专利名称：光照射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在半导体元件或印刷基板、液晶基板等的制造用的曝光装置上使用的光照射装置，尤其涉及具有多盏灯的光照射装置。
背景技术：
作为半导体元件或印刷基板、液晶显示基板的曝光装置中使用的光源，主要使用 从数kw到数IOkW的大型超高压水银灯。这些灯的可靠性高，自以前就一直被使用着。近年来，液晶显示基板或印刷基板的大面积化不断发展，与此同时，在曝光装置中 也期待光照射区域的扩大，也要求曝光用光源的大型化。作为其对策，例如专利文献1所示，提出有由多个灯以及反射镜(聚光镜)构成光 源的光照射装置，该反射镜反射由该灯放射的光。作为现有技术，在图5中，示出有记载在专利文献1中的光照射装置的结构。作为光源10，使用具有两盏灯la、lb及两面聚光镜2a、2b。聚光镜2a、2b为椭圆 聚光镜，以各自的第2焦点f相一致的方式进行配置。另外，聚光镜2a、2b以反射而射出光 的开口朝上的方式进行配置。图6是表示图5所示的光源10的结构的图。如该图所示，聚光镜2a、2b是将包含 开口部的一部分相对于聚光镜2a、2b的光轴L呈斜向切取，以该切取的剖且面S彼此平行 而共有聚光镜2a、2b的第2焦点f的方式进行配置。如上所示，在排列有多个光源的装置 中，之所以将聚光镜的一部分形成缺口而排列是因为无须增大光照射面8中的准直角(视 角)，即可提高光的利用效率，而提高光照射面8的照度。返回图5，来自光源10的光在第1平面镜3折返，入射至被放置在聚光镜2a、2b的 第2焦点f的位置上的集成透镜(integrator lens)40由集成透镜4而被调整为在光照射 面8的照度分布均勻的光经由光闸5，在第2平面镜6上折返，由准直透镜7使中心光线平 行并照射在光照射面8。最近为了以高照度来照射更为宽广的区域，如专利文献2所示，提出具备4盏灯的 曝光用光源。专利文献专利文献1日本特开2004-245912号公报专利文献2日本特开2008-83586号公报图7是示出在具有4盏灯的光照射装置中，灯与聚光镜的配置的一例的图，图8是 示出如图7所示配置有4盏灯时的光源部10的整体结构的图。如图7所示，4盏灯la、lb、lc、ld(以下作为总称也有标记为灯1的情形)分别配置 在图中虚线所示的四角形的顶点，将由各灯所放射的光反射的4面聚光镜2a、2b、2c、2d(以 下作为总称也有标记为聚光镜2的情形)也配置在其周围。聚光镜2a、2b、2c、2d是以在玻璃表面仅反射所希望的波长的紫外线的方式将多 层膜进行蒸镀的聚光镜，所希望波长以外的光则会透过。因此，如图8所示，在聚光镜2的背后设置金属制的覆盖件30，防止透过聚光镜2的光在光照射装置之中成为杂光。此外，光源部10具有支承灯1、聚光镜2及其覆盖件30的框架40、及支承这些整 体的底板50。若灯长时间点亮时，照度会降低，因此需要定期更换。此外，反射镜也不是消耗品， 但是若在反射面产生脏污或损伤时，则需要更换。但是，使用多盏灯的光照射装置如上述那样，是原本以用较高的照度来照射更为 宽广的光照射区域为目的结构，因此所使用的灯是功率较大的大型灯，因此其聚光镜也变 大，开口直径为例如lm左右。因此，使用4盏灯的光照射装置的例如图8所示那样的光源部的大小是1边为2m 以上。在该情况下，若要在光照射装置的内部进行光源部的灯或聚光镜的更换这样的保 养作业，作业人员的手从装置外侧并无法触碰到灯，因此要钻入装置内部，在内部往返来进 行作业。但是，在装置内部往返的作业性差，而且必须注意不要损坏所要更换的零件以外 的零件，作业本身也变得较为困难。因此，为了使保养作业稍微容易一些，而考虑将光源部由光照射装置内部取出至 外部来进行，但是存在以下所示的问题。若将光源部由光照射装置的内部取出至外部，则如图8所示，考虑在光源部的底 板50安装拉出导件(导轨)60，从光照射装置的主体拉出光源部。图9是示出将具有4盏灯的光源部从光照射装置拉出的状态的图。在该图中，关 于灯仅描绘出两盏，但在图示的内部还有两盏。但是，这样构成的光源部10变得非常重。例如，聚光镜2是如上所述那样的玻璃 制，即使仅聚光镜，4个合起来也超过了 50kg。在该聚光镜上安装金属(铝)制覆盖件30 后，需要有以整体不会弯曲的方式进行支承的框架40与底板50。尤其是，4面聚光镜2a、2b、2c、2d以第2焦点位置f相一致的方式进行设置，若各 聚光镜的焦点位置偏移，则无法获得所希望的光学性能。因此需要有粗且坚固的框架、及支 承该框架的厚且不会弯曲的底板。此外，当在1边为2m以上的光源部中进行灯或聚光镜的更换作业时，也考虑使2、3 名作业人员乘载于光源部之上来进行作业，因此框架或底板必须具有能够承受该重量的结 构。若考虑到以上那样的各种条件，光源部整体重量会成为大约1000kg(l吨)以上。 将1吨重的重物以相当于光源部的1边的2m的长度从光照射装置内拉出，拉出后的悬伸的 光源部所造成的力矩(moment)(图9中粗箭头所示)也变得非常大，支承该重物的拉出导 件(导轨)60的选定也包括在内，并不实际。此外，即使已拉出，由于仅这样的重物进行移动，就存在光照射装置整体失去平衡 的情形。为了防止该情形发生，需要设置配重(coimerweight)，使得光照射装置更加大型 化、重量化。
发明内容
本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种在具备4盏灯的光照射装置中，可容易
进行灯或聚光镜的更换等光源部的保养的结构。 在本发明中，用如下所示的方案解决上述课题。一种光照射装置，具备4盏灯，以及4面反射镜，设在上述灯的各自的周围，反射 来自各灯的光；配置成上述4盏灯位于四角形的顶点，在该光照射装置设置有第1拉出导 件，将配置在上述四角形的第1顶点的第1灯与反射来自该第1灯的光的第1反射镜、配置 在与上述第1顶点相邻的第2顶点上的第2灯与反射来自该第2灯的光的第2反射镜作为 一组而朝水平的第1方向拉出。而且，还设置有第2拉出导件，将配置在上述第3顶点的第3灯与反射来自该第3 灯的光的第3反射镜、配置在与上述第3顶点相邻的第4顶点上的第4灯与反射来自该第 4灯的光的第4反射镜作为一组而朝水平并且与上述第1方向相反的第2方向拉出。接着，将第1灯与第2灯的组、和第3灯与第4灯的组，沿着分别设置的拉出导件， 朝处于水平面的相反的方向(左右方向)拉出。发明效果在本发明中，可获得以下效果。由于将光源部分割成各有两盏灯的两组，因此一组所支承的聚光镜为两面，与将4 面设为一组的情形相比，聚光镜的重量变为一半。若聚光镜的重量变为一半，可因此而使框 架变细，而且底板也可变薄。因此，作为一体所拉出的两盏为一组的重量比拉出4盏灯的整体时的重量的一半 还轻。此外，拉出的长度也变为一半，因此悬伸(over hang)的量减少，也能够选定拉出导 件(导轨)，而能够做成拉出光源部的结构。而且，因为将两盏灯作为一组以左右对称拉出，因此若拉出两方，其中一组作为另 一组的配重发挥作用，光照射装置也不会失去平衡。
图1是表示本发明的光照射装置的概略结构的图。图2是本发明的光照射装置的光源部的立体图。图3是表示将第1和第2光源单元从光照射装置拉出的状态的图。图4是表示在将4盏灯配置在长方形的顶点的情况下将光源部分割而拉出的方向 的图。图5是表示现有的光照射装置的结构的图。图6是表示图5所示光源的结构的图。图7是表示具有4盏灯的光源的结构的一例的图。图8是表示配置有4盏灯时的光源部的整体结构的图。图9是表示将具备4盏灯的光源部从光照射装置拉出的状态的图。标记说明l、la、lb、lc、ld 灯2、2a、2b、2c、2d 聚光镜
5
3 第1平面镜
4 集成透镜
5 光闸
6:第2平面镜
7 准直透镜
8 光照射面
10 光源部
11 第1光源单元
12:第2光源单元
30 覆盖件
40 框架
50 底板
60:拉出导件(导轨)
70 光源单元取出口
f:聚光镜的第2焦点
L:光轴
S 剖切面
具体实施例方式图1是表示本发明的光照射装置的概略结构的图。另外，对于与图5相同结构的 部件，付与相同的符号。光源10使用4盏灯、以及将来自各灯的光进行反射的4面反射镜。另外，在该图 中，虽仅示出两盏灯la、lb和反射镜2a、2b，但实际上，在两盏灯la、lb的图面内侧安装有其 余的量盏灯(第3盏灯lc与第4盏灯Id)、及这些聚光镜2c、2d。4面反射镜为椭圆聚光镜，以各个的第2焦点f相一致的方式配置。此外，聚光镜 是以将反射的光射出的开口朝上的方式，通过从下侧进行支承的支承部件(未图示)予以 支承。如图6中所示，4面反射镜无需增大准直角(视角)而提高光的利用效率，为了提 高在光照射面的照度，以灯可相互接近的方式，使面向相邻聚光镜的90°方向的2部位形 成切口而进行配置。在图1中，来自具备4盏灯与聚光镜的光源10的光在第1平面镜3折返而入射到 被放置在第2焦点位置的集成透镜4。由集成透镜4调整为在光照射面8的照度分布均勻的光经由光闸5而在第2平面 镜6折返，利用准直透镜7使中心光线平行而照射在光照射面8。具有4盏灯与聚光镜的光源10分成将两盏灯设为一组的第1光源单元11、以及 将其他两盏灯设为一组的第2光源单元12，对各单元安装有拉出导件(导轨)60。导轨60 的延伸方向在第1光源单元11与第2光源单元12呈相反的方向。图2是本发明的光照射装置的光源部的立体图。另外，该图是表示将第1光源单 元11沿着导轨60拉出的途中的状态。
6
如该图所示，具有4盏灯的光源部10将覆盖反射镜2的背后的覆盖件30、以覆盖 件30为首支承灯1或聚光镜2等的框架40、和支承这些部件的底板50分别分割成两部分 而构成第1光源单元11与第2光源单元12，在两单元的每个上安装拉出导件(导轨)60， 两者朝相反的方向从光照射装置拉出。即，光源部沿如下方向分割成两部分相对于将光源 单元拉出的方向正交的方向。若如上所示将光源部分割成两部分，各光源单元所支承的聚光镜变为两面，聚光 镜的重量减半。支承聚光镜的框架40虽必须以两聚光镜的第2焦点位置不会偏移的方式 进行支承，但是与现有技术相比，聚光镜的重量变为一半，因此可使框架变细。若框架变细， 支承整体的底板50也可变薄，因此光源单元整体分量轻化。如上所示，2盏灯一组的光源单元的重量变为在拉出4盏灯整体时所假想的光源 部的重量的一半以下。实际上，即使考虑作业者踩在光源单元上，也只有400kg左右。将4 盏灯整体作为一套而拉出时的重量为1吨以上，因此比其一半的重量还轻。此外，将光源单元拉出的长度是一面聚光镜的量lm，这是拉出4盏灯时的一半。如上所示，光源单元也分量轻化，而且拉出长度也变短，因此光源单元对光照射装 置悬伸的量也变少，施加于导轨的力矩也显着减少。若为该程度的重量与拉出长度的话，存 在可使用的导轨，可设计制造拉出结构。图3是表示将第1与第2光源单元从光照射装置拉出的状态的图。在光照射装置中，形成有光源单元取出口 70，光照射装置运转时(灯点亮时)，安 装有外装覆盖件。接着，两光源单元11、12从光照射装置的内部被拉出时，光源单元取出口 70的部分的外装覆盖件即被卸除。另外，该图为将两光源单元11、12朝图中左右方向拉出，但是也可朝跟前深部方 向拉出。也可以按照可在光照射装置周围所确保的空间，来决定要往哪一个方向拉出。将光源单元11、12拉出的长度、即导轨60的长度设为在两单元为相同的长度。这样，就成为左右对称地拉出光源单元。两光源单元的重量基本上相等，因此如图 中粗箭头所示，在拉出两方的光源单元时，其中一方的光源单元作为另一方的光源单元的 配重发挥作用，光照射装置也不会失去平衡。若如上所示使光源部拉出至光照射装置之外，保养作业人员就可从光源单元的面向 装置的一侧以外的三方周边伸手来进行作业。由此，容易进行灯或聚光镜的更换等保养作业。另外，在上述实施例中，针对将光源部的4盏灯以处于正方形的顶点的方式进行 配置的情形加以说明。但是，通过光照射区域的形状，存在将4盏灯以处于长方形的顶点的 方式进行配置时光利用效率更好的情况。图4是表示在将4盏灯以处于长方形的顶点的方式进行配置的情况下，将光源部 分割而拉出的方向的图。图4(a)是由上方观看以处于长方形的顶点的方式进行配置的4 盏灯的图，图4(b)与图4(c)是表示将如图4(a)所示配置灯的光源部分割成两部分而拉出 的方向的图。如图4(a)所示将4盏灯以处于长方形的顶点的方式进行配置的情形也与上述实 施例相同，光源部将光源单元在相对于拉出方向正交的方向分割成两部分。分割的方法考虑有如图4(b)所示在长边方向分割成两部分的方法、及如图4(c) 所示在短边方向分割成两部分的方法，哪一个都可以，只要是在可确保将分割后的光源单元拉出的空间(space)的方向进行分割就可以。 但是，为了稍微减小施加于拉出导件(导轨)的负荷，优选朝光源单元相对于光照 射装置的悬伸量减小的方向拉出。
权利要求
一种光照射装置，具备4盏灯，以及4面反射镜，设在上述灯的各自的周围，反射来自各灯的光；配置成上述4盏灯位于四角形的顶点，该光照射装置的特征在于，具有第1拉出导件，将配置在上述四角形的第1顶点的第1灯与反射来自该第1灯的光的第1反射镜、配置在与上述第1顶点相邻的第2顶点上的第2灯与反射来自该第2灯的光的第2反射镜作为一组而朝水平的第1方向拉出；以及第2拉出导件，将配置在上述四角形的第3顶点的第3灯与反射来自该第3灯的光的第3反射镜、配置在与上述第3顶点相邻的第4顶点上的第4灯与反射来自该第4灯的光的第4反射镜作为一组而朝水平并且与上述第1方向相反的第2方向拉出。
2.如权利要求1所述的光照射装置，其特征在于，上述反射镜为椭圆聚光镜，在面向相邻的聚光镜的处于90°方向的两个部位形成有切□。
全文摘要
本发明提供一种光照射装置，具有4盏灯，在该光照射装置中，提供可容易地进行灯或聚光镜的更换等的光源部保养的结构。在该光照射装置中，配置成4盏灯处于四角形的顶点，将光源部分割成使两盏灯作为一组的两个单元，在各自的单元上设置拉出导件(导轨)。而且，将两个单元朝分别处于水平面的相反的方向(左右方向)拉出。
文档编号G03F7/20GK101872133SQ20101016608
公开日2010年10月27日 申请日期2010年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者铃木一好, 铃木航太 申请人:优志旺电机株式会社