(57)【要約】【課題】安価に製造でき、露光性能を大幅に向上することができる露光装置及び露光方法を提供する。【解決手段】光源として複数の発光ダイオード１２を用いているため、出射された光を集光させる集光レンズを用いることなく、第１反射ミラー２０に向けて照射させることができる。これにより、高圧水銀ランプや集光レンズを用いる必要がないため、露光装置１０の製造コストを低減させることができ、加えて、発光ダイオード１２が複数設けられているため、光の強度を格段に増大させることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光により所定の情報を被照射部材に照射する露光装置であって、
同じ波長の光を出射する複数の発光ダイオード又はＥＬ素子と、
前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子から出射された光の輝度を均一化する光均一化部材と、
前記光均一化部材により輝度が均一化された光を集光して前記被照射部材に照射する集光部材と、
前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子の発光タイミング又は／及び発光パターンを制御する制御手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
露光により所定の情報を被照射部材に照射する露光装置であって、
異なる複数の波長の光をそれぞれ出射する複数の発光ダイオード又はＥＬ素子と、
前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子から出射された光の輝度を均一化する光均一化部材と、
前記光均一化部材により輝度が均一化された光を集光して前記被照射部材に照射する集光部材と、
前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子の発光タイミング又は／及び発光パターンを制御する制御手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする露光装置。
【請求項３】
前記集光部材で集光された光を前記被照射部材に投影させる光投影部材を設け、
前記集光部材で集光された光を前記光投影部材により前記被照射部材に投影させて照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の露光装置を用いた露光方法であって、
前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子の発光タイミング又は／及び発光パターンが前記制御手段により制御される制御工程と、
前記発光タイミング又は／及び前記発光パターンが制御された前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子から光が出射される光出射工程と、
前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子から出射された光の輝度を前記光均一化部材により均一化する光均一化工程と、
輝度が均一化された光を前記集光部材により集光して前記被照射部材に照射する露光工程と、
を有することを特徴とする露光方法。
【請求項５】
前記露光工程では、前記集光部材により集光された光を光投影部材により前記被照射部材に投影させて照射することを特徴とする請求項４に記載の露光方法。
【請求項６】
前記被照射部材は電子回路部が形成された基板であり、
前記露光工程では、前記集光部材により集光された光が前記基板の前記電子回路以外の部位に照射されることを特徴とする請求項４に記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光により所定の情報を被照射部材に照射する露光装置及び露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体基板や液晶基板などの被照射部材の製造工程において、その品質管理や歩留まり向上は直接コストや製品単価に反映され、重要な課題を担っている。このため、製造メーカ各社は、半導体基板や液晶基板などに固有の製造番号（例えば１６桁の数字もしくは２次元コード）などの情報を印字し、その製品履歴の管理を行っている。
【０００３】
ここで、半導体基板や液晶基板などの被照射部材に固有の製造番号などの所定の情報を露光により印字する露光装置として、図５に示すように、高圧水銀ランプ１０２と、楕円集光ミラー１０４と、折返しミラー１０６と、均一化集光レンズ１０８と、液晶マスク１１０と、投影レンズ１１２と、を用いた露光装置１００が知られている。この露光装置１００によれば、高圧水銀ランプ１０２から出射された光が楕円集光ミラー１０４により集光されながら折返しミラー１０６に入射しこの折返しミラー１０６により所定の方向に反射される。折返しミラー１０６により所定の方向に反射された光は集光レンズ１０８により集光・均一化され、集光・均一化された光が液晶マスク１１０に入射する。液晶マスク１１０に入射した光は、投影レンズ１１２を透過し、被照射部材１１４に照射される。これにより、被照射部材１１４に所定の情報が印字される。
【特許文献１】特開２００５−２２７４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の露光装置では、高圧水銀ランプを光源に用い、また光を液晶マスクに透過させているため、露光装置が非常に高価となる問題がある。また、高圧水銀ランプを用いると、光の強度を増大させる目的で楕円集光ミラーを用いる必要があるため、露光装置の製造コストが増大する問題がある。さらに、高圧水銀ランプを用いているため、高圧水銀ランプの破損・故障の恐れがあり、露光性能が低下する問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、安価に製造でき、露光性能を大幅に向上することができる露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、露光により所定の情報を被照射部材に照射する露光装置であって、同じ波長の光を出射する複数の発光ダイオード又はＥＬ素子と、前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子から出射された光の輝度を均一化する光均一化部材と、前記光均一化部材により輝度が均一化された光を集光して前記被照射部材に照射する集光部材と、前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子の発光タイミング又は／及び発光パターンを制御する制御手段と、を含んで構成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、露光により所定の情報を被照射部材に照射する露光装置であって、異なる複数の波長の光をそれぞれ出射する複数の発光ダイオード又はＥＬ素子と、前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子から出射された光の輝度を均一化する光均一化部材と、前記光均一化部材により輝度が均一化された光を集光して前記被照射部材に照射する集光部材と、前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子の発光タイミング又は／及び発光パターンを制御する制御手段と、を含んで構成されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の露光照射装置において、前記集光部材で集光された光を前記被照射部材に投影させる光投影部材を設け、前記集光部材で集光された光を前記光投影部材により前記被照射部材に投影させて照射することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の露光装置を用いた露光方法であって、前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子の発光タイミング又は／及び発光パターンが前記制御手段により制御される制御工程と、前記発光タイミング又は／及び前記発光パターンが制御された前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子から光が出射される光出射工程と、前記発光ダイオード又は前記ＥＬ素子から出射された光の輝度を前記光均一化部材により均一化する光均一化工程と、輝度が均一化された光を前記集光部材により集光して前記被照射部材に照射する露光工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の露光方法において、前記露光工程では、前記集光部材により集光された光を光投影部材により前記被照射部材に投影させて照射することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の露光方法において、前記被照射部材は電子回路部が形成された基板であり、前記露光工程では、前記集光部材により集光された光が前記基板の前記電子回路以外の部位に照射されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、発光ダイオード又はＥＬ素子の発光タイミング又は／及び発光パターンが制御手段により制御されて同じ波長の光を出射する複数の発光ダイオード又はＥＬ素子から光が出射される。発光ダイオード又はＥＬ素子から出射された光は、光均一化部材によりその光の輝度が均一化される。輝度が均一化された光は、集光部材により集光されて被照射部材に照射される。このように、本発明によれば、光源として複数の発光ダイオード又はＥＬ素子を用いているため、出射された光を集光させる集光ミラーを用いることなく、光均一化部材に向けてそのまま照射させることができる。これにより、高圧水銀ランプや集光ミラーを用いる必要がないため、露光装置の製造コストを低減させることができ、加えて、発光ダイオード又はＥＬ素子が複数設けられているため、光の強度を格段に増大させることができる。この結果、露光装置の製造コストの低減と光の強度の増大を両立させることができる。さらに、光源として発光ダイオード又はＥＬ素子を用いることにより、従来の高圧水銀ランプを用いた場合と比較して、破損・故障の可能性を大幅に抑制することができ、露光性能の低下を防止できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、発光ダイオード又はＥＬ素子の発光タイミング又は／及び発光パターンが制御手段により制御されて異なる複数の波長の光を出射する複数の発光ダイオード又はＥＬ素子から光が出射される。発光ダイオード又はＥＬ素子から出射された光は、光均一化部材によりその光の輝度が均一化される。輝度が均一化された光は、集光部材により集光されて被照射部材に照射される。このように、本発明によれば、光源として複数の発光ダイオード又はＥＬ素子を用いているため、出射された光を集光させる集光ミラーを用いることなく、光均一化部材に向けてそのまま照射させることができる。これにより、高圧水銀ランプや集光ミラーを用いる必要がないため、露光装置の製造コストを低減させることができ、加えて、発光ダイオード又はＥＬ素子が複数設けられているため、光の強度を格段に増大させることができる。また、異なる複数の波長の光を出射する発光ダイオード又はＥＬ素子を用いることにより、被照射部材に印字される情報を複雑なものにすることもできる。この結果、露光装置の製造コストの低減と光の強度の増大を両立させることができる。さらに、光源として発光ダイオード又はＥＬ素子を用いることにより、従来の高圧水銀ランプを用いた場合と比較して、破損・故障の可能性を大幅に抑制することができ、露光性能の低下を防止できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、集光部材で集光された光を光投影部材により被照射部材に投影させて照射することにより、被照射部材に印字される情報の印字の品質（印字性能）を向上させることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、制御工程において、複数の発光ダイオード又はＥＬ素子の発光タイミング又は／及び発光パターンが制御手段により制御される。光出射工程において、発光タイミング又は／及び発光パターンが制御された光が発光ダイオード又はＥＬ素子から出射される。光均一化工程において、発光ダイオード又はＥＬ素子から出射された光の輝度が光均一化部材により均一化される。露光工程において、輝度が均一化された光が集光部材により集光されて被照射部材に照射される。このように、本発明によれば、光源として複数の発光ダイオード又はＥＬ素子を用いているため、出射された光を集光させる集光ミラーを用いることなく、光均一化部材に向けてそのまま照射させることができる。これにより、高圧水銀ランプや集光ミラーを用いる必要がないため、露光装置の製造コストを低減させることができ、加えて、発光ダイオード又はＥＬ素子が複数設けられているため、光の強度を格段に増大させることができる。また、異なる複数の波長の光を出射する発光ダイオード又はＥＬ素子を用いることにより、被照射部材に印字される情報を複雑なものにすることもできる。この結果、露光装置の製造コストの低減と光の強度の増大を両立させることができる。さらに、光源として発光ダイオード又はＥＬ素子を用いることにより、従来の高圧水銀ランプを用いた場合と比較して、破損・故障の可能性を大幅に抑制することができ、露光性能の低下を防止できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、露光工程では、集光部材により集光された光を光投影部材により被照射部材に投影させて照射することにより、被照射部材に印字される情報の印字の品質（印字性能）を向上させることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、露光工程では、集光部材により集光された光が基板の電子回路の部位以外の部位（周辺部又は周縁部）に照射されることにより、製造コストが低減された露光装置を用いて、基板の電子回路の部位以外の部位を周辺（周縁）露光することができる。なお、基板の電子回路の部位以外の部位を周辺（周縁）露光することにより、パーティクルの発生（発塵）を防止できる。これにより、基板の電子回路にゴミや誇りなどが付着することを防止でき、電子回路に不具合が生じてしまうことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の第１実施形態に係る露光装置について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１及び図２に示すように、露光装置１０は、発光ダイオード１２を有する光源部１４を備えている。この発光ダイオード１２として、例えば中心波長が５００ｎｍ以下の光を出射する青色発光ダイオードが用いられている。
【００２０】
ここで、光源部１４を構成する発光ダイオード１２は、同じ中心波長の光を出射するものが複数設けられている構成でもよく、また、異なる中心波長の光を出射するものが複数設けられている構成でもよい。
【００２１】
また、露光装置１０は、発光ダイオード１２の発光タイミング又は発光パターンを制御する制御部１６を備えている。また、露光装置１０は、記憶部１８を備えている。この記憶部１８は、例えばＲＡＭで構成されており、発光ダイオード１２の発光タイミング又は発光パターンを制御するプログラムが格納されている。
【００２２】
また、露光装置１０は、発光ダイオード１２から出射された光を所定の方向に反射する第１反射ミラー２０を備えている。
【００２３】
また、露光装置１０は、第１反射ミラー２０で反射された光の輝度を均一化させる均一化レンズ２２を備えている。
【００２４】
また、露光装置１０は、均一化レンズ２２により輝度が均一化された光を所定の方向に反射させる第２反射ミラー２４を備えている。
【００２５】
また、露光装置１０は、第２反射ミラー２４で反射された光を集光する集光レンズ２６を備えている。
【００２６】
また、露光装置１０は、被照射部材（例えば、ガラス基板、半導体基板、液晶基板など）３２に所定の製造番号を印字するための液晶マスク２８を備えている。
【００２７】
また、露光装置１０は、液晶マスク２８を透過した光を被照射部材３２に投影させるための投影レンズ３０を備えている。
【００２８】
次に、本実施形態に係る露光装置１０の作用について、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２９】
図１乃至図３に示すように、制御工程において、記憶部１８に予め格納した制御プログラムに基づいて制御部１６が発光ダイオード１２の発光タイミング又は／及び発光パターンを制御する（Ｓ１００）。
【００３０】
光出射工程において、制御部１６により発光ダイオード１２の発光タイミング又は／及び発光パターンが制御された光が複数の発光ダイオード１２から出射される（Ｓ１１０）。
【００３１】
第１反射工程において、複数の発光ダイオード１２から出射された光が第１反射ミラー２０により所定の方向に反射される（Ｓ１２０）。
【００３２】
光均一化工程において、第１反射ミラー２０で反射された光の輝度が均一化レンズ２２により均一化される（Ｓ１３０）。
【００３３】
第２反射工程において、均一化レンズ２２により輝度が均一化された光が第２反射ミラー２４により所定の方向に反射される（Ｓ１４０）。
【００３４】
集光工程において、第２反射ミラー２４により反射された光が集光レンズ２６により集光される（Ｓ１５０）。
【００３５】
透過工程において、集光レンズ２６により集光された光が液晶マスク２８を透過する（Ｓ１６０）。
【００３６】
露光工程において、液晶マスク２８を透過した光が投影レンズ３０により被照射部材３２上の所定の部位に投影され照射される（Ｓ１７０）。被照射部材３２には所定の情報（例えば、製造番号（１６桁の数字、２次元コード））が印字される。
【００３７】
なお、「２次元コード」とは、例えばベリコードが挙げられる。
【００３８】
以上のように、光源として複数の発光ダイオード１２を用いているため、出射された光を集光させる集光ミラーを用いることなく、第１反射ミラー２０に向けて照射させることができる。これにより、高圧水銀ランプや集光ミラーを用いる必要がないため、露光装置１０の製造コストを低減させることができ、加えて、発光ダイオード１２が複数設けられているため、光の強度を格段に増大させることができる。この結果、露光装置１０の製造コストの低減と光の強度の増大を両立させることができる。さらに、光源として発光ダイオード１２を用いることにより、従来の高圧水銀ランプを用いた場合と比較して、破損・故障の可能性を大幅に抑制することができ、露光性能の低下を防止できる。
【００３９】
特に、異なる複数の波長の光を出射する発光ダイオード１２を用いることにより、被照射部材３２に印字される情報を複雑なものにすることもできる。
【００４０】
また、集光レンズ２６で集光された光を投影レンズ３０により被照射部材３２に投影させて照射することにより、被照射部材３２に印字される情報の印字の品質（印字性能）を向上させることができる
【００４１】
なお、上記実施形態では、発光ダイオード１２を用いた構成を示したが、この構成に限られることはなく、発光ダイオード１２に替えて、例えば、ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子（図示省略）を用いるようにしてもよい。また、同様に、ＥＬ素子は、同じ中心波長の光を出射する複数のものが設けられている構成でもよいし、異なる中心波長の光をそれぞれ出射する複数のものが設けられている構成でもよい。
【００４２】
ここで、上記露光装置１０を用いた露光方法の適用例について説明する。
【００４３】
図４に示すように、露光装置１０として、同じ中心波長又は異なる中心波長を出射する複数の発光ダイオード１２からなる光源部１４と、光源部１４を制御する制御部１６と、発光ダイオード１２から出射された光の輝度を均一化する均一化レンズ２２と、均一化レンズ２２により輝度が均一化された光を集光して後述の被照射部材３２である基板３３に照射させる集光レンズ２６と、で構成されている。
【００４４】
また、基板３３として、複数の電子回路部３４が形成された長方形状の基板（例えば、ガラス基板又は半導体ウエーハ）が用いられる。
【００４５】
この適用例によれば、発光ダイオード１２から出射された光の輝度が均一化レンズ２２により均一化され、輝度が均一化された光が集光レンズ２６により集光され基板３３の電子回路部３４の部位以外の部位（周辺部又は周縁部）に照射される。これにより、基板３３の周辺部又は周縁部が周辺露光（周縁露光）される。このように、製造コストが低減された露光装置１０を用いて、基板３３の電子回路部３４の部位以外の部位を周辺（周縁）露光することができる。これにより、パーティクルの発生（発塵）を防止できる。この結果、基板３３の電子回路部３４にゴミや誇りなどが付着することを防止でき、電子回路部３４に不具合が生じてしまうことを防止することができる。
【００４６】
なお、光源部１４と均一化レンズ２２との間に、発光ダイオード１２から出射される光を集光するＬＥＤ集光レンズ（図示省略）を別途設けた構成でもよい。
【００４７】
また、図４に示す露光装置１０を用いて、ＤＶＤ−Ｒ（ＣＤ−Ｒ）の接着処理を行うことができる。すなわち、一対の対向する基板状部材同士を紫外線の照射で硬化する熱硬化性接着剤（光感光性接着剤）で接着させた後、紫外線の波長と同じ波長の光を発光ダイオード１２から出射し、接着剤を硬化させることができる。これにより、製造コストが低減された露光装置１０を用いて、ＤＶＤ−Ｒ（ＣＤ−Ｒ）の接着処理を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係る露光装置の概念図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る露光装置の制御システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る露光装置の処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る露光装置の変形例を用いて基板を周辺（周縁）露光するときの概念図である。
【図５】従来の露光装置の概念図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０        露光装置
１２        発光ダイオード
１６        制御部（制御手段）
２２        均一化レンズ（光均一化部材）
２６        集光レンズ（集光部材）
３０        投影レンズ（光投影部材）
３２        被照射部材
３３        基板
３４        電子回路部
【図１】
2007298677.tif 000003
【図２】
2007298677.tif 000004
【図３】
2007298677.tif 000005
【図４】
2007298677.tif 000006
【図５】
2007298677.tif 000007