TW201308393A - 放電燈，接續用電纜，光源裝置及曝光裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種對於放電燈之金屬口構件的冷卻作用大的光源裝置，具備：具有收納有放電用電極的玻璃管(25)及連結於玻璃管(25)的金屬口構件(28)的放電燈、以及連結電纜(72)，將連結電纜(72)的環狀構件(74A)安裝在放電燈的金屬口部(28)，並且在環狀構件(74A)形成冷風用送風路(74Ac)，透過連結電纜(72)的電力電纜(33D)及環狀構件(74A)，由電源(32)將電力供給至金屬口部(28)，透過連結電纜(72)的送風用配管(35D)及環狀構件(74A)而由送風裝置(34)將冷風供給至金屬口部(28)。

Description

放電燈，接續用電纜，光源裝置及曝光裝置
本發明係關於一種放電燈、在將放電燈與光源相接續時所使用的接續用電纜、具備放電燈的光源裝置、及具備該光源裝置的曝光裝置。
在用以製造各種元件(微型元件(micro device)、電子元件等)的微影步驟中，為了將形成在標線片(reticle)(或光罩(photo mask)等)的圖案轉印在塗布有光阻劑之晶圓(或玻璃板等)上，使用步進機(stepper)等總括曝光型(靜止曝光型)之投影曝光裝置及掃描步進機等掃描曝光型之投影曝光裝置等曝光裝置。在該等曝光裝置中，係使用將水銀燈等放電燈與聚光鏡加以組合所成之曝光用光源裝置，該放電燈係透過預定的安裝機構予以保持。
在以往具有放電燈的光源裝置中，有為了減輕發熱的影響而具備冷卻機構的類型。以往之冷卻機構之一例係用以供給由放電燈之其中一方金屬口的外面經由閥部的外面而朝向另一方金屬口的外面予以冷卻的空氣的機構(例如參照專利文獻1)。作為以往冷卻機構的其他例而言，在放電燈的金屬口設置環狀溝部，透過該溝部及預定的送風管而將經冷卻的空氣供給至閥部的機構亦已為人所知(例如參照專利文獻2)。
(專利文獻1)日本專利特開平9-213129號公報
(專利文獻2)日本專利特開平11-283898號公報
以往的光源裝置中的放電燈的冷卻機構係主要將冷風吹向放電燈的閥部，因此會有對於金屬口之冷卻作用較小的問題。
此外，在放電燈具有固定側的金屬口與自由端側的金屬口，當使用以往的冷卻機構而將自由端側的金屬口予以冷卻時，必須在金屬口周圍亦設置送風用配管等，而有遮蔽大量來自放電燈之光的問題。
本發明係鑑於上述情形而研創者，目的在提供一種對於放電燈之金屬口的冷卻作用較大，並且在將自由端側的金屬口予以冷卻時，對於由放電燈所發生的光的遮光量較少的光源裝置。
此外，本發明之目的亦在提供一種可適用於如上所示之光源裝置的放電燈、接續用電纜、以及使用如上所示之光源裝置的曝光技術。
本發明之放電燈係在玻璃構件內部收納有放電用電極的放電燈，其特徵為具備：連結於該玻璃構件的金屬口構件；安裝在該金屬口構件，且以導電性材料所形成的中繼構件；固定在該中繼構件，且透過該中繼構件而可將放電用電力供給至該金屬口構件的第一電纜；設在該中繼構件，且用以將冷卻用媒體供給至該金屬口構件的流路；以及固定在該中繼構件，且透過該流路而可將冷卻用媒供給至該金屬口構件的第二電纜。
此外，本發明之接續用電纜，係用以將使用冷卻用媒體及電力的裝置與該冷卻用媒體之供給源及電源相連結的接續用電纜，其特徵為具備：由導電性材料所形成，且可裝卸於該使用冷卻用媒體及電力的裝置的中繼 構件；將一端固定在該中繼構件，而且由可撓性材料所形成，具有該冷卻用媒體之流路的管狀構件；以及有別於該管狀構件而另外設置，將一端固定在該中繼構件，而且由具導電性的可撓性材料所形成的導電構件。
此外，本發明之光源裝置，係接續於電源與冷卻用媒體之供給源的光源裝置，其特徵為具備：具有收納有放電用電極的玻璃構件、及與該玻璃構件相連結的金屬口構件的放電燈；以及本發明之接續用電纜，將該接續用電纜的中繼構件安裝在該放電燈的金屬口構件，並且在該中繼構件形成有該冷卻用媒體的流路，透過該接續用電纜的導電構件及該中繼構件，由該電源將電力供給至該金屬口構件，且透過該接續用電纜之管狀構件及該中繼構件，由該供給源將該冷卻用媒體供給至該金屬口構件。
此外，本發明之曝光裝置係藉由自光源裝置所發生的曝光之光而將圖案曝光在感光基板的曝光裝置，其係使用本發明之光源裝置作為該光源裝置。
根據本發明之放電燈，放電用電力係透過連結構件之導電性構件、中繼構件及金屬口構件而被供給至放電用電極。此外，冷卻用媒體係透過設在連結構件及中繼構件的流路而被供給至金屬口構件。
根據本發明之接續用電纜，來自電源的電力係透過具有可撓性的導電構件及中繼構件而被供給至裝置側，來自供給源的冷卻用媒體係透過具有可撓性的管狀構件及中繼構件而被供給至裝置側。
因此，根據本發明之光源裝置及曝光裝置，來自電 源的電力係透過接續用電纜及金屬口構件而被供給至放電用電極。此外，來自供給源的冷卻用媒體係通過接續用電纜之管狀構件及中繼構件內的流路而被供給至金屬口構件。因此，對於該金屬口構件的冷卻作用較大。此外，冷卻用媒體係在金屬口構件的附近通過設在中繼構件的流路。因此，當該金屬口構件位於自由端側時，藉由冷卻用媒體供給用配管等而由放電燈所發生之光的遮光量變得較少，光的利用效率較高並且光源裝置的溫度上升亦較少。
以下參照第一圖至第五圖，說明本發明之較佳實施例之一例。
第一圖係顯示具備本例之曝光光源30之投影曝光裝置(曝光裝置)，在該第一圖中，由電弧放電型水銀燈所構成的放電燈1係透過安裝構件31而固定在由絕緣物所構成的固定板29。此外，對於放電燈1內之陽極側及陰極側的電極係分別由電源32透過具有可撓性之電力電纜33D及33B而供給電力。此外，在放電燈1之2個金屬口係供給有透過具有可撓性之送風用配管35D及35B而由送風裝置34供給通過防塵過濾器予以冷卻的空氣(以下稱為冷風)。以送風裝置34而言，可使用以預定風量供給取入自外部空氣進行除塵及冷卻而得之空氣(或者亦可為由氮瓶所取入的氮氣等)的機構。以送風裝置34而言，除此以外，亦可使用將壓縮空氣供給至在工廠內供氣缸等之用的壓縮空氣供給部。該冷風可為室溫程度，亦不一定冷卻至室溫以下。
此外，以包圍放電燈1之閥部的方式，將橢圓鏡2 (聚光鏡)固定在圖未示的托架(bracket)。放電燈1之閥部內的發光部，以其一例而言係配置在橢圓鏡2之第一焦點P1的附近。包含放電燈1、橢圓鏡2、安裝構件31、電力電纜33D、33B、送風用配管35D、35B、電源32及送風裝置34而構成曝光光源30(容後詳述)。
由放電燈1射出的光束係藉由橢圓鏡2而在第二焦點P2附近收斂後，通過開狀態的快門3附近形成為發散光而入射至光路彎曲用反射鏡4。快門3的開閉係藉由快門驅動裝置3a來進行，以一例而言，後述之載台控制系統15係根據用以總括控制裝置整體動作的主控制系統14的指令來控制快門驅動裝置3a。
在反射鏡4所反射的光束係入射至干擾濾光片5，藉由干擾濾光片5僅選擇預定的亮線(例如波長365nm的i線)的曝光光IL。其中，以曝光光IL而言，除了i線以外，亦可使用g線、h線或該等之混合光等、或水銀燈以外之燈的亮線等。該所選擇的曝光光IL係入射至複眼透鏡6(光學積分器(optical integrator))，而在配置於複眼透鏡6之射出面的可變開口光圈7上形成多數的二次光源。通過可變開口光圈7的曝光光IL係經由第一中繼透鏡(relay lens)8而入射至標線片遮簾(reticle blind)(可變視野光圈)9。標線片遮簾9的配置面係與標線片R的圖案面實質共軛，透過驅動裝置9a而設定標線片遮簾9的開口形狀，藉此界定在標線片R上的照明區域。此外，為了不讓不需要之曝光光於晶圓W在步進運動時等照射其上，載台控制系統15係構成為可透過驅動裝置9a而開閉標線片遮簾9。
已通過標線片遮簾9的曝光光IL係透過第二中繼透 鏡10、反射曝光光IL的雙色分光鏡(dichroic mirror)11、及聚光透鏡(condenser lens)12，而垂直照明標線片R之圖案面的圖案區域。包含快門3、反射鏡4、干擾濾光片5、複眼透鏡6、可變開口光圈7、中繼透鏡8、10、標線片遮簾9、雙色分光鏡11及聚光透鏡12而構成照明光學系統13。來自曝光光源30的光束係經由照明光學系統13作為曝光光IL而照明標線片R(遮罩)，透過投影光學系統PL而將標線片R之圖案區域內的圖案以投影倍率β(β例如為1/4、1/5等)曝光在已塗佈光阻的晶圓W(感光基板)之一個曝光(shot)區域上。以下，平行於投影光學系統PL之光軸AX設為Z軸，在垂直於Z軸的平面內平行於第一圖的紙面設為X軸，垂直於第一圖的紙面設為Y軸進行說明。
此時，標線片R係保持在於標線片底座(圖未示)上以可朝X方向、Y方向及繞Z軸的旋轉方向微動的標線片載台RST上。標線片載台RST的位置係藉由對固定在該載台的移動鏡17R照射量測用雷射光束的雷射平擾計18R而以高精度量測，且將該量測值供給至載台控制系統15及主控制系統14。根據該量測值及來自主控制系統14的控制資訊，由載台控制系統15透過包含線性馬達等的驅動系統19R來控制標線片載台RST的位置。
另一方面，晶圓W係透過圖未示的晶圓保持具而保持在晶圓載台WST上，晶圓載台WST係以朝X方向及Y方向移動自如的方式載置於晶圓底座(圖未示)上。晶圓載台WST的位置係藉由對固定在該載台之移動鏡17W照射量測用雷射光束的雷射干擾計18W而以高精 度量測，該量測值係被供給至載台控制系統15及主控制系統14。根據該量測值及來自主控制系統14的控制資訊，載台控制系統15係透過包含線性馬達等的驅動系統19W而控制晶圓載台WST(晶圓W)的位置。
在晶圓W曝光時，係以步進重複(step and repeat)方式反覆進行藉由晶圓載台WST將晶圓W之各曝光區域在投影光學系統PL之曝光場(exposure field)內移動的動作、以及將來自曝光光源30的光束透過照明光學系統13照射在標線片R，透過投影光學系統PL而將標線片R之圖案曝光在晶圓W上之該曝光區域的動作。藉此將標線片R之圖案的像轉印在晶圓W上之各曝光區域。
其中，為了在進行曝光時預先進行校準，在標線片R的上方係設置有用以檢測形成在標線片R之校準標記之位置的標線片校準系統20，在投影光學系統PL的側面係設置有用以檢測附設在晶圓W上之各曝光(shot)區域之校準標記之位置的校準感測器21。此外，在晶圓載台WST上之晶圓W附近係設有形成有供校準感測器21等之用之複數個基準標記的基準標記構件22。標線片校準系統20及校準感測器21的檢測訊號係被供給至校準訊號處理系統16，且校準訊號處理系統16係藉由例如該等檢測訊號的畫像處理而求取被檢標記的排列座標，且將該排列座標的資訊供給至主控制系統14。主控制系統14係根據該排列座標的資訊來進行標線片R及晶圓W的校準。
接著，就包含本例之投影曝光裝置之放電燈1中的曝光光源30的基本構成加以說明。
第二A圖係將顯示第一圖之曝光光源30之放電燈1及其安裝機構的一部分予以切除的圖，在該第二A圖中，放電燈1係具備有：由閥部25a及以夾持該閥部25a的方式予以固定之大致對稱之圓筒狀的2個棒狀部25b、25c所構成的玻璃管25；與其中一方之固定側的棒狀部25b的端部相連結的陰極側金屬口部26；以及與直徑朝向另一方的外側而以階段狀變小的自由端側的棒狀部25c的端部相連結的陽極側金屬口部28。供在該閥部25a內形成發光部之用的陽極EL1及陰極EL2相對向予以固定，且陰極EL2及陽極EL1係分別與金屬口部26及28相接續，金屬口部26及28係電傳導率及熱傳導率良好的金屬製品。金屬口部26、玻璃管25及金屬口部28係配置在通過連結玻璃管25之棒狀部25b、25c之中心軸之發光部中心的一個直線上。與連結該棒狀部25b、25c之中心軸的直線平行的方向為放電燈1的長邊方向L。
金屬口部26及28基本上係作為由電源32透過電力電纜33B及33A(參照第一圖)而將電力供給至陰極EL2及陽極EL1的電力收受端子而加以使用。除此之外，金屬口部26亦可作為用以保持玻璃管25(放電燈1)的被保持部予以使用，金屬口部26及28均具備流通用以將由玻璃管25傳導而來的熱予以冷卻的氣體的機構。
亦即，在與陰極EL2相接續的金屬口部26係由棒狀部25b在外側依序形成有：凸緣部26a；圓柱狀軸部26b；圓柱狀凹部26f；以及外徑稍小於軸部26b之圓柱狀固定部26h，在凹部26f與固定部26h之交界部係形 成有由與長邊方向L大致垂直的面所構成的被按壓面26g。
在固定放電燈1時，使放電燈1之軸部26b嵌合於以2點鏈線顯示之安裝構件31的開口部31b，且將凸緣部26a載置於安裝構件31的上面31a。如第二B圖所示，在凸緣部26a係形成有圓形的開口27A、27B，且在該等開口27A、27B插通固定於第二A圖之上面31a的圓柱狀突部(圖未示)，藉此進行放電燈1之旋轉方向的定位。
此外，在軸部26b的外面，在平行於長邊方向L之軸的周圍以螺旋狀形成有溝部26d。對於溝部26d係由送風裝置34透過具有可撓性的送風用配管35B、及形成在安裝構件31的送風路31c而供給有冷風。此外，在導電性良好之金屬製安裝構件31藉由螺栓39將端子38予以固定，藉由電力電纜33B將端子38接續於電源32。藉由該構成，由電源32透過電力電纜33B、端子38、安裝構件31及金屬口部26之凸緣部26a而將電力供給至放電燈1之陰極EL2。
此外，在安裝構件31下方的3部位，以旋轉自如且藉由拉伸螺旋彈簧37A、37B、37C朝下方彈壓的方式固定有彈壓構件36A、36B、36C。在彈壓構件36A至36C的前端部將金屬口部26的被按壓面26g朝下方彈壓，藉此將金屬口部26(進而放電燈1)穩定保持在安裝構件31。此外，藉由圖未示的桿件機構，將彈壓構件36A至36C朝上方拉起，藉此可將放電燈1輕易地由安裝構件31卸除。
接著，在第二A圖中，放電燈1之陽極側(在本例 中亦為自由端側)的金屬口部28的概略構造係在大致圓柱狀軸部28a的表面，在平行於長邊方向L之軸的周圍以螺旋狀形成有溝部28b者。此外，以由外側覆蓋金屬口部28的方式固定有導電性良好之金屬(例如銅、黃銅、鋁等。以下亦同)製之大致圓筒狀的蓋件構件50。在蓋件構件50上固定有導電性良好之金屬製的流路彎曲構件71。
第三B圖係顯示第二A圖之放電燈1之陽極側之金屬口部28附近之構成的放大剖視圖，第三A圖係第三B圖之上視圖，第三C圖係第三B圖之主要部位的側視圖。在第三B圖中，在形成有金屬口部28之溝部28b的軸部28a的上端，隔著環狀缺口部28d形成有圓板狀安裝部28c，由安裝部28c的中心部朝向外側形成有通氣用溝部28e。
此外，蓋件構件50係具有載置於安裝部28c上面的輪帶狀平板部50a；以及覆蓋金屬口部28側面的圓筒部50c，圓筒部50c的前端部50ca係由金屬口部28另外朝向玻璃管25的棒狀部25c側延伸。其中，在第三B圖中，在軸部28a與圓筒部50c之間係描繪成具有間隙，但該間隙實際上亦可非常小。
在固定於蓋件構件50上的流路彎曲構件71的平板部71a的底面，係以突出於蓋件構件50之平板部50a之中央的開口50b的方式形成有圓筒狀突部71d，在平板部71a的上面係形成有圓柱狀嵌合部71b。接著，由流路彎曲構件71的突部71d的中央部朝向嵌合部71b之大致中間的高度位置，在該處形成以與嵌合部71b側面的開口71e(參照第三C圖)相連通的方式予以彎曲 的送風路71c，由開口71e將用以冷卻金屬口部28的冷風供給至送風路71c。如第三A圖所示，在流路彎曲構件71上面的4部位形成有擴孔部71f，藉由擴孔部71f內的螺栓53，如第三B圖所示，將流路彎曲構件71及蓋件構件50(設有螺栓53用開口)一體固定於金屬口部28。
在第三B圖中，透過第一圖的電力電纜33D而供給至流路彎曲構件71的電力係透過蓋件構件50及金屬口部28而被供給至玻璃管25內的陽極。此外，透過第一圖的送風用配管35D而被供給至流路彎曲構件71之開口71e的冷風係通過送風路71c、蓋件構件50的開口50b、溝部28e及缺口部28d而被供給至金屬口部28的溝部28b，於溝部28b流通的空氣係由棒狀部25c及蓋件構件50之前端部50ca之間被送風至第二A圖之玻璃管25之閥部25a側。藉此有效冷卻金屬口部28及玻璃管25。
接著，第四A圖係將顯示包含第一圖之電力電纜33D及送風用配管35D之本例的連結電纜72的一部分予以切除的圖，連結電纜72係將第一連結機構73A、電力電纜33D及送風用配管35D、第二連結機構73B予以連結而構成。此外，第四B圖係顯示第四A圖中之第一連結機構73A的側視圖。
在第四A圖中，第一連結機構73A係具備：形成有鬆緩嵌合於第三B圖之流路彎曲構件71之嵌合部71b的貫穿孔74Aa的環狀構件74A；在前端形成有螺絲部的桿件75A；以及固定螺絲79A。環狀構件74A係導電性良好的金屬製品。以沿著包含貫穿孔74Aa之中心軸 的平面而橫越貫穿孔74Aa的方式，形成有狹縫部74Ab，以橫越狹縫部74Ab的方式形成有貫穿孔及螺絲部74Ae(參照第四B圖)。桿件75A係以通過該貫穿孔而使該前端之螺絲部螺合於螺絲部74Ae的方式而裝在環狀構件74A。藉由該構成，如第四B圖所示，在使流路彎曲構件71之嵌合部71b嵌合於環狀構件74A之貫穿孔74Aa的狀態下，藉由桿件75A來束縛狹縫部74Ab，藉此可迅速且輕易地將環狀構件74A穩定地固定在流路彎曲構件71。
環狀構件74A的上面及底面(載置於流路彎曲構件71之平板部71a的面)係加工成平面，在其上面之狹縫部74Ab的附近，如第四B圖所示形成有螺絲部74Ag。此外，在環狀構件74A的大致中間的高度位置形成有與貫穿孔74Aa相連通且具有第一開放端的T字形送風路74Ac，在送風路74Ac的第二開放端係形成有螺絲部74Ad，送風路74Ac的第三開放端係藉由固定螺絲79A予以閉塞。在環狀構件74A內所需的送風路係將內側之貫穿孔74Aa及側面的1部位相連通的送風路，但是由於僅具有2個開放端的送風路加工困難，因此，在形成加工容易的T字形送風路74Ac之後，利用固定螺絲79A將不需要的第三開放端予以閉塞。藉此輕易製造連結機構73A。
此外，如第四B圖所示，與環狀構件74A之貫穿孔74Aa相連通的送風路74Ac的距離第一開放端底面的高度係與距離設在流路彎曲構件71之嵌合部71b的開口71e(與第三B圖的送風路71c相連通)的平板部71a的高度相同。在本例中，在使流路彎曲構件71的嵌合 部71b嵌合於環狀構件74A的貫穿孔74Aa的狀態下，以使送風路74Ac的第一開放端與流路彎曲構件71之開口71e相對向的方式，調整環狀構件74A相對於流路彎曲構件71的相對旋轉角。藉此，可將由環狀構件74A的送風路74Ac的螺絲部74Ad側所供給的冷風，透過流路彎曲構件71的送風路71c而供給至第三B圖之金屬口部28側。
此外，如第四A圖所示，形成在環狀構件74A之上面74Af的螺絲部74Ag、及與送風路74Ac相連通的螺絲部74Ad係利用包夾狹縫部74Ab的配置所形成。藉由該構成，可相對於環狀構件74A以與側面方向大致平行的方式接續電力電纜33D及送風用配管35D。
此外，第二連結機構73B係與第一連結機構73A相同，具備有：具有貫穿孔74Ba之導電性良好之金屬製的環狀構件74B；與其相連結而束縛狹縫部74Ab的桿件75B；以及用以閉塞環狀構件74B內之T字形送風路74Bc的第三開放端的固定螺絲79B。
此外，本例之電力電纜33D係將細長且多數的導線編成圓筒網眼狀且具有可撓性的構件。在電力電纜33D的兩端係固定有分別形成有開口且具有平板部之導電性的第一及第二端子77A、77B。此外，送風用配管35D係由軟性合成樹脂(例如軟質聚氯乙烯、低密度聚乙烯等。以下亦同)或合成橡膠等所構成，且具有可撓性之細長圓筒狀構件，且將冷風送風至其內部。在送風用配管35D的兩端係以氣密狀態固定有分別以圓筒狀在內部形成有送風路76Aa等之第一及第二送風用端子76A、76B。在第一送風用端子76A的前端部係形成有螺合在 環狀構件74A之螺絲部74Ad的螺絲部76Ab，在第二送風用端子76B的前端部亦形成有螺合在環狀構件74B之送風路74Bc之開放端之螺絲部的螺絲部。
接著，在將第一端子77A的平板部載置於第一連結機構73A之環狀構件74A的上面74Af的狀態下，藉由將螺栓78A通過該平板部的開口而螺合在螺絲部74Ag，而將第一端子77A固定在環狀構件74A。同樣地，藉由螺栓78B將第二端子77B固定在環狀構件74B，第一連結機構73A之環狀構件74A與第二連結機構73B之環狀構件74B係在透過電力電纜33D而作電性導通的狀態下予以連結。
此外，第一送風用端子76A的螺絲部76Ab係以螺合在環狀構件74A之螺絲部74Ad的方式予以連結，第二送風用端子76B的螺絲部係以螺合在環狀構件74B之圖未示的螺絲部的方式予以連結。結果，第一連結機構73A的環狀構件74A的貫穿孔74Aa與第二連結機構73B的環狀構件74B的貫穿孔74Ba係透過送風用配管35D而相連通。
在第四A圖的連結電纜72中，由第一圖的電源32被供給至第二連結機構73B的環狀構件74B的電力係透過電力電纜33D及第一連結機構73A的環狀構件74A而被供給至第三B圖的流路彎曲構件71。此外，由第一圖的送風裝置34被供給至第四A圖之第二連結機構73B的環狀構件74B內的送風路74Bc的冷風係透過送風用配管35D、及第一連結機構73A之環狀構件74A內的送風路74Ac，而被送風至第三B圖之流路彎曲構件71的送風路71c內。
其中，在第四A圖中，係將連結機構73A、73B視為連結電纜72的一部分，但是亦可藉由將連結機構73A裝設在第三A圖之放電燈1的流路彎曲構件71，而將連結機構73A視為放電燈1之一個構成構件。
此外，亦可由第四A圖的連結電纜72中省略第二連結機構73B。此時，亦可將電力電纜33D的第二端子77B直接接續在第一圖的電源32的端子等，將送風用配管35D的第二送風用端子76B直接接續在第一圖的送風裝置34的送風用配管。
接著，第五圖係顯示以第四A圖之連結電纜72將第三B圖的放電燈1的流路彎曲構件71與第一圖的電源32及送風裝置34予以連結(接續)的狀態，在該第五圖中，在導電性良好之金屬製安裝構件40，透過藉由螺栓44予以固定的端子及電力電纜46而接續有電源32。此外，藉由螺栓(圖未示)，將與第三B圖之流路彎曲構件71大致相同構造的導電性良好之金屬製流路彎曲構件47固定在安裝構件40。
流路彎曲構件47係具有：固定在安裝構件40的平板部47a；以及由平板部47a朝外側突出的圓柱狀嵌合部47b，以由平板部47a的底面延伸至嵌合部47b之中間程度的高度位置之後，以與嵌合部47b側面的開口相連通的方式形成有送風路47c。在送風路47c係透過配置在安裝構件40之凹部40a及送風路的配管45而由送風裝置34供給冷風。
在第五圖中，為了將連結電纜72接續於放電燈1之流路彎曲構件71，亦可使第一連結機構73A的環狀構件74A的貫穿孔74Aa嵌合在流路彎曲構件71的嵌合部 71b，且在使第四A圖之送風路74Ac之第一開放端與第三B圖之流路彎曲構件71之開口71e相對向的狀態下束縛第四A圖的桿件75A。
同樣地，為了將連結電纜72接續在第五圖之電源側的流路彎曲構件47，使第二連結機構73B的環狀構件74B的貫穿孔74Ba嵌合在流路彎曲構件47之嵌合部47b，在使第四A圖的送風路74Bc的第一開放端及與第五圖之流路彎曲構件47的送風路47c相連通的開口相對向的狀態下，束縛第四A圖的桿件75B。如上所示藉由使用連結電纜72，可極為容易且迅速地接續電源32及送風裝置34與放電燈1。
在第五圖中，由電源32透過電力電纜46、安裝構件40而被供給至流路彎曲構件47的電力係透過連結電纜72的第二連結機構73B的環狀構件74B、第二端子77B、電力電纜33D、第一端子77A、及第一連結機構73A的環狀構件74A，而被供給至放電燈1之流路彎曲構件71。被供給至流路彎曲構件71的電力係透過蓋件構件50及金屬口部28而被供給至玻璃管25內的陽極。
另一方面，由第五圖的送風裝置34透過配管45而被供給至流路彎曲構件47內之送風路47c的冷風係如箭號A1、A2、A3、A4所示，透過第二連結機構73B之環狀構件74B內之送風路74Bc、第二送風用端子76B、送風用配管35D、第一送風用端子76A及第一連結機構73A之環狀構件74A內之送風路74Ac而被送風至流路彎曲構件71內的送風路71c。接著，被供給至送風路71c的冷風係如箭號A5、A6、A7所示，通過蓋件構件50之開口50b、溝部28e、缺口部28d、金屬口部28之溝 部28b、及棒狀部25c與蓋件構件50之圓筒部50c之前端部之間的空間而被送風至玻璃管25之閥部25a(參照第二A圖)側。藉此有效冷卻金屬口部28及玻璃管25。
此外，在第五圖中，為了進行例如放電燈1之維修，當由放電燈1分離連結電纜72時，亦可鬆緩第四A圖的桿件75A，而由流路彎曲構件71的嵌合部71b卸除第一連結機構73A的環狀構件74A。同樣地，為了由第五圖的電源32及送風裝置34將連結電纜72分離，亦可鬆緩第四A圖的桿件75B而由流路彎曲構件47的嵌合部47b卸除第二連結機構73B的環狀構件74B。藉由如上所示使用連結電纜72，可極為容易且迅速地將電源32及送風裝置34及放電燈1予以分離。
本實施例之曝光光源30及曝光裝置的作用效果係如下所述。
(1)將第四A圖的第一連結機構73A(環狀構件74A)連結於第三B圖之放電燈1的流路彎曲構件71的狀態下的燈係具備有：與玻璃管25相連結的金屬口部28；安裝在該金屬口部28(透過流路彎曲構件71)且以導電性材料所形成的環狀構件74A；固定在環狀構件74A，且透過環狀構件74A而可將放電用電力供給至金屬口部28的電力電纜33D；設在環狀構件74A，用以將冷風供給至金屬口部28的送風路74Ac；以及固定在環狀構件74A，且透過送風路74Ac而可將冷風供給至金屬口部28的送風用配管35D。
因此，放電用電力係透過電力電纜33D、環狀構件74A、及金屬口部28而被供給至放電用電極，冷風係透過送風用配管35D、及環狀構件74A內之送風路74Ac 而被供給至金屬口部28。藉此有效冷卻金屬口部28。
(2)此外，第四A圖之環狀構件74A係具有：接續有電力電纜33D之上面74Af(第一端子部)；及接續有送風用配管35D，並且形成有與送風路74Ac相連通之開口的螺絲部74Ad(第二端子部)。因此，可輕易接續電力電纜33D及送風用配管35D。
(3)此外，如第五圖所示，金屬口部28係連結於玻璃管25之長邊方向L側，環狀構件74A的螺絲部74Ad(參照第四B圖)係相對於環狀構件74A朝向與長邊方向L呈正交的方向(亦可為交叉方向)予以安裝。因此，相對於該環狀構件74A(第一連結機構73A)，可在與該長邊方向L呈正交的方向連結第四A圖的送風用配管35D，因此可將送風用配管35D由第一圖的橢圓鏡2的第二焦點P2分離而予以配置。因此，由於可減少藉由送風用配管35D(連結電纜72)之來自放電燈1的光的遮光量，因而光的利用效率較高，並且曝光光源30的發熱量變少。
此外，在本例中，電力電纜33D係與送風用配管35D大致平行地連結於環狀構件74A，因此電力電纜33D亦可由橢圓鏡2的第二焦點P2分離而予以配置。因此，可使來自放電燈1的光的遮光量更加減少。
(4)此外，第四A圖的環狀構件74A的螺絲部74Ad係扣合於送風用配管35D之第一送風用端子76A的螺絲部76Ab。因此，藉由螺絲的螺合，即可將送風用配管35D迅速且穩定地連結在環狀構件74A。
(5)此外，環狀構件74A的上面74Af係形成有用以螺止電力電纜33D之第一端子77A的螺絲部74Ag的平 坦部。因此，可將電力電纜33D迅速且穩定地連結在環狀構件74A。
(6)此外，在本例中，在第三A圖的金屬口部28上透過蓋件構件50設置具有嵌合部71b的流路彎曲構件71，第四A圖的環狀構件74A係具有：嵌合(扣合)於嵌合部71b的貫穿孔74Aa、與以橫越該貫穿孔74Aa的方式所設置的狹縫部74Ab，在使貫穿孔74Aa嵌合在嵌合部71b的狀態下，具備將狹縫部74Ab束縛的桿件75A。因此，僅將桿件75A束縛或鬆緩，即可輕易地且在短時間內進行環狀構件74A相對於流路彎曲構件71的裝卸。
(7)此外，環狀構件74A的送風路74Ac係在蓋件構件50與金屬口部28之間相連通。因此，可有效冷卻金屬口部28。
(8)此外，在本例中，透過第三B圖的蓋件構件50與金屬口部28之間將冷風供給至玻璃管25側。如上所示，藉由在玻璃管25側供給將金屬口部28予以冷卻後的空氣，亦可使玻璃管25冷卻。關於此，藉由將蓋件構件50之圓筒部50c的前端部50ca比金屬口部28更為延伸，可提高對於玻璃管25的冷卻效果。但是，例如在送風量較多的情形下，並不一定需要使前端部50ca比金屬口部28更為延伸。
其中，亦可使用經冷卻的液體(純水、氫系惰性液體等)來替代冷風(或其他氣體)。此外，亦可設置用以將在金屬口部28表面流動的液體回收且再度冷卻而供給至送風用配管35D(此時係液體供給用配管)的回收路。
(9)此外，在第三B圖之蓋件構件50與金屬口部28之間之金屬口部28的軸部28a表面係以螺旋狀形狀有作為送風路的溝部28b。藉由如上所示在金屬口部28表面以螺旋狀送風，可提升金屬口部28的冷卻效率。
其中，亦可在與蓋件構件50之圓筒部50c的軸部28a相對向的區域形成螺旋狀溝部，來替代如上所示在金屬口部28的軸部28a側設置溝部28b。藉由該構成，亦可提升金屬口部28的冷卻效率。
(10)此外，在第三B圖的金屬口部28的上端設置安裝部28c，螺旋狀溝部28b係與設在安裝部28c側面的溝部28e相連通。因此，可在該安裝部28c上設置蓋件構件50及流路彎曲構件71、環狀構件74A等，並且可透過蓋件構件50的開口50b及其溝部28e，將來自環狀構件74A之送風路74Ac及流路彎曲構件71的送風路71c的冷風導向金屬口部28側面的溝部28b。
(11)此外，第四A圖的連結電纜72係用以連結使用冷風及電力的放電燈1與送風裝置34及電源32的接續用電纜，係具備：由導電性材料所形成，可裝卸在放電燈1(流路彎曲構件71)的環狀構件74A；將一端固定在環狀構件74A，而且由可撓性材料所形成，具有該冷風的送風路的送風用配管35D；以及有別於送風用配管35D而另外設置，一端固定在環狀構件74A，而且由具有導電性的可撓性材料所形成的電力電纜33D。
根據該連結電纜72，來自電源32的電力係透過電力電纜33D及環狀構件74A而被供給至放電燈1側，來自送風裝置34的冷風係透過送風用配管35D及環狀構件74A(送風路74Ac)而被供給至放電燈1。因此，透 過一個環狀構件74A，可輕易地將電力與冷風供給至放電燈1。
(12)此外，電力電纜33D係將多數導線編成網眼狀的構件，因此可輕易兼顧可撓性與導電性。
其中，亦可利用具有可撓性的絕緣材料來被覆電力電纜33D的外側。此外，以電力電纜33D而言，亦可使用利用一般的絕緣材料予以被覆的導線等。
(13)此外，環狀構件74A係具有：接續電力電纜33D的上面74Af；以及接續送風用配管35D，並且在內部形成有冷風之送風路74Ac的螺絲部74Ad。因此，可輕易地將電力電纜33D及送風用配管35D接續在環狀構件74A。
(14)此外，環狀構件74A係在中央部形成有貫穿孔74Aa的圓板狀構件，在該圓板狀構件的側面形成有連結送風用配管35D的螺絲部74Ad。因此，當將環狀構件74A裝設在放電燈1時，可在與放電燈1之長邊方向L(參照第二A圖)呈正交的方向，亦即由第一圖之橢圓鏡2之第二焦點P2遠離的方向連結送風用配管35D，因此可減少因為送風用配管35D所遮蔽之放電燈1之光的遮光量。
(15)此外，在送風用配管35D的一端固定形成有螺絲部76Ab的中空的第一送風用端子76A，環狀構件74A的螺絲部74Ad係螺合在第一送風用端子76A的螺絲部76Ab。因此，可輕易地透過第一送風用端子76A將送風用配管35D連結在環狀構件74A。
(16)此外，在電力電纜33D的一端固定包含形成有開口之平板部的第一端子77A，環狀構件74A的上面 74Af係形成有用以螺止其第一端子77A的平板部的螺絲部74Ag的平坦部。因此，可輕易地且穩定地透過該平板部而將電力電纜33D固定在該上面74Af。
(17)此外，本例之曝光光源30係接續在第五圖之電源32與送風裝置34的裝置，如第五圖所示，具備：具有收納有放電用電極的玻璃管25、及連結於玻璃管25的金屬口部28的放電燈1；以及連結電纜72，將連結電纜72的環狀構件74A安裝在放電燈1的金屬口部28，並且在環狀構件74A形成冷風用送風路74Ac，透過連結電纜72的電力電纜33D及環狀構件74A，由電源32供給電力至金屬口部28，透過連結電纜72之送風用配管35D及環狀構件74A，由送風裝置34供給冷風至金屬口部28。
因此，來自電源32的電力係由該金屬口部28供給至玻璃管25內的放電用電極，來自送風裝置34的冷風係被供給至金屬口部28。因此，對於金屬口部28的冷卻作用較大。此外，冷風在金屬口部28的附近係通過設在環狀構件74A的送風路74Ac。因此，如本例所示，當金屬口部28位於自由端側時，藉由冷風供給用配管等之由放電燈1所發生之光的遮光量會變少，因而光的利用效率較高，並且曝光光源30的溫度上升亦較少。
(18)此外，本例的曝光裝置係藉由由放電燈1所發生的曝光光而將標線片R的圖案曝光在晶圓W(感光基板)的曝光裝置，使用本例之曝光光源30作為曝光光源。因此，來自放電燈1之光的遮光量會變少，而可提高曝光光的照度而提高曝光步驟的生產量。此外，可有效冷卻放電燈1，由於減低熱變形，因此可提升成像特 性等。
此外，在上述實施例中，如第三B圖所示，在金屬口部28與蓋件構件50之間形成有螺旋狀溝部28b。但是，亦可如第六圖所示，使用在圓筒狀軸部28a未形成有溝部等的金屬口部28A。在第六圖的構成中，流路彎曲構件71之送風路71c內的空氣係透過設在金屬口部28A之安裝部28c之一部分的溝部28e而在軸部28a與蓋件構件50之圓筒部50c之間供給至空間，而直接由軸部28a的表面流至棒狀部25c側。
此外，上述實施例之投影曝光裝置(曝光裝置)係可藉由將由曝光光源、複數個透鏡等所構成的照明光學系統及投影光學系統組入曝光裝置本體而進行光學調整，且將由多數機械零件所構成的標線片載台或晶圓載台安裝在曝光裝置本體而將配線或配管相接續，甚至進行綜合調整(電氣調整、動作確認等)而予以製造。其中，該投影曝光裝置的製造以經管理溫度及清淨度等之清淨室來進行為宜。
此外，半導體元件等微型元件係經由：進行微型元件的功能、性能設計的步驟；根據該設計步驟而製作光罩(標線片)的步驟；製造作為元件之基材的基板的步驟；包含藉由前述實施例之投影曝光裝置而將標線片的圖案曝光在基板(晶圓等)的製程、將經曝光的基板予以顯影的製程、將所顯影的基板的加熱(烘烤(cure))及蝕刻製程等的基板處理步驟；元件組裝步驟(包含切割製程、接合製程、封裝製程)以及檢查步驟等而予以製造。
其中，本發明之光源裝置係除了上述步進重複(step and repeat)方式的投影曝光裝置(步進機等)以外，亦可適用於步進掃描方式的掃描曝光型投影曝光裝置(掃描步進機等)的曝光光源。此外，本發明之光源裝置係亦適用於國際公開第99/49504號冊、國際公開第2004/019128號冊等所揭示之液浸型曝光裝置之曝光光源。此外，本發明之光源裝置係亦可適用於未使用投影光學系統的近接方式或接觸方式的曝光裝置的光源裝置或曝光裝置以外之機器的光源。
其中，在上述實施例中，係使用形成有轉印用圖案之標線片(遮罩)，但亦可如美國專利第6,778,257號說明書之揭示所示，使用根據應曝光之圖案的電子資料而形成透射圖案或反射圖案的電子遮罩，來取代該標線片。
此外，本發明並不限於半導體元件製造用的曝光裝置，亦可用在製造包含液晶顯示元件或電漿顯示器等顯示器時所使用之將元件圖案轉印在玻璃板上之曝光裝置、製造薄膜磁頭時所使用之將元件圖案轉印在陶瓷晶圓上的曝光裝置、以及製造攝像元件(CCD等)、有機EL、微型機器、MEMS(Microelectromechanical Systems)、及DNA晶片等時所使用之曝光裝置等。此外，不僅半導體元件等之微型元件，為了製造在光曝光裝置及EUV曝光裝置等所使用的遮罩，亦可將本發明適用於將電路圖案轉印在玻璃基板或矽晶圓等的曝光裝置。
此外，上述實施例之第四A圖的連結電纜72亦可使用將曝光裝置以外之使用電力及冷風的機器與第五圖之電源32及送風裝置34相連結的情形。
其中，本發明並不限定於上述實施例，可在不脫離本發明之要旨的範圍內取得各種構成。此外，包含說明書、申請專利範圍、圖式及摘要之2007年4月12日提出之美國臨時申請第60/907,654號之所冇揭示內容係直接加以引用而併入本案中。
1‧‧‧放電燈
2‧‧‧橢圓鏡
25‧‧‧玻璃管
25a‧‧‧閥部
25c‧‧‧棒狀部
26、28‧‧‧金屬口部
28b‧‧‧溝部
30‧‧‧曝光光源
31‧‧‧安裝構件
32‧‧‧電源
33D‧‧‧電力電纜
34‧‧‧送風裝置
35D‧‧‧送風用配管
50‧‧‧蓋件構件
71‧‧‧流路彎曲構件
71c‧‧‧送風路
72‧‧‧連結電纜
73A‧‧‧第一連結機構
73B‧‧‧第二連結機構
74A‧‧‧環狀構件
74B‧‧‧環狀構件
75A‧‧‧桿件
75B‧‧‧桿件
76A‧‧‧第一送風用端子
76B‧‧‧第二送風用端子
第一圖係顯示實施例之一例之投影曝光裝置之概略構成圖。
第二A圖係將顯示第一圖中之放電燈1的一部分予以切除的圖，第二B圖係沿著第二A圖之BB線的剖視圖。
第三A圖係顯示第二A圖之金屬口部28側之流路彎曲構件71的上視圖，第三B圖係顯示第二A圖之金屬口部28附近之構成的剖視圖，第三C圖係第三B圖之主要部位的側視圖。
第四A圖係將顯示實施例之一例的連結電纜72的一部分予以切除的圖，第四B圖係顯示第四A圖中之連結機構73A的側視圖。
第五圖係將顯示透過第四圖之連結電纜72將電源32及送風裝置34連結在第三B圖之放電燈1之狀態的一部分予以切除的圖。
第六圖係將顯示實施例之變形例之金屬口部附近之構成的一部分予以切除的圖。
1‧‧‧放電燈
25‧‧‧玻璃管
25c‧‧‧棒狀部
28‧‧‧金屬口部
28a‧‧‧軸部
28b‧‧‧溝部
28d‧‧‧缺口部
28e‧‧‧溝部
30‧‧‧曝光光源
32‧‧‧電源
33B‧‧‧電力電纜
34‧‧‧送風裝置
35D‧‧‧送風用配管
40‧‧‧安裝構件
40a‧‧‧凹部
44‧‧‧螺栓
45‧‧‧配管
46‧‧‧電力電纜
47‧‧‧流路彎曲構件
47a‧‧‧平板部
47b‧‧‧嵌合部
47c‧‧‧送風路
50‧‧‧蓋件構件
50b‧‧‧開口
50c‧‧‧圓筒部
71‧‧‧流路彎曲構件
71b‧‧‧嵌合部
71c‧‧‧送風路
72‧‧‧連結電纜
73A‧‧‧第一連結機構
73B‧‧‧第二連結機構
74A‧‧‧環狀構件
74Aa‧‧‧貫穿孔
74Ac‧‧‧送風路
74B‧‧‧環狀構件
74Ba‧‧‧貫穿孔
74Bc‧‧‧送風路
76A‧‧‧第一送風用端子
76B‧‧‧第二送風用端子
77A‧‧‧第一端子
77B‧‧‧第二端子
78A、78B‧‧‧螺栓
A1至A7‧‧‧箭號
L‧‧‧長邊方向

Claims (12)

  1. 一種放電燈，具備：玻璃構件，具備發光部，形成為在第一方向延伸；第一金屬口構件，連結於該玻璃構件在前述第一方向之一端部；及第二金屬口構件，連結於前述玻璃構件在前述第一方向之另一端部；其特徵為：前述第一金屬口構件具有：凸緣部，設於與前述玻璃構件連結之連結側，在與前述第一方向正交之正交方向突出；及第一軸部，與前述正交方向有關之外形形狀比前述凸緣部之外形形狀更小；前述第二金屬口構件具備：第二軸部，設於與前述玻璃構件連結之連結側；及安裝部，與前述正交方向有關之外形形狀比前述第二軸部之外形形狀更大；及第一溝部，形成於前述安裝部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之放電燈，其中前述安裝部設於前述第二金屬口構件之端部。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之放電燈，其中前述第二金屬口構件之前述第二軸部具有由前述安裝部側朝向前述玻璃構件的第二溝部。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之放電燈，其中前述第二溝部以螺旋狀形成於前述第一方向上的軸的周圍。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之放電燈，其中前述安裝部隔著環狀缺口部形成於前述第二金屬口構件。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之放電燈，其中前述第一溝部與前述第二溝部經由前述環狀缺口部互相連通。
  7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之放電燈，其中具備： 蓋件構件，覆蓋前述第二金屬口構件之至少一部分，可拆裝地安裝於前述第二金屬口構件，以導電性材料形成；連結機構，安裝於前述蓋件構件；及流路，形成於前述連結機構，用於將冷卻用媒體供給至前述蓋件構件與前述金屬口構件之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之放電燈，其中透過形成於前述蓋件構件與前述第二金屬口構件之間的前述流路，將經前述冷卻之氣體供給至前述玻璃構件側。
  9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之放電燈，其中具備：第三軸部，設於前述第一金屬口構件之前述第一軸部與前述第一金屬口構件之端部之間，與前述正交方向有關之外形形狀比前述第一軸部更小；及第四軸部，設於前述第一金屬口構件之端部側，與前述正交方向有關之外形形狀比前述凸緣部之外形形狀更小，且比前述第三軸部更大。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之放電燈，其中具備第三溝部，該第三溝部設於前述第一軸部，使前述第一軸部之一端部側與前述第一軸部之另一端部側連通。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之放電燈，其中前述第一金屬口構件從前述玻璃構件之連結側往前述第一金屬口構件之端部側依序具備前述凸緣部、前述第一軸部、前述第三軸部及前述第四軸部。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之放電燈，其中前述第四軸部與前述正交方向有關之外形形狀與前述第一軸部相同，或是比前述第一軸部更小。
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