JP7520675B2 - 光源装置、露光装置および物品製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置、露光装置および物品製造方法に関する。

半導体デバイスまたはディスプレイデバイスなどのデバイスを製造するためのリソグラフィー工程において露光装置が使用される。露光装置には、光源装置が組み込まれていて、光源装置は、交換可能なランプを含みうる。ランプは、例えば、一対の口金と、一対の口金の間に配置された発光管と、発光管の中に配置され一対の口金にそれぞれ接続された一対の電極とを含み、発光菅の中に発光物質としての水銀等が封入されうる。一対の口金を通して一対の電極間に電力が供給されることによって一対の電極間でアーク放電が発生し、これによりランプが発光しうる。ランプを発光させているときは口金の温度が高温になるので、口金を冷却する必要がある。特許文献１には、冷却効率を高めるためのフィンを口金部に設け、フィンに対して冷却エアーを吹き付けることによって口金部を冷却する光源装置が記載されている。

特開２００３－１７００３号公報

ランプの高出力化に伴って口金の温度が上昇する傾向にある。口金を十分に冷却するためには、口金に対して十分な流量で気体を吹き付ける必要がある。しかし、その気体によって発光管が過剰に冷却されると、発光管の中の水銀等の発光物質を十分に蒸発させることができなくなり、ランプの点灯不良を引き起こしうる。

本発明は、ランプを安定して発光させるために有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、光源装置に係り、前記光源装置は、円柱面を有する口金が設けられたランプを保持する保持部と、前記ランプが発生する光を集光させる集光ミラーと、前記口金を冷却するための気体を噴射する噴射孔を有するノズルと、を備え、前記噴射孔の中心軸を含む直線と前記口金の中心軸との距離が前記円柱面の半径の１／２以上かつ前記半径以下であり、前記ノズルから噴射された前記気体が前記円柱面に沿って流れて、前記口金に接続されているリード線に吹き付けられるように、前記ノズルが配置されている。

本発明によれば、ランプを安定して発光させるために有利な技術が提供される。

第１実施形態の露光装置の構成を模式的に示す図。 第１実施形態の光源装置の構成を模式的に示す図。 リード線の配置例を示す図。 第１実施形態の光源装置の構成を模式的に示す図。 第１実施形態の光源装置における口金とノズルとの配置例を模式的に示す図。 第１実施形態の光源装置の効果を説明する図。 第１実施形態の光源装置の効果を説明する図。 第１実施形態の光源装置の効果を説明する図。 第１実施形態の光源装置の効果を説明する図。 第１実施形態の光源装置の効果を説明する図。 第２実施形態の光源装置の構成を模式的に示す図。 第３実施形態の光源装置の構成を模式的に示す図。 第４実施形態の光源装置の構成を模式的に示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられても良い。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。本明細書および図面では、方向はＸＹＺ座標系で示されている。典型的には、Ｚ軸は鉛直方向であり、ＸＹ平面は水平面である。ハッチングまたは網掛けが付された部分は、断面を示している。

図１には、第１実施形態の露光装置１００の構成例が示されている。露光装置１００は、例えば、光源装置１１０、シャッタ装置１２０、照明光学系１３０、原版保持部１４０、投影光学系１５０および基板保持部１６０を備えうる。光源装置１１０は、ランプ１０を保持する保持部２０を含みうる。原版保持部１４０は、原版１４２を保持する。原版保持部１４０は、不図示の原版位置決め機構によって位置決めされ、これにより原版１４２が位置決めされうる。基板保持部１６０は、基板１６２を保持する。露光装置１００には、レジスト塗布装置によってレジスト（感光材）が塗布された基板１６２が供給される。基板保持部１６０は、不図示の基板位置決め機構によって位置決めされ、これにより基板１６２が位置決めされうる。

シャッタ装置１２０は、光源装置１１０と原版保持部１４０との間の光路において光束を遮断することができるように配置されている。照明光学系１３０は、光源装置１１０からの光を使って原版１４２を照明する。投影光学系１５０は、照明光学系１３０によって照明された原版１４２のパターンを基板１６２に投影し、これによって基板１６２が露光される。これにより、基板１６２に塗布されたレジストに潜像パターンが形成される。潜像バターンは、不図示の現像装置によって現像され、これによりレジストパターンが基板１６２上に形成される。

図２には、光源装置１１０の構成例が示されている。光源装置１１０は、ランプ１０を保持する保持部２０と、ランプ１０が発生する光を集光させる集光ミラー５０と、ランプ１０の口金１１ａ、１１ｂを冷却するための気体を噴射する噴射孔を有するノズル４２ａ、４２ｂとを備えうる。また、光源装置１１０は、ランプ１０にリード線（ケーブル）３２ａ、３２ｂを通して電力を供給する電力供給部（ランプ電源）３０と、ノズル４２ａ、４２ｂにそれぞれ供給管４１ａ、４１ｂを通して気体を供給する気体供給部４０とを備えうる。

ランプ１０は、例えば、水銀ランプ、キセノンランプまたはメタルハライドランプなどのショートアークタイプのランプでありうる。集光ミラー５０は、例えば、２つの焦点ＦＰ１、ＦＰ２を有する楕円ミラーでありうる。第１焦点ＦＰ１またはその近傍にランプ１０の輝点が配置され、集光ミラー５０は、該輝点から放射された光を反射して、第２焦点ＦＰ２に集光させうる。集光ミラー５０の開口部の直径は、ランプ１０の大きさに依存しうるが、例えば３００～４００ｍｍである。また、ランプ１０は、集光ミラー５０の光軸ＯＡＸ（第１焦点ＦＰ１と第２焦点ＦＰ２とを結ぶ軸線）の上に配置されうる。ノズル４２ａ、４２ｂは、気体供給部４０から供給される高圧のエアーをそれぞれ口金１１ａ、１１ｂに吹き付けるように配置されうる。これにより、口金１１ａ、１１ｂが冷却される。ノズル４２ａは、集光ミラー５０で反射された有効光束５２を遮断しないように、有効光束５２の外側に配置されうる。口金１１ａ、１１ｂの冷却は、エアーではなく、別の冷却媒体、例えば、窒素またはヘリウムなどの気体が用いられてもよい。

ランプ１０は、一対の口金１１ａ、１１ｂと、口金１１ａ、１１ｂからそれぞれ延びたステム１４ａ、１４ｂと、ステム１４ａ、１４ｂの間に配置された発光管１３と、ステム１４ａ、１４および発光管１３の中に配置された一対の電極１２ａ、１２ｂとを含みうる。ステム１４ａ、１４および発光管１３は、一体的に構成されうる。一例において、口金１１ａは陽極側口金であり、口金１１ｂは陰極側口金であり、電極１２ａは陽極であり、電極１２ｂは陰極でありうる。

口金１１ａと電極１２ａとは、モリブデン箔等の接続部によって接続されうる。同様に、口金１１ｂと電極１２ｂとは、モリブデン箔等の接続部によって接続されうる。発光管１３の内部には、ネオン、キセノンなどの希ガス、あるいは、水銀、ナトリウム、スカンジウムなどの金属、あるいは、これらの混合物質が封入されうる。一対の電極１２ａ、１２ｂ間のアーク放電により発光が行われる。口金１１ａ、１１ｂは、それぞれリード線３２ａ、３２ｂによって電力供給部３０に接続されうる。図２では、リード線３２ａ、３２ｂがそれぞれ口金１１ａ、１１ｂの側面に接続された例が示されているが、図３（ａ）に例示されるように、リード線３２ａ、３２ｂは、それぞれ口金１１ａ、１１ｂの端面に接続されていてもよい。あるいは、図３（ｂ）に例示されるように、リード線３２ａ、３２ｂは、それぞれリード線接続端子、アダプターまたは固定金具などのコネクタ１１ｃ、１１ｄを介して口金１１ａ、１１ｂに接続されてもよい。また、リード線３２ａ、３２ｂは、導電性の線材で構成されてもよいし、他の導電性部材で構成されてもよい。

なお、以下では、口金１１ａ、１１ｂを区別することなく説明する場合には、口金１１と記載する。口金１１についての説明は、口金１１ａおよび／または口金１１ｂについての説明である。同様に、リード線３２ａ、３２ｂを区別することなく説明する場合には、リード線３２と記載する。リード線３２についての説明は、リード線３２ａおよび／またはリード線３２ｂについての説明である。同様に、ノズル４２ａａ、３２ｂを区別することなく説明する場合には、ノズル４２と記載する。ノズル４２についての説明は、ノズル４２ａおよび／またはノズル４２ｂについての説明である。同様に、供給管４１ａ、４１ｂを区別することなく説明する場合には、供給管４１と記載する。供給管４１についての説明は、供給管４１ａおよび／または供給管４１ｂについての説明である。

図４には、口金１１とノズル４２との配置例が模式的に示されている。図４（ａ）は、平面図、即ちＸＹ平面に対する正射影を示している。図４（ｂ）は、側面図を示している。口金１１は、円柱面ＣＳを有しうる。ノズル４２は、口金１１を冷却するための気体を噴射する噴射孔４５を有する。噴射孔４５は、中心軸ＨＡＸを有する。噴射孔４５の中心軸ＨＡＸは、例えば、噴射孔４５が円筒形状を有する場合、その円筒形状の中心軸と一致する。噴射孔４５から噴射される気体の流れは、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３として模式的に示されている。

噴射孔４５の中心軸ＨＡＸを含む直線Ｌ１と口金１１の中心軸ＡＸとの距離（以下、オフセット）ｄは、円柱面ＣＳの半径Ｒの１／２以上かつ半径Ｒ以下でありうる。ここで、口金１１の中心軸ＣＡＸは、円柱面ＣＳの中心軸である。口金１１の円柱面ＣＳの中心軸ＣＡＸは、集光ミラー５０の光軸と一致しうる。ノズル４２から噴射され、口金１１の表面、即ち円柱面ＣＳに吹き付けられる気体の流れＦ１は、口金１１の円柱面ＣＳに沿った流れＦ２となった後、コアンダ効果によって向きを変えて流れＦ３となり、リード線３２に吹き付けられる。口金１１は、気体の流れＦ１、Ｆ２、Ｆ３によって冷却されうる。口金１１は、円柱面ＣＳの周囲に複数の円環形状のフィンを有してもよい。図２に示されるように、口金１１ａに対してはノズル４２ａが設けられ、口金１１ｂに対してはノズル４２ｂが設けられうる。

ノズル４２の噴射孔４５の中心軸ＨＡＸの仰角は、－１０°以上かつ＋１０°以内の範囲内であり、鉛直方向（Ｚ軸方向）に対する口金１１の中心軸ＣＡＸの角度は、－１０°以上かつ＋１０°以内の範囲内でありうる。他の観点において、ノズル４２の噴射孔４５の中心軸ＨＡＸを含み口金１１の中心軸ＣＡＸに平行な平面において、噴射孔４５の中心軸ＨＡＸを含む直線Ｌ１と口金１１の中心軸ＣＡＸに垂直な平面とがなす角度は、－１０°以上かつ＋１０°以内の範囲内でありうる。

図５には、ノズル４２および供給管４１の構造が例示されている。ノズル４２は、エアーあるいは気体のリークが発生しないように供給管４１に接合または結合されうる。ノズル４２の噴射孔４５は、例えば、直径ΦＤが１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下の範囲内の円形開口でありうる。噴射孔４５から噴射されるエアーあるいは気体の流速分布は、噴射孔４５の中心軸ＨＡＸに対して軸対称でありうる。噴射孔４５から噴射されるエアーあるいは気体の最大流速は、例えば、５０ｍ／ｓｅｃ以上かつ１００ｍ／ｓｅｃ以内の範囲内に設定されうる。

以下、図６、図７、図８および図９を参照しながら第１実施形態に従う実施例を例示的に説明する。図６には、ノズル４２から噴射されるエアーの流れを実測するために使用された実験系が示されている。図６（ａ）は、平面図を示している。図６（ｂ）は、側面図を示している。噴射孔４５の中心軸ＨＡＸを含む直線Ｌ１と口金１１の中心軸ＣＡＸとの距離（オフセット）をｄとし、ノズル４２の先端と円柱ＣＣの側面である円柱面ＣＳ１（口金１１の円柱面ＣＳに相当する）との距離をＤ１とした。また、円柱面ＣＳ１を通過した後のエアーの流れをＦ３、Ｆ１とＦ３との角度差（屈折角度）をθとした。また、円柱面ＣＳ１から距離Ｄ２の位置を流速分布の測定位置とし、図６のＨ方向、Ｚ方向における流速分布を測定した。なお、Ｈ方向は、Ｆ３に直交する方向である。円柱面ＣＳ１の直径Φ（＝２Ｒ）を４０ｍｍ、オフセットｄを０、５、１０、１５ｍｍとし、ノズル４２から噴射されるエアーの流量を５０Ｌ／ｍｉｎ、ノズル４２の噴射孔４５の直径ΦＤを１．５ｍｍ、噴射孔４５における平均流速を４７０ｍ／ｓｅｃとした。

図７には、ノズル４２から噴射されたエアーの流速分布をノズル４２の先端からの距離Ｄ１＝１２０ｍｍの位置で測定した結果が示されている。この測定の際には、図６に示された円柱ＣＣを取り外した。横軸は、中心軸ＨＡＸを含む直線Ｌ１からの距離であり、縦軸は、エアーの流速である。エアーの流速分布は、中心軸ＨＡＸを含む直線Ｌ１に対して対称であることが分かる。距離Ｄ１＝１２０ｍｍは、集光ミラー５０の直径が３００ｍｍ、口金１１の円柱面ＣＳの直径Φが４０ｍｍの場合において、ノズル４２の先端が図２に示された有効光束５２を遮断しない最小距離である。

図８には、円柱面ＣＳ１からの距離Ｄ２＝１００ｍｍの位置で±Ｈ方向における流速分布を測定した結果が示されている。図９には、円柱面ＣＳ１からの距離Ｄ２＝１００ｍｍの位置で±Ｚ方向における流速分布を測定した結果が示されている。オフセットｄが大きくなるに従って±Ｚ方向における流速分布の拡がりが狭くなることが分かる。オフセットｄが１０ｍｍ、つまり円柱面ＣＳ１の半径Ｒの１／２以上である場合に、±Ｚ方向における流速分布の拡がりが狭い範囲に抑えられることが分かる。図１０には、図７、図９の測定と同条件で屈折角度θを測定した結果が示されている。オフセットｄが増加するに従って屈折角度θが大きくなり、オフセットｄ＝１５ｍｍのときに屈折角度θが約４５°であることが分かる。

一例において、ランプ１０の口金１１と発光管１３との高さ方向の距離（ステム１４の長さ）は概ね８０ｍｍ以上であり、上側の口金１１ａと集光ミラー５０の上端との高さ方向（Ｚ方向）の距離は概ね１００ｍｍ程度に設定されうる。したがって、オフセットｄを口金１１の円柱面ＣＳの半径の１／２以上かつ半径以下とすることにより、口金１１に吹き付けられたエアーが口金１１以外の範囲に拡散することを抑制することができる。これにより、口金１１に吹き付けられたエアーが直接的にランプ１０の発光管１３を冷却したり、集光ミラー５０の内側空間に流入して間接的に発光管１３を冷却したりすることを抑制し、ランプ１０の過冷却による点灯不良または不点灯などを防止することができる。したがって、第１実施形態によれば、ランプ１０を安定して発光させることができる。

また、ランプ１０の出力向上に伴って集光ミラー５０で反射された光束が口金１１ａに電力を供給するリード線３２ａに照射されことによってリード線３２ａの温度が上昇し、リード線３２ａの酸化および劣化を招く可能性がある。リード線３２ａを冷却するために、専用のエアー吹き付け機構を設けると、光源装置１１０のコストの増加、あるいは、エアー流量の増加による露光装置１００のランニングコストの増加を招きうる。リード線３２ａのうち光束が照射される部分（温度上昇部）にエアーあるいは気体の流れＦ３を形成することにより、リード線３２ａの当該部分を低コストで冷却することができる。

ここで、ノズル４２から噴射されるエアーあるいは気体によってリード線３２ａを効果的に冷却するために、図４に例示されるように、口金１１ａとリード線３２ａとの接続部と噴射孔４５との間に口金１１ａが配置されうる。口金１１ａの中心軸ＣＡＸをＺ軸、噴射孔４５の中心軸ＨＡＸに平行な軸をＸ軸とするＸＹＺ座標系におけるＸＹ平面に対する正射影において、噴射孔４５は、第２象限または第３象限に配置されることが好ましい。また、リード線３２のうち少なくとも集光ミラー５０からの有効光束５２が照射される部分は、第１象限および第４象限からなる領域内に配置されることが好ましい。

また、ノズル４２から噴射されるエアーあるいは気体の流速は、口金１１およびリード線３２による流速の減衰およびランプ１０の出力を考慮して決定されうる。一例において、ノズル４２から噴射されるエアーあるいは気体の流速は、５０ｍ／ｓｅｃ以上かつ６００ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内で決定されうる。

以下、図１１を参照しながら第２実施形態の露光装置における光源装置１１０の構成を説明する。第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。図１１には、第２実施形態の光源装置１１０における口金１１とノズル４２との配置例が模式的に示されている。図１１（ａ）は、平面図、即ちＸＹ平面に対する正射影を示している。図１１（ｂ）は、側面図を示している。

第２実施形態では、第１実施形態のノズル４２が２つのノズル４２－１、４２－２で置き換えられている。第１ノズル４２－１の噴射孔４５－１の中心軸ＨＡＸ－１を含む直線Ｌ１－１と口金１１の中心軸ＣＡＸとの距離（オフセット）ｄ－１は、円柱面ＣＳの半径Ｒの１／２以上かつ半径Ｒ以下でありうる。第２ノズル４２－２の噴射孔４５－２の中心軸ＨＡＸ－２を含む直線Ｌ１－２と口金１１の中心軸ＣＡＸとの距離（オフセット）ｄ－２は、円柱面ＣＳの半径Ｒの１／２以上かつ半径Ｒ以下でありうる。オフセットｄ－１とオフセットｄ－２は、互いに異なってもよいし、互いに同じであってもよい。直線Ｌ１－１と直線Ｌ１－２とは、平行に配置されうる。第１ノズル４２－１および第２ノズル４２－２は、直線Ｌ－１と直線Ｌ－２との間に口金１１の中心軸ＣＡＸが配置されるように配置されうる。第１ノズル４２－１および第２ノズル４２－２は、同一高さに配置されてもよいし、互いに異なる高さに配置されてもよい。

第１ノズル４２－１から噴射され、口金１１の表面、即ち円柱面ＣＳに吹き付けられる気体の流れＦ１－１は、口金１１の円柱面ＣＳに沿った流れＦ２－１となった後、コアンダ効果によって向きを変えて流れＦ３－１となり、リード線３２に吹き付けられる。第２ノズル４２－２から噴射され、口金１１の表面、即ち円柱面ＣＳに吹き付けられる気体の流れＦ１－２は、口金１１の円柱面ＣＳに沿った流れＦ２－２となった後、コアンダ効果によって向きを変えて流れＦ３－２となり、リード線３２に吹き付けられる。流れＦ３－１と流れＦ３－２とは合流しうる。第１ノズル４２－１から噴射される気体の流量と第２ノズル４２－２から噴射される気体の流量とは、互いに同一であってもよいし、互いに異なってもよい。

第２実施形態によれば、第１実施形態の同等の効果が得られる他、口金１１のうちエアーあるいは気体が吹き付けられる面積を増加させることによって口金１１の冷却能力を向上させることができる。

以下、図１２を参照しながら第３実施形態の露光装置における光源装置１１０の構成を説明する。第３実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。図１２には、第３実施形態の光源装置１１０における口金１１とノズル４２との配置例が模式的に示されている。図１２（ａ）は、平面図、即ちＸＹ平面に対する正射影を示している。図１２（ｂ）は、側面図を示している。

第３実施形態では、第１実施形態のノズル４２が２つのノズル４２－１、４２－２で置き換えられている。第１ノズル４２－１の噴射孔４５－１の中心軸ＨＡＸ－１を含む直線Ｌ１－１と口金１１の中心軸ＣＡＸとの距離（オフセット）ｄ－１は、円柱面ＣＳの半径Ｒの１／２以上かつ半径Ｒ以下でありうる。第２ノズル４２－２の噴射孔４５－２の中心軸ＨＡＸ－２を含む直線Ｌ１－２と口金１１の中心軸ＣＡＸとの距離（オフセット）ｄ－２は、円柱面ＣＳの半径Ｒの１／２以上かつ半径Ｒ以下でありうる。オフセットｄ－１とオフセットｄ－２は、互いに異なってもよいし、互いに同じであってもよい。

口金１１の中心軸ＣＡＸに直交する平面（ＸＹ平面）への正射影において、第１ノズル４２－１の噴射孔４５－１の中心軸ＨＡＸ－１を含む直線Ｌ１－１と第２ノズル４２－２の第２噴射孔４５－２の中心軸ＨＡＸ－２を含む第２直線Ｌ１－２とは、互いに交差する。

第１ノズル４２－１から噴射され、口金１１の表面、即ち円柱面ＣＳに吹き付けられる気体の流れＦ１－１は、口金１１の円柱面ＣＳに沿った流れＦ２－１となった後、コアンダ効果によって向きを変えて流れＦ３－１となり、リード線３２に吹き付けられる。第２ノズル４２－２から噴射され、口金１１の表面、即ち円柱面ＣＳに吹き付けられる気体の流れＦ１－２は、口金１１の円柱面ＣＳに沿った流れＦ２－２となった後、コアンダ効果によって向きを変えて流れＦ３－２となり、リード線３２に吹き付けられる。

一例において、流れＦ３－１、Ｆ３－２がほぼ平行になるように、コアンダ効果による屈折角（前述のθ）を考慮して、第１ノズル４２および第２ノズル４２の方向（中心軸ＨＡＸ－１、ＨＡＸ－２）の方向が決定されうる。このような構成によれば、流れＦ３－１、Ｆ３－２が互いに干渉することによる淀みの発生を抑え、口金１１およびリード線３２を効果的に冷却することができる。

流れ１－１、Ｆ１－２が互いに干渉しないように、あるいは、それらの干渉が低減されるように、口金１１の中心軸ＣＡＸに平行な方向において、直線Ｌ１－１と円柱面ＣＳとの交点と直線Ｌ２－２と円柱面ＣＳとの交点との間に相応の距離ｚ１が設けられうる。距離ｚ１は、例えば、１０ｍｍ以上でありうる。距離ｚ１の上限は、口金１１のＺ方向の寸法により定まりうる。距離ｚ１は、例えば、口金１１のＺ方向の寸法より小さく設定されうる。あるいは、ノズル４２－１、４２－２の噴射孔４５－１、４５－２の中心軸ＨＡＸ－１、ＨＡＸ－２の仰角が互いに等しい場合において、ノズル４２－１、４２－２の高さの差は、１０ｍｍ以上でありうる。ノズル４２－１、４２－２の高さの差の上限は、口金１１のＺ方向の寸法により定まりうるものであり、例えば、該高さの差は、口金１１のＺ方向の寸法より小さく設定されうる。

以下、図１３を参照しながら第４実施形態の露光装置における光源装置１１０の構成を説明する。第４実施形態は、第２実施形態の変形例であり、第４実施形態として言及しない事項は、第２実施形態に従いうる。図１３には、第４実施形態の光源装置１１０における口金１１とノズル４２との配置例が模式的に示されている。図１３（ａ）は、平面図、即ちＸＹ平面に対する正射影を示している。図１３（ｂ）は、側面図を示している。

第４実施形態の光源装置１１０は、気体供給部４０から第１ノズル４２－１、第２ノズル４２－２にそれぞれ供給される気体の流量を調整する調整機構として、第１流量絞り４６－１、第２流量絞り４６－２が設けられている。第１流量絞り４６－１、第２流量絞り４６－２は、供給管４１ａ、４１ｂの途中に設けられてもよいし、気体供給部４０に組み込まれてもよい。

一例において、流れＦ１－１の流量が流れＦ１－２の流量より大きいように第１流量絞り４６－１、第２流量絞り４６－２を調整あるいは制御することができる。この場合、流れＦ３－１、Ｆ３－２の合流後の流れＦの向きは、流れＦ３－２よりも流れＦ３－１に近い。第１流量絞り４６－１、第２流量絞り４６－２は、手動の流量絞りでもよいし、不図示のコントローラによって制御可能な流量絞りでもよい。第４実施形態は、ノズル４２－１、４２－２の配置および／あるいはリード線３２の配置に制約がある場合に、流れＦの向きを調整あるいは制御するために有利である。

以下、実施形態の物品製造方法を説明する。物品製造方法は、例えば、デバイス（半導体素子、磁気記憶媒体、液晶表示素子など）、カラーフィルターなどの物品を製造するのに好適である。物品製造方法は、上記の露光装置を用いて、（感光剤が塗布された）基板を露光する露光工程と、該露光工程で露光された基板を現像する現像工程と、該現像工程を経た基板を処理して物品を得る処理工程とを含みうる。また、該処理工程は、例えば、周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージングなど）を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１１ａ、１１ｂ：口金、１０：ランプ、２０：保持部、５０：集光ミラー、４５：噴射孔、４２：ノズル、１１０：光源装置

Claims (20)

1. 光源装置であって、
   円柱面を有する口金が設けられたランプを保持する保持部と、
   前記ランプが発生する光を集光させる集光ミラーと、
   前記口金を冷却するための気体を噴射する噴射孔を有するノズルと、を備え、
   前記噴射孔の中心軸を含む直線と前記口金の中心軸との距離が前記円柱面の半径の１／２以上かつ前記半径以下であり、前記ノズルから噴射された前記気体が前記円柱面に沿って流れて、前記口金に接続されているリード線に吹き付けられるように、前記ノズルが配置されている、
   ことを特徴とする光源装置。
2. 前記口金を冷却するための気体を噴射する第２噴射孔を有する第２ノズルを更に備え、
   前記第２噴射孔の中心軸を含む第２直線と前記口金の前記中心軸との距離が前記円柱面の半径の１／２以上かつ前記半径以下となるように前記第２ノズルが配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記噴射孔の前記中心軸を含む前記直線と前記第２噴射孔の前記中心軸を含む前記第２直線とが互いに平行である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. 前記噴射孔の前記中心軸を含む前記直線と前記第２噴射孔の前記中心軸を含む前記第２直線との間に前記口金の前記中心軸が配置されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
5. 前記口金の中心軸に直交する平面への正射影において、前記噴射孔の前記中心軸を含む前記直線と前記第２噴射孔の前記中心軸を含む前記第２直線とが互いに交差している、
   ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
6. 前記口金の前記中心軸に平行な方向において、前記直線と前記円柱面との交点と前記第２直線と前記円柱面との交点との距離が１０ｍｍ以上である、
   ことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
7. 前記ノズルに供給する気体の流量および前記第２ノズルに供給する気体の流量を調整する調整機構を更に備える、
   ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の光源装置。
8. 前記口金と前記リード線との接続部と前記噴射孔との間に前記口金が配置されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光源装置。
9. 前記口金の前記中心軸をＺ軸、前記噴射孔の前記中心軸に平行な軸をＸ軸とするＸＹＺ座標系におけるＸＹ平面に対する正射影において、前記噴射孔は第２象限または第３象限に配置され、前記リード線のうち少なくとも前記集光ミラーからの光束が照射される部分は第１象限および第４象限からなる領域内に配置されている、
   ことを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
10. 前記ノズルは、前記ランプから放射され前記集光ミラーによって反射された有効光束の外側に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光源装置。
11. 前記噴射孔から噴射される気体の流速分布は、前記噴射孔の前記中心軸に対して軸対称である、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光源装置。
12. 前記噴射孔は、直径が１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下の範囲内の円形開口であり、前記噴射孔から噴射される気体の前記噴射孔における最大流速は、５０ｍ／ｓｅｃ以上かつ６００ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内である、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の光源装置。
13. 前記集光ミラーは、楕円ミラーである、
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光源装置。
14. 前記口金の前記円柱面の中心軸は、前記集光ミラーの光軸と一致する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の光源装置。
15. 前記ノズルは、前記円柱面に噴射された前記気体が前記円柱面に沿って流れるように配置されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光源装置。
16. 前記ノズルから噴射された前記気体が前記集光ミラーにより反射された光を通過するように前記ノズルが配置されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光源装置。
17. 前記ノズルは、前記集光ミラーにより反射された光を遮光しないように配置されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の光源装置。
18. 光源装置であって、
    円柱面を有する口金が設けられたランプを保持する保持部と、
    前記ランプが発生する光を集光させる集光ミラーと、
    前記口金を冷却するための気体を噴射する噴射孔を有するノズルと、を備え、
    前記噴射孔の中心軸を含む直線と前記口金の中心軸との距離が前記円柱面の半径の１／２以上かつ前記半径以下となり、前記ランプから放射され前記集光ミラーによって反射された有効光束の外側に前記ノズルが配置されている、
    ことを特徴とする光源装置。
19. 請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の光源装置と、
    前記光源装置からの光を使って原版を照明する照明光学系と、
    前記原版のパターン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。
20. 請求項１９に記載の露光装置を用いて基板を露光する露光工程と、
    前記露光工程で露光された前記基板を現像する現像工程と、
    前記現像工程を経た前記基板を処理して物品を得る処理工程と、
    を含むことを特徴とする物品製造方法。

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