(57)【要約】  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。
2015147327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０６６９４７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。【０００８】
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。【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。【００１２】
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。【００１３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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。
【図２】（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。
【図３】（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。
【図４】（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。
【図５】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。
【図６】（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。
【図７】（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。
【図８】光源装置を示す一部を切り欠いた側面図である。
【図９】（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。
【図１０】（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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】（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。
【図１４】（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。
【図１５】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。
【図１６】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。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】（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。
【図２０】（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。
【図２１】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。
【図２２】（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。
【図２３】（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。
【図２４】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。
【図２５】（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。
【図２６】（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。
【図２７】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。
【図２８】第５の実施形態に係る放電ランプを示す図である。
【図２９】（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。
【図３０】（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。
【図３１】（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。
【図３２】（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。
【図３３】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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。  
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。  
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
［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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
［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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
［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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。  
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【符号の説明】
【０１６６】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月31日(2016.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項３２】
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導電性を有する第１部材及び第２部材と、を有する放電ランプであって、
前記第１部材は、
電力を伝える部材が連結される被連結部と、
前記被連結部とは異なる位置に設けられ、前記放電ランプの搬送を行う搬送部に保持される被保持部と、
を有することを特徴とする放電ランプ。
【請求項３３】
前記被保持部は前記被連結部よりも前記ガラス部材側に配置されている請求項３２に記載放電ランプ。
【請求項３４】
前記連結部は前記部材と面接触する接触面を備える請求項３２または３３に記載の放電ランプ。
【請求項３５】
前記被保持部は、平坦部と非平坦部とを備える請求項３２〜３４の何れか一項記載の放電ランプ。
【請求項３６】
前記非平坦部は、傾斜部又は前記孔部を含む請求項３５に記載の放電ランプ。
【国際調査報告】
2015147327.tif 000036
2015147327.tif 000037
2015147327.tif 000038
2015147327.tif 000039