特開 2024-42618 光源装置、それを用いた露光装置、および、カセットの取付位置調節方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024042618

(43)【公開日】2024-03-28

(54)【発明の名称】光源装置、それを用いた露光装置、および、カセットの取付位置調節方法

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20240321BHJP

   F21V 29/83 20150101ALI20240321BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20240321BHJP

   F21Y 101/00 20160101ALN20240321BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 312

F21V29/83

G03F7/20 521

G03F7/20 501

F21Y101:00 300

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022147465

(22)【出願日】2022-09-15

(71)【出願人】

【識別番号】510138741

【氏名又は名称】フェニックス電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147706

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 裕司

(72)【発明者】

【氏名】谷田 敏昭

(72)【発明者】

【氏名】池田 富彦

【テーマコード（参考）】

2H197

【Ｆターム（参考）】

2H197CA01

2H197CA05

2H197CA13

2H197CA15

2H197HA03

(57)【要約】

【課題】フレームに対するカセットの位置決めを簡便かつ正確に行うことができ、かつ、各光源の正面からの冷却風が背面まで回り込み易くすることができる光源装置を提供する。
【解決手段】光源装置１０を、複数の光源１２と、複数の光源１２が取り付けられる複数の光源取付孔２０を有するカセット１４と、複数のカセット１４が取り付けられる複数のカセット取付部２２を有するフレーム１６と、複数のカセット１４をそれぞれワンタッチでフレーム１６に取り付ける取付構造体１８とで構成する。複数のカセット１４は、取付構造体１８により、カセット取付部２２に対して隙間Ａが存在する状態で取り付けられる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の光源と、
複数の前記光源が取り付けられる複数の光源取付孔を有するカセットと、
複数の前記カセットが取り付けられる複数のカセット取付部を有するフレームと、
複数の前記カセットをそれぞれワンタッチで前記フレームに取り付ける取付構造体とを備える光源装置であって、
複数の前記カセットは、前記取付構造体により、前記カセット取付部に対して隙間が存在する状態で取り付けられる
光源装置。

【請求項2】

前記カセットおよび前記フレームの少なくとも一方における、前記取付構造体の一部の取付け高さを調節する調節部材をさらに備えている
請求項１に記載の光源装置。

【請求項3】

前記カセット取付部から所定の離間距離で前記カセットを支持する位置決め凸部をさらに備えている
請求項１に記載の光源装置。

【請求項4】

前記位置決め凸部の高さを調節する位置決め凸部調節部材をさらに備えている、
請求項３に記載の光源装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置と、
複数の前記光源からの光を収束および平行化する光学系とを備える
露光装置。

【請求項6】

複数の前記光源からの光軸は、それぞれ、前記光学系における光学系光軸と交差する
請求項５に記載の露光装置。

【請求項7】

前記光源として配光角の狭い光源を選択し、
複数の前記光源からの光軸が、それぞれ、前記光学系における光学系光軸と交差する位置にターゲットを配設し、
複数の前記光源からの光が前記ターゲットに集中するように前記フレームに対する前記カセットの取付位置を調節する
カセットの取付位置調節方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光源の光軸を簡便かつ正確に位置決めできる光源装置、それを用いた露光装置、および、カセットの取付位置調節方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従前より、半導体等を製造する際に使用される露光装置の光源装置に、複数の光源を用いることが知られている（例えば、特許文献１）。

【0003】

特許文献１に開示された光源装置は、複数の光源が取り付けられるカセットと、複数のこのカセットが取り付けられるフレームとを備えており、フレームに対してカセットを正しく取り付けることにより、カセットに取り付けられている各光源から放射される光軸が設計通りの正しい方向を向くようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－１１３２７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示された光源装置の場合、フレームに形成されたカセット嵌挿面に対してカセットに形成されたフレーム当接面を当接させる、つまり、「面当り」させることによって位置決めがなされていた。

【0006】

このため、フレームのカセット嵌挿面やカセットのフレーム当接面の面精度が悪い場合や、フレームとカセットとの間に異物が挟まった場合等には、カセットにがたつきが生じ、当該カセットを適切な位置で固定できないという問題があった。

【0007】

加えて、フレームに対してカセットが「面当り」していると、カセットに取り付けられた各光源の正面（光の照射面）からの冷却風が各光源の背面（電源配線等側）に回り込み難くなることから、各光源への電源配線（リードハーネス）等に熱劣化が生じて、最悪の場合は、配線が短絡する危険性があった。

【0008】

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フレームに対するカセットの位置決めを簡便かつ正確に行うことができ、かつ、各光源の正面からの冷却風が背面まで回り込み易くすることができる光源装置、それを用いた露光装置、および、カセットの取付位置調節方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一局面によれば、
複数の光源と、
複数の前記光源が取り付けられる複数の光源取付孔を有するカセットと、
複数の前記カセットが取り付けられる複数のカセット取付部を有するフレームと、
複数の前記カセットをそれぞれワンタッチで前記フレームに取り付ける取付構造体とを備える光源装置であって、
複数の前記カセットは、前記取付構造体により、前記カセット取付部に対して隙間が存在する状態で取り付けられる
光源装置が提供される。

【0010】

好適には、
前記カセットおよび前記フレームの少なくとも一方における、前記取付構造体の一部の取付け高さを調節する調節部材をさらに備えている。

【0011】

好適には、
前記カセット取付部から所定の離間距離で前記カセットを支持する位置決め凸部をさらに備えている。

【0012】

好適には、
前記位置決め凸部の高さを調節する位置決め凸部調節部材をさらに備えている、

【0013】

本発明の他の局面によれば、
上述した光源装置と、
複数の前記光源からの光を収束および平行化する光学系とを備える
露光装置が提供される。

【0014】

好適には、
複数の前記光源からの光軸は、それぞれ、前記光学系における光学系光軸と交差する。

【0015】

本発明の別の局面によれば、
上述した露光装置において、
前記光源として配光角の狭い光源を選択し、
複数の前記光源からの光軸が、それぞれ、前記光学系における光学系光軸と交差する位置にターゲットを配設し、
複数の前記光源からの光が前記ターゲットに集中するように前記フレームに対する前記カセットの取付位置を調節する
カセットの取付位置調節方法が提供される、

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、複数の前記カセットは、前記取付構造体により、ワンタッチで前記カセット取付部に対して隙間が存在する状態で取り付けられる。これにより、フレームに対するカセットの位置決めを簡便かつ正確に行うことができ、かつ、カセットとフレームとの間に隙間が存在することにより、各光源の正面からの冷却風が背面まで回り込み易くすることができる光源装置を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態に係る露光装置１００を示す図である。

【図2】本発明が適用された光源装置１０を示す図である。

【図3】他の実施例に係る光源装置１０を示す図である。

【図4】一例に係る取付構造体１８を示す図である。

【図5】取付構造体１８のキャッチ部材３４を示す図である。

【図6】他の実施例に係る取付構造体１８を示す図である。

【図7】他の実施例に係る取付構造体１８を示す図である。

【図8】さらに別の実施例に係る取付構造体１８を示す図である。

【図9】１箇所のカセット取付部２２における取付構造体１８の配置例を示す図である。

【図10】１箇所のカセット取付部２２における取付構造体１８および位置決め凸部７２の配置例を示す図である。

【図11】１箇所のカセット取付部２２における取付構造体１８および位置決め凸部７２の配置例を示す図である。

【図12】１箇所のカセット取付部２２における取付構造体１８および位置決め凸部７２の配置例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（露光装置１００・光源装置１０の構成）
本実施形態に係る露光装置１００は、図１に示すように、大略、光源装置１０と、光学系１１０とで構成されている。

【0019】

光源装置１０は、図２に示すように、大略、光源１２と、カセット１４と、フレーム１６と、取付構造体１８とで構成されている。

【0020】

光源１２は、露光等に必要な波長の光Ｌを放射するものであり、例えば、高圧放電灯、ＬＥＤ、有機ＥＬ、白熱灯等が考えられる。なお、本実施形態では、光源１２として高圧放電灯が使用されている。

【0021】

カセット１４は、複数の光源１２が取り付けられる複数の光源取付孔２０を有する略矩形状の板状部材である。本実施形態に係るカセット１４には９つの光源取付孔２０が形成されているが、ひとつのカセット１４における光源取付孔２０の数は、特に限定されるものではない。

【0022】

フレーム１６は、複数のカセット１４が取り付けられる略矩形状の部材であり、複数のカセット取付部２２が形成されている。本実施形態に係るフレーム１６には４つのカセット取付部２２が形成されているが、ひとつのフレーム１６におけるカセット取付部２２の数は、特に限定されるものではない。

【0023】

各カセット取付部２２について説明する。各カセット取付部２２は、カセット１４の外形とほぼ同じ形状の嵌込孔２４を有しており、この嵌込孔２４にカセット１４が嵌め込まれる。さらに、嵌込孔２４の底部には、光源取付孔２０が形成されたカセット１４の正面周縁部が当接する周縁当接部２６が形成されており、この周縁当接部２６とカセット１４とが取付構造体１８を介して当接するようになっている。

【0024】

また、嵌込孔２４における周縁当接部２６よりも内側は開口２８になっており、カセット１４に取り付けられた複数の光源１２からの光Ｌがこの開口２８を通して外部に放射されるようになっている。

【0025】

なお、カセット取付部２２は本実施形態に限定されるものでなく、例えば、図３に示すように、カセット１４の外形よりもやや小さい開口２８をフレーム１６に形成し、当該開口２８の周縁部３０とカセット１４とが取付構造体１８を介して当接するようにしてもよい。

【0026】

取付構造体１８は、カセット１４をフレーム１６における所定の位置に取り付けるための部材である。この取付構造体１８は、カセット１４をワンタッチでフレーム１６に取り付けられること、および、図４に示すように、カセット１４をカセット取付部２２に対して隙間Ａが存在する状態で取り付けられることに特徴を有している。

【0027】

取付構造体１８の一例として、図４に示すものが考えられる。この取付構造体１８は、受け部材３２と、キャッチ部材３４とに分かれており、受け部材３２がフレーム１６のカセット取付部２２に取り付けられ、キャッチ部材３４がカセット１４に取り付けられる。

【0028】

受け部材３２は、略板状の受け部材本体部３６と、受け部材本体部３６の中央部から突設された受け部３８とを有している。

【0029】

キャッチ部材３４は、図５に示すように、略板状のキャッチ部材本体部４０と、このキャッチ部材本体部４０から互いに所定の間隔をあけて突設された一対のキャッチ部４２とを有している。

【0030】

キャッチ部４２は、相手側のキャッチ部４２に向かう面に形成されたボール出没穴４４と、このボール出没穴４４から出没自在に配置されたボール４６と、当該ボール４６が出る方向に押圧する押圧部材４８とを有している。

【0031】

このような取付構造体１８により、キャッチ部材３４における一対のボール４６の間に受け部材３２の受け部３８を押し込んでいくことにより、一対のボール４６の間で受け部３８が固定される。これにより、工具等を使用する事無く、ワンタッチで脱着が可能になり、かつ、隙間Ａが存在する状態でカセット１４をフレーム１６に固定することができる。

【0032】

取付構造体１８はこれに限定されるものではなく、例えば図６に示すように、内側嵌挿孔５０を有する略筒状の受け部材本体部３６で受け部材３２を構成し、キャッチ部材３４を、内側空間５２を有する略筒状のキャッチ部材本体部４０と、その内側空間５２内で摺動可能に配設されたピン部材５４と、そのピン部材５４を図中上方に付勢するピン付勢部材５６と、複数の係止球５８とで構成してもよい。

【0033】

キャッチ部材３４におけるキャッチ部材本体部４０の先端部には、複数の係止球５８が外面に出没可能な係止球移動孔６０が形成されている。また、ピン部材５４の先端部の外径は、基本的に、キャッチ部材本体部４０の先端部における内径とほぼ同じに形成されている。さらに、ピン部材５４の先端部の一部分は係止球５８が嵌まり込む凹所６２が形成されている。加えて、ピン付勢部材５６からの押圧力に抗してピン部材５４を図中下方に押し下げた状態で係止球移動孔６０の位置に凹所６２の位置が一致するように設定している。

【0034】

これにより、ピン付勢部材５６から付勢力に抗してピン部材５４を図中下方に押し下げた状態で各係止球５８がピン部材５４の凹所６２に入るので、当該係止球５８はキャッチ部材本体部４０の先端周面に露出しなくなる。この状態で、キャッチ部材本体部４０の先端部を受け部材本体部３６の内側嵌挿孔５０に嵌挿する。

【0035】

然る後、ピン部材５４の押し下げを解除すると、図７に示すように、ピン付勢部材５６からの付勢力によってピン部材５４における凹所６２の位置が係止球移動孔６０の位置からずれるので、各係止球５８がキャッチ部材本体部４０の先端周面から露出し、受け部材本体部３６の内側嵌挿孔５０に形成された係止部６１に当該係止球５８が引っかかる。この結果、キャッチ部材本体部４０が内側嵌挿孔５０に嵌挿された状態が維持される。

【0036】

このような取付構造体１８であっても、ワンタッチ、かつ、隙間Ａが存在する状態でカセット１４をフレーム１６に固定することができる。

【0037】

取付構造体１８のさらに別の例として、図８に示すように、受け部材３２を板バネで形成し、内側嵌挿孔５０を先端にいくほど小径となるように設定する。そして、キャッチ部材３４を、太径の先端部６４と、細径の軸部６６と、先端部６４と軸部６６との間の段部６８とで構成する。

【0038】

これにより、受け部材３２の内側嵌挿孔５０にキャッチ部材３４を嵌挿していくと、キャッチ部材３４の段部６８が内側嵌挿孔５０の最細部７０を越えたところで受け部材３２とキャッチ部材３４とが互いに係合する。

【0039】

このような取付構造体１８であっても、ワンタッチ、かつ、隙間Ａが存在する状態でカセット１４をフレーム１６に固定することができる。

【0040】

次に、取付構造体１８の配置について説明する。図９に示すように、カセット１４における四隅に対応する位置に、それぞれ取付構造体１８を配置するのが基本となる。

【0041】

このように四隅のすべてに取付構造体１８を配置してもよいが、図１０に示すように、四隅のうちの１箇所のみに取付構造体１８を配置し、残りの３箇所には、カセット取付部２２から所定の離間距離でカセット１４を支持する位置決め凸部７２を配置してもよい。

【0042】

また、図１１に示すように、四隅のうち、対角線上にある一組（２箇所）の位置に取付構造体１８を配置し、残りの一組の位置に位置決め凸部７２を配置してもよい。さらに、図１２に示すように、カセット１４の外形を構成する１つの辺の両端部に取付構造体１８を配置し、この辺に対向する辺の中央部に位置決め凸部７２をひとつ配置してもよい。

【0043】

ここまで説明した取付構造体１８および位置決め凸部７２の配置はあくまで例示であり、５つ以上の取付構造体１８および位置決め凸部７２を配置してもよい。

【0044】

また、カセット１４およびフレーム１６の少なくとも一方における、取付構造体１８の一部の取付け高さを調節する調節部材（例えば、高さ調節用のシム等）を設けてもよい。

【0045】

さらに、位置決め凸部の高さを調節する位置決め凸部調節部材（例えば、高さ調節用のシム等）を設けてもよい。

【0046】

図１に戻り、光学系１１０は、上述した複数の光源１２からの光Ｌを収束および平行化するための部材であり、複数の反射鏡・インテグレータレンズ・凹面鏡等で構成されている。なお、図１に示す光学系１１０は単なる例示であり、これに限定されるものではない。

【0047】

また、複数の光源１２からの光軸ＣＬが、それぞれ、光学系１１０における光学系光軸ＭＣＬのほぼ同じ位置で交差するように当該光学系１１０を設定するのがよい。

【0048】

具体的には、光源１２として配光角の狭い光源を選択し、複数の光源１２からの光軸ＣＬが、それぞれ、光学系１１０における光学系光軸ＭＣＬと交差する位置にターゲットＴを配設し、複数の光源１２からの光ＬがターゲットＴに集中するようにフレーム１６に対するカセット１４の取付位置を調節する。

【0049】

（実施形態に係る光源装置１０の特徴）
上述した実施形態に係る光源装置１０によれば、複数のカセット１４が、取付構造体１８により、ワンタッチでカセット取付部２２に対して隙間Ａが存在する状態で取り付けられる。これにより、フレーム１６に対するカセット１４の位置決めを簡便かつ正確に行うことができ、かつ、カセット１４とフレーム１６との間に隙間Ａが存在することにより、各光源１２の正面からの冷却風が背面まで回り込み易くすることができる光源装置１０を提供することができる。

【0050】

上記実施形態における取付構造体１８では、受け部３８やピン部材５４のような凸状の構造体が固定される形態となっているが、これに変えて、カセット１４およびフレーム１６の一方に取り付けた位置決め凸部７２と、カセット１４およびフレーム１６の他方に形成した凹部とでフレーム１６に対するカセット１４の位置決めが完了している状態で、クランプレバーやレバーストッパーといった別の部材によってフレーム１６にカセット１４を固定してもよい。

【0051】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0052】

１０…光源装置、１２…光源、１４…カセット、１６…フレーム、１８…取付構造体
２０…光源取付孔、２２…カセット取付部、２４…嵌込孔、２６…周縁当接部、２８…開口、３０…周縁部
３２…受け部材、３４…キャッチ部材、３６…受け部材本体部、３８…受け部、４０…キャッチ部材本体部、４２…キャッチ部、４４…ボール出没穴、４６…ボール、４８…押圧部材、５０…内側嵌挿孔、５２…内側空間、５４…ピン部材、５６…ピン付勢部材、５８…係止球、６０…係止球移動孔、６１…係止部、６２…凹所、６４…先端部、６６…軸部、６８…段部、７０…最細部、７２…位置決め凸部
１００…露光装置、１１０…光学系
Ｌ…光、Ｔ…ターゲット、ＣＬ…光軸、ＭＣＬ…光学系光軸、Ａ…隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】