JPH0744136B2

JPH0744136B2 - 露光装置

Info

Publication number: JPH0744136B2
Application number: JP60126338A
Authority: JP
Inventors: 武彦鈴木; 勇下田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1985-06-12
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: JPS61285717A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の分野］本発明は、照明系ランプ等の露光用照明光源として超高
圧水銀灯などの放電灯を用いた露光装置に関し、特に停
電等の不測のランプ消灯に対し再点灯を自動的に行なう
ようにした露光装置に関する。この露光装置において
は、例えば瞬時停電によって照明系ランプが消灯した
時、その瞬時停電の発生およびランプの消灯を検知して
自動的に再点灯動作を行なったり、ランプ消灯警告を行
なう。

［発明の背景］従来、マスクアライナにおいて瞬時停電が生じた際、ア
ライナ装置本体は影響を受けず、ランプのみが消灯し、
アライナを自動で運転させている場合に露光していない
ウエハを流してしまうという不都合があった。一方、人
が装置を操作している場合は、ランプを再点灯させるこ
とも可能であるが、このためには常にランプの監視が必
要であり、いつ起こるか分らない瞬時停電に対応するた
めにのみ人員を配置することは工場の自動化という意味
においても合理的でない。

上記問題の対策として、瞬時停電時もランプを消灯させ
ないようにするために、点灯装置を無停電形定周波電源
装置（バッテリ付CVCF）で動作させる方法があるが、マ
スクアライナの電力を補うためには大きな電力を必要と
し、市販の前記無停電電源を使用すると、どうしても電
源の外形が大きくなってしまう。例えば、出力容量が３
相10KVAの電源の場合、電源本体の高さが1900mm、奥行7
50mm、幅1500mm、重量1100kgで、これに蓄電池が必要で
あり、蓄電池容量10KVAとすると、鉛蓄電池で50個程度
が必要となり、蓄電池の棚寸法を例にとっても長さ1500
〜3000mm、奥行350〜800mm、高さ900〜1300mm程度の大
きさとなって、設備スペース、保守、安全性の点におい
て望ましくない。

［発明の目的］本発明は、上述の従来例の問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、アライナ等の露光装置において、露光
用照明源としての高圧放電光源の瞬時停電により消灯対
策を大容量の無停電電源装置を使用せずに、且つ露光装
置本体の機能に影響を与えることなく可能にすることに
ある。

［発明の構成］上述の目的を達成するために、本発明は、露光用照明源
としての高圧放電光源（例えば、第１図の照明系ランプ
１）と、光源用電源に接続されている点灯手段（スター
タ３）と、無停電な電源に接続されている点灯制御手段
（再点灯装置４）を備え、前記点灯制御手段は、前記高
圧放電光源の点灯時に前記光源用電源の瞬時停電を検出
する瞬停検出回路（例えば、第２図の瞬断検出回路41、
フリップフロップ43を含む回路）と、この瞬停検出回路
が瞬時停電を検出した場合において、その瞬時停電に起
因して前記高圧放電光源が消灯したときは未露光のウエ
ハが流れ続けるのを防止するために前記点灯手段により
前記高圧放電光源を点灯するための起動信号を発生しか
つ前記瞬停検出回路をリセットすると共に、その瞬時停
電に起因する前記高圧放電光源の消灯が生じないときは
前記起動信号を発生させずに前記瞬停検出回路をリセッ
トする起動信号発生回路（２入力NAND回路48、初期化回
路45、初期設定回路46を含む回路）を有している。

これにより、本発明は、光源用電源の瞬時停電により高
圧放電光源が消灯した場合には、自動的に再点灯動作を
開始して、該光源を確実に再点灯できると共に、それ以
外の理由で高圧放電光源が消灯した場合、例えば、露光
装置本体のメンテナンスのために、光源用電源がオンの
状態で、高圧放電光源をオペレータが意図的に消灯した
場合には、再点灯動作が開始されることはなく、高圧放
電光源、点灯手段等に余分な負荷をかけることがない。

［実施例の説明］以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る再点灯装置を適用し
たマスクアライナの照明系部分の構成を示す。同図にお
いて、１は超高圧水銀灯等の照明系ランプ、２は点灯装
置、３はスタータ、４は本発明の特徴とする再点灯装置
である。５はランプ用電源（例えば３相 200V）のコン
セント、６は再点灯装置４の電気回路を動作させるため
の直流無停電電源（例えばフローティング充電される12
Vのバッテリ）である。また、７はコンセント５より入
力したランプ用電源を再点灯装置４を通して点灯装置２
へ供給する電力ケーブルである。８はスタータ３への起
動信号ケーブル、９はスタータ３への電力供給ケーブ
ル、10はランプ１への電力ケーブル、11は点灯装置２と
アライナ本体（不図示）とを接続する信号伝送ケーブル
である。12は再点灯装置４の電気回路動作用直流電力を
交流無停電電源（例えばAC 200Vまたは100V）から得る
場合のために用意されているコンセント、13はこの直流
電力を直流無停電電源６と交流無停電電源13とのいずれ
から得るかを選択するためのシートバー（ジャンパコネ
クタ）、14は無停電電源13の出力電圧に対応して電源ト
ランス15のタップを切換えるためのスイッチである。

再点灯装置４は、従来のアナイナに対して点灯装置２や
アライナ本体の内部を改造することなく付加可能とした
もので、点灯装置２へのランプ用電源やアライナ本体か
らの制御信号等の接続は、この再点灯装置４を介してケ
ーブル7,11により行なっている。また、ランプ１の起動
信号もケーブル８により点灯装置２から再点灯装置４を
経由してスタータ３に供給している。

なお、点灯装置２は、内部構造を図示していないが、ア
ライナ本体からの制御信号に応じてランプ１への電力を
オン・オフするための電力リレー、直流電力をランプ１
へ供給するための整流装置、ランプ起動信号発生回路、
およびランプ電流に基づきＨレベルのランプ消灯信号を
発生するランプ消灯検出回路等を内蔵している。

第２図は、第１図の再点灯装置４の詳細回路図を示す。
また、第３図は、この再点灯装置４の各部の動作タイミ
ングチャートを示す。第２図の装置は、コンセント５を
介して供給されるランプ用電源電圧を常時監視してこの
電圧が所定値以下となった時Ｌレベルの電源断信号
（ａ）を発生する瞬断検出回路41を備え、この電源断信
号と点灯装置２から信号伝送ケーブル11を介して出力さ
れるランプ消灯信号（ｂ）とに応じて後述の再点灯動作
を行なう。

第２図において、パルスエッジ回路42は、瞬断検出回路
41の出力の立ち下がりエッジでＨレベルのパルス（ｋ）
を発生する。

Ｊ−Ｋフリップフロップ（以下、FFという）43は、前記
ランプ消灯信号（ｂ）が、Ｊ端子にはインバータ44を介
して、Ｋ端子にはそのまま入力している。つまり、Ｊ−
Ｋフリップフロップ43はインバータ44とともに反転形フ
リップフロップを構成しており、そのクロック端子Ｃに
パルスエッジ回路42からＨレベルのパルス（ｋ）が供給
されたとき、そのパルスの立ち上り時のＪ端子の信号状
態すなわち停電発生時のランプ１の状態を取込んでラッ
チし出力する。

初期化回路45は、上記瞬断検出回路41が電源断を検出し
たにもかかわらずランプ１が消灯しなかった場合等に初
期設定回路46を介して、FF43および47を初期化（リセッ
ト）するためのものである。

今、ランプ１が点灯装置２により点灯されている状態で
ランプ用電源が停電すると、瞬断検出回路41の出力がＬ
レベルとなり（ａ）、パルスエッジ回路42はこの瞬断検
出回路41の出力の立ち下がりエッジでＨレベルのパルス
を発生する（ｋ）。これにより、FF43は、停電発生時の
ランプ１の状態としてＬレベルの信号（ｂ）をインバー
タ44で反転したＨレベルのランプ点灯信号（ｌ）を記憶
し、端子Ｑに出力する。このＨレベルのランプ点灯信号
（ｌ）は２入力NAND回路48の一方の入力端子に供給され
る。なお、上記点灯装置２は、停電中はランプ消灯検出
回路の電源がオフするためランプの点灯または消灯にか
かわらず点灯状態を示すＬレベル信号を発生する。

次いで、この停電が復帰すると、この停電時間に応じ
て、停電検出されたにもかかわらずランプ１が消灯し
ない場合、ランプ１は消灯するが、アライナ本体の動
作は影響されない場合、およびアライナ本体がダウン
する場合が生じる。

の場合は、停電による焼付動作への影響はないものと
して初期化回路45が上記FF43をリセットすることにより
この再点灯装置４を通常点灯時の状態に戻す。

の場合、アライナ全体の動作が停止し、前述の未露光
のウエハを流すという問題は発生しない。

の場合、ランプ１が消灯した状態でアライナ本体が露
光時と同様に動作するため未露光のウエハが流れ続ける
という問題がある。この再点灯装置はこのような事態に
対処するためのものである。

すなわち、停電が復帰してもランプ１が点灯しない場合
はランプ電流が零であるから点灯装置２はＨレベルのラ
ンプ消灯信号（ｂ）を発生する。このランプ消灯信号
は、上記NAND回路48の他方の入力端子に供給される。従
って、NAND回路48はこのランプ消灯信号（ｂ）と上記FF
43から与えられるランプ点灯信号（ｌ）とによって双方
の入力端子がＨレベルとなり出力がＬレベルに変化す
る。このＬレベル信号は、pnpトランジスタ49のベース
に印加され、トランジスタ49がオンしてランプ１の消灯
を示す表示ランプ50およびタイマリレー51が付勢され
る。

タイマリレー51は、付勢後所定時間T0が経過して始めて
動作（ｄ）するもので、ここでは図示しない設定手段に
よって時間T0を０〜15分の間で可変設定可能である。リ
レー51の接点52は、常閉型（ｂ接点）であり、ランプ１
が点灯してリレー51が消勢されている間ないし消灯を検
知してリレー51が付勢された後も時間T0を経過するまで
はクロック発生回路53、オンタイマ回路54およびタイム
セット回路55の各イネーブル端子ENまたはリセット端子
Ｒを接地することにより回路53,54,55の動作を禁止して
いる。しかし、ランプ１の消灯が検知されて時間T0が経
過した後は上述のようにリレー51が動作して接点52が開
放する結果（ｄ）、回路53,54,55は動作が可能化され
る。つまり、回路53は周期T1例えば１分周期の矩形波の
出力（ｅ）が、回路54は回路53の立ち下がりエッジをト
リガとする幅T2例えば１秒のＨレベルパルスの出力
（ｆ）が、また回路55は回路53の立ち下がりエッジをト
リガとする時間幅T3例えば回路54が４つのパルスを発生
し得る時間である３〜４分のＨレベル信号の出力（ｈ）
が発生可能となる。

オンタイマ回路54の出力（ｆ）はリレー56に供給されて
おり、リレー56は回路54のＨレベル出力（ｆ）により付
勢される（ｇ）。リレー56の接点57は、点灯装置２およ
びスタータ３を接続する起動信号ケーブル８に直列接続
された常閉接点であり、スタータ３ではこの接点57が開
放する度に起動パルスを発生してランプ１へ印加する。
すなわち、起動パルスはオンタイマ回路54のＨレベル出
力に対応して発生する。

この起動パルスを印加することによってランプ１が点灯
すると、NAN出力回路48は、点灯装置２から入力される
ランプ消灯信号がＬレベルに切換わって（ｂ）、出力が
Ｈレベルとなる。これにより、トランジスタ49がオフし
て、消灯表示ランプ50が消灯する（ｃ）とともに、タイ
マリレー51が消勢される（ｄ）。そしてリレー51の消勢
により接点52が閉成し、クロック発生回路53のイネーブ
ル端子EN、オンタイマ回路54およびタイムセット回路55
の各リセット端子Ｒ、ならびにシュミットトリガ回路58
の入力端子が接地され、回路53,54,55は出力がＬレベル
になるとともにその動作を禁止され（e,f,h,）、さら
に、回路58の出力（ｎ）がＬレベルに変化する。回路58
の出力（ｎ）は、初期化回路45を介して初期設定回路46
に供給され、初期設定回路46ではこの出力（ｎ）を基に
初期設定信号（ｍ）を作成しFF43を初期設定する
（ｌ）。以上により、この再点灯装置は、瞬時停電発生
前と同じ通常点灯状態に戻る。

一方、上記起動パルスが印加されたにもかかわらずラン
プ１が点灯しないときは、上記タイムセット回路55に設
定された時間T3が経過するまでの間で、かつランプ１が
点灯するまで、上記オンタイマ回路54が周期T1幅T2のパ
ルスを繰返し発生する。これにより、リレー51の接点52
が開閉し、スタータ３ではオンタイマ回路54のＨレベル
出力に同期して周期T1の起動パルスをランプ１に印加す
る。そして、所定回数例えば４回以内の何回目かの起動
パルスによりランプ１が点灯すれば、この再点灯装置４
は上述したように動作して通常点灯状態に復帰する。

もし、上記所定回数の起動パルスによってもランプ１が
再点灯せずに時間T3が経過した場合は、タイムセット回
路55の出力（ｈ）がＬレベルに変化する。この出力
（ｈ）はパルスエッジ回路59に供給され、パルスエッジ
回路59はこの出力（ｈ）の立ち下がりエッジでＨレベル
のパルス（ｉ）を発生してFF47のクロック端子Ｃに供給
する。これにより、インバータ60とともにランプ消灯信
号（ｂ）を入力とするフリップフロップ回路を構成する
FF47においては、このランプ再起動開始後時間T3経過時
においてランプ１が消灯状態であることを示すＨレベル
の消灯状態信号（ｊ）を記憶し、端子Ｑに出力する。こ
のＨレベルの消灯状態信号（ｊ）はトランジスタ61のベ
ースに印加され、トランジスタ61がオンしてブザー62を
付勢し、ブザー62が鳴動して消灯および再起動失敗を示
す警告音（ｐ）を発生する。この警告音はオペレータが
ブザーリセットスイッチ63を操作するまで継続する。

ブザーリセットスイッチ63が操作されると、Ｌレベルの
操作信号（ｑ）が初期設定回路46に供給され、初期設定
回路46では初期設定信号（ｌ）を形成してFF43および47
のリセット端子Ｒに供給する。この結果、FF47が初期化
されて（ｊ）ブザー62が停止する（ｐ）と同時に、FF43
が初期化されて、上述の再点灯に成功した場合と同様に
消灯表示ランプ50およびタイマリレー51がオフし（c,
d）、クロツク発生回路53、オンタイマ回路54およびタ
イムセット回路55はその動作を禁止されるとともに出力
がＬレベルになる（e,f,h）。すなわち、再点灯装置４
は、瞬時停電発生前と同じ通常点灯状態に初期設定され
る。

以上のように、この再点灯装置においては瞬時停電によ
りランプが消灯したときはこの瞬時停電およびランプの
消灯を自動的に検知し瞬時停電が復帰した後、自動的に
再点灯動作を行なうようにしているため、無停電電源装
置を用いる場合であっても、本再点灯装置の電気回路を
動作させるだけで良く、アライナ全体を動作させるため
の無停電電源装置に比べればその容量は1/1000程度で足
りる。

また、本再点灯装置は、電源として直流電源すなわちバ
ッテリが使用可能であり、無停電電源装置を使用するよ
りも省スペースになる。

また、本再点灯装置は、瞬時停電を検知し、照明系ラン
プが消灯したときのみ瞬時停電によりランプが消灯した
ことを知らせるランプを有しているため他の原因でラン
プが消灯したかあるいは瞬時停電でランプが消灯したか
を区別することができ、アライナ等の本体装置のメイン
テナンスに役立つ。

また、本再点灯装置は、再点灯を失敗した時、ブザーで
警告する機能を有するためランプのメインテナンスに有
利である。

さらに、本再点灯装置は、瞬時停電があり、ランプが消
灯し、瞬時停電が復帰した後の再点灯する時間を可変に
できる。高圧放電水銀ランプを照明系ランプに使用した
際、ランプが冷却し、中の蒸気圧が下がり再点灯可能と
なるまでに数分掛るが、前記時間を可変できるためラン
プの状態が変ったとしても対応が可能である。

［実施例の変形例］なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく適宜
変形して実施することができる。例えば上述の実施例に
おいてはランプ電流を直接検出するようにしているが、
ランプ近傍の温度をモニタし電流値の低下を検知するよ
うにしてもよい。また、上述においてはランプが消灯後
再起動可能状態となったことを消灯後の経過時間により
判定しているが、ランプまたはランプ近傍の温度により
判定するようにしてもよい。また、再点灯装置の電気回
路において消灯表示ランプ51、リレー51,56およびブザ
ー61等のように比較的消費電力が大きく、かつ停電復帰
後に動作すれば足りる部分と、停電中に動作させるべき
部分とに分離することにより、後者を腕時計並の極めて
小消費電力のMOS−IC化し、１次電池により数年間動作
させることも可能となる。また、上述した動作をマイク
ロプロセッサにより実現することも勿論可能である。

さらに、上記再点灯装置に再点灯動作カウンタを取り付
け、瞬時停電の回数および再点灯回数等を分るようにす
れば再点灯装置のメインテナンス上有利である。

また、上記再点灯装置の機能を点灯装置本体に持たせる
ことにより装置を１つにまとめるようにしてもよい。

［発明の効果］以上のように、本発明によると、アライナ等の露光装置
における露光用照明源としての高圧放電ランプが瞬時停
電により消灯した場合には、ランプ用電源の正常状態へ
の復帰に応じて再点灯を行うことを可能にすると共に、
ランプ用電源が正常状態で意図的に高圧放電ランプを消
灯した場合には、これを瞬時停電による消灯と区別し
て、再点灯動作を行わないようにできるので、露光装置
本体のメンテナンスのために、意図的に高圧放電ランプ
を消灯したままにしておくこともできる。このため、メ
ンテナンス時に、高圧放電ランプ等に余分な負荷を与え
ることがない。

また、本発明によれば、ランプ点灯用及び露光装置本体
用の電力を商用電源等の常用電力から受電するようにし
ているため、大容量したがって大型かつ高価な無停電電
源装置を使用することなく、瞬時停電による高圧放電ラ
ンプの消灯対策を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るマスクアライナの照
明系部分の構成を示すブロック図、第２図は、第１図における再点灯装置部分の詳細回路
図、第３図は、第２図の装置の各部の動作を説明するための
タイミングチャートである。 1:ランプ、2:点灯装置、3:スタータ、4:再点灯装置、6:
直流電源、41:瞬時検出回路、50:消灯表示ランプ、51:
タイマリレー、53:クロック発生回路、54:オンタイマ回
路、55:タイムセット回路、56:スタータ駆動用リレー、
61:ブザー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭56−97999（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−79890（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−137398（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】露光用照明源としての高圧放電光源と、光
源用電源に接続されている点灯手段と、無停電な電源に
接続されている点灯制御手段を備え、前記点灯制御手段
は、前記高圧放電光源の点灯時に前記光源用電源の瞬時
停電を検出する瞬停検出回路と、この瞬停検出回路が瞬
時停電を検出した場合において、その瞬時停電に起因し
て前記高圧放電光源が消灯したときは未露光のウエハが
流れ続けるのを防止するために前記点灯手段により前記
高圧放電光源を点灯するための起動信号を発生しかつ前
記瞬停検出回路をリセットすると共に、その瞬時停電に
起因する前記高圧放電光源の消灯が生じないときは前記
起動信号を発生させずに前記瞬停検出回路をリセットす
る起動信号発生回路を有していることを特徴とする露光
装置。
【請求項２】前記起動信号発生回路は、前記光源の消灯
後所定の時間を経過したとき再点灯可能状態を示す信号
を発生するタイマ手段を含む特許請求の範囲第１項記載
の露光装置。
【請求項３】前記起動信号発生回路が、前記起動信号を
所定周期で繰返し発生するとともに、該起動信号の発生
回数または時間を計測し、該発生回数または時間が所定
値に達した後は上記起動信号の出力を禁止するカウンタ
または第２のタイマ手段を含む特許請求の範囲第１また
は２項記載の露光装置。
【請求項４】前記起動信号の発生回数または時間が所定
値に達した後も前記光源が点灯しないとき、その旨を警
告する手段を有する特許請求の範囲第３項記載の露光装
置。