(57)【要約】【課題】光源に用いるショートアーク型高圧水銀ランプの交換作業を円滑に簡易化可能とするランプ及び、露光装置を提供すること。【解決手段】ケーブルの無いショートアーク型高圧水銀ランプと、当該ランプに給電する為のバネ状接触端子をランプもしくは装置側に有することを特徴とする。【選択図】図１
2017009934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルの無いショートアーク型高圧水銀ランプと、当該ランプに給電する為のバネ状接触端子をランプもしくは装置側に有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
ケーブルの無いショートアーク型高圧水銀ランプに対して、無理な力が加わらないように給電経路の一部もしくは全体に負荷軽減機構を持たせたことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
上記水銀ランプに対して、無理な力が加わらないように、バネ状接触端子を導通に必要な接触圧力及び擦動距離を確保しながらの駆動を完了させることが可能な機構を有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
上記水銀ランプに対して、無理な力が加わらないように、バネ状接触端子を導通状態から抜去駆動を完了させることが可能な機構を有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
上記水銀ランプとバネ状接触端子が接触不良とはならない相対位置に達したことを視覚・聴覚・触覚により認識可能なことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の露光装置を使用して基板を露光する工程と、  その露光した基板を現像する工程と、を有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光束を導光する照明光学装置、及び、光源からの光束で基板を露光する露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて微細なパターンを有するデバイスを製造する際、レチクル（マスク）に形成されたパターンを基板に転写する投影露光装置が従来から使用されている。
【０００３】
投影露光装置は、一般的に、光源からの光束を用いてマスク（レチクル）を照明する照明光学系と、マスク（レチクル）と基板との間に配置され、マスク（レチクル）のパターンを基板に投影する投影光学系とを有する。
【０００４】
光源に用いるショートアーク型高圧水銀ランプは、構造上外力に弱く熱膨張による変形及び、給電線ネジ止め時の外力の影響がランプに及ぶのを避ける為に、図６のようにランプの陰極・もしくは陽極のどちらかをケーブルにすることが有効な方法とされている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２５８８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記露光装置などの光源に使用される水銀ランプには寿命（例えば千数百時間程度）があり、定期的に交換する必要がある。ランプ交換の際は、図６において、先ず水銀ランプ４０上部から出ているケーブル４１先端のボルト接続を外し、次にランプ下部の装置側クランプ機構の締め付けボルトを緩めて水銀ランプを取り外す。その後新しいランプに付け替え、逆の手順で装置本体に取り付ける。
【０００７】
近年、基板の大型化に伴い従来以上の生産効率を維持する為にランプも大型化・大電力化しており以下のような課題が出てきた。
【０００８】
ネジを使用した電気接続である為、接続箇所を見ただけでは必要な軸力が加わっているかが判別しにくい。
【０００９】
ランプが例えば５ｋｇ超、ケーブルが１ｋｇ程度と重たくなり、ランプとケーブルを同時に片手で持つ作業が困難となってきた。
【００１０】
そこで、本発明は、光源に用いるショートアーク型高圧水銀ランプの交換作業を円滑にかつ簡易化可能とするランプ及び、露光装置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】
【００１１】
その目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、ケーブルの無いショートアーク型高圧水銀ランプと、当該ランプに給電する為のバネ状接触端子をランプもしくは装置側に有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バネ状の接触端子を用いた電気接続である為、接続箇所を見ただけで導通が完了していることを判別でき、かつランプにケーブルがついていないため、例えば５ｋｇ超のランプであっても片手での保持及び交換作業を容易かつ円滑に行うことが可能な露光装置及びランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態の露光装置を示した図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のうちバネ状給電端子部の詳細を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のうち給電コネクタロック機構の詳細図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のうちＸＹＺフローティング機構の詳細図である。
【図５】本発明の第２実施形態の露光装置を示した図である。
【図６】従来の露光装置を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
〔第1実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態の露光装置の図である。本実施形態の露光装置は、図１に示すようにまず光源ユニット３０が、放電灯である水銀ランプ１及び（反射）光学素子である楕円鏡２を保持部材３に保持させることにより概略構成されている。保持部材３は、ＸＹＺステージ４を固定するアングル５に対して、プレート６、保持部材アングル３ａを介して固定されている。水銀ランプ１は、ランプベース８及びスペーサ９を介してＸＹＺステージ４に固定されており、ＸＹＺステージ４によって保持部材３に対して相対移動する。なお、ランプベース８は導電性材料で作製され、スペーサ９は絶縁性材料で作製される。また、 図１の水銀ランプ１では、陰極１ａが下側にあるものが用いられているが、上側にあるものを用いてもよい。
【００１６】
このように、保持部材３に楕円鏡２が固定され、一方水銀ランプ１がＸＹＺステージ４により保持部材３に対して調整できるため、ＸＹＺステージ４は、水銀ランプ１と楕円鏡２との相対位置を調整する調整手段として機能する。ただし、調整手段としてＸＹＺステージ４を用いることに限定されず、例えばオペレータが直接触れるものではない場合では、つまみのない工具的な簡素なものを用いてもよい。また、水銀ランプ１を保持部材３に固定する一方、楕円鏡２をＸＹＺステージ４等で調整するものであってもよい。さらに、調整手段を設けるか否か任意であり、水銀ランプ１及び楕円鏡２の双方とも保持部材３に固定するものであってもよい。
【００１７】
給電の機構としては、陰極口金１ａ下部の円柱状端子７をクランプすることで導通を確保するランプベース８に対してランプのスタータからのケーブルを接続する。このランプベース８は導電性があり、絶縁体であるスペーサ９を介して、ＸＹＺステージ４に接続されている。ランプの陽極口金１ｂ上部には、図２で詳細を示すが、給電プラグ１０があり、装置側機構である給電コネクタロック機構１１に内包されたバネ状給電端子１２を介してバスバー１３に接続される。本給電バスバー１３は、ＸＹＺステージ４と連動する連動フレーム２２に固定されたＸＹＺフローティング機構１４に対して固定されている。このバスバー１３に対してランプスタータからの給電ケーブル２１を接続することで給電を行う。
給電プラグ１０は、陽極口金１ｂ上部に本構成のようにネジ固定されても良いし、ネジを介さずに電極の一部として一体構造であってもよい。ランプの陰極・陽極という電流の流れる向きに対して本構成は取り付け位置を限定されるものではない。
【００１８】
図２はバネ状給電端子部詳細で、バスバー１３に固定された給電ジャック２３に内包されたバネ状給電端子１２が給電プラグ１０と電気的に接続されている状態を示す。給電プラグ１０と給電ジャック２３の直径その他の形状は、バネ上給電端子１２にて導通を保障するために最小限の接触圧力と擦動距離を確保可能なように加工されることで、給電プラグ１０を給電ジャック２３内バネ状給電端子１２に挿入・抜去力を従来の露光装置図６におけるランプ陽極側ケーブルの重量と同程度に低減することができる。
【００１９】
次に電気的接続を保証するために接続の完了状態を視覚、聴覚、触覚にて感知可能な、給電コネクタロック機構１１について説明する。給電コネクタロック機構１１は給電ジャック２３の軸周りを回転する操作にて、ランプ側の陽極口金１ｂ側面のロックつば１ｃを引っかける構造で、隙間には給電プラグ１０を給電ジャック２３内バネ状給電端子１２に挿入にするために必要な力よりも若干反力が強いロック機構バネが挿入されている。
【００２０】
図３は給電コネクタロック機構１１と周辺部品の外観を示す図である。給電コネクタロック機構１１とロックつば１ｃの位置関係は導通が完了かつ保証されている状態を示している。給電コネクタロック機構１１には、カム溝が加工されており、前記挿入力を軽減するためのテーパ状斜面とロック完了後にロックが外れないための戻り防止凸形状が加工されており、ロック機構バネ１１ａの反力と併せて嵌合を保証する。給電コネクタロック機構１１を回転させながら、接続を行う際に、戻り防止凸形状をロックつば１１が乗り越える際に音および操作感をオペレーターは確認することができ、ロックつば１１の位置にて接触・動通が確保されたことを視覚的に確認することもできる。
【００２１】
前記ロック機構バネ１１ａまた、抜去時の抜去力を軽減する為に給電コネクタロック機構１１にはロックつば１ｃを押し下げる働きをするテーパ状の溝が加工されている。水銀ランプ１に印加する程度の電圧と２５０アンペア程度までの電流であればこのようなテーパ機構による挿入・抜去力の低減機構が必要無い程度の力でランプに負担をかけずに給電プラグ１０と給電ジャック１７の挿抜が可能であるが、陽極口金１ｂを保持しながらコネクタロック機構１１のテーパ状カム溝を使用することでランプへの負担をさらに軽減することが望ましい。また、更なる大電流への対応はバネ状給電端子１２の使用数を直列に増やしたり、前記テーパ機構による挿入・抜去力の低減機構が必須になるが、さらに大型のバネ状給電端子１２を使用することで対応が可能である。
【００２２】
次に、ＸＹＺフローティング機構１４は、ランプに対して給電ジャック１７および周辺部品とバスバー１３、給電ケーブル２１の重量の作用を軽減する。図４においてまずバスバー１３に固定された円柱状Ｚシャフト１５と円筒状のＺブッシュ１６がバスバーから先端までの構造物をＺ方向すなわち上下方向とＺ軸周りの回転動作のみ可能なように規制する。次にＺブッシュ１６に固定された絶縁ブッシュ１７がＸＹＺステージ４に連動する連動フレーム２２に固定されたＸＹフローティングベース１８に対してＸＹ方向に任意移動できるように、わずかな隙間を確保するためのスペーサ１９およびワッシャ２０を介して連結されている。
【００２３】
スペーサ１９およびワッシャ２０は、Ｚシャフト周りに必要数量配置する。なおＸＹＺフローティング機構１４は、本構造に限定されず直動ガイドやカム／ローラフォロア、ボールキャスターといったスライド機構を使用したＸＹＺステージ機構を使用することもできる。さらに、給電ジャック１７からＺシャフト１５までの荷重に対してほぼ等価の反力を接続完了時の給電ジャック１７のＺ位置で発揮可能なバネ２４にてＺシャフトを支えることで、ランプへの無用な負荷を軽減する。従来ケーブルの重さは必ずランプに作用していたが、適正なバネを選択することで本構成では、ランプへの負荷を限りなく少なくすることができる。
【００２４】
なお、水銀ランプ１と給電ジャック１７との間の傾き誤差は機構上およびランプの製造誤差上発生するが、給電プラグ１０と給電ジャック１７は５°程度傾いてもバネ状給電端子１２のバネ性で吸収することができる。従って給電プラグ１０と給電ジャック１７間の部品設計公差を５°以下にとなるように設計することで傾きの影響を取り除くことが可能である。
【００２５】
〔第２実施形態〕
つぎに、図２に基づいて本発明の第２実施形態の露光装置について説明する。本実施形態の露光装置は、図２に示すように図1におけるバスバー１３から給電ケーブル２１までの構成を積層バスバー２５にて代替したものである。ランプへの負荷を低減するために積層バスバー２５はＸＹＺ各方向のバネ定数を削減する為の曲げとひねりが加えられている。さらに、本バスバーは一体構造のバスバーに比較して、２分割以上に分割することで梁構造の中立線での滑りを引き起こすことでさらなるバネ定数の削減を行いランプへの負荷を減らしている。
【００２６】
〔第３実施形態〕
つぎに、本発明の一実施形態のデバイス（半導体デバイス、液晶表示デバイス等）の製造方法について説明する。ここでは、半導体デバイスの製造方法を例に説明する。
【００２７】
半導体デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたウエハを露光する工程と、ウエハを現像する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）と、パッケージング工程（封入）を含む。なお、液晶表示デバイスは、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に感光剤を塗布する工程と、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたガラス基板を露光する工程と、ガラス基板を現像する工程を含む。
【００２８】
本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも円滑に高い効率でデバイスを製造することができる。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  水銀ランプ、１ａ  陰極口金、１ｂ  陽極口金、１ｃ  ロックつば、２  楕円鏡、
３  保持部材、３ａ  保持部材アングル、４  ＸＹＺステージ、５  アングル、
６  プレート、７  円柱状端子、８  ランプベース、９  スペーサ、１０  給電プラグ、
１１  給電コネクタロック機構、１１ａ  ロック機構バネ、１２  バネ状給電端子、
１３  バスバー、１４  ＸＹＺフローティング機構、１５  Ｚシャフト、
１６  Ｚブッシュ、１７  絶縁ブッシュ、１８  ＸＹフローティングベース、
１９  スペーサ、２０  ワッシャ、２１  給電ケーブル、２２  連動フレーム、
２３  給電ジャック、２４  バネ、３０  光源ユニット
【図１】
2017009934.tif 000003
【図２】
2017009934.tif 000004
【図３】
2017009934.tif 000005
【図４】
2017009934.tif 000006
【図５】
2017009934.tif 000007
【図６】
2017009934.tif 000008