TWI641814B - Light source device and driving method of light source device - Google Patents

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TWI641814B
TWI641814B TW106121972A TW106121972A TWI641814B TW I641814 B TWI641814 B TW I641814B TW 106121972 A TW106121972 A TW 106121972A TW 106121972 A TW106121972 A TW 106121972A TW I641814 B TWI641814 B TW I641814B
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Abstract

光源裝置100包括射出待照射之光的光源101、量測光源所射出之出射光的色度的色度量測部(分光器)109、可使色度調節用濾光片CHA與CHB在出射光L之光徑LP上進出而藉由色度調節用濾光片的進出可調節出射光的色度的色度調節部120、以及根據色度量測部的量測結果監控出射光之色度的變化並控制色度調節部之色度調節用濾光片在光徑LP上的進出以使該色度成為預先設定為目標之色度的控制部400。藉此，光源裝置100針對隨時間變化以及光學部件的規格偏差，可照射相同色調之光。

Description

光源裝置及光源裝置的驅動方法
本發明係關於光源裝置以及光源裝置的驅動方法，該光源裝置適用於例如固態攝影元件之檢查。
作為使用檢測出光而產生電荷之光電轉換元件的固態攝影元件(影像感測器)，CCD(Charge Coupled Device)和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)影像感測器已投入實際應用。
在這些CCD和CMOS等固態攝影元件的製造工程中，有必要檢查(測試)固態攝影元件的光電轉換特性。
此種檢查有固態攝影元件形成於半導體晶圓上的晶片狀態下所進行的前製程檢查(測試)以及組合並封裝固態攝影元件後所進行的後製程檢查(測試)。
前製程測試中，舉例而言，在用探針卡電氣連接測試頭與固態攝影元件之狀態下，透過持有針孔之預定光學系統(光學裝置)照射檢查用光至固態攝影元件的受光面。
後製程測試中，舉例而言，由機械手(handler)將已封裝之固態攝影元件安裝至插座板(socket board)，藉此電氣連接測試頭與固態攝影元件，並在此狀態下透過持有針孔之預定光學系統(光源裝置)照射檢查用光至固態攝影元件的受光面。
第1圖係表示適用於固態攝影元件之檢查的光源裝置的構成例的圖(例如參照專利文獻1)。
第1圖之光源裝置1具有光源頭部2、鏡筒部3以及控制部4。
另外，搭載檢查對象之晶圓的晶圓台5係配置於鏡筒部3之光照射區域。晶圓台5之晶圓搭載面5a係垂直於鏡筒部3之光學系統的光徑。
光源頭部2係構成為包括光源11，以及，沿著來自光源11之出射光(白色光)的光徑LP(TLP)配置的聚光透鏡12、機械式狹縫13、中性密度(neutral density，ND)濾光片轉盤(turret)14、顏色校正濾光片轉盤15、半鏡16、均光器(homogenizer)17和照度計18。
光源11適用例如鹵素燈、氙燈、金屬鹵化物燈、LED、雷射等。此光源11將所發射之光反射至預定方向並聚集光。
半鏡16反射傳播於光徑LP之來自光源11的光當中預定波長範圍的光而形成反射光徑RLP，並穿透剩餘波長範圍的光而形成穿透光徑TLP。
鏡筒部3係構成為包括均光器19、凸透鏡20以及凹透鏡21，其中均光器19、凸透鏡20以及凹透鏡21係配置成光軸對齊至來自光源頭部2之半鏡16的反射光徑RLP。
均光器17與19由縱橫向地排列單透鏡為矩陣狀而成的複眼透鏡等所構成，係設置為用以均勻化來自光源11的光的照度分佈。
具有如此構成的光源裝置1中，為了照射指定照度的光，組合光徑LP上的機械式狹縫(機械式光圈)13與ND濾光片轉盤14。
另外，作為光源11的鹵素燈隨著時間經過其照度會下降。
因此，為維持照度，在光源裝置1中設置照度計18，其作為在光源頭部2內部量測照度的感測器。
然後，依據照度計18的量測結果，在控制部4中判斷照度是否達到目標，並回饋光源11之燈的驅動電壓DV以總是為相同值，藉此可以維持相同的照度。
另外，光源裝置1中，將用以改變光之色調的穿透型濾光片配置於光徑LP上，改變光整體的色調。
另外，光源裝置1中，為了消除光學部件造成的檢查光的顏色偏差，調節驅動電壓DV，以調節燈電壓並使所有裝置為相同色溫。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
專利文獻1 JP WO2004/053451 A1
儘管如此，上述光源裝置1中，為了照射指定照度的光，雖組合光徑LP上的機械式狹縫(機械式光圈)13與ND濾光片轉盤14，但切換機械式狹縫13時，光源的視覺表現改變，光的顏色亦改變。
另外，針對形成光源11之鹵素燈的照度隨時間變化，雖調整燈的驅動電壓DV，但無法防止光的色調隨時間變化。
藉由配置穿透型濾光片雖可改變光整體的色調，但仍有濾光片的偏差，難以微調整。
為了消除裝置的顏色偏差，雖調整燈的驅動電壓以成為相同色溫，但即使相同色溫，光的色調仍不同，無法使光源裝置的色調相同。
在此情況下，以在電壓下成為相同色溫的方式，校正部件造成的顏色偏差。
但是，即使相同色溫色調仍不同，無法消除顏色偏差。
本發明針對隨時間變化以及光學部件的規格偏差，提供可照射相同色調之光的光源裝置以及光源裝置的驅動方法。
本發明之第1觀點，一種光源裝置，其對目標物照射光，包括：一光源，其射出待照射之光；一色度量測部，其量測該光源所射出之出射光的色度；一色度調節部，其可使色度調節用濾光片在該出射光之光徑上進出，而藉由該色度調節用濾光片的進出可調節該出射光的色度；以及一控制部，其根據該色度量測部的量測結果監控該出射光之色度的變化，並控制該色度調節部之色度調節用濾光片在該光徑上的進出以使該色度成為預先設定為目標之色度。
本發明之第2觀點，一種光源裝置的驅動方法，其中該光源裝置對目標物照射光，並包括射出待照射之光的一 光源、及可使色度調節用濾光片在該出射光之光徑上進出而藉由該色度調節用濾光片的進出可調節該出射光之色度的一色度調節部，該驅動方法包括：一色度量測步驟，其量測該光源所射出之出射光的色度；以及一控制步驟，其根據該色度量測步驟的量測結果監控該出射光之色度的變化，並控制該色度調節部之色度調節用濾光片在該光徑上的進出以使該色度成為預先設定為目標之色度。
根據本發明，針對光源等隨時間變化以及光學部件的規格偏差，可照射相同色調的光。
1、100‧‧‧光源裝置
2、200‧‧‧光源頭部
3、300‧‧‧鏡筒部
4、400‧‧‧控制部
5、500‧‧‧晶圓台
5a、500a‧‧‧晶圓搭載面
11、101‧‧‧光源
12、102‧‧‧聚光透鏡
13、103‧‧‧機械式狹縫
14、104‧‧‧中性密度濾光片轉盤
15、105‧‧‧顏色校正濾光片轉盤
16、106‧‧‧半鏡
17、19、107、131‧‧‧均光器
18、108‧‧‧照度計(照度量測部)
20、132‧‧‧凸透鏡
21、133‧‧‧凹透鏡
103A、103B‧‧‧可動板
103C‧‧‧開口
109‧‧‧分光器(色度量測部)
120、120A、120B‧‧‧色度調節部
121‧‧‧第1驅動部
122‧‧‧第2驅動部
410‧‧‧照度控制部
411‧‧‧照度監控部
412‧‧‧光源驅動器
420‧‧‧色度控制部
421‧‧‧色度監控部
422‧‧‧濾光片驅動器
510‧‧‧標準溫度計
520‧‧‧標準色溫計
530‧‧‧標準分光器
1211‧‧‧第1馬達
1221‧‧‧第2馬達
1212‧‧‧第1濾光片持定部
1222‧‧‧第2濾光片持定部
1213‧‧‧第1驅動頭
1223‧‧‧第2驅動頭
AA、AB‧‧‧箭頭
AL、AL1、BL~BL4‧‧‧近似直線
ARG‧‧‧區域
AX‧‧‧支撐軸
CHA‧‧‧第1色度調節用濾光片
CHB‧‧‧第2色度調節用濾光片
CHC‧‧‧色度調節用濾光片
CL‧‧‧近似曲線
CLT1‧‧‧第1控制訊號
CLT2‧‧‧第2控制訊號
DV‧‧‧驅動電壓
L‧‧‧光
LP‧‧‧光徑
RAX‧‧‧旋轉軸
RLP‧‧‧反射光徑
S、T‧‧‧點
TCHA‧‧‧第1色度調節用穿透濾光片轉盤
TCHB‧‧‧第2色度調節用穿透濾光片轉盤
TLP‧‧‧穿透光徑
WB‧‧‧寬度
第1圖係表示適用於固態攝影元件之檢查的光源裝置的構成例的圖。
第2圖係表示根據本發明實施型態之光源裝置的構成例的圖。
第3圖係包含根據本發明實施型態之色度調節部之機構部的外觀圖。
第4(A)及4(B)圖係用以說明，為了消除光源裝置之顏色偏差，進行校正以調節光源燈電壓並使所有裝置為相同色溫的情況下的問題的圖。
第5(A)及5(B)圖係用以說明，作為光之色調的管理方法，比較依據色溫的校正與依據色度的校正的圖。
第6(A)及6(B)圖係用以說明，作為光之色調的管理方法， 比較依據色溫之校正與依據色度之校正中的調整範圍的圖。
第7(A)至7(F)圖係表示根據本實施型態之第1色度調整用濾光片與第2色度調整用濾光片移動(插入至光徑)所致的的色溫、色度變化之一例的圖。
第8圖係用以說明藉著根據本實施型態之第1色度調整用濾光片與第2色度調整用濾光片所進行的色調具體校正程序的色度座標圖。
第9圖係用以說明從複數個第2近似直線之斜率求得相對於色度變化量的第2近似曲線之近似2次曲線的處理的圖。
第10圖係用以說明藉著根據本實施型態之第1色度調整用濾光片與第2色度調整用濾光片所進行的色調的具體校正程序的流程圖。
第11(A)至11(C)圖係用以說明根據本發明實施型態之光源裝置中的色度調節部的其他構成例的圖。
第12圖係用以說明根據本發明實施型態之光源裝置中的色度調節部的再一其他構成例的圖。
以下，參照所附圖式說明本發明之實施型態。
第2圖係表示根據本發明實施型態之光源裝置的構成例的圖。
根據本實施型態之光源裝置100，具有光源頭部200、鏡筒部300以及控制部400。
另外，搭載檢查對象之晶圓的晶圓台500係配置於鏡筒部300的光照射區域。晶圓台500的晶圓搭載面500a係垂直於鏡 筒部300之光學系統的光徑。
另外，本系統包括作為檢查用的標準溫度計510、標準色溫計520、標準分光器530。
光源頭部200係構成為包括光源101，以及，沿著來自光源101之出射光(白色光)的光徑LP(TLP)配置的聚光透鏡102、機械式狹縫103、ND濾光片轉盤104、顏色校正濾光片轉盤105、半鏡106、均光器107、作為照度量測部的照度計108、作為色度(chromaticity)量測部的分光器109以及色度調節部120。
鏡筒部300係構成為包括均光器131、凸透鏡132以及凹透鏡133，其中均光器131、凸透鏡132以及凹透鏡133係配置成光軸對齊至來自光源頭部200之半鏡106的反射光徑RLP。
鏡筒部300將經光源頭部200調整照度、色度並傳播於反射光徑RLP的光照射至晶圓台500之晶圓搭載面500a所搭載的目標晶圓。
均光器107與131由縱橫向地排列單透鏡為矩陣狀而成的複眼透鏡等所構成，係設置為用以均勻化來自光源101之光的照度分佈。
光源頭部200中，光源101適用例如鹵素燈、氙燈、金屬鹵化物燈、LED、雷射等。光源101在背面側配置球面鏡，在前面側配置聚光透鏡102。
光源101係由來自控制部400的驅動電壓DV控制以使得其照度成為預先設定之照度。
光源101回應驅動電壓DV，將待照射至晶圓台500之晶圓搭載面500a所搭載之目標晶圓的光(白色光)L朝向配置於前面側的聚光透鏡102射出。
聚光透鏡102聚集自光源101射出的光束以集中至機械式狹縫103的方向。
機械式狹縫103，如第2圖所示，由2枚可動板103A、103B構成，藉由可動板103A、103B的移動調整，調整可動板103A、103B之間所形成的開口103C的面積。
機械式狹縫103，藉由調整開口103C的面積，調整聚光透鏡102所聚集之光的光量。
ND濾光片轉盤104係以支撐軸AX為中心可轉動地支撐。
此ND濾光片轉盤104沿著圓周方向持定複數種ND(Neutral Density)濾光片。ND濾光片在不改變穿透機械式狹縫103之來自光源101的光的分光組成下，以預定比例進行減光。
藉由分度轉動ND濾光片轉盤104，選擇期望減光量的ND濾光片。
另外，ND濾光片轉盤104亦包括一簡單開口，在不減光的情況下，直接通過此開口。
顏色校正濾光片轉盤105係以支撐軸AX為中心可轉動地支撐。
此顏色校正濾光片轉盤105沿著圓周方向持定複數種顏色校正濾光片。
來自光源101的光，藉由通過顏色校正濾光片，生成對應至顏色校正濾光片之顏色的波長的光。藉由分度轉動顏色校正濾光片轉盤105，選擇期望的顏色校正濾光片。
另外，顏色校正濾光片轉盤105亦包括光通過的簡單開口，在不選擇波長的情況下，直接通過此開口。
半鏡106反射傳播於光徑LP之來自光源101的光當中預定的光(例如預定波長範圍的光)而形成反射光徑RLP，並穿透剩餘的光而形成穿透光徑TLP。
另外，為取代半境亦可適用旋轉鏡。在此情況下，可構成為提供光選擇性地反射至均光器107與131。
均光器107由縱橫向地排列單透鏡為矩陣狀而成的複眼透鏡等所構成，均勻化穿透半鏡106之來自光源101之光的照度分佈，並提供至照度計108與分光器109。
照度計108量測來自均光器107之由光源101射出之光的照度，並將量測結果輸出至控制部400。
分光器109量測來自均光器107之由光源101射出之光的色度，並將量測結果輸出至控制部400。
(色度調整部120的構成與功能)
色度調整部120係構成為，在控制部400的控制下，使色度調節用濾光片可在出射光之光徑LP上(本例為顏色校正濾光片轉盤105輸出側與半鏡106反射面之間的光徑LP上)進出，藉由色度調節用濾光片的進出可調節出射光的色度。
色度調整部120可使2個不同種類的第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB在出射光的光徑 LP上進出。
色度調整部120用2個不同種類的第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB至出射光之光徑LP上的插入量調節色度。
在本實施型態中，作為一例，第1色度調節用濾光片CHA由G濾光片形成，第2色度調節用濾光片CHB由LA濾光片(色溫交換濾光片)形成。
第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB，在控制部400的控制下，分別控制其在光徑LP上的配置量(在此為插入量或移動量)。
第3圖係包含根據本實施型態之色度調節部之機構部的外觀圖。
色度調節部120具有驅動第1色度調節用濾光片CHA的第1驅動部121與驅動第2色度調節用濾光片CHB的第2驅動部122。
第1驅動部121由來自控制部400的控制訊號CLT1驅動控制。
第2驅動部122由來自控制部400的控制訊號CLT2驅動控制。
第1驅動部121係構成為包括由控制訊號CTL1正反控制旋轉量的第1馬達1211、持定第1色度調節用濾光片CHA的第1濾光片持定部1212、對應第1馬達1211之旋轉量將第1濾光片持定部1212朝第3圖中所示在光徑LP之一側(第3圖中光徑LP的左側)與光徑LP垂直之箭頭AA方向移動的第 1驅動頭1213等。
第2驅動部122係構成為包括由控制訊號CTL2正反控制旋轉量的第2馬達1221、持定第2色度調節用濾光片CHB的第2濾光片持定部1222、對應第2馬達1221之旋轉量將第2濾光片持定部1222朝第3圖中所示在光徑LP另一側(第3圖中光徑LP的右側)與光徑LP垂直之箭頭AB方向移動的第2驅動頭1223等。
鏡筒部300中，均光器131由縱橫向地排列單透鏡為矩陣狀而成的複眼透鏡等所構成，均勻化半鏡106所反射之來自光源101的光的照度分佈，並提供至凸透鏡132。
凸透鏡132聚集自均光器131所引導的來自光源101的光。
凹透鏡133以例如均勻化凸透鏡132所聚集之光的強度分佈的方式擴散光，控制光量、照度以及照度分佈的同時將光照射至晶圓台500之晶圓搭載面500a所搭載的目標晶圓。
(控制部400的構成與功能)
控制部400根據作為照度量測部之照度計108的量測結果監控光源101之出射光的照度變化，並具有控制光源101之驅動電壓DV以使此照度成為預先設定之照度的照度控制功能。
控制部400，除了此照度控制功能，還根據作為色度量測部之分光器109的量測結果監控光源101之出射光的色度變化，並具有控制色度調節部120之第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB在光徑LP上的進出以使此色度成為預先設定為目標的色度的色度控制功能。
對應至如此構成，控制部400係構成為包括照度控制部410與色度控制部420。
照度控制部410具有照度監控部411以及光源驅動器412。
照度監控部411根據照度計108的量測結果監控光源101的出射光的照度變化，並判斷此照度是否達到預先設定的照度。照度監控部411將判斷結果提供至光源驅動器412。
光源驅動器412接收照度監控部411的判斷結果，若光源101的出射光照度未達到預先設定的照度，則控制光源101的驅動電壓DV，以使光源101的出射光的照度達到預先設定的照度。
(具備色度控制功能的理由)
在此，說明本實施型態中具備色度控制功能的理由。
本實施型態之光源裝置100的光源頭部200中，為了照射指定照度的光，組合光徑LP上的機械式狹縫(機械式光圈)103與ND濾光片轉盤104。
然而，作為光源101的鹵素燈隨著時間經過其照度會下降。
因此，為維持照度，在光源裝置100的光源頭部200中設置照度計108，其作為在光源頭部200內部量測照度的感測器。然後，根據照度計108的量測結果，在控制部400中判斷照度是否達到目標，並回饋燈的驅動電壓DV以總是為相同值，藉此可以維持相同的照度。
另外，光源裝置100的光源頭部200中，將用以改變光之色調的穿透型顏色校正濾光片配置於光徑LP上，改變光整體的色調。
另外，光源裝置100中，為了消除光學系統的顏色偏差，亦可調節驅動電壓DV，以調節光源101的燈電壓並使所有裝置為相同色溫。
第4(A)及4(B)圖係用以說明，為了消除光學系統的顏色偏差，進行校正以調節光源101的燈電壓並使所有裝置為相同色溫的情況下的問題的圖。
為了消除光學系統的顏色偏差，即使調節驅動電壓DV以調節光源101的燈電壓並使所有裝置為相同色溫，但如第4(B)圖所示，相同色溫下色調仍有不同，難以消除顏色偏差。
因此，在本實施型態中，為了調節光的色調，藉由將色調的管理方法從色溫改成色度，可更嚴密地進行校正。
第5(A)及5(B)圖係用以說明，作為光之色調的管理方法，比較依據色溫的校正與依據色度的校正的圖。
第5(A)圖係用以說明依據色溫的校正的圖，第5(B)圖係用以說明依據色度的校正的圖。
依據色溫的校正中，調節光源101的燈電壓，並將裝置校正為相同色溫。儘管如此，如第5(A)圖所示，相同色溫下色調仍不同。
相對於此，依據色度的校正中，在色度控制部420的控制下，調節色度(x,y)，並將裝置校正為任意色度。藉此，依據色度的校正中，如第5(B)圖所示，可調節為一致的顏色。
(色度控制部420的構成與功能)
在此，說明根據本實施型態之色度控制部420的構成與功能。
色度控制部420具有色度監控部421以及濾光片驅動器422。
色度監控部421根據分光器109的量測結果監控光源101之出射光的色度變化，並判斷此色度是否達到預先設定為目標之色度。色度監控部421將判斷結果提供給濾光片驅動器422。
濾光片驅動器422接收色度監控部421的判斷結果，且在光源101之出射光的色度未達到預先設定為目標之色度的情況下，為了使光源101之出射光的色度達到預先設定為目標之色度，控制色度調節部120的第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB在光徑LP上的進出，以使此色度成為預先設定為目標之色度。
濾光片驅動器422控制色度調節部120的第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB至光徑LP上的插入量，以使光源101之出射光的色度達到預先設定為目標之色度。
濾光片驅動器422分別控制第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB至光徑LP上的插入量。
具體而言，濾光片驅動器422根據第1控制訊號CTL1控制第1色度調節用濾光片CHA至光徑LP上的插入量。濾光片驅動器422將第1控制訊號CTL1輸出至色度調節部120的第1驅動部121，以控制第1色度調節用濾光片CHA至光徑LP上的插入量。
濾光片驅動器422根據第2控制訊號CTL2控制第2色度調節用濾光片CHB至光徑LP上的插入量。濾光片驅動器422將第2控制訊號CTL2輸出至色度調節部120的第2驅動部122，以控制第2色度調節用濾光片CHB至光徑LP上的插入量。
第6(A)及6(B)圖係用以說明，作為光之色調的管理方法，比較依據色溫之校正與依據色度之校正中的調整範圍的圖。
第6(A)圖係用以說明依據色溫之校正中的調整範圍的圖，第6(B)圖係用以說明依據色度之校正中的調整範圍的圖。
關於依據色溫之校正中的調整，第6(A)圖中符號*表示的2點，雖為相同色溫(3200K)，但色度(色調)不同。
如上所述，在習知的構成中，進行光源101的電壓調整以配適色溫(置於相同線上)。
相對於此，根據本實施型態的依據色度之校正中的調整範圍，例如，其適用為第6(B)圖中符號ARG所表示的區域。
圖中所示的區域ARG是色度調節部120的2個第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB的組合所能色度調整的範圍的例子。
在本實施型態中，控制部400中之色度控制部420的濾光片驅動器422，例如，將區域ARG作為2個不同種類之第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB的組合所能色度調整的範圍，以控制第1色度調節用濾光片CHA 與第2色度調節用濾光片CHB至光徑上的插入量，其中區域ARG係定義為在xy色度座標上從第1色度調節用濾光片CHA之近似直線AL上延展預定寬度WB的區域。
濾光片驅動器422，作為色度調節方法之一例，可採用下列方法。
在此色度調節方法中，濾光片驅動器422首先將第2色度調節用濾光片CHB的插入量設為0，並由第1色度調節用濾光片CHA的任意複數個插入量求得色度的第1近似直線AL。
接著，將第1色度調節用濾光片CHA的插入量設為包含0的任意複數個插入量，在每個第1色度調節用濾光片CHA的插入量下，由第2色度調節用濾光片CHB的任意複數個插入量求得各自的色度的第2近似直線BL。
接著，從複數個第2近似直線BL的斜率，求得相對於x、y其中一者之色度x之變化量的第2近似直線BL的近似2次曲線CL。
再接著，以使從第1近似直線AL上的任意點S連接至表示目標色度之目標點T所形成之直線的斜率與求得近似曲線CL時的斜率相同的方式，來求得包含點S之第1色度調節用濾光片CHA插入量的色度座標。
然後，在固定第1色度調節用濾光片CHA之插入量的狀態下，調節第2色度調節用濾光片CHB之插入量，以配適至目標點T的色度座標。
接著，上述色度調節方法的具體處理例，作為依據本實施例之第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光 片CHB的色度具體校正程序，將參照第7至10圖進行說明。
第7(A)至7(F)圖係表示根據本實施型態之第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB移動(插入至光徑LP)所致的色溫、色度變化之一例的圖。
第7(A)圖表示第1色度調節用濾光片CHA移動(插入至光徑LP)所致的色溫變化之一例，第7(B)圖表示第1色度調節用濾光片CHA移動(插入至光徑LP)所致的色度x變化之一例，第7(C)圖表示第1色度調節用濾光片CHA移動(插入至光徑LP)所致的色度y變化之一例。
第7(D)圖表示第2色度調節用濾光片CHB移動(插入至光徑LP)所致的色溫變化之一例，第7(E)圖表示第2色度調節用濾光片CHB移動(插入至光徑LP)所致的色度x變化之一例，第7(F)圖表示第2色度調節用濾光片CHB移動(插入至光徑LP)所致的色度y變化之一例。
第8圖係用以說明藉著根據本實施型態之第1色度調整用濾光片CHA與第2色度調整用濾光片CHB所進行的色調具體校正程序的色度座標圖。
第9圖係用以說明從複數個第2近似直線BL之斜率求得相對於色度x變化量的第2近似曲線BL之近似2次曲線CL的處理的圖。
第10圖係用以說明藉著根據本實施型態之第1色度調整用濾光片CHA與第2色度調整用濾光片CHB所進行的色調具體校正程序的流程圖。
(藉著色度調整用濾光片CHA、CHB所進行的校正 程序例)
在本實施形態中，使用2種類的第1色度調整用濾光片CHA與第2色度調整用濾光片CHB。
(步驟ST1)
在步驟ST1中，根據裝置的規格決定目標色度(x,y)。例如設為以下所示的值(點T)。
(步驟ST2)
在步驟ST2中，將第2色度調整用濾光片CHB的插入量設為0，在第1色度調整用濾光片CHA之任意插入量的2處(CHA,CHB)=(0,0)與(10000,0)，如第8圖所示，形成色度的近似線性式(1)(直線AL1)。
色度的量測係在晶圓台(量測台)500上使用標準色溫計520。
(1)y=-2.0677x+1.2924
(步驟ST3)
在步驟ST3中，將第1色度調整用濾光片CHA的插入量設為0，在第2色度調整用濾光片CHB之任意插入量的2處(CHA,CHB)=(0,0)與(0,10000)，如第8圖所示，形成色度的 近似線性式(2)(直線BL2)。
(2)y=0.3251x+0.2783
(步驟ST4)
在步驟ST4中，將第1色度調整用濾光片CHA的插入量設為6000，在第2色度調整用濾光片CHB之任意插入量的2處(CHA,CHB)=(6000,0)與(6000,9000)，如第8圖所示，形成色度的近似線性式(3)(直線BL3)。
(3)y=0.5171x+0.2113
(步驟ST5)
在步驟ST5中，將第1色度調整用濾光片CHA的插入量設為8000，在第2色度調整用濾光片CHB之任意插入量的2處(CHA,CHB)=(8000,0)與(8000,7000)，如第8圖所示，形成色度的近似線性式(4)(直線BL4)。
(4)y=0.8409x+0.0978
(步驟ST6)
在步驟ST6中，如第9圖所示，從式(2)~(4)的斜率求得「色度x變化量vs CHB斜率」的近似2次曲線CL的式(5)。
(5)y=709.09x2-630.02x+139.97
(步驟ST7)
在步驟ST7中，以使從第1色度調節用濾光片CHA之近似直線AL1上的點S連接至目標色度(點T)所形成之直線的斜率與式(5)所求得的斜率相同的方式，來求得點S。
(6)斜率a=(0.424-(-2.0677x+1.2924))/(0.4286-x)
(步驟ST8)
在步驟ST8中，求出式(6)時的點S的色度座標係如下所示。
(步驟ST9)
在步驟ST9中，將第1色度調節用濾光片CHA的插入量固定為4700，並移動第2色度調節用濾光片CHB，則可配適至目標。
另外，上述濾光片插入量的具體單位，係對應至例如構成第1馬達1211以及第2馬達1221之步進馬達中所供給的步進(step)數。
從馬達每1步進對應的濾光片移動量，其由濾光片之移動機構的構成算出，可將步進數換算為距離。
舉例而言，若每1步進對應的移動量為0.02mm/步進，在第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB的插入量(CHA,CHB)=(6000,9000)的情況下，表示從各濾光片CHA、CHB的原點位置，第1色度調節用濾光片CHA插入120mm，而第2色度調節用濾光片CHB插入180mm。
如上述說明，藉由進行色度調節處理，可使所有的裝置間、指定照度間以及燈隨時間變化所致的光的色調皆相同。
接著，說明上述構成之光源裝置100的整體操作概要。
在光源裝置100中，光源101係由來自控制部400的驅動電壓DV控制以使得其照度成為預先設定之照度。
在光源101中，回應驅動電壓DV，將待照射至晶圓台500之晶圓搭載面500a所搭載之目標晶圓的光(白色光)L朝向配置 於前面側的聚光透鏡102射出。
來自光源101的出射光L在聚光透鏡102聚集光束以集中至機械式狹縫103的方向。
在機械式狹縫103處，藉由調整開口103C的面積，調整聚光透鏡102所聚集之光的光量，而在ND濾光片轉盤104中，例如選擇期望減光量的ND濾光片。通過ND濾光片的光係提供至顏色校正濾光片轉盤105。然後，在顏色校正濾光片轉盤105中，選擇期望的顏色校正濾光片，通過顏色校正濾光片的光傳播於光徑LP並入射至半鏡106。
在半鏡106中，傳播於光徑LP之來自光源101的光當中預定波長範圍的光經反射而傳播於反射光徑RLP並入射至鏡筒部300的均光器131，而剩餘波長範圍的光經穿透傳播於穿透光徑TLP並入射至均光器107。
在鏡筒部300的均光器131中，均勻化半鏡106所反射之來自光源101之光的照度分佈，並提供至凸透鏡132，在其聚集光後，以例如均勻化所聚集之光的強度分佈的方式擴散光，在控制光量、照度以及照度分佈的同時將光照射至晶圓台500之晶圓搭載面500a所搭載的目標晶圓。
另一方面，在均光器107中，均勻化穿透半鏡106之來自光源101之光的照度分佈，並提供至照度計108與分光器109。
在照度計108中，量測來自均光器107之由光源射出之光的照度，並將量測結果輸出至控制部400。
另一方面，在分光器109中，量測來自均光器107之由光 源射出之光的色度，並將量測結果輸出至控制部400。
在控制部400中，根據作為照度量測部之照度計108的量測結果監控光源101之出射光的照度變化，並控制光源101的驅動電壓DV以使此照度成為預先設定之照度。
另外，在控制部400中，根據作為色度量測部之分光器109的量測結果監控光源101之出射光的色度變化，並控制色度調節部120之第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB在光徑LP上的進出以使此色度成為預先設定之色度。
如此一來，經控制而使照度與色度成為目標值的光係傳播於光徑LP並入射至半鏡106。
在半鏡106中，如上所述，傳播於光徑LP之來自光源101的光當中預定波長範圍的光經反射而傳播於反射光徑RLP並入射至鏡筒部300的均光器131，而剩餘波長範圍的光經穿透傳播於穿透光徑TLP並入射至均光器107。
然後，在鏡筒部300的均光器131中，均勻化照度及色度經控制、半鏡106所反射之來自光源101之光的照度分佈，並提供至凸透鏡132，在其聚集光後，以例如均勻化所聚集之光的強度分佈的方式擴散光，在控制光量、照度以及照度分佈的同時將光照射至晶圓台500之晶圓搭載面500a所搭載的目標晶圓。
如上述說明，根據本實施型態，光源裝置100具有光源101、色度調節部120及控制部400，其中，光源101回應驅動電壓DV，將待照射至晶圓台500之晶圓搭載面500a所搭 載之目標晶圓的光(白色光)L朝向配置於前面側的聚光透鏡102射出；色度調整部120可使2個不同種類的第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB在出射光的光徑LP上(本例為顏色校正濾光片轉盤105輸出側與半鏡106反射面之間的光徑LP上)進出，而可藉由色度調節用濾光片的進出調節出射光的色度；控制部400根據作為色度量測部之分光器109的量測結果監控光源101之出射光的色度變化，並控制色度調節部120之第1色度調節用濾光片CHA與第2色度調節用濾光片CHB在光徑LP上的進出以使此色度成為預先設定為目標。
如此一來，本實施型態之光源裝置100係構成為，配置可在光源頭內部量測色度的感測器，監控例如鹵素燈之光的色調隨著時間的變化，將監控結果回饋至色度調節部，並針對隨著時間的變化照射相同色調的光。藉此，根據本實施型態，可使所有的裝置間、指定照度間以及燈隨時間變化所致的光的色調(色度)皆相同。
另外，根據本實施型態，為了成為作為目標之色度，結合色度座標上的近似直線以個別控制第1色度調節用濾光片CHA的插入量與第2色度調節用濾光片CHB的插入量，因此可以實現高精確度的色度調節。
另外，本發明當然不限定於上述實施型態。
例如，色度調節部並不限定於第2圖及第3圖之構成，而可採用以下所示的構成。
(色度調節部的其他構成例)
第11(A)至11(C)圖係用以說明根據本發明實施型態之光 源裝置中的色度調節部的其他構成例的圖。
此色度調節部120A在光徑LP上放置圓周方向上有梯度之圓盤狀的第1色度調節用穿透濾光片轉盤TCHA與第2色度調節用穿透濾光片轉盤TCHB，藉由2個的第1色度調節用穿透濾光片轉盤TCHA與第2色度調節用穿透濾光片轉盤TCHB的旋轉量校正色度。
第1色度調節用穿透濾光片轉盤TCHA與第2色度調節用穿透濾光片轉盤TCHB，如第11(A)圖所示，在光徑LP上，以同軸之旋轉軸RAX為中心可轉動地支撐。
藉由第1色度調節用穿透濾光片轉盤TCHA與第2色度調節用穿透濾光片轉盤TCHB的旋轉量校正色度，相當於控制色度調節用穿透濾光片在光徑LP上的配置量。
在此情況下，亦可使所有的裝置間、指定照度間以及燈隨時間變化所致的光的色調(色度)皆相同。
第12圖係用以說明根據本發明實施型態之光源裝置中的色度調節部的再一其他構成例的圖。
第12圖的色度調節部120B在光徑LP上放置分別在X方向與Y方向有色度梯度的色度調節用濾光片CHC，藉由X方向與Y方向上的移動量(配置量)校正色度。
在此情況下，亦可使所有的裝置間、指定照度間以及燈隨時間變化所致的光的色調(色度)皆相同。
另外，作為其他色度調節部，亦可採用下述構成。
此色度調節部，色度調節用濾光片CHA與CHB為具有可電氣地變化濃度之功能的濾光片，藉由加諸於各濾光片的電壓 (電流)量校正色度。
在此情況下，亦可使所有的裝置間、指定照度間以及燈隨時間變化所致的光的色調(色度)皆相同。
另外，上列詳細說明之方法，亦可形成為對應至上述程序的程式，並構成為由CPU等電腦執行。
再者，此種程式亦可構成為由設置半導體記憶體、磁碟、光碟、軟碟(註冊商標)等記錄媒體的電腦存取並執行上述程式。

Claims (17)

  1. 一種光源裝置，其對目標物照射光，包括：一光源，其射出待照射之光；一色度量測部，其量測該光源所射出之出射光的色度；一色度調節部，其可使色度調節用濾光片在該出射光之光徑上進出，而藉由該色度調節用濾光片的進出可調節該出射光的色度；以及一控制部，其根據該色度量測部的量測結果監控該出射光之色度的變化，並控制該色度調節部之色度調節用濾光片在該光徑上的進出以使該色度成為預先設定為目標之色度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中，該控制部控制該色度調節部之色度調節用濾光片在該光徑上的配置量以使該光源之出射光的色度成為預先設定之色度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中，該色度調節部可使2個不同種類之第1色度調節用濾光片與第2色度調節用濾光片在該出射光的光徑上進出；該控制部控制該第1色度調節用濾光片與該第2色度調節用濾光片至該光徑上的插入量。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光源裝置，其中，該控制部將色度座標上從第1色度調節用濾光片之近似直線上延展預定寬度的區域作為2個不同種類之該第1色度調節用濾光片與該第2色度調節用濾光片的組合所能色度調整的範圍，以控制該第1色度調節用濾光片與該第2色度調節用 濾光片至該光徑上的插入量。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光源裝置，其中該控制部：將該第2色度調節用濾光片的插入量設為0，由該第1色度調節用濾光片的任意複數個插入量求得色度的第1近似直線；將該第1色度調節用濾光片的插入量設為包含0的任意複數個插入量，在每個該第1色度調節用濾光片的插入量下，由該第2色度調節用濾光片的任意複數個插入量求得色度的第2近似直線；從複數個該第2近似直線的斜率，求得相對於其中一色度變化量之該第2近似直線的近似2次曲線；以使從該第1近似直線上之任意點S連接至表示目標色度之目標點T所形成之直線的斜率與求得該近似曲線時的斜率相同的方式，來求得包含點S之該第1色度調節用濾光片之插入量的色度座標；以及在固定該第1色度調節用濾光片之插入量的狀態下，調節該第2色度調節用濾光片之插入量，以配適至該目標點T的色度座標。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中，該色度調整部在光徑上配置圓周方向上有梯度之圓盤狀的第1色度調節用穿透濾光片轉盤與第2色度調節用穿透濾光片轉盤；該控制部控制2個的該第1色度調節用穿透濾光片轉盤與該第2色度調節用穿透濾光片轉盤的旋轉量，以使該光源之出射光的色度成為預先設定之色度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中，該色度調整部在光徑上配置分別在X方向與Y方向上有色度梯度的色度調節用濾光片；該控制部控制該色度調節用濾光片的移動量，以使該光源之出射光的色度成為預先設定之色度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，其中，該色度調整部使可電氣地變化濃度之第1色度調節用濾光片與第2色度調節用濾光片可在該出射光之光徑上進出；該控制部控制施加於該第1色度調節用濾光片與該第2色度調節用濾光片的電壓量或電流量，以使該光源之出射光的色度成為預先設定之色度。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光源裝置，更包括：一照度量測部，其量測該光源所射出之出射光的照度；其中，該控制部根據該照度量測部的量測結果監控該出射光之照度的變化，並控制該光源的驅動電壓以使該照度成為預先設定之照度。
  10. 一種光源裝置的驅動方法，其中該光源裝置對目標物照射光，並包括射出待照射之光的一光源、及可使色度調節用濾光片在該出射光之光徑上進出而藉由該色度調節用濾光片的進出可調節該出射光之色度的一色度調節部，該驅動方法包括：一色度量測步驟，其量測該光源所射出之出射光的色度；以及一控制步驟，其根據該色度量測步驟的量測結果監控該出 射光之色度的變化，並控制該色度調節部之色度調節用濾光片在該光徑上的進出以使該色度成為預先設定為目標之色度。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之光源裝置的驅動方法，其中，在該控制步驟中，控制該色度調節部之色度調節用濾光片在該光徑上的配置量以使該光源之出射光的色度成為預先設定之色度。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之光源裝置的驅動方法，其中該色度調節部可使2個不同種類之第1色度調節用濾光片與第2色度調節用濾光片在該出射光的光徑上進出，其中，在該控制步驟中，控制該第1色度調節用濾光片與該第2色度調節用濾光片至該光徑上的插入量。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之光源裝置的驅動方法，其中，在該控制步驟中，將色度座標上從第1色度調節用濾光片之近似直線上延展預定寬度的區域作為2個不同種類之該第1色度調節用濾光片與該第2色度調節用濾光片的組合所能色度調整的範圍，以控制該第1色度調節用濾光片與該第2色度調節用濾光片至該光徑上的插入量。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之光源裝置的驅動方法，其中，在該控制步驟中：將該第2色度調節用濾光片的插入量設為0，由該第1色度調節用濾光片的任意複數個插入量求得色度的第1近似直線；將該第1色度調節用濾光片的插入量設為包含0的任意複 數個插入量，在每個該第1色度調節用濾光片的插入量下，由該第2色度調節用濾光片的任意複數個插入量求得色度的第2近似直線；從複數個該第2近似直線的斜率，求得相對於其中一色度變化量之該第2近似直線的近似2次曲線；以使從該第1近似直線上之任意點S連接至表示目標色度之目標點T所形成之直線的斜率與求得該近似曲線時的斜率相同的方式，來求得包含點S的該第1色度調節用濾光片之插入量的色度座標；以及在固定該第1色度調節用濾光片之插入量的狀態下，調節該第2色度調節用濾光片之插入量，以配適至該目標點T的色度座標。
  15. 如申請專利範圍第10項所述之光源裝置的驅動方法，其中該色度調整部在光徑上配置圓周方向上有梯度之圓盤狀的第1色度調節用穿透濾光片轉盤與第2色度調節用穿透濾光片轉盤，其中，在該控制步驟中，控制2個的該第1色度調節用穿透濾光片轉盤與該第2色度調節用穿透濾光片轉盤的旋轉量，以使該光源之出射光的色度成為預先設定之色度。
  16. 如申請專利範圍第10項所述之光源裝置的驅動方法，其中該色度調整部在光徑上配置分別在X方向與Y方向上有色度梯度的色度調節用濾光片，其中，在該控制步驟中，控制該色度調節用濾光片的移動量，以使該光源之出射光的色度成為預先設定之色度。
  17. 如申請專利範圍第10項所述之光源裝置的驅動方法，其中該色度調整部使可電氣地變化濃度之第1色度調節用濾光片與第2色度調節用濾光片可在該出射光之光徑上進出，其中，在該控制步驟中，控制施加於該第1色度調節用濾光片與該第2色度調節用濾光片的電壓量或電流量，以使該光源之出射光的色度成為預先設定之色度。
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