KR20230019777A - 광 조사 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 전파에서 기인하는 광량의 감소를 억제함으로써, 광 검출 정밀도의 저하를 억제한다.
(해결 수단) 본원 명세서에 개시되는 기술에 관한 광 조사 장치는, 광을 조사하기 위한 적어도 1 개의 광 조사부와, 광을 검출하기 위한 검출부를 구비하고, 검출부는, 광 조사부로부터 조사된 광을 전파시키기 위한 전파 부재와, 전파 부재에 의해 전파된 광을 검출하기 위한 광 검출기를 구비하고, 전파 부재에는, 전파 부재에 의해 전파되는 광의 전파 방향을, 광 검출기를 향하는 방향으로 변화시키는 적어도 1 개의 전파 방향 변화부가 형성된다.

Description

광 조사 장치{LIGHT IRRADIATION DEVICE}

본원 명세서에 개시되는 기술은 조사된 광을 검출하는 기술에 관한 것이다.

종래부터, 레이저광 조사 등의 광 조사에 의해 대상물을 가공하는 광 가공 기술이 사용되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조).

일본 공개특허공보 2006-272430호

조사된 광의 광량을 광 검출기로 검출할 때, 광 검출기까지 당해 광을 전파시키는 과정에서 광의 광량이 감소해 버리는 경우가 있다. 그러한 경우에는, 광 검출기에 있어서 광 검출을 위한 충분한 광량이 얻어지지 않고, 결과적으로 광 검출 정밀도가 저하되어 버린다.

본원 명세서에 개시되는 기술은, 이상에 기재된 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 전파에서 기인하는 광량의 감소를 억제함으로써, 광 검출 정밀도의 저하를 억제하기 위한 기술이다.

본원 명세서에 개시되는 기술의 제 1 양태인 광 조사 장치는, 광을 조사하기 위한 적어도 1 개의 광 조사부와, 상기 광을 검출하기 위한 검출부를 구비하고, 상기 검출부는, 상기 광 조사부로부터 조사된 상기 광을 전파시키기 위한 전파 부재와, 상기 전파 부재에 의해 전파된 상기 광을 검출하기 위한 광 검출기를 구비하고, 상기 전파 부재에는, 상기 전파 부재에 의해 전파되는 상기 광의 전파 방향을, 상기 광 검출기를 향하는 방향으로 변화시키는 적어도 1 개의 전파 방향 변화부가 형성된다.

본원 명세서에 개시되는 기술의 제 2 양태인 광 조사 장치는, 제 1 양태인 광 조사 장치에 관련되고, 상기 전파 방향 변화부는, 상기 전파 부재에 입사되는 상기 광을 반사하는 반사면을 갖고, 상기 반사면은, 상기 전파 부재에 입사되는 상기 광을 상기 광 검출기를 향하는 방향으로 반사시킨 후, 상기 광을 상기 전파 부재에 입사시킨다.

본원 명세서에 개시되는 기술의 제 3 양태인 광 조사 장치는, 제 1 또는 2 양태인 광 조사 장치에 관련되고, 상기 전파 방향 변화부는, 상기 전파 부재에 입사된 상기 광을 상기 광 검출기를 향하는 방향으로 굴절시키는 굴절면을 갖는다.

본원 명세서에 개시되는 기술의 제 4 양태인 광 조사 장치는, 제 1 내지 3 중 어느 1 개의 양태인 광 조사 장치에 관련되고, 상기 전파 방향 변화부가 복수 형성되고, 복수의 상기 전파 방향 변화부가, 상기 전파 부재의 길이 방향을 따라 배치된다.

본원 명세서에 개시되는 기술의 제 5 양태인 광 조사 장치는, 제 1 내지 4 중 어느 1 개의 양태인 광 조사 장치에 관련되고, 스테이지를 추가로 구비하고, 상기 광 조사부는, 상기 스테이지의 상면에 상기 광을 조사하고, 상기 스테이지의 적어도 일부에는, 상기 광을 산란시키기 위한 적어도 1 개의 산란부가 형성되고, 상기 산란부는, 투명성 재료로 구성되고, 상기 전파 부재는, 상기 산란부를 통하여 입사된 상기 광을 전파시킨다.

본원 명세서에 개시되는 기술의 제 6 양태인 광 조사 장치는, 제 5 양태인 광 조사 장치에 관련되고, 상기 전파 방향 변화부는, 상기 산란부의 위치에 대응하여 배치된다.

본원 명세서에 개시되는 기술의 제 7 양태인 광 조사 장치는, 제 5 양태인 광 조사 장치에 관련되고, 상기 스테이지가 내포되는 챔버를 추가로 구비하고, 상기 광 검출기는, 상기 전파 부재에 의해 전파된 상기 광을, 상기 챔버의 외부에서 검출한다.

본원 명세서에 개시되는 기술의 제 8 양태인 광 조사 장치는, 제 5 양태인 광 조사 장치에 관련되고, 상기 검출부는, 상기 산란부를 통하여 입사된 상기 광을 집광하기 위한 집광 렌즈와, 상기 집광 렌즈보다 상기 산란부로부터 멀어지는 위치이고, 또한, 상기 집광 렌즈의 집광 위치에 배치되는 차광판을 추가로 구비하고, 상기 전파 부재는, 상기 집광 렌즈에 의해 집광된 상기 광을 전파시킨다.

본원 명세서에 개시되는 기술의 제 9 양태인 광 조사 장치는, 제 1 내지 8 중 어느 1 개의 양태인 광 조사 장치에 관련되고, 상기 광 조사부로부터 조사되는 상기 광이 레이저광이다.

본원 명세서에 개시되는 기술의 적어도 제 1 양태에 의하면, 전파 방향 변화부가, 전파 부재에 입사되는 광의 전파 방향을 광 검출기가 위치하는 방향으로 변화시킴으로써, 당해 광이 광 검출기와는 반대측 등으로 전파되는 것을 효과적으로 억제하여, 당해 광을 광 검출기를 향하여 효율적으로 전파시킬 수 있다. 그 결과, 광 검출기에 전파되는 광을 늘려 광 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.

또, 본원 명세서에 개시되는 기술에 관련되는 목적과, 특징과, 국면과, 이점은, 이하에 나타내는 상세한 설명과 첨부 도면에 의해 더욱 명백해진다.

도 1 은, 실시형태에 관한 광 조사 장치의 구성의 예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 실시형태에 관한 광 조사 장치의 진공 챔버의 내부 구성 및 주변 구성의 예를 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 도 2 에 예가 나타낸 구성 중, 주로 광 조사부 및 스테이지를 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 도 2 에 예가 나타난 구성 중, 주로 광 조사부 및 스테이지의 구성의 예를 나타내는 단면도이다.
도 5 는, 검출부에 있어서의 집광 유닛 및 투명 로드에 대해 나타내는 개략도이다.
도 6 은, 검출부에 있어서의 집광 유닛 및 투명 로드에 대해 나타내는 개략도이다.
도 7 은, 투명 로드에 도달한 광의 전파 경로의 예를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부되는 도면을 참조하면서 실시형태에 대해 설명한다. 이하의 실시형태에서는, 기술의 설명을 위해서 상세한 특징 등도 나타내지만, 그것들은 예시이고, 실시형태가 실시 가능해지기 위해서 그것들 모두가 반드시 필수의 특징인 것은 아니다.

또한, 도면은 개략적으로 나타내는 것이고, 설명의 편의를 위해, 적절히, 구성의 생략, 또는 구성의 간략화 등이 도면에 있어서 이루어지는 것이다. 또, 상이한 도면에 각각 나타내는 구성 등의 크기 및 위치의 상호 관계는, 반드시 정확하게 기재되는 것은 아니며, 적절히 변경될 수 있는 것이다. 또, 단면도가 아닌 평면도 등의 도면에 있어서도, 실시형태의 내용을 이해하는 것을 용이하게 하기 위해서, 해칭이 부여되는 경우가 있다.

또, 이하에 나타내는 설명에서는, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여 도시하고, 그것들의 명칭과 기능에 대해서도 동일한 것으로 한다. 따라서, 그것들에 대한 상세한 설명을, 중복을 피하기 위해서 생략하는 경우가 있다.

또, 본원 명세서에 기재되는 설명에 있어서, 어느 구성 요소를 「구비하는」, 「포함하는」 또는 「갖는」 등으로 기재되는 경우, 특별히 언급하지 않는 한, 다른 구성 요소의 존재를 제외한 배타적인 표현은 아니다.

또, 본원 명세서에 기재되는 설명에 있어서, 「제 1」 또는 「제 2」 등의 서수가 사용되는 경우가 있어도, 이들 용어는, 실시형태의 내용을 이해하는 것을 용이하게 하기 위해서 편의상 사용되는 것이고, 실시형태의 내용은 이들 서수에 의해 발생할 수 있는 순서 등에 한정되는 것은 아니다.

또, 본원 명세서에 기재되는 설명에 있어서, 「… 축 정방향」 또는 「… 축 부방향」 등의 표현은, 도시되는 … 축의 화살표를 따른 방향을 정방향으로 하고, 도시되는 … 축의 화살표와는 반대측의 방향을 부방향으로 하는 것이다.

또, 본원 명세서에 기재되는 설명에 있어서의, 상대적 또는 절대적인 위치 관계를 나타내는 표현, 예를 들어, 「일방향으로」, 「일방향을 따라」, 「평행」, 「직교」, 「중심」, 「동심」 또는 「동축」 등은, 특별히 언급하지 않는 한, 그 위치 관계를 엄밀하게 나타내는 경우와, 공차 또는 동일한 정도의 기능이 얻어지는 범위에 있어서 각도 또는 거리가 변위되어 있는 경우를 포함하는 것으로 한다.

또, 본원 명세서에 기재되는 설명에 있어서, 「상」, 「하」, 「좌」, 「우」, 「측」, 「바닥」, 「앞」 또는 「뒤」 등의 특정한 위치 또는 방향을 의미하는 용어가 사용되는 경우가 있어도, 이들 용어는, 실시형태의 내용을 이해하는 것을 용이하게 하기 위해서 편의상 사용되는 것이고, 실시형태가 실제로 실시될 때의 위치 또는 방향과는 관계되지 않는 것이다.

또, 본원 명세서에 기재되는 설명에 있어서, 「… 의 상면」 또는 「… 의 하면」 등으로 기재되는 경우, 대상이 되는 구성 요소의 상면 자체 또는 하면 자체에 더하여, 대상이 되는 구성 요소의 상면 또는 하면에 다른 구성 요소가 형성된 상태도 포함하는 것으로 한다. 즉, 예를 들어, 「A 의 상면에 형성되는 B」 로 기재되는 경우, A 와 B 사이에 다른 구성 요소 「C」 가 개재되는 것을 방해하는 것은 아니다.

<실시형태>

이하, 본 실시형태에 관한 광 조사 장치, 및 광 조사 장치에 대해 설명한다. 또한, 이하의 실시형태에 있어서는, 일례로서 챔버 내가 진공 또는 감압 분위기하가 되는 광 조사 장치가 기재되지만, 챔버 내가 진공이 아닌 경우에도, 동일하게 적용 가능하다.

<광 조사 장치의 구성에 대해>

도 1 은, 본 실시형태에 관한 광 조사 장치 (1) 의 구성의 예를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 1 에 있어서는, 진공 챔버 (12) 를 지지하는 챔버 프레임, 또는, 실제로 접속되는 배선 등은, 편의를 위해 도시가 생략되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 「진공」 이란, 기판 (W) 의 특성 열화를 방지하기 위해서 고진공 (예를 들어, 0.00001 Pa) 인 것이 바람직하지만, 당해 고진공에 도달하지 않는 진공도인 경우도 포함하는 것으로 한다.

도 1 에 예가 나타내는 바와 같이, 광 조사 장치 (1) 는, 진공 챔버 (12) 와, 석정반 (石定盤) 등의 외부 고정부 (14) 와, 진공 챔버 (12) 와 외부 고정부 (14) 를 접속하는, 예를 들어 스테인리스 등으로 형성된 신축성 부재인 벨로스 (16A) 와, 진공 챔버 (12) 내에 광을 조사하는 광 조사부 (18) 와, 진공 챔버 (12) 내를 감압하여 진공 상태로 하는 진공 펌프 (21) 와, 광 조사 장치 (1) 의 각각의 구동부를 제어하는 제어부 (22) 를 구비한다. 상기에서는, 신축성 부재의 예로서, 스테인리스 등으로 형성된 벨로스가 나타나 있지만, 요구되는 사양에 따라, 스테인리스 이외의 금속으로 형성된 신축성 부재가 채용되어도 되고, 수지 등으로 형성된 신축성 부재가 채용되어도 된다. 또, 신축성 부재의 형상은, 상기의 벨로스 (16A) 와 같은 자바라 형상이 아니어도 된다.

진공 챔버 (12) 는, 내부에 기판 (W) 이 수용되는 공간을 갖는다. 처리 대상이 되는 기판 (W) 에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 유리 기판, 유기 EL (electroluminescence) 표시 장치 등의 플랫 패널 디스플레이 (flat panel display, FPD) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 유리 기판, 세라믹 기판, 전계 방출 디스플레이 (field emission display, 즉, FED) 용 기판, 또는 태양 전지용 기판 등이 포함된다. 또한, 당해 기판 (W) 은, 예를 들어, 상면에 박막이 형성된 상태의 기판이다.

또, 진공 챔버 (12) 의 측면에는, 기판 (W) 을 반입 및 반출할 때에 기판 (W) 이 통과하기 위한 개구부 (12A) 가 형성되어 있다. 개구부 (12A) 는, 진공 챔버 (12) 가 진공 상태가 될 때에 적절히 폐쇄된다. 진공 챔버 (12) 의 내부에 수용되는 다른 구성에 대해서는 후술한다.

광 조사부 (18) 는, 진공 챔버 (12) 내에 수용된 기판 (W) 의 상면을 향하여 광을 조사한다. 이 때, 기판 (W) 은 후술하는 검출부 등에 의해, 미리 위치 맞춤이 되어 있다. 광 조사부 (18) 는, 예를 들어 레이저광을 조사함으로써 기판 (W) 의 어블레이션 가공을 실시한다. 또한, 광 조사부 (18) 는, 가공 등의 목적에 따라, 예를 들어 전자선 등의 광을 조사하는 것이어도 된다. 광 조사부 (18) 는, 도시되지 않은 조사창 (석영 등으로 형성되는 투명판) 을 통하여, 진공 챔버 (12) 의 외부로부터 진공 챔버 (12) 내에 수용된 기판 (W) 의 상면에 광을 조사한다. 그리고, 진공 챔버 (12) 내의 기판 (W) 이 광 조사부 (18) 에 대해 상대적으로 이동함으로써, 또는, 광 조사부 (18) 에 있어서의 광학계의 제어에 의해, 광이 기판 (W) 의 상면을 주사한다. 또, 광 조사부 (18) 는, 외부 고정부 (14) 에 고정된 가대 (24) 의 상면에 배치된다.

제어부 (22) 는, 예를 들어, 하드 디스크 드라이브 (Hard disk drive, 즉, HDD), 랜덤 액세스 메모리 (random access memory, 즉, RAM), 리드 온리 메모리 (read only memory, 즉, ROM), 플래시 메모리, 휘발성 또는 불휘발성의 반도체 메모리, 자기 디스크, 플렉시블 디스크, 광 디스크, 콤팩트 디스크, 미니 디스크 또는 DVD 등을 포함하는 메모리 (기억 매체) 를 포함하는 기억 장치와, 예를 들어, 당해 기억 장치, 외부의 CD-ROM, 외부의 DVD-ROM, 또는 외부의 플래시 메모리 등에 격납된 프로그램을 실행하는 중앙 연산 처리 장치 (central processing unit, 즉, CPU) 등의 처리 회로와, 마우스, 키보드, 터치 패널, 또는 각종 스위치 등의 정보를 입력할 수 있는 입력 장치와, 디스플레이, 액정 표시 장치, 또는 램프 등의 정보를 출력할 수 있는 출력 장치를 포함할 수 있다.

제어부 (22) 는, 광 조사부 (18) 에 있어서의 광원의 출력 및 광이 조사되는 방향의 제어, 또는 진공 펌프 (21) 의 출력 제어, 나아가서는, 후술하는 각각의 구동부의 구동 제어 등을 실시한다.

도 2 는, 본 실시형태에 관한 광 조사 장치 (1) 의 진공 챔버 (12) 의 내부 구성 및 주변 구성의 예를 나타내는 단면도이다. 도 2 에 예가 나타내는 바와 같이, 진공 챔버 (12) 의 내부에는, 기판 (W) 이 상면에 배치되는 스테이지 (42) 와, Y 축 방향으로 이동 가능하고, 또한, 스테이지 (42) 를 하방으로부터 지지하는 슬라이더 (44) 와, 진공 챔버 (12) 와는 독립적으로 외부 고정부 (14) 에 고정된 베이스 (46) 와, 베이스 (46) 에 고정되고, 또한, Y 축 방향으로 연장되는 리니어 가이드 (48) 와, 슬라이더 (44) 를 리니어 가이드 (48) 를 따라 Y 축 방향으로 이동시키는 리니어 모터 기구 (50) 와, 스테이지 (42) 에 형성된 관통공 (여기서는 도시 생략) 을 관통하여 기판 (W) 을 지지하는 리프트 핀 (52A) 을 갖는 리프트 핀 기구 (52) 를 구비한다.

스테이지 (42) 는, 기판 (W) 의 가공면을 상방을 향하면서, 기판 (W) 을 대략 수평으로 유지한다. 스테이지 (42) 의 상세한 구성에 대해서는 후술한다. 스테이지 (42) 를 지지하는 슬라이더 (44) 가 리니어 모터 기구 (50) 에 의해 Y 축 방향으로 이동하고, 또, 광 조사부 (18) 로부터 조사되는 광이 X 축 방향으로 주사됨으로써, 평면에서 보았을 때 기판 (W) 의 가공 영역의 전체면을 광에 의해 주사하는 것이 가능해진다. 또는, 광 조사부 (18) 로부터 조사되는 광이, X 축 방향 및 Y 축 방향으로 주사됨으로써, 평면에서 보았을 때 기판 (W) 의 가공 영역의 전체면을 광에 의해 주사하는 것이 가능해진다. 또한, 리프트 핀 기구 (52) 는, 베이스 (46) 에 고정된다.

리니어 모터 기구 (50) 는, 진공 챔버 (12) 의 측면에 형성된 개구부 (12B) 를 통하여, 진공 챔버 (12) 의 측방에 위치하는 외부 고정부 (14) 에 고정된다. 구체적으로는, 리니어 모터 기구 (50) 는, 개구부 (12B) 에 용접되는 벨로스 (16A) 내를 통과하는 중공의 주상 부재 (14A) 의 단부에 고정된다. 이 때, 리니어 모터 기구 (50) 에 접속되는 배선 등은, 주상 부재 (14A) 의 내부를 통과하여 진공 챔버 (12) 의 외부로 도출된다. 또한, 외부 고정부 (14) 에 포함되는 주상 부재 (14A) 는, 외부 고정부 (14) 에 포함되는 외부 부재 (14B) 에 고정된다. 또, 주상 부재 (14A) 는, 진공 챔버 (12) 의 측면에 접속된 벨로스 (16A) 와는 접촉하지 않는다.

베이스 (46) 는, 진공 챔버 (12) 의 바닥면에 형성된 개구부 (12C) 를 통하여, 진공 챔버 (12) 의 하방에 위치하는 외부 고정부 (14) 에 고정된다. 구체적으로는, 베이스 (46) 는, 개구부 (12C) 에 용접되는 벨로스 (16B) 내를 통과하는 주상 부재 (14C) 의 단부에 고정된다. 또한, 외부 고정부 (14) 에 포함되는 주상 부재 (14C) 는, 외부 고정부 (14) 에 포함되는 외부 부재 (14B) 에 고정된다. 또, 주상 부재 (14C) 는, 진공 챔버 (12) 의 바닥면에 접속된 벨로스 (16B) 와는 접촉하지 않는다.

도 2 에서는, 외부 고정부 (14) 는, 진공 챔버 (12) 의 측방 및 하방에 걸쳐 배치되지만, 이들 위치에 있어서의 외부 고정부 (14) 가 연속되어 있는 것은 필수는 아니며, 이들 위치에 분산되어 형성되어 있어도 되고, 어느 위치에만 형성되어 있어도 된다. 또, 진공 챔버 (12) 는, 벨로스 (16B) 와는 별도로 챔버 프레임 (도시 생략) 에 의해 연직 방향 하방으로부터 지지되어 고정되지만, 당해 챔버 프레임은, 외부 고정부 (14) 와는 독립적으로 형성된다.

도 3 은, 도 2 에 예가 나타낸 구성 중, 주로 광 조사부 (18) 및 스테이지 (42) 를 나타내는 사시도이다. 도 3 에 있어서는, 스테이지 (42) 의 상면에 기판 (W) 이 배치된 상태가 나타나 있다. 광 조사부 (18) 는, 도 3 에 있어서의 X 축 방향으로 광의 조사 방향을 주사 가능하고, 스테이지 (42) 가 리니어 모터 기구 (50) (도 2 를 참조) 에 의해 Y 축 방향으로 이동 가능하다. 따라서, 광 조사부 (18) 로부터 스테이지 (42) 의 상면에 조사되는 광은, 기판 (W) 의 상면에 있어서 직사각형형의 조사 영역 (광 조사 영역) 을 형성할 수 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 스테이지 (42) 는, 광 조사부 (18) 에 의해 광이 조사되는 대상인 기판 (W) 이 배치되는 대상 배치 영역 (42A) 과, 광 조사부 (18) 에 의해 조사되는 광의 위치를 교정하기 위한 영역인 위치 교정 영역 (42B) 을 구비한다.

대상 배치 영역 (42A) 은, 대상 배치 영역 (42A) 내의 특정한 위치에 기판 (W) 을 배치한다. 이로써, 스테이지 (42) 와 기판 (W) 의 위치 관계는 미리 특정된다. 위치 교정 영역 (42B) 에서는, 광 조사부 (18) 로부터 위치 교정 영역 (42B) 내에 조사되는 광의 위치가 검출된다. 그리고, 위치 교정 영역 (42B) 에서는, 대상 배치 영역 (42A) 에 있어서의 기판 (W) 에 대한 광 가공 처리에 앞서, 광 조사부 (18) 로부터 조사되는 광의 방향의 설정값과, 검출된 광의 조사 위치의 대응 관계가 교정된다.

위치 교정 영역 (42B) 의 적어도 일부에는, 광을 투과시키는 투광부 (142) 가 형성된다. 투광부 (142) 는, 석영 (SiO₂) 등의 유리 재료 또는 투명성 수지 (예를 들어, 실리콘 수지) 등의 투명성 재료로 구성된다. 투광부 (142) 는, 위치 교정 영역 (42B) 에 대응하는 스테이지 (42) 의 상면으로부터 하면에 이르러 형성된다. 광 조사부 (18) 로부터 투광부 (142) 에 조사된 광은, 스테이지 (42) 의 상면으로부터 하면으로 투과한다.

투광부 (142) 에는, 예를 들어 2 개의 산란부 (142A) 가 형성된다. 또한, 산란부 (142A) 의 수는 2 개에 한정되는 것은 아니다. 산란부 (142A) 는 투명성 재료로 구성되고, 조사된 광을 산란시키면서, 반사 또는 투과시킨다. 산란부 (142A) 가 형성되는 위치는, 스테이지 (42) 에 있어서의 특정한 위치이다. 즉, 스테이지 (42) 전체에 있어서의 산란부 (142A) 의 위치는 미리 특정되어 있다. 도 3 에 있어서는, 각각의 산란부 (142A) 는, 광 조사부 (18) 의 광 조사 영역의 X 축 방향에 있어서의 단부에 배치되어 있지만, 산란부 (142A) 가 배치되는 위치는, 스테이지 (42) 에 있어서의 특정한 위치이면 되고, 광 조사부 (18) 의 광 조사 영역의 단부에 한정되지 않는다. 산란부 (142A) 는, 입사하는 광을 산란시키는 성질을 갖고, 예를 들어, 유리 재료 등의 투명성 재료에 블라스트 가공을 실시하거나, 또는, 불산 등을 사용하여 프로스트 가공을 실시함으로써 얻을 수 있다. 도 3 에 있어서는, 각각의 산란부 (142A) 는, 투광부 (142) 의 상면에 형성되어 있지만, 적어도 1 개의 산란부 (142A) 가 투광부 (142) 의 하면에 형성되어 있어도 된다.

또한, 도 3 에 나타내는 경우에서는, 대상 배치 영역 (42A) 과 위치 교정 영역 (42B) 이 다른 영역으로 되어 있지만, 이들 영역은 적어도 일부가 겹쳐 있어도 된다. 즉, 기판 (W) 이 배치되는 적어도 일부의 영역에 투광부 (142) 가 형성되어 있어도 된다. 그러한 경우, 예를 들어, 기판 (W) 이 배치되어 있지 않은 상태에서, 기판 (W) 이 배치될 예정의 위치에 있어서, 광 조사부 (18) 로부터 조사되는 광의 위치의 교정이 실시되어도 된다.

또, 투광부 (142) 는, 그 전체 범위에 있어서 산란부 (142A) 가 형성되어 있어도 된다. 즉, 광이 투과할 뿐인 부분은 존재하지 않고, 투광부 (142) 의 전체 범위에 있어서 광의 산란이 발생하는 경우이어도 된다.

또, 도 3 에 있어서 투광부 (142) 는 X 축 방향으로 연장되어 형성되어 있고, X 축 방향의 각각의 단부에 산란부 (142A) 가 형성되어 있지만, 투광부 (142) 는 X 축 방향에 있어서 복수 지점으로 분할되어 있어도 된다. 단, 일체적으로 형성된 투광부 (142) 에 있어서 복수의 산란부 (142A) 가 형성되어 있는 경우 (즉, 도 3 에 나타내는 경우) 에는, 투명성 재료로 투광부 (142) 가 제조되었을 때의 복수의 산란부 (142A) 간의 위치 정밀도가 유지된 상태로, 스테이지 (42) 에 투광부 (142) 를 장착할 (도 3 의 경우에는 끼워넣는다) 수 있다. 그 때문에, 스테이지 (42) 에 장착할 때에 산란부 (142A) 간의 위치 어긋남이 발생하지 않기 때문에, 복수의 산란부 (142A) 를 사용하여 실시되는 교정의 정밀도를 높게 유지할 수 있다.

도 4 는, 도 2 에 예가 나타낸 구성 중, 주로 광 조사부 (18) 및 스테이지 (42) 의 구성의 예를 나타내는 단면도이다. 도 4 에 예가 나타내는 바와 같이, 광 조사부 (18) 는, 조사하는 광의 방향을 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 제어하는 갈바노 미러 또는 폴리곤 미러 등인 스캐너 (18A) 와, 도시되지 않은 광원으로부터의 광을 집광하는 집광 렌즈 (18B) 를 구비한다. 도 4 에 있어서, 집광 렌즈 (18B), 나아가서는, 석영 등으로 형성되는 조사창 (20) 을 통하여 조사되는 광은, 예를 들어 레이저광 (18C) 이다. 레이저광 (18C) 은, 스캐너 (18A) 의 제어에 의해 스테이지 (42) 의 상면에 배치되는 기판 (W) 을 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 주사 가능하다. 여기서, 광 조사부 (18) 는, X 축 방향 및 Y 축 방향으로 광을 제어 가능한 것이 바람직하지만, 광 조사부 (18) 는, X 축 방향 또는 Y 축 방향 중 어느 것으로 광을 제어 가능해도 된다.

스테이지 (42) 는, 위치 교정 영역 (42B) (도 3 을 참조) 에 있어서 형성되는 투광부 (142) 와, 투광부 (142) 의 상면에 형성되는 산란부 (142A) 를 구비한다. 광 조사부 (18) 로부터 조사되는 레이저광 (18C) 은, X 축 방향에 있어서 적어도 산란부 (142A) 에 도달하는 범위에서 주사 가능하다.

스테이지 (42) 의 하방에는, 광을 검출하기 위한 검출부 (62) 가 배치된다. 검출부 (62) 는, 진공 챔버 (12) 내에서 광을 집광하는 집광 유닛 (62A) 과, 집광 유닛 (62A) 에 집광된 광을 전파시키는 유리 등의 투명성 재료로 이루어지는 투명 로드 (62D) 와, 투명 로드 (62D) 의 상면에 형성되고, 또한, 광의 전파 방향을 변화시키는 프리즘 구조 (166) 와, 투명 로드 (62D) 내를 전파하는 광을 투명 로드 (62D) 로부터 출사시키는 파이버 (62B) 와, 파이버 (62B) 로부터 출사된 광을 집광하는 집광 렌즈 (62E) 와, 집광 렌즈 (62E) 에 의해 집광된 광을, 진공 챔버 (12) 의 케이싱에 형성된 투명창 (20A) 을 통하여 진공 챔버 (12) 외에서 검출하는 광 검출기 (62C) 를 구비한다. 광 조사부 (18) 와 검출부 (62) 를 구비함으로써, 광 검출 장치를 구성할 수 있다.

프리즘 구조 (166) 에는, 주로 광을 굴절시키는 굴절면 (266A) 을 갖는 굴절 프리즘 (166A) 과, 주로 광을 반사시키는 반사면 (266B) 을 갖는 반사 프리즘 (166B) 이 포함된다. 도 4 에 있어서는, 2 개의 프리즘 구조 (166) 가 형성되어 있고, 각각의 프리즘 구조 (166) 로, 광 검출기 (62C) 에 가까운 측에 굴절 프리즘 (166A) 이 배치되고, 광 검출기 (62C) 로부터 먼 측에 반사 프리즘 (166B) 이 배치되어 있다.

프리즘 구조 (166) 는, 유리 또는 수정 등의 투명한 매질로 구성되는 다면체이다. 프리즘 구조 (166) 는, 투명 로드 (62D) 의 상면과의 사이에 공기 갭을 같도록 기계적으로 배치되어도 되고, 저아웃 가스의 광학 유리용 접착재 등을 사용하여 투명 로드 (62D) 의 상면에 접착되어도 된다.

프리즘 구조 (166) 는, 평면에서 보았을 때 산란부 (142A) 와 겹치는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 또, 도 4 에 예가 나타내는 바와 같이, 복수의 프리즘 구조 (166) 가 1 개의 투명 로드 (62D) 의 길이 방향을 따라 형성되는 경우에는, 복수의 검출 지점으로부터 전파되는 광을 단일의 투명 로드 (62D) 를 사용하여 전파시키고, 나아가서는, 단일의 광 검출기 (62C) 를 사용하여 검출할 수 있다.

굴절 프리즘 (166A) 에 있어서의 굴절면 (266A) 은, 예를 들어, 단층 또는 복수층의 반사 방지막이 형성된 면이다. 막의 재질로는, 예를 들어, 불화마그네슘, 실리콘, 이산화규소 등이 상정된다. 굴절면 (266A) 의 구배각은, 입사되는 광의 각도에 따라 조정된다. 또, 반사 프리즘 (166B) 에 있어서의 반사면 (266B) 은, 예를 들어, 유전체 다층막이 형성된 면이다. 반사 프리즘 (166B) 은, 반사면 (266B) 과 동일한 기능을 갖는 다른 거울 부재로 치환되어도 된다. 반사면 (266B) 의 구배각은, 입사되는 광의 각도에 따라 조정된다.

도 5 및 도 6 은, 검출부에 있어서의 집광 유닛 (62A) 및 투명 로드 (62D) 에 대해 나타내는 개략도이다. 또한, 도 5 및 도 6 에 있어서는, 간단하게 하기 위해, 도 4 에 나타난 프리즘 구조 (166) 는 도시를 생략한다.

도 5 및 도 6 에 예가 나타내는 바와 같이, 집광 유닛 (62A) 은, 도 4 의 광 조사부 (18) 로부터 입사되는 광의 광축 상에서, 당해 광을 집광하는 집광 렌즈 (162) 와, 광 조사부 (18) 로부터 입사되는 광의 광축 상에서, 집광 렌즈 (162) 보다 광의 경로의 하류 (즉, 도 5 및 도 6 에 있어서의 Z 축 부방향측) 에 배치되는 차광판 (164) 을 구비한다. 차광판 (164) 은, 입사하는 광을 차단하는 판상의 부재이고, 집광 렌즈 (162) 보다 투광부 (142) 로부터 멀어지는 위치의, 집광 렌즈 (162) 의 집광 위치에 배치된다.

또, 도 5 및 도 6 에 예가 나타내는 바와 같이, 투명 로드 (62D) 는, 석영 (SiO₂) 등의 유리 재료 또는 투명성 수지 (예를 들어, 실리콘 수지) 등의 투명성 재료로 구성된다. 또, 투명 로드 (62D) 는, 예를 들어 원주 형상의 봉 부재이고, 도 4 의 스테이지 (42) 의 면을 따른 평면 (즉, XY 평면) 에 있어서 연장되어 형성된다. 투명 로드 (62D) 가 원주 형상이면, 집광 유닛 (62A) 에 있어서 집광된 광이 투명 로드 (62D) 에 입사하는 경우, 투명 로드 (62D) 내에서 전반사 조건을 만족하기 쉬워져, 당해 광을 효율적으로 전파시킬 수 있다. 단, 투명 로드 (62D) 의 형상은 원주 형상에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 각주 형상이어도 된다. 또, 본 실시형태에서는, 투명 로드 (62D) 가 봉 형상인 경우가 나타났지만, 투명 로드 (62D) 는, 예를 들어, 스테이지 (42) 전체면에 대응하는 면 형상 등이어도 된다.

투명 로드 (62D) 는, Z 축 방향에 있어서는, 집광 렌즈 (162) 를 기준으로 하여, 산란부 (142A) 와의 공액 위치에 배치된다.

또, 투명 로드 (62D) 는, 평면에서 보았을 때 적어도 산란부 (142A) 와 겹치는 범위 (예를 들어, 평면에서 보았을 때 산란부 (142A) 를 포함하는 범위) 에 배치되면 된다. 이와 같은 배치이면, 산란부 (142A) 에서 산란되고, 또한 집광 유닛 (62A) 에 있어서 집광된 광은, 효율적으로 투명 로드 (62D) 에 입사하여 전파된다.

도 5 에 나타내는 경우에서는, 광 조사부 (18) (도 4 를 참조) 로부터 입사된 레이저광 (18C) (평행광) 은, 스테이지 (42) 에 있어서의 투광부 (142) 만을 통과하여 집광 유닛 (62A) 에 도달하고 있다. 한편, 도 6 에 나타내는 경우에서는, 광 조사부 (18) (도 4 를 참조) 로부터 입사된 레이저광 (18C) 은, 스테이지 (42) 에 있어서의 산란부 (142A) 및 투광부 (142) 를 통과하여 집광 유닛 (62A) 에 도달하고 있다. 또한, 도 6 에 있어서는, 레이저광 (18C) 은 산란부 (142A) 및 투광부 (142) 를 통과하고 있지만, 레이저광 (18C) 은 산란부 (142A) 만을 통과해도 된다.

도 5 에 나타내는 경우에서는, 산란부 (142A) 이외의 투광부 (142) 를 통과하는 레이저광 (18C) 은, 광의 조사 범위 및 방향이 크게 변화하지 않고 집광 유닛 (62A) 에 도달한다. 그리고, 레이저광 (18C) 은, 집광 유닛 (62A) 에 있어서의 집광 렌즈 (162) 에 의해 집광되고, 집광 렌즈 (162) 의 집광 위치에 배치된 차광판 (164) 에 입사한다. 그리고, 차광판 (164) 에서 광이 차단되기 때문에, 레이저광 (18C) 의 광축에 따른 광의 경로의, 차광판 (164) 보다 더욱 하류에 위치하는 투명 로드 (62D) 에는, 레이저광 (18C) 은 도달하지 않는다.

한편, 도 6 에 나타내는 경우에서는, 투광부 (142) 에 있어서의 산란부 (142A) 를 통과하는 레이저광 (18C) 은, 산란부 (142A) 를 통과할 때에 광의 산란이 발생한다. 그렇게 하면, 레이저광 (18C) 에 의한 조사 범위가 산란광 (도 6 에 있어서의 사지 (砂地) 부분) 에 의해 넓어진 상태에서, 레이저광 (18C) 이 집광 유닛 (62A) 에 도달한다. 그리고, 레이저광 (18C) 은, 집광 유닛 (62A) 에 있어서의 집광 렌즈 (162) 에 의해 집광된다.

이 때, 산란부 (142A) 에 있어서의 광의 산란에 의해 조사 범위가 넓어져 있는 레이저광 (18C) 에는 평행광이 아닌 성분이 많이 포함되어 있고, 적어도 일부의 성분이 집광 렌즈 (162) 의 집광 위치에는 집광되지 않는다. 따라서, 집광 렌즈 (162) 의 집광 위치에 배치된 차광판 (164) 에서는 레이저광 (18C) 의 일부만이 차단된다. 환언하면, 레이저광 (18C) 의 광축에 따른 광의 경로의, 차광판 (164) 보다 더욱 하류에 위치하는 투명 로드 (62D) 에, 차광판 (164) 에 차단되지 않았던 일부의 레이저광 (18C), 즉, 레이저광 (18C) 의 산란광이 도달한다.

상기와 같이, 스테이지 (42) 의 상면에 조사된 레이저광 (18C) 은, 투광부 (142) 중 산란부 (142A) 가 형성된 지점에 입사했을 경우에, 집광 유닛 (62A) 에서 집광된 후 투명 로드 (62D) 에 도달한다. 그리고, 투명 로드 (62D) 에 도달한 광이 투명 로드 (62D) 내, 나아가서는, 투명 로드 (62D) 의 단부에 접속되는 파이버 (62B) 내를 전파한 후 집광 렌즈 (62E) 에 집광되고 광 검출기 (62C) 에 있어서 검출된다. 따라서, 레이저광 (18C) 이 산란부 (142A) 에 조사되었을 경우에 검출부 (62) 가 레이저광 (18C) 의 산란광을 검출할 수 있기 때문에, 그 때의 스캐너 (18A) (도 4 를 참조) 의 설정값과 산란부 (142A) 의 위치를 대응시키도록, 조사되는 광의 위치를 교정할 수 있다. 이로써, 이후의 공정에서, 스테이지 (42) 의 상면에 배치된 기판 (W) 을 광 가공할 때, 광 조사부 (18) (도 4 를 참조) 로부터 조사되는 광의 위치를 높은 정밀도로 위치 맞춤할 수 있다.

또, 광 조사부 (18) (도 4 를 참조) 에 의해 광이 조사되는 투광부 (142) 및 투명 로드 (62D) 는 투명성 재료로 구성되어 있기 때문에, 광 조사부 (18) (도 4 를 참조) 에 의해 조사되는 광의 위치를 교정하기 위해서 반복해서 투광부 (142) 및 투명 로드 (62D) 에 비교적 높은 강도의 광이 조사되는 경우라도, 교정을 위해서 광이 조사되는 타깃 (즉, 투광부 (142) 및 투명 로드 (62D)) 의 손상을 억제할 수 있다.

또, 검출부 (62) 에 있어서 검출되는 광은 산란광이고, 산란되지 않고 투광부 (142) 를 투과한 투과광은 아니기 때문에, 산란되어 있지 않은 투과광을 직접 검출하는 경우에 비해, 검출부 (62) 에 있어서의 당해 광에서 기인하는 손상을 억제할 수 있다.

도 7 은, 투명 로드 (62D) 에 도달한 광 (118C) 의 전파 경로의 예를 나타내는 도면이다. 광 (118C) 은, 예를 들어, 도 4 에 나타낸 광 조사부 (18) 로부터 조사된 레이저광 (18C) 이 산란부 (142A) 에서 산란되고, 또한 집광 유닛 (62A) 에서 집광되어 투명 로드 (62D) 에 도달한 광이다.

도 7 에 예가 나타내는 바와 같이, Z 축 부방향으로 진행 (전파) 되는 광 (118C) 은, 먼저, 투명 로드 (62D) 의 상면에 형성되는 프리즘 구조 (166) 에 입사한다. 구체적으로는, 광 (118C) 은, 프리즘 구조 (166) 중 반사 프리즘 (166B) 에 입사한다. 그리고, 반사 프리즘 (166B) 의 반사면 (266B) 에서 광 (118C) 이 반사됨으로써, 그 진행 방향 (전파 방향) 이 X 축 부방향으로 변화한다.

다음으로, 광 (118C) 은, 프리즘 구조 (166) 중 굴절 프리즘 (166A) 에 입사한다. 그리고, 광 (118C) 은, 굴절 프리즘 (166A) 의 굴절면 (266A) 에서 굴절됨으로써 그 진행 방향 (전파 방향) 으로 Z 축 부방향의 성분이 더해져 (즉, X 축 부방향으로 진행되면서 Z 축 부방향으로 구부러져), 광 (118C) 은 투명 로드 (62D) 내에 입사한다. 그리고, 광 (118C) 은, 투명 로드 (62D) 내를 전파하고, 또한 투명 로드 (62D) 의 X 축 부방향측의 단부에 장착되는 파이버 (62B) 내를 전파하고, 최종적으로, 광 검출기 (62C) (도 4 를 참조) 에 있어서 검출된다.

여기서, 프리즘 구조 (166) 가 형성되어 있지 않은 경우에는, 도 7 에 나타내는 바와 같이 투명 로드 (62D) 에 수직으로 입사하는 광 (118C) 은, 투명 로드 (62D) 와 투과하거나, 또는, 투명 로드 (62D) 의 하면에서 등방적으로 산란된다. 그리고, 산란 후에 투명 로드 (62D) 내에 있어서 전반사 조건을 만족하는 광만이 투명 로드 (62D) 내를 전파하고, 최종적으로 광 검출기 (62C) (도 4 를 참조) 에 있어서 검출된다.

그렇게 하면, 투명 로드 (62D) 의 일방의 단부에 파이버 (62B) 를 통하여 접속되는 광 검출기 (62C) 에 검출되는 광은, 투명 로드 (62D) 에 입사한 광 중 광 검출기 (62C) 가 위치하는 측에 산란된 광에 한정되고, 또한 투명 로드 (62D) 내에서 전반사 조건을 만족하는 광에 한정된다. 그 결과, 광 검출기 (62C) 에서 검출되는 광의 광량이 불충분한 것에서 기인하여, 광 검출기 (62C) 에 있어서의 광 검출 정밀도가 저하되어 버린다.

한편, 본 실시형태에 의하면, Z 축 부방향으로 진행되는 광 (118C) 은 먼저 프리즘 구조 (166) 에 입사하고, 반사면 (266B) 에서 반사됨으로써, 그 진행 방향이 X 축 부방향으로 변화한다. 또한, 광 (118C) 이 굴절면 (226A) 에서 굴절됨으로써, 그 진행 방향으로 Z 축 부방향의 성분이 더해진다. 즉, 광 (118C) 의 진행 방향이, 프리즘 구조 (166) 의 반사면 (266B) 및 굴절면 (266A) 의 각각에 의해, 광 검출기 (62C) 를 향하는 방향으로 변화한다.

그렇게 하면, 투명 로드 (62D) 의 하면에서 반사 또는 산란되는 광의 대부분은, 광 검출기 (62C) 를 향하는 방향으로 진행되게 된다. 따라서, 프리즘 구조 (166) 가 형성되지 않은 경우에 비해 광 검출기 (62C) 에서 검출되는 광의 광량이 증가하고, 그 결과, 광 검출기 (62C) 에 있어서의 광 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 프리즘 구조 (166) 는 반사 프리즘 (166B) 만이 구비되는 것이어도 된다. 그 경우, 예를 들어 반사 프리즘 (166B) 의 반사면 (266B) 의 구배각이 도 7 에 나타내는 경우보다 크면, Z 축 부방향으로 진행 (전파) 되는 광 (118C) 은, 반사 프리즘 (166B) 의 반사면 (266B) 에서 반사된 후, 그 진행 방향 (전파 방향) 으로 X 축 부방향의 성분이 더해지면서, 투명 로드 (62D) 내에 직접 입사한다. 이와 같은 경우에도, 광 (118C) 은, 굴절 프리즘 (166A) 도 구비되는 경우와 동일하게, 투명 로드 (62D) 내를 효율적으로 전파할 수 있다.

또, 프리즘 구조 (166) 는 굴절 프리즘 (166A) 만이 구비되는 것이어도 된다. 그 경우, 예를 들어 굴절 프리즘 (166A) 의 굴절면 (266A) 에 대해, Z 축 부방향으로 진행 (전파) 되어 입사하는 광 (118C) 은, 굴절 프리즘 (166A) 의 굴절면 (266A) 에서 굴절된 후, 그 진행 방향 (전파 방향) 으로 X 축 부방향의 성분이 더해지면서 투명 로드 (62D) 내에 입사한다. 이와 같은 경우에도, 광 (118C) 은, 반사 프리즘 (166B) 도 구비되는 경우와 동일하게, 투명 로드 (62D) 내를 효율적으로 전파할 수 있다.

<이상으로 기재된 실시형태에 의해 발생하는 효과에 대해>

다음으로, 이상으로 기재된 실시형태에 의해 발생하는 효과의 예를 나타낸다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 이상으로 기재된 실시형태에 예가 나타낸 구체적인 구성에 기초하여 당해 효과가 기재되지만, 동일한 효과가 발생하는 범위에서, 본원 명세서에 예가 나타내는 다른 구체적인 구성으로 치환되어도 된다. 즉, 이하에서는 편의상, 대응지어져 있는 구체적인 구성 중 어느 1 개만이 대표해서 기재되는 경우가 있지만, 대표해서 기재된 구체적인 구성이 대응지어지는 다른 구체적인 구성으로 치환되어도 된다.

이상으로 기재된 실시형태에 의하면, 광 조사 장치는, 광을 조사하기 위한 적어도 1 개의 광 조사부 (18) 와, 광을 검출하기 위한 검출부 (62) 를 구비한다. 검출부 (62) 는, 전파 부재와, 광 검출기 (62C) 를 구비한다. 여기서, 전파 부재는, 예를 들어, 투명 로드 (62D) 등에 대응하는 것이다. 투명 로드 (62D) 는, 광 조사부 (18) 로부터 조사된 광을 전파시킨다. 광 검출기 (62C) 는, 투명 로드 (62D) 에 의해 전파된 광을 검출한다. 그리고, 투명 로드 (62D) 에는, 투명 로드 (62D) 에 의해 전파되는 광의 전파 방향을, 광 검출기 (62C) 를 향하는 방향으로 변화시키는 적어도 1 개의 전파 방향 변화부가 형성된다. 여기서, 전파 방향 변화부는, 예를 들어, 프리즘 구조 (166) 등에 대응하는 것이다.

이와 같은 구성에 의하면, 프리즘 구조 (166) 가, 투명 로드 (62D) 에 입사되는 광의 전파 방향을 광 검출기 (62C) 가 위치하는 방향으로 변화시킴으로써, 당해 광이 광 검출기 (62C) 와는 반대측 등으로 전파되는 것을 효과적으로 억제하여, 당해 광을 광 검출기 (62C) 를 향하여 효율적으로 전파시킬 수 있다. 그 결과, 광 검출기 (62C) 에 전파되는 광을 늘려 광 검출 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 상기의 구성에 본원 명세서에 예가 나타낸 다른 구성을 적절히 추가했을 경우, 즉, 상기의 구성으로는 언급되지 않았던 본원 명세서 중의 다른 구성이 적절히 추가되었을 경우라도, 동일한 효과를 발생시킬 수 있다.

또, 이상으로 기재된 실시형태에 의하면, 프리즘 구조 (166) 는, 투명 로드 (62D) 에 입사되는 광을 반사하는 반사면 (266B) 을 갖는다. 반사면 (266B) 은, 투명 로드 (62D) 에 입사되는 광을 광 검출기 (62C) 를 향하는 방향으로 반사시킨 후, 광을 투명 로드 (62D) 에 입사시킨다. 이와 같은 구성에 의하면, 투명 로드 (62D) 에 입사되는 광을 광 검출기 (62C) 가 위치하는 방향으로 반사시킨 후 다시 투명 로드 (62D) 내에 입사시킴으로써, 당해 광이 광 검출기 (62C) 와는 반대측 등으로 전파되는 것을 효과적으로 억제하여, 당해 광을 광 검출기 (62C) 를 향하여 효율적으로 전파시킬 수 있다.

또, 이상으로 기재된 실시형태에 의하면, 프리즘 구조 (166) 는, 투명 로드 (62D) 에 입사된 광을 광 검출기 (62C) 를 향하는 방향으로 굴절시키는 굴절면 (266A) 을 갖는다. 이와 같은 구성에 의하면, 투명 로드 (62D) 에 입사된 광을 광 검출기 (62C) 가 위치하는 방향으로 굴절시킴으로써, 당해 광이 광 검출기 (62C) 와는 반대측 등으로 전파되는 것을 효과적으로 억제하여, 당해 광을 광 검출기 (62C) 를 향하여 효율적으로 전파시킬 수 있다.

또, 이상으로 기재된 실시형태에 의하면, 프리즘 구조 (166) 가 복수 형성된다. 그리고, 복수의 프리즘 구조 (166) 가 투명 로드 (62D) 의 길이 방향을 따라 배치된다. 이와 같은 구성에 의하면, 투명 로드 (62D) 의 길이 방향에 있어서의 상이한 지점으로부터 입사한 광 각각을, 단일의 투명 로드 (62D) 를 사용하여 전파시키고, 나아가서는, 단일의 광 검출기 (62C) 를 사용하여 검출할 수 있다.

또, 이상으로 기재된 실시형태에 의하면, 광 조사 장치는, 스테이지 (42) 를 구비한다. 여기서, 광 조사부 (18) 는, 스테이지 (42) 의 상면에 광을 조사한다. 또, 스테이지 (42) 의 적어도 일부에는, 광을 산란시키기 위한 적어도 1 개의 산란부 (142A) 가 형성된다. 또, 산란부 (142A) 는, 투명성 재료로 구성된다. 그리고, 투명 로드 (62D) 는, 산란부 (142A) 를 통하여 입사된 광을 전파시킨다. 이와 같은 구성에 의하면, 광이 조사되는 산란부 (142A) 가 투명성 재료로 구성되기 때문에, 레이저광 (18C) 등의 고강도의 광이 조사되는 경우라도, 광이 조사되는 지점의 손상을 경감시킬 수 있다. 그 때문에, 검출부 (62) 에 의해 검출되는 광의 위치 정밀도가 잘 저하되지 않는다. 또, 산란부 (142A) 에서 산란된 산란광을 검출함으로써, 레이저광 (18C) 등의 고강도의 광을 검출하는 경우라도, 광이 직접 조사되는 것에서 기인하는 검출부 (62) 의 손상을 경감시킬 수 있다.

또, 이상으로 기재된 실시형태에 의하면, 프리즘 구조 (166) 는, 산란부 (142A) 의 위치에 대응하여 배치된다. 이와 같은 구성에 의하면, 산란부 (142A) 에서 산란되어 투명 로드 (62D) 에 입사하는 광의 전파 방향을 프리즘 구조 (166) 에서 변화시킴으로써, 당해 광을 투명 로드 (62D) 내에서 효율적으로 전파시킬 수 있다.

또, 이상으로 기재된 실시형태에 의하면, 광 조사부 (18) 로부터 조사되는 광이 레이저광 (18C) 이다. 이와 같은 구성에 의하면, 레이저광 (18C) 과 같은 고강도의 광이 조사되는 경우라도, 프리즘 구조 (166) 가, 투명 로드 (62D) 에 입사되는 광의 전파 방향을 광 검출기 (62C) 가 위치하는 방향으로 변화시킴으로써, 당해 광이 광 검출기 (62C) 와는 반대측 등으로 전파되는 것을 효과적으로 억제하여, 당해 광을 광 검출기 (62C) 를 향하여 효율적으로 전파시킬 수 있다.

또, 이상으로 기재된 실시형태에 의하면, 광 조사 장치는, 스테이지 (42) 가 내포되는 챔버를 구비한다. 여기서, 챔버는, 예를 들어, 진공 챔버 (12) 등에 대응하는 것이다. 광 검출기 (62C) 는, 투명 로드 (62D) 에 의해 전파된 광을, 진공 챔버 (12) 의 외부에서 검출한다. 이와 같은 구성에 의하면, 검출부 (62) 중 광 검출기 (62C) 가 진공 챔버 (12) 의 외부에 형성되기 때문에, 광 검출기 (62C) 로부터 방출되는 아웃 가스가 진공 챔버 (12) 내에서 발생하는 것을 억제할 수 있다.

또, 이상으로 기재된 실시형태에 의하면, 검출부 (62) 는, 산란부 (142A) 를 통하여 입사된 광을 집광하기 위한 집광 렌즈 (162) 와, 집광 렌즈 (162) 보다 산란부 (142A) 로부터 멀어지는 위치이고, 또한, 집광 렌즈 (162) 의 집광 위치에 배치되는 차광판 (164) 을 구비한다. 그리고, 투명 로드 (62D) 는, 집광 렌즈 (162) 에 의해 집광된 광을 전파시킨다. 이와 같은 구성에 의하면, 차광판 (164) 에서 투과광을 차단하면서 산란부 (142A) 에서 산란된 산란광을 검출함으로써, 레이저광 (18C) 등의 고강도의 광을 검출하는 경우라도, 광이 직접 조사되는 것에서 기인하는 검출부 (62) 의 손상을 경감시킬 수 있다.

<이상으로 기재된 실시형태의 변형예에 대해>

이상으로 기재된 실시형태에서는, 각각의 구성 요소의 재질, 재료, 치수, 형상, 상대적 배치 관계 또는 실시의 조건 등에 대해서도 기재하는 경우가 있지만, 이들은 모든 국면에 있어서 하나의 예로서, 한정적인 것은 아닌 것으로 한다.

따라서, 예가 나타내지 않은 무수한 변형예와 균등물이, 본원 명세서에 개시되는 기술의 범위 내에 있어서 상정된다. 예를 들어, 적어도 1 개의 구성 요소를 변형하는 경우, 추가하는 경우 또는 생략하는 경우가 포함되는 것으로 한다.

또, 이상으로 기재된 실시형태에 있어서, 특별히 지정되지 않고 재료명 등이 기재된 경우에는, 모순이 생기지 않는 한, 당해 재료에 다른 첨가물이 포함된, 예를 들어, 합금 등이 포함되는 것으로 한다.

1 : 광 조사 장치
18 : 광 조사부
18B : 집광 렌즈
18C : 레이저광
42 : 스테이지
62 : 검출부
62C : 광 검출기
62E : 집광 렌즈
118C : 광
142A : 산란부
162 : 집광 렌즈
164 : 차광판
226A : 굴절면
266A : 굴절면
266B : 반사면

Claims (9)

1. 광을 조사하기 위한 적어도 1 개의 광 조사부와,
   상기 광을 검출하기 위한 검출부를 구비하고,
   상기 검출부는,
   상기 광 조사부로부터 조사된 상기 광을 전파시키기 위한 전파 부재와,
   상기 전파 부재에 의해 전파된 상기 광을 검출하기 위한 광 검출기를 구비하고,
   상기 전파 부재에는, 상기 전파 부재에 의해 전파되는 상기 광의 전파 방향을, 상기 광 검출기를 향하는 방향으로 변화시키는 적어도 1 개의 전파 방향 변화부가 형성되는, 광 조사 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전파 방향 변화부는, 상기 전파 부재에 입사되는 상기 광을 반사하는 반사면을 갖고,
   상기 반사면은, 상기 전파 부재에 입사되는 상기 광을 상기 광 검출기를 향하는 방향으로 반사시킨 후, 상기 광을 상기 전파 부재에 입사시키는, 광 조사 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 전파 방향 변화부는, 상기 전파 부재에 입사된 상기 광을 상기 광 검출기를 향하는 방향으로 굴절시키는 굴절면을 갖는, 광 조사 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 전파 방향 변화부가 복수 형성되고,
   복수의 상기 전파 방향 변화부가, 상기 전파 부재의 길이 방향을 따라 배치되는, 광 조사 장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   스테이지를 추가로 구비하고,
   상기 광 조사부는, 상기 스테이지의 상면에 상기 광을 조사하고,
   상기 스테이지의 적어도 일부에는, 상기 광을 산란시키기 위한 적어도 1 개의 산란부가 형성되고,
   상기 산란부는, 투명성 재료로 구성되고,
   상기 전파 부재는, 상기 산란부를 통하여 입사된 상기 광을 전파시키는, 광 조사 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 전파 방향 변화부는, 상기 산란부의 위치에 대응하여 배치되는, 광 조사 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 스테이지가 내포되는 챔버를 추가로 구비하고,
   상기 광 검출기는, 상기 전파 부재에 의해 전파된 상기 광을, 상기 챔버의 외부에서 검출하는, 광 조사 장치.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 검출부는,
   상기 산란부를 통하여 입사된 상기 광을 집광하기 위한 집광 렌즈와,
   상기 집광 렌즈보다 상기 산란부로부터 멀어지는 위치이고, 또한, 상기 집광 렌즈의 집광 위치에 배치되는 차광판을 추가로 구비하고,
   상기 전파 부재는, 상기 집광 렌즈에 의해 집광된 상기 광을 전파시키는, 광 조사 장치.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 광 조사부로부터 조사되는 상기 광이 레이저광인, 광 조사 장치.

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