DE3510479C2 - Verfahren zur nacheinanderfolgenden Belichtung kleiner Abschnitte eines Halbleiterwafers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur nacheinanderfolgenden Belichtung kleiner Abschnitte eines Halbleiterwafers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im Stand der Technik wird zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, wie z. B. von integrierten Schaltkreisen, integrierten Großschaltkreisen oder integrierten Übergroßschaltkreisen und ähnlichem, ein Photoherstellungsverfahren durchgeführt. Um zum Beispiel Teile einer Siliziumoxidschicht von der Oberfläche eines Trägers, der beispielsweise ein Siliziumwafer sein kann, zu entfernen, wird gemäß einem Bildmuster, wie z. B. ein Schaltkreismuster, ein photographisches Verfahren durchgeführt. Zu diesem Verfahren gehört es, daß eine Photolackschicht über die Siliziumoxidschicht auf dem Siliziumträger aufgetragen wird. Danach wird die Photolackschicht mit ultravioletten Strahlen durch eine Photomaske, die das Bildmuster trägt, hindurch belichtet. Nach der Belichtung wird die Photolackschicht entwickelt und die Siliziumoxidschicht einer Ätzbehandlung unterzogen. Danach werden weitere Schaltungserzeugungsbehandlungsschritte, wie Diffusion, Ionenimplantation oder ähnliche, an dem Siliziumträger durch die so ätzbehandelte Siliziumoxidschicht hindurch vorgenommen.

Im allgemeinen ist ein Halbleiterwafer kreisförmig, wobei man sich seine Oberfläche als in kleine Quadrate unterteilt vorstellen kann, die Reihen und Spalten bilden. Diese kleinen Abschnitte werden dann später zerschnitten und bilden so Halbleiterchips. Der Durchmesser eines Halbleiterwafers beträgt im allgemeinen ca. 7,6 cm, 12,7 cm oder 15,2 cm. Durch Fortschritte bei der Herstellungstechnologie nimmt die Tendenz zu größeren Halbleiterwafern zu.

Aus der CH-PS 6 08 898 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem mittels einer Belichtungseinrichtung ein Halbleiterwafer im Ganzen während einer bestimmten Belichtungszeit belichtet wird. Die Belichtungseinrichtungg umfaßt eine Quecksilberdampflampe, die von einer Vielzahl von Reflektoren umgeben ist, um eine extrem gleichmäßige Beleuchtungsfläche in der Belichtungsebene auf dem Halbleiterwafer entstehen zu lassen. Während des Einsatzes der Belichtungseinrichtung wird die Quecksilberdampflampe zwischen zwei Pegel hin- und hergeschaltet. Die Leistungsquelle der Quecksilberdampflampe wird entsprechend so eingestellt, daß während der Belichtungsperiode die Lampe auf einem bestimmten Pegel angetrieben wird, der zur Belichtung des Halbleiterwafers notwendig ist. Außerhalb der Belichtungsperioden wird die Lampe mit einem Pegel angetrieben, der eine optimale Lebensdauer gewährleistet. Mittels eines Steuerkreises wird die Lampe zwischen dem Belichtungspegel und dem Ruhepegel hin- und hergeschaltet.

Bei diesem bekannten Verfahren ist es von Nachteil, daß zur gleichzeitigen Belichtung der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers eine Quecksilberdampflampe mit hoher Ausgangsleistung unerläßlich ist.

Die Verwendung einer solchen Quecksilberdampflampe mit hoher Ausgangsleistung geht jedoch mit Problemen einher, die zu einem Belichtungssystem führen, welches insgesamt groß baut und eine komplizierte Technik erfordert, um die Gleichmäßigkeit der Belichtung auf der Oberfläche des Halbleiterwafers sicherzustellen. Die Tendenz zu größeren Halbleiterwafern praktisch durchzuführen, ist daher sehr schwierig.

Ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der US-PS 40 40 736 bekannt. Hierbei sind die einzelnen Abschnitte, die in Reihen und Spalten auf dem Halbleiterwafer angeordnet sind, einzeln nacheinander zu belichten, so daß die Bildmuster nacheinander jeweils auf den einzelnen kleinen Abschnitten aufgedruckt werden. Ein solches schrittweises Belichtungsverfahren wird so durchgeführt, daß mit jedem Belichtungsschritt nur eine Fläche belichtet wird, die zu nur einem kleinen Abschnitt gehört.

Dieses schrittweise Belichtungsverfahren ermöglicht es daher, eine Quecksilberdampflampe mit geringer Ausgangsleistung zu verwenden, was außerdem noch zu wesentlichen Vorteilen führt, weil das gesamte verwendete Belichtungssystem klein baut und weil es leicht ist, die Gleichmäßigkeit auf der jeweiligen Halbleiterwaferoberfläche zu garantieren, weil die Belichtungsbereiche jeweils klein sind. Das Bildmuster kann daher mit großer Genauigkeit abgebildet werden.

Eine Quecksilberdampflampe kann aber nicht in kurzen Abständen wiederholt an- und ausgeschaltet werden, weil der eingeschlossene Quecksilberdampf beim Ausschalten der Lampe kondensiert. Es ist daher von Vorteil, eine Quecksilberdampflampe wiederholt und abwechselnd mit geringer Leistung und mit hoher Leistung zu betreiben, und sie so kontinuierlich im angeschalteten Zustand zu belassen. Dabei wird der jeweilige Abschnitt auf einer Halbleiterwafer, der die Belichtungsposition eingenommen hat, dem Licht der Quecksilberdampflampe ausgesetzt, wobei die Quecksilberdampflampe mit hoher Leistung läuft. Wenn die Quecksilberdampflampe mit niederer Leistung betrieben wird, kann der Halbleiterwafer schrittweise verschoben werden, so daß andere kleine Abschnitte auf dem Halbleiterwafer, die als nächstes belichtet werden sollen, dann an die Belichtungsstelle gelangen, während das Licht der Quecksilberdampflampe mit Hilfe eines Verschlusses ausgeblendet wird. Dieses erwähnte Vorgehen stellt die benötigte Lichtmenge bei hoher Leistung zur Verfügung und läßt die Quecksilberdampflampe mit niederer Leistung in Betrieb, so daß elektrische Leistungsverluste vermieden werden.

Bei diesem schrittweisen Belichtungsverfahren wird das Licht der Quecksilberdampflampe nicht verwendet, solange der Verschluß geschlossen ist, was Nachteile mit sich bringt, weil auch hier noch Elektrizität vergeudet wird und weil der Verschluß aufgrund der Belichtung mit der starken Lichtintensität beträchtliche Schäden erleiden kann. Der Verschluß muß schnell arbeiten, denn wenn seine Öffnungs- und Verschlußbewegung zu langsam wäre, würde dies zu Problemen wegen der dadurch verursachten nicht gleichförmigen Belichtung führen. Um diesen Anforderungen zu genügen, ist es unumgänglich, daß der Verschluß leicht ist, d. h. ein geringes Gewicht hat. Ein Verschluß mit geringem Gewicht jedoch bringt unvermeidbar auch eine geringe Hitzebeständigkeit mit sich. Dies führt wiederum dazu, daß der Verschluß mit geringem Gewicht dazu neigt, sich unter der Hitze zu verformen, die sich anstaut, während das Licht ausgeblendet wird, was zu Störungen führt, die die Gleichmäßigkeit der Öffnungs- und Schließbewegung beeinträchtigt.

Aus diesen Gründen hat man erwogen, die Quecksilberdampflampe während der Schließperiode des Verschlusses mit einer Leistung zu betreiben, die geringer als die Leistung während der Belichtung ist, d. h. während der Verschluß offengehalten ist.

Es hat sich nun aber herausgestellt, daß das oben beschriebene Belichtungsverfahren ein neues Problem mit sich bringt. Der Gesichtspunkt der Verringerung von Energiekosten und der Steigerung der während der Belichtung abzugebenden Lichtmenge bekommt um so mehr Gewicht, je größer der Unterschied in der Leistungsaufnahme der Quecksilberdampflampe während der Belichtung und während der Schließzeiten des Verschlusses ist. Wenn andererseits dieser erwähnte Unterschied zu groß ist, treten andere Probleme auf, die darin liegen, daß, wenn die Quecksilberdampflampe länger angeschaltet bleibt, die Elektroden schon früh verschleißen und die von der Quecksilberdampflampe abgegebene Lichtmenge damit reduziert wird. Außerdem kann bei langen Anschaltzeiten dann, wenn die Quecksilberdampflampe im hohen Leistungsaufnahme-Niveau arbeitet, die Leistungsaufnahme zu groß sein, so daß die Röhre der Quecksilberdampflampe zerstört wird, was die Betriebslebensdauer der Quecksilberdampflampe ebenfalls verkürzt. Lange Betriebszeiten können außerdem dazu führen, daß die Quecksilberdampflampe im Zustand geringer Leistungsaufnahme eine Kondensation des Quecksilberdampfes in der Röhre der Quecksilberdampflampe zeigt, so daß das Zünden der Quecksilberdampflampe wieder zu Problemen führt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Belichtungsverfahren für einen Halbleiterwafer mittels einer Quecksilberdampflampe anzugeben, welches in der Lage ist, eine konstante Belichtung, die in kurzen Zeitabständen wiederholbar ist, über eine lange Zeitdauer zu ermöglichen, ohne daß die oben erwähnten Probleme auftreten, und die Lebensdauer der Quecksilberdampflampe zu verlängern.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vor, bei welchem das Licht von der Quecksilberdampflampe während der Belichtung in Stufen hohen Niveaus abgegeben wird, während denen die Leistungsaufnahme der Quecksilberdampflampe auf einem hohen Niveau liegt und wiederholt zwischen den Stufen hohen Niveaus und einer Stufe niederen Niveaus, während welcher die Leistungsaufnahme der Quecksilberdampflampe auf einem niederen Niveau liegt, hin- und hergeschaltet wird, wobei die Leistungsaufnahme in den Stufen hohen Niveaus das 1,3fache bis 2,5fache der Leistungsaufnahme in den Stufen niederen Niveaus ist.

Bei einem solchen erfindungsgemäßen Belichtungsverfahren wird die Quecksilberdampflampe auf dem geringen Leistungsaufnahme-Niveau betrieben, solange das von der Quecksilberdampflampe abgegebene Licht nicht zur Belichtung verwendet wird. Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Energieverbrauch der Quecksilberdampflampe beträchtlich zu reduzieren und außerdem mögliche Beschädigungen des Verschlusses aufgrund von Überhitzung zu vermeiden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert und beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Belichtungssystems in einer vereinfachten schematischen Darstellung;

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm das Beispiel einer Wellenform der Leistungsaufnahme einer Quecksilberdampflampe, wobei die Wellenform entsprechend der sich abwechselnden Stufen hohen Niveaus und Stufen niederen Niveaus variiert;

Fig. 3 zeigt eine Teilansicht eines Halbleiterwafers mit einigen zu belichtenden Abschnitten;

Fig. 4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Quecksilberdampflampe; und

Fig. 5 zeigt die in Fig. 4 dargestellte Quecksilberdampflampe in einer vergrößerten schematischen Teildarstellung.

Zur Erzeugung von Abbildern eines Musters mittels ultravioletter Strahlung, wie das eingangs erwähnt wurde, kann ein Belichtungssystem mit einem optischen Lichtfokussierungssystem und einem Abbildungssystem verwendet werden, wie das beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Kurzbogenquecksilberdampflampe, die die Lichtquelle für die Belichtung darstellt. Die Kurzbogenquecksilberdampflampe 1 ist so angeordnet, daß ihr Bogen im Fokus eines lichtfokussierenden Spiegels 5 liegt. Das von der Kurzbogenquecksilberdampflampe 1 abgestrahlte Licht L wird mittels eines lichtfokussierenden Spiegels 5 über einen ersten ebenen Spiegel 6, einen Integrator 8, einen zweiten ebenen Spiegel 7 und eine Sammellinse 10 auf eine Photomaske 11 projiziert, die das Bild eines Schaltkreismusters trägt. Das Licht, welches durch die Photomaske 11 hindurch gelangt, wird über eine reduzierende Linse 12 auf einen Halbleiterwafer 2 gerichtet, der auf einem nicht dargestellten Träger gehalten ist und auf seiner oberen Oberfläche eine Photolackschicht trägt, die aus einem für ultraviolette Strahlungen empfindlichen Harz besteht. Dadurch wird auf dem Halbleiterwafer 2 ein der Photomaske 11 entsprechendes Abbild eines Schaltkreismusters erzeugt, welches allerdings in der Größe um den Faktor 1/10 bis 1/5 reduziert ist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Verschluß und das Bezugszeichen 9 einen Filter.

Bei der vorliegenden Erfindung wird der Halbleiterwafer wie folgt belichtet. In dem in Fig. 1 dargestellten System wird die Quecksilberdampflampe 1, die in einem lichtfokussierenden Spiegel 5 liegt, kontinuierlich mit elektrischer Leistung versorgt, so daß die Quecksilberdampflampe 1 kontinuierlich in Betrieb ist. Während also dieser Anschaltzustand andauernd aufrechterhalten wird, wird die elektrische Speiseleistung der Quecksilberdampflampe 1 mit einem Betriebssteuerschaltkreis 3 so gesteuert, daß die elektrische Leistung der Grundwellenform entspricht, wie sie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist. Entsprechend wird das Leistungsaufnahme-Niveau der Quecksilberdampflampe 1 periodisch und wiederholt zwischen einem hohen Niveau, nämlich der Stufe A und einem niederen Niveau, nämlich der Stufe B, hin- und hergeschaltet. Während der Stufe A beträgt die Leistungsaufnahme der Quecksilberdampflampe 1 ca. 1,3 bis 2,5mal der Nennleistung der Lampe 1. Während der Stufe B ist die Leistungsaufnahme gleich oder in der Nähe der Nennleistung. In der Stufe A bei hoher Leistungsaufnahme wird der Verschluß 4 geöffnet und dann wieder geschlossen, was dazu führt, daß das von der Quecksilberdampflampe 1 abgegebene Licht kleine Abschnitte auf dem Halbleiterwafer 2 entsprechend der Photomaske 11 für eine bestimmte Zeitdauer belichtet. Der belichtete kleine Abschnitt ist derjenige, der sich an der Belichtungsstelle befindet.

Das Ausmaß der Belichtung der belichteten Oberfläche des Halbleiterwafers kann auf ein gewünschtes vorgeschriebenes Maß geregelt werden, indem eine geeignete Öffnungszeit des Verschlusses 4 gewählt wird. Mit anderen Worten kann das Ausmaß der Belichtung dadurch gesteuert werden, daß der Verschluß 4 geöffnet bleibt, während die Quecksilberdampflampe in der Stufe A betrieben wird, in der die Leistungsaufnahme der Quecksilberdampflampe auf einem hohen Niveau liegt. Nach dem Verschließen des Verschlusses 4 wird die Quecksilberdampflampe 1 in der Stufe B betrieben, in der die Leistungsaufnahme auf einem geringen Niveau liegt. Im Betrieb in der Stufe B wird der Verschluß geschlossen gehalten.

Das wiederholte Hin- und Herschalten zwischen der Stufe A hohen Niveaus und der Stufe B geringen Niveaus wird synchron mit der schrittweisen Verschiebung des Halbleiterwafers 2 durchgeführt. Man kann sich den Halbleiterwafer 2, wie das in Fig. 3 dargestellt ist, in eine Anzahl von kleinen Abschnitten P unterteilt denken, die Reihen und Spalten bilden. Diese kleinen Abschnitte P werden schrittweise einer nach dem anderen an die Belichtungsstelle des Belichtungssystems gebracht, wo sie dann kurz angehalten und so nach und nach belichtet werden. Wenn eine Belichtung durch Öffnen und Schließen des Verschlusses 4, während die Quecksilberdampflampe in der Stufe A betrieben wird, durchgeführt worden ist, ist ein Abbild des Musters auf einem der kleinen Abschnitte P des Halbleiterwafers 2 erzeugt worden. Der Wafer 2 wird dann schrittweise verschoben, während der Verschluß 4 geschlossen ist, so daß ein anderer kleiner Abschnitt P, der als nächstes belichtet werden soll, an die Belichtungsstelle gelangt. Die Belichtung wird dann in derselben Art und Weise wiederholt, so daß nach und nach alle Abschnitte P, die sich auf dem Halbleiterwafer befinden, belichtet werden.

In der oben beschriebenen Art und Weise wird die Quecksilberdampflampe 1 kontinuierlich in Betrieb gehalten und abwechselnd zwischen den Stufen A hoher Leistungsaufnahme und der Stufe B geringer Leistungsaufnahme hin- und hergeschaltet. Die Öffnungs- und Verschließzyklen des Verschlusses 4 und die schrittweise Verschiebung des Halbleiterwafers 2 werden entsprechend den Stufen A und B gesteuert. Die Zeitdauer Ta jeder Stufe A hoher Leistungsaufnahme kann z. B. konstant innerhalb eines Bereichs zwischen 100 ms bis 1000 ms gewählt werden. Die Zeitdauer Tb der Stufe B geringer Leistungsaufnahme kann dieselbe oder auch unterschiedlich sein, und kann beispielsweise zwischen 100 ms bis 1000 ms variieren. Die Belichtung des Halbleiterwafers wird ausgeführt, indem die Größe der Leistungsaufnahme in der Stufe A der hohen Leistungsaufnahme innerhalb des Bereichs zwischen 1,3 bis 2,5 mal der Größe der Leistungsaufnahme in der Stufe B geregelt wird. Die Größe der Leistungsaufnahme in der Stufe B geringer Leistungsaufnahme kann entsprechend des jeweils verwendeten Quecksilberdampflampentyps geeignet festgelegt werden. Üblicherweise wird sie so gewählt, daß sie bei jeder verwendeten Quecksilberdampflampe der Nennleistung oder innerhalb von ±10% der Nennleistung liegt. Wenn eine Quecksilberdampflampe unter Bedingungen betrieben wird, bei denen die Größe der Leistungsaufnahme im hohen Niveau die Größe der Leistungsaufnahme im niederen Niveau um mehr als das 2,5fache übersteigt, verschleißen die Elektroden schon früh und die abgestrahlte Lichtmenge wird geringer oder auch unstabil. Es ist daher dann unmöglich, die Belichtung in derselben Art und Weise wie zu Beginn durchzuführen. Die Röhre der Quecksilberdampflampe kann aufgrund von Überhitzung ebenfalls zerstört werden, so daß gefährliche Möglichkeiten der Explosion der Röhre bestehen. Wenn die Quecksilberdampflampe mit zu geringer Leistungsaufnahme in der niederen Stufe betrieben wird, besteht die Gefahr, daß Quecksilberdampf in der Röhre kondensiert und das Zünden der Quecksilberdampflampe dadurch erschwert wird.

Wenn die Leistungsaufnahme in der Stufe hoher Leistungsaufnahme unterhalb dem 1,3fachen der Leistungsaufnahme in der Stufe niederer Leistungsaufnahme liegt, wird es überflüssig, Elektrizität durch Umschalten der Betriebszustände der Quecksilberdampflampe in der oben angegebenen Art und Weise einzusparen.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Kurzbogenquecksilberdampflampe 1 schematisch dargestellt, die als Belichtungsquelle in einem Belichtungssystem der erfindungsgemäßen Art verwendet werden kann. Das Bezugszeichen 101 bezeichnet dabei eine Röhre aus Quarzglas, die an beiden Enden mit einem Sockel 102A und 102B versehen ist. Die Bezugszeichen 103 und 104 bezeichnen jeweils den Anoden- und den Kathodenröhrenfuß. Die Anode 105 ist an der Spitze des Anodenröhrenfußes 103 befestigt, während die Kathode 106 fest mit der Spitze des Kathodenröhrenfußes 104 verbunden ist. Die Anode 105 und die Kathode 106 liegen sich in der Mitte im Inneren der Röhre 101 gegenüber. Wie das in vergrößerter Darstellung in Fig. 5 dargestellt ist, besitzt die Anode 105 einen Sockelabschnitt 51, der die Form eines Zylinders mit größerem Durchmesser hat und weist außerdem einen sich verjüngenden kegelstumpfartigen Abschnitt 53 auf, der sich nach vorne und einwärts von dem Sockelteil 51 erstreckt und mit einer ebenenVorderfläche 52 endet. Die Kathode 106 weist einen Sockelabschnitt 61 auf und eine Kegelspitze 62.

Die Daten einer solchen Kurzbogenquecksilberdampflampe 1 lassen sich wie folgt angeben.

Nennleistungsaufnahme:
500 W (50 V, 10 A)
Anode 105: @	Äußerer Durchmesser D₁ des Sockelteils 51	4,0 mm
Durchmesser D₂ der Vorderfläche 52	2,0 mm
Öffnungswinkel α des vorderen Teils 53	90°
Kathode 106: @	Äußerer Durchmesser D₃ am Sockelteil 61	2,0 mm
Abstand zwischen den Elektroden:	3,0 mm
Druck in der Röhre beim Anschalten der Lampe	ca. 13 Atms.

Unter Verwendung des Belichtungssystems für einen Halbleiterwafer mit einer Quecksilberdampflampe mit obigen Daten als Belichtungsquelle wurde die Belichtung eines Siliziumhalbleiterwafers mit den schrittweisen Belichtungsschritten durchgeführt, wobei die Quecksilberdampflampe wie folgt betrieben wurde:

Stufe A
Zeitintervall Ta:
400 msec.
Leistungsaufnahme:	konstant auf 750 W gehalten

Stufe B
Zeitintervall Tb:
400 msec.
Leistungsaufnahme:	konstant auf 500 W gehalten.

Mit diesen Werten war es möglich, auch nach 600 Betriebsstunden dieselben Belichtungsergebnisse zu erzielen wie zu Beginn.

Es wurden auch weitere Belichtungstests unter denselben Bedingungen wie bei dem obigen Test durchgeführt mit der Ausnahme, daß Quecksilberdampflampen verschiedener Nennleistungsaufnahmen verwendet wurden. Außerdem wurden die Leistungsaufnahmen in der Stufe A bei hoher Leistungsaufnahme und in der Stufe B bei niederer Leistungsaufnahme verschieden variiert, wie das in Tabelle 1 dargestellt ist. Wenn das Verhältnis der Leistungsaufnahme in der Stufe A zu dem Verhältnis der Leistungsaufnahme in der Stufe B den Faktor 2,5 überschritten hat, wurde die Lebensdauer der Quecksilberdampflampe beträchtlich kürzer.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu folgenden Vorteilen:
(1) Die Quecksilberdampflampe wird auf einem niederen Leistungsaufnahmeniveau betrieben, solange das Licht, welches von der Quecksilberdampflampe abgegeben wird, nicht zur Belichtung verwendet wird. Auf diese Art und Weise ist es möglich, den Elektrizitätsverbrauch der Quecksilberdampflampe erheblich zu verringern und es werden damit auch mögliche Beschädigungen des Verschlusses aufgrund von Überhitzung vermieden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Quecksilberdampflampe in den Stufen geringer Leistungsaufnahme mit ihrer Nennleistung betrieben und es wird die Leistungsaufnahme in den Stufen hoher Leistungsaufnahme gesteigert. Auf diese Art und Weise kann das Ausmaß der Belichtung so eingestellt werden, wie das benötigt oder gewünscht ist. Somit kann auch die Belichtung des Halbleiterwafers in der geeigneten Art und Weise mit einer kleinen Quecksilberdampflampe durchgeführt werden. Das gesamte Belichtungssystem benötigt daher insgesamt nicht sehr viel Raum, so daß es möglich ist, auch die Kosten für den Betrieb des sauberen Raumes oder ähnlichem, in dem das Belichtungssystem untergebracht ist, was auch zu einer beträchtlichen Senkung der Herstellungskosten der Halbleiter führt, zu senken.
(2) Da der Betrieb der Quecksilberdampflampe in den Stufen hoher Leistungsaufnahme mit Steuerung der Leistungsaufnahme der Quecksilberdampflampe unterhalb dem 2,5fachen der Leistungsaufnahme in den Stufen niederer Leistungsaufnahme durchgeführt wird, ist es möglich, den Elektrodenverschleiß der Quecksilberdampflampe zu verringern und gleichzeitig eine Zerstörung der Röhre aufgrund Überhitzung zu vermeiden. Darüber hinaus treten keine Schwierigkeiten beim Zünden der Quecksilberdampflampe auf, wie das andernfalls aufgrund von Kondensationsquecksilberdampf in der Röhre der Fall wäre. Die abgegebene Lichtmenge der Quecksilberdampflampe in den Stufen hoher Leistungsaufnahme kann daher auf dem Niveau der Lichtmenge zu Beginn gehalten werden. Somit ist es möglich, die Belichtung von Halbleiterwafern mit konstanten Lichtmengen über lange Zeitdauern hinweg durchzuführen, wobei die Umschaltung zwischen den Stufen hoher Leistungsaufnahme und den Stufen geringer Leistungsaufnahme in kurzen Zeitintervallen wiederholt werden kann.

Claims (3)

1. Verfahren zur nacheinanderfolgenden Belichtung kleiner Abschnitte eines Halbleiterwafers (2) durch ein Maskenmuster (11) hindurch mit Licht, welches von einer Quecksilberdampflampe (1) abgegeben wird, die dauernd in Betrieb bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht von der Quecksilberdampflampe (1) während der Belichtung in Stufen hohen Niveaus abgegeben wird, während denen die Leistungsaufnahme der Quecksilberdampflampe auf einem hohen Niveau liegt und wiederholt zwischen den Stufen hohen Niveaus und einer Stufe niederen Niveaus, während welcher die Leistungsaufnahme der Quecksilberdampflampe (1) auf einem niederen Niveau liegt, hin- und hergeschaltet wird, wobei die Leistungsaufnahme in den Stufen hohen Niveaus das 1,3fache bis 2,5fache der Leistungsaufnahme in den Stufen niederen Niveaus ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verschluß (4) während jeder Periode der Stufen hohen Niveaus nur einmal geöffnet und geschlossen wird, so daß der jeweils an die Belichtungsstelle gebrachte kleine Abschnitt des Halbleiterwafers (2) belichtet wird, und wobei der Halbleiterwafer (2) bei geschlossenem Verschluß (4) schrittweise verschoben wird, um den folgenden kleinen Abschnitt an die Belichtungsstelle zu bringen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Leistungsaufnahme in der Stufe niederen Niveaus innerhalb eines Bereiches von ±10% der Nennleistungsaufnahme der Quecksilberdampflampe (1) liegt.