JP5127599B2

JP5127599B2 - 露光装置及び露光装置のランプ破裂検出方法

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Publication number: JP5127599B2
Application number: JP2008172525A
Authority: JP
Inventors: 良竹之内; 理充室伏
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2008-07-01
Filing date: 2008-07-01
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2028-07-01
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Description

本発明は、液晶ディスプレイ装置等の表示用パネル基板の製造において、基板の露光を行う露光装置及び露光装置のランプ破裂検出方法に係り、特に露光光を発生する光源に高圧ガスをバルブ内に封入したランプを用いる露光装置及び露光装置のランプ破裂検出方法に関する。

表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィー技術により基板上にパターンを形成して行われる。露光装置は、感光樹脂材料（フォトレジスト）を塗布した基板へ、マスクを介して露光光を照射することにより、マスクのパターンを基板へ転写するものである。

露光装置の露光光を発生する光源には、水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ等の様に、高圧ガスをバルブ内に封入したランプが使用されている。これらのランプは、発熱量が多く、余り高温になるとバルブが破裂する恐れがある。従来、露光装置のランプの異常は、給電してもランプが点灯しない（ランプ不点灯）、ランプの電流、電圧又は電力が異常に変化した（電流、電圧、電力の異常）、あるいはランプが点灯中に消灯した（ランプ異常消灯）等の問題が発生した場合に、操作者がランプを目で見て確認して、ランプの破裂かそれ以外のランプの故障かを判断していた。これに対し、特許文献１には、水銀ランプを光源とする照明光学系と、照明光学系よりの排気ラインを有する露光装置において、該排気ラインを他の排気ラインより独立、分離するとともに、該排気ライン中に水銀および水銀蒸気の回収部（水銀フィルタ）を設け、回収部（水銀フィルタ）前後の圧力差の変化を検知して、水銀ランプの破裂を検知する技術が開示されている。
特開平６−６９０９５号公報

特許文献１に記載の技術は、水銀ランプが破裂してから水銀蒸気が水銀フィルタに回収されて水銀フィルタ前後の圧力差が変化するまでに時間が掛かるため、水銀ランプの破裂を迅速に検知することはできなかった。

また、従来、ランプと露光装置本体との間には露光光の光路があるため、ランプの破裂時に、ランプのバルブ内に封入されていたガスが露光光の光路から漏れ、照明光学系や露光装置本体が汚染される恐れがあった。さらに、従来は、破裂直前にランプの電流、電圧又は電力が急激に変化する場合を除き、ランプの破裂を事前に察知することはできなかった。

本発明の課題は、ランプの破裂を自動的に早期に検出し、ランプのバルブ内に封入されていたガスの拡散を抑制することである。また、本発明の課題は、ランプの破裂の危険性をより広く察知して、ランプの破裂を防止することである。

本発明の露光装置は、高圧ガスをバルブ内に封入したランプを備え、ランプから発生した露光光により基板を露光する露光装置であって、ランプから発生した露光光が通過する開口と排気口とを有し、ランプを収容するランプハウスと、ランプハウス内の空気を排出する第１の排気通路と、ランプハウス内の空気を第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出する第２の排気通路と、ランプハウスの排気口を第１の排気通路又は第２の排気通路に接続する切り替え手段と、ランプハウスの開口を遮蔽する遮蔽手段と、ランプハウス内に設けられ、ランプのバルブ内に封入されていたガスの濃度を検出する濃度計と、濃度計の検出結果に基づいて、ランプの破裂を検出し、切り替え手段を制御して、ランプハウスの排気口を第１の排気通路から第２の排気通路に切り替えて接続させ、遮蔽手段を制御して、ランプハウスの開口を遮蔽させる制御手段とを備えたものである。

また、本発明の露光装置のランプ破裂検出方法は、高圧ガスをバルブ内に封入したランプを備え、ランプから発生した露光光により基板を露光する露光装置のランプ破裂検出方法であって、ランプから発生した露光光が通過する開口と排気口とを有するランプハウスにランプを収容し、ランプハウスの排気口を第１の排気通路に接続してランプハウス内の空気を排出し、ランプハウス内に、ランプのバルブ内に封入されていたガスの濃度を検出する濃度計を設け、濃度計の検出結果に基づいて、ランプの破裂を検出し、ランプハウスの排気口を第１の排気通路から第２の排気通路に切り替えて接続して、ランプハウス内の空気を第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出し、ランプハウスの開口を遮蔽するものである。

ランプハウス内でランプが破裂すると、ランプのバルブ内に封入されていたガスがランプハウス内へ放出されて、ランプハウス内のガスの濃度が急激に上昇する。ランプハウス内に、ランプのバルブ内に封入されていたガスの濃度を検出する濃度計を設け、濃度計の検出結果に基づいて、ランプの破裂を検出するので、ランプの破裂が自動的に早期に検出される。そして、ランプの破裂を検出すると、ランプハウスの排気口を第１の排気通路から第２の排気通路に切り替えて接続して、ランプハウス内の空気を第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出し、ランプハウスの開口を遮蔽するので、ランプのバルブ内に封入されていたガスの拡散が抑制される。

あるいは、本発明の露光装置は、高圧ガスをバルブ内に封入したランプを備え、ランプから発生した露光光により基板を露光する露光装置であって、ランプから発生した露光光が通過する開口と排気口とを有し、ランプを収容するランプハウスと、ランプハウス内の空気を排出する第１の排気通路と、ランプハウス内の空気を第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出する第２の排気通路と、ランプハウスの排気口を第１の排気通路又は第２の排気通路に接続する切り替え手段と、ランプハウスの開口を遮蔽する遮蔽手段と、ランプハウス内に設けられ、ランプの破裂音により振動し、または破裂したランプの破片の衝突により振動する振動板と、振動板の振動を検出するセンサーと、センサーの検出結果に基づいて、ランプの破裂を検出し、切り替え手段を制御して、ランプハウスの排気口を第１の排気通路から第２の排気通路に切り替えて接続させ、遮蔽手段を制御して、ランプハウスの開口を遮蔽させる制御手段とを備えたものである。

また、本発明の露光装置のランプ破裂検出方法は、高圧ガスをバルブ内に封入したランプを備え、ランプから発生した露光光により基板を露光する露光装置のランプ破裂検出方法であって、ランプから発生した露光光が通過する開口と排気口とを有するランプハウスにランプを収容し、ランプハウスの排気口を第１の排気通路に接続してランプハウス内の空気を排出し、ランプハウス内に、ランプの破裂音により振動し、または破裂したランプの破片の衝突により振動する振動板と、振動板の振動を検出するセンサーとを設け、センサーの検出結果に基づいて、ランプの破裂を検出し、ランプハウスの排気口を第１の排気通路から第２の排気通路に切り替えて接続して、ランプハウス内の空気を第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出し、ランプハウスの開口を遮蔽するものである。

ランプハウス内でランプが破裂すると、ランプの破裂音がランプハウス内に響き渡り、ランプの破片がランプハウス内に飛散する。ランプハウス内に、ランプの破裂音により振動し、または破裂したランプの破片の衝突により振動する振動板と、振動板の振動を検出するセンサーとを設け、センサーの検出結果に基づいて、ランプの破裂を検出するので、ランプの破裂が自動的に早期に検出される。そして、ランプの破裂を検出すると、ランプハウスの排気口を第１の排気通路から第２の排気通路に切り替えて接続して、ランプハウス内の空気を第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出し、ランプハウスの開口を遮蔽するので、ランプのバルブ内に封入されていたガスの拡散が抑制される。

あるいは、本発明の露光装置は、高圧ガスをバルブ内に封入したランプを備え、ランプから発生した露光光により基板を露光する露光装置であって、ランプから発生した露光光が通過する開口と排気口とを有し、ランプを収容するランプハウスと、ランプハウス内でランプの一端を固定するクランプと、ランプハウス内の空気を排出する第１の排気通路と、ランプハウス内の空気を第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出する第２の排気通路と、ランプハウスの排気口を第１の排気通路又は第２の排気通路に接続する切り替え手段と、ランプハウスの開口を遮蔽する遮蔽手段と、クランプに取り付けられた導波棒と、導波棒が発生する音又は振動を検出するＡＥセンサーと、ＡＥセンサーの検出結果に基づいて、ランプの破裂を検出し、切り替え手段を制御して、ランプハウスの排気口を第１の排気通路から第２の排気通路に切り替えて接続させ、遮蔽手段を制御して、ランプハウスの開口を遮蔽させる制御手段とを備えたものである。

また、本発明の露光装置のランプ破裂検出方法は、高圧ガスをバルブ内に封入したランプを備え、ランプから発生した露光光により基板を露光する露光装置のランプ破裂検出方法であって、ランプから発生した露光光が通過する開口と排気口とを有するランプハウスにランプを収容し、ランプハウス内でランプの一端をクランプにより固定し、ランプハウスの排気口を第１の排気通路に接続してランプハウス内の空気を排出し、クランプに導波棒を取り付け、導波棒が発生する音又は振動を検出するＡＥセンサーを設け、ＡＥセンサーの検出結果に基づいて、ランプの破裂を検出し、ランプハウスの排気口を第１の排気通路から第２の排気通路に切り替えて接続して、ランプハウス内の空気を第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出し、ランプハウスの開口を遮蔽するものである。

ランプが破裂すると、その衝撃でランプの一端を固定するクランプが振動する。クランプはランプが発生する熱で高温になるため、センサーをクランプに直接取り付けることはできない。そこで、クランプに導波棒を取り付け、導波棒が発生する音又は振動を検出するＡＥセンサーを設け、ＡＥセンサーの検出結果に基づいて、ランプの破裂を検出する。ランプの破裂が自動的に早期に検出される。そして、ランプの破裂を検出すると、ランプハウスの排気口を第１の排気通路から第２の排気通路に切り替えて接続して、ランプハウス内の空気を第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出し、ランプハウスの開口を遮蔽するので、ランプのバルブ内に封入されていたガスの拡散が抑制される。

さらに、本発明の露光装置は、制御手段が、ＡＥセンサーの検出結果に基づいて、ランプの異常歪みを検出し、ランプを消灯するものである。また、本発明の露光装置のランプ破裂検出方法は、ＡＥセンサーの検出結果に基づいて、ランプの異常歪みを検出し、ランプを消灯するものである。ランプは、異常な高温になると異常歪みを発生し、その歪みがランプの一端を固定するクランプへ伝わる。クランプに取り付けた導波棒が発生する音又は振動を検出するＡＥセンサーの検出結果に基づいて、ランプの異常歪みを検出し、ランプを消灯するので、ランプの破裂の危険性がより広く察知されて、ランプの破裂が防止される。

本発明によれば、ランプの破裂を自動的に早期に検出して、ランプのバルブ内に封入されていたガスの拡散を抑制することができる。

さらに、本発明によれば、ＡＥセンサーの検出結果に基づいて、ランプの異常歪みを検出し、ランプを消灯することにより、ランプの破裂の危険性をより広く察知して、ランプの破裂を防止することができる。

図１は、本発明の一実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。本実施の形態は、マスクと基板との間に微小な間隙（プロキシミティギャップ）を設けてマスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置の例を示している。露光装置は、ベース３、Ｘガイド４、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、Ｚ−チルト機構９、チャック１０、マスクホルダ２０、ランプハウス３０、ランプ３１、集光鏡３２、第１平面鏡３３、レンズ３４、シャッター３５、コリメーターレンズ３６、第２平面鏡３７、シャッター駆動装置３８、ランプ電源４０、クランプ５０、濃度計５１、光源制御部６０、排気ファン７０、切り替え弁８０、一般排気通路８１、専用排気通路８２、遮蔽板駆動装置９０、遮蔽板９１、及び装置制御部１００を含んで構成されている。なお、露光装置は、これらの他に、基板１を搬入する搬入ユニット、基板１を搬出する搬出ユニット、装置内の温度管理を行う温度制御ユニット等を備えている。

なお、以下に説明する実施の形態におけるＸＹ方向は例示であって、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えてもよい。

図１において、チャック１０は、基板１の露光を行う露光位置にある。露光位置の上空には、マスクホルダ２０によってマスク２が保持されている。基板１は、露光位置から離れた受け渡し位置において、図示しない搬入ユニットによりチャック１０へ搬入され、また図示しない搬出ユニットによりチャック１０から搬出される。チャック１０は、基板１を真空吸着して保持する。

チャック１０は、Ｚ−チルト機構９を介してθステージ８に搭載されており、θステージ８の下にはＹステージ７及びＸステージ５が設けられている。Ｘステージ５は、ベース３に設けられたＸガイド４に搭載され、Ｘガイド４に沿ってＸ方向（図面横方向）へ移動する。Ｙステージ７は、Ｘステージ５に設けられたＹガイド６に搭載され、Ｙガイド６に沿ってＹ方向（図面奥行き方向）へ移動する。θステージ８はθ方向へ回転し、Ｚ−チルト機構９はＺ方向（図面上下方向）へ移動及びチルトする。装置制御部１００は、Ｘステージ５、Ｙステージ７、θステージ８及びＺ−チルト機構９を制御する。

Ｘステージ５のＸ方向への移動により、チャック１０は、受け渡し位置と露光位置との間を移動される。露光位置において、Ｘステージ５のＸ方向への移動及びＹステージ７のＹ方向への移動により、チャック１０に搭載された基板１のＸＹ方向へのステップ移動が行われる。そして、Ｘステージ５のＸ方向への移動、Ｙステージ７のＹ方向への移動、及びθステージ８のθ方向への回転により、基板１の位置決めが行われる。また、Ｚ−チルト機構９のＺ方向への移動及びチルトにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせが行われる。

なお、本実施の形態では、Ｚ−チルト機構９によりチャック１０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行っているが、マスクホルダ２０にＺ−チルト機構を設けて、マスクホルダ２０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行ってもよい。

ランプハウス３０には、ランプ３１、集光鏡３２、第１平面鏡３３、レンズ３４、シャッター３５、シャッター駆動装置３８、クランプ５０、濃度計５１、遮蔽板駆動装置９０及び遮蔽板９１が収容されている。ランプ３１には、水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ等の様に、高圧ガスをバルブ内に封入したランプが使用されている。ランプ３１は、クランプ５０により一端が固定されている。ランプ３１は、ランプ電源４０から給電されると点灯して、露光光を発生する。

ランプ３１の周囲には、ランプ３１から発生した光を集光する集光鏡３２が設けられている。ランプ３１から発生した光は、集光鏡３２により集光され、第１平面鏡３３へ照射される。第１平面鏡３３で反射した光は、フライアイレンズ又はロットレンズ等からなるレンズ３４へ入射し、レンズ３４を透過して照度分布が均一化される。光源制御部６０は、シャッター駆動装置３８を制御して、シャッター３５の開閉を行わせる。

ランプハウス３０には、露光光が通過する開口３９ａが設けられている。シャッター３５が開いているとき、レンズ３４を透過した光は、開口３９ａを通過した後、コリメーターレンズ３６を透過して平行光線束となり、第２平面鏡３７で反射して、マスク２へ照射される。マスク２へ照射された露光光により、マスク２のパターンが基板１へ転写され、基板１の露光が行われる。シャッター３５が閉じているとき、レンズ３４を透過した光は、シャッター３５に遮断され、基板１の露光は行われない。

ランプハウス３０は、ランプ３１より下方の位置に図示しない空気の吸気口を有し、ランプ３１より上方の位置に空気の排気口３９ｂを有する。排気口３９ｂには、排気ファン７０が取り付けられている。排気ファン７０を始動すると、排気口３９ｂからランプハウス３０内の空気が排出され、図示しない吸気口からランプハウス３０内に空気が吸入されて、ランプハウス３０内に下から上へ流れる空気の流れが形成される。この空気の流れにより、ランプ３１の冷却が行われる。切り替え弁８０は、ランプハウス３０の排気口３９ｂを、一般排気通路８１又は専用排気通路８２に接続する。一般排気通路８１の排出先は、例えば、一般工場排気の排出先と同じとし、専用排気通路８２の排出先は、例えば、ランプ３１のバルブ内に封入されているガスを処理する専用の設備とする。光源制御部６０は、排気ファン７０及び切り替え弁８０を制御する。

図２は、本発明の一実施の形態による露光装置のランプ電源及び光源制御部のブロック図である。ランプ電源４０は、点灯制御回路４１、電力制御回路４２、電流検出回路４３、電圧検出回路４４、電力検出回路４５、警報制御回路４６、及び警報装置４７を含んで構成されている。また、光源制御部６０は、ランプ電源制御回路６１、シャッター制御回路６２、排気ファン制御回路６３、ランプ破裂検出回路６４、切り替え弁制御回路６５、及び遮蔽板制御回路６６を含んで構成されている。

ランプ電源制御回路６１は、ランプ３１の点灯及び消灯を、点灯制御回路４１に指示する。点灯制御回路４１は、ランプ３１へ供給する電流、電圧及び電力を、電力制御回路４２に指示する。電力制御回路４２は、点灯制御回路４１の指示に従って、ランプ３１への給電を行う。点灯制御回路４１は、電力制御回路４２が給電してもランプ３１が点灯しない場合はランプ不点灯信号を、ランプ３１が点灯中に消灯した場合はランプ異常消灯信号を、ランプ破裂検出回路６４へ出力する。電流検出回路４３は、ランプ３１の電流を検出し、検出結果をランプ破裂検出回路６４へ出力する。電圧検出回路４４はランプ３１の電圧を検出し、検出結果をランプ破裂検出回路６４へ出力する。電力検出回路４５はランプ３１の電力を検出し、検出結果をランプ破裂検出回路６４へ出力する。

シャッター制御回路６２は、シャッター駆動装置３８を制御して、シャッター３５の開閉を行わせる。排気ファン制御回路６３は、排気ファン７０を制御して、ランプハウス３０内の空気の排出を行わせる。切り替え弁制御回路６５は、切り替え弁８０を制御して、ランプハウス３０の排気口３９ｂを、一般排気通路８１又は専用排気通路８２に接続させる。

図１において、ランプハウス３０内には、濃度計５１が設けられている。ランプハウス３０内でランプ３１が破裂すると、ランプ３１のバルブ内に封入されていたガスがランプハウス３０内へ放出されて、ランプハウス３０内のガスの濃度が急激に上昇する。濃度計５１は、ランプ３１のバルブ内に封入されていたガスの濃度を検出し、検出結果を光源制御部６０へ出力する。図２において、ランプ破裂検出回路６４は、濃度計５１の検出信号を入力する。

図３は、本発明の一実施の形態による露光装置のランプ破裂検出方法を示すフローチャートである。まず、ランプ破裂検出回路６４は、点灯制御回路４１からのランプ不点灯信号の有無により、ランプ３１が不点灯か否かを判断する（ステップ２１０）。次に、ランプ破裂検出回路６４は、電流検出回路４３、電圧検出回路４４及び電力検出回路４５の検出結果により、ランプ３１の電流、電圧、電力に異常が有るか否かを判断する（ステップ２２０）。続いて、ランプ破裂検出回路６４は、点灯制御回路４１からのランプ異常消灯信号の有無により、ランプ３１が異常消灯したか否かを判断する（ステップ２３０）。ランプ３１が不点灯の場合、ランプ３１の電流、電圧、電力に異常が有る場合、及びランプ３１が異常消灯した場合は、ステップ２４０へ進み、そうでない場合は、ステップ２１０〜２３０を繰り返す。

ステップ２４０において、ランプ破裂検出回路６４は、濃度計５１の検出結果に基づき、検出された濃度が所定値以上である場合は、ランプ３１が破裂したと判断する。ランプ３１が破裂したと判断しなかった場合、ランプ破裂検出回路６４は、ランプ異常信号を、ランプ電源制御回路６１及び装置制御部１００へ出力する（ステップ２５０）。ランプ電源制御回路６１は、ランプ破裂検出回路６４からランプ異常信号を入力すると、ランプ３１への給電の停止を、点灯制御回路４１に指示する。装置制御部１００は、ランプ破裂検出回路６４からランプ異常信号を入力すると、Ｘステージ５、Ｙステージ７、θステージ８及びＺ−チルト機構９を制御して、基板１の露光を中断する。

ランプ３１が破裂したと判断した場合、ランプ破裂検出回路６４は、ランプ破裂信号を、警報制御回路４６、ランプ電源制御回路６１、切り替え弁制御回路６５、遮蔽板制御回路６６及び装置制御部１００へ出力する（ステップ２６０）。切り替え弁制御回路６５は、ランプ破裂検出回路６４からランプ破裂信号を入力すると、切り替え弁８０を制御して、ランプハウス３０の排気口３９ｂを、一般排気通路８１から専用排気通路８２に切り替えて接続させる（ステップ２７０）。遮蔽板制御回路６６は、ランプ破裂検出回路６４からランプ破裂信号を入力すると、遮蔽板駆動装置９０を制御して、遮蔽板９１を駆動させる（ステップ２８０）。警報制御回路４６は、ランプ破裂検出回路６４からランプ破裂信号を入力すると、警報装置４７を制御して、装置内への立ち入り制限や避難勧告等の警報を発令させる（ステップ２９０）。ランプ電源制御回路６１は、ランプ破裂検出回路６４からランプ破裂信号を入力すると、ランプ３１への給電の停止を、点灯制御回路４１に指示する。装置制御部１００は、ランプ破裂検出回路６４からランプ破裂信号を入力すると、Ｘステージ５、Ｙステージ７、θステージ８及びＺ−チルト機構９を制御して、基板１の露光を中止する。

図４は、本発明の一実施の形態による露光装置のランプ破裂時の動作を示す図である。切り替え弁８０は、光源制御部６０の切り替え弁制御回路６５の制御により、ランプハウス３０の排気口３９ｂを、一般排気通路８１から専用排気通路８２に切り替えて接続する。ランプハウス３０内のランプ３１のバルブ内に封入されていたガスを含む空気は、専用排気通路８２を通ってガスを処理する専用の設備へ排出される。遮蔽板駆動装置９０は、光源制御部６０の遮蔽板制御回路６６の制御により、遮蔽板９１を駆動し、遮蔽板９１は、ランプハウス３０の開口３９ａを遮蔽する。ランプ３１のバルブ内に封入されていたガスは、ランプハウス３０の開口３９ａから拡散せず、コリメーターレンズ３６、第２平面鏡３７、基板１、マスク２、ベース３、Ｘガイド４、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、Ｚ−チルト機構９、チャック１０、マスクホルダ２０、及び装置制御部１００はガスで汚染されない。

図１〜図４に示した実施の形態によれば、ランプハウス３０内に、ランプ３１のバルブ内に封入されていたガスの濃度を検出する濃度計５１を設け、濃度計５１の検出結果に基づいて、ランプ３１の破裂を検出することにより、ランプ３１の破裂を自動的に早期に検出することができる。そして、ランプ３１の破裂を検出すると、ランプハウス３０の排気口３９ｂを一般排気通路８１から専用排気通路８２に切り替えて接続して、ランプハウス３０内の空気を一般排気通路８１の排出先と異なる排出先へ排出し、ランプハウス３０の開口３９ａを遮蔽することにより、ランプ３１のバルブ内に封入されていたガスの拡散を抑制することができる。さらに、装置内への立ち入り制限や避難勧告等の警報を発令することにより、装置の安全性を向上させることができる。

図５は、本発明の他の実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。ランプハウス３０内でランプ３１が破裂すると、ランプ３１の破裂音がランプハウス３０内に響き渡り、ランプ３１の破片がランプハウス３０内に飛散する。本実施の形態は、図１に示した実施の形態の濃度計５１の代わりに、ランプハウス３０内に、ランプ３１の破裂音により振動し、または破裂したランプ３１の破片の衝突により振動する振動板５２と、振動板５２の振動を検出するＡＥ（ＡｃｏｕｓｔｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎ）センサー５３とを設けたものである。ＡＥセンサー５３は、物質の発生する振動や音波等の弾性波を検出するセンサーであり、振動板５２の振動を検出して、検出結果を光源制御部６０’へ出力する。その他の構成要素は、図１に示した実施の形態と同様である。

図６は、本発明の他の実施の形態による露光装置のランプ電源及び光源制御部のブロック図である。図６において、光源制御部６０’のランプ破裂検出回路６４’は、ＡＥセンサー５３の検出信号を入力する。その他の構成要素は、図２に示した実施の形態と同様である。

図７は、本発明の他の実施の形態による露光装置のランプ破裂検出方法を示すフローチャートである。ステップ３１０〜３３０は、図３に示した実施の形態のステップ２１０〜２３０と同様である。ステップ３４０において、ランプ破裂検出回路６４’は、ＡＥセンサー５３の検出結果に基づき、検出された振動が所定値以上である場合は、ランプ３１が破裂したと判断する。ステップ３５０〜３９０は、図３に示した実施の形態のステップ２５０〜２９０と同様である。

図５〜図７に示した実施の形態によれば、ランプハウス３０内に、ランプ３１の破裂音により振動し、または破裂したランプ３１の破片の衝突により振動する振動板５２と、振動板５２の振動を検出するＡＥセンサー５３とを設け、ＡＥセンサー５３の検出結果に基づいて、ランプ３１の破裂を検出することにより、ランプ３１の破裂を自動的に早期に検出することができる。そして、ランプ３１の破裂を検出すると、ランプハウス３０の排気口３９ｂを一般排気通路８１から専用排気通路８２に切り替えて接続して、ランプハウス３０内の空気を一般排気通路８１の排出先と異なる排出先へ排出し、ランプハウス３０の開口３９ａを遮蔽することにより、ランプ３１のバルブ内に封入されていたガスの拡散を抑制することができる。さらに、装置内への立ち入り制限や避難勧告等の警報を発令することにより、装置の安全性を向上させることができる。

図８は、本発明のさらに他の実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。ランプ３１は、異常な高温になると異常歪みを発生し、その歪みがランプ３１の一端を固定するクランプ５０へ伝わる。ランプ３１がさらに高温になって破裂すると、その衝撃でクランプ５０が振動する。クランプ５０はランプ３１が発生する熱で高温になるため、センサーをクランプ５０に直接取り付けることはできない。そこで、本実施の形態では、図１に示した実施の形態の濃度計５１の代わりに、クランプ５０に導波棒（ウェーブガイド）５４を取り付け、導波棒５４が発生する音又は振動を検出するＡＥセンサー５５を設けたものである。導波棒５４は、物質の発生する振動や音波等の弾性波を伝播するものであり、ステンレスやセラミックス等の材料から成る。ＡＥセンサー５５は、導波棒５４が発生する音又は振動を検出して、検出結果を光源制御部６０’’へ出力する。その他の構成要素は、図１に示した実施の形態と同様である。

図９は、本発明のさらに他の実施の形態による露光装置のランプ電源及び光源制御部のブロック図である。図９において、光源制御部６０’’のランプ破裂検出回路６４’’は、ＡＥセンサー５５の検出信号を入力する。その他の構成要素は、図２に示した実施の形態と同様である。

図１０は、本発明のさらに他の実施の形態による露光装置のランプ破裂検出方法を示すフローチャートである。まず、ランプ破裂検出回路６４’’は、ＡＥセンサー５５の検出結果に基づき、検出された音又は振動が第１の所定値以上である場合は、ランプ３１に異常歪みが有ると判断する（ステップ４０１）。ランプ３１に異常歪みがあると判断した場合、ランプ破裂検出回路６４’’は、ランプ異常信号を、ランプ電源制御回路６１及び装置制御部１００へ出力する（ステップ４０２）。ランプ電源制御回路６１は、ランプ破裂検出回路６４’’からランプ異常信号を入力すると、ランプ３１の消灯を、点灯制御回路４１に指示する。装置制御部１００は、ランプ破裂検出回路６４’’からランプ異常信号を入力すると、Ｘステージ５、Ｙステージ７、θステージ８及びＺ−チルト機構９を制御して、基板１の露光を中断する。

ランプ３１に異常歪みが有ると判断しなかった場合は、ステップ４１０へ進む。ステップ４１０〜４３０は、図３に示した実施の形態のステップ２１０〜２３０と同様である。ステップ４４０において、ランプ破裂検出回路６４’’は、ＡＥセンサー５５の検出結果に基づき、検出された音又は振動が第１の所定値より大きい第２の所定値以上である場合は、ランプ３１が破裂したと判断する。ステップ４５０〜４９０は、図３に示した実施の形態のステップ２５０〜２９０と同様である。

図８〜図１０に示した実施の形態によれば、クランプ５０に導波棒５４を取り付け、導波棒５４が発生する音又は振動を検出するＡＥセンサー５５を設け、ＡＥセンサー５５の検出結果に基づいて、ランプ３１の破裂を検出することにより、ランプ３１の破裂を自動的に早期に検出することができる。そして、ランプ３１の破裂を検出すると、ランプハウス３０の排気口３９ｂを一般排気通路８１から専用排気通路８２に切り替えて接続して、ランプハウス３０内の空気を一般排気通路８１の排出先と異なる排出先へ排出し、ランプハウス３０の開口３９ａを遮蔽することにより、ランプ３１のバルブ内に封入されていたガスの拡散を抑制することができる。さらに、装置内への立ち入り制限や避難勧告等の警報を発令することにより、装置の安全性を向上させることができる。

さらに、図８〜図１０に示した実施の形態によれば、ＡＥセンサー５５の検出結果に基づいて、ランプ３１の異常歪みを検出し、ランプ３１を消灯することにより、ランプ３１の破裂の危険性をより広く察知して、ランプ３１の破裂を防止することができる。

本発明は、プロキシミティ露光装置に限らず、レンズ又は鏡を用いてマスクのパターンを基板上に投影する投影露光装置にも適用することができる。

本発明の一実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。本発明の一実施の形態による露光装置のランプ電源及び光源制御部のブロック図である。本発明の一実施の形態による露光装置のランプ破裂検出方法を示すフローチャートである。本発明の一実施の形態による露光装置のランプ破裂時の動作を示す図である。本発明の他の実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。本発明の他の実施の形態による露光装置のランプ電源及び光源制御部のブロック図である。本発明の他の実施の形態による露光装置のランプ破裂検出方法を示すフローチャートである。本発明のさらに他の実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。本発明のさらに他の実施の形態による露光装置のランプ電源及び光源制御部のブロック図である。本発明のさらに他の実施の形態による露光装置のランプ破裂検出方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１基板
２マスク
３ベース
４Ｘガイド
５Ｘステージ
６Ｙガイド
７Ｙステージ
８ θステージ
９Ｚ−チルト機構
１０チャック
２０マスクホルダ
３０ランプハウス
３１ランプ
３２集光鏡
３３第１平面鏡
３４レンズ
３５シャッター
３６コリメーターレンズ
３７第２平面鏡
３８シャッター駆動装置
３９ａ開口
３９ｂ排気口
４０ランプ電源
４１点灯制御回路
４２電力制御回路
４３電流検出回路
４４電圧検出回路
４５電力検出回路
４６警報制御回路
４７警報装置
５０クランプ
５１濃度計
５２振動板
５３，５５ＡＥセンサー
５４導波棒
６０，６０’，６０’’ 光源制御部
６１ランプ電源制御回路
６２シャッター制御回路
６３排気ファン制御回路
６４，６４’，６４’’ ランプ破裂検出回路
６５切り替え弁制御回路
６６遮蔽板制御回路
７０排気ファン
８０切り替え弁
８１一般排気通路
８２専用排気通路
９０遮蔽板駆動装置
９１遮蔽板
１００装置制御部

Claims

高圧ガスをバルブ内に封入したランプを備え、該ランプから発生した露光光をシャッターの開閉によって遮断し又は通過させることにより基板を露光する露光装置であって、
前記ランプから発生した露光光が通過する開口と排気口とを有し、前記ランプを収容するランプハウスと、
前記ランプハウス内の空気を排出する第１の排気通路と、
前記ランプハウス内の空気を前記第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出する第２の排気通路と、
前記ランプハウスの前記排気口を前記第１の排気通路又は前記第２の排気通路に接続する切り替え手段と、
前記ランプハウスの前記開口から前記ガスが排出拡散しないように前記開口を遮蔽する遮蔽手段と、
前記ランプハウス内に設けられ、前記ランプのバルブ内に封入されていた前記ガスの濃度を検出する濃度計と、
前記濃度計の検出結果に基づいて、前記ランプの破裂を検出し、前記切り替え手段を制御して、前記ランプハウスの前記排気口を前記第１の排気通路から前記第２の排気通路に切り替えて接続させ、前記遮蔽手段を制御して、前記ランプハウスの前記開口を遮蔽させる制御手段とを備えたことを特徴とする露光装置。
高圧ガスをバルブ内に封入したランプを備え、ランプから発生した露光光をシャッターの開閉によって遮断し又は通過させることにより基板を露光する露光装置のランプ破裂検出方法であって、
前記ランプから発生した露光光が通過する開口と排気口とを有するランプハウスに前記ランプを収容し、
前記ランプハウスの前記排気口を第１の排気通路に接続して前記ランプハウス内の空気を排出し、
前記ランプハウス内に、前記ランプのバルブ内に封入されていた前記ガスの濃度を検出する濃度計を設け、
前記濃度計の検出結果に基づいて、前記ランプの破裂を検出し、前記ランプハウスの前記排気口を前記第１の排気通路から前記第２の排気通路に切り替えて接続して、前記ランプハウス内の空気を前記第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出し、前記ランプハウスの前記開口から前記ガスが排出拡散しないように前記開口を遮蔽手段で遮蔽することを特徴とする露光装置のランプ破裂検出方法。
高圧ガスをバルブ内に封入したランプを備え、該ランプから発生した露光光をシャッターの開閉によって遮断し又は通過させることにより基板を露光する露光装置であって、
前記ランプから発生した露光光が通過する開口と排気口とを有し、前記ランプを収容するランプハウスと、
前記ランプハウス内の空気を排出する第１の排気通路と、
前記ランプハウス内の空気を前記第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出する第２の排気通路と、
前記ランプハウスの前記排気口を前記第１の排気通路又は前記第２の排気通路に接続する切り替え手段と、
前記ランプハウスの前記開口から前記ガスが排出拡散しないように前記開口を遮蔽する遮蔽手段と、
前記ランプハウス内に設けられ、前記ランプの破裂音により振動し、または破裂した前記ランプの破片の衝突により振動する振動板と、
前記振動板の振動を検出するセンサーと、
前記センサーの検出結果に基づいて、前記ランプの破裂を検出し、前記切り替え手段を制御して、前記ランプハウスの前記排気口を前記第１の排気通路から前記第２の排気通路に切り替えて接続させ、前記遮蔽手段を制御して、前記ランプハウスの前記開口を遮蔽させる制御手段とを備えたことを特徴とする露光装置。
高圧ガスをバルブ内に封入したランプを備え、前記ランプから発生した露光光をシャッターの開閉によって遮断し又は通過させることにより基板を露光する露光装置のランプ破裂検出方法であって、
前記ランプから発生した前記露光光が通過する開口と排気口とを有するランプハウスに前記ランプを収容し、
前記ランプハウスの前記排気口を第１の排気通路に接続して前記ランプハウス内の空気を排出し、
前記ランプハウス内に、前記ランプの破裂音により振動し、または破裂した前記ランプの破片の衝突により振動する振動板と、前記振動板の振動を検出するセンサーとを設け、
前記センサーの検出結果に基づいて、前記ランプの破裂を検出し、前記ランプハウスの前記排気口を前記第１の排気通路から前記第２の排気通路に切り替えて接続して、前記ランプハウス内の空気を前記第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出し、前記ランプハウスの前記開口から前記ガスが排出拡散しないように前記開口を遮蔽手段で遮蔽することを特徴とする露光装置のランプ破裂検出方法。
高圧ガスをバルブ内に封入したランプを備え、該ランプから発生した露光光をシャッターの開閉によって遮断し又は通過させることにより基板を露光する露光装置であって、
前記ランプから発生した前記露光光が通過する開口と排気口とを有し、前記ランプを収容するランプハウスと、
前記ランプハウス内で前記ランプの一端を固定するクランプと、
前記ランプハウス内の空気を排出する第１の排気通路と、
前記ランプハウス内の空気を前記第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出する第２の排気通路と、
前記ランプハウスの前記排気口を前記第１の排気通路又は前記第２の排気通路に接続する切り替え手段と、
前記ランプハウスの前記開口から前記ガスが排出拡散しないように前記開口を遮蔽する遮蔽手段と、
前記クランプに取り付けられた導波棒と、
前記導波棒が発生する音又は振動を検出するＡＥセンサーと、
前記ＡＥセンサーの検出結果に基づいて、前記ランプの破裂を検出し、前記切り替え手段を制御して、前記ランプハウスの前記排気口を前記第１の排気通路から前記第２の排気通路に切り替えて接続させ、前記遮蔽手段を制御して、前記ランプハウスの前記開口を遮蔽させる制御手段とを備えたことを特徴とする露光装置。
前記制御手段は、前記ＡＥセンサーの検出結果に基づいて、前記ランプの異常歪みを検出し、前記ランプを消灯することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
高圧ガスをバルブ内に封入したランプを備え、前記ランプから発生した露光光をシャッターの開閉によって遮断し又は通過させることにより基板を露光する露光装置のランプ破裂検出方法であって、
前記ランプから発生した前記露光光が通過する開口と排気口とを有するランプハウスに前記ランプを収容し、
前記ランプハウス内で前記ランプの一端をクランプにより固定し、
前記ランプハウスの前記排気口を第１の排気通路に接続して前記ランプハウス内の空気を排出し、
前記クランプに導波棒を取り付け、前記導波棒が発生する音又は振動を検出するＡＥセンサーを設け、
前記ＡＥセンサーの検出結果に基づいて、前記ランプの破裂を検出し、前記ランプハウスの前記排気口を前記第１の排気通路から前記第２の排気通路に切り替えて接続して、前記ランプハウス内の空気を前記第１の排気通路の排出先と異なる排出先へ排出し、前記ランプハウスの前記開口から前記ガスが排出拡散しないように前記開口を遮蔽手段で遮蔽することを特徴とする露光装置のランプ破裂検出方法。
前記ＡＥセンサーの検出結果に基づいて、前記ランプの異常歪みを検出し、前記ランプを消灯することを特徴とする請求項７に記載の露光装置のランプ破裂検出方法。