特開 2024-110484 光源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110484

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】光源装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20240808BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 503

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023015043

(22)【出願日】2023-02-03

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-06-19

(71)【出願人】

【識別番号】000115902

【氏名又は名称】レーザーテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(74)【代理人】

【識別番号】100129953

【弁理士】

【氏名又は名称】岩瀬 康弘

(72)【発明者】

【氏名】田島 敦

【テーマコード（参考）】

2H197

【Ｆターム（参考）】

2H197CA10

2H197GA01

2H197GA05

2H197GA12

(57)【要約】

【課題】溶融金属の表面の振動を抑制させ、照明光の強度分布を均一化させることができる光源装置を提供する。
【解決手段】本開示に係る光源装置１は、回転軸Ｒを有する容器１０であって、回転軸Ｒの周りで回転する円筒状の側壁１５を含む容器１０と、側壁１５の内面３０の少なくとも一部に接触した溶融金属２０と、一部に形成された凸部４１及び凹部４２の少なくともいずれかを含む加工部４０と、を備え、レーザ光ＬＲを照射された溶融金属２０は、ＥＵＶ光ＬＥを含む光を生成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を有する容器であって、前記回転軸の周りで回転する円筒状の側壁を含む前記容器と、
前記側壁の内面の少なくとも一部に接触した溶融金属と、
前記一部に形成された凸部及び凹部の少なくともいずれかを含む加工部と、
を備え、
レーザ光を照射された前記溶融金属は、ＥＵＶ光を含む光を生成する、
光源装置。

【請求項2】

前記内面は、前記回転軸から離れる方向に凹んだ部分を含み、
前記加工部は、前記凹んだ部分に形成された、
請求項１に記載の光源装置。

【請求項3】

前記内面は、前記回転軸の方向に沿って一端側から他端側へ順に円筒状の第１内周面、第２内周面、及び、第３内周面を含み、
前記内面の前記回転軸からの距離を半径とした場合に、
前記第２内周面は、前記第１内周面の前記半径よりも大きい前記半径を有する部分を含み、
前記加工部は、前記第２内周面に形成された、
請求項１に記載の光源装置。

【請求項4】

前記第２内周面は、前記第３内周面の前記半径よりも大きい前記半径を有する部分を含み、
前記溶融金属は、前記第２内周面の一端と前記第２内周面の他端との間に位置する、
請求項３に記載の光源装置。

【請求項5】

前記加工部は、前記回転軸の方向に延びている、
請求項１に記載の光源装置。

【請求項6】

前記一部には、複数の前記加工部が形成され、
複数の前記加工部は、前記回転軸の回転方向に等間隔で配置された、
請求項１に記載の光源装置。

【請求項7】

前記加工部は、前記凸部と、前記凸部に隣接して形成された前記凹部と、を含む、
請求項１に記載の光源装置。

【請求項8】

前記加工部は、パンチ痕を含む、
請求項１に記載の光源装置。

【請求項9】

前記加工部は、複数の前記凸部、複数の前記凹部、並びに、複数の前記凸部及び複数の前記凹部のうち、いずれかを有する粗面領域を含み、
前記内面は、前記粗面領域及び前記粗面領域の表面粗さよりも小さい表面粗さを有する滑面領域を含む、
請求項１に記載の光源装置。

【請求項10】

前記加工部は、複数の前記凸部、複数の前記凹部、並びに、複数の前記凸部及び複数の前記凹部のうち、いずれかを有する粗面領域を含み、
前記第２内周面は、前記粗面領域を含み、
前記第１内周面及び前記第３内周面の少なくともいずれかは、前記粗面領域の表面粗さよりも小さい表面粗さを有する滑面領域を含む、
請求項３に記載の光源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、プラズマを形成するターゲット材料でコーティングされた表面を有する回転可能な円筒対称要素を含み、ターゲット材料の励起によるプラズマの形成を介してＥＵＶ光を発生させるＥＵＶ光源が記載されている。特許文献１のＥＵＶ光源は、円筒対象要素の表面に形成された凹部に、ターゲット材料の凸部を嵌合させることによって、ターゲット材料を固定させている。

【0003】

特許文献２には、プラズマを形成する材料にターゲット面を与えるように配置されたターゲットユニットと、ターゲット面に放射ビームを照射して、プラズマを形成するように配置されたレーザユニットと、を備えたＥＵＶ光源が記載されている。特許文献２のＥＵＶ光源は、プラズマ形成材料を付着させるホイールの表面に、歯状の凸部が設けられている。

【0004】

特許文献３及び特許文献４には、円盤状の回転体と、カバー状構造体の内部に設けられた液体状の高温プラズマ原料を貯留する貯留槽とを備え、回転体の一部が高温プラズマ原料に浸漬するＥＵＶ光源が記載されている。特許文献３のＥＵＶ光源は、回転体の表面に付着させる高温プラズマ原料の膜厚を制御している。特許文献４のＥＵＶ光源は、回転体の表面に高温プラズマ原料を付着させるための凹凸を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－０７７００７号公報

【特許文献2】特表２０１５－５０５４１８号公報

【特許文献3】特開２０１４－２１６２８６号公報

【特許文献4】特開２０１４－０８９８８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＥＵＶ光を生成する方法として、液体状の溶融金属を坩堝等の容器に入れて回転させ、レーザ光を溶融金属に照射して発生させたプラズマからＥＵＶ光を生成する方法がある。この方法を用いた場合に、溶融金属の表面の振動により、ＥＵＶ光の発光点の位置ずれが発生することがある。この場合には、照明光となるＥＵＶ光の強度分布の均一性が低減することになる。

【0007】

本開示の目的は、このような問題を解決するためになされたものであり、溶融金属の表面の振動を抑制させ、照明光の強度分布を均一化させることができる光源装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示に係る光源装置は、回転軸を有する容器であって、前記回転軸の周りで回転する円筒状の側壁を含む前記容器と、前記側壁の内面の少なくとも一部に接触した溶融金属と、前記一部に形成された凸部及び凹部の少なくともいずれかを含む加工部と、を備え、レーザ光を照射された前記溶融金属は、ＥＵＶ光を含む光を生成する。

【0009】

上記光源装置では、前記内面は、前記回転軸から離れる方向に凹んだ部分を含み、前記加工部は、前記凹んだ部分に形成されてもよい。

【0010】

上記光源装置では、前記内面は、前記回転軸の方向に沿って一端側から他端側へ順に円筒状の第１内周面、第２内周面、及び、第３内周面を含み、前記内面の前記回転軸からの距離を半径とした場合に、前記第２内周面は、前記第１内周面の前記半径よりも大きい前記半径を有する部分を含み、前記加工部は、前記第２内周面に形成されてもよい。

【0011】

上記光源装置では、前記第２内周面は、前記第３内周面の前記半径よりも大きい前記半径を有する部分を含み、前記溶融金属は、前記第２内周面の一端と前記第２内周面の他端との間に位置してもよい。

【0012】

上記光源装置では、前記加工部は、前記回転軸の方向に延びてもよい。

【0013】

上記光源装置では、前記一部には、複数の前記加工部が形成され、複数の前記加工部は、前記回転軸の回転方向に等間隔で配置されてもよい。

【0014】

上記光源装置では、前記加工部は、前記凸部と、前記凸部に隣接して形成された前記凹部と、を含んでもよい。

【0015】

上記光源装置では、前記加工部は、パンチ痕を含んでもよい。

【0016】

上記光源装置では、前記加工部は、複数の前記凸部、複数の前記凹部、並びに、複数の前記凸部及び複数の前記凹部のうち、いずれかを有する粗面領域を含み、前記内面は、前記粗面領域及び前記粗面領域の表面粗さよりも小さい前記表面粗さを有する滑面領域を含んでもよい。

【0017】

上記光源装置では、前記加工部は、複数の前記凸部、複数の前記凹部、並びに、複数の前記凸部及び複数の前記凹部のうち、いずれかを有する粗面領域を含み、前記第２内周面は、前記粗面領域を含み、前記第１内周面及び前記第３内周面の少なくともいずれかは、前記粗面領域の表面粗さよりも小さい前記表面粗さを有する滑面領域を含んでもよい。

【発明の効果】

【0018】

本開示によれば、溶融金属の表面の振動を抑制させ、照明光の強度分布を均一化させることができる光源装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態１に係る光源装置を例示した断面図である。

【図2】実施形態１に係る光源装置の容器を例示した断面図である。

【図3】実施形態１に係る光源装置の容器の側壁を例示した断面図である。

【図4】実施形態１に係る光源装置の容器の内面を例示した模式図である。

【図5】実施形態１に係る光源装置の容器の側壁を例示した断面図であり、図７の領域Ｖの拡大図を示す。

【図6】実施形態１に係る光源装置の容器の側壁を例示した断面図であり、図７の領域Ｖの拡大図を示す。

【図7】実施形態１に係る光源装置の容器を例示した断面図である。

【図8】実施形態１の変形例１に係る光源装置の容器の側壁を例示した断面図である。

【図9】実施形態１の変形例２に係る光源装置の容器の側壁を例示した断面図である。

【図10】比較例に係る光源装置における溶融金属の表面振動の挙動を例示したグラフであり、時間に対する溶融金属の表面の変位を示す。

【図11】比較例に係る光源装置における溶融金属の表面振動の挙動を例示したグラフであり、時間に対する溶融金属の表面のピークからピークの大きさを示す。

【図12】比較例に係る光源装置における溶融金属の表面振動の挙動を例示したグラフであり、時間に対する溶融金属の表面の振動数を示す。

【図13】実施形態１に係る光源装置における溶融金属の表面振動の挙動を例示したグラフであり、時間に対する溶融金属の表面の変位を示す。

【図14】実施形態１に係る光源装置における溶融金属の表面振動の挙動を例示したグラフであり、時間に対する溶融金属の表面のピークからピークの大きさを示す。

【図15】実施形態１に係る光源装置における溶融金属の表面振動の挙動を例示したグラフであり、時間に対する溶融金属の表面の振動数を示す。

【図16】比較例に係る光源装置が生成したＥＵＶ光を検出器で検出した画像を例示した図である。

【図17】光源装置の容器内における溶融金属の表面の振動を例示した図である。

【図18】実施形態１に係る光源装置が生成したＥＵＶ光を検出器で検出した画像を例示した図である。

【図19】実施形態１に係る光源装置が生成したＥＵＶ光を検出器で検出した画像を例示した図である。

【図20】実施形態１に係る光源装置において、容器内の溶融金属の表面の位置を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、縦軸は、溶融金属の表面の位置を示す。

【図21】比較例に係る光源装置において、容器内の溶融金属の表面の位置を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、縦軸は、溶融金属の表面の位置を示す。

【図22】実施形態１に係る光源装置において、容器内の溶融金属の表面の位置を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、縦軸は、溶融金属の表面の位置を示す。

【図23】実施形態２に係る光源装置の容器の内面を例示した模式図である。

【図24】実施形態２に係る光源装置の容器の内面を例示した模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本実施形態の具体的構成について図面を参照して説明する。以下の説明は、本開示の好適な実施の形態を示すものであって、本開示の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。

【0021】

（実施形態１）
実施形態１に係る光源装置を説明する。本実施形態の光源装置は、溶融金属を坩堝等の容器に入れて回転させ、レーザ光を溶融金属に照射して発生させたプラズマからＥＵＶ光を生成する。光源装置は、回転する容器の側壁の内面に凸部、突起等の加工部を有している。このような加工部は、あたかも海岸のテトラポットのように、溶融金属の表面波を放散させるような防波堤の機能を有している。これにより、本実施形態の光源装置は、溶融金属の表面の振動を抑制し、ＥＵＶ光の発光点の位置ずれを低減させることができる。以下、図面を参照しながら、光源装置について、＜光源装置の概要＞、＜容器の内面＞及び＜加工部＞に分けて説明する。

【0022】

＜光源装置の概要＞
図１は、実施形態１に係る光源装置を例示した断面図である。図１に示すように、光源装置１は、容器１０を備えている。光源装置１は、さらに、溶融金属２０及び加工部４０を備えてもよい。容器１０は、例えば、坩堝であり、内部で、金属を溶融させることができる。容器１０は、レーザ光ＬＲの照射によりプラズマ２１を発生させるターゲットとなる溶融金属２０を保持する。よって、溶融金属２０は、容器１０に保持されている。溶融金属２０は、例えば、インジウムスズ合金（ＩｎＳｎ）が溶融したものであるが、レーザ光ＬＲの照射によりプラズマを発生するものであれば、ＩｎＳｎに限らず、スズ（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）等が溶融したものでもよい。

【0023】

容器１０は、回転軸Ｒを有し、回転軸Ｒを中心にして回転軸の周りで回転する。ここで、光源装置１の説明の便宜のために、ＸＹＺ直交座標軸系を導入する。回転軸Ｒが延びる方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。＋Ｚ軸方向を便宜上、上方とし、－Ｚ軸方向を下方とする。なお、上方及び下方は、説明の便宜上の方向であって、実際の光源装置１が配置される方向を示すものではない。

【0024】

容器１０は、例えば、上端１１が開口した円筒状である。容器１０の下端１２は、閉じてもよい。容器１０の閉じた部分を底部１３という。底部１３の内面を底面１４と呼ぶ。容器１０は、円筒状の側壁１５を含む。したがって、容器１０は、回転軸Ｒの周りで回転する円筒状の側壁１５を含む。側壁１５の内面３０は、回転軸Ｒを囲むように形成されている。内面３０は、例えば、円筒状である。内面３０は、回転軸Ｒの方向において、一端及び他端を有する。内面３０の上方の一端は、上端１１であり、下方の他端は、下端１２である。内面３０には、加工部４０が形成されている。

【0025】

光源装置１は、容器１０の他、ヒータ１６、及び、コレクターミラー１７を備えてもよい。ヒータ１６の加熱によって、容器１０内に、溶融金属２０を形成することができる。コレクターミラー１７は、生成されたＥＵＶ光ＬＥを反射する。ＥＵＶ光ＬＥは、レーザ光ＬＲが溶融金属２０を照射することにより発生したプラズマ２１から生成される。

【0026】

光源装置１は、レーザ光ＬＲを生成する励起用レーザＬＳを備えてもよいし、光源装置１の外部に設置した励起用レーザＬＳからのレーザ光ＬＲを用いてもよい。レーザ光ＬＲは、レンズ１８で集光され、溶融金属２０を照射する。レーザ光ＬＲは、例えば、ＩＲレーザ光である。レーザ光ＬＲを照射された溶融金属２０は、ＥＵＶ光ＬＥを含む光を生成する。溶融金属２０から生成されたＥＵＶ光ＬＥは、照明光として検査装置１９等の光学装置に出射する。

【0027】

＜容器の内面＞
図２は、実施形態１に係る光源装置１の容器１０を例示した断面図である。図３は、実施形態１に係る光源装置１の容器１０の側壁１５を例示した断面図である。図４は、実施形態１に係る光源装置１の容器１０の内面３０を例示した模式図である。

【0028】

図２～図４に示すように、回転軸Ｒを含む面で切った内面３０の断面は、凹部を有する。すなわち、内面３０は、回転軸Ｒから離れる方向に凹んだ部分を含む。したがって、内面３０の中央部は、上部及び下部に対して凹んでいる。側壁１５の内面３０は、回転軸Ｒの方向に沿って上端１１から下端１２へ順に、円筒状の第１内周面３１、円筒状の第２内周面３２、及び、円筒状の第３内周面３３を含む。第１内周面３１の上端は、内面３０の上端１１と一致してもよい。第１内周面３１の下端は、第２内周面３２の上端と一致してもよい。第２内周面３２の下端は、第３内周面３３の上端と一致してもよい。第３内周面３３の下端は、内面３０の下端１２と一致してもよい。

【0029】

側壁１５の内面３０の回転軸Ｒからの距離を半径とした場合に、第２内周面３２は、第１内周面３１の半径よりも大きい半径を有する部分を含む。例えば、第２内周面３２の半径は、どこでも、第１内周面３１のどこの半径よりも大きい。また、第２内周面３２は、第３内周面３３の半径よりも大きい半径を有する部分を含む。例えば、第２内周面３２は、どこでも、第３内周面３３のどこの半径よりも大きい。

【0030】

溶融金属２０は、容器１０における側壁１５の内面３０の少なくとも１部に接触している。溶融金属２０は、容器１０が回転軸Ｒの周りで回転すると、遠心力により、内面３０の凹んだ部分に集まる。例えば、溶融金属２０は、第２内周面３２に集まる。したがって、溶融金属２０は、第２内周面３２に接触する。側壁１５の内面３０において、第２内周面３２は、溶融金属２０が接触する部分である。第１内周面３１は、溶融金属２０が接触しない部分である。第３内周面３３は、溶融金属２０が接触しない部分である。したがって、溶融金属２０は、第２内周面３２の上端と下端との間に位置している。レーザ光ＬＲは、第２内周面３２に配置された溶融金属２０を照射する。

【0031】

＜加工部＞
加工部４０は、内面３０の少なくとも一部に形成されている。例えば、加工部４０は、内面３０における溶融金属２０が接触した部分に形成されている。具体的には、加工部４０は、凹んだ部分に形成されている。加工部４０は、第２内周面３２に形成されてもよい。加工部４０は、第１内周面３１及び第３内周面３３に形成されなくてもよい。したがって、加工部４０は、第２内周面３２の上端から下端までの間に位置している。なお、加工部４０は、第１内周面３１及び第３内周面３３に形成されてもよい。

【0032】

加工部４０は、パンチを押し付けることにより形成されたパンチ跡（Ｐｕｎｃｈ Ｍａｒｋ）を含んでもよい。この場合には、加工部４０の形成時に新たな材料を付加する必要がないので、容器１０の重量バランスを維持することができる。加工部４０は、パンチ痕の集合体でもよい。なお、加工部４０は、内面３０から突出していれば、パンチ跡に限らず、溶射等により微細な部材を凸状になるように内面３０に接着させたものでもよい。加工部４０は、回転軸Ｒの方向に延びた形状でもよい。すなわち、加工部４０は、回転軸Ｒの回転方向に直交する方向に延びた形状でもよい。このような形状とすることにより、溶融金属２０の表面振動を効率よく抑制させることができる。

【0033】

図５及び図６は、実施形態１に係る光源装置１の容器１０の側壁１５を例示した断面図であり、図７の領域Ｖの拡大図を示す。図５に示すように、加工部４０は、凸部４１と、凸部４１に隣接して形成された凹部４２とを含んでもよい。例えば、加工部４０がパンチ跡を含む場合には、加工部４０は、凹部４２を挟むように形成された複数の凸部４１を含んでもよい。このような形状とすることにより、溶融金属２０の表面振動を効率よく抑制させることができる。また、図６に示すように、加工部４０は、凸部４１のみを含んでもよい。このような構成でも、溶融金属２０の表面振動を抑制させることができる。

【0034】

図７は、実施形態１に係る光源装置１の容器１０を例示した断面図である。図７に示すように、第２内周面３２には、複数の加工部４０が形成されてもよい。なお、図が煩雑にならないように、いくつかの符号を省略している。他の図でも符号を省略する場合がある。複数の加工部４０は、回転軸Ｒの回転方向に等間隔で配置されてもよい。このような配置とすることにより、溶融金属２０の表面振動の抑制を向上させることができる。また、容器１０の回転のバランスを向上させることができる。図では、１６個の加工部４０が第２内周面３２に等間隔で配置されている。なお、側壁１５の内面３０に少なくとも１つの加工部４０が形成されれば、内面３０に形成される加工部４０の個数は限定されない。

【0035】

（変形例１）
図８は、実施形態１の変形例１に係る光源装置１の容器１０ａの側壁１５ａを例示した断面図である。図８に示すように、変形例１の容器１０ａにおいて、回転軸Ｒを囲むように形成された内面３０ａは、回転軸Ｒとの距離が一定の円筒状の部分を含んでもよい。側壁１５ａの内面３０ａは、回転軸Ｒ方向に沿って上端１１から下端１２へ順に円筒状の第１内周面３１ａ、第２内周面３２ａ、及び、第３内周面３３ａを含む。この例では、側壁１５ａの内面３０ａの回転軸Ｒからの距離を半径とした場合に、第１内周面３１ａ、第２内周面３２ａ及び第３内周面３３ａの半径は、同じ大きさを有する。なお、同じ大きさとは、厳密に同じ大きさだけでなく、測定誤差を含む範囲で同じ大きさを含む。

【0036】

溶融金属２０は、容器１０ａが回転軸Ｒの周りで回転すると、遠心力により、第１内周面３１ａ、第２内周面３２ａ及び第３内周面３３ａまで拡がる。そして、溶融金属２０は、第１内周面３１ａ、第２内周面３２ａ及び第３内周面３３ａに接触する。内面３０ａにおいて、第１内周面３１ａ、第２内周面３２ａ及び第３内周面３３ａは、溶融金属２０が接触する部分である。したがって、溶融金属２０は、第１内周面３１ａの上端と第３内周面３３ａの下端との間に位置している。

【0037】

加工部４０は、第２内周面３２ａに形成されている。加工部４０は、第１内周面３１ａ及び第３内周面３３ａに形成されてもよい。したがって、加工部４０は、第２内周面３２ａの上端と下端との間に位置してもよいし、第１内周面３１ａの上端と第３内周面３３ａの下端との間に位置してもよい。

【0038】

（変形例２）
図９は、実施形態１の変形例２に係る光源装置１の容器１０ｂの側壁１５ｂを例示した断面図である。図９に示すように、変形例２の容器１０ｂにおいて、回転軸Ｒを囲むように形成された内面３０ｂは、下方ほど外側に拡がった形状を含んでもよい。容器１０ｂにおいて、側壁１５ｂの内面３０ｂは、回転軸Ｒ方向に沿って上端１１から下端１２へ順に円筒状の第１内周面３１ｂ、第２内周面３２ｂ、及び、第３内周面３３ｂを含む。この例では、側壁１５ｂの内面３０ｂの回転軸Ｒからの距離を半径とした場合に、第３内周面３３ｂは、第２内周面３２ｂの半径よりも大きい半径を有する部分を含む。また、第２内周面３２ｂは、第１内周面３１ｂの半径よりも大きい半径を有する部分を含む。

【0039】

溶融金属２０は、容器１０ｂが回転軸Ｒの周りで回転すると、遠心力により、第２内周面３２ｂまで拡がる。そして、溶融金属２０は、第２内周面３２ｂ及び第３内周面３３ｂに接触する。内面３０ｂにおいて、第２内周面３２ｂ及び第３内周面３３ｂは、溶融金属２０が接触する部分である。第１内周面３１ｂは、溶融金属２０が接触しない部分である。したがって、溶融金属２０は、第２内周面３２ｂの上端と第３内周面３３ｂの下端との間に位置している。

【0040】

加工部４０は、第２内周面３２ｂに形成されている。加工部４０は、第３内周面３３ｂに形成されてもよい。加工部４０は、第１内周面３１ｂに形成されていない。したがって、加工部４０は、第２内周面３２ｂの上端と下端との間に位置してもよいし、第２内周面３２ｂの上端と第３内周面３３ｂの下端との間に位置してもよい。

【0041】

次に、本実施形態の効果を説明する。本実施形態の光源装置１は、容器１０の内面３０に凸部４１及び凹部４２の少なくともいずれかを含む加工部４０を有している。加工部４０は、溶融金属２０の表面振動を抑制させ、溶融金属２０の表面位置を安定化させる。これにより、プラズマ２１の位置変動を抑制し、光源装置１から取り出すＥＵＶ光ＬＥの強度分布を均一化させることができる。

【0042】

加工部４０は、例えば、パンチ跡でもよい。これにより、余分な材料を付加することがないので、容器１０のバランスを保持することができる。

【0043】

加工部４０は、回転軸Ｒの方向に延びた形状でもよい。このような構成とすることにより、溶融金属２０の流れを効率的に抑制することができる。また、加工部４０は、回転軸Ｒの回転方向に等間隔で配置されてもよい。これにより、容器１０の重量バランスを維持することができる。側壁１５の内面は凹んだ部分を有する。よって、溶融金属２０を集めて維持することを容易にする。また、溶融金属２０の量を低減させることができる。

【0044】

図１０～図１２は、比較例に係る光源装置における溶融金属２０の表面振動の挙動を例示したグラフであり、図１０は、時間に対する溶融金属２０の表面の変位を示し、図１１は、時間に対する溶融金属２０の表面のピークからピークの大きさを示し、図１２は、時間に対する溶融金属２０の表面の振動数を示す。図１３～図１５は、実施形態１に係る光源装置１における溶融金属２０の表面振動の挙動を例示したグラフであり、図１３は、時間に対する溶融金属２０の表面の変位を示し、図１４は、時間に対する溶融金属２０の表面のピークからピークの大きさを示し、図１５は、時間に対する溶融金属２０の表面の振動数を示す。

【0045】

図１０～図１２に示すように、容器１０の内面３０に加工部４０が形成されてない比較例の光源装置では、溶融金属２０の表面の変位、変位のピークからピークまでの大きさ、及び、振動数は、いずれも大きくなっている。これらの値は、溶融金属２０の表面の振動に起因する。これに対して、図１３～図１５に示すように、容器１０の内面３０に加工部４０が形成された光源装置１では、溶融金属２０の表面の変位、ピークからピークの大きさ、及び、振動数は、いずれも低減されている。

【0046】

本実施形態の光源装置１のように、容器１０の内面３０に形成された加工部４０は、溶融金属２０の表面振動を抑制させ、溶融金属２０の表面位置を安定化させることができる。これにより、プラズマ２１の位置変動を抑制し、光源装置１から取り出すＥＵＶ光ＬＥの強度分布を均一化させることができる。

【0047】

次に、溶融金属２０の表面振動を解析する。図１６は、比較例に係る光源装置が生成したＥＵＶ光ＬＥを検出器で検出した画像を例示した図である。図１６の画像は、検出器として、例えば、ＴＤＩ（Ｔｉｍｅ Ｄｅｌａｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を用いて検出されたものであり、横軸は、ＥＵＶ光ＬＥで照明された位置を示し、縦軸は、時間を示している。

【0048】

図１６に示すように、検出器は、矢印で示した３サイクルの強度変化を観測する。矢印の部分のＥＵＶ光ＬＥの強度は減少している。これにより、この部分の輝度は低下している。例えば、溶融金属２０の表面が回転軸Ｒを中心とした半径方向に変位すると、レーザ光ＬＲのフォーカスがずれ、ＥＵＶ光ＬＥの強度は変化する。ＥＵＶ光ＬＥの強度が変動する周波数は、例えば、３１０Ｈｚである。一方、坩堝等の容器１０の回転周波数は、例えば、３３０Ｈｚである。したがって、図１７に示すように、容器１０が１回転する間に、溶融金属２０の表面の位置は、１周期の変動を行う。

【0049】

溶融金属２０の波は、下記の（１）式及び（２）式の流体力学の方程式によって計算される。

【0050】

【数1】

【0051】

【数2】

【0052】

溶融金属２０の長波は、容器１０の回転よりも２０Ｈｚ遅い周波数で容器１０内を移動する。ここで、長波は、波長（１／ｋ）＞＞ｈを満たすものである。溶融金属２０の短波（高いｋの波、短波長リプル）は、急速に広がって減衰する。したがって、前のレーザ光ＬＲのショットによる短波は、レーザ光ＬＲが照射された領域を急速に離れる。よって、短波は、次のレーザ光ＬＲのショットの表面に影響を与えない。このような理由から、ＥＵＶ光ＬＥの均一性のためには、長波を抑制する必要がある。

【0053】

本実施形態の加工部４０は、溶融金属２０の表面波を反射する機能を有するので、溶融金属２０の長波を含む表面波を低減することができ、表面振動を抑制することができる。これにより、加工部４０は、３００Ｈｚ程度の輝度変動を低減させることができる。

【0054】

図１８は、実施形態１に係る光源装置１が生成したＥＵＶ光ＬＥを検出器で検出した画像を例示した図である。図１８に示すように、本実施形態の光源装置１は、比較例で観測された表面振動による３００Ｈｚの輝度変動を低減させることができる。

【0055】

次に、溶融金属２０の表面振動の抑制により輝度変動が低減されるフラット期間と、輝度が変動する変動期間とが混在する場合を説明する。容器１０の内面３０に加工部４０が形成されていても、容器１０及び溶融金属２０の条件によっては、フラット期間と変動期間とが混在する場合がある。

【0056】

図１９は、実施形態１に係る光源装置１が生成したＥＵＶ光ＬＥを検出器で検出した画像を例示した図である。図１９は、各検出期間Ｐ１～Ｐ１６において、ＥＵＶ光ＬＥを検出器で検出した画像ＩＭ１～ＩＭ１６を示している。画像ＩＭ１～ＩＭ１６において、横軸は、ＥＵＶ光ＬＥで照明された位置を示し、縦軸は、時間を示す。

【0057】

画像ＩＭ１及び画像ＩＭ１１～ＩＭ１５は、各検出期間中の輝度の変動が低減されたフラット期間に検出されたフラット画像（Ｆｌａｔ ｉｍａｇｅ）である。画像ＩＭ２～ＩＭ１０及び画像ＩＭ１６は、各検出期間中の輝度が変動した変動期間に検出された変動画像（Ｆｌｕｃｔｕａｔｅｄ ｉｍａｇｅ）である。

【0058】

図１９は、画像ＩＭ１、画像ＩＭ２、画像ＩＭ１０、画像ＩＭ１１及び画像ＩＭ１６について、検出期間における時間を横軸にし、輝度を縦軸にしたグラフＧ１、グラフＧ２、グラフＧ１０、グラフＧ１１及びグラフＧ１６も示している。図１９のグラフＧ１及びＧ１１に示すように、フラット画像は、輝度の変動が低減されている。一方、グラフＧ２、Ｇ１０及びＧ１６に示すように、変動画像は、輝度が変動している。

【0059】

図２０は、実施形態１に係る光源装置１において、容器１０内の溶融金属２０の表面の位置を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、縦軸は、溶融金属２０の表面の位置を示す。図２２において、縦軸は、上側ほど内面３０からの高さは低く、下側ほど内面３０からの高さは高いことを示す。つまり、グラフの上側ほど内面３０上の溶融金属２０は薄く、グラフの下側ほど内面３０上の溶融金属２０は厚い。

【0060】

図２０に示すように、溶融金属２０は、時間の経過とともに減少し、表面の位置は、内面３０に近づく。所定の期間ごとに、溶融金属２０は、補充される。溶融金属２０の表面が所定の位置よりも高い場合には、表面の振動は大きい。よって、溶融金属２０の表面の変位は大きい。この場合には、検出器は、変動画像を検出する。

【0061】

一方、溶融金属２０の表面が所定の位置以下の場合には、表面の振動は小さい。よって、溶融金属２０の表面の変位は小さい。この場合には、検出器は、フラット画像を検出する。このように、加工部４０による表面の振動を抑制する効果は、表面の位置が所定の位置以下の場合に出現する場合がある。

【0062】

図２１は、比較例に係る光源装置１において、容器１０内の溶融金属２０の表面の位置を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、縦軸は、溶融金属２０の表面の位置を示す。図２３において、縦軸は、上側ほど内面３０からの高さは低く、下側ほど内面３０からの高さは高いことを示す。比較例の容器には、加工部４０が形成されていない。

【0063】

図２１に示すように、溶融金属２０は、時間の経過とともに減少し、表面の位置は、内面３０に近づく。例えば、４０分程度の所定の期間ごとに、溶融金属２０は、補充される。溶融金属２０の表面が所定の位置よりも高い場合には、表面の振動は大きい。よって、溶融金属２０の表面の変位は大きい。例えば、変位幅は、１０μｍである。この場合には、検出器は、変動画像を検出する。

【0064】

一方、溶融金属２０の表面が所定の位置以下の場合には、表面の振動は小さい。よって、溶融金属２０の表面の変位は小さい。例えば、変位幅は、１μｍである。この場合には、検出器は、フラット画像を検出する。

【0065】

図２２は、実施形態１に係る光源装置１において、容器１０内の溶融金属２０の表面の位置を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、縦軸は、溶融金属２０の表面の位置を示す。図２４において、縦軸は、上側ほど内面３０からの高さは低く、下側ほど内面３０からの高さは高いことを示す。本実施形態の容器１０は、加工部４０を有している。

【0066】

図２２に示すように、溶融金属２０は、時間の経過とともに減少し、表面の位置は、内面３０に近づく。例えば、３５分程度の所定の期間ごとに、溶融金属２０は、補充される。溶融金属２０の表面が所定の位置よりも高い場合には、表面の振動は大きい。よって、溶融金属２０の表面の変位は大きい。例えば、変位幅は、１０μｍである。この場合には、検出器は、変動画像を検出する。

【0067】

一方、溶融金属２０の表面が所定の位置以下の場合には、表面の振動は小さい。よって、溶融金属２０の表面の変位は小さい。例えば、変位幅は、１μｍである。この場合には、検出器は、フラット画像を検出する。

【0068】

このように、比較例及び実施形態１のどちらも、フラット期間及び変動期間を有している。しかしながら、実施形態１の場合には、フラット期間が出現される溶融金属２０の量が、比較例の場合よりも大きくすることができる。例えば、比較例では、３グラム程度まで溶融金属２０が減少した場合にフラット期間が出現するが、実施形態１では、３．５グラム程度でフラット期間が出現する。よって、実施形態１の場合には、補充間隔を拡げることができる。また、実施形態１の変動期間の変動量は、比較例の変動期間の変動量よりも小さくすることができる。

【0069】

（実施形態２）
次に、実施形態２に係る光源装置を説明する。本実施形態の光源装置は、容器１０の側壁１５の内面３０に粗面領域を含む。図２３及び図２４は、実施形態２に係る光源装置の容器の内面を例示した模式図である。

【0070】

図２３に示すように、本実施形態の容器１０ｃにおいて、側壁１５ｃの内面３０ｃにおける第２内周面３２ｃは、加工部４０を含んでいる。加工部４０は、複数の凸部４１、複数の凹部４２、並びに、複数の凸部４１及び複数の凹部４２のうち、いずれかを有する粗面領域４３を含む。第２内周面３２ｃの粗面領域４３以外の部分は、滑面領域４４を含んでもよい。滑面領域４４は、粗面領域４３の表面粗さよりも小さい表面粗さを有する。すなわち、滑面領域４４は、粗面領域４３よりも滑らかな面である。粗面領域４３は、滑面領域４４よりも粗い面である。

【0071】

表面粗さを示すパラメータは、任意の尺度を用いて測定されてもよい。第１内周面３１ｃ及び第３内周面３３ｃは、滑面領域４４を含んでもよい。したがって、本実施形態の内面３０ｃは、粗面領域４３及び滑面領域４４を含む。第２内周面３２ｃは、粗面領域４３及び滑面領域４４を含む。

【0072】

図２４に示すように、容器１０ｄにおいて、側壁１５ｄの内面３０ｄにおける第２内周面３２ｄは、粗面領域４３を含み、第１内周面３１ｃ及び第３内周面３３ｃは、滑面領域４４を含んでもよい。すなわち、粗面領域４３は、第２内周面３２ｄの上端と下端との間に形成されてもよい。このような構成とすることにより、溶融金属２０の表面の振動を抑制させ、ＥＵＶ光ＬＥの強度分布を均一化することができる。

【0073】

以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態よる限定は受けない。また、実施形態の概要及び実施形態１の各構成は、適宜、組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0074】

１ 光源装置
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 容器
１１ 上端
１２ 下端
１３ 底部
１４ 底面
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 側壁
１６ ヒータ
１７ コレクターミラー
１８ レンズ
１９ 検査装置
２０ 溶融金属
２１ プラズマ
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ 内面
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ 第１内周面
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 第２内周面
３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ 第３内周面
４０ 加工部
４１ 凸部
４２ 凹部
４３ 粗面領域
４４ 滑面領域
ＬＥ ＥＵＶ光
ＬＲ レーザ光
ＬＳ 励起用レーザ
Ｒ 回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【手続補正書】

【提出日】2024-03-06

【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】

回転軸を有する容器であって、前記回転軸の周りで回転する円筒状の側壁を含む前記容器と、
前記側壁の内面の少なくとも一部に接触した溶融金属と、
前記一部に形成された凸部及び凹部の少なくともいずれかを含む複数の加工部と、
を備え、
レーザ光を照射された前記溶融金属は、ＥＵＶ光を含む光を生成する、
光源装置。

【請求項2】

前記内面は、前記回転軸から離れる方向に凹んだ部分を含み、
前記複数の加工部は、前記凹んだ部分に形成された、
請求項１に記載の光源装置。

【請求項3】

前記内面は、前記回転軸の方向に沿って一端側から他端側へ順に円筒状の第１内周面、第２内周面、及び、第３内周面を含み、
前記内面の前記回転軸からの距離を半径とした場合に、
前記第２内周面は、前記第１内周面の前記半径よりも大きい前記半径を有する部分を含み、
前記複数の加工部は、前記第２内周面に形成された、
請求項１に記載の光源装置。

【請求項4】

前記第２内周面は、前記第３内周面の前記半径よりも大きい前記半径を有する部分を含み、
前記溶融金属は、前記第２内周面の一端と前記第２内周面の他端との間に位置する、
請求項３に記載の光源装置。

【請求項5】

前記複数の加工部は、前記回転軸の方向に延びている、
請求項１に記載の光源装置。

【請求項6】

回転軸を有する容器であって、前記回転軸の周りで回転する円筒状の側壁を含む前記容器と、
前記側壁の内面の少なくとも一部に接触した溶融金属と、
前記一部に形成された凸部及び凹部の少なくともいずれかを含む加工部と、
を備え、
レーザ光を照射された前記溶融金属は、ＥＵＶ光を含む光を生成し、
前記一部には、複数の前記加工部が形成され、
複数の前記加工部は、前記回転軸の回転方向に等間隔で配置された、
光源装置。

【請求項7】

回転軸を有する容器であって、前記回転軸の周りで回転する円筒状の側壁を含む前記容器と、
前記側壁の内面の少なくとも一部に接触した溶融金属と、
前記一部に形成された凸部及び凹部の少なくともいずれかを含む加工部と、
を備え、
レーザ光を照射された前記溶融金属は、ＥＵＶ光を含む光を生成し、
前記加工部は、前記凸部と、前記凸部に隣接して形成された前記凹部と、を含む、
光源装置。

【請求項8】

回転軸を有する容器であって、前記回転軸の周りで回転する円筒状の側壁を含む前記容器と、
前記側壁の内面の少なくとも一部に接触した溶融金属と、
前記一部に形成された凸部及び凹部の少なくともいずれかを含む加工部と、
を備え、
レーザ光を照射された前記溶融金属は、ＥＵＶ光を含む光を生成し、
前記加工部は、パンチ痕を含む、
光源装置。

【請求項9】

回転軸を有する容器であって、前記回転軸の周りで回転する円筒状の側壁を含む前記容器と、
前記側壁の内面の少なくとも一部に接触した溶融金属と、
前記一部に形成された凸部及び凹部の少なくともいずれかを含む加工部と、
を備え、
レーザ光を照射された前記溶融金属は、ＥＵＶ光を含む光を生成し、
前記加工部は、複数の前記凸部、複数の前記凹部、並びに、複数の前記凸部及び複数の前記凹部のうち、いずれかを有する粗面領域を含み、
前記内面は、前記粗面領域及び前記粗面領域の表面粗さよりも小さい表面粗さを有する滑面領域を含む、
光源装置。

【請求項10】

回転軸を有する容器であって、前記回転軸の周りで回転する円筒状の側壁を含む前記容器と、
前記側壁の内面の少なくとも一部に接触した溶融金属と、
前記一部に形成された凸部及び凹部の少なくともいずれかを含む加工部と、
を備え、
レーザ光を照射された前記溶融金属は、ＥＵＶ光を含む光を生成し、
前記内面は、前記回転軸の方向に沿って一端側から他端側へ順に円筒状の第１内周面、第２内周面、及び、第３内周面を含み、
前記内面の前記回転軸からの距離を半径とした場合に、
前記第２内周面は、前記第１内周面の前記半径よりも大きい前記半径を有する部分を含み、
前記加工部は、前記第２内周面に形成され、
前記加工部は、複数の前記凸部、複数の前記凹部、並びに、複数の前記凸部及び複数の前記凹部のうち、いずれかを有する粗面領域を含み、
前記第２内周面は、前記粗面領域を含み、
前記第１内周面及び前記第３内周面の少なくともいずれかは、前記粗面領域の表面粗さよりも小さい表面粗さを有する滑面領域を含む、
光源装置。