(57)【要約】【課題】フィルタについての累積費用を低減できる照射装置を提供する。【解決手段】メタルハライドランプ１とフィルタ４の間にプレカットフィルタ５を設け、フィルタ４の遮断域と通過域の境界の波長から遮断域内に存在する波長までの波長域とフィルタ４の通過域とをプレカットフィルタ５の通過域とする。これにより、フィルタ４に吸収される波長の光に起因する発熱のダメージを少なくすることができる。その結果、高価なフィルタ４の交換周期を長くでき、累積費用を低減することができる。【選択図】図１
2009021354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタルハライドランプと、
前記メタルハライドランプと被照射物の間に位置し、前記被照射物に対して遮断すべき光の波長域を遮断域とするフィルタと、
前記メタルハライドランプと前記フィルタの間に位置し、前記フィルタの遮断域と通過域の境界の波長から前記遮断域内に存在する波長までの波長域と前記フィルタの通過域とを通過域とするプレカットフィルタと
を備えることを特徴とする照射装置。
【請求項２】
前記フィルタとプレカットフィルタの間に隙間を設けたことを特徴とする請求項１記載の照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタルハライドランプを用いた照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被照射物に紫外線を照射する照射装置（露光装置ともいう）には、特許文献１に示すような石英板に多層膜を蒸着し３３０ｎｍ以下の光が反射するように設計された紫外線の一部を遮断するフィルタを備えるものがある。このフィルタとしては、基材上の蒸着膜の膜厚で遮断特性を規定するものがある。しかし、そのフィルタに平行光でない紫外線、例えば、垂直光と斜め光が入射すると、それぞれの光にとっての見かけ上の膜厚が相違するので、遮断特性、ひいては透過率も相違する。
【０００３】
そこで、平行光ではない紫外線の一部を遮断するフィルタとしては、上記のような蒸着膜の膜厚で遮断特性を規定するものでなく、基材自体が遮断特性をもつものを使用する必要がある。かかるフィルタは、遮断特性を規定するものなので、高い精度が要求され、よって比較的高価である。
【特許文献１】特開２００１−６６５６３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、基材自体が遮断特性をもつフィルタは、遮断域での光のエネルギーを吸収して発熱し、その発熱によるダメージを受ける。例えば、組成や透過率の変化が生じる。こうして、信頼性の低下が懸念されるので、かかるフィルタの長期間使用は難しく、比較的短期間ごとに交換する必要がある。そのため、フィルタについての累積費用が高騰するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィルタについての累積費用を低減できる照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、第１の本発明に係る照射装置は、メタルハライドランプと、メタルハライドランプと被照射物の間に位置し、被照射物に対して遮断すべき光の波長域を遮断域とするフィルタと、メタルハライドランプとフィルタの間に位置し、フィルタの遮断域と通過域の境界の波長から遮断域内に存在する波長までの波長域とフィルタの通過域とを通過域とするプレカットフィルタとを備えることを特徴とする
第１の本発明によれば、プレカットフィルタを設け、フィルタの遮断域と通過域の境界の波長から遮断域内に存在する波長までの波長域とフィルタの通過域とをプレカットフィルタの通過域としたので、フィルタに吸収される波長の光に起因する発熱のダメージを少なくすることができる。その結果、高価なフィルタの交換周期を長くでき、累積費用を低減することができる。
【０００７】
第２の本発明に係る照射装置は、フィルタとプレカットフィルタの間に隙間を設けたことを特徴とする。
【０００８】
第２の本発明によれば、フィルタとプレカットフィルタの間に隙間を設けたことによりそこでの空気の流通により、隙間を設けない場合と比較して、発熱によるダメージを少なくできる。よって、フィルタとプレカットフィルタの交換周期を長くすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プレカットフィルタを設け、フィルタの遮断域と通過域の境界の波長から遮断域内に存在する波長までの波長域とフィルタの通過域とをプレカットフィルタの通過域としたので、フィルタに吸収される波長の光に起因する発熱のダメージを少なくすることができる。その結果、高価なフィルタの交換周期を長くでき、累積費用を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態に係る照射装置の概略的な構成を示す図であり、照射装置の内部を側面側から見た様子を示している。
【００１２】
この照射装置は、被照射物Ｗに光を照射するものであり、その光源として、発光用の希ガス、水銀およびハロゲンメタル（共に不図示）をガラス管に封入してなるメタルハライドランプ１を備える。図１は、メタルハライドランプ１を管軸方向に見た様子を示している。メタルハライドランプ１は、図示しない電源からの給電により、自身から光を出射させるようになっており、反射鏡２とともに、筐体３に収納されている。
【００１３】
例えば、被照射物Ｗには特定の波長の紫外線を照射する必要があり、その紫外線以外の光を遮断するフィルタ４が、メタルハライドランプ１と被照射物Ｗの間に位置するように筐体３に設けられている。
【００１４】
また、メタルハライドランプ１に到達する前に光の一部を遮断してしまうためのプレカットフィルタ５が、メタルハライドランプ１とフィルタ４の間に位置するように筐体３に設けられている。
【００１５】
フィルタ４とプレカットフィルタ５は、例えば、被照射物Ｗに対して平行となるように配置される。また、フィルタ４とプレカットフィルタ５の間には、放熱のための隙間が設けられている。
【００１６】
図２は、フィルタ４とプレカットフィルタ５における光の透過率と波長の関係を示す図である。
【００１７】
図２に示すように、フィルタ４とプレカットフィルタ５は共にローパスフィルタである。
【００１８】
被照射物Ｗに対して遮断すべき光の波長域がフィルタ４の遮断域４ｃとなっている。
【００１９】
また、フィルタ４の遮断域４ｃと通過域４ｐの境界の波長λ４から遮断域４ｃ内に存在する波長λ５までの波長域５ａとフィルタ４の通過域４ｐとが、プレカットフィルタ５の通過域５ｐとなっている。
【００２０】
波長λ４は、例えば３５０〜５００ｎｍ程度である。波長λ５は、例えば２００〜３５０ｎｍ程度である。
【００２１】
波長λ４は、被照射物Ｗに対して遮断すべき光の波長域と照射すべき光の波長域の境界を定めるものなので高い精度が要求され、よって、フィルタ４は比較的高価である。
【００２２】
一方、波長λ５には高い精度が要求されないので、プレカットフィルタ５は比較的安価である。
【００２３】
図１に戻って説明する。
【００２４】
フィルタ４とプレカットフィルタ５は、その位置を定める枠部材６Ａ、６Ｂに対して着脱自在になっている。具体的には、フィルタ４やプレカットフィルタ５は、引き出して取り外し、押し込んで取り付け、着脱自在になっている。
【００２５】
図３は、プレカットフィルタ５やフィルタ４の平面図である。
【００２６】
プレカットフィルタ５は、図２に示した特性をもつ板材１１と、その周囲に設けられる枠材１２〜１５とを備える。
【００２７】
フィルタ４およびプレカットフィルタ５は、このプレカットフィルタの位置を定める枠部材６Ａ、６Ｂに対して着脱自在であるので、プレカットフィルタ５の交換を行いやすくすることができる。
【００２８】
プレカットフィルタ５の板材１１は、例えば、いわゆるすりガラスなどの安価な材料で構成され、フィルタ４の板材１１は、例えば、いわゆるＵＶ（紫外線）カットガラスなどの高価な材料で構成される。
【００２９】
フィルタ４の板材１１とプレカットフィルタ５の板材１１としては、遮断域で光のエネルギーを吸収するものが選択され使用されている。
【００３０】
同様に、板材１１を選択することで、少なくともフィルタ４については、遮断域と通過域の境界の波長が、入射する光の入射角によりシフトしないようになっている。これは、かかる波長が、被照射物Ｗに対して遮断すべき光の波長域と照射すべき光の波長域の境界を定めるものだからである。
【００３１】
本実施の形態では、板材１１の交換時に板材１１だけを取り外すのでなく、枠材１２〜１５ごと取り外すようになっている。また、枠材１２〜１５を矢印に示すように分解することで、板材１１を交換できるようになっている。
【００３２】
図４は、フィルタについての累積費用を本照射装置と従来の照射装置とで比較したグラフである。ここでは、プレカットフィルタ５を備えない本照射装置を従来の照射装置として説明する。
【００３３】
フィルタ４の板材価格は、その面積が２平方メートルだと、１．２万円ほどである。
【００３４】
プレカットフィルタ５の板材価格は、同面積で５２０万円ほどである。
【００３５】
この金額で計算すると、フィルタ４とプレカットフィルタ５を備える本照射装置（図４の凡例では本装置）のフィルタについての初期費用は、５２１．２万円である。
【００３６】
一方、プレカットフィルタ５を備えない従来の照射装置（同凡例では従来装置）のフィルタについての初期費用は、５２０万円である。
【００３７】
本照射装置では、図１に示すメタルハライドランプ１から出射する光のうち、プレカットフィルタ５が、その遮断域と通過域の境界の波長（図２の波長λ５）より短い波長の成分を吸収する。
【００３８】
プレカットフィルタ５を通過する光つまり波長λ５またはこれより長い波長の成分をもつ光のうち、フィルタ４が、その遮断域と通過域の境界の波長（図２の波長λ４）より短い波長の成分を吸収する。
【００３９】
これにより、フィルタ４を通過する波長λ４またはこれより長い波長の成分をもつ光が被照射物Ｗに照射される。
【００４０】
フィルタ４とプレカットフィルタ５は、吸収する光に起因する発熱により、ダメージを受けるのだが、フィルタ４とプレカットフィルタ５の間に隙間を設けたので、そこでの空気の流通により、隙間を設けない場合と比較して、発熱によるダメージを少なくできる。  さて、図４に示すように、例えばプレカットフィルタ５は、発熱のダメージにより例えば１ヶ月ごとに交換する必要がある。プレカットフィルタ５の交換タイミングでは累積費用が増加するのだが、その増加分については図示省略している。
【００４１】
このようにプレカットフィルタ５は、例えば１ヶ月ごとに交換する必要があるが、このプレカットフィルタ５が光を吸収することにより、フィルタ４の発熱によるダメージが少なくなるので、フィルタ４は例えば１２ヶ月ごとに交換すればよい。
【００４２】
プレカットフィルタ５は着脱自在で交換しやすくなっており、交換周期が短くてもさほどの不利益はない。したがって、交換周期がさらに短くてよいなら、プレカットフィルタ５の遮断域と通過域の境界の波長を、フィルタ４の遮断域と通過域の境界の波長に近づけてプレカットフィルタ５に多くの光を吸収させればよく、こうすることで、フィルタ４の交換周期を一層長くすることができる。
【００４３】
一方、従来の照射装置はプレカットフィルタ５を備えず、フィルタ４に吸収される波長の光によるダメージが多くなるので、フィルタ４は例えば６ヶ月ごとに交換する必要がある。
【００４４】
したがって、本照射装置のフィルタについての初期費用は、従来の照射装置のフィルタについての初期費用よりも高く、使用期間が６ヶ月となるまでは、累積費用についても同様であるが、累積費用は、使用期間が６ヶ月となったタイミングで逆転し、その差は、大きくなる一方である。
【００４５】
以上のように、本照射装置によれば、プレカットフィルタ５を設け、図２に示したように、フィルタ４の遮断域４ｃと通過域４ｐの境界の波長λ４から遮断域４ｃ内に存在する波長λ５までの波長域５ａとフィルタ４の通過域４ｐとをプレカットフィルタ５の通過域５ｐとしたので、フィルタ４に吸収される波長の光に起因する発熱のダメージを少なくすることができる。その結果、高価なフィルタ４の交換周期を長くでき、累積費用を低減することができる。
【００４６】
また、プレカットフィルタ５は、このプレカットフィルタ５の位置を定める枠部材６Ａ、６Ｂに対して着脱自在であるので、プレカットフィルタ５の交換を行いやすくすることができる。
【００４７】
本実施の形態では、フィルタ４も着脱自在としたが、着脱自在とするのはプレカットフィルタ５だけにしてもよい。このときは、例えば、フィルタ４については、筐体３に固定してもよい。
【００４８】
また、フィルタ４とプレカットフィルタ５の間に隙間を設けたので、発熱によるダメージを少なくできる。よって、フィルタ４とプレカットフィルタ５の交換周期を長くすることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、フィルタ４とプレカットフィルタ５をローパスフィルタとしたが、これらを共にハイパスフィルタとし、そのときにもフィルタ４の遮断域４ｃと通過域４ｐの境界の波長λ４から遮断域４ｃ内に存在する波長λ５までの波長域５ａとフィルタ４の通過域４ｐとをプレカットフィルタ５の通過域５ｐとすることで、フィルタ４に吸収される波長の光に起因する発熱のダメージを少なくすることができる。その結果、高価なフィルタ４の交換周期を長くでき、フィルタについての累積費用を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る照射装置の概略的な構成を示す図である。
【図２】フィルタ４とプレカットフィルタ５における光の透過率と波長の関係を示す図である。
【図３】プレカットフィルタ５やフィルタ４の平面図である。
【図４】フィルタについての累積費用を本照射装置と従来の照射装置とで比較したグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
１  メタルハライドランプ
２  反射鏡
３  筐体
４  フィルタ
５  プレカットフィルタ
６Ａ、６Ｂ  フィルタとプレカットフィルタの位置を定める枠部材
Ｗ  被照射物
【図１】
2009021354.tif 000003
【図２】
2009021354.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009021354.tif 000006