JPH0732001B2 - 金属蒸気放電灯 - Google Patents
金属蒸気放電灯Info
- Publication number
- JPH0732001B2 JPH0732001B2 JP2641587A JP2641587A JPH0732001B2 JP H0732001 B2 JPH0732001 B2 JP H0732001B2 JP 2641587 A JP2641587 A JP 2641587A JP 2641587 A JP2641587 A JP 2641587A JP H0732001 B2 JPH0732001 B2 JP H0732001B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal vapor
- vapor discharge
- discharge lamp
- lamp
- resist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Discharge Lamp (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光化学反応を生じさせる紫外線光源として用
いられる金属蒸気放電灯に関し、特に半導体を製造する
際に、レジストの耐熱性向上のためのハードニングに用
いられる金属蒸気放電灯に関するものである。
いられる金属蒸気放電灯に関し、特に半導体を製造する
際に、レジストの耐熱性向上のためのハードニングに用
いられる金属蒸気放電灯に関するものである。
一般に、半導体の製造においては、ウエハー基板上に塗
布されたレジスト膜に所定の画像パターンを介して紫外
線を照射した後、レジスト溶解液等にて溶解して微細像
のレジストパターンを形成させ、次にレジストの密着性
を改善するためにポストベークがなされるが、このポス
トベークの時にレジストの耐熱性が劣るために、微細像
のレジストパターンがウエハーから剥離したり、型ずれ
を起こしたりするため、ポストベークの前にあるいは同
時にウエハー基板上に残存するレジストに更に紫外線を
照射して硬化させ（以下、「ハードニング」という）、
その後、露出するウエハーに不純物イオン注入等の処理
がなされる。このレジストのハードニングは、光吸収に
よる高分子化合物の光化学反応によるもので、最も有効
な光の波長域としては、約220〜330nmの範囲である紫外
線の領域であり、330〜450nmの出力が強いと、レジスト
の種類によっては発泡現象を起こすので好ましくないと
されている。
布されたレジスト膜に所定の画像パターンを介して紫外
線を照射した後、レジスト溶解液等にて溶解して微細像
のレジストパターンを形成させ、次にレジストの密着性
を改善するためにポストベークがなされるが、このポス
トベークの時にレジストの耐熱性が劣るために、微細像
のレジストパターンがウエハーから剥離したり、型ずれ
を起こしたりするため、ポストベークの前にあるいは同
時にウエハー基板上に残存するレジストに更に紫外線を
照射して硬化させ（以下、「ハードニング」という）、
その後、露出するウエハーに不純物イオン注入等の処理
がなされる。このレジストのハードニングは、光吸収に
よる高分子化合物の光化学反応によるもので、最も有効
な光の波長域としては、約220〜330nmの範囲である紫外
線の領域であり、330〜450nmの出力が強いと、レジスト
の種類によっては発泡現象を起こすので好ましくないと
されている。
従来、この紫外線を照射する光源ランプとしては、一般
に低圧水銀灯や高圧水銀灯が使用されているが、前者は
アーク長が長くなると共に大きな出力が得られないの
で、後者の高圧水銀灯が主に使用されている。
に低圧水銀灯や高圧水銀灯が使用されているが、前者は
アーク長が長くなると共に大きな出力が得られないの
で、後者の高圧水銀灯が主に使用されている。
この高圧水銀灯における発光は多数の輝線スペクトルか
らなっており、各スペクトルが相当の広い波長域にわた
って分散しているため、上記のハードニングに有効な波
長域以外、特に330nm以上の有害な長波長のスペクトル
線はフィルターで遮断してレジストのハードニングに使
用されている。
らなっており、各スペクトルが相当の広い波長域にわた
って分散しているため、上記のハードニングに有効な波
長域以外、特に330nm以上の有害な長波長のスペクトル
線はフィルターで遮断してレジストのハードニングに使
用されている。
更に最近では発光管内に水銀を添加せずに金属ハロゲン
化物を発光物質として封入し、特定波長の光の発光を得
る金属蒸気放電灯が開発されている。
化物を発光物質として封入し、特定波長の光の発光を得
る金属蒸気放電灯が開発されている。
しかしながら、発光管の内部に水銀を封入せずに、例え
ば、マグネシウム、ハロゲンおよび希ガスを封入した金
属蒸気放電灯においては、マグネシウム封入による有効
波長域のスペクトルの出力が低く、却って従来の水銀灯
に比べて有効波長域のスペクトルの出力が小さいという
問題点を有している。
ば、マグネシウム、ハロゲンおよび希ガスを封入した金
属蒸気放電灯においては、マグネシウム封入による有効
波長域のスペクトルの出力が低く、却って従来の水銀灯
に比べて有効波長域のスペクトルの出力が小さいという
問題点を有している。
このような現状において、水銀を使用せずに所期の光化
学反応を十分に起こさせる、特に半導体製造用レジスト
が硬化される220〜330nmの範囲の紫外線を高い効率で発
光する金属蒸気放電灯は、未だ得られていないのが実情
である。
学反応を十分に起こさせる、特に半導体製造用レジスト
が硬化される220〜330nmの範囲の紫外線を高い効率で発
光する金属蒸気放電灯は、未だ得られていないのが実情
である。
本発明の目的は、以上の如き事情に基づいてされたもの
であって、その目的は、光化学反応、特に半導体のレジ
ストの耐熱性を向上させるハードニングにおいて有効な
波長域の紫外線を高い効率で放射する水銀を添加しない
金属蒸気放電灯を提供することにある。
であって、その目的は、光化学反応、特に半導体のレジ
ストの耐熱性を向上させるハードニングにおいて有効な
波長域の紫外線を高い効率で放射する水銀を添加しない
金属蒸気放電灯を提供することにある。
本発明の金属蒸気放電灯は水銀を含有しない発光管の内
部にマグネシウムおよびハロゲンを封入した金属蒸気放
電灯において、スズと、５〜300Toorのキセノンガスと
を封入してなることを特徴としている。
部にマグネシウムおよびハロゲンを封入した金属蒸気放
電灯において、スズと、５〜300Toorのキセノンガスと
を封入してなることを特徴としている。
本発明の金属蒸気放電灯は、水銀を使用していないの
で、350nm以上の出力が小さくて220〜330nmの有効波長
域の紫外線を効率良く発光させることができる。
で、350nm以上の出力が小さくて220〜330nmの有効波長
域の紫外線を効率良く発光させることができる。
水銀は一般に発光物質として水銀灯に封入して使用され
ているが、特に350nm以上のスペクトル出力が高いため
に却ってレジストのハードニングに有害である。この水
銀の代わりにマグネシウムを発光物質となし、ハロゲ
ン、キセノンと一緒に助成分としてスズを発光管に封入
する。
ているが、特に350nm以上のスペクトル出力が高いため
に却ってレジストのハードニングに有害である。この水
銀の代わりにマグネシウムを発光物質となし、ハロゲ
ン、キセノンと一緒に助成分としてスズを発光管に封入
する。
このマグネシウムは単独で使用するとスペクトル出力は
小さいが、スズとキセノンガスとの共存状態で高い効率
で発光し、特に半導体製造用レジストのハードニングに
有効な波長域の220〜330nmの範囲の紫外線範囲で発光量
が高くなる。
小さいが、スズとキセノンガスとの共存状態で高い効率
で発光し、特に半導体製造用レジストのハードニングに
有効な波長域の220〜330nmの範囲の紫外線範囲で発光量
が高くなる。
本発明においては、アーク放電を始動させる希ガスとし
てアルゴンの代わりにキセノンを用い、有効波長域220
〜330nmの紫外線放射エネルギー出力を増加させるもの
であり、その封入量としては常温で５〜300Toorの範囲
が好ましい。キセノンガスが5Toor未満では有効波長域2
20〜330nmの出力を増加させる効果が少なく、300Toorを
超えると、アークが細くなり持ち上がり現象を起こし、
さらに、アークが光電管に接触するに至りアーク失透を
引き起こり好ましくない。
てアルゴンの代わりにキセノンを用い、有効波長域220
〜330nmの紫外線放射エネルギー出力を増加させるもの
であり、その封入量としては常温で５〜300Toorの範囲
が好ましい。キセノンガスが5Toor未満では有効波長域2
20〜330nmの出力を増加させる効果が少なく、300Toorを
超えると、アークが細くなり持ち上がり現象を起こし、
さらに、アークが光電管に接触するに至りアーク失透を
引き起こり好ましくない。
助成分のスズとしては、金属単体あるいはそのハロゲン
化物の形で封入するのが好ましい。現時点では、その原
理を解明することはできないが、スズは、後述する実施
例から明らかになるように、マグネシウムの278、280、
285および309nmの出力を増加させのに有効である。この
スズの添加量は極く僅かでよく、例えば発光管の内容積
1cc当たり２〜５×10-8モルの添加量で十分に大きな効
果が得られる。
化物の形で封入するのが好ましい。現時点では、その原
理を解明することはできないが、スズは、後述する実施
例から明らかになるように、マグネシウムの278、280、
285および309nmの出力を増加させのに有効である。この
スズの添加量は極く僅かでよく、例えば発光管の内容積
1cc当たり２〜５×10-8モルの添加量で十分に大きな効
果が得られる。
以下、本発明を具体的に説明する。
第１図は光化学反応における光源として使用される定格
4KWの金属蒸気放電灯を示すが、内径が22mm、内容積が
約100ccのオゾンレス石英管からなる発光管１内に一対
の電極２、２が対向位置され、電極管距離は250mmであ
る。発光管１の両端がシール部11であり、シール部11に
モリブデン箔３が封入され、このモリブデン箔を外部リ
ード棒４と電極２が電気的に接続されている。
4KWの金属蒸気放電灯を示すが、内径が22mm、内容積が
約100ccのオゾンレス石英管からなる発光管１内に一対
の電極２、２が対向位置され、電極管距離は250mmであ
る。発光管１の両端がシール部11であり、シール部11に
モリブデン箔３が封入され、このモリブデン箔を外部リ
ード棒４と電極２が電気的に接続されている。
上記のように構成されてなる発光管１内に１×10-5モル
の沃化マグネシウム、５×10-6モルの沃化アンチモン、
５×10-6モルの沃化スズ及び150Toorのキセノンガスを
封入した金属蒸気放電灯（ランプＡ）を作製した。
の沃化マグネシウム、５×10-6モルの沃化アンチモン、
５×10-6モルの沃化スズ及び150Toorのキセノンガスを
封入した金属蒸気放電灯（ランプＡ）を作製した。
第２図は本発明の金属蒸気放電灯（ランプＡ）の発光ス
ペクトルの分光分布を示するグラフであり、横軸には輝
線スペクトルの波長（nm）を示し、縦軸には相対スペク
トル強度（％）を示してあり、100％における絶対エネ
ルギー値は以下の第３図、第４図及び第５図共に同じで
ある。
ペクトルの分光分布を示するグラフであり、横軸には輝
線スペクトルの波長（nm）を示し、縦軸には相対スペク
トル強度（％）を示してあり、100％における絶対エネ
ルギー値は以下の第３図、第４図及び第５図共に同じで
ある。
一方、比較のために、ランプＡから沃化スズを除いた金
属蒸気放電灯（ランプＢ）と沃化マグネシウムのみを封
入した金属蒸気放電灯（ランプＣ）を作製して発光スペ
クトルの出力相対値を第３図及び第４図に示した。
属蒸気放電灯（ランプＢ）と沃化マグネシウムのみを封
入した金属蒸気放電灯（ランプＣ）を作製して発光スペ
クトルの出力相対値を第３図及び第４図に示した。
これらの図から明らかなように、本発明の金属蒸気放電
灯（ランプＡ）は、スズを添加しない金属蒸気放電灯
（ランプＢ）および（ランプＣ）に比べてマグネシウム
の輝線スペクトル、特に有効波長域220〜330nmの出力相
対値が増大していることが分かる。第２図と第３図およ
び第４図とを比較してスズの影響を見てみると、マグネ
シウムを封入したものにさらにスズを封入すると、第２
図から明らかなように、マグネシウムの輝線スペクトル
が増大し、マグネシウムに対してスズが発光助成分とし
て寄与することがわかる。
灯（ランプＡ）は、スズを添加しない金属蒸気放電灯
（ランプＢ）および（ランプＣ）に比べてマグネシウム
の輝線スペクトル、特に有効波長域220〜330nmの出力相
対値が増大していることが分かる。第２図と第３図およ
び第４図とを比較してスズの影響を見てみると、マグネ
シウムを封入したものにさらにスズを封入すると、第２
図から明らかなように、マグネシウムの輝線スペクトル
が増大し、マグネシウムに対してスズが発光助成分とし
て寄与することがわかる。
更に、本発明は、従来の水銀灯（第５図参照）に比べ35
0nm以上の有害なスペクトル領域の出力相対値を激減で
きるので、レジストのハードニングに好適な金属蒸気放
電灯を提供することができる。
0nm以上の有害なスペクトル領域の出力相対値を激減で
きるので、レジストのハードニングに好適な金属蒸気放
電灯を提供することができる。
また、スズを添加したことによる始動電圧、再点弧電圧
などの電気特性への影響もほとんどない。
などの電気特性への影響もほとんどない。
以上説明したように、本発明の金属蒸気放電灯は水銀を
含有しない発光管の内部にマグネシウムおよびハロゲン
を封入した金属蒸気放電灯において、スズと、５〜300T
oorのキセノンガスとを封入したので、光化学反応特に
レジストのハードニングに有効な波長域220〜330nmの紫
外線を高い効率で発光する光源を提供することができ
る。
含有しない発光管の内部にマグネシウムおよびハロゲン
を封入した金属蒸気放電灯において、スズと、５〜300T
oorのキセノンガスとを封入したので、光化学反応特に
レジストのハードニングに有効な波長域220〜330nmの紫
外線を高い効率で発光する光源を提供することができ
る。
第１図は本発明に係る金属蒸気放電灯球の一実施例を示
す説明用断面図、第２図は本発明の金属蒸気放電灯にお
ける発光スペクトルの分光分布との関係を示すグラフ、
第３図および第４図は従来の金属蒸気放電灯における発
光スペクトルの分光分布を示すグラフ、第５図は従来の
高圧水銀灯における発光スペクトルの分光分布を示すグ
ラフである。 １…発光管、２…電極 ３…モリブデン箔、４…外導線 11…シール部
す説明用断面図、第２図は本発明の金属蒸気放電灯にお
ける発光スペクトルの分光分布との関係を示すグラフ、
第３図および第４図は従来の金属蒸気放電灯における発
光スペクトルの分光分布を示すグラフ、第５図は従来の
高圧水銀灯における発光スペクトルの分光分布を示すグ
ラフである。 １…発光管、２…電極 ３…モリブデン箔、４…外導線 11…シール部
Claims (1)
- 【請求項１】水銀を含有しない発光管の内部にマグネシ
ウムおよびハロゲンを封入した金属蒸気放電灯におい
て、 スズと、５〜300Toorのキセノンガスとを封入してなる
ことを特徴とする金属蒸気放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2641587A JPH0732001B2 (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | 金属蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2641587A JPH0732001B2 (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | 金属蒸気放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63195945A JPS63195945A (ja) | 1988-08-15 |
| JPH0732001B2 true JPH0732001B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=12192911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2641587A Expired - Lifetime JPH0732001B2 (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | 金属蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732001B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3153765B2 (ja) * | 1996-06-24 | 2001-04-09 | 矢崎総業株式会社 | 平型回路体とコネクタの接続構造 |
-
1987
- 1987-02-09 JP JP2641587A patent/JPH0732001B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63195945A (ja) | 1988-08-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |