(57)【要約】【課題】軽量化を図りつつ、超高温、高輝度の露光装置に用いるのに好適な照明光源ランプ装置を提供する。【解決手段】本発明の露光装置の照明光源ランプ装置１１０は、超高圧ランプの陽極１４０と陰極１３０とのいずれか一方又はその両方に、アルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質が添加又は結合されたタングステンが用いられている。【選択図】図２
2008130268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超高圧ランプの陽極と陰極とのいずれか一方又はその両方に、アルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質が添加又は結合されたタングステンが用いられていることを特徴とする露光装置の照明光源ランプ装置。
【請求項２】
前記タングステンの重量と該タングステンに添加又は結合されたアルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質の重量との和である総重量に対して、該タングステンに添加又は結合されたアルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質の重量の比が１／３〜１／２であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置の照明光源ランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光源から発せられて楕円鏡等の非球面鏡で反射された露光用の光によってマスクのパターンを被転写物体に転写する露光装置の照明光源ランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、露光装置の照明光源ランプ装置としての超高圧水銀ランプが知られている。この超高圧水銀ランプの陰極材には、タングステンを基材としてＨｆＬａ2Ｏ5、ＨｆＴｈＯ4、Ｌａ2Ｏ3、ＴｈＯ2を添加したものが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、テレビ受像器やパソコン等の液晶表示装置のバックライトに使用される放電ランプ用電極も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
この放電ランプ用電極には、タングステンとモリブデンとのいずれか一方又はその両方を主成分とし、ニッケル、鉄、銅、コバルトからなる鉄族金属のうちの１種又は２種以上の鉄族金属を重量比で０．０１〜１０％含有させる構造のものが知られている。
【特許文献１】特開２００２−１１００９１号公報
【特許文献２】特開２００４−２５３３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、その従来の超高圧水銀ランプの陰極材を製造するための電極材料に用いられる基材としてのタングステンに添加するＨｆＬａ2Ｏ5、ＨｆＴｈＯ4、Ｌａ2Ｏ3、ＴｈＯ2等の金属物質は稀少金属であるので、超高圧水銀ランプの製造にかなりのコストが掛かるという問題がある。
【０００６】
その一方、テレビ受像器やパソコン等の液晶表示装置のバックライトに使用される従来の放電ランプ用電極を製造するための電極材料は、タングステンとモリブデンとのいずれか一方又はその両方を主成分とし、ニッケル、鉄、銅、コバルトからなる鉄族金属を用いるので、放電ランプ用電極を安価に製造することはできるが、ニッケル、鉄、銅、コバルトからなる鉄族金属のうちの１種又は２種以上の鉄族金属の含有率が重量比で０．０１〜１０％程度では、超高圧、超高温、高輝度の露光装置に使用すると、一瞬にして消散してしまう可能性があり、露光装置の照明光源には不向きであるという問題がある。
【０００７】
また、従来から、タングステン又は鉄族金属を添加したタングステン重合金を電極材料に用いた露光装置の照明光源ランプ装置もあるにはあるが、かなり大きな重量となり、軽量化が望まれている。
【０００８】
また、重量が大きいので、照明光源ランプ装置の輸送中に厳重に注意して取り扱わなければならず、ほんの少しの衝撃によってランプにひびや割れなどが発生するおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、軽量化を図りつつ、超高温、高輝度の露光装置に用いるのに好適な照明光源ランプ装置を提供すると共に、輸送中であっても、少々の衝撃によってランプにひびや割れが等が発生するのを防止でき、ガラスに加わる圧力を軽減することができる照明光源ランプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の露光装置の照明光源ランプ装置は、超高圧ランプの陽極と陰極とのいずれか一方又はその両方に、アルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質が添加又は結合されたタングステンを用いていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の露光装置の照明光源ランプ装置は、前記タングステンの重量と該タングステンに添加又は結合されたアルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質の重量との和である総重量に対して、該タングステンに添加又は結合されたアルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質の重量の比が１／３〜１／２であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ニッケル、鉄等の鉄族金属を用いた従来の放電ランプ用電極に較べて、アルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質のタングステンに対する添加量又は結合量がはるかに多いので、超高圧、超高温、高輝度の露光装置の照明光源ランプ装置に用いた場合でも、一瞬にして消散することを回避でき、超高圧、超高温、高輝度の露光装置の照明光源ランプ装置に好適である。また、アルミニウム、チタン等の軽金属材料を用いたので照明光源ランプ装置全体の重量を１／３〜１／２程度まで軽量化することができる。
【００１３】
また、輸送中であっても、少々の衝撃によってランプにひびや割れが等が発生するのを防止でき、ガラスに加わる圧力を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係わる露光装置の照明光源ランプ装置の発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は本発明に係わる露光装置の一例を示す光学系図である。この図１において、１０は露光装置である。露光装置１０にはプロキシミティ・コンタクト方式が用いられている。この露光装置１０は照明光学系を有し、照明光学系は照明光源ランプ装置としての超高圧ランプ１１０、楕円鏡１２０、コールドミラー１３、１３、フライアイレンズ１４、コリメートミラー３０からなっている。
【００１６】
超高圧ランプ１１０は、陰極１３０、陽極１４０を備えている。超高圧ランプ１１０は超高電圧を印加すると、陰極１３０の先端でアークスポット放電が生じる。その陰極１３０の先端が照明光源ランプ装置の発光中心である。
【００１７】
超高圧ランプ１１０から発せられた光は、２枚のコールドミラー１３、１３によって方向転換され、フライアイレンズ１４を通って、コリメートミラー３０に導かれる。コリメートミラー３０に導かれた光はこのコリメートミラー３０によって反射されて平行光束となる。コリメートミラー３０は図示を略す支持部材によって３点支持され、自重による撓みに耐えられる構造になっている。
【００１８】
コリメートミラー３０によって、平行光束とされた光の進行方向前方には、光軸Ｏと垂直になるように配設された露光用パターン１６を備えたガラス製のマスク板１５が設けられている。そのガラス製マスク板１５を通過した光の進行方向前方にはレジスト材料１８が塗布された基板１７が設けられている。
【００１９】
基板１７に塗布されているレジスト材料はそのガラス製マスク板１５を通過した光によって露光され、露光用パターン１６のパターン形状に対応する形状に露光される。
【００２０】
超高圧ランプ１１０は、図２に拡大して示すように、バルブ１１０Ａを有する。バルブ１１０Ａは楕円球状の放電用封止部１１０Ｂとリード線１１０Ｃを導出するための導出用封止部１１０Ｄ、１１０Ｅとを有する。
【００２１】
その導出用封止部１１０Ｄには陰極１３０が設けられ、その導出用封止部１１０Ｅには陽極１４０が設けられている。
【００２２】
ここでは、超高圧ランプ１１０の陰極１３０には、アルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質が添加又は結合されたタングステン（Ｗ）が用いられているが、陽極１４０にアルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質が添加又は結合されたタングステン（Ｗ）を用いても良い。
【００２３】
陽極１４０をアルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質の結合により構成する場合には、例えば、図３に示すように、陽極１４０の断面台形状の円柱状先端部１４１をタングステンを用いて構成し、円柱状胴部１４２をアルミニウム、アルミニウム合金、チタン又はチタン合金を用いて構成し、陽極１４０の軸線方向に延びる溝を陽極１４０の周回り方向に形成して、放熱効果の向上を図ることができる。
【００２４】
また、陰極１３０をアルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質の結合により構成する場合には、陰極１３０の円錐形状先端部１３１をタングステンを用いて構成し、円柱状胴部１３２をアルミニウム、アルミニウム合金、チタン又はチタン合金を用いて構成する。
【００２５】
なお、放電用封止部１１０Ｂ、導出用封止部１１０Ｄ、１１０Ｅ等のガラス部分にフィンを設けて、超高圧ランプ１１０の放熱効率を高めて、冷却効果を助長させても良い。
【００２６】
タングステン（Ｗ）の重量とこのタングステン（Ｗ）に添加又は結合されたアルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質の重量との和である総重量に対して、このタングステン（Ｗ）に添加又は結合されたアルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質の重量の比が１／３〜１／２である。すなわち、陰極１３０又は陽極１４０の全体の重量に対して、アルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質の添加重量又は結合重量の比は１／３〜１／２である。なお、銅または銅合金を添加してもよい。
【００２７】
タングステン（Ｗ）は金(Ａｕ)と同程度に重いので、タングステン（Ｗ）よりも軽い原子量の金属を添加することにより、電極の重量を従来の電極の重量に比べて半分以下になり、陰極１３０と陽極１４０とのいずれか一方又は双方の軽量化を図ることができ、照明光源ランプ装置の軽量化を図ることができる。
【００２８】
本発明の実施の形態によれば、ニッケル、鉄等の鉄族金属を用いた従来の放電ランプ用電極に較べて、アルミニウム又はアルミニウム合金又はチタン又はチタン合金又はこれらの混合物質のタングステンに対する添加量又は結合量がはるかに多いので、超高圧、超高温、高輝度の露光装置の照明光源ランプ装置に用いた場合でも、一瞬にして消散することを回避でき、超高圧、超高温、高輝度の露光装置の照明光源ランプ装置に好適である。また、アルミニウム、チタン等の軽金属材料を用いたので照明光源ランプ装置全体の重量を１／３〜１／２程度まで軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る照明光源ランプ装置を含む露光装置の概略図である。
【図２】図１に示す超高圧ランプの拡大図である。
【図３】図２に示す陽極と陰極との部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１０…超高圧ランプ（照明光源ランプ装置）
１３０…陰極
１４０…陽極
【図１】
2008130268.tif 000003
【図２】
2008130268.tif 000004
【図３】
2008130268.tif 000005