JPH02246206A - 半導体ウエハー露光方法と露光用水銀灯 - Google Patents

半導体ウエハー露光方法と露光用水銀灯

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JPH02246206A
JPH02246206A JP1066375A JP6637589A JPH02246206A JP H02246206 A JPH02246206 A JP H02246206A JP 1066375 A JP1066375 A JP 1066375A JP 6637589 A JP6637589 A JP 6637589A JP H02246206 A JPH02246206 A JP H02246206A
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mercury
semiconductor wafer
mercury lamp
line
exposure
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Takehiro Kira
健裕 吉良
Kiyotada Nakamura
中村 清忠
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微細パターン焼き付けに適した半導体ウェハ
ー露光方法と露光用水銀灯に関するものである。
〔従来の技術〕
半導体ウェハーを露光するためには、水銀灯から放射さ
れる436nmの光(以下g線と称する)もしくは36
5nmの光(以下i線と称する)が主に利用されている
が、水銀灯からはこれらg線もしくはi線のほかにも種
々の光が放出されており、必要とする光以外は露光装置
内の光学フィルターや反射ミラーでカットされる。そし
て、レンズ系やフォトマスクを介して半導体ウェハーに
はgNsもしくはivAの光が照射されるようになって
いる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、露光装置内の光学フィルターや反射ミラ
ーでは、g線を利用する場合は426n−以下と446
1−以上の光、i線を利用する場合は355n−以下と
3750−以上の光は完全にカットされて問題とならな
いが、g線の場合の436n■±Ion−以内の光、i
線の場合の365±Ion■以内の光はカントしきれな
いのが実情である。そして近年、半導体ウェハーの回路
パターンが微細化するにしたがって、光が光学レンズ系
を通過する際の色収差が問題となってきているが、ga
もしくは五線を用いて半導体ウェハーを露光するときに
、色収差が問題とならない範囲は、436±4ns、3
65±40■の範囲とされており、露光装置内の光学フ
ィルターや反射ミラーではカントしきれない範囲の光が
露光時のボケの原因となっている。この露光時のボケを
少なくするためには、前記の定義で決まるg線もしくは
i線のスペクトル純度を高くすれば良いが、従来の半導
体ウェハー露光用水銀灯はこのスペクトル純度が85%
未満であり、満足できる値ではなかった。
本発明は以上のような従来技術の有する問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、g線も
しくはi線のスペクトル純度が高く、ボケの原因となる
光の放射を少なくした半導体ウェハー露光用水銀灯を提
供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の半導体ウェハー露光方法は、半導体ウェハー露
光装置に、発光管の中央に発光空間膨出部が形成され、
該発光空間膨出部内に一対の電極が対向配置されるとと
もに、水銀の封入量を1.15乃至11.5mg/cc
の範囲から選択し、希ガスの封入量を静圧で0.25乃
至5気圧の範囲になるように選択して、該水銀と希ガス
を封入してなる水銀灯を配置し、該水銀灯を直流電源で
点灯させるとともに、消費電力をW、電圧をV、電流を
Aとしたとき、W=V×Aにおいて、VIAで点灯せし
めて半導体ウェハーを露光することを特徴とする。
また露光用放電灯は、発光管の中央に発光空間膨出部が
形成され、該発光空間膨出部内に一対の電極が対向配置
されるとともに、水銀と希ガスが封入されてなる半導体
ウェハー露光用水銀灯であって、当該水銀の封入量を1
.15乃至11.5mg/ccの範囲から選択し、希ガ
スの封入量を静圧で0.25乃至5気圧の範囲になるよ
うに選択して、下記の定義で決まるg線もしくはivA
のスペクトル純度を85%以上にしたことを特徴とする
〔作用〕
水銀の封入量を1.15乃至11.5a+g/ccの範
囲から選択し、希ガスの封入量を静圧で0.25乃至5
気圧の範囲になるように選択して、該水銀と希ガスを封
入してなる水銀灯を配置し、該水銀灯を直流電源で点灯
させるとともに、消費電力をW、電圧をV、電流をAと
したとき、W−VXAにおいて、VIAで点灯せしめて
半導体ウェハーを露光するようにしたので、微細パター
ン焼き付けに適した露光方法とすることができ、また水
銀と希ガスの封入量を前記した範囲から選択して、前記
の定義テ決マるgaIもしくはi線のスペクトル純度を
85%以上にしたので、露光時にボケの原因となる光の
放射量が少なくなり、半導体ウェハーの微細パターン露
光用に適した水銀灯とすることができる。
(実施例〕 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第1図は、本発明に係わる半導体ウェハー露光用水銀灯
の説明図であり、1の発光管の中央には略楕円球状をし
た発光空間膨出部11が形成され、この発光空間膨出部
11の両サイドに気密封止部12.13が伸びている。
そして、この気密封止部12.13内にはそれぞれ金属
箔21.22が埋設され、金属箔21122カラハ、内
導線31.32ト外導!41.42カツれぞれ伸びてお
り、一方の内導線31の先端には陽極51が取りつけら
れ、他方の内導線32の先端には陰極52が取りつけら
れて、発光空間膨出部ll内で対向配置されている。
この半導体ウェハー露光用水銀灯の発光空間膨出部11
内には、1.15乃至11.5mg/ccの範囲から選
択された水銀と、静圧で0.25乃至5気圧の範囲にな
るよう選択された希ガスが封入され、封入される水銀と
希ガスの量は、前記したg線もしくは1線のスペクトル
純度が85%以上となる値から選択される。この封入さ
れる水銀の量を1.15−g/cc以下から選択すると
、gHもしくはi線の有効なスペクトル強度(g線の場
合は436±bの場合は365±40−の範囲の積分値
)が弱くなりすぎるし、逆に水銀の封入量が11.5s
+g/cc以上の範囲から選択すると、前記した定義で
決まるgWAもしくはivAのスペクトル純度を85%
以上にすることが困難となる。そして、希ガスの圧力が
静圧で5気圧以上になる範囲から希ガスの封入量を選択
すると、前記した範囲から水銀の封入量を選択しても、
g線もしくはi線のスペクトル純度を85%以上にする
ことが困難となり、また希ガスの圧力が静圧で0.25
気圧以下になる範囲から希ガスの封入量を選択すると、
ランプ電流値が高くなりすぎるので好ましくない、そし
て、この半導体ウェハー露光用水銀灯を直流電源で点灯
するにあたって、ランプ電圧■とランプ電流Aとの関係
をVIAとなるように制御して点灯せしめて半導体ウェ
ハー露光させれば、前記したg線もしくはi線の純度が
ほぼ85%以上になり、ボケの少ない露光方法とするこ
とができる。
第2図は、本発明に係わる半導体ウェハー露光用水銀灯
と従来の半導体ウェハー露光用水銀灯を実際に点灯して
測定したスペクトル分布図の比較であり、実線は、水銀
の封入量を3.7 mg/cc 、希ガスの封入量を静
圧で1.25気圧とした、消費電カフ00Wの本発明に
係わる半導体ウェハー露光用水銀灯のスペクトル分布図
であり、また点線は、水銀の封入量を40.5mg/c
c 、希ガスの封入量を静圧で0.25気圧とした、同
じ消費電力である従来の半導体ウェハー露光用水銀灯の
スペクトル分布図であるが、同図に於いて、本発明の水
銀灯はスペクトル線が非常にシャープになっており、前
記した定義のg線もしくはi線のスペクトル純度は、本
発明の水銀灯が90%、従来の水銀灯が70%となって
いる。またスペクトル線がシャープになった分、露光エ
ネルギーが低くなっているが、この点に関しては露光時
間を長くするか、水銀灯への入力を大きくすることによ
り解決することができる。そしてランプ電圧とランプ電
流の関係は、本発明の方は25V、14Aに制御して点
灯されるので、■〈Aの関係になるが、従来の方は50
VS14Aで点灯され、VIAの関係になっている。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の半導体ウェハー露光用水
銀灯は、水銀の封入量を1.15乃至11.5mg/c
cの範囲から選択し、静圧での希ガスの封入量を0.2
5乃至5気圧の範囲から選択して、該水銀灯を直流を源
で点灯させるにあたって、消費電力をW、電圧をv、、
を流をAとしたとき、W=V×Aにおいて、V<Aで点
灯させるように設計したので、微細パターン焼き付けに
適した露光方法とすることができ、また前記の定義で決
まるg線もしくは1線のスペクトル純度を85%以上と
したので、露光時にボケの原因となる光の放射が少なく
、微細パターン焼き付けに適した半導体ウェハー露光用
水銀灯とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わる半導体ウェハー露光用水銀灯の
説明図、第2図は本発明と従来の半導体ウェハー露光用
水銀灯の放射スペクトル分布の比較図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)半導体ウェハー露光装置に、 発光管の中央に発光空間膨出部が形成され、該発光空間
    膨出部内に一対の電極が対向配置されるとともに、水銀
    の封入量を1.15乃至11.5mg/ccの範囲から
    選択し、希ガスの封入量を静圧で0.25乃至5気圧の
    範囲になるように選択して、該水銀と希ガスを封入して
    なる水銀灯を配置し、 該水銀灯を直流電源で点灯させるとともに、消費電力を
    W、電圧をV、電流をAとしたとき、W=V×Aにおい
    て、V<Aで点灯せしめて半導体ウェハーを露光するこ
    とを特徴とする半導体ウェハー露光方法。 2)発光管の中央に発光空間膨出部が形成され、該発光
    空間膨出部内に一対の電極が対向配置されるとともに、
    水銀と希ガスが封入されてなる半導体ウェハー露光用水
    銀灯であって、当該水銀の封入量を1.15乃至11.
    5mg/ccの範囲から選択し、希ガスの封入量を静圧
    で0.25乃至5気圧の範囲になるように選択して、下
    記の定義で決まるg線もしくはi線のスペクトル純度を
    85%以上にしたことを特徴とする半導体ウェハー露光
    用水銀灯。 g線純度=(432nm〜440nmの積分エネルギー
    /426nm〜446nmの積分エネルギー)×100 i線純度=(361nm〜369nmの積分エネルギー
    /355nm〜375nmの積分エネルギー)×100
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KR100349800B1 (ko) * 1994-06-21 2002-12-18 우시오덴키 가부시키가이샤 방전램프

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