[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，例如在半导体元件或液晶显示基板、或者图案化相位差薄膜的制造工序等中为了形成线状图案而使用，该光照射装置将使用了短弧型放电灯的多个光源元件在一个方向上排列并同时点亮、进行曝光处理等，具备能够瞬间检测出从多个光源元件放射的光的照度分布的光检测器，特别涉及能够基于该光检测器的输出来显示照射区域中的照度分布及累计光量分布、并且能够使光的照度分布均匀化的光照射装置。

背景技术

例如，在半导体元件或液晶显示基板、或者图案化相位差薄膜的制造中，为了形成线状图案而进行曝光处理，在该曝光处理中，研究了如下技术，即为了通过对被照射物大范围地照射紫外线等活化能射线来提高量产性，而通常使用具备长弧型放电灯的光照射装置。

但是，在长弧型放电灯中，由于难以在灯长度方向上照射相互平行的光，所以发生了不能对掩模图案忠实地得到分辨率较高的图案的问题。此外，从液晶面板的大型化及生产效率的提高等观点看，有照射区域大面积化的要求。

以往，能够将放电灯大型化来应对大面积化，但是存在制造技术上的问题等，进一步的放电灯的大型化变得困难。

对于这样的要求，提出了使用小型的短弧型放电灯排列多个光源元件的光照射装置。

但是，在这样的光照射装置中，由于各个放电灯在照度及寿命方面具有个体差异，所以难以均匀地保持各放电灯的照度维持率，为了确保制造线上的高可靠性及稳定的生产性，需要进行各个放电灯的照度及照度分布(光量分布)的监测、均匀地保持照度。

在这样的、使用短弧型放电灯而排列了多个光源元件的光照射装置中，测量各个放电灯的照度的方法例如如图27所示，提出了将从由多个放电灯101-a及反射镜101-b构成的多个光源部100放射的光(紫外线)通过积分器102叠加后折回、使一部分从开设在反射镜103的一部分上的光透射部103-a透射并通过照度测量装置107测量的方法。

为了测量各个光源单元101的照度，在将光源部100灭灯时，一边使光源单元101一个一个灭灯一边测量各个光源单元的照度，并将照度信息记录到存储机构106-b中。

通过该方法能够测量各个光源单元101的照度值(专利文献1)。

但是，在这样的方法中，仅测量从积分器102出射的、基于多个放电灯101-a的合成光的照度(换言之是将整体的照度分布平均化而得到的值)，不能得到由光照射装置带来的光照射区域中的正确的照度分布，所以不能应用到形成线状图案的光照射装置中。

此外，在曝光处理中，即使是某个放电灯的照度下降的情况，也只是检测合成光的照度下降，所以不能确定发生了异常的放电灯。

此外，作为在使用短弧型放电灯而排列了多个光源元件的光照射装置中测量照度分布的方法，已知有图28所示的方法。如该图所示，将光传感器115配置在XYZ台117之上，在测量时一边使光传感器115在照明系统单元111-a排列的方向上扫描一边测量照度。并且，通过测量照度的变化，能够测量照明光学系统111的照度分布(专利文献2)。

此外，已知有通过与各个放电灯相对应地设置照度测量机构来测量各放电灯的照度，由此检测放电灯的照度下降等异常的方法。

根据这样的方法，例如在因长时间的使用、某一个放电灯的照度随时间经过而下降的情况下，能够确定发生了不良状况的放电灯，但通过各照度测量机构测量的是某个特定部位处的照度(从特定的光源亮点放射并由反射镜的特定部位反射的值)，即使配置与灯光源相同数量左右的照度测量机构也不能得到由光照射装置带来的光照射区域中的正确的照度分布，所以发生如下的问题。即，如果参照图7进行说明，则例如在因在构成放电灯的电极上作用有力而产生变形等原因而引起在某一个放电灯中发生了放电灯的光轴偏差的现象的情况下，由该放电灯产生的光照射区域向由邻接于该放电灯的放电灯产生的光照射区域侧偏移(shift)，实际的照度分布成为在图7中用虚线表示那样的曲线。由图7可知，发生了不良状况的放电灯的照度变化的影响也发生在由邻接于该放电灯的放电灯产生的光照射区域中，所以有时虽然在例如该邻接的放电灯的紫外线的光量自身中没有变化，但是由与该放电灯对应的照度测量机构测量出的照度也表示比初始值下降或增加的值。但是，在上述方法中，由于在测量各个放电灯产生的光的叠加区域的位置中没有照度测量机构，所以不能正确地判断这样的放电灯的异常状态。因此，在基于各照度测量机构的测量结果进行放电灯的点亮控制以使得例如放电灯的照度增加或下降的情况下，反而存在使照度分布变得不均匀的情况。