放電燈、連接用線纜、光源裝置及曝光裝置的製作方法

2023-07-10 14:13:11

專利名稱：放電燈、連接用線纜、光源裝置及曝光裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及放電燈、連接放電燈與電源之時使用的連接用線纜、具 備放電燈的光源裝置以及具備該光源裝置的曝光裝置。
背景技術：
在用於製造各種設備(微型設備、電子設備等)的光刻工序中，為了 將形成於母版(或光^^才莫等)上的圖案向塗布有抗蝕劑的晶片(或玻璃平 板等)上轉印，使用步進機等一次性曝光型(靜止曝光型)的投影曝光裝 置以及掃描步進裝置等掃描曝光型的投影曝光裝置等曝光裝置。在這些曝 光裝置中，使用將7JC銀燈等放電燈與聚光鏡組合而成的曝光用的光源裝 置，其放電燈被經由給定的安裝機構保持。
在具有放電燈的以往光源裝置當中，存在一種為了減輕發熱的影響而
設置有冷卻機構的類型。以往的冷卻機構的一個例子是下述機構，即從 放電燈的一方的燈頭的外面經由燈泡部的外面向另一方的燈頭的外面供 應已被冷卻的空氣的機構(例如參照專利文獻l)。作為以往的冷卻機構的 其他的例子，還已知有下述的機構，即在放電燈的燈頭上設置環狀的槽 部，經由該槽部及給定的送風管向燈泡部供應已被冷卻的空氣(例如參照 專利文獻2)。
專利文獻l:日本特開平9 - 213129號/>才艮
專利文獻2:日本特開平11 - 283898號7>才艮
以往的光源裝置的放電燈的冷卻機構，因為主要向放電燈的燈泡部吹 送冷風，所以存在對燈頭的冷卻作用小的問題。
另外，放電燈中具有固定側的燈頭和自由端側的燈頭，在使用以往的 冷卻機構對自由端側的燈頭冷卻時，需要在燈頭的周圍也設置送風用的配 管，因而會有來自放電燈的光被遮擋這樣的問題。

發明內容
本發明鑑於此種情況，其目的在於提供一種光源裝置，其對放電燈的 燈頭的冷卻作用大，並且在將自由端側的燈頭冷卻之時對M電燈中產生 的光的遮光量少。
另外，本發明的目的還在於，提供能夠應用於此種光源裝置中的放電 燈及連接用線纜以及4吏用此種光源裝置的曝光技術。
燈，並且具備:連結於該玻璃構件的燈^構件；設於該燈頭構件而由導電 性材料形成的中繼構件；具有與該中繼構件電連接的導電性構件的連結構 件；設於該中繼構件及該連結構件而用於向該燈頭構件供應冷卻^h質的流 路。
另外，本發明的連接用線纜是用於將使用冷卻介質及電力的裝置與該 冷卻介質的供應源及電源連結的連接用線纜，並且具備管狀構件，其由 柔性材料形成，並且具有該冷卻介質的流路；覆蓋構件，其由具有導電性 的柔性材料形成，並且設置成覆蓋該管狀構件。
另外，本發明的光源裝置是與電源和冷卻介質的供應源連接的光源裝 置，並且具有本發明的放電燈；用於將該電源及該供應源與該放電燈連接 的本發明的連接用線纜。
另外，本發明的曝光裝置是利用從光源裝置中產生的曝光光在感光基 板上將圖案曝光的曝光裝置，該光源裝置使用本發明的光源裝置。
根據本發明的放電燈，用於放電的電力經由連結構件的導電性構件、 中繼構件及燈頭構件向用於放電的電極供應。另外，冷卻介質經由連結構 件及設於中繼構件中的流路向燈頭構件供應。
根據本發明的連接用線纜，來自電源的電力經由具有柔性的覆蓋構件 向裝置側供應，來自供應源的冷卻介質穿過設於該覆蓋構件內的具有柔性 的管狀構件的內部向裝置側供應。
因此，根據本發明的光源裝置及曝光裝置，來自電源的電力經由連接 用線纜的覆蓋構件、放電燈的連結構件、中繼構件及燈頭構件向用於放電 的電極供應。另外，來自供應源的冷卻介質在穿過連接用線纜的管狀構件 後，穿逸故電燈的連結構件及中繼構件內的流路向燈頭構件供應。因此，對該燈頭構件的冷卻作用大。另外，冷卻介質穿過連接用線纜的電力供應 用的具有柔性的覆蓋構件內的具有柔性的管狀構件向放電燈側供應。因 此，在該燈頭構件處於自由端側的情況下，由該連接用線纜造成的對M 電燈中產生的光的遮光量少，光的利用效率高，並且光源裝置的溫度上升 也很少。


圖l是表示實施方式的一例的投影曝光裝置的概略構成的圖。
圖2(A)是將表示圖1中的放電燈l的一部分切開的圖，圖2(B) 是沿著圖2 (A)的BB線的剖面圖。
圖3 (A)是表示圖2 (A)的燈頭部28側的流路折曲構件51及燈 頭側連接器52的俯視圖，圖3 (B)是表示圖2 (A)的燈頭部28附近 的構成的剖面圖，圖3 (C)是圖3 (B)的要部的側視圖。
圖4是將實施方式的一例的表示連結線纜57的一部分切開的圖。
圖5是將表示在圖3(B)的放電燈l的燈頭側連接器52上藉助圖 4的連結線纜57連結了電源32及送風裝置34的狀態的一部分切開的 圖。
圖6是實施方式的變形例，是將在放電燈1的流路折曲構件51與 燈頭側連接器之間連接了延長線纜57A的例子的表示要部的一部分切 開的圖。
圖7是將實施方式的變形例的表示燈頭部附近的構成的一部分切開 的圖。
附圖標記說明1…放電燈，2…橢圓鏡，25…玻璃管，25a…燈泡 部，25c…棒狀部，26、 28…燈頭部，28b…槽部，30…曝光光源，31… 安裝構件，32…電源，33A、 33B…電力線纜，34…送風裝置，35A…送 風用配管41…電源側連接器，50…外罩構件，51…流路折曲構件，51c… 送風路，52…燈頭側連接器，55…固定部，57…連結線纜，57A…延長 線纜，58A、 58B…線纜側連接器，62A、 62B…線纜側連結構件。
具體實施例方式
下面，參照圖1~圖5對本發明的優選實施方式的一例進fr沈明。
圖1表示具備本例曝光光源30的投影曝光裝置(曝光裝置)，在該圖 1中，由SUt電型的水銀燈構成的放電燈l經由安裝裝置31固定於由絕緣 物製成的固定板29。另外，分別從電源32經由具有柔性的電力線纜33A 及33B向放電燈1內的陽極側及陰極側的電極供應電力。另外，經由具有 柔性的送風用配管35A及35B從送風裝置34穿過防塵過濾器向放電燈1 的兩個燈頭供應已被冷卻的空氣(以下稱作冷風。)。送風裝置34能夠4吏用 以給定的風量供應通過取入外部氣體並進行除塵及冷卻所得到的空氣(或 者也可以是從氮氣瓶中取入的氮氣等)的機構。送風裝置34除此以外，還 可以使用在工廠內用於向氣缸等供應壓縮空氣的壓縮空氣供應部。該冷風 也可以是室溫左右，但也可以不是一定要冷卻到室溫以下。
另外，未圖示的支架上固定有橢圓鏡2 (聚光鏡)，並且包圍放電燈l 的燈泡部。放電燈l的燈泡部內的發光部作為一例而配置於橢圓鏡2的第 一焦點P1的附近。曝光光源30構成包括放電燈l、橢圓鏡2、安裝構 件31、電力線纜33A、 33B、送風用配管35A、 35B、電源32以及送風 裝置34 (詳情後述)。
從放電燈l射出的光束，被橢圃鏡2會聚在第二焦點P2附近後，穿過 打開狀態的快門3的附近而成為發散光，射入光膝扦曲用的反射鏡4。快 門3利用快門驅動裝置3a進行開閉，作為一個例子，後述的載臺控制系統 15根據統一控制裝置整體的動作的主控制系統14的指令來控制快門驅動 裝置3a。
由反射鏡4反射的光束射入幹涉濾光器5,利用幹涉濾光器5僅選擇 給定的亮線(例如波長365nm的i線)的曝光光IL。這裡，作為曝光光 IL除了i線以外，也可以使用g線、h線或它們的混合光等或者7JC銀燈以 外的燈的亮線等。該被選擇的曝光光IL射入複目IUt鏡6 (光學積分器)， 在配置在複目^it鏡6的射出面上的可變孔徑光闌7上形成多個二次光源。 穿過可變孔徑光闌7的曝光光IL，經過第一中繼透鏡8射入母版遮簾(可 變視場光闌)9。母版遮簾9的配置面實質上與母版R的圖案面共軛，通 過經由驅動裝置9a設定母版遮簾9的開口形狀，來規定母版R上的照明 區域。另外，也可以如下構成，即載臺控制系統15能夠經由驅動裝置9a將母版遮簾9開閉，從而在晶片W的步進時等情況下不會將不需要的 曝光光向晶片W上照射。
穿過母版遮簾9的曝光光IL，經由第二中繼透鏡10、反射曝光光IL 的二向色鏡11及聚光透鏡12將母版R的圖案面的圖案區域落射照明。照 明光學系統13構成包括快門3、反射鏡4、幹涉濾光器5、複眼透鏡6、 可變孔徑光闌7、中繼透鏡8、 10、母版遮簾9、 二向色鏡ll及聚光透鏡 12。來自曝光光源30的光束經過照明光學系統13作為曝光光IL將母版R (掩模)照明，母版R的圖案區域內的圖案，經由投影光學系統PL在塗
布有光刻膠的晶片w (感光a)的一個拍攝區域上以投影倍率p ( p例
如為1/4、 1/5等)曝光。下面，與投影光學系統PL的光軸AX平行地取 Z軸，在垂直於Z軸的平面內與圖1的紙面平行地取X軸，與圖1的紙面 垂直地取Y軸進行說明。
此時，母版R被保持在能夠在母g座(未圖示)上沿X方向、Y方 向及繞Z軸的旋轉方向輕微移動的母版載臺RST上。母版載臺RST的位 置由向固定於其上的移動鏡17R照射計測用雷射束的雷射幹涉儀18R高精 度地計測，該計測值被供應給載臺控制系統15及主控制系統14。根據該 計測值及來自主控制系統14的控制信息，載臺控制系統15經由包括線性 電機等的驅動系統19R控制母版載臺RST的位置。
另一方面，晶片W被經由未圖示的晶片夾具保持在晶片載臺WST上， 晶片載臺WST被能夠在晶片基座(未圖示)上沿X方向及Y方向自由移 動地放置。晶片載臺WST的位置由向固定於其上的移動鏡17W照射計測 用雷射束的雷射幹涉儀18W高精度地計測，該計測值提供給應載臺控制系 統15及主控制系統14。根據該計測值及來自主控制系統14的控制信息， 載臺控制系統15經由包括線性電機等的驅動系統19W控制晶片載臺WST (晶片W)的位置。
在晶片W的曝光時，以分步重複方式(step - and - repeat)反覆進行 下述動作，即利用晶片載臺WST將晶片W的各拍攝區域向投影光學系 統PL的曝光區內移動的動作；將來自曝光光源30的光束經由照明光學系 統13向母版R照射，將母版R的圖案經由投影光學系統PL在晶片W上 的該拍攝區域中曝光的動作。這樣，母版R的圖案的像就被轉印到晶片W 上的各拍攝區域。這裡，為了在該曝光之時預先進行對準，母版R的上方設有用於檢測 形成在母版R上的對準標記的位置的母版對準顯微鏡20，投影光學系統 PL的側面設有用於檢測附設在於晶片W上的各拍攝區域中的對準標記的 位置的對準傳感器21。另外，晶片載臺WST上的晶片W的附近i殳有形成 了用於對準傳感器21等的多個基準標記的基準標記構件22。母版對準顯 微鏡20及對準傳感器21的檢測信號，被供應給對準信號處理系統16，對 準信號處理系統16例如利用這些檢測信號的圖像處理求出受檢標記的排 列坐標，將該排列坐標的信息提供應主控制系統14。主控制系統14才艮據 該排列坐標的信息進行母版R及晶片W的對準。
下面，對包括本例的投影曝光裝置的放電燈1的曝光光源30的基本的 構成進^fi^兌明。
圖2 (A)是將表示圖1的曝光光源30中的放電燈1及其安裝機構的 一部分切開的圖，該圖2 (A)中放電燈l具備由燈泡部25a及將其夾著 而固定的大致對稱且圓筒狀的2個棒狀部25b、 25c構成的玻璃管25;陰 極側的與一方的固定側的棒狀部25b的端部連結的燈頭部26;陽極側的與 朝向另一方的外側直徑階段性地變小的自由端側的棒狀部25c的端部連結 的燈頭部28。在該燈泡部25a內相面對地固定有用於形成發光部的陽極 EL1及陰極EL2，陰極EL2及陽極EL1分別與燈頭部26及28連接，燈 頭部26及28由電導率及熱導率良好的金屬製成。燈頭部26、玻璃管25 及燈頭部28配置於將玻璃管25的棒狀部25b、25c的中心軸連結而穿it^L 光部的中心的一條直線上。與連結該棒狀部25b、 25c的中心軸的直線平行 的方向是放電燈1的長度方向L。
燈頭部26及28基本上作為用於從電源32經由電力線纜33B及33A (參照圖1 )向陰極EL2及陽極EL1供應電力的電力接收端子使用。此外， 燈頭部26還作為用於保持玻璃管25 (放電燈1)的被保持部使用，燈頭部 26及28都具備流過用於將從玻璃管25傳導過來的熱冷卻的氣體的機構。
即，與陰極EL2連接的燈頭部26中，從棒狀部25b起向外側依次形 成凸緣部26a、圓柱狀的軸部26b、圓柱狀的凹部26f、與軸部26b相比外 徑略小的圓柱狀的固定部26h，凹部26f與固定部26h的交界部形成有由 與長度方向L大致垂直的面構成的,皮推壓面26g。
在固定放電燈1時，將放電燈1的軸部26b嵌合在以雙點劃線表示的安裝構件31的開口部31b中，將凸緣部26a放置在安裝構件31的上面31a 上。如圖2(B)所示，凸緣部26a上形成有圓形的開口 27A、 27B，通過 向這些開口 27A、 27B中插穿固定於圖2 (A)的上面31a的圓柱狀的突部 (未圖示)，從而對放電燈l進行旋轉方向的定位。
另外，在軸部26b的外面，繞著平行於長度方向L的軸以螺旋狀形成 有槽部26d。從送風裝置34經由具有柔性的送風用配管35B及形成於安裝 構件31上的送風路31c向槽部26d供應冷風。另夕卜，在導電性良好的金屬 制的安裝構件31上利用螺栓39固定有端子38,端子38利用電力線纜33B 而與電源32連接。利用該構成從電源32經由電力線纜33B、端子38、安 裝構件31及燈頭部26的凸緣部26a向放電燈1的陰極EL2供應電力。
另夕卜，在安裝構件31的下方的3個部位，能夠自由旋轉地並且被拉伸 螺旋彈簧37A、 37B、 37C向下方推靠地固定有推靠構件36A、 36B、 36C。 通過用推靠構件36A ~ 36C的前端部將燈頭部26的,皮推壓面26g向下方推 靠，能夠將燈頭部26 (乃至放電燈l)穩定地保持於安裝構件31。另外， 通過利用未圖示的控制杆機構將推靠構件36A ~ 36C向上方提拉，能夠將 放電燈1很容易地從安裝構件31上卸下。
此外，在圖2 (A)中，放電燈1的陽極側(本例中也是自由端側)的 燈頭部28的概略結構是在近似圓柱狀的軸部28a的表面繞著平行於長度方 向L的軸以螺旋狀形成槽部28b的結構。另外，固定有導電性良好的金屬 (例如銅、黃銅、鋁等。以下相同)制的近似圓筒狀的外罩構件50，以便 從外側覆蓋燈頭部28。外罩構件50上固定有導電性良好的金屬制的近似 圓板狀的流路折曲構件51， ；jW4斤曲構件51的朝向與長度方向L正交的 方向加工為平面的側面51a (參照圖3 (B)上，固定有燈頭側連接器52。 燈頭側連接器52的朝向與長度方向L正交的方向的連結部上，能夠連結 圖1的電力線纜33A及送風用配管35A (詳情後述)。
在朝向與放電燈1的長度方向L正交的方向，設置了用於連結電力線 纜33A及送風用配管35A的燈頭側連接器52這樣的情況下，如圖1所示， 能夠將電力線纜33A及送風用配管35A遠離利用橢圓鏡2將來自放電燈1 的光束聚光的第二焦點P2。所以，由於由電力線纜33A及送風用配管35A 造成的對來自放電燈l的光束的遮光量變少，並且被該光束加熱的構件變 少，因此可以抑制放電燈l的溫度上升。圖3 (B)是表示圖2(A)的放電燈l的陽極側的燈頭部28附近的構 成的放大剖面圖，圖3 (A)是圖3 (B)的俯視圖，圖3(C)是圖3(B) 的要部的側-見圖。圖3 (B)中，在形成有燈頭部28的槽部28b的軸部28a 的上端，隔著環狀的缺口部28d形成圓板狀的裝載部28c，從裝載部28c 的中心部朝向外側而形成通氣用的槽部28e。
另外，外罩構件50具有放置於裝載部28c的上面的環形的平板部 50a;覆蓋燈頭部28的側面的圓筒部50c，圓筒部50c的前端部50ca比燈 頭部28更向玻璃管25的棒狀部25c側延伸。這裡，圖3(B)中，雖然描 繪成在軸部28a與圓筒部50c之間具有間隙，但是該間隙實際上也可以極 小。
在固定於外罩構件50上的流路折曲構件51的底面形成圃筒狀的突部 51d，突部51d向外罩構件50的平板部50a的中央的開口 50b突出，從該 突部51d的中央部朝向流i^^斤曲構件51的中央部，並在此處朝向平坦的 側面51a折曲地形成用於供應冷風的送風路71c,送風路51c的前端部連 通於設於側面51a上的凹部51b。另外，如圖3(A)所示，在流膝肝曲構 件51的上面的4個部位形成銀孔部51e，利用鍃孔部51e內的螺栓53，如 圖3 (B)所示，將流路折曲構件51及外罩構件50 (設有螺栓53用的開 口 ) 一體化地固定於燈頭部28。
另外，燈頭側連接器52具有固定於流路折曲構件51的側面51a上 的固定部54;利用螺紋部55a與固定部54的中央的開口部螺合而固定的 圃筒部55,固定部54及圃筒部55都由導電性良好的金屬製成。固定部54 具有固定於側面51a上的平板部54a和向外側突出的圃筒部54b,在圓筒 部54b內的3個部位形成有凹部54c。另外，在平板部54a的4個部位如 圖3 (C)所示地形成鍃孔部54d，利用鍃孔部54d內的螺栓56，將固定 部54 (乃至燈頭側連接器52 )固定於流珞折曲構件51的側面51a。
圖3(B)中，經由圖1的電力線纜33A向燈頭側連接器52的固定部 54供應的電力，經過流膝纖曲構件51、外罩構件50及燈頭部28向玻璃管 25內的陽極供應。另外，經由圖1的送風用配管35A向燈頭側連接器52 的圓筒部55供應的冷風，穿過流珞折曲構件51的凹部51b、送風路51c、 外罩構件50的開口 50b、槽部28e及缺口部28d向燈頭部28的槽部28b 供應，流過槽部28b的空氣被從棒狀部25c與外罩構件50的前端部50ca 之間向圖2 (A)的玻璃管25的燈泡部25a側吹送。這樣，能夠有效地冷卻燈頭部28及玻璃管25。
此夕卜，圖4表示本例的包括圖1的電力線纜33A及送風用配管35A的 連結線纜57，該圖4中，連結線纜57是將線纜側第一連接器58A、線纜 側第一連結構件62A、電力線纜33A及送風用配管35A、線纜側第二連結 構件62B、線纜側第二連接器58B連結而構成的。連接器側第一連接器58A 具有具有圓筒狀的前端部59Aa的主體構件59A;利用止動螺釘61A固 定於主體構件59A內的細長的圓筒構件60A。前端部59A的外面的3個部 位i殳有突部59Ab,將前端部59Aa的突部沿圓周方向夾入的位置形成有用 於4吏之具有柔性的切槽部(未圖示)。圃筒構件60A為插入圖3 (A)的燈 頭側連接器52的圓筒部55內的大小，主體構件59A的前端部59Aa為與 圖3 (A)的燈頭側連接器52的固定部54的圓筒部54b的內面嵌^合的大 小。在將前端部59Aa插入到圓筒部54b內的狀態下，前端部59A的突部 59Aa就被收納於圖3 (B)的圓筒部54b內的凹部54c中，將前端部59Aa 穩定地保持在圓筒部54b中。而且，雖然圃筒構件60A的前端部形成有錐 面部，以便可以與圓筒部55容易地連結，然而例如在加工精度高的情況下， 也可以省略該錐面部。
圖4中，線纜側第一連結構件62A具有具有通過與線纜側第一連接 器58A的主體構件59A的螺紋部59Ac螺合而固定的前端部63Aa的主體 構件63A;利用止動螺釘65A固定於主體構件63A內的細長的圓筒構件 64A，主體構件63A的另一端側形成有圓筒構件63Ab，圓筒構件64A從 圓筒部63Ab中向外側突出。線纜側第一連接器58A的主體構件59A及圓 筒構件60A、線纜側第一連結構件62A的主體構件63A及圓筒構件64A 都由導電性良好的金屬製成。
另外，本例中電力線纜33A如箭頭B的外觀所示，是將細長的多條導 線編成圓筒的網目艮狀的具有柔性的構件，在該電力線纜33A內收納有送風 用配管35A，送風用配管35A由軟性的合成樹脂(例如軟質聚氯乙烯、低 密度聚乙烯等。以下相同)或合成橡膠等製成，並且是具有柔性的細長的 圓筒狀的構件。電力線纜33A的兩個端部比送風用配管35A伸得更長，送 風用配管35A為能夠收納線纜側第一連結構件62A的圓筒構件64A的大 小。此外，在圓筒構件64A的前端部4皮插入送風用配管35A內，並且電力 線纜33A的前端部將線纜側第一連結構件62A的圓筒部63Ab覆蓋的狀態 下，將送風用配管35A的前端部及圓筒部63Ab用電力線纜33A緊固地固定金屬制的帶部66A。
另夕卜，線纜側第二連結構件62B是與線纜側第一連結構件62A對稱地 在主體構件63B上利用止動螺釘65B固定圓筒構件64B而構成的，線纜側 第二連接器58B是與線纜側第一連接器58A對稱地在主體構件59B上利 用止動螺釘61B固定圓筒構件60B而構成的。主體構件59B、 63B及圓筒 構件60B、 64B都由導電性良好的金屬製成，將插入到圓筒構件64B的前 端部的ii!X用配管35A的前端部及主體構件63B的圓筒部63Bb用電力線 纜33A緊固地固定金屬制的帶部66B。這樣，就會按照將送風用配管35A 與圓筒構件64A、 64B連通的方式，並且按照將電力線纜33A與主體構件 63A、 63B電導通的方式，將線纜側連結構件62A及62B與電力線纜33A 及送風用配管35A連結。
另外，線纜側第二連結構件62B的主體構件63B的前端部63Ba被螺 合固定於線纜側第二連接器58B的主體構件59B的螺絞部59Bc上。在線 纜側第二連接器58B的主體構件59B的圓筒狀的前端部59Ba的外面的3 個部位形成有突部59Bb。
在圖4的連結線纜57中，從圖1的電源32向線纜側第二連接器58B 的主體構件59B供應的電力，經由線纜側第二連結構件62B的主體構件 63B、電力線纜33A、線纜側第一連結構件62A的主體構件63A及線纜側 第一連接器58A的主體構件59A向圖3 (B)的燈頭側連接器52供應。另 外，從圖1的送風裝置34向圖4的線纜側第二連接器58B的圃筒構件60B 內供應的冷風，經由線纜側第二連結構件62B的圓筒構件64B、送風用配 管35A、線纜側第一連結構件62A的圓筒構件64A及線纜側第一連接器 58A的圓筒構件60A向圖3 (B)的燈頭側連接器52的圓筒部55內吹送。
而且，在連結線纜57中，可以省略圓筒部構件60A、 64A、 64B、 60B。 另夕卜，也可以採用如下的構成，即省略線纜側連結構件62A及62B而在 線纜側連接器58A及58B上連結電力線纜33A及送風用配管35A。
此外，圖5表示將圖3(B)的放電燈1的燈頭側連接器52與圖1的 電源32及送風裝置34用圖4的連結線纜57連結(連接)的狀態，該圖5 中，在導電性良好的金屬制的安裝構件40上，利用螺栓(未圖示)固定有 與圖3 (B)的燈頭側連接器52相同結構的、由導電性良好的金屬制的固 定部42和圓筒部43構成的電源側連接器41的平板部42a。固定部42的圓筒部42b為能夠在其內面中嵌合圖4的連結線纜57的線纜側第二連接 器58B的前端部59Ba的大小，圓筒部43為能夠向其內側插入該線纜側第 二連接器58B的圃筒構件60B的大小。另外，與圖4的線纜側第二連接器 58B的前端部58Ba的突部59Bb對應地在圖5的圓筒部42c的內面形成凹 部42c。而且，雖然在圓筒構件60B的前端部形成有錐面部，以便可以與 圃筒部43容易地連結，然而例如在加工精度高的情況下，也可以省略該錐 面部。
另外，利用螺栓44固定於安裝構件40上的端子由電力線纜46與電源 32連結，從而將電力線纜46與電源側連接器41的固定部42電導通。另 夕卜，電源側連接器41的圓筒部43藉助沿著設於安裝構件40上的凹部40a 及配管路配置的配管45與送風裝置34連結，從而可以從送風裝置34向電 源側連接器41的圓筒部43供應冷風。
圖5中，為了在放電燈1的燈頭側連接器52上連接連結線纜57,只 要向燈頭側連接器52的圓筒部54b內插入連結線纜57的線纜側第一連接 器58A的前端部59Aa,將前端部59Aa的突部59Ab嵌合在圓筒部54b內 的凹部54c中即可。而且，前端部59Aa與圓筒部54b的連結方法可以使 用將突部59Aa與凹凸54c對接的方法以外的通常的連接器之間的連結中 所用的任意的方法。這對於連結線纜57與電源側連接器41的連結來i兌也 是相同的。即，為了在電源側連接器41上連接連結線纜57，只要向電源 側連接器41的圓筒部42b內插入連結線纜57的線纜側第二連接器58B的 前端部，向圓筒部42b內的凹部42c中嵌入該前端部的突部59Bb即可。 這樣通過使用連結線纜57,就可以極為容易並且迅速地將電源32及送風 裝置34與放電燈1連接。
在該情況下，放電燈1的燈頭側連接器52的圓筒部54b與連結線纜 57的線纜側第一連接器58A的前端部59Aa被連結。由此，線纜側第一連 接器58A的圓筒構件60A被插入燈頭側連接器52的圓筒部55中，將兩者 連通。另外，電源側連接器41的圓筒部2b與連結線纜57的線纜側第二 連接器58B的前端部被連結。由此，線纜側第二連接器58B的圓筒構件 60B4皮插入電源側連接器41的圓筒構件43中，將兩者連通。
圖5中，從電源32經由電力線纜46向電源側連接器41的固定部42 供應的電力，經由連結線纜57的線纜側第二連接器58B (主體構件59B )、 線纜側第二連結構件62B(主體構件63B)、電力線纜33A、線纜側第一連結構件62A (主體構件63A)及線纜側第一連接器58A (主體構件59A) 向燈頭側連接器52的固定部54及圓筒部55供應。此外，向燈頭側連接器 52的固定部54供應的電力，經由流5M斤曲構件51、外罩構件50及燈頭部 28向玻璃管25內的陽極供應。
另 一方面，從圖5的送風裝置34經由配管34向電源側連接器41的圓 筒部43供應的冷風，如箭頭A1、 A2、 A3、 A4所示，經由連結線纜57的 線纜側第二連接器58B的圃筒構件60B、線纜側第二連結構件62B的圓筒 構件64B、送風用配管35A、線纜側第一連結構件62A的圓筒構件64A及 線纜側第一連接器58A的圓筒構件60A向燈頭側連接器52的圓筒部55 內吹送。此外，向圓筒部55供應的冷風，如箭頭A5、 A6、 A7所示，穿 過流路折曲構件51的送風路51c、外罩構件50的開口 50b、槽部28e、缺 口部28d、燈頭部28的槽部28b及棒狀部25c與外罩構件50的前端部50ca 之間的空間向玻璃管25的燈泡部25a (參照圖2 (A))側吹送。這樣，能 夠有效地冷卻燈頭部28及玻璃管25。
另外，圖5中，例如在為了維護放電燈l而將連結線纜57與放電燈1 分離的情況下，只要從燈頭側連接器52的圓筒部54b中將連結線纜57的 線纜側第一連接器58A的前端部59Aa抽出即可。另外，為了將連結線纜 57與電源32及送風裝置34分離，只要從電源側連接器41的圓筒部42b 中將連結線纜57的線纜側第二連接器58B的前端部抽出即可。這樣通過 使用連結線纜57，能夠極為容易並且迅速地將電源32及送風裝置34與放 電燈1分離。
本實施方式的膝光光源30及曝光裝置的作用效果如下所示。
(1)圖3 (B)的放電燈1具備連結於玻璃管25的燈頭部28;設 在該燈頭部28上而由導電性材料形成的流膝肝曲構件51;具有與該流路 折曲構件51導通的固定部54的燈頭側連接器52;包括流路折曲構件51 內的送風路51c和燈頭側連接器52的圓筒部55內的送風路，並用於將冷 風流向燈頭部28的送風路。
因此，用於放電的電力經由燈頭側連接器52的固定部54、流路忻曲 構件51及燈頭部28向用於放電的電極供應，冷風經由流5M斤曲構件51 及燈頭側連接器52內的送風路向燈頭部28供應。這樣，能夠有效地冷卻 燈頭部28。(2) 另外，燈頭側連接器52的固定部54的前端部為圓筒狀，i更有其 內部形成送風路的圓筒部55。因此，能夠在該固定部54的前端部上很容 易地連結圖4的連結線纜57的線纜側第一連接器58A,並且能夠與該連結 同時地將線纜側第一連接器58A內的圓筒構件60A內的送風路與圃筒部 55內的送風路連通。
(3) 另外，燈頭部28沿長度方向L (參照圖2 (A))與玻璃管25連 結，燈頭側連接器52將固定部54的前端部朝向與該長度方向L正交的方 向(也可以是交叉的方向)地安^流路折曲構件51上。因此，因為能夠 沿與該長度方向L正交的方向將圖4的連結線纜57與該燈頭側連接器52 連結，所以能夠遠離圖1的橢圓鏡2的第二焦點P2配置連結線纜57。所 以，能夠減少由連結線纜57造成的對來自放電燈1的光的遮光量。
(4) 另外，圖3 (B)的流i M斤曲構件51具有從與長度方向L正交的 方向(也可以是交叉的方向)朝向長度方向L的ilLX路51c。因此，能夠 將從與長度方向L正交的方向供應的冷風折曲而向燈頭部28的方向供應。
(5) 另外，在圖3(B)的流路折曲構件51的底面，固定有具有將燈 頭部28的側面覆蓋的圓筒部50c的外罩構件50，流路折曲構件51內的送 風路51c與外罩構件50和燈頭部28之間的送風路連通。因此，能夠有效 地冷卻燈頭部28。
(6) 另外，本實施方式中，經由外罩構件50與燈頭部28之間向玻璃 管25側供應冷風。這樣通過將冷卻了燈頭部28的空氣向玻璃管25側供應， 也能夠冷卻玻璃管25。就此而言，通過將外罩構件50的圓筒部50c的前 端部50ca延伸得比燈頭部28還長,就能夠提高對玻璃管25側的冷卻效果。 但是，例如在送風量4艮多之類的情況下，不一定需要將前端部50ca延伸得 比燈頭部28還長。
而且，也可以取代冷風(或其他的氣體)而使用冷卻了的液體(純水、 氟系惰性液體等)。在該情況下，也可以設置用於將流過燈頭部28的表面 的液體回收而再次冷卻以便向燈頭側連接器52側供應的回收路。
(7) 另外，在外罩構件50與燈頭部28之間的、燈頭部28的軸部28a 的表面以螺旋狀形成有作為送風路的槽部28b。這樣通過以螺旋狀向燈頭 部28的表面送風，就能夠提高燈頭部28的冷卻效率。
這裡，也可以不是像這樣在燈頭部28的軸部28a側設置槽部28b,而是在外罩構件50的圓筒部50c的與軸部28a相面對的區域形成螺旋狀的槽 部。利用該構成也可以提高燈頭部28的冷卻效率。
(8) 另外，在圖3(B)的燈頭部28的上端設有裝載部28c,螺旋狀 的槽部28b與設於裝載部28c的側面的槽部28e連通。因此，能夠在該裝 載部28c上設置外罩構件50及流路折曲構件51等，並且能夠將來自流路 折曲構件51的送風路51c的冷風經由外罩構件50的開口 50b及該槽部28e 導向燈頭部28的側面的槽部28b。
(9) 另外，圖4的連結線纜57是用於將使用冷風及電力的放電燈1 與圖5的電源32及送風裝置34連結的線纜，並且具備送風用配管35A， 其由柔性材料製成，具有冷風的送風路；電力線纜33A,其具有導電性的 柔性材料製成，被設置成覆蓋送風用配管35A。在該情況下，來自電源32 的電力經由電力線纜33A向放電燈1側供應，來自送風裝置34的冷風經 由送風用配管35A向放電燈1側供應。因此，實質上就能夠使用一條線纜 很容易地將電力及冷風向放電燈1供應。
(10) 另外，因為電力線纜33A是將多條導線以網眼狀編成的構件， 所以能夠4艮容易地同時實現柔性和導電性兩方面。
(11) 另外，因為連結線纜57具備與電力線纜33A及送風用配管35A 的一端連結的線纜側第一連接器58A,經由該線纜側第一連接器58A與放 電燈1的燈頭側連接器52連接，所以能夠容易並且a地進行與放電燈1 的連結及分離。
(12 )另外，連結線纜57具備連結於電力線纜33A及送風用配管35A 的另一端的線纜側第二連接器58B，經由該線纜側第二連接器58B而與電 源32及送風裝置34的電源側連接器41連接。因此，能夠容易並且迅速地 進行與電源32及送風裝置34的連結及分離。
(13 )另外，本實施方式的曝光光源30是與圖5的電源32和送風裝 置34連接的裝置，並且具備圖5的放電燈1和連結線纜57，利用連結線 纜57將電源32及送風裝置34與放電燈1連接。因此，來自電源32的電 力經由連結線纜57的電力線纜33A、放電燈1的燈頭側連接器52的固定 部54、流路折曲構件51及燈頭部28向用於放電的電極供應。另外，來自 送風裝置34的冷風在穿過連結線纜57的電力線纜33A內的送風用配管 35A後，穿it^L電燈1的燈頭側連接器52及流膝折曲構件51內的送風路向燈頭部28供應。因此，對燈頭部28的冷卻作用很大。另外，本例的燈 頭部28處於放電燈1的自由端側，因為由連結線纜57造成的對l改電燈 1中產生的光的遮光量少，所以光的利用效率高，並JL改電燈1的溫度上 升也4艮少。
(14)另外，本例的曝光裝置是利用M電燈1中產生的曝光光在晶 片W (感光基板)上將母版R的圖案曝光的曝光裝置，作為曝光光源使用 本例的曝光裝置30。因此，來自放電燈l的光的遮光量變少，能夠提高曝 光光的照度而提高曝光工序的生產率。另外，因為能夠有效地冷卻放電燈 1，減少熱變形，所以能夠提高成像特性等。
而且，上述的實施方式中，如圖3 (B)所示，在放電燈l的流路折曲 構件51的側面51a上直接固定燈頭側連接器52。但是，也可以不是這樣 而是如圖6所示，在流路折曲構件51的側面51a上，藉助延長線纜57A 連結燈頭側連接器52A。
圖6表示該變形例的放電燈1的包括陽極側的燈頭部28的部分的構 成，在該圖6中，在流路折曲構件51的側面51a上，利用螺栓71固定有 在中央形成有送風用的開口的連結構件70。另夕卜，延長線纜57A由與圖4 的連結線纜57內的電力線纜33A及送風用配管35A分別相同構成(但是， 該變形例中在長度較短這一點上不同)的電力線纜33A1及送風用配管 35Al構成，將送風用配管35A1收納於以網眼狀編結的電力線纜33A1內。
另夕卜，具備固定部54A及圓筒部55A的燈頭側連接器52A與圖3(B) 的燈頭側連接器52不同的方面在於以下方面，即燈頭側連接器52A中， 在固定部54A的底面形成圓筒狀的連結部54Ad，並且圓筒部55A利用螺 合等固定於固定部54A的平板部上，並未突出。除此以外的構成與燈頭側 連接器52相同，固定部54A的圓筒部54Ab內，形成有與圖4的連結線纜 57的突部59Ab對應的凹部54Ac。
另外，在電力線纜33A1將連結構件70的圃筒部70a覆蓋的狀態下， 將圓筒部70a的前端部覆蓋地配置送風用配管35A的一端，將前端部70a 用電力線纜33Al緊固地固定金屬制的帶部66C。同樣地，在電力線纜33Al 將燈頭側連接器52A的固定部54A的連結部54Ad覆蓋的狀態下，將連結 部54Ad的前端部覆蓋地配置送風用配管35A1的另一端，將連結部54Aa 用電力線纜33A1緊固地固定金屬制的帶部66D。其結果是，燈頭側連接器52A的固定部54A，經由延長線纜57A的電 力線纜33A1及連結構件70而與流路折曲構件51電導通，燈頭側連接器 52A的圓筒部55A，經由延長線纜57A的送風用配管35A1及連結構件70 而與流路折曲構件51的送風路51c連通。因此，通過在圖6的燈頭側連接 器52A上連結圖4的連結線纜57的線纜側第一連接器58A，將線纜側第 二連接器58B連結在圖5的電源側連接器41上，就能夠向圖6的放電燈1 供應電力及冷風。
該變形例的作用效果如下所示。
(1) 因為具備配置於燈頭側連接器52A與流路折曲構件51之間，可 以針對放電燈1供應電極的電力及冷風的延長線纜57A,因此在燈頭側連 接器52A上拆裝圖5的連結線纜57之時，就不會在放電燈1上作用應力 等。因此，就有在連結線纜57的拆裝時不用擔心對放電燈1造成損傷的優 點。
(2) 另外，延長線纜57A具有由柔性材料製成並且內部淨皮設為送 風路的送風用配管35A1;由具有導電性的柔性材料製成並且將送風用配管 35A1覆蓋的電力線纜33A1。因此，因為能夠實質上用一條線纜供應電力 和冷風，所以不會有將配管等複雜化的情況。
(3) 另外，因為電力線纜33A1是將多條導線編成網目艮狀的構件，所 以能夠同時實現柔性和導電性兩方面。
(4) 另外，因為電力線纜33A1將一端藉助連結構件70固定於流路 折曲構件51上，將另一端固定於燈頭側連接器52A的固定部54A上，所 以能夠用簡單的構成將燈頭側連接器52A與流路折曲構件51導通。
另外，上述的實施方式中，如圖3(B)所示，在燈頭部28與外罩構 件50之間形成有螺旋狀的槽部28b。但是，也能夠如圖7所示使用在 圓筒狀的軸部28e中未形成槽部等的燈頭部28A。圖7的構成中，流路 折曲構件51的送風路51c內的空氣經由設於燈頭部28A的裝載部28c 的一部分的槽部28e向軸部28a與外罩構件50的圓筒部50c之間的空 間供應，原樣不動地經過軸部28a的表面流向棒狀部25c側。
另外，上述實施方式的投影啄光裝置(曝光裝置)可以通過將由曝光 光源、多個透鏡等構成的照明光學系統及投影光學系統裝入曝光裝置主體 而進行光學調整，將由多個機械部件構成的母版載臺或晶片載臺安裝在曝光裝置主體上而連接配線或配管，繼而進行綜合調整(電氣調整、動作確 認等)來製造。而且，該投影曝光裝置的製造最好在控制了溫度及潔淨度 等的無塵室中進行。
另外，半導體設備等微型設備可以經過進行微型設備的功能、性能 設計的步驟；製作基於該設計步驟的掩模(母版)的步驟；製造作為設備 的基材的a的步驟；基板處理步驟，其包括利用所述的實施方式的投影 曝光裝置將母版的圖案在基板(晶片等)上曝光的工序、將曝光了的M 顯影的工序、顯影了的基仗的加熱(老化)及蝕刻工序等；設備組裝步驟 (包括切片工序、接合工序、封裝工序)；以及檢查步驟等而製造。
這裡，本發明的光源裝置除了上述的分步重複方式的投影曝光裝置(步 進機等)以外，還可以適用於分步掃描方式的掃描曝光型的投影曝光裝置 (掃描步進裝置等)的曝光光源中。另外，本發明的光源裝置還可以適用 於國際公開第99/49504號小冊子、國際公開第2004/019128號小冊子等中 所公開的液浸型曝光裝置的曝光光源中。另外，本發明的光源裝置還可以 適用於不使用投影光學系統的近接(proximity)方式或接觸方式的曝光裝 置的光源裝置或曝光裝置以外的機器的光源中。
這裡，上述的實施方式中，雖然使用了形成有轉印用的圖案的母版(掩 模)，然而也可以取代該母版，例如像美國專利第6， 778， 257號說明書中 所公開的那樣，使用基於應當曝光圖案的電子數據形成透過圖案或反射圖 案的電子掩模。
另外，本發明並不限於半導體設備製造用的曝光裝置，還可以適用於 在包括液晶顯示元件或等離子體顯示器等顯示器的製造中所用的將設備 圖案向玻璃平板上轉印的曝光裝置；將薄膜磁頭的製造中所用的設備圖案 向陶瓷晶片上轉印的曝光裝置；以及在拍攝元件(CCD等)、有機EL、微 型機器、MEMS (Microelectromechanical Systems)及DNA晶片等的制 造中所用的曝光裝置等中。另外，不僅是半導體元件等微型設備，為了制 造在光曝光裝置及EUV曝光裝置等中使用的掩模，也可以將本發明應用
於向玻璃J41或矽晶片等轉印電路圖案的曝光裝置中。
另外，上述的實施方式的圖4的連結線纜57也可以用於將曝光裝置以 外的使用電力及冷風的機器與圖5的電源32及送風裝置34連結的情況中。
如此所述，本發明並不限定於上述的實施方式，可以在不脫離本發明的主旨的範圍中採取各種的構成。另外，包拾瀋明書、技術方案的範圍、
附圖及摘要在內的2007年4月12日提出的美國臨時申請第60/卯7， 656 號的所有的公開內容全都^^、樣地引用而加入本申請中。
權利要求
1. 一种放電燈，其在玻璃構件的內部收納有用於放電的電極，其特徵在於，所述放電燈具備連結於所述玻璃構件的燈頭構件；設於所述燈頭構件並由導電性材料形成的中繼構件；具有與所述中繼構件電連接的導電性構件的連結構件；設於所述中繼構件和所述連結構件，並且用於向所述燈頭構件供應冷卻介質的流路。
2. 根據權利要求l所述的放電燈，其特徵在於， 所述導電性構件為圓筒狀， 在所述導電性構件的內部形成所述流路的一部分。
3. 根據權利要求2所述的放電燈，其特徵在於，所述燈頭構件連結於所述玻璃構件的第 一方向側，所述連結構件-皮以所述圓筒狀的導電性構件沿與所述笫一方向交叉的 方向配置的形式安裝於所述中繼構件。
4. 根據權利要求3所述的放電燈，其特徵在於，所述中繼構件具有所述冷卻^h質的從與所述第一方向交叉的方向朝向所述第一方向的流路。
5. 根據權利要求1至4中任意一項所述的放電燈，其特徵在於，所a電燈具備線纜，所述線纜配置於所述連結構件與所述中繼構件 之間，並且能夠針對所述電極供應電力和所述冷卻介質。
6. 根據權利要求5所述的放電燈，其特徵在於， 所述線纜具有由柔性材料製成並且具有所述流路的一部分的管狀構件； 由具有導電性的柔性材料製成並且將所述管狀構件覆蓋的覆蓋構件。
7. 根據權利要求6所述的放電燈，其特徵在於， 所述覆蓋構件是將多條導線以網眼狀編成的構件。
8. 根據權利要求6或7所述的放電燈，其特徵在於，所述覆蓋構件將一端固定於所述中繼構件，並且將另一端固定於所述 導電性構件。
9. 根據權利要求1至8中任意一項所述的放電燈，其特徵在於， 所述中繼構件具有將所述燈頭構件的至少 一部分覆蓋的圓筒部， 所述流路在所述圓筒部與所述燈頭構件之間連通。
10. 根據權利要求9所述的放電燈，其特徵在於， 所述冷卻介質是已被冷卻的氣體，經由所述圓筒部與所述燈頭構件之間向所述玻璃構件側供應所述已被 冷卻的氣體。
11. 根據權利要求1至10中任意一項所述的放電燈，其特徵在於，在所述中繼構件所具有的所述圓筒部與所述燈頭構件之間，以螺旋狀 形成所述流路的至少一部分。
12. 根據權利要求ll所述的放電燈，其特徵在於， 在所述燈頭構件的表面形成所述螺旋狀的槽部。
13. 根據權利要求12所述的放電燈，其特徵在於， 在所述燈頭構件的前端部設置突部， 所述螺旋狀的槽部連通到設於所述突部側面的缺口部。
14. 一種連接用線纜，其用於將使用冷卻介質及電力的裝置與所述冷卻介質的供應源及電源連結，其特徵在於，所述連接用線纜具備管狀構件，其由柔性材料形成，並且具有所述冷卻介質的流路；覆蓋構件，其由具有導電性的柔性材料形成，並且設置成覆蓋所述管 狀構件。
15. 根據權利要求14所述的連接用線纜，其特徵在於， 所it^蓋構件是將多條導線以網眼狀編成的構件。
16. 根據權利要求14或15所述的連接用線纜，其特徵在於，所述連接用線纜還具備第一端子構件，所述第一端子構件既連結於所 述管狀構件的一端，又連結於所^a蓋構件的一端，所述連接用線纜經由所述第 一端子構件而與所述使用冷卻介質及電力 的裝置連接。
17. 根據權利要求16所述的連接用線纜，其特徵在於，所述連接用線纜還具備第二端子構件，所述第二端子構件既連結於所 述管狀構件的另一端，又連結於所i^蓋構件的另一端，所述連接用線纜經由所述第二端子構件而與所述冷卻介質的供應源及 所述電源連接。
18. —種光源裝置，其與電源和冷卻介質的供應源連接，其特徵在於， 所述光源裝置具有權利要求1至13中任意一項所述的放電燈；用於將所述電源及所述供應源與所M電燈連接的權利要求14至17 中任意一項所述的連接用線纜。
19. 一種曝光裝置，其利用從光源裝置中產生的曝光光在感光皿上 將圖案曝光，其特徵在於，所述光源裝置是權利要求18所述的光源裝置。
全文摘要
本發明提供一種對放電燈的燈頭構件的冷卻作用大的光源裝置。將電源(32)及送風裝置(34)側的連接器(41)與放電燈(1)的燈頭側連接器(52)利用在電力線纜(33A)內收納送風用配管(35A)的連結線纜(57)連結。將來自電源(32)的電力經由連結線纜(57)的電力線纜(33A)、燈頭側連接器(52)以及流路折曲構件(51)向燈頭部(28)供應，將來自送風裝置(28)的冷風經由連結線纜(57)的送風用配管(35A)、燈頭側連接器(52)及流路折曲構件(51)內的送風路向燈頭部(28)的槽部(28b)供應。
文檔編號F21V29/00GK101548132SQ20088000091
公開日2009年9月30日 申請日期2008年4月3日 優先權日2007年4月12日
發明者北野博, 菊池孝幸 申請人:株式會社尼康