TWI421643B - A light source device and an exposure device using the same - Google Patents

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TWI421643B
TWI421643B TW096130174A TW96130174A TWI421643B TW I421643 B TWI421643 B TW I421643B TW 096130174 A TW096130174 A TW 096130174A TW 96130174 A TW96130174 A TW 96130174A TW I421643 B TWI421643 B TW I421643B
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Tetsuya Shirai
Yoshihiko Seiki
Atsuji Nakagawa
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Phoenix Electric Co Ltd
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Description

光源裝置以及使用其之曝光裝置
本發明係關於具有放電燈，可長時間射出均勻照度之光的光源裝置以及使用如此之光源裝置的曝光裝置。
使用放電燈的光源裝置係如半導體製造製程及印刷基板製造製程之光阻劑(photoresist)的曝光製程，頻繁地利用於使用光線來進行物體的加工之工業製程中。在如此工業製程所使用之光源裝置係尤其被要求「可長時間射出均勻照度之光線」，但是，使用於光源裝置的放電燈係因為使用時間變長之同時會劣化而照度降低，故不易因應其要求。
在此從先前就進行有為了回應該要求的研究，其成果係公如有專利文獻1的光源裝置。此光源裝置係使用複數放電燈來構成光源裝置，在光源裝置較新時，藉由使較整體數量少之數量的放電燈點燈，確保必須之照度，而光源裝置的使用時間每經過所定時間，則使剩下的放電燈追加點燈，來禰補放電燈的劣化所致之照度的降低量。
[專利文獻1]日本特開2005－227465號公報
因為餘放電燈係個別存在有「個體差」，故即使是相同種類相同型號的放電燈，而因放電燈的個體差，於劣化的進行所致之照度的降低程度係有偏差。為此，如先前技術(專利文獻1)，無視放電燈的個體差而每於所定時間使放電燈追加點燈會易於產生照度的過或不足，對於提高照度的均勻性有一定限制。亦即，存在有對於即使經過所定使用時間，照度降低的程度較小，亦能射出充分照度之光的光源裝置，進行放電燈追加點燈，會成為賦予過剩的照度，相反地，對於到達所定使用時間時，有超過想定之照度降低的光源裝置，即使進行放電燈追加點燈作為照度的填補亦不充分，會照度不足的問題點。
本發明係有鑒於如此之先前技術的問題點所開發者。因此本發明的主要課題係提供可長時間連續射出均勻照度之光的光源裝置以及使用如此之光源裝置的曝光裝置。
申請專利範圍第1項所記載之發明係光源裝置10，「具備：燈單元(lamp unit)18，係具有複數放電燈30，及設置於各放電燈30，使從各放電燈30射出之光朝向相同方向反射之反射器31，照度計20，係測定從燈單元18射出之光的照度，及點燈控制裝置22，係具有個別使放電燈30通電，或遮斷通電的功能，起動時在至少遮斷1個預備之放電燈30的通電之狀態下，使其他放電燈30通電，且藉由比較以照度計20測定之實際照度與預先設定之適正照度，判定實際照度的過或不足，並使放電燈30通電或遮斷通電來消解實際照度的過或不足。」
在本發明，依據從光源裝置10射出之光的照度，進行放電燈30的追加點燈或消燈。亦即，以照度計20測定從光源裝置10射出之光的照度，點燈控制裝置22判斷「照度不足」時，點燈控制裝置22係使預備的放電燈30通電，使從光源裝置10射出之實際照度恢復成適正照度。相反地，實際照度多於適正照度，點燈控制裝置22判斷「照度過剩」時，點燈控制裝置22係遮斷通電中的放電燈30之任一的通電，使從光源裝置10射出之實際照度恢復成適正照度。
如此，依據本發明之光源裝置10，藉由測定從光源裝置10射出之實際照度本身，使最適切數量的放電燈30點燈，故可長期間連續射出均勻之光量。
再者，於本說明書中，所謂「照度」係指1cm2 的面積，1秒鐘之間接受之光能「mW/cm2 」。
申請專利範圍第2項所記載之發明係曝光裝置12，「其特徵為具備：光源裝置10，係申請專利範圍第1項所記載之光源裝置10，支持台14，係支持藉由從光源裝置10射出之光來曝光之曝光對象物X，及光學系16，係將從光源裝置10射出之光，引導至以支持台14支持之曝光對象物X。」
依據本發明，可從光源裝置10長期間連續射出均勻照度之光，故可長時間持續使對曝光對象物X照射來自光源裝置10之光的時間(cycle time)，亦即曝光對象物X的曝光所需時間成為一定。所以，使曝光對象物X載置於支持台14之時機(timing)及搬送至下個處理工程的時機成為一定，可使曝光工程前後之工程的等待時間及滯留的發生機率成為極小。
申請專利範圍第3項所記載之發明係於第2項所記載之曝光裝置12中，「前述光學系16，係具有使從燈單元(lamp unit)18射出之光的照度分佈均勻化的積光器(integrator)52，照度計20，係接收藉由積光器52而照度分佈成均勻化之光，並測定其實際照度。」
依據本發明，照度計20接收之光係因為藉由積光器52而照度分佈均勻化者，故照度計20的設置位置無例如「必須對準光源裝置10之光的中心軸」之限制，只要是可接收來自光源裝置10之光的位置，不管在哪設置照度計20，皆可同樣測定照度。亦即，可易於進行照度計20的位置調整。
依據此發明，可提供可長時間射出均勻照度之光的光源裝置。又，可提供曝光對象物的曝光時間在長時間保持一定的曝光裝置。又，依據申請專利範圍第3項的發明，可易於進行照度計20的位置調整。
以下遵從圖面說明本發明。圖1係揭示組入關於本發明之光源裝置10的曝光裝置12之概要的圖。該曝光裝置12係用以將形成於印刷電路基板P上，作為「曝光對象物」的光阻層X加以曝光者，以光源裝置10、支持印刷電路基板P之同時支持光阻層的支持台14及將從光源裝置10射出之光作為平行光來照射光阻層X的光學系16而大略構成。
光源裝置10係用以將曝光所需之光(紫外光或者接近紫外光的可視光)以所定照度來射出者，具備有燈單元18、照度計20及點燈控制裝置22。
再者，於本說明書中，所謂「照度」係指1cm2 的面積，1秒鐘之間接受之光能「mW/cm2 」。
燈單元18係如圖2所示，具有複數燈裝置24、電力供給裝置26及異常判定手段28。進而，燈單元18係為了使來自複數燈裝置24之光朝相同方向射出，具備保持複數燈裝置24的區塊(block)狀的支座(holder)29。
燈裝置24係個別以放電燈30及使從放電燈30射出之光朝所定方向反射的反射器31所構成。
放電燈30係如圖3所示，是直流點燈式的短弧(short arc)高壓燈，具備：球狀的發光部30a、具有於其兩端藉由收縮封止(shrink seal)方式形成之封止部30b的封體容器30c、電極棒30d、埋設於封止部30b內的鉬箔30e、溶接於鉬箔30e的引導(lead)棒30f及封入於發光部30a內的水銀及其他必要封止物。
於封體容器30c之各封止部的內部係配設有一端突出至發光部30a內部的電極棒30d、一端突出至外部的引導棒30f及電性連接電極棒30d之他端與引導棒30f之他端的鉬箔30e，並且於各電極棒30d的一端係有構成一對電極30g的陽極30h及陰極30i隔開所定間隔(以下稱為「電極間距離L」)而連接。
電力供給裝置26係如圖2所示，是為了供給一定電力給構成燈裝置24的放電燈30，用以供給所需電流的鎮流器(ballast)，以鎮流器電力部32與鎮流器控制部33大略構成。又，燈單元18係具有與燈裝置24相同數量的電力供給裝置26。
鎮流器電力部32係在接收來自點燈控制裝置22的通電訊號S1時，利用因應來自鎮流器控制部33的脈衝寬度訊號，進行開關動作(switching)，將放電燈30的點燈所需之電力供給給放電燈30，或者在接收來自點燈控制裝置22的通電遮斷訊號S2時，停止對於放電燈30的電力供給。
又，鎮流器控制部33係考慮供給至放電燈30之電壓的偏離及經過時間之電壓變化等，以可供給為了供給一定電力給放電燈30所需之電流之方式，控制鎮流器電力部32。
異常判定手段28係判定各放電燈30的異常之有無的手段，具有：測定從電力供給裝置26供給至放電燈30之電壓值的測定電路34、及將以測定電路34測定之電壓值與預先設定之基準電壓V1加以比較，在測定之電壓值大於基準電壓V1時，輸出異常訊號S3的比較電路36。又，燈單元18係具有與燈裝置24相同數量的異常判定手段28。
照度計20係如圖1所示，安裝於光源裝置10之光的射出軸上，亦為構成光學系16的反射鏡54背面中與燈單元18相對的朝向，是設定從光源裝置10射出之光的照度者。又，以照度計20測定之實照度係作為照度值S4輸出至點燈控制裝置22。
點燈控制裝置22係使放電燈30個別通電或者遮斷通電的裝置，如圖4所示，具備：積算光量計38、序列器(programmable logic controller：PLC)40及電算處理裝置42。
積算光量計38係具有：依據從照度計20輸出之照度值S4，判定異常之有無的判定電路44、及積算該當照度值S4，計算出光量的積算電路46。 再者，於本說明書中，所謂「光量」係指1cm2 的面積，在所定時間內接收之光能「mJ/cm2 」。
判定電路44係判定從照度計20送出之照度值S4是高於或低於預先設定之適正照度值，進而判定照度值S4與適正照度值的差是否與1個放電燈30射出之光的照度相同程度。從照度計20送出之照度值S4高於適正照度值且照度值S4是與適正照度值的差與從1個放電燈30射出之光的照度相同程度時，判定電路44係對於序列器40，傳送照度異常高訊號S5，相反地，從照度計20送出之照度值S4低於適正照度值且照度值S4是與適正照度值的差與從1個放電燈30射出之光的照度相同程度時，判定電路44係對於序列器40，傳送照度異常低訊號S6。
積算電路46係從照度計20接受照度值S4並積算照度值S4，是計算出光量的電路，在接收來自序列器40的積算開始訊號S7時，重設積算值之同時，開始照度值S4的積算。然後，光量成為預先設定之值時，積算電路46係結束照度值S4的積算之同時，對於序列器40，輸出積算結束訊號S8。
序列器40係具備：控制部40a，係接受從異常判定手段28的比較電路36輸出之異常訊號S3、從積算光量計38的判定電路44輸出之照度異常高訊號S5或照度異常低訊號S6、從積算電路46輸出之積算結束訊號S8、及從電算處理裝置42輸出之照度異常高訊號S12或照度異常低訊號S13，並依據該等訊號，輸出通電訊號S1或通電遮斷訊號S2至各電力供給裝置26；記憶部40b，係記憶作為從放電燈30開始點燈至照度安定為止的時間而預先設定之設定待機時間及預先設定光源裝置10的起動時使哪個燈裝置24點燈哪個燈裝置24消燈之燈裝置使用設定等；及計時器40c，係計算時間。
亦即，從燈單元18的異常判定手段28具有之比較電路26賦予異常訊號S3至序列器40時，序列器40係將通電遮斷訊號S2送至該當異常判定手段28所對應之電力供給裝置26之同時，將通電訊號S1送至到目前為止消燈之預備放電燈30所對應之電力供給裝置26。
又，從積算光量計38的判定電路44賦予照度異常高訊號S5給序列器40時，序列器40係從點燈中的放電燈30中選擇1個放電燈30，並對於該當放電燈30所對應之電力供給裝置26，送出通電遮斷訊號S2。另一方面，賦予照度異常低訊號S6給序列器40時，序列器40係從消燈中的放電燈30中選擇1個放電燈30，並對於被選擇之放電燈30所對應之電力供給裝置26，送出通電訊號S1。
進而，序列器40係因為以適正的光量將光阻層X加以曝光，故對於包含於光學系16之曝光控制用遮斷器50，輸出開訊號S10或閉訊號S11。
又，序列器40係對於曝光控制用遮斷器(shutter)50，輸出開訊號S10時，傳送積算開始訊號S7至積算電路46，同時計時器40c開始時間的計算。然後，序列器40從積算電路46接受積算結束訊號S8時，序列器40係對於曝光控制用遮斷器50輸出閉訊號S11之同時，計時器40c係結束時間的計算。亦即，計時器40c係計算光阻層X的曝光時間。然後，序列器40係將從積算開始訊號S7的傳送至積算結束訊號S8的接收為止被計算之曝光時間值S9，傳送至電算處理裝置42之同時，重設計時器40c的計算。
電算處理裝置42係以將從序列器40接受之曝光時間值S9與預先設定之適正曝光時間加以比較，判定曝光時間值S9的問題之有無的判定部42a、及記憶曝光時間值S9的記憶部42b所構成。曝光時間值S9短於適正曝光時間時，電算處理裝置42係對於序列器40，輸出照度異常高訊號S12。相反地，曝光時間值S9長於適正曝光時間時，電算處理裝置42係對於序列器40，輸出照度異常低訊號S13。
再者，記憶於記憶部42b之曝光時間資料係作為表示曝光裝置12的運轉履歷而儲存。利用如此儲存曝光時間資料，萬一，發生曝光不良時，可藉由參考過去的曝光時間資料，分析曝光裝置12的運轉狀況，追及不良發生的原因。
支持台14係如圖1所示，是支持印刷電路基板P者，可適切採用目前為止公知的構造。
光學系16係將從光源裝置10射出之光作為平行光引導至被支持台14支持之印刷電路基板P的光阻層X者，以使從光源裝置10射出之光的照度分佈成為均勻(亦即，在照射平面時，於被照射面中不發生照度不均之光)的積光器52(蠅眼鏡：fly－eye lens)、開壁控制從光源裝置10射出之光(在本實施例係通過積光器52之後的光)之射出光路的曝光控制用遮斷器50、使通過曝光控制用遮斷器50之光的光路曲折的反射鏡54、及使在反射鏡54反射之光作為平行光，並誘導至支持台14的凹面鏡56所構成。又，於反射鏡54的略中心部係設置有貫通孔58，在反射鏡54的背面，可接收通過貫通孔58之光的位置，設置照度計20。所以，照度計20係可接收從光源裝置10射出，藉由通過積光器52而照度分佈均勻之光的一部份，並測定其照度。
再者，在此所示之光學系16的構造係其一例，不是限定於本實施例的構造者。例如，作為在反射鏡54反射從光源裝置10射出之光後，入光至積光器52之構造亦可，亦可因應作為目的的光學路徑，適切變更其構造。又，曝光控制用遮斷器50的型式係如圖1所示之百葉(louver)方式之外，亦可使用以所定旋轉控制裝置使以不使光通過之材質形成，且具有從光源裝置10射出之光通過之孔的旋轉盤(未圖示)之方式。
起動點燈控制裝置22時，從序列器40對於所定數量的電力供給裝置26傳送通電訊號S1，燈裝置24會點燈，從燈裝置24射出之光(在本實施例，主要是紫外光)係朝前方射出。再者，在關於本實施例之曝光裝置12所需之照度係可以3個燈裝置24射出之光來供給之量。所以，光源裝置10具備之5個燈裝置24中，原則上3個燈裝置24同時點燈即可，剩下兩個燈裝置24係作為預備而維持消燈狀態。
從光源裝置10射出之光係藉由通過積光器42而成為照度分佈均勻的光。然後，作為從放電燈30開始點燈到光量安定為止的時間，經過預先設定於序列器40的記憶部40b之設定待機時間時，序列器40係輸出積算開始訊號S7至積算光量計38的積算電路46之同時，將開訊號S10傳送至曝光控制用遮斷器50，開啟曝光控制用遮斷器50。又，同時計時器40c開始時間的計算。
然後，來自積光器52之光係通過接受來自序列器40之開訊號S10而開啟的曝光控制用遮斷器50。進而，通過曝光控制用遮斷器50之光係藉由反射鏡54朝凹面鏡56反射。
此時，朝反射鏡54之光的一部份係通過設置於反射鏡54之貫通孔58而照射照度計20。然後，照度計20係依據通過貫通孔58之光來測定照度，而將測定之照度值S4輸出至點燈控制裝置22的積算光量計38。又，被輸出之照度值S4係利用積算光量計38的判定電路44來判定異常之有無之同時，以積算電路46進行積算。
藉由反射鏡54朝凹面鏡56反射鏡之光係於凹面鏡56中成為平行光，朝支持台14反射。朝支持台14反射之光係經由形成電路圖案之遮罩(mask)，照射載置於支持台14上的印刷電路基板P之光阻層X。
於積算電路46中被積算之光量值成為預先設定之值時，積算電路46係對於序列器40，傳送積算結束訊號S8。接受積算結束訊號S8的序列器40係輸出閉訊號S11至曝光控制用遮斷器50，關閉曝光控制用遮斷器50並遮斷照射光阻層X之光之同時，在傳送積算開始訊號S7到接收積算結束訊號S8之間，將以計時器40c計算之曝光時間值S9輸出至電算處理裝置42。接收曝光時間值S9的電算處理裝置42係判定曝光時間值S9是否在預先設定之適正曝光時間內，將該當曝光時間值S9作為曝光時間資料而輸出至記憶部42b。
如此一來，結束對於1個光阻層X的曝光時，遮罩M下的印刷電路基板P與未處理物交換，同樣地被曝光。
曝光光阻層X之間，測定被供給至點燈中的放電燈30之電壓值的異常判定手段28檢測出該當放電燈30的異常時，異常判定手段28係輸出異常訊號S3至序列器40。接收該異常訊號S3的序列器40係將通電遮斷訊號S3送出至供給電力給發生異常之放電燈30的電力供給裝置26之同時，將通電訊號S1送出至消燈之預備放電燈30所對應之電力供給裝置26。藉此，發生異常之放電燈30消燈之同時，新的放電燈30將會點燈，故整體觀看光源裝置10，發光之放電燈30的數量不會變化。再者，發生異常之放電燈30係在適切之時期，藉由作業員進行交換，被交換之放電燈30係作為預備的放電燈30，到下個其他放電燈30發生異常為止，維持消燈狀態。
在異常判定手段28，如前述般，依據從電力供給裝置26供給至燈裝置24的放電燈30之電壓值，判定放電燈30的異常。亦即，供給至放電燈30之電壓值係如圖5中A所示，雖然在開始放電燈30的使用之後不久，與使用時間的經過同時電壓值會上升，但是，在這之後係伴隨使用時間的經過，收斂成所定電壓值(將此電壓值稱為收斂電壓值)。發生如此現象係因為如長時間使用放電燈30的話，電極30g會消耗而電極間距離L變長，而為了維持放電狀態所需之電壓值變大。
但是，於數量繁多的放電燈30中係存在有電極的消耗非常快速或者在極早期封體容器30c毀損而失光之不良放電燈30。如此不良放電燈30之電壓值與使用時間的關係係如圖5中B所示，可在短時間見到急激之電壓值的上升。
在此，作為基準電壓V1設定大於收斂電壓值之電壓值，比較測定之電壓值與基準電壓V1的大小。比較之結果，測定之電壓值較大時，該放電燈30已經失光，或者快要失光之可能性較高，故可判斷為「異常」。
在如此關於本實施例之光源裝置10，針對各個放電燈30來個別判斷異常，遮斷被判斷為異常之放電燈30的通電之同時，使預備的放電燈30通電，故無在沒察覺從光源裝置10射出之光的照度降低之狀態下，使光源裝置10持續做動之虞，相反地，在不發生從光源裝置10射出之光的照度不足之正常點燈下，因為不進行伴隨經過所定時間的自動追加點燈，故光源裝置10射出之光量不會發生過或不足。
所以，只要是關於本實施例之光源裝置10，即可長時間連續射出均勻照度之光。
又，檢測出從光源裝置10射出之照度值S4大於適正照度值，進而照度值S4與適正照度值的差是與從1個放電燈30射出之光的照度相同程度的積算光量計38之判定電路44，係對於序列器40，輸出照度異常高訊號S5。從判定電路44接收照度異常高訊號S5的序列器40係從點燈中的放電燈30中選擇1個放電燈30，並對於該當放電燈30所對應之電力供給裝置26，輸出通電遮斷訊號S2。藉此，點燈之放電燈30的數量會減少，故從光源裝置10射出之光的照度會降低，原來過剩之照度會收容於適正光量值。相反地，檢測出從光源裝置10照射之照度值S4小於適正照度值，進而照度值S4與適正照度值的差是與從1個放電燈30射出之光的照度相同程度的積算光量計38之判定電路44，係對於序列器40，輸出照度異常低訊號S6。從判定電路44接收照度異常低訊號S6的序列器40係從消燈中的放電燈30中選擇1個放電燈30，並對於該當放電燈30所對應之電力供給裝置26，輸出通電訊號S1。藉此，點燈之放電燈30的數量會增加，故從光源裝置10照射之光的照度會增加，原來過小之照度會收容於適正光量值。
藉此，藉由電壓值掌握各放電燈30的異常，不僅可經常使預先設定之數量的放電燈30點燈，亦可測定從光源裝置10射出之光的照度本身，使最適切之數量的放電燈30點燈。
進而詳細說明，照度計20接收之光係因為藉由積光器52而照度分佈均勻化者，故照度計20的設置位置無例如「必須對準光源裝置10之光的中心軸」之限制，只要是可接收來自光源裝置10之光的位置，不管在哪設置照度計20，皆可同樣測定照度。亦即，可易於進行照度計20的位置調整。
進而，檢測出從序列器40輸出之曝光時間值S9長於適正曝光時間(亦即，從光源裝置10射出之光的照度較低)的電算處理裝置42，係對於序列器40，輸出照度異常低訊號S13。從電算處理裝置42接收照度異常低訊號S13的序列器40係從消燈中的放電燈30中選擇1個放電燈30，並對於該當放電燈30所對應之電力供給裝置26，輸出通電訊號S1。藉此，點燈之放電燈30的數量會增加，從光源裝置10射出之光的照度會增加，藉此於積算電路46中被積算之光量成為預先設定之值為止的時間會縮短，故曝光時間值S9收容於適正曝光時間內。相反地，檢測出曝光時間值S9短於適正曝光時間(亦即，從光源裝置10射出之光的照度較高)的電算處理裝置42，係對於序列器40，輸出照度異常高訊號S12。從電算處理裝置42接收照度異常高訊號S12的序列器40係從點燈中的放電燈30中選擇1個放電燈30，並對於該當放電燈30所對應之電力供給裝置26，輸出通電遮斷訊號S2。藉此，點燈之放電燈30的數量會減少，從光源裝置10射出之光的照度會降低，藉此於積算電路46中被積算之光量成為預先設定之值為止的時間會變長，故曝光時間值S9會收容於適正曝光時間內。
藉此，依據曝光時間來判斷從光源裝置10射出之光的照度之妥當性，可使最適切之數量的燈裝置24點燈。
如以上所述，依據關於本實施例之曝光裝置12，可從光源裝置10長期間連續射出均勻照度之光，故可長時間使對曝光對象物X照射來自光源裝置10之光的時間(cycle time)，亦即曝光對象物X的曝光所需時間成為一定。所以，使曝光對象物X載置於支持台14之時機及搬送至下個處理工程的時機成為一定，可使曝光工程前後之工程的等待時間及滯留的發生機率成為極小。
再者，圖3所示之放電燈30是兩端(double－end)型直流點燈方式燈，但是以交流點燈方式燈及單端(single－end)型燈來代替亦可。進而，放電燈30係不限於於封體容器30c封入水銀的短弧(short arc)型放電燈，使用作為發光物質封入鈉或鈧等之金屬鹵化物質的金屬鹵化物燈，射出紫外光或者可視光亦可。又，作為封體容器30c的材質，使用石英玻璃或有透光性的陶瓷亦可。
又，在本實施例，供給給放電燈30之測定電壓值大於設定為高於收斂電壓值之基準電壓V1時，判斷該當放電燈30為「異常」，但是，放電燈30為「異常」的判斷方法係不限於此，有依據使初始放電燈30點燈時的電壓值(稱為「當初電壓值」)，將從當初電壓值僅增加所定伏特數之值作為基準電壓V1的方法及從當初電壓值僅增加所定比例之值作為基準電壓V1的方法。又，運算現在的測定電壓值與從現在之所定時間前測定之測定電壓值的差，以該當差大於所定值(亦即，電壓值急激增加)或者該當差是負(亦即，伴隨使用時間的經過，電壓值一起減少)判斷該當放電燈30為「異常」亦可。藉由使用該判斷方法，可檢測出放電燈30的電壓值進行如圖5中之C所示的動態。亦即，於放電燈30中係在使用中，有封體容器30c因熱而膨脹者，而發生如此膨脹時，電壓值係僅在短暫期間減少，之後，放電燈30會失光，而電壓值成為0。所以，藉由運算現在的測定電壓值與經過所定時間後之測定電壓值的差，不僅可檢測出電壓值急激上升之型式的「異常」，亦可檢測出電壓值減少之型式的「異常」。
又，藉由判定從照度計20送來之照度值S4高於或低於預先設定之適正照度值，控制點燈之放電燈30的數量，使從光源裝置10射出之光的照度成為一定，但是，在從照度計20送來之照度值S4高於適正照度值時係減少供給給放電燈30之電力量，在從照度計20送來之照度值S4低於適正照度值時係增加供給給放電燈30之電力量，而藉此使從光源裝置10射出之光的照度成為一定亦可。進而，組合點燈之放電燈30數量的控制與供給給放電燈30之電力量的控制亦可。
又，於構成光學系16之反射鏡54的背面，配置照度計20，但是，僅在將已曝光的印刷電路基板P交換成印刷電路基板P之間，於遮罩M的正上方配置其他照度計20，測定照射於遮罩M之光的照度，依據該當照度，修正反射鏡54的背面之照度計20測定的照度亦可。如此一來，可依據實際的曝光對象物之光阻層X附近之照度，提高配置於反射鏡54的背面之照度計20的照度測定制度，進行更正確的曝光時間管理。
又，點燈控制裝置22具有之功能係積算光量計38、序列器40及電算處理裝置42個別分擔，但是，將點燈控制裝置22所需之所有功能集中於1台裝置亦可，使功能分攤至多於本實施例的裝置亦可。又，以點燈控制裝置22負擔異常判定手段28的功能之方式構成亦可。
又，依每個燈裝置24來調整相對於支座29的角度，使燈裝置24的光軸通過積光器52之中心，但是，如圖6所示，使用各燈裝置24所對應之全反射鏡60及具備半反射鏡(half mirror)62的導光單元64，使各燈裝置24的光軸R集束，讓該當集束之光軸R通過積光器52的中心亦可。
進而，將關於發明之光源裝置10使用於曝光裝置12，但是，可長時間射出均勻之光量的光源裝置10係可適用於使用光之所有工業製程。
10．．．光源裝置
12．．．曝光裝置
14．．．支持台
16．．．光學系
18．．．燈單元(lamp unit)
20．．．照度計
22．．．點燈控制裝置
24．．．燈裝置
26．．．電力供給裝置
28．．．異常判定手段
38．．．積算光量計
40．．．序列器(programmable logic controller：PLC)
42．．．電算處理裝置
50．．．曝光控制用遮斷器(shutter)
52．．．積光器(integrator)
54．．．反射鏡
56．．．凹面鏡
58．．．貫通孔
[圖1]揭示關於本發明之曝光裝置的圖。
[圖2]揭示光源單元的圖。
[圖3]揭示放電燈的圖。
[圖4]揭示點燈控制裝置的圖。
[圖5]揭示供給至放電燈之電壓值與該當放電燈之使用時間的關係的圖。
[圖6]揭示複數燈與積光器與關於位置之其他實施例的圖。
10．．．光源裝置
12．．．曝光裝置
14．．．支持台
16．．．光學系
18．．．燈單元
20．．．照度計
22．．．點燈控制裝置
24．．．燈裝置
26．．．電力供給裝置
28．．．異常判定手段
38．．．積算光量計
40．．．序列器
42．．．電算處理裝置
50．．．曝光控制用遮斷器
52．．．積光器
54．．．反射鏡
56．．．凹面鏡
58．．．貫通孔
M．．．遮罩
P．．．印刷電路基板
X．．．光阻層
S1．．．通電訊號
S2．．．通電遮斷訊號
S3．．．異常訊號
S4．．．照度值
S10．．．開訊號
S11．．．閉訊號

Claims (3)

  1. 一種光源裝置，其特徵為具備：燈單元，係具有複數放電燈，及設置於各前述放電燈，使從各前述放電燈射出之光朝向相同方向反射之反射器，照度計，係測定從前述燈單元射出之光的照度，及點燈控制裝置，係具有個別使前述放電燈通電，或遮斷通電的功能，起動時在至少遮斷1個預備之前述放電燈的通電之狀態下，使其他前述放電燈通電，且藉由比較以前述照度計測定之實際照度與預先設定之適正照度，判定實際照度的過或不足，並且判定從前述放電燈射出之光量的積算值到達預先設定之值為止的曝光時間值是否是適正曝光時間，以消解實際照度的過或不足且讓前述曝光時間值成為適正之方式進行前述放電燈之點燈數的增減及供給給點燈之前述放電燈之電力量的控制。
  2. 一種曝光裝置，其特徵為具備：光源裝置，係申請專利範圍第1項所記載之光源裝置，支持台，係支持藉由從前述光源裝置射出之光來曝光之曝光對象物，及光學系，係將從前述光源裝置射出之光，引導至以前述支持台支持之前述曝光對象物。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之曝光裝置，其中， 前述光學系，係具有使從前述燈單元射出之光的照度分佈均勻化的積光器，前述照度計，係接收藉由前述積光器而照度分佈成均勻化之光，並測定其實際照度。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101725542B1 (ko) 2009-04-09 2017-04-10 가부시키가이샤 브이 테크놀로지 노광 장치용 광 조사 장치 및 그 점등 제어 방법, 그리고 노광 장치 및 기판
JP5355261B2 (ja) * 2009-07-07 2013-11-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置の露光光形成方法、及び表示用パネル基板の製造方法
JP5281987B2 (ja) * 2009-08-26 2013-09-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ 露光装置およびそれを用いた露光方法並びに表示用パネル基板の製造方法
JP5674195B2 (ja) * 2010-01-14 2015-02-25 Ｎｓｋテクノロジー株式会社 露光装置及び露光方法
WO2011096365A1 (ja) * 2010-02-05 2011-08-11 日本精工株式会社 露光装置用光照射装置及びその点灯制御方法、並びに露光装置、露光方法及び基板
WO2011105461A1 (ja) * 2010-02-24 2011-09-01 Ｎｓｋテクノロジー株式会社 露光装置用光照射装置、露光装置、露光方法、基板の製造方法、マスク、及び被露光基板
JP5799306B2 (ja) * 2010-07-22 2015-10-21 株式会社ブイ・テクノロジー 露光装置用光照射装置の制御方法、及び露光方法
WO2012011497A1 (ja) * 2010-07-22 2012-01-26 Ｎｓｋテクノロジー株式会社 露光装置用光照射装置、光照射装置の制御方法、露光装置及び露光方法
KR101443431B1 (ko) * 2010-07-22 2014-10-30 엔에스케이 테쿠노로지 가부시키가이샤 노광 장치용 광조사 장치, 광조사 장치의 제어 방법, 노광 장치 및 노광 방법
US9041993B2 (en) 2010-07-26 2015-05-26 Lg Chem, Ltd. Mask
TWI463272B (zh) * 2010-11-30 2014-12-01 Ushio Electric Inc Light irradiation device
CN102098839B (zh) * 2010-12-29 2013-09-11 东北大学 机场航站楼照明节能控制***
US20130207544A1 (en) * 2011-09-30 2013-08-15 Pinebrook Imaging Technology, Ltd. Illumination system
KR101260221B1 (ko) * 2011-12-01 2013-05-06 주식회사 엘지화학 마스크
US9140979B2 (en) 2011-12-01 2015-09-22 Lg Chem, Ltd. Mask
TWI609247B (zh) * 2013-04-09 2017-12-21 Orc Manufacturing Co Ltd Light source apparatus and exposure apparatus including the light source apparatus
CN105045043B (zh) * 2014-04-28 2018-01-05 株式会社V技术 曝光装置和曝光方法
JP5869713B1 (ja) * 2015-04-13 2016-02-24 フェニックス電機株式会社 光源装置及び露光装置とその検査方法
JP6503235B2 (ja) * 2015-06-02 2019-04-17 株式会社アドテックエンジニアリング 光源装置、露光装置及び光源制御方法
WO2019039427A1 (ja) * 2017-08-23 2019-02-28 フェニックス電機株式会社 光源装置、露光装置、および光源装置の判定方法
KR20200096916A (ko) * 2017-12-08 2020-08-14 페닉스덴키가부시키가이샤 램프의 점등 방법
JP7379036B2 (ja) * 2019-09-13 2023-11-14 キヤノン株式会社 シャッタ装置、光量制御方法、リソグラフィ装置及び物品の製造方法
CN111965946A (zh) * 2020-08-13 2020-11-20 Tcl华星光电技术有限公司 光刻用照光装置及自动调整其照度的方法
WO2022220229A1 (ja) * 2021-04-16 2022-10-20 フェニックス電機株式会社 露光用光源、光照射装置、露光装置、および露光方法
JP7141167B1 (ja) * 2021-04-16 2022-09-22 フェニックス電機株式会社 光照射装置、露光装置、および露光方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200307855A (en) * 2002-05-31 2003-12-16 Ushio Electric Inc Lamp lighting controlling apparatus and light emitting apparatus
JP2004361746A (ja) * 2003-06-05 2004-12-24 Mejiro Genossen:Kk 露光用照明装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05127086A (ja) * 1991-11-01 1993-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光強度の均一化方法およびそれを用いた露光装置
KR100205518B1 (ko) * 1996-08-31 1999-07-01 구자홍 노광장치 및 노광방법
KR20010068399A (ko) * 2000-01-05 2001-07-23 김영남 노광대 조도 제어장치
JP2002174551A (ja) 2000-12-05 2002-06-21 Oyo Denki Kk 照度校正システム
JP2005227465A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Mejiro Genossen:Kk 照明光学系の使用方法及びフラットパネルディスプレイの製造方法
JP4495019B2 (ja) * 2005-03-28 2010-06-30 東レエンジニアリング株式会社 周辺露光装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200307855A (en) * 2002-05-31 2003-12-16 Ushio Electric Inc Lamp lighting controlling apparatus and light emitting apparatus
JP2004361746A (ja) * 2003-06-05 2004-12-24 Mejiro Genossen:Kk 露光用照明装置

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