WO2015147327A1 - 光源装置、放電ランプ及びその製造方法、並びに露光装置 - Google Patents

光源装置、放電ランプ及びその製造方法、並びに露光装置 Download PDF

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WO2015147327A1
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discharge lamp
base member
base
light source
source device
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PCT/JP2015/060026
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青木 保夫
菊池 孝幸
白数 廣
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株式会社ニコン
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    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
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    • H01J61/52Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
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    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/84Lamps with discharge constricted by high pressure
    • H01J61/86Lamps with discharge constricted by high pressure with discharge additionally constricted by close spacing of electrodes, e.g. for optical projection

Definitions

  • the present invention relates to a discharge lamp, a discharge lamp manufacturing method, a discharge lamp replacement method and a lighting method, a light source device including the discharge lamp, an exposure apparatus including the light source device, and a device manufacturing method using the exposure apparatus.
  • the exposure apparatus such as the collective exposure type projection exposure apparatus and the scanning exposure type projection exposure apparatus includes an exposure light source device configured by combining a discharge lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp and a condenser mirror. There are types.
  • a flange portion and a step portion are provided on one base of a discharge lamp, and the step portion is disposed in the opening in a state where the flange portion is placed on the surface of the base portion provided with the opening.
  • Some discharge lamps are fixed by urging downward with a lever member or the like (see, for example, Patent Document 1). Further, when a discharge lamp for an exposure apparatus is used beyond a predetermined allowable time, exposure performance (resolution, etc.) may deteriorate due to a decrease in illuminance. For this reason, when the cumulative usage time of the discharge lamp has passed the permissible time, the operator manually replaces the discharge lamp with an unused discharge lamp.
  • the discharge lamp in use in the exposure apparatus becomes hot, when an operator manually replaces the discharge lamp, it is necessary to perform the work after, for example, 30 minutes or more after the discharge lamp is turned off. For this reason, the downtime of the exposure apparatus has become longer, and the throughput (productivity) of the exposure process has been reduced.
  • Recent scanning exposure type exposure apparatuses are required to illuminate a wider illumination area of the mask with exposure light and to scan the mask at a higher speed in order to increase throughput. It is necessary to supply light with higher illuminance from the device. For this purpose, for example, it is conceivable to provide a plurality of discharge lamps and combine and use the light from the plurality of discharge lamps. However, when the light source device has a plurality of discharge lamps, the replacement frequency of the discharge lamps increases, so that the downtime of the exposure apparatus is further prolonged, and the improvement in throughput may be suppressed.
  • a light source device for emitting a discharge lamp having a first cap member and a second cap member respectively provided on the second electrode side, a storage unit for storing the discharge lamp, and the discharge lamp
  • the first cap member is held and the discharge lamp is stored in the storage unit in a state in which the second cap member is supported by the connecting member and the connection of the power transmitting member to the first cap member is released by the connecting unit.
  • a transport unit that transports between parts, a light source device comprising a are provided.
  • An exchange method comprising: allowing the member to be detached from the support member; and holding the held portion including the non-planar portion of the first base member of the discharge lamp and transporting the discharge lamp to the storage portion. Is provided.
  • a lighting method for lighting a discharge lamp having a glass member that forms a light-emitting portion, and a first base member and a second base member that are provided so as to sandwich the glass member.
  • the member connected to the connected portion of the first cap member of the discharge lamp is brought into surface contact, and the second cap member of the discharge lamp is supported by a support member capable of supplying power.
  • a lighting method including supplying a power to the discharge lamp via the member for transmitting the power and the support member to light the discharge lamp.
  • a discharge lamp having a first base member and a second base member provided on each side, the first base member being able to contact a member that transmits electric power and being electrically connected to the member
  • a discharge lamp having a connected portion that can be brought into surface contact with the member, and a held portion that includes a non-planar portion or an inclined portion that can be held by the conveying portion.
  • a method for manufacturing a discharge lamp according to an aspect of the present invention in which the glass member having conductive members connected to both ends is manufactured, and the connected part and the held part are There is provided a manufacturing method including manufacturing the formed covering member, and fixing the covering member so as to cover the conductive member on one end side of the glass member.
  • a method for manufacturing a discharge lamp according to the aspect of the present invention wherein the first electrode or the first conductive member electrically connected to the second electrode is provided at one end. Preparing the glass member; preparing the second conductive member on which the connected portion and the held portion are formed; and the first conductive member on one end side of the glass member Connecting a second conductive member is provided.
  • the light source device of the aspect of the present invention the illumination system that illuminates the mask with the light generated from the discharge lamp of the light source device, and the projection optics that projects the image of the mask pattern onto the substrate And an exposure apparatus comprising the system.
  • a device manufacturing method comprising: forming a pattern of a photosensitive layer on a substrate using the exposure apparatus according to the aspect of the present invention; and processing the substrate on which the pattern is formed. Is provided.
  • FIG. 1A is a view showing a discharge lamp in FIG. 1
  • FIG. 2B is an enlarged perspective view showing a base portion on the anode side in FIG. 2A
  • FIG. 2C is a cross section taken along the CC line in FIG.
  • FIG. (A) is a view of the base part on the anode side from two directions
  • (B), (C), (D) and (E) are the first, second, third and fourth modifications, respectively.
  • (A) is the top view which cut off some which shows the light source device in FIG.
  • (B) is the side view which cut off some which shows the light source device of FIG. 4 (A). It is a perspective view which shows the anode side nozzle
  • (A) is the top view which notched the part which shows the light source device which is moving the slide part
  • (B) is the side view which notched a part which shows the light source device of FIG. 5 (A).
  • (A) is a figure which shows the state which clamped the anode side nozzle
  • (B) is a figure which shows the state which cancelled
  • FIG. 9 (A) is a top view which shows the state which grips an anode side nozzle
  • (B) is a side view of FIG. 9 (A).
  • (A) is the top view which notched the part which shows the light source device which is moving the discharge lamp
  • (B) is the side view which notched a part which shows the light source device of FIG. 10 (A). It is a figure which shows the positioning part of the turntable for lamp
  • (A) is a top view which shows a part of clamp mechanism of the anode side nozzle
  • (B) is a side view of FIG.
  • (A) is the side view which notched a part which shows the clamp mechanism of the anode side nozzle
  • (B) The side surface which cut off the part which shows the state which removed the clamp of the anode side nozzle
  • FIG. It is the side view which notched a part which shows the state which removed the clamp of the cathode side nozzle
  • (A) is a figure which shows the discharge lamp which concerns on 3rd Embodiment
  • (B) is sectional drawing which shows the state which clamped the nozzle
  • (A) is the top view which notched the part which shows the light source device which concerns on 3rd Embodiment
  • (B) is the side view which notched a part which shows the light source device of FIG. 20 (A). It is the side view which notched a part which shows the state which pulled out the slide part.
  • (A) is a partial expanded sectional view which shows the electric power supply socket and socket holding part which were engaged with the nozzle
  • (B) is a partial expanded sectional view which shows a mode that the electric power supply socket is grasped by the socket holding part.
  • (A) is a partial expanded sectional view which shows the operation
  • (B) is a partial enlarged sectional view which shows the state just before removing an electric power feeding socket. It is a partial expanded sectional view which shows the state immediately after removing the electric power feeding socket engaged with the nozzle
  • (A) is the top view which notched a part which shows the light source device which concerns on 3rd Embodiment
  • (B) is the side view which notched a part which shows the light source device of FIG. 25
  • (A) is a top view which shows the principal part of the exposure apparatus which concerns on 4th Embodiment
  • (B) is a top view which shows the principal part in the state in which the discharge lamp is being replaced
  • (A) is sectional drawing which shows the holding mechanism for lamp replacement concerning a 5th embodiment
  • (B) is a sectional view which looked at the holding mechanism of Drawing 29 (A) from the front.
  • (A) is a figure which shows the principal part of the hand part for a discharge lamp and a lamp replacement
  • (B) is a figure which shows the principal part of the state just before grasping the nozzle
  • (A) is a figure which shows the principal part of the state which hold
  • (B) is a figure which shows the principal part of the state which lifts the base part on the anode side with a hand part.
  • (A) is a flowchart which shows an example of the replacement
  • (B) is a flowchart which shows an example of the manufacturing method of a discharge lamp. It is a flowchart which shows an example of the manufacturing process of an electronic device.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of an exposure apparatus EX including a light source device 30 according to the present embodiment.
  • the exposure apparatus EX is, for example, a scanning exposure type projection exposure apparatus.
  • a light source device 30 includes a discharge lamp 1 made of an arc discharge type ultra-high pressure mercury lamp, a support member 33 that holds a base 26 on the cathode side of the discharge lamp 1, and a drawer that can move the support member 33.
  • Part 36 see FIG.
  • the light emitting part in the glass tube 25 of the discharge lamp 1 is arranged near the first focal point of the elliptical mirror 2 as an example.
  • the light source device 30 includes a flexible power cable 24 that can be detachably connected to the base 28 on the anode side of the discharge lamp 1 and a support member 33 on the base 26 on the cathode side of the discharge lamp 1.
  • a flexible power cable 23 connected to each other, a power supply unit 20 for supplying power (current) to the discharge lamp 1 via the power cables 23 and 24 to cause the discharge lamp 1 to emit light, and a used discharge lamp. 1 and a fully automatic exchanging device 50 for exchanging 1.
  • the exchange device 50 includes the clamp mechanism 52 that attaches and detaches the power cable 24 to and from the base 28 on the anode side, the storage unit 54 that stores the discharge lamp 1, and the discharge lamp 1 between the support member 33 and the storage unit 54.
  • a lamp transport system 56 for transporting, and a box-shaped casing 51 for housing the storage unit 54 and the lamp transport system 56 are provided.
  • the support member 33 is actually a substantially cylindrical metal (conductive) member having a ring-shaped flange portion formed on the upper portion. As will be described later, the support member 33 is fixed to the center of the drawer portion 36 movably supported along the guide member 41 on the inner surface of the lamp house 31 via its flange portion.
  • the part 36 is electrically insulated.
  • a drive unit 34 for the base part 26 is provided on the bottom surface of the drawer part 36.
  • the light source device 30 includes a light source control system 32 that controls operations of the power supply unit 20, the drive unit 34, the lamp transport system 56, and the like.
  • the light source control system 32 monitors the accumulated usage time of the discharge lamp 1. When the accumulated usage time reaches a predetermined allowable time, the light source control system 32 operates the replacement device 50 and uses the used discharge lamp 1. Replace with an unused discharge lamp. The detailed configuration and operation of the light source device 30 will be described later.
  • the exposure apparatus EX includes an illumination optical system 13 that illuminates the mask M using the exposure light IL selected from the light flux supplied from the light source device 30, and a pattern image of the mask M under the exposure light IL.
  • a main control system 14 including a computer that controls the overall operation of the exposure apparatus.
  • the exposure apparatus EX is an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display device
  • the main body of the exposure apparatus EX (a portion including the mask stage MST, the projection optical system PL, and the substrate stage PST) is a box in a manufacturing factory.
  • the light source device 30 is installed on the rooftop RT of the chamber. When the accumulated usage time of the discharge lamp 1 reaches the allowable time, the light source device 30 supplies information to that effect to the main control system 14. In response to this, the main control system 14 stops the exposure operation of the exposure apparatus EX until information indicating that the replacement of the discharge lamp 1 is completed from the light source device 30.
  • the Z-axis is taken in parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL, and the X-axis is made parallel to the plane of FIG. 1 within a plane perpendicular to the Z-axis (substantially a horizontal plane in this embodiment).
  • a description will be given taking the Y axis perpendicular to the paper surface.
  • the luminous flux emitted from the discharge lamp 1 is converged to the vicinity of the second focal point by the elliptical mirror 2, then passes near the shutter (not shown) and becomes divergent light and enters the mirror 3 for bending the optical path.
  • the mirror 3 is also accommodated in the lamp house 31.
  • the light beam reflected by the mirror 3 passes through the light transmissive window member 4 of the lamp house 31 and enters the interference filter 5, and exposure light composed of a predetermined bright line (for example, i-line having a wavelength of 365 nm) by the interference filter 5. Only IL is selected.
  • the exposure light IL in addition to i-line, g-line, h-line, or mixed light thereof, or bright lines of lamps other than mercury lamps can be used.
  • the selected exposure light IL is incident on a fly-eye lens 6 (optical integrator), and a large number of 2 on a variable aperture stop (hereinafter referred to as illumination ⁇ stop) 7 disposed on the exit surface of the fly-eye lens 6.
  • illumination ⁇ stop variable aperture stop
  • the exposure light IL that has passed through the variable ⁇ stop 7 enters the mask blind (variable field stop) 9 through the first relay lens 8.
  • the arrangement surface of the mask blind 9 is substantially conjugated with the pattern surface of the mask M, and the illumination area on the mask M is defined by setting the opening shape of the mask blind 9 via the driving device 9a.
  • the stage control system 15 can open and close the mask blind 9 via the driving device 9a so that unnecessary exposure light is not irradiated onto the plate P when the plate P is moved stepwise.
  • the exposure light IL that has passed through the mask blind 9 illuminates the pattern area of the pattern surface of the mask M via the second relay lens 10, the mirror 11 for bending the optical path of the exposure light IL, and the condenser lens 12.
  • the illumination optical system 13 includes the interference filter 5, the fly-eye lens 6, the variable ⁇ stop 7, the relay lenses 8 and 10, the mask blind 9, the mirror 11, and the condenser lens 12.
  • the light beam from the light source device 30 illuminates an illumination area elongated in the Y direction of the mask M (mask) as exposure light IL through the illumination optical system 13.
  • the pattern in the illumination area of the mask M is projected to the exposure area (area optically conjugate with the illumination area) of one shot area of the plate P via the projection optical system PL.
  • magnification or reduction magnification As the projection optical system PL, for example, a multi-projection optical system in which a plurality of projection optical systems are arranged in two rows in the Y direction may be used. When a plurality of projection optical systems are used in this way, the exposure light IL from the illumination optical system 13 illuminates a plurality of illumination areas on the pattern surface of the mask M in parallel.
  • the mask M is held on the upper surface of a mask stage MST that can be finely moved in a rotation direction around the X direction, the Y direction, and the Z axis on a mask base (not shown).
  • the position of the mask stage MST is measured with high accuracy by a laser interferometer 18R that irradiates a measurement laser beam to the movable mirror 17R fixed thereto, and this measurement value is supplied to the stage control system 15 and the main control system 14. ing.
  • the stage control system 15 controls the position of the mask stage MST via a drive system 19R including a linear motor and the like.
  • the plate P is held on the upper surface of the substrate stage PST via a plate holder (not shown), and the substrate stage PST is placed on a base member (not shown) so as to be movable in the X direction and the Y direction.
  • the position of the substrate stage PST is measured with high accuracy by a laser interferometer 18W that irradiates a measurement laser beam to a movable mirror 17W fixed thereto, and this measurement value is supplied to the stage control system 15 and the main control system 14. ing.
  • the stage control system 15 controls the position of the substrate stage PST (plate P) via a drive system 19W including a linear motor and the like.
  • the substrate stage PST moves each shot area of the plate P to the front of the exposure area of the projection optical system PL (step movement), and the light beam from the light source device 30 passes through the illumination optical system 13.
  • the mask M and the plate P are moved in the X direction (scanning direction) in synchronization with the projection optical system PL, and an image of the pattern of the mask M is formed on the entire surface of one shot area of the plate P. Is repeated in a step-and-scan manner. As a result, the pattern image of the mask M is transferred to each shot area of the plate P.
  • an aerial image measurement unit 22 for detecting the position of the alignment mark formed on the mask M is installed inside the substrate stage PST, and the projection optical system PL
  • an alignment system 21 for detecting the position of the alignment mark attached to each shot area of the plate P is installed. Detection signals from the aerial image measurement unit 22 and the alignment system 21 are supplied to the alignment signal processing system 16, and the alignment signal processing system 16 processes the detection signals, for example, to detect the alignment information of the mask M and each shot of the plate P. The arrangement information of the area is obtained, and the obtained information is supplied to the main control system 14.
  • the main control system 14 performs alignment of the mask M and position control of the plate P during exposure based on the information. Thereby, high overlay accuracy can be obtained during overlay exposure.
  • FIG. 2A shows the discharge lamp 1 of the light source device 30 in FIG.
  • the discharge lamp 1 includes a bulb 25a and a glass tube 25 composed of two substantially cylindrical rod-like portions 25b and 25c fixed so as to sandwich the bulb portion 25a, and one rod-like portion 25b.
  • An anode EL1 and a cathode EL2 for forming a light emitting portion are fixed to face each other in the bulb portion 25a, and the cathode EL2 and the anode EL1 are electrically connected to the cap portions 26 and 28, respectively.
  • the base parts 26 and 28 are made of a metal (for example, brass) having good electrical conductivity and thermal conductivity.
  • the base part 26, the glass tube 25, and the base part 28 are arranged along one straight line that connects the central axes of the rod-like parts 25 b and 25 c of the glass tube 25 and passes through the center of the light emitting part.
  • the longitudinal direction L of the discharge lamp 1 is a direction parallel to a straight line connecting the central axes of the rod-like portions 25b and 25c.
  • the base parts 26 and 28 are basically used as power receiving terminals for supplying power to the cathode EL2 and the anode EL1 from the power supply part 20 of FIG.
  • the base part 26 is also used as a supported part for supporting the glass tube 25 (discharge lamp 1) by a support member 33 (see FIG. 4B).
  • both the cap portions 26 and 28 are formed with uneven portions (portions having a large surface area) for efficiently dissipating heat conducted from the glass tube 25.
  • the cathode-side base part 26 has a ring-shaped flange part 26a having an outer diameter of about twice the outer diameter of the rod-like part 25b in order from the rod-like part 25b to the open end side.
  • Position defining portion a cylindrical shaft portion 26b (fitting portion or position defining portion) having an outer diameter slightly larger than the outer diameter of the rod-shaped portion 25b, and a columnar shape having an outer diameter smaller than that of the shaft portion 26b.
  • the small-diameter portion 26k and an outer diameter slightly smaller than the shaft portion 26b, or a columnar fixing portion 26h having substantially the same outer shape as the shaft portion 26b are formed.
  • a chamfered portion 26e is formed at the boundary between the shaft portion 26b and the small diameter portion 26k, and a chamfered portion 26i is also formed on the open end side of the fixed portion 26h.
  • the outer shape of the cylindrical shaft portion 26b may be substantially the same as the outer shape of the rod-shaped portion 25b.
  • the small diameter portion 26k is formed by providing a concave portion (step portion) 26f between the shaft portion 26b and the fixed portion 26h in the direction intersecting the longitudinal direction L of the discharge lamp 1.
  • the flange portion 26 a comes into contact with a stepped portion surrounding the central opening of the support member 33, and the longitudinal direction L of the light emitting portion of the glass tube 25.
  • the shaft portion 26b fits into the opening and serves as a positioning reference in a plane orthogonal to the longitudinal direction L of the light emitting portion.
  • a pressed surface 26g is formed in the fixing portion 26h by the concave portion 26f.
  • the pressed surface 26g is a plane perpendicular to the longitudinal direction L. 4B, when the discharge lamp 1 is supported by the support member 33, the lever 38 that urges the fixing portion 26h (the pressed surface 26g) of the base portion 26 downward ( ⁇ Z direction).
  • a tension coil spring 39 that rotates the lever 38 counterclockwise in the direction of biasing the fixing portion 26h, and an air cylinder that rotates the lever 38 clockwise to release the fixing of the base portion 26 by the lever 38, for example.
  • it has drive parts 40, such as an electromagnetic cylinder.
  • a spiral groove portion 26d is formed from the flange portion 26a to the chamfered portion 26e.
  • the cooling effect of the discharge lamp 1 can be enhanced by supplying, for example, a cooling gas to the groove 26d from the outside.
  • the groove 26d is not necessarily provided. Even in this case, the heat generated in the discharge lamp 1 flows through the base portion 26 to the support member 33 having a large surface area and a large heat capacity, so that an increase in the temperature of the discharge lamp 1 can be suppressed.
  • FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line CC of the discharge lamp 1 of FIG. 2A.
  • the flange portion 26a of the base portion 26 has 90 as an example.
  • Two openings 27A and 27B (positioning portions) are formed at intervals of °.
  • two pins are provided on the surface on which the flange portion 26a of the support member 33 in FIG.
  • the relative angle between the openings 27A and 27B and the base part 28 on the anode side is set to an angle (predetermined angle) at which the base part 28 and the power cable 24 are easily connected.
  • the shape of the base part 26 on the cathode side is arbitrary.
  • the base part 26 for example, a member having only a flange part 26a and a shaft part 26b and having a recess into which the tip of the lever 38 of the drive unit 34 can be inserted is used in the shaft part 26b.
  • FIG. 2B shows the base 28 on the anode side of FIG. 2A and 2B, the anode-side cap portion 28 has an outer diameter that is substantially the same as the maximum diameter of the rod-shaped portion 25c in order from the rod-shaped portion 25c side of the glass tube 25 of the discharge lamp 1 to the open end side.
  • a pin 86a see FIG.
  • the base portion 28 of the present embodiment is provided at the end portion of the rod-like portion 25c of the glass tube 25 by bolts (not shown) in the plurality of openings 28k provided in the plane of the end portion of the gripped portion 28e. And a metal rod portion (not shown) electrically connected to the anode EL1. Therefore, the base part 28 can be removed after the discharge lamp 1 is used, and the removed base part 28 can be reused when a new discharge lamp 1 is manufactured.
  • the base portion 28 may be integrated with the glass tube 25 by adhesion or welding.
  • FIG. 5 shows a state where the power cable 24 is connected to the base 28 on the anode side.
  • a metal (conductive) member hereinafter referred to as a V-shaped groove 66a having the same angle as the flat portions 28b and 28c of the terminal portion 28a of the base portion 28 is formed at the end of the power cable 24.
  • 66 referred to as a power feeding block.
  • the power supply block 66 is fixed to the lower end of an L-shaped reference lever 67, and an L-shaped drive lever 69 is connected to the reference lever 67 via a connecting pin P51.
  • a roller 70 is fixed to the lower end portion of the roller 70 via a connecting pin P52 so as to be rotatable.
  • a concave portion 28d (see FIG. 2B) having a size capable of accommodating the roller 70 is formed on the surface (rear surface) of the terminal portion 28a opposite to the flat portions 28b and 28c of the base portion 28.
  • the concave portion 28d (recess) is provided on the back surface of the triangular prism-shaped terminal portion 28a.
  • the light collected by the roller 70 is collected. This is to prevent as much as possible. For this reason, for example, when the roller 70 is downsized, it is not necessary to provide the recess 28d.
  • the reference lever 67 and the drive lever 69 are formed as thin as possible in order to reduce the amount of light that is collected by the elliptical mirror 2.
  • the reference lever 67 is formed by connecting both end portions of the two L-shaped members (the other end is not shown), but the reference lever 67 is a single L-shaped member. It may be formed from a member or may not be L-shaped.
  • the clamp mechanism 52 is configured including the power supply block 66, the reference lever 67, and the drive lever 69.
  • the other end sides of the reference lever 67 and the drive lever 69 are formed elongated as shown in FIG.
  • the roller 70 at the tip of the drive lever 69 is inserted into the recess 28d of the terminal portion 28a.
  • the power (current) of the power cable 24 is supplied to the base portion 28 through the power supply block 66 with a small electric resistance, so that power loss is reduced. Further, when the power cable 24 (power supply block 66) is removed from the base portion 28 (terminal portion 28a), the drive lever 69 may be rotated clockwise.
  • the terminal portion 28a of the base portion 28 can reduce the electric resistance (contact resistance) between the terminal portion 28a and the power supply block 66 by the V-shaped flat portions 28b and 28c, and the roller 70 of the clamp mechanism 52. Therefore, the connection with the power supply block 66 can be performed stably.
  • the shape of the front end portion may be an arc, and the arc-shaped portion may be pressed against the recess 28d.
  • FIG. 3A shows a simplified terminal portion 28a of the base portion 28 of FIG. 3A to 3E
  • A1 to E1 are plan views of the terminal portions
  • A2 to E2 are side views of the terminal portions, respectively.
  • the terminal portion 28Aa may have a trapezoidal cross section.
  • the cross-sectional shape of the terminal portion 28Ba may be a quadrilateral or more polygon.
  • the cross-sectional shape of the terminal portion 28Ba is substantially a regular pentagon, and the groove portion 66a of the power supply block 66 contacts the two plane portions 28Bb and 28Bc that are inclined symmetrically with respect to the terminal portion 28Ba.
  • the front end portion of the drive lever 69 is pressed against the back surface portion 28Bd facing them.
  • the cross-sectional shape of the terminal portion 28Ca may be a regular hexagonal shape.
  • the groove portion 66a of the power supply block 66 comes into contact with the two plane portions 28Cb and 28Cc of the terminal portion 28Ca that are inclined symmetrically with each other, and the tip end portion of the drive lever 69 is pressed against the back surface portion 28Cd that faces them.
  • the pins 86a (see FIG. 9B) of the lamp transport system 56 are inserted into the central portions of the three surfaces 28Cf, 28Cg, and 28Ch that are arranged every other surface of the terminal portion 28Ca. Small holes h1, h2, and h3 are provided. As a result, the terminal portion 28Ca can also be used as a gripped portion.
  • the cross-sectional shape of the terminal portion 28Da may be substantially circular.
  • the corresponding groove of the power supply block 66A is substantially shaped like a cylindrical side. Then, the groove portion 66a of the power supply block 66A is brought into contact with one half surface side of the terminal portion 28Da, and the tip end portion of the drive lever 69 is pressed against a recess (not shown) provided on the other half surface side of the terminal portion 28Da.
  • the shape of the terminal part 28a of the base part 28 on the anode side is arbitrary.
  • FIG. 4A is a plan view showing the inside of the lamp house 31 and the casing 51 of the light source device 30 of FIG. 1
  • FIG. 4B is a side view showing the light source device 30 of FIG. 4A.
  • a support member 33 that supports the lamp house 31, the casing 51, the discharge lamp 1, and the like, and a drawer portion are provided. 36 and the like are shown in cross section.
  • the lamp house 31 is divided into a lower housing 31A in which the discharge lamp 1 is accommodated and an upper housing 31B in which the mirror 3 is accommodated and the window member 4 is installed on the side surface. .
  • the adjacent surfaces of the housings 31A and 31B are provided with an opening 31Ab for allowing light from the discharge lamp 1 to pass therethrough, and the side of the lower housing 31A in the + X direction allows the discharge lamp 1 and the like to pass when the discharge lamp 1 is replaced.
  • an opening 31Aa is provided.
  • the casing 51 of the exchange device 50 is installed on the side surface in the + X direction of the lower housing 31A, and the opening 51a for passing the discharge lamp 1 and the like is provided on the side surface of the casing 51 facing the opening 31Aa.
  • a window 51b for carrying out and carrying in the discharge lamp 1 is provided on the side surface in the + X direction of the casing 51, and the window 51b is opened and closed by a door (hereinafter referred to as a lamp replacement door) 45.
  • the casing 51 of the exchange device 50 and the lower housing 31A are connected by a connecting member (not shown) or the like so that the positional relationship does not shift.
  • a storage section 54 for the discharge lamp 1 is installed in the vicinity of the window section 51 b at the end in the + X direction in the casing 51, and a lamp transport system 56 is disposed in the upper section in the casing 51.
  • the casing 51 is provided with an outside air inlet and a filter that removes dust and the like from the taken outside air.
  • a pair of guide members 41 are provided in parallel to the X direction so as to oppose two side surfaces in the Y direction of the lower housing 31A, and a drawer portion 36 is disposed so as to be movable in the X direction along the guide members 41.
  • the discharge lamp 1 is supported at the center of the lead-out portion 36 via the support member 33.
  • a telescopic (multistage) guide mechanism may be used as the guide member 41.
  • the ellipsoidal mirror 2 provided with a circular opening 2a (see FIG. 4A) is installed in the drawer portion 36 so as to surround the discharge lamp 1, and the discharge lamp 1 is disposed above the lower housing 31A.
  • a light shielding member 42 shaped like a side surface of a truncated cone is disposed so as to cover the clamp mechanism 52 connected to the base portion 28.
  • An opening (not shown) for passing the discharge lamp 1 and the clamp mechanism 52 when the discharge lamp 1 is replaced is provided on the side surface in the + X direction of the light shielding member 42.
  • the exchange device 50 is provided in the lower housing 31A.
  • a drawer drive unit 60 that pulls out the drawer part 36 toward the casing 51 through the openings 31Aa and 51a, and a drive unit 72 that clamps the base part 28 by the clamp mechanism 52 and releases it.
  • the drawer drive unit 60 is arranged along the X direction on the floor surface in the casing 51 on the ⁇ Y direction side of the straight line passing through the center of the lower housing 31A and parallel to the X axis.
  • a drive unit 63 such as a drive method or a linear motor method, and a connecting member 43 are included.
  • the connecting member 43 is provided at the end of the base table 62 on the ⁇ X direction side in the + Y direction and at the front end 62a protruding in the Z direction, and at the end of the drawer portion 36 in the + X direction at the center in the Y direction.
  • the convex connected portion 36c is connected.
  • the discharge lamp 1 supported by the drawer part 36 is supported by the drawer part 36 in the lower housing 31A. It can move (draw out) to a position that enters the casing 51. Since the drawer portion 36 is supported by the guide member 41 and the drawer portion 36 can move smoothly in the X direction along the guide member 41, the load of the drawer portion 36 is hardly applied to the base table 62. Not done. For this reason, instead of the mechanism using the guide member 61, a mechanism that moves the drawer portion 36 in the X direction with an air cylinder or the like may be used as the drawer driving unit 60.
  • the drive unit 72 that drives the clamp mechanism 52 of the base portion 28 of the discharge lamp 1 is fixed to the upper surface of the base table 62 and tilted slightly (for example, about 15 degrees) clockwise (for example, about 15 degrees).
  • the guide member 73 is disposed along the retraction direction D of the clamp mechanism 52 (see FIG. 4A), and the guide member 73 can be moved in the retraction direction D via the two sliders 74.
  • a support member 65 elongated in the direction.
  • a relay member 64 that is elongated in the Z direction is fixed to the end portion of the upper surface of the movable table 75 in the ⁇ X direction, the other end of the power cable 24 is connected to the upper portion of the relay member 64, and the center of the relay member 64 in the Z direction is
  • the other end of the power cable 23 connected to the support member 33 is connected to the part through an opening provided in the drawer part 36.
  • the power cables 23 and 24 are further connected to the power supply unit 20 of FIG. 1 via flexible extension cables (not shown).
  • FIG. 7A shows a detailed configuration of the clamp mechanism 52 and the drive unit 72.
  • the + X direction end of the reference lever 67 of the clamp mechanism 52 is movable in a direction parallel to the retraction direction D of FIG. 4A via a short linear guide 71H at the upper end of the support member 65. It is supported so as to be finely movable in D1 (uniaxial direction).
  • the drive unit 72 has one end fixed to the bottom of the reference lever 67 in the vicinity of the + X direction end, a tension coil spring 68 that pulls the + X direction end of the drive lever 69 upward, and a movable table 75.
  • a driving portion 76 such as an air cylinder or an electromagnetic cylinder that can displace the end in the + X direction of the driving lever 69 downward ( ⁇ Z direction).
  • One end of the drive unit 76 is connected to the movable table 75 via a rotatable joint 76a.
  • the tip of the movable element of the drive unit 76 and the end of the drive lever 69 are connected via a rotatable joint 76b.
  • a so-called clevis joint can be used as the joint 76a
  • a so-called knuckle joint can be used as the joint 76b.
  • the driving unit 76 does not apply a force to the end of the driving lever 69, so that the counterclockwise force is exerted on the driving lever 69 against the reference lever 67 by the tension coil spring 68.
  • the roller 70 provided at the end of the drive lever 69 in the ⁇ X direction urges the terminal portion 28a of the base portion 28 toward the power supply block 66, so that the terminal portion 28a is formed by the power supply block 66 and the roller 70. It is kept stable.
  • the linear guide 71H may not be provided.
  • the lamp transport system 56 includes three claw portions 86 for gripping the gripped portion 28e of the base portion 28 on the anode side of the discharge lamp 1 from above, a grip claw opening / closing mechanism 85 for opening and closing these claw portions 86, A Z-axis drive mechanism 84 that holds the discharge lamp 1 and moves up and down (Z direction), a turning shaft 83 that turns the Z-axis drive mechanism 84 around an axis parallel to the Z axis, and the turning shaft 83 as the casing 51. And a support portion 82 that is supported on the ceiling portion.
  • FIG. 9A is a plan view showing a state in which the gripped portion 28e of the base portion 28 is gripped by the three claw portions 86
  • FIG. 9B is a side view of FIG. 9A.
  • small pins 86a are provided on the surfaces of the three claw portions 86 facing the gripped portion 28e, respectively.
  • the pins 86a of the three claw portions 86 face the holes h1, h2, and h3 of the flat portions 28f, 28g, and 28h of the gripped portion 28e, respectively.
  • the gripping claw opening / closing mechanism 85 is positioned. In this state, as shown in FIG.
  • the gripping claw opening / closing mechanism 85 moves (closes) the three claw portions 86 toward the center, and the three pins 86a are moved to the corresponding hole portions h1, h2, and so on.
  • the three claw portions 86 are closed until the flat portions of the three claw portions 86 come into contact with the corresponding flat portions 28f, 28g, and 28h. Since the three claw portions 86 are respectively connected to the grip claw opening / closing mechanism 85 via a spring mechanism (not shown) that can be displaced in the radial direction, a stress that deforms the base portion 28 is applied. Absent.
  • the storage unit 54 includes a plurality of (in FIG. 4A) on which used discharge lamps 1 and unused discharge lamps 1 (hereinafter referred to as discharge lamps 1N) are placed.
  • a rotatable turntable 79 provided with six openings 79a (see FIG. 11) concentrically and a drive unit 80 for rotating the turntable 79 are provided.
  • the number of openings 79a is the number of discharge lamps 1 and 1N that can be stored in the turntable 79, and the number of discharge lamps 1 and 1N that can be stored is arbitrary.
  • the tip of the base 26 on the cathode side of the discharge lamp 1 or 1N is inserted into the opening 79a, and the discharge lamp 1 or 1N is caused by its own weight via the flange 26a (see FIG. 1A) of the base 26. It is placed on the turntable 79.
  • a positioning member 87 having a concave portion at the center and a semicircular cross section corresponding to the plurality of openings 79 a is provided on the side surface of the turntable 79.
  • a convex portion that can be engaged with the concave portion of the positioning member 87 is provided, and a leaf spring portion 88 that is deformable in the radial direction of the turntable 79 is disposed.
  • the lamp 1 or 1N can be accurately positioned at a position where the lamp 1 or 1N is transferred to or from the lamp conveyance system 56.
  • pins or the like that fit into the holes 27A and 27B in FIG. 2C are provided in the vicinity of the opening 79a so that the lamp direction (around the Z axis) can be positioned.
  • the operator (not shown) opens the lamp replacement door 45 of the casing 51 of the replacement device 50, and attaches the cap portion 26 of the unused discharge lamp 1N to the storage portion 54. It is inserted into the opening 79a of the turntable 79 and attached to the turntable 79 through the flange portion 26a of the base portion 26 of the discharge lamp 1N (replenishment of the discharge lamp).
  • the turntable 79 is manually rotatable when the power is off, and the turntable 79 is engaged so that a predetermined positioning member 87 is engaged with the leaf spring portion 88 as described with reference to FIG. ,
  • the rotation angle of the turntable 79 can be set manually and accurately.
  • the turntable 79 may be electrically rotated to install a lamp.
  • the discharge lamp is preferably replenished in a state where the supply of power from the power supply unit 20 in FIG. 1 is stopped and the discharge lamp 1 in the lower housing 31A in FIG.
  • measures are taken so that the light of the discharge lamp 1 in the lower housing 31A does not leak to the outside, and the turntable 79 is made of an insulating material, so that the turntable 79 can be connected to the turntable 79 while the discharge lamp 1 is lit.
  • the lamps may be exchanged between the lamps.
  • FIG. 4A six discharge lamps 1 and 1N can be set (supplemented) on the turntable 79, but a space is made in the turntable 79 to collect used lamps.
  • 4A and 4B show the case where the discharge lamp 1 is contained in the lamp house 31, so that five discharge lamps 1N are set on the turntable 79.
  • FIG. Thereafter, the lamp replacement door 45 is closed.
  • the discharge lamp 1 can be replaced with the discharge lamp 1N at an arbitrary timing (for example, when the plate P is replaced or when the apparatus is maintained).
  • the light source control system 32 transmits information to that effect to the main control system 14, and the main control system 14 stops the exposure operation of the exposure apparatus EX. You may do it.
  • the light source control system 32 stops the supply of power from the power supply unit 20 to the discharge lamp 1, turns off the discharge lamp 1, operates the exchange device 50, and stores the discharge lamp 1 in the storage unit 54. Replace with a discharge lamp 1N.
  • FIG. 4B the drawer portion 36 that integrally supports the discharge lamp 1 and the elliptical mirror 2 in the lamp house 31 is moved to a predetermined position in the + X direction by the drawer drive unit 60 as indicated by the arrow A1. Pull out until. As a result, the drawer 36 is pulled out to the position shown in FIG. At this time, the clamp mechanism 52, the relay member 64, and the drive unit 72 are also pulled out together with the drawer portion 36 into the + X direction casing 51.
  • 6A is a plan view, partly in section, showing the drawer portion 36 and the exchange device 50 of FIG. 6B. Further, in FIGS. 8 and 10B and the like referred to below, some of the plurality of discharge lamps 1N are not shown in order to avoid complication of the drawings.
  • the drive lever 69 of the clamp mechanism 52 is pulled downward by the drive portion 76 of the drive unit 72, and the terminal portion 28 a of the base portion 28 of the discharge lamp 1 is moved.
  • the roller 70 pressed against the power supply block 66 with a strong force is rotated about the connecting pin P51 (fulcrum), and the roller 70 is separated from the terminal portion 28a so as to be positioned higher than the terminal portion 28a.
  • the movable table 75 that supports the clamp mechanism 52 and the drive unit 76 is retracted along the retract direction D in the direction indicated by the arrow A2 by the drive unit 77 (see FIG. 4B). At this time, the roller 70 passes above the base portion 28.
  • the lever 38 is rotated clockwise by the drive unit 40 of the drive unit 34 to release the clamp of the fixing part 26h of the base part 26 on the cathode side.
  • the base part 26 can be pulled out from the support member 33.
  • the drive unit 34 for the base portion 26 is not shown in FIG. 10B referred to below. Note that the cathode-side base part 26 may be unclamped before the anode-side base part 28 is clamped.
  • the turning shaft 83 of the lamp transport system 56 is turned to move the gripping claw opening / closing mechanism 85 above the base portion 28 of the discharge lamp 1. Then, as indicated by an arrow A3, the grip claw opening / closing mechanism 85 is lowered by the Z-axis drive mechanism 84 of the lamp transport system 56, and the grip claw opening / closing mechanism 85 closes the three claw portions 86 on the bottom surface thereof, thereby 28 gripped portions 28e are gripped (see FIG. 9B). Thereafter, the claw portion 86 holding the discharge lamp 1 is raised by the Z-axis drive mechanism 84 as indicated by an arrow A5 in FIG.
  • the discharge lamp 1 is raised to a position where the lower end of the cathode side cap portion 26 of the discharge lamp 1 is higher than the upper surface of the lead-out portion 36 (that is, a position higher than the upper surface of the elliptical mirror 2).
  • the gripping claw opening / closing mechanism 85 that grips the discharge lamp 1 is swung about 180 degrees by the swivel shaft 83, and the discharge lamp 1 is moved above the turntable 79.
  • the turntable 79 is rotated by the drive unit 80 of the storage unit 54, and the vacant opening 79a of the turntable 79 is moved below the gripping claw opening / closing mechanism 85 (discharge lamp 1).
  • the grasping claw opening / closing mechanism 85 is lowered and the claw portion 86 is opened after the tip end portion of the base portion 26 of the discharge lamp 1 is accommodated in the opening 79 a, so that the used discharge lamp 1 is turned on the turntable 79. Is placed at position A7.
  • the grip claw opening / closing mechanism 85 of the lamp transport system 56 is raised, and as shown by the arrow A8, the turntable 79 is rotated about 60 degrees, and the unused discharge lamp 1N at the position A9 is moved to the grip claw opening / closing mechanism 85. Move down. Thereafter, the gripping claw opening / closing mechanism 85 is lowered again, and the gripping claw opening / closing mechanism 85 is raised after the claw portion 86 grips the gripped portion 28e of the base portion 28 of the unused discharge lamp 1N.
  • the gripping claw opening / closing mechanism 85 is turned about 180 degrees by the turning shaft 83 as shown by the dotted arrow B1 by the reverse movement of the discharge lamp 1, and the broken arrow B2 in FIG.
  • the holding claw opening / closing mechanism 85 that holds the discharge lamp 1N is lowered, and the base 26 on the cathode side of the discharge lamp 1N is placed on the support member 33.
  • the gripping claw opening / closing mechanism 85 is raised, and the cathode side cap 26 is clamped to the support member 33 by the drive unit 34 as shown in FIG. 6B. .
  • the driving unit 77 of FIG. 8 moves the movable table 75 that supports the clamp mechanism 52 in the direction indicated by the arrow B4 along the retraction direction D (direction approaching the discharge lamp 1N).
  • the power supply block 66 is brought into contact with the terminal portion 28a of the base portion 28 of the discharge lamp 1N.
  • the drive unit 76 pushes out the movable unit (in the case of an e-cylinder, the suction force is gradually weakened)
  • the drive lever 69 is rotated around the connecting pin P51 by the force of the tension coil spring 68,
  • the roller 70 comes into contact with the terminal portion 28 a and strongly presses the terminal portion 28 a against the power supply block 66.
  • the cathode side base part 26 may be clamped after the anode side base part 28 is clamped.
  • the position in the retraction direction D of the power supply block 66 is temporarily fixed. In this state, if the position of the power supply block 66 with respect to the anode side cap portion 28 is shifted, a large force may be applied to the discharge lamp 1N and the discharge lamp 1N may be damaged. In order to prevent this, in this embodiment, as shown in FIG. 7A, the reference lever 67 to which the power supply block 66 is attached can be moved in the direction D1 (radial direction with respect to the discharge lamp 1N) by the linear guide 71H. Therefore, the positioning error of the power supply block 66 can be corrected (absorbed). Note that the movable table 75 may be movable in the direction D1 instead of the linear guide 71H.
  • the clamping mechanism 52 for the base portion 28 has low rigidity in the rotation direction and the turning direction of the drive lever 69 (rotation direction around an axis parallel to the Z axis), and the reference lever 67 and / or the drive lever 69 are By bending, positioning errors in the rotational direction and the turning direction can be absorbed.
  • the groove 66a (see FIG. 5), which is a contact surface of the power supply block 66 with the base portion 28, has a constant V shape regardless of the position in the Z direction. It does not matter if the position in the Z direction is shifted between
  • a metal tube is formed on the rod-like portion 25b side of the glass tube 25 in which the anode EL1 and the cathode EL2 (see FIG. 2A) are installed.
  • a glass member (lamp body) in which a rod-shaped base tube 226 (small cap member) is provided and a metal bar-shaped cap tube 228 (small cap member) is provided on the rod-shaped portion 25c side is manufactured (prepared).
  • the cap tubes 228 and 226 are electrically connected to the anode EL1 and the cathode EL2, respectively.
  • the cap tubes 228 and 226 are integrally fixed to the sealing portion of the glass tube 25 by welding or the like.
  • the cathode-side base part 26 and the anode-side base part 28 are removed from the used discharge lamp 1 of FIG.
  • the shapes of the base portions 26 and 28 in FIG. 12 are simplified as compared with the base portions 26 and 28 in FIG.
  • a small convex portion 228a for positioning is provided at the center of the end portion of the cap tube 228, and a plurality of screw holes 228b are provided so as to surround the convex portion 228a.
  • a hole h4 that can accommodate the convex portion 228a is formed at the center of the upper portion of the inner surface of the cylindrical base portion 28, and a plurality of bolt openings 28k are formed at positions corresponding to the screw holes 228b.
  • a counterbore part that can accommodate the head part of the bolt BA1 is formed in the upper part of the opening 28k.
  • a fitting portion 226b having a small diameter is provided at the end portion 226a of the base tube 226, and a plurality of screw holes 226c are formed on the end surface of the fitting portion 226b.
  • a short cylindrical connecting portion 26p that can be fitted to the fitting portion 226b is provided on the upper portion of the flange portion 26a of the base portion 26, and a plurality of bolts are provided at positions corresponding to the screw holes 226c on the bottom surface of the flange portion 26a.
  • the opening 26q is formed.
  • a counterbore part that can accommodate the head part of the bolt BA2 is formed at the end of the opening 26q.
  • step 224 the base portion 28 is connected via the plurality of bolts BA ⁇ b> 1 so as to cover the base tube 228, and the base portion 26 is connected to the base tube 226 via the plurality of bolts BA ⁇ b> 2. Is completed.
  • step 222 the bolts BA1 and BA2 may be loosened in order to remove the cap portions 28 and 26 from the used discharge lamp 1, respectively.
  • the discharge lamp 1 since the base parts 26, 28 removed from the used discharge lamp 1 can be reused, the number of manufactured base parts 26, 28 having complicated shapes can be reduced, and the discharge lamp 1 The manufacturing cost can be suppressed.
  • the base parts 26 and 28 instead of reusing the base parts 26 and 28 (in other words, removing the base parts 26 and 28 from the used discharge lamp 1), for example, at least one of the base parts 26 and 28 manufactured separately is prepared,
  • the discharge lamp 1 may be configured by attaching it to the lamp body (base tube 226, 228).
  • a space is provided between the side surface of the base tube 228 and the inner surface of the base portion 28, for example, a flexible tube (not shown) arranged in parallel with the power cable 24. ), For example, high-pressure air is passed through the space to efficiently dissipate heat (lamp cooling) of the discharge lamp 1 during operation.
  • bolt fastening and injection of a heat-resistant adhesive may be used in combination.
  • the base tubes 228 and 226 and the base portions 28 and 26 may be joined together by forming the base tubes 228 and 226 and the base portions 28 and 26 integrally by welding or the like instead of bolt fastening.
  • both the base parts 26 and 28 can be removed.
  • the base part 26 on the cathode side may be formed integrally with the base pipe 226.
  • the cathode side cap part 26 and the anode side cap part 28 are formed integrally with the base tubes 226 and 228, respectively. May be.
  • the exposure apparatus EX of the present embodiment includes the light source device 30.
  • the light source device 30 includes a glass tube 25 (glass member) in which an anode EL1 (first electrode) and a cathode EL2 (second electrode) for forming a light emitting portion are provided, and a glass tube for the light emitting portion.
  • 25 is a light source device for causing the discharge lamp 1 having a base portion 28 (first base member) and a base portion 26 (second base member) provided on the anode EL1 side and the cathode EL2 side of 25 to emit light.
  • the light source device 30 includes a storage unit 54 that stores the discharge lamp 1, a support member 33 (support unit) that removably supports the base 26 of the discharge lamp 1, and the discharge lamp 1 that is supported by the support member 33.
  • a clamp mechanism 52 (connecting portion) for detachably connecting a power feeding block 66 (member for transmitting electric power) to which the power cable 24 is connected to the base portion 28, and support of the base portion 26 by the support member 33 and the clamp mechanism 52.
  • a lamp transport system 56 (transport section) that holds the base section 28 and transports the discharge lamp 1 between the storage section 54 and the support member 33 in a state where the connection of the power supply block 66 to the base section 28 is released. It is equipped with.
  • the clamp mechanism 52 that removably couples the power supply block 66 (the end of the power cable 24) to the base portion 28 of the discharge lamp 1 is provided.
  • the power supply block 66 is removed from the base portion 28 by the clamp mechanism 52, and when the unused discharge lamp 1 is mounted on the support member 33, the power supply block 66 is attached to the base portion 28 by the clamp mechanism 52.
  • the discharge lamp 1 can be exchanged efficiently by connecting.
  • the discharge lamp 1 can be replaced without waiting for the temperature of the discharge lamp 1 to drop, so that the lamp replacement time can be shortened.
  • the clamp mechanism 52 and the lamp transport system 56 (exchange device 50) of the light source device 30 are less modified than the conventional light source device (the device that supports the base of the discharge lamp on the cathode side with a predetermined support member). Can be retrofitted. By using the discharge lamp 1 of this embodiment with this modified light source device, the discharge lamp can be replaced efficiently and automatically.
  • a connecting pin P51 (fulcrum) is provided near the point of action where the end portion (roller 70) of the drive lever 69 contacts the terminal portion 28a of the base portion 28, and the tension coil spring 68 is provided. Since the position where the driving lever 69 is pulled by the driving portion 76 (power point) is arranged outside the lamp house 31 (elliptic mirror 2), a large force for clamping the base portion 28 using a wide space. Can be easily obtained.
  • the drive unit 72 of the clamp mechanism 52 is disposed outside the lamp house 31 and the clamp mechanism 52 can be operated at a place away from the lamp house 31, the clamp mechanism 52 and the drive unit 72 can be reduced to a conventional light source device. Can be retrofitted with modifications.
  • the discharge lamp 1 of the present embodiment includes a glass tube 25 (glass member) in which an anode EL1 and a cathode EL2 for forming a light emitting portion are provided, and an anode EL1 of the glass tube 25 with respect to the light emitting portion.
  • the base portion 28 can contact the power supply block 66 (member for transmitting power) to which the power cable 24 is connected, and the power supply block 66 can be connected to the power supply block 66 in order to reduce the electrical contact resistance with the power supply block 66.
  • a terminal portion 28a (connected portion) provided with plane portions 28b and 28c capable of surface contact and a non-planar portion (holes h1, h2, h3) that can be held by the lamp conveyance system 56 (conveyance portion).
  • Holding part 28e (held part).
  • the power feeding block 66 connected to the power cable 24 by the clamp mechanism 52 (connecting portion) is easily brought into surface contact with the terminal portion 28a.
  • the gripped portion 28e is provided with non-planar portions including holes h1, h2, h3 into which the pins 86a of the claw portions 86 can be inserted, for example, the discharge lamp 1 can be transported safely.
  • the gripped portion 28e may be provided with an inclined portion having a smaller cross-sectional area toward the lower side, for example. The discharge lamp 1 can also be transported safely by gripping the inclined portion with the claw portion 86.
  • the exposure apparatus EX of the present embodiment includes the light source device 30 described above, an illumination optical system 13 (illumination system) that illuminates the mask M with light (exposure light IL) generated from the discharge lamp 1 of the light source device 30, and A projection optical system PL that projects an image of the pattern of the mask M onto the plate P (substrate) under the exposure light IL.
  • an illumination optical system 13 illumination system
  • exposure light IL exposure light generated from the discharge lamp 1 of the light source device 30
  • a projection optical system PL that projects an image of the pattern of the mask M onto the plate P (substrate) under the exposure light IL.
  • the clamp mechanism 52 causes the terminal portion 28a (connected portion) of the base portion 28 on the anode side of the discharge lamp 1 to be connected.
  • the power supply block 66 that is in surface contact and connected to the power cable 24 is detached from the terminal portion 28a, and the drive unit 34 enables the cathode-side cap portion 26 of the discharge lamp 1 to be detached from the support member 33.
  • Step (to release the clamp of the base part 26), and the lamp carrier system 56 holds the gripped part 28e (held part) including the non-planar part of the base part 28 of the discharge lamp 1 to hold the discharge lamp 1 And step 206 for transporting to the storage unit 54.
  • the discharge lamp 1 can be carried out efficiently.
  • the lamp transport system 56 holds the gripped portion 28e of the base portion 28 of the unused discharge lamp 1N in the storage portion 54 by the lamp transport system 56, and the base portion 26 of the discharge lamp 1N is supported by the support member 33.
  • Step 208 for transporting the discharge lamp 1N to a possible position Step 210 for clamping the base portion 26 of the discharge lamp 210 to the support member 33 by the drive unit 34, and the clamp mechanism 52 of the base portion 28 of the discharge lamp 1N.
  • the unused discharge lamp 1N can be efficiently installed on the support member 33.
  • the power supply block 66 in which the power cable 24 is connected to the terminal portion 28a (connected portion) of the base 28 on the anode side of the discharge lamp 1N is brought into surface contact 212.
  • step 214 since the terminal portion 28a and the power supply block 66 are in surface contact, the discharge lamp 1 can be lit with a small power loss.
  • exposure is performed by the exposure apparatus EX using the light from the discharge lamp 1.
  • power is supplied to the power supply block 66 using the power cable 24.
  • the power cable 24 is not used.
  • the reference lever 67 and the power supply block 66 may be used (conducted).
  • not only electric power but also compressed air for cooling the base portion 28 may be supplied to the discharge lamp 1 to the power supply block 66.
  • the clamp mechanism 52 of the power supply block 66 is configured to prevent the discharge lamp 1 from being subjected to a force from the clamp mechanism drive unit 72 as shown in FIG.
  • the linear guide 71H is provided so that the reference lever 67 can be finely moved in the radial direction D1.
  • the tip of the reference lever 67 extends in the Z direction in parallel with the power feed block 66 and the power feed block at the lower end.
  • An L-shaped guide member 71S having a protrusion capable of supporting 66 is fixed. Between the guide member 71S and the power supply block 66, the power supply block 66 is Z with respect to the guide member 71S as indicated by an arrow A10.
  • a linear guide 71V for enabling fine movement in the direction may be provided.
  • the cap portion 28 of the discharge lamp 1 is guided integrally with the power supply block 66 via the linear guide 71V. Since the member 71S can be displaced in the + Z direction, the stress acting on the discharge lamp 1 can be reduced. For this reason, the output of the light beam supplied from the light source device 30 can be further stabilized.
  • the surface of a V-shaped groove 66a (see FIG. 5) of the power supply block 66.
  • a plurality of uneven patterns may be provided on the (contact surface).
  • the clamp mechanism 7A is configured to open and close the reference lever 67 and the drive lever 69 of the clamp mechanism 52 in the vertical direction (Z direction).
  • the clamp mechanism drive unit 72 in FIG. You may make it open and close in a perpendicular direction.
  • the clamp mechanism 52 does not need to retract the roller 70 at the tip of the drive lever 69 to a position higher than the base portion 28 when the drive mechanism 77 moves the clamp mechanism 52 in the X direction. That is, only the opening / closing operation of the clamp mechanism 52 eliminates the components of the clamp mechanism 52 above the discharge lamp 1, so that the discharge lamp 1 can be transported in the Z direction.
  • the drive part is provided independently.
  • the drive unit may be shared as in the modification shown in FIG. 14A, one end of a wire rope 89D is fixed to the tip of the drive lever 69 of the clamp mechanism 52A in the + X direction instead of the drive unit 76, and the other end of the wire rope 89D is supported. Below the member 65, it extends in the + X direction via a pulley 89C supported rotatably around an axis parallel to the Y axis.
  • the other end of the wire rope 89D is fixed to the tip of the movable rod 89A of the linear actuator 76 via a cylindrical mounting member 89B.
  • the linear actuator 76 is fixed to the upper surface of the base table 62, and the movable rod 89A can be driven in the X direction along the guide member 61 of the base table 62 (see FIG. 4B).
  • the movable table 75A on which the support member 65 is fixed is placed on the upper surface of the guide member 73 via the slider 74 so as to be movable in the X direction.
  • a long hole 75Aa that is long in the X direction is provided, and a part of the mounting member 89B is inserted into the long hole 75Aa.
  • a cantilevered support rod 89G having a roller 89F at the front end in the ⁇ X direction is attached to an end portion in the ⁇ X direction of the movable table 75A so as to extend in the ⁇ X direction.
  • the movable table 75A is applied with an urging force in the ⁇ X direction from the end of the base table 62 in the ⁇ X direction by a tension coil spring 89E.
  • the movable table 75 is positioned at the position shown in FIG. Is pressed against the stopper (not shown) in the -X direction and is stationary.
  • the tension of the tension coil spring 89E is set larger than that of the tension coil spring 68 for driving the drive lever 69 of the clamp mechanism 52A.
  • one end portion 38Aa of the U-shaped lever 38A contacts the fixing portion 26h of the base portion 26 on the cathode side of the discharge lamp 1, and this end portion 38Aa is a pull whose one end is fixed in the support member 33.
  • the coil spring 39 is biased toward the fixed portion 26h.
  • a clamp mechanism 34 ⁇ / b> A of the base portion 26 is configured including the lever 38 ⁇ / b> A and the tension coil spring 39.
  • a drive unit 72A that drives the clamp mechanisms 52A and 34A is configured including a wire rope 89D, a pulley 89C, a linear actuator 76L, a movable table 75A, a tension coil spring 89E, a rod 89A, and the like.
  • FIG. 14A shows a state in which the support member 33 that supports the discharge lamp 1 is pulled out of the lamp house 31 by the pull-out driving unit 60, as shown in FIG. 6B.
  • the attachment member 89B at the tip of the movable rod 89A of the linear actuator 76L is located near the end in the ⁇ X direction of the movable range in the long hole 75Aa.
  • the wire rope 89D is pulled downward via the pulley 89C, and as shown in FIG. 14B, + X of the drive lever 69 of the clamp mechanism 52A.
  • the end of the direction is lowered, and the clamp of the base portion 28 by the power supply block 66 and the roller 70 is released.
  • the mounting member 89B at the tip of the movable rod 89A comes into contact with the inner surface of the elongated hole 75Aa on the + X direction side, and the wire rope 89D is not pulled any more. Instead, the attachment member 89B continues to move in the + X direction while pulling the movable table 75A. As a result, the clamp mechanism 52A and the support member 65 on the movable table 75A move in the + X direction as a whole, and the clamp mechanism 52A is retracted from above the discharge lamp 1. Further, as shown in FIG.
  • the roller 89F at the tip of the rod 89G attached to the movable table 75A is connected to the cathode side clamp mechanism 34A.
  • the lever 38A is rotated in contact with the other end 38Ab of the lever 38A, and the clamp on the support member 33 of the base part 26 on the cathode side is released.
  • the discharge lamp 1 is replaced by the lamp transport system 56.
  • the cathode-side base portion 26 is clamped by an operation reverse to the above-described operation, and the power supply block 66 of the clamp mechanism 52A is moved to the discharge lamp by the movement of the movable table 75A in the ⁇ X direction.
  • the end portion of the drive lever 69 rises and the base portion 28 is clamped by the roller 70 and the power supply block 66 again.
  • one linear actuator 76L (drive unit) is used to release and retract the clamp mechanism 52A, release the clamp mechanism 34A, and perform operations opposite to these operations. be able to. That is, since the three operations are controlled by one actuator, the manufacturing cost can be reduced. Note that the number of actuators may be two, for example.
  • the drive unit 72 that drives the clamp mechanism for the base 28 on the anode side of the discharge lamp 1 is supported by the movable table 75 of the drawer drive unit 60.
  • the drive unit is provided in the lamp house.
  • FIGS. 16 to 18 portions corresponding to those in FIGS. 4A and 4B are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 16 shows a light source device 30A according to the present embodiment.
  • the light source device 30A includes a clamp mechanism 52B that clamps the base 28 on the anode side of the discharge lamp 1, a drive unit 72B that drives the clamp mechanism 52B, a storage unit 54 of the discharge lamp 1, and a lamp transport system 56A.
  • a flat base member 75B is fixed to the end portion of the lower housing 31A of the lamp house 31 in the ⁇ X direction via a support base 75C, and driven to the upper surface of the base member 75B via a drive unit 76.
  • One end of the lever 69 is supported, one end of the reference lever 67A is supported on the upper surface of the support base 75C via the support member 65, and a power supply block 66 is provided at the tip of the other end of the reference lever 67A.
  • a tension coil spring 68 is fixed, and a roller 70 is attached to the tip of the other end of the drive lever 69, and the end of the drive lever 69 in the -X direction is pulled up between the bottom of the upper housing 31B and the drive lever 69. Is intervening.
  • a linear guide 71H (not shown in FIG. 16; not shown in FIG. 16) is provided between the upper surface of the support member 65 and the end of the reference lever 67A in the ⁇ X direction so as to be movable in the ⁇ X direction. A)) is arranged.
  • the discharge lamp 1 is supported by the support member 33 at an angle rotated by 180 degrees with respect to the case of FIG.
  • the power supply block 66 contacts the flat portions 28b and 28c (see FIG. 2B) on the ⁇ X direction side of the terminal portion 28a of the base portion 28 on the anode side of the discharge lamp 1, and relaxes the force of the driving portion 76.
  • the drive lever 69 rotates clockwise by the force of the tension coil spring 68, and the roller 70 at the tip of the drive lever 69 urges the back surface of the terminal portion 28a in the -X direction.
  • the terminal portion 28 a is clamped between the rollers 70.
  • the clamp mechanism 52B is configured to include the reference lever 67A, the drive lever 69, and the roller 70, and the drive unit 72B for the clamp mechanism 52B is configured to include the drive unit 76, the support member 65, and the tension coil spring 68. Yes.
  • the relay member 64A is fixed to the upper surface of the base member 75B, the other end of the power cable 24 having one end connected to the power supply block 66 is connected to the upper portion of the relay member 64A, and one end is connected to the support member 33.
  • the other end of the flexible and flexible power cable (not shown) is connected to the lower portion of the relay member 64A, and the power cable 24 and the like are connected to the power supply unit (not shown) via the extension cable (not shown). It is connected.
  • the light shielding member 42A above the discharge lamp 1 in the lower housing 31A is provided with an opening (not shown) through which the discharge lamp 1 passes at the end in the + X direction, and a clamp mechanism at the end in the ⁇ X direction.
  • An opening (not shown) for arranging 52B is provided. Further, the drive unit 34 (see FIG. 4B) for clamping the base 26 on the cathode side of the discharge lamp 1 to the support member 33 is the same as that of the first embodiment. Illustration of 34 is omitted.
  • a guide member 61, a base table 62A, a connecting member 43 that connects the leading end portion 62Aa protruding in the Z direction of the base table 62A and the drawer portion 36, and a drive portion 63 are disposed in the casing 51 of the exchange device 50A.
  • a drive unit 60A is installed.
  • an elongated support member 90A installed on the bottom surface, an X-axis guide member 90B fixed in the X direction fixed to the upper end of the support member 90A, and movable in the X direction to the X-axis guide member 90B
  • a lamp transport system 56A including a plurality of claw portions 86 provided is provided.
  • a storage unit 54 for the discharge lamp 1 is also installed in the casing 51.
  • An exchange device 50A is configured including the drawer drive unit 60A, the lamp transport system 56A, and the storage unit 54. Other configurations are the same as those of the light source device of FIG.
  • the end of the drive lever 69 of the clamp mechanism 52B is pulled down in the direction indicated by the arrow A21 by the drive unit 76 of the drive unit 72B.
  • the roller 70 at the tip of the drive lever 69 is separated from the base 28 on the anode side.
  • the drawer drive unit 60A pulls the drawer part 36 in the + X direction to a predetermined position in the casing 51.
  • the gripping claw opening / closing mechanism 85 and the claw portion 86 of the lamp transport system 56A descend in the ⁇ Z direction to grip the anode side cap portion 28 and clamp the cathode side cap portion 26.
  • the clamp of the base part 26 may be released before the claw part 86 grips the base part 28. Thereafter, as indicated by an arrow A24, the gripping claw opening / closing mechanism 85 moves up and moves the base part 26 on the cathode side of the discharge lamp 1 to a position higher than the elliptical mirror 2.
  • the X-axis drive mechanism 90X moves in the + X direction along the X-axis guide member 90B, as indicated by an arrow A25, and moves the gripping claw opening / closing mechanism 85 to a position A27 above the turntable 79 of the storage unit 54.
  • the gripping claw opening / closing mechanism 85 is lowered to place the discharge lamp 1 in an open opening of the turntable 79.
  • the grip claw opening / closing mechanism 85 is raised once, the turntable 79 rotates to move the unused discharge lamp 1N below the grip claw opening / closing mechanism 85, and then the grip claw opening / closing mechanism 85 is lowered again. Then, the unused discharge lamp 1N is gripped and raised.
  • the discharge lamp 1N is installed on the support member 33 by the reverse operation of the discharge lamp 1 being carried out, and the drawer portion 36 is returned into the lower housing 31A by the drawer drive unit 60A. Then, as shown in FIG. 16, the replacement of the discharge lamp 1 is completed by driving the clamp mechanism 52 ⁇ / b> B with the drive unit 72 ⁇ / b> B to clamp the base 28 on the anode side of the discharge lamp 1 ⁇ / b> N.
  • the configuration of the light source device 30A is simplified as a whole, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the power cable 24 connected to the power supply block 66 that supplies power to the base 28 on the anode side is not pulled out, the configuration of the portion driven by the pull-out drive unit 60A can be simplified.
  • the lamp transport system 56A of the present embodiment drives the gripping claw opening / closing mechanism 85 by the linear motion method using the X-axis drive mechanism 90X and the Z-axis drive mechanism 84, the turntable 79 extends along the circumference. Even if the discharge lamps 1 and 1N are arranged close to each other, the positioning between the gripping claw opening / closing mechanism 85 and the turntable 79 can be easily performed. In the present embodiment, the following modifications are possible.
  • the lamp transport system 56A of the present embodiment the lamp transport system 56 of the first embodiment or a multi-axis robot hand may be used.
  • a swivel type lamp transport system 56B may be provided instead of the lamp transport system 56A.
  • the lamp transport system 56B includes an elongated support member 90C installed on the bottom surface in the casing 51, a turning drive unit 90D fixed to the upper end of the support member 90C, and a turning drive unit 90D parallel to the Z axis.
  • the swivel unit 90E swiveled around the axis, the Z-axis drive mechanisms 84A and 84B fixed to both ends of the swivel unit 90E and movable in the Z direction, respectively, and the lower ends of the Z-axis drive mechanisms 84A and 84B are provided.
  • the one gripping claw opening / closing mechanism 85A grips the cap portion 28 of the used discharge lamp 1 via the claw portion 86A, and the other gripping claw opening / closing mechanism.
  • the base portion 28 of the unused discharge lamp 1N of the turntable 79 is gripped through the claw portion 86B.
  • the turning unit 90E is rotated 180 degrees by the turning drive unit 90D, and then discharged through the Z-axis drive mechanisms 84A and 84B.
  • the discharge lamps 1 and 1N can be exchanged between the support member 33 and the turntable 79 at high speed.
  • the clamp mechanism 52B is not obliquely above the discharge lamp 1 supported by the support member 33 in the casing 51, the claw portion 86A (or the gripping portion) of the gripping claw opening / closing mechanism 85A is rotated by the rotation of the turning portion 90E. Even if the claw portion 86B) of the claw opening / closing mechanism 85B rotates in either the clockwise direction or the counterclockwise direction, there is no fear of coming into contact with the clamp mechanism 52B.
  • the third embodiment will be described with reference to FIGS. 19A to 25B.
  • the light source device of this embodiment is also used for supplying illumination light for exposure to the illumination optical system 13 of the exposure apparatus EX of FIG.
  • the discharge lamp of this embodiment is different from the above-described embodiment in the shape of the base part on the anode side and the configuration of the clamping mechanism of this base part.
  • 19A to 25B portions corresponding to those in FIGS. 2A, 4A, 4B, and 16 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. Description is omitted.
  • FIG. 19A shows a discharge lamp 1A according to the present embodiment.
  • a discharge lamp 1A includes a bulb portion 25Aa and two cylindrical rod-like portions 25Ab and 25Ac fixed so as to sandwich the bulb portion 25Aa and an end portion of one rod-like portion 25Ab.
  • a cathode-side base part 126 connected and an anode-side base part 128 connected to the end of the other rod-shaped part 25Ac are provided.
  • the cap portions 128 and 126 are electrically connected to an anode and a cathode (not shown) in the valve portion 25Aa, respectively.
  • the base parts 126 and 128 are made of a metal having good electrical conductivity and thermal conductivity.
  • the cathode-side cap 126 has, in order from the rod-shaped portion 25Ab to the open end side, a cylindrical connection portion 126k having a diameter larger than that of the rod-shaped portion 25Ab, and an outer diameter of about twice the outer diameter of the rod-shaped portion 25Ab.
  • a cylindrical fixing portion 126h having a slightly smaller outer diameter or substantially the same outer shape as the shaft portion 126b, a chamfered portion 126i, and a tip portion 126j having a diameter smaller than that of the small diameter portion 126f are formed.
  • the anode-side cap portion 128 includes, in order from the rod-shaped portion 25Ac side of the glass tube 25A of the discharge lamp 1A to the open end side, a cylindrical connection portion 128k having an outer diameter slightly larger than the diameter of the rod-shaped portion 25Ac.
  • a cylindrical intermediate portion 128m having an outer diameter substantially the same as the diameter of the rod-like portion 25Ac, a heat radiating portion 128i formed with a plurality of ring-shaped radiating fins 128j, and a terminal portion 128a are provided.
  • the terminal portion 128a has a conical side surface-shaped convex coupling portion 128b that gradually decreases in diameter toward the distal end portion, a cylindrical shaft portion 128c that has a smaller diameter than the connection portion 128k, and a diameter that gradually decreases. It has the recessed part e1 which becomes large, the cylindrical front-end
  • a member in order to detachably connect the power cable 24 to the anode-side cap portion 128, a member (hereinafter, referred to as a combination of a plurality of cylindrical members). 152 (referred to as a power supply socket).
  • a power supply socket 152 includes a ring-shaped connecting portion 153 formed with a concave contact surface 153a having the same shape as the connecting portion 128b of the base portion 128, and a cylinder fixed to the upper portion of the connecting portion 153.
  • Button portion having a cylindrical lower end disposed between the connecting portion 153 and the outer cylindrical portion 154.
  • the stepped portion 155a is formed in contact with the flange portion 154a at the tip of the outer cylindrical portion 154.
  • the connecting part 153, the outer cylinder part 154, and the inner cylinder part 155 are made of metal having good electrical conductivity and thermal conductivity.
  • the connecting portion 153 is fixed to the bottom surface of the outer cylinder portion 154 with, for example, a bolt (not shown), a recess 154b is formed on the outer surface of the outer cylinder portion 154, and the end of the power cable 24 is the outer surface of the outer cylinder portion 154. It is connected to. Further, the connecting portion 153 is provided with an inner surface 153b loosely fitted to the shaft portion 128c and the tip end portion 128d of the base portion 128, and a plurality of openings h4 (see FIG. 24) in which spherical (ball bearing) spheres 157 are respectively disposed. And a retainer portion 153c.
  • a tapered portion 155b is formed in the recessed portion at the lower end of the button switch portion 155 to allow the spherical body 157 to escape to the outside, and a small recessed portion 155d that can contact the tip portion 128d of the base portion 128 is formed on the upper surface of the recessed portion. Yes.
  • the plurality of spheres 157 held by the retainer portion 153c of the connecting portion 153 are housed in the recess e1 of the terminal portion 128a, and are connected from the button switch portion 155 to the connecting portion by the compression coil spring 156.
  • the urging force acts on the 153 side, and the contact surface 153a of the connecting portion 153 is pressed against the connecting portion 128b of the terminal portion 128a.
  • the electric power (current) supplied to the power cable 24 is supplied to the base part 128 with a small electric resistance (contact resistance) via the outer cylinder part 154 and the connecting part 153.
  • a vent hole 154 c is formed in the outer cylinder portion 154, and a vent hole is provided from the outside via a blower pipe (not shown) provided in the power cable 24. It is comprised so that the cooled air can be supplied to 154c. The air is supplied to the space between the connecting portion 153 and the outer cylinder portion 154, and the base portion 128 can be efficiently cooled. Note that the mechanism for supplying the cooled air can be omitted. In this case, it is not necessary to provide the vent hole 154c. A mechanism for removing the power supply socket 152 from the base part 128 and attaching it to the base part 128 will be described later.
  • FIG. 20A is a plan view in which a part of the light source device 30C according to this embodiment is cut out
  • FIG. 20B is a side view in which part of FIG. 20A is cut out.
  • the flange 126a of the base 126 on the cathode side of the discharge lamp 1A is installed on the support member 33 fixed to the drawer 36 in the lower housing 31A, and the fixed 126h is connected to the drive unit 34 (FIG. 20B). 4 (B)).
  • the relay member 64 is fixed to the upper surface of the end portion in the + X direction of the drawer portion 36, one end of the power cable 24 is connected to the distal end portion of the relay member 64, and the other end of the power cable 24 is connected via the power supply socket 152. It is connected to a base part 128 on the anode side of the discharge lamp 1A.
  • the power cable (not shown) connected to the support member 33 is also connected to the relay member 64.
  • a drawer driving unit 60A for pulling out the drawer portion 36 toward the casing 51, a discharge lamp 1A, a storage section 54 for storing an unused discharge lamp 1A (hereinafter referred to as discharge lamp 1AN), and a lamp transport system 56C.
  • An exchange device 50C for the light source device 30C is configured including the drawer drive unit 60A, the storage unit 54, the lamp transport system 56C, and the drive unit 72C. As shown in FIGS.
  • the lamp transport system 56C is fixed to the bottom of the support member 90A, which is installed on the bottom side of the guide member 61 on the ⁇ Y direction side, and to the upper end of the support member 90A.
  • a long X-axis guide member 90B in the X direction an X-axis drive mechanism 90X supported by the X-axis guide member 90B so as to be movable in the X direction, a Z-axis drive mechanism 84B supported by the X-axis drive mechanism 90X, A holding portion 162 provided at the lower end of the Z-axis drive mechanism 84B and holding the base portion 128 on the anode side of the discharge lamp 1A.
  • the drive unit 72C for replacing the power supply socket has an elongated support member 90F installed on the bottom surface on the + Y direction side with respect to the guide member 61, and approximately 30 around the axis parallel to the Z axis at the upper end of the support member 90F.
  • Swivel unit 90G connected to be swivel within a range of degrees, a Z-axis drive mechanism 84A provided in storage part 90R at the tip of swivel unit 90G, and a lower end of Z-axis drive mechanism 84A.
  • a member 160 (hereinafter referred to as a gripping portion) for attaching and detaching the power supply socket 152 to the base portion 128 of the lamp 1A.
  • the drawer drive unit 60A when the discharge lamp 1A is replaced, as in the first embodiment, as shown by an arrow A31 in FIG. 21, the drawer drive unit 60A has the drawer portion 36 that supports the discharge lamp 1A in the casing. Pull out to a predetermined position in 51. Next, the gripping portion 160 of the drive unit 72C that has been waiting in the sky above the drawn out discharge lamp 1A descends, removes the power supply socket 152 from the base portion 128 of the discharge lamp 1A, and lifts only the power supply socket 152.
  • the turning portion 90G is turned about 30 degrees to retract the gripping portion 160 holding the power supply socket 152 from above the discharge lamp 1A.
  • the X-axis drive mechanism 90X is moved above the discharge lamp 1A as indicated by an arrow A36.
  • the gripping portion 162 is lowered to the base portion 128 of the discharge lamp 1A by the Z-axis drive mechanism 84B, and the front end portion 128d of the base portion 128 (see FIG. ))).
  • the discharge lamp 1A is installed in the storage unit 54 using the lamp transport system 56C and stored as in the example of FIG.
  • An unused discharge lamp 1AN is placed on the support member 33 from the section 54.
  • the power supply socket 152 is attached to the base portion 128 of the discharge lamp 1AN by the drive unit 72C, and the replacement of the discharge lamp 1A is completed by returning the drawer portion 36 into the lower housing 31A by the drawer drive unit 60A.
  • the gripping portion 160 fixed to the lower end of the Z-axis drive mechanism 84A of the drive unit 72C is fixed to the Z-axis drive mechanism 84A and is substantially around an axis parallel to the Z-axis.
  • Three openings 166a are formed, and a piston part 165 that can be driven in the Z direction, and three substantially T-shaped second link parts 167A, 167B, 167C (167C (Not shown).
  • the grip 160 is connected to the three arms 164a, 164b, and 164c via a rotatable fulcrum E1 and the like, and has a fulcrum E4 and the like that are rotatable to the three second links 167A, 167B, and 167C.
  • Three arm portions 169A, 169B, and 169C (169C not shown) connected via the three arm portions 164a, 164b, and 164c via a fulcrum E2 that is rotatable, and three second portions.
  • the grip portion 160 When the power supply socket 152 is removed from the base portion 128 of the discharge lamp 1A by the grip portion 160, the grip portion 160 is lowered as shown in FIG. 22B, and the convex portions at the tips of the arm portions 169A and 169B are the power supply socket. The lowering of the gripping portion 160 is stopped at a position facing the concave portion 154b of the outer cylindrical portion 154 of 152. Next, as shown by an arrow A32 in FIG. 23A, when the central piston portion 165 is pushed down, the link including the first link portion 164, the second link portions 167A and 167B, and the third link portions 168A and 168B. By the action of the mechanism, the tips of the arm portions 169A and 169B move inward, and the convex portions of the tip portions are hooked on the concave portions 154b of the outer cylinder portion 154.
  • the Z-axis drive mechanism 84A of the drive unit 72C is driven to raise the gripping portion 160 holding the power supply socket 152, thereby supplying power from the base portion 128 of the discharge lamp 1A.
  • the socket 152 can be removed upward.
  • the power supply socket 152 can be attached to the base portion 128 by an operation reverse to the above-described operation.
  • the drive unit 72C for replacing the power supply socket according to the present embodiment is provided with the turning portion 90G as shown in FIG. 20B.
  • the Z-axis drive mechanism 84A and The gripper 160 may be moved along the X axis.
  • the drawer portion 36 discharge lamp 1A
  • the drawer portion 36 is temporarily stopped, the grip portion 160 is lowered by the Z-axis drive mechanism 84A, and the discharge portion is discharged by the grip portion 160.
  • the power supply socket 152 is removed from 1A, and the holding part 160 holding the power supply socket 152 is raised.
  • the drawer drive unit 60A again pulls the drawer part 36 in the + X direction, and then the discharge lamp 1A is replaced by the lamp transport system 56C.
  • the manufacturing cost of the drive unit 72C can be reduced.
  • the Z-axis drive mechanism 84A for the gripper 160 and the Z-axis drive mechanism 84B for the gripper 162 are moved in the X direction along the X-axis guide member 90B of the lamp transport system 56C. It may be supported as possible.
  • the gripper 160 is moved to the end in the ⁇ X direction along the Z-axis drive mechanism 84B, and then the gripper 162 is moved to the discharge lamp 1A.
  • the discharge lamp 1A can be exchanged. Therefore, it is not necessary to stop the drawer part 36 (drawer drive unit 60A) at two places as in the above-described modification.
  • an air cylinder or the like can be used as the drive unit 63 of the drawer drive unit 60A.
  • the manufacturing method similar to the discharge lamp 1 mentioned above can be used as a manufacturing method of the discharge lamp 1A. That is, the discharge lamp 1A can be configured by preparing the lamp body (glass member) and the base portions 126 and 128 and connecting them together. At this time, the base parts 126 and 128 may be prepared so as to reuse, for example, those removed from the used discharge lamp 1A.
  • the base parts 126 and 128 instead of reusing the whole base parts 126 and 128, at least a part of the base parts 126 and 128 (for example, the terminal part 128a and the heat dissipation part 128i). Only at least one part) may be reused.
  • the light source device of this embodiment is also used to supply illumination light for exposure to the illumination optical system of the exposure device.
  • the light source device according to the present embodiment includes a plurality of (three as an example) lamp houses, synthesizes light emitted from discharge lamps in the plurality of lamp houses, and supplies the synthesized light to the illumination optical system of the exposure apparatus. 26A to 30, the same reference numerals are given to the portions corresponding to FIG. 1, and FIGS. 4A and 4B, and the detailed description thereof is omitted.
  • FIGS. 26A and 26B are plan views showing the exposure apparatus EXA according to the present embodiment, respectively, and FIG. 27 is a side view of the exposure apparatus EXA partly cut away.
  • the illumination optical system of the exposure apparatus EXA and the exposure main body (the part obtained by removing the light source device 30 from the exposure apparatus EX in FIG. 1) are arranged in a box-shaped chamber 92.
  • the exposure apparatus EXA includes a light source device 30D.
  • the light source device 30D is emitted from the first, second, and third lamp houses 29A, 29B, and 29C that are radially installed on the roof RT of the chamber 92, and the lamp houses 29A, 29B, and 29C that are installed on the roof RT.
  • combining part 93 which synthesize
  • the storage unit 54 is covered with a cover (not shown).
  • Each of the lamp houses 29A to 29C includes a lower housing 31A in which the discharge lamp 1 and the elliptical mirror 2 in use of FIG. 4B are accommodated, and an upper housing 31B in which the mirror 3 and the window member 4 are disposed (see FIG. 27).
  • FIGS. 26A and 26B only the lower housing 31A of the lamp houses 29A to 29C is shown.
  • the power supply block 66 of the power cable 24 is connected to the base part 28 on the anode side of the discharge lamp 1 when the lamp houses 29A to 29C are used by the clamp mechanism 52 of FIG.
  • the replacement device 50D is disposed in the casings 51A, 51B, and 51C disposed in the vicinity of the lamp houses 29A, 29B, and 29C, and in the casings 51A to 51C, respectively, and in the corresponding lamp houses 29A to 29C.
  • the drawer drive unit 60 shown in FIG. 4 (B) is provided to pull out the drawer portion 36 that supports the discharge lamp 1 into the casings 51A to 51C.
  • the height of the casings 51A to 51C is substantially the same as the height of the lower housing 31A (see FIG. 27), and an openable / closable cover (not shown) is provided on the upper surfaces of the casings 51A to 51C.
  • the exchange device 50D is disposed in each of the casings 51A to 51C, and releases the clamp by the clamp mechanism 52 of the base part 28 on the anode side of the discharged discharge lamp 1 as shown in FIG.
  • the drive unit 34 shown in FIG. 4B which is disposed in each of the casings 51A to 51C and releases the clamp of the base 26 on the cathode side of the drawn discharge lamp 1, and the lead-out part drawn out to the casings 51A to 51C.
  • a lamp transport system 56D for replacing the used discharge lamp 1 supported by 36 (support member 33).
  • the lamp transport system 56D includes a column 90H provided close to the casing 51C of the rooftop RT, a Y-axis drive unit 90I supported by the column 90H and extending in the Y direction, and a Y-axis drive unit 90I in the Y direction.
  • the Y-axis drive unit 90I drives the turning drive unit 90D in the Y direction by, for example, a ball screw method or a linear motor method.
  • the lamp transport system 56D includes the two gripping claw opening / closing mechanisms 85A and 85B, it is possible to grip two discharge lamps 1 (or unused discharge lamps 1N) at the same time.
  • a rotation shaft (not shown) may be provided between the Z-axis drive mechanisms 84A and 84B and the grip claw opening / closing mechanisms 85A and 85B.
  • the light source device 30D is lifted and lowered between an elevator 95 installed on the side surface of the chamber 92 and a position P7 close to the first floor and a position P6 close to the rooftop RT in the elevator 95.
  • a storage unit 54 (drive unit 80 and turntable 79) is installed on the upper surface of the elevating unit 94.
  • the drawer portion 36 that supports the discharge lamp 1 is pulled out in the casings 51B and 51C as shown in FIG. .
  • the unused discharge lamp 1N in the storage unit 54 is gripped by one gripping claw opening / closing mechanism 85A and the claw portion 86A of the lamp transport system 56D, and the gripping claw opening / closing mechanism 85A is raised. Thereafter, as indicated by a dotted line in FIG. 26B, the swivel part 90E of the lamp transport system 56D is moved above the casing 51B, and the discharge lamp 1N in the casing 51B is moved by the other gripping claw opening / closing mechanism 85B and claw part 86B. And the discharge lamp 1N held by one gripping claw opening / closing mechanism 85A and the claw portion 86A is installed in the drawer portion 36 (support member 33) of the casing 51B. At this time, the operation of releasing the clamp mechanism 52 with respect to the cap portion 28 of the discharge lamp 1 is the same as that of the first embodiment.
  • the swivel portion 90E of the lamp transport system 56D is moved above the casing 51C, and the discharge lamp 1 in the casing 51C is moved by one gripping claw opening / closing mechanism 85A and the claw portion 86A.
  • the gripping claw opening / closing mechanisms 85A and 85B are raised, the turning part 90E is moved above the storage part 54, and the two used discharge lamps 1 held by the claw parts 86A and 86B are stored. Place on the turntable 79 of the unit 54.
  • the unused discharge lamp 1N of the turntable 79 is gripped by one gripping claw opening / closing mechanism 85A and the claw portion 86A, the swivel portion 90E is moved above the casing 51C, and the discharge portion 36 in the casing 51 is discharged.
  • the drawer portion 36 in the casings 51B and 51C is returned into the lower housing 31A of the lamp houses 29B and 29C, thereby the unused discharge lamp 1N of the discharge lamp 1 in the lamp houses 29B and 29C.
  • the exchange to is completed.
  • the replacement of the discharge lamp 1 in the lamp house 29A can be similarly performed.
  • the storage unit 54 is moved to the first floor position P7 by the elevator 95 as shown in FIG. Then, the operator opens the lamp replacement door 45A on the first floor of the elevator 95, collects the used discharge lamp 1 of the turntable 79, and replenishes the unused discharge lamp 1N. Thereafter, the elevator 95 moves the storage unit 54 to a position P6 close to the rooftop RT, whereby the plurality of discharge lamps 1 in the light source device 30D can be replaced.
  • the operator can replenish and collect the discharge lamp at a single location for the plurality of lamp houses 29A to 29C, which is efficient.
  • the pair of gripping claw opening / closing mechanisms 85A and 85B and the claw portions 86A and 86B are provided, even if the traveling distance of the turning portion 90E along the Y-axis drive portion 90I becomes long, the replacement of the discharge lamp is short. You can do it in time.
  • the installation area of the roof RT of the chamber 92 is set.
  • the light source device 30D can be easily installed even on a narrow rooftop RT.
  • the number of turntables 79 storing the discharge lamp and the number of lamp transport systems 56D may be increased to shorten the lamp replacement time. Further, the turntable for supplementing the discharge lamp and the turntable for recovery may be arranged separately.
  • the Y-axis drive unit 90I (travel axis of the lamp transport system 56D) disposed so as to cross over the plurality of lamp houses 29A to 29C may be attached to the roof RT by a plurality of support columns, or the chamber 92. It may be supported so as to be suspended from, for example, the ceiling of a factory that is arranged separately. In addition, the lamp houses 29A to 29C may be collectively provided at a location away from the chamber 92.
  • FIGS. 28 to 31B A fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 28 to 31B.
  • the cathode side caps 26 and 126 of the discharge lamps 1 and 1A are positioned and fixed to the support member 33, and the anode side caps 28 and 128 are connected to the lamp transport systems 56 and 56C and the like.
  • etc. When the shape accuracy of the discharge lamp 1 and 1A is low, there exists a possibility that the nozzle
  • the robot hand needs a compliance function (flexibility) in order to be able to grip the base portions 28 and 128 with the robot hand such as the claw portion 86 or the grip portion 160. It is. Therefore, the present embodiment provides a discharge lamp gripping mechanism that is flexible with respect to the positional relationship with the discharge lamp, and a discharge lamp having a base having a shape suitable for gripping by such a gripping mechanism.
  • the discharge lamp and the gripping mechanism can be used for the discharge lamp 1 and the lamp transport system 56 in the light source device 30 of FIG. 4B, for example.
  • FIG. 28 to FIG. 31 (B) portions corresponding to FIG. 19 (A) and FIG. 19 (B) are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 28 shows a discharge lamp 1B according to the present embodiment.
  • the discharge lamp 1B includes a glass tube 25A, a cathode-side base 126 connected to an end of one rod-like portion 25Ab of the glass tube 25A, and an end of the other rod-like portion 25Ac of the glass tube 25A. And a base part 128A on the anode side connected to.
  • the cap portions 128A and 126 are electrically connected to an anode and a cathode (not shown) in the bulb portion 25Aa of the glass tube 25A, respectively.
  • the base parts 126 and 128A are made of metal having good electrical conductivity and thermal conductivity.
  • the anode-side cap portion 128A includes, in order from the rod-shaped portion 25Ac side of the discharge lamp 1B to the open end side, a cylindrical connecting portion 128Ak having an outer diameter slightly larger than the diameter of the rod-shaped portion 25Ac, and the rod-shaped portion 25Ac.
  • a cylindrical intermediate portion 128Am having an outer diameter substantially equal to the diameter of the radiating portion, a heat radiating portion 128Ai formed with a plurality of ring-shaped radiating fins 128Aj, and a part of a sphere having a radius slightly larger than the radius of the radiating fins 128Aj ,
  • a terminal portion 128Aa having the same shape as the terminal portion 128a of FIG. 2A is formed.
  • the spherical belt portion 128Ae has a shape in which both end portions along the longitudinal direction of the discharge lamp 1B of the sphere are symmetrically cut off by a plane perpendicular to the longitudinal direction.
  • the height of the spherical band 128Ae (the length in the longitudinal direction of the discharge lamp 1B) is set to about 2/3 of the radius of the sphere.
  • the base portion 128A is integrally formed of a metal (for example, brass) having good thermal conductivity and electrical conductivity.
  • FIG. 29A is a plan view in which a part of the hand portion 85D as a gripping mechanism according to the present embodiment is cut out
  • FIG. 29B is a front view in which a part of FIG. 29A is cut out.
  • FIG. 29A is also a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 29A and 29B
  • the Z axis is taken along the longitudinal direction of the discharge lamp 1B to be supported
  • the X axis and the Y axis are taken in the direction perpendicular to the plane perpendicular to the Z axis. explain.
  • the rotation directions about axes parallel to the X axis, the Y axis, and the Z axis are also referred to as ⁇ x, ⁇ y, and ⁇ z directions, respectively.
  • the hand portion 85D of this embodiment is attached to the Z-axis drive mechanism 84 of the lamp transport system 56 of FIG. 4B instead of the grip claw opening / closing mechanism 85 as an example. Can do.
  • the hand unit 85D includes compliance mechanisms (flexible mechanisms) in the X direction and the Y direction.
  • the hand portion 85D is fixed to the bottom surface of the Z-axis drive mechanism 84 and is a rectangular parallelepiped box-shaped housing 172 and is fixed to the lower end of the housing 172.
  • the thickness (width in the XY plane) of the frame member 173a is the same over the entire circumference (excluding the corners), and the thickness is wider than the thickness of the side surface portion of the housing 172.
  • a rectangular flat plate-like lower plate 173b having a circular hole in the center is fixed to the bottom surface of the frame member 173a.
  • the lower plate 173b is made of metal (stainless steel or the like), for example.
  • the upper surface of the frame member 173a and the interior of the housing 172 have a small gap on the inner surface of the housing 172, a rectangular shape in plan view, and a thin plate with a circular hole in the center. 177 is arranged.
  • the upper plate 177 is made of, for example, a synthetic resin (plastic or the like).
  • the hole diameter of the upper plate 177 is substantially equal to the hole diameter of the lower plate 173b.
  • a plurality of compression coil springs 180 are attached in a compressed state between the ceiling inside the housing 172 and the upper surface of the upper plate 177, and the upper plate 177 is applied to the frame member 173a from above with a predetermined force. It is pressed.
  • the compression coil spring 180 is provided with a guide bar 181.
  • the hand portion 85D has a plurality of (for example, three) finger portions 86D extending in the Z direction via a disk-shaped attachment member 175 at the lower end, and an opening / closing device (not shown) in the attachment member 175.
  • a plurality of finger portions 86D can be opened and closed in synchronism with a radial view (same speed and same distance).
  • a cylindrical member 174 is attached to the upper surface of the attachment member 175 so as to extend in the vertical direction (Z direction).
  • the cylindrical member 174 may be a columnar member.
  • a rectangular flange portion 174a in a plan view is provided at an intermediate position in the Z direction of the cylindrical member 174.
  • the cylindrical member 174 (flange portion 174a) is made of, for example, a metal (such as an aluminum alloy).
  • the diameter of the cylindrical portion sandwiching the flange portion 174a of the cylindrical member 174 is smaller than the hole diameters of the lower plate 173b and the upper plate 177, and the outer width of the flange portion 174a is larger than the hole diameters of the lower plate 173b and the upper plate 177. large.
  • the cylindrical portion of the cylindrical member 174 is inserted into the holes of the upper plate 177 and the lower plate 173b so that the upper plate 177 and the lower plate 173b sandwich the rectangular flange portion 174a of the cylindrical member 174 from above and below.
  • the upper and lower ends of the cylindrical member 174 are a head portion 174b and a connecting portion 174c having a diameter larger than that of the intermediate cylindrical portion.
  • the thickness (width in the Z direction) of the flange portion 174a is thinner than the thickness (width in the Z direction) of the frame member 173a. Accordingly, a gap is provided between the upper plate 177 and the lower plate 173b so that the flange portion 174a can be displaced in the Z direction.
  • the cylindrical member 174 including the flange portion 174a may be a part of the attachment member 175, and an actuator or the like for opening and closing the finger portion 86D may be attached to the bottom of the cylindrical member 174.
  • the plan view is rectangular and the thickness in the Z direction is such that the flange portion 174a includes the flange portion 174a.
  • a small rectangular frame member (hereinafter referred to as a small frame member) 173c that is smaller than the thickness and substantially equal to the thickness of the flange portion 174a is disposed.
  • the length of the small frame-shaped member 173c (the length of the longer side (Y direction) among the facing sides) is slightly shorter than the length between the one parallel inner surfaces of the frame member 173a (the inner dimension in the Y direction).
  • the width of the small frame member 173c (the length of the shorter side (the X direction) among the facing sides) is sufficiently larger than the length between the other parallel inner surfaces of the frame member 173a (the inner dimension in the X direction). Is set to be short. Further, the X-direction width (X-direction inner dimension) of the rectangular hole of the small frame member 173c is slightly longer than the length of the flange portion 174a in the X direction, and the rectangular hole of the small frame member 173c in the Y direction. The length (inner dimension in the Y direction) is set to be sufficiently longer than the length in the Y direction of the flange portion 174a.
  • the flange portion 174a (that is, the cylindrical member 174) can move in the X direction together with the small frame member 173c (by pressing the small frame member 173c by the flange portion 174a), and the flange portion 174a is movable in the small frame member 173c. It can move in the Y direction along the inner wall surface. Further, the rotation of the flange portion 174a in the ⁇ z direction is restricted by the inner wall in the X direction and the outer wall in the Y direction of the small frame member 173c.
  • one end of a tension coil spring 179 is attached to a portion above the upper plate 177 of the cylindrical member 174 via three or more rod-shaped members 178 arranged radially. Yes.
  • the other end of the tension coil spring 179 is the ceiling of the housing 172 and is radially outward from the attachment position on one end side of the tension coil spring 179 (in a plan view, radially outward from the cylindrical member 174 as a center). It is attached in a slightly stretched state. For this reason, the cylindrical member 174 is given a radially upward pulling force, and remains at the center position due to the balance of the force of the tension coil spring 179 stretched in the opposite direction.
  • the weight of the attachment member 175 and the finger part 86D is overcome, and the upper surface of the flange part 174a is the upper plate.
  • the strength and attachment angle of the tension coil spring 179 are determined so as to lightly contact 177.
  • the force of the compression coil spring 180 is determined so that the upper plate 177 does not lift upward due to the force of the plurality of compression coil springs 180.
  • the cylindrical member 174 that is, the attachment member 175 and the finger portion 86D lifted by the tension coil spring 179 is vibrated by the frictional resistance between the flange portion 174a and the synthetic resin upper plate 177.
  • the movement in the horizontal direction is prevented from being hindered by a low friction coefficient.
  • the inside of the finger portion 86D is formed in a concave shape with a curvature that can be fitted (fit) along the surface of the ball portion 128Ae of the base portion 128 of the discharge lamp 1B of FIG.
  • a cylindrical guide block 176 is fixed at the center of the base of the plurality of finger portions 86D on the bottom surface of the mounting member 175, and extends from the tip of the guide block 176 to the center of curvature of the concave portion provided in the finger portion 86D.
  • the Z direction of the guide block 176 is such that the distance in the Z direction is substantially the same as the distance in the Z direction (longitudinal direction of the discharge lamp 1B) from the tip of the base part 128 of the discharge lamp 1B to the center of the ball band part 128Ae. The height of the is adjusted.
  • the concave part of the finger part 86D is fitted into the ball band part 128Ae of the discharge lamp 1B, thereby reliably discharging.
  • the lamp 1B can be gripped.
  • the guide block 176 can be omitted.
  • the discharge lamp 1B and the hand unit 85D of the present embodiment are placed with a 6-degree-of-freedom direction (X, Y, Z direction, and ⁇ x, ⁇ y, ⁇ z directions) shifted from the hand unit 85D.
  • a 6-degree-of-freedom direction X, Y, Z direction, and ⁇ x, ⁇ y, ⁇ z directions
  • the operation of automatically gripping 1B will be described in detail.
  • the base part 128A on the anode side of the discharge lamp 1B is inclined in the ⁇ y direction and shifted in the + X direction, for example, from the design delivery position.
  • the hand unit 85D is moved to target positions in the X and Y directions above the discharge lamp 1B by a drive mechanism (for example, the turning shaft 83 in FIG. 4B) in the X and Y directions (not shown).
  • the mounting member 175 opens the plurality of finger portions 86D (in an open state), and the finger portions 86D are lowered to the gripping position of the discharge lamp 1B by the Z-axis drive mechanism 84.
  • the hand portion 85D stops descending and the finger portion 86D starts to close at a height at which the tip of the base portion 128A of the discharge lamp 1B contacts the guide block 176 provided at the center of the mounting member 175. .
  • the hand portion 85D continues to descend even after the guide block 176 contacts the base portion 128A.
  • the flange portion 174a overcomes the force of the plurality of compression coil springs 180 and pushes upward (+ Z direction) so that the guide block 176 does not push the discharge lamp 1B downward ( ⁇ Z direction). .
  • no great force is applied to the discharge lamp 1B.
  • the position of the center of curvature of the concave portion of the finger portion 86D and the center position of the ball portion 128Ae of the base portion 128A are in the Z direction. It's off.
  • the finger portion 86D is closed in this state, the lower edge of the concave portion provided in the finger portion 86D comes in contact with the lower side than the center in the Z direction of the ball belt portion 128Ae.
  • the flange portion 174a that has been in contact with the upper plate 177 can overcome the force of the tension coil spring 179 and move downward by the gap between the lower plate 173b.
  • the finger part 86D is guided by the surface having the curvature of the ball band part 128Ae and moves downward, and the finger part 86D is moved to the ball band so that the concave part of the finger part 86D and the surface of the ball band part 128Ae are fitted. It adheres to the part 128Ae.
  • the concave portion provided in the finger portion 86D sandwiches the ball band portion 128Ae, thereby exerting a centripetal action so that the finger portion 86D can be moved downward by the gap between the flange portion 174a and the lower plate 173b. It is a thing.
  • the hand portion 85D is always moved in the ⁇ Z direction from the target height by the Z-axis drive mechanism 84, and the guide block 176 Alternatively, the finger portion 86D may be closed after contacting the tip of the base portion 128A.
  • the base portion 128A is inclined, so that the finger portion 86D on the + X direction side is connected to the base portion 86D before the finger portion 86D on the -X direction side.
  • the finger part 86D is closed in synchronism so that the finger part 86D on the ⁇ X direction side also comes into contact with the base part 128A, as shown in FIG. Due to the reaction force received by the finger part 86D on the side from the base part 128A, a force pushing the entire hand part 85D in the + X direction is applied.
  • the cylindrical member 174 that has been balanced by the balance of the force of the tension coil spring 179 and the friction between the flange portion 174a and the upper plate 177 is equal to the balance force of the tension coil spring 179 and the flange portion 174a and the upper plate 177.
  • the ball part 128Ae of the base part 128A is securely gripped by the three fingers 86D while overcoming the frictional force and moving easily in the + X direction.
  • the base portion 128A can be securely gripped.
  • the finger portion 86D overcomes the centripetal force due to the balance of the force of the tension coil spring 179 and maintains a position shifted in the + X direction (compliance-off state). To rise).
  • the target position of the discharge lamp 1B for example, the storage unit 54 in FIG. 4B.
  • the discharge lamp 1B can be replaced with an unused discharge lamp.
  • the flange 174a pushes up the upper plate 177 pressed downward by the compression coil spring 180, and the large force is applied upward. It had a function to escape (buffer function).
  • the mechanism by which the finger portion 86D escapes in the Z direction is not limited to such a mechanism, and a mechanism that drives the entire hand portion 85D in the Z direction may be provided in the Z-axis drive mechanism 84.
  • the power supply block 66 at the end portion of the power cable 24 in FIG. For example, in order to connect the terminal portion 128Aa to the terminal portion 128Aa of FIG. 28, the shape of the terminal portion 128Aa is changed to the shape of the terminal portion 28a of FIG. 2A or the terminal portions 28Aa to 28Da of FIGS. do it.
  • the manufacturing method of the discharge lamp 1B the manufacturing method similar to the discharge lamp 1 and 1A mentioned above can be used.
  • the discharge lamp 1B can be configured by preparing the lamp body (glass member) and the base portions 126 and 128A and connecting them together.
  • the cap parts 126 and 128A may be prepared so as to reuse, for example, those removed from the used discharge lamp 1B.
  • at least one of the base portions 126 and 128A instead of reusing the entire base portions 126 and 128A, at least a part of the base portions 126 and 128A (for example, the terminal portion 128Aa, the release zone) Only at least one part of the part 128Ae and the heat part 128Ai) may be reused.
  • the replacement device 50 in each of the above embodiments replaces the discharge lamps 1, 1 ⁇ / b> A, 1 ⁇ / b> B, etc. in a fully automatic manner.
  • a part of the transport of the discharge lamps 1, 1A, 1B by the lamp transport system 56 or the like may be performed manually.
  • the lamp is replaced for each opening 79a of the turntable 79 (that is, the unused lamp is set (replenished) and the used lamp is collected).
  • the turntable 79 may be detachable from the drive unit 80, and the lamp may be exchanged together with the turntable 79 in a state where the lamp is set (inserted) in the opening 79a of the turntable 79.
  • the turntable 79 may be used as a carrier for lamp transportation.
  • a liquid crystal display element or the like is formed by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on the substrate (plate P) using the exposure apparatus of each of the above-described embodiments or the exposure method using these exposure apparatuses.
  • the liquid crystal device can be manufactured.
  • an example of this manufacturing method will be described with reference to steps S401 to S404 in FIG.
  • step S401 pattern formation process of FIG. 33, first, a coating process for preparing a photosensitive substrate (plate P) by applying a photoresist on a substrate to be exposed, and for the liquid crystal display element using the exposure apparatus described above.
  • An exposure process for transferring and exposing the mask pattern onto the photosensitive substrate and a developing process for developing the photosensitive substrate are performed.
  • a predetermined resist pattern is formed on the substrate by a lithography process including the coating process, the exposure process, and the development process.
  • a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the substrate through an etching process using the resist pattern as a processing mask, a resist stripping process, and the like.
  • the lithography process or the like is executed a plurality of times according to the number of layers on the plate P.
  • next step S402 color filter forming step
  • a large number of three fine filter sets corresponding to red R, green G, and blue B are arranged in a matrix, or red R, green G, and blue B are arranged.
  • a color filter is formed by arranging a set of three stripe-shaped filters in the horizontal scanning line direction.
  • next step S403 cell assembly process
  • liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in step S401 and the color filter obtained in step S402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is obtained. ).
  • step S404 module assembly process
  • the liquid crystal panel (liquid crystal cell) thus assembled is attached with an electric circuit for performing a display operation and components such as a backlight to complete a liquid crystal display element.
  • the present invention is not limited to application to a manufacturing process of a liquid crystal display element.
  • a manufacturing process of a display device such as a plasma display, an imaging element (CCD or the like), a micromachine, a MEMS (Microelectromechanical systems: It can be widely applied to manufacturing processes of various devices such as micro electromechanical systems), thin film magnetic heads using ceramic wafers or the like as substrates, and semiconductor elements.
  • the light source device of the above-described embodiment includes a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper or the like) in addition to the above-described step-and-scan type scanning exposure type projection exposure apparatus (scanner or the like). It can also be applied to an exposure light source.
  • the light source device of the above-described embodiment can also be applied to a light source device of a proximity type or contact type exposure device that does not use a projection optical system, or a light source of equipment other than the exposure device.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be taken without departing from the gist of the present invention.
  • the disclosures in the above-mentioned publications, international publication pamphlets, US patents, or US patent application publication specifications described in the present application are incorporated into the description of this specification.
  • the entire disclosure of Japanese Patent Application No. 2014-070609 filed on March 28, 2014, including the specification, claims, drawings, and abstract, is incorporated herein by reference in its entirety. ing.
  • EX ... exposure apparatus, M ... mask, P ... plate, PL ... projection optical system, 1 ... discharge lamp, 1N ... unused discharge lamp, 2 ... elliptical mirror, 13 ... illumination optical system, 20 ... power supply, 23, 24 ... Power cable, 25 ... Glass tube, 25a ... Valve part, 26 ... Cathode side base part, 28 ... Anode side base part, 28a ... Terminal part, 28e ... Grasped part, 30 ... Light source device, 31 ... Lamp House, 32 ... Light source control system, 33 ... Support member, 36 ... Drawer, 50 ... Exchanger, 52 ... Clamp mechanism, 54 ... Storage unit, 56 ... Lamp transport system, 60 ... Drawer drive unit, 72 ... Clamp mechanism Drive unit

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Abstract

 陽極及び陰極が内部に設けられたガラス管と、その発光部に対して陽極側及び陰極側にそれぞれ設けられた口金部及びとを有する放電ランプを発光させるための光源装置であって、放電ランプを保管する保管部と、放電ランプの口金部を着脱可能に支持する支持部材と、支持部材に支持された放電ランプの口金部に電力ケーブルを着脱可能に連結するクランプ機構と、支持部材による口金部の支持及びクランプ機構による口金部に対する電力ケーブルの連結が解除されている状態で、口金部を保持して放電ランプを保管部と支持部材との間で搬送するランプ搬送系と、を備える。放電ランプの交換を効率的に行うことができる。

Description

光源装置、放電ランプ及びその製造方法、並びに露光装置
 本発明は、放電ランプ、放電ランプの製造方法、放電ランプの交換方法及び点灯方法、放電ランプを備えた光源装置、この光源装置を備えた露光装置、並びに露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
 各種デバイス(液晶表示デバイス又は半導体デバイス等)を製造するためのリソグラフィ工程において、マスクに形成されたパターンを感光材料が塗布された基板(ガラスプレート又は半導体ウエハ等)に転写するために使用されている、一括露光型の投影露光装置、及び走査露光型の投影露光装置などの露光装置には、超高圧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を備えているタイプがある。
 従来の光源装置には、放電ランプの一方の口金にフランジ部及び段差部を設け、開口の設けられたベース部の表面にそのフランジ部を載置した状態で、その開口内でその段差部をレバー部材等で下方に付勢することで、その放電ランプを固定するものがある(例えば、特許文献1参照)。また、露光装置用の放電ランプは、予め定められた許容時間を超過して使用すると、照度低下により露光性能(解像度等)が悪化する恐れがある。そのため、放電ランプの累積使用時間がその許容時間を経過したときには、作業者がマニュアル作業でその放電ランプを未使用の放電ランプと交換していた。
国際公開第2007/066947号パンフレット
 露光装置で使用中の放電ランプは高温となるため、作業者がマニュアル作業で放電ランプを交換する場合、放電ランプの消灯後、例えば30分以上の時間をおいて作業を行う必要があった。このため、露光装置のダウンタイムが長くなり、露光工程のスループット(生産性)が低下していた。
 また、最近の走査露光型の露光装置は、スループットを高めるために、露光光でマスクのより広い面積の照明領域を照明し、かつマスクをより高速に走査することが求められているため、光源装置からはより照度の高い光を供給する必要がある。このためには、例えば複数の放電ランプを備え、これら複数の放電ランプからの光を合成して使用することが考えられる。しかしながら、光源装置が複数の放電ランプを有する場合には、放電ランプの交換頻度が増加するため、露光装置のダウンタイムがさらに長くなり、スループットの向上が抑制される恐れがある。
 本発明の第1の態様によれば、発光部を形成するための第1電極及び第2電極が内部に設けられたガラス部材と、その発光部に対してそのガラス部材のその第1電極側及びその第2電極側にそれぞれ設けられた第1口金部材及び第2口金部材と、を有する放電ランプを発光させるための光源装置であって、その放電ランプを保管する保管部と、その放電ランプのその第2口金部材を着脱可能に支持する支持部と、その支持部に支持されたその放電ランプのその第1口金部材に電力を伝える部材を着脱可能に連結する連結部と、その支持部によるその第2口金部材の支持及びその連結部によるその第1口金部材に対するその電力を伝える部材の連結が解除されている状態で、その第1口金部材を保持してその放電ランプをその保管部とその支持部との間で搬送する搬送部と、を備える光源装置が提供される。
 第2の態様によれば、発光部を形成するガラス部材と、該ガラス部材を挟むように設けられた第1口金部材及び第2口金部材と、を有する放電ランプを交換する交換方法であって、その放電ランプのその第1口金部材の被連結部に面接触しているとともに電力を伝える部材が連結された部材を、その被連結部から離脱させることと、その放電ランプのその第2口金部材を支持部材から離脱可能にすることと、その放電ランプのその第1口金部材の非平面部を含む被保持部を保持してその放電ランプを保管部に搬送することと、を含む交換方法が提供される。
 第3の態様によれば、発光部を形成するガラス部材と、該ガラス部材を挟むように設けられた第1口金部材及び第2口金部材と、を有する放電ランプを点灯する点灯方法であって、その放電ランプのその第1口金部材の被連結部に電力を伝える部材が連結された部材を面接触させることと、その放電ランプのその第2口金部材を電力が供給可能な支持部材で支持することと、その電力を伝える部材及びその支持部材を介してその放電ランプに電力を供給してその放電ランプを点灯することと、を含む点灯方法が提供される。
 第4の態様によれば、発光部を形成するための第1電極及び第2電極が内部に設けられたガラス部材と、その発光部に対してそのガラス部材の第1電極側及び第2電極側にそれぞれ設けられた第1口金部材及び第2口金部材と、を有する放電ランプであって、その第1口金部材は、電力を伝える部材が接触可能であり、かつ該部材との電気的な接触抵抗を小さくするために、該部材と面接触可能な被連結部と、搬送部によって保持可能な非平面部又は傾斜部を含む被保持部と、を有する放電ランプが提供される。
 第5の態様によれば、本発明の態様の放電ランプの製造方法であって、両端に導電性部材が連結されたそのガラス部材を製造することと、その被連結部及びその被保持部が形成された被覆部材を製造することと、そのガラス部材の一端側のその導電性部材を覆うようにその被覆部材を固定することと、を含む製造方法が提供される。
 第6の態様によれば、本発明の態様の放電ランプの製造方法であって、その第1電極又は前記第2電極と電気的に接続された第1の導電性部材が一端に設けられたそのガラス部材を準備することと、その被連結部及びその被保持部が形成された第2の導電性部材を準備することと、そのガラス部材の一端側のその第1の導電性部材にその第2の導電性部材を連結することと、を含む製造方法が提供される。
 第7の態様によれば、本発明の態様の光源装置と、その光源装置のその放電ランプから発生する光でマスクを照明する照明系と、そのマスクのパターンの像を基板に投影する投影光学系と、を備える露光装置が提供される。
 第8の態様によれば、本発明の態様の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成されたその基板を処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
第1の実施形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。 (A)は図1中の放電ランプを示す図、(B)は図2(A)の陽極側の口金部を示す拡大斜視図、(C)は図2(A)のCC線に沿う断面図である。 (A)は陽極側の口金部を2方向から見た図、(B)、(C)、(D)及び(E)はそれぞれ第1、第2、第3、及び第4の変形例の陽極側の口金部を2つの方向から見た図である。 (A)は図1中の光源装置を示す一部を切り欠いた平面図、(B)は図4(A)の光源装置を示す一部を切り欠いた側面図である。 放電ランプの陽極側口金部及びクランプ機構を示す斜視図である。 (A)はスライド部を移動中の光源装置を示す一部を切り欠いた平面図、(B)は図5(A)の光源装置を示す一部を切り欠いた側面図である。 (A)は放電ランプの陽極側口金部をクランプした状態を示す図、(B)は口金部のクランプを解除した状態を示す図である。 光源装置を示す一部を切り欠いた側面図である。 (A)はランプ把持爪で陽極側口金部を掴む状態を示す平面図、(B)は図9(A)の側面図である。 (A)は放電ランプを移動中の光源装置を示す一部を切り欠いた平面図、(B)は図10(A)の光源装置を示す一部を切り欠いた側面図である。 ランプ保管用ターンテーブルの位置決め部を示す図である。 製造中の放電ランプを示す一部を切り欠いた分解図である。 (A)は変形例の陽極側口金部のクランプ機構の一部を示す平面図、(B)は図13(A)の側面図である。 (A)は他の変形例の陽極側口金部のクランプ機構を示す一部を切り欠いた側面図、(B)は陽極側口金部のクランプを外した状態を示す一部を切り欠いた側面図である。 陰極側口金部のクランプを外した状態を示す一部を切り欠いた側面図である。 第2の実施形態に係る光源装置を示す一部を切り欠いた側面図である。 スライド部を引き出した状態を示す一部を切り欠いた側面図である。 第2の実施形態の変形例の光源装置を示す一部を切り欠いた側面図である。 (A)は第3の実施形態に係る放電ランプを示す図、(B)は図19(A)の陽極側の口金部をクランプした状態を示す断面図である。 (A)は第3の実施形態に係る光源装置を示す一部を切り欠いた平面図、(B)は図20(A)の光源装置を示す一部を切り欠いた側面図である。 スライド部を引き出した状態を示す一部を切り欠いた側面図である。 (A)は陽極側の口金部に係合した給電ソケット及びソケット保持部を示す部分拡大断面図、(B)は給電ソケットをソケット保持部で掴む様子を示す部分拡大断面図である。 (A)は口金部に係合した給電ソケットを取り外すための動作を示す部分拡大断面図、(B)は給電ソケットを取り外す直前の状態を示す部分拡大断面図である。 口金部に係合した給電ソケットを取り外した直後の状態を示す部分拡大断面図である。 (A)は第3の実施形態に係る光源装置を示す一部を切り欠いた平面図、(B)は図25(A)の光源装置を示す一部を切り欠いた側面図である。 (A)は第4の実施形態に係る露光装置の要部を示す平面図、(B)は放電ランプを交換中の状態の要部を示す平面図である。 第4の実施形態に係る露光装置を示す一部を切り欠いた側面図である。 第5の実施形態に係る放電ランプを示す図である。 (A)は第5の実施形態に係るランプ交換用の把持機構を示す断面図、(B)は図29(A)の把持機構を正面から見た断面図である。 (A)は放電ランプ及びランプ交換用のハンド部の要部を示す図、(B)は陽極側の口金部をハンド部で掴む直前の状態の要部を示す図である。 (A)は陽極側の口金部をハンド部で掴んだ状態の要部を示す図、(B)はハンド部で陽極側の口金部を吊り上げる状態の要部を示す図である。 (A)は放電ランプの交換方法の一例を示すフローチャート、(B)は放電ランプの製造方法の一例を示すフローチャートである。 電子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。
 [第1の実施形態]
 以下、本発明の第1の実施形態につき図1~図12を参照して説明する。
 図1は、本実施形態に係る光源装置30を備えた露光装置EXの概略構成を示す。露光装置EXは、一例として走査露光型の投影露光装置である。図1において、光源装置30は、アーク放電型の超高圧水銀ランプよりなる放電ランプ1と、放電ランプ1の陰極側の口金部26を保持する支持部材33と、支持部材33を移動可能な引き出し部36(図4(B)参照)と、支持部材33に対する口金部26の固定及び解除を行う駆動ユニット34と、放電ランプ1のガラス管25(バルブ)を囲むように配置された楕円鏡2(集光ミラー)と、露光時(放電ランプ1の使用時)に、放電ランプ1及び楕円鏡2等を収容する箱状のランプハウス31とを有する。露光時に、放電ランプ1のガラス管25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。
 また、光源装置30は、放電ランプ1の陽極側の口金部28に着脱可能に連結可能な可撓性を持つ電力ケーブル24と、放電ランプ1の陰極側の口金部26に支持部材33を介して連結される可撓性を持つ電力ケーブル23と、電力ケーブル23,24を介して放電ランプ1に電力(電流)を供給して放電ランプ1を発光させる電源部20と、使用済みの放電ランプ1を交換する全自動型の交換装置50とを有する。交換装置50は、陽極側の口金部28に対する電力ケーブル24の着脱を行うクランプ機構52と、放電ランプ1を保管する保管部54と、支持部材33と保管部54との間で放電ランプ1を搬送するランプ搬送系56と、保管部54及びランプ搬送系56を収容する箱状のケーシング51とを有する。
 なお、支持部材33は、図4(B)に示すように、実際には、上部に輪帯状のフランジ部が形成されたほぼ円筒状の金属製(導電性)の部材である。支持部材33は、後述のようにランプハウス31の内面のガイド部材41に沿って移動可能に支持された引き出し部36の中央に、そのフランジ部を介して固定されており、支持部材33と引き出し部36とは電気的に絶縁されている。また、引き出し部36の底面に口金部26用の駆動ユニット34が設けられている。
 図1において、光源装置30は、電源部20、駆動ユニット34、及びランプ搬送系56等の動作を制御する光源制御系32を有する。光源制御系32は、放電ランプ1の累積使用時間をモニタしており、その累積使用時間が予め定められている許容時間に達したときには、交換装置50を作動させてその使用済みの放電ランプ1を未使用の放電ランプに交換する。光源装置30の詳細な構成及び動作については後述する。
 露光装置EXは、光源装置30から供給される光束から選択される露光光ILを用いてマスクMを照明する照明光学系13と、露光光ILのもとでマスクMのパターンの像をフォトレジストが塗布されたガラス基板よりなるプレートP(感光基板)の表面に投影する投影光学系PLと、マスクMを移動するマスクステージMSTと、プレートPを移動する基板ステージPSTと、光源装置30を含む露光装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータよりなる主制御系14とを備えている。
 一例として、露光装置EXは、液晶表示デバイス製造用の露光装置であり、露光装置EXの本体部(マスクステージMST、投影光学系PL、及び基板ステージPSTを含む部分)は、製造工場にある箱状のチャンバ(不図示)の内部に設置され、光源装置30は、そのチャンバの屋上RTに設置されている。光源装置30は、放電ランプ1の累積使用時間が許容時間に達したときに、その旨の情報を主制御系14に供給する。これに応じて、主制御系14は、光源装置30から放電ランプ1の交換が完了したことを示す情報が供給されるまで、露光装置EXの露光動作を停止させる。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(本実施形態ではほぼ水平面である)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。
 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(不図示)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3に入射する。ミラー3もランプハウス31内に収容されている。ミラー3で反射された光束は、ランプハウス31の光透過性の窓部材4を通過して干渉フィルタ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(以下、照明σ絞りという)7上に多数の2次光源が形成される。可変σ絞り7を通過した露光光ILは、第1リレーレンズ8を経てマスクブラインド(可変視野絞り)9に入射する。マスクブラインド9の配置面はマスクMのパターン面と実質的に共役であり、駆動装置9aを介してマスクブラインド9の開口形状を設定することで、マスクM上での照明領域が規定される。また、プレートPのステップ移動時等に不要な露光光がプレートPに照射されないように、ステージ制御系15が駆動装置9aを介してマスクブラインド9を開閉することができる。
 マスクブラインド9を通過した露光光ILは、第2リレーレンズ10、露光光ILの光路を折り曲げるためのミラー11、及びコンデンサレンズ12を介してマスクMのパターン面のパターン領域を照明する。干渉フィルタ5、フライアイレンズ6、可変σ絞り7、リレーレンズ8,10、マスクブラインド9、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。光源装置30からの光束は、照明光学系13を経て露光光ILとしてマスクM(マスク)の例えばY方向に細長い照明領域を照明する。マスクMの照明領域内のパターンが投影光学系PLを介して、プレートPの一つのショット領域の露光領域(照明領域と光学的に共役な領域)に投影倍率β(βは例えば等倍、拡大倍率、又は縮小倍率)で投影される。なお、投影光学系PLとしては、複数の投影光学系が例えばY方向に2列に配列されたマルチ投影光学系等を使用してもよい。このように複数の投影光学系を使用する場合には、照明光学系13からの露光光ILは、マスクMのパターン面の複数の照明領域を並列に照明する。
 マスクMは、マスクベース(不図示)上でX方向、Y方向、及びZ軸回りの回転方向に微動可能なマスクステージMSTの上面に保持されている。マスクステージMST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を介してマスクステージMSTの位置を制御する。 
 一方、プレートPは不図示のプレートホルダを介して基板ステージPSTの上面に保持され、基板ステージPSTはベース部材(不図示)上にX方向及びY方向に移動可能に載置されている。基板ステージPST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を介して基板ステージPST(プレートP)の位置を制御する。
 プレートPの露光時には、基板ステージPSTによりプレートPの各ショット領域を投影光学系PLの露光領域の手前に移動する動作(ステップ移動)と、光源装置30からの光束で照明光学系13を介してマスクMを照明しつつ、マスクM及びプレートPを投影光学系PLに対して同期してX方向(走査方向)に移動して、プレートPの一つのショット領域の全面にマスクMのパターンの像を露光する動作(走査露光)とが、ステップ・アンド・スキャン方式で繰り返される。これによって、マスクMのパターンの像がプレートP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、例えば基板ステージPSTの内部には、マスクM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空間像計測部22が設置され、投影光学系PLの側面には、プレートP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系21が設置されている。空間像計測部22及びアライメント系21の検出信号はアライメント信号処理系16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を処理して、マスクMのアライメント情報及びプレートPの各ショット領域の配列情報を求め、求めた情報を主制御系14に供給する。主制御系14は、それらの情報に基づいてマスクMのアライメント及び露光時のプレートPの位置制御を行う。これによって、重ね合わせ露光時に高い重ね合わせ精度が得られる。
 次に、本実施形態の光源装置30の構成及び光源装置30を用いる放電ランプ1の交換動作等につき詳細に説明する。
 図2(A)は、図1中の光源装置30の放電ランプ1を示す。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陰極側の口金部26と、他方の外側に向けて一例とし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陽極側の口金部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に電気的に接続されている。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(例えば真鍮等)から形成されている。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に沿って配置されている。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の電源部20から電力ケーブル23及び24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)を支持部材33(図4(B)参照)によって支持するための被支持部としても使用される。さらに、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効率的に発散するための凹凸部(表面積を大きくした部分)が形成されている。
 また、陰極側の口金部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(当接部及び長手方向Lの位置の規定部)と、棒状部25bの外径よりも僅かに大きい外径の円柱状の軸部26b(嵌合部又は位置の規定部)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とが形成されている。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4(B)の支持部材33に載置する際に、フランジ部26aは支持部材33の中央の開口を囲む段差部に当接して、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はその開口に嵌合して、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。図4(B)の駆動ユニット34は、放電ランプ1を支持部材33で支持する際に、口金部26の固定部26h(被押圧面26g)を下方(-Z方向)に付勢するレバー38と、固定部26hを付勢する方向にレバー38を反時計回りに回転させる引っ張りコイルばね39と、レバー38による口金部26の固定を解除するためにレバー38を時計回りに回転させる例えばエアシリンダ又は電磁シリンダ等の駆動部40とを有する。支持部材33に放電ランプ1を固定して支持する場合には、駆動部40によるレバー38の時計回りの回転を解除すればよく、支持部材33から放電ランプ1を取り出す際には、駆動部40によってレバー38を時計回りに回転すればよい。なお、駆動ユニット34としては、国際公開第2007/066947号パンフレットに記載されている機構を使用することもできる。
 図2(A)において、一例として、口金部26の軸部26bの表面には、フランジ部26aから面取り部26eにかけて、螺旋状の溝部26dが形成されている。この溝部26dには、外部から例えば冷却用の気体を供給することによって、放電ランプ1の冷却効果を高めることができる。なお、溝部26dは必ずしも設ける必要はない。この場合でも、放電ランプ1で発生する熱は、口金部26を介して、表面積が大きく熱容量の大きい支持部材33に流れるため、放電ランプ1の温度の上昇が抑制できる。なお、放電ランプ1の冷却効果を高めるために、図4(B)の支持部材33の口金部26の固定部26hが差し込まれている開口内に、送風装置(不図示)から冷却された気体を送風するようにしてもよい。
 図2(C)は、図2(A)の放電ランプ1のCC線に沿った断面図であり、この図2(C)に示すように、口金部26のフランジ部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。これに応じて、図4(B)の支持部材33のフランジ部26aが載置される面には、2つのピン(不図示)が設けられている。支持部材33に放電ランプ1を載置する際に、フランジ部26aの開口27A,27Bにそれらの2つのピンが差し込まれることで、放電ランプ1の長手方向Lに沿った軸の回りの位置決めが行われる。それらの開口27A,27Bと陽極側の口金部28との相対的な角度は、口金部28と電力ケーブル24とを連結しやすい角度(所定角度)に設定されている。
 なお、陰極側の口金部26の形状は任意である。口金部26としては、例えばフランジ部26a及び軸部26bのみを備え、軸部26b中に駆動ユニット34のレバー38の先端部を差し込むことができる凹部が形成されているような部材を使用することもできる。 図2(B)は、図2(A)の陽極側の口金部28を示す。図2(A)及び(B)において、陽極側の口金部28は、放電ランプ1のガラス管25の棒状部25c側から開放端側に順に、棒状部25cの最大直径とほぼ同じ外径の複数の輪帯状の放熱フィン28jが形成された放熱部28iと、複数の放熱フィン28jが形成された部分に、ガラス管25の中心を通る直線の回りにほぼ等角度間隔で3箇所に形成された平坦部28f,28g,28hを含む被把持部28e(被保持部)と、V字型の2つの平面部28b,28cが形成されたほぼ三角柱状の端子部28a(被連結部)とを備えている。被把持部28eの平坦部28f,28g,28hのほぼ中央には、それぞれランプ搬送系56で放電ランプ1を掴む際にランプ搬送系56のピン86a(図9(B)参照)を差し込むための小さい穴部h1,h2,h3が設けられている。
 また、本実施形態の口金部28は、被把持部28eの端部の平面に設けられた複数の開口28k内のボルト(不図示)によって、ガラス管25の棒状部25cの端部に設けられて、陽極EL1と電気的に接続されている金属製のロッド部(不図示)に連結されている。このため、口金部28は、放電ランプ1の使用後に取り外しができ、取り外した口金部28を新たな放電ランプ1を製造する際に再利用できるようになっている。なお、口金部28は、ガラス管25に接着又は溶着等により一体化されていても良い。
 図5は、陽極側の口金部28に電力ケーブル24を連結した状態を示す。図5において、電力ケーブル24の端部には、口金部28の端子部28aの平面部28b,28cと同じ角度のV字型の溝部66aが形成された金属製(導電性)の部材(以下、給電ブロックという)66が連結されている。また、給電ブロック66は、L字型の基準レバー67の下端部に固定され、基準レバー67には、連結ピンP51を介して回転可能にL字型の駆動レバー69が連結され、駆動レバー69の下端部に連結ピンP52を介して回転可能にローラ70が固定されている。口金部28の端子部28aの平面部28b,28cと反対側の面(背面)には、ローラ70を収めることができる大きさの凹部28d(図2(B)参照)が形成されている。
 ここで、三角柱状の端子部28aの背面に凹部28d(窪み)を設けたのは、放電ランプ1から放射された光を楕円鏡2によって集光するとき、ローラ70がその集光された光をできるだけ遮らないようにするためである。このため、例えばローラ70を小型にしたときには、凹部28dを設ける必要はない。また、後述のように給電ブロック66を端子部28aに連結する際に、放電ランプ1に作用する応力をできるだけ小さくするため(基準レバー67及び駆動レバー69の可撓性を大きくするため)に、さらに、楕円鏡2によって集光された光の遮光量を小さくするために、基準レバー67及び駆動レバー69はできるだけ薄く形成されている。また、図5では、基準レバー67は2枚のL字型の部材の両端部(他方の端部は不図示)を連結したものであるが、基準レバー67は、1枚のL字型の部材から形成してもよいし、L字型でなくてもよい。
 給電ブロック66、基準レバー67及び駆動レバー69を含んでクランプ機構52が構成されている。基準レバー67及び駆動レバー69の他端側は、図4(B)に示すようにそれぞれ細長く形成されている。給電ブロック66の溝部66aを口金部28の端子部28aの平面部28b,28cに密着するように押し当てた状態で、駆動レバー69の先端部のローラ70を端子部28aの凹部28dに差し込み、駆動レバー69を連結ピンP51(支点)の回りに反時計回りに回転させることで、テコの原理によって強い力で、ローラ70と給電ブロック66との間に端子部28aを安定に挟み込むことができる。この状態で、電力ケーブル24の電力(電流)は、小さい電気抵抗で給電ブロック66を介して口金部28に供給されるため、電力の損失が小さくなる。また、電力ケーブル24(給電ブロック66)を口金部28(端子部28a)から取り外す場合には、駆動レバー69を時計回りに回転させればよい。
 図2(B)において、口金部28の端子部28aは、V字型の平面部28b,28cによって給電ブロック66との間の電気抵抗(接触抵抗)を小さくできるとともに、クランプ機構52のローラ70が収められる凹部28dが設けられているため、給電ブロック66との連結を安定に行うことができる。なお、駆動レバー69の先端部にはローラ70を設けることなく、その先端部の形状を円弧状にして、この円弧状の部分をその凹部28dに押し当ててもよい。
 また、陽極側の口金部28の端子部28aの形状は、図2(B)の形状に限定されることなく、図3(B)、(C)、(D)、(E)に示すように種々の形状が可能である。なお、図3(A)は、図2(B)の口金部28の端子部28aを簡略化して示す。また、図3(A)~(E)において、A1~E1はそれぞれ端子部の平面図、A2~E2はそれぞれ端子部の側面図である。まず、図3(B)の口金部28Aで示すように、端子部28Aaは断面形状が台形状でもよい。この場合、端子部28Aaの互いに対称に傾斜した2つの平面部28Ab,28Acに図5のクランプ機構52の給電ブロック66の溝部66aが接触し、その台形状の断面の背面部28Ad(ローラ70を収めるための凹部が設けられていてもよい。以下同様。)にクランプ機構52の駆動レバー69の先端部(又はローラ70。以下同様)が押し当てられる。
 また、図3(C)の口金部28Bで示すように、端子部28Baの断面形状は四角形以上の多角形でもよい。図3(C)の例では、端子部28Baの断面形状はほぼ正五角形状であり、端子部28Baの互いに対称に傾斜した2つの平面部28Bb,28Bcに給電ブロック66の溝部66aが接触し、それらに対向する背面部28Bdに駆動レバー69の先端部が押し当てられる。
 また、図3(D)の口金部28Cで示すように、端子部28Caの断面形状はほぼ正六角形状でもよい。この場合、端子部28Caの互いに対称に傾斜した2つの平面部28Cb,28Ccに給電ブロック66の溝部66aが接触し、それらに対向する背面部28Cdに駆動レバー69の先端部が押し当てられる。この場合には、さらに端子部28Caの他の1面おきに配置された3つの面28Cf,28Cg,28Chの中央部に、それぞれランプ搬送系56のピン86a(図9(B)参照)を差し込むための小さい穴部h1,h2,h3が設けられている。これによって、端子部28Caを被把持部としても兼用できる。
 また、図3(E)の口金部28Dで示すように、端子部28Daの断面形状はほぼ円形状でもよい。この場合、給電ブロック66Aの対応する溝はほぼ円柱の側面のような形状とされている。そして、端子部28Daの一方の半面側に給電ブロック66Aの溝部66aを接触させ、端子部28Daの他の半面側に設けた凹部(不図示)に駆動レバー69の先端部が押し当てられる。このように陽極側の口金部28の端子部28aの形状は任意である。
 なお、以下で参照する図4(A)及び(B)等においては、説明の便宜上、放電ランプ1の口金部26,28の形状は簡略化して表されている。
 次に、図4(A)は図1の光源装置30のランプハウス31及びケーシング51の内部を示す平面図、図4(B)は図4(A)の光源装置30を示す側面図である。なお、図4(A)、(B)、及び以下で参照する図6(A)、(B)等では、ランプハウス31、ケーシング51、放電ランプ1等を支持する支持部材33、及び引き出し部36等を断面で表している。
 図4(A)及び(B)において、ランプハウス31は、放電ランプ1が収容される下部ハウジング31Aと、ミラー3が収容され側面に窓部材4が設置された上部ハウジング31Bとに分かれている。ハウジング31A,31Bの隣接する面には、放電ランプ1からの光を通すための開口31Abが設けられ、下部ハウジング31Aの+X方向の側面には、放電ランプ1の交換時に放電ランプ1等を通すための開口部31Aaが設けられている。下部ハウジング31Aの+X方向の側面に交換装置50のケーシング51が設置され、開口部31Aaに対向するケーシング51の側面には、放電ランプ1等を通すための開口部51aが設けられている。
 ケーシング51の+X方向の側面には、放電ランプ1の搬出及び搬入用の窓部51bが設けられ、窓部51bはドア(以下、ランプ交換扉という)45によって開閉される。交換装置50のケーシング51と、下部ハウジング31Aとは、位置関係がずれないように不図示の連結部材等によって連結されている。ケーシング51内の+X方向の端部の窓部51bの近傍には、放電ランプ1用の保管部54が設置され、ケーシング51内の上部にランプ搬送系56が配置されている。また、ケーシング51には、不図示であるが、外気取り入れ口及び取り入れた外気から塵埃等を除去するフィルタが設けられている。
 また、下部ハウジング31AのY方向の2つの側面に対向するようにX方向に平行に1対のガイド部材41が設けられ、ガイド部材41に沿ってX方向に移動可能に引き出し部36が配置され、引き出し部36の中央部に支持部材33を介して放電ランプ1が支持されている。なお、ガイド部材41としては、例えばテレスコピック方式(多段式)のガイド機構を使用してもよい。また、引き出し部36には、放電ランプ1を囲むように、円形の開口2a(図4(A)参照)が設けられた楕円鏡2が設置され、下部ハウジング31Aの上部に、放電ランプ1の口金部28に連結されたクランプ機構52を覆うように、円錐台の側面のような形状の遮光部材42が配置されている。遮光部材42の+X方向の側面には、放電ランプ1の交換時に放電ランプ1及びクランプ機構52を通すための開口(不図示)が設けられている。
 また、交換装置50は、上記の陰極側の口金部26用の駆動ユニット34、陽極側の口金部28用のクランプ機構52、保管部54、及びランプ搬送系56の他に、下部ハウジング31A内から開口部31Aa,51aを通してケーシング51側に引き出し部36を引き出す引き出し駆動ユニット60と、クランプ機構52による口金部28のクランプ及びその解除を行う駆動ユニット72とを有する。その引き出し駆動ユニット60は、図4(A)に示すように、ケーシング51内の床面において、下部ハウジング31Aの中心を通りX軸に平行な直線よりも-Y方向側に、X方向に沿って配置されたガイド部材61と、ガイド部材61に沿ってX方向に移動可能に配置されたベーステーブル62と、ベーステーブル62をガイド部材61に沿ってX方向に駆動する例えばボールねじ方式、ベルト駆動方式、又はリニアモータ方式等の駆動部63と、連結部材43とを有する。連結部材43は、ベーステーブル62の-X方向側の端部において+Y方向に突き出るとともにZ方向に突き出た先端部62aと、引き出し部36の+X方向の端部でY方向の中央部に設けられた凸の被連結部36cとを連結する。
 引き出し駆動ユニット60の駆動部63で、ガイド部材61に沿ってベーステーブル62を+X方向に移動することによって、下部ハウジング31A内の引き出し部36を、引き出し部36に支持されている放電ランプ1がケーシング51内に入る位置まで移動する(引き出す)ことができる。なお、引き出し部36はガイド部材41によって支持されているとともに、引き出し部36はガイド部材41に沿ってX方向に円滑に移動可能であるため、ベーステーブル62には引き出し部36の荷重はほとんど作用していない。このため、引き出し駆動ユニット60としては、ガイド部材61を用いた機構ではなく、単に例えばエアシリンダ等で引き出し部36をX方向に移動する機構を用いてもよい。
 また、放電ランプ1の口金部28のクランプ機構52を駆動する駆動ユニット72は、ベーステーブル62の上面に固定されてX軸に対してわずかに(例えば15度程度)時計回りに傾斜した方向(以下、クランプ機構52の退避方向Dという)(図4(A)参照)に沿って配置されたガイド部材73と、ガイド部材73に対して2つのスライダ74を介して退避方向Dに移動可能に載置された平板状の可動テーブル75と、可動テーブル75をベーステーブル62に対して退避方向Dに駆動するエアシリンダ又は電磁シリンダ等の駆動部77と、可動テーブル75の上面に固定されたZ方向に細長い支持部材65とを有する。さらに、可動テーブル75の上面の-X方向の端部にZ方向に細長い中継部材64が固定され、中継部材64の上部に電力ケーブル24の他端が連結され、中継部材64のZ方向の中央部に、支持部材33に連結された電力ケーブル23の他端が引き出し部36に設けられた開口を通して連結されている。電力ケーブル23,24は、さらに可撓性を持つ延長ケーブル(不図示)を介して図1の電源部20に接続されている。
 図7(A)は、クランプ機構52及び駆動ユニット72の詳細な構成を示す。図7(A)において、クランプ機構52の基準レバー67の+X方向の端部は、支持部材65の上端に短いリニアガイド71Hを介して、図4(A)の退避方向Dに平行な可動方向D1(一軸方向)に微動可能に支持されている。また、駆動ユニット72は、基準レバー67の+X方向の端部の近傍の底部に一端が固定されて、駆動レバー69の+X方向の端部を上方に引き付ける引っ張りコイルばね68と、可動テーブル75の上面に一端が固定されて、駆動レバー69の+X方向の端部を下方(-Z方向)に変位させることができるエアシリンダ又は電磁シリンダ等の駆動部76とを有する。駆動部76の一端は、回転可能な継ぎ手76aを介して可動テーブル75に連結されている。駆動部76の可動子の先端部と駆動レバー69の端部とは、回転可能な継ぎ手76bを介して連結されている。一例として、継ぎ手76aとしてはいわゆるクレビスジョイントが使用でき、継ぎ手76bとしてはいわゆるナックルジョイントが使用できる。
 図7(A)の状態では、駆動部76は駆動レバー69の端部に力を作用させていないため、引っ張りコイルばね68によって駆動レバー69には基準レバー67に対して反時計回りの力が作用する。これによって、駆動レバー69の-X方向の端部に設けられたローラ70が口金部28の端子部28aを給電ブロック66側に付勢するため、端子部28aは給電ブロック66とローラ70とで安定に保持されている。この際に、可動テーブル75と放電ランプ1との間隔が目標値からずれていても、そのずれ量は、リニアガイド71Hを介して基準レバー67が可動方向D1に移動することで相殺される。なお、可動テーブル75ごとX方向に移動可能であれば、リニアガイド71Hは設けなくてもよい。
 次に、クランプ機構52による端子部28aのクランプを解除する場合には、図7(B)に示すように、駆動部76によって駆動レバー69の端部を下方に引き付けて、ローラ70を端子部28aよりも高い位置まで移動させる。このとき、駆動レバー69の端部の位置は放電ランプ1に近付くが、それに応じて継ぎ手76aによって駆動部76がわずかに回転するため、駆動レバー69を変形させるような応力が作用することはない。この状態で、図4(B)の駆動部77によって可動テーブル75を退避方向Dに沿って矢印A2で示す方向に移動することによって、クランプ機構52及び電力ケーブル24を口金部28から引き離すことができる。
 また、ランプ搬送系56は、放電ランプ1の陽極側の口金部28の被把持部28eを上方から把持する3つの爪部86と、これらの爪部86を開閉する把持爪開閉機構85と、放電ランプ1を把持して上下(Z方向)に移動するZ軸駆動機構84と、Z軸駆動機構84をZ軸に平行な軸の回りに旋回させる旋回軸83と、旋回軸83をケーシング51の天井部に支持する支持部82とを備えている。
 図9(A)は3つの爪部86で口金部28の被把持部28eを把持する状態を示す平面図、図9(B)は図9(A)の側面図である。図9(A)に示すように、3つの爪部86の被把持部28eに対向する面にはそれぞれ小さいピン86aが設けられている。そして、ランプ搬送系56で放電ランプ1を把持する際には、3つの爪部86のピン86aがそれぞれ被把持部28eの平坦部28f,28g,28hの穴部h1,h2,h3に対向するように、把持爪開閉機構85を位置決めする。この状態で、図9(B)に示すように、把持爪開閉機構85によって3つの爪部86を中心方向に移動して(閉じて)、3つのピン86aを対応する穴部h1,h2,h3に差し込み、さらに3つの爪部86の平面部が対応する平坦部28f,28g,28hに接触するまで3つの爪部86を閉じる。なお、3つの爪部86はそれぞれ半径方向に変位可能なバネ機構(不図示)を介して把持爪開閉機構85に連結されているため、口金部28を変形させるような応力が作用することはない。
 図4(A)及び(B)において、保管部54は、使用済みの放電ランプ1及び未使用の放電ランプ1(以下、放電ランプ1Nという)が載置される複数(図4(A)では6個)の開口79a(図11参照)が同心円状に設けられた回転可能なターンテーブル79と、ターンテーブル79を回転する駆動部80とを備えている。開口79aの数がターンテーブル79に保管できる放電ランプ1,1Nの個数であり、その保管できる放電ランプ1,1Nの個数は任意である。それらの開口79aに放電ランプ1又は1Nの陰極側の口金部26の先端部が差し込まれ、放電ランプ1又は1Nは口金部26のフランジ部26a(図1(A)参照)を介して自重によってターンテーブル79に載置される。
 図11に示すように、ターンテーブル79の側面には複数の開口79aに対応してそれぞれ中央に凹部があり断面が半円状の位置決め用部材87が設けられ、ターンテーブル79の側面方向に、位置決め用部材87の凹部に係合可能な凸部が設けてありターンテーブル79の半径方向に変形可能な板ばね部88が配置されている。ターンテーブル79を回転軸79bの回りに回転して、位置決め用部材87が板ばね部88(弾性部材)に係合したときにターンテーブル79の回転を停止することで、開口79aの位置を放電ランプ1又は1Nをランプ搬送系56との間で受け渡す位置に正確に位置決めできる。なお、不図示であるが、ランプの向き(Z軸回り)を位置決めできるように開口79aの近傍には、図2(C)の穴27A,27Bと嵌合するピン等が設けてある。
 以下、本実施形態の光源装置30において、交換装置50を用いて放電ランプ1を交換する際の動作の一例につき説明する。この交換動作は光源制御系32によって制御される。 はじめに作業者(不図示)は、図4(A)に示されるように、交換装置50のケーシング51のランプ交換扉45を開けて、未使用の放電ランプ1Nの口金部26を保管部54のターンテーブル79の開口79aに差し込み、放電ランプ1Nの口金部26のフランジ部26aを介してターンテーブル79に取り付ける(放電ランプの補充)。ターンテーブル79は電源オフの状態では、手動で回転可能になっており、図11を参照して説明したように、所定の位置決め用部材87が板ばね部88に係合するようにターンテーブル79を回転することで、ターンテーブル79の回転角を手動で正確に設定できる。なお、ターンテーブル79は電動で回転させて、ランプを設置するようにしてもよい。
 なお、放電ランプの補充は、図1の電源部20からの電力の供給を停止して、図4(B)の下部ハウジング31A内の放電ランプ1が消灯している状態で行なうのが望ましい。ただし、下部ハウジング31A内の放電ランプ1の光が外部に漏れ出ないような措置を施し、ターンテーブル79を絶縁材料から形成しておくことによって、放電ランプ1の点灯中にターンテーブル79との間でランプ交換を行なえるようにしても良い。一例として、図4(A)では放電ランプ1,1Nをターンテーブル79に6本セット(補充)可能であるが、使用済みランプを回収するために、ターンテーブル79に空きを作っておく。図4(A)及び(B)は、ランプハウス31内に放電ランプ1が入っている場合を示しているので、ターンテーブル79には、放電ランプ1Nが5本セットされる。この後、ランプ交換扉45が閉じられる。
 その後、任意のタイミング(例えば、プレートPの交換時や装置のメンテナンス時)に放電ランプ1を放電ランプ1Nに交換することができる。あるいは、放電ランプ1の累積使用時間が許容時間に達したときに、光源制御系32は主制御系14にその旨の情報を送信し、主制御系14は露光装置EXの露光動作を停止するようにしてもよい。光源制御系32は、電源部20からの放電ランプ1に対する電力の供給を停止させ、放電ランプ1を消灯させた後、交換装置50を作動させて放電ランプ1を保管部54に保管されている放電ランプ1Nで交換する。
 すなわち、まず図4(B)において、ランプハウス31内で放電ランプ1及び楕円鏡2を一体的に支持する引き出し部36を、引き出し駆動ユニット60によって矢印A1で示すように+X方向の所定の位置まで引き出す。この結果、引き出し部36は、図6(B)に示す位置まで引き出される。この際に、引き出し部36とともにクランプ機構52、中継部材64、及び駆動ユニット72も一体的に+X方向のケーシング51の内部に引き出される。なお、図6(A)は図6(B)の引き出し部36及び交換装置50を示す一部を断面とした平面図である。また、以下で参照する図8、図10(B)等では、図面の錯綜を避けるため、複数の放電ランプ1Nのうちの一部の図示を省略している。
 次に、図7(B)を参照して説明したように、駆動ユニット72の駆動部76でクランプ機構52の駆動レバー69を下方に引いて、放電ランプ1の口金部28の端子部28aを強い力で給電ブロック66に押し付けていたローラ70を連結ピンP51(支点)を軸に回転させ、ローラ70を端子部28aよりも高い位置になるように端子部28aから分離させる。その後、駆動部77(図4(B)参照)によって、クランプ機構52及び駆動部76を支持する可動テーブル75を退避方向Dに沿って矢印A2で示す方向に退避させる。このとき、ローラ70は口金部28の上方を通過することになる。
 その後、図8に示すように、駆動ユニット34の駆動部40によりレバー38を時計回りに回転させて、陰極側の口金部26の固定部26hのクランプを解除する。これによって、口金部26は支持部材33から引き抜くことができる。なお、図面の錯綜を避けるため、以下で参照する図10(B)等においては、口金部26用の駆動ユニット34の図示を省略する。なお、陰極側の口金部26のクランプ解除を陽極側口金部28のクランプ解除前に行っても構わない。
 次に、ランプ搬送系56の旋回軸83を旋回させて把持爪開閉機構85を放電ランプ1の口金部28の上方に移動する。そして、矢印A3で示すように、ランプ搬送系56のZ軸駆動機構84によって把持爪開閉機構85を降下させ、把持爪開閉機構85は、その底面の3つの爪部86を閉じることによって口金部28の被把持部28eを把持する(図9(B)参照)。その後、図10(B)に矢印A5で示すようにZ軸駆動機構84によって、放電ランプ1を把持している爪部86を上昇させる。この際に、放電ランプ1の陰極側の口金部26の下端が引き出し部36の上面よりも高くなる位置(すなわち、楕円鏡2の上面よりも高くなる位置)まで放電ランプ1を上昇させる。
 その後、図10(A)に矢印A6で示すように、旋回軸83によって、放電ランプ1を把持した把持爪開閉機構85を約180度旋回させて、放電ランプ1をターンテーブル79の上方に移動させる。この際に、保管部54の駆動部80によってターンテーブル79を回転させ、ターンテーブル79の空いている開口79aを把持爪開閉機構85(放電ランプ1)の下方に移動させる。この状態で、把持爪開閉機構85を降下させ、放電ランプ1の口金部26の先端部が開口79a内に収容されてから爪部86を開くことで、使用済みの放電ランプ1はターンテーブル79の位置A7に載置される。
 その後、ランプ搬送系56の把持爪開閉機構85を上昇させ、矢印A8で示すように、ターンテーブル79を約60度回転させ、位置A9にある未使用の放電ランプ1Nを把持爪開閉機構85の下に移動させる。その後、再び把持爪開閉機構85を降下させて、爪部86によって未使用の放電ランプ1Nの口金部28の被把持部28eを把持した後、把持爪開閉機構85を上昇させる。そして、放電ランプ1の搬出時と逆の動きによって、点線の矢印B1で示すように、旋回軸83によって把持爪開閉機構85を約180度旋回させ、図10(B)に点線の矢印B2で示すように、放電ランプ1Nを把持する把持爪開閉機構85を降下させ、放電ランプ1Nの陰極側の口金部26を支持部材33に載置する。その後、図8に点線の矢印B3で示すように、把持爪開閉機構85を上昇させ、図6(B)に示すように、駆動ユニット34によって陰極側の口金部26を支持部材33にクランプする。
 さらに、図8の駆動部77によって、図7(B)に示すように、クランプ機構52を支持する可動テーブル75を退避方向Dに沿って矢印B4で示す方向(放電ランプ1Nに近づく方向)に移動させ、給電ブロック66を放電ランプ1Nの口金部28の端子部28aに当接させる。その後、駆動部76が可動部を押し出すことで(エシリンダの場合には、吸引力を徐々に弱くすることで)、引っ張りコイルばね68の力によって駆動レバー69が連結ピンP51を中心に回転し、ローラ70が端子部28aに接触して端子部28aを給電ブロック66に強く押し付ける。その結果、陽極側の口金部28に対する給電が電力ロスなく可能となる。なお、陰極側口金部26のクランプを陽極側口金部28のクランプ後に行っても構わない。
 このとき、放電ランプ1Nの陰極側の口金部26は駆動ユニット34(図6(B)参照)によって支持部材33に固定されているため、仮に給電ブロック66の退避方向Dの位置が固定された状態で、陽極側の口金部28に対する給電ブロック66の位置がずれていると、放電ランプ1Nに大きな力が加わり放電ランプ1Nを破損する恐れがある。それを防ぐために、本実施形態では、図7(A)に示すように、給電ブロック66が取り付く基準レバー67は、リニアガイド71Hによって、方向D1(放電ランプ1Nに対して半径方向)に移動可能になっているため、その給電ブロック66の位置決め誤差を補正(吸収)できる。なお、リニアガイド71Hの代わりに可動テーブル75を方向D1に移動可能にしてもよい。
 また、口金部28用のクランプ機構52は、駆動レバー69の回転方向及び旋回方向(Z軸に平行な軸の回りの回転方向)には剛性が低く、基準レバー67及び/又は駆動レバー69が撓むことによってその回転方向及び旋回方向の位置決め誤差を吸収できるようになっている。さらに、給電ブロック66の口金部28との接触面である溝部66a(図5参照)は、断面形状がZ方向の位置によらずに一定のV型であるため、口金部28と給電ブロック66との間でZ方向の位置がずれても問題にならない。
 図6(B)に示すように、放電ランプ1Nの口金部28に対するクランプ機構52による給電ブロック66のクランプが完了すると、引き出し駆動ユニット60によって、図4(B)に点線の矢印B5で示すようにベーステーブル62を-X方向に移動することによって、引き出し部36を下部ハウジング31A内の元の位置まで戻す。これによって、使用済みの放電ランプ1が未使用の放電ランプ1Nと交換されたことになる。
 次に、本実施形態の放電ランプ1の製造方法の一例につき図32(B)のフローチャートを参照して説明する。
 まず、図32(B)のステップ220において、図12に示すように、内部に陽極EL1及び陰極EL2(図2(A)参照)が設置されたガラス管25の棒状部25b側に金属製の棒状の口金管226(小型口金部材)が設けられ、棒状部25c側に金属製の棒状の口金管228(小型口金部材)が設けられたガラス部材(ランプ本体)を製造(準備)する。口金管228及び226はそれぞれ陽極EL1及び陰極EL2に電気的に接続されている。口金管228及び226はそれぞれガラス管25の封止部に溶着等により一体的に固定されている。
 次のステップ222において、図2(A)の使用済みの放電ランプ1から陰極側の口金部26及び陽極側の口金部28を取り外す。なお、図12の口金部26及び28の形状は、図2(A)の口金部26及び28に比べて簡略化して表されている。この場合、一例として、口金管228の端部の中央に位置決め用の小さい凸部228aが設けられ、その凸部228aを囲むように複数のネジ穴228bが設けられている。また、円筒状の口金部28の内面の上部の中央に、凸部228aが収容できる穴部h4が形成され、ネジ穴228bに対応した位置にボルト用の複数の開口28kが形成されている。開口28kの上部にはボルトBA1のヘッド部を収容できる座グリ部が形成されている。
 また、口金管226の端部226aに直径の小さい嵌合部226bが設けられ、嵌合部226bの端面に複数のネジ穴226cが形成されている。また、口金部26のフランジ部26aの上部に嵌合部226bに嵌合可能な短い円筒状の連結部26pが設けられ、フランジ部26aの底面にネジ穴226cに対応した位置にボルト用の複数の開口26qが形成されている。開口26qの端部にはボルトBA2のヘッド部を収容できる座グリ部が形成されている。
 そして、ステップ224において、口金管228を覆うように複数のボルトBA1を介して口金部28を連結し、口金管226に複数のボルトBA2を介して口金部26を連結することによって、放電ランプ1が完成する。なお、ステップ222において、使用済みの放電ランプ1から口金部28及び26を取り外すためには、それぞれボルトBA1及びBA2を緩めればよい。
 この放電ランプ1の製造方法によれば、使用済みの放電ランプ1から取り外した口金部26,28を再利用できるため、複雑な形状の口金部26,28の製造個数を少なくでき、放電ランプ1の製造コストを抑制できる。
 なお、口金部26,28を再利用する(換言すると、使用済みの放電ランプ1から口金部26,28を取り外す)代わりに、例えば別途製造された口金部26,28の少なくとも一方を準備し、それをランプ本体(口金管226,228)に取り付けて放電ランプ1を構成してもよい。また、口金部26,28の少なくとも一方を再利用する場合に、口金部26,28の全体を再利用する代わりに、口金部26,28の少なくとも一部(例えば、端子部28a、被把持部28eおよび放熱部28iの少なくとも一つのパーツ)のみ再利用するようにしてもよい。
 また、図12の例では、口金管228の側面と口金部28の内面との間には空間が設けられており、例えば電力ケーブル24と平行に配置された可撓性を持つチューブ(不図示)を介してその空間に例えば高圧エアを通すことにより、点灯中の放電ランプ1の放熱(ランプ冷却)を効率的に行えるようになっている。なお、口金管228,226と口金部28,26との結合に際して、ボルトの緩みを防止するため、ボルト締結と耐熱接着剤の注入とを併用しても良い。
 また、口金管228,226と口金部28,26との結合は、ボルト締結ではなく、溶接等により口金管228,226と口金部28,26とを一体的に形成しても良い。
 なお、図12の例では、口金部26及び28の両方を取り外しできるようにしているが、例えば陰極側の口金部26は、口金管226と一体的に形成しておいてもよい。
 また、使用済みの放電ランプ1の口金部26,28を再利用しない場合には、陰極側の口金部26及び陽極側の口金部28をそれぞれ口金管226及び228と一体的に形成しておいてもよい。
 上述のように本実施形態の露光装置EXは光源装置30を備えている。光源装置30は、発光部を形成するための陽極EL1(第1電極)及び陰極EL2(第2電極)が内部に設けられたガラス管25(ガラス部材)と、その発光部に対してガラス管25の陽極EL1側及び陰極EL2側にそれぞれ設けられた口金部28(第1口金部材)及び口金部26(第2口金部材)と、を有する放電ランプ1を発光させるための光源装置である。そして、光源装置30は、放電ランプ1を保管する保管部54と、放電ランプ1の口金部26を着脱可能に支持する支持部材33(支持部)と、支持部材33に支持された放電ランプ1の口金部28に電力ケーブル24が連結された給電ブロック66(電力を伝える部材)を着脱可能に連結するクランプ機構52(連結部)と、支持部材33による口金部26の支持及びクランプ機構52による口金部28に対する給電ブロック66の連結が解除されている状態で、口金部28を保持して放電ランプ1を保管部54と支持部材33との間で搬送するランプ搬送系56(搬送部)と、を備えている。
 本実施形態の光源装置30によれば、放電ランプ1の口金部28に給電ブロック66(電力ケーブル24の端部)を着脱可能に連結するクランプ機構52が設けられているため、使用済みの放電ランプ1を支持部材33から取り出すときには、クランプ機構52によって口金部28から給電ブロック66を取り外し、未使用の放電ランプ1を支持部材33に装着するときには、クランプ機構52によって口金部28に給電ブロック66を連結することで、放電ランプ1の交換を効率的に行うことができる。
 また、使用済みの放電ランプ1の温度が高い場合でも、放電ランプ1の温度が下がるまで待つことなく放電ランプ1を交換できるため、ランプ交換時間を短縮することができる。
 また、光源装置30のクランプ機構52及びランプ搬送系56(交換装置50)は、従来の光源装置(放電ランプの陰極側の口金部を所定の支持部材で支持している装置)に、少ない改造で後付けすることが可能である。この改造された光源装置で本実施形態の放電ランプ1を使用することによって、放電ランプの交換を効率的に自動的に行うことができる。
 また、本実施形態のクランプ機構52は、駆動レバー69の端部(ローラ70)が口金部28の端子部28aに接する作用点の近くに連結ピンP51(支点)が設けられ、引っ張りコイルばね68を設けた位置及び駆動部76によって駆動レバー69を引き込む位置(力点)がランプハウス31(楕円鏡2)外に配置されているため、広いスペースを使って口金部28をクランプするための大きな力を容易に得ることができる。また、クランプ機構52の駆動ユニット72をランプハウス31の外に配置して、ランプハウス31から離れた場所でクランプ機構52を操作できるため、クランプ機構52及び駆動ユニット72を従来の光源装置に小改造で後付けすることができる。
 また、本実施形態の放電ランプ1は、発光部を形成するための陽極EL1及び陰極EL2が内部に設けられたガラス管25(ガラス部材)と、その発光部に対してガラス管25の陽極EL1側及び陰極EL2側にそれぞれ設けられた口金部28及び口金部26と、を有する。そして、口金部28は、電力ケーブル24が連結された給電ブロック66(電力を伝える部材)が接触可能であり、かつ給電ブロック66との電気的な接触抵抗を小さくするために、給電ブロック66と面接触可能な平面部28b,28cが設けられた端子部28a(被連結部)と、ランプ搬送系56(搬送部)によって保持可能な非平面部(穴部h1,h2,h3)を含む被把持部28e(被保持部)と、を有する。
 この放電ランプ1によれば、本実施形態の光源装置30に使用した場合、クランプ機構52(連結部)によって電力ケーブル24に連結された給電ブロック66をその端子部28aに容易に面接触させることができるとともに、ランプ搬送系56によってその被把持部28eを保持して放電ランプ1を効率的に搬送できる。
 また、被把持部28eには、例えば爪部86のピン86aが差し込める穴部h1,h2,h3を含む非平面部が設けられているため、放電ランプ1を安全に搬送できる。なお、被把持部28eには、非平面部を設ける代わりに、例えば下方ほど断面積が小さい傾斜部を設けておいてもよい。この傾斜部を爪部86で把持することによっても、放電ランプ1を安全に搬送できる。
 また、本実施形態の露光装置EXは、上記の光源装置30と、光源装置30の放電ランプ1から発生する光(露光光IL)でマスクMを照明する照明光学系13(照明系)と、露光光ILのもとでマスクMのパターンの像をプレートP(基板)に投影する投影光学系PLと、を備えている。露光装置EXによれば、放電ランプ1の交換時間が短縮できるため、露光工程のスループットを向上できる。
 また、本実施形態の放電ランプの交換方法は、図32(A)のフローチャートで示すように、クランプ機構52によって、放電ランプ1の陽極側の口金部28の端子部28a(被連結部)に面接触しているとともに電力ケーブル24が連結された給電ブロック66を、端子部28aから離脱させるステップ202と、駆動ユニット34によって放電ランプ1の陰極側の口金部26を支持部材33から離脱可能にする(口金部26のクランプを解除する)ステップ204と、ランプ搬送系56によって放電ランプ1の口金部28の非平面部を含む被把持部28e(被保持部)を保持して放電ランプ1を保管部54に搬送するステップ206と、を含んでいる。
 この交換方法によれば、放電ランプ1の搬出を効率的に行うことができる。
 また、その交換方法は、ランプ搬送系56によって、保管部54にある未使用の放電ランプ1Nの口金部28の被把持部28eを保持し、放電ランプ1Nの口金部26が支持部材33によって支持可能な位置まで、放電ランプ1Nを搬送するステップ208と、駆動ユニット34によって放電ランプ210の口金部26を支持部材33にクランプするステップ210と、クランプ機構52によって、放電ランプ1Nの口金部28の端子部28aに、電力ケーブル24が連結された給電ブロック66を面接触させる(給電ブロック66を用いて口金部28をクランプする)ステップ212と、を含んでいる。これによって、未使用の放電ランプ1Nの支持部材33への設置を効率的に行うことができる。
 また、本実施形態の放電ランプ1の点灯方法は、放電ランプ1Nの陽極側の口金部28の端子部28a(被連結部)に電力ケーブル24が連結された給電ブロック66を面接触させるステップ212と、放電ランプ1Nの口金部26を電力が供給可能な支持部材33で支持するステップ210と、電力ケーブル24及び支持部材33を介して放電ランプ1Nに電力を供給して放電ランプ1Nを点灯するステップ214と、を含む。この点灯方法によれば、端子部28aと給電ブロック66とが面接触しているため、小さい電力ロスで放電ランプ1を点灯できる。その後、ステップ214でその放電ランプ1からの光を用いて露光装置EXによって露光が行われる。
 なお、上述の実施形態では以下のような変形が可能である。
 まず、上述の実施形態では、給電ブロック66に電力ケーブル24を用いて電力を供給しているが、給電ブロック66(放電ランプ1)に電力を供給する方法としては、電力ケーブル24を用いることなく、基準レバー67及び給電ブロック66を使って(導通して)行なっても良い。また、給電ブロック66には、電力だけでなく、口金部28の冷却用の圧縮空気も放電ランプ1に供給できるようにしても良い。
 また、上述の実施形態の給電ブロック66のクランプ機構52は、図7(A)に示すように、放電ランプ1にクランプ機構駆動ユニット72から力が作用するのを防止するために、放電ランプ1の半径方向D1に基準レバー67が微動できるようにリニアガイド71Hを備えていた。これに対して、図13(A)及び(B)の変形例のクランプ機構52Aで示すように、基準レバー67の先端部に、給電ブロック66と平行にZ方向に伸びるとともに下端部に給電ブロック66を支持可能な突部のあるL字型のガイド部材71Sを固定し、このガイド部材71Sと給電ブロック66との間に、給電ブロック66をガイド部材71Sに対して矢印A10で示すようにZ方向に微動可能にするためのリニアガイド71Vを設けてもよい。
 この変形例のクランプ機構52Aによれば、例えば放電ランプ1の使用中に放電ランプ1が熱膨張したときには、放電ランプ1の口金部28が給電ブロック66と一体的にリニアガイド71Vを介してガイド部材71Sに対して+Z方向に変位できるため、放電ランプ1に作用する応力を減少させることができる。このため、光源装置30から供給する光束の出力をより安定化できる。
 なお、放電ランプ1の口金部28の端子部28aと給電ブロック66との接触を確実に行なって接触抵抗を減らすために、例えば給電ブロック66のV字型の溝部66a(図5参照)の表面(接触面)に複数の凹凸のパターン(いわゆるコンタクト)を設けても良い。これによって、いわゆる接点追従によって、放電ランプ1の交換を繰り返してV字型の溝部66aの表面が摩耗しても、口金部28と給電ブロック66との間の電気的な接触が確実に継続して行なわれる。
 また、図7(A)のクランプ機構駆動ユニット72は、クランプ機構52の基準レバー67及び駆動レバー69を上下(Z方向)に開閉するように構成したが、左右(放電ランプ1の長手方向に垂直な方向)に開閉するようにしても構わない。そうすることによって、クランプ機構52は、駆動部77でクランプ機構52をX方向に移動する際に、駆動レバー69の先端部のローラ70を口金部28より高い位置まで退避させる必要がなくなる。すなわち、クランプ機構52の開閉動作だけで、放電ランプ1の上方にクランプ機構52の構成部材がなくなるため、放電ランプ1をZ方向に搬送できるようになる。
 また、上述の実施形態及びその変形例では、放電ランプ1の陰極側の口金部26の駆動ユニット34と図13(B)に示す口金部28のクランプ機構52Aのクランプ機構駆動ユニット72とは互いに独立に駆動部を備えている。これに対して、図14(A)に示す変形例のように、駆動部を共通化してもよい。
 図14(A)において、クランプ機構52Aの駆動レバー69の+X方向の先端部には駆動部76の代わりにワイヤーロープ89Dの一端部が固定されており、ワイヤーロープ89Dの他端部は、支持部材65の下方にY軸に平行な軸の回りに回転可能に支持されたプーリ89Cを介して+X方向に延びている。ワイヤーロープ89Dの他端部はリニアアクチュエータ76の可動ロッド89Aの先端に円柱状の取付部材89Bを介して固定されている。リニアアクチュエータ76は、ベーステーブル62の上面に固定されており、可動ロッド89Aをベーステーブル62のガイド部材61(図4(B)参照)に沿ったX方向に駆動させることができる。
 支持部材65が固定されている可動テーブル75Aは、スライダ74を介してガイド部材73の上面にX方向に移動可能に載置されている。可動テーブル75Aの+X方向の端部には、X方向に長い長穴75Aaが設けられており、長穴75Aa内に取付部材89Bの一部が挿入されている。また、可動テーブル75Aの-X方向の端部には、-X方向の先端にローラ89Fを備える片持ち支持のロッド89Gが-X方向に延びて取り付けられている。また、可動テーブル75Aには、ベーステーブル62の-X方向の端部から引っ張りコイルばね89Eにより、-X方向に向かう付勢力が与えられており、可動テーブル75は、図14(A)の位置でストッパ(不図示)に-X方向に押し付けられて静止している。そして、引っ張りコイルばね89Eは、クランプ機構52Aの駆動レバー69を駆動するための引っ張りコイルばね68よりも張力が大きく設定されている。
 さらに、放電ランプ1の陰極側の口金部26の固定部26hにコの字型のレバー38Aの一方の端部38Aaが接触し、この端部38Aaは支持部材33内に一端が固定された引っ張りコイルばね39によって固定部26h側に付勢されている。レバー38A及び引っ張りコイルばね39を含んで口金部26のクランプ機構34Aが構成されている。放電ランプ1を支持部材33に固定している状態では、ロッド89Gの先端のローラ89Fは、レバー38Aの端部38Aaと他方の端部38Abとの間に位置している。ワイヤーロープ89D、プーリ89C、リニアアクチュエータ76L、可動テーブル75A、引っ張りコイルばね89E、及びロッド89A等を含んで、クランプ機構52A及び34Aを駆動する駆動ユニット72Aが構成されている。
 次に、駆動ユニット72Aの動作につき説明する。図14(A)は、図6(B)に示すように、引き出し駆動ユニット60によって放電ランプ1を支持する支持部材33がランプハウス31外に引き出された状態を示す。この状態では、リニアアクチュエータ76Lの可動ロッド89Aの先端の取付部材89Bは、長穴75Aa内の可動範囲の-X方向の端部付近に位置している。次に、リニアアクチュエータ76Lの可動ロッド89Aを+X方向に駆動すると、プーリ89Cを介してワイヤーロープ89Dが下方に引かれ、図14(B)に示すように、クランプ機構52Aの駆動レバー69の+X方向の端部が下がって、給電ブロック66及びローラ70による口金部28のクランプが解除される。
 さらに、リニアアクチュエータ76Lの可動ロッド89Aを+X方向に駆動すると、可動ロッド89Aの先端の取付部材89Bが長穴75Aaの+X方向側の内面に接触し、ワイヤーロープ89Dはこれ以上引かれないが、これに替わって取付部材89Bは、可動テーブル75Aを引きながら+X方向への移動を続ける。その結果、可動テーブル75A上にあるクランプ機構52A及び支持部材65が全体として+X方向に移動し、放電ランプ1の上方からクランプ機構52Aが退避する。また、可動テーブル75Aの+X方向への退避の途中、あるいは退避の最後に、図15に示すように、可動テーブル75Aに取り付けられたロッド89Gの先端のローラ89Fが、陰極側のクランプ機構34Aのレバー38Aの他方の端部38Abに接触して、レバー38Aを回転させ、陰極側の口金部26の支持部材33に対するクランプを解除する。
 その後、図10(B)に示すように、ランプ搬送系56によって放電ランプ1の交換が行われる。放電ランプ1が交換された後は、上述の動作と逆の動作によって陰極側の口金部26がクランプされ、可動テーブル75Aの-X方向への移動により、クランプ機構52Aの給電ブロック66が放電ランプ1の口金部28に接触し、次に駆動レバー69の端部が上昇して再びローラ70及び給電ブロック66によって口金部28をクランプする。 
 このように駆動ユニット72Aを用いることによって、一つのリニアアクチュエータ76L(駆動部)を用いて、クランプ機構52Aの解除及び退避、並びにクランプ機構34Aの解除、並びにこれらの動作と逆の動作を行わせることができる。すなわち、3つの動作を一つのアクチュエータで制御しているため、製造コストを低減できる。なお、アクチュエータの数は例えば2つにしてもよい。
 上述の説明では、クランプ機構52Aの駆動レバー69を引く力が可動テーブル75Aを+X方向にスライドさせる力よりも弱く設定してあったため、駆動レバー69を引き終えるまで、可動テーブル75Aが+X方向に移動しないようになっていた。しかしながら、上記のような一連の動きができる構成であれば、どのような機構を使っても良い。
 [第2の実施形態]
 第2の実施形態につき図16~図18を参照して説明する。本実施形態の光源装置も図1の露光装置EXの照明光学系13に露光用の照明光を供給するために使用される。上述の第1の実施形態では、放電ランプ1の陽極側の口金部28用のクランプ機構を駆動する駆動ユニット72は、引き出し駆動ユニット60の可動テーブル75で支持しているが、本実施形態ではその駆動ユニットをランプハウス内に設ける。なお、図16~図18において図4(A)、(B)に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
 図16は、本実施形態に係る光源装置30Aを示す。光源装置30Aは、放電ランプ1の陽極側の口金部28をクランプするクランプ機構52B、クランプ機構52Bを駆動する駆動ユニット72B、放電ランプ1の保管部54、及びランプ搬送系56Aを備えている。図16において、ランプハウス31の下部ハウジング31A内の-X方向の端部に、支持台75Cを介して平板状のベース部材75Bが固定され、ベース部材75Bの上面に駆動部76を介して駆動レバー69の一方の端部が支持され、支持台75Cの上面に支持部材65を介して基準レバー67Aの一方の端部が支持され、基準レバー67Aの他方の端部の先端に給電ブロック66が固定され、駆動レバー69の他方の端部の先端にローラ70が取り付けられ、上部ハウジング31Bの底部と駆動レバー69との間に、駆動レバー69の-X方向の端部を引き上げる引っ張りコイルばね68が介装されている。なお、支持部材65の上面と基準レバー67Aの-X方向の端部との間には、基準レバー67Aを-X方向に微動可能に支持するリニアガイド71H(図16では不図示。図7(A)参照)が配置されている。
 本実施形態では、放電ランプ1が、図2(A)の場合に対して180度回転した角度で支持部材33に支持されている。そして、給電ブロック66は放電ランプ1の陽極側の口金部28の端子部28aの-X方向側の平面部28b,28c(図2(B)参照)に接触し、駆動部76の力を緩めることで、駆動レバー69が引っ張りコイルばね68の力によって時計回りに回転して、駆動レバー69の先端のローラ70が端子部28aの背面を-X方向に付勢することで、給電ブロック66とローラ70との間に端子部28aがクランプされる。基準レバー67A、駆動レバー69、及びローラ70を含んでクランプ機構52Bが構成され、駆動部76、支持部材65、及び引っ張りコイルばね68を含んで、クランプ機構52B用の駆動ユニット72Bが構成されている。
 また、ベース部材75Bの上面に中継部材64Aが固定され、給電ブロック66に一端が連結された電力ケーブル24の他端が中継部材64Aの上部に連結され、支持部材33に一端が連結された可撓性を持ち長さに余裕のある電力ケーブル(不図示)の他端が中継部材64Aの下部に連結され、電力ケーブル24等は延長ケーブル(不図示)を介して電源部(不図示)に接続されている。さらに、下部ハウジング31A内で放電ランプ1の上方にある遮光部材42Aには、+X方向の端部に放電ランプ1を通過させる開口(不図示)が設けられ、-X方向の端部にクランプ機構52Bを配置するための開口(不図示)が設けられている。また、放電ランプ1の陰極側の口金部26を支持部材33にクランプする駆動ユニット34(図4(B)参照)は第1の実施形態と同様であるため、図16等では、その駆動ユニット34の図示を省略する。
 また、交換装置50Aのケーシング51内に、ガイド部材61、ベーステーブル62A、ベーステーブル62AのZ方向に突き出た先端部62Aaと引き出し部36とを連結する連結部材43、及び駆動部63を含む引き出し駆動ユニット60Aが設置されている。さらに、ケーシング51内に、底面に設置された細長い支持部材90Aと、支持部材90Aの上端に固定されたX方向に長いX軸ガイド部材90Bと、X軸ガイド部材90BにX方向に移動可能に支持されるX軸駆動機構90Xと、X軸駆動機構90Xに支持されるZ軸駆動機構84と、Z軸駆動機構84の下端に設けられた把持爪開閉機構85と、把持爪開閉機構85に設けられた複数の爪部86とを含むランプ搬送系56Aが設置されている。ケーシング51内には放電ランプ1の保管部54も設置されている。引き出し駆動ユニット60A、ランプ搬送系56A、及び保管部54を含んで交換装置50Aが構成されている。この他の構成は図4(B)の光源装置と同様である。
 本実施形態において、放電ランプ1を交換する場合には、まず、図17に示すように、駆動ユニット72Bの駆動部76によって矢印A21で示す方向にクランプ機構52Bの駆動レバー69の端部を引き下げて、駆動レバー69の先端部のローラ70を陽極側の口金部28から分離させる。その後、引き出し駆動ユニット60Aが引き出し部36を+X方向にケーシング51内の所定の位置まで引き出す。次に、矢印A23で示すように、ランプ搬送系56Aの把持爪開閉機構85及び爪部86が-Z方向に降下して陽極側の口金部28を把持し、陰極側の口金部26のクランプが駆動ユニット(不図示)によって解除される。なお、爪部86が口金部28を把持する前に口金部26のクランプが解除されるようにしてもよい。その後、矢印A24で示すように、把持爪開閉機構85が上昇して、放電ランプ1の陰極側の口金部26を楕円鏡2よりもより高い位置まで移動する。
 その後、X軸駆動機構90Xは、矢印A25で示すように、X軸ガイド部材90Bに沿って+X方向に移動して、把持爪開閉機構85を保管部54のターンテーブル79の上方の位置A27に移動する。次に、矢印A26で示すように、把持爪開閉機構85は降下して、放電ランプ1をターンテーブル79の空いている開口に載置する。次に、把持爪開閉機構85は一度上昇し、ターンテーブル79が回転して未使用の放電ランプ1Nを把持爪開閉機構85の下方に移動させた後、再び、把持爪開閉機構85が降下して未使用の放電ランプ1Nを把持して上昇する。
 その後、放電ランプ1を搬出したときと逆の動作によって、放電ランプ1Nを支持部材33に設置し、引き出し駆動ユニット60Aによって引き出し部36を下部ハウジング31A内に戻す。そして、図16に示すように、駆動ユニット72Bでクランプ機構52Bを駆動して放電ランプ1Nの陽極側の口金部28をクランプすることで、放電ランプ1の交換が完了する。
 本実施形態によれば、陽極側の口金部28のクランプ機構52Bの駆動ユニット72Bは、スライド機構を持たないので、全体として光源装置30Aの構成が簡素化され、製造コストを低減できる。また、陽極側の口金部28に給電する給電ブロック66に繋がっている電力ケーブル24は、引き出されてこないので、引き出し駆動ユニット60Aによって駆動される部分の構成を簡素化できる。
 また、本実施形態のランプ搬送系56Aは、X軸駆動機構90X及びZ軸駆動機構84を用いて直動方式で把持爪開閉機構85を駆動しているため、ターンテーブル79に円周に沿って放電ランプ1,1Nが近接して配置されていても、把持爪開閉機構85とターンテーブル79との間の位置決めを容易に行うことができる。
 本実施形態では、以下のような変形が可能である。
 まず、本実施形態のランプ搬送系56Aの代わりに第1の実施形態のランプ搬送系56、又は多軸ロボットハンドなどを使用してもよい。
 また、ランプ搬送系56Aの代わりに、図18の変形例の光源装置30Bで示すように、旋回型のランプ搬送系56Bを備えてもよい。
 図18において、ランプ搬送系56Bは、ケーシング51内の底面に設置された細長い支持部材90Cと、支持部材90Cの上端に固定された旋回駆動部90Dと、旋回駆動部90DによってZ軸に平行な軸の回りに旋回される旋回部90Eと、旋回部90Eの両端に固定されてそれぞれZ方向に移動可能なZ軸駆動機構84A,84Bと、Z軸駆動機構84A,84Bの下端部に設けられた把持爪開閉機構85A,85Bと、把持爪開閉機構85A,85Bによって開閉されるそれぞれ複数の爪部86A,86Bとを備えている。ランプ搬送系56Bで放電ランプ1の搬送を行う場合、一例として、一方の把持爪開閉機構85Aで爪部86Aを介して使用済みの放電ランプ1の口金部28を掴み、他方の把持爪開閉機構85Bで爪部86Bを介してターンテーブル79の未使用の放電ランプ1Nの口金部28を掴む。
 そして、Z軸駆動機構84A,84Bを介して放電ランプ1,1Nを上昇させた後、旋回駆動部90Dによって旋回部90Eを180度回転させてから、Z軸駆動機構84A,84Bを介して放電ランプ1,1Nを降下させることで、支持部材33とターンテーブル79との間で高速に放電ランプ1,1Nを交換できる。本実施形態では、ケーシング51内で支持部材33に支持されている放電ランプ1の斜め上方にクランプ機構52Bがないため、旋回部90Eの回転によって、把持爪開閉機構85Aの爪部86A(又は把持爪開閉機構85Bの爪部86B)は時計回り又は反時計回りのどちらの方向に回転してもクランプ機構52Bと接触する恐れがない。
 [第3の実施形態]
 第3の実施形態につき図19(A)~図25(B)を参照して説明する。本実施形態の光源装置も図1の露光装置EXの照明光学系13に露光用の照明光を供給するために使用される。本実施形態の放電ランプは、陽極側の口金部の形状及びこの口金部のクランプ機構の構成が上述の実施形態と異なっている。なお、図19(A)~図25(B)において図2(A)、及び図4(A)、(B)、及び図16に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
 図19(A)は、本実施形態に係る放電ランプ1Aを示す。図19(A)において、放電ランプ1Aは、バルブ部25Aa及びこれを挟むように固定された円筒状の2つの棒状部25Ab,25Acからなるガラス管25Aと、一方の棒状部25Abの端部に連結された陰極側の口金部126と、他方の棒状部25Acの端部に連結された陽極側の口金部128とを備えている。口金部128,126はそれぞれバルブ部25Aa内の陽極及び陰極(不図示)に電気的に接続されている。口金部126及び128は電気伝導率及び熱伝導率の良好な金属製である。
 また、陰極側の口金部126には、棒状部25Abから開放端側に順に、棒状部25Abより直径の大きい円筒状の接続部126kと、棒状部25Abの外径の2倍程度の外径の輪帯状のフランジ部126aと、棒状部25Abの外径よりも僅かに大きい外径の円柱状の軸部126bと、軸部126bよりも外径の小さい円柱状の小径部126fと、軸部126bより僅かに小さい外径、あるいは軸部126bと略同じ外形の円柱状の固定部126hと、面取り部126iと、小径部126fより直径の小さい先端部126jとが形成されている。放電ランプ1Aを後述の図20(B)の支持部材33に載置する際に、フランジ部126aは支持部材33の中央の開口を囲む段差部に当接する。また、固定部126hには、図4(B)の駆動ユニット34によって図20(B)の支持部材33にクランプできる。なお、図20(B)では駆動ユニット34の図示は省略している。
 また、陽極側の口金部128は、放電ランプ1Aのガラス管25Aの棒状部25Ac側から開放端側に順に、棒状部25Acの直径よりもわずかに大きい外径の円筒状の接続部128kと、棒状部25Acの直径とほぼ同じ外径の円筒状の中間部128mと、複数の輪帯状の放熱フィン128jが形成された放熱部128iと、端子部128aとを備えている。端子部128aは、先端部に向けて順に、次第に直径が小さくなる円錐の側面状の凸の連結部128bと、接続部128kより直径の小さい円柱状の軸部128cと、直径が次第に小さくなり再び大きくなる凹部e1と、軸部128cとほぼ同じ直径の円柱状の先端部128dと、面取り部e2とを有する。
 図19(B)に示すように、本実施形態では、陽極側の口金部128に電力ケーブル24を着脱可能に連結するために、複数の円筒状の部材を組み合わせて構成される部材(以下、給電ソケットという)152を用いる。図19(B)において、給電ソケット152は、口金部128の連結部128bと同じ形状の凹の接触面153aが形成された輪帯状の連結部153と、連結部153の上部に固定された円筒状の外筒部154と、外筒部154の先端のフランジ部154aに当接する段差部155aが形成され、連結部153と外筒部154との間に配置された下端が円筒状のボタンスイッチ部155と、連結部153とボタンスイッチ部155との間に介装される圧縮コイルばね156とを有する。連結部153、外筒部154、及び内筒部155は電気伝導率及び熱伝導率の良好な金属製である。
 連結部153は、外筒部154の底面に例えばボルト(不図示)等で固定され、外筒部154の外面には凹部154bが形成され、電力ケーブル24の端部は外筒部154の外面に連結されている。また、連結部153は、口金部128の軸部128c及び先端部128dに緩く嵌合する内面153bと、それぞれ球体(ボールベアリング)球体157が配置された複数の開口h4(図24参照)が設けられたリテイナ部153cとを有する。ボタンスイッチ部155の下端の凹部には、球体157を外側に逃がすためのテーパ部155bが形成され、その凹部の上面には口金部128の先端部128dに接触可能な小さい凹部155dが形成されている。
 図19(B)の状態では、連結部153のリテイナ部153cに保持された複数の球体157は、端子部128aの凹部e1内に収まっており、圧縮コイルばね156によってボタンスイッチ部155から連結部153側に付勢力が作用して、連結部153の接触面153aは端子部128aの連結部128bに押し付けられる。このとき、電力ケーブル24に供給される電力(電流)は、外筒部154及び連結部153を介して小さい電気抵抗(接触抵抗)で口金部128に供給される。
 また、図19(B)の給電ソケット152においては、一例として、外筒部154に通気孔154cが形成され、電力ケーブル24内に設けられた送風管(不図示)を介して外部から通気孔154cに冷却された空気を供給できるように構成されている。その空気は、連結部153と外筒部154との間の空間に供給され、口金部128を効率的に冷却できる。なお、その冷却された空気を供給する機構は省略可能であり、この場合には、通気孔154cは設ける必要がない。給電ソケット152の口金部128からの取り外し及び口金部128への取り付けを行う機構については後述する。
 図20(A)は、本実施形態に係る光源装置30Cを示す一部を切り欠いた平面図、図20(B)は図20(A)の一部を切り欠いた側面図である。図20(B)において、下部ハウジング31A内の引き出し部36に固定された支持部材33に放電ランプ1Aの陰極側の口金部126のフランジ部126aが設置され、固定部126hが駆動ユニット34(図4(B)参照)によって支持部材33にクランプされている。また、引き出し部36の+X方向の端部の上面に中継部材64が固定され、中継部材64の先端部に電力ケーブル24の一端が連結され、電力ケーブル24の他端は給電ソケット152を介して放電ランプ1Aの陽極側の口金部128に連結されている。また、支持部材33に連結された電力ケーブル(不図示)も中継部材64に連結されている。
 また、ケーシング51内に、引き出し部36をケーシング51側に引き出す引き出し駆動ユニット60A、放電ランプ1A及び未使用の放電ランプ1A(以下、放電ランプ1ANという)を保管する保管部54、ランプ搬送系56C、及び放電ランプ1Aの口金部128に対する給電ソケット152の着脱を行う機構(以下、給電ソケット付け替え用の駆動ユニットという)72Cとが設置されている。引き出し駆動ユニット60A、保管部54、ランプ搬送系56C、及び駆動ユニット72Cを含んで光源装置30Cの交換装置50Cが構成されている。図20(A)及び(B)に示すように、ランプ搬送系56Cは、底面にガイド部材61に対して-Y方向側に設置された細長い支持部材90Aと、支持部材90Aの上端に固定されたX方向に長いX軸ガイド部材90Bと、X軸ガイド部材90BにX方向に移動可能に支持されるX軸駆動機構90Xと、X軸駆動機構90Xに支持されるZ軸駆動機構84Bと、Z軸駆動機構84Bの下端に設けられて、放電ランプ1Aの陽極側の口金部128を把持する把持部162と、を有する。
 また、給電ソケット付け替え用の駆動ユニット72Cは、底面にガイド部材61に対して+Y方向側に設置された細長い支持部材90Fと、支持部材90Fの上端にZ軸に平行な軸の回りにほぼ30度の範囲内で旋回可能に連結された旋回部90Gと、旋回部90Gの先端の収納部90R内に設けられたZ軸駆動機構84Aと、Z軸駆動機構84Aの下端に設けられて、放電ランプ1Aの口金部128に対する給電ソケット152の着脱を行う部材(以下、把持部という)160と、を有する。
 本実施形態において、放電ランプ1Aの交換を行う場合、第1の実施形態と同様に、図21に矢印A31で示すように、引き出し駆動ユニット60Aが、放電ランプ1Aを支持する引き出し部36をケーシング51内の所定の位置まで引き出す。次に、引き出された放電ランプ1Aの上空で待機していた駆動ユニット72Cの把持部160が降下して給電ソケット152を放電ランプ1Aの口金部128から外して給電ソケット152のみを持ち上げる。
 次に、図25(A)に矢印A38で示すように、旋回部90Gを約30度旋回して給電ソケット152を保持している把持部160を放電ランプ1Aの上方から退避させる。その後、ランプ搬送系56Cにおいて、矢印A36で示すようにX軸駆動機構90Xを放電ランプ1Aの上方に移動する。そして、図25(B)に示すように、Z軸駆動機構84Bによって把持部162を放電ランプ1Aの口金部128に降下させ、把持部162によって例えば口金部128の先端部128d(図19(A)参照)を保持する。その後、矢印A37で示すように、放電ランプ1Aを楕円鏡2より高く持ち上げた後、図17の例と同様に、ランプ搬送系56Cを用いて、放電ランプ1Aを保管部54に設置し、保管部54から未使用の放電ランプ1ANを支持部材33に載置する。その後、駆動ユニット72Cによって放電ランプ1ANの口金部128に給電ソケット152を装着し、引き出し駆動ユニット60Aによって引き出し部36を下部ハウジング31A内に戻すことで、放電ランプ1Aの交換が完了する。
 次に、本実施形態の図21の駆動ユニット72Cの把持部160の構成等につき、図22(A)~図24を参照して説明する。
 図22(A)に示すように、駆動ユニット72CのZ軸駆動機構84Aの下端に固定された把持部160は、Z軸駆動機構84Aに固定されて、Z軸に平行な軸の回りにほぼ等角度間隔で配置された3つの腕部164a,164b,164c(164cは不図示)を有する第1リンク部164と、第1リンク部164の中央の底面に固定されて中央に等角度間隔で3箇所の開口166aが形成されて、Z方向に駆動可能なピストン部165と、開口166aにそれぞれ一端部が設置されたほぼT字型の3つの第2リンク部167A,167B,167C(167Cは不図示)と、を有する。さらに、把持部160は、3つの腕部164a,164b,164cに回転可能な支点E1等を介して連結されるとともに、3つの第2リンク部167A,167B,167Cに回転可能な支点E4等を介して連結された3つのアーム部169A,169B,169C(169Cは不図示)と、3つの腕部164a,164b,164cに回転可能な支点E2等を介して連結されるとともに、3つの第2リンク部167A,167B,167Cに回転可能な支点E3等を介して連結された3つの第3リンク部168A,168B,168C(168Cは不図示)とを有する。なお、以下では、Z軸に平行な軸の回りにほぼ等角度間隔で配置された3つのアーム部169A,169B,169C等を単にアーム部169A,169B等という。
 把持部160で給電ソケット152を放電ランプ1Aの口金部128から取り外す場合、図22(B)に示すように、把持部160を降下させて、アーム部169A,169Bの先端の凸部が給電ソケット152の外筒部154の凹部154bに対向する位置で把持部160の降下を停止する。次に、図23(A)に矢印A32で示すように、中央のピストン部165が押し下げられると、第1リンク部164、第2リンク部167A,167B及び第3リンク部168A,168Bよりなるリンク機構の働きによって、アーム部169A,169Bの先端は内側に移動し、その先端の凸部は外筒部154の凹部154bに掛けられる。
 次に、図23(B)に矢印A33で示すように、ピストン部165が給電ソケット152のボタンスイッチ部155を押し下げると、給電ソケット152内の球体157がボタンスイッチ部155のテーパ部155b(図24参照)に沿って外側に移動し、口金部128の端子部128aに対するクランプは解除される。このとき、把持部160の上述のリンク機構は、いわゆるトグル機構になっているため、ピストン部165が大きく下方に移動しても、アーム部169A,169Bの位置はほぼ変わらない。このため、3本のアーム部169A,169Bで給電ソケット152を支えながら、給電ソケット152による口金部128のクランプを解除することができる。したがって、放電ランプ1Aには下に押し付けられる力はかからない。
 その後、図24に矢印A35で示すように、駆動ユニット72CのZ軸駆動機構84Aを駆動して、給電ソケット152を保持した把持部160を上昇させることで、放電ランプ1Aの口金部128から給電ソケット152を上方に取り外すことができる。また、上述の動作と逆の動作によって、給電ソケット152を口金部128に取り付けることができる。
 なお、本実施形態では、以下のような変形が可能である。
 まず、本実施形態の給電ソケット付け替え用の駆動ユニット72Cには、図20(B)に示すように旋回部90Gが設けられているが、旋回部90Gを設けることなく、Z軸駆動機構84A及び把持部160をX軸に沿って移動させてもよい。この場合には、引き出し部36(放電ランプ1A)を下部ハウジング31A外に引き出したところで一旦、引き出し部36を停止させ、Z軸駆動機構84Aによって把持部160を降下させ、把持部160で放電ランプ1Aから給電ソケット152を取り外し、給電ソケット152を保持した把持部160を上昇させる。その後、再び引き出し駆動ユニット60Aによって、引き出し部36を+X方向に引き出した後、ランプ搬送系56Cによって放電ランプ1Aを交換することになる。この場合には、駆動ユニット72Cに旋回部90Gを設ける必要がないため、駆動ユニット72Cの製造コストを低減できる。
 また、図20(B)において、ランプ搬送系56CのX軸ガイド部材90Bに沿って、把持部162用のZ軸駆動機構84Bとともに、把持部160用のZ軸駆動機構84AをX方向に移動可能に支持してもよい。この構成では、把持部160で放電ランプ1Aの給電ソケット152を取り外した後、把持部160をZ軸駆動機構84Bに沿って-X方向の端部に移動した後、把持部162を放電ランプ1Aの上方に移動して、放電ランプ1Aを交換することができる。そのため、上述の変形例のように引き出し部36(引き出し駆動ユニット60A)を2箇所で停止させる必要はない。よって、引き出し駆動ユニット60Aの駆動部63として、例えばエアシリンダなどを使用できる。
 なお、放電ランプ1Aの製造方法として、上述した放電ランプ1と同様の製造方法を用いることができる。すなわち、ランプ本体(ガラス部材)と口金部126,128とをそれぞれ準備し、それらを互いに連結することで放電ランプ1Aを構成することができる。このとき口金部126,128は、例えば使用済みの放電ランプ1Aから取り外したものを再利用するように準備してもよい。また、口金部126,128の少なくとも一方を再利用する場合に、口金部126,128の全体を再利用する代わりに、口金部126,128の少なくとも一部(例えば、端子部128aおよび放熱部128iの少なくとも一つのパーツ)のみ再利用するようにしてもよい。
 [第4の実施形態]
 第4の実施形態につき図26(A)~図27を参照して説明する。本実施形態の光源装置も露光装置の照明光学系に露光用の照明光を供給するために使用される。本実施形態の光源装置は複数(一例として3個)のランプハウスを備え、複数のランプハウス内の放電ランプから射出される光を合成して露光装置の照明光学系に供給するものである。なお、図26(A)~図30において図1、及び図4(A)、(B)に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
 図26(A)及び(B)は、それぞれ本実施形態に係る露光装置EXAを示す平面図、図27は、露光装置EXAを示す一部を切り欠いた側面図である。図26(A)において、露光装置EXAの照明光学系及び露光本体部(図1の露光装置EXから光源装置30を除いた部分)が、箱状のチャンバ92内に配置されている。露光装置EXAは光源装置30Dを備えている。光源装置30Dは、チャンバ92の屋上RTに放射状に設置された第1、第2、及び第3のランプハウス29A,29B,29Cと、屋上RTに設置されたランプハウス29A,29B,29Cから射出される光束を合成して階下の照明光学系(不図示)に供給する合成部93と、ランプハウス29A~29C内の使用済みの放電ランプ1を交換する交換装置50Dと、放電ランプ1及び未使用の放電ランプ1Nを保管する保管部54とを備えている。保管部54はカバー(不図示)で覆われている。
 ランプハウス29A~29Cは、それぞれ図4(B)の使用時の放電ランプ1及び楕円鏡2が収容される下部ハウジング31A、及びミラー3及び窓部材4が配置された上部ハウジング31Bを有する(図27参照)。なお、図26(A)、(B)においては、ランプハウス29A~29Cのうちの下部ハウジング31Aのみが図示されている。ランプハウス29A~29Cの使用時の放電ランプ1の陽極側の口金部28には、それぞれ図4(B)のクランプ機構52によって電力ケーブル24の給電ブロック66が連結されている。
 また、交換装置50Dは、ランプハウス29A,29B,29Cにそれぞれ近接して配置されたケーシング51A,51B,51Cと、ケーシング51A~51C内にそれぞれ配置されて、対応するランプハウス29A~29C内の放電ランプ1を支持する引き出し部36をケーシング51A~51C内に引き出す図4(B)の引き出し駆動ユニット60と、を備えている。ケーシング51A~51Cの高さは、下部ハウジング31Aの高さとほぼ同じであり(図27参照)、ケーシング51A~51Cの上面には、開閉式のカバー(不図示)が設けられている。また、交換装置50Dは、ケーシング51A~51C内にそれぞれ配置されて、引き出された放電ランプ1の陽極側の口金部28のクランプ機構52によるクランプを解除する図4(B)の駆動ユニット72C、ケーシング51A~51C内にそれぞれ配置されて、引き出された放電ランプ1の陰極側の口金部26のクランプを解除する図4(B)の駆動ユニット34と、ケーシング51A~51Cに引き出された引き出し部36(支持部材33)に支持されている使用済みの放電ランプ1を交換するランプ搬送系56Dとを備えている。
 また、ランプ搬送系56Dは、屋上RTのケーシング51Cに近接して設けられた支柱90Hと、支柱90Hに支持されてY方向に延びたY軸駆動部90Iと、Y軸駆動部90IによってY方向に駆動される旋回駆動部90Dと、旋回駆動部90DによってZ軸に平行な軸の回りに旋回される旋回部90Eと、旋回部90Eの両端に固定されたZ軸駆動機構84A及び84Bと、Z軸駆動機構84A及び84Bの下端に連結された把持爪開閉機構85A及び85Bと、把持爪開閉機構85A及び85Bによって開閉される複数の爪部86A及び86Bとを備えている。Y軸駆動部90Iは、例えばボールねじ方式又はリニアモータ方式等で旋回駆動部90DをY方向に駆動する。このようにランプ搬送系56Dは、2つの把持爪開閉機構85A,85Bを備えているため、同時に2本の放電ランプ1(又は未使用の放電ランプ1N)を把持することがでる。なお、放電ランプ1,1Nの回転角を調整するために、Z軸駆動機構84A,84Bと把持爪開閉機構85A,85Bとの間に回転軸(不図示)を設けてもよい。
 また、図27に示すように、光源装置30Dは、チャンバ92の側面に設置されたエレベータ95と、エレベータ95内で1階に近い位置P7と屋上RTに近い位置P6との間で昇降する昇降部94とを備えている。昇降部94の上面には保管部54(駆動部80及びターンテーブル79)が設置されている。
 本実施形態において、例えばランプハウス29B,29C内の放電ランプ1を交換する場合には、図26(A)に示すように、ケーシング51B,51C内に放電ランプ1を支持する引き出し部36を引き出す。そして、一例として、ランプ搬送系56Dの一方の把持爪開閉機構85A及び爪部86Aにより保管部54にある未使用の放電ランプ1Nを把持して、把持爪開閉機構85Aを上昇させる。その後、図26(B)に点線で示すように、ランプ搬送系56Dの旋回部90Eをケーシング51Bの上方に移動し、他方の把持爪開閉機構85B及び爪部86Bによりケーシング51B内の放電ランプ1Nを把持し、一方の把持爪開閉機構85A及び爪部86Aによって保持されている放電ランプ1Nをケーシング51Bの引き出し部36(支持部材33)に設置する。この際の放電ランプ1の口金部28に対するクランプ機構52の解除等の動作は第1の実施形態と同様である。
 その後、図26(B)に実線で示すように、ランプ搬送系56Dの旋回部90Eをケーシング51Cの上方に移動し、一方の把持爪開閉機構85A及び爪部86Aによりケーシング51C内の放電ランプ1を把持し、把持爪開閉機構85A,85Bを上昇させて、旋回部90Eを保管部54の上方に移動し、爪部86A,86Bで把持されている2本の使用済みの放電ランプ1を保管部54のターンテーブル79に載置する。その後、一方の把持爪開閉機構85A及び爪部86Aによりターンテーブル79の未使用の放電ランプ1Nを把持し、旋回部90Eをケーシング51Cの上方に移動して、ケーシング51内の引き出し部36に放電ランプ1を載置した後、ケーシング51B,51C内の引き出し部36をランプハウス29B,29Cの下部ハウジング31A内に戻すことで、ランプハウス29B,29C内の放電ランプ1の未使用の放電ランプ1Nへの交換が完了する。ランプハウス29A内の放電ランプ1の交換も同様に行うことができる。
 また、保管部54のターンテーブル79にある使用済みの放電ランプ1が多くなったときには、図27に示すように、エレベータ95によって保管部54を1階の位置P7に移動する。そして、作業者がエレベータ95の1階のランプ交換扉45Aを開き、ターンテーブル79の使用済みの放電ランプ1を回収し、未使用の放電ランプ1Nを補充する。その後、エレベータ95によって保管部54を屋上RTに近い位置P6まで移動することで、光源装置30D内の複数の放電ランプ1の交換を行うことができる。
 本実施形態によれば、作業者は複数のランプハウス29A~29Cに対して、1箇所で放電ランプの補充及び回収ができるので効率が良い。また、1対の把持爪開閉機構85A,85B及び爪部86A,86Bを備えているため、Y軸駆動部90Iに沿った旋回部90Eの走行距離が長くなっても、放電ランプの交換が短時間で行なえる。
 また、各ランプハウス29A~29Cに対応して配置されるケーシング51A~51C内には引き出し駆動ユニット60及びクランプ機構52用の駆動ユニット72Cのみを取り付ければよいため、チャンバ92の屋上RTの設置面積を少なくすることができ、狭い屋上RTにも光源装置30Dを容易に設置できる。
 なお、放電ランプの交換時間をより短縮するために、放電ランプを保管するターンテーブル79の数やランプ搬送系56Dの数を増やして、ランプ交換時間を短縮するようにしても良い。
 また、放電ランプ補充用のターンテーブルと回収用のターンテーブルとを分けて配置しても良い。
 また、複数のランプハウス29A~29Cの上方を横切るように配置したY軸駆動部90I(ランプ搬送系56Dの走行軸)は、屋上RTに複数の支柱によって取り付けられていても良いし、チャンバ92とは分離して配置された例えば工場の天井部に懸垂するように支持されていても良い。また、ランプハウス29A~29Cもチャンバ92から離れた場所にまとめて設けられていても良い。
 [第5の実施形態]
 第5の実施形態につき図28~図31(B)を参照して説明する。上述の実施形態では、放電ランプ1,1Aの陰極側の口金部26,126を支持部材33に位置決めして固定した状態で、陽極側の口金部28,128をランプ搬送系56,56C等の爪部86又は把持部160等で把持しているが、放電ランプ1,1Aの形状精度が低い場合には、爪部86又は把持部160等で口金部28,128を把持できない恐れがある。放電ランプ1,1Aの形状精度が低い場合に、爪部86又は把持部160等のロボットハンドで口金部28,128を把持できるためには、ロボットハンドには、コンプライアンス機能(柔軟性)が必要である。そこで、本実施形態では、放電ランプとの位置関係に対して柔軟性を持つ放電ランプの把持機構、及びこのような把持機構で把持するのに適した形状の口金を有する放電ランプを提供する。この放電ランプ及び把持機構は、それぞれ例えば図4(B)の光源装置30中の放電ランプ1及びランプ搬送系56に使用できるものである。なお、図28~図31(B)において図19(A)及び(B)に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
 図28は、本実施形態に係る放電ランプ1Bを示す。図28において、放電ランプ1Bは、ガラス管25Aと、ガラス管25Aの一方の棒状部25Abの端部に連結された陰極側の口金部126と、ガラス管25Aの他方の棒状部25Acの端部に連結された陽極側の口金部128Aとを備えている。口金部128A,126はそれぞれガラス管25Aのバルブ部25Aa内の陽極及び陰極(不図示)に電気的に接続されている。口金部126及び128Aは電気伝導率及び熱伝導率の良好な金属製である。
 また、陽極側の口金部128Aには、放電ランプ1Bの棒状部25Ac側から開放端側に順に、棒状部25Acの直径よりもわずかに大きい外径の円筒状の接続部128Akと、棒状部25Acの直径とほぼ同じ外径の円筒状の中間部128Amと、複数の輪帯状の放熱フィン128Ajが形成された放熱部128Aiと、放熱フィン128Ajの半径よりもわずかに大きい半径を持つ球体の一部である球帯部128Ae(被保持部又は被把持部)と、図2(A)の端子部128aと同じ形状の端子部128Aaとが形成されている。球帯部128Aeは、その球体の放電ランプ1Bの長手方向に沿った両端部を対称に、その長手方向に垂直な面で切り落とした形状である。球帯128Aeの高さ(放電ランプ1Bの長手方向の長さ)は、その球体の半径の2/3程度に設定されている。口金部128Aは、熱伝導率及び電気伝導率が良好な金属(例えば真鍮)から一体的に形成されている。なお、口金部128Aを、個別に製造した各部分(球帯部128Ae、端子部128Aa)を連結して形成しても良い。
 図29(A)は、本実施形態に係る把持機構としてのハンド部85Dを示す一部を切り欠いた平面図、図29(B)は、図29(A)の一部を切り欠いた正面図である。なお、図29(A)は図29(B)のAA線に沿った断面図でもある。また、図29(A)、(B)において、支持される放電ランプ1Bの長手方向に沿ってZ軸を取り、Z軸に垂直な面内の直交する方向にX軸及びY軸を取って説明する。また、X軸、Y軸、及びZ軸に平行な軸の回りの回転方向をそれぞれθx、θy、及びθz方向とも呼ぶこととする。また、図29(B)に示すように、本実施形態のハンド部85Dは、一例として図4(B)のランプ搬送系56のZ軸駆動機構84に把持爪開閉機構85の代わりに取り付けることができる。
 図29(A)、(B)において、ハンド部85Dは、X方向及びY方向のコンプライアンス機構(柔軟性を持つ機構)を備えている。
 ハンド部85Dは、Z軸駆動機構84の底面に固定された、直方体で下方に開いた箱形状の筐体172と、筐体172の下端に固定されて、外形が筐体172と同じで高さの低い、矩形の枠状の枠部材173aとを有する。枠部材173aの肉厚(XY面内の幅)は全周にわたって(角部を除く)同じであり、その肉厚は、筐体172の側面部の肉厚よりも広い。
 また、枠部材173aの底面には、中央部に円形の穴が開いた矩形の平板状の下板173bが固定されている。下板173bは例えば金属(ステンレスなど)より形成されている。また、枠部材173aの上面で筐体172の内部には、筐体172の内面に微少な隙間で、平面視矩形で厚さの薄い、中央部に円形の穴が開いた平板状の上板177が配置されている。上板177は例えば合成樹脂(プラスチックなど)から形成されている。上板177の穴径は下板173bの穴径とほぼ等しい。
 筐体172の内部の天井と上板177の上面との間には、複数の圧縮コイルばね180が圧縮された状態で取り付けられており、上板177は枠部材173aに上から所定の力で押し付けられている。また、圧縮コイルばね180にはガイド棒181が設けられている。
 ハンド部85Dは、下端部に円板状の取付部材175を介して複数(例えば3本)のZ方向に延びた指部86Dを有しており、取付部材175内の開閉装置(不図示)により、平面視、放射状に同期して(同じ速度で同じ距離だけ)複数の指部86Dを開閉することができるようになっている。
 取付部材175の上面には、円筒部材174が上下方向(Z方向)に延びて取り付けられている。円筒部材174は、円柱状の部材でもよい。円筒部材174のZ方向の中間位置には平面視、矩形のフランジ部174aが設けられている。円筒部材174(フランジ部174a)は、例えば金属(アルミニウム合金など)から形成されている。円筒部材174のフランジ部174aを挟む円筒状の部分の直径は下板173b及び上板177の穴径よりも小さく、フランジ部174aの外形の幅は下板173b及び上板177の穴径よりも大きい。上板177と下板173bが円筒部材174の矩形のフランジ部174aを上下から挟むように、円筒部材174の円筒部が上板177と下板173bの穴に挿通されている。円筒部材174の上下の端部は、中間の円筒部よりも直径の大きいヘッド部174b及び連結部174cとされている。
 フランジ部174aの厚さ(Z方向の幅)は、枠部材173aの厚さ(Z方向の幅)よりも薄い。したがって、上板177と下板173bとの間には、フランジ部174aがZ方向に変位可能な隙間がある。フランジ部174aを含む円筒部材174は、取付部材175の一部であっても良く、円筒部材174の底部に、指部86Dを開閉させるアクチュエータ等が取り付けられていても良い。
 また、図29(A)に示すように、上板177と下板173bとの間には、フランジ部174aを内包するように、平面視が矩形でZ方向の厚さが、枠部材173aの厚さよりも小さく、かつフランジ部174aの厚さとほぼ等しい小型の矩形の枠状部材(以下、小型枠状部材という)173cが配置されている。小型枠状部材173cの長さ(向かい合う辺のうち、長い方(Y方向)の長さ)は、枠部材173aの一方の向かい合う平行な内面間の長さ(Y方向の内寸)よりやや短く、小型枠状部材173cの幅(向かい合う辺のうち、短い方(X方向)の長さ)は、枠部材173aの他方の向かい合う平行な内面間の長さ(X方向の内寸)よりも十分に短く設定されている。また、小型枠状部材173cの矩形の穴のX方向の幅(X方向の内寸)は、フランジ部174aのX方向の長さよりやや長く、小型枠状部材173cの矩形の穴のY方向の長さ(Y方向の内寸)は、フランジ部174aのY方向長さよりも十分に長く設定されている。そのため、フランジ部174a(すなわち、円筒部材174)は、小型枠状部材173cと共に(小型枠状部材173cをフランジ部174aが押して)X方向に移動可能であり、フランジ部174aは小型枠状部材173cの内壁面に沿ってY方向に移動可能である。また、フランジ部174aは、小型枠状部材173cのX方向の内壁とY方向の外壁とによって、θz方向の回転が規制されている。
 また、円筒部材174の上板177より上の部分には、図29(B)に示すように、放射状に配置した3本以上の棒状部材178を介して引っ張りコイルばね179の一端が取り付けられている。引っ張りコイルばね179の他端は、筐体172の天井であって、引っ張りコイルばね179の一端側の取り付け位置よりも外側(平面視、円筒部材174を中心として半径方向の外側)に、放射状にわずかに引き伸ばされた状態で取り付けられている。そのため、円筒部材174には、放射状に斜め上方に引く力が与えられており、反対方向に張られた引っ張りコイルばね179の力の釣り合いによって、中心位置に留まっている。このとき、円筒部材174に取付部材175を介して取り付けられた指部86Dが何も把持していない状態で、取付部材175及び指部86Dの自重に打ち勝って、フランジ部174aの上面が上板177に軽く接触するように、引っ張りコイルばね179の強さと取り付け角度とが決定されている。また、このとき、複数の圧縮コイルばね180の力によって、上板177が上方に持ち上がらない程度に、圧縮コイルばね180の力が決定されている。
 その結果、引っ張りコイルばね179により吊り上げられている円筒部材174(すなわち、取付部材175及び指部86D)は、フランジ部174aと合成樹脂製の上板177との間の摩擦抵抗によって、振動的になるのを抑えると共に、低い摩擦係数により水平方向の移動が阻害されるのを防いでいる。
 指部86Dの内側は、図28の放電ランプ1Bの口金部128の球帯部128Aeの表面に沿う(嵌合可能な)曲率で凹状に形成されている。取付部材175の底面の複数の指部86Dの付け根の部分の中央には、円柱状の案内ブロック176が固定されており、案内ブロック176の先端から指部86Dに設けた凹部の曲率中心までのZ方向の距離が、放電ランプ1Bの口金部128の先端から球帯部128Aeの中心までのZ方向(放電ランプ1Bの長手方向)の距離とほぼ同じになるように、案内ブロック176のZ方向の高さが調整されている。そのため、案内ブロック176が放電ランプ1Bの口金部128Aの先端に接触した状態で、指部86Dを閉じれば、放電ランプ1Bの球帯部128Aeに指部86Dの凹部が嵌合し、確実に放電ランプ1Bを把持できるようになっている。なお、案内ブロック176は省略することもできる。
 次に、本実施形態の放電ランプ1B及びハンド部85Dによって、ハンド部85Dに対して6自由度方向(X、Y、Z方向、及びθx、θy、θz方向)にずれて置かれた放電ランプ1Bを自動的に把持する動作について詳細に説明する。
 図30(A)に示すように、放電ランプ1Bの陽極側の口金部128Aは、例えば、設計上の受け渡し位置からθy方向に傾き、+X方向にずれているものとする。ハンド部85Dは、不図示のX方向及びY方向への駆動機構(例えば図4(B)の旋回軸83)によって、放電ランプ1Bの上方のX方向及びY方向の目標位置へ移動する。次に、取付部材175が複数の指部86Dを開き(開状態として)、Z軸駆動機構84によって指部86Dは放電ランプ1Bの把持位置まで降下してくる。そして、取付部材175の中央部に設けられた案内ブロック176に放電ランプ1Bの口金部128Aの先端部が接触する高さでハンド部85Dは降下を停止し、指部86Dは閉動作を開始する。
 このとき、放電ランプ1BのZ方向長さが目標とする長さよりも長い場合には、案内ブロック176が口金部128Aに接触した後もハンド部85Dは降下を続けることになる。そのとき、案内ブロック176が放電ランプ1Bを下方(-Z方向)へ押さないように、フランジ部174aが上板177を複数の圧縮コイルばね180の力に打ち勝って、上方(+Z方向)へ押し上げる。その結果、放電ランプ1Bには大きな力がかからない。一方、放電ランプ1BのZ方向の長さが目標とする長さよりも短い場合には、指部86Dの凹部の曲率中心の位置と口金部128Aの球帯部128Aeの中心位置とがZ方向にずれている。この状態で指部86Dを閉じると、指部86Dに設けられた凹部の下方の縁が球帯部128AeのZ方向の中心より下方に接触する。その後、さらに指部86Dを閉じると、上板177に接触していたフランジ部174aが引っ張りコイルばね179の力に打ち勝って下板173bとの間の隙間分だけ下方へ移動することが可能であるため、指部86Dは球帯部128Aeの曲率を持つ表面に案内されて下方へ移動し、指部86Dの凹部と球帯部128Aeの表面とが嵌合するように、指部86Dは球帯部128Aeに密着する。
 これは、指部86Dに設けた凹部が球帯部128Aeを挟むことによって、求心作用を働かせて、フランジ部174aと下板173bとの間の隙間分だけ下方へ指部86Dを移動できるようにしたものである。この他に、ハンド部85Dにおいて、放電ランプ1Bが短かったときのことを考慮して、Z軸駆動機構84によってハンド部85Dを常に目標とする高さよりも-Z方向に移動させ、案内ブロック176が口金部128Aの先端に接触してから指部86Dの閉動作を行なうようにしても良い。
 指部86Dが閉動作を行なうと、図30(B)に示すように、口金部128Aが傾いているため、+X方向側の指部86Dが-X方向側の指部86Dよりも先に口金部128Aに接触するが、-X方向側の指部86Dも口金部128Aに接触するように、さらに指部86Dを同期して閉じていくと、図31(A)に示すように、+X方向側の指部86Dが口金部128Aから受ける反力によって、ハンド部85Dには全体を+X方向へ押す力がかかる。その結果、引っ張りコイルばね179の力の釣り合い、及びフランジ部174aと上板177との摩擦によって平衡が保たれていた円筒部材174は、引っ張りコイルばね179の釣り合い力及びフランジ部174aと上板177との摩擦力に打ち勝って、+X方向へ容易に移動しながら、3本の指部86Dで口金部128Aの球帯部128Aeを確実に把持する。このとき、口金部128Aがθx、θy、θz方向に傾いていても、球帯部128Aeの球面がシフトしても、その形状は変化しないので、指部86Dは回転方向のコンプライアンス機能がなくとも口金部128Aを確実に把持することができる。
 そして、図31(B)に示すように、指部86Dが放電ランプ1Bの口金部128Aを把持して、Z軸駆動機構84を駆動してハンド部85Dによって放電ランプ1Bを持ち上げようとすると、引っ張りコイルばね179によって斜め上方に力が与えられ、上板177に接触していたフランジ部174aは、放電ランプ1Bの重さによって下方に移動し、フランジ部174aは下板173bに接触する。下板173bとフランジ部174aとの間の摩擦係数は比較的大きいので、指部86Dは引っ張りコイルばね179の力の釣り合いによる求心力に打ち勝って+X方向にずれた位置を保ちながら(コンプライアンス・オフの状態で)上昇する。その結果、ハンド部85DをX方向及び/又はY方向に移動することによって、放電ランプ1Bの形状誤差に関わらず、放電ランプ1Bを目標とする位置(例えば図4(B)の保管部54のターンテーブル79の上方)に移動することができ、放電ランプ1Bを未使用の放電ランプと交換できる。
 なお、上述の実施形態では、指部86Dに上向きの大きな力がかかった場合に、圧縮コイルばね180で下方に押付けられている上板177を、フランジ部174aが押し上げて、その大きな力を上方に逃がす機能(バッファ機能)を有していた。そのように指部86DがZ方向に逃げる機構は、そのような機構に限らず、ハンド部85Dの全体をZ方向に駆動する機構をZ軸駆動機構84に設けても良い。
 また、上述の実施形態では、陽極側の口金部128Aの指部86Dが把持する部位(球帯部128Ae)についてのみ説明したが、図4(B)の電力ケーブル24の端部の給電ブロック66を例えば図28の端子部128Aaに連結するために、端子部128Aaの形状を図2(A)の端子部28a、又は図3(B)~(E)の端子部28Aa~28Da等の形状にすればよい。
 なお、放電ランプ1Bの製造方法として、上述した放電ランプ1,1Aと同様の製造方法を用いることができる。すなわち、ランプ本体(ガラス部材)と口金部126,128Aとをそれぞれ準備し、それらを互いに連結することで放電ランプ1Bを構成することができる。このとき口金部126,128Aは、例えば使用済みの放電ランプ1Bから取り外したものを再利用するように準備してもよい。また、口金部126,128Aの少なくとも一方を再利用する場合に、口金部126,128Aの全体を再利用する代わりに、口金部126,128Aの少なくとも一部(例えば、端子部128Aa、放球帯部128Aeおよび熱部128Aiの少なくとも一つのパーツ)のみ再利用するようにしてもよい。 
 なお、上記の各実施形態の交換装置50等は全自動方式で放電ランプ1,1A,1B等の交換を行うが、例えばクランプ機構52及び駆動ユニット72のみを使用して、引き出し部36の引き出し、及びランプ搬送系56等による放電ランプ1,1A,1Bの搬送の一部をマニュアル操作で行うようにしてもよい。
 また、上記の各実施形態の交換装置では、ターンテーブル79の各開口79a毎にランプを交換する(すなわち、未使用ランプをセット(補充)し、使用済みランプを回収する)こととしたが、例えば、駆動部80に対してターンテーブル79を着脱可能にして、ターンテーブル79の開口79aにランプをセットした(差し込んだ)状態でターンテーブル79と共にランプを交換するようにしてもよい。その場合、ターンテーブル79をランプの搬送用キャリアとして使用してもよい。
 上述の各実施形態の露光装置又はこれらの露光装置を用いる露光方法を使用して、基板(プレートP)上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、液晶表示素子等の液晶デバイスを製造することができる。以下、図33のステップS401~S404を参照して、この製造方法の一例につき説明する。
 図33のステップS401(パターン形成工程)では、先ず、露光対象の基板上にフォトレジストを塗布して感光基板(プレートP)を準備する塗布工程、上記の露光装置を用いて液晶表示素子用のマスクのパターンをその感光基板上に転写露光する露光工程、及びその感光基板を現像する現像工程が実行される。この塗布工程、露光工程、及び現像工程を含むリソグラフィ工程によって、その基板上に所定のレジストパターンが形成される。このリソグラフィ工程に続いて、そのレジストパターンを加工用のマスクとしたエッチング工程、及びレジスト剥離工程等を経て、その基板上に多数の電極等を含む所定パターンが形成される。そのリソグラフィ工程等は、プレートP上のレイヤ数に応じて複数回実行される。
 その次のステップS402(カラーフィルタ形成工程)では、赤R、緑G、青Bに対応した3つの微細なフィルタの組をマトリックス状に多数配列するか、又は赤R、緑G、青Bの3本のストライプ状の複数のフィルタの組を水平走査線方向に配列することによってカラーフィルタを形成する。その次のステップS403(セル組立工程)では、例えばステップS401にて得られた所定パターンを有する基板とステップS402にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。
 その後のステップS404(モジュール組立工程)では、そのようにして組み立てられた液晶パネル(液晶セル)に表示動作を行わせるための電気回路、及びバックライト等の部品を取り付けて、液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、露光装置において放電ランプの交換を効率的に行うことができるため、高いスループットが得られる。
 なお、本発明は、液晶表示素子の製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、プラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の製造プロセスや、撮像素子(CCD等)、マイクロマシーン、MEMS(Microelectromechanical Systems:微小電気機械システム)、セラミックスウエハ等を基板として用いる薄膜磁気ヘッド、及び半導体素子等の各種デバイスの製造プロセスにも広く適用できる。
 なお、上述の実施形態の光源装置は、上述のステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の投影露光装置(スキャナー等)の他に、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)の露光光源にも適用できる。また、上述の実施形態の光源装置は、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。
 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、本願に記載した上記公報、各国際公開パンフレット、米国特許、又は米国特許出願公開明細書における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。また、明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約を含む2014年3月28日付け提出の日本国特許出願第2014-070609号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。
 EX…露光装置、M…マスク、P…プレート、PL…投影光学系、1…放電ランプ、1N…未使用の放電ランプ、2…楕円鏡、13…照明光学系、20…電源部、23,24…電力ケーブル、25…ガラス管、25a…バルブ部、26…陰極側の口金部、28…陽極側の口金部、28a…端子部、28e…被把持部、30…光源装置、31…ランプハウス、32…光源制御系、33…支持部材、36…引き出し部、50…交換装置、52…クランプ機構、54…保管部、56…ランプ搬送系、60…引き出し駆動ユニット、72…クランプ機構の駆動ユニット

Claims (31)

  1.  発光部を形成するための第1電極及び第2電極が内部に設けられたガラス部材と、前記発光部に対して前記ガラス部材の前記第1電極側及び前記第2電極側にそれぞれ設けられた第1口金部材及び第2口金部材と、を有する放電ランプを発光させるための光源装置であって、
     前記放電ランプを保管する保管部と、
     前記放電ランプの前記第2口金部材を着脱可能に支持する支持部と、
     前記支持部に支持された前記放電ランプの前記第1口金部材に電力を伝える部材を着脱可能に連結する連結部と、
     前記支持部による前記第2口金部材の支持及び前記連結部による前記第1口金部材に対する前記電力を伝える部材の連結が解除されている状態で、前記第1口金部材を保持して前記放電ランプを前記保管部と前記支持部との間で搬送する搬送部と、
    を備えることを特徴とする光源装置。
  2.  前記保管部には、未使用の放電ランプが保管されており、
     前記搬送部は、前記未使用の放電ランプの前記第1口金部材を保持し、該未使用の放電ランプの前記第2口金部材が前記支持部によって支持可能な位置まで、該未使用の放電ランプを搬送することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
  3.  前記放電ランプの前記第1口金部材は、
     前記電力を伝える部材が接触可能であり、かつ該部材との電気的な接触抵抗を小さくするために、該部材と面接触可能な被連結部と、
     前記搬送部によって保持可能な非平面部又は傾斜部を含む被保持部と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の放電ランプ。
  4.  前記第1口金部材の前記被連結部は、交差するように配置された2つの平面部を含み、
     前記連結部は、前記電力を伝える部材に接続されるとともに、前記第1口金部材の前記被連結部に接触可能なV字型の溝が設けられた導電性の第1部材と、前記第1口金部材を前記第1部材側に付勢可能な第2部材と、を有することを特徴とする請求項3に記載の光源装置。
  5.  前記連結部は、前記第1部材を、前記第1口金部材の前記被連結部の2つの平面部に垂直な平面に沿った方向に変位可能に支持する第1ガイド部材を有することを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
  6.  前記連結部は、前記第1部材を、前記第1口金部材の前記被連結部の2つの平面部に沿った方向に変位可能に支持する第2ガイド部材を有することを特徴とする請求項4又は5に記載の光源装置。
  7.  前記第1口金部材の前記被連結部は、ほぼ軸対称な面を含み、
     前記連結部は、前記電力を伝える部材に接続されるとともに、前記第1口金部材の前記被連結部に接触可能な環状の導電性の第1部材と、前記第1口金部材を前記第1部材側に付勢可能な第2部材とを有することを特徴とする請求項3に記載の光源装置。
  8.  前記第1口金部材の前記被連結部は、ほぼ軸対称な凹部を有し、
     前記第2部材は、円筒状の先端部と、前記先端部より次第に内径が大きくなる軸対称のテーパ部とを有し、
     前記連結部は、前記第2部材の前記先端部又は前記テーパ部と前記第1口金部材の前記凹部との間に介装可能な複数の球体を有し、
     前記複数の球体が前記第2部材の前記テーパ部内にあるときに、前記連結部は前記第1口金部材から離脱可能であることを特徴とする請求項7に記載の光源装置。
  9.  前記第1口金部材の前記被保持部には穴部が形成され、
     前記搬送部は、前記第1口金部材の前記被保持部の穴部に係合可能な突部を有し、前記第1口金部材を挟んで保持するハンド部と、前記ハンド部が前記第1口金部材の前記被保持部を保持している状態で、前記ハンド部を移動させる移動部と、を有することを特徴とする請求項3~8のいずれか一項に記載の光源装置。
  10.  前記第1口金部材の前記被保持部は、表面が球面状の軸対称部を有し、
     前記搬送部は、前記第1口金部材の前記被保持部を挟むように保持可能なハンド部と、 前記ハンド部と前記第1口金部材との間の角度のずれに応じて変位する緩衝部と、
     前記ハンド部が前記第1口金部材の前記被保持部を保持している状態で、前記ハンド部及び前記緩衝部を移動させる移動部と、を有することを特徴とする請求項3~8のいずれか一項に記載の光源装置。
  11.  前記放電ランプ及び前記保持部を一体的に、前記搬送部が前記放電ランプの前記第1口金部材を保持可能な位置まで移動するスライド部を備えることを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載の光源装置。
  12.  前記第2口金部材は、フランジ部及び段差部を有し、
     前記支持部は、前記第2口金部材の前記フランジ部を介して前記第2口金部材を支持する支持部材と、前記支持部材に対して前記第2口金部材の前記段差部を介して前記第2口金部材を着脱可能に固定する第1レバー部材とを有し、
     前記連結部は、前記電力を伝える部材に接続されるとともに、前記第1口金部材に接触可能な導電性部材と、前記第1口金部材を前記導電性部材側に付勢可能な第2レバー部材とを有し、
     前記第1及び第2レバー部材を駆動する共通の駆動部を備えることを特徴とする請求項1~11のいずれか一項に記載の光源装置。
  13.  前記保管部は、前記連結部、前記保持部、及び前記搬送部が配置される第1の階より下の第2の階に配置され、
     前記放電ランプの交換時に、前記保管部を前記第2の階に移動する昇降部を備えることを特徴とする請求項1~12のいずれか一項に記載の光源装置。
  14.  前記放電ランプ、前記連結部、及び前記支持部を含む光源部は複数設けられ、
     前記複数の光源部に対して前記搬送部及び前記保管部が共通に使用されることを特徴とする請求項1~13のいずれか一項に記載の光源装置。
  15.  前記放電ランプの前記第2口金部材が着脱可能に載置される支持部材と、
     前記支持部材に設けられて、前記放電ランプから発生する光を集光する集光鏡と、を備えることを特徴とする請求項1~14のいずれか一項に記載の光源装置。
  16.  前記集光鏡は、前記放電ランプから発生する前記光を反射する反射面と、該反射面に囲まれた開口とを含み、
     前記支持部は、前記ガラス部材の一部が前記開口に挿通された状態で前記第2口金部材を支持することを特徴とする請求項15に記載の光源装置。
  17.  請求項1~16のいずれか一項に記載の光源装置と、
     前記光源装置の前記放電ランプから発生する光でマスクを照明する照明系と、
     前記マスクのパターンの像を基板に投影する投影光学系と、を備えることを特徴とする露光装置。
  18.  請求項17に記載の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
     前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
    を含むデバイス製造方法。
  19.  発光部を形成するガラス部材と、該ガラス部材を挟むように設けられた第1口金部材及び第2口金部材と、を有する放電ランプを交換する交換方法であって、
     前記放電ランプの前記第1口金部材の被連結部に面接触しているとともに電力を伝える部材を、前記被連結部から離脱させることと、
     前記放電ランプの前記第2口金部材を支持部材から離脱可能にすることと、
     前記放電ランプの前記第1口金部材の非平面部又は傾斜部を含む被保持部を保持して前記放電ランプを保管部に搬送することと、
    を含むことを特徴とする交換方法。
  20.  前記保管部にある未使用の放電ランプの前記第1口金部材の前記被保持部を保持し、該未使用の放電ランプの前記第2口金部材が前記支持部材によって支持可能な位置まで、該未使用の放電ランプを搬送することと、
     前記未使用の放電ランプの前記第2口金部材を前記支持部材で支持することと、
     前記未使用の放電ランプの前記第1口金部材の被連結部に、前記電力を伝える部材が連結された部材を面接触させることと、
    を含むことを特徴とする請求項19に記載の交換方法。
  21.  発光部を形成するガラス部材と、該ガラス部材を挟むように設けられた第1口金部材及び第2口金部材と、を有する放電ランプを点灯する点灯方法であって、
     前記放電ランプの前記第1口金部材の被連結部に電力を伝える部材を面接触させることと、
     前記放電ランプの前記第2口金部材を電力が供給可能な支持部材で支持することと、
     前記電力を伝える部材及び前記支持部材を介して前記放電ランプに電力を供給して前記放電ランプを点灯することと、
    を含むことを特徴とする放電ランプの点灯方法。
  22.  前記放電ランプの前記第1口金部材の非平面部又は傾斜部を含む被保持部を保持して、前記放電ランプを保管部から前記支持部材まで搬送することを含むことを特徴とする請求項21に記載の放電ランプの点灯方法。
  23.  発光部を形成するための第1電極及び第2電極が内部に設けられたガラス部材と、前記発光部に対して前記ガラス部材の前記第1電極側及び前記第2電極側にそれぞれ設けられた第1口金部材及び第2口金部材と、を有する放電ランプであって、
     前記第1口金部材は、
     電力を伝える部材が接触可能であり、かつ該部材との電気的な接触抵抗を小さくするために、該部材と面接触可能な被連結部と、
     搬送部によって保持可能な非平面部又は傾斜部を含む被保持部と、を有することを特徴とする放電ランプ。
  24.  前記第1口金部材の前記被連結部は、交差するように配置された2つの平面部を含むことを特徴とする請求項23に記載の放電ランプ。
  25.  前記第1口金部材の前記被連結部は、ほぼ軸対称な面を含むことを特徴とする請求項23に記載の放電ランプ。
  26.  前記第1口金部材の前記被保持部には、搬送部の突部が係合可能な穴部が形成されたことを特徴とする請求項23~25のいずれか一項に記載の放電ランプ。
  27.  前記第1口金部材の前記被保持部は、搬送部が保持可能な、表面が球面状の軸対称部を有することを特徴とする請求項23~25のいずれか一項に記載の放電ランプ。
  28.  前記第1口金部材のうち、前記ガラス部材と前記被連結部及び前記被保持部との間に、放熱フィンが設けられたことを特徴とする請求項23~27のいずれか一項に記載の放電ランプ。
  29.  前記第2口金部材は、支持部材に載置可能なフランジ部と、該フランジ部より断面積が小さい小径部と、該小径部より断面積が大きい段差部と、を有することを特徴とする請求項23~28のいずれか一項に記載の放電ランプ。
  30.  請求項23~29のいずれか一項に記載の放電ランプの製造方法であって、
     一端に導電性部材が連結された前記ガラス部材を製造することと、
     前記被連結部及び前記被保持部が形成された被覆部材を製造することと、
     前記ガラス部材の一端側の前記導電性部材を覆うように前記被覆部材を固定することと、
    を含むことを特徴とする製造方法。
  31.  請求項23~29のいずれか一項に記載の放電ランプの製造方法であって、
     前記第1電極又は前記第2電極と電気的に接続された第1の導電性部材が一端に設けられた前記ガラス部材を準備することと、
     前記被連結部及び前記被保持部が形成された第2の導電性部材を準備することと、
     前記ガラス部材の一端側の前記第1の導電性部材に前記第2の導電性部材を連結することと、
    を含むことを特徴とする製造方法。
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