JPS61285717A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、照明系ランプとして超高圧水銀灯等の放電灯
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
ウェ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１
９００＃Ｉ＋１１゜奥行７５０１１１％幅１５００ａｌ
＋、重ｆｆ１１１００Ｎｆｆで、これに蓄電池が必要で
あり、蓄電池容量１０Ｋ　Ｖ　Ａ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１５００〜３０００ａａ　、奥行３５０〜ａｏｏ
ａｗ、高さ９００〜１３００馴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］ 本発明の目的は、上述の従来形における問題点に鑑み、
アライナ等の露光装置における照明系ランプの瞬時停電
時等の消灯対策を大容量の無停電電源装置を使用せずに
可能とすることにある。

［実施例の説明］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

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ｍ（例えば７０−ティング充電され
る１２Ｖ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へ供給する電カケープルである。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への電カケープル、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Ａ０２００Ｖ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１
３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、従来のアライナに対して点灯装＠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ＩＩＪｍ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＠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臓している。

第２図は、第１図の再点灯装Ｎ４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
と点灯袋Ｗ１２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、パルスエツジ回路４２は、瞬断検出回
路４１の出力の立ち下がりエツジでＨレベルのパルス（
ｋ）を発生する。

Ｊ−にフリップフロップ（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４
４を介して、Ｋ端子にはそのまま入力している。つまり
、Ｊ−にフリップフロップ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にパルスエツジ回路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が点灯袋ｗ２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）、パルスエツジ回路４２はこの瞬
断検出回路４１の出力の立ち下がりエツジでＨレベルの
パルスを発生する（ｋ）。

これにより、Ｆｌ”４３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（Ｊ）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（Ｊ）は２
人力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４７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
のウェ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ェハが流れ続ける
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袋Ｍ２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、ＮＡＮＯ回路４８はこ
のランプ消灯信号（ｂ）と上記ＦＦ４３から与えられる
ランプ点灯信号（ｊ）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のソレノイド５１が付
勢される。

タイマリレー５１は、付勢後所定時間ＴＯ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ＴＯ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
ＴＯ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ＴＯ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（ｅｔ）が、回路５４は回路５３の立ち下がりエツ
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
ツ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、ＮＡＮＤ回路４８は、点灯装Ｍ２から入力され
るランプ消灯信号がＬレベルに切換ねって（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ＥＮ１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Ｒ１ならびにシ
ュミットトリガロ路５８の入力端子が接地され、回路５
３゜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（Ｊ）。

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）はパルスエツジ回路５９に供給され、パルスエツ
ジ回路５９はこの出力（ｈ＞の立ち下がりエツジでＨレ
ベルのパルス（１）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）を入力とするフリツプフロツプ回路
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（Ｊ＞を形成してｌ”ｌ
”４３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がオフしくｃ、ｄ）、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５
５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
なるまでに数分層るが、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
おいては瞬時停電によりランプが消灯した時のみランプ
の再点灯を行なうようにしているが、瞬時停電時のみで
なく他の原因でランプが消灯した時それを光電変換装！
！害により検知しその信号により再点灯をするようにす
ることもできる。また、上述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Ｉ！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
ことを消灯機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、停電中にも動作させるべき部分とに分離
することにより、後者を腕時計盤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
おける照明系ランプが消灯した場合は、ランプ用電源が
正常なときのみ再点灯し、ランプ点灯用および本体装置
動作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
電電源を使用することなく照明系ランプの瞬時停電時等
の消灯対策を行なうことができる。

【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：瞬断検出回路、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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、露光用照明系ランプとしての放電灯と、該ランプを
   始動および点灯するための点灯装置と、該点灯装置の点
   灯および消灯動作を制御するランプ制御手段とを有する
   露光装置であって、 上記ランプの消灯を検知する消灯検知手段と、上記点灯
   装置へ入力されるランプ点灯用電源のオン・オフを検出
   する停電検出手段と、上記ランプが消灯後再点灯可能状
   態となつたことを判別するランプ状態判別手段と、上記
   ランプが消灯している場合、上記点灯装置がランプ点灯
   動作中であり、上記ランプ点灯用電源がオンであり、か
   つ上記ランプが再点灯可能状態であることを条件に上記
   ランプの再起動信号を発生する再起動信号発生手段とを
   具備することを特徴とする露光装置。 ２、前記ランプ状態判別手段が、前記ランプの消灯後所
   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。 ３、前記再起動信号発生手段が、前記再起動信号を所定
   周期で繰返し発生するとともに、該再起動信号の発生回
   数または時間を計測し、該発生回数または時間が所定値
   に達した後は上記再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。 ４、前記再起動信号の発生回数または時間が所定値に達
   した後も前記ランプが点灯しないとき、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。 ５、前記点灯装置が、前記消灯検出手段を含み該消灯検
   出手段の出力を前記ランプおよびランプ制御手段が配設
   されている本体装置に供給するものであるとともに、ラ
   ンプ起動信号入力端子を有する場合、前記停電検出手段
   、ランプ状態判別手段および再起動信号発生手段を１つ
   の筺体に格納し、かつ該再起動信号発生手段の信号出力
   端子、前記ランプ点灯用電源の上記点灯装置への中継端
   子および前記点灯装置と上記本体装置との間の信号線中
   継端子を該筺体に取付けたものを再点灯アダプタとして
   付加した特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１つに記
   載の露光装置。