JPH05129002A - シヨートアーク型水銀灯 - Google Patents
シヨートアーク型水銀灯Info
- Publication number
- JPH05129002A JPH05129002A JP31522391A JP31522391A JPH05129002A JP H05129002 A JPH05129002 A JP H05129002A JP 31522391 A JP31522391 A JP 31522391A JP 31522391 A JP31522391 A JP 31522391A JP H05129002 A JPH05129002 A JP H05129002A
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- Japan
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- short arc
- mercury lamp
- mercury
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Abstract
(57)【要約】
【目的】水銀の封入量を少なくしてi線の半値幅を2nm
以下にしても、半導体ウエハー面上におけるi線の強度
の変動幅を±0.5 %以内にすることができるショート
アーク型水銀灯を提供する。 【構成】バルブ1中央の発光空間囲繞部 11 内で陰極3
と陽極2が対向配置され、消費電力が1.5〜2.5KW
のショートアーク型水銀灯において、陰極3の先端に形
成された平坦部の径を1.1〜2.0mmφ、陰極3の体積
を0.6〜2.0cc、水銀の封入量をバルブ1の内容積に
対して0.8〜1.8mg/ccにする。
以下にしても、半導体ウエハー面上におけるi線の強度
の変動幅を±0.5 %以内にすることができるショート
アーク型水銀灯を提供する。 【構成】バルブ1中央の発光空間囲繞部 11 内で陰極3
と陽極2が対向配置され、消費電力が1.5〜2.5KW
のショートアーク型水銀灯において、陰極3の先端に形
成された平坦部の径を1.1〜2.0mmφ、陰極3の体積
を0.6〜2.0cc、水銀の封入量をバルブ1の内容積に
対して0.8〜1.8mg/ccにする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハーの露光
に使用されるショートアーク型水銀灯に関するものであ
る。
に使用されるショートアーク型水銀灯に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエハーに露光するステッパー用
ショートアーク型水銀灯は、水銀と不活性ガスが封入さ
れたバルブ中央の発光空間囲繞部内に陰極と陽極が対向
配置され、これから放射する紫外線が利用されるが、従
来は、波長が436nmのg線が主として利用されてい
た。しかし最近は、半導体の集積度が高くなるにつれ
て、より波長の短いi線(365nm)が利用されるよう
になり、i線ステッパー用のショートアーク型水銀灯に
おいては、半値幅も従来のg線の場合よりも狭くてシャ
ープなi線が求められる。
ショートアーク型水銀灯は、水銀と不活性ガスが封入さ
れたバルブ中央の発光空間囲繞部内に陰極と陽極が対向
配置され、これから放射する紫外線が利用されるが、従
来は、波長が436nmのg線が主として利用されてい
た。しかし最近は、半導体の集積度が高くなるにつれ
て、より波長の短いi線(365nm)が利用されるよう
になり、i線ステッパー用のショートアーク型水銀灯に
おいては、半値幅も従来のg線の場合よりも狭くてシャ
ープなi線が求められる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のg線ステッパー
用のショートアーク型水銀灯においては、水銀をバルブ
の内容積に対して50mg/cc程度封入し、半値幅が3nm
程度のg線を使用していたが、半導体の高集積度化に対
応するi線ステッパーの場合は、半値幅が2nm以下であ
ることが要求される。そして、i線の半値幅を2nm以下
にするには、水銀の封入量をバルブの内容積に対して2
mg/cc程度まで低下させる必要がある。しかしながら、
水銀の封入量をこのように少なくすると、点灯時に放電
アークが不安定になり、チラツキという問題点が発生す
る。このチラツキが発生すると、半導体ウエハー面にお
けるi線の強度が変動するが、このチラツキを小さくし
て強度の変動幅をウエハー面上で±0.5 %以内にする
必要がある。つまり、i線ステッパー用のショートアー
ク型水銀灯においては、i線の半値幅を小さくして、し
かもチラツキを減少させる必要がある。
用のショートアーク型水銀灯においては、水銀をバルブ
の内容積に対して50mg/cc程度封入し、半値幅が3nm
程度のg線を使用していたが、半導体の高集積度化に対
応するi線ステッパーの場合は、半値幅が2nm以下であ
ることが要求される。そして、i線の半値幅を2nm以下
にするには、水銀の封入量をバルブの内容積に対して2
mg/cc程度まで低下させる必要がある。しかしながら、
水銀の封入量をこのように少なくすると、点灯時に放電
アークが不安定になり、チラツキという問題点が発生す
る。このチラツキが発生すると、半導体ウエハー面にお
けるi線の強度が変動するが、このチラツキを小さくし
て強度の変動幅をウエハー面上で±0.5 %以内にする
必要がある。つまり、i線ステッパー用のショートアー
ク型水銀灯においては、i線の半値幅を小さくして、し
かもチラツキを減少させる必要がある。
【0004】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、水銀の封入量を少な
くしてi線の半値幅を2nm以下にしても、半導体ウエハ
ー面におけるi線の強度の変動幅を±0.5 %以内にす
ることができるショートアーク型水銀灯を提供すること
にある。
であり、その目的とするところは、水銀の封入量を少な
くしてi線の半値幅を2nm以下にしても、半導体ウエハ
ー面におけるi線の強度の変動幅を±0.5 %以内にす
ることができるショートアーク型水銀灯を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、バルブ中央の発光空間囲繞部内で陰極
と陽極が対向配置され、消費電力が1.5〜2.5KWの
ショートアーク型水銀灯において、陰極の先端に形成さ
れた平坦部の径を1.1〜2.0mmφ、陰極の体積を0.
6〜2.0cc、水銀の封入量をバルブの内容積に対して
0.8〜1.8mg/ccにする。
めに、本発明は、バルブ中央の発光空間囲繞部内で陰極
と陽極が対向配置され、消費電力が1.5〜2.5KWの
ショートアーク型水銀灯において、陰極の先端に形成さ
れた平坦部の径を1.1〜2.0mmφ、陰極の体積を0.
6〜2.0cc、水銀の封入量をバルブの内容積に対して
0.8〜1.8mg/ccにする。
【0006】
【作用】水銀の封入量を0.8〜1.8mg/ccにするの
で、i線の半値幅は2nm以下になるが、更に、陰極の先
端に形成された平坦部の径および陰極の体積、さらには
水銀の封入量を種々検討した結果、前記の範囲内の数値
にすることによってチラツキによるウエハー面上での強
度の変動幅を±0.5 %以内にできることを見出して本
発明を完成した。ことに、水銀封入量は、前述のとお
り、一般的な傾向として少なくなるとチラツキが発生す
るが、極く少ない領域においては、チラツキが少なくな
る範囲が存在することを見出した。
で、i線の半値幅は2nm以下になるが、更に、陰極の先
端に形成された平坦部の径および陰極の体積、さらには
水銀の封入量を種々検討した結果、前記の範囲内の数値
にすることによってチラツキによるウエハー面上での強
度の変動幅を±0.5 %以内にできることを見出して本
発明を完成した。ことに、水銀封入量は、前述のとお
り、一般的な傾向として少なくなるとチラツキが発生す
るが、極く少ない領域においては、チラツキが少なくな
る範囲が存在することを見出した。
【0007】
【実施例】図1は、半導体ウエハーの露光に利用される
消費電力が2KWのショートアーク型水銀灯を示す。石
英ガラスからなるバルブ1の中央が発光空間囲繞部 11
であり、その両側から封止管部 12 が伸びている。ま
た、発光空間囲繞部 11 には、排気管残部であるチップ
部 13 が形成されている。封止管部 12 内において、ガ
ラスキャップの外周に5枚のモリブデン箔5が配置され
ており、封止管部 12を焼き締めした5枚箔シールタイ
プである。また、封止管部 12 の端部に端面から外部給
電部7が伸び出た口金6が取り付けられている。そし
て、発光空間囲繞部 11 内に、タングステン製の陽極2
と、エミッターとしてThO2 を使用したトリエイテッ
ドタングステン製の陰極3が7mm間隔で対向配置されて
いる。この電極間距離が8mmを超えると照明効率が低下
し、逆に6mm未満では電流が大きくなりすぎるので、6
〜8mm間隔が好ましい。陽極2および陰極3に接続され
た内部リード棒4はそれぞれガラス管8で保持され、そ
の端部がモリブデン箔5に接続されている。
消費電力が2KWのショートアーク型水銀灯を示す。石
英ガラスからなるバルブ1の中央が発光空間囲繞部 11
であり、その両側から封止管部 12 が伸びている。ま
た、発光空間囲繞部 11 には、排気管残部であるチップ
部 13 が形成されている。封止管部 12 内において、ガ
ラスキャップの外周に5枚のモリブデン箔5が配置され
ており、封止管部 12を焼き締めした5枚箔シールタイ
プである。また、封止管部 12 の端部に端面から外部給
電部7が伸び出た口金6が取り付けられている。そし
て、発光空間囲繞部 11 内に、タングステン製の陽極2
と、エミッターとしてThO2 を使用したトリエイテッ
ドタングステン製の陰極3が7mm間隔で対向配置されて
いる。この電極間距離が8mmを超えると照明効率が低下
し、逆に6mm未満では電流が大きくなりすぎるので、6
〜8mm間隔が好ましい。陽極2および陰極3に接続され
た内部リード棒4はそれぞれガラス管8で保持され、そ
の端部がモリブデン箔5に接続されている。
【0008】図2は陰極3の拡大図であるが、直径が例
えば10mmφの円柱状をした胴部 33 の前部にテーパー
部 32 が連設され、テーパー部 32 の先端が切截されて
平坦部 31 が形成されている。ここで、平坦部 31 の径
(d)は1.1〜2.0mmφの範囲であり、陰極3の体積
は0.6〜2.0ccの範囲である。そして、バルブ1内に
は、不活性ガスとともに、水銀がバルブ1の内容積に対
して0.8〜1.8mg/ccの範囲で封入されている。この
ように、水銀封入量が少ないので、i線の半値幅が1.
8nm 程度であり、シャープなi線が得られる。また、
以下に説明するように、チラツキも小さく、i線の強度
の変動幅をウエハー面上で±0.5 %以内にすることが
できる。従って、このショートアーク型水銀灯は、半導
体の高集積度化に対応するi線ステッパー用に最適であ
る。
えば10mmφの円柱状をした胴部 33 の前部にテーパー
部 32 が連設され、テーパー部 32 の先端が切截されて
平坦部 31 が形成されている。ここで、平坦部 31 の径
(d)は1.1〜2.0mmφの範囲であり、陰極3の体積
は0.6〜2.0ccの範囲である。そして、バルブ1内に
は、不活性ガスとともに、水銀がバルブ1の内容積に対
して0.8〜1.8mg/ccの範囲で封入されている。この
ように、水銀封入量が少ないので、i線の半値幅が1.
8nm 程度であり、シャープなi線が得られる。また、
以下に説明するように、チラツキも小さく、i線の強度
の変動幅をウエハー面上で±0.5 %以内にすることが
できる。従って、このショートアーク型水銀灯は、半導
体の高集積度化に対応するi線ステッパー用に最適であ
る。
【0009】次に、前記のショートアーク型水銀灯にお
いて、陰極体積、陰極の先端径(平坦部 31 の径d)、
水銀の封入量をそれぞれ変化させ、チラツキによる半導
体ウエハー面におけるi線強度の変動幅に及ぼす影響を
調査した。図3は、陰極先端径を1.2mmφ、水銀封入
量を1.2mg/ccの一定値としたときの、陰極体積と強
度の変動幅の関係を示す。これから分かるように、ウエ
ハー面上における強度の変動幅を±0.5% 以内にする
ためには、陰極体積を0.6〜2.0ccの範囲にする必要
がある。これは、陰極体積が2.0cc を超えると、陰極
の温度が上昇しにくくて放電アークが不安定になってチ
ラツキが多くなり、逆に0.6cc 未満では、陰極の温度
が上がりすぎて熱の発生量が大きくなり、チラツキが多
くなるためである。
いて、陰極体積、陰極の先端径(平坦部 31 の径d)、
水銀の封入量をそれぞれ変化させ、チラツキによる半導
体ウエハー面におけるi線強度の変動幅に及ぼす影響を
調査した。図3は、陰極先端径を1.2mmφ、水銀封入
量を1.2mg/ccの一定値としたときの、陰極体積と強
度の変動幅の関係を示す。これから分かるように、ウエ
ハー面上における強度の変動幅を±0.5% 以内にする
ためには、陰極体積を0.6〜2.0ccの範囲にする必要
がある。これは、陰極体積が2.0cc を超えると、陰極
の温度が上昇しにくくて放電アークが不安定になってチ
ラツキが多くなり、逆に0.6cc 未満では、陰極の温度
が上がりすぎて熱の発生量が大きくなり、チラツキが多
くなるためである。
【0010】図4は、陰極体積を1.5cc、水銀封入量
を1.2mg/ccの一定値にしたときの陰極先端径と強度
の変動幅の関係を示す。これから分かるように、ウエハ
ー面上での強度の変動幅を±0.5%以内にするために
は、陰極先端径を1.1〜2.0mmφの範囲にする必要が
ある。これは、陰極先端径が2.0mmφ を超えると、陰
極体積が大きい場合と同様に陰極の温度が上昇しにくく
てチラツキが多くなり、逆に1.1mmφ 未満では、陰極
先端からの電流供給能力が不足し、放電アークが不安定
になってチラツキが多くなるためである。
を1.2mg/ccの一定値にしたときの陰極先端径と強度
の変動幅の関係を示す。これから分かるように、ウエハ
ー面上での強度の変動幅を±0.5%以内にするために
は、陰極先端径を1.1〜2.0mmφの範囲にする必要が
ある。これは、陰極先端径が2.0mmφ を超えると、陰
極体積が大きい場合と同様に陰極の温度が上昇しにくく
てチラツキが多くなり、逆に1.1mmφ 未満では、陰極
先端からの電流供給能力が不足し、放電アークが不安定
になってチラツキが多くなるためである。
【0011】図5は、陰極体積を1.5cc、陰極先端径
を1.2mmφの一定値としたときの水銀封入量とウエハ
ー面上でのi線の強度の変動幅の関係を示す。これから
分かるように、ウエハー面上でのi線の強度の変動幅を
±0.5% 以内にするためには、水銀封入量を0.8〜
1.8mg/ccの範囲にする必要がある。水銀封入量が1.
2mg/ccで強度の変動幅が極小になる理由は明確ではな
いが、水銀封入量が少ない領域でチラツキが減少する極
めて興味のある現象を見出すことができた。
を1.2mmφの一定値としたときの水銀封入量とウエハ
ー面上でのi線の強度の変動幅の関係を示す。これから
分かるように、ウエハー面上でのi線の強度の変動幅を
±0.5% 以内にするためには、水銀封入量を0.8〜
1.8mg/ccの範囲にする必要がある。水銀封入量が1.
2mg/ccで強度の変動幅が極小になる理由は明確ではな
いが、水銀封入量が少ない領域でチラツキが減少する極
めて興味のある現象を見出すことができた。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のショート
アーク型水銀灯は、消費電力が1.5〜2.5KWであ
り、陰極の先端に形成された平坦部の径を1.1〜2.0
mmφ、陰極の体積を0.6〜2.0cc、水銀の封入量をバ
ルブの内容積に対して0.8〜1.8mg/ccにしたので、
i線の半値幅を2nm以下にできるとともに、半導体ウエ
ハー面上におけるi線の強度の変動幅を±0.5 %以内
にすることができ、i線ステッパーに適したショートア
ーク型水銀灯とすることができる。
アーク型水銀灯は、消費電力が1.5〜2.5KWであ
り、陰極の先端に形成された平坦部の径を1.1〜2.0
mmφ、陰極の体積を0.6〜2.0cc、水銀の封入量をバ
ルブの内容積に対して0.8〜1.8mg/ccにしたので、
i線の半値幅を2nm以下にできるとともに、半導体ウエ
ハー面上におけるi線の強度の変動幅を±0.5 %以内
にすることができ、i線ステッパーに適したショートア
ーク型水銀灯とすることができる。
【図1】ショートアーク型水銀灯の説明図である。
【図2】陰極の拡大図である。
【図3】陰極体積と強度の変動幅との関係図である。
【図4】陰極先端径と強度の変動幅との関係図である。
【図5】水銀封入量と強度の変動幅との関係図である。
1 バルブ 11 発光空間囲繞部 12 封止管部 2 陽極 3 陰極 31 平坦部 32 テーパー部 33 胴部 4 内部リード棒 5 モリブデン箔 6 口金
Claims (1)
- 【請求項1】 バルブ中央の発光空間囲繞部内で陰極と
陽極が対向配置され、消費電力が1.5〜2.5KWのシ
ョートアーク型水銀灯において、 前記陰極の先端に形成された平坦部の径(d)が1.1
〜2.0mmφ、陰極の体積が0.6〜2.0cc、水銀の封
入量がバルブの内容積に対して0.8〜1.8mg/ccであ
ることを特徴とするショートアーク型水銀灯。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31522391A JP2741639B2 (ja) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | ショートアーク型水銀灯 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31522391A JP2741639B2 (ja) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | ショートアーク型水銀灯 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05129002A true JPH05129002A (ja) | 1993-05-25 |
JP2741639B2 JP2741639B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=18062882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31522391A Expired - Fee Related JP2741639B2 (ja) | 1991-11-05 | 1991-11-05 | ショートアーク型水銀灯 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2741639B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011086605A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-04-28 | Ushio Inc | ショートアーク型放電ランプ |
-
1991
- 1991-11-05 JP JP31522391A patent/JP2741639B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011086605A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-04-28 | Ushio Inc | ショートアーク型放電ランプ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2741639B2 (ja) | 1998-04-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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