JP2010034293A - 露光用光照射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の放電ランプ(群)からの放射光をインテグレーターによって重ね合わせて光た利用して、簡便な構成と簡便な制御手順によって、放電ランプ(群)の照度を測定することのできる露光用光照射装置を提供する。
【解決手段】複数の放電ランプ(群)11から放射される光をインテグレーター2によって重ね合わせて光照射領域4に照射する露光用光照射装置において、インテグレーター2から出射された光の照度を測定する照度測定手段7と、評価すべき全ての放電ランプ(群)11が点灯している状態において、1つの放電ランプ(群)11が消灯する前に照度測定手段7によって測定された照度と、前記1つの放電ランプ(群)11が消灯した後に照度測定手段7によって測定された照度との照度差を検出する処理工程を、評価すべき全ての放電ランプ(群)11について順次行う制御手段6と、を備えることを特徴とする露光用光照射装置である。
【選択図】図1
【解決手段】複数の放電ランプ(群)11から放射される光をインテグレーター2によって重ね合わせて光照射領域4に照射する露光用光照射装置において、インテグレーター2から出射された光の照度を測定する照度測定手段7と、評価すべき全ての放電ランプ(群)11が点灯している状態において、1つの放電ランプ(群)11が消灯する前に照度測定手段7によって測定された照度と、前記1つの放電ランプ(群)11が消灯した後に照度測定手段7によって測定された照度との照度差を検出する処理工程を、評価すべき全ての放電ランプ(群)11について順次行う制御手段6と、を備えることを特徴とする露光用光照射装置である。
【選択図】図1
Description
本発明は、露光用光照射装置に係わり、半導体素子や液晶表示基板の製造用の露光装置等に使用される露光用光照射装置に関する。
従来、半導体素子や液晶表示基板の露光装置に用いられる光源として、主に数kWから数10kWの大型の高圧水銀ランプが用いられてきた。これらの光源は、信頼性も高くかなり以前から用いられている。しかし、近年、液晶表示基板の大面積化が要求されており、それに伴って露光装置においても光照射領域の拡大が望まれており、露光用光源の大型化も要求されている。露光用光源は、1kW程度の高圧水銀ランプから使用され始め、現在は、液晶露光用光源に25kWの高圧水銀ランプを1個使用している。今後さらに大型化が要求されるが、光源の大型化はランプを構成するバルブや電極材料の大型化に直結し、製造コストと製作工数の大幅な増加に繋がり、超高圧水銀ランプの大型化は限界に近づきつつある。
その対策として、例えば、特許文献1に記載されているように、1個の大型のランプではなく、複数の小型の超高圧水銀ランプ(以下、単にランプとも呼ぶ)で光照射領域を照射する光照射装置が提案されている。しかし、このような光照射装置では、複数のランプを用いるために、それぞれのランプの固体差により、各ランプの紫外線放射強度の維持率にバラツキが生じ、短時間で維持率が低下するランプや、比較的、長時間にわたって維持率が低下しないランプが存在し、各ランプの紫外線放射強度の維持率を一定にすることが困難であった。
この維持率低下の主な原因は、ランプ点灯中に、電極が熱的影響を受け、先端が蒸発して電極間距離が規定の距離より伸びることに起因するものであり、電極間距離が伸びると、ランプ電圧値が大きくなる方向に変化する。そこで、特許文献2にも見られるように、予めランプ電圧値と紫外線放射強度との関係を求めておいて、この関係を基に、各ランプの電圧値を検出して各ランプの紫外線放射強度を算出し、検出された電圧値が大きくなっているランプは、紫外線放射強度が低下していると判断し、ランプを交換して、露光面において最適の紫外線照度が得られるようにしていた。このようにランプ電圧値を検出する理由は、紫外線は目視で確認することができず、紫外線放射強度が低下した不適合なランプを特定することができないためである。
特開2006−278907号公報
特開2007−333965号公報
特開平6−84759号公報
しかしながら、ランプは、点灯していると、発光管が白濁や黒化を起こすものであり、ランプの電圧値を測定していただけでは、ランプの紫外線放射強度を把握することはできない。実際、発光管に白濁や黒化が発生したランプは、発光管からの紫外線の透過率が減少し、紫外線の放射強度が低下していた。つまり、個々のランプの電圧値を検出しても、各ランプから放射される正確な紫外線放射強度を知ることができず、紫外線放射強度が基準値より低下した不適合ランプを特定することができず、紫外線放射強度が低下したランプを用いて、露光し、露光不足が起こる問題が生じていた。
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、複数の放電ランプ又は複数の放電ランプ群からの放射光をインテグレーターによって重ね合わせた光を利用して、簡便な構成と簡便な制御手順によって、放電ランプまたは放電ランプ群の照度を測定することを可能にした露光用光照射装置を提供することにある。
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、複数の放電ランプ又は複数の放電ランプ群からの放射光をインテグレーターによって重ね合わせた光を利用して、簡便な構成と簡便な制御手順によって、放電ランプまたは放電ランプ群の照度を測定することを可能にした露光用光照射装置を提供することにある。
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第1の手段は、複数の放電ランプ又は複数の放電ランプ群から放射される光をインテグレーターによって重ね合わせて光照射領域に照射する露光用光照射装置において、前記インテグレーターから出射された光の照度を測定する照度測定手段と、評価すべき全ての放電ランプ又は全ての放電ランプ群が点灯している状態において、1つの放電ランプ又は1つの放電ランプ群が消灯する前に前記照度測定手段によって測定された照度と、前記1つの放電ランプ又は前記1つの放電ランプ群が消灯した後に前記照度測定手段によって測定された照度との照度差を検出する処理工程を、評価すべき全ての放電ランプ又は全ての放電ランプ群について順次行う制御手段と、を備えることを特徴とする露光用光照射装置である。
第2の手段は、第1の手段において、前記制御手段によって検出された照度差を表示する表示手段を備えることを特徴とする露光用光照射装置である。
第3の手段は、第1の手段または第2の手段において、前記インテグレーターと前記光照射領域との間に反射鏡を設けると共に、該反射鏡に光透過部を設け、該光透過部に対向する前記反射鏡の背後に前記照度測定手段を設けたことを特徴とする露光用光照射装置である。
第1の手段は、複数の放電ランプ又は複数の放電ランプ群から放射される光をインテグレーターによって重ね合わせて光照射領域に照射する露光用光照射装置において、前記インテグレーターから出射された光の照度を測定する照度測定手段と、評価すべき全ての放電ランプ又は全ての放電ランプ群が点灯している状態において、1つの放電ランプ又は1つの放電ランプ群が消灯する前に前記照度測定手段によって測定された照度と、前記1つの放電ランプ又は前記1つの放電ランプ群が消灯した後に前記照度測定手段によって測定された照度との照度差を検出する処理工程を、評価すべき全ての放電ランプ又は全ての放電ランプ群について順次行う制御手段と、を備えることを特徴とする露光用光照射装置である。
第2の手段は、第1の手段において、前記制御手段によって検出された照度差を表示する表示手段を備えることを特徴とする露光用光照射装置である。
第3の手段は、第1の手段または第2の手段において、前記インテグレーターと前記光照射領域との間に反射鏡を設けると共に、該反射鏡に光透過部を設け、該光透過部に対向する前記反射鏡の背後に前記照度測定手段を設けたことを特徴とする露光用光照射装置である。
本願発明によれば、複数の放電ランプ又は複数の放電ランプ群から放射された紫外線がインテグレーターによって重ね合わされた光照射領域に、光を実測する照度測定手段を配置し、評価すべき全てのランプを点灯した状態から順次、消灯しながら、各放電ランプまたは放電ランプ群の照度を測定するものであり、簡便な構成と簡便な制御手順によって、放電ランプまたは放電ランプ群の照度を容易に測定することができる。
本発明の一実施形態を図1ないし図10を用いて説明する。
図1は、本実施形態の発明に係る露光用光照射装置の概略構成を示す図である。
同図に示すように、光源部1は、放電ランプ11と反射鏡12からなる光源ユニット10が複数並んで配置されたものである。光源部1の前方には、インテグレーター2が配置されており、インテグレーター2に、複数の光源ユニット10からの光が入射する。インテグレーター2を透過した光は、重ね合わされるようにして出射され、折返し反射鏡3で受光後反射して、露光面4に均一に紫外線を照射する。ここで、インテグレーター2とは、特許文献3に記載されているフライアイ・インテグレータのように、複数の方向から受光した光を重ね合わせて照射面において均一な照度を得る機能を有するものである。また、露光面4には、レジスト等の感光剤が塗布された液晶パネルや半導体素子等の被処理物が位置している。
図1は、本実施形態の発明に係る露光用光照射装置の概略構成を示す図である。
同図に示すように、光源部1は、放電ランプ11と反射鏡12からなる光源ユニット10が複数並んで配置されたものである。光源部1の前方には、インテグレーター2が配置されており、インテグレーター2に、複数の光源ユニット10からの光が入射する。インテグレーター2を透過した光は、重ね合わされるようにして出射され、折返し反射鏡3で受光後反射して、露光面4に均一に紫外線を照射する。ここで、インテグレーター2とは、特許文献3に記載されているフライアイ・インテグレータのように、複数の方向から受光した光を重ね合わせて照射面において均一な照度を得る機能を有するものである。また、露光面4には、レジスト等の感光剤が塗布された液晶パネルや半導体素子等の被処理物が位置している。
また、同図に示すように、各放電ランプ11は、それぞれ個別に点灯電源5を有しており、それぞれの点灯電源5は、制御装置6によって各放電ランプ11の点灯が制御される。また、折返し反射鏡3には、例えば、直径5mm程度の貫通孔である光透過部31が設けられており、この光透過部31の背後には、照度測定装置7が配置されている。折返し反射鏡3は石英ガラスからなり、その表面に紫外線を反射する紫外線反射膜が形成されたものである場合には、紫外線反射膜の一部を取り除き、石英ガラスを露出させることによって、露出した部分を光透過部31としてもよい。照度測定装置7をインテグレーター2から出射された光を測定する位置に設ける理由は、インテグレーター2から出射された紫外線は、全ての光源ユニット10から放射された紫外線が重ね合わされて重畳した状態になっているからであり、ある放電ランプ11を消灯すると、必ず、紫外線照度が低下するものである。仮に、照度測定装置7を放電ランプ11とインテグレーター2との間に配置すると、照度測定装置7に照射されない光が存在し、その放電ランプ11を消灯しても、紫外線照度の低下を検知することはできない。
ここで、照度測定装置7が、紫外線を測定するものに限定されない理由を図2及び図3を用いて説明する。
図2は、放電ランプ11の分光分布を示すグラフであり、図3は、放電ランプ11の点灯初期(実線表示)と点灯末期(3000時間経過後、点線表示)の分光分布を示すグラフである。
本発明の露光用光照射装置は、露光装置に用いられるものであり、複数の放電ランプ11から放射された光がインテグレーター2を透過して、出射された光は、全ての放電ランプ11から放射された光が重ね合わされて重畳した状態になって露光面4に均一に照射される。放電ランプ11から放射される光は、図2に示すように、紫外線だけでなく可視光(380〜780nm)も含むものであるが、波長300〜450nmの紫外線から可視光の一部を露光に利用している。
一方、放電ランプ11から放射される紫外線が低下する原因の一つである発光管の白濁や黒化は、紫外線のみならず可視光も低下させるものであり、可視光の照度低下と紫外線の照度低下には、図3に示すように、相関関係がある。露光に利用する波長300〜450nmの範囲では、いずれかの波長の光だけが急減に変化するものではなく、大凡全ての波長の光において一様に変化するものであり、可視光(例えば、405nm)の照度変化と紫外線(例えば、365nm)の照度変化に相関関係があることが分かる。3000時間経過後とは、通常、ランプの寿命末期であり、ランプの寿命末期まで、相関関係が維持されていることが分かる。
そのため、本発明の露光用光照射装置においては、ある放電ランプ11を消灯すると、必ず、インテグレーター2を透過して重畳された紫外線照度の低下と共に、紫外線照度と相関関係にある可視光照度も低下するので、予め求めておいた可視光の照度に対する紫外線の照度との関係を基に、消灯した放電ランプ11の紫外線照度を算出することが可能になる。つまり、可視光を測定して照度を求めることにより、目視で確認できない紫外線の照度を可視光の照度に換算して知ることができる。
図2は、放電ランプ11の分光分布を示すグラフであり、図3は、放電ランプ11の点灯初期(実線表示)と点灯末期(3000時間経過後、点線表示)の分光分布を示すグラフである。
本発明の露光用光照射装置は、露光装置に用いられるものであり、複数の放電ランプ11から放射された光がインテグレーター2を透過して、出射された光は、全ての放電ランプ11から放射された光が重ね合わされて重畳した状態になって露光面4に均一に照射される。放電ランプ11から放射される光は、図2に示すように、紫外線だけでなく可視光(380〜780nm)も含むものであるが、波長300〜450nmの紫外線から可視光の一部を露光に利用している。
一方、放電ランプ11から放射される紫外線が低下する原因の一つである発光管の白濁や黒化は、紫外線のみならず可視光も低下させるものであり、可視光の照度低下と紫外線の照度低下には、図3に示すように、相関関係がある。露光に利用する波長300〜450nmの範囲では、いずれかの波長の光だけが急減に変化するものではなく、大凡全ての波長の光において一様に変化するものであり、可視光(例えば、405nm)の照度変化と紫外線(例えば、365nm)の照度変化に相関関係があることが分かる。3000時間経過後とは、通常、ランプの寿命末期であり、ランプの寿命末期まで、相関関係が維持されていることが分かる。
そのため、本発明の露光用光照射装置においては、ある放電ランプ11を消灯すると、必ず、インテグレーター2を透過して重畳された紫外線照度の低下と共に、紫外線照度と相関関係にある可視光照度も低下するので、予め求めておいた可視光の照度に対する紫外線の照度との関係を基に、消灯した放電ランプ11の紫外線照度を算出することが可能になる。つまり、可視光を測定して照度を求めることにより、目視で確認できない紫外線の照度を可視光の照度に換算して知ることができる。
再び、図1に戻って説明すると、制御装置6は、制御手段61と、記憶手段62と、照度差検出手段63を有しており、制御装置6には、照度差検出手段63によって検出された照度差を表示する表示装置8が接続されている。また、照度測定装置7には紫外線を検知するための光センサーが設けられている。なお、制御装置6における詳細な制御手順は後述する。
図4は、図1に示した光源ユニット10の拡大断面図である。
同図に示すように。光源ユニット10は、放電ランプ11、反射鏡12、及びそれらを取り囲む収納ケース13より構成される。なお、放電ランプ11は点灯電源5により点灯される。反射鏡12は放電ランプ11を取り囲む凹面反射鏡であり、放電ランプ11の電極軸と反射鏡12の光軸とが一致するように配置される。反射鏡12は、例えば、楕円反射鏡または放物反射鏡が使われる。収納ケース13は放電ランプ11と反射鏡12を内蔵する下駄箱状のものであり、後方壁あるいは側壁に冷却ファン14によって通風される冷却風用開口15が設けられる。
同図に示すように。光源ユニット10は、放電ランプ11、反射鏡12、及びそれらを取り囲む収納ケース13より構成される。なお、放電ランプ11は点灯電源5により点灯される。反射鏡12は放電ランプ11を取り囲む凹面反射鏡であり、放電ランプ11の電極軸と反射鏡12の光軸とが一致するように配置される。反射鏡12は、例えば、楕円反射鏡または放物反射鏡が使われる。収納ケース13は放電ランプ11と反射鏡12を内蔵する下駄箱状のものであり、後方壁あるいは側壁に冷却ファン14によって通風される冷却風用開口15が設けられる。
図5は、図4に示した放電ランプ11の拡大断面図である。
同図に示すように、放電ランプ11は、石英ガラスからなる放電容器によって形成された概略球形の発光部111を有し、この発光部111の中には発光空間Sが形成されており、発光空間S内には、同一の電極112が1mm〜2mmの間隔で対向配置している。発光部111の両端部には側管部113が形成され、側管部113には、モリブデンよりなる導電用金属箔114が、例えば、シュリンクシールにより気密に埋設されている。金属箔114の一端には電極112の軸部115が接合されており、また、金属箔114の他端には外部リード116が接合されている。発光部111内には、水銀と、希ガスと、ハロゲンガスが封入されている。水銀は、必要な紫外光波長、例えば、波長300〜450nmの放射光を得るためのもので、0.08〜0.25mg/mm3封入されている。この封入量は、温度条件によっても異なるが、点灯時、80気圧以上の高い蒸気圧となる。希ガスは、例えば、アルゴンガスが約13kPa封入される。その機能は点灯始動性を改善することにある。ハロゲンは、沃素、臭素、塩素等が水銀又はその他の金属と化合物の形態で封入される。ハロゲンの封入量は、1×10−5〜7×10−3μmol/mm3の範囲から選択される。ハロゲンの機能は、いわゆるハロゲンサイクルを利用した長寿命化を図ることであるが、本発明の放電ランプのように極めて小型で極めて高い点灯蒸気圧のものは、放電容器の失透防止という作用もある。ランプの数値例を示すと、例えば、発光部111の最大外径は9.5mm、電極間距離は1.5mm、発光管内容積は75mm3であり、定格電圧70V、定格電力200W、350Hzで交流点灯される。
同図に示すように、放電ランプ11は、石英ガラスからなる放電容器によって形成された概略球形の発光部111を有し、この発光部111の中には発光空間Sが形成されており、発光空間S内には、同一の電極112が1mm〜2mmの間隔で対向配置している。発光部111の両端部には側管部113が形成され、側管部113には、モリブデンよりなる導電用金属箔114が、例えば、シュリンクシールにより気密に埋設されている。金属箔114の一端には電極112の軸部115が接合されており、また、金属箔114の他端には外部リード116が接合されている。発光部111内には、水銀と、希ガスと、ハロゲンガスが封入されている。水銀は、必要な紫外光波長、例えば、波長300〜450nmの放射光を得るためのもので、0.08〜0.25mg/mm3封入されている。この封入量は、温度条件によっても異なるが、点灯時、80気圧以上の高い蒸気圧となる。希ガスは、例えば、アルゴンガスが約13kPa封入される。その機能は点灯始動性を改善することにある。ハロゲンは、沃素、臭素、塩素等が水銀又はその他の金属と化合物の形態で封入される。ハロゲンの封入量は、1×10−5〜7×10−3μmol/mm3の範囲から選択される。ハロゲンの機能は、いわゆるハロゲンサイクルを利用した長寿命化を図ることであるが、本発明の放電ランプのように極めて小型で極めて高い点灯蒸気圧のものは、放電容器の失透防止という作用もある。ランプの数値例を示すと、例えば、発光部111の最大外径は9.5mm、電極間距離は1.5mm、発光管内容積は75mm3であり、定格電圧70V、定格電力200W、350Hzで交流点灯される。
図6は、図1に示した点灯電源5の回路構成を示す図である。
同図に示すように、点灯電源5は、直流電圧が供給される降圧チョッパ回路51と、降圧チョッパ回路51の出力側に接続され直流電圧を交流電圧に変化させて放電ランプ11に供給するフルブリッジ型インバータ回路52(以下、「フルブリッジ回路」ともいう)と、スタータ回路53と、放電ランプ11を点灯制御するランプ制御部54と、放電ランプ11に直列接続されたコイルL1及びコンデンサC1とから構成される。
同図に示すように、点灯電源5は、直流電圧が供給される降圧チョッパ回路51と、降圧チョッパ回路51の出力側に接続され直流電圧を交流電圧に変化させて放電ランプ11に供給するフルブリッジ型インバータ回路52(以下、「フルブリッジ回路」ともいう)と、スタータ回路53と、放電ランプ11を点灯制御するランプ制御部54と、放電ランプ11に直列接続されたコイルL1及びコンデンサC1とから構成される。
降圧チョッパ回路51は、直流電源VDCに接続され、スイッチング素子Qxと、ダイオードDxと、コイルLxと、平滑コンデンサCxと、スイッチング素子Qxの駆動回路Gxから構成される。スイッチング素子Qxは、駆動回路Gxによりオン/オフ駆動される。この駆動によって、スイッチング素子Qxのディーテユ比が調整されて、放電ランプ11に供給される電流あるいは電力が制御される。すなわち、抵抗R1、R2で検出された電圧信号Sv、R3で検出された電流信号Siに基づいてランプ制御部54が駆動回路Gxを介して、スイッチング素子Qxをフィードバック制御する。これにより、初期点灯期間においてはランプ電流を所定値とする定電流制御が、定常点灯時にはランプの点灯電力を一定値とする定電力制御がそれぞれ実施される。
フルブリッジ回路52は、ブリッジ状に接続されたトランジスタやFETのスイッチング素子Q1〜Q4と、スイッチング素子Q1〜Q4の駆動回路G1〜G4から構成される。なお、スイッチング素子Q1〜Q4には、各々に並列にダイオードが逆並列に接続されることもあるが、この実施例においてダイオードは省略されている。スイッチング素子Q1〜Q4は、図示略の制御部を介して駆動回路G1〜G4により駆動される。フルブリッジ回路52の動作は、スイッチング素子Q1、Q4と、スイッチング素子Q2、Q3を交互にオン、オフを繰り返す。スイッチング素子Q1、Q4がオンするときは、降圧チョッパ回路51→スイッチング素子Q1→コイルL1→放電ランプ11→スイッチング素子Q4→降圧チョッパ回路51の経路で電流が流れる。一方、スイッチング素子Q2,Q3がオンするときは、降圧チョッパ回路51→スイッチング素子Q3→放電ランプ11→コイルL1→スイッチング素子Q2→降圧チョッパ回路51の経路で電流が流れる。このようにして、放電ランプ11に交流矩形波電流を供給する。
スタータ回路53は、スイッチ素子Q5、駆動回路G5、抵抗R1、コンデンサC2、トランスT2より構成される。放電ランプ11の始動時にコンデンサC2に蓄積したエネルギーをスイッチ素子Q5をオンすることによりトランスT2に印加し昇圧して放電ランプ11に高電圧を印加し始動させる。この実施例では、放電ランプ11の外表面に高電圧印加用の導体Etを配置した、いわゆる外部トリガ方式を示す。
ランプ制御部54には、制御手段61によって制御されると共に、定電流制御するための回路構成や定電力制御するための回路構成、及びこれらを切替えるための回路構成が内蔵される。また、定電流制御するための回路構成では基準となる電流値を切替えるための機構も具備されている。さらに、定電力制御回路では、電力値を一定にするための回路構成が具備されるが、電流値が所定の上限値を超えないようにするリミッター機能も具備している。定電力制御の状態において、何らかの理由でランプ電圧が低下した場合に、ランプ電流が極端に大きくなることを防止するためである。ランプ制御部54は、制御手段61の信号に基づき、駆動回路Gxを介して、スイッチング素子Qxを制御して、放電ランプ11を点灯・消灯する。
次に、本発明の露光用光照射装置における処理手順を図1、図7及び図8を用いてについて説明する。
図7は、制御装置6における処理手順を示すフローチャートである。
制御装置6を動作させるタイミングは、通常、液晶パネルや半導体素子といった被処理物を露光している最中には行われず、1日の露光作業が終了した際等の、放電ランプ11が十分に長い時間点灯して安定した状態において行い、実際の露光作業とは別の作業となる。勿論、制御装置6を動作させるタイミングは、前記のタイミングに限定されず、1日の任意の時間、例えば、露光作業を開始する前であってもよい。
(1)まず、ステップS1において、評価すべき全ての放電ランプ11が点灯しているかを確認する。評価すべき全ての放電ランプ11が点灯している場合は、ステップS3に移行し、評価すべき全ての放電ランプ11が点灯していない場合は、ステップS2に移行する。
(2)ステップS2において、制御装置6の制御手段61から、評価すべき全ての放電ランプ11の点灯電源5のランプ制御部54に対して、放電ランプ11を点灯させるための信号が出力される。これによって、評価すべき全ての放電ランプ11が点灯する。ステップS3への移行の際は、評価すべき全ての放電ランプ11が十分に長い時間点灯して安定した状態になってから移行する。
(3)次に、ステップS3において、評価すべき全ての放電ランプ11が十分に長い時間点灯して安定した状態になった後(例えば、露光作業の終了後)、制御手段61から照度測定装置7に対して、照度を測定させるための信号を出力する。照度測定装置7は、測定した照度K0を制御装置6の記憶手段62に送信し、記憶手段62は照度K0を記憶する。
(4)次に、ステップS4において、制御手段61から、1つの放電ランプ11(ランプ番号1)を消灯するために、点灯電源5のランプ制御部54に対して、消灯させるための信号を出力する。これによって、指定された点灯電源5に繋がる放電ランプ11(ランプ番号1)が消灯する。
(5)次に、ステップS5において、制御手段61から照度測定装置7に対して、照度を測定させるための信号を出力する。照度測定装置7は、測定した照度K1を記憶手段62に送信し、記憶手段62は照度K1を記憶する。
(6)次に、ステップS6において、制御手段61から、他の1つの放電ランプ11(ランプ番号2)を消灯するために、点灯電源5のランプ制御部54に対して、消灯させるための信号を出力する。これによって、指定された点灯電源5に繋がる放電ランプ11(ランプ番号2)が消灯する。
(7)次に、ステップS7において、制御手段61から照度測定装置7に対して、照度を測定させるための信号を出力する。照度測定装置7は、測定した照度K2を記憶手段62に送信し、記憶手段62は照度K2を記憶する。
(8)次に、他の点灯状態にある放電ランプ11について、ステップS6及びステップS7と同様の処理を繰り返し、ステップS8において、制御手段61から、他の1つの放電ランプ11(ランプ番号n)を消灯するために、点灯電源5のランプ制御部54に対して、消灯させるための信号を出力する。これによって、指定された点灯電源5に繋がる放電ランプ11(ランプ番号n)が消灯する。
(9)次に、ステップS9において、制御手段61から照度測定装置7に対して、照度を測定させるための信号を出力する。照度測定装置7は、測定した照度Knを記憶手段62に送信し、記憶手段62は照度Knを記憶する。
(10)次に、ステップS10において、制御装置6の照度差検出手段63は、記憶手段62に記憶されている照度K0、K1、K2、・・・Knを読み込み、各ランプ番号1,2、・・・n毎の照度差K0−K1、K1−K2、・・・K(n−1)−K(n)を算出する。
(11)次に、表示装置8は、照度差検出手段63によって検出された各ランプ番号1,2、・・・n毎の照度差K0−K1、K1−K2、・・・K(n−1)−K(n)を表示する。
図7は、制御装置6における処理手順を示すフローチャートである。
制御装置6を動作させるタイミングは、通常、液晶パネルや半導体素子といった被処理物を露光している最中には行われず、1日の露光作業が終了した際等の、放電ランプ11が十分に長い時間点灯して安定した状態において行い、実際の露光作業とは別の作業となる。勿論、制御装置6を動作させるタイミングは、前記のタイミングに限定されず、1日の任意の時間、例えば、露光作業を開始する前であってもよい。
(1)まず、ステップS1において、評価すべき全ての放電ランプ11が点灯しているかを確認する。評価すべき全ての放電ランプ11が点灯している場合は、ステップS3に移行し、評価すべき全ての放電ランプ11が点灯していない場合は、ステップS2に移行する。
(2)ステップS2において、制御装置6の制御手段61から、評価すべき全ての放電ランプ11の点灯電源5のランプ制御部54に対して、放電ランプ11を点灯させるための信号が出力される。これによって、評価すべき全ての放電ランプ11が点灯する。ステップS3への移行の際は、評価すべき全ての放電ランプ11が十分に長い時間点灯して安定した状態になってから移行する。
(3)次に、ステップS3において、評価すべき全ての放電ランプ11が十分に長い時間点灯して安定した状態になった後(例えば、露光作業の終了後)、制御手段61から照度測定装置7に対して、照度を測定させるための信号を出力する。照度測定装置7は、測定した照度K0を制御装置6の記憶手段62に送信し、記憶手段62は照度K0を記憶する。
(4)次に、ステップS4において、制御手段61から、1つの放電ランプ11(ランプ番号1)を消灯するために、点灯電源5のランプ制御部54に対して、消灯させるための信号を出力する。これによって、指定された点灯電源5に繋がる放電ランプ11(ランプ番号1)が消灯する。
(5)次に、ステップS5において、制御手段61から照度測定装置7に対して、照度を測定させるための信号を出力する。照度測定装置7は、測定した照度K1を記憶手段62に送信し、記憶手段62は照度K1を記憶する。
(6)次に、ステップS6において、制御手段61から、他の1つの放電ランプ11(ランプ番号2)を消灯するために、点灯電源5のランプ制御部54に対して、消灯させるための信号を出力する。これによって、指定された点灯電源5に繋がる放電ランプ11(ランプ番号2)が消灯する。
(7)次に、ステップS7において、制御手段61から照度測定装置7に対して、照度を測定させるための信号を出力する。照度測定装置7は、測定した照度K2を記憶手段62に送信し、記憶手段62は照度K2を記憶する。
(8)次に、他の点灯状態にある放電ランプ11について、ステップS6及びステップS7と同様の処理を繰り返し、ステップS8において、制御手段61から、他の1つの放電ランプ11(ランプ番号n)を消灯するために、点灯電源5のランプ制御部54に対して、消灯させるための信号を出力する。これによって、指定された点灯電源5に繋がる放電ランプ11(ランプ番号n)が消灯する。
(9)次に、ステップS9において、制御手段61から照度測定装置7に対して、照度を測定させるための信号を出力する。照度測定装置7は、測定した照度Knを記憶手段62に送信し、記憶手段62は照度Knを記憶する。
(10)次に、ステップS10において、制御装置6の照度差検出手段63は、記憶手段62に記憶されている照度K0、K1、K2、・・・Knを読み込み、各ランプ番号1,2、・・・n毎の照度差K0−K1、K1−K2、・・・K(n−1)−K(n)を算出する。
(11)次に、表示装置8は、照度差検出手段63によって検出された各ランプ番号1,2、・・・n毎の照度差K0−K1、K1−K2、・・・K(n−1)−K(n)を表示する。
なお、照度差検出手段63によって検出された各ランプ番号毎の照度差を基準値と比較して、ランプ番号毎の照度差が基準値より下回る場合は、不適合放電ランプ11として表示装置8に表示するようにしてもよい。また、制御装置6内の処理において、評価すべき全ての放電ランプ11の照度が得られてから、各ランプ番号毎の照度差を算出したが、評価すべき放電ランプ11の照度が得られる毎に、照度差検出手段63において各ランプ番号毎の照度差を算出するようにしてもよい。
図8は、制御装置6によって、評価すべき全ての放電ランプ11を順次消灯しながら、順次放電ランプ11の紫外線照度を測定していく様子を示す図である。
同図において、一例として、放電ランプ11のうちn−1番目の放電ランプ11を消灯したとき、消灯前後の照度差が小さいことから、この放電ランプ11は、紫外線放射強度が低下した不適合ランプであると判断することができる。
同図において、一例として、放電ランプ11のうちn−1番目の放電ランプ11を消灯したとき、消灯前後の照度差が小さいことから、この放電ランプ11は、紫外線放射強度が低下した不適合ランプであると判断することができる。
図9は、複数の放電ランプ11を1つの放電ランプ群(例えば、1群当たり35個のランプユニット10)を構成し、このような放電ランプ群を数群備えた放電ランプ群11A(例えば、A〜Jの10群)を示す図である。
本発明の露光用光照射装置においては、光源部1として、複数の放電ランプ11を用いる場合について説明したが、複数の放電ランプ11に代えて、複数のランプユニット10からなる放電ランプ群11Aを用いることも可能である。制御装置6によって、複数の放電ランプ群11Aの照度を検出する場合は、放電ランプ11を1つづつ消灯して行うのではなく、複数の放電ランプ群毎に順次消灯して、放電ランプ群毎の照度を求める。この場合、各放電ランプ群に属する点灯電源に一斉にランプを消灯する信号を送り、その放電ランプ群に属する放電ランプを同時に消灯する。不適合放電ランプ群が検出された際には、放電ランプ群ごとに交換すればよく、交換の作業が簡素化される。
本発明の露光用光照射装置においては、光源部1として、複数の放電ランプ11を用いる場合について説明したが、複数の放電ランプ11に代えて、複数のランプユニット10からなる放電ランプ群11Aを用いることも可能である。制御装置6によって、複数の放電ランプ群11Aの照度を検出する場合は、放電ランプ11を1つづつ消灯して行うのではなく、複数の放電ランプ群毎に順次消灯して、放電ランプ群毎の照度を求める。この場合、各放電ランプ群に属する点灯電源に一斉にランプを消灯する信号を送り、その放電ランプ群に属する放電ランプを同時に消灯する。不適合放電ランプ群が検出された際には、放電ランプ群ごとに交換すればよく、交換の作業が簡素化される。
図10は、インテグレーター2と光照射領域となる露光面4との間に、複数の折返し反射鏡3、3Aを設けて露光長を伸ばした場合の露光用光照射装置の概略構成を示す図である。
同図に示すように、光照射領域に対して直近となる折返し反射鏡3に光透過部31を設け、その光透過部31と対向する折返し反射鏡3の背後に、照度測定装置7を設けることにより、インテグレーター2と光照射領域との間に存在する折返し反射鏡3、3Aによって紫外線が減衰しても、光照射領域に照射される最後の紫外線照度を測定することができ、光照射領域に照射される実際の紫外線との差が殆どなく、光照射領域に照射される紫外線を正確に測定することができる。
同図に示すように、光照射領域に対して直近となる折返し反射鏡3に光透過部31を設け、その光透過部31と対向する折返し反射鏡3の背後に、照度測定装置7を設けることにより、インテグレーター2と光照射領域との間に存在する折返し反射鏡3、3Aによって紫外線が減衰しても、光照射領域に照射される最後の紫外線照度を測定することができ、光照射領域に照射される実際の紫外線との差が殆どなく、光照射領域に照射される紫外線を正確に測定することができる。
図1及び図10に示した露光用光照射装置においては、照度測定装置7は、折返し反射鏡3の背面に設けたが、紫外線を測定する作業は実際の露光工程中では行わないために、適宜の手段によって、照度測定装置7をインテグレーター2から出た紫外線が進行する箇所に移動して持ってくる構造であってもよい。具体的には、折返し反射鏡3の前面に照度測定装置7を移動して持ってくる構造であってもよい。
1 光源部
10 光源ユニット
11 放電ランプ
11A 放電ランプ群
111 発光部
112 電極
113 側管部
114 導電用金属箔
115 軸部
116 外部リード
12 反射鏡
13 収納ケース
14 冷却ファン
15 冷却風用開口
2 インテグレーター
3 折返し反射鏡
31 光透過部
4 露光面
5 点灯電源
51 降圧チョッパ回路
52 フルブリッジ型インバータ回路
53 スタータ回路
54 ランプ制御部
6 制御装置
61 制御手段
62 記憶手段
63 照度差検出手段
7 照度測定装置
8 表示装置
S 発光空間
10 光源ユニット
11 放電ランプ
11A 放電ランプ群
111 発光部
112 電極
113 側管部
114 導電用金属箔
115 軸部
116 外部リード
12 反射鏡
13 収納ケース
14 冷却ファン
15 冷却風用開口
2 インテグレーター
3 折返し反射鏡
31 光透過部
4 露光面
5 点灯電源
51 降圧チョッパ回路
52 フルブリッジ型インバータ回路
53 スタータ回路
54 ランプ制御部
6 制御装置
61 制御手段
62 記憶手段
63 照度差検出手段
7 照度測定装置
8 表示装置
S 発光空間
Claims (3)
- 複数の放電ランプ又は複数の放電ランプ群から放射される光をインテグレーターによって重ね合わせて光照射領域に照射する露光用光照射装置において、
前記インテグレーターから出射された光の照度を測定する照度測定手段と、
評価すべき全ての放電ランプ又は全ての放電ランプ群が点灯している状態において、1つの放電ランプ又は1つの放電ランプ群が消灯する前に前記照度測定手段によって測定された照度と、前記1つの放電ランプ又は前記1つの放電ランプ群が消灯した後に前記照度測定手段によって測定された照度との照度差を検出する処理工程を、評価すべき全ての放電ランプ又は全ての放電ランプ群について順次行う制御手段と、
を備えることを特徴とする露光用光照射装置。 - 前記制御手段によって検出された照度差を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の露光用光照射装置。
- 前記インテグレーターと前記光照射領域との間に反射鏡を設けると共に、該反射鏡に光透過部を設け、該光透過部に対向する前記反射鏡の背後に前記照度測定手段を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の露光用光照射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008194910A JP2010034293A (ja) | 2008-07-29 | 2008-07-29 | 露光用光照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008194910A JP2010034293A (ja) | 2008-07-29 | 2008-07-29 | 露光用光照射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010034293A true JP2010034293A (ja) | 2010-02-12 |
Family
ID=41738430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008194910A Pending JP2010034293A (ja) | 2008-07-29 | 2008-07-29 | 露光用光照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010034293A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011048056A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Hitachi High-Technologies Corp | 露光装置およびそれを用いた露光方法並びに表示用パネル基板の製造方法 |
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| CN102540757A (zh) * | 2010-11-30 | 2012-07-04 | 优志旺电机株式会社 | 光照射装置 |
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-
2008
- 2008-07-29 JP JP2008194910A patent/JP2010034293A/ja active Pending
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| TWI629568B (zh) * | 2013-08-09 | 2018-07-11 | Orc Manufacturing Co., Ltd. | 照明裝置及包含該照明裝置的曝光裝置 |
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| JP7765323B2 (ja) | 2022-03-23 | 2025-11-06 | 株式会社Screenホールディングス | 露光装置および露光方法 |
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