JPH0719057B2 - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
- Publication number
- JPH0719057B2 JPH0719057B2 JP59080215A JP8021584A JPH0719057B2 JP H0719057 B2 JPH0719057 B2 JP H0719057B2 JP 59080215 A JP59080215 A JP 59080215A JP 8021584 A JP8021584 A JP 8021584A JP H0719057 B2 JPH0719057 B2 JP H0719057B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exposure
- light source
- quartz tube
- exposure apparatus
- mercury lamp
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Light Sources And Details Of Projection-Printing Devices (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は露光装置に係わり、特にその露光用光源に関す
るものである。
るものである。
従来微細なパターンを選択的に形成する方法として印刷
法，光学的露光法及び電子ビーム露光法が用いられてお
り、光学的露光法が多用されている。
法，光学的露光法及び電子ビーム露光法が用いられてお
り、光学的露光法が多用されている。
第１図は光学的露光装置の一例としてカラー受像管の蛍
光面形成に用いられる露光装置を示すものである。第１
図において露光装置（１）の底部には露光用光源（３）
を内装するランプハウス（２）が配置されている。この
露光用光源に対向して補正レンズ（４），光透過率補正
板（５）を介してパネル（６）が載置される。また露光
用マスクパターンとして多数の規則的に配列された微細
な開孔を有するシヤドウマスク（７）がパネル（６）の
内面に近接対向して装着されている。このパネル（６）
の内面には感光面（図示せず）が形成されている。一方
露光用光源としては第２図に示すような高圧水銀ランプ
が一般的に用いられる。即ち露光用光源（３）は内径
（ｒ）の石英管（12）の一端部に絶縁碍子（14）を介し
て外部電極（10a）が、他端部に外部電極（11a）が配置
され、それぞれ外部電極（10a）及び（11a）に導接する
内部電極（10b）及び（11b）が電極間距離ｌを介して対
向するように配設されている。また内部電極（10b）及
び（11b）の周囲には水銀（13）が挿入されており、石
英管内の水銀蒸気圧力は点燈状態で10乃至20気圧に保た
れている。このような露光用光源は通常石英管（12）の
内径ｒが1.0mm,肉厚1.4mm,電極間長ｌが長極間タイプで
は20mm乃至30mm,短極間タイプで約8mmのものが用いられ
ている。
光面形成に用いられる露光装置を示すものである。第１
図において露光装置（１）の底部には露光用光源（３）
を内装するランプハウス（２）が配置されている。この
露光用光源に対向して補正レンズ（４），光透過率補正
板（５）を介してパネル（６）が載置される。また露光
用マスクパターンとして多数の規則的に配列された微細
な開孔を有するシヤドウマスク（７）がパネル（６）の
内面に近接対向して装着されている。このパネル（６）
の内面には感光面（図示せず）が形成されている。一方
露光用光源としては第２図に示すような高圧水銀ランプ
が一般的に用いられる。即ち露光用光源（３）は内径
（ｒ）の石英管（12）の一端部に絶縁碍子（14）を介し
て外部電極（10a）が、他端部に外部電極（11a）が配置
され、それぞれ外部電極（10a）及び（11a）に導接する
内部電極（10b）及び（11b）が電極間距離ｌを介して対
向するように配設されている。また内部電極（10b）及
び（11b）の周囲には水銀（13）が挿入されており、石
英管内の水銀蒸気圧力は点燈状態で10乃至20気圧に保た
れている。このような露光用光源は通常石英管（12）の
内径ｒが1.0mm,肉厚1.4mm,電極間長ｌが長極間タイプで
は20mm乃至30mm,短極間タイプで約8mmのものが用いられ
ている。
露光に際しては露光用光源（３）の外部電極（10a）及
び（11a）から所定の入力を印加せしめて高圧水銀ラン
プを所定時間発光せしめ、発光した紫外線は補正レンズ
（４）及び光透過率補正板（５）により所定の光分布及
び照度分布となるように調整され、シヤドウマスク
（７）の開孔をマスクパターンとしてパネル（６）内面
の感光面を選択的に露光する。
び（11a）から所定の入力を印加せしめて高圧水銀ラン
プを所定時間発光せしめ、発光した紫外線は補正レンズ
（４）及び光透過率補正板（５）により所定の光分布及
び照度分布となるように調整され、シヤドウマスク
（７）の開孔をマスクパターンとしてパネル（６）内面
の感光面を選択的に露光する。
さてこのような光学的露光法においては、より微細なパ
ターンや大面積の露光を正確に行なうためには感光面で
の光のオーバーラツプを防止するために光源の大きさは
小さい程良い。単に光源の大きさを小さくするだけなら
ば高圧水銀ランプの発光部に所定の開口を有する遮蔽板
を配設すればよい。しかし乍らこの場合感光面での単位
面積当りの露光照度は当然低下することになり、露光時
間を延長すれば生産性が低下し量産的に好ましくない。
特にビスアジド／ポリビニルピロリドン系のレジストで
代表されるところの相反則不軌特性を有するレジストを
用いた感光面では、照度不足により正確なパターン形成
が困難となる問題を有している。従つて之等の問題を対
策するためには光源の発光強度を増加させる必要があ
る。
ターンや大面積の露光を正確に行なうためには感光面で
の光のオーバーラツプを防止するために光源の大きさは
小さい程良い。単に光源の大きさを小さくするだけなら
ば高圧水銀ランプの発光部に所定の開口を有する遮蔽板
を配設すればよい。しかし乍らこの場合感光面での単位
面積当りの露光照度は当然低下することになり、露光時
間を延長すれば生産性が低下し量産的に好ましくない。
特にビスアジド／ポリビニルピロリドン系のレジストで
代表されるところの相反則不軌特性を有するレジストを
用いた感光面では、照度不足により正確なパターン形成
が困難となる問題を有している。従つて之等の問題を対
策するためには光源の発光強度を増加させる必要があ
る。
一般に高圧水銀ランプの単位長さ当りの照度は石英管の
内径ｒが一定ならば電極間距離ｌが短かい程高くなる傾
向にあるが、その分入力パワーが減少するため照度を増
加するためにはより高い入力パワーが必要となる。従つ
て発光部分のガラス管の単位長さ当りの圧力は大とな
り、発光部分の単位長さ当りの発熱量も大となり、冷却
手段を講じたとしても石英ガラス管の機械的，熱的強度
が不足するので充分な入力パワーを加えることが困難
で、遂には破壊を生ずることになる。
内径ｒが一定ならば電極間距離ｌが短かい程高くなる傾
向にあるが、その分入力パワーが減少するため照度を増
加するためにはより高い入力パワーが必要となる。従つ
て発光部分のガラス管の単位長さ当りの圧力は大とな
り、発光部分の単位長さ当りの発熱量も大となり、冷却
手段を講じたとしても石英ガラス管の機械的，熱的強度
が不足するので充分な入力パワーを加えることが困難
で、遂には破壊を生ずることになる。
本発明は単位面積当りの発光照度を増加させても充分な
機械的，熱的強度を有する露光用光源によつて正確な露
光パターンを得ることの出来る露光装置を提供すること
を目的とする。
機械的，熱的強度を有する露光用光源によつて正確な露
光パターンを得ることの出来る露光装置を提供すること
を目的とする。
〔発明の概要〕 本発明は、露光用光源の石英管に0.6kg/mm2乃至6.0kg/m
m2の表面圧縮応力を付加することによつて入力パワーを
増加させても充分な機械的，熱的強度を有する露光用光
源によつて充分な露光照度で微細パターンを露光し得る
露光装置である。
m2の表面圧縮応力を付加することによつて入力パワーを
増加させても充分な機械的，熱的強度を有する露光用光
源によつて充分な露光照度で微細パターンを露光し得る
露光装置である。
本発明の露光装置及び露光用光源の全体構成は、例えば
第１図及び第２図に示すものと同様であるので全体構成
についての説明は省略する。
第１図及び第２図に示すものと同様であるので全体構成
についての説明は省略する。
露光用光源に用いられる高圧水銀ランプの機械的，熱的
強度を保証するためには発光部の石英管の強度を増加す
ることが必要である。この観点から本発明者等は種々検
討を重ねた結果、石英管に表面圧縮応力を付加すること
によつてこの問題を解決した。
強度を保証するためには発光部の石英管の強度を増加す
ることが必要である。この観点から本発明者等は種々検
討を重ねた結果、石英管に表面圧縮応力を付加すること
によつてこの問題を解決した。
石英管を温度Ｔまで加熱し急冷した時、石英管に生ずる
表面圧縮応力Ｄは、 Ｄ＝Ｅ・α・Ｔ ……（１） から求められる。ここでＥはヤング率で石英管の場合72
00kg/mm2であり、αは熱膨張係数で石英管の場合5.6×1
0-7である。
表面圧縮応力Ｄは、 Ｄ＝Ｅ・α・Ｔ ……（１） から求められる。ここでＥはヤング率で石英管の場合72
00kg/mm2であり、αは熱膨張係数で石英管の場合5.6×1
0-7である。
石英管の軟化温度は約1500℃であるから、温度Ｔを最大
1500℃まで加熱し急冷した場合、表面圧縮応力は（１）
式からＤ≒6.0kg/mm2が与えられることになる。また石
英管に付加される表面圧縮応力は0.6kg/mm2以上でない
と実質的に石英管強化の効果は認められなかつた。これ
は石英管を約150℃に加熱し急冷した場合に相当する。
1500℃まで加熱し急冷した場合、表面圧縮応力は（１）
式からＤ≒6.0kg/mm2が与えられることになる。また石
英管に付加される表面圧縮応力は0.6kg/mm2以上でない
と実質的に石英管強化の効果は認められなかつた。これ
は石英管を約150℃に加熱し急冷した場合に相当する。
このように表面圧縮応力を付加された石英管を備えた高
圧水銀ランプは特に短極間の電極を有するものに好適す
るが、付加される表面圧縮応力に対応して光源の種類が
選択される。
圧水銀ランプは特に短極間の電極を有するものに好適す
るが、付加される表面圧縮応力に対応して光源の種類が
選択される。
高圧水銀ランプの石英管の内径は0.3mm乃至3.5mm、好ま
しくは0.7mm乃至2.5mmが選択される。即ち、0.3mm以下
では機械的強度が不足し、一方3.5mm以上では点灯時の
立ち上り特性が悪く好ましくない。
しくは0.7mm乃至2.5mmが選択される。即ち、0.3mm以下
では機械的強度が不足し、一方3.5mm以上では点灯時の
立ち上り特性が悪く好ましくない。
また石英管の肉厚は0.5mm乃至3.0mm、好ましくは1.0mm
乃至2.5mmが良い。
乃至2.5mmが良い。
即ち0.5mm以下では機械的強度が不足し、一方3.0mm以上
では光源の冷却分布について石英管の内壁と外壁との間
で差を生じるため好ましくない。
では光源の冷却分布について石英管の内壁と外壁との間
で差を生じるため好ましくない。
さらに電極間距離については5mm乃至50mm、好ましくは7
mm乃至30mmがよい。即ち5mm未満及び50mmを越えると光
源としての立ち上り特性が悪く実用に供し得ない。
mm乃至30mmがよい。即ち5mm未満及び50mmを越えると光
源としての立ち上り特性が悪く実用に供し得ない。
次に本発明の具体的実施例について説明する。
実施例１ まず露光用光源としての高圧水銀ランプの石英管として
外径3.8mm、内径1.0mm、肉厚1.4mmのものを400℃まで加
熱し急冷し、表面圧縮応力約1.6を付加した。表面圧縮
応力Ｄは精密歪測定計を用い、光弾性効果による光路長
Ｆと光路長ｌを測定することにより、 から容易に求めることができる。尚、（２）式において
Ｋは光弾性定数で、石英ガラスの場合は約3.4nm・cm/kg
である。
外径3.8mm、内径1.0mm、肉厚1.4mmのものを400℃まで加
熱し急冷し、表面圧縮応力約1.6を付加した。表面圧縮
応力Ｄは精密歪測定計を用い、光弾性効果による光路長
Ｆと光路長ｌを測定することにより、 から容易に求めることができる。尚、（２）式において
Ｋは光弾性定数で、石英ガラスの場合は約3.4nm・cm/kg
である。
このような石英管を用いて管内電極間長が約8mmの超高
圧水銀ランプを準備した。一方、カラー受像管用14吋型
パネルの内面にビスアジド/pvp系のレジストを厚さ0.5
μに形成し感光面とした。このパネルに孔ピツチ0.2mm
の開孔を有するシヤドウマスクを装着し、第１図に示す
ような露光装置を用いて紫外線露光を行なつた。即ち、
１個のマスク開孔に対応する緑，青及び赤蛍光体ドツト
を形成すべき部分のレジスト膜を実効光源長1mmとして
順次光源位置を切り替え乍ら感光させる。次いで温水現
像を行ない、黒鉛微粉末からなるダグ液を塗布乾燥さ
せ、スルフアミン酸等の酸化剤で分解現像することによ
り光吸収膜を選択的に形成した。
圧水銀ランプを準備した。一方、カラー受像管用14吋型
パネルの内面にビスアジド/pvp系のレジストを厚さ0.5
μに形成し感光面とした。このパネルに孔ピツチ0.2mm
の開孔を有するシヤドウマスクを装着し、第１図に示す
ような露光装置を用いて紫外線露光を行なつた。即ち、
１個のマスク開孔に対応する緑，青及び赤蛍光体ドツト
を形成すべき部分のレジスト膜を実効光源長1mmとして
順次光源位置を切り替え乍ら感光させる。次いで温水現
像を行ない、黒鉛微粉末からなるダグ液を塗布乾燥さ
せ、スルフアミン酸等の酸化剤で分解現像することによ
り光吸収膜を選択的に形成した。
第１表に従来例として上記実施例と同一サイズで表面圧
縮応力を付加していない石英管を用いた露光用光源によ
る結果と本発明の実施例による結果とを対比して示す。
縮応力を付加していない石英管を用いた露光用光源によ
る結果と本発明の実施例による結果とを対比して示す。
第１表から明らかなように本発明の実施例では従来例に
比して20％以上の光源最大入力パワーとすることが出
来、充分高精度の選択的レジストパターンを形成するこ
とができる。
比して20％以上の光源最大入力パワーとすることが出
来、充分高精度の選択的レジストパターンを形成するこ
とができる。
実施例２ 実施例１に用いた超高圧水銀ランプにより実施例１と同
様の手法で約0.3mmピツチの光吸収膜を選択的に形成し
た後、14吋型パネル内面にADC/PVA系レジストに緑蛍光
体を分散させたスラリーを用いて感光面を形成した。次
いで孔ピツチ0.3mmのシヤドウマスクをパネルに装着
し、実効光源長1.0mmとした超高圧水銀ランプを用いて
露光し、以下通常の方法で緑蛍光体ドツトを選択的に形
成した。
様の手法で約0.3mmピツチの光吸収膜を選択的に形成し
た後、14吋型パネル内面にADC/PVA系レジストに緑蛍光
体を分散させたスラリーを用いて感光面を形成した。次
いで孔ピツチ0.3mmのシヤドウマスクをパネルに装着
し、実効光源長1.0mmとした超高圧水銀ランプを用いて
露光し、以下通常の方法で緑蛍光体ドツトを選択的に形
成した。
第２表に第１表と同様、従来例と本発明による結果を対
比して示す。
比して示す。
第２表から明らかなように本発明の実施例では比較例に
比してレジスト膜での照度は20％も増加させることがで
き、その結果露光時間も約20％短縮され、量産的に極め
て有利となる。
比してレジスト膜での照度は20％も増加させることがで
き、その結果露光時間も約20％短縮され、量産的に極め
て有利となる。
以上のように本発明によれば、入力パワーを増加させて
も充分な機械的，熱的強度を有する露光用光源によつ
て、充分な露光照度で短時間に微細パターンを選択的に
露光し得る露光装置を提供することができその工業的価
値は大である。
も充分な機械的，熱的強度を有する露光用光源によつ
て、充分な露光照度で短時間に微細パターンを選択的に
露光し得る露光装置を提供することができその工業的価
値は大である。
第１図は露光装置の構成を示す概略図、第２図は第１図
の露光用光源を示す概略構成図である。 （１）……露光装置、（２）……ランプハウス （３）……露光用光源、（７）……マスクパターン （10a），（11a）……外部電極、（10b），（11b）……
内部電極
の露光用光源を示す概略構成図である。 （１）……露光装置、（２）……ランプハウス （３）……露光用光源、（７）……マスクパターン （10a），（11a）……外部電極、（10b），（11b）……
内部電極
Claims (3)
- 【請求項１】露光用光源からの光をマスクパターンを介
して感光面に露光する露光装置において、前記露光用光
源が石英管の両端部から電極を突出せしめた高圧水銀ラ
ンプからなり、前記石英管の表面圧縮応力が0.6kg/mm2
乃至6.0kg/mm2であることを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】前記石英管の内径が0.3mm乃至3.5mm,肉厚
が0.5mm乃至3.0mmであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の露光装置。 - 【請求項３】前記高圧水銀ランプの管内電極間長が5mm
乃至50mmであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59080215A JPH0719057B2 (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59080215A JPH0719057B2 (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60225159A JPS60225159A (ja) | 1985-11-09 |
| JPH0719057B2 true JPH0719057B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=13712156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59080215A Expired - Fee Related JPH0719057B2 (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719057B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1538495A (zh) | 2003-04-17 | 2004-10-20 | ���µ�����ҵ��ʽ���� | 高压放电灯 |
-
1984
- 1984-04-23 JP JP59080215A patent/JPH0719057B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60225159A (ja) | 1985-11-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |