareil de localisation de la position de l'emission d'une lampe a decharge, et procede et appareil de positionnement du reflecteur/de la lampe a decharge |
| JP2008262911A (ja) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Nikon Corp | 放電ランプ、接続用ケーブル、光源装置、及び露光装置 |
| EP2150856B1 (de) * | 2007-05-24 | 2012-08-01 | Süss MicroTec Lithography GmbH | Mask aligner |
| WO2012127966A1 (ja) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | 岩崎電気株式会社 | ランプ位置調整方法、ランプ位置調整用具、及び照射装置 |
-
1999
- 1999-06-03 JP JP15703799A patent/JP2000349003A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002055925A2 (fr) * | 2001-01-11 | 2002-07-18 | Seiko Epson Corp | Appareil de source de lumiere, son procede de fabrication, et procede, appareil et source de lumiere de localisation du foyer d'un reflecteur, procede et appareil de localisation de la position de l'emission d'une lampe a decharge, et procede et appareil de positionnement du reflecteur/de la lampe a decharge |
| WO2002055925A3 (fr) * | 2001-01-11 | 2002-11-07 | Seiko Epson Corp | Appareil de source de lumiere, son procede de fabrication, et procede, appareil et source de lumiere de localisation du foyer d'un reflecteur, procede et appareil de localisation de la position de l'emission d'une lampe a decharge, et procede et appareil de positionnement du reflecteur/de la lampe a decharge |
| US7145665B2 (en) | 2001-01-11 | 2006-12-05 | Seiko Epson Corporation | Light source apparatus, its manufacturing method and apparatus, reflector focal position-locating method and apparatus, focal position-locating light source, discharge lamp emission position-locating method and apparatus, and discharge lamp-reflector positioning method and apparatus |
| JP2008262911A (ja) * | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Nikon Corp | 放電ランプ、接続用ケーブル、光源装置、及び露光装置 |
| EP2150856B1 (de) * | 2007-05-24 | 2012-08-01 | Süss MicroTec Lithography GmbH | Mask aligner |
| WO2012127966A1 (ja) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | 岩崎電気株式会社 | ランプ位置調整方法、ランプ位置調整用具、及び照射装置 |
| JP2012199488A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Iwasaki Electric Co Ltd | ランプ位置調整方法、ランプ位置調整用具、及び照射装置 |
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