KR101699179B1 - 노광 장치, 및 노광 장치의 설계 방법 - Google Patents

노광 장치, 및 노광 장치의 설계 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101699179B1
KR101699179B1 KR1020150145945A KR20150145945A KR101699179B1 KR 101699179 B1 KR101699179 B1 KR 101699179B1 KR 1020150145945 A KR1020150145945 A KR 1020150145945A KR 20150145945 A KR20150145945 A KR 20150145945A KR 101699179 B1 KR101699179 B1 KR 101699179B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lamp
integrator
light
lamps
lamp group
Prior art date
Application number
KR1020150145945A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160100803A (ko
Inventor
가나 와타나베
요시히코 야마다
Original Assignee
페닉스덴키가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 페닉스덴키가부시키가이샤 filed Critical 페닉스덴키가부시키가이샤
Publication of KR20160100803A publication Critical patent/KR20160100803A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101699179B1 publication Critical patent/KR101699179B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70825—Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70991—Connection with other apparatus, e.g. multiple exposure stations, particular arrangement of exposure apparatus and pre-exposure and/or post-exposure apparatus; Shared apparatus, e.g. having shared radiation source, shared mask or workpiece stage, shared base-plate; Utilities, e.g. cable, pipe or wireless arrangements for data, power, fluids or vacuum

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

[과제] 복수의 램프가 최적으로 배치된 노광 장치를 제공한다.
[해결 수단] 복수의 램프(12)로 구성된 램프군(11)과, 복수의 램프(12)로부터의 광을 받아, 상기 광의 균일성을 높이는 적분기(14)를 구비하는 노광 장치(10)에 있어서, 이하의 조건식 1 및 2를 만족시킴으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다.
조건식 1 a≤tanθ1×L×2
조건식 2 θ1－θ2=θ3
단,
a：램프군의 종방향 치수 및 횡방향 치수
L：램프군의 출광 위치로부터 적분기의 입사 위치까지의 거리
θ1：각 램프의 광축과 적분기의 중심축이 이루는 각도 중, 최대의 값
θ2：개개의 램프로부터의 광의 열림각
θ3：적분기 입사각

Description

노광 장치, 및 노광 장치의 설계 방법{EXPOSING APPARATUS, AND METHOD OF DESIGN FOR EXPOSING APPARATUS}
본 발명은, 예를 들어 반도체 제조시에 사용되는 노광 장치 및 상기 노광 장치의 설계 방법에 관한 것이다.
반도체 등을 제조할 때에 사용되는 노광 장치의 조명에는 예를 들어 자외선이 이용된다. 이로 인해, 노광 장치의 조명에는, 고압 방전 램프로 대표되는 램프가 복수 개 결합하여 사용되고 있다. 또, 노광 장치에는, 복수의 램프로부터의 광을 받아, 상기 광의 균일성을 높이는 렌즈체인 적분기가 사용되고 있다.
이러한 램프는, 노광 장치에 있어서 요구되는 광량에 따른 능력의 것이 채용되는데, 상기 능력을 1개의 램프로 만족하도록 한 경우(즉, 「1등식인 경우」), 만일, 트러블 등에 의해 상기 램프로부터 출광할 수 없게 되면 노광 작업 자체를 중단해야만 한다. 이로 인해, 비교적 용량이 작은 복수의 램프를 이용하여 노광 장치에 요구되는 광량을 공급할 수 있도록 하는 것이 일반적으로 행해지고 있다(예를 들어, 특허 문헌 1).
일본국 특허 공개 2010-72571호 공보
종래, 복수의 램프로 구성된 램프군을 노광 장치에 이용하는 경우, 상기 램프군의 상하단 혹은 좌우단에 가까운 램프일수록, 적분기의 중심축에 대한 램프의 광축의 각도가 커지도록 상기 램프의 배치 각도를 고려하면, 노광에 필요한 광량에 따라 램프의 수를 얼마든지 증가시킬 수 있다고 생각되고 있었다. 즉, 램프군의 종방향 치수 및 횡방향 치수는 얼마든지 크게 할 수 있다고 생각되고 있었다.
그러나, 발명자들은, 적분기의 중심축에 대한 램프의 광축의 각도가 커지면, 어느 각도보다 외측에 위치하는 램프로부터의 광은, 노광에 기여하는 유효한 광은 되지 않는다고 하는 지견을 얻었다. 즉, 복수의 램프를 이용한 노광 장치는 일반적이지만, 이들 복수의 램프를 어떤 식으로 배치해야 할 것인가에 대해서는, 아직 개선의 여지가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 복수의 램프가 최적으로 배치된 노광 장치, 및, 복수의 램프를 최적으로 배치하는 노광 장치의 설계 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 국면에 의하면,
복수의 램프로 구성된 램프군과,
상기 복수의 램프로부터의 광을 받아, 상기 광의 균일성을 높이는 적분기를 구비하고 있고, 또한,
이하의 조건식 1 및 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 노광 장치가 제공된다.
조건식 1 a≤tanθ1×L×2
조건식 2 θ1―θ2=θ3
단,
a:램프군의 종방향 치수 및 횡방향 치수
L:램프군의 출광 위치로부터 적분기의 입사 위치까지의 거리
θ1:각 램프의 광축과 적분기의 중심축이 이루는 각도 중, 최대의 값
θ2:개개의 램프로부터의 광의 열림각
θ3:적분기 입사각
이다.
또, 램프에 방전등을 사용하며, 상기 방전등의 전극 간격을 0.8mm 이상 1.5mm 이하로 하는 것이 적절하다.
또, 적분기에 있어서의 램프군을 향하는 면측에, 볼록 렌즈를 배치하는 것이 적절하다.
또한, 램프에 있어서의 적분기를 향하는 면측에, 상기 램프로부터의 광의 확산을 작게 하는 램프 전면 렌즈를 배치하는 것이 적절하다.
본 발명의 다른 국면에 의하면,
복수의 램프로 구성된 램프군과,
상기 복수의 램프로부터의 광을 받아, 상기 광의 균일성을 높이는 적분기를 이용하고 있고, 또한,
이하의 조건식 1 및 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 노광 장치의 설계 방법이 제공된다.
조건식 1 a≤tanθ1×L×2
조건식 2 θ1―θ2=θ3
단,
a:램프군의 종방향 치수 및 횡방향 치수
L:램프군의 출광 위치로부터 적분기의 입사 위치까지의 거리
θ1:각 램프의 광축과 적분기의 중심축이 이루는 각도 중, 최대의 값
θ2:개개의 램프로부터의 광의 열림각
θ3:적분기 입사각
이다.
본 발명에 의하면, 복수의 램프가 최적으로 배치된 노광 장치, 및, 복수의 램프를 최적으로 배치하는 노광 장치의 설계 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 하나의 실시예에 따른 노광 장치(10)를 도시하는 도이다.
도 2는 램프(12)의 일 예를 도시하는 도이다.
도 3은 램프 본체(20)의 일 예를 도시하는 도이다.
도 4는 램프군(11)의 종방향 치수(V) 및 횡방향 치수(H)를 나타내는, (a) 종단면도, (b) 정면도이다.
도 5는 「적분기 입사각(θ3)」에 대해 설명하는 도이다.
도 6은 램프군(11)과 적분기(14)의 위치 관계를 도시하는 도이다.
도 7은 적분기(14)의 중심축(CL) 및 램프(12)의 광축(LCL)이 이루는 각도(θ)와, 노광 대상물(X)의 노광에 기여하는 광량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 램프군(11)과 적분기(14)의 위치 관계를 도시하는 도이다.
도 9는 도 8에 도시하는 실시예에 있어서의, 적분기(14) 주변의 확대도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 램프군(11)과 적분기(14)의 위치 관계를 도시하는 도이다.
도 1은 본 발명이 적용된 하나의 실시예에 따른 노광 장치(10)를 도시한다. 노광 장치(10)는, 대략, 램프군(11)과, 적분기(14)와, 요면경(16)과, 조사면(18)을 가지고 있다.
램프군(11)은, 복수의 램프(12)로 구성되어 있다. 램프(12)는, 노광 대상물(X)의 노광에 적절한 파장을 포함하는 광을 방사한다. 램프(12)의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 본 명세서에서는, 램프(12)로서 고압 방전 램프를 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다.
개개의 램프(12)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 대략, 램프 본체(20)와, 리플렉터(22)를 구비하고 있다.
램프 본체(20)에는, 상기 서술한 바와 같이, 일 예로서 고압 방전 램프가 사용되고 있다. 램프 본체(20)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 발광관부(102)와 상기 발광관부(102)로부터 연장되는 한 쌍의 실링부(104)를 가지고 있다. 또, 발광관부(102)와 한 쌍의 실링부(104)는, 석영 유리로 일체적으로 형성되어 있다. 또한, 발광관부(102) 내에는 실링부(104)에 의해 밀폐된 내부 공간(106)이 형성되어 있다. 또, 각 실링부(104) 내에는 몰리브덴제의 박(108)이 매설되어 있다.
또한, 램프 본체(20)에는, 일단이 박(108)의 한쪽 단부에 접속되어 있음과 더불어 타단이 내부 공간(106) 내에 배치된 텅스텐제의 한 쌍의 전극(110)과, 일단이 박(108)의 다른쪽 단부에 접속되어 있음과 더불어 타단이 실링부(104)로부터 외부로 연장되는 한 쌍의 리드봉(112)이 각각 설치되어 있다. 또, 내부 공간(106)에는, 소정량의 수은(114) 및 할로겐(예를 들어 브롬)이 봉입되어 있다.
램프 본체(20)에 설치된 한 쌍의 리드봉(112)에 소정의 고전압을 인가하면, 발광관부(102)의 내부 공간(106)에 설치된 한 쌍의 전극(110) 사이에서 개시한 글로 방전이 아크 방전으로 이행하고, 이 아크에 의해 증발/여기된 수은(114)에 의해 광(본 실시예의 경우, 주로 자외선)이 방사된다.
도 2로 돌아오고, 리플렉터(22)는, 주발 형상의 반사면(24)을 그 내측 표면에 가지고 있다. 이 반사면(24)은, 리플렉터(22)의 내측에 발광관부(102)가 위치하도록 배치된 램프 본체(20)로부터의 광의 일부를 반사시킨다. 본 실시예에서는, 이 반사면(24)은 회전 포물면으로 규정되어 있다. 램프 본체(20)에 있어서의 발광점(개략, 내부 공간(106)에 있어서의 한 쌍의 전극(110)의 중간 위치)은 상기 회전 포물면의 초점에 일치하고 있다. 이에 의해, 램프 본체(20)의 발광점으로부터 방사되고, 상기 반사면(24)에서 반사한 후, 리플렉터(22)의 출광면(25)으로부터 나온 광은, 거의 평행광이 된다. 물론, 반사면(24)의 형상은 이것에 한정되는 것이 아니며, 회전 포물면이나 그 외의 회전면, 혹은 회전면 이외의 형상이어도 된다.
램프 본체(20)에 리플렉터(22)를 결합함으로써, 램프 본체(20)로부터 방사된 광은, 광축(LCL)을 중심으로 하여 소정의 각도(이하, 「열림각(θ2)」이라고 한다)를 가진 범위 내에서 리플렉터(22)의 전방으로 나아가게 된다.
램프군(11)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 종방향 치수(V) 및 횡방향 치수(H)를 가지고 있다. 램프군(11)의 종방향 치수(V)란, 연직 방향 최상단의 램프(12)에 있어서의 리플렉터(22)(보다 정확하게는, 상기 리플렉터(22)의 반사면(24))의 중심으로부터, 연직 방향 최하단의 램프(12)에 있어서의 리플렉터(22)(보다 정확하게는, 상기 리플렉터(22)의 반사면(24))의 중심까지 거리를 말한다. 또, 램프군(11)의 횡방향 치수(H)란, 수평 방향 최우단의 램프(12)에 있어서의 리플렉터(22)(보다 정확하게는, 상기 리플렉터(22)의 반사면(24))의 중심으로부터, 연직 방향 최좌단의 램프(12)에 있어서의 리플렉터(22)(보다 정확하게는, 상기 리플렉터(22)의 반사면(24))의 중심까지 거리를 말한다.
도 1로 돌아오고, 적분기(14)는, 복수의 램프(12)로부터의 광을 받아들이는 입사면(26), 및, 받아들인 광의 균일성을 높이고 상기 광을 출사하는 출사면(28)을 가지고 있다. 입사면(26) 및 출사면(28)에는, 각각, 복수의 플라이아이 렌즈(30)가 형성되어 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 적분기(14)에는, 플라이아이 렌즈(30)의 형상 등의 요소에 의거하여 결정되는 적분기 입사각(θ3)이 존재한다. 적분기(14)를 구성하는 플라이아이 렌즈(30)의 중앙을 통과하는 중심축(FCL) 상에 있는 상기 플라이아이 렌즈(30)의 초점(F)과, 상기 플라이아이 렌즈(30)의 최외단을 연결하는 직선을 직선(G)으로 한다. 이때, 적분기 입사각(θ3)은, 상기 직선(G)과 중심축(FCL)이 이루는 각도로서 정의된다. 또한, 적분기(14)의 중심축(CL)과, 플라이아이 렌즈(30)의 중심축(FCL)은, 일반적으로, 서로 평행이다.
적분기(14)의 입사면(26)을 향하는 램프(12)로부터의 광과, 적분기(14)의 중심축(CL)이 이루는 각도가 이 적분기 입사각(θ3) 내인 경우, 상기 광은, 적분기(14)의 출사면(28)으로부터 원하는 각도로 출사되고, 노광 대상물(X)을 노광한다. 바꾸어 말하면, 적분기 입사각(θ3)보다 큰 각도로 적분기(14)의 입사면(26)을 비추는 광은, 출사면(28)으로부터 유효하게 출사되지 않아, 노광 대상물(X)의 노광에 기여하지 않는 광이 된다.
도 1로 돌아오고, 요면경(16)은, 그 내측에 반사 요면(32)이 형성되어 있다. 이 요면경(16)은, 적분기(14)로부터 출사된 광을 상기 반사 요면(32)에서 반사시켜 평행광으로 한다.
조사면(18)은, 요면경(16)으로부터의 평행광을 받는 면이며, 상기 평행광에 대해 대략 직교하는 방향으로 배치되어 있다. 이 조사면(18)에는, 노광 대상물(X)이 올려놓여진다. 노광 대상물(X)의 표면에는, 예를 들어 감광제가 도포되어 있다. 요면경(16)으로부터의 평행광이 노광 대상물(X)의 원하는 영역을 조사함으로써, 노광 대상물(X)의 표면에 원하는 회로 패턴 등이 형성된다.
본 실시예에 있어서, 복수의 램프(12)로 구성된 램프군(11)과 적분기(14)의 위치 관계는, 이하의 조건식 1 및 2를 만족하도록 되어 있다(도 6 참조).
조건식 1 a≤tanθ1×L×2
조건식 2 θ1－θ2=θ3
여기서,
a：램프군(11)의 종방향 치수(V) 및 횡방향 치수(H)
L：램프(12)의 출광 위치(S)로부터 적분기(14)의 입사 위치(R)까지의 거리
θ1：각 램프(12)의 광축(LCL)과 적분기(14)의 중심축(CL)이 이루는 각도(θ) 중, 최대의 값
θ2：개개의 램프(12)로부터의 광의 열림각
θ3：적분기 입사각
이다.
종래, 노광 장치(10)에 복수의 램프(12)로 구성된 램프군(11)을 이용하는 경우, 상기 램프군(11)의 상하단 혹은 좌우단에 가까운 램프(12)일수록, 상기 램프(12)의 광축(LCL)에 대한 적분기(14)의 중심축(CL)의 각도(θ)가 커지도록 램프(12)의 배치 각도를 고려하면, 노광에 필요한 광량에 따라 램프(12)의 수를 얼마든지 증가시킬 수 있다고 생각되고 있었다. 즉, 램프군(11)의 종방향 치수(V) 및 횡방향 치수(H)는 얼마든지 크게 할 수 있다고 생각되고 있었다.
그러나, 램프(12)의 배치 각도에 기인하여, 상기 램프(12)의 광축(LCL)과 적분기(14)의 중심축(CL)이 이루는 각도(θ)가 커지고, 램프(12)로부터의 광과 적분기(14)의 중심축(CL)이 이루는 각도가 적분기 입사각(θ3)보다 커지면, 상기 광은 노광에 기여하는 유효한 광이 아니게 되어 버리는 것을 알았다.
이에 대해 설명하면, 도 7은, 적분기(14)의 중심축(CL)과 램프(12)의 광축(LCL)이 이루는 각도(θ)를 횡축으로 잡고, 그 한편으로, 각 각도(θ)에 있어서, 적분기(14)의 출사면(28)으로부터 유효하게 출사되어 노광 대상물(X)의 노광에 기여하는 광량을 종축으로 잡은 그래프이다. 또한, 본 그래프에 있어서, 적분기 입사각(θ3)은 6°이며, 램프(12)의 열림각(θ2)은 2°이다.
그러면, 각도(θ)가 「제로」부터 「적분기 입사각(θ3)－열림각(θ2)」까지의 사이(즉, 0°부터 4°까지의 사이)는, 램프(12)로부터의 광이 거의 모두 노광에 기여하고 있으나, 각도(θ)가 「적분기 입사각(θ3)－열림각(θ2)」보다 커지면(즉, 4°보다 커지면), 노광에 기여하는 광량은 감소해 나간다. 또한, 각도(θ)가 「적분기 입사각(θ3)＋열림각(θ2)」보다 커지면(즉, 8°보다 커지면), 램프(12)로부터의 거의 모든 광이 노광에 기여할 수 없게 된다. 즉, 「θ3＋열림각(θ2)≥각도(θ)」이면, 상기 램프(12)로부터 방사되는 광의 적어도 일부는 노광 대상물(X)의 노광에 기여하게 된다.
이상의 지견에 의거하는 「θ3=θ－θ2」가 성립하는 전제로, 도 6으로 돌아오고, 램프군(11)의 출광 위치(S)로부터 적분기(14)의 입사 위치(R)까지를 거리(L)로 함과 더불어, 각 램프(12)의 광축(LCL)과 적분기(14)의 중심축(CL)이 이루는 각도(θ) 중, 최대의 값을 θ1(통상, 각도(θ)의 값이 최대가 되는 것은, 램프군(11)의 중심으로부터 가장 먼 위치에 배치된 램프(12)［이하, 「최원 위치 램프(D)」라고 한다］이다)로 한다. 즉, 「θ3=θ1－θ2」(조건식 2)이다.
그리고, 램프군(11)의 종방향 치수(V) 및 횡방향 치수(H)를 「tanθ1×L×2」로 산출되는 치수(a) 이내로 설정한다. 즉, 「a≤tanθ1×L×2」(조건식 1)로 한다. 이것에 의해, 각 램프(12)의 광축(LCL)과 적분기(14)의 중심축(CL)이 이루는 각도(θ) 중, 최대의 값(θ1)을 가지는 최원 위치 램프(D)(일반적인 경우)로부터 방사된 광 중의 적어도 일부는, 적분기 입사각(θ3) 이내에서 적분기(14)에 입사하게 되어, 노광에 기여하는 광이 된다. 바꾸어 말하면, 상기 치수(a)보다 외측에 배치된 램프(12)로부터의 광은, 노광에 기여하지 않는 불필요한 광이 되는 것이다.
또한, 램프군(11)의 출광 위치(S)란, 상기 램프군(11)을 구성하는 한 쌍의 최외측의 램프(12)에 있어서의 리플렉터(22)의 중심들을 연결하는 직선(J)과, 적분기(14)의 중심축(CL)이 교차하는 위치를 말한다. 또, 적분기(14)의 입사 위치(R)란, 적분기(14)를 구성하는 각 플라이아이 렌즈(30)의 꼭대기점에 접하는 평면과 적분기(14)의 중심축(CL)이 교차하는 위치를 말한다. 또한, 적분기(14)의 높이(A)는, 치수(a)나 거리(L)에 비해 충분히 작다(즉, a＞＞A, 및, L＞＞A).
따라서, 본 실시예의 노광 장치(10)에 의하면, 방사한 모든 광이 노광에 기여하지 않는 불필요한 광이 되어 버리는 램프(12)가 발생하는 것을 회피하고, 모든 램프(12)를 노광에 기여시킬 수 있다.
(변형예)
(1) 한 쌍의 전극(110)의 이격 거리(즉, 램프(12)의 「전극 간격」)는, 0.8mm 이상 1.5mm 이하로 설정하는 것이 적절하다. 또한, 전극 간격은, 램프(12)의 열림각(θ2)과 관련성을 가지고 있다. 전극 간격이 좁아지면, 램프(12)의 열림각(θ2)은 작아진다. 반대로, 전극 간격이 넓어지면, 램프(12)의 열림각(θ2)은 커진다. 따라서, 램프군(11)에 있어서의 램프(12)의 배치 상태를 감안하여, 필요에 따라 각 램프(12)의 전극 간격을 변화시켜, 상기 조건식(1) 및 (2)를 만족하도록 하는 것이 바람직하다.
(2) 상기 서술한 실시예에 따른 노광 장치(10)에 대해, 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 볼록 렌즈(50)를 더 추가해도 된다. 이 볼록 렌즈(50)는, 적분기(14)에 있어서의 램프군(11)을 향하는 면, 즉, 입사면(26)측에 배치된다. 볼록 렌즈(50)는, 도시하는 바와 같이, 그 렌즈 중심(52)이 각 플라이아이 렌즈(30)의 꼭대기점에 접하는 평면에 포함되는 위치에 배치되는 것이 적절하지만, 상기 평면으로부터 약간 떨어진 위치에 배치되어도 된다. 더 말해보면, 렌즈 중심(52)의 위치와 적분기(14)의 입사 위치(R)를 서로 일치시키는 것이 적절하다.
이러한 볼록 렌즈(50)를 설치함으로써, 각 램프(12)로부터의 광은, 볼록 렌즈(50)에 의해 적분기(14)의 중심축(CL)과 이루는 각도가 작아지도록 굴절된다. 바꾸어 말하면, 노광 대상물(X)의 노광에 기여하는 광, 즉, 중심축(CL)과 이루는 각도가 θ1이고 적분기(14)의 입사면(26)에 입사하는 광은, θ1＋α(「α」는 볼록 렌즈(50)에 의해 정해지는 각도이다)로 볼록 렌즈(50)에 입사하면 된다. 이 결과, 램프군(11)의 종방향 치수(V) 및 횡방향 치수(H)의 값(a)을 더 크게 하는 것이 가능하게 되며(=a＋β), 보다 많은 램프(12)를 램프군(11)에 포함시켜, 노광 대상물(X)의 노광에 기여하는 광을 증가시킬 수 있다. 따라서, 램프군(11)에 있어서의 램프(12)의 배치 상태를 감안하여, 필요에 따라 볼록 렌즈(50)의 곡률을 변화시켜, 상기 조건식(1) 및 (2)를 만족하도록 하는 것이 바람직하다.
(3) 상기 변형예 (2)와는 별도로, 도 10에 도시하는 바와 같이, 노광 장치(10)에 대해 램프 전면 렌즈(60)를 더 추가해도 된다. 이 램프 전면 렌즈(60)는 램프(12)에 있어서의 적분기(14)를 향하는 면측, 즉, 출광면(25)측에 배치된다. 램프 전면 렌즈(60)는, 램프(12)로부터의 광의 확산을 작게 하는 역할을 가지고 있다. 도시하는 바와 같이, 각 램프(12)에 대해 각각 램프 전면 렌즈(60)를 설치해도 되고, 1개의 램프군(11)에 대해 1개의 램프 전면 렌즈(60)를 설치해도 된다. 또, 램프 전면 렌즈(60)는, 상기 서술한 바와 같이 램프(12)로부터의 광의 확산을 작게 할 수 있는 것이면, 볼록 렌즈, 프레넬 렌즈, 혹은 그 외의 종류의 렌즈를 사용할 수 있다.
이러한 램프 전면 렌즈(60)를 설치함으로써, 램프 전면 렌즈(60)에서, 각 램프(12)로부터의 광은, 적분기(14)의 중심축(CL)과 이루는 각도가 작아지도록 굴절된다. 바꾸어 말하면, 램프군(11)의 종방향 치수(V) 및 횡방향 치수(H)의 값 「a」가 같은 경우는, 열림각(θ2)이 보다 큰 램프(12)를 사용하는 것이 가능하게 된다. 반대로, 열림각(θ2)이 같은 램프(12)를 사용하는 경우는, 도시하는 바와 같이, 램프군(11)의 종방향 치수(V) 및 횡방향 치수(H)의 값(a)을 더 크게 하는 것이 가능하게 되며(=a＋β), 보다 많은 램프(12)를 램프군(11)에 포함시켜, 노광 대상물(X)의 노광에 기여하는 광을 증가시킬 수 있다. 따라서, 램프군(11)에 있어서의 램프(12)의 배치 상태를 감안하여, 필요에 따라 램프 전면 렌즈(60)의 곡률을 변화시켜, 상기 조건식(1) 및 (2)를 만족하도록 하는 것이 바람직하다.
이번에 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야만 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 설명이 아니라, 특허 청구의 범위에 의해 개시되고, 특허 청구의 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
10…노광 장치, 11…램프군, 12…램프, 14…적분기, 16…요면경, 18…조사면, 20…램프 본체, 22…리플렉터, 24…반사면, 25…출광면, 26…입사면, 28…출사면, 30…플라이아이 렌즈, 50…볼록 렌즈, 52…(볼록 렌즈의)렌즈 중심, 60…램프 전면 렌즈, 102…발광관부, 104…실링부, 106…내부 공간, 108…박, 110…전극, 112…리드봉, 114…수은, X…노광 대상물, θ1…(적분기의)유효 입사각, CL…(적분기의)중심축, LCL…(램프의)광축, V…(램프군의)종방향 치수, H…(램프군의)횡방향 치수, θ…적분기의 중심축과 램프의 광축이 이루는 각도, L…램프(12)의 출광면(25)으로부터 적분기(14)의 입사면(26)까지의 거리, F…적분기의 초점, G…직선, S…(램프군의)출광 위치, R…(적분기의)입사 위치, D…램프군(11)의 중심으로부터 가장 먼 위치에 배치된 램프(12), A…적분기(14)의 높이

Claims (8)

  1. 복수의 램프로 구성된 램프군과,
    상기 복수의 램프로부터의 광을 받아, 상기 광의 균일성을 높이는 적분기와,
    상기 적분기에 있어서의, 상기 램프군을 향하는 면측에 배치된 볼록 렌즈를 구비하고 있고, 또한,
    이하의 조건식 1 및 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
    조건식 1 a≤tanθ1×L×2
    조건식 2 θ1－θ2=θ3
    단,
    a：램프군의 종방향 치수 및 횡방향 치수
    L：램프군의 출광 위치로부터 적분기의 입사 위치까지의 거리
    θ1：각 램프의 광축과 적분기의 중심축이 이루는 각도 중, 최대의 값
    θ2：개개의 램프로부터의 광의 열림각
    θ3：적분기 입사각
    이다.
  2. 복수의 램프로 구성된 램프군과,
    상기 복수의 램프로부터의 광을 받아, 상기 광의 균일성을 높이는 적분기와,
    상기 램프에 있어서의 상기 적분기를 향하는 면측에 배치된, 상기 램프로부터의 상기 광의 확산을 작게 하는 램프 전면 렌즈를 구비하고 있고, 또한,
    이하의 조건식 1 및 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
    조건식 1 a≤tanθ1×L×2
    조건식 2 θ1－θ2=θ3
    단,
    a：램프군의 종방향 치수 및 횡방향 치수
    L：램프군의 출광 위치로부터 적분기의 입사 위치까지의 거리
    θ1：각 램프의 광축과 적분기의 중심축이 이루는 각도 중, 최대의 값
    θ2：개개의 램프로부터의 광의 열림각
    θ3：적분기 입사각
    이다.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 램프는 방전등이며,
    상기 방전등의 전극 간격은 0.8mm 이상 1.5mm 이하인, 노광 장치.
  4. 복수의 램프로 구성된 램프군과,
    상기 복수의 램프로부터의 광을 받아, 상기 광의 균일성을 높이는 적분기와,
    상기 적분기에 있어서의, 상기 램프군을 향하는 면측에 배치된 볼록 렌즈를 이용하고 있고, 또한,
    이하의 조건식 1 및 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 노광 장치의 설계 방법.
    조건식 1 a≤tanθ1×L×2
    조건식 2 θ1－θ2=θ3
    단,
    a：램프군의 종방향 치수 및 횡방향 치수
    L：램프군의 출광 위치로부터 적분기의 입사 위치까지의 거리
    θ1：각 램프의 광축과 적분기의 중심축이 이루는 각도 중, 최대의 값
    θ2：개개의 램프로부터의 광의 열림각
    θ3：적분기 입사각
    이다.
  5. 복수의 램프로 구성된 램프군과,
    상기 복수의 램프로부터의 광을 받아, 상기 광의 균일성을 높이는 적분기와,
    상기 램프에 있어서의, 상기 적분기를 향하는 면측에 배치된, 상기 램프로부터의 상기 광의 확산을 작게 하는 램프 전면 렌즈를 이용하고 있고, 또한,
    이하의 조건식 1 및 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 노광 장치의 설계 방법.
    조건식 1 a≤tanθ1×L×2
    조건식 2 θ1－θ2=θ3
    단,
    a：램프군의 종방향 치수 및 횡방향 치수
    L：램프군의 출광 위치로부터 적분기의 입사 위치까지의 거리
    θ1：각 램프의 광축과 적분기의 중심축이 이루는 각도 중, 최대의 값
    θ2：개개의 램프로부터의 광의 열림각
    θ3：적분기 입사각
    이다.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 램프는 방전등이며,
    상기 방전등의 전극 간격은 0.8mm 이상 1.5mm 이하인, 노광 장치의 설계 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020150145945A 2015-02-16 2015-10-20 노광 장치, 및 노광 장치의 설계 방법 KR101699179B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015027872A JP5756242B1 (ja) 2015-02-16 2015-02-16 露光装置の設計方法
JPJP-P-2015-027872 2015-02-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160100803A KR20160100803A (ko) 2016-08-24
KR101699179B1 true KR101699179B1 (ko) 2017-01-23

Family

ID=53759639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150145945A KR101699179B1 (ko) 2015-02-16 2015-10-20 노광 장치, 및 노광 장치의 설계 방법

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5756242B1 (ko)
KR (1) KR101699179B1 (ko)
CN (1) CN105301914B (ko)
TW (1) TWI574123B (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5756242B1 (ja) * 2015-02-16 2015-07-29 フェニックス電機株式会社 露光装置の設計方法
KR20210093685A (ko) * 2020-01-20 2021-07-28 (주)포인트엔지니어링 노광기용 광조사장치 및 이를 포함하는 노광 설비
CN118444537A (zh) * 2024-07-04 2024-08-06 张家港奇点光电科技有限公司 一种oled曝光机光源

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005292316A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Ushio Inc 光照射装置
JP5756242B1 (ja) 2015-02-16 2015-07-29 フェニックス電機株式会社 露光装置の設計方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3188764B2 (ja) * 1992-08-21 2001-07-16 株式会社トプコン 照明光学系
JPH11260705A (ja) * 1998-03-06 1999-09-24 Dainippon Kaken:Kk 露光装置
JP4577064B2 (ja) * 2005-03-30 2010-11-10 ウシオ電機株式会社 光照射装置および光照射装置における光源ユニットの交換方法
JP5410718B2 (ja) 2008-09-22 2014-02-05 株式会社オーク製作所 放電ランプを備えた照明装置および照明方法
JP2014003086A (ja) * 2012-06-15 2014-01-09 Ushio Inc 光照射装置、露光装置
KR101999514B1 (ko) * 2012-10-31 2019-07-12 엘지디스플레이 주식회사 노광용 조명장치 및 이를 이용한 노광장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005292316A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Ushio Inc 光照射装置
JP5756242B1 (ja) 2015-02-16 2015-07-29 フェニックス電機株式会社 露光装置の設計方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5756242B1 (ja) 2015-07-29
CN105301914A (zh) 2016-02-03
TWI574123B (zh) 2017-03-11
KR20160100803A (ko) 2016-08-24
TW201631403A (zh) 2016-09-01
CN105301914B (zh) 2018-02-06
JP2016152270A (ja) 2016-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5393018B2 (ja) 高効率自動車用ｌｅｄ光学装置
KR101699179B1 (ko) 노광 장치, 및 노광 장치의 설계 방법
US20120201033A1 (en) Lamp unit
US7121704B2 (en) Vehicle headlamp
JP2010049929A (ja) 車両用灯具ユニット
US7175322B2 (en) Vehicle headlamp
TWI723304B (zh) 具有高光利用率的光線投射裝置
JP2019522877A (ja) 車両用ヘッドライトアセンブリおよび対応するランプ
CN220436328U (zh) 折反光学系统、车灯及车辆
JPWO2020080134A1 (ja) 車両用灯具および回転リフレクタ
JP5412324B2 (ja) 車両用照明灯具
JP2010212109A (ja) 車両用灯具
KR20200082303A (ko) 헤드램프 광학장치 및 이를 이용한 차량용 헤드램프
CN110007565B (zh) 光源装置及具备其的曝光装置
JP2018120834A (ja) 灯具ユニットおよび車両用灯具
JP2010092807A (ja) バルブに直角プリズムを備えたランプおよびそのランプを用いた照明装置
JP6847312B2 (ja) 車両ライト照明システム、車両ライトアセンブリおよび車両
JP2009245601A (ja) 照明灯具
JP5573141B2 (ja) ストロボ装置
JP7443981B2 (ja) 車両用灯具の防眩構造、車両用灯具
KR101714161B1 (ko) 광학계를 이용한 면발광 램프
JPS6070655A (ja) 小形高圧放電灯装置
JP6499908B2 (ja) 照射範囲設定用光学素子、及び、照明装置
JP2021002502A (ja) 車両用導光ユニット、車両用灯具
JP2010277938A (ja) 照明器具及び照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191114

Year of fee payment: 4