JP2003017003A - Lamp and light source device - Google Patents

Lamp and light source device

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JP2003017003A
JP2003017003A JP2001202897A JP2001202897A JP2003017003A JP 2003017003 A JP2003017003 A JP 2003017003A JP 2001202897 A JP2001202897 A JP 2001202897A JP 2001202897 A JP2001202897 A JP 2001202897A JP 2003017003 A JP2003017003 A JP 2003017003A
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cooling
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JP2001202897A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobumichi Kawahara
信途 川原
Original Assignee
Canon Inc
キヤノン株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas- or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/52Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
    • H01J61/523Heating or cooling particular parts of the lamp

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lamp and a light source device effectively using light rays emitted from a bright spot of the lamp as illumination light, while capable of preventing damage to a sealing tube part or the like or a break of the lamp caused by a overheated base part by maxiumuizing the surface area of cooling fins for heat radiation installed on the base part of the lamp to increase heat radiating effect. SOLUTION: This lamp 1 is disposed inside a condenser mirror 2 with a first focus 21 and a second focus 22, having a reflection surface of a shape wherein a part of a parabolic ellipsoid 20 is cut. The plural cooling fins 18 for the heat radiation installed on the condensing side base 12 are formed in outer shape nearly equal to a solid angle made by connecting a lamp-inserting opening part 23 formed in the condenser mirror 2 and a condensing point (the second focus) 22 of the condenser mirror 2, or are formed in size not more than the size wherein the cooling fins 18 are housed inside the solid angle. Cooling air 29 is blown on the cooling fins 18 to forcibly cool the cooling fins 18.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、集光ミラーと組み合わせて使用されるランプおよび該ランプを搭載する光源装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention relates to a light source device equipped with the lamp and the lamp is used in combination with the collector mirror. 【0002】 【従来の技術】半導体デバイスの製造装置として用いられる露光装置や液晶ディスプレイの製造装置として用いられる露光装置等の露光光の光源ならびに周辺露光用の光源として、放物楕円面の一部を切り出した形状の反射型集光ミラー(以下、単に集光ミラーともいう)とこの集光ミラーの第1焦点位置近傍に輝点を有するように配置されたショートアーク型の放電ランプ(以下、単にランプともいう)とを備えた光源装置が知られている。 2. Description of the Related Art Light source and light source for a peripheral exposure of the exposure light of the exposure device or the like used as the exposure apparatus for manufacturing liquid crystal displays used as a semiconductor device manufacturing apparatus, a part of the parabolic ellipsoid reflective collector mirror having a shape cut out (hereinafter, simply referred to as collector mirror) and the condenser first focal position near the discharge of the arranged short arc so as to have a bright spot in the lamp of the mirror (hereinafter, simply light source device is known having also referred) and a lamp. 【0003】図6は、従来のランプと集光ミラー周辺部の構成を示す図であって、同図において、101は光源としてのランプを示し、ランプ101は、発光空間を形成する膨出部111aとその両側から延出する封止管部111b、111cからなる石英等の透明部材で作製されるバルブ111を有し、封止管部111b、111c [0003] Figure 6 is a diagram showing a configuration of a conventional lamp and condensing mirror periphery, reference numeral 101 denotes a lamp as a light source, a lamp 101 is bulged portion forming the emission space 111a and the sealing tube portion 111b extending from both sides thereof, has a valve 111 made of a transparent member such as quartz consisting 111c, the sealing tube portion 111b, 111c
の端部にはそれぞれ口金112、113が設けられている。 Each ferrule 112, 113 is provided at the end. 集光側の口金112およびミラー側の口金113は一般に金属製の円筒形状に形成されている。 Collecting cap 112 and cap 113 of the mirror side of the light side is generally formed in a metal cylindrical. また、10 In addition, 10
2は放物楕円面の一部を切り取った形状の反射面をもって形成された集光ミラーを示し、集光ミラー102は第1焦点121と第2焦点122を有している。 2 shows a collector mirror which is formed with a reflecting surface of the shape of a truncated parabolic ellipsoidal condenser mirror 102 has a first focal point 121 and the second focal point 122. 131は集光側の口金112を冷却するための冷却エアー133 131 cooling air 133 for cooling the die 112 of the condensing side
を吹き付けるためのノズルである。 Is a nozzle for blowing. 【0004】ここで、ランプ101はバルブ111によって封止された空間内に配置された陽極電極と陰極電極の間で放電状態を発生させて輝点を形成し、この輝点を集光ミラー102の第1焦点121近傍に配置することによって輝点より放射状に発せられた光は、集光ミラー102の内表面で反射して、第2焦点122に集光する軌跡(125、126)をたどる光束となる。 [0004] Here, the lamp 101 by generating discharge state between the arranged anode and cathode electrodes sealed space to form a bright spot by a valve 111, the condenser mirror 102 of this bright spot the light emitted radially from the bright points by placing in the vicinity of the first focal point 121 of the reflected by the inner surface of the collector mirror 102, follows a trajectory which condenses (125, 126) to the second focal point 122 the light beam. さらに、 further,
この光束は第2焦点122の手前ないし後方に配置された図示しない照明光学系によって所望の形状に整形されて、図示しない露光光学系へと導かれる。 The light beam is shaped into a desired shape by the illumination optical system (not shown) disposed in front or behind the second focal point 122, is led to unillustrated exposure optical system. 【0005】前記のようなショートアーク型水銀放電灯による光源装置は、前述したように半導体デバイスや液晶ディスプレイ装置の製造に際して露光用紫外線光源装置として使用されるが、近年、半導体デバイスの生産性向上や液晶ディスプレイ装置の大面積化が要求されており、これに応えるための露光装置として、大きな面積の被照射領域の全体に対し、所定の強度でしかも均一な照度分布で紫外線を照射することができる露光装置が要求され、例えば、定格消費電力が2.5kW以上にも達する水銀灯を備えた光源装置が使用されている。 [0005] The light source apparatus according to the short arc type mercury discharge lamp as described above is used as an exposure ultraviolet light source device in the production of semiconductor devices and liquid crystal display device as described above, in recent years, improved productivity of the semiconductor device and has a large area is required for a liquid crystal display device, as an exposure apparatus for responding to this, with respect to the total of the irradiated area of ​​the large area to be irradiated with ultraviolet rays is also uniform illuminance distribution only in a predetermined intensity is it exposure apparatus requests, for example, the light source device is used with a mercury lamp rated power consumption reaches to more than 2.5 kW. 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述したような光源装置の場合、ランプ101を構成する口金112、113は、一般に金属製の円筒形状に形成されており、放電によって生じるバルブ111および陽極電極ないし陰極電極の温度上昇分の伝播とランプ101からの輻射による加熱によって温度が上昇する。 [0006] The present invention is, however, in the case of the light source device as described above, the die 112 and 113 to form the lamp 101 is generally formed in a metal cylindrical valve caused by the discharge the temperature rises by heating due to radiation from the propagation and the lamp 101 of the temperature rise of 111 and the anode electrode or cathode electrode. 特に、集光ミラー102の第2焦点122側に位置する口金11 In particular, the mouthpiece 11 located in the second focal point 122 side of the collector mirror 102
2は、集光ミラー102の反射光による輻射も受けるために、220℃〜250℃程度まで昇温し、これに伴って金属部品である口金112と石英等のガラス材料からなるバルブ111との境界部である封止管部111bの温度も250℃〜400℃程度に達する。 2, in order to receive also the radiation by the reflected light of the collector mirror 102, is raised to about 220 ° C. to 250 DEG ° C., the valve 111 made of a glass material of the base 112 and the quartz or the like which is a metal component in accordance with this temperature of the sealing tube portion 111b which is a boundary portion also reaches about 250 ° C. to 400 ° C.. そして、封止管部111bがこのような温度まで昇温すると、当該封止管部111bに埋設されている給電接続用のモリブデン箔の酸化反応が起こり、酸化反応に伴うモリブデン箔の体積膨張によって封止管部111bにクラックが生じ、これにより、放電ランプのバルブ111が破損してしまうという問題がある。 When the sealing tube portion 111b is heated to such a temperature, it occurs oxidation of the molybdenum foil for power supply connections are embedded in the sealing tube portion 111b is, by the volume expansion of the molybdenum foil with the oxidation reaction sealing tube portion 111b cracks in, thereby, the discharge lamp bulb 111 there is a problem that damage. このような問題は、特に、5 Such problems are, especially, 5
00W以上の大出力ランプを用いる場合に顕著となる。 It becomes significant in the case of using the above high-power lamp 00W. 【0007】以上のような問題を解決するために、従来の光源装置においては、図6に示すように、冷却ノズル128を備え、図示しない冷却ファンから送られる冷却エアー129を口金112に吹き付けて、口金112の温度を下げる方法が考えられており、特に、特開平8− [0007] In order to solve the above problems, in the conventional light source apparatus, as shown in FIG. 6, a cooling nozzle 128, the cooling air 129 fed from the cooling fan (not shown) is blown to the base 112 , it has been considered a method of lowering the temperature of the base 112, in particular, JP-a-8-
250071号公報に示されるランプでは、図7の(a)に示すように、集光ミラー102の光軸と平行な方向に延びる複数の冷却フィン117を口金112に取付けることによって、口金112の冷却効果を増大させている。 In the lamp shown in 250,071 discloses, as shown in (a) of FIG. 7, by mounting a plurality of cooling fins 117 extending in a direction parallel to the optical axis of the collector mirror 102 to the base 112, the cooling of the die 112 and to increase the effect. 【0008】ところが、前記公報に記載された方法では、口金112および封止管部111bの温度を下げることは可能となるものの、冷却エアー129はバルブ1 [0008] However, in the method described in the publication, although it is possible to lower the temperature of the base 112 and the sealing tube portion 111b, the cooling air 129 Valve 1
11の膨出部111aの方向へ回り込んでしまうために、ランプ101のバルブ111全体の温度が低下してしまい、当該バルブ111の膨出部111a内に封入されている発光物質(例えば、水銀)を完全に蒸発させることができなくなるといった新たな問題を生じる。 To become wraps around 11 in the direction of the bulging portion 111a of the overall temperature of the valve 111 of the lamp 101 is lowered, the light emitting substance enclosed in the bulged portion 111a of the valve 111 (e.g., mercury ) results in a new problem can not be completely evaporated. 【0009】さらに、特開平9−213129号公報においては、図7の(b)に示すように、口金112の集光ミラー102側に遮風板118をさらに取付けることによって冷却エアー129がバルブ111の膨出部11 Furthermore, in JP-A 9-213129 discloses, as shown in (b) of FIG. 7, the cooling by mounting more collection mirror 102 side air baffle plate 118 of the mouthpiece 112 air 129 Valve 111 the bulging portion 11 of the
1aの方向へ回り込むことを防止できるように改善がなされているが、この方法では、遮風板118および冷却フィン117の放熱効果を高めるために、外形寸法を大きくとると、図6に示す集光ミラー102の内側の集光光束125にケラレが生じて、ランプ101からの照明光の一部が第2焦点122に到達できなくなってしまい、光源装置から出力される光量(照度)が低下してしまうという問題が生じていた。 Although improved to be prevented from flowing into 1a direction it has been made, in this method, in order to enhance the heat dissipation effect of the windshield plates 118 and cooling fins 117, taking the outer dimensions larger collector shown in FIG. 6 eclipse occurs inside the condensed light beam 125 of optical mirror 102, a part of the illumination light from the lamp 101 will not be able to reach the second focal point 122, the light amount (illuminance) is outputted from the light source device decreases a problem that has occurred. 【0010】そこで、本発明は、前述した従来技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、ランプの輝点から発せられる光線を照明光として有効に利用しつつ、ランプの口金部に取付けられる放熱用の冷却フィンの表面積を最大限に大きくして放熱効果を高め、口金部の過熱による封止管部等の損傷やランプの破壊を防止することができるランプを提供するとともに該ランプの冷却効果を有効に機能させることができる光源装置を提供することを目的とするものである。 [0010] The present invention, which was made in view of the unsolved problems of the prior art described above, while effectively utilizing the light emitted from the bright spot lamp as the illumination light, cap lamp the surface area of ​​the cooling fins for heat dissipation which is attached to the part by increasing the most improved heat dissipation efficiency, as well as provide a lamp capable of preventing the destruction of the damage and the lamp of the sealing tube portion or the like due to overheating of the base portion it is an object to provide a light source device can be made to function effectively the cooling effect of the lamp. 【0011】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明のランプは、光源装置内の集光ミラー中に配置されて使用されるランプであって、該ランプの口金部に冷却用のフィンを具備するランプにおいて、前記冷却用のフィンは、前記集光ミラー内に形成されたランプ挿入用の開口部と前記集光ミラーの集光点とを結んでなす立体角に概ね等しい外形、あるいは、前記立体角内に収まる寸法以下としたことを特徴とする。 [0011] To achieve the above object, according to an aspect of the lamp of the present invention is a lamp used is located in the collector mirror in the light source apparatus, the base part of the lamp in the lamp having a cooling fins, fins for the cooling, the solid angle formed by connecting the focal point of the collector mirror and the opening of the lamp inserted formed in the condenser in the mirror substantially equal contour or, characterized in that the following dimensions falling within the solid angle. 【0012】さらに、本発明の光源装置は、前述したランプを搭載する光源装置であって、前記ランプの口金部に備えた冷却用のフィンに対して冷却用媒体を吹き付けて強制冷却を行うことを特徴とする。 Furthermore, the light source device of the present invention, there is provided a light source device equipped with the lamp described above, by performing forced cooling by blowing a cooling medium against the cooling fins provided in the base part of the lamp the features. 【0013】 【作用】本発明によれば、光源装置内の集光ミラーの中に配置されて使用されるランプにおいて、ランプの口金の表面に備える冷却用フィンを、集光ミラー内に形成されたランプ挿入用の開口部と集光ミラーの集光点とを結んでなす立体角に概ね等しい外形、あるいは、前記立体角内に収まる寸法以下とすることにより、ランプの発光部からの放射光が集光ミラーの反射面で反射して集光ミラーの第2焦点に集光するまでの光束は冷却用フィンや口金部で遮られることがなく、ランプから発せられる光束を照明光として有効に利用することができ、照明光の利用率をほとんど低下させることがない。 [0013] According to the present invention, in a lamp used is disposed within the collecting mirror in the light source apparatus, the cooling fins provided on the surface of the base of the lamp, is formed in the collector mirror lamp insertion substantially equal contour to the solid angle formed by connecting the opening and the condensing mirror focal point of the or, by the following dimensions to fit within the solid angle, light emitted from the light emitting portion of the lamp There without the luminous flux until it condenses reflected by the reflecting surface of the collector mirror to the second focal point of the collector mirror being blocked by the cooling fin and the base part, effectively the light flux emitted from the lamp as illumination light can be utilized, it is not almost reduce the utilization of the illumination light. さらに、冷媒である空気(冷却風)との接触面積を最大限に確保して放熱効果を高めることができ、集光ミラーの第2焦点側に位置する口金および封止管部の温度を十分に低下させることができ、封止管部におけるクラック等の損傷を発生させることがない。 Further, the contact area with air (cooling air) is a refrigerant to ensure maximum can enhance the heat dissipation effect, the temperature of the base and the sealing tube portion positioned in the second focal point side of the collector mirror sufficiently It can be reduced to, does not generate damages such as cracks in the sealing tube portion. 【0014】したがって、ランプを集光ミラー内に配置して点灯させた時に、集光ミラーの第2焦点側に位置する口金や封止管部の温度を十分に低下させることができ、口金部の過熱によって発生する封止管部のクラック等の損傷やランプの破壊を防止することができる。 [0014] Thus, when the lamp is lighted by arranging in the collector mirror, it is possible to sufficiently lower the temperature of the die and the sealing tube portion located in the second focal point side of the collector mirror, the base part it is possible to prevent destruction of the damage and the lamp such as cracks in the sealing tube portion caused by overheating. 【0015】また、ランプの口金の表面に備えた冷却用フィンに冷却手段から冷媒(冷却エアー)を吹き付けて強制冷却を行うことにより、集光ミラーの集光側に位置するランプの口金や封止管部の温度をさらに効果的に低下させることができ、ランプの性能を有効に利用でき、 Further, by performing forced cooling by blowing a coolant (cooling air) from the cooling unit to the cooling fins provided on the surface of the base of the lamp, the lamp positioned on the condensing side of the collector mirror mouthpiece and sealing it is possible to further effectively reduce the temperature of the stop tube portion, the performance of the lamp can be effectively used,
ランプから発する照明光を効率よくかつ安全に被照射物へ伝達することができる。 The illumination light emitted from a lamp can be transmitted efficiently to and safely irradiated object. 【0016】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, will be explained based on the embodiment of the present invention with reference to the drawings. 【0017】図1は、本発明に係る水銀放電ランプおよび集光ミラーを備えた光源装置を一部破断して示す構成図であり、図2は、本発明に係る水銀放電ランプを一部破断して示す側面図であり、図3は、本発明に係る光源装置に使用される集光ミラーの形状および特性を説明するための模式図であり、図4は、本発明の光源装置に用いる冷却ノズルの一例を説明するための概略図であり、 [0017] Figure 1 is a block diagram showing a light source device equipped with a mercury discharge lamp and the collector mirror according to the present invention partially broken, Figure 2, partially broken mercury discharge lamp according to the present invention is a side view showing the FIG. 3 is a schematic view for explaining the shape and characteristics of the collector mirror used in the light source apparatus according to the present invention, FIG. 4 is used for the light source device of the present invention is a schematic diagram for explaining an example of a cooling nozzle,
図5は、本発明に係る光源装置を搭載した投影露光装置を示す概略構成図である。 Figure 5 is a schematic diagram showing a projection exposure apparatus equipped with a light source device according to the present invention. 【0018】図1に図示するショートアーク型水銀放電ランプ(以下、単にランプともいう)1を光源とする光源装置は、図5に示すスリットスキャン方式の投影露光装置等に搭載されて使用されるものであり、光源としてのランプ1と集光ミラー2を備え、ランプ1は、図2に図示するように、発光空間を形成する膨出部11aとその両側から延出する封止管部11b、11cからなる石英等の透明部材で作製されるバルブ11を有し、封止管部11b、11cの端部にはそれぞれ円筒形状に形成された一般に金属製の口金12、13が設けられ、集光側に配置される口金12には複数の放熱用の冷却フィン1 The short arc mercury discharge lamp shown in FIG. 1 (hereinafter, simply referred to as a lamp) light source device according to 1 the light source is used by being mounted in a projection exposure apparatus such as a slit scan type shown in FIG. 5 is intended, it comprises a lamp 1 and the condenser mirror 2 as a light source, lamp 1, as shown in FIG. 2, the bulging portion 11a to form a light emitting space between the sealing tube portion 11b extending from both sides has a valve 11 made of a transparent member such as quartz consisting 11c, hermetically sealed tube portion 11b, a metal cap 12, 13 is provided in a generally each of the ends of 11c formed in a cylindrical shape, cooling fins 1 for multiple heat radiation to the base 12 disposed on the condensed side
8が取付けられている(なお、冷却フィン18の詳細については後述する)。 8 is attached (will be described later in detail of the cooling fins 18). また、ランプ1はバルブ11によって封止された空間内に配置された陽極電極15と陰極電極16の間で放電状態を発生させて輝点を形成し、該輝点から放射状に照明光を発する。 Further, the lamp 1 by generating discharge state between the sealing anode electrode 15 disposed in a space sealed with the cathode electrode 16 by a valve 11 to form a bright spot, emits illumination light radially from said luminance point . 【0019】集光ミラー2は、図3に示すように、内表面が長軸aと短軸bからなる放物楕円面20の一部を切り取った形状の反射面をもって形成され、第1焦点21 The collector mirror 2, as shown in FIG. 3, the inner surface is formed with a reflecting surface of the shape of a truncated paraboloid ellipsoid 20 consists major axis a and minor axis b, the first focal point 21
と第2焦点22を有し、第1焦点21から放射状に出射した光は、楕円面20の内面で反射すると第2焦点22 When a second focal point 22, light emitted radially from the first focal point 21, the second focal point when reflected by the inner surface of the ellipsoidal 20 22
に集光する特性を有しているので、光源であるランプ1 Because it has the property of condensing the lamp 1 as a light source
の輝点を集光ミラー2の第1焦点21に一致させて配置すると、ランプ1から放射状に拡散した照明光は、光路25、26等を経て、第2焦点22に集光する。 If the bright spot is aligned with the first focal point 21 of the collector mirror 2 is disposed, the illumination light diffused radially from the lamp 1 passes through the optical path 25 and 26, etc., are focused on the second focal point 22. 集光ミラー2には、図1および図3に示すように、ランプ1を集光ミラー2内に挿入するための開口部23(口径φ The collecting mirror 2, as shown in FIGS. 1 and 3, opening 23 for inserting the lamp 1 to the collector mirror in 2 (diameter φ
D)が設けられており、この開口部23は光を反射することができないために、図3において斜線を施した領域R(すなわち、集光ミラー2に形成された開口部23と第2焦点22とを結ぶ線で包囲される領域)は、ランプ1からの放射光を第2焦点22へ集光することができない領域となっている(以下、この領域を遮光領域という)。 D) is provided, for the opening 23 is not able to reflect light, the area R (i.e., the opening 23 formed in the collector mirror 2 and the second focal point of the shaded in FIG. 3 region surrounded by the line connecting the 22) has a synchrotron radiation light condensing can not be a region to the second focal point 22 from the lamp 1 (hereinafter, referred to as the area light-shielding region). なお、ランプ1の発光部においても、ランプ1の輝点は前述したように陽極電極15と陰極電極16との間に存在するが、図2に示すように電極自体が物理的な大きさをもっているために、輝点から放射した光は電極15、16によって遮られて、陽極方向には水平面より45〜60°、陰極方向には60〜75°程度の角度でしか拡散できないので、前記開口部23は、元々ランプ1からの照明光の照射を受けない場所であって、ランプ1からの照明光を有効に利用できる寸法に設定されている。 Also in the light emitting portion of the lamp 1, bright points of the lamp 1 is present between the anode electrode 15 and cathode electrode 16 as described above, the electrode itself as shown in FIG. 2 with the physical size to have, the light emitted from the bright spot is blocked by the electrodes 15, 16, 45 to 60 ° from the horizontal plane in the anode direction, since the direction of the cathode can not be spread only at an angle of about 60 to 75 °, the opening part 23 is a originally location that is not irradiated with the illumination light from the lamp 1, is set to effectively available dimensions illumination light from the lamp 1. 【0020】次に、ランプ1の口金の温度上昇について考えると、前述したようにランプ1を構成する口金1 [0020] Considering now the temperature rise of the base of the lamp 1, the die 1 to form the lamp 1 as described above
2、13は、一般に金属製の円筒形状をしており、放電によって生じるバルブ11および陽極電極15ないしは陰極電極16の温度上昇分の伝播とランプ1からの輻射による加熱によって温度が上昇する。 2,13 generally has a metallic cylindrical shape, the temperature is increased by heating due to radiation from the bulb 11 and propagates the lamp 1 of the temperature rise of the anode electrode 15 or cathode electrode 16 caused by the discharge. 特に、集光ミラー2の第2焦点22側に位置する(集光側)口金12は集光ミラー2からの反射光による輻射も受けるために、2 In particular, it located at a second focal point 22 of the collector mirror 2 (condenser side) base 12 in order to receive also the radiation by the reflected light from the condensing mirror 2, 2
20℃〜250℃程度まで昇温し、前述したように(集光側)口金12とバルブ11との境界部である封止管部11bの温度も250℃〜400℃程度に達してしまう。 Is raised to about 20 ° C. to 250 DEG ° C., thus reaching a temperature of about even 250 ° C. to 400 ° C. of the sealing tube portion 11b which is a boundary portion between the (condenser side) the base 12 and the valve 11 as described above. このとき、第1焦点21側の口金13はランプ1からの放射光に対しては陰の部分になっていて、一部の散乱光の照射がある程度であり、照明光による輻射熱は大きく影響することはないが、集光側口金12は、集光ミラー2による反射光が集光する側に位置しているために、前記輻射光の影響を大きく受けることになる。 At this time, the die 13 of the first focal point 21 side with respect to the light emitted from the lamp 1 they become part of the shade, to some extent the radiation of some of the scattered light, radiant heat by the illumination light greatly affects Although not condensing side base 12, to light reflected by the collector mirror 2 is positioned on the side for focusing, so that greatly affected by the radiant light. 【0021】そこで、本実施例のランプ1においては、 [0021] Therefore, in the lamp 1 of this embodiment,
集光側口金12およびその表面に取付けられる冷却フィン18を、図3に示す遮光領域R内に収まる寸法に制限することによって、ランプ1からの照明光と干渉しないようにし、ランプ1からの照明光を遮ることがなく、そして照明光の影響をほとんど受けることがないように構成する。 The cooling fins 18 attached to the light-collection-side base 12 and the surface, by limiting the size to fit into the light shielding region R shown in FIG. 3, so as not to interfere with the illumination light from the lamp 1, the illumination from the lamp 1 without blocking the light, and configured so as not to receive little influence of the illumination light. 【0022】ランプ1の集光側口金12の表面に取付けられた複数の放熱用の冷却フィン18は、1mm〜数m The cooling fins 18 for the plurality of heat radiation mounted on the surface of the light-collection-side base 12 of the lamp 1, 1 mm to the number of m
mの板厚の円環形状を呈していて複数の冷却フィン18 It has exhibited a m of thickness of the annular shape plurality of cooling fins 18
を口金12に対して数mm置きに装着することによって、口金部の表面積を大きくし、放熱効率を高めている。 By mounting every few mm with respect to the mouthpiece 12, to increase the surface area of ​​the base part, to enhance the heat dissipation efficiency. これらの冷却フィン18は、口金12を成形加工する際に一体部品として形成することもできるし、また、 These cooling fins 18 can either be formed as an integral part when molding a base 12, also,
例えばアルミニウム合金や銅合金のように熱伝導性に優れる材料によって別体に成形されたものを口金12に取付けたものであってもよい。 For example, those formed separately from a material having excellent thermal conductivity or may be attached to the base 12 such as aluminum alloy or copper alloy. 【0023】冷却フィン18の形状についてさらに詳細に説明すると、図3に示す遮光領域Rの高さHは、集光ミラー2の内表面を形成する楕円20の長軸a上の一点から第1焦点21および第2焦点22までの距離をそれぞれf 1 、f 2とし、集光ミラー2の開口部23から第1焦点21までの高さをEとすると、 H=f 2 −f 1 +E ……(1) で示されるので、遮光領域Rの頂角の大きさθは、 θ/2=tan -1 (D/2×H) =tan -1 {D/2×(f 2 −f 1 +E)} ……(2) で表され、冷却フィン18の外形は前記のように前記遮光領域Rの頂角θの中に収まる寸法に整形する。 [0023] In more detail the shape of the cooling fins 18, the height H of the light shielding region R shown in FIG. 3, first from one point on the long axis a of the ellipse 20 forming the inner surface of the collector mirror 2 the distance to the focal point 21 and second focal point 22 and f 1, f 2 respectively, when E the height of the opening 23 of the collector mirror 2 to the first focal point 21, H = f 2 -f 1 + E ... because represented by (1), the size theta apex angle of the light shielding region R, θ / 2 = tan -1 (D / 2 × H) = tan -1 {D / 2 × (f 2 -f 1 + E)} are represented by ... (2), the outer shape of the cooling fins 18 are shaped into dimensions to fit into the apex angle θ of the light shielding region R as described above. すなわち、冷却フィン18の外形を、集光ミラー2に形成されたランプ挿入用の開口部23と集光ミラーの第2焦点2 That is, the outer shape of the cooling fins 18, the second focal point of the opening 23 and the condenser mirror lamp inserted formed in the collector mirror 2 2
2とを結んでなす立体角に概ね等しい外形、あるいは、 Approximately equal outer solid angle forming by connecting and 2 or,
立体角内に収まる寸法以下とする。 Or less dimensions falling within a solid angle. そして、複数の冷却フィン18のそれぞれの外径は、図1および図2に示すように、集光ミラー2の集光光束25の形状に合わせて、すなわち、バルブ11側の冷却フィン18の外径が大きく、集光ミラーの第2焦点側の径が小さくなるように形成して、バルブ側の冷却フィン18の表面積を大きく取ることによって、冷却フィン18による放熱効果を一層高めることが好ましい。 Then, the outer diameters of the plurality of cooling fins 18, as shown in FIGS. 1 and 2, in accordance with the shape of the condensed light beam 25 of the collector mirror 2, that is, outside of the valve 11 side cooling fins 18 diameter is large, and formed such that the diameter of the second focal point side of the collector mirror is reduced by a large surface area of ​​the cooling fins 18 of the valve side, more it is preferable to increase the heat dissipation effect by the cooling fins 18. 【0024】なお、遮光領域Rの頂角θは、当然のことながら、集光ミラー2の形状によって決定される値であって、冷却フィン18を集光側口金12に一体的に形成したランプ1にあっては、例え、ランプ1の出力が同じであっても、集光ミラー2の形状が異なる光源装置同士ではランプを共用することができなくなることが考えられる。 [0024] Note that the apex angle θ of the light shielding region R, of course, a value determined by the shape of the collector mirror 2, lamp formed integrally with the cooling fins 18 on the light-collection-side base 12 in the 1, even if an output of the lamp 1 are the same, the shape of the collector mirror 2 is considered that it is impossible to share the lamp at different light source device with each other. このような不都合を防止する意味において、口金12と冷却フィン18はそれぞれ別体で形成した後に組立てが可能な構造とすることが望ましい。 In the sense of preventing such an inconvenience, it is desirable that the tip 12 the cooling fins 18 and the structure capable assembled after forming separately, respectively. 【0025】以上のように構成される冷却フィン18を集光側口金12に設けることにより、集光側口金12および冷却フィン18は、表面積を最大限に大きくして放熱効果を高めることができるとともに、集光ミラー2からの反射光の照射を受けることがなく、ランプ1は、集光側口金12の温度上昇がランプ1からの照明光の輻射によって加速されるのを防止されているとともに、第2 [0025] By providing a configured cooling fins 18 as described above to the condensing side base 12, the condenser side base 12 and the cooling fins 18, it is possible to enhance the heat dissipation effect by increasing the surface area to maximize together, without receiving irradiation of the reflected light from the condensing mirror 2, the lamp 1, the temperature rise of the light-collection-side base 12 is prevented from being accelerated by radiation of the illumination light from the lamp 1 , the second
焦点22へ向かう照明光の効率を落とすこともない。 Nor lowering the efficiency of the illumination light toward the focal point 22. 【0026】また、冷却フィン18に対しては、図1に示すように、冷却手段としてのノズル28を介して、冷却フィン18と略平行方向から強制冷却用のエアー(冷媒)29が吹き付けられている。 Further, with respect to the cooling fins 18, as shown in FIG. 1, via the nozzle 28 as a cooling means, it is blown cooling fins 18 and air (coolant) 29 substantially for forced cooling from a direction parallel ing. 冷却フィン18の形状については、図7の(a)および(b)に示すように、 The shape of the cooling fins 18, as shown in the FIGS. 7 (a) and (b),
光路に対して平行な形状に整形されていても良いが、本実施例においては、前記エアー29がバルブ11方向へ回り込むことによるバルブ11周辺部の過冷却を防止するために、冷却フィン18は光軸に対して垂直に配し、 It may be shaped into parallel shape with respect to the optical path, but in the present embodiment, in order to the air 29 to prevent supercooling of the valve 11 periphery by sneaking to the valve 11 direction, the cooling fins 18 arranged perpendicular to the optical axis,
さらに、冷却エアー29を冷却フィン18に対して略水平に吹き付けるように設定してある。 Furthermore, it is set to blow substantially horizontally with respect to the cooling air 29 cooling fins 18. したがって、冷却フィン18の放熱効果はさらに増大し、集光側口金部1 Therefore, heat dissipation effect of the cooling fins 18 further increases, the condenser side base portion 1
2および封止部11a、11b、11cの過熱を効率的に制御することが可能となっている。 2 and the sealing portion 11a, 11b, it is possible to efficiently control the overheating of 11c. 【0027】以上のように構成される光源装置について、図5に図示するスリットスキャン方式の投影露光装置に搭載して使用する例を用いてさらに説明する。 [0027] The light source device configured as described above will be further described with reference to examples to be used mounted in a projection exposure apparatus of the slit scanning method illustrated in Figure 5. 【0028】ランプ(光源)1から放射状に拡散する照明光(露光光)を楕円形状の集光ミラー2によって集光する第2焦点(集光点)22近傍には、シャッタ駆動機構32によって開閉されるシャッタ羽根31が配置され、集光ミラー2によって集光された照明光の通過を制御していて、シャッタ羽根31が開放状態にある場合に、照明光は、光路変更ミラー33およびコリメータレンズ34を介しておおむね平行な光束に変更された後、 The lamp (light source) to a second focal point (focal point) 22 near for condensing illumination light diffused from 1 radially (exposure light) by the condenser mirror 2 elliptical, closed by a shutter driving mechanism 32 is arranged a shutter blade 31, which is, they control the passage of illumination light condensed by the condenser mirror 2, if the shutter blade 31 is in the open state, the illumination light, the optical path changing mirror 33 and the collimator lens after being changed to the substantially parallel light flux through the 34,
視野絞り35を通過し、さらに、第1リレーレンズ36 It passes through the field stop 35, further first relay lens 36
を経てオプティカルインテグレータ37に入射する。 Through the incident on the optical integrator 37. 【0029】さらに、オプティカルインテグレータ37 [0029] In addition, the optical integrator 37
から出射した照明光は、光量絞り38、第2リレーレンズ39、オプティカルインテグレータ40(40a、4 Illumination light emitted from the aperture diaphragm 38, the second relay lens 39, an optical integrator 40 (40a, 4
0b)を経て、照明系開口絞り41に達するが、この照明系開口絞り41は、複数の開口絞りの中から絞り形状を選択的に指定できる構成となっており、選択された照明条件に対応する開口絞りを光軸上に挿入することによって、投影光学系の瞳面に生成される二次光源像の分布の変更を行うものである。 0b) through, but reach the illumination system aperture stop 41, 41 stop the illumination system aperture is adapted selectively to be specified constituting the shape aperture from the aperture a plurality of openings, corresponding to the selected illumination conditions by inserting on the optical axis of the aperture stop which is intended to change the distribution of the secondary light source images produced on the pupil plane of the projection optical system. 【0030】照明系開口絞り41を通過した照明光は、 The illumination light passing through the illumination system aperture stop 41,
ハーフミラー42によって光路が分岐される。 Optical path is branched by the half mirror 42. ハーフミラー42には95%以上の透過率を有する半透過膜がコーティングされており、照明光のほとんどは透過するが、一部は反射されて投光量検知センサ43上に集光し、ランプ1の出力状態が測定されるようになっていて、ここで検出されたランプ1の出力は露光量制御系6 The half-mirror 42 are semipermeable membrane coating having a transmittance of 95% or more, most of the illumination light is transmitted through a portion is reflected and focused onto projection amount detection sensor 43, the lamp 1 the output state looks like is measured, wherein the detected output of the lamp 1 exposure control system 6
1に送信され、ランプ1に電力を供給しているランプ電源60の出力を調整することによって、照明光の強度が目的の値に安定させるように調整がなされている。 Is sent to the 1, by adjusting the output of lamp power supply 60 which supplies power to the lamp 1, the intensity of the illumination light is made adjustments to stabilize the desired value. 【0031】一方、ハーフミラー42を透過して照明光は、第3リレーレンズ45を経て、オプティカルインテグレータ40のフーリエ変換面に配置されたマスキング・ブラインド46によって照明領域の形状が調整され、 On the other hand, the illumination light passes through the half mirror 42, through the third relay lens 45, the shape of the illumination area is adjusted by the masking blind 46 disposed at the Fourier transform plane of the optical integrator 40,
続いてマスキング、ブラインド46の近傍に配置された露光ムラ調整ブラインド47によって照明光の照度ムラを調整して、第4リレーレンズ48、コリメータレンズ49および反射ミラー50を介してマスクステージ52 Subsequently masking, by adjusting the illuminance unevenness of the illumination light by the exposure unevenness adjustment blind 47 disposed in the vicinity of the blind 46, a mask through the fourth relay lens 48, the collimator lens 49 and reflecting mirror 50 Stage 52
に保持されたマスク51上に投影され、マスク51を透過した照明光は、投影レンズ53を通過して最後にウエハ54上に投影され、マスク51上にクロム等によって形成されたパターンがウエハ54上に結像転写されることになる。 Is projected on the mask 51 held, the illumination light transmitted through the mask 51, a projection lens 53 through the projected onto Finally wafer 54, wafer pattern formed by chromium on the mask 51 54 It will be imaged transferred thereon. ここで、ウエハ54はウエハステージ56上に載置されているので、マスク51の像を結像する結像面内で移動することが可能であるが、ウエハ54と同一平面上には像面照度計55が設置されていて、投影レンズ53の露光範囲内での照明光の強度分布を計測することが可能となっている。 Since the wafer 54 is placed on the wafer stage 56, it is possible to move the image plane in which forming an image of the mask 51, is on the wafer 54 in the same plane image plane and illuminance meter 55 is installed, it is possible to measure the intensity distribution of the illumination light within the exposure range of the projection lens 53. なお、図5において、63は投影露光装置の露光動作が的確に行うように、例えば走査露光の際の露光量制御、照明光学系の制御、露光タイミングやステージ制御系等の制御を行う主制御系であり、 In FIG. 5, 63 to perform accurately the exposure operation of the projection exposure apparatus, for example, the exposure amount control upon the scan-exposure, control of the illumination optical system, a main control for controlling such an exposure timing and the stage control system It is a system,
64はマスクとウエハの同期走査やウエハのステッピングを制御するステージ制御系である。 64 is a stage control system for controlling the synchronous scanning and wafer stepper mask and wafer. 【0032】このような露光装置における光源装置としてのランプ1の集光側口金12および冷却フィン18 The light-collection-side base 12 and the cooling fins 18 of the lamp 1 as a light source device in such an exposure apparatus
は、図3に示した遮光領域R内に収まる寸法となるように構成しているが、この条件はあくまで図1に示すようにランプ1の輝点と集光ミラー2の第1焦点21が同一の位置にあるときに成立する条件であって、例えば、図1において、ランプ1が集光ミラー2に対して偏心(横ずれ)した位置に配置されている場合は、冷却フィン1 Is is configured such that the dimensions fall within the light shielding region R shown in FIG. 3, the first focal point 21 of the bright point of the lamp 1 as conditions only shown in FIG. 1 and the condenser mirror 2 a condition is satisfied when in the same position, for example, in FIG. 1, when the lamp 1 is disposed on the eccentric (lateral displacement) position relative to the collector mirror 2, the cooling fins 1
8は遮光領域R内に収まらない可能性が発生する。 8 may not fit within the light shielding region R is generated. このように、ランプ1の輝点と集光ミラー2の第1焦点21 Thus, the first focal point 21 of the bright point of the lamp 1 and the collector mirror 2
が一致していない状態が発生した場合について、前記露光装置で考えると、ランプ1から発して集光ミラー2で反射した照明光は第2焦点位置22で集光しないために、マスク51上およびウエハ54上の照射領域内では照度のムラが発生し、また、光量検知センサ41では光路中での損失によって光量の低下が見られるようになる。 For if the state but do not match occurs, given in the exposure apparatus, the illumination light reflected by the condenser mirror 2 and emitted from the lamp 1 in order not to condensing at a second focal position 22, on the mask 51 and unevenness in illuminance occurs on the wafer 54 in the exposure area, also so it reduced the amount of light seen by the loss in the light amount sensor 41 in the optical path. 【0033】そこで、本実施例における光源装置においては、このような性質を利用して、ランプ1と集光ミラー2との相対位置を調整しうるように構成することにより、上記の問題に対応することができる。 [0033] Therefore, in the light source apparatus of this embodiment, by configuring utilizing such a property, so as to be able to adjust the relative position between the lamp 1 and the collector mirror 2, corresponding to the above problems can do. すなわち、露光装置においては、集光ミラー2はその第2焦点位置2 That is, in the exposure apparatus, the collecting mirror 2 is its second focal position 2
2が露光装置内のコリメータレンズ34の焦点位置と一致するように位置決めされているため、ランプ1を光源装置内に設置された移動調整可能なランプステージ(不図示)に搭載して、ランプステージを介してランプ1を集光ミラー2に対して移動可能に調整することができるように構成する。 Because 2 is positioned to coincide with the focal position of the collimator lens 34 in the exposure device, equipped with a lamp 1 in the installed moved adjustable ramp stage in the light source device (not shown), the ramp stage via configured to the lamp 1 can be movably adjusted with respect to the collector mirror 2. 【0034】ランプ1は、ランプ電源60によって点灯されるとともに、ランプステージ(不図示)によってメモリ62に記憶された規定位置へ位置決めされ、このときの投光量検知センサ43の出力値がランプステージの位置座標とともにメモリ62内に記憶される。 The lamp 1, while being turned by the lamp power supply 60, by the lamp stage (not shown) is positioned to the stored specified location in the memory 62, the output value of the projection amount detection sensor 43 at this time is ramp stage stored in memory 62 along with the position coordinates. 次に、ランプステージによってランプ1を水平方向および垂直方向に所定ピッチだけ移動させて、ランプ位置毎に投光量検知センサ43の出力を記憶して、最大光量を得るためのランプ位置を推定する。 Then, the lamp 1 by the lamp stage is moved by a predetermined pitch in the horizontal direction and the vertical direction, and stores the output of the emitting light amount sensor 43 for each lamp position to estimate the lamp position for maximum light quantity. 次に、像面照度計55はウエハ54面上の露光エリア内での露光光の分布を上記ランプステージの位置毎に記憶し、それぞれの位置における像面照度のムラを算出・記憶して、前記のムラが最小となるステージ座標を推定し、最大光量を得られる座標位置と像面の照度ムラが最小となる座標に重み付け係数をかけて中間位置を算出して、ランプステージの最適位置を決定する。 Next, image illuminance meter 55 is the distribution of the exposure light in the exposure area on the wafer 54 surface and stored for each position of the lamp stage, and calculates and stores the unevenness of image plane illuminance at each location, estimating the stage coordinates the unevenness is minimized, to calculate the intermediate position by applying a weighting factor to the coordinates illuminance unevenness is minimum coordinate position and the image surface obtained the maximum amount of light, the optimum position of the lamp stage decide. 【0035】このようなランプ1の位置調整は、ランプ1の寿命による交換時毎に、あるいは、定期的な点検時期毎に行うことができ、常にランプ1と集光ミラー2との相対位置が一定に保たれるように調整することができる。 The positioning of such a lamp 1, for each time of replacement due to the life of the lamp 1, or can be carried out for each periodic inspection time, is always relative positions of the lamp 1 and the collector mirror 2 it can be adjusted to be kept constant. さらに、ランプ1の出力が2.5kWを超えるような高出力ランプの場合においては、ランプの寿命内においても、陽極電極15は陰極電極16が点灯中に損耗を起こし、電極間隔が変化することによって輝点の位置に変化が生じる場合がある。 Furthermore, it when the output of the lamp 1 has high output lamp exceeding 2.5kW, even in the life of the lamp, the anode electrode 15 to cause wear cathode electrode 16 during operation, the electrode spacing changes which may change the position of the bright spot caused by. このような場合には、ランプ1と集光ミラー2の相対位置に変化が生じなくとも、ランプ1の輝点と集光ミラー2の第1焦点21との相対位置がずれていることになるため、上記のようなランプ1 In such a case, without a change occurs in the relative position of the lamp 1 and the collector mirror 2, so that the relative position between the first focal point 21 of the bright point of the lamp 1 and the collector mirror 2 is deviated Therefore, the lamp 1 as described above
の位置調整は、ランプの寿命よりも短い間隔で定期的に行われることが望ましい。 Position adjustment is preferably performed periodically at intervals shorter than the lifetime of the lamp. 【0036】また、前述した実施例におけるランプ1においては、冷却フィン18は、遮光領域Rに合わせて、 Further, in the lamp 1 in the embodiment described above, the cooling fins 18, in accordance with the light shielding region R,
すなわち、集光ミラー2の集光光束の形状に合わせて形成され、図1および図2に示すように、ランプ1のバルブ11側の冷却フィンの外径が大きく、バルブ11から離れるほどに外径が小さくなっている。 That is, formed in accordance with the shape of the condensed light beam of the collector mirror 2, as shown in FIGS. 1 and 2, the outer diameter of the cooling fins of the valve 11 side of the lamp 1 is large, outside increasing distance from the valve 11 diameter is small. このような構造によって、冷却フィン18からの放熱はバルブ11側が大きくなるため、このランプ1を搭載した光源装置においては、冷却フィン18に冷風等の冷媒を吹き付けるために使用される冷却ノズル28は、図4に示すように、 Such structures, because the heat dissipation from the cooling fins 18 is made larger valve 11 side, in the light source apparatus equipped with the lamp 1, the cooling nozzle 28 that is used for spraying a coolant of the cold air such as the cooling fins 18 as shown in FIG. 4,
複数のノズル口28a〜28fを設けて、それぞれの口径を変更し、バルブ11に近い側の冷却フィン18には吹き付け量を大きくして放熱量に応じた冷却を行うことによって、放熱効果を一層促進させることが可能となる。 To provide a plurality of nozzle orifices 28a-28f, to change the respective aperture, by performing cooling in accordance with the heat radiation amount by increasing the amount sprayed on the side of the cooling fins 18 close to the valve 11, the heat dissipation effect even it becomes possible to promote. また、冷媒の吹き付け量を変化させる手段として、 As a means for changing the amount sprayed of the refrigerant,
ノズルの数や冷媒の圧力、流量を吹き付ける場所毎に変えても、同様の効果を得ることができる。 A pressure of a few or refrigerant nozzles, changing every location blowing flow rate, it is possible to obtain the same effect. 【0037】さらに、光源装置のランプ1の発光に際して、陽極電極15および陰極電極16は、当然のことながら、バルブ11以上に温度が上昇して赤熱状態となるために、両電極15、16からは前述した放射光とは別に熱線が放射されている。 Furthermore, when light emission of the lamp 1 of the light source device, the anode electrode 15 and cathode electrode 16 is, of course, to become a red-hot state the temperature rises to the valve 11 described above, the two electrodes 15 and 16 Apart from heat rays are emitted from the radiation that was described above. この熱線の発生源である陽極電極15は一般に10mm以上の大きさとなっているために、図3に示される点光源の場合の光束とは異なる経路で熱線が拡散するため、集光側口金12および冷却フィン18は、前記熱線輻射を受けて温度が上昇する可能性が高い。 To the anode electrode 15 which is a source of heat rays that are generally equal to or greater than the size of 10 mm, since the heat rays is diffused in a path different from the light beam in the case of the point light source shown in FIG. 3, the condenser-side ferrule 12 and cooling fins 18 are likely to temperature rises by receiving the heat ray radiation. このような熱線の輻射による影響を少なくするために、集光ミラー2の反射面に施される反射コーティングを熱線透過型のものとして、集光ミラー2による口金側への熱線反射を少なくすることが望ましく、また、口金12および冷却フィン18についても、バルブ11側に面した面19の反射率を高くすることによって、照射された熱線を反射するような形態とすることが望ましい。 To reduce the influence of radiation such heat ray, a reflective coating applied to the reflective surface of the collector mirror 2 as a heat ray transmissive type, reducing the heat reflection on the cap side by the collector mirror 2 is desirable, also, for the ferrule 12 and the cooling fins 18, by increasing the reflectivity of the surface 19 facing the valve 11 side, it is preferable to form as to reflect the irradiated heat rays. 【0038】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 [0038] As has been described in the foregoing, according to the present invention,
水銀放電ランプの発光部から発せられる放射光が集光ミラーの反射面で反射して集光ミラーの第2焦点に集光するまでの光束を放熱用の冷却フィンや口金部で遮ることがなく、ランプから発せられる光束を照明光として有効に利用することができ、照明光の利用率をほとんど低下させることがない。 Without interrupting the light beam to the radiation emitted from the light emitting portion of the mercury discharge lamp focused on a second focal point of the collector mirror is reflected by the reflecting surface of the collector mirror in the cooling fins and the base part for heat radiation , a light flux emitted from the lamp can be effectively used as illumination light, it is not almost reduce the utilization of the illumination light. さらに、ランプの口金部に取付けられる冷却フィンの表面積を最大限に大きくすることが可能となり、口金部の放熱効果を高めて、口金部の過熱によって発生する封止管部のクラック等の損傷やランプの破壊を防止することができる。 Furthermore, it is possible to increase the surface area of ​​the cooling fins attached to the base portion of the lamp to the maximum, to enhance the heat dissipation effect of the base portion, Ya damages such as cracks in the sealing tube portion caused by overheating of the base part it is possible to prevent the destruction of the lamp. 【0039】さらに、冷却手段から冷媒(冷却エアー) [0039] In addition, the refrigerant from the cooling means (cooling air)
をランプの口金部の冷却フィンに吹き付けて強制冷却を行うことにより、集光側に位置するランプの口金や封止管部の温度をさらに効果的に低下させることができ、ランプの性能を有効に利用でき、ランプから発する照明光を効率よくかつ安全に被照射物へ伝達することができる。 The by performing forced cooling by blowing a cooling fin of the base portion of the lamp, it is possible to lower the temperature of the die and the sealing tube of the lamp is located in the focused side more effectively, enabling performance of the lamp available, it is possible to transmit the illumination light emitted from a lamp to efficiently and securely irradiated object.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る水銀放電ランプおよび集光ミラーを備えた光源装置を一部破断して示す構成図である。 It is a block diagram showing a light source device partially broken with a mercury discharge lamp and condensing mirror according to BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] present invention. 【図2】本発明に係る水銀放電ランプを一部破断して示す側面図である。 Is a side view showing a mercury discharge lamp partially broken away according to the invention; FIG. 【図3】本発明に係る光源装置に使用される集光ミラーの形状および特性を説明するための模式図である。 It is a schematic view for explaining the shape and characteristics of the collector mirror used in the light source apparatus according to the present invention; FIG. 【図4】本発明の光源装置に用いる冷却ノズルの一例を説明するための概略図である。 Is a schematic diagram for explaining an example of a cooling nozzle for use in a light source device of the present invention; FIG. 【図5】本発明に係る光源装置を搭載した投影露光装置を示す概略構成図である。 5 is a schematic diagram illustrating equipped with a projection exposure apparatus of the light source apparatus according to the present invention. 【図6】従来の水銀放電ランプおよび集光ミラーを備えた光源装置を一部破断して示す構成図である。 6 is a configuration diagram showing a light source device partially broken with a conventional mercury discharge lamp and condensing mirror. 【図7】(a)および(b)は、従来の放電ランプに用いられている冷却フィンの形状を示す斜視図である。 7 (a) and (b) is a perspective view showing the shape of the cooling fins used in the conventional discharge lamp. 【符号の説明】 1 水銀放電ランプ(ランプ) 2 集光ミラー11 バルブ11a 膨出部11b、11c 封止管部12 (集光側)口金13 口金15 陽極電極16 陰極電極18 冷却フィン20 楕円(面) 21 第1焦点22 第2焦点23 開口部25、26 光路28 冷却ノズル28a〜28f ノズル口29 冷却エアー(冷媒) 31 シャッタ羽根43 投光量検知センサ51 マスク54 ウエハ55 像面照度計60 ランプ電源61 露光量制御系62 メモリ [Reference Numerals] 1 mercury discharge lamp (lamp) Vol mirror 11 valve 11a bulged portion 11b, 11c sealing tube portion 12 (light-collection-side) die 13 mouthpiece 15 anode 16 cathode 18 cooling fins 20 ellipse ( surface) 21 first focal point 22 the second focal point 23 openings 25 and 26 the optical path 28 the cooling nozzle 28a~28f nozzle port 29 cooling air (cooling medium) 31 shutter blade 43 projecting light amount sensor 51 mask 54 wafer 55 image plane illuminance meter 60 lamp power 61 exposure control system 62 memory

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 光源装置内の集光ミラー中に配置されて使用されるランプであって、該ランプの口金部に冷却用のフィンを具備するランプにおいて、前記冷却用のフィンは、前記集光ミラー内に形成されたランプ挿入用の開口部と前記集光ミラーの集光点とを結んでなす立体角に概ね等しい外形、あるいは、前記立体角内に収まる寸法以下としたことを特徴とするランプ。 A lamp to be Claims 1. A are arranged in a collecting mirror in the light source apparatus used in a lamp having a fin for cooling the base part of the lamp, for the cooling fin is approximately equal outer solid angle forming by connecting the focal point of the collector mirror and the opening for the condenser lamp inserted formed in the mirror, or the following dimensions fit within the solid angle lamp, characterized in that the the. 【請求項2】 請求項1記載のランプを搭載する光源装置であって、前記ランプの口金部に備えた冷却用のフィンに対して冷却用媒体を吹き付けて強制冷却を行うことを特徴とする光源装置。 2. A light source device for mounting a lamp of claim 1, characterized in that the forced cooling by blowing a cooling medium against the cooling fins provided in the base part of the lamp light source device.
JP2001202897A 2001-07-04 2001-07-04 Lamp and light source device Pending JP2003017003A (en)

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