KR20200096916A - 램프의 점등 방법 - Google Patents
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Abstract
노광 대상물의 노광에 기여하지 않는 낭비되는 전력을 저감시킬 수 있고, 또한 램프의 장수명화를 도모할 수 있는 램프의 점등 방법을 제공하는 것으로,
노광 대상물(X)을 노광하는 노광 시간에는 램프에 대하여 노광용 전력을 공급하고, 노광 시간 이외에는 램프에 대하여, 노광용 전력보다 낮고, 또한 램프의 점등 상태를 유지할 수 있는 대기 전력을 공급한다.
노광 대상물(X)을 노광하는 노광 시간에는 램프에 대하여 노광용 전력을 공급하고, 노광 시간 이외에는 램프에 대하여, 노광용 전력보다 낮고, 또한 램프의 점등 상태를 유지할 수 있는 대기 전력을 공급한다.
Description
본 발명은 예를 들어 프린트 배선 기판 등의 노광에 사용되는 광을 발하는 램프의 점등 방법에 관한 것이다.
종래, 전자 기기에 부품을 실장하기 위해 수지나 유리 에폭시재의 기판상에 구리 등의 금속으로 배선 패턴을 형성한 프린트 배선 기판이 사용되고 있다. 이들 프린트 배선 기판상으로의 배선 패턴의 형성에는 포토 에칭 기술이 사용되고 있다. 포토 에칭은 배선이 되는 금속층이 전면(全面)에 형성된 기판상 전면(全面)에, 감광성의 약제인 포토레지스트를 도포하고, 이에 배선 패턴과 동일한 포토 마스크를 통하여 노광 장치로부터의 조사광을 조사함으로써 실시한다.
포토레지스트에는 조사광에 의해 포토레지스트의 용해성이 저하되는 네거티브형 포토레지스트와, 반대로 조사광에 의해 포토레지스트의 용해성이 증대되는 포지티브형 포토레지스트가 있다. 조사광에 의해 용해성이 상대적으로 증대된 포토레지스트 부분을 화학 처리하여 제거하고, 노출된 금속층을 에칭에 의해 제거하면 포토레지스트가 남은 부분의 아래에 있는 금속층만이 남고, 포토레지스트를 제거함으로써 배선 패턴이 기판상에 형성된다. 포지티브형, 네거티브형 어떤 포토레지스트에 조사광을 조사하는 경우에도 조사면 전면에 걸쳐 균일한 노광량을 확보하기 위해, 광원으로서 1등(燈) 당의 발광량이 많은 방전등이 사용되고 있다.
방전등은 발광관에서의 기밀된 내부 공간에서 서로 이격 대향하여 배치된 한 쌍의 전극끼리 사이에서 아크 방전을 발생시킴으로써, 상기 내부 공간에 봉입된 수은을 여기시켜 자외광을 발광시키도록 이루어져 있다.
포토레지스트의 종류에 따라 최적인 노광 시간, 즉 방전등으로부터의 광을 포토레지스트에 조사하는 시간 길이가 결정되어 있다. 이 때문에, 방전등과 노광 대상물(포토레지스트 등) 사이에 셔터를 배치하고, 필요한 시간만 셔터를 개방함으로써 노광 대상물을 최적인 노광 시간으로 노광하고, 그 이외의 동안(예를 들어, 노광 대상물을 교체하고 있는 동안 등)은 셔터를 닫아 두는 것이 일반적으로 행해지고 있다(예를 들어, 특허 문헌 1).
그러나, 종래의 노광 방법에는 문제가 있었다. 노광 시간을 셔터로 제어함으로써, 램프는 노광을 실시하고 있지 않을 때에도 발광을 계속해 둘 필요가 있는 점에서 전력의 낭비가 발생하고, 또한 항상 정격 전력으로 발광하고 있는 램프의 장수명화를 도모할 수 없었다.
본 발명은 이와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 노광 대상물의 노광에 기여하지 않는 불필요한 전력을 저감시킬 수 있고, 또한 램프의 장수명화를 도모할 수 있는 방전등의 점등 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면,
노광 대상물을 노광하는 노광 시간에는 램프에 대하여 노광용 전력을 공급하고,
상기 노광 시간 이외에는 상기 램프에 대하여 상기 노광용 전력보다 낮고, 또한 상기 램프의 점등 상태를 유지할 수 있는 대기 전력을 공급하는 램프의 점등 방법이 제공된다.
바람직하게는 상기 램프는 방전등이고, 상기 노광용 전력을 공급하는 시간은 상기 방전등의 내압이 상기 노광용 전력을 상기 방전등에 계속 공급한 경우에 있어서의 상기 방전등의 정상 내압에 도달하는 시간보다 짧다.
바람직하게는 상기 램프는 LED(발광 다이오드)이고, 상기 노광용 전력을 공급하는 시간은, 상기 LED의 정션 온도가 상기 노광용 전력을 상기 LED에 계속 공급한 경우에 있어서의 상기 LED의 정상 정션 온도에 도달하는 시간보다 짧다.
바람직하게는 상기 램프가 LED인 경우에 있어서, 상기 노광 시간 이외에는 상기 램프에 대하여 공급하는 전력을 정지하여 소등시킨다.
바람직하게는 노광하는 포토레지스트의 수광 감도에 맞추어, 상기 노광 시간 동안 상기 램프로부터의 조사 강도를 변화시킨다.
본 발명에 따르면, 노광 대상물의 노광에 기여하지 않는 불필요한 전력을 저감시킬 수 있고, 또한 램프의 장수명화를 도모할 수 있는 램프의 점등 방법을 제공할 수 있었다.
도 1은 본 발명이 적용된 노광기(10)의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용된 노광 장치(50)의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용된 노광 장치(50)의 일례를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명이 적용된 광원 장치(100)의 일례를 도시한 단면도이다.
도 5는 방전등(110)의 일례를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 관한 점등 방법에 의한, 방전등(110)에 공급하는 전력의 일례를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명에 관한 점등 방법에 의한, 방전등(110)에 공급하는 전력의 다른 일례를 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명에 관한 점등 방법에 의한, 방전등(110)에 공급하는 전력의 다른 일례를 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명에 관한 점등 방법에 의한, 방전등(110)에 공급하는 전력의 다른 일례를 도시한 그래프이다.
도 10은 본 발명에 관한 점등 방법에 의한, 방전등(110)에 공급하는 전력의 다른 일례를 도시한 그래프이다.
도 11은 종래의 점등 방법에 의한, 방전등에 공급하는 전력, 및 발광관부의 내부 공간의 압력의 일례를 도시한 그래프이다.
도 12는 본 발명에 관한 점등 방법에 의한, 방전등(110)에 공급하는 전력, 및 발광관부(112)의 내부 공간(116)의 압력의 일례를 도시한 그래프이다.
도 13은 변형예 1에 관한 점등 방법에 의한, LED에 전력의 공급을 개시하고 부터의 경과 시간과, 상기 LED로부터 조사되는 광의 조사 강도의 관계의 일례를 도시한 그래프이다.
도 14는 변형예 2에 관한 점등 방법에 의한, 노광 시간 내에서의 광의 조사 강도의 일례를 도시한 도면이다.
도 15는 변형예 2에 관한 점등 방법에 의한, 노광 시간 내에서의 광의 조사 강도의 일례를 도시한 도면이다.
도 16은 변형예 2에 관한 점등 방법에 의한, 노광 시간 내에서의 광의 조사 강도의 일례를 도시한 도면이다.
도 17은 변형예 2에 관한 점등 방법에 의한, 노광 시간 내에서의 광의 조사 강도의 일례를 도시한 도면이다.
도 18은 변형예 2에 관한 점등 방법에 의한, 노광 시간 내에서의 광의 조사 강도의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용된 노광 장치(50)의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용된 노광 장치(50)의 일례를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명이 적용된 광원 장치(100)의 일례를 도시한 단면도이다.
도 5는 방전등(110)의 일례를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 관한 점등 방법에 의한, 방전등(110)에 공급하는 전력의 일례를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명에 관한 점등 방법에 의한, 방전등(110)에 공급하는 전력의 다른 일례를 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명에 관한 점등 방법에 의한, 방전등(110)에 공급하는 전력의 다른 일례를 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명에 관한 점등 방법에 의한, 방전등(110)에 공급하는 전력의 다른 일례를 도시한 그래프이다.
도 10은 본 발명에 관한 점등 방법에 의한, 방전등(110)에 공급하는 전력의 다른 일례를 도시한 그래프이다.
도 11은 종래의 점등 방법에 의한, 방전등에 공급하는 전력, 및 발광관부의 내부 공간의 압력의 일례를 도시한 그래프이다.
도 12는 본 발명에 관한 점등 방법에 의한, 방전등(110)에 공급하는 전력, 및 발광관부(112)의 내부 공간(116)의 압력의 일례를 도시한 그래프이다.
도 13은 변형예 1에 관한 점등 방법에 의한, LED에 전력의 공급을 개시하고 부터의 경과 시간과, 상기 LED로부터 조사되는 광의 조사 강도의 관계의 일례를 도시한 그래프이다.
도 14는 변형예 2에 관한 점등 방법에 의한, 노광 시간 내에서의 광의 조사 강도의 일례를 도시한 도면이다.
도 15는 변형예 2에 관한 점등 방법에 의한, 노광 시간 내에서의 광의 조사 강도의 일례를 도시한 도면이다.
도 16은 변형예 2에 관한 점등 방법에 의한, 노광 시간 내에서의 광의 조사 강도의 일례를 도시한 도면이다.
도 17은 변형예 2에 관한 점등 방법에 의한, 노광 시간 내에서의 광의 조사 강도의 일례를 도시한 도면이다.
도 18은 변형예 2에 관한 점등 방법에 의한, 노광 시간 내에서의 광의 조사 강도의 일례를 도시한 도면이다.
(실시예 1)
(노광기(10)의 구성)
도 1은 본 발명이 적용된 실시예 1에 관한 노광기(10)를 나타낸다. 노광기(10)는 대략 노광 장치(50), 인터그레이터(12), 오목면경(14), 조사면(16), 및 셔터(24)로 구성되어 있다.
노광 장치(50)는 노광 대상물(X)의 노광에 적합한 파장을 포함하는 광을 방사한다. 노광 장치(50)의 상세한 내용에 대해서는 노광기(10)의 구성을 설명한 뒤에 설명한다.
인터그레이터(12)는 노광 장치(50)로부터의 광을 받아 들이는 입사면(18), 및 받아 들인 광의 균일성을 높인 상태에서 상기 광을 출사하는 출사면(20)을 갖고 있다. 입사면(18) 및 출사면(20)에는 각각, 복수의 플라이 아이 렌즈(21)가 형성되어 있다.
오목면경(14)은 그 내측에 반사 오목면(22)을 갖고 있다. 이 오목면경(14)은 인터그레이터(12)로부터 출사된 광을 반사 오목면(22)에서 반사시켜 평행광으로 한다.
조사면(16)은 오목면경(14)으로부터의 평행광을 받는 광이고, 상기 평행광에 대하여 대략 직교하는 방향으로 배치되어 있다. 이 조사면(16)에는 노광 대상물(X)이 얹힌다. 노광 대상물(X)의 표면에는, 예를 들어 감광제나 포토레지스트가 도포되어 있다. 오목면경(14)으로부터의 평행광이 노광 대상물(X)에서의 원하는 영역을 조사함으로써, 노광 대상물(X)의 표면에 원하는 회로 패턴 등이 형성된다.
셔터(24)는 인터그레이터(12)의 출사면(20)측에 배치된, 방전등(110)으로부터의 광의 길(광로)을 개폐하는 장치이다. 노광 대상물(X)의 노광 시간에 맞추어 셔터(24)가 열림으로써, 방전등(110)으로부터의 광이 노광 대상물(X)에 도달하고, 노광 시간 이외의 시간은 셔터(24)가 닫힘으로써, 방전등(110)으로부터의 광이 원하지 않게 조사면(16)에 도달하지 않도록 이루어져 있다. 또한, 셔터(24)를 설치하는 위치는 본 실시예에 한정되는 것은 아니고, 방전등(110)으로부터 노광 대상물(X)까지 사이의 광로상에서의 다른 위치에 설치해도 된다.
(노광 장치(50)의 구성)
도 2는 본 발명이 적용된 실시예 1에 관한 노광 장치(50)를 도시하는 도면이다. 또한, 도 3은 노광 장치(50)의 평면도이다. 노광 장치(50)는 복수의 광원 장치(100), 프레임(52), 방전등용 스위치(53), 방전등용 전원(54) 및 제어부(60)를 구비하고 있다.
광원 장치(100)는 노광 대상물(X)의 노광에 적합한 파장을 포함하는 광을 방사한다. 광원 장치(100)는 도 4에 도시한 바와 같이, 대략 방전등(110), 리플렉터(150) 및 절연 베이스(170)로 구성되어 있다. 또한, 리플렉터(150)와 절연 베이스(170)를 일괄하여 리플렉터 용기(151)라고 기재하는 경우가 있다.
방전등(110)은 도 5에 도시한 바와 같이, 발광관부(112)와, 상기 발광관부(112)로부터 연장되는 한 쌍의 시일부(114)를 갖고 있다. 발광관부(112) 및 한 쌍의 시일부(114)는 석영 유리로 일체적으로 형성되어 있다. 또한, 발광관부(112) 내에는 시일부(114)에 의해 밀폐된 내부 공간(116)이 형성되어 있다.
방전등(110)의 각 시일부(114) 내에는 매설된 몰리브덴제의 박(118)과, 일단이 박(118)의 일방 단부에 접속되어 있고, 또한 타단이 내부 공간(116) 내에 배치된 텅스텐제의 한 쌍의 전극(120)과, 일단이 박(118)의 타방 단부에 접속되어 있고, 또한 타단이 시일부(114)로부터 외부로 연장되는 한 쌍의 리드봉(122)이 각각 설치되어 있다. 또한, 내부 공간(116)에는 소정량의 수은(124) 및 할로겐(예를 들어 브롬)이 봉입되어 있다.
방전등(110)에 설치된 한 쌍의 리드봉(122)에 소정의 고전압을 인가하면, 발광관부(112)의 내부 공간(116)에 설치된 한 쌍의 전극(120)간에서 개시한 글로우 방전이 아크 방전으로 이행하고, 이 아크에 의해 증발 및 여기된 수은(124)에 의해 광(주로 자외선)이 방사된다.
도 4로 돌아가, 본 실시예에 관한 광원 장치(100)에서는 일방의 시일부(114)가 리플렉터(150)의 시일부 삽입 설치 구멍(156)에 삽입되어 있다. 또한, 방전등(110)은 교류 점등용이어도 직류 점등용이어도 된다.
리플렉터(150)는 주발 형상의 반사면(152)을 그 내측 표면에 갖고 있다. 이 반사면(152)은 리플렉터(150)의 내측에 발광관부(112)가 위치하도록 배치된 방전등(110)으로부터의 광의 일부를 반사시킨다. 본 실시예에서는 이 반사면(152)은 회전 포물면으로 규정되어 있다. 또한, 방전등(110)에서의 발광점(개략적으로, 내부 공간(116)에서의 한 쌍의 전극(120)간에 형성된 아크의 중앙 위치)은 상기 회전 포물면의 초점에 일치하고 있다. 이에 의해, 방전등(110)의 발광점으로부터 방사되고, 반사면(152)에서 반사된 후, 리플렉터(150)의 개구(154)로부터 나온 광은 거의 평행광이 된다. 물론, 반사면(152)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니고, 회전 타원면이나 그 밖의 회전면, 또는 회전면 이외의 형상이어어도 된다. 또한, 발광점을 초점에 일치시키는 것은 필수는 아니고, 필요에 따라서 발광점을 초점으로부터 어긋나게 해도 된다.
또한, 리플렉터(150)에서의 개구(154)와는 반대측으로부터는, 저경부(底頸部)(155)가 돌출 설치되어 있다. 또한, 리플렉터(150)의 반사면(152)에는 방전등(110)에서의 일방의 시일부(114)가 삽입 설치되는 시일부 삽입 설치 구멍(156)이 형성되어 있다. 이 시일부 삽입 설치 구멍(156)은 반사면(152)의 저부로부터 저경부(155)의 선단에 걸쳐 형성되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 방전등(110)에 리플렉터(150)를 조합함으로써, 방전등(110)으로부터 방사된 광은 방사면(152)의 중심축(CL)을 따라 진행하는 광을 중심으로 하여 소정 각도(개방각)를 갖는 범위에서 리플렉터(150)의 전방으로 진행하게 된다.
도 4로 돌아가, 절연 베이스(170)는 세라믹 등의 전기적 절연체로 형성되어 있고, 리플렉터(150)의 저경부(155) 및 시일부 삽입 설치 구멍(156)에 삽입 설치된 방전등(110)에서의 일방의 시일부(114)가 삽입되는 리플렉터 삽입 구멍(172)이 형성되어 있다. 저경부(155) 및 시일부(114)가 리플렉터 삽입 구멍(172)에 삽입됨으로써, 절연 베이스(170)가 시일부 삽입 설치 구멍(156)을 외측으로부터 덮게 된다.
또한, 절연 베이스(170)에는 상술한 리플렉터 삽입 구멍(172)에 연통하는 내측 공간(174)이 형성되어 있고, 또한 상기 내측 공간(174)과 외측을 서로 연통하여 전원 케이블(A)이 삽입 통과되는 전원 케이블 삽입 통과 구멍(176)이 형성되어 있다.
또한, 절연 베이스(170) 및 방전등(110)은 전기 절연성 및 높은 열전도성을 갖는 무기 접착제(C)에 의해 서로 고정되어 있다. 구체적으로 설명하면, 절연 베이스(170)의 리플렉터 삽입 구멍(172)에 리플렉터(150)의 저경부(155)의 단부, 및 방전등(110)의 일방의 시일부(114)가 삽입되고, 또한 절연 베이스(170)의 내측 공간(174)에 전원 케이블 A를 배치한 상태에서, 상기 내측 공간(174)에 무기 접착제(C)가 충전되어 있다.
도 3으로 돌아가, 프레임(52)은 복수의 광원 장치(100)가 장착되는 복수의 오목부(58)가 형성된 대략 직방체 형상의 부재이다.
도 2로 돌아가 방전등용 전원(54)은 프레임(52)에 부착된 각 광원 장치(100)의 방전등(110)에 필요한 전력을 공급한다. 또한, 방전등용 스위치(53)는 방전등(110)에 공급하는 전류를 온·오프한다.
제어부(60)는 방전등용 전원(54)을 조작하여 방전등용 전원(54)으로부터 방전등(110)에 공급되는 전력을 제어하는 기능을 갖는다. 구체적으로는 도 6에 도시한 바와 같이, 제어부(60)는 방전등용 전원(54)이 노광 대상물(X)을 노광할 때에는, 그 노광에 필요한 시간(노광 시간)만 노광용 전력(H)(예를 들어, 방전등(110)의 정격 전력)을 공급한다. 또한, 상기 노광 시간 이외에는, 방전등(110)에 대하여 노광용 전력(H)보다 낮고, 또한 방전등(110)의 점등 상태를 유지할 수 있는 대기 전력(L)을 공급하도록 제어를 실시한다.
또한, 도 6에서는 방전등용 전원(54)이 펄스파 형상의 노광용 전력(H)을 공급하는 예를 나타내고 있지만, 방전등용 전원(54)을 공급하는 노광용 전력(H)의 파형은 이에 한정되는 것은 아니고, 도 7에 도시한 바와 같이 대기 전력(L)으로부터 노광용 전력(H)까지 1차 함수적(직선적)으로 증가 및 감소시켜도 되고, 도시하지 않지만 2차 함수적(포물선적)으로 증가 및 감소시켜도 된다. 추가로 말하면, 예를 들어 도 8에 도시한 바와 같이, 노광 시간에서의 노광용 전력(H)의 값은 일정하지 않아도 된다. 도 8에 도시한 바와 같이, 노광 시간의 전반에서 비교적 높은 노광용 전력이 공급되고, 노광 시간의 후반에서는 비교적 낮은 노광용 전력이 공급되고 있는 경우에도, 노광 시간 내에 공급되는 전력량(전력을 시간 적분한 값)이 도 6이나 도 7의 패턴과 동등하면 된다. 또한, 노광 대상물(X)(예를 들어 레지스트)의 특성에 따라서, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 노광 시간 중에 방전등(110)에 공급하는 전력을 변화시켜 방전등(110)의 발광 강도를 변화시켜도 된다.
이와 같이, 노광 시간 중에 방전등(110)에 공급하는 전력을 변화시킴으로써, 포토레지스트의 반응 정도에 따라서 단시간의 전력 조정이 가능해지고, 포토레지스트의 광반응에 적합한 광량을 공급할 수 있다.
(노광 장치(50)의 동작)
노광 장치(50)의 전원 스위치(도시하지 않음)가 투입되면, 방전등용 스위치(53)가 온이 되고, 방전등용 전원(54)으로부터 광원 장치(100)의 방전등(110)에 대한 급전이 개시된다. 급전이 개시되면, 방전등(110)이 점등한다. 또한, 이 단계에서 방전등용 전원(54)으로부터 방전등(110)에 공급되는 전력은 대기 전력(L)이다.
그런 후, 노광 대상물(X)에 대한 노광 작업이 개시되고 노광기(10)의 조사면(16)에 노광 대상물(X)이 배치되면, 방전등용 전원(54)은 소정의 시간(즉, 소정의 노광 시간), 방전등(110)에 대하여 개시 전력보다 높은 노광용 전력(H)을 공급한다. 또한, 이와 동시에 노광기(10)의 셔텨(24)가 열리고, 방전등(110)으로부터의 노광용 광이 노광 대상물(X)에 조사되어 노광 작업이 실시된다.
소정의 노광 시간에 도달하면, 셔터(24)가 닫힘과 함께, 방전등용 전원(54)으로부터 방전등(110)에 공급되는 전력이 노광용 전력(H)으로부터 대기 전력(L)으로 되돌아간다. 그 후, 노광이 끝난 노광 대상물(X)이 미노광의 노광 대상물(X)로 교체되고, 다시 상술한 노광 작업이 실시된다. 이후, 이 노광 작업이 반복된다.
(노광 장치(50)의 특징)
본 실시예에 따르면, 셔터(24)가 닫혀 있고, 노광 대상물(X)의 노광을 실시하지 않을 때에는 방전등용 전원(54)으로부터 방전등(110)에 대하여 대기 전력(L)이 공급되고 있고, 셔터(24)가 열리고, 노광 대상물(X)의 노광이 실시될 때에는 방전등용 전원(54)으로부터 방전등(110)에 대하여 대기 전력(L)보다 높은 노광용 전력(H)이 공급된다.
이에 의해, 셔터(24)가 닫혀 있는 점에서 방전등(110)으로부터의 광이 노광 대상물(X)의 노광에 기여하지 않을 때에는 비교적 낮은 대기 전력(L)이 방전등(110)에 공급되므로 불필요한 전력을 저감시킬 수 있다.
또한, 방전등(110)을 항상 정격 전력으로 계속 점등시키는 종래의 방법에 비하여, 정격 전력보다 낮은 대기 전력(L)으로 방전등(110)을 점등시키는 시간이 길어지는 점에서, 방전등(110)의 장수명화를 도모할 수 있다.
또한, 점등 중의 방전등(110)에서의 발광관부(112)의 내부 공간(116)의 압력에 착안하면, 방전등(110)을 항상 정격 전력으로 계속 점등시키는 종래의 방법의 경우, 도 11에 도시한 바와 같이, 방전등(110)에 공급되는 전력, 및 내부 공간(116)의 압력은 거의 일정하다. 이에 비하여, 본 실시예에 의한 방전등(110)의 점등 방법의 경우, 도 12에 도시한 바와 같이 대기 전력(L)을 공급하고 있을 때에서의 내부 공간(116)의 압력은 비교적 낮고, 노광용 전력(H)의 공급을 개시하면, 상기 압력이 상승하기 시작한다. 상승을 시작한 압력은 노광용 전력(H)으로부터 대기 전력(L)으로 되돌아갔을 때 최대가 되고, 저하되기 시작한다. 이후, 이와 같은 거동이 반복된다.
본 실시예에 의한 방전등(110)의 점등 방법에 따르면, 노광용 전력(H)을 공급하는 시간은, 방전등(110)의 내압(발광관부(112)에서의 내부 공간(116)의 압력)이 상기 노광용 전력(H)을 방전등(110)에 계속 공급한 경우에서의 방전등(110)의 정상 내압(즉, 도 8에 예시한 바와 같은 압력 상태)에 도달하는 시간보다 짧다. 이 때문에, 노광 대상물(X)의 노광 작업을 실시하고 있을 때의 노광용 전력(H)을 종래의 방법에서의 정격 전력과 일치시켜 동량의 광을 방사시켰다고 해도, 방전등(110)의 발광관부(112)에서의 내부 공간(116)의 피크 압력은 종래의 방법을 채용한 경우와 비교하여 낮게 억제할 수 있다.
이와 같이 발광관부(112)에서의 내부 공간(116)의 압력을 낮게 억제하면, 방전등(110)으로부터 방사되는 광에 포함되어 있는, 가시광 중에서도 비교적 파장이 짧은 광(단파장광), 및 자외광의 비율이 증가한다. 단파장광의 비율이 증가하면, 노광 대상물(X)에 설치된 레지스트의 노광 효율이 향상된다. 이상에서, 본 실시예에 의한 방전등(110)의 점등 방법에 따르면, 노광 대상물(X)의 노광 효율의 향상에도 기여할 수 있다.
(변형예 1)
상술한 실시예에서는 램프로서 방전등(110)을 사용하는 경우의 점등 방법에 대해서 설명했지만, 방전등(110)을 대신하여, LED(발광 다이오드)나 레이저를 램프로서 사용해도 된다.
특히, LED를 램프로서 사용하는 경우, 상기 LED의 정션 온도(LED를 발광시켰을 때에 발열하는, P형 반도체와 N형 반도체가 서로 접합하는 접합부의 온도)가 노광용 전력을 LED에 계속 공급한 경우에서의 LED의 정상 정션 온도에 도달할 때까지의 시간보다 짧은 시간으로 노광용 전력을 공급한다.
이에 의해, 매회의 노광시간에서 LED에 공급하는 전력을 상승시킨 직후에 발생하는, LED로부터의 광(자외선)의 조사 강도의 피크(도 13 참조)를 사용할 수 있으므로, 보다 효율 좋게 노광 대상물을 노광할 수 있다.
추가로 말하면, 상술한 실시 형태에서는 노광 시간 이외에는 노광용 전력(H)보다 낮은 대기 전력(L)이 공급되고 있었지만, 램프로서 LED나 레이저를 사용하는 경우에는, 노광 시간 이외에는 공급하는 전력을 정지하여 상기 LED나 레이저를 소등시키도록 해도 된다.
(변형예 2)
램프로서 LED나 레이저를 사용하는 경우에도, 물론 방전등(110)을 사용하는 경우에도, 노광 시간 내에서의 광원 장치(100)로부터 조사되는 광의 조사 강도를 일정하게 해도 되고, 이를 대신하여 도 14에 도시한 바와 같이, 연속 노광 시간을 예를 들어 2개(「제1 노광 시간」과 「제2 노광 시간」)으로 나누고, 이들 제1 노광 시간과 제2 노광 시간에서, 광원 장치(100)로부터 조사되는 광의 조사 강도를 변화시키도록 해도 된다.
상술한 도 14에서는 제1 노광 시간에서는 조사 강도를 강하게, 제2 노광시간에서는 이에 비하여 조사 강도를 약하게 하는 예를 도시하고 있지만, 물론 도 15에 도시한 바와 같이, 제1 노광 시간에서는 조사 강도를 약하게, 제2 노광시간에서는 이에 비하여 조사 강도를 강하게 해도 된다. 또한, 도 16에 도시한 바와 같이, 제1 노광 시간에서는 조사 강도를 점증시켜 가고, 제2 노광 시간에서는 조사 강도를 일정하게 해도 된다. 추가로 말하면, 연속 노광 시간을 3개 이상으로 나누어도 되고, 예를 들어 도 17에 도시한 바와 같이, 제1 노광 시간에서는 조사 강도를 점증시켜 가고, 제2 노광 시간에서는 조사 강도를 일정하게 하고, 제3 노광 시간에서는 조사 강도를 점감시켜도 된다. 또한, 도 18에 도시한 바와 같이, 제1 노광 시간에서는 조사 강도를 급격하게 점증시켜 가고, 제2 노광시간에서는 조사 강도를 최초로 급락시킨 후에 일정하게 하고, 제3 노광 시간에서는 조사 강도를 최초로 급증시킨 후에 2차 함수적으로 점감시켜도 된다. 이와 같이 조사 강도를 변화시키는 것은 램프로서 LED나 레이저를 사용하는 경우에도, 물론 방전등(110)을 사용하는 경우에도 가능하다.
이와 같이, 노광 시간 중에 램프에 공급하는 전력을 변화시킴으로써, 포토레지스트의 반응 정도에 따라서 단시간의 전력 조정이 가능해지고, 포토레지스트의 광반응에 적합한 광량을 공급할 수 있다.
이번에 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라, 특허청구범위에 의해 나타내어지고, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
10: 노광기 12: 인터그레이터
14: 오목면경 16: 조사면
18: 입사면 20: 출사면
21: 플라이 아이 렌즈 22: 반사 오목면
24: 셔터 50: 노광장치
52: 프레임 53: 방전등용 스위치
54: 방전등용 전원 58: 오목부
60: 제어부 100: 광원 장치
110: 방전등 112: 발광관부
114: 시일부 116: 내부 공간
118: 박 120: 전극
122: 리드봉 124: 수은
150: 리플렉터 151: 리플렉터 용기
152: 반사면 154: 개구
155: 저경부 156: 시일부 삽입 설치 구멍
170: 절연 베이스 172: 리플렉터 삽입 구멍
174: 내측 공간 176: 전원 케이블 삽입 통과 구멍
X: 노광 대상물 H: 노광용 전력
L: 대기 전력
14: 오목면경 16: 조사면
18: 입사면 20: 출사면
21: 플라이 아이 렌즈 22: 반사 오목면
24: 셔터 50: 노광장치
52: 프레임 53: 방전등용 스위치
54: 방전등용 전원 58: 오목부
60: 제어부 100: 광원 장치
110: 방전등 112: 발광관부
114: 시일부 116: 내부 공간
118: 박 120: 전극
122: 리드봉 124: 수은
150: 리플렉터 151: 리플렉터 용기
152: 반사면 154: 개구
155: 저경부 156: 시일부 삽입 설치 구멍
170: 절연 베이스 172: 리플렉터 삽입 구멍
174: 내측 공간 176: 전원 케이블 삽입 통과 구멍
X: 노광 대상물 H: 노광용 전력
L: 대기 전력
Claims (5)
- 노광 대상물을 노광하는 노광 시간에는 램프에 대하여 노광용 전력을 공급하고,
상기 노광 시간 이외에는 상기 램프에 대하여 상기 노광용 전력보다 낮고, 또한 상기 램프의 점등 상태를 유지할 수 있는 대기 전력을 공급하는,
램프의 점등 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 램프는 방전등이고, 상기 노광용 전력을 공급하는 시간은, 상기 방전등의 내압이 상기 노광용 전력을 상기 방전등에 계속 공급한 경우에서의 상기 방전등의 정상 내압에 도달하는 시간보다 짧은, 램프의 점등 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 램프는 LED이고, 상기 노광용 전력을 공급하는 시간은, 상기 LED의 정션 온도가 상기 노광용 전력을 상기 LED에 계속 공급한 경우에서의 상기 LED의 정상 정션 온도에 도달하는 시간보다 짧은, 램프의 점등 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 노광 시간 이외에는 상기 램프에 대하여 공급하는 전력을 정지하여 소등시키는, 램프의 점등 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
노광하는 포토레지스트의 수광 감도에 맞추어, 상기 노광 시간 동안 상기 램프로부터의 조사 강도를 변화시키는, 램프의 점등 방법.
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