JPH11111604A - 露光装置用放電ランプの点灯開始方法、および露光装置 - Google Patents

露光装置用放電ランプの点灯開始方法、および露光装置

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JPH11111604A
JPH11111604A JP9274498A JP27449897A JPH11111604A JP H11111604 A JPH11111604 A JP H11111604A JP 9274498 A JP9274498 A JP 9274498A JP 27449897 A JP27449897 A JP 27449897A JP H11111604 A JPH11111604 A JP H11111604A
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JP
Japan
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cathode
discharge lamp
temperature
electric discharge
exposure apparatus
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Application number
JP9274498A
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English (en)
Inventor
Katsumi Saegusa
克己 三枝
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Canon Inc
Original Assignee
Canon 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】 【課題】 導体片や補助電極が設けられていない放電ラ
ンプの点灯開始特性を向上させる。 【解決手段】 放電ランプ2の陰極4(図1参照)に熱
を印加し、陰極4を熱電子放出が活性化される温度にま
で加熱する(S1)。陰極4が前記温度に達した場合に
は、放電ランプ2の両電極3,4(図1参照)間に電圧
を印加し、放電ランプ2の点灯をスタートさせる(S
4)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レチクルマスクや
フォトマスク等の原版基板を放電ランプからの照明光で
投影して半導体や液晶の露光を行う露光装置の放電ラン
プの点灯開始方法、および露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来の露光装置を示す概略構成
図である。
【0003】図5に示すように、従来の露光装置101
は、光源である照明部102と、ウエハ106に露光さ
れる回路パターン(不図示)が照明光透過部と照明光非
透過部とで形成されたレチクルマスク104と、ウエハ
106が載置されるステージ107とを有する。さら
に、露光装置101には、照明部102から放射された
照明光をレチクルマスク104に集光させるコンデンサ
レンズ103と、レチクルマスク104の照明光透過部
を透過した照明光をウエハ106上に照射させる縮小投
影レンズ105とが備えられている。
【0004】上記のように構成された露光装置101で
は、照明部102から照明光が放射されると、コンデン
サレンズ103で集光されてレチクルマスク104に照
射される。レチクルマスク104に照射された照明光は
照明光透過部のみを透過し、これにより回路パターンが
投影される。投影された回路パターンは、縮小投影レン
ズ105によって1/4〜1/7程度に縮小された状態
でウエハ106上に結像される。続いて、レチクルマス
ク104とステージ107とを、駆動手段(不図示)に
よって縮小投影レンズ105の縮小率に相当する速度差
で同期移動させることにより、レチクルマスク104に
形成されている回路パターン全体がウエハ106の表面
に露光される。
【0005】次に、図5に示した露光装置における照明
部の詳細な構成について、図6を参照して説明する。図
6は、図5に示した露光装置の照明部を示す構成図であ
る。
【0006】図6に示すように、従来の露光装置に備え
られている照明部102は、陰極110と陽極109と
を有する放電ランプ108が固定台112の上に固定さ
れて構成されている。また、放電ランプ108の管壁1
08aには導体片111が取り付けられている。
【0007】放電ランプ108は、陰極110と陽極1
09との間で放電させることにより点灯し、照明光が放
射される。ところが、陰極110と陽極109との間に
放電を起こさせるためには、両電極間に高電圧を印加し
なければならない。さらに、放電ランプ108の管壁1
08aに電荷が生じると放電ランプ108内での放電性
が阻害されるため、放電ランプ108が点灯しにくくな
る。そこで、本従来例のように放電ランプ108の管壁
108aに導体片111を取り付ける構成とすることに
より、管壁108aに生じる電荷の影響を除去し、放電
ランプ108の点灯開始特性の向上が図られていた。
【0008】なお、放電ランプ108の管壁108aに
生じる電荷の影響を除去する手段としては、上記のよう
に放電ランプ108の管壁108aに導体片111を取
り付ける構成の他に、導体片が放電ランプ内に設けられ
た構成や、放電の補助電極が放電ランプ内に設けられた
構成が用いられる場合もある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、放電ラ
ンプに導体片や補助電極が設けられていると、放電ラン
プから放射される照明光の光路が遮られてしまうため、
照明光の照度低下や照度むらが起きていた。さらに、通
常の放電ランプに比べて導体片や補助電極が設けられた
放電ランプは高価であるため、そのような放電ランプを
繰り返し交換して用いると露光装置のランニングコスト
が増加してしまう。また、陰極と陽極との間隔が広く設
けられている放電ランプでは、導体片や補助電極を設け
ても放電ランプの点灯開始特性を十分に向上させること
ができない。
【0010】そこで本発明は、放電ランプに導体片や補
助電極を設けなくても放電ランプの点灯開始特性を向上
させることができる露光装置用放電ランプの点灯開始方
法、および露光装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の露光装置用放電ランプの点灯方法は、陰極
と陽極とからなる放電電極を有し、マスクに形成された
回路パターンをウエハに投影露光する露光装置の光源と
して用いられる放電ランプの点灯開始方法であって、前
記陰極を熱電子放出が活性化される温度まで加熱するス
テップと、前記陰極が前記温度に達したときに前記陰極
と前記陽極との間に電圧を印加するステップとを有す
る。
【0012】さらに、前記陰極を加熱するステップの後
に、前記陰極の温度を測定するステップを有する構成と
してもよい。
【0013】また、本発明の露光装置は、陰極と陽極と
からなる放電電極を有する放電ランプを備え、該放電ラ
ンプから放射される照明光により、マスクに形成された
回路パターンをウエハに投影露光する露光装置におい
て、前記陰極を熱電子放出が活性化される温度まで加熱
するための加熱手段が設けられている。
【0014】さらに、前記陰極の温度を測定するための
温度計が設けられている構成としてもよい。
【0015】上記の通り構成された本発明によれば、陰
極が加熱されて熱電子放出が活性化されるので、より低
い印加電圧でも放電開始が安定して行われるため、放電
ランプに導体片や補助電極を設けなくても放電ランプの
点灯開始特性が向上する。また、加熱された陰極の温度
を測定することにより、陰極の温度が熱電子放出が活性
化される温度に達しているか否かが容易に判断される。
【0016】また、前記加熱手段は電気ヒーターである
構成であってもよく、前記加熱手段は高温エアーを送風
する高温エアー送風部である構成であってもよい。
【0017】さらには、前記加熱手段は赤外線光を前記
陰極に直接照射する赤外線照射部である構成とすること
により、陰極に熱が直接印加され、陰極以外の部分はあ
まり加熱されないので、印加される熱の損失を少なくす
ることが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【0019】(第1の実施形態)図1は、本発明の露光
装置の第1の実施形態における照明部を示す構成図であ
る。
【0020】図1に示すように、本実施形態の露光装置
の照明部1は、陽極3と陰極4とからなる放電電極を有
する放電ランプ2の陰極口金5が、固定台10の上に固
定されて構成されている。陰極4は、放電ランプ2の内
部で陰極口金5に接続されている。さらに、照明部1に
は、陰極口金5に高温エアー9を吹き付ける高温エアー
ノズル8と、陰極口金5の温度を検知する温度センサ6
を備えた温度計本体7が設けられている。
【0021】なお、露光装置のコンデンサレンズ、レチ
クルマスク、縮小投影レンズ、およびウエハが載置され
るステージの各構成は、図5を参照して説明した従来の
露光装置101と同様であるので詳しい説明は省略す
る。
【0022】陰極4は、ある一定の温度に到達するとそ
の表面からの熱電子放出が活性化されるという特性を有
するので、より低い印加電圧でも放電ランプ2の放電が
安定して開始されるようになる。そこで、熱電子放出が
活性化される陰極4の温度T1を実験等によって予め求
めておき、放電ランプ2を点灯させる際に陰極4をT1
に達するまで加熱することにより、放電ランプの点灯開
始特性を向上させることができる。
【0023】次に、図1に示した放電ランプ2の点灯動
作について説明する。図2は、図1に示した放電ランプ
の点灯動作例を示すフローチャートである。
【0024】まず、高温エアーノズル8から高温エアー
9を放電ランプ2の陰極口金5に吹き付け、陰極口金5
を加熱する。放電ランプ2の内部では陰極口金5に陰極
4が接続されているので、陰極口金5に加えられた熱は
陰極4に伝導される。その結果、放電ランプ2の陰極4
に熱の印加(プリヒート)が行われる(S1)。
【0025】続いて、加熱された陰極口金5の温度を温
度センサ6および温度計本体7を用いて測定する(S
2)。上述したように、陰極口金5に加えられた熱が陰
極4に伝導されて陰極4が加熱されるので、陰極口金5
の温度と陰極4の温度との間には相関関係がある。従っ
て、陰極4の温度がT1に達するときの陰極口金5の温
度T2を予め求めておけば、測定された陰極口金5の温
度がT2を越えているか否かによって、陰極4の温度が
T1に達しているか否かを判断することができる(S
3)。
【0026】陰極口金5の温度を測定した結果、陰極口
金5の温度がT2に達している場合には、放電ランプ2
の両電極3,4間に照明用電源(不図示)を用いて電圧
を印加し、放電ランプ2の点灯をスタートさせる(S
4)。また、陰極口金5の温度がT2に達していない場
合には、再び陰極口金5を加熱して陰極4のプリヒート
を行う(S1)。
【0027】放電ランプ2の点灯をスタートさせた後
に、放電ランプ2が点灯されたかどうかを判断する(S
5)。放電ランプ2が点灯されていれば、一連の点灯動
作を終了する。また、放電ランプ2が点灯されていなけ
れば陰極4のプリヒート処理(S1)に戻り、点灯動作
を再び最初から行う。
【0028】上記説明したように、陰極4を一定温度ま
で加熱してから放電ランプ2を点灯する構成とすること
により、陰極の熱電子放出が活性化され、より低い印加
電圧でも放電開始が安定して行われるため、放電ランプ
に導体片や補助電極を設けなくても放電ランプの点灯開
始特性が向上する。さらに、放電ランプから放射される
照明光の光路が遮られなくなるので、照明光の照度低下
や照度むらの発生を防止することができる。さらには、
導体片や補助電極が設けられていない通常の放電ランプ
を用いることができるので、露光装置のランニングコス
トを抑制することができる。また、放電ランプの両電極
の間隔が広く設けられている場合でも、陰極の熱電子放
出が活性化され、放電開始が安定して行われるため、放
電ランプの点灯開始特性を向上させることができる。
【0029】次に、図1に示した照明部1の変形例につ
いて図3を参照して説明する。
【0030】図3は、図1に示した照明部の変形例を示
す構成図である。図3に示すように、本変形例の照明部
11は、ニクロム線等が巻回されて形成された電気ヒー
ター18が固定台20に設けられている。電気ヒーター
18にはヒーター用電源19が接続されている。その
他、放電ランプ12、陽極13、陰極14、陰極口金1
5、温度センサ16、および温度計本体17の各構成
は、図1に示した照明部1と同様であるので詳しい説明
は省略する。
【0031】上記のように構成された照明部11では、
ヒーター用電源19から電気ヒーター18に通電させて
電気ヒーター18を発熱させると、まず固定台20が加
熱される。固定台20が加熱されると、熱は放電ランプ
12の陰極口金15に伝導される。前述したように放電
ランプ2の内部では陰極口金15に陰極14が接続され
ているので、陰極口金15に伝導された熱はさらに陰極
14に伝導される。これにより、陰極14に熱の印加
(プリヒート)が行われる。
【0032】従って、図1を参照して説明した照明部1
と同様に、陰極の熱電子放出が活性化され、放電開始が
安定して行われるため、放電ランプに導体片や補助電極
を設けなくても放電ランプの点灯開始特性が向上する等
の効果を得ることができる。
【0033】次に、図1に示した照明部1の他の変形例
について図4を参照して説明する。
【0034】図4は、図1に示した照明部の他の変形例
を示す構成図である。図4に示すように、本変形例の照
明部21には、赤外光30を出射する赤外線光源28
と、赤外線光源28から出射された赤外光30を集光し
て陰極24の先端に照射させる集光光学系29とからな
る赤外線照射部31が備えられている。その他、放電ラ
ンプ22、陽極23、陰極24、陰極口金25、温度セ
ンサ26、温度計本体27、および固定台32の各構成
は、図1に示した照明部1と同様であるので詳しい説明
は省略する。
【0035】本変形例の照明部21では、赤外線光源2
8から出射された赤外光30が集光光学系29で集光さ
れて陰極24の先端に直接照射されることにより、陰極
24に熱の印加(プリヒート)が行われる。従って、図
1を参照して説明した照明部1と同様に、陰極の熱電子
放出が活性化され、放電開始が安定して行われるため、
放電ランプに導体片や補助電極を設けなくても放電ラン
プの点灯開始特性が向上する等の効果を得ることができ
る。
【0036】さらに、図1に示した照明部1や図3に示
した照明部11とは異なり、熱伝導によらず熱が陰極2
4の先端に直接印加される。そのため、陰極24の先端
以外の部分はあまり加熱されないので、印加される熱の
損失を少なくすることができる。
【0037】また、放電ランプ内には不活性ガスが充填
されているが、一般に、放電ランプ内のガス圧が高くな
ると陰極からの熱電子放出が起こりにくくなり、放電を
開始させるためにより高い電圧を放電ランプに印加する
ことが必要とされる。しかしながら、本変形例によれば
熱が陰極24に直接印加されるため、伝導熱によってガ
スが暖められて放電ランプ22内のガス圧が上昇するこ
とがほとんどなく、陰極24からの熱電子放出を阻害す
るおそれがない。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、放電ラ
ンプの陰極を熱電子放出が活性化される温度まで加熱す
ることにより、より低い印加電圧でも放電開始が安定し
て行われるため、放電ランプに導体片や補助電極を設け
なくても放電ランプの点灯開始特性を向上させることが
できる。
【0039】また、露光装置の加熱手段として赤外線光
を前記陰極に直接照射する赤外線照射部を用いることに
より、陰極に熱が直接印加され、陰極以外の部分はあま
り加熱されないので、印加される熱の損失を少なくする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置の第1の実施形態における照
明部を示す構成図である。
【図2】図1に示した放電ランプの点灯動作例を示すフ
ローチャートである。
【図3】図1に示した照明部の変形例を示す構成図であ
る。
【図4】図1に示した照明部の他の変形例を示す構成図
である。
【図5】従来の露光装置を示す概略構成図である。
【図6】図5に示した露光装置の照明部を示す構成図で
ある。
【符号の説明】
1,11,21 照明部 2,12,22 放電ランプ 3,13,23 陽極 4,14,24 陰極 5,15,25 陰極口金 6,16,26 温度センサ 7,17,27 温度計本体 8 高温エアー送風部 9 高温エアー 10,20,32 固定台 18 電気ヒーター 19 ヒーター用電源 28 赤外線光源 29 集光光学系 30 赤外光 31 赤外線照射部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陰極と陽極とからなる放電電極を有し、
    マスクに形成された回路パターンをウエハに投影露光す
    る露光装置の光源として用いられる放電ランプの点灯開
    始方法であって、 前記陰極を熱電子放出が活性化される温度まで加熱する
    ステップと、 前記陰極が前記温度に達したときに前記陰極と前記陽極
    との間に電圧を印加するステップとを有する露光装置用
    放電ランプの点灯開始方法。
  2. 【請求項2】 前記陰極を加熱するステップの後に、前
    記陰極の温度を測定するステップを有する請求項1に記
    載の露光装置用放電ランプの点灯開始方法。
  3. 【請求項3】 陰極と陽極とからなる放電電極を有する
    放電ランプを備え、該放電ランプから放射される照明光
    により、マスクに形成された回路パターンをウエハに投
    影露光する露光装置において、 前記陰極を熱電子放出が活性化される温度まで加熱する
    ための加熱手段が設けられていることを特徴とする露光
    装置。
  4. 【請求項4】 前記加熱手段は電気ヒーターである請求
    項3に記載の露光装置。
  5. 【請求項5】 前記加熱手段は高温エアーを送風する高
    温エアー送風部である請求項3に記載の露光装置。
  6. 【請求項6】 前記加熱手段は赤外線光を前記陰極に直
    接照射する赤外線照射部である請求項3に記載の露光装
    置。
  7. 【請求項7】 前記陰極の温度を測定するための温度計
    が設けられている請求項3から6のいずれか1項に記載
    の露光装置。
JP9274498A 1997-10-07 1997-10-07 露光装置用放電ランプの点灯開始方法、および露光装置 Pending JPH11111604A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002217093A (ja) * 2001-01-23 2002-08-02 Canon Inc 半導体製造装置

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