JP2759890B2 - Exposure equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、内部にインテグレータレンズを内蔵し、
ワークに対して均一な光で露光を行う露光装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention incorporates an integrator lens inside,
The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a work with uniform light.
［従来の技術］ 従来より、フォトリソグラフィに用いられるパターン
転写のための露光装置があり、例えば現像処理の均一性
の要請から均一な露光処理を行うことが必要となってい
る。従って、それぞれのワークに対しては均一な照度を
保つためにインテグレータレンズ（フライアイレンズと
もいう）を露光光学系に具備している。[Prior Art] Conventionally, there is an exposure apparatus for transferring a pattern used for photolithography, and for example, it is necessary to perform a uniform exposure process due to a demand for uniformity of a development process. Therefore, an exposure optical system is provided with an integrator lens (also referred to as a fly-eye lens) in order to maintain uniform illuminance for each work.
第４図は従来、及びこの発明におけるインテグレータ
レンズを用いた露光装置の概略構成を示す説明図であ
り、１は超高圧水銀灯等のショートアーク型の放電灯、
２はこの放電灯１の光を集光して反射する楕円集光鏡、
３は平面鏡、４は楕円集光鏡２の第２焦点の位置に設け
られて前述の作用をするインテグレータレンズ、５は平
面鏡、６はコンデンサレンズ、７はフィルム回路基板等
のパターンからなるレチクル、８は結像レンズ、９はフ
ィルム回路基板等のワークである。FIG. 4 is an explanatory view showing a schematic configuration of a conventional and an exposure apparatus using an integrator lens according to the present invention, wherein 1 is a short arc type discharge lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp,
2 is an elliptical condensing mirror for condensing and reflecting the light of the discharge lamp 1,
Reference numeral 3 denotes a plane mirror, 4 denotes an integrator lens provided at the position of the second focal point of the elliptical converging mirror 2 and performs the above-described operation, 5 denotes a plane mirror, 6 denotes a condenser lens, 7 denotes a reticle made of a pattern such as a film circuit board, Reference numeral 8 denotes an imaging lens, and 9 denotes a work such as a film circuit board.
第４図の露光装置において、放電灯１からの光は楕円
集光鏡２、平面鏡３を経て楕円集光鏡２の第２焦点に位
置するインテグレータレンズ４に投影される。さらに、
インテグレータレンズ４で均一の明るさにされた光は、
平面鏡５、コンデンサレンズ６を経て、レチクル７のパ
ターンの結像レンズ８によってワークであるフィルム回
路基板９に露光する。In the exposure apparatus shown in FIG. 4, light from the discharge lamp 1 is projected through an elliptical condenser mirror 2 and a plane mirror 3 onto an integrator lens 4 located at a second focal point of the elliptical condenser mirror 2. further,
The light that has been made uniform by the integrator lens 4 is
After passing through a plane mirror 5 and a condenser lens 6, an exposure is performed on a film circuit board 9 as a work by an imaging lens 8 having a pattern of a reticle 7.
インテグレータレンズは、例えば実開昭63−125801号
に開示されているように、数十本のロッドレンズを束ね
て構成されたものであり、各ロッドレンズが入射光を分
割し、さらに照射面でインテグレートすることにより照
度の均一化が達成される。即ち、インテグレータレンズ
に入射する光が不均一なものであり、各ロッドレンズ間
で入射光の強さが異なっても、その出射光が同一照射面
を重ねて照射することによって、均一な照度となる。As disclosed in, for example, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-125801, an integrator lens is configured by bundling dozens of rod lenses.Each rod lens splits incident light, and The integration achieves uniform illuminance. That is, even if the light incident on the integrator lens is non-uniform, and even if the intensity of the incident light differs between the rod lenses, the emitted light irradiates the same irradiation surface in a superimposed manner, so that uniform illuminance and Become.
［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の露光装置に対し、露光の対象物は
色々なものがあり、装置の汎用性という点では、種々の
対象物を自在に露光できることが好ましい。例えば、TA
B（Tape Automated Bonding）方式の電子部品の実装に
必要なフィルム回路基板の製作に使用される露光装置で
は、フィルムの幅が70mmと35mmと２つのタイプがあり、
この異なる２つのタイプのフィルムの両方を、一つの露
光装置で露光できることが望ましい。[Problems to be Solved by the Invention] In comparison with the conventional exposure apparatus as described above, there are various types of objects to be exposed, and in terms of versatility of the apparatus, it is preferable that various objects can be freely exposed. . For example, TA
There are two types of exposure equipment used for manufacturing film circuit boards required for mounting electronic components of the B (Tape Automated Bonding) type, with film widths of 70 mm and 35 mm.
It is desirable that both of the two different types of films can be exposed with one exposure apparatus.
この点について、従来の露光装置中の露光光学系の設
計に関しては、露光すべき面積の大きな対象物に合わせ
ることにより大きな照射面積になるよう設計を行ってお
けば、面積の小さい対象物にも対応できるので充分であ
るということもできる。Regarding this point, regarding the design of the exposure optical system in the conventional exposure apparatus, if the design is made to have a large irradiation area by adjusting to a large object to be exposed, it can be applied to a small area object. It can be said that it is enough because it can cope.
しかし、露光すべき面積の小さい対象物を大きな照射
面積で露光した場合、それだけ光の無駄が発生してしま
うのみであって露光時間は変らず、露光のための処理時
間の短縮には何ら影響しないという問題があった。However, when an object with a small area to be exposed is exposed with a large irradiation area, only a waste of light is generated and the exposure time does not change, and the processing time for exposure is not affected at all. There was a problem not to do.
この発明はかかる従来の課題を解決するためになされ
たもので、照射面積の異なる露光を可能にして装置の汎
用性を保つと共に、照射光の無駄をなくして、露光処理
の効率を高めることのできる露光装置を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and it is possible to maintain the versatility of an apparatus by enabling exposure with different irradiation areas, and to improve the efficiency of exposure processing by eliminating waste of irradiation light. It is an object of the present invention to provide an exposure apparatus that can perform the exposure.
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明の露光装置
は、ショートアーク型の放電灯とこの放電灯からの光を
集光する集光鏡と、この集光鏡からの光の集光位置に設
けられたインテグレータレンズとを具備した露光装置に
おいて、前記インテグレータレンズは、発散角度の異な
るものが複数個ホルダー内に保持されて、ホルダー内で
光軸と直角な方向に移動させることで他のインテグレー
タレンズと切り替えることができるものである。[Means for Solving the Problems] To achieve the above object, an exposure apparatus according to the present invention includes a short arc type discharge lamp, a condenser mirror for condensing light from the discharge lamp, and a condensing mirror. In an exposure apparatus comprising: an integrator lens provided at a position where light from a mirror is condensed, a plurality of integrator lenses having different divergence angles are held in a holder, and the integrator lenses are perpendicular to the optical axis in the holder. It can be switched to another integrator lens by moving in the direction.
［作用］ 上記の構成を有することにより、例えば広い露光面積
のワークから狭い露光面積（1/n）のワークに変ったと
き、発散角度の大きいインテグレータレンズから、発散
角度の小さいインテグレータレンズを用いることによ
り、無駄な照射光はなくなり、その上、露光面積の縮小
に反比例して照度はｎ倍強くなるので、それに応じて露
光処理時間は1/nに短縮されて、露光効率は高くなる。[Operation] By having the above configuration, for example, when changing from a work having a large exposure area to a work having a narrow exposure area (1 / n), an integrator lens having a large divergence angle is used instead of an integrator lens having a large divergence angle. As a result, useless irradiation light is eliminated, and the illuminance is increased n times in inverse proportion to the reduction of the exposure area. Accordingly, the exposure processing time is shortened to 1 / n, and the exposure efficiency is increased.
［実施例］ 第１図は本発明の一実施例である２つのインテグレー
タレンズを交換可能に構成したインテグレータレンズ部
を示す斜視図で、第２図は第１図の側断面図である。Embodiment FIG. 1 is a perspective view showing an integrator lens portion in which two integrator lenses according to an embodiment of the present invention are interchangeable, and FIG. 2 is a side sectional view of FIG.
第１図、第２図において、インテグレータレンズ部
は、ホルダ12内の板ばね13,14,15によって鉛直方向と垂
直方向に押圧された基板11があり、この基板11上の貫通
孔と、基板11の前面の第１のＶ溝11a、第２のＶ溝11bと
で保持及び位置決めされた第１のインテグレータレンズ
4a、第２のインテグレータレンズ4bとを具備している。
また、10は露光装置の光路の光軸を示している。1 and 2, the integrator lens portion includes a substrate 11 pressed in the vertical and vertical directions by leaf springs 13, 14, and 15 in a holder 12. First integrator lens held and positioned by first V-groove 11a and second V-groove 11b on the front surface of 11
4a and a second integrator lens 4b.
Reference numeral 10 denotes an optical axis of an optical path of the exposure apparatus.
従って、露光すべきワークの露光面積に応じて、基板
11をホルダ12内で左右に移動させることによって、必要
な第１のインテグレータレンズ4aまたは第２のインテグ
レータレンズ4bが光軸10上に切換えられ、配置されるこ
とになる。この際、ホルダ12が予め光路上の所定の場所
に正しく配置されることにより第１のインテグレータレ
ンズ4aまたは第２のインテグレータレンズ4bがこのホル
ダ12の前部の第１のＶ溝11aに正しく保持された状態に
なったとき、上記いずれか一方のインテグレータレンズ
が光軸10上に正確に位置決めされるこになる。Therefore, depending on the exposure area of the work to be exposed,
The required first integrator lens 4a or second integrator lens 4b is switched and arranged on the optical axis 10 by moving the right and left 11 in the holder 12. At this time, the first integrator lens 4a or the second integrator lens 4b is correctly held in the first V-groove 11a at the front of the holder 12 by properly disposing the holder 12 at a predetermined position on the optical path in advance. In this state, either one of the integrator lenses is accurately positioned on the optical axis 10.
従って、インテグレータレンズの切換えは、単に基板
11を左右に移動することにより、所望のインテグレータ
レンズが第１のＶ溝11aに完全に嵌入され、その状態で
位置決めが正確に行われたことになる。Therefore, switching of the integrator lens is simply
By moving the lens 11 left and right, the desired integrator lens is completely fitted into the first V-groove 11a, and the positioning has been accurately performed in that state.
次にインテグレータレンズの切換えによって、露光光
学系による照射面積が変化する理由について以下に説明
する。Next, the reason why the irradiation area of the exposure optical system changes by switching the integrator lens will be described below.
第３図（ａ）は第１のインテグレータレンズ4aを構成
する複数のロッドレンズのうちの１本についての発散角
と照射面積を示す説明図で、同図（ｂ）は第２のインテ
グレータレンズ4bを構成する複数のロッドレンズのうち
の１本についての発散角と照射面積を示す説明図であ
る。FIG. 3A is an explanatory view showing a divergence angle and an irradiation area of one of a plurality of rod lenses constituting the first integrator lens 4a, and FIG. 3B is a diagram showing the second integrator lens 4b. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a divergence angle and an irradiation area for one of a plurality of rod lenses constituting the optical system.
第３図において、インテグレータレンズ4a,4bを構成
するロッドレンズ41a,41bの入射面41a1,41b1が、出射面
41a2,41b2を介して照射面に投影されるという結像関係
がある。従って、第３図に示す発散角θ1,θ２を適宜選
定することにより照射面の面積を設定することができ
る。発散化θ1,θ２は、入射面41a1,41b1及び出射面41a
2,41b2の曲率、ロッドレンズの長さla,lbにより決定で
きる。In FIG. 3, the entrance surfaces 41a 1 and 41b 1 of the rod lenses 41a and 41b constituting the integrator lenses 4a and 4b are
There is an imaging relationship in which the light is projected onto the irradiation surface via 41a 2 and 41b 2 . Therefore, the area of the irradiation surface can be set by appropriately selecting the divergence angles θ 1 and θ 2 shown in FIG. The divergence θ 1 , θ 2 is based on the entrance surfaces 41a 1 , 41b 1 and the exit surface 41a.
2, 41b 2 of curvature of the rod lens length l a, can be determined by l b.
第３図において、第１のインテグレータレンズ4aを構
成するロッドレンズ41aの入射光量と第２のインテグレ
ータレンズ4bとを構成するロッドレンズ41bの入射光量
は同じであるが、ロッドレンズ41aの発散角θ１とロッ
ドレンズ41bの発散角θ２は異なる。いまθ１＞θ２と
すると、ロッドレンズ41aによる照射面積S1と、ロッド
レンズ41bによる照射面積S2との関係はS1＞S2となる。In FIG. 3, the incident light amount of the rod lens 41a forming the first integrator lens 4a and the incident light amount of the rod lens 41b forming the second integrator lens 4b are the same, but the divergence angle θ of the rod lens 41a is set. divergence angle theta 2 of 1 and the rod lens 41b are different. Assuming that θ 1 > θ 2 , the relationship between the irradiation area S 1 by the rod lens 41 a and the irradiation area S 2 by the rod lens 41 b is S 1 > S 2 .
そして、ロッドレンズ41aと41bのそれぞれの入射光量
は同じであるから、ロッドレンズ41と41bによって照射
される部分の照度はそれぞれ照射面積S1とS2に反比例す
ることになる。従って、ロッドレンズの発散角の大小に
よって、照射面積が異なり、さらに照射面積の大小によ
って、照度が異なることになる。その結果、照射面積の
広いワークに対して、照射面積の狭いワークは照度が強
い分だけ露光時間は短かくてよいので、露光効率が上昇
する。いま例えば、第１のインテグレータレンズ4aによ
って、レチクル上での照射径100mm、ワーク上での照度
100W/cm2のとき、露光時間2secの状態から、照射面積の
小さなワークにかわったとき、第２のインテグレータレ
ンズ4bに取換えることにより、レチクル上での照射径70
mm、ワーク上での照度200W/cm2になり、露光時間は1sec
に短縮され、露光効率はあがる。Then, since each of the incident light amount of the rod lens 41a and 41b are the same, the illuminance of the portion irradiated by the rod lens 41 and 41b will be respectively inversely proportional to the irradiation area S 1 and S 2. Therefore, the irradiation area differs depending on the divergence angle of the rod lens, and the illuminance differs depending on the irradiation area. As a result, as compared with a work having a large irradiation area, a work having a small irradiation area may have a shorter exposure time due to the higher illuminance, so that the exposure efficiency is increased. Now, for example, with the first integrator lens 4a, the irradiation diameter on the reticle is 100 mm, and the illuminance on the work is
At 100 W / cm 2 , when the exposure time is changed from 2 sec to a work with a small irradiation area, it is replaced with the second integrator lens 4 b to change the irradiation diameter on the reticle to 70 W / cm 2.
mm, illuminance on the workpiece is 200W / cm2 , exposure time is 1sec
And the exposure efficiency is increased.
また、上記実施例はインテグレータレンズを二つ用い
た場合について述べたが、露光すべきワークの種類（露
光面積）に応じて、必要な個数のインテグレータレンズ
を具備したインテグレータレンズ部を設置することは勿
論可能である。そして、ワークに応じて適切なインテグ
レータレンズと取換えることにより、露光効率をあげる
ことができる。In the above embodiment, the case where two integrator lenses are used has been described. However, it is not possible to install an integrator lens unit having a required number of integrator lenses according to the type of work to be exposed (exposure area). Of course it is possible. By exchanging an integrator lens suitable for a workpiece, exposure efficiency can be increased.
さらに、交換して配置するインテグレータレンズは、
必ずしも装置内にある必要はなく、装置外から持ってき
て交換しても良い。Furthermore, the integrator lens to be replaced and placed
It is not always necessary to be inside the apparatus, and it may be brought out of the apparatus and replaced.
［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明の露光装置はショート
アーク型の放電灯とこの放電灯からの光を集光する集光
鏡と、この集光鏡からの光の集光位置に設けられたイン
テグレータレンズとを具備した露光装置において、前記
インテグレータレンズは、発散角度の異なるものが複数
個ホルダー内に保持されて、ホルダー内で光軸と直角な
方向に移動させることで他のインテグレータレンズと切
り替えることができるようにしたので、インテグレータ
レンズを交換するのみで照射面積をかえることができ、
それにともなって照度もかわるので、照射面積に応じた
露光時間を設定することができ、露光効果は上昇する。[Effects of the Invention] As described above, the exposure apparatus of the present invention includes a short arc type discharge lamp, a condenser mirror for condensing light from the discharge lamp, and a condensing mirror for condensing light from the condenser mirror. In an exposure apparatus provided with an integrator lens provided, a plurality of integrator lenses having different divergence angles are held in a holder, and are moved in a direction perpendicular to the optical axis in the holder. Since it can be switched to a lens, it is possible to change the irradiation area only by replacing the integrator lens,
Since the illuminance also changes accordingly, the exposure time can be set according to the irradiation area, and the exposure effect increases.
第１図は本発明の一実施例である２つのインテグレータ
レンズを交換可能に構成したインテグレータレンズ部を
示す斜視図、第２図は第１図の側断面図、第３図（ａ）
は第１のインテグレータレンズ4aを構成する複数のロッ
ドレンズのうちの１本についての発散角と照射面積を示
す説明図で、同図（ｂ）は第２のインテグレータレンズ
4bを構成する複数のロッドレンズのうちの１本について
の発散角と照射面積を示す説明図、第４図は従来、及び
この発明におけるインテグレータレンズを用いた露光装
置の概略構成を示す説明図である。 図中． 1:放電灯、2:楕円集光鏡 3,5:平面鏡 4,4a,4b:インテグレータレンズ 6:コンデンサレンズ 7:レチクル、8:結像レンズ 9:ワーク、10:光軸 11:基板、11a,11b:V溝 12:ホルダ 13,14,15:板ばね 41a,41b:ロッドレンズ θ1,θ2:発散角 S1,s2:照射面積FIG. 1 is a perspective view showing an integrator lens portion in which two integrator lenses according to one embodiment of the present invention are interchangeable, FIG. 2 is a side sectional view of FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 is an explanatory view showing a divergence angle and an irradiation area of one of a plurality of rod lenses constituting the first integrator lens 4a, and FIG.
FIG. 4 is an explanatory view showing a divergence angle and an irradiation area of one of a plurality of rod lenses constituting 4b, and FIG. 4 is an explanatory view showing a schematic configuration of an exposure apparatus using an integrator lens according to the related art and the present invention. is there. In the figure. 1: Discharge lamp, 2: Elliptical converging mirror 3, 5: Planar mirror 4, 4a, 4b: Integrator lens 6: Condenser lens 7: Reticle, 8: Imaging lens 9: Work, 10: Optical axis 11: Substrate, 11a , 11b: V groove 12: holder 13, 14, 15: leaf spring 41a, 41b: rod lens theta 1, theta 2: divergence angle S 1, s 2: irradiation area
Claims (1)
らの光を集光する集光鏡と、この集光鏡からの光の集光
位置に設けられたインテグレータレンズとを具備した露
光装置において、 前記インテグレータレンズは、発散角度の異なるものが
複数個ホルダー内に保持されて、ホルダー内で光軸と直
角な方向に移動させることで他のインテグレータレンズ
と切り替えることができることを特徴とする露光装置。1. An exposure apparatus comprising: a short arc type discharge lamp; a condenser mirror for condensing light from the discharge lamp; and an integrator lens provided at a position for condensing light from the condenser mirror. In the exposure, wherein the integrator lens has a plurality of lenses having different divergence angles held in a holder, and can be switched to another integrator lens by moving the holder in a direction perpendicular to an optical axis in the holder. apparatus.
Priority Applications (1)
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- 1989-11-24 JP JP1303226A patent/JP2759890B2/en not_active Expired - Lifetime
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