KR102182430B1

KR102182430B1 - 광원 장치 및 이를 구비하는 노광 장치

Info

Publication number: KR102182430B1
Application number: KR1020190001607A
Authority: KR
Inventors: 장정환; 요시히코 야마다
Original assignee: 세진오엔티 주식회사; 페닉스덴키가부시키가이샤; 요시히코 야마다
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2020-11-24
Also published as: CN110007565B; JP6371925B1; JP2019125548A; TW201932993A; CN110007565A; TW202046025A; TWI697741B; KR20190088884A

Abstract

본 발명은 광원으로부터 방사된 광을 소정의 조사범위에 모을 수 있고, 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있는 광원 장치를 제공하는 것으로,
광원 장치(10)를 광원(12)과, 광원(12)으로부터의 광을, 조사면(S)을 향하여 보다 평행광에 가까운 상태로 하는 평행화 소자(14)와, 평행화 소자(14)와 조사면(S) 사이에 설치되고 평행화 소자(14)로부터의 광을 조사면(S)에 모으는 집광 소자(16)로 구성한다.

Description

광원 장치 및 이를 구비하는 노광 장치{LIGHT SOURCE DEVICE AND EXPOSURE APPARATUS INCLUDING THE SAME}

본 발명은 예를 들어 반도체 제조용 노광 장치 등에 사용되는 광원 장치에 관한 것이다.

일반적으로 램프 등의 광원으로부터는 광이 방사상으로 발해지는 것으로부터, 조사면을 향하는 광은 전 발광량의 일부가 되어 광의 이용 효율이 매우 나쁘다. 이 때문에, 종전부터 이러한 광의 방향을 제어하여 조사 대상을 향하는 광의 비율을 증가시킴으로써, 광의 이용 효율을 향상시키는 연구가 이루어져 왔다.

예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 내면에 반사면(2)을 갖는 리플렉터(1)를 사용하는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 리플렉터(1)의 반사면(2)을 회전 포물면으로 규정하고, 상기 회전 포물면의 초점(3)의 위치에 광원(4)을 배치함으로써, 광원(4)으로부터 나온 광의 대부분을 조사면(5)을 향하는 평행광에 가까운 광(의사 평행광)으로 할 수 있다.

일본 공개특허 평8-29873호 공보

그러나, 실제의 광원은 이론상의 점 발광체가 아니라 소정의 발광 면적을 갖는 면 발광체인 점에서, 상술한 바와 같은 리플렉터(1)를 사용하는 경우, 대부분의 광은 초점(3)에서 약간 어긋난 위치로부터 발광되는 것이 된다. 이 때문에, 반사면(2)에서 반사된 후, 리플렉터(1)의 개구로부터 방사되는 광은, 완전한 평행광이 아니라, 리플렉터(1)로부터 떨어짐에 따라 외측으로 확산되어 가는 광이 된다.

이 때문에, 조사면(5)이 리플렉터로부터 비교적 먼 위치(예를 들어, 500 [㎜] 이상)에 있고, 또한 상기 조사면(5)의 면적이 작은 경우에는, 광의 이용 효율을 높일 수 없다는 문제가 있었다.

예를 들어, 특허 문헌 1에는 리플렉터로부터 방사되는 광의 평행의 정도를 향상시키기 위해, 중앙부에 개공(開孔)을 갖는 반사경을 상기 리플렉터의 개구에 설치하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 특허 문헌 1에 개시된 기술도, 리플렉터의 내측에 형성된 반사면을 규정하는 회전 포물면의 초점 위치로부터의 광에 대해서 서술하고 있는 데에 지나지 않고, 소정의 발광 면적을 갖는 실제의 면 발광체로부터 방사된 광은 완전한 평행 광이 되지는 않고, 리플렉터로부터 떨어짐에 따라 외측으로 확산되어 가는 광이 된다. 이 때문에, 조사면이 리플렉터로부터 비교적 먼 위치에 있고, 또한 상기 조사면의 면적이 작은 경우에는 광의 이용 효율을 향상시킬 수 없다는 문제를 해소할 수는 없었다.

본 발명은 이와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 광원으로부터 방사된 광을 소정의 조사 범위에 모을 수 있고, 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있는 광원 장치, 및 이를 구비하는 노광 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 일 국면에 따르면,

광원,

상기 광원으로부터의 광을, 조사면을 향하여 보다 평행광에 가까운 상태로 하는 평행화 소자, 및

상기 평행화 소자와 상기 조사면 사이에 설치되고, 상기 평행화 소자로부터의 광을 상기 조사면에 모으는 집광 소자를 구비하는 광원 장치가 제공된다.

바람직하게는

상기 평행화 소자는 회전 포물면으로 규정된 반사면을 내측에 갖는 리플렉터이고,

상기 집광 소자는 초점을 갖는 렌즈이며,

이하의 식을 만족한다.

L : 상기 리플렉터의 개구로부터 상기 조사면까지의 거리[㎜]

L1: 상기 리플렉터의 개구로부터 상기 집광 소자의 광학 중심까지의

거리[㎜]

a : 상기 리플렉터의 개구의 지름[㎜]

d : 상기 조사면의 지름[㎜]

상기 광원은 평면 발광체이고,

상기 평행화 소자는 렌즈이고,

상기 집광 소자는 초점을 갖는 렌즈이며,

이하의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 광원 장치.

L : 상기 평행화 소자의 광학 중심에서 상기 조사면까지의 거리[㎜]

L1: 상기 평행화 소자의 광학 중심에서 상기 집광 소자의 광학 중심까지의 거리[㎜]

a : 상기 평행화 소자의 유효 지름[㎜]

d : 상기 조사면의 지름[㎜]

바람직하게는

상기 광원 장치는 각각 복수의 상기 광원, 상기 평행화 소자, 및 상기 집광 소자로 구성되어 있고, 또한

이하의 식을 만족한다.

L2 : 상기 집광 소자의 광학 중심에서 상기 조사면까지의 거리 [㎜]

θ : 상기 평행화 소자로부터 나온 광의 출사 확산각 [°]

α : 서로 인접하는 상기 평행화 소자로부터 나오는 광의 중심축끼리

이루는 각도 [°]

바람직하게는

L1(A)=a×L/(d+a)로 하고,

L1(B)=(L2×tanα-a)/(2×tanθ)로 했을 때에 있어서,

L1의 치수값이 이하와 같다.

· L1(A)≤L1(B)의 경우는 L1(B)의 값.

· L1(A)> L1(B)의 경우는 L1(A)에서 L1(B) 사이의 값.

바람직하게는 이하의 식을 만족한다.

f : 상기 집광 소자의 초점 거리 [㎜]

본 발명의 다른 국면에 따르면,

상술한 광원 장치를 구비하는 노광 장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 광원으로부터 방사된 광을 소정의 조사 범위에 모을 수 있고, 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있는 광원 장치, 및 이를 구비하는 노광 장치를 제공할 수 있었다.

도 1은 본 발명이 적용된 광원 장치(10)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 주로 평행화 소자(14)에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 각 소자 및 조사면(S)의 치수 등에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 변형예 1에 관한 광원 장치(10)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 변형예 2에 관한 광원 장치(10)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 변형예 3에 관한 광원 장치(10) 및 노광 장치(100)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 종래의 광원 장치를 도시하는 도면이다.

(광원 장치(10)의 구성)

도 1은 본 발명이 적용된 실시 형태에 관한 광원 장치(10)를 도시한다. 광원 장치(10)는 대략 광원(12), 평행화 소자(14), 및 집광 소자(16)를 구비하고 있고, 소정의 지름(직경)을 갖는 조사면(S)을 향하여 광을 조사하는 장치이다.

광원(12)은 외부로부터의 전력 공급을 받아, 광원 장치(10)의 용도에 적합한 파장을 포함하는 광을 방사하는 소자이며, 예를 들어 발광 다이오드 및 유기 EL 등의 평면 발광체나 방전등 등을 생각할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 후술하는 바와 같이, 평행화 소자(14)로서 리플렉터를 사용하는 경우에는, 예를 들어 방전등과 같이 광의 지향성이 낮은 광원(12)을 사용할 수 있다.

평행화 소자(14)는 광원(12)으로부터의 광을, 조사면(S)을 향하여 보다 평행 광에 가까운 상태로 하는 소자이며, 본 실시 형태에서는 리플렉터가 사용되고 있다. 이하에서는 리플렉터에도 동일한 부호 「14」를 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에서 상술한 바와 같이, 평행화 소자(14)에는 리플렉터가 사용되고 있지만, 상기의 역할을 수행하는 소자이면, 리플렉터 이외의 소자를 사용해도 좋다. 리플렉터 이외의 평행화 소자(14)의 예로서, 렌즈를 사용하는 경우에 대해, 후술하는 「변형예 2」에서 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 리플렉터(14)는 대략 주발 형상으로 형성되어 있고, 개구(20)와, 그 내측 표면에 형성된 반사면(22)을 갖고 있다. 또한, 이 반사면(22)은 회전 포물면으로 규정되어 있고, 상기 회전 포물면의 회전축과 리플렉터(14)의 중심축(CL)은 서로 일치하고 있다.

또한, 회전 포물면은 초점(PF)을 갖고 있고, 본 실시 형태에서는 광원(12)의 중심의 위치가 이 초점(PF)의 위치와 일치하도록, 광원(12)과 리플렉터(14)의 위치 관계가 규정되어 있다. 이에 의해, 초점(PF)의 위치로부터 방사된 후, 회전 포물면으로 규정된 반사면(22)에서 반사되어 개구(20)로부터 나온 광은, 리플렉터(14)의 중심축(CL)에 평행한 평행광이 된다.

그러나, 광원(12)은 이론상의 점 발광체가 아니라, 설령 광원(12)으로서 방전등을 사용하는 경우이어도 소정의 넓이를 갖는 발광면으로부터 광을 방사하는 것이 되므로, 광원(12)으로부터 방사되는 광의 대부분은 초점(PF)에서 어긋난 위치로부터 방사되는 것이 된다. 이 때문에, 광원(12)으로부터 방사되고, 반사면(22)에서 반사되어 개구(20)로부터 나온 광은, 완전한 평행광이 아니고 리플렉터(14)로부터 떨어짐에 따라 외측으로 확산되는 광이 된다.

도 1로 되돌아가 집광 소자(16)는 리플렉터(평행화 소자)(14)와 조사면(S) 사이에 배치되어 있고, 리플렉터(평행화 소자)(14)로부터의 광을 조사면(S)에 모으는 역할을 갖는 소자이다. 본 실시 형태에서, 집광 소자(16)에는 렌즈가 사용되고 있지만, 상기의 역할을 수행하는 소자이면, 렌즈 이외의 소자를 사용해도 좋다.

(광원 장치(10)의 작용)

도 1을 이용하여 광원 장치(10)의 작용에 대해 설명한다. 광원(12)으로부터 방사된 광은 그 일부가 리플렉터(14)의 개구(20)로부터 직접 밖으로 나가고, 또한 나머지 광이 리플렉터(14)의 내측의 반사면(22)에서 반사된 후 개구(20)로부터 밖으로 나간다. 반사면(22)에서 반사된 광은 리플렉터(14)의 중심축(CL)에 대하여 평행광에 가까운 각도로 진행되지만, 완전한 평행광이 아니라 리플렉터(14)로부터 떨어짐에 따라 외측으로 확산되어 간다.

리플렉터(14)로부터 나온 광은 집광 소자(16)를 통과할 때 조사면(S)을 향하여 굴절된다. 이에 의해, 집광 소자(16)로부터 나온 광은 조사면(S)을 향하여 모아지고 조사면(S)을 조사한다.

(각 소자 등의 위치 관계 및 치수)

다음에, 각 소자 및 조사면(S)끼리의 위치 관계나, 각 소자 및 조사면(S)의 치수에 대해서 도 3을 이용하여 설명한다. 리플렉터(평행화 소자)(14)의 개구(20)로부터 거리 L[㎜]의 위치에 조사면(S)이 배치되어 있다. 조사면(S)의 지름(직경)을 c[㎜]로 하면, 이 지름(c)을 최소화하는 데에는, 집광 소자(16)(렌즈)로부터 조사면(S)까지의 거리(L2)[㎜]를, 집광 소자(16)의 초점 거리(f)[㎜]와 일치시키면 좋은 것이 된다. 즉, 조사면(S)에서의 집광의 정도를 높여 광의 이용 효율을 높이고자 하면, 집광 소자(16)의 위치는 조사면(S)에 가까운(거리(L2)가 단축되는) 것이 된다. 다시 말하면, 집광 소자(16)가 리플렉터(14)로부터 멀어지는(리플렉터(14)의 개구(20)로부터 집광 소자(16)까지의 거리(L1)[㎜]가 증가하는) 것이 된다.

여기에서 상술한 바와 같이, 리플렉터(14)로부터 나온 광은 완전한 평행광이 아니라 리플렉터(14)로부터 떨어짐에 따라 외측으로 확산되어 가는 광인 점에서, 거리(L1)가 증가하면 집광 소자(16)의 위치에서의 광의 확산(지름)도 커진다. 이 때문에, 거리(L1)가 증가되어 가면, 일부의 외측의 광이 집광 소자(16)로부터 벗어난 무효(無效)한 광(조사면(S)에 모을 수 없는 광)이 된다.

즉, 집광 소자(16)를 조사면(S)에 접근시키면 집광의 정도가 높아져 광의 이용효율이 높아지는 경향이 있지만, 반대로 집광 소자(16)가 평행화 소자(14)로부터 멀어지는 것이 되어 평행화 소자(14)로부터의 광이 집광 소자(16)로부터 벗어나, 무효(無效)한 광이 증가하여 광의 이용 효율이 저하되는 것이 된다.

그래서, 먼저 평행화 소자(14)의 개구(20)로부터 집광 소자(16)까지의 거리( L1)에 대해서 검토한다. 리플렉터(14)의 개구부(20)의 지름(직경)을 a[㎜]로 하고, 평행화 소자(14)로부터 나온 광의 출사 확산각(중심축(CL)과 이루는 각)을 θ [°]로 하면, 집광 소자(16)의 위치에서의 광의 조사 범위의 지름(E)[㎜]은 이하의 식으로 나타낼 수 있다.

또한, 집광 소자(16)의 위치에서의 광의 이용률, 즉 평행화 소자(14)로부터 나와 집광 소자(16)에 들어가는 광의 비율(S1)은 이하의 식으로 나타낼 수 있다. 또한, 집광 소자(16)의 지름(직경)을 b[㎜]로 한다.

다음에, 집광 소자(16)로부터 조사면(S)까지의 거리에 대해 검토한다. 조사면(S)의 지름(직경)을 c[㎜]로 하면, 일반적으로 이하의 관계를 말할 수 있다.

여기에서, 상술한 바와 같이 집광 소자(16)로부터의 광으로 조사되는 범위(직경)(d)[㎜]가 필요한 조사면(S)의 지름(c)[㎜]과 일치할 때가 최대의 이용 효율이 되는 점에서, 이하의 관계를 말할 수 있다.

또한, L2 = L-L1이다.

따라서,

d=a×(L-L1)/L1

L1=a×L/(d+a) 및

L2=L×(1-a)/(d+a)가 된다.

한편, 집광 소자(16)의 초점 거리를 f[㎜]로 하면, 이하의 관계를 말할 수 있다.

따라서, 집광 소자(16)의 초점 거리를 f[㎜]는 이하의 식으로 나타낼 수 있다.

이상에서 이하의 2개의 식을 만족할 때 최대의 이용 효율이 된다.

L1=a×L/(d+a) 및

f=a×L/(d+a)

또한, 이하의 조건을 충족함으로써, 집광 소자(16)로부터의 광으로 조사되는 범위(직경)(d)[㎜]가 필요한 조사면(S)의 지름(c)[㎜]의 범위 내가 되어, 조사면(S) 밖을 비추는 불필요한 광이 없어지는 점에서 유효하다.

또한, 조사면(S)에서의 광량(Z)은 평행화 소자(14)로부터 나오는 광의 광량을 W로 하면, 이하의 식으로 나타낼 수 있다.

(변형예 1)

상술한 실시 형태에서는 광원 장치(10)가 각각 하나의 광원(12), 리플렉터(14), 및 집광 소자(16)로 구성되어 있었지만, 이를 대신하여 도 4에 도시한 바와 같이, 각각 복수의 광원(12), 리플렉터(14), 및 집광 소자(16)로 광원 장치(10)를 구성하여, 각 광원(12)으로부터의 광으로 하나의 조사면(S)을 비추도록 해도 좋다. 또한, 이하의 설명에 관하여, L, L1, 및 L2에 대해서는 도 3을 참조할 것.

이 경우도 기본적으로는 상술한 실시 형태에서 서술한 바와 같이, 이하의 식을 만족하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 관계식 「a × L/(d + a)」로 규정되는 L1을 이하에서는 「L1(A)」로 표기한다. 즉, 「L1 (A) = a × L/(d + a)」이다.

그러나, 복수의 광원(12) 등으로 광원 장치(10)를 구성하는 경우에는, 상기 광원 장치(10)를 극히 컴팩트하게 구성하고 싶다는 현실적인 요청으로부터, 치수적인 제약이 발생한다. 구체적으로는 집광 소자(렌즈)(16)의 유효 지름(직경)의 크기에 제약이 생긴다. 집광 소자(렌즈)(16)의 유효 지름(직경)을 너무 크게 하면, 이웃에 배치된 집광 소자(렌즈)(16)에 간섭하기 때문이다.

도 4에 도시한 변형예 1에 있어서, 집광 소자(렌즈)(16)의 최대 유효 지름(직경)(B)[㎜]은 이하의 식으로 나타낼 수 있다. 또한, α는 서로 인접하는 평행화 소자(리플렉터)(14)로부터 나오는 광의 중심축(CL)끼리 이루는 각도 [°]이다.

또한, 광원(12)으로부터 방사된 후, 리플렉터(14)로부터 나온 광에 의해 집광 소자(렌즈)(16)가 조사되는 범위(직경) (g )[㎜]는 이하의 식으로 나타낼 수 있다.

a : 평행화 소자(리플렉터)(14)의 개구의 지름[㎜]]

θ : 평행화 소자(리플렉터)(14)로부터 나온 광의 출사 확산각(중심축(CL)과 이루는 각)

리플렉터(14)로부터 나온 광에 의해 집광 소자(렌즈) (16)가 조사되는 범위(직경)(g)가 집광 소자(렌즈)(16)의 최대 유효 지름(직경) (B)보다 커지면, 리플렉터(14)로부터 나온 광의 일부가 집광 소자(렌즈) (16)로부터 벗어나 불필요한 광이 된다. 따라서, 이하의 관계가 충족되는 것이 바람직하다.

B≥g, 즉

L2×tanα≥a+2×L1×tanθ, 이를 변형하면,

L1≤(L2×tanα-a)/(2×tanθ)가 된다.

또한, 상기 관계식 「(L2×tanα-a)/(2×tanθ)」로 규정되는 L1을 이하에서는 「L1(B)」로 표기한다. 즉, 「L1(B)=(L2×tanα-a)/(2×tanθ) 」이다.

이상의 점에서, L1의 치수는 간단히 표현하면, 「L1(A)는 큰 편이 바람직」하고, 반대로「L1(B)는 작은 편이 바람직」하다고 할 수 있다. 그래서, L1(A) 및 L1(B)를 각각 산출한 후, 이하와 같이 L1의 치수를 결정하는 것이 바람직하다.

· L1(A)≤L1(B)인 경우는 L1(B)를 L1의 치수로서 채용한다.

· L1(A)＞L1(B)인 경우는 L1(A)에서 L1(B) 사이의 값을 L1의 치수로서 채용한다. 즉, L1(A)＞L1＞L1(B)의 관계가 된다.

(변형예 2)

상술한 실시 형태에서는 평행화 소자(14)로서 리플렉터를 사용하고 있었지만, 이를 변경하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 평행화 소자(14)로서 렌즈를 사용해도 좋다. 도 5에서는 하나(단체)의 렌즈를 사용하는 경우를 그리고 있지만, 평행화 소자(14)로서의 렌즈의 수는 복수이어도 좋다. 이 경우, 광원(12)으로부터 방사된 광은, 평행화 소자(렌즈)(14)를 통과할 때 굴절하고, 조사면(S)을 향하여 보다 평행광에 가까운 상태가 된다. 그리고, 평행화 소자(렌즈)(14)로부터 나온 광은 집광 소자(16)에 의해 조사면(S)에 모아진다.

이 변형예 2의 경우(즉, 평행화 소자(14)로서 렌즈를 사용하는 경우)도 상술 한 실시 형태에서 설명한 수식이나 작용 효과가 성립한다. 여기에서, 변형예 2에 관한 수식이나 작용 효과의 설명에 대해서는, 상술한 실시 형태의 설명에서의 「리플렉터(14)」를 「렌즈(14)」로, 「리플렉터(14)의 개구(20)」를 「렌즈(14)」 또는 「렌즈(14)의 광학 중심」으로, 또한 「리플렉터(14)의 개구(20)의 지름(직경)(a)[㎜]」을 「렌즈(14)의 유효 지름(직경)(a)[㎜]」으로 각각 바꾸어 읽어 원용한다.

또한, 평행화 소자(14)로서 렌즈를 사용하는 경우에는, 리플렉터를 사용하는 경우에 비해, 방사되는 광의 지향성이 높은 LED나 유기 EL을 광원(12)으로서 사용하는 것이 바람직하다.

(변형예 3)

다음에 광원(12), 평행화 소자(14), 및 집광 소자(16)를 각각 복수 사용하여 광원 장치(10)를 구성하고, 또한 상기 광원 장치(10)를 노광 장치(100)에 적용하는 예에 대하여, 도 6을 이용하여 설명한다.

변형예 3에 관한 노광 장치(100)는 광원 장치(10), 제1 반사경(102), 제2 반사경(104), 제3 반사경(106), 적분기(integrator)(108), 및 평행화 렌즈(110)를 구비하고 있다.

이 변형예 3에서 사용되는 광원 장치(10)는 상술한 바와 같이 2 개의 광원 (12), 2 개의 평행화 소자(리플렉터)(14), 및 2개의 집광 소자(16)를 구비하고 있다. 광원 장치(10)로부터 나온 광은 제1 반사경(102) 및 제2 반사경(104)에서 소정의 방향으로 반사된 후, 적분기(108)의 입사면(112)을 비추도록 이루어져 있다. 즉, 광원 장치(10)에 있어서는, 이 경우 적분기(108)의 입사면(112)이 조사면(S)이 된다.

적분기(108)의 출사면(114)으로부터 나온 광은 제3 반사경(106)에서 소정의 방향으로 반사된 후, 평행화 렌즈(110)를 통과하여 평행광이 되고, 노광면(116)을 비춘다.

이번에 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타나고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

10: 광원 장치 12: 광원
14: 평행화 소자(리플렉터 또는 렌즈) 16: 집광 소자
20: 개구 22: 반사면
S: 조사면 CL: 중심축
PF: (회전 포물면의) 초점
L: 평행화 소자(14)로부터 조사면(S)까지의 거리
L1: 평행화 소자(14)로부터 집광 소자(16)까지의 거리
L2: 집광 소자(16)로부터 조사면(S)까지의 거리
a: 개구(20)의 지름(직경) 또는 렌즈(14)의 유효 지름(직경)
b: 집광 소자(16)의 지름(직경)
c: 조사면(S)의 지름(직경)
d: 집광 소자(16)로부터의 광으로 조사되는 범위(직경)
f: 집광 소자(16)의 초점 거리
g: 평행화 소자(14)로부터 나온 광에 의해 집광 소자(렌즈)(16)가 조사되는 범위(직경)
θ: 평행화 소자(14)로부터 나온 광의 출사 확산각(중심축(CL)과 이루는 각)
α: 서로 인접하는 평행화 소자(14)로부터 나오는 광의 중심축(CL)끼리 이루는 각도
100: 노광 장치 102: 제1 반사경
104: 제2 반사경 106: 제3 반사경
108: 적분기 110: 평행화 렌즈
112: (적분기(108)의) 입사면
114: (적분기(108)의) 출사면 116: 노광면

Claims

광원 장치로서,
광원,
상기 광원으로부터의 광을, 조사면을 향하여 보다 평행광에 가까운 상태로 하는 평행화 소자, 및
상기 평행화 소자와 상기 조사면 사이에 배치되고, 상기 평행화 소자로부터의 광을 상기 조사면에 모으는 집광 소자를 구비하고,
상기 평행화 소자는 회전 포물면으로 규정된 반사면을 내측에 갖는 리플렉터이고,
상기 집광 소자는 초점을 갖는 렌즈이며,
이하의 식을 만족하고

L : 상기 리플렉터의 개구로부터 상기 조사면까지의 거리[㎜]
L1: 상기 리플렉터의 개구로부터 상기 집광 소자의 광학 중심까지의
거리[㎜]
a : 상기 리플렉터의 개구의 지름[㎜]
d : 상기 조사면의 지름[㎜],
상기 광원 장치는 각각 복수의 상기 광원, 상기 평행화 소자, 및 상기 집광 소자를 구비하고, 또한
이하의 식을 만족하는, 광원 장치.

L2 : 상기 집광 소자의 광학 중심에서 상기 조사면까지의 거리 [㎜]
θ : 상기 평행화 소자로부터 나온 광의 출사 확산각 [°]
α : 서로 인접하는 상기 평행화 소자로부터 나오는 광의 중심축끼리 이루는 각도 [°]
광원 장치로서
광원,
상기 광원으로부터의 광을, 조사면을 향하여 보다 평행광에 가까운 상태로 하는 평행화 소자, 및
상기 평행화 소자와 상기 조사면 사이에 배치되고, 상기 평행화 소자로부터의 광을 상기 조사면에 모으는 집광 소자를 구비하고,
상기 광원은 평면 발광체이고,
상기 평행화 소자는 렌즈이고,
상기 집광 소자는 초점을 갖는 렌즈이며,
이하의 식을 만족하고,

L : 상기 평행화 소자의 광학 중심에서 상기 조사면까지의 거리[㎜]
L1: 상기 평행화 소자의 광학 중심에서 상기 집광 소자의 광학 중심까지의
거리[㎜]
a : 상기 평행화 소자의 유효 지름[㎜]
d : 상기 조사면의 지름[㎜]
상기 광원 장치는 각각 복수의 상기 광원, 상기 평행화 소자, 및 상기 집광 소자를 구비하고, 또한
이하의 식을 만족하는, 광원 장치.

L2 : 상기 집광 소자의 광학 중심에서 상기 조사면까지의 거리 [㎜]
θ : 상기 평행화 소자로부터 나온 광의 출사 확산각 [°]
α : 서로 인접하는 상기 평행화 소자로부터 나오는 광의 중심축끼리 이루는 각도 [°]
제2항에 있어서,
상기 평행화 소자를 구비하는 렌즈의 수는 복수인, 광원 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
L1(A) = a×L/(d+a)로 하고,
L1(B) = (L2×tanα-a)/(2×tanθ)로 했을 때, L1의 치수값이 이하와 같은, 광원 장치.
· L1(A)≤L1(B)의 경우는 L1(B)의 값.
· L1(A)＞L1(B)의 경우는 L1(A)에서 L1(B) 사이의 값.
제1항에 있어서,
이하의 식을 만족하는, 광원 장치.

f : 상기 집광 소자의 초점 거리[㎜]
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 광원 장치를 구비하는, 노광 장치.
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