(57)【要約】【課題】ランプを簡単に取り外して、ランプの部品をリサイクルすることができ、生産コストを低減することができる露光装置用ランプを提供する。【解決手段】小型水銀ランプ１０は、バルブ２０と、該バルブ２０から発生した光を前方へ反射させる集光鏡２１と、バルブ２０の端部を保持するホルダー２２と、を備える。バルブ２０と集光鏡２１のランプ取付孔４８との間には、断熱材５０が配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブと、該バルブから発生した光を前方へ反射させる集光鏡と、バルブの端部を保持するホルダーと、を備える露光装置用ランプであって、
前記バルブと前記集光鏡の取付孔との間には、断熱材が配置されることを特徴とする露光装置用ランプ。
【請求項２】
前記断熱材は、筒状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の露光装置用ランプ。
【請求項３】
前記断熱材は、螺旋状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の露光装置用ランプ。
【請求項４】
前記断熱材は、樹脂またはゴムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光装置用ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置用ランプに関し、より詳細には、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板を製造する露光装置に適用可能な露光装置用ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の製造工程で使用される露光装置には、光源が設けられており、感光剤が塗布された基板の表面に、光源から発せられた光を照射して、感光剤に照射光のエネルギーを与えることで、該表面を露光している。この感光剤に与える照射光のエネルギーは、単位面積当たりに対して変わらないようにする必要がある。
【０００３】
近年、フラットパネルディスプレイ装置の基板は、生産性を高めるために大型化しており、露光装置でも、この基板の大型化に伴って露光領域が広がることから、光源の出力を高める必要がある。光源の出力を高める方法としては、ランプ単体の出力を高める方法と、複数のランプを用いる方法とがある。
【０００４】
複数のランプを用いた光照射装置としては、ランプを冷却する冷却ファンが取り付けられた各光源ユニットを支持体に対して個別に固定し、光源ユニットの光が照射される方向と反対側から光源ユニットを装着もしくは離脱するようにしてランプを露光処理時に交換するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、放電灯の構造としては、種々のものが考案されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献１に記載の放電灯では、バルブと口金との間に接着剤を充填し、バルブと口金とをねじ止めしている。特許文献２に記載の放電ランプでは、ランプとホルダーとの間に固形緩衝材としてのシリコーンゴムを埋め、ランプの位置決めを精度良く行っている。特許文献３に記載の放電灯では、バルブと口金との間に導電性ゴムソケットを設け、バルブと口金との電気的接続と、バルブの簡便な交換とを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２７８９０７号公報
【特許文献２】実開平０３−１２１６５４号公報
【特許文献３】特開２００２−２７９８８９号公報
【特許文献４】実開平０７−１１７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ランプは、集光鏡やバルブを含む複数の部品から構成されており、バルブの寿命切れやバルブの破損といった故障の場合には、バルブを取り外して、集光鏡のみを交換し、その他の部品を再利用することが好ましい。特許文献１では、複数のランプを使用して、不具合の発生したランプを露光動作中に交換することが記載されているが、ランプのリサイクルについては考慮されていない。また、特許文献１に記載のランプでは、バルブで発生した熱が集光鏡に伝導して集光鏡が熱くなってしまうので、ランプから集光鏡をすぐに取り外すことができず、ランプのリサイクルができないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２〜４の記載の放電灯においてもリサイクルについて考慮されておらず、また、ランプを再利用できるような構成ではなかった。
【０００９】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ランプを簡単に取り外して、ランプの部品をリサイクルすることができ、生産コストを低減することができる露光装置用ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）バルブと、該バルブから発生した光を前方へ反射させる集光鏡と、バルブの端部を保持するホルダーと、を備える露光装置用ランプであって、
前記バルブと前記集光鏡の取付孔との間には、断熱材が配置されることを特徴とする露光装置用ランプ。
（２）前記断熱材は、筒状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の露光装置用ランプ。
（３）前記断熱材は、螺旋状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の露光装置用ランプ。
（４）前記断熱材は、樹脂またはゴムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の露光装置用ランプ。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の露光装置用ランプによれば、バルブと集光鏡の取付孔との間には、断熱材が配置されるので、ランプを簡単に取り外して、ランプの部品をリサイクルすることができ、生産コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る露光装置用ランプが適用される露光装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】図１に示す露光装置用ランプの斜視図である。
【図３】図１の露光装置用ランプの断面図である。
【図４】本発明の変形例に係る露光装置用ランプの断面図である。
【図５】本発明の他の変形例に係る露光装置用ランプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係る露光装置用ランプについて、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すように、本発明の露光装置用ランプが適用される露光装置１は、基板Ｗを保持する基板保持部２と、マスクＭを保持するマスク保持部（図示せず）と、光照射装置３と、光照射装置３から照射される光を平行光として基板Ｗに導く光学系４と、光照射装置３からの光を通過・遮断するように開閉制御する機械式のシャッター５と、を主に備えている。
【００１５】
光学系４は、光照射装置３からの光の強度を均一化するインテグレータ６と、インテグレータ６の出射面から出射された光路の向きを変える平面鏡７と、コリメーションミラー８と、を備える。インテグレータ６としては、フライアイレンズでも、ロッドインテグレータレンズでもよい。
【００１６】
光照射装置３は、複数の小型水銀ランプ（露光装置用ランプ）１０と、所定数のランプ１０をそれぞれ取り付け可能な複数のカセット１１と、複数のカセット１１を取り付け可能な支持体１２と、を備える。複数のカセット１１及び支持体１２は、各小型水銀ランプ１０から照射された光がインテグレータ６に集光するように中心方向に向かって傾斜するように配置されている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、小型水銀ランプ１０は、バルブ２０と、バルブ２０から発生した光を前方へ反射させる集光鏡２１と、バルブ２０の端部を保持するホルダー２２と、を備える。
【００１８】
バルブ２０は、直流（或いは交流）点灯式のショートアークバルブであり、球状の発光部３２と、その両端からストレートに延びた棒状の封止部３４とを有する封体容器３６、電極棒３８、電極棒３８に溶接されたリード棒４０、及び発光部３２内に封止された封止ガスや発光金属その他必要封止物を備えている。各電極棒３８の一端には、発光部３２内で一対の電極４４を構成する陽極４４ａおよび陰極４４ｂが接続されている。
【００１９】
集光鏡２１は、碗状に形成されており、内面には凹状の反射面４６が、中央部には、ランプ取付孔４８が形成されている。反射面４６には、赤外線と可視光を透過可能な紫外光反射膜５１が形成されており、これにより、バルブ２０から発せられる紫外光を前方へ効率良く反射させ、赤外線と可視光を後方に透過させる。
【００２０】
ホルダー２２は、バルブ２０における封止部３４の挿入先端部を保持するとともに、図示しない電力供給線を保持するものであり、セラミック等の耐熱性材料によって一体成形され、集光鏡２１の中央取付筒部４９に接着剤にて接着されている。
【００２１】
また、バルブ２０の封体容器３６の外周面とランプ取付孔４８との間の対向面間には、バルブ２０から集光鏡２１への熱の伝達を抑制するため、樹脂またはゴムの断熱材５０が埋め込まれている。断熱材５０は、台形筒状または円筒状に形成されている。また、断熱材５０は、軸方向に亘って断面積が変化するように台形筒状または円筒状に形成されることが好ましく、集光鏡２１の開口側からホルダー２２側に向かって、断熱材５０の外径が徐々に小さくなるように配置することで、バルブ２０を断熱材５０と共に集光鏡２１から容易に取り外すことができる。
【００２２】
なお、断熱材５０は、バルブ２０の外周面に嵌めこまれており、バルブ２０と共に取り外されているが、断熱材５０は、ランプ取付孔４８の内周面に嵌めこまれて、バルブ２０が集光鏡２１に嵌めこまれた断熱材５０から取り外されてもよい。
【００２３】
断熱材５０を構成する樹脂材料としては、グラスウール、ロックウール、セルロースファイバ、ウレタン系、フェノール系、ポリスチレン系、ポリスチレン系などがある。また、断熱材５０を構成するゴム材料としては、天然ゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴムなどがある。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態の小型水銀ランプ１０によれば、バルブ２０の封体容器３６と集光鏡２１のランプ取付孔４８との対向面間には、断熱材５０が配置されるので、集光鏡２１がバルブ２０からの熱によって熱くなることが抑えられて、露光中や露光直後であっても、ランプ１０をすぐに取り外して集光鏡２１を簡単に交換することができる。従って、小型水銀ランプ１０をリサイクルすることができ、生産コストを低減することができる。
【００２５】
図４は、本発明の変形例に係る小型水銀ランプ（露光装置用ランプ）の断面図である。この小型水銀ランプ１０ａでは、バルブ２０の封体容器３６とランプ取付孔４８との対向面間には、樹脂またはゴムからなる複数の断熱材５０ａが軸方向に並んで埋め込まれている。これらの断熱材５０ａも台形筒状または円筒状に形成されている。また、封体容器３６は、集光鏡２１の開口側からホルダー２２側に向かって、外径が徐々に小さくなるように形成されることが好ましい。これにより、封体容器３６の周囲に取り付けられた複数の断熱材５０ａも集光鏡２１の開口側からホルダー２２側に向かって、外径が徐々に小さくなり、バルブ２０を断熱材５０ａとともに集光鏡２１から容易に取り外すことができる。なお、封体容器３６の外径を変更する代わりに、複数の断熱材５０ａの外径が異なるものを用いて、集光鏡２１の開口側から外径が大きな断熱材５０ａを順に配置するようにしてもよい。
なお、バルブ２０の封体容器３６とランプ取付孔４８の対向面の少なくとも一方には、複数の断熱材５０ａがそれぞれ嵌め込まれる溝（図示せず）が形成されてもよい。
【００２６】
図５は、本発明の他の変形例に係る小型水銀ランプ（露光装置用ランプ）の断面図である。この小型水銀ランプ１０ｂでは、樹脂またはゴムからなる長尺の断熱材５０ｂが軸方向に亘って螺旋状に巻きつけられることで、この螺旋状の断熱材５０ｂがバルブ２０の封体容器３６の外周面とランプ取付孔４８との間に埋め込まれている。封体容器３６の外形は、台形または円形であり、集光鏡２１の開口側からホルダー２２側に向かって、外径が徐々に小さくなるように形成されることが好ましい。これにより、封体容器３６の周囲に巻き付けられた螺旋状の断熱材５０ｂも集光鏡２１の開口側からホルダー２２側に向かって、外径が徐々に小さくなり、バルブ２０を断熱材５０ｂとともに集光鏡２１から容易に取り外すことができる。
なお、この場合も、バルブ２０の封体容器３６とランプ取付孔４８の対向面の少なくとも一方には、螺旋状の断熱材５０ｂが嵌め込まれる溝（図示せず）が形成されてもよい。
【００２７】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【００２８】
本実施形態では、複数の小型水銀ランプ１０をカセット１１と支持体１２とを有する光照射装置３に適用したが、これに限定されず、任意の構成の光照射装置３に適用可能である。
また、露光装置としては、分割逐次近接露光装置、走査式近接露光装置、ミラープロジェクション式露光装置、レンズ投影式露光装置、密着式露光装置のいずれにも適用することができる。さらに、本発明は、一括式、逐次式、走査式等のいずれの露光方法にも適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１    露光装置
３    光照射装置
１０，１０ａ，１０ｂ  小型水銀ランプ（露光装置用ランプ）
２０  バルブ
２１  集光鏡
２２  ホルダー
４８  ランプ取付孔
５０，５０ａ，５０ｂ  断熱材
【図１】
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【図２】
2012177795.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012177795.tif 000006
【図５】
2012177795.tif 000007