KR20210120865A - 엑시머 램프 및 광조사 장치 - Google Patents

엑시머 램프 및 광조사 장치 Download PDF

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KR20210120865A
KR20210120865A KR1020210037144A KR20210037144A KR20210120865A KR 20210120865 A KR20210120865 A KR 20210120865A KR 1020210037144 A KR1020210037144 A KR 1020210037144A KR 20210037144 A KR20210037144 A KR 20210037144A KR 20210120865 A KR20210120865 A KR 20210120865A
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히로키 호리베
나오키 후지타
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우시오덴키 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 광조사면으로부터 출사되고 있는 출력 상태를, 보다 정확하게 검지할 수 있는 엑시머 램프를 제공한다.
[해결 수단] 자외광에 대해서 투과성을 갖는 장척 형상의 발광관과, 상기 발광관의 경방향으로 이격하여 설치된 한 쌍의 전극과, 상기 발광관의 내벽면에 형성된 반사막을 구비하고, 상기 반사막은, 광조사 대상 영역을 향하여 광을 출사하는 광출사면과 대향하는 제1 반사 영역과, 상기 광출사면과는 상이한 위치에 설치된 채광부와 대향하는 제2 반사 영역을 구비한다.

Description

엑시머 램프 및 광조사 장치{EXCIMER LAMP AND LIGHT IRRADIATION APPARATUS}
본 발명은, 엑시머 램프, 및 엑시머 램프를 구비한 광조사 장치에 관한 것이다.
종래, 반도체나 액정 패널의 제조나, 공기 청정용의 오존의 생성에, 자외광이 이용되고 있다. 자외광을 출사하는 광원으로서, 예를 들면, 하기 특허 문헌 1에 기재되어 있는 엑시머 램프가 이용되고 있다. 하기 특허 문헌 1에는, 발광관으로부터 방사되는 자외광을, 효율적으로 조사 대상물에 조사하기 위해서, 발광관의 내벽면에 반사막을 형성한 엑시머 램프가 개시되어 있다.
반도체나 액정 패널의 제조 시에는, 제품 간의 품질의 차이를 작게 하기 위해서, 각 조사 대상물(워크) 간에 조도를 균일화하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 특허 문헌 2에는, 광조사 장치로부터 처리 대상물로의 안정된 조사를 담보하기 위해, 내벽면의 일부에 광출사면과는 상이한 위치에 채광구를 설치하고, 광량을 검지하는 구성이 개시되어 있다.
일본국 특허공개 2007-335350호 공보 일본국 특허공개 2010-225343호 공보
그러나, 본 발명자는, 상기 특허 문헌 2에 개시된 엑시머 램프의 구성을 검토하고 있던 바, 이하와 같은 과제가 존재하는 것을 발견했다. 이하, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 18은, 종래 구성의 엑시머 램프(100)의 채광부(105) 주변의 확대 사시도이다. 도 18에 나타내는 엑시머 램프(100)는, 발광관(101)의 외벽면(101a)에 대향하도록 설치된 한 쌍의 전극(102)과, 도 18 내에 있어서의 -X방향이 광 취출(取出) 방향이 되어 있고, ＋X방향으로 진행하는 자외광(L1)의 진행 방향을 -X방향으로 변환시키기 위해서, 발광관(101)의 벽면에 형성된 반사막(103)을 갖는다. 그리고, 도 18에 나타내는 바와 같이, 종래의 엑시머 램프(100)는, 이 반사막(103)의 일부에 광출사면(104) 이외의 장소로부터 자외광(L1)을 취출하기 위한 개구인 채광부(105)가 설치되어 있었다.
이하의 설명에 있어서는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 엑시머 램프(100)의 발광관(101)이 연신하는 방향(관축 방향)을 Z방향, 전극(102)이 대향하는 방향을 X방향, X방향 및 Z방향과 직교하는 방향을 Y방향으로 한다. 그리고, 방향을 표현할 때에, 양음의 방향을 구별하는 경우에는, 「＋Z방향」, 「-Z방향」과 같이, 양음의 부호를 부여하여 기재되고, 양음의 방향을 구별하지 않고 방향을 표현하는 경우에는, 단순히 「Z방향」으로 기재된다.
당해 구성에서는, 채광부(105)로부터 출사되는 자외광(L1)은, 발광관(101)으로부터 방사되어, 채광부(105)를 향하여 진행한 자외광(L1)뿐이며, 광출사면(104)으로부터 조사 대상물을 향하여 조사되는 자외광(L1)과 같이, 반사막(103)에 의해서 반사된 광이 포함되어 있지 않았다. 즉, 종래 구성의 엑시머 램프(100)에서는, 채광부(105)로부터 출사되는 광을 광량 센서에 의해서 계측해도, 반사막(103)의 열화 상태 등까지 포함한 광 출력을 검지할 수 없었다.
또, 발광관(101)에는, 방사되는 자외광(L1)에 의해서 투과율에 경시적인 변화가 나타나기 때문에, 그 변화량은, 발광관(101)을 형성하는 재료에 따라서도 상이하다. 또한, 발광관(101)이나 반사막(103)에 나타나는 경시적인 변화는, 사용 환경 등에 따라서도 상이하며, 일정한 변화로서는 나타나기 어렵다. 즉, 광 출력과 열화 상태의 상관 데이터 등을 이용하여, 발광관(101)의 특성의 변화나 열화의 상태를 예측하는 것도 곤란했다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여, 광 출력 상태를, 보다 정확하게 검지할 수 있는 엑시머 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 엑시머 램프는,
자외광에 대해서 투과성을 갖는 장척 형상의 발광관과,
상기 발광관의 경방향으로 이격하여 설치된 한 쌍의 전극과,
상기 발광관의 내벽면에 형성된 반사막을 구비하고,
상기 반사막은,
광조사 대상 영역을 향하여 광을 출사하는 광출사면과 대향하는 제1 반사 영역과,
상기 광출사면과는 상이한 위치에 설치된 채광부와 대향하는 제2 반사 영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.
광출사면으로부터 출사되는 광은, 발광관의 내부로부터 방사되어, 광출사면을 향하여 진행하는 광과 반사막의 제1 반사 영역에 의해서 광출사면을 향하도록 반사된 광을 포함한다. 채광부로부터 출사되는 광은, 발광관의 내부로부터 방사되어, 채광부를 향하여 진행하는 광과 반사막의 제2 반사 영역에 의해서 채광부를 향하도록 반사된 광을 포함한다.
따라서, 채광부로부터 출사되는 광은, 광출사면으로부터 출사되는 광과 동일하게, 반사막에 의해서 반사된 광이 포함되기 때문에, 엑시머 램프의 반사막의 열화 등을 포함한 경시적인 광 출력의 변화를 검지할 수 있다.
상기 엑시머 램프에 있어서,
상기 채광부는, 상기 발광관의 관축 방향에 관하여, 상기 발광관의 상기 광출사면 측에 있어서의 유효 발광 영역과는 상이한 위치에 형성되어 있어도 무방하다.
장척 형상의 발광관으로 구성되는 엑시머 램프는, 관축 방향에 있어서, 단부 측에서는 중앙부 측과 비교하면 주위로부터의 조사량이 적기 때문에, 출사되는 광의 강도가 상대적으로 낮게 되어 버린다.
그래서, 조사 대상물에 대해서 조사 편차가 발생하지 않도록, 엑시머 램프의 대부분은, 조사 대상물의 폭(관축 방향과 동방향에 따른 길이를 가리킨다.)보다 긴 발광관으로 구성되고, 중앙부 측의 소정의 광 강도 이상의 광이 출사되는 영역만을 사용하여 조사 처리가 행해진다.
본 명세서에 있어서 「유효 발광 영역」이란, 발광관의 관축 방향에 관하여, 소정의 광 강도가 출력되어, 조사 대상물에 대한 조사에 사용할 수 있는 영역을 말하며, 보다 상세하게는, 발광관의 관축을 따른 광의 강도 분포에 있어서, 피크값의 60% 이상의 광이 출사되고 있는 영역을 말한다.
상기 구성으로 함으로써, 유효 발광 영역에는, 채광부나 반사막의 제2 반사 영역이 형성되지 않고, 조사 대상물에 대해서, 일정한 강도 분포의 광을 출사할 수 있다.
상기 엑시머 램프에 있어서,
상기 채광부는, 상기 광출사면과는 반대 측에 형성되어 있어도 무방하다.
엑시머 램프는, 상술한 바와 같이, 자외광을 출사하는 램프이며, 광출사면 부근은, 광 강도가 높은 자외광에 노출되게 된다. 자외선은, 가시광 등에 비해 에너지가 높고, 채광부로부터 출사되는 광을 계측하는 광량 센서에 따라서는, 높은 강도로 조사되면, 수광 감도 등이 급속히 열화해 버릴 우려가 있다.
상기 구성으로 함으로써, 광출사면으로부터 출사되는 강도가 높은 광(특히 자외광)에 노출되는 일이 적게 되기 때문에, 수광 감도 등이 급속히 열화되어 버리는 것을 억제할 수 있다.
상기 엑시머 램프에 있어서,
상기 반사막은, 상기 제1 반사 영역을 구성하는 제1 반사막과, 상기 제2 반사 영역을 구성하고, 상기 제1 반사막과 이격한 위치에 형성된 제2 반사막으로 이루어지는 것이어도 무방하다.
상기 엑시머 램프에 있어서,
상기 제2 반사막은, 상기 발광관의 관축 방향에 관하여, 상기 제1 반사막보다 상기 발광관의 단부 측에 형성되어 있어도 무방하다.
제1 반사막과 제2 반사막이 관축 방향의 일부에 있어서 중복되어 있으면, 당해 중복 부분에 있어서 광이 반사를 반복해 버리기 때문에, 광출사면이나 채광부의 당해 중복 부분 부근에서는, 광 강도가 크게 변화하는 경우나, 국소적으로 반사막의 열화가 급속히 진행되어 버리는 경우가 있다.
상기 구성으로 함으로써, 제1 반사막과 제2 반사막은, 관축 방향에 있어서 중복되는 부분이 형성되지 않고, 제1 반사막과 제2 반사막 사이에서 몇 번이나 광이 반사를 반복하는 일이 없기 때문에, 광출사면 및 채광부로부터 출사되는 광에 있어서, 광 강도 분포가 국소적으로 크게 변화해 버리는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 광조사 장치는,
상기 엑시머 램프와,
수광부를 갖고, 상기 수광부에 입사한 광을 검지하는 광량 센서를 구비하고,
상기 광량 센서는, 상기 수광부의 수광 가능 영역이 상기 채광부에 포함되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성으로 함으로써, 엑시머 램프의 채광부로부터 출사되는 광을, 광량 센서로 계측할 수 있고, 엑시머 램프의 광출사면으로부터 출사되는 광의 변화량이나 열화량을 검지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 광 출력 상태를, 보다 정확하게 검출할 수 있는 엑시머 램프가 실현된다.
도 1은, 광조사 장치의 일 실시형태를 Y방향으로 봤을 때의 모식적인 도면이다.
도 2는, 엑시머 램프의 일 실시형태를 Y방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다.
도 3은, 도 2의 엑시머 램프의 채광부 주변의 확대 사시도이다.
도 4는, 도 2의 엑시머 램프를 X방향으로 봤을 때의 모식적인 도면이다.
도 5는, 도 2의 엑시머 램프를 Z방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다.
도 6은, 도 2의 엑시머 램프를 ＋X 측에서 봤을 때의 모식적인 도면과, 광출사면으로부터 출사되는 자외선의 강도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 7은, 도 1의 광조사 장치를 Z방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다.
도 8은, 도 1의 광조사 장치를 ＋X 측에서 봤을 때의 모식적인 도면이다.
도 9a는, 준비한 발광관의 채광부 주변을 Y방향으로 봤을 때의 단면도이다.
도 9b는, 도 9a의 발광관의 내벽면에 마스킹 테이프를 붙인 상태를 나타낸 단면도이다.
도 9c는, 도 9b의 발광관의 내벽면에 반사막을 형성하는 현탁액을 도포한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 9d는, 도 9c의 발광관으로부터 마스킹 테이프를 제거한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 10은, 엑시머 램프의 별도 실시형태를 Y방향으로 봤을 때의 단면도이다.
도 11은, 도 10의 엑시머 램프의 채광부 주변의 확대 사시도이다.
도 12a는, 엑시머 램프의 별도 실시형태를 Z방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다.
도 12b는, 도 12a의 엑시머 램프를 Y방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다.
도 13a는, 엑시머 램프의 별도 실시형태를 Z방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다.
도 13b는, 도 13a의 엑시머 램프를 Y방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다.
도 14는, 엑시머 램프의 별도 실시형태를 Y방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다.
도 15는, 엑시머 램프의 별도 실시형태를 Y방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다.
도 16은, 엑시머 램프의 별도 실시형태를 Y방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다.
도 17은, 엑시머 램프의 별도 실시형태의 채광부 주변의 확대 사시도이다.
도 18은, 종래 구성의 엑시머 램프의 채광부 주변의 확대 사시도이다.
이하, 본 발명의 엑시머 램프 및 광조사 장치에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 각 도면은, 모두 모식적으로 도시된 것이며, 도면 상의 치수비나 개수는, 실제의 치수비나 개수와 반드시 일치하고 있지 않다.
도 1은, 광조사 장치(1)의 일 실시형태를 Y방향으로 봤을 때의 모식적인 도 면이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 광조사 장치(1)는, 엑시머 램프(2)와, 광량 센서(3)와, 조사 대상물(W1)을 재치(載置)하는 반송 기구(4)를 구비한다.
또한, 이하의 설명에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 엑시머 램프(2)의 연신하는 방향(관축 방향)을 Z방향, 엑시머 램프(2)의 광출사면(12)에 평행하는 면을 X방향 및 Y방향에 의해서 규정되는 XY평면으로 한다. 그리고, 방향을 표현할 때에, 양음의 방향을 구별하는 경우에는, 「＋Z방향」, 「-Z방향」과 같이, 양음의 부호를 부여하여 기재되고, 양음의 방향을 구별하지 않고 방향을 표현하는 경우에는, 단순히 「Z방향」으로 기재된다.
우선, 엑시머 램프(2)의 구성에 대해 설명한다. 엑시머 램프(2)는, 조사 대상물(W1)에 대해서 자외광을 조사하도록, 광출사면(12)이 반송 기구(4)와 대향하도록 배치되어 있다.
도 2는, 엑시머 램프(2)의 일 실시형태를 Y방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다. 도 3은, 도 2의 엑시머 램프(2)의 채광부(13) 주변의 확대 사시도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 엑시머 램프(2)는, 발광관(10)과, 한 쌍의 전극(11)과, 광출사면(12)과, 채광부(13)와, 제1 반사막(14a) 및 제2 반사막(14b)을 구비한다. 또한, 도 3에 있어서는, 제2 반사막(14b)의 형상을 파악하기 쉽도록, 제2 반사막(14b)보다 -Z 측은, 도시하고 있지 않다. 여기서, 엑시머 램프(2)가 광조사 장치(1)에 장착된 상태에서 도 1에 의한 방향의 정의와 대응하도록, 이하의 설명에 있어서는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 엑시머 램프(2)의 발광관(10)이 연신하는 방향(관축 방향)을 Z방향, 전극(11)이 대향하는 방향을 X방향, X방향 및 Z방향과 직교하는 방향을 Y방향으로 한다.
발광관(10)은, 광(특히, 자외광)에 대해서 투과성을 갖는 재료(예를 들면, 석영 유리)로 형성되어 있고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 장척 형상으로 내측에 발광 가스(G1)가 봉입되는 발광 공간(10c)이 형성되고, 발광 공간(10c) 내에서 발생한 자외광(L1)을 외측을 향하여 방사한다.
도 4는, 도 2의 엑시머 램프(2)를 X방향으로 봤을 때의 모식적인 도면이다. 전극(11)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 발광관(10)의 외벽면(10a)에 메쉬 형상으로 형성되어 있고, 복수의 개구에 의해서, 발광관(10)의 발광 공간(10c)으로부터 방사되는 광을 취출하기 위한 광 취출부(11h)를 구성하고 있다. 전극(11)에 대해서, 발광에 필요한 전압이 인가되면, 발광 공간(10c) 내에서 방전이 발생하고, 광 취출부(11h)로부터 자외광(L1)이 방사된다.
도 5는, 도 2의 엑시머 램프(2)를 Z방향으로 봤을 때의 단면도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 발광관(10)은, XY평면으로 절단했을 때의 단면이, 직사각 형상을 나타내도록 형성되어 있고, 서로 대향하는 평탄한 외벽면(10a)에, 한 쌍의 전극(11)이 형성되어 있다. 그러나, 발광관(10)의 단면 형상은, 원 형상이나 타원 형상 등이어도 되고, 육각형이나 팔각형 등의 다른 다각 형상이어도 무방하다.
광출사면(12)(도 2 및 도 3 참조)은, 발광관(10)의 발광 공간(10c)으로부터 방사된 자외광(L1)을 조사 대상물(W1)을 향하여 조사하는 발광관(10)의 벽면의 일부의 영역이다. 발광 공간(10c)으로부터 방사된 자외광(L1) 중, 광출사면(12)을 향하여 진행하는 자외광(L1)은, 그대로 전극(11)의 광 취출부(11h)를 통과하여, 발광관(10)의 외측을 향하여 출사된다.
발광 공간(10c)으로부터 방사된 자외광(L1) 중, 광출사면(12)과는 반대 측, 즉 ＋X방향을 향하여 진행하는 자외광(L1)은, 제1 반사막(14a)에 의해서, 광출사면(12) 측, 즉 -X방향을 향하도록 반사되고, 전극(11)의 광 취출부(11h)를 통과하여, 발광관(10)의 외측을 향하여 출사된다.
채광부(13)는, 발광관(10)의 발광 공간(10c)으로부터 방사된 자외광(L1)의 광량을 광량 센서(3)로 계측하기 위해서 발광관(10)의 벽면에 형성되는 자외광(L1)의 출사창이다. 발광 공간(10c)으로부터 방사된 자외광(L1) 중, 채광부(13)를 향하여 진행하는 자외광(L1)은, 그대로 전극(11)의 광 취출부(11h)를 통과하여, 발광관(10)의 외측을 향하여 출사된다.
발광 공간(10c)으로부터 방사된 자외광(L1) 중, 채광부(13)와는 반대 측의 -X방향을 향하여 진행하는 자외광(L1)은, 제2 반사막(14b)에 의해서, 채광부(13) 측의 ＋X방향을 향하도록 반사되고, 전극(11)의 광 취출부(11h)를 통과하여, 발광관(10)의 외측을 향하여 출사된다.
제2 반사막(14b)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 반사막(14a)보다 발광관(10)의 단부 측에 형성되어 있다. 그리고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 반사막(14a)과 제2 반사막(14b)은, Z방향으로 봤을 때에는, 대향하도록 형성되어 있다.
여기서, 상술한 유효 발광 영역과 채광부의 위치 관계에 대해 설명한다. 유효 발광 영역은, Z방향에 관하여, 소정의 광 강도가 출력되어, 조사 대상물(W1)에 대한 조사에 사용할 수 있는 영역을 말하며, 보다 상세하게는, Z방향의 강도 분포에 있어서, 피크값의 60% 이상인 광이 출사되고 있는 영역을 말한다.
도 6은, 엑시머 램프(2)를 ＋X 측에서 봤을 때의 모식적인 도면과, 광출사면(12)으로부터 출사되는 자외광(L1)의 강도 분포를 나타내는 그래프이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 유효 발광 영역(A1)은, 제1 반사막(14a)의 중앙부 측, 즉, 제1 반사막(14a)과 대향하는 광출사면(12)의 중앙부 측의 일부의 영역이다. 또한, 도 6에 있어서는, 발광관(10)의 내부의 구조를 확인하기 쉽도록, 전극(11)이 도시되어 있지 않고, 광출사면(12)은, 제1 반사막(14a)에 의해서 숨겨져 있다.
상기와 같은 구성으로 함으로써, 채광부(13)는, 광출사면(12)의 유효 발광 영역(A1)과는 상이한 위치에 형성된다. 또한, 광출사면(12)이 복수 형성되어 있는 엑시머 램프(2)의 경우, 채광부(13)는, 각각의 유효 발광 영역(A1)과 상이한 위치에 형성된다.
또한, 채광부(13)로부터 출사되는 자외광(L1)은, 광출사면(12)과 같은 반사막에서 반사된 자외광(L1)을 검지할 수 있는 것이 기대되기 때문에, 제1 반사막(14a)과 제2 반사막(14b)은, 같은 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제1 반사막(14a) 및 제2 반사막(14b)의 구성 재료는, 예를 들면, 입자형의 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3) 등이 포함되는 현탁액 등을 도포하고, 소성함으로써 형성된 것을 채용할 수 있다.
상기 구성으로 함으로써, 채광부(13)로부터 출사되는 자외광(L1)은, 발광관(10)의 발광 공간(10c)으로부터 방사되고, 채광부(13)를 향하여 진행하는 자외광(L1)과 제2 반사막(14b)에 의해서 채광부(13)로 향하도록 반사된 자외광(L1)이 포함되게 된다. 따라서, 엑시머 램프(2)의 반사막의 열화 등을 포함한 경시적인 광 출력의 변화를 검지할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 의하면, Z방향에 관해서, 제2 반사막(14b)이 제1 반사막(14a)보다 단부 측에 형성되어 있기 때문에, 제1 반사막(14a)과 제2 반사막(14b) 사이에서 몇번이나 광이 반사를 반복하는 일이 없어진다. 따라서, 광출사면(12) 및 채광부(13)로부터 출사되는 광 강도 분포에 있어서, 국소적으로 크게 변화해 버리는 것을 억제할 수 있다.
다음에, 광조사 장치(1)의 엑시머 램프(2) 이외의 구성에 대해 설명한다. 도 7은, 도 1의 광조사 장치(1)를 Z방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다. 도 8은, 도 1의 광조사 장치(1)를 ＋X 측에서 봤을 때의 모식적인 도면이다. 광량 센서(3)는, 구성이나, 수광부(3a)로서 이용되는 장치나 그들을 구성하는 재료에 따라서도 다르지만, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 특정의 수광 가능 영역(3s)을 갖는다.
도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 광량 센서(3)는, 수광부(3a)에 있어서, 엑시머 램프(2)의 채광부(13)로부터 출사되는 자외광을 충분히 수광할 수 있도록, 수광 가능 영역(3s)이 엑시머 램프(2)의 채광부(13)에 포함되도록 배치되어 있다. 또한, 광량 센서(3)가 들여온 광을 수광부(3a)에 도광(導光)하는 도광 부재를 구비하고 있고, 당해 도광 부재에 의해서 광을 들여올 수 있는 영역이 채광부(13)에 포함되도록 배치되어 있어도 무방하다. 즉, 광량 센서(3)는, 채광부(13)와 대향하여 배치되어 있지 않아도 무방하다.
광량 센서(3)는, 예를 들면, 실리콘 포토다이오드를 채용할 수 있다. 광량 센서(3)는, 채광부(13)로부터 출사되는 광을 실리콘 포토다이오드로 직접 관측하는 구성이어도 무방하다. 또, 광량 센서(3)는, 실리콘 포토다이오드에 의해서 측정 가능한 범위와, 채광부(13)로부터 출사되는 광의 파장이 상이한 경우에는, 형광물 등에 의해서 측정 가능한 범위의 파장의 광으로 변환하여 계측하는 구성으로 해도 무방하다.
반송 기구(4)는, 재치된 조사 대상물(W1)을 반송하여, 조사 대상물(W1)에 엑시머 램프(2)의 광조사 대상 영역을 통과시키고, 광출사면(12)으로부터 출사되는 자외광을 조사시키도록 구성되어 있다. 또, 본 실시형태에 있어서, 반송 기구(4)는, 조사 대상물(W1)을 Y방향으로 반송하도록 구성되어 있다.
본 실시형태의 반송 기구(4)는, 개별적으로 이격하여 배치된 복수의 롤러로 구성되어 있는데, 벨트형의 컨베이어 등, 엑시머 램프(2)와 조사 대상물(W1)의 이격 거리를 유지하면서, 조사 대상물(W1)을 소정의 방향을 향하여 반송할 수 있는 것이면, 어떠한 구성이어도 무방하다.
본 실시형태의 광조사 장치(1)는, 광량 센서(3)가 수광부(3a)에 의해서 엑시머 램프(2)의 채광부(13)로부터 출사된 자외광을 수광하여, 광량을 계측함으로써, 엑시머 램프(2)의 열화 상태 등을 파악할 수 있다.
여기서, 본 실시형태에 있어서의, 제1 반사막(14a)과 제2 반사막(14b)의 형성 방법에 대해 설명한다.
도 9a는, 준비한 발광관(10)의 채광부(13) 주변을 Y방향으로 봤을 때의 단면도이다. 제1 공정은, 도 9a에 나타내는 바와 같이, 발광관(10)을 준비하는 공정이다.
도 9b는, 도 9a의 발광관(10)의 내벽면(10b)에 마스킹 테이프(70)를 붙인 상태를 나타내는 단면도이다. 제2 공정은, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 제1 공정에서 준비한 발광관(10)의 내벽면(10b) 중, 반사막을 형성하지 않는 부분에, 마스킹 테이프(70)를 붙이는 공정이다.
도 9c는, 도 9b의 발광관(10)의 내벽면(10b)에 반사막을 형성하는 현탁액(71)을 도포한 상태를 나타내는 단면도이다. 현탁액(71)은, 상술한 바와 같이, 입자형의 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3) 등에 의해서 생성될 수 있다. 제3 공정은, 도 9c에 나타내는 바와 같이, 제2 공정에서 마스킹 테이프(70)를 붙인 발광관(10)의 내벽면(10b)에, 반사막을 형성하기 위한 현탁액(71)을 도포하는 공정이다. 또한, 현탁액(71)을 도포하는 방법은, 발광관(10)의 내측에 노즐을 삽입하여 소인(掃引)하는 방법이나, 발광관(10) 내에 현탁액(71)을 흘려 넣는 방법 등을 채용할 수 있다.
도 9d는, 도 9c의 발광관(10)으로부터 마스킹 테이프(70)를 제거한 상태를 나타내는 단면도이다. 제4 공정은, 도 9d에 나타내는 바와 같이, 제3 공정에서 도포된 현탁액(71)이 건조된 곳에서, 마스킹 테이프(70)를 제거하는 공정이다.
제５ 공정은, 발광관(10)의 내벽면(10b)에서 건조된 현탁액(71)을 소성하여, 반사막을 형성하는 공정이다.
이상의 공정을 거쳐서, 도 3에 나타내는 바와 같은, 제1 반사막(14a)과 제2 반사막(14b)이 형성된다. 또한, Y방향에 대향하는 벽면에 대해서는, 본 실시형태에서는, 반사막이 형성되지 않기 때문에 설명을 생략했지만, 당해 벽면에 반사막을 형성하는 경우는, 제2 공정에 있어서, 마스킹 테이프(70)를 적당한 형상으로 발광관(10)의 내벽면(10b)에 붙이고, 현탁액(71)을 도포하면 된다.
제2 반사막(14b)은, 채광부(13)와 대향하는 위치에 전체에 걸쳐서 형성되어 있지 않아도 되고, 광조사 장치(1)에 구비되었을 때에, 광량 센서(3)의 수광 가능 영역(3s)의 범위 내에 있어서, 수광 가능 영역(3s)의 면적에 대해서 50% 이상의 범위에서 형성되어 있는 것이 바람직하다.
［별도 실시형태］
이하, 별도 실시형태에 대해 설명한다.
<1> 도 10은, 엑시머 램프(2)의 별도 실시형태를 Y방향으로 봤을 때의 단면도이다. 도 11은, 도 10의 엑시머 램프(2)의 채광부 주변의 확대 사시도이다. 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 광출사면(12) 측을 향하도록 자외광(L1)을 반사하는 제1 반사 영역(14p)과, 채광부(13) 측을 향하도록 자외광(L1)을 반사하는 제2 반사 영역(14q)을 구비하는 일체의 반사막(14)이 형성되어 있어도 무방하다. 또한, 도 11에 있어서는, 반사막(14)의 형상을 파악하기 쉽도록, 제2 반사 영역(14q)보다 -Z 측은, 도시하고 있지 않다.
도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 반사막(14)은, 광출사면(12)에 대향하는 위치에 제1 반사 영역(14p)이 형성되고, 채광부(13)와 대향하는 위치에 제2 반사 영역(14q)이 형성되고, 그들의 사이는, 발광관(10)의 측면을 개재하여 반사막(14)과 같은 재료의 부재로 연락되어 있다. 이것은, 상술한 실시형태의 구성에 대응시키면, 제1 반사막(14a)과 제2 반사막(14b)이, 모두 발광관(10)의 관축을 중심으로 한 둘레 방향에 있어서, 반주(半周) 이상에 걸쳐서 X방향에 대향하도록 형성되어, Z방향에 있어서 일부가 중복되도록 형성되어 있는 구성이다.
<2> 도 12a 및 도 13a는, 엑시머 램프(2)의 별도 실시형태를 Z방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다. 도 12b는, 도 12a의 엑시머 램프(2)를 Y방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이며, 도 13b는, 도 13a의 엑시머 램프(2)를 Y방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다. 도 5를 참조하면 상술한 엑시머 램프(2)는, 발광관(10)이 Z방향으로 봤을 때의 형상이 직사각 형상을 나타내는, 이른바 편평관 형상이라 칭해지는 구성이었다. 그러나, 엑시머 램프(2)는 이에 한정되지 않고, 도 12a에 나타내는, 일중관이라 칭해지는 형상이나, 도 13a에 나타내는, 이중관이라 칭해지는 형상의 구성이어도 무방하다.
도 13a에 나타내는 바와 같이, 이중관 형상의 엑시머 램프(2)의 경우, 제2 반사막(14b)은, 발광관(10)의 내측에 배치된 관벽(10d) 상에 형성된다. 도 13a에서는, 제2 반사막(14b)이 발광관(10)의 내측의 관벽(10d) 상에, 둘레 방향에 관해서 반주분만 형성되어 있는데, 전체 둘레에 걸쳐서 형성되어 있어도 무방하다.
또한, 어느 형상의 구성에 있어서도, 한 쌍의 전극(11)이, 발광관(10)의 관축을 중심으로서 경방향으로 이격하도록 형성되어 있다. 또, 도 12a~도 13b에 나타내는 모든 구성은, 발광관(10)의 외벽면 측에 형성되는 전극(11)은, 금속선으로 형성된 망형 전극으로 했는데, 증착에 의해서 형성된 금속막이나, 금속판으로 구성된 전극(11)이어도 무방하다. 또, 도 12a에 나타내는, 발광관(10)의 발광 공간(10c) 내에 배치된 전극(11)이나, 도 13a에 나타내는, 발광관(10)의 내측에 형성된 전극(11)도 마찬가지로 도시된 구성에 한정되지 않는다.
<3> 제1 반사막(14a)과 제2 반사막(14b)은, 하나의 엑시머 램프(2)에 있어서, 복수 형성되어 있어도 무방하다. 또, 반사막(14)은, 복수의 제1 반사 영역(14p)과 제2 반사 영역(14q)이 형성되어 있어도 무방하다. 도 14~도 16은, 엑시머 램프(2)의 별도 실시형태를 Y방향으로 봤을 때의 모식적인 단면도이다. 예를 들면, 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 채광부(13)가 두 개 설치되고, 제2 반사막(14b), 제2 반사 영역(14q)이 두 개 형성되어 있어도 무방하다.
또한, 도 16에 나타내는 바와 같이, 엑시머 램프(2)는, Z방향에 있어서, 제2 반사막(14b)이, 복수의 제1 반사막(14a)의 사이에 형성되고, 채광부(13)가, 발광관(10)의 중앙부 측에 형성되어 있어도 무방하다. 또한, 도시는 하고 있지 않지만, 제1 반사 영역(14p)과 제2 반사 영역(14q)에 관해서도 마찬가지로, 제2 반사 영역(14q)이 복수의 제1 반사 영역(14p)의 사이에 형성되고, 채광부(13)가, 발광관(10)의 중앙부 측에 형성되어 있어도 무방하다.
<4> 도 17은, 엑시머 램프(2)의 별도 실시형태의 채광부(13) 주변의 확대 사시도이다. 상술한 구성에서는, 광출사면(12)과 채광부(13)는, 모두 X방향에 면하도록 구성되어 있는데, 도 17에 나타내는 바와 같이, 광출사면(12)이 X방향에 면하도록 형성되고, 채광부(13)가 Y방향에 면하도록 형성되어 있어도 무방하다. 또한, 도 17에 있어서는, 제2 반사막(14b)의 형상을 파악하기 쉽도록, 제2 반사막(14b)보다 -Z 측은 도시하고 있지 않다.
<5> 상술한 광조사 장치(1) 및 엑시머 램프(2)가 구비하는 구성은, 어디까지나 일례이며, 본 발명은, 도시된 각 구성에 한정되지 않는다.
1: 광조사 장치 2: 엑시머 램프
3: 광량 센서 3a: 수광부
3s: 수광 가능 영역 4: 반송 기구
10: 발광관 10a: 외벽면
10b: 내벽면 10c: 발광 공간
11: 전극 11h: 광 취출부
12: 광출사면 13: 채광부
14: 반사막 14a: 제1 반사막
14b: 제2 반사막 14p: 제1 반사 영역
14q: 제2 반사 영역 70: 마스킹 테이프
71: 현탁액 100: 엑시머 램프
101: 발광관 101a: 외벽면
102: 전극 103: 반사막
104: 광출사면 105: 채광부
G1: 발광 가스 L1: 자외광
W1: 조사 대상물

Claims (6)

  1. 자외광에 대해서 투과성을 갖는 장척 형상의 발광관과,
    상기 발광관의 경방향으로 이격하여 설치된 한 쌍의 전극과,
    상기 발광관의 내벽면에 형성된 반사막을 구비하고,
    상기 반사막은,
    광조사 대상 영역을 향하여 광을 출사하는 광출사면과 대향하는 제1 반사 영역과,
    상기 광출사면과는 상이한 위치에 설치된 채광부와 대향하는 제2 반사 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 채광부는, 상기 발광관의 관축 방향에 관하여, 상기 발광관의 상기 광출사면 측에 있어서의 유효 발광 영역과는 상이한 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 채광부는, 상기 광출사면과는 반대 측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사막은, 상기 제1 반사 영역을 구성하는 제1 반사막과, 상기 제2 반사 영역을 구성하고, 상기 제1 반사막과 이격한 위치에 형성된 제2 반사막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 반사막은, 상기 발광관의 관축 방향에 관하여, 상기 제1 반사막보다 상기 발광관의 단부 측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엑시머 램프.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 엑시머 램프와,
    수광부를 갖고, 상기 수광부에 입사한 광을 검지하는 광량 센서를 구비하고,
    상기 광량 센서는, 상기 수광부의 수광 가능 영역이 상기 채광부에 포함되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광조사 장치.
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