JP2020170041A - Light source device, lithography apparatus, and method of producing article - Google Patents

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Abstract

To provide a light source device favorable for shortening a wait time for cooling a light source when maintenance working while reliably preventing breakage of a light source.SOLUTION: A light source device 100 includes: a light source 2; a cooling part 150 for cooling the light source 2; and a control part 7 for control the operation of the cooling part 150. The control part 7 heightens a cooling capacity of the cooling part 150 correspondingly to a lapsed time from the shutoff of the light source 2 within a range that the light source 2 is not broken, and the control part 7 heightens a cooling capacity of the cooling part 150 correspondingly to a lapsed time so that the cooling rate for cooling the light source 2 does not surpass a cooling rate causing the breakage of the light source 2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、光源装置、リソグラフィ装置、および物品製造方法に関する。 The present invention relates to a light source device, a lithography device, and a method for manufacturing an article.

半導体デバイスや液晶表示素子等の製造工程であるリソグラフィ工程で使用される露光装置においては、放電ランプのような高出力の光源が用いられる。放電ランプは発光熱により高温となる。そのため、放電ランプのメンテナンス（例えば交換作業）を行う際には、放電ランプの温度を手作業を安全に行える温度にまで下げる必要がある。この温度が下がるのを自然に任せていたのでは待機時間が長くなるため、例えば特許文献１では、光源の駆動停止後においても、冷媒の供給または照明系内の排気による強制冷却を行うようにしている。 A high-power light source such as a discharge lamp is used in an exposure apparatus used in a lithography process, which is a manufacturing process of a semiconductor device, a liquid crystal display element, or the like. The discharge lamp becomes hot due to the heat of emission. Therefore, when performing maintenance (for example, replacement work) of the discharge lamp, it is necessary to lower the temperature of the discharge lamp to a temperature at which manual work can be safely performed. If it is left to let this temperature drop naturally, the standby time will be long. Therefore, for example, in Patent Document 1, even after the drive of the light source is stopped, the refrigerant is supplied or the forced cooling is performed by the exhaust in the lighting system. ing.

特開２００１−２５０７６５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-250765

しかし、放電ランプの温度は発光を繰り返すことにより例えば５００℃を超える可能性があり、そのような状態から上記従来手法によって急激に冷却を行うと、放電ランプが破裂する可能性がある。 However, the temperature of the discharge lamp may exceed, for example, 500 ° C. by repeating light emission, and if the discharge lamp is rapidly cooled by the above-mentioned conventional method from such a state, the discharge lamp may explode.

本発明は、例えば、光源の破損を確実に防止しながらメンテナンス作業のための光源の冷却待ち時間を短縮するのに有利な光源装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is, for example, to provide a light source device which is advantageous for shortening the cooling waiting time of a light source for maintenance work while surely preventing damage to the light source.

本発明の一側面によれば、光源と、前記光源の冷却を行う冷却部と、前記冷却部の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記光源を破損させない範囲で、前記光源の駆動が停止されてからの経過時間に応じて前記冷却部の冷却能力を高めることを特徴とする光源装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, the light source includes a light source, a cooling unit that cools the light source, and a control unit that controls the operation of the cooling unit, and the control unit does not damage the light source. Provided is a light source device characterized by increasing the cooling capacity of the cooling unit according to the elapsed time from when the driving of the light source is stopped.

本発明によれば、例えば、光源の破損を確実に防止しながらメンテナンス作業のための光源の冷却待ち時間を短縮するのに有利な光源装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide a light source device that is advantageous for shortening the cooling waiting time of a light source for maintenance work while surely preventing damage to the light source.

実施形態に係る露光装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the exposure apparatus which concerns on embodiment. 第１実施形態における光源装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the light source apparatus in 1st Embodiment. 第２実施形態における光源装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the light source apparatus in 2nd Embodiment. 第３実施形態における光源装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the light source apparatus in 3rd Embodiment.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although a plurality of features are described in the embodiment, not all of the plurality of features are essential to the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Further, in the attached drawings, the same or similar configurations are designated by the same reference numbers, and duplicate description is omitted.

本明細書および添付図面においては、水平面をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とする。 In this specification and the accompanying drawings, directions are shown in the XYZ coordinate system with the horizontal plane as the XY plane. The directions parallel to the X-axis, Y-axis, and Z-axis in the XYZ coordinate system are the X-direction, Y-direction, and Z-direction, respectively.

以下の実施形態では、本発明の光源装置が適用されるリソグラフィ装置に関して説明する。リソグラフィ装置は、基板上にパターンを形成する装置であり、リソグラフィ装置の例として、露光装置およびインプリント装置を挙げることができる。露光装置は、例えば、感光剤が塗布された基板に投影光学系を介して原版のパターンを投影することによって原版のパターンに対応する潜像パターンを感光剤に形成する。インプリント装置は、例えば、基板の上に配置されたインプリント材に原版（モールド）を接触させた状態でインプリント材を照明して硬化させることによってインプリント材を原版のパターンに対応するパターンに成形する。 In the following embodiments, a lithography apparatus to which the light source apparatus of the present invention is applied will be described. The lithographic apparatus is an apparatus for forming a pattern on a substrate, and examples of the lithographic apparatus include an exposure apparatus and an imprint apparatus. The exposure apparatus forms, for example, a latent image pattern corresponding to the pattern of the original plate on the photosensitive agent by projecting the pattern of the original plate on the substrate coated with the photosensitive agent through the projection optical system. The imprinting apparatus has, for example, a pattern corresponding to the pattern of the original plate by illuminating and curing the imprint material in a state where the original plate (mold) is in contact with the imprint material arranged on the substrate. Mold into.

＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る光源装置を備えた、リソグラフィ装置の１つである露光装置の構成を示すブロック図である。この露光装置は、光源を含む光源装置１００と、照明光学系２００と、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳと、投影光学系３００と、基板であるウエハＷを保持するウエハステージＷＳと、制御部４００とを含む。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an exposure apparatus, which is one of the lithography apparatus, including the light source apparatus according to the present invention. This exposure device includes a light source device 100 including a light source, an illumination optical system 200, a reticle stage RS that holds a reticle R, a projection optical system 300, a wafer stage WS that holds a wafer W as a substrate, and a control unit. Includes 400 and.

照明光学系２００は、不図示のレンズ、ミラー、オプティカルインテグレータ、絞り等を含み、これらによって光源装置１００からの光を調整し、被照明領域であるレチクルＲを照明する。レチクルＲは、ウエハＷ上に転写されるべきパターン（例えば回路パターン）が形成された、例えば石英ガラス製の原版（マスク）である。レチクルステージＲＳは、レチクルＲを保持してＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向および各軸周りの回転方向に可動であり、不図示のリニアモータ等の駆動機構によって駆動される。投影光学系３００は、レチクルＲを通過した光を所定の倍率でウエハＷ上に投影する。ウエハＷは、表面上にフォトレジスト（感光性材料）が塗布された、例えば単結晶シリコンからなる基板である。ウエハステージＷＳは、不図示のウエハチャックを介してウエハＷを保持し、Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸方向および各軸周りの回転方向に可動であり、不図示のリニアモータ等の駆動機構によって駆動される。 The illumination optical system 200 includes a lens (not shown), a mirror, an optical integrator, a diaphragm, and the like, and adjusts the light from the light source device 100 by these to illuminate the reticle R which is an illuminated area. The reticle R is an original plate (mask) made of, for example, quartz glass, in which a pattern (for example, a circuit pattern) to be transferred is formed on the wafer W. The reticle stage RS holds the reticle R and is movable in each of the X, Y, and Z axial directions and in the rotational direction around each axis, and is driven by a drive mechanism such as a linear motor (not shown). The projection optical system 300 projects the light that has passed through the reticle R onto the wafer W at a predetermined magnification. The wafer W is a substrate made of, for example, single crystal silicon, on which a photoresist (photosensitive material) is coated on the surface. The wafer stage WS holds the wafer W via a wafer chuck (not shown) and is movable in each axis direction of X, Y, Z and in the rotation direction around each axis, and is driven by a drive mechanism such as a linear motor (not shown). Driven.

制御部４００は、例えば、ＣＰＵ４０１、メモリ４０２、表示部４０３を含むコンピュータ装置によって構成され、露光装置の各部を統括的に制御して、レチクルＲに形成されたパターンをウエハＷに転写する露光処理を実行する。 The control unit 400 is composed of, for example, a computer device including a CPU 401, a memory 402, and a display unit 403, and controls each part of the exposure device in an integrated manner to transfer a pattern formed on the reticle R to the wafer W. To execute.

図２は、光源装置１００の構成を示す図である。光源装置１００は、光源である放電ランプ２と、集光ミラー４と、放電ランプ２および集光ミラー４を収容するハウジング５と、放電ランプ２の冷却を行う冷却部１５０とを含む。放電ランプ２は、例えば、ｉ線（波長３６５ｎｍ）等の光を供給する超高圧水銀ランプでありうる。放電ランプ２には、高圧水銀ランプの他、キセノンランプやエキシマレーザー等が用いられてもよい。集光ミラー４は、放電ランプ２から出た光を集光するための集光光学系である。集光ミラー４の内表面は、放物楕円面の一部を切り取った形状の反射面を有している。したがってこのような集光ミラーは楕円ミラーともよばれる。集光ミラー４の第１焦点から放射状に射出した光は、楕円の内面で反射すると第２焦点に集光する特性を有している。そこで光源である放電ランプ２の輝点を集光ミラー４の第１焦点に一致させて配置すると、放電ランプ２から放射状に拡散した照明光は第２焦点に集光する。集光ミラー４の反射面には熱線透過膜がコーティングされていて、放電ランプ２から拡散した照明光のうち、熱線の成分は集光ミラー４を透過してその他の波長成分だけが反射される。更に、不図示の波長選択フィルタによって露光に不必要な波長成分を更に排除して第２焦点側へ照明光を集光させている。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the light source device 100. The light source device 100 includes a discharge lamp 2 which is a light source, a condensing mirror 4, a housing 5 for accommodating the discharge lamp 2 and the condensing mirror 4, and a cooling unit 150 for cooling the discharge lamp 2. The discharge lamp 2 can be, for example, an ultra-high pressure mercury lamp that supplies light such as i-line (wavelength 365 nm). In addition to the high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, an excimer laser, or the like may be used as the discharge lamp 2. The condensing mirror 4 is a condensing optical system for condensing the light emitted from the discharge lamp 2. The inner surface of the focusing mirror 4 has a reflecting surface having a shape obtained by cutting out a part of a paraboloidal ellipsoidal surface. Therefore, such a focusing mirror is also called an elliptical mirror. The light emitted radially from the first focal point of the focusing mirror 4 has a characteristic of being focused on the second focal point when reflected on the inner surface of the ellipse. Therefore, when the bright spot of the discharge lamp 2 which is the light source is arranged so as to coincide with the first focal point of the condensing mirror 4, the illumination light radially diffused from the discharge lamp 2 is focused on the second focal point. A heat ray transmitting film is coated on the reflecting surface of the condensing mirror 4, and of the illumination light diffused from the discharge lamp 2, the heat ray component passes through the condensing mirror 4 and only other wavelength components are reflected. .. Further, a wavelength selection filter (not shown) further eliminates wavelength components unnecessary for exposure and condenses the illumination light to the second focal point side.

放電ランプ２は、電極（陽極および陰極）を収容しているバルブ３１と、バルブ３１の一端に取り付けられた陽極側口金部３ａと、バルブ３１の他端に取り付けられた陰極側口金部３ｂとを有する。放電ランプ２に超高電圧が印加されることにより放電ランプ２は発光すると同時に、放電ランプ２自身が発熱する。放電ランプ２に水銀ランプが使用される場合、放電ランプ２の内部には、室温での封入圧力が０．１〜０．８ＭＰａ程度のハロゲン希ガスと、少量の水銀が封入される。内部のハロゲン希ガスの種類や水銀についての詳細は、特開平２−１４８５６１号公報、特開平１０−１１２２８９号公報等に、ランプの特性に従って種々の例が開示されているので、ここでは省略する。放電ランプ２が点灯状態になると、内部の温度が上昇して、圧力は１５ＭＰａ以上にも達する。放電ランプ２は、このような圧力下において陽極と陰極との間でのアーク放電により輝点を発生させるものであるが、内部の温度上昇と同時にバルブ３１の表面も当然のことながら温度が上昇する。これに伴い、陽極側口金部３ａおよび陰極側口金部３ｂの温度も上昇することになる。一方、水銀ランプの場合、ランプの温度は低すぎても、ランプ内部の水銀蒸気圧が安定せず、所望の発光特性を得られないため、ランプの表面温度は通常、５００℃以上７００℃以下に設定される。しかし、陽極側口金部３ａおよび陰極側口金部３ｂでは、それらの構造上、例えば１５０℃以下に温度を抑えなければならない。 The discharge lamp 2 includes a bulb 31 accommodating electrodes (anode and cathode), an anode-side cap 3a attached to one end of the bulb 31, and a cathode-side cap 3b attached to the other end of the bulb 31. Has. When an ultra-high voltage is applied to the discharge lamp 2, the discharge lamp 2 emits light, and at the same time, the discharge lamp 2 itself generates heat. When a mercury lamp is used for the discharge lamp 2, a halogen rare gas having a sealing pressure of about 0.1 to 0.8 MPa at room temperature and a small amount of mercury are sealed inside the discharge lamp 2. Details of the type of halogen rare gas inside and mercury are omitted here because various examples are disclosed in JP-A-2-148651, JP-A-10-112289, etc. according to the characteristics of the lamp. .. When the discharge lamp 2 is turned on, the internal temperature rises and the pressure reaches 15 MPa or more. In the discharge lamp 2, a bright spot is generated by an arc discharge between the anode and the cathode under such pressure, but the temperature of the surface of the bulb 31 naturally rises at the same time as the internal temperature rises. To do. Along with this, the temperatures of the anode-side cap 3a and the cathode-side cap 3b also rise. On the other hand, in the case of a mercury lamp, even if the temperature of the lamp is too low, the mercury vapor pressure inside the lamp is not stable and the desired light emission characteristics cannot be obtained. Therefore, the surface temperature of the lamp is usually 500 ° C. or higher and 700 ° C. or lower. Is set to. However, due to their structures, the temperature of the anode-side cap 3a and the cathode-side cap 3b must be suppressed to, for example, 150 ° C. or lower.

冷却部１５０は、放電ランプ２に冷媒（例えば、冷却用圧縮空気）を供給する冷媒供給部１６０を有する。具体的には、冷媒供給部１６０は、陽極冷却ノズル６ａおよび陰極冷却ノズル６ｂを含む。冷却部１５０は、陽極冷却ノズル６ａおよび陰極冷却ノズル６ｂから陽極側口金部３ａおよび陰極側口金部３ｂに向けて冷媒を吹き付けることで冷却を行う。冷媒流量調整部１１は、陽極冷却ノズル６ａおよび陰極冷却ノズル６ｂから吹き出される冷媒の流量を調節する。 The cooling unit 150 has a refrigerant supply unit 160 that supplies a refrigerant (for example, compressed air for cooling) to the discharge lamp 2. Specifically, the refrigerant supply unit 160 includes an anode cooling nozzle 6a and a cathode cooling nozzle 6b. The cooling unit 150 cools by blowing a refrigerant from the anode cooling nozzle 6a and the cathode cooling nozzle 6b toward the anode side base portion 3a and the cathode side base portion 3b. The refrigerant flow rate adjusting unit 11 adjusts the flow rate of the refrigerant blown out from the anode cooling nozzle 6a and the cathode cooling nozzle 6b.

また、冷却部１５０は、ハウジング５内の換気も併せて行う。具体的には、ハウジング５は、空気を室内に導入するための吸気経路９ａと、室内の空気を排出するための排気経路９ｂとにつながっている。排気経路９ｂには、強制排気を行うことで放電ランプ２の周囲の気体を排出する排気部である排気流量調整部２１が設けられている。排気流量調整部２１は例えばファンを含み、このファンを駆動することによってハウジング５内の強制排気を行う。排気流量調整部２１は、そのファンの駆動量を調整することにより、排出される気体の流量を調整する。冷却部１５０の動作は冷却制御部７によって行われる。すなわち、冷媒流量調整部１１および排気流量調整部２１は、冷却制御部７によって制御される。なお、冷却制御部７は、制御部４００とは別に構成されていてもよいし、冷却制御部７は制御部４００に含まれていてもよい。すなわち、制御部４００が冷却制御部７の機能を果たすように構成されていてもよい。 In addition, the cooling unit 150 also ventilates the inside of the housing 5. Specifically, the housing 5 is connected to an intake path 9a for introducing air into the room and an exhaust path 9b for discharging air in the room. The exhaust path 9b is provided with an exhaust flow rate adjusting unit 21 which is an exhaust unit that discharges gas around the discharge lamp 2 by forcibly exhausting the gas. The exhaust flow rate adjusting unit 21 includes, for example, a fan, and forcibly exhausts the inside of the housing 5 by driving the fan. The exhaust flow rate adjusting unit 21 adjusts the flow rate of the discharged gas by adjusting the driving amount of the fan. The operation of the cooling unit 150 is performed by the cooling control unit 7. That is, the refrigerant flow rate adjusting unit 11 and the exhaust flow rate adjusting unit 21 are controlled by the cooling control unit 7. The cooling control unit 7 may be configured separately from the control unit 400, or the cooling control unit 7 may be included in the control unit 400. That is, the control unit 400 may be configured to perform the function of the cooling control unit 7.

放電ランプ２のメンテナンス（例えば交換作業）を行う場合、放電ランプ２の駆動が停止される。その後、作業者は、放電ランプ２の温度が手作業を安全に行える温度に下がるまで待機することになる。このとき、この温度が下がるのを自然に任せていたのでは待機時間が長くなるため、放電ランプ２の駆動停止後もなお、冷媒の供給および強制排気による冷却動作が継続される。しかし、急激に冷却した場合には放電ランプ２が破裂するおそれもある。そこで本実施形態では、放電ランプ２を破損させない範囲で、放電ランプ２の駆動が停止されてからの経過時間に応じて冷却部１５０の冷却能力を高める。以下に具体例を示す。 When performing maintenance (for example, replacement work) of the discharge lamp 2, the drive of the discharge lamp 2 is stopped. After that, the operator waits until the temperature of the discharge lamp 2 drops to a temperature at which manual work can be safely performed. At this time, if the temperature is naturally lowered, the standby time becomes long, so that the cooling operation by the supply of the refrigerant and the forced exhaust continues even after the drive of the discharge lamp 2 is stopped. However, if it is cooled rapidly, the discharge lamp 2 may explode. Therefore, in the present embodiment, the cooling capacity of the cooling unit 150 is increased according to the elapsed time after the drive of the discharge lamp 2 is stopped within a range that does not damage the discharge lamp 2. A specific example is shown below.

放電ランプ２の駆動が停止（消灯）されると、冷却制御部７は、単位時間あたりの冷媒供給量および排出される気体の流量を、放電ランプ２の駆動（点灯）時の例えば１．２倍に増加させる。この状態で、第１所定時間（ｔ１）、放電ランプ２の冷却を行う。ここで、第１所定時間（ｔ１）は、放電ランプ２の温度が過冷却によるランプ破裂が起きない温度に下がるまでの時間として、実験等によって予め設定された時間である。したがって、その後に冷却能力を高めても、過冷却によって放電ランプ２が破損することはない。 When the drive of the discharge lamp 2 is stopped (turned off), the cooling control unit 7 determines the amount of refrigerant supplied per unit time and the flow rate of the discharged gas, for example, 1.2 when the discharge lamp 2 is driven (lighted). Double the number. In this state, the discharge lamp 2 is cooled for the first predetermined time (t1). Here, the first predetermined time (t1) is a time set in advance by an experiment or the like as a time until the temperature of the discharge lamp 2 drops to a temperature at which the lamp does not burst due to supercooling. Therefore, even if the cooling capacity is increased thereafter, the discharge lamp 2 is not damaged by supercooling.

第１所定時間経過後、冷却制御部７は、単位時間あたりの冷媒供給量および排出される気体の流量を、点灯時の例えば１．５倍に増加させる。この状態で、第２所定時間（ｔ２）、放電ランプ２の冷却を行う。ここで、第２所定時間（ｔ２）は、放電ランプ２の温度が交換作業が可能な温度に下がるまでの時間として予め設定された時間である。これにより、冷媒の過剰な供給および過剰な強制排気、言い換えると、強冷却動作が必要以上に長い時間継続されること、が防止される。 After the lapse of the first predetermined time, the cooling control unit 7 increases the amount of refrigerant supplied and the flow rate of the discharged gas per unit time, for example, 1.5 times that at the time of lighting. In this state, the discharge lamp 2 is cooled for the second predetermined time (t2). Here, the second predetermined time (t2) is a preset time as a time until the temperature of the discharge lamp 2 drops to a temperature at which the replacement work is possible. This prevents excessive supply of refrigerant and excessive forced exhaust, in other words, the strong cooling operation being continued for an unnecessarily long time.

第２所定時間経過後、冷却制御部７は、単位時間あたりの冷媒供給量および排出される気体の流量を、点灯時と同じ量に戻す。あるいは、第２所定時間経過後は、冷却動作を終了してもよい。 After the lapse of the second predetermined time, the cooling control unit 7 returns the amount of the refrigerant supplied and the flow rate of the discharged gas per unit time to the same amounts as at the time of lighting. Alternatively, the cooling operation may be terminated after the lapse of the second predetermined time.

このように、第１所定時間、第２所定時間、およびそれらの間の冷却能力を設定することで、冷却制御部７は、放電ランプ２の冷却速度が放電ランプ２を破損させるような冷却速度を超えないように冷却部１５０の冷却能力を段階的に高める。なお、冷却能力に関して上記した１．２倍、１．５倍といった値は単なる例示にすぎない。また、上記した第１所定時間および第２所定時間だけでなく更に多くの所定時間に分割して冷却能力を設定してもよい。更には例えば、放電ランプ２の駆動が停止されてからの経過時間に応じて冷却能力が段階的または連続的に高まるような経過時間の関数によって冷却能力が設定されてもよい。 By setting the first predetermined time, the second predetermined time, and the cooling capacity between them in this way, the cooling control unit 7 has a cooling rate at which the cooling rate of the discharge lamp 2 damages the discharge lamp 2. The cooling capacity of the cooling unit 150 is gradually increased so as not to exceed the above. It should be noted that the above-mentioned values such as 1.2 times and 1.5 times regarding the cooling capacity are merely examples. Further, the cooling capacity may be set by dividing into not only the first predetermined time and the second predetermined time described above but also a larger predetermined time. Further, for example, the cooling capacity may be set by a function of the elapsed time such that the cooling capacity is gradually or continuously increased according to the elapsed time after the drive of the discharge lamp 2 is stopped.

＜第２実施形態＞
図３は、第２実施形態における光源装置１００の構成を示す図である。図３では、図２の構成に加えて、放電ランプ２のバルブ３１を冷却するためのバルブ冷却ノズル３２が構成されている。すなわち、本実施形態の冷媒供給部１６０は、陽極冷却ノズル６ａ、陰極冷却ノズル６ｂ、およびバルブ冷却ノズル３２を含む。バルブ冷却ノズル３２から吹き出される冷媒の流量は、冷媒流量調整部１１によって調整される。以下に、本実施形態における冷却能力の制御の具体例を示す。 <Second Embodiment>
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the light source device 100 according to the second embodiment. In FIG. 3, in addition to the configuration of FIG. 2, a bulb cooling nozzle 32 for cooling the bulb 31 of the discharge lamp 2 is configured. That is, the refrigerant supply unit 160 of the present embodiment includes the anode cooling nozzle 6a, the cathode cooling nozzle 6b, and the valve cooling nozzle 32. The flow rate of the refrigerant blown out from the valve cooling nozzle 32 is adjusted by the refrigerant flow rate adjusting unit 11. A specific example of controlling the cooling capacity in the present embodiment is shown below.

一例において、放電ランプ２の点灯時（駆動時）は、冷却制御部７は、陽極冷却ノズル６ａおよび陰極冷却ノズル６ｂからのみ冷媒を供給している。メンテナンスのために放電ランプ２が消灯されると、冷却制御部７は、バルブ冷却ノズル３２から冷媒を追加的に供給する。このとき、第１実施形態と同様に、陽極冷却ノズル６ａおよび陰極冷却ノズル６ｂからの冷媒供給量を、点灯時の例えば１．２倍に上げてもよい。この状態で、第１所定時間（ｔ１）、放電ランプ２の冷却を行う。第１所定時間経過後、冷却制御部７は、単位時間あたりの、陽極冷却ノズル６ａ、陰極冷却ノズル６ｂ、およびバルブ冷却ノズル３２からの冷媒供給量と、排出される気体の流量を、点灯時の例えば１．５倍に上げる。この状態で、第２所定時間（ｔ２）、放電ランプ２の冷却を行う。第２所定時間経過後、冷却制御部７は、単位時間あたりの冷媒供給量および排出される気体の流量を、点灯時と同じ量に戻す。あるいは、第２所定時間経過後は、冷却動作を終了してもよい。 In one example, when the discharge lamp 2 is lit (during driving), the cooling control unit 7 supplies the refrigerant only from the anode cooling nozzle 6a and the cathode cooling nozzle 6b. When the discharge lamp 2 is turned off for maintenance, the cooling control unit 7 additionally supplies the refrigerant from the valve cooling nozzle 32. At this time, as in the first embodiment, the amount of refrigerant supplied from the anode cooling nozzle 6a and the cathode cooling nozzle 6b may be increased, for example, 1.2 times that at the time of lighting. In this state, the discharge lamp 2 is cooled for the first predetermined time (t1). After the lapse of the first predetermined time, the cooling control unit 7 sets the amount of refrigerant supplied from the anode cooling nozzle 6a, the cathode cooling nozzle 6b, and the valve cooling nozzle 32 and the flow rate of the discharged gas per unit time at the time of lighting. For example, increase it by 1.5 times. In this state, the discharge lamp 2 is cooled for the second predetermined time (t2). After the lapse of the second predetermined time, the cooling control unit 7 returns the amount of the refrigerant supplied and the flow rate of the discharged gas per unit time to the same amounts as at the time of lighting. Alternatively, the cooling operation may be terminated after the lapse of the second predetermined time.

別の例においては、メンテナンスのために放電ランプ２が消灯されると、冷却制御部７は、陽極冷却ノズル６ａおよび陰極冷却ノズル６ｂからの冷媒の供給を停止し、バルブ冷却ノズル３２からのみ冷媒を供給する。この状態で、第１所定時間（ｔ１）、放電ランプ２の冷却を行う。第１所定時間経過後、冷却制御部７は、陽極冷却ノズル６ａおよび陰極冷却ノズル６ｂからの冷媒の供給を再開することにより冷却能力を高める。この状態で、第２所定時間（ｔ２）、放電ランプ２の冷却を行う。第２所定時間経過後、冷却制御部７は、単位時間あたりの冷媒供給量および排出される気体の流量を、点灯時と同じ量に戻す。あるいは、第２所定時間経過後は、冷却動作を終了してもよい。 In another example, when the discharge lamp 2 is turned off for maintenance, the cooling control unit 7 stops the supply of the refrigerant from the anode cooling nozzle 6a and the cathode cooling nozzle 6b, and the refrigerant is supplied only from the valve cooling nozzle 32. Supply. In this state, the discharge lamp 2 is cooled for the first predetermined time (t1). After the lapse of the first predetermined time, the cooling control unit 7 enhances the cooling capacity by restarting the supply of the refrigerant from the anode cooling nozzle 6a and the cathode cooling nozzle 6b. In this state, the discharge lamp 2 is cooled for the second predetermined time (t2). After the lapse of the second predetermined time, the cooling control unit 7 returns the amount of the refrigerant supplied and the flow rate of the discharged gas per unit time to the same amounts as at the time of lighting. Alternatively, the cooling operation may be terminated after the lapse of the second predetermined time.

上記の例では、冷却制御部７は、放電ランプ２が消灯されたタイミングで陽極側ステム部冷却ノズル３４ａおよび陰極側ステム部冷却ノズル３４ｂからの冷媒の供給を追加したが、更に遅いタイミングで追加してもよい。 In the above example, the cooling control unit 7 added the supply of the refrigerant from the anode side stem part cooling nozzle 34a and the cathode side stem part cooling nozzle 34b at the timing when the discharge lamp 2 was turned off, but added at a later timing. You may.

＜第３実施形態＞
図４は、第３実施形態における光源装置１００の構成を示す図である。図４では、図２の構成に加えて、放電ランプ２の陽極側ステム部３３ａおよび陰極側ステム部３３ｂを冷却するための陽極側ステム部冷却ノズル３４ａおよび陰極側ステム部冷却ノズル３４ｂが構成されている。すなわち、本実施形態の冷媒供給部１６０は、陽極冷却ノズル６ａ、陰極冷却ノズル６ｂ、陽極側ステム部冷却ノズル３４ａ、および陰極側ステム部冷却ノズル３４ｂを含む。陽極側ステム部冷却ノズル３４ａおよび陰極側ステム部冷却ノズル３４ｂから吹き出される冷媒の流量は、冷媒流量調整部１１によって調整される。以下、本実施形態における冷却能力の制御の具体例を示す。 <Third Embodiment>
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the light source device 100 according to the third embodiment. In FIG. 4, in addition to the configuration of FIG. 2, an anode-side stem portion cooling nozzle 34a and a cathode-side stem portion cooling nozzle 34b for cooling the anode-side stem portion 33a and the cathode-side stem portion 33b of the discharge lamp 2 are configured. ing. That is, the refrigerant supply unit 160 of the present embodiment includes the anode cooling nozzle 6a, the cathode cooling nozzle 6b, the anode side stem portion cooling nozzle 34a, and the cathode side stem portion cooling nozzle 34b. The flow rate of the refrigerant blown out from the anode-side stem portion cooling nozzle 34a and the cathode-side stem portion cooling nozzle 34b is adjusted by the refrigerant flow rate adjusting unit 11. Hereinafter, a specific example of controlling the cooling capacity in the present embodiment will be shown.

一例において、放電ランプ２の点灯時は、冷却制御部７は、陽極冷却ノズル６ａおよび陰極冷却ノズル６ｂからのみ冷媒を供給している。メンテナンスのために放電ランプ２が消灯されると、冷却制御部７は、陽極側ステム部冷却ノズル３４ａおよび陰極側ステム部冷却ノズル３４ｂから冷媒を追加的に供給する。このとき、第１実施形態と同様に、陽極冷却ノズル６ａおよび陰極冷却ノズル６ｂからの冷媒供給量を、点灯時の例えば１．２倍に上げてもよい。この状態で、第１所定時間（ｔ１）、放電ランプ２の冷却を行う。第１所定時間経過後、冷却制御部７は、単位時間あたりの、陽極冷却ノズル６ａ、陰極冷却ノズル６ｂ、陽極側ステム部冷却ノズル３４ａ、陰極側ステム部冷却ノズル３４ｂからの冷媒供給量と、排出される気体の流量を、点灯時の例えば１．５倍に上げる。この状態で、第２所定時間（ｔ２）、放電ランプ２の冷却を行う。第２所定時間経過後、冷却制御部７は、単位時間あたりの冷媒供給量および排出される気体の流量を、点灯時と同じ量に戻す。あるいは、第２所定時間経過後は、冷却動作を終了してもよい。 In one example, when the discharge lamp 2 is lit, the cooling control unit 7 supplies the refrigerant only from the anode cooling nozzle 6a and the cathode cooling nozzle 6b. When the discharge lamp 2 is turned off for maintenance, the cooling control unit 7 additionally supplies the refrigerant from the anode-side stem portion cooling nozzle 34a and the cathode-side stem portion cooling nozzle 34b. At this time, as in the first embodiment, the amount of refrigerant supplied from the anode cooling nozzle 6a and the cathode cooling nozzle 6b may be increased, for example, 1.2 times that at the time of lighting. In this state, the discharge lamp 2 is cooled for the first predetermined time (t1). After the lapse of the first predetermined time, the cooling control unit 7 determines the amount of refrigerant supplied from the anode cooling nozzle 6a, the cathode cooling nozzle 6b, the anode side stem portion cooling nozzle 34a, and the cathode side stem portion cooling nozzle 34b per unit time. Increase the flow rate of the discharged gas, for example, 1.5 times that when it is lit. In this state, the discharge lamp 2 is cooled for the second predetermined time (t2). After the lapse of the second predetermined time, the cooling control unit 7 returns the amount of the refrigerant supplied and the flow rate of the discharged gas per unit time to the same amounts as at the time of lighting. Alternatively, the cooling operation may be terminated after the lapse of the second predetermined time.

別の例においては、メンテナンスのために放電ランプ２が消灯されると、冷却制御部７は、陽極冷却ノズル６ａおよび陰極冷却ノズル６ｂからの冷媒の供給を停止する。そのかわりに、陽極側ステム部冷却ノズル３４ａおよび陰極側ステム部冷却ノズル３４ｂから冷媒を供給する。この状態で、第１所定時間（ｔ１）、放電ランプ２の冷却を行う。第１所定時間経過後、冷却制御部７は、陽極冷却ノズル６ａおよび陰極冷却ノズル６ｂからの冷媒の供給を再開することにより冷却能力を高める。この状態で、第２所定時間（ｔ２）、放電ランプ２の冷却を行う。第２所定時間経過後、冷却制御部７は、単位時間あたりの冷媒供給量および排出される気体の流量を、点灯時と同じ量に戻す。あるいは、第２所定時間経過後は、冷却動作を終了してもよい。 In another example, when the discharge lamp 2 is turned off for maintenance, the cooling control unit 7 stops the supply of the refrigerant from the anode cooling nozzle 6a and the cathode cooling nozzle 6b. Instead, the refrigerant is supplied from the anode-side stem portion cooling nozzle 34a and the cathode-side stem portion cooling nozzle 34b. In this state, the discharge lamp 2 is cooled for the first predetermined time (t1). After the lapse of the first predetermined time, the cooling control unit 7 enhances the cooling capacity by restarting the supply of the refrigerant from the anode cooling nozzle 6a and the cathode cooling nozzle 6b. In this state, the discharge lamp 2 is cooled for the second predetermined time (t2). After the lapse of the second predetermined time, the cooling control unit 7 returns the amount of the refrigerant supplied and the flow rate of the discharged gas per unit time to the same amounts as at the time of lighting. Alternatively, the cooling operation may be terminated after the lapse of the second predetermined time.

上記の例では、冷却制御部７は、放電ランプ２が消灯されたタイミングで陽極側ステム部冷却ノズル３４ａおよび陰極側ステム部冷却ノズル３４ｂからの冷媒の供給を追加したが、更に遅いタイミングで追加してもよい。 In the above example, the cooling control unit 7 added the refrigerant supply from the anode side stem part cooling nozzle 34a and the cathode side stem part cooling nozzle 34b at the timing when the discharge lamp 2 was turned off, but added at a later timing. You may.

＜第４実施形態＞
第４実施形態では、放電ランプ２またはその近傍に温度センサが配置される。図２〜図４の例においては、排気経路９ｂ内に温度センサ８が配置されている。 <Fourth Embodiment>
In the fourth embodiment, the temperature sensor is arranged at or near the discharge lamp 2. In the examples of FIGS. 2 to 4, the temperature sensor 8 is arranged in the exhaust path 9b.

冷却制御部７は、温度センサ８の検知結果をモニタしており、その検知結果に応じて冷却能力の制御を行うようにしてもよい。 The cooling control unit 7 monitors the detection result of the temperature sensor 8, and may control the cooling capacity according to the detection result.

例えば、制御部４００は、表示部４０３を備える。制御部４００は、冷却制御部７から温度センサ８の検知結果を受信し、その検知結果から求められる放電ランプ２の温度を表示部４０３に表示させることができる。また、その求められた温度が所定温度、例えば、放電ランプ２の交換等の手作業を安全に行える温度として定められた温度（例えば４０℃）、を下回った場合にはそのことをユーザに報知するための表示が表示部４０３によって行われてもよい。あるいは、そのようなユーザへの報知は音声出力によって行われてもよい。 For example, the control unit 400 includes a display unit 403. The control unit 400 can receive the detection result of the temperature sensor 8 from the cooling control unit 7 and display the temperature of the discharge lamp 2 obtained from the detection result on the display unit 403. Further, when the obtained temperature falls below a predetermined temperature, for example, a temperature (for example, 40 ° C.) defined as a temperature at which manual work such as replacement of the discharge lamp 2 can be safely performed, the user is notified of the temperature. The display for this may be performed by the display unit 403. Alternatively, the notification to such a user may be performed by voice output.

＜物品製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態における物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品製造方法は、上記のリソグラフィ装置（露光装置やインプリント装置、描画装置など）を用いて基板に原版のパターンを形成する形成工程と、該形成工程でパターンが形成された基板を加工する加工工程とを含みうる。更に、かかる物品製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含みうる。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。 <Embodiment of Article Manufacturing Method>
The article manufacturing method according to the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing articles such as microdevices such as semiconductor devices and elements having a fine structure, for example. The article manufacturing method of the present embodiment includes a forming step of forming a pattern of an original plate on a substrate using the above-mentioned lithography apparatus (exposure apparatus, imprint apparatus, drawing apparatus, etc.) and a substrate on which the pattern is formed in the forming step. It may include a processing step of processing. Further, such an article manufacturing method may include other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, flattening, etching, resist peeling, dicing, bonding, packaging, etc.). The article manufacturing method of the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, a claim is attached to make the scope of the invention public.

１００：光源装置、２：放電ランプ、３ａ：陽極側口金部、３ｂ：陰極側口金部、４：集光ミラー、５：ハウジング、７：冷却制御部、１１：冷媒流量調整部、２１：排気流量調整部 100: Light source device, 2: Discharge lamp, 3a: Anode side mouthpiece, 3b: Cathode side mouthpiece, 4: Condensing mirror, 5: Housing, 7: Cooling control unit, 11: Refrigerant flow rate adjustment unit, 21: Exhaust Flow rate adjustment unit

Claims (14)

光源と、
前記光源の冷却を行う冷却部と、
前記冷却部の動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記光源を破損させない範囲で、前記光源の駆動が停止されてからの経過時間に応じて前記冷却部の冷却能力を高める
ことを特徴とする光源装置。 Light source and
A cooling unit that cools the light source and
It has a control unit that controls the operation of the cooling unit, and has
The control unit is a light source device characterized in that the cooling capacity of the cooling unit is increased according to the elapsed time from when the driving of the light source is stopped within a range that does not damage the light source. 前記制御部は、前記光源の冷却速度が前記光源を破損させる冷却速度を超えないように、前記経過時間に応じて前記冷却部の冷却能力を高めることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。 The light source according to claim 1, wherein the control unit increases the cooling capacity of the cooling unit according to the elapsed time so that the cooling rate of the light source does not exceed the cooling rate that damages the light source. apparatus. 前記光源は放電ランプであり、
前記冷却部は、前記放電ランプに冷媒を供給する冷媒供給部と、前記放電ランプの周囲の気体を排出する排気部とを含み、
前記制御部は、単位時間あたりの、前記冷媒供給部による冷媒の供給量および前記排気部により排出される気体の流量を増加させることにより、前記冷却能力を高める
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。 The light source is a discharge lamp.
The cooling unit includes a refrigerant supply unit that supplies a refrigerant to the discharge lamp and an exhaust unit that discharges gas around the discharge lamp.
The control unit is characterized in that the cooling capacity is enhanced by increasing the amount of the refrigerant supplied by the refrigerant supply unit and the flow rate of the gas discharged by the exhaust unit per unit time. 2. The light source device according to 2. 前記冷媒供給部は、前記放電ランプの陽極側口金部および陰極側口金部にそれぞれ冷媒を供給する陽極冷却ノズルおよび陰極冷却ノズルを含むことを特徴とする請求項３に記載の光源装置。 The light source device according to claim 3, wherein the refrigerant supply unit includes an anode cooling nozzle and a cathode cooling nozzle that supply refrigerant to the anode side base portion and the cathode side base portion of the discharge lamp, respectively. 前記冷媒供給部は、前記放電ランプのバルブに冷媒を供給するバルブ冷却ノズルを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の光源装置。 The light source device according to claim 4, wherein the refrigerant supply unit further includes a bulb cooling nozzle that supplies refrigerant to the bulb of the discharge lamp. 前記制御部は、
前記放電ランプの駆動時は、前記陽極冷却ノズルおよび前記陰極冷却ノズルのみから冷媒を供給し、
前記放電ランプの駆動が停止されると、前記バルブ冷却ノズルから冷媒を追加的に供給する
ことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。 The control unit
When driving the discharge lamp, the refrigerant is supplied only from the anode cooling nozzle and the cathode cooling nozzle.
The light source device according to claim 5, wherein when the drive of the discharge lamp is stopped, the refrigerant is additionally supplied from the bulb cooling nozzle. 前記制御部は、
前記放電ランプの駆動時は、前記陽極冷却ノズルおよび前記陰極冷却ノズルのみから冷媒を供給し、
前記放電ランプの駆動が停止されると、前記陽極冷却ノズルおよび前記陰極冷却ノズルからの冷媒を供給を停止し、かわりに前記バルブ冷却ノズルから冷媒を供給し、所定時間経過後、前記陽極冷却ノズルおよび前記陰極冷却ノズルからの冷媒を供給を再開する
ことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。 The control unit
When driving the discharge lamp, the refrigerant is supplied only from the anode cooling nozzle and the cathode cooling nozzle.
When the drive of the discharge lamp is stopped, the supply of the refrigerant from the anode cooling nozzle and the cathode cooling nozzle is stopped, and instead, the refrigerant is supplied from the valve cooling nozzle, and after a predetermined time elapses, the anode cooling nozzle is supplied. The light source device according to claim 5, wherein the supply of the refrigerant from the cathode cooling nozzle is restarted. 前記冷媒供給部は、前記放電ランプの陽極側ステム部および陰極側ステム部にそれぞれ冷媒を供給する陽極側ステム部冷却ノズルおよび陰極側ステム部冷却ノズルを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の光源装置。 The fourth aspect of the present invention is characterized in that the refrigerant supply unit further includes an anode-side stem portion cooling nozzle and a cathode-side stem portion cooling nozzle that supply refrigerant to the anode-side stem portion and the cathode-side stem portion of the discharge lamp, respectively. The light source device described. 前記制御部は、
前記放電ランプの駆動時は、前記陽極冷却ノズルおよび前記陰極冷却ノズルのみから冷媒を供給し、
前記放電ランプの駆動が停止されると、前記陽極側ステム部冷却ノズルおよび前記陰極側ステム部冷却ノズルから冷媒を追加的に供給する
ことを特徴とする請求項８に記載の光源装置。 The control unit
When driving the discharge lamp, the refrigerant is supplied only from the anode cooling nozzle and the cathode cooling nozzle.
The light source device according to claim 8, wherein when the drive of the discharge lamp is stopped, the refrigerant is additionally supplied from the anode side stem portion cooling nozzle and the cathode side stem portion cooling nozzle. 前記制御部は、
前記放電ランプの駆動時は、前記陽極冷却ノズルおよび前記陰極冷却ノズルのみから冷媒を供給し、
前記放電ランプの駆動が停止されると、前記陽極冷却ノズルおよび前記陰極冷却ノズルからの冷媒を供給を停止し、かわりに前記陽極側ステム部冷却ノズルおよび前記陰極側ステム部冷却ノズルから冷媒を供給し、所定時間経過後、前記陽極冷却ノズルおよび前記陰極冷却ノズルからの冷媒を供給を再開する
ことを特徴とする請求項８に記載の光源装置。 The control unit
When driving the discharge lamp, the refrigerant is supplied only from the anode cooling nozzle and the cathode cooling nozzle.
When the drive of the discharge lamp is stopped, the supply of the refrigerant from the anode cooling nozzle and the cathode cooling nozzle is stopped, and instead, the refrigerant is supplied from the anode side stem portion cooling nozzle and the cathode side stem portion cooling nozzle. The light source device according to claim 8, wherein the supply of the refrigerant from the anode cooling nozzle and the cathode cooling nozzle is restarted after a lapse of a predetermined time. 前記光源またその近傍に配置された温度センサを更に有し、
前記制御部は、前記温度センサの検知結果に応じて前記冷却能力を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光源装置。 Further having a temperature sensor arranged in or near the light source
The light source device according to any one of claims 1 to 10, wherein the control unit controls the cooling capacity according to a detection result of the temperature sensor. 前記制御部は、前記検知結果から前記光源の温度を求め、該求められた温度が所定温度を下回った場合、そのことをユーザに報知することを特徴とする請求項１１に記載の光源装置。 The light source device according to claim 11, wherein the control unit obtains the temperature of the light source from the detection result, and when the obtained temperature falls below a predetermined temperature, notifies the user of the temperature. 基板にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光源装置を有し、
前記光源装置からの光を用いて前記基板上の感光剤を露光することにより前記基板にパターンを形成することを特徴とするリソグラフィ装置。 A lithography device that forms a pattern on a substrate.
The light source device according to any one of claims 1 to 12 is provided.
A lithography apparatus characterized in that a pattern is formed on the substrate by exposing a photosensitive agent on the substrate with light from the light source device. 請求項１３に記載のリソグラフィ装置を用いて基板にパターンを形成する工程と、
前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
を有し、前記加工された基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。 A step of forming a pattern on a substrate using the lithography apparatus according to claim 13.
The process of processing the substrate on which the pattern is formed and
A method for producing an article, which comprises the present invention and comprises producing an article from the processed substrate.
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