KR20190080758A - 광 조사 장치 - Google Patents

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KR20190080758A
KR20190080758A KR1020180165991A KR20180165991A KR20190080758A KR 20190080758 A KR20190080758 A KR 20190080758A KR 1020180165991 A KR1020180165991 A KR 1020180165991A KR 20180165991 A KR20180165991 A KR 20180165991A KR 20190080758 A KR20190080758 A KR 20190080758A
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light emitting
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emitting elements
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KR1020180165991A
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카즈타카 시토
야스오 코구레
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호야 칸데오 옵트로닉스 가부시키가이샤
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Abstract

(과제)
급준하게 상승하는 조사 강도 분포가 실현되는 광 조사 장치를 제공하는 것.
(해결 수단)
광 조사 장치(100)는 기대(105)에 광축의 방향을 맞추어 이차원 배치된 복수의 발광 소자(110~140)와, 직사각형 개구(170)를 가지고 복수의 발광 소자로부터의 광을 직사각형 형상으로 성형하도록 구성된 애퍼처 부재(160)를 구비한다. 복수의 발광 소자는 애퍼처 부재의 직사각형 개구의 각 각부에 각각 대응하도록 배치된 4개의 각부 발광 소자(110~140)를 포함한다. 각부 발광 소자는 당해 각부 발광 소자로부터 출사되는 광이 당해 각부 발광 소자에 대응하는 각부를 구성하는 직사각형 개구의 2변을 조사하고, 다른 2변을 조사하지 않도록 배치되어 있다.

Description

광 조사 장치{LIGHT ILLUMINATING APPARATUS}
본 개시는 기판의 주변 노광에 사용되는 광 조사 장치에 관한 것으로, 보다 특정적으로는 조사 대상물 상의 직사각형의 조사 에리어를 조사하는 기술에 관한 것이다.
종래, 반도체(예를 들면 IC(Integrated Circuit)나 LSI(Large Scale Integrated circuit))의 제조 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 감광성의 레지스트를 도포하고, 이 레지스트층에 마스크를 통하여 노광·현상함으로써, 회로 패턴을 형성하는 것이 행해지고 있다.
주변 노광 장치는 조사 헤드 내에 직사각형 형상의 슬릿을 가지고, 광 혼합 광학 소자에 의해 믹싱된 자외광이 슬릿을 통과하여 기판에 투영되도록 구성되어 있다. 이 때문에 기판에 투영되는 자외광은 슬릿을 통과하여 어느 정도 퍼짐각이 제한된 직사각형 형상의 광속이 된다. 그 결과, 회로 패턴 형성 영역과 웨이퍼의 단가장자리부 사이에서 비교적 급준하게 상승하는(즉, 하락이 적은) 조사 강도 분포가 얻어진다.
그러나 오늘날 웨이퍼 상에 형성되는 회로는 점점 집적화되어, 회로 패턴도 미세화되고 있는 점에서, 회로 패턴 형성 영역과 웨이퍼의 단가장자리부 사이에서 종래보다 더욱 급준하게 상승하는(즉, 보다 하락이 적은) 조사 강도 분포의 광을 투영 가능한 광 조사 장치가 요구되고 있다.
그래서 예를 들면 일본 특허 제6002261호 공보(특허문헌 1)는 「급준하게 상승하는 조사 강도 분포의 광을 조사 대상물 상의 직사각형 형상의 조사 에리어에 조사 가능한 광 조사 장치」를 개시하고 있다(단락 0012 참조).
또 최근 램프보다 수명이 길고, 소비 전력이 적은 자외 LED(Light Emitting Diode)를 사용한 주변 노광 장치가 제안되어 있다. 예를 들면 일본 특개 2013-215661호 공보(특허문헌 2)는 「저비용으로 자외광을 피조사체에 균일하게 조사할 수 있는 자외광 조사 장치」를 개시하고 있다([요약] 참조).
일본 특허 제6002261호 공보 일본 특개 2013-215661호 공보
이와 같은 주변 노광 장치에 의한 노광 후, 에칭 등에 의해 웨이퍼의 단가장자리부의 불필요 레지스트가 제거되는데, 불필요 레지스트가 완전히 제거되지 않고 웨이퍼 상에 얇게 남아버리면(소위 그레이존이라고 불리는 영역이 생겨버리면), 후공정에 있어서의 레지스트의 결락의 원인이 된다. 당해 레지스트의 결락은 반도체 제품의 수율의 악화에 영향을 줄 수 있다. 그 때문에 보다 급준하게 상승하는(즉, 하락이 적은) 조사 강도 분포를 실현 가능한 주변 노광 장치를 필요로 하고 있다.
본 개시는 상기 서술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적의 하나는 급준하게 상승하는 조사 강도 분포가 실현되는 광 조사 장치를 제공하는 것이다.
어느 실시형태에 따르면, 조사 대상물 상의 조사 에리어를 조사하기 위한 광 조사 장치가 제공된다. 이 광 조사 장치는 기대에 광축의 방향을 맞추어 이차원 배치된 복수의 발광 소자와, 직사각형 개구를 가지고 복수의 발광 소자로부터의 광을 직사각형 형상으로 성형하도록 구성된 애퍼처 부재를 구비한다. 복수의 발광 소자는 애퍼처 부재의 직사각형 개구의 각 각부에 각각 대응하도록 배치된 4개의 각부 발광 소자를 포함한다. 각부 발광 소자는 당해 각부 발광 소자로부터 출사되는 광이 당해 각부 발광 소자에 대응하는 각부를 구성하는 직사각형 개구의 2변을 조사하고, 다른 2변을 조사하지 않도록 배치되어 있다.
어느 실시형태에 따르면, 복수의 발광 소자에는 조사하는 직사각형 개구의 변을 공유하는 2개의 각부 발광 소자를 연결하는 직선 상 또는 당해 직선보다 기대의 외측에 설치되는 적어도 1개의 가장자리변 발광 소자가 포함된다.
어느 실시형태에 따르면, 가장자리변 발광 소자는 당해 가장자리변 발광 소자가 가장 근접하는 애퍼처 부재의 직사각형 개구의 1변을 조사하고, 다른 3변을 조사하지 않는다.
어느 실시형태에 따르면, 가장자리변 발광 소자는 조사하는 직사각형 개구의 변을 공유하는 2개의 각부 발광 소자끼리를 연결하는 4개의 직선 상 또는 당해 직선보다 기대의 외측에 1개씩 적어도 4개 설치되어 있다.
어느 실시형태에 따르면, 상기 복수의 발광 소자에는 4개의 각부 발광 소자 중 조사하는 직사각형 개구의 변을 공유하는 2개의 각부 발광 소자를 연결하는 직선에 의해 형성되는 사각형의 내측에 설치되는 적어도 1개의 내측 발광 소자가 포함된다.
어느 실시형태에 따르면, 내측 발광 소자는 애퍼처 부재의 각 변의 어느것도 조사하지 않는다.
어느 실시형태에 따르면, 애퍼처 부재는 조사 에리어와 발광 소자 사이에 배치되는 평판을 포함한다. 직사각형 개구는 평판에 형성되어 있다.
어느 실시형태에 따르면, 애퍼처 부재는 통형상 부재를 포함한다. 직사각형 개구는 통형상 부재의 조사 에리어측에 형성되어 있다.
어느 실시형태에 따르면, 애퍼처 부재는 직사각형 개구를 가지는 평판을 추가로 포함한다. 평판의 직사각형 개구는 통형상 부재의 직사각형 개구보다 작다. 평판은 통형상 부재와 조사 에리어 사이에 배치되어 있다.
어느 실시형태에 따르면, 통형상 부재의 내면의 적어도 일부는 반사면이다.
어느 실시형태에 따르면, 반사면은 기대에 배치된 복수의 발광 소자로부터 조사되는 광을 최대 1회 반사한다.
어느 실시형태에 따르면, 기대에 배치된 복수의 발광 소자의 광축 상에 각각 배치되고, 당해 발광 소자로부터 출사된 광을 미리 정해진 퍼짐각으로 성형하는 광학 소자를 추가로 구비한다.
어느 실시형태에 따르면, 기대에 배치된 복수의 발광 소자는 매트릭스 형상으로 설치되어 있다.
어느 실시형태에 따르면, 조사 대상물 상의 조사 에리어를 조사하기 위한 광 조사 장치가 제공된다. 이 광 조사 장치는 기대에 광축의 방향을 맞추어 이차원 배치된 복수의 발광 소자와, 직사각형 개구를 가지고 복수의 발광 소자로부터의 광을 직사각형 형상으로 성형하도록 구성된 애퍼처 부재를 구비한다. 복수의 발광 소자는 애퍼처 부재의 직사각형 개구의 각 각부에 각각 대응하도록 배치된 4개의 각부 발광 소자를 포함한다. 각부 발광 소자는 당해 각부 발광 소자로부터 출사되는 광이 당해 각부 발광 소자에 대응하는 각부를 구성하는 직사각형 개구의 2변을 조사하고, 다른 2변을 조사하지 않도록 배치된다. 발광 소자 또는 발광 소자보다 조사 방향 외측에 배치된 광학 부재와 직사각형 개구와의 거리의 평균을 100으로 했을 때, 직사각형 개구와 조사 대상물과의 거리의 비율은 0.5 이상 20 이하로 설정된다. 당해 실시형태에 의하면, 광 조사 장치에 의해 애퍼처 부재의 직사각형 개구와 거의 동일한 면적을 가지는 조사 에리어를 보다 정확하게 조사할 수 있다.
어느 실시형태에 있어서, 광 조사 장치는 급준하게 상승하는 조사 강도 분포가 실현되도록 조사할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 광 조사 장치(100)를 z축 방향으로부터 본 도면이다.
도 3은 광 조사 장치(100)의 광원(110)의 조사 영역을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 광원(110) 및 광원(120)을 포함하는 xz평면에서 광 조사 장치(100)를 절단했을 때 얻어지는 단면도이다.
도 5는 관련 기술에 따른 광 조사 장치(200)에 있어서의 광원의 배치 및 조사 강도 분포를 나타내는 도면이다.
도 6은 광 조사 장치(200)의 광원(110)의 조사 영역을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)에 있어서의 조사 강도 분포를 나타내는 도면이다.
도 8은 워크(W)를 광 조사 장치(100)가 주사하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 변형예 1에 따른 광 조사 장치(900)를 광원(110) 및 광원(120)을 포함하는 xz평면에서 절단했을 때 얻어지는 단면도를 나타낸다.
도 10은 변형예 2에 따른 광 조사 장치(1000)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 실시형태 2에 따른 광 조사 장치(1100)의 분해도를 나타낸다.
도 12는 광 조사 장치(1100)를 z축 방향으로부터 본 도면이다.
도 13은 실시형태 2의 변형예에 따른 광 조사 장치를 나타내는 도면이다.
도 14는 실시형태 3에 따른 광 조사 장치(1400)의 분해도를 나타낸다.
도 15는 광 조사 장치(1400)를 z축 방향으로부터 본 도면이다.
도 16은 실시형태 4에 따른 광 조사 장치(1600)의 분해도를 나타낸다.
도 17은 광 조사 장치(1600)를 z축 방향으로부터 본 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 이하의 설명에서는 동일한 부품에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 그들의 명칭 및 기능도 동일하다. 따라서 그들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.
[실시형태 1]
(광 조사 장치(100)의 구성)
도 1은 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 1(A)은 광 조사 장치(100)의 외관 구성을 나타낸다. 도 1(B)은 광 조사 장치(100)의 분해도를 나타낸다.
광 조사 장치(100)는 후술하는 워크(W)(조사 대상물) 상의 조사 에리어를 조사하는 장치로서 기능한다. 광 조사 장치(100)는 기대(105)와, 하우징(150)과, 애퍼처 부재(160)를 가진다. 이들 부품은 z축 방향으로 접합되어 있다.
기대(105)의 하우징(150)측의 평면(z축에 직교하는 xy평면)에는 광원(110, 120, 130, 140)이 배치되어 있다. 이들 광원은 광축의 방향이 z축 방향으로 맞추어져 있다. 또한 광 조사 장치(100)는 기대(105)의 하우징(150)과는 반대측의 면에 히트 싱크 또는 팬 등의 냉각 기구가 설치되어 있어도 된다.
하우징(150)은 중공의 직방체이다. 또한 하우징(150)은 중공의 통 형상이면 되고, 반드시 직방체가 아니어도 된다. 예를 들면 하우징(150)은 중공의 원기둥이나 중공의 원뿔대여도 된다. 하우징(150)은 광원(110~140)으로부터 조사되는 광을 애퍼처 부재(160)로 이끈다.
애퍼처 부재(160)는 직사각형 개구(170)를 가지는 평판이다. 직사각형 개구(170)는 변(101)~변(104)에 의해 형성되어 있다. 애퍼처 부재(160)는 직사각형 개구(170)의 작용에 의해 광원(110~140)으로부터의 광을 직사각형 상에 형성하도록 구성되어 있다.
(광 조사 장치(100)의 각 광원의 조사 영역)
도 2는 광 조사 장치(100)를 z축 방향으로부터 본 도면이다. 도 3은 광 조사 장치(100)의 광원(110)의 조사 영역을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 광원(110~140)은 애퍼처 부재(160)의 직사각형 개구(170)의 각 각부에 각각 대응하도록 배치되어 있다. 직사각형 개구(170)의 직사각형은 예를 들면 정방형, 장방형의 어느 것이어도 된다. 이하에서는 일례로서 직사각형 개구(170)는 정방형인 것으로 한다. 광원(110)은 조사 영역(111)을 조사하도록 구성되어 있다. 광원(120)은 조사 영역(121)을 조사하도록 구성되어 있다. 광원(130)은 조사 영역(131)을 조사하도록 구성되어 있다. 광원(140)은 조사 영역(141)을 조사하도록 구성되어 있다. 광원(110, 120, 130, 140)은 예를 들면 LED(Light Emitting Diode) 소자를 포함한다.
LED 소자는 예를 들면 파장 395nm의 자외광을 출사하는데, LED 소자의 특성은 이것에 한정되지 않고, 다른 파장(예를 들면 파장 365nm, 파장 385nm, 파장 405nm)의 자외광을 출사하는 것이어도 된다. 또 각 광원은 복수의 LED 소자를 조합하여 구성되어 있어도 된다. 이 때, 1개의 광원을 구성하는 복수의 LED의 파장은 동일해도 되고 상이해도 된다.
또한 도 3에 있어서, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 광 조사 장치(100)(즉 직사각형 개구)와 조사 대상물인 워크(W)의 거리(WD)가 긴 것처럼 나타내고 있지만, 당해 거리(WD)는 매우 짧다. 거리(WD)는 광원과 직사각형 개구의 거리나, 광원으로부터의 광의 조사 각도 등에 따라 적절히 설정할 수 있다. 광원과 직사각형 개구의 거리(광학 소자가 사용되는 경우에는 광학 소자와 직사각형 개구의 거리)의 평균을 100으로 했을 때, 거리(WD)의 비율은 예를 들면 0.5 이상 20 이하이면 되고, 바람직하게는 1 이상 10 이하이며, 보다 바람직하게는 2 이상 7 이하이다. 거리(WD)가 이와 같은 범위에 있는 것에 의해, 광 조사 장치(100)에 의해 애퍼처 부재(160)의 직사각형 개구(170)와 거의 동일한 면적을 가지는 조사 에리어(TL)를 보다 정확하게 조사할 수 있다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 광원(110)의 조사 영역(111)은 직사각형 개구(170)의 변(101) 및 변(104)의 일부를 포함하고, 변(102) 및 변(103)을 포함하지 않는다. 즉, 광원(110)은 당해 광원으로부터 출사되는 광이 광원(110)에 대응하는 직사각형 개구(170)의 각부를 구성하는 2변을 조사하고, 다른 2변을 조사하지 않도록 배치되어 있다. 광원(110)이 이와 같이 배치되기 위한 조건에 대해서 도 4를 사용하여 설명한다.
도 4는 광원(110) 및 광원(120)을 포함하는 xz평면에서 광 조사 장치(100)를 절단했을 때 얻어지는 단면도이다. 또한 도 4에 나타내는 예에 있어서, 광원(110) 및 광원(120)은 편의적으로 점광원으로서 그려져 있다.
광원(110)의 조사 각도가 θ이며, 광원(110)으로부터 직사각형 개구(170)까지의 길이가 L1이며, 광원(110)에 대응하는 직사각형 개구(170)의 각부를 구성하는 변(101)의 길이가 L2인 것으로 한다. 이러한 경우, 이하의 관계식(1)을 만족할 때, 광원(110)은 광원(110)에 대응하는 직사각형 개구(170)의 각부를 구성하는 2변을 조사하고, 다른 2변을 조사하지 않도록 구성된다.
L1×tanθ≤L2…(1)
또한 직사각형 개구(170)가 정방형이 아니라 장방형인 경우, 관계식(1)에 있어서 L1은 장방형을 구성하는 단변의 길이로 설정된다.
또 후술하는 바와 같이 광원(110)으로부터 출사되는 광은 렌즈 등의 광학 소자를 통하여 광원(110)에 대응하는 직사각형 개구(170)의 각부를 구성하는 2변에 조사되어도 된다. 이러한 경우, 광원(110)은 상기한 관계식(1)을 만족할 필요는 없다.
다른 광원(120~140)도 광원(110)과 마찬가지로, 당해 광원으로부터 출사되는 광이 광원(110)에 대응하는 직사각형 개구(170)의 각부를 구성하는 2변을 조사하고, 다른 2변을 조사하지 않도록 배치되어 있다. 이하, 소정의 광원이 당해 광원에 대응하는 직사각형 개구(170)의 각부를 구성하는 2변을 조사하고, 다른 2변을 조사하지 않는 조건을 「조사 조건」이라고도 한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 조사 조건을 만족하도록 배치되는 광원(110)의 조사 영역(111)은 조사 에리어(TL) 내에 들어간다. 마찬가지로 다른 광원(120~140)의 조사 영역(121~141)도 또 조사 에리어(TL) 내에 들어간다. 그 결과, 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)는 급준하게 상승하는 조사 강도 분포를 실현할 수 있다.
이하, 그 구체적인 이유에 대해서 조사 조건을 만족하지 않는 광 조사 장치(200)와 조사 조건을 만족하는 광 조사 장치(100)를 비교하여 설명한다. 또한 광 조사 장치(200)의 하드웨어 구성은 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)의 하드웨어 구성과 동일하기 때문에 그 설명은 반복하지 않는다. 광 조사 장치(100)와 광 조사 장치(200)는 사용되는 광원(110)~광원(140)으로부터의 광의 출사 각도가 상이한 점을 제외하고 모두 동일하게 구성되어 있다.
(관련 기술에 따른 광 조사 장치(200)의 조사 강도 분포)
도 5는 관련 기술에 따른 광 조사 장치(200)에 있어서의 광원의 배치 및 조사 강도 분포를 나타내는 도면이다. 도 5(A)는 광원(110) 및 광원(120)을 포함하는 xz평면에서 관련 기술에 따른 광 조사 장치(200)를 절단했을 때 얻어지는 단면도를 나타낸다. 도 5(B)는 광 조사 장치(200)의 광원(110)만으로부터 광이 발해진 경우의 워크(W)의 표면에 있어서의 조사 강도 분포를 나타낸다. 도 5(C)는 광 조사 장치(200)의 광원(120)만으로부터 광이 발해진 경우의 워크(W)의 표면에 있어서의 조사 강도 분포를 나타낸다. 도 5(D)는 광 조사 장치(200)의 광원(110 및 120)으로부터 광이 발해진 경우의 워크(W)의 표면에 있어서의 조사 강도 분포를 나타낸다. 도 6은 광 조사 장치(200)의 광원(110)의 조사 영역을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5(A)에 있어서, 직사각형 개구(170)를 구성하는 변(101)이 표시되어 있다. 이 변(101)의 좌단에는 변(104)이, 변(101)의 우단에는 변(102)이 지면 방향으로 각각 뻗어 있다.
관련 기술에 따른 광 조사 장치(200)를 구성하는 광원(110~140)은 조사 조건을 만족하지 않는다. 그 때문에 도 5(A) 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 광 조사 장치(200)의 광원(110)은 광원(110)에 대응하는 직사각형 개구(170)의 각부를 구성하는 2변(변(101), 변(104)) 이외에도 변(102)의 일부 및 변(103)의 일부를 각각 조사하고 있다.
그 결과, 도 5(B)의 그래프(210)에 나타내는 바와 같이, 광원(110)은 워크(W) 상의 조사 에리어(TL) 뿐만아니라 변(102)측의 영역(211)을 조사해버린다. 그 이유에 대해서 설명한다. 광원(110)으로부터 광원(110)에 대응하는 직사각형 개구(170)의 각부에 조사되는 광은 z축 방향(연직 방향)에 거의 평행하다. 그 때문에 그래프(210) 중 변(104)측의 조사 강도 분포는 급준하게 상승하고 있다. 한편, 광원(110)으로부터 변(102)에 조사되는 광은 z축 방향에 대하여 각도 θ1만큼 기울어 있다. 그 때문에 광원(110)으로부터 변(102)에 조사되는 광은 거리 WD×tanθ1만큼 조사 에리어(TL)로부터 튀어나온 영역(211)을 조사해버린다.
광 조사 장치(200)의 광원(120)도 광원(110)과 마찬가지로, 광원(120)에 대응하는 직사각형 개구(170)의 각부를 구성하는 2변(변(101), 변(102)) 이외에도 변(103)의 일부 및 변(104)의 일부를 각각 조사한다. 그 결과, 도 5(C)의 그래프(220)에 나타내는 바와 같이, 광원(120)은 워크(W) 상의 조사 에리어(TL) 뿐만아니라 변(104)측의 영역(221)을 조사해버린다.
도 5(D)에 나타내는 그래프(230)는 그래프(210)의 조사 강도 분포와 그래프(220)의 조사 강도 분포를 적산한 조사 강도 분포를 나타낸다. 그래프(230)로부터도 명확한 바와 같이, 조사 조건을 만족하지 않는 광원(110) 및 광원(120)으로부터 조사된 광은 영역(211, 221)에도 미치기 때문에, 광의 강도의 분포는 급준하게 상승하지 않는다(즉, 하락이 많아진다).
(광 조사 장치(100)의 조사 강도 분포)
도 7은 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)에 있어서의 조사 강도 분포를 나타내는 도면이다. 도 7(A)은 광원(110) 및 광원(120)을 포함하는 xz평면에서 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)를 절단했을 때 얻어지는 단면도를 나타낸다. 도 7(B)은 광 조사 장치(100)의 광원(110)만으로부터 광이 발해진 경우의 워크(W)의 표면에 있어서의 조사 강도 분포를 나타낸다. 도 7(C)은 광 조사 장치(100)의 광원(120)만으로부터 광이 발해진 경우의 워크(W)의 표면에 있어서의 조사 강도 분포를 나타낸다. 도 7(D)은 광 조사 장치(100)의 광원(110 및 120)으로부터 광이 발해진 경우의 워크(W)의 표면에 있어서의 조사 강도 분포를 나타낸다.
실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)의 광원(110)은 조사 조건을 만족한다. 즉, 광원(110)은 광원(110)에 대응하는 직사각형 개구(170)의 각부를 구성하는 2변(변(101), 변(104))을 조사하고, 그 밖의 변(102) 및 변(103)을 조사하지 않는다. 그 결과, 도 7(B)의 그래프(310)에 나타내는 바와 같이, 광원(110)은 워크(W) 상의 조사 에리어(TL) 내를 조사한다. 보다 구체적으로는 광원(110)으로부터 광원(110)에 대응하는 직사각형 개구(170)의 각부에 조사되는 광은 z축 방향(연직 방향)에 거의 평행하기 때문에, 조사 에리어(TL) 중 변(104)측의 단부(312)의 조사 강도 분포는 급준하게 상승하고 있다. 또 광원(110)의 조사광의 강도는 변(104)측의 단부(312)로부터 일정 범위는 광원(110)의 출력에 기초하여 거의 일정값이 되고, 변(102)측의 단부(313)에 근접함에 따라 약해진다. 상기 서술한 바와 같이, 광원(110)은 변(102)을 조사하지 않는다. 그 때문에 변(102)측의 단부(313)에 있어서의 광원(110)의 조사광 강도는 제로가 된다.
광 조사 장치(100)의 광원(120)도 광원(110)과 마찬가지로, 광원(120)에 대응하는 직사각형 개구(170)의 각부를 구성하는 2변(변(101), 변(102))을 조사하고, 다른 변(103), 변(104)을 조사하지 않는다. 그 결과, 도 7(C)의 그래프(320)에 나타내는 바와 같이, 광원(120)은 워크(W) 상의 조사 에리어(TL) 내를 조사한다. 보다 구체적으로는 조사 에리어(TL) 중 변(102)측의 단부(313)의 조사 강도 분포는 급준하게 상승하고 있다. 또 광원(120)은 변(104)을 조사하지 않는다. 그 때문에 변(104)측의 단부(312)에 있어서의 광원(120)의 조사 강도는 제로가 된다.
도 7(D)에 나타내는 그래프(330)는 그래프(310)의 조사 강도 분포와 그래프(320)의 조사 강도 분포를 적산한 조사 강도 분포를 나타낸다. 그래프(330)에 나타내는 바와 같이, 조사 조건을 만족하는 광원(110) 및 광원(120)으로부터 조사된 광은 조사 에리어(TL) 밖으로 거의 미치지 않기 때문에, 광의 강도의 분포는 급준하게 상승한다(즉, 하락이 적다).
상기한 바와 같이, 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)를 구성하는 광원(110~140)은 조사 조건을 만족한다. 이것에 의해, 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)는 조사 에리어(TL) 밖을 거의 조사하지 않는다. 그 결과, 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)는 관련 기술에 따른 광 조사 장치(200)에 비해 급준하게 상승하는 조사 강도 분포를 실현할 수 있다.
또한 광 조사 장치(100)는 광원(110~140)으로부터 조사되는 광이 워크(W) 상의 직사각형의 조사 에리어(TL)를 구성하는 4변 중 각 각부 발광 소자에 대응하는 각부의 바로 아래의 각부를 구성하는 직사각형 개구의 2변을 조사하고, 다른 2변을 조사하지 않도록 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 광 조사 장치(100)가 이와 같이 구성됨으로써, 보다 급준하게 상승하는 조사 강도 분포를 실현할 수 있다.
(광 조사 장치(100)의 사용 태양)
도 8을 참조하여 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)의 사용 태양에 대해 설명한다. 도 8은 워크(W)를 광 조사 장치(100)가 주사하는 상태를 나타내는 도면이다. 광 조사 장치(100)는 워크(W)에 있어서 미리 정해진 경로(710) 상을 이동한다. 일례로서 경로(710)는 워크(W)의 주변을 따른 직사각형으로 설정된다. 이 때, 이동의 방향은 특별히 한정되지 않는다.
광 조사 장치(100)는 x축 방향을 따른 방향(720) 및 y축 방향을 따른 방향(730)을 따른 이동 중에 광원(110~140)으로부터 광을 조사한다. 방향(720)으로의 이동 중에 있어서, 광 조사 장치(100)는 적어도 조사광이 변(102, 104)을 넘어 새지 않도록 워크(W)를 조사하면서 지점(740)까지 이동한다.
광 조사 장치(100)가 지점(740)에 도달하면, 광 조사 장치(100)는 적어도 조사광이 변(101, 103)을 넘어 새지 않도록 워크(W)를 조사하면서 지점(740)으로부터 지점(750)까지 이동한다.
광 조사 장치(100)가 지점(750)에 도달하면, 광 조사 장치(100)는 적어도 조사광이 변(102, 104)을 넘어 새지 않도록 워크(W)를 조사하면서 지점(750)으로부터 지점(760)까지 이동한다.
광 조사 장치(100)가 지점(760)에 도달하면, 광 조사 장치(100)는 적어도 조사광이 변(101, 103)을 넘어 새지 않도록 워크(W)를 조사하면서 지점(760)으로부터 원래의 지점까지 이동한다.
다른 국면에 있어서, 광 조사 장치의 이동은 x축 방향 및 y축 방향 중 어느 한 방향으로 배열되는 광원이 반드시 진행 방향 전방에 존재하도록 이루어져도 된다. 예를 들면 도 8에 있어서, x축 방향으로 배열되는 광원(110) 및 광원(140)을 변(103)을 따라 가지는 광 조사 장치는 지점(740)으로 이동한 후, 반시계 회전으로 90도 회전하고, 지점(740)으로부터 지점(750)으로 이동하도록 구성되어도 된다.
(변형예 1)
변형예 1에 따른 광 조사 장치는 광 조사 장치(100)의 하드웨어 구성에 더해 광학 소자를 추가로 가지고, 광원(110~140)과 광학 소자를 적절한 위치에 배치함으로써 상기한 조사 조건을 만족한다.
도 9는 변형예 1에 따른 광 조사 장치(900)를 광원(110) 및 광원(120)을 포함하는 xz평면에서 절단했을 때 얻어지는 단면도를 나타낸다. 광 조사 장치(900)는 도 1에 나타내는 광 조사 장치(100)의 하드웨어 구성에 더해, 추가로 광원(110~140)의 각각에 대응하는 4개의 렌즈를 가진다. 도 9에 나타내는 단면도에서는 광원(110)에 대응하는 렌즈(910)와, 광원(120)에 대응하는 렌즈(920)가 표시되어 있는데, 광 조사 장치(900)는 광원(130)에 대응하는 렌즈와, 광원(140)에 대응하는 렌즈를 추가로 가진다.
이들 4개의 렌즈는 유리, 수지, 실리콘, 그 밖의 조사광에 의해 변형하지 않는 부재에 의해 구성된다. 또 이들 렌즈는 구면 렌즈여도 되고, 비구면 렌즈여도 된다. 또 이들 렌즈는 대응하는 광원을 밀봉하도록 구성되어도 된다. 또 이들 렌즈는 렌즈 유닛으로서 각각 복수의 렌즈의 조합에 의해 구성되어 있어도 된다.
이들 4개의 렌즈는 대응하는 광원의 광축(z축) 상에 배치되고, 대응하는 광원으로부터 출사된 광을 미리 정해진 퍼짐각(θ2)으로 형성한다. 이 퍼짐각(θ2)은 이하의 관계식(2)을 만족한다. 퍼짐각(θ2)은 조사 에리어(TL)에 있어서 구해지는 조사 강도 분포의 균일도(자외광의 중첩 상태), 상승 특성에 따라 적절히 변경되어도 된다.
L3×tanθ2≤L2…(2)
L2는 직사각형 개구(170)의 1변의 길이를 나타낸다. L3는 렌즈로부터 직사각형 개구(170)까지의 길이를 나타낸다.
광 조사 장치(900)에 배치되는 광원(110~140)은 반드시 상기 서술한 관계식(1)을 만족할 필요는 없고, 광원(110~140)에 대응하는 각 렌즈가 관계식(2)을 만족하기만 하면 된다. 광 조사 장치(900)는 관계식(2)을 만족함으로써, 상기한 조사 조건을 만족하고, 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)와 마찬가지로 급준하게 상승하는 조사 강도 분포를 실현할 수 있다.
또한 조사 조건을 만족하기 위해서 사용되는 광학 소자는 렌즈에 한정되지 않는다. 다른 광학 소자로서 조리개 또는 미러 등이 사용되어도 된다. 예를 들면 하우징(150)의 내부의 적어도 일부가 미러면으로서 구성되어 있어도 된다. 미러면은 예를 들면 알루미늄 증착에 의해 형성된다. 미러면은 광원(110~140)의 어느 것으로부터 조사되는 광을 최대 1회 반사하도록 형성될 수 있다.
(변형예 2)
도 10은 변형예 2에 따른 광 조사 장치(1000)의 구성을 나타내는 도면이다. 광 조사 장치(1000)는 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)에 비해, 애퍼처 부재(160) 대신에 평판(1010)을 가지는 점에 있어서 상이하다.
평판(1010)은 직사각형 개구(1020)를 가진다. 평판(1010)은 통형상 부재로서 기능하는 하우징(150)과 조사 에리어(TL)측(즉, 워크(W)측) 사이에 배치되어 있다. 평판(1010)에 형성되어 있는 직사각형 개구(1020)는 하우징(150)의 워크(W)측에 형성되어 있는 직사각형 개구(1030)보다 작다. 이와 같은 광 조사 장치(1000)에 있어서, 통형상 부재로서 기능하는 하우징(150)과 평판(1010)이 애퍼처 부재로서 기능한다.
이러한 경우, 광 조사 장치(1000)의 광원(110~140)은 평판(1010)의 직사각형 개구(1020)의 각 각부에 각각 대응하도록 배치된다. 또 광원(110~140)은 당해 광원으로부터 출사되는 광이 당해 광원에 대응하는 직사각형 개구(1020)의 각부를 구성하는 2변을 조사하고, 직사각형 개구(1020)를 구성하는 다른 2변을 조사하지 않도록 배치된다. 이것에 의해, 변형예 2에 따른 광 조사 장치(1000)는 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)와 마찬가지로 급준하게 상승하는 조사 강도 분포를 실현할 수 있다.
(그 밖의 변형예)
실시형태 1에 있어서 하우징(150)과 애퍼처 부재(160)가 별체로서 설치되어 있었지만, 다른 국면에 있어서 이들은 일체로서 형성되어 있어도 된다. 즉, 통형상 부재로서 기능하는 하우징(150)의 조사 에리어(TL)측(즉, 워크(W)측)에 형성되어 있는 직사각형 개구가 애퍼처 부재로서 기능해도 된다.
실시형태 1에 있어서 기대(105)와 하우징(150)이 별체로서 설치되어 있었지만, 다른 국면에 있어서 이들은 일체로서 형성되어 있어도 된다. 즉, 하우징(150)의 워크(W)와는 반대측의 개구가 닫히고, 당해 닫혀진 면이 기대로서 기능해도 된다.
실시형태 1에 있어서 광원(110~140)은 1개의 공통의 기대(105)에 설치되어 있지만, 다른 국면에 있어서 광 조사 장치는 1 이상의 광원이 설치된 복수의 기대를 가지도록 구성되어도 된다.
[실시형태 2]
실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)는 애퍼처 부재(160)의 직사각형 개구(170)의 각 각부에 각각 대응하는 4개의 광원(110~140)을 가지도록 구성되어 있다. 이하에 설명하는 실시형태 2~4에 따른 광 조사 장치는 이들 광원(110~140)에 더해, 직사각형 개구(170)의 각 각부에 대응하는 위치 이외에 배치되는 광원을 가지도록 구성된다.
도 11은 실시형태 2에 따른 광 조사 장치(1100)의 분해도를 나타낸다. 도 12는 광 조사 장치(1100)를 z축 방향으로부터 본 도면이다. 광 조사 장치(1100)는 기대(105) 상에 배치되는 광원(1110~1140)을 추가로 가지는 점에 있어서 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)와 상이하다. 또한 도 11은 광 조사 장치(1100)의 분해도로서, 실제의 광 조사 장치(1100)는 기대(105), 하우징(150) 및 애퍼처 부재(160)가 z축 방향으로 접합되어 있다.
도 12를 참조하여, 광원(1110)은 광원(110)과 광원(120) 사이에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는 광원(1110)은 광원(110)과 광원(120)을 연결하는 직선 상에 배치되어 있다. 광원(110)의 조사 영역(111) 및 광원(120)의 조사 영역(121)은 직사각형 개구(170)의 변(101)의 일부를 포함한다. 이 의미에서 광원(1110)은 조사하는 직사각형 개구(170)의 변(101)을 공유하는 2개의 광원(110)과 광원(120)을 연결하는 직선 상에 배치되어 있다고 할 수 있다.
광원(1120)은 광원(120)과 광원(130) 사이에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는 광원(1120)은 조사하는 직사각형 개구(170)의 변(102)을 공유하는 2개의 광원(120)과 광원(130)을 연결하는 직선 상에 배치되어 있다. 광원(1130)은 광원(130)과 광원(140) 사이에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는 광원(1130)은 조사하는 직사각형 개구(170)의 변(103)을 공유하는 2개의 광원(130)과 광원(140)을 연결하는 직선 상에 배치되어 있다. 광원(1140)은 광원(140)과 광원(110) 사이에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는 광원(1140)은 조사하는 직사각형 개구(170)의 변(104)을 공유하는 2개의 광원(140)과 광원(110)을 연결하는 직선 상에 배치되어 있다.
광원(1110~1140)의 각 조사 영역(1111~1141)은 당해 광원이 가장 근접하는 애퍼처 부재(160)의 직사각형 개구(170)의 1변을 조사하고, 다른 3변을 조사하지 않는다. 예를 들면 광원(1110)의 조사 영역(1111)은 광원(1110)이 가장 근접하는 직사각형 개구(170)의 변(101)을 조사하고, 다른 3변(102~104)을 조사하지 않는다. 만일 조사 영역(1111)이 변(102) 및 변(104)의 적어도 일방을 포함하는 경우, 광원(110)으로부터 조사된 광은 조사 에리어(TL) 밖에도 미친다. 이러한 경우, 광 조사 장치(1100)는 급준하게 상승하는 조사 강도 분포를 실현할 수 없게 된다.
상기에 의하면, 실시형태 2에 따른 광 조사 장치(1100)는 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)보다 많은 광량을 조사 가능하며, 또한 급준하게 상승하는 조사 강도 분포를 실현할 수 있다.
또한 도 12에 나타내는 예에서는 각 광원의 직접광의 조사 영역이 당해 광원에 가장 근접하는 직사각형 개구(170)의 1변을 조사하고, 다른 3변을 조사하지 않도록 구성되어 있는데, 도 9에서 설명한 바와 같이, 각종 광학 소자에 의해 조정된 조사 영역이 당해 조건을 만족해도 된다.
또 상기한 예에서는 광 조사 장치는 조사하는 직사각형 개구(170)의 변을 공유하는 2개의 광원을 연결하는 직선 상에 1개의 광원밖에 배치되어 있지 않지만, 당해 직선 상에 복수의 광원이 배치되어 있어도 된다.
또 상기한 예에서는 광원(1110~1140)은 조사하는 직사각형 개구(170)의 변을 공유하는 2개의 광원을 연결하는 직선 상에 배치되어 있지만, 이들 광원 중 적어도 1개의 광원은 당해 직선보다 기대(105)의 외측에 배치되어 있어도 된다.
도 13에 나타내는 예에서는 광 조사 장치(1100)의 광원(1110)이 조사하는 직사각형 개구(170)의 변(101)을 공유하는 2개의 광원(110)과 광원(120)을 연결하는 직선보다 기대(105)의 외측에 배치되어 있다.
또 상기에 있어서 광 조사 장치는 조사하는 직사각형 개구(170)의 변을 공유하는 광원끼리를 연결하는 4개의 직선 상 또는 당해 직선보다 기대(105)의 외측에 1개씩 적어도 4개 설치되어 있지만, 적어도 1개의 직선 상 또는 당해 직선보다 기대(105)의 외측에 광원을 가지고 있으면 된다.
[실시형태 3]
도 14는 실시형태 3에 따른 광 조사 장치(1400)의 분해도를 나타낸다. 도 15는 광 조사 장치(1400)를 z축 방향으로부터 본 도면이다. 광 조사 장치(1400)는 기대(105) 상에 배치되는 광원(1410)을 추가로 가지는 점에 있어서 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)와 상이하다. 또한 도 14는 광 조사 장치(1400)의 분해도로서, 실제의 광 조사 장치(1400)는 기대(105), 하우징(150) 및 애퍼처 부재(160)가 z축 방향으로 접합되어 있다.
도 15를 참조하여, 광원(1410)은 광원(110)과 광원(120)을 연결하는 직선, 광원(120)과 광원(130)을 연결하는 직선, 광원(130)과 광원(140)을 연결하는 직선, 및 광원(140)과 광원(110)을 연결하는 직선에 의해 형성되는 사각형의 내측에 설치된다.
광원(1410)의 조사 범위(1411)는 애퍼처 부재(160)의 직사각형 개구(170)의 각 변의 어느것도 포함하지 않는다. 즉, 광원(1410)은 직사각형 개구(170)의 각 변의 어느것도 조사하지 않는다. 그 때문에 광원(1410)으로부터 조사되는 광은 조사 에리어(TL) 밖으로 미치지 않는다. 이것에 의해 실시형태 3에 따른 광 조사 장치(1400)는 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)보다 많은 광량을 조사 가능하며, 또한 급준하게 상승하는 조사 강도 분포를 실현할 수 있다.
또한 도 14 및 도 15에 나타내는 예에 있어서, 광 조사 장치는 광원(110~140) 중 서로 인접하는 광원끼리를 연결함으로써 형성되는 사각형의 내측에 1개의 광원밖에 가지고 있지 않지만, 당해 사각형의 내측에 복수의 광원을 가지고 있어도 된다.
[실시형태 4]
도 16은 실시형태 4에 따른 광 조사 장치(1600)의 분해도를 나타낸다. 도 17은 광 조사 장치(1600)를 z축 방향으로부터 본 도면이다. 광 조사 장치(1600)는 실시형태 2에 따른 광 조사 장치(1100)의 광원(1110~1140)과, 실시형태 3에 따른 광 조사 장치(1400)의 광원(1410)을 추가로 가지는 점에 있어서 실시형태 1에 따른 광 조사 장치(100)와 상이하다. 또한 도 16은 광 조사 장치(1600)의 분해도로서, 실제의 광 조사 장치(1600)는 기대(105), 하우징(150) 및 애퍼처 부재(160)가 z축 방향으로 접합되어 있다.
광 조사 장치(1600)는 기대(105) 상에 3행 3열의 매트릭스 형상으로 배치된 광원(110~140, 1110~1140, 1410)을 가진다. 또한 광 조사 장치는 광원(110)~광원(140)을 포함하는 m행 n열의 매트릭스 형상으로 배치되는 광원군을 가지도록 구성되어도 된다. 「매트릭스 형상」은 m행 n열의 모든 요소에 광원이 배치되는 배치 구성 뿐만아니라 도 12에 나타내는 바와 같이 일부의 요소에 광원이 배치되어 있지 않은 배치 구성도 포함한다.
상기에 의하면, 실시형태 4에 따른 광 조사 장치(1600)는 실시형태 1~3에 따른 광 조사 장치보다 많은 광량을 조사 가능하며, 또한 급준하게 상승하는 조사 강도 분포를 실현할 수 있다.
이상, 본 개시에 따른 기술적 특징은 이하와 같이 요약될 수 있다.
[구성 1] 어느 실시형태에 따르면, 조사 대상물(예를 들면 워크(W)) 상의 조사 에리어(TL)를 조사하기 위한 광 조사 장치(예를 들면 광 조사 장치(100, 900, 1000, 1100, 1400, 1600)가 제공된다. 이 광 조사 장치는 기대(105)에 광축의 방향을 맞추어 이차원 배치된 복수의 발광 소자와, 직사각형 개구(예를 들면 직사각형 개구(170))를 가지고 복수의 발광 소자로부터의 광을 직사각형 형상으로 성형하도록 구성된 애퍼처 부재(예를 들면 애퍼처 부재(160))를 구비한다. 복수의 발광 소자는 애퍼처 부재의 직사각형 개구의 각 각부에 각각 대응하도록 배치된 4개의 각부 발광 소자(예를 들면 광원(110~140))를 포함한다. 각부 발광 소자는 당해 각부 발광 소자로부터 출사되는 광이 당해 각부 발광 소자에 대응하는 각부를 구성하는 직사각형 개구의 2변을 조사하고, 다른 2변을 조사하지 않도록 배치되어 있다.
당해 구성에 의하면, 광 조사 장치는 조사 에리어 밖을 조사하지 않기 때문에 급준하게 상승하는 조사 강도 분포를 실현할 수 있다.
[구성 2] 어느 실시형태에 따르면, 복수의 발광 소자에는 조사하는 직사각형 개구의 변을 공유하는 2개의 각부 발광 소자를 연결하는 직선 상 또는 당해 직선보다 기대의 외측에 설치되는 적어도 1개의 가장자리변 발광 소자(예를 들면 광원(1110~1140))가 포함된다.
[구성 3] 어느 실시형태에 따르면, 가장자리변 발광 소자(예를 들면 1110)는 당해 가장자리변 발광 소자가 가장 근접하는 애퍼처 부재의 직사각형 개구의 1변(변(101))을 조사하고, 다른 3변(변(102~104))을 조사하지 않는다.
당해 구성에 의하면, 광 조사 장치는 많은 광량을 조사 가능하며, 또한 급준하게 상승하는 조사 강도 분포를 실현할 수 있다.
[구성 4] 어느 실시형태에 따르면, 가장자리변 발광 소자는 조사하는 직사각형 개구의 변을 공유하는 각부 발광 소자끼리를 연결하는 4개의 직선 상 또는 당해 직선보다 기대의 외측에 1개씩 적어도 4개 설치되어 있다.
[구성 5] 어느 실시형태에 따르면, 상기 복수의 발광 소자에는 4개의 각부 발광 소자 중 조사하는 직사각형 개구의 변을 공유하는 2개의 각부 발광 소자를 연결하는 직선에 의해 형성되는 사각형의 내측에 설치되는 적어도 1개의 내측 발광 소자(예를 들면 광원(1410))가 포함된다.
[구성 6] 어느 실시형태에 따르면, 내측 발광 소자(예를 들면 광원(1410))는 애퍼처 부재의 각 변(예를 들면 변(101~104))의 어느것도 조사하지 않는다.
당해 구성에 의하면, 광 조사 장치는 많은 광량을 조사 가능하며, 또한 급준하게 상승하는 조사 강도 분포를 실현할 수 있다.
[구성 7] 어느 실시형태에 따르면, 애퍼처 부재는 조사 에리어(TL)와 발광 소자 사이에 배치되는 평판(예를 들면 애퍼처 부재(160))을 포함한다. 직사각형 개구(예를 들면 직사각형 개구(170))는 평판에 형성되어 있다.
[구성 8] 어느 실시형태에 따르면, 애퍼처 부재는 통형상 부재(예를 들면 하우징(150))를 포함한다. 직사각형 개구(예를 들면 직사각형 개구(1030))는 통형상 부재의 조사 에리어(TL)측에 형성되어 있다.
[구성 9] [구성 8]에 있어서, 애퍼처 부재는 직사각형 개구를 가지는 평판(예를 들면 애퍼처 부재(160))을 추가로 포함한다. 평판의 직사각형 개구(예를 들면 직사각형 개구(170))는 통형상 부재(예를 들면 하우징(150))의 직사각형 개구(예를 들면 직사각형 개구(1030))보다 작다. 평판은 통형상 부재와 조사 에리어 사이에 배치되어 있다.
[구성 10] 어느 실시형태에 따르면, 통형상 부재(예를 들면 하우징(150))의 내면의 적어도 일부는 반사면(미러면)을 포함한다.
당해 구성에 의하면, 광 조사 장치는 광원으로부터 발해진 광의 반사광을 조사 에리어(TL)에 조사할 수 있다. 그 결과, 광 조사 장치는 보다 많은 광량을 조사 에리어(TL)에 조사할 수 있다.
[구성 11] 어느 실시형태에 따르면, 반사면은 기대에 배치된 복수의 발광 소자로부터 각각 조사되는 광을 최대 1회 반사한다.
[구성 12] 어느 실시형태에 따르면, 광 조사 장치(100)는 기대에 배치된 각발광 소자의 광축 상에 각각 배치되고, 당해 발광 소자로부터 출사된 광을 미리 정해진 퍼짐각으로 성형하는 광학 소자(예를 들면 렌즈(910, 920))를 추가로 구비한다.
[구성 13] 어느 실시형태에 따르면, 기대에 배치된 복수의 발광 소자는 매트릭스 형상으로 설치되어 있다(도 2, 도 12, 도 15, 도 17).
금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 표시되며, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
100, 200, 900, 1000, 1100, 1400, 1600…광 조사 장치
101, 102, 103, 104…변
105…기대
110, 120, 130, 140, 1110, 1120, 1130, 1140, 1410…광원
111, 121, 131, 141, 1111, 1141…조사 영역
150…하우징
160…애퍼처 부재
170, 1020, 1030…직사각형 개구
210, 220, 230, 310, 320, 330…그래프
910, 920…렌즈
1010…평판
TL…조사 에리어
W…워크
WD…거리

Claims (13)

  1. 조사 대상물 상의 조사 에리어를 조사하기 위한 광 조사 장치로서,
    기대에 광축의 방향을 맞추어 이차원 배치된 복수의 발광 소자와,
    직사각형 개구를 가지고 상기 복수의 발광 소자로부터의 광을 직사각형 형상으로 성형하도록 구성된 애퍼처 부재를 구비하고,
    상기 복수의 발광 소자는 상기 애퍼처 부재의 직사각형 개구의 각 각부에 각각 대응하도록 배치된 4개의 각부 발광 소자를 포함하고,
    상기 각부 발광 소자는 당해 각부 발광 소자로부터 출사되는 광이 당해 각부 발광 소자에 대응하는 상기 각부를 구성하는 직사각형 개구의 2변을 조사하고, 다른 2변을 조사하지 않도록 배치되어 있는 광 조사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자에는 조사하는 직사각형 개구의 변을 공유하는 2개의 상기 각부 발광 소자를 연결하는 직선 상 또는 당해 직선보다 상기 기대의 외측에 설치되는 적어도 1개의 가장자리변 발광 소자가 포함되는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 가장자리변 발광 소자는 당해 가장자리변 발광 소자가 가장 근접하는 애퍼처 부재의 직사각형 개구의 1변을 조사하고, 다른 3변을 조사하지 않는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  4. 제 2 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가장자리변 발광 소자는 조사하는 직사각형 개구의 변을 공유하는 상기 각부 발광 소자끼리를 연결하는 4개의 직선 상 또는 당해 직선보다 상기 기대의 외측에 1개씩 적어도 4개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자에는 4개의 상기 각부 발광 소자 중 조사하는 직사각형 개구의 변을 공유하는 2개의 상기 각부 발광 소자를 연결하는 직선에 의해 형성되는 사각형의 내측에 설치되는 적어도 1개의 내측 발광 소자가 포함되는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 내측 발광 소자는 상기 애퍼처 부재의 각 변의 어느 것도 조사하지 않는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 애퍼처 부재는 상기 조사 에리어와 상기 발광 소자 사이에 배치되는 평판을 포함하고,
    상기 직사각형 개구는 상기 평판에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 애퍼처 부재는 통형상 부재를 포함하고,
    상기 직사각형 개구는 상기 통형상 부재의 조사 에리어측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 애퍼처 부재는 직사각형 개구를 가지는 평판을 추가로 포함하고,
    상기 평판의 직사각형 개구는 상기 통형상 부재의 직사각형 개구보다 작고,
    상기 평판은 상기 통형상 부재와 상기 조사 에리어 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 통형상 부재의 내면의 적어도 일부는 반사면인 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 반사면은 상기 기대에 배치된 상기 복수의 발광 소자로부터 조사되는 광을 최대 1회 반사하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기대에 배치된 상기 복수의 발광 소자의 광축 상에 각각 배치되고, 당해 발광 소자로부터 출사된 광을 미리 정해진 퍼짐각으로 성형하는 광학 소자를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기대에 배치된 상기 복수의 발광 소자는 매트릭스 형상으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
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