JP6897838B2 - 放電ランプ - Google Patents

Description

本発明は、放電ランプに関する。

各種デバイス（マイクロデバイス、電子デバイス等）を製造するためのリソグラフィ工
程においては、レチクル（又はフォトマスク等）に形成されたパターンをレジストが塗布
されたウエハ（又はガラスプレート等）上に転写するために、ステッパー等の一括露光型
（静止露光型）の投影露光装置、及びスキャニング・ステッパー等の走査露光型の投影露
光装置などの露光装置が使用されている。これらの露光装置においては、従来より水銀ラ
ンプ等の放電ランプと集光鏡とを組み合わせて構成される露光用の光源装置が使用されて
おり、その放電ランプは所定の取り付け機構を介して保持されていた。

従来の放電ランプの取り付け機構の一例は、放電ランプの口金にフランジ部及びリング
状の溝部を設けておき、その溝部に板ばねの開口部を係合させ、その板ばねでそのフラン
ジ部をブラケットに押し付けて固定する機構である（例えば、特許文献１参照）。この機
構では、放電ランプの装着時又は交換時には、その板ばねのクランプ機構を緩め、その板
ばねの開口部をその口金が通過できるように、その板ばねをスライドさせる必要がある。
また、従来の放電ランプの取り付け機構の他の例は、放電ランプの口金に位置決めピン等
を設けておき、その口金を平板状の取り付け板に設けられた円形の開口部に所定の回転角
で差し込み、その開口部に設けたすり割り部をボルトで締め付けることによって、その口
金を固定する機構である（例えば、特許文献２参照）。

また、放電ランプを有する従来の光源装置の中には、発熱の影響を軽減するために冷却
機構を備えたタイプもある。従来の冷却機構の一例は、放電ランプの一方の口金の外面か
らバルブ部の外面を経て他方の口金の外面に向けて冷却された空気を供給する機構である
（例えば、特許文献３参照）。従来の冷却機構の別の例として、放電ランプの口金にリン
グ状の溝部を設け、その溝部及び所定の送風管を介してバルブ部に冷却された空気を供給
する機構も知られている（例えば、特許文献４参照）。
特開平１０−５５７１３号公報 特開２００３−４５２１９号公報 特開平９−２１３１２９号公報 特開平１１−２８３８９８号公報

従来の光源装置における放電ランプの取り付け機構は、放電ランプの装着時又は交換時
に、板ばねのクランプ機構を緩めてその板ばねをスライドさせるか、又は取り付け板のす
り割り部のクランプを緩める必要があるため、放電ランプの装着等に時間を要するという
問題があった。また、従来の取り付け機構は、板ばねに設けた開口部の輪郭の一部を口金
の溝部に掛けるか、又は取り付け板のすり割り部を締めるかして、放電ランプの口金を固
定しているため、その口金を固定する力を目標とする範囲内に設定するのが困難であると
いう問題があった。

また、従来の光源装置における放電ランプの冷却機構は、主に放電ランプのバルブ部に
冷風を吹き付けていたため、口金に対する冷却作用が小さいという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑み、取り付け機構に対する放電ランプの装着等を容易に、
かつ短時間に行うことができる光源装置を提供することを第１の目的とする。

また、本発明は、簡単な機構で放電ランプの冷却を効率的に行うことができる光源装置
を提供することを第２の目的とする。
さらに、本発明は、そのような光源装置に適用できる放電ランプ、及びその光源装置を
用いる露光技術を提供することをも目的とする。

本発明の第１の態様による光源装置は、発光部を形成するガラス部材（２５）と該ガラ
ス部材に連結された口金部材（２６）とを有する放電ランプ（１）と、その口金部材を介
してその放電ランプを保持する保持部材（５０，５２）を有する保持装置（３１）とを備
えた光源装置であって、その放電ランプが備えるその口金部材は、その保持部材と当接し
てその保持部材に対するその発光部の第１方向における位置を規定する当接部（２６ａ）
と、その当接部をその第１方向に沿ってその保持部材に押圧する押圧力が付勢される被付
勢部（２６ｅ〜２６ｈ）と、その当接部とその被付勢部との間に備えられ、その保持部材
と嵌合する嵌合部（２６ｂ）と、その嵌合部に備えられ、その当接部近傍からその被付勢
部に至る冷却用媒体の流路をその保持部材との間で構成する溝部（２６ｄ）とを有し、そ
の保持装置は、その保持部材と、その被付勢部にその押圧力を付勢する付勢部材（５５Ａ
）と、その付勢部材によるその当接部のその保時部材への押圧と、該押圧の解除とを切り
替える切替機構（６３）と、その口金部材を冷却するための媒体をその溝部を介してその
流路に供給する媒体供給装置（７１）とを有するものである。

また、本発明の第２の態様による光源装置は、発光部を形成するガラス部材（２５）と
該ガラス部材に連結された口金部材（２６）とを有する放電ランプ（１）と、その口金部
材を介してその放電ランプを保持する保持部材（５０，５２）を有する保持装置（３１）
とを備えた光源装置であって、その放電ランプが備えるその口金部材は、その保持部材と
当接してその保持部材に対するその発光部の第１方向における位置を規定する当接部（２
６ａ）と、その当接部をその第１方向に沿ってその保持部材に押圧する押圧力が付勢され
る被付勢部（２６ｅ〜２６ｈ）と、その当接部とその被付勢部との間に備えられ、その保
持部材に対し、その発光部の第１方向と直交する方向における位置を規定する規定部（２
６ｂ１）と、その当接部と被付勢部との間に備えられ、当接部近傍から被付勢部に至る冷
却用媒体の流路をその保持部材との間で構成する冷却部（２６ｂ２）とを有し、その保持
装置は、その保持部材と、その被付勢部にその押圧力を付勢する付勢部材（５５Ａ）と、
その付勢部材によるその当接部のその保時部材への押圧と、該押圧の解除とを切り替える
切替機構（６３）と、その口金部材を冷却するための媒体をその流路に供給する媒体供給
装置（７１）とを有するものである。

次に、本発明の第１の態様による放電ランプは、発光部を形成するガラス部材（２５）
と、該ガラス部材に連結された口金部材（２６）とを備えた放電ランプ（１）であって、
その放電ランプは、該放電ランプとは別個に設けられた保持部材（５０，５２）にその口
金部材を介して着脱可能に保持され、その口金部材は、その保持部材と当接してその保持
部材に対するその発光部の第１方向における位置を規定する当接部（２６ａ）と、その当
接部をその第１方向に沿ってその保持部材に押圧する押圧力が付勢される被付勢部（２６
ｅ〜２６ｈ）と、その当接部とその被付勢部との間に備えられ、その保持部材と嵌合する
嵌合部（２６ｂ）と、その嵌合部に備えられ、その当接部近傍からその被付勢部に至る冷
却用媒体の流路をその保持部材との間で構成する溝部（２６ｄ）とを有するものである。

また、本発明の第２の態様による放電ランプは、発光部を形成するガラス部材（２５）
と、該ガラス部材に連結された第１口金部材（２６）と、その第１口金部材とは別の位置
でそのガラス部材に連結された第２口金部材（２８）とを備えた放電ランプであって、そ
の放電ランプは、該放電ランプとは別個に設けられた保持部材（５０，５２）にその第１
口金部材を介して着脱可能に保持され、その第１口金部材は、その保持部材と当接してそ
の保持部材に対するその発光部の第１方向における位置を規定する当接部（２６ａ）と、
その当接部に対してそのガラス部材とはその第１方向に沿った反対側に備えられ、その保
持部材と嵌合する嵌合部（２６ｂ）と、その嵌合部に備えられて、冷却用媒体の流路をそ
の保持部材との間で構成する溝部（２６ｄ）とを備え、その第２口金部材は、その第２口
金部材を冷却する冷却用媒体が流通する流路（２８ｆ）を備えるものである。

また、本発明の第３の態様による放電ランプは、互いに離間した第１及び第２電極間で
放電することにより発光する放電ランプ（１）であって、その第１電極と接続された第１
口金部材（２６）と、その第２電極と接続された第２口金部材（２８）とを備え、その第
１口金部材には、その第１口金部材を冷却する冷却媒体が流動する第１流路（２６ｄ）が
形成され、その第２口金部材にはその第２口金部材を冷却する冷却媒体が流動する第２流
路（２８ｆ）が形成されているものである。

また、本発明の第４の態様による放電ランプは、発光部を形成するガラス部材（２５）
と、該ガラス部材の第１方向側に連結され、その第１方向と直交する第２方向に延在する
当接部（２６ａ）と、その第１方向に沿った力が付勢される被付勢部（２６ｅ〜２６ｈ）
と、その当接部とその被付勢部との間に備えられた嵌合部（２６ｂ）と、その嵌合部に備
えられた溝部（２６ｄ）とを有する口金部材（２６）と、を備え、その口金部材は、その
被付勢部に付勢されたその第１方向の力によりその当接部と当接してその発光部のその第
１方向の位置を規定するとともに、その嵌合部と嵌合することによりその第１方向と直交
する方向の位置を規定し、かつその保持部材とその溝部との間に形成された流路に冷却用
媒体を供給する保持装置（３１）に保持可能であるものである。

次に、本発明の第５の態様による放電ランプは、発光部を形成するガラス部材（２５Ａ
）と、該ガラス部材に連結された口金部材（２６Ｐ）とを備えた放電ランプ（１Ｐ）であ
って、その放電ランプは、該放電ランプとは別個に設けられた保持部材（５０，５２）に
その口金部材を介して着脱可能に保持され、その口金部材は、その保持部材と当接してそ
の保持部材に対するその発光部の第１方向における位置を規定する当接部（２６ａ）と、
その当接部をその第１方向に沿ってその保持部材に押圧する押圧力が付勢される被付勢部
（２６ｅ〜２６ｈ）と、その当接部とその被付勢部との間に備えられ、その保持部材と嵌
合する嵌合部（２６ｂ）と、その嵌合部の内部を通過するように、その当接部近傍とその
被付勢部との間に備えられた冷却用媒体の流路となる流体路（２６Ｐｄ）とを有するもの
である。

また、本発明の第３の態様による光源装置は、本発明の第５の態様による放電ランプと
、その口金部材を介してその放電ランプを保持するその保持部材を有する保持装置（３１
）とを備えた光源装置であって、その保持装置は、その被付勢部にその押圧力を付勢する
付勢部材と、その口金部材を冷却するための媒体をその流体路に供給する媒体供給装置（
７１）とを有するものである。

また、本発明の第６の態様による放電ランプは、発光部を形成するガラス部材（２５；
２５Ａ）と、該ガラス部材に連結された口金部材（２６；２６Ｐ）とを備えた放電ランプ
であって、その口金部材は、第１の方向に平行な第１の軸に沿ってガラス部材から離れる
方向に、順に、その第１の軸を中心とする第１の半径以上の半径を有する円盤形状を包含
する形状を有する当接部（２６ａ）と、その第１の軸を中心とするその第１の半径より小
さな第２の半径を有する円柱形状に外接する形状を有する嵌合部（２６ｂ）と、その第１
の軸を中心としてその第２の半径より小さな第３の半径を有する円柱形状を包含する形状
を有する小径部（２６ｋ）と、その第１の軸を中心として、その第１の半径より小さくか
つその第３の半径より大きな第４の半径を有する円盤形状を包含する形状を有する被付勢
部（２６ｇ，２６ｈ）と、を有するとともに、その嵌合部の外周またはその近傍に、その
嵌合部と空気との接触面積を増大せしめるための立体構造（２６ｄ；２６Ｐｄ）を有する
ものである。

また、本発明の第７の態様による放電ランプは、発光部を備え、第１方向に伸びるよう
に形成されたガラス部材（２５；２５Ａ）と、そのガラス部材のその第１方向側の端部に
、一端部が連結される第１口金部材（２６；２６Ｐ）とを備えた放電ランプであって、そ
の第１口金部材は、その第１方向と直交する直交方向に突出した突出部（２６ａ）と、そ
の突出部とその第１口金部材の他端部との間に設けられ、その直交方向に関する外形形状
が、その突出部の外形形状より小さい第１軸部（２６ｂ）と、その突出部とその第１口金
部材の他端部との間に設けられ、その直交方向に関する外形形状が、その第１軸部より小
さい第２軸部（２６ｋ）と、その突出部とその第１口金部材の他端部との間に設けられ、
その直交方向に関する外形形状が、その突出部の外形形状より小さく、かつその第２軸部
よりも大きい第３軸部（２６ｇ；２６ｈ）と、その第１軸部の外周面の少なくとも一部に
設けられ、冷却用媒体と接触可能な冷却部（２６ｂ２）とを備えるものである。

また、本発明の第８の態様による放電ランプは、発光部を形成するガラス部材（２５）
と、該ガラス部材に連結された口金部材（２６）とを備えた放電ランプ（１）であって、
その放電ランプは、該放電ランプとは別個に設けられた保持部材（５０，５２）にその口
金部材を介して着脱可能であり、その口金部材は、その保持部材と当接してその保持部材
に対するその発光部の第１方向における位置を規定する当接部（２６ａ）と、その当接部
をその第１方向に沿ってその保持部材に押圧する押圧力が付勢される被付勢部（２６ｅ〜
２６ｈ）と、その当接部とその被付勢部との間に備えられ、前記保持部材と嵌合する嵌合
部（２６ｂ）と、その当接部とその被付勢部との間に設けられ、その当接部近傍からその
被付勢部に至る冷却用媒体の流路をその保持部材との間で構成する冷却部とを有するもの
である。
また、本発明の態様による露光装置は、光源装置から発生した露光光によって感光基板
にパターンを露光する露光装置であって、その光源装置として本発明の光源装置（３０）
を備えたものである。

また、本発明の態様による露光装置の製造方法は、放電ランプ（１）の２つの電極間の
放電により発生した光によって感光基板にパターンを露光する露光装置の製造方法であっ
て、その放電ランプを保持するための保持装置（３１）に、その放電ランプのその２つの
電極のうちの一方に対応して設けられた第１口金部材（２６）を介してその放電ランプを
装着する段階と、その放電ランプの他方の電極に対応して設けられた第２口金部材（２８
）に用力ケーブル（３３Ｂ）を接続する段階と、その装着されたその放電ランプのその第
１口金部材をその保持装置に装着された状態で冷却する段階とを備えるものである。
なお、以上の本発明の所定要素に付した括弧付き符号は、本発明の一実施形態を示す図
面中の部材に対応しているが、各符号は本発明を分かり易くするために本発明の要素を例
示したに過ぎず、本発明をその実施形態の構成に限定するものではない。

本発明の第１、第２、又は第３の態様による光源装置によれば、保持装置に対するその
放電ランプの取り外し及び装着を容易に短時間に行うことができる。また、簡単な機構で
放電ランプの冷却を効率的に行うことができる。
また、本発明の放電ランプは、本発明の第１、第２、又は第３の態様による光源装置の
放電ランプとして使用できる。

本発明の実施形態の一例の投影露光装置の概略構成を示す図である。 （Ａ）は図１中の放電ランプ１を示す一部を切り欠いた図、（Ｂ）は図２（Ａ）のＢＢ線に沿う断面図、（Ｃ）は図２（Ｂ）の別の構成例を示す図である。 図１中の取り付け装置３１を示す一部を切り欠いた図である。 図３の取り付け装置３１の要部を示す平面図である。 図３のＡＡ線に沿う断面図である。 図３のＢＢ線に沿う一部を省略した断面図である。 （Ａ）は図３中の固定用アーム５５Ａを上方から視た拡大断面図、（Ｂ）はその固定用アーム５５Ａを拡大して示す正面図である。 図２（Ａ）の放電ランプ１を図３の取り付け装置３１に装着した状態を示す一部を切り欠いた図である。 図８の放電ランプ１の口金部２６及び取り付け装置３１の部分を拡大して示す一部を切り欠いた図である。 （Ａ）は、図３の取り付け装置３１において、切替用リンク機構６３によって移動部材４１を降下させた状態を示す図、（Ｂ）は、切替用リンク機構６３によって移動部材４１を上昇させた状態を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）は、それぞれ本発明の放電ランプの別の実施形態を示す一部を切り欠いた図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）は、それぞれ本発明の放電ランプのさらに別の実施形態を示す一部を切り欠いた図である。 （Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）は、それぞれ本発明の放電ランプのさらに別の実施形態を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ本発明の放電ランプのさらに別の実施形態を示す一部を切り欠いた図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）は、それぞれ本発明の放電ランプのさらに別の実施形態を示す図である。 （Ａ）は図１５（Ｂ）のＡＡ線に沿う断面図、（Ｂ）は図１５（Ｃ）のＢＢ線に沿う断面図、（Ｃ）は図１５（Ｄ）のＣＣ線に沿う断面図である。 図１５（Ｄ）に示す放電ランプの製造方法の一例を示す要部の斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ本発明の放電ランプのさらに別の実施形態を示す図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。

１，１Ａ〜１Ｑ…放電ランプ、２…楕円鏡、２５，２５Ａ…ガラス管、２５ａ…バルブ
部、２５ｂ…棒状部、２６，２６Ａ〜２６Ｑ…口金部、２６ａ…フランジ部、２６ｂ…軸
部、２６ｄ…溝部、２６Ｐｄ…流路、２６ｆ…凹部、２６ｈ…固定部、２８…口金部、２
８ｂ…溝部、２９…固定板、３０…露光光源、３１…取り付け装置、３２…絶縁板、３３
Ａ，３３Ｂ…電力ケーブル、３４…電源、３６…底板、３７Ａ〜３７Ｃ…ガイド部材、４
１…移動部材、４２Ａ〜４２Ｃ…連結部材、４４Ａ〜４４Ｃ…圧縮コイルばね、４５…上
板、４６Ａ，４６Ｂ…フレーム、４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ…パネル板、４８Ａ，４８Ｂ…
昇降部材、５０…位置決め板、５２…円筒部材、５５Ａ〜５５Ｃ…固定用アーム、６３…
切替用リンク機構、６４…回転レバー部、６５…可動ロッド、６７Ａ，６７Ｂ…リンク、
６９Ａ，６９Ｂ…ローラ、７０Ａ，７０Ｂ…ピン、７１…送風装置、７３…配管

以下、本発明の実施形態の一例につき図１〜図１０を参照して説明する。
図１は、本例の露光光源３０（光源装置）を備えた投影露光装置（露光装置）を示し、
この図１において、アーク放電型の水銀ランプよりなる放電ランプ１が、取り付け装置３
１（保持装置）を介して絶縁状態で固定板２９に固定されている。また、放電ランプ１の
陰極及び陽極が可撓性を持つ電力ケーブル３３Ａ及び３３Ｂを介して電源３４に接続され
、放電ランプ１のバルブ部を囲むように楕円鏡２（集光ミラー）が不図示のブラケットに
固定されている。放電ランプ１のバルブ部内の発光部は、一例として楕円鏡２の第１焦点
付近に配置されている。放電ランプ１、楕円鏡２、取り付け装置３１、電力ケーブル３３
Ａ，３３Ｂ、及び電源３４を含んで露光光源３０が構成されている（詳細後述）。

放電ランプ１から射出された光束は、楕円鏡２によって第２焦点付近に収束された後、
シャッタ３の近傍を通過して発散光となって光路折り曲げ用のミラー４に入射する。シャ
ッタ３の開閉はシャッタ駆動装置３ａによって行われ、シャッタ駆動装置３ａは、不図示
のシャッタ制御系で制御される。本実施の形態では、一例として後述のステージ制御系１
５が、装置全体の動作を統括制御する主制御系１４の指令のもとでシャッタ駆動装置３ａ
を制御する。

ミラー４で反射された光束は干渉フィルタ５に入射し、干渉フィルタ５により所定の輝
線（例えば波長３６５ｎｍのｉ線）よりなる露光光ＩＬのみが選択される。なお、露光光
ＩＬとしては、ｉ線の他に、ｇ線、ｈ線、若しくはこれらの混合光等、又は水銀ランプ以
外のランプの輝線等も使用できる。その選択された露光光ＩＬは、フライアイレンズ６（
オプティカル・インテグレータ）に入射し、フライアイレンズ６の射出面に配置された可
変開口絞り７上に多数の２次光源が形成される。可変開口絞り７を通過した露光光ＩＬは
、第１リレーレンズ８を経てレチクルブラインド（可変視野絞り）９に入射する。レチク
ルブラインド９の配置面はレチクルＲのパターン面と実質的に共役であり、駆動装置９ａ
を介してレチクルブラインド９の開口形状を設定することで、レチクルＲ上での照明領域
が規定される。また、ウエハＷのステッピング時等に不要な露光光がウエハＷ上に照射さ
れないように、ステージ制御系１５が駆動装置９ａを介してレチクルブラインド９を開閉
できるようにも構成されている。

レチクルブラインド９を通過した露光光ＩＬは、第２リレーレンズ１０、露光光ＩＬを
反射するダイクロイックミラー１１、及びコンデンサレンズ１２を介してレチクルＲのパ
ターン面のパターン領域を照明する。シャッタ３、ミラー４、干渉フィルタ５、フライア
イレンズ６、可変開口絞り７、リレーレンズ８，１０、レチクルブラインド９、ダイクロ
イックミラー１１、及びコンデンサレンズ１２を含んで照明光学系１３が構成されている
。露光光源３０からの光束は、照明光学系１３を経て露光光ＩＬとしてレチクルＲ（マス
ク）を照明し、レチクルＲのパターン領域内のパターンが投影光学系ＰＬを介して、フォ
トレジストが塗布されたウエハＷ（感光基板）の一つのショット領域上に投影倍率β（β
は例えば１／４，１／５等）で露光される。以下、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ
軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図１の紙面に平行にＸ軸を、図１の紙面に垂直にＹ軸を
取って説明する。

このとき、レチクルＲは、レチクルベース（不図示）上でＸ方向、Ｙ方向、及びＺ軸周
りの回転方向に微動可能なレチクルステージＲＳＴ上に保持されている。レチクルステー
ジＲＳＴの位置は、これに固定された移動鏡１７Ｒに計測用レーザビームを照射するレー
ザ干渉計１８Ｒによって高精度に計測され、この計測値がステージ制御系１５及び主制御
系１４に供給されている。その計測値及び主制御系１４からの制御情報に基づいて、ステ
ージ制御系１５がリニアモータ等を含む駆動系１９Ｒを介してレチクルステージＲＳＴの
位置を制御する。

一方、ウエハＷは不図示のウエハホルダを介してウエハステージＷＳＴ上に保持され、
ウエハステージＷＳＴはウエハベース（不図示）上にＸ方向及びＹ方向に移動自在に載置
されている。ウエハステージＷＳＴの位置は、これに固定された移動鏡１７Ｗに計測用レ
ーザビームを照射するレーザ干渉計１８Ｗにより高精度に計測され、この計測値はステー
ジ制御系１５及び主制御系１４に供給されている。その計測値及び主制御系１４からの制
御情報に基づいて、ステージ制御系１５はリニアモータ等を含む駆動系１９Ｗを介してウ
エハステージＷＳＴ（ウエハＷ）の位置を制御する。

ウエハＷの露光時には、ウエハステージＷＳＴによりウエハＷの各ショット領域を投影
光学系ＰＬの露光フィールド内に移動する動作と、露光光源３０からの光束を照明光学系
１３を介してレチクルＲに照射して、レチクルＲのパターンを投影光学系ＰＬを介してウ
エハＷ上の当該ショット領域に露光する動作とがステップ・アンド・リピート方式で繰り
返される。これによって、レチクルＲのパターンの像がウエハＷ上の各ショット領域に転
写される。

なお、この露光に際して予めアライメントを行うために、レチクルＲの上方には、レチ
クルＲに形成されたアライメントマークの位置を検出するためのレチクルアライメント顕
微鏡２０が設置され、投影光学系ＰＬの側面には、ウエハＷ上の各ショット領域に付設さ
れたアライメントマークの位置を検出するためのアライメントセンサ２１が設置されてい
る。また、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの近傍にはアライメントセンサ２１等のた
めの複数の基準マークが形成された基準マーク部材２２が設けられている。レチクルアラ
イメント顕微鏡２０及びアライメントセンサ２１の検出信号はアライメント信号処理系１
６に供給され、アライメント信号処理系１６は、例えばそれらの検出信号の画像処理によ
って被検マークの配列座標を求め、この配列座標の情報を主制御系１４に供給する。主制
御系１４は、その配列座標の情報に基づいてレチクルＲ及びウエハＷのアライメントを行
う。

次に、本例の投影露光装置の露光光源３０を構成する放電ランプ１及び取り付け装置３
１の構成等につき詳細に説明する。
図２（Ａ）は、図１の露光光源３０中の放電ランプ１を示す一部を切り欠いた図であり
、この図２（Ａ）において、放電ランプ１は、バルブ部２５ａ及びこれを挟むように固定
されたほぼ対称で円筒状の２つの棒状部２５ｂ，２５ｃからなるガラス管２５と、一方の
棒状部２５ｂの端部に連結された口金部２６と、他方の外側に向けて段階的に直径が小さ
くなる棒状部２５ｃの端部に連結された口金部２８とを備えている。そのバルブ部２５ａ
内に発光部を形成するための陽極ＥＬ１及び陰極ＥＬ２が対向して固定され、陰極ＥＬ２
及び陽極ＥＬ１はそれぞれ口金部２６及び２８に接続され、口金部２６及び２８は電気伝
導率及び熱伝導率の良好な金属製である。口金部２６、ガラス管２５、及び口金部２８は
、ガラス管２５の棒状部２５ｂ，２５ｃの中心軸を結び発光部の中心を通る一つの直線上
に配置されている。その棒状部２５ｂ，２５ｃの中心軸を結ぶ直線に平行な方向が放電ラ
ンプ１の長手方向Ｌである。

口金部２６及び２８は、基本的に陰極ＥＬ２及び陽極ＥＬ１に図１の電源３４から電力
ケーブル３３Ａ及び３３Ｂを介して電力を供給するための電力受給端子として使用される
。その他に、口金部２６は、ガラス管２５（放電ランプ１）を保持するための被保持部と
しても使用され、口金部２６及び２８にはともにガラス管２５から伝導してくる熱を冷却
するための気体を流す溝が形成されている。

即ち、陰極ＥＬ２に接続された口金部２６には、棒状部２５ｂから開放端側に順に、棒
状部２５ｂの外径の２倍程度の外径の輪帯状のフランジ部２６ａ（当接部）と、棒状部２
５ｂの外径よりも僅かに大きい外径の円柱状の軸部２６ｂ（嵌合部（規定部））と、軸部
２６ｂよりも外径の小さい円柱状の小径部２６ｋと、軸部２６ｂより僅かに小さい外径、
あるいは軸部２６ｂと略同じ外形の円柱状の固定部２６ｈとが形成され、軸部２６ｂと小
径部２６ｋとの境界部には面取り部２６ｅが形成され、固定部２６ｈの開放端側にも面取
り部２６ｉが形成されている。なお、円柱状の軸部２６ｂの外形は、棒状部２５ｂの外形
とほぼ同じ外形であってもよい。小径部２６ｋは、軸部２６ｂと固定部２６ｈとの間に、
放電ランプ１の長手方向Ｌと交差する方向に関して凹部（段部）２６ｆを設けることによ
って形成される。放電ランプ１を図１の取り付け装置３１に取り付ける際に、フランジ部
２６ａは対応する部材に当接して、ガラス管２５の発光部の長手方向Ｌ（第１方向）にお
ける位置決めの基準となり、軸部２６ｂは対応する部材の開口に嵌合して、その発光部の
長手方向Ｌに直交する面内における位置決めの基準となる。また、固定部２６ｈには、凹
部２６ｆによって被押圧面２６ｇが形成されている。被押圧面２６ｇは、長手方向Ｌに垂
直な平面である。放電ランプ１を図１の取り付け装置３１で保持する際に、取り付け装置
３１側の付勢機構の一部の部材が凹部２６ｆ側に差し込まれ、その部材によって被押圧面
２６ｇに長手方向Ｌに沿って口金部２６の開放端側に向かう押圧力が加えられる。従って
、面取り部２６ｅ、凹部２６ｆ、被押圧面２６ｇ、及び固定部２６ｈより、その付勢機構
によって付勢される部材が形成されている。

図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の放電ランプ１のＢＢ線に沿った断面図であり、この図２（
Ｂ）に示すように、フランジ部２６ａには一例として９０°間隔で２箇所の開口２７Ａ，
２７Ｂ（位置決め部）が形成されている。この開口２７Ａ，２７Ｂに図１の取り付け装置
３１側の対応する２つのピン７０Ａ，７０Ｂ（図４参照）が差し込まれることで、放電ラ
ンプ１の長手方向Ｌに沿った軸の周りの位置決めが行われる。すなわち、取り付け装置３
１に対し、放電ランプ１の長手方向を中心とした回転角が決まる。また、放電ランプ１に
は発光パワー等が異なる複数の種類があり、種類が異なる毎に開口２７Ａ，２７Ｂの個数
及び／又は角度等が異なっている。従って、その開口の個数は１個又は複数個である。具
体的に、図２（Ｂ）とは別の種類の放電ランプのフランジ部２６ａには、図２（Ｃ）に示
すように、例えば９０°間隔で３箇所に開口２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃが形成され、対応す
る取り付け装置には３個のピンが形成されている。これによって、投影露光装置の露光光
源の取り付け装置に、仕様と異なる放電ランプが取り付けられることが確実に防止される
。

図２（Ａ）に戻り、軸部２６ｂの外面のフランジ部２６ａの近傍から面取り部２６ｅ（
凹部２６ｆ）までの部分に、長手方向Ｌに平行な軸の周りに螺旋状に溝部２６ｄが形成さ
れている。溝部２６ｄには、後述の送風装置７１（図９参照）から口金部２６を冷却する
ための気体（冷却用媒体）が流され、これによってガラス管２５で発生した熱が口金部２
６に伝導しても、口金部２６を効率的に冷却でき、結果としてガラス管２５の冷却も行わ
れる。また、溝部２６ｄと図２（Ｂ）の開口２７Ａ，２７Ｂとの位置関係は、開口２７Ａ
，２７Ｂに図１の取り付け装置３１の対応するピンを差し込んだ状態で、送風装置７１（
図９参照）から溝部２６ｄに対して冷却された気体が効率的に供給されるように設定され
ている。

この陰極ＥＬ２側の口金部２６において、軸部２６ｂと固定部２６ｈとの間には、凹部
２６ｆが形成されている。すなわち、軸部２６ｂと固定部２６ｈとの間には、長手方向Ｌ
に直交する面における断面積が軸部２６ｂよりも小さい小径部２６ｋが設けられているた
め、図１の取り付け装置３１の付勢機構の一部を容易に差し込むことができる。
この場合、軸部２６ｂ及び小径部２６ｋはそれぞれ長手方向Ｌに平行な軸を中心とした
円形断面を有し、その小径部２６ｋの円形断面の直径は、軸部２６ｂの円形断面の直径の
１／２以下（例えば１／３程度）であることが望ましい。これによって、その付勢機構の
一部を凹部２６ｆに大きく差し込むことができ、被押圧面２６ｇを口金部２６の開放端側
に大きい力で容易に付勢できる。

また、溝部２６ｄは面取り部２６ｅを通して凹部２６ｆに連通しているため、冷却用の
気体を長手方向Ｌに沿って円滑に流すことができる。この場合、溝部２６ｄは軸部２６ｂ
の表面に螺旋状に形成されているため、その冷却用の気体によって軸部２６ｂ（口金部２
６）の全体を効率的に冷却できる。なお、螺旋状の溝部２６ｄの代わりに、後述するよう
に、軸部２６ｂの表面に長手方向Ｌにほぼ沿って直線状に複数の溝部を設け、これらの複
数の溝部に冷却用の気体を流してもよい。

また、ガラス管２５及び口金部２６，２８を含む放電ランプ１全体の長手方向Ｌの長さ
をＬＴ１、取り付け装置３１によって保持される口金部２６の長手方向Ｌの長さをＬＴ２
とすると、長さＬＴ２は次式のように長さＬＴ１の１／５以上で１／４以下（一例として
ＬＴ１の０．２２倍程度）であることが望ましい。
ＬＴ１／５≦ＬＴ２≦ＬＴ１／４ …（１）
長さＬＴ２が式（１）の下限以上であることによって、放電ランプ１を口金部２６を介
して十分な力で安定に図１の取り付け装置３１で保持することができるとともに、口金部
２６の冷却効果を高めることができる。さらに、長さＬＴ２が式（１）の上限以下である
ことによって、放電ランプ１全体の長さ及び重量を許容範囲内に収めることが容易になる
。なお、他方の自由端側の口金部２８の長手方向Ｌの長さＬＴ３は、例えば長さＬＴ１の
１／８以上で１／５以下（一例として長さＬＴ１の０．１５倍程度）である。

また、口金部２６の軸部２６ｂの表面で図１の取り付け装置３１の対応する部材の開口
と嵌合する（接触する）部分の面積は、軸部２６ｂに形成された溝部２６ｄの面積よりも
広いことが望ましい。これは、図２（Ａ）において、長手方向Ｌにおける軸部２６ｂの表
面（凸部）の幅Ｍ１が、以下のように溝部２６ｄの幅Ｍ２より大きいことを意味する。こ
れによって、溝部２６ｄに冷却用の気体を流すことによる冷却効果を高め、かつ軸部２６
ｂに対する保持力を高めることができる。

Ｍ１＞Ｍ２ …（２）
より実用的には、軸部２６ｂの表面で対応する部材の開口と嵌合する部分の面積は、溝
部２６ｄの面積の２倍よりも広い（一例として３倍程度である。）ことが望ましい。これ
は、次式が成立することを意味する。これによって、軸部２６ｂに対する保持力をさらに
高め、かつ比較的高い冷却効果も得られる。

Ｍ１＞２・Ｍ２ …（３）
一方、図２（Ａ）の陽極ＥＬ１に接続された口金部２８は、棒状部２５ｃ側から開放端
側に順に、棒状部２５ｃの最大直径より僅かに大きい外径の薄い輪帯部２８ｈと、輪帯部
２８ｈとほぼ同じ外径、あるいは輪帯部２８ｈより小さい外径を有する円柱状の軸部２８
ｃと、軸部２８ｃの開放端側の面を僅かな空間２８ｄを隔てて覆い、かつ軸部２８ｃに嵌
合する円筒状のカバー部２８ｂとを備える。さらに、円筒状のカバー部２８ｂには、その
外径が軸部２８ｃの１／３程度の円筒状の端子部２８ａが形成されている。軸部２８ｃの
表面には、開放端側から輪帯部２８ｈにかけて長手方向Ｌに平行な軸の周りに螺旋状に溝
部２８ｆが形成されている。輪帯部２８ｈと軸部２８ｃとの間には、凹部２８ｇが形成さ
れており、軸部２８ｃの溝２８ｆは、この凹部２８ｇに連通している。
また、端子部２８ａの内部には、端子部２８の外部と、カバー部２８ｂの内部、すなわち
、空間２８ｄとを連通する流通穴２８ｅが形成されている。円筒状のカバー部２８ｂは、
電気伝導率及び熱伝導率の良好な金属で形成されている。

口金部２８の端子部２８ａには、図８に示す電力ケーブル３３Ｂが接続される。この電
力ケーブル３３Ｂには、陽極ＥＬ１に接続される電力線の他に、流通穴２８ｅを通して溝
部２８ｆに冷却された気体（冷却用媒体）を供給するための配管も収納されている。この
ように電力ケーブル３３Ｂは、電力の他に冷却された気体を供給するために使用されるた
め、用力ケーブルとも呼ぶことができ、端子部２８ａは用力受給端子とも呼ぶことができ
る。電力ケーブル３３Ｂ及び端子部２８ａがそれぞれ電力及び冷却された気体の受給（供
給）用に使用されているため、口金部２８及び電力ケーブル３３Ｂをコンパクトに形成す
ることができる。

図２（Ａ）において、電力ケーブル３３Ｂから端子部２８ａ内の流通穴２８ｅに供給さ
れた冷却用の気体は、口金部２８の軸部２８ｃの表面の溝部２８ｆとカバー部２８ｂとで
形成された流路内を流れた後、軸部２８ｇと輪帯部２８ｈとの間の凹部２８ｇから外側に
排気される。この際に、溝部２８ｆ（流路）が螺旋状であるため、口金部２８の全体を効
率的に冷却できる。なお、口金部２８においても、溝部２８ｆの代わりに、軸部２８ｃの
表面に長手方向Ｌにほぼ平行に設けた複数の溝部を形成しておき、これらの溝部に冷却用
の気体を供給してもよい。

なお、仮に陰極ＥＬ２用の口金部２６の溝部２６ｄに冷却用の気体を供給するのみで、
口金部２６及びガラス管２５の冷却を十分に行うことができる場合には、陽極ＥＬ１用の
口金部２８には必ずしも冷却用の気体を流す流路を形成しなくともよい。さらに、放電ラ
ンプ１において、取り付け装置３１に保持される口金部２６に接続される電極を陽極とし
て、自由端側の口金部２８に接続される電極を陰極とすることも可能である。

次に、図３は図１の露光光源３０の取り付け装置３１の構成を示し、図４は図３の取り
付け装置３１の平面図、図５は図３のＡＡ線に沿う断面図、図６は図３のＢＢ線に沿う断
面図である。図３において、ほぼ正方形の平板状のセラミックス製の絶縁板３２の表面に
、薄い平板状の底板３６が複数箇所でボルト３５を用いて固定されている。この場合、予
め底板３６の表面の３箇所には、円柱状のガイド部材３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ（図５参照
）が、裏面から螺合されたボルト３９Ａによって、底板３６に固定されている。絶縁板３
２の表面にはボルト３９Ａを収納する凹部３２ａが形成されているため、絶縁板３２の表
面に底板３６を密着させて固定することができる。底板３６の４隅にはボルト４０を通す
ための開口３６ａが形成され、その開口３６ａを通して絶縁板３２は４箇所でボルト４０
（図５参照）によって固定板２９に固定されている。この構成によって、取り付け装置３
１は固定板２９に対して絶縁状態で固定されている。

また、図５に示すように、底板３６の左側の２箇所の隅には断面形状がＬ字型のフレー
ム４６Ａ，４６Ｂが固定され、底板３６の右側の２箇所の隅には平板状のパネル板４７Ａ
，４７Ｂが右側に突き出るように固定され、パネル板４７Ａ，４７Ｂの右端部は平板状の
パネル板４７Ｃで連結されている。フレーム４６Ａ，４６Ｂ及びパネル板４７Ａ，４７Ｂ
の上に、図４に示すようにほぼ正方形の平板状で中央に大きい円形開口４５ａ（図３参照
）が形成された上板４５が固定されている。上板４５には、３箇所のガイド部材３７Ａ〜
３７Ｃの先端部を通すための３個の小さい開口も形成されている。

図３において、上板４５の上面に開口４５ａを覆うようにボルト５１によって輪帯状の
位置決め板５０が固定され、位置決め板５０の底面に、ほぼ円筒状の円筒部材５２のフラ
ンジ部が例えば４箇所でボルト５３によって固定されている。位置決め板５０の上面５０
ａには、図２（Ａ）の放電ランプ１の口金部２６のフランジ部２６ａが載置され、位置決
め板５０の中央の円形開口５０ｂ及びこれに続く円筒部材５２の内面には、その口金部２
６の軸部２６ｂが嵌合される。従って、位置決め板５０及び円筒部材５２は、一体的に放
電ランプ１の口金部２６を保持するための部材となる。円筒部材５２の中心軸に沿った方
向を放電ランプ１の移動方向Ｄと呼ぶ。

また、位置決め板５０の開口５０ｂとその側面とを連通するように通気孔５０ｃが形成
され、通気孔５０ｃに図９の送風装置７１から冷却された気体を供給するための可撓性の
高い配管７３の端子が連結されている。さらに、位置決め板５０の上面５０ａには、図４
に示すように、図２（Ｂ）の放電ランプ１のフランジ部２６ａの開口２７Ａ，２７Ｂに対
応する配置でピン７０Ａ，７０Ｂが固定されている。これによって、位置決め板５０上に
放電ランプ１のフランジ部２６ａを常に同じ角度位置で載置することができる。

図３において、位置決め板５０、上板４５、及びフレーム４６Ａ，４６Ｂは互いに電気
的に導通し、かつ放熱効果を高めるように、電気伝導率及び熱伝導率の良好な金属より形
成され、フレーム４６Ａにボルト５５を介して電力ケーブル３３Ａが固定されている。位
置決め板５０に図２（Ａ）の口金部２６のフランジ部２６ａが接触するように放電ランプ
１を保持することによって、電力ケーブル３３Ａ、フレーム４６Ａ、上板４５、及び位置
決め板５０を介して口金部２６に電力が供給される。同様に、円筒部材５２も熱伝導率の
良好な金属製である。

さらに、上板４５上に位置決め板５０（円筒部材５２が連結されている）を固定する際
には、予め円筒部材５２を囲むようにカップ状で中央に開口を持つ移動部材４１が移動方
向Ｄに沿って移動できる状態で配置される。移動部材４１は、上板４５側から底板３６側
に順に、円筒部材５２に近接して配置された輪帯部４１ａと、移動方向Ｄに対して底板３
６側が外側にほぼ５°程度開いた円錐の側面状の内面（テーパ面）を持つ傾斜部４１ｂと
、傾斜部４１ｂよりもさらに外側に４０°程度開いた円錐の側面状の内面（テーパ面）を
持つ収納部４１ｃと、輪帯部４１ａよりも大きい輪帯状で３箇所にガイド部材３７Ａ〜３
７Ｃ（図５参照）を通すための開口が形成された駆動部４１ｄとを連結して形成されてい
る。輪帯部４１ａの上端には、図５に示すように、これをパネル板４７Ａ，４７Ｂとほぼ
平行に挟むように２箇所に、小さい平板状の昇降部材４８Ａ，４８Ｂが固定されている。

また、図５において、移動部材４１の駆動部４１ｄには等角度間隔に設けられた３箇所
の開口を覆うようにボルト４３によって連結部材４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが固定され、連
結部材４２Ａ〜４２Ｃの貫通孔にそれぞれガイド部材３７Ａ〜３７Ｃが挿通されている。
図４に示すように、上板４５の上面に位置決め板５０を囲むように配置された３箇所の
開口を覆うように、ボルト３９Ｃを用いてほぼ逆Ｕ字型の止め具３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ
が固定され、止め具３８Ａ〜３８Ｃの中央にそれぞれボルト３９Ｂを用いて図５のガイド
部材３７Ａ〜３７Ｃの先端が固定されている。さらに、止め具３８Ａ〜３８Ｃと連結部材
４２Ａ〜４２Ｃとの間に、それぞれガイド部材３７Ａ〜３７Ｃを覆うように圧縮コイルば
ね４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ（図５参照）が装着されている。この結果、移動部材４１の駆
動部４１ｄには、３箇所の連結部材４２Ａ〜４２Ｃを介して圧縮コイルばね４４Ａ〜４４
Ｃによって移動方向Ｄに沿って底板３６側に押圧力Ｆ１が常時加えられている。従って、
移動部材４１の輪帯部４１ａに固定された昇降部材４８Ａ，４８Ｂに、後述の切替用リン
ク機構６３によって上板４５側に向かう駆動力を加えない限り、移動部材４１は円筒部材
５２に沿って底板３６側に移動する。

また、図３において、円筒部材５２の側面の上板４５と底板３６とのほぼ中間位置に、
ガイド部材３７Ａ〜３７Ｃと同じ角度で３箇所の矩形の窓部５２ａ，５２ｂ，５２ｃ（図
５参照）が形成されている。さらに、円筒部材５２の下端部に窓部５２ａ〜５２ｃと同じ
角度で３箇所の凸部５２ｄ，５２ｅ，５２ｆが形成され、凸部５２ｄ〜５２ｆにそれぞれ
軸５６の周りに回転可能にほぼＬ字型の固定用アーム５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ（図６参照
）が固定されている。固定用アーム５５Ａ〜５５Ｃにはそれぞれ代表的にコイルばね６２
Ａで示すように、円筒部材５２に対して外側に回転するような小さいトルクが常時付与さ
れている。

図７（Ａ）は図３の固定用アーム５５Ａの平面断面図、図７（Ｂ）はその固定用アーム
５５Ａの正面図であり、固定用アーム５５Ａを構成するフレーム５７の一端は軸５６を中
心とする回転中心Ａの周りに回転可能であり、フレーム５７の他端には回転軸６０を介し
てローラ６１が固定され、フレーム５７の中間の屈曲部には小型軸受け５８を介してロー
ラ５９が固定されている。従って、ローラ５９及び６１はそれぞれ回転可能であり、固定
用アーム５５Ａを軸５６の反時計周りに回転することによって、ローラ６１が固定対象面
（本例では図２（Ａ）の放電ランプ１の口金部２６の被押圧面２６ｇ）に付勢される。

図３の状態では、移動部材４１が円筒部材５２に沿って最も上板４５に近い位置にあり
、固定用アーム５５Ａ〜５５Ｃの屈曲部のローラ５９は移動部材４１の収納部４１ｃに付
勢され、ローラ６１は円筒部材５２の窓部５２ａ〜５２ｃの外側に出ている。従って、図
２（Ａ）の放電ランプ１の口金部２６の軸部２６ｂ及び固定部２６ｈは、位置決め板５０
の開口５０ｂ及び円筒部材５２の内面に沿って移動方向Ｄに自由に移動できる。

図９は、図３の状態から移動部材４１を円筒部材５２に沿って最も底板３６に近い位置
まで降下させた状態の一例を示し、この図９において、固定用アーム５５Ａ（他の固定用
アーム５５Ｂ，５５Ｃも同様）のローラ５９は、移動部材４１の傾斜部４１ｂに接触して
円筒部材５２の内側に付勢されている。この結果、固定用アーム５５Ａには軸５６の反時
計周りにトルクが付与され、固定用アーム５５Ａの他端側のローラ６１は円筒部材５２の
窓部５２ａを通して内側に差し込まれる。図９の状態では、円筒部材５２内に放電ランプ
１の口金部２６の軸部２６ｂ及び固定部２６ｈが嵌合しているため、固定用アーム５５Ａ
のローラ６１は口金部２６の凹部２６ｆ内に差し込まれ、さらに固定部２６ｈの上面であ
る被押圧面２６ｇに接触する。この状態では、圧縮コイルばね４４Ａ，４４Ｂ等の押圧力
が移動部材４１及び固定用アーム５５Ａを介して被押圧面２６ｇ（口金部２６）に加えら
れるため、口金部２６のフランジ部２６ａが取り付け装置３１の位置決め板５０の上面５
０ａに押し付けられ、口金部２６ひいては放電ランプ１は取り付け装置３１によって安定
に保持される。従って、固定用アーム５５Ａ〜５５Ｃが、口金部２６（固定部２６ｈ）に
底板３６側への押圧力を付与する部材の一部を構成している。

ここで、固定用アーム５５Ａ〜５５Ｃによる口金部２６（固定部２６ｈ）への押圧力を
解除するために、移動部材４１の昇降部材４８Ａ，４８Ｂを上板４５側に引き上げる切替
用リンク機構６３の構成につき説明する。
図３において、パネル板４７Ｃのほぼ中央に絶縁材料からなる回転レバー部６４が固定
され、パネル板４７Ｃの内側の回転レバー部６４の先端に移動方向Ｄに直交する駆動方向
Ｅに移動可能に可動ロッド６５が連結され、可動ロッド６５の先端に平面視がほぼＵ字型
の分岐部材６６が固定されている。本例では、一例として回転レバー部６４をオペレータ
が手動で回転することによって、それに連動して可動ロッド６５が駆動方向Ｅに移動する
。なお、可動ロッド６５を移動する機構は任意であり、例えば回転レバー部６４を用いる
ことなく、延長した可動ロッド６５をオペレータが直接操作してもよい。また、駆動方向
Ｅは移動方向Ｄに直交していなくともよく、例えば移動方向Ｄにほぼ平行であってもよい
。

図５において、一例として回転レバー部６４を支持するパネル板４７Ａ〜４７Ｃはとも
に絶縁材料から形成されている。そして、分岐部材６６の２箇所の先端部には軸６６Ａ，
６６Ｂを介して回転可能に細長いリンク部材６７Ａ，６７Ｂの一端が連結され、リンク部
材６７Ａ，６７Ｂの他端にローラ６９Ａ，６９Ｂが回転可能に連結され、移動部材４１の
上端の輪帯部４１ａに固定された昇降部材４８Ａ，４８Ｂに底面側からローラ６９Ａ，６
９Ｂが接触可能である。さらに、パネル板４７Ａ，４７Ｂの上部に軸６８Ｃ，６８Ｄを介
して回転可能に細長いリンク部材６８Ａ，６８Ｂの一端が固定され、リンク部材６８Ａ，
６８Ｂの他端は軸６７Ｃ，６７Ｄを介してリンク部材６７Ａ，６７Ｂの中間位置（リンク
部材の一端部と他端部との間の位置）に連結されている（図３参照）。このように、回転
レバー部６４、可動ロッド６５、分岐部材６６、リンク部材６７Ａ，６７Ｂ、リンク部材
６８Ａ，６８Ｂ、及びローラ６９Ａ，６９Ｂを含んで切替用リンク機構６３が構成されて
いる。

なお、移動部材４１と切替用リンク機構６３のリンク機構との機械的な干渉を確実に防
止するために、図５に示すように、移動部材４１の収納部４１ｃ及び駆動部４１ｄの点線
で囲まれた２箇所の端部１４７Ａ及び１４８Ｂを削除してもよい。
図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、図３において、切替用リンク機構６３の手前側のリンク部
材６７Ｂ，６８Ｂ等を表示した図に相当し、かつ取り付け装置３１に放電ランプ１の口金
部２６が保持されている状態を示し、図１０（Ａ）のように、回転レバー部６４を操作し
て可動ロッド６５を駆動方向Ｅに沿って右端部まで移動した状態では、リンク部材６７Ｂ
（図５のリンク部材６７Ａも同様）がほぼ可動ロッド６５に平行になり、移動部材４１は
移動方向Ｄに沿って最下端まで降下する。この結果、図３の固定用アーム５５Ａのローラ
６１が口金部２６の固定部２６ｈを下方に付勢して、口金部２６は安定に保持される。

これに対して、図１０（Ｂ）のように、回転レバー部６４を操作して可動ロッド６５に
付勢力Ｆ３を与えて駆動方向Ｅに沿って左端部まで移動した状態では、リンク部材６８Ｂ
の回転によってリンク部材６７Ｂの先端部のローラ６９Ｂ（図５のローラ６９Ａも同様）
は上昇し、これによって昇降部材４８Ｂ及び移動部材４１が上昇する。この結果、図３に
示すようにコイルばね６２Ａによって固定用アーム５５Ａが外側に収納部４１ｃに接触す
るまで回転し、ローラ６１が円筒部材５２の窓部５２ａの外に出るため、口金部２６の固
定部２６ｈを円筒部材５２から引き抜いて、放電ランプ１を取り付け装置３１から取り外
すことができる。

このように図５の切替用リンク機構６３を用いることによって、取り付け装置３１に対
する放電ランプ１の口金部２６の固定と解除とを、容易に切り替えることができる。なお
、切替用リンク機構６３の他に、図３の移動部材４１を移動方向Ｄに沿って上昇させる任
意の機構を用いることができる。例えば、図５のリンク部材６８Ａ，６８Ｂの先端部に直
接ローラ６９Ａ，６９Ｂを固定し、オペレータがリンク部材６８Ａ，６８Ｂを回転するこ
とによって移動部材４１の昇降部材４８Ａ，４８Ｂを上昇させるような機構も用いること
ができる。

上述のように本例の取り付け装置３１は、図３〜図６に示す絶縁板３２、底板３６、上
板４５、フレーム４６Ａ，４６Ｂ、及びパネル板４７Ａ〜４７Ｃからなるフレーム機構と
、位置決め板５０及び円筒部材５２からなり放電ランプ１の口金部２６を保持する部材と
、口金部２６の固定部２６ｈに押圧力を付与するための固定用アーム５５Ａ〜５５Ｃと、
移動部材４１、ガイド部材３７Ａ〜３７Ｃ、連結部材４２Ａ〜４２Ｃ、コイルばね６２Ａ
等、及び圧縮コイルばね４４Ａ〜４４Ｃ（弾性部材）を含み固定用アーム５５Ａ〜５５Ｃ
に付勢力を与える機構と、この機構による固定用アーム５５Ａ〜５５Ｃに対する付勢力を
解除するための切替用リンク機構６３と、図８の口金部２８側の電力ケーブル３３Ｂと、
電力ケーブル３３Ｂに冷却された気体を供給する気体供給装置（不図示）と、図３の配管
７３と、配管７３に冷却された気体を供給する図９の送風装置７１とを含んで構成されて
いる。

図９において、送風装置７１は、取り入れ口７２から取り込んだ気体（例えば空気）の
除塵を行うフィルタ部７１ａと、フィルタ部７１ａから供給された気体を冷却する冷却部
７１ｂと、冷却部７１ｂから供給された気体を配管７３側に所定流量で供給する送風部７
１ｃとを備えている。なお、例えば円筒部材５２の外面に温度センサを設け、この温度セ
ンサの計測結果に基づいて冷却部７１ｂにおける設定温度を制御してもよい。

次に、本例の図２（Ａ）の放電ランプ１を図３の取り付け装置３１に着脱する際の動作
の一例につき図８〜図１０を参照して説明する。
図８は、放電ランプ１を取り付け装置３１に装着した状態を示す図、図９は図８中の放
電ランプ１の口金部２６及び取り付け装置３１を示す拡大図、図１０（Ａ）及び（Ｂ）は
図３に対応させて切替用リンク機構６３の動作を示す図である。

先ず、取り付け装置３１に放電ランプ１を装着する際には、図１０（Ｂ）に示すように
（この段階では取り付け装置３１に口金部２６は装着されていない。）、オペレータが切
替用リンク機構６３を操作して付勢力Ｆ３によってローラ６９Ｂを押し上げ、昇降部材４
８Ｂを介して移動部材４１を上板４５側に上昇させて、固定用アーム５５Ａ（図６の他の
固定用アーム５５Ｂ，５５Ｃも同様）の先端部（図３のローラ６１）を円筒部材５２の窓
部５２ａから引く抜く。この状態で、オペレータが、位置決め板５０の開口及び円筒部材
５２の内面に図２（Ａ）の放電ランプ１の口金部２６の固定部２６ｈ及び軸部２６ｂを嵌
合させる。この際に、口金部２６には図２（Ａ）に示すように面取り部２６ｉ及び２６ｅ
が形成されているため、固定部２６ｈ及び軸部２６ｂを円滑に位置決め板５０の開口及び
円筒部材５２の内面に差し込むことができる。

次に、図１０（Ａ）に示すように、オペレータが切替用リンク機構６３を操作してロー
ラ６９Ｂを降下させると、圧縮コイルばね４４Ａ（及び図５の圧縮コイルばね４４Ｂ，４
４Ｃ）の押圧力Ｆ１によって移動部材４１は底板３６側に付勢される。この際に、図３に
示すように、固定用アーム５５Ａのローラ５９が移動部材４１の収納部４１ｃから傾斜部
４１ｂに移動し、押圧力Ｆ１によって固定用アーム５５Ａには軸５６を中心とした反時計
周りのトルクが作用する。そして、図８に示すように、固定用アーム５５Ａのローラ６１
が円筒部材５２の窓部５２ａを通して口金部２６の凹部２６ｆ側に差し込まれ、さらにロ
ーラ６１は口金部２６の被押圧面２６ｇを底板３６側に付勢する。この状態で、円筒部材
５２の内面に沿った口金部２６の移動方向Ｄと、放電ランプ１の長手方向とは一致してい
る。そして、口金部２６のフランジ部２６ａが位置決め板５０の上面５０ａに密着し、口
金部２６の軸部２６ｂが位置決め板５０の開口５０ｂ及び円筒部材５２の内面に嵌合した
状態で、放電ランプ１は取り付け装置３１によって安定に保持される。

図８において、さらに他方の口金部２８の端子部２８ａに可撓性の高い電力ケーブル３
３Ｂが連結される。電力ケーブル３３Ｂから端子部２８ａには電力が供給されるとともに
、電力ケーブル３３Ｂ内の配管を介して口金部２８の溝部２８ｆとカバー部２８ｂとの間
の流路に冷却された気体が供給される。供給された気体は、軸部２８ｃと輪帯部２８ｈと
の間に形成された凹部２８ｇを介して排気され、口金部２８は効率的に冷却される。

また、取り付け装置３１で保持される口金部２６には、電力ケーブル３３Ａ、フレーム
４６Ａ、上板４５、及び位置決め板５０を介して電力が供給され、ガラス管２５内で発光
が行われる。さらに、図８の要部を拡大した図９に示すように、送風装置７１から配管７
３を介して位置決め板５０の通気孔５０ｃに冷却された気体が供給される。供給された気
体は、矢印７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃで示すように、通気孔５０ｃ、口金部２６の溝部２６
ｄと円筒部材５２との間の流路、及び凹部２６ｆを経て、円筒部材５２の窓部５２ａ（及
び他の２箇所の窓部）の外に排気される。これによって、口金部２６及びガラス管２５が
効率的に冷却される。

次に、例えば放電ランプ１を交換するために、図８の取り付け装置３１から放電ランプ
１を取り外す場合には、図１０（Ｂ）に示すように、オペレータが切替用リンク機構６３
を操作して、ローラ６９Ｂ及び昇降部材４８Ｂを介して移動部材４１を上板４５側に上昇
させて、固定用アーム５５Ａの先端部（図３のローラ６１）を円筒部材５２の窓部５２ａ
の外に出す。この後、オペレータが、口金部２６を位置決め板５０及び円筒部材５２から
引き抜くことによって、取り付け装置３１から容易に放電ランプ１を取り外すことができ
る。

このように本例の放電ランプ１及び取り付け装置３１を備えた露光光源３０によれば、
切替用リンク機構６３によって、固定用アーム５５Ａ〜５５Ｃによる放電ランプ１の口金
部２６の固定部２６ｈに対する押圧を解除するのみで、取り付け装置３１に対する放電ラ
ンプ１の取り外し及び装着を容易に短時間に行うことができる。また、切替用リンク機構
６３によって、その固定用アーム５５Ａ〜５５Ｃによる固定部２６ｈに対する口金部２６
の移動方向Ｄ（放電ランプ１の長手方向Ｌと等しい）への押圧を開始するだけで、放電ラ
ンプ１は、圧縮コイルばね４４Ａ〜４４Ｃの付勢力によって定まるほぼ一定の押圧力で位
置決め板５０に押圧されて固定される。従って、その圧縮コイルばね４４Ａ〜４４Ｃのば
ね定数等を調整することによって容易に、放電ランプ１を取り付け装置３１に固定する際
の押圧力を目標とする範囲内に設定できる。

また、図９の送風装置７１から口金部２６の溝部２６ｄに冷却用の気体を供給すると、
その気体が口金部２６の表面に沿って固定部２６ｈ側に流れるため、簡単な機構で放電ラ
ンプ１の冷却を効率的に行うことができる。
また、本例の取り付け装置３１は、図９に示すように、移動方向Ｄに対して傾斜した内
面（テーパ面）を持つ傾斜部４１ｂを有し、圧縮コイルばね４４Ａ〜４４Ｃの弾性力が作
用して移動方向Ｄに沿って移動する移動部材４１と、傾斜部４１ｂの内面と当接して移動
部材４１の移動方向Ｄの移動を口金部２６の凹部２６ｆへの挿入方向の移動に変換し、先
端のローラ６１が凹部２６ｆに挿入される固定用アーム５５Ａ〜５５Ｃとを有し、固定用
アーム５５Ａによって被押圧面２６ｇを付勢しているため、容易に口金部２６に移動方向
Ｄの押圧力を与えることができる。

なお、移動部材４１に押圧力Ｆ１を与える部材としては、圧縮コイルばね４４Ａ〜４４
Ｃの他に、引っ張りコイルばね、又は板ばね等も使用できる。また、固定用アーム５５Ａ
〜５５Ｃは、口金部２６の周囲に等角度間隔で複数個（ここでは３個）配置されているた
め、口金部２６を均一な力で取り付け装置３１に保持できる。なお、例えば１つの固定用
アーム５５Ａのみで口金部２６を固定することも可能である。

また、図８において、本例の口金部２８側の電力ケーブル３３Ｂには、電力供給用のケ
ーブルと冷却された気体を供給する配管とが並列に収納されている。しかしながら、その
電力ケーブル３３Ｂとして、電力と冷却用気体とを導く導電体で形成された柔軟性のある
管状ケーブルを用いてもよい。これによって、電力ケーブル３３Ｂの構成を簡略化できる
。

次に、上記の図８及び図９に示す放電ランプ１及び取り付け装置３１を備えた露光光源
を、図１の投影露光装置の露光光源３０として使用する場合の製造方法又は使用方法（稼
働方法）の一例につき説明する。
その製造方法の一例は、図１の放電ランプ１の２つの電極間の放電により発生した光に
よってウエハＷにレチクルＲのパターンの像を露光する投影露光装置の製造方法であって
、放電ランプ１を保持するための図８に示す取り付け装置３１に、放電ランプ１の一方の
口金部２６を介して放電ランプ１を装着するステップＳ１と、放電ランプ１の他方の口金
部２８の端子部２８ａに電力ケーブル３３Ｂ（用力ケーブル）を接続するステップＳ２と
、そのように装着された放電ランプ１の口金部２６を取り付け装置３１に装着された状態
で冷却するステップＳ３とを備えている。これによって、放電ランプ１を効率的に冷却で
きる。

この場合、そのステップＳ１は、さらに取り付け装置３１の位置決め板５０の開口５０
ｂ及び円筒部材５２の内面に口金部２６の一部（軸部２６ｂ及び固定部２６ｈ）を挿入す
るステップＳ１１と、取り付け装置３１に挿入された口金部２６に対して放電ランプ１を
保持するための押圧力（保持力）を付勢するステップＳ１２と、取り付け装置３１の円筒
部材５２と口金部２６の溝部２６ｄとの間に冷却用気体の流路を形成するステップＳ１３
とを含むことができる。

さらに、そのステップＳ３は、そのステップＳ１３で形成された流路に図９の送風装置
７１から冷却用気体を供給するステップ３１を含むことができる。このようにほぼ密閉さ
れた流路に冷却用気体を流すことによって、口金部２６をより効率的に冷却できる。
また、さらに電力ケーブル３３Ｂが接続された口金部２８を、電力ケーブル３３Ｂを介
して供給された冷却用液体により冷却するステップＳ４を含むこともできる。これによっ
て、口金部２８も冷却され、ひいては放電ランプ１のガラス管２５も効率的に冷却できる
。

次に、本発明の放電ランプの実施形態の他の種々の例につき図１１〜図１８を参照して
説明する。以下で説明する種々の放電ランプもそれぞれ図３及び図４の取り付け装置３１
に容易に着脱できるとともに、必要に応じて固定する力を容易に目標とする範囲内に設定
できる。そして、それらの放電ランプを取り付け装置３１に装着して構成される光源は、
図１の露光装置の露光光源３０として使用できる。また、図１１（Ａ）〜（Ｄ）、図１２
（Ａ）〜（Ｄ）、図１３（Ａ）〜（Ｃ）、図１４（Ａ）、（Ｂ）、及び図１５（Ａ）、（
Ｂ）に示す放電ランプ１Ａ〜１Ｏは、いずれも、その一方の口金部の軸部の表面の溝部（
又はその表面自体）と、対応する図３の取り付け装置３１の円筒部材５２との間に形成さ
れる流路に冷却用媒体（気体又は液体）を流すものであり、図１５（Ｃ）、（Ｄ）に示す
放電ランプ１Ｐ，１Ｑは、その一方の口金部の軸部の内部を通過するように、フランジ部
近傍と固定部（被付勢部）との間に備えられた流体路に冷却用媒体を流すものであり、図
１８（Ａ）、（Ｂ）に示す放電ランプ１ＡＡ、１ＡＢは、その一方の口金部に、嵌合部と
して機能する部分と、冷却用媒体が接触する部分とを分けたものである。以下、図１１〜
図１８において、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に対応する部分には同一又は類似の符号を付
してその詳細な説明を省略又は簡略化する。

先ず、図１１（Ａ）の放電ランプ１Ａは、内部で発光部が形成されるバルブ部２５ａを
含むガラス管２５Ａを長手方向に挟むように、その発光部を形成するための陰極及び陽極
（不図示）がそれぞれ接続された口金部２６Ａ及び２８を固定して構成され、一方の口金
部２６Ａが図３（Ａ）の取り付け装置３１によって固定される。なお、そのガラス管２５
Ａの棒状部２５Ａｂ，２５Ａｃの段差形状は、図２（Ａ）の放電ランプ１のガラス管２５
の棒状部２５ｂ，２５ｃと僅かに異なっているが、発光する照明光の波長及び出力はほぼ
同じである。

また、図１１（Ａ）の放電ランプ１Ａの口金部２６Ａは、その軸部２６ｂ（嵌合部）に
形成された溝部２６Ａｄが、図２（Ａ）の口金部２６の溝部２６ｄとは逆周りの螺旋状に
（例えばねじ用の溝状に）形成されている点と、その軸部２６ｂの先端に凹部２６ｆとほ
ぼ同じ断面形状の円柱状の先端部２６ｊが形成されている点とが、図２（Ａ）の口金部２
６と異なっている。溝部２６Ａｄのフランジ部２６ａ（当接部）側の始点と開口２７Ｂと
の位置関係は、口金部２６Ａを図３の取り付け装置３１に装着したときに、図９の送風装
置７１から図３の位置決め板５０の通気孔５０ｃに供給された冷却された気体（冷却用媒
体）が、溝部２６Ａｄの始点に流入するように設定されている。これによって、口金部２
６Ａひいては放電ランプ１Ａが効率的に冷却される。

次に、図１１（Ｂ）の放電ランプ１Ｂは、ガラス管２５Ａを口金部２６Ｂ及び２８で挟
んで構成され、口金部２６Ｂの軸部２６ｂのフランジ部２６ａの近傍にリング状の切り欠
き部２６ｃ（溝部）が形成され、この切り欠き部２６ｃに溝部２６Ａｄが連通している点
が、図１１（Ａ）の放電ランプ１Ａと異なっている。この結果、放電ランプ１Ｂの口金部
２６Ｂを図３の取り付け装置３１に装着した場合、溝部２６Ａｄの始点と開口２７Ｂとの
位置関係に関係なく、図９の送風装置７１から図３の位置決め板５０の通気孔５０ｃに供
給された冷却された気体が、切り欠き部２６ｃを介して溝部２６Ａｄに流入する。これに
よって、溝部２６Ａｄの加工が容易になる。

次に、図１１（Ｃ）の放電ランプ１Ｃは、その口金部２６Ｃの軸部２６ｂのフランジ部
２６ａの近傍にリング状の切り欠き部２６Ｃｃが形成され、この切り欠き部２６Ｃｃと凹
部２６ｆ（段部）とを連通するように、軸部２６ｂの表面に、ガラス管２５Ａの長手方向
Ｌに平行に複数の溝部２６Ｃｄが形成されている点が、図１１（Ａ）の放電ランプ１Ａと
異なっている。この結果、放電ランプ１Ｃの口金部２６Ｃを図３の取り付け装置３１に装
着した場合、図９の送風装置７１から図３の位置決め板５０の通気孔５０ｃに供給された
冷却された気体（冷却用媒体）が、切り欠き部２６Ｃｃ及び溝部２６Ｃｄを介して凹部２
６ｆ側に流れる。これによって、放電ランプ１Ｃが効率的に冷却される。

次に、図１１（Ｄ）の放電ランプ１Ｄは、その口金部２６Ｄのフランジ部２６Ｄａに溝
部Ｄ１が設けられ、軸部２６ｂの表面に長手方向Ｌに沿って、長手方向Ｌに平行な軸を中
心とする複数のリング状の切り欠き部２６Ｄｋが形成され、これらの切り欠き部２６Ｄｋ
の間の軸部２６ｂに交互に例えば１８０°異なる間隔で溝部Ｄ２が形成されている点が、
図１１（Ａ）の放電ランプ１Ａと異なっている。この結果、放電ランプ１Ｄの口金部２６
Ｄを図３の取り付け装置３１に装着した場合、図９の送風装置７１から図３の位置決め板
５０の通気孔５０ｃに供給された冷却された気体が、溝部Ｄ１、切り欠き部２６Ｄｋ、及
び溝部Ｄ２を介して軸部２６ｂの表面を流れるとともに、溝部Ｄ１からガラス管２５Ａ側
に排気される。これによって、口金部２６Ｄ及びガラス管２５Ａ、ひいては放電ランプ１
Ｄが効率的に冷却される。

次に、図１２（Ａ）の放電ランプ１Ｅは、その口金部２６Ｅの軸部２６ｂの表面に長手
方向Ｌに沿って、長手方向Ｌに平行な軸を中心とする複数のリング状の切り欠き部２６Ｅ
ｋ（横溝）が形成され、これらの切り欠き部２６Ｅｋの間の軸部２６ｂが複数の放熱用の
フィンとして作用する点が、図１１（Ａ）の放電ランプ１Ａと異なっている。この結果、
放電ランプ１Ｅの口金部２６Ｅを図３の取り付け装置３１に装着した場合、図９の送風装
置７１から図３の位置決め板５０の通気孔５０ｃに供給された冷却された気体が、切り欠
き部２６Ｅｋを介して軸部２６ｂの表面を流れて、放電ランプ１Ｅが効率的に冷却される
。

次に、図１２（Ｂ）の放電ランプ１Ｆは、その口金部２６Ｆの軸部２６ｂの表面に長手
方向Ｌに沿って、長手方向Ｌに平行な軸を中心とする複数のリング状の切り欠き部２６Ｆ
ｋが形成され、これらの切り欠き部２６Ｆｋの間の軸部２６ｂの９０°間隔の４箇所にそ
れぞれ溝部Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３（４番目の溝部は不図示）が形成されている点が、図１１（
Ａ）の放電ランプ１Ａと異なっている。放電ランプ１Ｆの口金部２６Ｆを図３の取り付け
装置３１に装着した場合、図９の送風装置７１から図３の位置決め板５０の通気孔５０ｃ
に供給された冷却された気体が、切り欠き部２６Ｆｋ及び溝部Ｆ１等を介して軸部２６ｂ
の表面を凹部２６ｆ側に流れるため、放電ランプ１Ｆは効率的に冷却される。

次に、図１２（Ｃ）の放電ランプ１Ｇは、その口金部２６Ｇの軸部２６ｂのフランジ部
２６ａの近傍に切り欠き部２６ｃが形成され、この切り欠き部２６ｃに連通するように、
軸部２６ｂの表面に回転方向が異なる２つの螺旋状の溝部２６ｄ及び２６Ｇｄが交差して
形成されている点が、図１１（Ｂ）の放電ランプ１Ｂと異なっている。
一方、図１２（Ｄ）の放電ランプ１Ｈは、その口金部２６Ｈの軸部２６ｂのフランジ部
２６ａの近傍に切り欠き部２６ｃが形成され、この切り欠き部２６ｃに連通するように、
軸部２６ｂの表面に多条ねじ（本例では２条ねじ）状に螺旋状の複数の平行な溝部２６Ｈ
ｄが形成されている点が、図１１（Ｂ）の放電ランプ１Ｂと異なっている。これらの放電
ランプ１Ｇ（又は１Ｈ）は、２つの溝部２６ｄ，２６Ｇｄ（又は複数の溝部２６Ｈｄ）に
沿って冷却された気体が流れるため、特に冷却効果に優れている。

次に、図１３（Ａ）の放電ランプ１Ｉは、その口金部２６Ｉの軸部２６ｂの先端部の図
３の固定用アーム５５Ａ等によって付勢される部分のうち、被押圧面２６Ｉｇがガラス管
２５Ａの長手方向に垂直な平面に対して緩やかに傾斜している点と、被押圧面２６Ｉｇと
ともに固定部２６ｈを挟む面取り部２６Ｉｉが、被押圧面２６Ｉｇとほぼ対称に緩やかに
傾斜している点とが、図１１（Ａ）の放電ランプ１Ａと異なっている。その放電ランプ１
Ｉの口金部２６Ｉを図３の取り付け装置３１に装着したときに、被押圧面２６Ｉｇに対す
る固定用アーム５５Ａ等からの付勢力を高めることができる場合がある。この場合には、
放電ランプ１Ｉをより安定に保持できる。

一方、図１３（Ｂ）の放電ランプ１Ｊは、その口金部２６Ｊの被押圧面２６Ｊｇが、図
１３（Ａ）の被押圧面２６Ｉｇとは逆方向に傾斜して、固定部２６ｈがお椀型である点が
、図１１（Ａ）の放電ランプ１Ａと異なっている。図３の固定用アーム５５Ａ等の支持方
法等によっては、その放電ランプ１Ｊの口金部２６Ｊを図３の取り付け装置３１に装着し
たときに、被押圧面２６Ｊｇに対する固定用アーム５５Ａ等からの付勢力を高めることが
できる場合がある。この場合にも、放電ランプ１Ｊをより安定に保持できる。

また、図１３（Ｃ）の放電ランプ１Ｋは、その口金部２６Ｋの固定部２６Ｋｈの形状が
小さい点が、図１１（Ａ）の放電ランプ１Ａと異なっている。これによって、図３の取り
付け装置３１の構成を小型化できる場合がある。
次に、図１４（Ａ）の放電ランプ１Ｌは、その口金部２６Ｌの軸部２６ｂのフランジ部
２６ａの近傍に切り欠き部２６ｃが形成され、この切り欠き部２６ｃに連通するように、
軸部２６ｂの表面に回転方向が異なる２つの多条ねじ（例えば２条ねじ等）の螺旋状の複
数の溝部２６Ｌｄ及び２６Ｈｄが交差して形成されている点が、図１１（Ｂ）の放電ラン
プ１Ｂと異なっている。

一方、図１４（Ｂ）の放電ランプ１Ｍは、その口金部２６Ｍの軸部２６ｂのフランジ部
２６ａの近傍に切り欠き部２６ｃが形成され、この切り欠き部２６ｃに連通するように、
軸部２６ｂの表面に多条ねじ（例えば２条ねじ）状の螺旋状の複数の平行な溝部２６Ｌｄ
と、多条ねじ（例えば３条ねじ）状で長いピッチの螺旋状の複数の平行な溝部２６Ｍｄと
が交差するように形成されている点が、図１１（Ｂ）の放電ランプ１Ｂと異なっている。
これらの放電ランプ１Ｌ及び１Ｍによれば、冷却用媒体が流れる溝部が増加しているため
、特に冷却効果に優れている。

次に、図１５（Ａ）の放電ランプ１Ｎは、その口金部２６Ｎの軸部２６ｂの先端部の図
３の固定用アーム５５Ａ等によって付勢される部分において、３箇所の固定部２６ｈ１，
２６ｈ２，２６ｈ３が設けられている点が、図１１（Ｂ）の放電ランプ１Ｂと異なってい
る。その放電ランプ１Ｎの口金部２６Ｎを図３の取り付け装置３１に装着したときに、図
６の３箇所の固定用アーム５５Ａ〜５５Ｃがそれぞれ固定部２６ｈ１〜２６ｈ３を長手方
向に付勢するため、放電ランプ１Ｎが取り付け装置３１に安定に保持される。この場合に
は、図１１（Ｂ）の放電ランプ１Ｂ等に比べて、口金部２６Ｎを軽量化できる。

一方、図１５（Ｂ）の放電ランプ１Ｏは、その口金部２６Ｏの軸部２６ｂの表面が矩形
状の多数の凸部２６ｎを除いて凹部２６ｍとされている点が、図１１（Ａ）の放電ランプ
１Ａと異なっている。図１５（Ｂ）のＡＡ線に沿う断面図である図１６（Ａ）に示すよう
に、口金部２６Ｏの軸部２６ｂの凸部２６ｎの間は溝部となっている。その結果、放電ラ
ンプ１Ｏの口金部２６Ｏを図３の取り付け装置３１に装着した場合、図９の送風装置７１
から図３の位置決め板５０の通気孔５０ｃに供給された冷却された気体が、その軸部２６
ｂの凸部２６ｎの間の溝部を流れて、放電ランプ１Ｏが効率的に冷却される。この場合、
凸部２６ｎの数を少なくすることにより流通抵抗を小さくでき、供給される気体の流量を
多くしたい状況により適している。

次に、図１５（Ｃ）の放電ランプ１Ｐは、その口金部２６Ｐの軸部２６ｂのフランジ部
２６ａの近傍（本例ではフランジ部２６ａに接する位置）にリング状の切り欠き部２６Ｐ
ｃ（溝部）が形成され、この切り欠き部２６Ｐｃに連通するように、軸部２６ｂの内部を
通過するように、かつフランジ部２６ａ（切り欠き部２６Ｐｃ）から凹部２６ｆに至るよ
うに長手方向Ｌに平行に複数の貫通穴よりなる流体路２６Ｐｄが備えられている（本例で
は、形成されている）点が、図１１（Ｂ）の放電ランプ１Ｂと異なっている。各流体路２
６Ｐｄはそれぞれ切り欠き部２６Ｐｃに連通する開口Ｐ１と、凹部２６ｆ（面取り部２６
ｅ）に連通する開口Ｐ２とを有している。図１５（Ｃ）のＢＢ線に沿う断面図である図１
６（Ｂ）に示すように、口金部２６Ｐの軸部２６ｂにおいて、複数の流体路２６Ｐｄはほ
ぼ同一円周上に配置されている。その結果、放電ランプ１Ｐの口金部２６Ｐを図３の取り
付け装置３１に装着すると、図９の送風装置７１から図３の位置決め板５０の通気孔５０
ｃに供給された冷却された気体が、切り欠き部２６Ｐｃ及び複数の流体路２６Ｐｄを介し
て軸部２６ｂの内部を凹部２６ｆ側に流れるため、放電ランプ１Ｐは効率的に冷却される
。

一方、図１５（Ｄ）の放電ランプ１Ｑは、その口金部２６Ｑの軸部２６ｂのフランジ部
２６ａの近傍の内部にリング状の切り欠き部２６Ｒｃ（図１７参照）が形成され、この切
り欠き部２６Ｒｃに連通して軸部２６ｂの内部を通過するように、かつフランジ部２６ａ
近傍から凹部２６ｆに至るように、螺旋状に流体路２６Ｑｄが備えられている（本例では
、形成されている）点が、図１１（Ｂ）の放電ランプ１Ｂと異なっている。流体路２６Ｑ
ｄの一端は、（切り欠き部２６Ｒｃを介して）フランジ部２６ａの近傍の軸部２６ｂの表
面に設けられた開口Ｑ１に連通し、流体路２６Ｑｄの他端は凹部２６ｆ（面取り部２６ｅ
）に設けられた開口Ｑ２に連通している。図１５（Ｄ）のＣＣ線に沿う断面図である図１
６（Ｃ）に示すように、流体路２６Ｑｄは、口金部２６Ｑの軸部２６ｂの内部を周回して
いる。その結果、放電ランプ１Ｑの口金部２６Ｑを図３の取り付け装置３１に装着すると
、図９の送風装置７１から図３の位置決め板５０の通気孔５０ｃに供給された冷却された
気体が、開口Ｑ１、軸部２６ｂの内部の流体路２６Ｑｄ、及び開口Ｑ２を介して凹部２６
ｆ側に流れるため、放電ランプ１Ｑは効率的に冷却される。

なお、図１５（Ｄ）の放電ランプ１Ｑの口金部２６Ｑを製造する場合には、一例として
、図１７に示すように、外側面に切り欠き部２６Ｒｃ及び螺旋状の流体路２６Ｑｄが形成
された軸部２６Ｒｂと、この軸部よりも僅かに断面形状が小さい固定部２６Ｒｈとを備え
た棒状の主口金部２６Ｒの外面に対して、円筒状で上端近傍に開口Ｑ１が形成された副口
金部２６Ｓを嵌合させた後、例えば一例として口金部２６Ｒ及び２６Ｓを溶着させればよ
い。なお、固定方法として、ネジ止めや接着するようにしても良い。
なお、流体路２６Ｑｄは、口金部２６Ｑの外側面ではなく、副口金部２６Ｓの内側面に
形成してもよい。

次に、図１８（Ａ）の口金部２６ＡＡを持つ放電ランプ１ＡＡは、図１１（Ａ）の放電
ランプ１Ａの軸部２６ｂに対して、長手方向と直交する方向の断面形状が互いに異なる２
つの部分を備えている点が異なっている。すなわち、図１８（Ａ）に示すように、放電ラ
ンプ１ＡＡの口金部２６ＡＡには、図１１（Ａ）の軸部２６ｂに比べて、長手方向の長さ
が短い嵌合部としての軸部分２６ｂ１と、その下部の小径部２６ｋまでの間に軸部２６ｂ
１よりも直径（長手方向と直交する方向における外形形状）の小さい円柱状のロッド部２
６ｂ２とが形成されている。

長手方向におけるロッド部２６ｂ２の長さは、軸部分２６ｂ１の長さに比べて長く、さ
らには、ロッド部２６ｂ２の表面積は、軸部分２６ｂの表面積に比べて広い。
これに伴い、口金部２６ＡＡを図３の取り付け装置３１に装着したときに、図９の送風
装置７１から図３の位置決め板５０の通気孔５０ｃに供給された冷却された気体（冷却用
媒体）が、冷却部として作用するロッド部２６ｂ２の表面に流れるように、通気孔５０ｃ
は、ロッド部２６ｂ２のうち、軸部分２６ｂ１の近傍に対向するように配置される。そし
て、通気孔５０ｃから供給された気体は、ロッド部２６ｂ２の軸部分２６ｂ１側から小径
部２６ｋに向かって流れる。本実施形態の放電ランプ１ＡＡを取り付け装置３１に装着す
る場合には、予め通気孔５０ｃの位置がロッド部２６ｂ２に対向するように調整しておけ
ばよい。なお、本実施形態では、通気孔５０ｃから供給される気体は、直接、軸部分２６
ｂ１に接触することがないが、ロッド部２６ｂ２を介して、軸部分２６ｂ１を冷却するこ
とが可能である。この他の構成は、図１１（Ａ）の放電ランプ１Ａと同様である。

この結果、放電ランプ１ＡＡの口金部２６ＡＡを図３の取り付け装置３１に装着したと
きに、短い軸部分２６ｂ１によって放電ランプ１ＡＡの位置決めが行われるとともに、図
９の送風装置７１から図３の位置決め板５０の通気孔５０ｃに供給された冷却された気体
（冷却用媒体）が、口金部２６ＡＡのロッド部２６ｂ２の表面に送風される。これによっ
て、口金部２６ＡＡひいては放電ランプ１ＡＡが効率的に冷却される。
なお、図１８（Ｂ）の放電ランプ１ＡＢの口金部２６ＡＢで示すように、軸部２６ｂの
下方のロッド部２６ｂ２の表面に螺旋状の溝部２６Ａｄを形成してもよい。これによって
、ロッド部２６ｂ２の気体との接触面積が大きくなるため、口金部２６ＡＢに対する冷却
効果が大きくなる。

図１８（Ａ）の口金部２６ＡＡにおいて、ロッド部２６ｂ２の直径と小径部２６ｆの直
径を同じに形成してもよい。
また、ロッド部２６ｂ２の表面には、図１１（Ａ）〜（Ｄ）、図１２（Ａ）〜（Ｄ）、
図１４（Ａ）、（Ｂ）、図１５（Ａ）、（Ｂ）の軸部２６ｂに形成された立体構造を適用
できることは言うまでもない。
図１８（Ａ）、（Ｂ）の放電ランプ１ＡＡ、１ＡＢでは、取り付け装置３１の円筒部材
５２に嵌合する部分（軸部分２６ｂ１）に、溝が形成されていなくともロッド部２６ｂ２
の表面に送風される気体によって、効率的に冷却することができる。

次に、図２、図１１〜図１６、及び図１８の放電ランプ１及び放電ランプ１Ａ〜１Ｑは
、発光部を形成するガラス管２５（又は２５Ａ）と、このガラス管に連結された口金部２
６（又は２６Ａ〜２６Ｑ）とを備えた放電ランプであって、その口金部は、長手方向Ｌ（
第１の方向）に平行な第１の軸に沿ってそのガラス管から離れる方向に、順に、その第１
の軸を中心とする第１の半径（Ｒ１とする）以上の半径を有する円盤形状を包含する形状
を有するフランジ部２６ａ（又は２６Ｄａ）と、その第１の軸を中心とするその半径Ｒ１
より小さな第２の半径（Ｒ２とする）を有する円柱形状に外接する形状を有する軸部２６
ｂとを有するとも言うことができる。さらに、それらの放電ランプは、その第１の軸を中
心としてその半径Ｒ２より小さな第３の半径（Ｒ３とする）を有する円柱形状を包含する
形状を有する小径部２６ｋと、その第１の軸を中心として、その半径Ｒ１より小さくかつ
その半径Ｒ３より大きな第４の半径（Ｒ４とする）を有する円盤形状を包含する形状を有
する付勢対象となる部分（被押圧面２６ｇ（２６Ｉｇ等）及び固定部２６ｈ（２６ｈ１〜
２６ｈ３等）を含む部分）と、を有するとともに、その軸部２６ｂの外周またはその近傍
に、その軸部２６ｂと空気（雰囲気気体）との接触面積を増大せしめるための立体的な構
造としての溝部２６ｄ等（又は流体路２６Ｐｄ，２６Ｑｄ等）を有するとも言うことがで
きる。

この場合、図９の送風装置７１から図３の位置決め板５０の通気孔５０ｃを介してその
立体的な構造の周囲又は内部に冷却された気体（又は液体）を供給することで、その軸部
２６ｂ、ひいては放電ランプを効率的に冷却できる。
この場合、フランジ部２６ａ等、及び付勢対象となる部分が、円盤形状を包含する形状
を有するとは、それらの外面の少なくとも一部が円盤形状に内接するとともに、それらの
内部に貫通孔（ねじ穴を含む）又は開いた穴等が形成されていてもよいことを意味する。
また、その軸部２６ｂがその円柱形状に外接するとは、軸部２６ｂの形状が、その円柱形
状に対しその半径方向に、はみ出さない形状であって、かつ軸部２６ｂの外形端（外側面
）が、複数箇所で、その円柱形状の側面に接することを言う。また、その立体的な構造が
、その軸部２６ｂと空気との接触面積を増大せしめるとは、その軸部２６ｂの空気との接
触面積を、その半径Ｒ２を有する円柱形状の側面よりも大きくすることを言う。この場合
、その立体的な構造がその軸部２６ｂ内に設けられる流体路２６Ｐｄ，２６Ｑｄであると
きには、その立体的な構造が、その軸部２６ｂと空気との接触面積を増大せしめるとは、
その軸部２６ｂの側面の面積と、その流体路２６Ｐｄ，２６Ｑｄの内面の面積との和が、
その半径Ｒ２を有する円柱形状の側面の面積よりも、大きくなることを言う。

また、その立体的な構造が、図２（Ａ）の螺旋状の溝部２６ｄ、図１１（Ｃ）の縦方向
の溝部２６Ｃｄ、図１５（Ｂ）の多数の凸部２６ｎのような、軸部２６ｂの外周に設けら
れた凹凸形状である場合には、その加工が容易である。
また、立体的な構造が、図１５（Ｃ）、（Ｄ）の流体路２６Ｐｄ，２６Ｑｄのような軸
部２６ｂの内部に設けられた流体路である場合には、放電ランプ１Ｐ，１Ｑの口金部２６
Ｐ，２６Ｑの軸部２６ｂと図３の取り付け装置３１の円筒部材５２との接触面積を増大さ
せて、口金部２６Ｐ，２６Ｑをより安定に保持できるとともに、放電ランプ１Ｐ，１Ｑの
冷却も効率的に行うことができる。

また、図１５（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、軸部２６ｂのフランジ部２６ａの近傍の外
側面及び軸部２６ｂの小径部２６ｋ側の端部の近傍に、それぞれ流体路２６Ｐｄ，２６Ｑ
ｄに連通する開口Ｐ１，Ｑ１及び開口Ｐ２及びＱ２が形成された場合には、フランジ部２
６ａから凹部２６ｆに至る軸部２６ｂのほぼ全体を効率的に冷却できる。
なお、上述した立体的な構造は、取り付け装置３１に放電ランプが装着された際に、冷
却用の媒体（例えば、気体）が接触する冷却部と言うことができる。この冷却部は、立体
的な構造に限らず、図１８（Ａ）のロッド部２６ｂ２のように、嵌合部としての軸部分２
６ｂ１の直径よりも小さい直径で形成され、かつなだらかな表面を有するものも含まれる
。

さらに、図２、図１１〜図１６、及び図１８の放電ランプ１及び放電ランプ１Ａ〜１Ｑ
は、長手方向に伸びるように形成されたガラス管２５（又は２５Ａ）と、このガラス管の
長手方向側の端部に、一端部が連結された口金部２６（又は２６Ａ〜２６Ｑ）とを備えた
放電ランプである。さらに、口金部に設けられたフランジ部２６ａは、長手方向と直交す
る方向に突出して形成されていると言うことができる。また、嵌合部２６ｂは、フランジ
部２６ａと口金部２６の開放端（ガラス管に連結された端部を一端部と定義したので、こ
こでは、他端部と言うこともできる）との間に設けられ、長手方向と直交する方向に関す
る外形形状がフランジ部２６ａの外形形状よりも小さい形状を有すると言うことができる
。なお、本実施形態では、長手方向と直交する方向に関して、フランジ部の外形形状は円
形であり、また、嵌合部２６ｂの外形形状も円形である。

また、小径部２６ｋは、フランジ部２６ａと口金部２６の開放端との間に設けられ、長
手方向と直交する方向に関する外形形状が嵌合部２６ｂよりも小さい形状を有すると言う
ことができる。また、固定部２６ｈは、フランジ部２６ａと口金部２６の開放端との間に
設けられ、長手方向と直交する方向に関する外形形状がフランジ部２６ａの外形形状より
小さく、かつ小径部２６ｋよりも大きい形状を有すると言うことができる。 また、上記
の実施の形態の投影露光装置は、露光光源、複数のレンズ等から構成される照明光学系、
及び投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をして、多数の機械部品からなるレチ
クルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総
合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより製造することができる。なお、その投
影露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ま
しい。

本実施形態によれば、取り付け装置（保持装置）３１の切替用リンク機構（切替機構）
６３によって、その固定用アーム（付勢部材）によるその放電ランプの固定部（被付勢部
）２６ｈに対する押圧を解除するのみで、その取り付け装置３１に対するその放電ランプ
の取り外し及び装着を容易に短時間に行うことができる。また、その切替用リンク機構６
３によって、その固定用アームによるその固定部２６ｈに対するその第１方向への押圧を
開始するだけで、容易にその放電ランプは、目標とする範囲内のほぼ一定の押圧力でその
取り付け装置３１に固定される。また、その気体供給装置から媒体を供給すると、その媒
体がその口金部材の表面に沿ってその固定部２６ｈ側に流れるため、簡単な機構で放電ラ
ンプの冷却を効率的に行うことができる。

なお、上記の実施形態の露光装置を用いて半導体デバイス等のマイクロデバイスを製造
する場合、マイクロデバイスは、図１９に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設
計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するス
テップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態
の投影露光装置（露光装置）によりマスク（レチクル）のパターンを基板に露光する工程
、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程など
を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディ
ング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、並びに検査ステップ２０
６等を経て製造される。

なお、本発明の光源装置は、上述のステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（
ステッパー等）の他に、ステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の投影露光装置（
スキャニング・ステッパー等）の露光光源にも適用できる。また、本発明の光源装置は、
国際公開第９９／４９５０４号パンフレット、国際公開第２００４／０１９１２８号パン
フレット等に開示される液浸型露光装置の露光光源にも適用することができる。また、本
発明の光源装置は、投影光学系を使用しないプロキシミティ方式若しくはコンタクト方式
の露光装置の光源装置、又は露光装置以外の機器の光源にも適用することができる。

なお、上述の実施形態においては、転写用のパターンが形成されたレチクル（マスク）
を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開
示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターンまたは反
射パターンを形成する電子マスクを用いてもよい。
また、本発明は、半導体デバイス製造用の露光装置に限らず、液晶表示素子やプラズマ
ディスプレイなどを含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンをガラスプ
レート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセ
ラミックスウエハ上に転写する露光装置、並びに撮像素子（ＣＣＤなど）、有機ＥＬ、マ
イクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems)、及びＤＮＡチップなどの
製造に用いられる露光装置などにも適用することができる。また、半導体素子などのマイ
クロデバイスだけでなく、光露光装置及びＥＵＶ露光装置などで使用されるマスクを製造
するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも
本発明を適用できる。

また、例えば、図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の固定部２６ｈの被押圧面の形状をその
他の各放電ランプに適用することが可能である。
このように本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の構成を取り得る。また、明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約を含む２００６年
９月１日付け提出の日本国特願２００６−２３７２５２、２００７年１月１５日付け提出
の日本国特願２００７−００６４６２、及び２００７年５月１１日付け提出の日本国特願
２００７−１２７４５１の全ての開示内容は、そっくりそのまま引用して本願に組み込ま
れている。

本発明の光源装置によれば、保持装置（取り付け機構）に対する放電ランプの装着等を
容易に短時間に行うことができる。また、簡単な機構で放電ランプの冷却を効率的に行う
ことができるため、露光装置の露光光源等に好適である。

Claims (5)

1. 光を発生させる発光部を内部に有するガラス部材と、前記ガラス部材の第１方向の一方の側に設けられる第１口金部材と、前記ガラス部材の第１方向の他方の側に設けられる第２口金部材とを備える放電ランプにおいて、
   前記第１口金部材は、
   前記第１方向に延びる第１軸部と、
   前記第１軸部よりも前記ガラス部材側に配置され、前記第１方向と直交する第２方向の大きさが前記第１軸部よりも大きい第２軸部と、を有し、
   前記第１軸部は、放電ランプ取り付け装置に挿入されるとともに、前記第１軸部の表面の溝部又はその表面自体と、前記放電ランプ取り付け装置の間に冷却用媒体を前記第１方向に流す流路を形成する、放電ランプ。
2. 請求項１に記載の放電ランプにおいて、
   前記第１口金部材は、
   前記第２軸部と前記第１口金部材の開放端との間に設けられ、
   前記第２方向に関する外形形状が前記第１軸部よりも小さい形状を有する第３軸部をさらに有する、放電ランプ。
3. 請求項２に記載の放電ランプにおいて、
   前記第１軸部の前記第１方向の長さは、前記第３軸部の前記第１方向の長さよりも長い、放電ランプ。
4. 請求項２または請求項３に記載の放電ランプにおいて、
   前記第１口金部材は、
   前記第２軸部と前記第１口金部材の前記開放端との間に設けられ、
   前記第２方向に関する外形形状が、前記第１軸部より小さく、
   かつ前記第３軸部より大きい形状を有する第４軸部をさらに有する、放電ランプ。
5. 請求項４に記載の放電ランプにおいて、
   前記第１軸部の前記第１方向の長さは、前記第４軸部の前記第１方向の長さよりも長い、放電ランプ。

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