[发明专利]光照射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光照射装置，特别涉及使用于半导体元件或液晶显示 基板的制造用曝光装置的光照射装置。

背景技术

以往，应用于半导体晶片或液晶基板的曝光装置的光源，使用了数kW 至数10kW的超高压水银灯。由于该灯的可靠性高而一直以来被使用，但 最近，随着工件的大面积化，例如在液晶曝光用灯等中，25kW的大型灯也 已经上市。然而，灯的大型化与构成灯的真空管(发光管)或电极材料的 大型化直接相关，并且会造成制造成本和制作工时的大幅增加，因此灯的 大型化就要临近极限。

一方面，作为灯大型化的对策，例如，在日本特开2004-361746号(专 利文献1)中提出了不是以1个大型灯来构成光源，而是排列多个小型灯来 构成光源。

上述专利文献1中公开的光照射装置为，例如排列35个由放电灯和反 射镜构成的单元来构成1个光源部，使用积分器(integrator)将从该光源 部射出的光照射到工件上。

另外，介绍了通过将积分器的入射面的光的入射区域设计为比入射面 自身的面积小，能够使来自光源的射出光以高利用率照射到工件上的技术。

然而，一般地，放电灯随着点灯时间的经过而使电极前端磨减，电极 间距离变长。因此，当初即使能够使来自光源的射出光以高利用率入射到 积分器，但随着点灯时间的经过，不能够入射到该积分器的光的比例增多， 结果，造成光的利用率降低，对工件的照度也降低。

特别是电极间距离为几厘米的放电灯，或者封入有大量水银的放电灯， 由于点灯中的电极温度变为极高温，电极损耗比通常的放电灯更显著。进 一步，点灯功率越大的放电灯越容易产生电极损耗，因此，容易产生光利 用率的降低或照度的降低。

另外，即使将工件变得大型化，也不得不对该工件的整个表面赋与一 定量的照射能量。因此，为了对应工件的大型化也不得不增大光源的功率 (灯功率)。

上述专利文献1中公开的光照射装置为，为了增大光源的功率而增加 单元数是可想而知的，但当单元数增加时，由于与从光源向积分器的入射 角之间的关系而不得不将光源的位置设定在离积分器更远的位置上。即， 导致了光照射装置的大型化。

归结以上的背景，

(1)作为应用于半导体晶片或液晶基板的曝光装置的光源，使用1个大 型灯存在极限。

(2)如专利文献1中公开的那样，提出了排列多个小型灯来形成1个光 源部的方法，但是，此处使用的小型灯由于电极损耗激烈，因此，随着点 灯时间的经过而造成光的利用率和对工件的照度降低。

(3)对于专利文献1中公开的光照射装置的情况，当对应工件的大型化 而将光源部的功率(灯功率)增大时，光源部与积分器的距离也变大。

专利文献1：日本特开2004-361746号公报

专利文献2：日本特开平11-297268号公报

专利文献3：日本特开2000-82321号公报

发明内容

本发明将要解决的课题为，提供一种光照射装置，在由多个小型灯来 构成光源部的光照射装置，该光照射装置能够解决如下问题：

(a)能够不受点灯时间的影响而维持高利用率和高照度。

(b)即使增大光源部的功率也不必要增大光源部与积分器之间的距离。

本发明涉及的光照射装置至少具有：光源部，排列有多个光源单元， 该光源单元由充入有水银和卤素的放电灯和反射镜构成；供电装置，对各 放电灯供给电力；以及积分器，入射从光源部射出的光，上述供电装置对 上述放电灯供给交流电流，并且从上述光源部射出的光入射上述积分器的 入射率为90％以下。

另外，其特征在于，从上述光源部射出的光入射上述积分器的入射率 为50％以上。

另外，其特征在于，上述放电灯的额定功率为200W以上，电极间距 离为1.0mm以上。

另外，其特征在于，上述放电灯中封入有0.08～0.25mg/cc范围的水 银。

另外，其特征在于，上述放电灯中封入有5×10^-5～7×10^-3μmol/mm³范围的卤素。

发明效果