(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】P2024126118
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】原料供給装置、光源装置、及び原料供給方法
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20240912BHJP
H05G 2/00 20060101ALI20240912BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 503
H05G2/00 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】34
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023034299
(22)【出願日】2023-03-07
(71)【出願人】
【識別番号】000102212
【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003339
【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】長野 晃尚
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 芙貴
(72)【発明者】
【氏名】山谷 大樹
【テーマコード（参考）】
2H197
4C092
【Ｆターム（参考）】
2H197GA01
2H197GA05
2H197GA24
4C092AA05
4C092AB12
4C092AB19
4C092AC09
4C092BD18
(57)【要約】
【課題】減圧チャンバ内に存在する供給対象に、減圧雰囲気を破らずに液体原料を安定して供給可能な原料供給装置、光源装置及び原料供給方法を提供すること。
【解決手段】原料供給装置は、第１の収容部と、供給対象と、第２の収容部と、第１の連絡通路とを具備する。第１の収容部は、第１の圧力である第１の空間に配置され、第１の液面高さで液体原料を収容する。供給対象は、第２の圧力である第２の空間に配置される。第２の収容部は第２の空間に配置され、第２の液面高さで液体原料を収容し、供給対象に液体原料を供給可能な供給口を有する。第１の連絡通路は第１の収容部と第２の収容部とを連絡する。第２の液面高さは第１の圧力と第２の圧力との圧力差、液体原料の密度、及び第１の液面高さに応じて定まり、第１の液面高さに応じて供給口から供給対象への液体原料の供給及び非供給が切り替えられる。
【選択図】図３
【解決手段】原料供給装置は、第１の収容部と、供給対象と、第２の収容部と、第１の連絡通路とを具備する。第１の収容部は、第１の圧力である第１の空間に配置され、第１の液面高さで液体原料を収容する。供給対象は、第２の圧力である第２の空間に配置される。第２の収容部は第２の空間に配置され、第２の液面高さで液体原料を収容し、供給対象に液体原料を供給可能な供給口を有する。第１の連絡通路は第１の収容部と第２の収容部とを連絡する。第２の液面高さは第１の圧力と第２の圧力との圧力差、液体原料の密度、及び第１の液面高さに応じて定まり、第１の液面高さに応じて供給口から供給対象への液体原料の供給及び非供給が切り替えられる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の圧力に維持された第１の空間に配置され、所定の基準面からの液面の高さである第１の液面高さで、液体状態の原料である液体原料を収容可能な第１の収容部と、
第２の圧力に維持された第２の空間に配置され、前記液体原料が供給される供給対象と、
前記第２の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第２の液面高さで前記液体原料を収容可能であり、前記供給対象に前記液体原料を供給可能な供給口を有する第２の収容部と、
前記第１の収容部と前記第２の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる第１の連絡通路と
を具備し、
前記第２の液面高さは、前記第１の圧力と前記第２の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第１の液面高さに応じて定まり、
前記第１の液面高さに応じて、前記供給口から前記供給対象への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられる
原料供給装置。
第２の圧力に維持された第２の空間に配置され、前記液体原料が供給される供給対象と、
前記第２の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第２の液面高さで前記液体原料を収容可能であり、前記供給対象に前記液体原料を供給可能な供給口を有する第２の収容部と、
前記第１の収容部と前記第２の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる第１の連絡通路と
を具備し、
前記第２の液面高さは、前記第１の圧力と前記第２の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第１の液面高さに応じて定まり、
前記第１の液面高さに応じて、前記供給口から前記供給対象への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられる
原料供給装置。
【請求項2】
請求項１に記載の原料供給装置であって、
前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも低い圧力に維持され、
前記第２の液面高さは、前記第１の液面高さよりも高い
原料供給装置。
前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも低い圧力に維持され、
前記第２の液面高さは、前記第１の液面高さよりも高い
原料供給装置。
【請求項3】
請求項１に記載の原料供給装置であって、
前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも高い圧力に維持され、
前記第２の液面高さは、前記第１の液面高さよりも低い
原料供給装置。
前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも高い圧力に維持され、
前記第２の液面高さは、前記第１の液面高さよりも低い
原料供給装置。
【請求項4】
請求項１に記載の原料供給装置であって、
前記第２の圧力は、前記第１の圧力と同一の圧力に維持される
原料供給装置。
前記第２の圧力は、前記第１の圧力と同一の圧力に維持される
原料供給装置。
【請求項5】
請求項１又は２に記載の原料供給装置であって、さらに、
前記第１の収容部を上下方向に移動させる移動機構を具備する
原料供給装置。
前記第１の収容部を上下方向に移動させる移動機構を具備する
原料供給装置。
【請求項6】
請求項１又は２に記載の原料供給装置であって、
前記第１の収容部に対する前記原料の投入により、前記第２の液面高さを前記供給口に到達する高さに上昇させ、前記供給対象に前記液体原料を供給する
原料供給装置。
前記第１の収容部に対する前記原料の投入により、前記第２の液面高さを前記供給口に到達する高さに上昇させ、前記供給対象に前記液体原料を供給する
原料供給装置。
【請求項7】
請求項１又は２に記載の原料供給装置であって、
前記第２の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、
前記供給口は、前記第２の収容部の周壁に設けられ、
前記第２の収容部は、前記供給口に接続され、前記供給対象に向かって延びる供給管を有する
原料供給装置。
前記第２の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、
前記供給口は、前記第２の収容部の周壁に設けられ、
前記第２の収容部は、前記供給口に接続され、前記供給対象に向かって延びる供給管を有する
原料供給装置。
【請求項8】
請求項１又は２に記載の原料供給装置であって、
前記原料は、金属であり、
前記第１の収容部、前記第２の収容部、及び前記第１の連絡通路の少なくとも１つは、前記金属を液体状態に保持する加熱機構を有する
原料供給装置。
前記原料は、金属であり、
前記第１の収容部、前記第２の収容部、及び前記第１の連絡通路の少なくとも１つは、前記金属を液体状態に保持する加熱機構を有する
原料供給装置。
【請求項9】
請求項１又は２に記載の原料供給装置であって、
前記第１の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、
前記第２の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、鉛直方向において前記第１の収容部よりも上側に配置され、
前記第１の連絡通路は、下端が前記第１の収容部の内部に挿入され、上端が前記第２の収容部の底部に接続される
原料供給装置。
前記第１の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、
前記第２の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、鉛直方向において前記第１の収容部よりも上側に配置され、
前記第１の連絡通路は、下端が前記第１の収容部の内部に挿入され、上端が前記第２の収容部の底部に接続される
原料供給装置。
【請求項10】
請求項９に記載の原料供給装置であって、
前記第１の連絡通路は、鉛直方向に沿って延在する
原料供給装置。
前記第１の連絡通路は、鉛直方向に沿って延在する
原料供給装置。
【請求項11】
請求項１又は２に記載の原料供給装置であって、
前記第１の圧力は、大気圧である
原料供給装置。
前記第１の圧力は、大気圧である
原料供給装置。
【請求項12】
請求項１に記載の原料供給装置であって、さらに、
前記第１の圧力よりも高い第３の圧力に維持された第３の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第３の液面高さで前記液体原料を収容可能である第３の収容部と、
前記第１の収容部と前記第３の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる第２の連絡通路と
を具備し、
前記第１の液面高さは、前記第３の液面高さよりも高く、前記第１の圧力と前記第３の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第３の液面高さに応じて定まり、
前記第３の液面高さに応じて、前記供給口から前記供給対象への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられる
原料供給装置。
前記第１の圧力よりも高い第３の圧力に維持された第３の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第３の液面高さで前記液体原料を収容可能である第３の収容部と、
前記第１の収容部と前記第３の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる第２の連絡通路と
を具備し、
前記第１の液面高さは、前記第３の液面高さよりも高く、前記第１の圧力と前記第３の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第３の液面高さに応じて定まり、
前記第３の液面高さに応じて、前記供給口から前記供給対象への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられる
原料供給装置。
【請求項13】
請求項１２に記載の原料供給装置であって、
前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも低い圧力に維持され、
前記第２の液面高さは、前記第１の液面高さよりも高い
原料供給装置。
前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも低い圧力に維持され、
前記第２の液面高さは、前記第１の液面高さよりも高い
原料供給装置。
【請求項14】
請求項１２に記載の原料供給装置であって、
前記第１の圧力は、前記第２の圧力よりも低い圧力に維持され、
前記第２の液面高さは、前記第１の液面高さよりも低い
原料供給装置。
前記第１の圧力は、前記第２の圧力よりも低い圧力に維持され、
前記第２の液面高さは、前記第１の液面高さよりも低い
原料供給装置。
【請求項15】
請求項１２に記載の原料供給装置であって、
前記第２の圧力は、前記第１の圧力と同一の圧力に維持される
原料供給装置。
前記第２の圧力は、前記第１の圧力と同一の圧力に維持される
原料供給装置。
【請求項16】
請求項１２又は１３に記載の原料供給装置であって、さらに、
前記第３の収容部を上下方向に移動させる移動機構を具備する
原料供給装置。
前記第３の収容部を上下方向に移動させる移動機構を具備する
原料供給装置。
【請求項17】
請求項１２又は１３に記載の原料供給装置であって、
前記第３の収容部に対する前記原料の投入により、前記第２の液面高さを前記供給口に到達する高さに上昇させ、前記供給対象に前記液体原料を供給する
原料供給装置。
前記第３の収容部に対する前記原料の投入により、前記第２の液面高さを前記供給口に到達する高さに上昇させ、前記供給対象に前記液体原料を供給する
原料供給装置。
【請求項18】
請求項１２又は１３に記載の原料供給装置であって、さらに、
前記第１の圧力を調整可能な圧力調整機構を具備し、
前記圧力調整機構による前記第１の圧力の調整により、前記第２の液面高さを前記供給口に到達する高さに上昇させ、前記供給対象に前記液体原料を供給する
原料供給装置。
前記第１の圧力を調整可能な圧力調整機構を具備し、
前記圧力調整機構による前記第１の圧力の調整により、前記第２の液面高さを前記供給口に到達する高さに上昇させ、前記供給対象に前記液体原料を供給する
原料供給装置。
【請求項19】
請求項１２又は１３に記載の原料供給装置であって、
前記原料は、金属であり、
前記第３の収容部及び前記第２の連絡通路の少なくとも一方は、前記金属を液体状態に保持する加熱機構を有する
原料供給装置。
前記原料は、金属であり、
前記第３の収容部及び前記第２の連絡通路の少なくとも一方は、前記金属を液体状態に保持する加熱機構を有する
原料供給装置。
【請求項20】
請求項１２又は１３に記載の原料供給装置であって、
前記第１の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、
前記第２の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、
前記第１の連絡通路は、一方の端部が前記第１の収容部の周壁に接続され、他方の端部が前記第２の収容部の周壁に接続され、
前記第１の連絡通路の前記第１の収容部に対する接続位置は、鉛直方向において前記第１の液面高さよりも低い位置である
原料供給装置。
前記第１の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、
前記第２の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、
前記第１の連絡通路は、一方の端部が前記第１の収容部の周壁に接続され、他方の端部が前記第２の収容部の周壁に接続され、
前記第１の連絡通路の前記第１の収容部に対する接続位置は、鉛直方向において前記第１の液面高さよりも低い位置である
原料供給装置。
【請求項21】
請求項１２又は１３に記載の原料供給装置であって、
前記第１の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、鉛直方向において前記第３の収容部よりも上側に配置され、
前記第３の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、
前記第２の連絡通路は、下端が前記第３の収容部の内部に挿入され、上端が前記第１の収容部の底部に接続される
原料供給装置。
前記第１の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、鉛直方向において前記第３の収容部よりも上側に配置され、
前記第３の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、
前記第２の連絡通路は、下端が前記第３の収容部の内部に挿入され、上端が前記第１の収容部の底部に接続される
原料供給装置。
【請求項22】
請求項２１に記載の原料供給装置であって、
前記第２の連絡通路は、鉛直方向に沿って延在する
原料供給装置。
前記第２の連絡通路は、鉛直方向に沿って延在する
原料供給装置。
【請求項23】
請求項１２又は１３に記載の原料供給装置であって、
前記第３の圧力は、大気圧である
原料供給装置。
前記第３の圧力は、大気圧である
原料供給装置。
【請求項24】
請求項１２又は１３に記載の原料供給装置であって、さらに、
前記第２の空間に配置され、前記供給対象により使用された前記液体原料である廃液を回収する第４の収容部と、
前記第４の収容部と前記第２の連絡通路とを連絡し、前記廃液の流路となる第３の連絡通路と、
前記第３の連絡通路を開閉する開閉部と
を具備する原料供給装置。
前記第２の空間に配置され、前記供給対象により使用された前記液体原料である廃液を回収する第４の収容部と、
前記第４の収容部と前記第２の連絡通路とを連絡し、前記廃液の流路となる第３の連絡通路と、
前記第３の連絡通路を開閉する開閉部と
を具備する原料供給装置。
【請求項25】
請求項１又は２に記載の原料供給装置であって、さらに、
前記第２の空間に配置され、前記供給対象により使用された前記液体原料である廃液を回収する第４の収容部と、
前記第４の収容部と前記第１の連絡通路とを連絡し、前記廃液の流路となる第３の連絡通路と、
前記第３の連絡通路を開閉する開閉部と
を具備する原料供給装置。
前記第２の空間に配置され、前記供給対象により使用された前記液体原料である廃液を回収する第４の収容部と、
前記第４の収容部と前記第１の連絡通路とを連絡し、前記廃液の流路となる第３の連絡通路と、
前記第３の連絡通路を開閉する開閉部と
を具備する原料供給装置。
【請求項26】
請求項２４に記載の原料供給装置であって、
前記原料は、金属であり、
前記第４の収容部及び前記第３の連絡通路の少なくとも一方は、前記金属を液体状態に保持する加熱機構を有する
原料供給装置。
前記原料は、金属であり、
前記第４の収容部及び前記第３の連絡通路の少なくとも一方は、前記金属を液体状態に保持する加熱機構を有する
原料供給装置。
【請求項27】
請求項１に記載の原料供給装置であって、
前記原料は、スズ、ガリウム、ビスマス、ガリウムとスズとの合金、又はガリウムとインジウムとスズとの合金の少なくとも１つを含む
原料供給装置。
前記原料は、スズ、ガリウム、ビスマス、ガリウムとスズとの合金、又はガリウムとインジウムとスズとの合金の少なくとも１つを含む
原料供給装置。
【請求項28】
請求項１又は２に記載の原料供給装置であって、
前記第１の収容部及び前記第２の収容部は、前記原料の融点よりも高い融点を有する材料により形成された容器である
原料供給装置。
前記第１の収容部及び前記第２の収容部は、前記原料の融点よりも高い融点を有する材料により形成された容器である
原料供給装置。
【請求項29】
請求項２８に記載の原料供給装置であって、
前記材料は、ステンレス鋼、ステンレス鋼の窒化チタンコート、ステンレス鋼の窒化クロムコート、炭素鋼、炭素鋼の窒化チタンコート、炭素鋼の窒化クロムコート、モリブデン、タングステンの少なくとも１つを含む
原料供給装置。
前記材料は、ステンレス鋼、ステンレス鋼の窒化チタンコート、ステンレス鋼の窒化クロムコート、炭素鋼、炭素鋼の窒化チタンコート、炭素鋼の窒化クロムコート、モリブデン、タングステンの少なくとも１つを含む
原料供給装置。
【請求項30】
第１の圧力に維持された第１の空間に配置され、所定の基準面からの液面の高さである第１の液面高さで、液体状態の原料である液体原料を収容可能な第１の収容部と、
第２の圧力に維持された第２の空間に配置され、前記液体原料が供給され、前記液体原料を励起し、プラズマを発生させるプラズマ発生部と、
前記プラズマから出射された光を取り出す光取出し部と、
前記第２の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第２の液面高さで前記液体原料を収容可能であり、前記プラズマ発生部に前記液体原料を供給可能な供給口を有する第２の収容部と、
前記第１の収容部と前記第２の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる第１の連絡通路と
を具備し、
前記第２の液面高さは、前記第１の圧力と前記第２の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第１の液面高さに応じて定まり、
前記第１の液面高さに応じて、前記供給口から前記プラズマ発生部への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられる
光源装置。
第２の圧力に維持された第２の空間に配置され、前記液体原料が供給され、前記液体原料を励起し、プラズマを発生させるプラズマ発生部と、
前記プラズマから出射された光を取り出す光取出し部と、
前記第２の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第２の液面高さで前記液体原料を収容可能であり、前記プラズマ発生部に前記液体原料を供給可能な供給口を有する第２の収容部と、
前記第１の収容部と前記第２の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる第１の連絡通路と
を具備し、
前記第２の液面高さは、前記第１の圧力と前記第２の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第１の液面高さに応じて定まり、
前記第１の液面高さに応じて、前記供給口から前記プラズマ発生部への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられる
光源装置。
【請求項31】
請求項３０に記載の光源装置であって、さらに、
前記第１の圧力よりも高い第３の圧力に維持された第３の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第３の液面高さで前記液体原料を収容可能である第３の収容部と、
前記第１の収容部と前記第３の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる第２の連絡通路と
を具備し、
前記第１の液面高さは、前記第３の液面高さよりも高く、前記第１の圧力と前記第３の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第３の液面高さに応じて定まり、
前記第３の液面高さに応じて、前記供給口から前記プラズマ発生部への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられる
光源装置。
前記第１の圧力よりも高い第３の圧力に維持された第３の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第３の液面高さで前記液体原料を収容可能である第３の収容部と、
前記第１の収容部と前記第３の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる第２の連絡通路と
を具備し、
前記第１の液面高さは、前記第３の液面高さよりも高く、前記第１の圧力と前記第３の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第３の液面高さに応じて定まり、
前記第３の液面高さに応じて、前記供給口から前記プラズマ発生部への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられる
光源装置。
【請求項32】
請求項３１に記載の光源装置であって、さらに、
前記第２の空間に配置され、前記プラズマ発生部により使用された前記液体原料である廃液を回収する第４の収容部と、
前記第４の収容部と前記第２の連絡通路とを連絡し、前記廃液の流路となる第３の連絡通路と、
前記第３の連絡通路を開閉する開閉部と
を具備する光源装置。
前記第２の空間に配置され、前記プラズマ発生部により使用された前記液体原料である廃液を回収する第４の収容部と、
前記第４の収容部と前記第２の連絡通路とを連絡し、前記廃液の流路となる第３の連絡通路と、
前記第３の連絡通路を開閉する開閉部と
を具備する光源装置。
【請求項33】
請求項３０に記載の光源装置であって、さらに、
前記第２の空間に配置され、前記プラズマ発生部により使用された前記液体原料である廃液を回収する第４の収容部と、
前記第４の収容部と前記第１の連絡通路とを連絡し、前記廃液の流路となる第３の連絡通路と、
前記第３の連絡通路を開閉する開閉部と
を具備する光源装置。
前記第２の空間に配置され、前記プラズマ発生部により使用された前記液体原料である廃液を回収する第４の収容部と、
前記第４の収容部と前記第１の連絡通路とを連絡し、前記廃液の流路となる第３の連絡通路と、
前記第３の連絡通路を開閉する開閉部と
を具備する光源装置。
【請求項34】
請求項１又は２に記載の原料供給装置を用いた原料供給方法であって、
前記第１の収容部に対する前記原料の投入により、前記第２の液面高さを前記供給口に到達する高さに上昇させ、
前記第２の収容部に収容された前記液体原料を前記供給口に流入させることにより、前記供給対象へ前記液体原料を供給する
原料供給方法。
前記第１の収容部に対する前記原料の投入により、前記第２の液面高さを前記供給口に到達する高さに上昇させ、
前記第２の収容部に収容された前記液体原料を前記供給口に流入させることにより、前記供給対象へ前記液体原料を供給する
原料供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、Ｘ線や極端紫外光等を発生させるプラズマ原料を供給する原料供給装置、原料供給装置を備えた光源装置、及び原料供給方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、Ｘ線は、医療用用途、工業用用途、研究用用途に用いられてきた。医療用分野においては、Ｘ線は、胸部Ｘ線写真撮影、歯科Ｘ線写真撮影や、ＣＴ（Computer Tomogram）といった用途に用いられる。工業用分野においては、Ｘ線は、構造物や溶接部などの物質内部を観察する非破壊検査、断層非破壊検査といった用途に用いられる。研究用分野においては、Ｘ線は、物質の結晶構造を解析するためのＸ線回折、物質の構成元素を分析するためのＸ線分光（蛍光Ｘ線分析）といった用途に用いられる。
【0003】
Ｘ線のうち比較的波長の長い軟Ｘ線領域にある波長１３．５ｎｍの極端紫外光（以下、「ＥＵＶ（Extreme Ultra Violet）光」ともいう）は、近年露光光として使用されている。ここで、微細パターンが構成されているＥＵＶリソグラフィ用のマスクの基材は、積層構造として、低熱膨張性ガラスから成る基板の上に、ＥＵＶ光を反射させるための多層膜（例えば、モリブデンとシリコン）が設けられてなる反射ミラーである。そして、多層膜上に波長１３．５ｎｍの放射線を吸収する材料をパターニングすることで、ＥＵＶマスクが構成される。
【0004】
また、ＥＵＶマスクにおける許容できない欠陥の大きさは、従来のＡｒＦマスクの場合に比べると大幅に小さくなっており検出することが困難となっている。そこで、ＥＵＶマスクの検査として、通常はアクティニック検査（Actinic inspection）と呼ばれる、リソグラフィの作業波長と一致する波長の放射線を用いた検査が行われる。例えば、波長１３．５ｎｍの放射線を用いて検査を行うと、ｌ０ｎｍよりも良好な分解能で欠陥を検出することが可能となる。
【0005】
一般にＥＵＶ光源装置としては、ＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）光源装置、ＬＤＰ（Laser Assisted Discharge Produced Plasma）光源装置、及びＬＰＰ（Laser Produced Plasma）光源装置が挙げられる。
【0006】
ＤＰＰ光源装置は、ＥＵＶ放射種を含む気体状のプラズマ原料（放電ガス）が供給された電極間に高電圧を印加して、放電により高密度高温プラズマを生成し、そこから放射される極端紫外光を利用するものである。
【0007】
ＬＤＰ光源装置は、ＤＰＰ光源装置が改良されたものであり、例えば、放電を発生させる電極（放電電極）表面にＥＵＶ放射種を含む液体状の高温プラズマ原料（例えば、Ｓｎ（スズ）やＬｉ（リチウム）等）を供給し、当該原料に対してエネルギービーム（例えば、電子ビームやレーザビーム等）を照射して当該原料を気化し、その後、放電によって高温プラズマを生成するものである。
【0008】
ＬＰＰ光源装置は、ＥＵＶ放射種をレーザビーム等により励起して高温プラズマを生成するものである。この方式の光源装置としては、ＥＵＶ放射用ターゲット材料である微小な液滴状に噴出されたスズ（Ｓｎ）、または、リチウム（Ｌｉ）等のドロップレットに対して、レーザ光を集光することにより当該ターゲット材料を励起してプラズマを発生させるものが知られている。
【0009】
特許文献１には、Ｘ線やＥＵＶ等の放射線を発生させるためのプラズマ原料を回転体に供給し、回転体においてプラズマ原料が供給される領域にエネルギービーム（レーザビーム）を照射して放射線を得る方法が提案されている。一方が開口した円筒状の容器が回転体として用いられ、この容器に液体状のプラズマ原料が供給され、容器の内周面にレーザ光が照射される。
【0010】
この方法は、所謂ＬＰＰ方式に相当するが、回転体の遠心力によりエネルギービームの照射領域へ液体状のプラズマ原料を供給するものであり、液体状のプラズマ原料をドロップレットとして供給する必要がない。このため、ドロップレットにレーザビームを集光する方式等と比べて、比較的簡易な構成で、高輝度の放射線を得ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開２０２１－１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
特許文献１のような回転体に供給された液体状のプラズマ原料は、エネルギービームの照射によりプラズマ化して消費される。また、プラズマ原料の一部は、デブリ等として飛散することでも消費される。
【0013】
例えば、回転体に貯留される液体状のプラズマ原料が十分に残存していれば、次のエネルギービームが照射される前にエネルギービーム照射領域にプラズマ原料が供給される。一方で、回転体におけるプラズマ原料の貯留量が所定の量を下回ると、エネルギービームの照射領域へのプラズマ原料の供給が不十分となる。そのため、回転体には、必要に応じてプラズマ原料を供給する必要がある。
【0014】
また、特許文献１では、ロードロック機構によりチャンバ内の真空状態を維持しながら、溶融金属（プラズマ原料）の基となるターゲット金属のペレットを回転体である容器に断続的に供給する点が記載されている。これにより、安定して断続的にＥＵＶ光を生成することができるとしている。
【0015】
ロードロック機構によりチャンバ内の真空状態を維持しているが、原料供給する際は、装置の真空を破り、容器内を大気圧にして、装置をあける必要がある。回転ターゲットは高速回転しているので、回転中に大気圧に戻すと、回転方向と逆の強大な力が回転体に加わるため装置が破壊される。よって、原料供給時には、装置を停止することが必要とされるため、長時間の連続運転は難しい。
【0016】
また、金属ペレットは固体であるため、実際には回転体上で金属ペレットが液化するまでは、エネルギービームの照射領域にプラズマ原料を供給することはできず、安定した原料供給が難しい。
【0017】
また上記したＬＤＰ方式の光源装置等においても、電極等の部材に供給される液体状のプラズマ原料は、装置の運転中に徐々に消費される。このように、液体状のプラズマ原料を用いる装置では、装置を安定して継続的に動作させるためにプラズマ原料を安定して供給することが重要になる。
【0018】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、減圧チャンバ内に存在する供給対象に、減圧雰囲気を破らずに液体原料を安定して供給可能な原料供給装置、光源装置、及び原料供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0019】
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る原料供給装置は、第１の収容部と、供給対象と、第２の収容部と、第１の連絡通路とを具備する。
前記第１の収容部は、第１の圧力に維持された第１の空間に配置され、所定の基準面からの液面の高さである第１の液面高さで、液体状態の原料である液体原料を収容可能である。
前記供給対象は、第２の圧力に維持された第２の空間に配置され、前記液体原料が供給される。
前記第２の収容部は、前記第２の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第２の液面高さで前記液体原料を収容可能であり、前記供給対象に前記液体原料を供給可能な供給口を有する。
前記第１の連絡通路は、前記第１の収容部と前記第２の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる。
前記第２の液面高さは、前記第１の圧力と前記第２の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第１の液面高さに応じて定まり、前記第１の液面高さに応じて、前記供給口から前記供給対象への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられる。
前記第１の収容部は、第１の圧力に維持された第１の空間に配置され、所定の基準面からの液面の高さである第１の液面高さで、液体状態の原料である液体原料を収容可能である。
前記供給対象は、第２の圧力に維持された第２の空間に配置され、前記液体原料が供給される。
前記第２の収容部は、前記第２の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第２の液面高さで前記液体原料を収容可能であり、前記供給対象に前記液体原料を供給可能な供給口を有する。
前記第１の連絡通路は、前記第１の収容部と前記第２の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる。
前記第２の液面高さは、前記第１の圧力と前記第２の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第１の液面高さに応じて定まり、前記第１の液面高さに応じて、前記供給口から前記供給対象への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられる。
【0020】
この原料供給装置では、第２の液面高さは、第１の空間と第２の空間との圧力差、液体原料の密度、及び第１の液面高さに応じて定まり、第１の液面高さに応じて、供給対象への液体原料の供給及び非供給が切り替えられる。これにより、例えば減圧チャンバ内に存在する供給対象に、減圧雰囲気を破らずに液体原料を安定して供給可能となる。
【0021】
前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも低い圧力に維持されてもよい。この場合、前記第２の液面高さは、前記第１の液面高さよりも高くてもよい。
【0022】
前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも高い圧力に維持されてもよい。この場合、前記第２の液面高さは、前記第１の液面高さよりも低くてもよい。
【0023】
前記第２の圧力は、前記第１の圧力と同一の圧力に維持されてもよい。
【0024】
前記原料供給装置は、さらに、前記第１の収容部を上下方向に移動させる移動機構を具備してもよい。
【0025】
前記第１の収容部に対する前記原料の投入により、前記第２の液面高さを前記供給口に到達する高さに上昇させ、前記供給対象に前記液体原料が供給されてもよい。
【0026】
前記第２の収容部は、底部及び周壁を有する容器であってもよい。この場合、前記供給口は、前記第２の収容部の周壁に設けられ、前記第２の収容部は、前記供給口に接続され、前記供給対象に向かって延びる供給管を有してもよい。
【0027】
前記原料は、金属であってもよい。この場合、前記第１の収容部、前記第２の収容部、及び前記第１の連絡通路の少なくとも１つは、前記金属を液体状態に保持する加熱機構を有してもよい。
【0028】
前記第１の収容部は、底部及び周壁を有する容器であってもよい。この場合、前記第２の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、鉛直方向において前記第１の収容部よりも上側に配置され、前記第１の連絡通路は、下端が前記第１の収容部の内部に挿入され、上端が前記第２の収容部の底部に接続されてもよい。
【0029】
前記第１の連絡通路は、鉛直方向に沿って延在してもよい。
【0030】
前記第１の圧力は、大気圧であってもよい。
【0031】
前記原料供給装置は、さらに、前記第１の圧力よりも高い第３の圧力に維持された第３の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第３の液面高さで前記液体原料を収容可能である第３の収容部と、前記第１の収容部と前記第３の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる第２の連絡通路とを具備してもよい。この場合、前記第１の液面高さは、前記第３の液面高さよりも高く、前記第１の圧力と前記第３の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第３の液面高さに応じて定まり、前記第３の液面高さに応じて、前記供給口から前記供給対象への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられてもよい。
【0032】
前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも低い圧力に維持されてもよい。この場合、前記第２の液面高さは、前記第１の液面高さよりも高くてもよい。
【0033】
前記第１の圧力は、前記第２の圧力よりも低い圧力に維持されてもよい。この場合、前記第２の液面高さは、前記第１の液面高さよりも低くてもよい。
【0034】
前記第２の圧力は、前記第１の圧力と同一の圧力に維持されてもよい。
【0035】
前記原料供給装置は、さらに、前記第３の収容部を上下方向に移動させる移動機構を具備してもよい。
【0036】
前記第３の収容部に対する前記原料の投入により、前記第２の液面高さを前記供給口に到達する高さに上昇させ、前記供給対象に前記液体原料が供給されてもよい。
【0037】
前記原料供給装置は、さらに、前記第１の圧力を調整可能な圧力調整機構を具備してもよい。この場合、前記圧力調整機構による前記第１の圧力の調整により、前記第２の液面高さを前記供給口に到達する高さに上昇させ、前記供給対象に前記液体原料が供給されてもよい。
【0038】
前記原料は、金属であってもよい。この場合、前記第３の収容部及び前記第２の連絡通路の少なくとも一方は、前記金属を液体状態に保持する加熱機構を有してもよい。
【0039】
前記第１の収容部は、底部及び周壁を有する容器であってもよい。この場合、前記第２の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、前記第１の連絡通路は、一方の端部が前記第１の収容部の周壁に接続され、他方の端部が前記第２の収容部の周壁に接続され、前記第１の連絡通路の前記第１の収容部に対する接続位置は、鉛直方向において前記第１の液面高さよりも低い位置であってもよい。
【0040】
前記第１の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、鉛直方向において前記第３の収容部よりも上側に配置されてもよい。この場合、前記第３の収容部は、底部及び周壁を有する容器であり、前記第２の連絡通路は、下端が前記第３の収容部の内部に挿入され、上端が前記第１の収容部の底部に接続されてもよい。
【0041】
前記第２の連絡通路は、鉛直方向に沿って延在してもよい。
【0042】
前記第３の圧力は、大気圧であってもよい。
【0043】
前記原料供給装置は、さらに、前記第２の空間に配置され、前記供給対象により使用された前記液体原料である廃液を回収する第４の収容部と、前記第４の収容部と前記第２の連絡通路とを連絡し、前記廃液の流路となる第３の連絡通路と、前記第３の連絡通路を開閉する開閉部とを具備してもよい。
【0044】
前記原料供給装置は、さらに、前記第２の空間に配置され、前記供給対象により使用された前記液体原料である廃液を回収する第４の収容部と、前記第４の収容部と前記第１の連絡通路とを連絡し、前記廃液の流路となる第３の連絡通路と、前記第３の連絡通路を開閉する開閉部とを具備してもよい。
【0045】
前記原料は、金属であってもよい。この場合、前記第４の収容部及び前記第３の連絡通路の少なくとも一方は、前記金属を液体状態に保持する加熱機構を有してもよい。
【0046】
前記原料は、スズ、ガリウム、ビスマス、ガリウムとスズとの合金、又はガリウムとインジウムとスズとの合金の少なくとも１つを含んでもよい。
【0047】
前記第１の収容部及び前記第２の収容部は、前記原料の融点よりも高い融点を有する材料により形成された容器であってもよい。
【0048】
前記材料は、ステンレス鋼、ステンレス鋼の窒化チタンコート、ステンレス鋼の窒化クロムコート、炭素鋼、炭素鋼の窒化チタンコート、炭素鋼の窒化クロムコート、モリブデン、タングステンの少なくとも１つを含んでもよい。
【0049】
本技術の一形態に係る光源装置は、第１の収容部と、プラズマ発生部と、光取出し部と、第２の収容部と、第１の連絡通路とを具備する。
前記第１の収容部は、第１の圧力に維持された第１の空間に配置され、所定の基準面からの液面の高さである第１の液面高さで、液体状態の原料である液体原料を収容可能である。
前記プラズマ発生部は、第２の圧力に維持された第２の空間に配置され、前記液体原料が供給され、前記液体原料を励起し、プラズマを発生させる。
前記光取出し部は、前記プラズマから出射された光を取り出す。
前記第２の収容部は、前記第２の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第２の液面高さで前記液体原料を収容可能であり、前記プラズマ発生部に前記液体原料を供給可能な供給口を有する。
前記第１の連絡通路は、前記第１の収容部と前記第２の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる。
前記第２の液面高さは、前記第１の圧力と前記第２の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第１の液面高さに応じて定まり、前記第１の液面高さに応じて、前記供給口から前記プラズマ発生部への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられる。
前記第１の収容部は、第１の圧力に維持された第１の空間に配置され、所定の基準面からの液面の高さである第１の液面高さで、液体状態の原料である液体原料を収容可能である。
前記プラズマ発生部は、第２の圧力に維持された第２の空間に配置され、前記液体原料が供給され、前記液体原料を励起し、プラズマを発生させる。
前記光取出し部は、前記プラズマから出射された光を取り出す。
前記第２の収容部は、前記第２の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第２の液面高さで前記液体原料を収容可能であり、前記プラズマ発生部に前記液体原料を供給可能な供給口を有する。
前記第１の連絡通路は、前記第１の収容部と前記第２の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる。
前記第２の液面高さは、前記第１の圧力と前記第２の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第１の液面高さに応じて定まり、前記第１の液面高さに応じて、前記供給口から前記プラズマ発生部への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられる。
【0050】
前記光源装置は、さらに、第３の圧力に維持された第３の空間に配置され、前記所定の基準面からの液面の高さである第３の液面高さで前記液体原料を収容可能である第３の収容部と、前記第１の収容部と前記第３の収容部とを連絡し、前記液体原料で満たされる第２の連絡通路とを具備してもよい。この場合、前記第１の液面高さは、前記第１の圧力と前記第３の圧力との圧力差、前記液体原料の密度、及び前記第３の液面高さに応じて定まり、前記第３の液面高さに応じて、前記供給口から前記プラズマ発生部への前記液体原料の供給及び非供給が切り替えられてもよい。
【0051】
前記光源装置は、さらに、前記第２の空間に配置され、前記プラズマ発生部により使用された前記液体原料である廃液を回収する第４の収容部と、前記第４の収容部と前記第２の連絡通路とを連絡し、前記廃液の流路となる第３の連絡通路と、前記第３の連絡通路を開閉する開閉部とを具備してもよい。
【0052】
前記光源装置は、さらに、前記第２の空間に配置され、前記プラズマ発生部により使用された前記液体原料である廃液を回収する第４の収容部と、前記第４の収容部と前記第１の連絡通路とを連絡し、前記廃液の流路となる第３の連絡通路と、前記第３の連絡通路を開閉する開閉部とを具備してもよい。
【0053】
本技術の一形態に係る原料供給方法は、前記原料供給装置を用いた原料供給方法であって、前記第１の収容部に対する前記原料の投入により、前記第２の液面高さを前記供給口に到達する高さに上昇させ、前記第２の収容部に収容された前記液体原料を前記供給口に流入させることにより、前記供給対象へ前記液体原料を供給することを含む。
【発明の効果】
【0054】
本発明によれば、例えば減圧チャンバ内に存在する供給対象に、減圧雰囲気を破らずに液体原料を安定して供給可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る光源装置の構成例を示す模式図である。
【図2】第１の実施形態に係るプラズマ生成機構及び原料供給装置の構成例を示す模式図である。
【図3】原料供給装置の構成例を示す模式図である。
【図4A】原料コンテナに対する液体スズの供給動作を模式的に示した図である。
【図4B】原料コンテナに対する液体スズの供給動作を模式的に示した図である。
【図5】原料供給装置の構成例を示す模式図である。
【図6A】供給管の構成例を示す模式図である。
【図6B】接続管の構成例を示す模式図である。
【図6C】連絡管の構成例を示す模式図である。
【図7】原料供給装置の構成例を示す模式図である。
【図8】バルブが開けられた状態を示す模式図である。
【図9】他の実施形態に係る光源装置の構成例を示す模式図である。
【図10】他の実施形態に係る原料供給装置の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0056】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【0057】
＜第１の実施形態＞
［光源装置の基本構成］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光源装置の構成例を示す模式図である。
光源装置１００は、ＬＰＰ方式の光源装置である。すなわち、光源装置１００は、プラズマ原料１にエネルギービームＥＢを照射することで、プラズマ原料１を励起してプラズマＰを発生させ、プラズマＰから放出される放射線Ｒを取り出して光源として用いる装置である。
なお、本開示において、放射線Ｒには、ＥＵＶ光等の軟Ｘ線領域の光や、よりエネルギーの高い硬Ｘ線等、プラズマＰから放射される光（電磁波）が含まれる。
［光源装置の基本構成］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光源装置の構成例を示す模式図である。
光源装置１００は、ＬＰＰ方式の光源装置である。すなわち、光源装置１００は、プラズマ原料１にエネルギービームＥＢを照射することで、プラズマ原料１を励起してプラズマＰを発生させ、プラズマＰから放出される放射線Ｒを取り出して光源として用いる装置である。
なお、本開示において、放射線Ｒには、ＥＵＶ光等の軟Ｘ線領域の光や、よりエネルギーの高い硬Ｘ線等、プラズマＰから放射される光（電磁波）が含まれる。
【0058】
放射線ＲとしてＥＵＶ光が出射される場合は、プラズマ原料１としてＥＵＶ原料が用いられる。ＥＵＶ光を放出するための原料としては、例えば、液体状のスズ（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）が用いられる。Ｓｎ、Ｌｉは常温では固体であるが、エネルギービームＥＢに照射される場合には、液体の状態で用いられる。
放射線ＲとしてＸ線が出射される場合は、プラズマ原料１としてＸ線原料が用いられる。Ｘ線原料は例えば常温で液体状である金属であり、例えば、ガリウム（Ｇａ）や、ガリウム合金、Ｓｎ化合物等を用いることができる。
放射線ＲとしてＸ線が出射される場合は、プラズマ原料１としてＸ線原料が用いられる。Ｘ線原料は例えば常温で液体状である金属であり、例えば、ガリウム（Ｇａ）や、ガリウム合金、Ｓｎ化合物等を用いることができる。
【0059】
図１は、光源装置１００を設置面から所定の高さの位置で水平方向に沿って切断した場合の模式的な断面を、上方から見た場合の図である。
図１では、光源装置１００の構成及び動作を理解しやすいように、断面の構成等を説明する必要のない部分については、断面の図示を省略している。
以下、Ｘ方向を左右方向（Ｘ軸の正側が右側、負側が左側）、Ｙ方向を前後方向（Ｙ軸の正側が前方側、負側が後方側）、Ｚ方向を高さ方向（Ｚ軸の正側が上方側、負側が下方側）として説明を行う。もちろん、本技術の適用について、光源装置１００が使用される向き等が限定される訳ではない。
図１では、光源装置１００の構成及び動作を理解しやすいように、断面の構成等を説明する必要のない部分については、断面の図示を省略している。
以下、Ｘ方向を左右方向（Ｘ軸の正側が右側、負側が左側）、Ｙ方向を前後方向（Ｙ軸の正側が前方側、負側が後方側）、Ｚ方向を高さ方向（Ｚ軸の正側が上方側、負側が下方側）として説明を行う。もちろん、本技術の適用について、光源装置１００が使用される向き等が限定される訳ではない。
【0060】
光源装置１００は、筐体２と、真空チャンバ３と、エネルギービーム入射チャンバ４と、放射線出射チャンバ５と、プラズマ生成機構６と、制御部７と、原料供給装置３０とを含む。なお、図１では、原料供給装置３０を細かい点線の枠により模式的に図示している。原料供給装置３０の構成については、図２等を参照して後に詳しく説明する。
【0061】
図１に示す例では、筐体２は、おおよその外形が立方体形状となるように構成される。なお筐体２の形状は立方体形状に限定されず、任意の立体形状が用いられてよい。
筐体２は、前方面に形成される出射孔２ａと、右側面に形成される入射孔２ｂと、後方面に形成される貫通孔２ｃと、左側面に形成される貫通孔２ｄとを有する。
筐体２の材料は限定されず、例えば金属製の筐体が用いられる。
筐体２は、前方面に形成される出射孔２ａと、右側面に形成される入射孔２ｂと、後方面に形成される貫通孔２ｃと、左側面に形成される貫通孔２ｄとを有する。
筐体２の材料は限定されず、例えば金属製の筐体が用いられる。
【0062】
本実施形態では、前方面の出射孔２ａを通り、Ｙ方向（前後方向）に延在するように、放射線Ｒの出射軸ＥＡが設定される。Ｘ線やＥＵＶ光等の放射線Ｒは、出射軸ＥＡに沿って取り出され、出射孔２ａから前方側に向かって放出される。
また本実施形態では、右側面の入射孔２ｂから、後方側に向かって左斜めに延在するように、エネルギービームＥＢの入射軸ＩＡが設定される。
図１に示すように、筐体２の外部に、エネルギービームＥＢを出射するビーム源８が設置される。ビーム源８は、入射軸ＩＡに沿ってエネルギービームＥＢが筐体２の内部に入射するように設置される。
エネルギービームＥＢとしては、電子ビームやレーザビームを使用することが可能である。ビーム源８の構成としては、これらのエネルギービームＥＢを出射可能な任意の構成が採用されてよい。
また本実施形態では、右側面の入射孔２ｂから、後方側に向かって左斜めに延在するように、エネルギービームＥＢの入射軸ＩＡが設定される。
図１に示すように、筐体２の外部に、エネルギービームＥＢを出射するビーム源８が設置される。ビーム源８は、入射軸ＩＡに沿ってエネルギービームＥＢが筐体２の内部に入射するように設置される。
エネルギービームＥＢとしては、電子ビームやレーザビームを使用することが可能である。ビーム源８の構成としては、これらのエネルギービームＥＢを出射可能な任意の構成が採用されてよい。
【0063】
光源装置１００には、複数のチャンバを含むチャンバ部Ｃが設けられる。具体的には、チャンバ部Ｃは、真空チャンバ３、エネルギービーム入射チャンバ（以下、単に入射チャンバという）４、及び放射線出射チャンバ(以下、単に出射チャンバという)５を有する。真空チャンバ３、入射チャンバ４および出射チャンバ５は、互いに空間的に接続される。すなわち、真空チャンバ３と入射チャンバ４とは互いに連結される。同様に、真空チャンバ３と出射チャンバ５とは互いに連結される。
【0064】
入射チャンバ４は、エネルギービームＥＢの入射軸ＩＡ上に位置するように形成され、出射チャンバ５は、放射線Ｒの出射軸ＥＡ上に位置するように形成される。また真空チャンバ３には、プラズマＰを発生させる機構が設けられる。
【0065】
本実施形態では、チャンバ本体９と、チャンバ本体９の前方面から前方側に突出する外側突出部９ａと、チャンバ本体９の内周面から内部側に突出する２つの内側突出部９ｂ及び９ｃとにより、チャンバ部Ｃ（真空チャンバ３、入射チャンバ４、及び出射チャンバ５）が構成される。
チャンバ部Ｃを構成する、チャンバ本体９、外側突出部９ａ、及び２つの内側突出部９ｂ及び９ｃの材料としては、金属材料が用いられる。
チャンバ部Ｃを構成する、チャンバ本体９、外側突出部９ａ、及び２つの内側突出部９ｂ及び９ｃの材料としては、金属材料が用いられる。
【0066】
チャンバ本体９は、おおよその外形が直方体形状となるように構成され、前後左右の各面が、筐体２の前後左右の各面とそれぞれ対向するように配置される。
また、チャンバ本体９は、前方面と右側面との間の右前角部が、エネルギービームＥＢの入射軸ＩＡ上に位置するように配置される。
また、チャンバ本体９は、前方面と右側面との間の右前角部が、エネルギービームＥＢの入射軸ＩＡ上に位置するように配置される。
【0067】
図１に示すように、チャンバ本体９の前方面には、出射孔９ｄが形成される。出射孔９ｄは、放射線Ｒの出射軸ＥＡ上で、筐体２の前方面の出射孔２ａと並ぶ位置に形成される。
チャンバ本体９の出射孔９ｄの周縁部から、前方側に突出するように外側突出部９ａが構成される。外側突出部９ａは、筐体２の出射孔２ａに内接するように、筐体２の出射孔２ａよりも前方側に大きく突出するように構成される。
また、チャンバ本体９の内部側において、出射孔９ｄの周縁部から内部側に突出するように、内側突出部９ｂが構成される。
外側突出部９ａ及び内側突出部９ｂに囲まれた空間が、出射チャンバ５として機能する。出射チャンバ５を構成する部材である外側突出部９ａ及び内側突出部９ｂ自体を、出射チャンバと呼ぶことも可能である。
外側突出部９ａ及び内側突出部９ｂは、チャンバ本体９と一体的に形成されてもよいし、別個に形成されたのちにチャンバ本体９に接続されてもよい。
チャンバ本体９の出射孔９ｄの周縁部から、前方側に突出するように外側突出部９ａが構成される。外側突出部９ａは、筐体２の出射孔２ａに内接するように、筐体２の出射孔２ａよりも前方側に大きく突出するように構成される。
また、チャンバ本体９の内部側において、出射孔９ｄの周縁部から内部側に突出するように、内側突出部９ｂが構成される。
外側突出部９ａ及び内側突出部９ｂに囲まれた空間が、出射チャンバ５として機能する。出射チャンバ５を構成する部材である外側突出部９ａ及び内側突出部９ｂ自体を、出射チャンバと呼ぶことも可能である。
外側突出部９ａ及び内側突出部９ｂは、チャンバ本体９と一体的に形成されてもよいし、別個に形成されたのちにチャンバ本体９に接続されてもよい。
【0068】
出射チャンバ５は、放射線Ｒの出射軸ＥＡを中心軸として、コーン形状となるように構成される。出射チャンバ５は、放射線Ｒの出射軸ＥＡの方向において、中央部分の断面積が大きく、前後の端部に近づくにつれて断面積が小さくなるように構成される。すなわち、出射チャンバ５は、前後の端部に近づくにつれて絞られるような形状である。また出射チャンバ５は、前後の端部に放射線Ｒを通す開口部（アパーチャー）が設けられる。
【0069】
出射チャンバ５の前方側の端部（外側突出部９ａの前方側の端部）には、マスク検査装置等の利用装置が接続される。図１に示す例では、利用装置の一部をなすチャンバとして、アプリケーションチャンバ１０が接続される。アプリケーションチャンバ１０内の圧力は大気圧であってもよい。また、アプリケーションチャンバ１０の内部は、必要に応じてガス注入路よりガス（例えば、不活性ガス）を導入してパージしてもよい。またアプリケーションチャンバ１０の内部のガスは図示を省略した排気手段により排気されていてもよい。
【0070】
出射チャンバ５とアプリケーションチャンバ１０との間には、プラズマＰが生成される領域とアプリケーションチャンバ１０とを物理的に分離するフィルタ膜１１が設けられる。フィルタ膜１１は、放射線を透過可能な材料で構成され、プラズマＰの発生に伴って飛散するプラズマ原料１やデブリのアプリケーションチャンバ１０への進入を防止する。
【0071】
出射チャンバ５の内部には、出射チャンバ５の内に入射した放射線Ｒを利用装置内（アプリケーションチャンバ１０内）に導光して集光するためのコレクタ（集光鏡）１２が配置されている。図１では、出射チャンバ５に入射し集光される放射線Ｒの成分がハッチングにて図示されている。
【0072】
また出射チャンバ５の内部には、遮蔽部材（中央掩蔽）１３が配置される。遮蔽部材１３は、放射線Ｒの出射軸ＥＡ上にて、チャンバ本体９の出射孔９ｄ、筐体２の出射孔２ａ、及びフィルタ膜１１と並ぶように配置される。本実施形態では、遮蔽部材１３により、コレクタ１２により集光されない放射線成分を遮光することが可能である。
【0073】
チャンバ本体９の右前角部には、入射窓１４が形成される。入射窓１４は、エネルギービームＥＢの入射軸ＩＡ上で、筐体２の右側面の入射孔２ｂと並ぶ位置に形成される。
また、チャンバ本体９の右前角部の内部側において、入射窓１４を囲む位置からエネルギービームＥＢの入射軸ＩＡの方向に沿って突出するように、内側突出部９ｃが構成される。
チャンバ本体９の内部空間のうち、内側突出部９ｃに囲まれた空間が、入射チャンバ４として機能する。入射チャンバ４を構成する内側突出部９ｃ及びチャンバ本体９の右前角部の部分自体を、入射チャンバと呼ぶことも可能である。
内側突出部９ｃは、チャンバ本体９と一体的に形成されてもよいし、別個に形成されたのちにチャンバ本体９に接続されてもよい。
また、チャンバ本体９の右前角部の内部側において、入射窓１４を囲む位置からエネルギービームＥＢの入射軸ＩＡの方向に沿って突出するように、内側突出部９ｃが構成される。
チャンバ本体９の内部空間のうち、内側突出部９ｃに囲まれた空間が、入射チャンバ４として機能する。入射チャンバ４を構成する内側突出部９ｃ及びチャンバ本体９の右前角部の部分自体を、入射チャンバと呼ぶことも可能である。
内側突出部９ｃは、チャンバ本体９と一体的に形成されてもよいし、別個に形成されたのちにチャンバ本体９に接続されてもよい。
【0074】
入射チャンバ４は、エネルギービームＥＢの入射軸ＩＡを中心軸として、コーン形状となるように構成される。入射チャンバ４は、エネルギービームＥＢの入射軸ＩＡの方向において、チャンバ本体９の内部側の端部に近づくにつれて断面積が小さくなるように構成される。すなわち、入射チャンバ４は、内部側の端部に近づくにつれて絞られるような形状である。また入射チャンバ４は、内部側の端部にエネルギービームＥＢを通す開口部（アパーチャー）が設けられる。
【0075】
入射チャンバ４の内部には、飛散したプラズマ原料１やデブリを捕捉するための捕捉機構が配置される。図１に示す例では、補足機構として、エネルギービームＥＢを透過し、プラズマ原料１やデブリを捕捉する板状の回転部材である回転式窓１５が配置される。回転式窓１５を回転させることで、回転式窓１５のビーム透過領域の実質的な面積が増大し、回転式窓１５の交換頻度を低減することが可能となる。
【0076】
また、図１に示すように、出射チャンバ５及び入射チャンバ４には、ガス注入路１６ａ及び１６ｂがそれぞれ設けられ、図示を省略したガス供給装置から、出射チャンバ５及び入射チャンバ４の内部にガスが供給される。出射チャンバ５には、放射線Ｒに対して透過率の高いガスが供給される。また入射チャンバ４には、エネルギービームＥＢに対して透過率の高いガスが供給される。
【0077】
出射チャンバ５及び入射チャンバ４に供給されるガスは同じ種類のガスであってもよいし、異なる種類のガスであってもよい。例えばアルゴンやヘリウムは、エネルギービームＥＢ及び放射線Ｒの両方に対して透過率の高いガスとして用いることが可能である。この他、出射チャンバ５及び入射チャンバ４に供給されるガスの種類は限定されない。
ガスを供給することで、出射チャンバ５及び入射チャンバ４の内部圧力を真空チャンバ３の内部圧力よりも高い圧力に設定し、デブリ等の侵入を抑制することが可能となる。
ガスを供給することで、出射チャンバ５及び入射チャンバ４の内部圧力を真空チャンバ３の内部圧力よりも高い圧力に設定し、デブリ等の侵入を抑制することが可能となる。
【0078】
チャンバ本体９の内部空間のうち、出射チャンバ５として機能する内側突出部９ｂの内部空間、及び入射チャンバ４として機能する内側突出部９ｃの内部空間を除く空間が、真空チャンバ３として機能する。真空チャンバ３を構成する部分自体を、真空チャンバと呼ぶことも可能である。
【0079】
図１に示すように、チャンバ本体９は、筐体２の左側面の貫通孔２ｄから筐体２の外部に突出する部分を有し、その先端が排気用ポンプ１７に接続される。排気用ポンプ１７の具体的な構成は限定されず、真空ポンプ等の任意のポンプが用いられてよい。
排気用ポンプ１７により真空チャンバ３内が排気され、真空チャンバ３が減圧される。これにより、真空チャンバ３内にて生成される放射線Ｒの減衰が抑制される。
真空チャンバ３内は、入射チャンバ４及び出射チャンバ５に対して減圧雰囲気であればよく、必ずしも真空雰囲気でなくてもよい。また、真空チャンバ３内に不活性ガスが供給されていてもよい。
排気用ポンプ１７により真空チャンバ３内が排気され、真空チャンバ３が減圧される。これにより、真空チャンバ３内にて生成される放射線Ｒの減衰が抑制される。
真空チャンバ３内は、入射チャンバ４及び出射チャンバ５に対して減圧雰囲気であればよく、必ずしも真空雰囲気でなくてもよい。また、真空チャンバ３内に不活性ガスが供給されていてもよい。
【0080】
本実施形態では、入射軸ＩＡと出射軸ＥＡとの間の領域に向けて左右方向に延在するようにガスノズル１８が設置される。ガスノズル１８は、チャンバ本体９の右側面に、シール部材等を介して設置される。ガスノズル１８は、図示を省略したガス供給装置に接続され、チャンバ本体９内にガスを供給する。
図１に示す例では、ガスノズル１８から、入射軸ＩＡと出射軸ＥＡとの間の領域の右側から左右方向に沿って左側に向かってガスが吹き付けられる。これにより、プラズマＰから放出されるデブリを、入射軸ＩＡ及び出射軸ＥＡから遠ざかる方向に移動させることが可能となる。
図１に示す例では、ガスノズル１８から、入射軸ＩＡと出射軸ＥＡとの間の領域の右側から左右方向に沿って左側に向かってガスが吹き付けられる。これにより、プラズマＰから放出されるデブリを、入射軸ＩＡ及び出射軸ＥＡから遠ざかる方向に移動させることが可能となる。
【0081】
プラズマ生成機構６は、真空チャンバ３内にてプラズマＰを生成し、放射線Ｒ（Ｘ線、ＥＵＶ光）を放出するための機構である。
プラズマ生成機構６は、原料供給用の円盤状の回転体２０、及び液体状のプラズマ原料１を収容する原料コンテナ２１を含む。回転体２０及び原料コンテナ２１は、真空チャンバ３の内部に配置される。
プラズマ生成機構６は、原料供給用の円盤状の回転体２０、及び液体状のプラズマ原料１を収容する原料コンテナ２１を含む。回転体２０及び原料コンテナ２１は、真空チャンバ３の内部に配置される。
【0082】
図１に示すように、円盤状の回転体２０には、エネルギービームＥＢが入射する。回転体２０は、エネルギービームＥＢの照射位置Ｉが入射軸ＩＡと出射軸ＥＡとの交点の位置に配置されるように、真空チャンバ３内に配置される。なお、回転体の形状は円盤形状に限定されず、例えば多角形形状の回転体等が用いられてもよい。
【0083】
原料コンテナ２１は、回転体２０が浸漬するように設けられ、回転体２０に液体状のプラズマ原料１を供給する。例えば回転体２０は、原料コンテナ２１内の液体状のプラズマ原料１に浸漬した状態で回転可能に保持され、回転体２０の表面にはプラズマ原料１が付着する。この状態で回転体２０が回転することにより、回転体２０の照射位置Ｉにプラズマ原料１が供給される。そして回転体２０の照射位置ＩにエネルギービームＥＢが入射することで、プラズマＰが生成される。
【0084】
このように、原料コンテナ２１は、真空チャンバ３内に設けられ、液体状のプラズマ原料１を貯留して、エネルギービームＥＢの照射位置Ｉに液体状のプラズマ原料１を供給する。この他、プラズマ生成機構６の構成については、後に詳しく説明する。
【0085】
制御部７は、光源装置１００が有する各構成要素の動作を制御する。
例えば、制御部７により、ビーム源８や排気用ポンプ１７の動作が制御される。また制御部７により、後に説明する各種モータ等の動作が制御される。
制御部７は、例えばＣＰＵやメモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）等のコンピュータに必要なハードウェア回路を有する。ＣＰＵがメモリに記憶されている制御プログラムをＲＡＭにロードして実行することにより、種々の処理が実行される。
制御部７として、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)、その他ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のデバイスが用いられてもよい。
図１では、制御部７は機能ブロックとして模式的に図示されているが、制御部７が構成される位置等は任意に設計されてよい。
例えば、制御部７により、ビーム源８や排気用ポンプ１７の動作が制御される。また制御部７により、後に説明する各種モータ等の動作が制御される。
制御部７は、例えばＣＰＵやメモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）等のコンピュータに必要なハードウェア回路を有する。ＣＰＵがメモリに記憶されている制御プログラムをＲＡＭにロードして実行することにより、種々の処理が実行される。
制御部７として、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)、その他ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のデバイスが用いられてもよい。
図１では、制御部７は機能ブロックとして模式的に図示されているが、制御部７が構成される位置等は任意に設計されてよい。
【0086】
また、図１に示すように、本実施形態では、チャンバ本体９の前面側にて、真空チャンバ３と空間的に接続される領域に、放射線診断部１９が構成される。放射線診断部１９は、放射線Ｒの出射軸ＥＡとは異なる方向に放射される放射線Ｒが入射する位置に構成される。
放射線診断部１９は、プラズマＰからの放射線Ｒの状態を測定する。ここで放射線Ｒの状態とは、放射線Ｒの強度、波長、スペクトルといった放射線Ｒの物理的状態である。例えば、放射線Ｒの有無を検出する検出器や、放射線の出力を測定する測定器により放射線診断部１９が構成される。
放射線診断部１９による測定結果は、放射線Ｒの診断に用いられる。
放射線診断部１９は、プラズマＰからの放射線Ｒの状態を測定する。ここで放射線Ｒの状態とは、放射線Ｒの強度、波長、スペクトルといった放射線Ｒの物理的状態である。例えば、放射線Ｒの有無を検出する検出器や、放射線の出力を測定する測定器により放射線診断部１９が構成される。
放射線診断部１９による測定結果は、放射線Ｒの診断に用いられる。
【0087】
本実施形態では、出射チャンバ５、外側突出部９ａ、内側突出部９ｂ等により、プラズマＰから出射された光を取り出す光取出し部が実現される。
【0088】
図２は、第１の実施形態に係るプラズマ生成機構及び原料供給装置の構成例を示す模式図である。図２には、図１の矢印Ａの方向から回転体２０を見た場合の断面構成例が模式的に図示されている。なお、図２では、筐体２、エネルギービーム入射チャンバ４、及び放射線出射チャンバ５は省略されている。
【0089】
【0090】
回転体２０は、円盤状の部材であり、回転軸Ｏを中心に回転することで、プラズマ生成領域にプラズマ原料１を供給する。回転体２０は、典型的には回転面が鉛直方向と平行になるように、すなわち回転軸Ｏが水平方向と平行となるように配置される。なお、回転体２０は、回転軸Ｏが水平方向に対して傾斜するように配置することも可能である。
【0091】
回転体２０は、表面２０ａ及び裏面２０ｂを有し、表面２０ａにエネルギービームＥＢが入射するように配置される。また表面２０ａの所定の位置に、エネルギービームＥＢが入射する照射位置Ｉが設定される。逆に言えば、回転体２０の２つの主面のうち、エネルギービームＥＢの照射位置Ｉが設定される主面が表面２０ａとなる。そして反対側の主面が、裏面２０ｂとなる。
回転体２０は、例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）等の高融点金属を用いて構成される。
回転体２０は、例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）等の高融点金属を用いて構成される。
【0092】
原料コンテナ２１は、底部２２と、外壁部２３と、貯留部２４とを有する。底部２２は、原料コンテナ２１の底を構成する部分である。外壁部２３は、底部２２を囲むように上方に向けて突出した部分である。貯留部２４は、底部２２と外壁部２３とで囲まれた領域であり、上方に開口し液体状のプラズマ原料１を貯留する。貯留部２４には、後述する原料供給装置３０から、液体状のプラズマ原料１が供給される。
回転体２０は、下方側の一部が、貯留部２４に貯留されたプラズマ原料１に浸漬されている。このとき、回転体２０の位置や、貯留部２４内のプラズマ原料１の貯留量は、少なくとも回転体２０の表面２０ａの一部がプラズマ原料１に浸かるように設定される。
回転体２０は、下方側の一部が、貯留部２４に貯留されたプラズマ原料１に浸漬されている。このとき、回転体２０の位置や、貯留部２４内のプラズマ原料１の貯留量は、少なくとも回転体２０の表面２０ａの一部がプラズマ原料１に浸かるように設定される。
【0093】
放射線ＲとしてＸ線が出射される場合は、プラズマ原料１としてＸ線原料が用いられる。Ｘ線原料は常温で液体状である金属や金属化合物であり、例えば、ガリウム（Ｇａ）や、ガリウム合金、Ｓｎ化合物等を用いることができる。
放射線ＲとしてＥＵＶ光が出射される場合は、プラズマ原料１としてＥＵＶ原料が用いられる。ＥＵＶ光を放出するための原料としては、例えば、液体状のスズ（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）が用いられる。
Ｓｎ、Ｌｉは常温では固体であるので、原料コンテナ２１には図示を省略した温調手段が設けられる。例えば、ＥＵＶ原料がＳｎの場合は、原料コンテナ２１はＳｎの融点以上の温度に維持される。
放射線ＲとしてＥＵＶ光が出射される場合は、プラズマ原料１としてＥＵＶ原料が用いられる。ＥＵＶ光を放出するための原料としては、例えば、液体状のスズ（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）が用いられる。
Ｓｎ、Ｌｉは常温では固体であるので、原料コンテナ２１には図示を省略した温調手段が設けられる。例えば、ＥＵＶ原料がＳｎの場合は、原料コンテナ２１はＳｎの融点以上の温度に維持される。
【0094】
図１及び図２に示す例では、原料コンテナ２１は、長手方向が回転体２０の直径よりも長くなるように構成される。また、回転体２０は、原料コンテナ２１の長手方向の一端側に近接して配置される。従って原料コンテナ２１の長手方向の他端側には、上方から見て貯留部２４が露出した領域が形成され、当該領域の上方から液体状のプラズマ原料１が供給される。この他、原料コンテナ２１の形状は限定されず、例えば原料コンテナ２１の短手方向が図１に示す例よりも長く構成されてもよい。この場合、短手方向において貯留部２４を比較的広く露出させることができる。このような領域の上方から液体状のプラズマ原料１が供給されてもよい。
なお回転体２０及び原料コンテナ２１は、貯留部２４が露出しプラズマ原料１が供給される領域とエネルギービームＥＢの入射軸ＩＡや放射線Ｒの出射軸ＥＡとが、上方から見た平面視で重ならないように構成される。
なお回転体２０及び原料コンテナ２１は、貯留部２４が露出しプラズマ原料１が供給される領域とエネルギービームＥＢの入射軸ＩＡや放射線Ｒの出射軸ＥＡとが、上方から見た平面視で重ならないように構成される。
【0095】
回転体２０の裏面２０ｂの中心部には、モータ２６の軸部２７が接続される。制御部７によりモータ２６の動作が制御され軸部２７を介して回転体２０が回転される。
軸部２７は、回転体２０の表面２０ａに直交する方向に延在する柱状の部材であり、その中心軸が回転体２０及びモータ２６の回転軸Ｏとなる。
軸部２７は、筐体２の貫通孔２ｃを通り、メカニカルシール２９を介して、真空チャンバ３内に導入される。このとき、軸部２７は、筐体２（貫通孔２ｃ）と接触しないように配置される。メカニカルシール２９は、真空チャンバ３内の減圧雰囲気を維持しつつ、軸部２７の回転を許容する。
軸部２７は、回転体２０の表面２０ａに直交する方向に延在する柱状の部材であり、その中心軸が回転体２０及びモータ２６の回転軸Ｏとなる。
軸部２７は、筐体２の貫通孔２ｃを通り、メカニカルシール２９を介して、真空チャンバ３内に導入される。このとき、軸部２７は、筐体２（貫通孔２ｃ）と接触しないように配置される。メカニカルシール２９は、真空チャンバ３内の減圧雰囲気を維持しつつ、軸部２７の回転を許容する。
【0096】
上記したように、回転体２０は、原料コンテナ２１に貯留されたプラズマ原料１に浸漬するように配置される。この状態で、回転体２０が軸部２７（回転軸Ｏ）を中心に回転すると、表面２０ａになじんで、表面２０ａに付着したプラズマ原料１が原料コンテナ２１から引き上げられる。この方式により、表面２０ａの全周にわたってプラズマ原料１が塗布される。また、表面２０ａに塗布されたプラズマ原料１は、回転体２０の回転とともに、エネルギービームＥＢの照射位置Ｉに輸送される。このように、本実施形態では、原料コンテナ２１、モータ２６、及び軸部２７により、回転体２０にプラズマ原料１が供給される。
【0097】
図２に示すように、本実施形態では、回転体２０の表面２０ａの周縁部の近傍に、エネルギービームＥＢの照射位置Ｉが設定される。この照射位置Ｉにプラズマ原料１が供給されるように、モータ２６及び軸部２７の構成及び動作が適宜設計される。
【0098】
スキマー２８は、回転体２０の表面２０ａ上に供給されるプラズマ原料１の膜厚を所定の膜厚に調整するための膜厚調整部材として、回転体２０の周縁部の所定の位置に設けられる。
スキマー２８は、例えばチャネル構造を有する構造体であって、その内側に回転体２０を挟むように所定の間隙をもって配置される。スキマー２８は、回転体２０の表面２０ａに塗布されたプラズマ原料１の一部を削ぎとるスクレーパーとして機能する。
スキマー２８は、例えばチャネル構造を有する構造体であって、その内側に回転体２０を挟むように所定の間隙をもって配置される。スキマー２８は、回転体２０の表面２０ａに塗布されたプラズマ原料１の一部を削ぎとるスクレーパーとして機能する。
【0099】
回転体２０の表面２０ａとスキマー２８との間隔は、回転体２０の表面２０ａに設定されるエネルギービームＥＢの照射位置Ｉにおけるプラズマ原料１の膜厚に対応する。そして、スキマー２８は、照射位置Ｉにおけるプラズマ原料１の膜厚を、所定の膜厚に調整可能な位置に配置される。
回転体２０の表面２０ａとスキマー２８との間隔を適宜設定する。これにより、原料コンテナ２１の原料貯留部分において回転体２０に塗布された液体状のプラズマ原料１は、回転体２０の回転によってスキマー２８を通過する際に、回転体２０上における膜厚が所定の膜厚となるように調整される。
回転体２０の表面２０ａとスキマー２８との間隔を適宜設定する。これにより、原料コンテナ２１の原料貯留部分において回転体２０に塗布された液体状のプラズマ原料１は、回転体２０の回転によってスキマー２８を通過する際に、回転体２０上における膜厚が所定の膜厚となるように調整される。
【0100】
スキマー２８によって膜厚が調整された回転体２０上のプラズマ原料１は、回転体２０の回転とともにエネルギービームＥＢの照射位置Ｉに輸送される。すなわち、回転体２０の回転方向は、回転体２０上のプラズマ原料１がスキマー２８を通過後、照射位置Ｉに輸送される方向である。そして、照射位置Ｉにおいて、回転体２０上のプラズマ原料１にエネルギービームＥＢが照射され、プラズマＰが発生される。
スキマー２８により、照射位置Ｉにほぼ均一にプラズマ原料１を供給することが可能となる。照射位置Ｉにおけるプラズマ原料１の厚みを安定させることにより、プラズマＰから放射される放射線Ｒの強度を安定させることが可能となる。
スキマー２８により、照射位置Ｉにほぼ均一にプラズマ原料１を供給することが可能となる。照射位置Ｉにおけるプラズマ原料１の厚みを安定させることにより、プラズマＰから放射される放射線Ｒの強度を安定させることが可能となる。
【0101】
［原料供給装置の構成］
図２に示すように、原料供給装置３０は、真空チャンバ３の内部及び外部に連通するように配置される。原料供給装置３０は、プラズマ原料１をプラズマ生成機構６に供給する装置である。
図２に示すように、原料供給装置３０は、真空チャンバ３の内部及び外部に連通するように配置される。原料供給装置３０は、プラズマ原料１をプラズマ生成機構６に供給する装置である。
【0102】
具体的には、プラズマ生成機構６に含まれる原料コンテナ２１にプラズマ原料１が供給される。なお供給対象は限定されず、任意の対象に供給が行われてよい。
プラズマ生成機構６は、本技術に係る、プラズマ原料１が供給される供給対象の一実施形態に相当する。
プラズマ生成機構６は、本技術に係る、プラズマ原料１を励起しプラズマを発生させるプラズマ発生部の一実施形態に相当する。
プラズマ生成機構６は、本技術に係る、プラズマ原料１が供給される供給対象の一実施形態に相当する。
プラズマ生成機構６は、本技術に係る、プラズマ原料１を励起しプラズマを発生させるプラズマ発生部の一実施形態に相当する。
【0103】
図３は、原料供給装置３０の構成例を示す模式図である。
図３には、真空チャンバ３、原料コンテナ２１及び原料供給装置３０が模式的に図示されている。なお、回転体２０、及び原料コンテナ２１に貯留されたプラズマ原料１等の図示は省略されている。原料供給装置３０は、大気側タンク３２、真空側タンク３３、連絡管３５、ヒーター３６、及び圧力調整機構５１を有する。
図３には、真空チャンバ３、原料コンテナ２１及び原料供給装置３０が模式的に図示されている。なお、回転体２０、及び原料コンテナ２１に貯留されたプラズマ原料１等の図示は省略されている。原料供給装置３０は、大気側タンク３２、真空側タンク３３、連絡管３５、ヒーター３６、及び圧力調整機構５１を有する。
【0104】
大気側タンク３２は、例えばビーカー形状の容器であり、底部３７及び周壁３８を有する。また、底部３７及び周壁３８により上向きの開口３９が構成される。
【0105】
本実施形態では、真空チャンバ３の内部空間４８の圧力（絶対圧力）が真空圧に維持される。以下、内部空間４８の圧力が３０Ｐａに維持される例について説明を行う。なお、内部空間４８の圧力が具体的にどのような値に維持されるかは限定されない。また、筐体２の内部のうち真空チャンバ３の外部の空間である外部空間４９の圧力は、大気圧（１０１３ｈＰａ）となっている。大気側タンク３２は、外部空間４９の真空チャンバ３の下方側に、開口３９が上方側を向くように配置される。
【0106】
大気側タンク３２には液体状態のプラズマ原料１が収容される。プラズマ原料１としては、例えばスズ、ガリウム、ビスマス、ガリウムとスズとの合金、又はガリウムとインジウムとスズとの合金の少なくとも１つが用いられる。以下、プラズマ原料１としてスズが用いられる場合を例として説明を行うが、プラズマ原料の具体的な種類は限定されない。図３には、大気側タンク３２に収容された液体スズ４０が網掛け模様で模式的に示されている。
【0107】
本実施形態では、大気側タンク３２に対して固体スズ４１が投入される。例えば球体状やペレット状に加工したスズが固体スズ４１として投入される。投入された固体スズ４１は、大気側タンク３２内でヒーター３６により加熱され、溶融して液体スズ４０に変化する。あるいは予め加熱され、溶融された液体スズ４０が投入されてもよい。なお、大気側タンク３２の開口３９は、固体スズ４１等の原料が投入可能な大きさを有していればよい。
【0108】
大気側タンク３２は、所定の基準面からの液面の高さである第１の液面高さで、液体状態の原料である液体原料を収容可能である。本実施形態では、大気側タンク３２の底部３７の内面（上方側の面）を所定の基準面としている。従って液体スズ４０の液面高さは、底部３７の内面からの高さである。図３には、液体スズ４０の液面高さ４２ａが矢印で示されている。その他、例えば大気側タンク３２の底部３７の外面（下方側の面）、あるいは真空側タンク３３の底部４３の内面や外面等、任意の面を所定の基準面として液面高さを定義することが可能である。なお所定の基準面が液面よりも上方側にある場合には、液面高さが負の値となることもあり得る。
【0109】
大気側タンク３２は、例えばスズの融点よりも高い融点を有する材料により形成される。具体的には、例えばステンレス鋼、ステンレス鋼の窒化チタンコート、ステンレス鋼の窒化クロムコート、炭素鋼、炭素鋼の窒化チタンコート、炭素鋼の窒化クロムコート、モリブデン、タングステンの少なくとも１つを含む材料により、大気側タンク３２が形成される。これらはいずれもスズの融点（約２３２℃）よりも高い融点を有する金属である。
【0110】
同様に、プラズマ原料１としてスズ以外の原料が用いられる場合にも、当該原料の融点よりも高い融点を有する材料により大気側タンク３２が形成される。材料が選択される際には、強度やプラズマ原料１との反応性が考慮されてもよい。また、強度等が優れているもののプラズマ原料１と反応しやすい材料が存在する場合に、当該材料に反応性の低い材料をコーティングする処理がされてもよい。
【0111】
これにより、液体スズ４０の熱による大気側タンク３２の溶融や、液体スズ４０との反応による大気側タンク３２の劣化を防止することが可能となる。その他、大気側タンク３２の具体的な材料は限定されない。また、大気側タンク３２の形状はフラスコ型や角柱形状等任意の形状であってよく、容積等の具体的な構成も限定されない。
【0112】
液面高さ４２ａは、本技術に係る第１の液面高さの一実施形態に相当する。
液体スズ４０は、本技術に係る液体原料の一実施形態に相当する。
大気側タンク３２は、本技術に係る第１の収容部の一実施形態に相当する。
液体スズ４０は、本技術に係る液体原料の一実施形態に相当する。
大気側タンク３２は、本技術に係る第１の収容部の一実施形態に相当する。
【0113】
真空側タンク３３は、大気側タンク３２と同形状の容器であり、液体スズ４０を収容可能である。図３には、真空側タンク３３に収容された液体スズ４０が網掛け模様で模式的に示されている。後に詳しく説明するが、真空側タンク３３に収容された液体スズ４０は真空チャンバ３の内部空間４８と外部空間４９との圧力差により保持されており、大気側タンク３２側に落ちてくることはない。
【0114】
真空側タンク３３は、底部４３及び周壁４４を有する。また、底部４３及び周壁４４により上向きの開口４５が構成される。周壁４４には供給口４６が設けられる。本例では、周壁４４の図３における左側に供給口４６が設けられる。もちろん供給口４６が設けられる周壁４４上の位置は限定されない。また、本例では円形状の供給口４６が設けられるが、供給口４６の具体的な形状は限定されず、例えば多角形形状等任意の形状であってよい。
【0115】
底部４３には円形状の開口４７が設けられる。開口４７の具体的な位置や形状は限定されない。
【0116】
真空側タンク３３はさらに、供給口４６に接続され、原料コンテナ２１に向かって延びる供給管３４を有する。供給管３４の一方の端部は供給口４６に接続される。また供給管３４は、図３の右上から左下に渡る斜め方向に延在するように配置される。つまり、供給管３４は供給口４６から原料コンテナ２１に向かって延びた状態である。
【0117】
供給管３４は、プラズマ生成機構６に液体スズ４０を供給可能である。後に詳しく説明するが、大気側タンク３２に固体スズ４１が投入された場合に、真空側タンク３３の液面が上昇する。やがて液面が供給口４６の下端に達すると、液体スズ４０が供給口に流入する。これにより、液体スズ４０が供給管３４を通って原料コンテナ２１に流れ込み、プラズマ生成機構６に対する液体スズ４０の供給が実現される。
【0118】
供給管３４の形状としては、供給口４６の位置より高い位置となる部分がない形状が採用される。例えば供給口４６の位置より高い位置となる部分がある形状の供給管３４が用いられた場合には、供給口４６から流入した液体スズ４０が当該高い位置に達することができず、供給管３４の内部で留まってしまうことがあり得る。供給口４６の位置より高い位置となる部分がない形状の供給管３４が用いられることで、液体スズ４０が供給管３４の内部で留まることなく原料コンテナ２１に流れ込む。その他、例えば湾曲形状、螺旋形状等、任意の形状が採用されてよい。また太さや長さ等の具体的な構成も限定されない。
【0119】
真空側タンク３３は、真空チャンバ３の内部空間４８に、開口４５が上方側を向くように配置される。従って真空側タンク３３は、鉛直方向において大気側タンク３２よりも上方側に配置される。
【0120】
真空側タンク３３は、所定の基準面からの液面の高さである第２の液面高さで、液体状態の原料である液体原料を収容可能である。本実施形態では、大気側タンク３２の底部３７の内面を所定の基準面としている。図３には、液体スズ４０の液面高さ４２ｂが矢印で示されている。
【0121】
真空側タンク３３は大気側タンク３２と同様に、例えばスズの融点よりも高い融点を有する材料により形成される。その他、真空側タンク３３の具体的な材料や形状は限定されない。なお同様に、原料供給装置３０に含まれる他の機構（特に液体スズ４０と接触する部分）が、スズの融点よりも高い融点を有する材料により形成されてもよい。
【0122】
液面高さ４２ｂは、本技術に係る第２の液面高さの一実施形態に相当する。
真空側タンク３３は、本技術に係る第２の収容部の一実施形態に相当する。
真空側タンク３３は、本技術に係る第２の収容部の一実施形態に相当する。
【0123】
連絡管３５は、大気側タンク３２及び真空側タンク３３を連絡する管である。連絡管３５は鉛直方向（Ｚ方向）に沿って延在し、下端が大気側タンク３２の内部に挿入される。具体的には、大気側タンク３２の開口３９に連絡管３５の下端が挿入され、連絡管３５の下端は大気側タンク３２の液面よりも下方側に位置する。すなわち、連絡管３５の下端は液体スズ４０に浸かった状態となる。また、連絡管３５の上端は真空側タンク３３の底部４３に接続される。具体的には、底部４３に設けられた開口４７に連絡管３５の上端が接続される。
【0124】
これにより、大気側タンク３２に収容された液体スズ４０を、連絡管３５を介して真空側タンク３３に移動させることが可能となる。後に詳しく説明するが、具体的には大気側タンク３２に固体スズ４１が投入された場合に、大気側タンク３２に収容された液体スズ４０が連絡管３５を通って真空側タンク３３に移動する。逆に、真空側タンク３３に収容された液体スズ４０を、連絡管３５を介して大気側タンク３２に移動させることも可能である。具体的には真空チャンバ３の内部空間４８の圧力が高くなった場合に、真空側タンク３３に収容された液体スズ４０が連絡管３５を通って大気側タンク３２に移動する。このように液体スズ４０を双方向に移動させることが可能である状態が、連絡管３５により大気側タンク３２及び真空側タンク３３が連絡されている状態に含まれる。
【0125】
また、連絡管３５の内部は液体スズ４０で満たされた状態となっている。すなわち図３に示すように、大気側タンク３２、連絡管３５、及び真空側タンク３３に渡って、液体スズ４０が一体的に（途中で空気等が存在することにより途切れることなく）存在する状態となる。
【0126】
なお、連絡管３５が鉛直方向に沿って延在しない構成が採用されてもよい。例えば連絡管３５が斜め方向に沿って延在していてもよい。あるいは連絡管３５が湾曲形状を有し、所定の方向に延在しないように配置されてもよい。
【0127】
また、連絡管３５が大気側タンク３２に挿入される方法や、真空側タンク３３に接続される方法以外の方法により、大気側タンク３２及び真空側タンク３３が連絡されてもよい。例えば大気側タンク３２の周壁３８に連絡管３５が接続されてもよい。
【0128】
その他、連絡管３５の具体的な構成は限定されない。
連絡管３５は、本技術に係る第１の連絡通路の一実施形態に相当する。
連絡管３５は、本技術に係る第１の連絡通路の一実施形態に相当する。
【0129】
ヒーター３６は、液体スズ４０及び固体スズ４１を加熱する機構である。本実施形態では、大気側タンク３２、真空側タンク３３、及び連絡管３５の少なくとも１つは、原料であるスズを液体状態に保持する加熱機構を有する。図３には、大気側タンク３２が有するヒーター３６が模式的に図示されている。本例では、ヒーター３６は大気側タンク３２の下方側に、底部３７に当接するように配置される。
【0130】
本実施形態では、例えばヒーター３６として抵抗加熱式の電気ヒーターが用いられる。その他、誘導加熱（IH、Induction Heating）を利用した加熱装置、ハロゲンランプ等の赤外線ランプ、熱媒体油循環装置等、任意の加熱機構が用いられてよい。
【0131】
大気側タンク３２に投入された固体スズ４１は、ヒーター３６によりスズの融点以上の温度に加熱され、大気側タンク３２の内部で溶融して液体スズ４０となる。ヒーター３６の出力や配置等を原料に応じて適宜設定することにより、大気側タンク３２に収容された原料を液体状態に保持することが可能となる。
【0132】
これにより、大気側タンク３２の内部で液体スズ４０が凝固し、液体スズ４０の流れが妨げられるといったことが起こりにくくなる。また、スズが常に液体状態に保持されるため、安定した原料供給が可能である。さらに、大気側タンク３２に対して比較的扱いやすいペレット状の固体スズ４１を投入することが可能となり、原料供給装置３０の利便性が向上する。
【0133】
また、大気側タンク３２や連絡管３５の内部にある原料を液体状態に保持するために、大気側タンク３２や連絡管３５の周辺に加熱機構が配置されてもよい。その他、原料供給装置３０に含まれる種々の機構に加熱機構が設けられてよい。
【0134】
圧力調整機構５１は、内部空間４８の圧力を調整する機構である。図３には、圧力調整機構５１が模式的に図示されている。例えば光源装置１００が使用されていない場合には内部空間４８の圧力が大気圧となっていることがあり得るが、使用開始時には圧力調整機構５１を用いて内部空間４８の圧力を低くする（真空引きする）ことが可能である。また圧力調整機構５１により、内部空間４８の圧力を高くすることも可能である。
【0135】
本実施形態では、排気用ポンプ１７、及び図１で図示を省略したガス供給装置により圧力調整機構５１が実現される。排気用ポンプ１７は真空チャンバ３内の空気を排気し、内部空間４８の圧力を低くすることが可能である。ガス供給装置はガスノズル１８を介して真空チャンバ３内にガスを供給し、内部空間４８の圧力を高くすることが可能である。その他、ベントやブロワー等、空間の圧力を調整可能な任意の機構が用いられてよい。
【0136】
なお、内部空間４８の圧力を低下させる場合に、アルゴンガス等の不活性化ガスによる置換が行われてもよい。例えば、まず排気用ポンプ１７により内部空間４８の圧力を１０Ｐａまで低下させる。その後ガスノズル１８により、内部空間４８の圧力が３０Ｐａになるまでアルゴンガスを供給する。これにより内部空間４８に存在する酸素分子の割合が減少するため、液体スズ４０や真空側タンク３３の酸化を抑制することが可能となる。
【0137】
本実施形態では、外部空間４９が大気圧に維持される。外部空間４９は圧力の調整がされていないため、圧力が大気圧（１０１３ｈＰａ）となっている。このように、特に圧力の調整がされずに空間の圧力が一定に保たれている状態も、圧力が維持されている状態に含まれる。あるいは、外部空間４９がクリーンルーム等、大気圧よりも若干高い圧力（陽圧）に維持された空間であってもよい。また、液体スズ４０や大気側タンク３２の酸化防止のために、外部空間４９が湿度の低いドライエア雰囲気に維持されてもよい。
外部空間４９は、本技術に係る第１の空間の一実施形態に相当する。
外部空間４９の圧力（大気圧、１０１３ｈＰａ）は、本技術に係る第１の圧力に相当する。なお、本技術に係る第１の圧力は、大気圧に限定されない。
外部空間４９は、本技術に係る第１の空間の一実施形態に相当する。
外部空間４９の圧力（大気圧、１０１３ｈＰａ）は、本技術に係る第１の圧力に相当する。なお、本技術に係る第１の圧力は、大気圧に限定されない。
【0138】
また本実施形態では、内部空間４８の圧力が３０Ｐａに維持される。具体的には、圧力調整機構５１により内部空間４８の圧力が調整され、３０Ｐａに維持されている。
内部空間４８は、本技術に係る第２の空間の一実施形態に相当する。
内部空間４８の圧力（３０Ｐａ）は、本技術に係る第２の圧力に相当する。なお、本技術に係る第２の圧力は、３０Ｐａに限定されない。
内部空間４８は、本技術に係る第２の空間の一実施形態に相当する。
内部空間４８の圧力（３０Ｐａ）は、本技術に係る第２の圧力に相当する。なお、本技術に係る第２の圧力は、３０Ｐａに限定されない。
【0139】
各々の空間がどのようにして構成されるかは限定されない。例えば大気側タンク３２が配置される空間がチャンバにより囲まれ、チャンバの外部空間に真空側タンク３３が配置されてもよい。また、大気側タンク３２及び真空側タンク３３が配置される両方の空間が別々のチャンバにより囲まれてもよい。あるいは、チャンバ以外により各々の空間が仕切られてもよい。
【0140】
なお本実施形態では、内部空間４８の圧力が外部空間４９の圧力よりも低い圧力に維持される。図３に示すように、内部空間４８の圧力は３０Ｐａ、外部空間４９の圧力は１０１３ｈＰａであり、内部空間４８の圧力は外部空間４９の圧力よりも低い圧力となっている。各々の空間の圧力の具体的な値は限定されず、内部空間４８の圧力の方が低くなるような任意の値であってよい。例えば内部空間４８の圧力が大気圧であり、外部空間４９の圧力が大気圧よりも高い圧力に維持されてもよい。外部空間４９を適当な方法で加圧することにより、このような構成を実現することも可能である。
【0141】
［原料供給動作］
原料コンテナ２１に対する液体スズ４０の供給動作について説明する。
原料コンテナ２１に対する液体スズ４０の供給動作について説明する。
【0142】
大気圧の値を計算するための実験として、「トリチェリの実験」という実験が知られている。当該実験は、エヴァンジェリスタ・トリチェリ（Evangelista Torricelli）により１６４３年に行われた実験である。まず桶型の容器の内部を水銀で満たし、容器に試験管を入れ、試験管の内部を水銀で満たす。その後、試験管の口を下向きにして試験管を垂直に立てると、試験管の上方側に真空が生まれ、さらに桶の液面と試験管の内部の液面の高さに７６０ｍｍの差が生まれる。
【0143】
液面高さの差は圧力のつり合いの関係式から導くことが可能であり、液体の密度には依存するが、試験管の径等の形状には依存しない値となることが知られている。液体が水銀である場合は液面の差は７６０ｍｍとなるが、例えば液体が水である場合には、液面の差はおよそ１０３０００ｍｍとなる。
【0144】
図３に示す例でも、液面高さ４２ａ及び４２ｂの差を同様の考え方により算出することが可能である。具体的に、平衡状態においては、以下の計算式が用いられる。
大気圧＝真空圧＋液体金属の重さによる圧力 …（１）
液体金属の重さによる圧力＝密度×高さ差×重力加速度 …（２）
大気圧＝真空圧＋液体金属の重さによる圧力 …（１）
液体金属の重さによる圧力＝密度×高さ差×重力加速度 …（２）
【0145】
なお、式（１）における真空圧は、原料の気化の圧力に依存した値となる。例えば原料が水である場合には、雰囲気温度４０℃以下においては気化する圧力が１００Ｐａ以下であり、当該圧力が真空圧となる。一方で、原料がスズである場合には、スズの沸点は１Ｐａで約１２００℃であるため、蒸気圧は極めて低く、気化することがない。従って、真空容器内の圧力の値がそのまま真空圧として用いられる。
【0146】
図３では、連絡管３５の内部の、大気側タンク３２の液面と同じ位置５０にかかる下向きの圧力と、大気側タンク３２の液面にかかる下向きの圧力とがつり合った状態となっている。位置５０にかかる圧力は、真空側タンク３３の液面にかかる圧力（真空圧）と、位置５０の直上部分の液体金属の重さによる圧力との和となっている。また、大気側タンク３２の液面にかかる圧力は大気圧となっている。これらがつり合うことから、式（１）が導かれる。
【0147】
位置５０の直上部分の液体金属の体積は、連絡管３５の断面積と高さ差との積となる。この値に液体金属の密度及び重力加速度を掛けた値が位置５０にかかる液体金属の重さによる力であるため、以下の関係が成り立つ。
液体金属の重さによる力＝連絡管３５の断面積×高さ差×密度×重力加速度 …（３）
液体金属の重さによる力＝連絡管３５の断面積×高さ差×密度×重力加速度 …（３）
【0148】
液体金属の重さによる圧力は、液体金属の重さによる力を連絡管３５の断面積で割った値となるため、式（３）の両辺を断面積で割ることにより、式（２）が導かれる。式（１）及び（２）から分かるように、高さ差は連絡管３５の断面積に依らない値となる。
【0149】
図３の例では、
大気圧＝１０１３［ｈＰａ］
真空圧＝３０［Ｐａ］
密度＝液体スズ４０の密度＝６．９９［ｇ／ｃｍ３］
重力加速度＝９．８０６６５［ｍ／ｓ２］
であり、これらを式（１）及び（２）に代入すると、
高さ差＝１．４７７［ｍ］
が得られる。
大気圧＝１０１３［ｈＰａ］
真空圧＝３０［Ｐａ］
密度＝液体スズ４０の密度＝６．９９［ｇ／ｃｍ３］
重力加速度＝９．８０６６５［ｍ／ｓ２］
であり、これらを式（１）及び（２）に代入すると、
高さ差＝１．４７７［ｍ］
が得られる。
【0150】
従って図３に示す例では、液面高さ４２ａ及び４２ｂの高さ差が常に１．４７７ｍに保たれる。例えば大気側タンク３２の液面が上昇した場合には、真空側タンク３３の液面も高さ差を維持しようとするため、連動して上昇する。逆に大気側タンク３２の液面が下降した場合には、真空側タンク３３の液面も連動して下降する。図３では、液面高さ４２ａ及び４２ｂの高さ差を記号ｈで示している。ｈ＝１．４７７ｍは外部空間４９の圧力が大気圧、内部空間４８の圧力が３０Ｐａである場合の一例である。高さ差ｈの具体的な値は限定されず、外部空間４９及び内部空間４８の圧力に依存した任意の値を取り得る。
【0151】
このように、液面高さ４２ｂは、液面高さ４２ａよりも高く、外部空間４９の圧力と内部空間４８の圧力との圧力差、液体スズ４０の密度、及び液面高さ４２ａに応じて定まる。
【0152】
本実施形態では、液面高さ４２ａに応じて、供給口４６からプラズマ生成機構６への液体スズ４０の供給及び非供給が切り替えられる。
図４Ａ及びＢは、原料コンテナ２１に対する液体スズ４０の供給動作を模式的に示した図である。
図４Ａ及びＢには、原料供給装置３０及び内部の液体スズ４０が示されている。なお図４Ａ及びＢでは、真空チャンバ３、原料コンテナ２１、及び圧力調整機構５１の図示は省略されている。
図４Ａ及びＢは、原料コンテナ２１に対する液体スズ４０の供給動作を模式的に示した図である。
図４Ａ及びＢには、原料供給装置３０及び内部の液体スズ４０が示されている。なお図４Ａ及びＢでは、真空チャンバ３、原料コンテナ２１、及び圧力調整機構５１の図示は省略されている。
【0153】
【0154】
図４Ａでは、真空側タンク３３の液面は供給口４６よりも下方側の位置にあり、供給管３４に液体スズ４０は流入していない。この状態で大気側タンクに固体スズ４１を投入することにより、供給管３４に液体スズ４０を流入させることが可能である。具体的には図４Ｂに示すように、固体スズ４１の投入により大気側タンク３２の液面が上昇する。また、真空側タンク３３の液面が連動して上昇する。真空側タンク３３の液面は供給口４６よりも上方側の位置となり、供給管３４に液体スズ４０が流入する。これにより、原料コンテナ２１に対する液体スズ４０の供給状態が実現される。
【0155】
その後、供給に伴って真空側タンク３３の液面は徐々に下降していき、連動して大気側タンク３２の液面も下降する。やがて液面は再び図４Ａの状態に戻り、非供給の状態となる。
【0156】
このように、大気側タンク３２に対するスズの投入により、液面高さ４２ｂを供給口４６に到達する高さに上昇させ、原料コンテナ２１に液体スズ４０を供給することが可能である。本例では大気側タンクに入れた固体スズ４１の量に応じた分の液体スズ４０が供給されるため、供給量を容易に調整することが可能である。また、所望のタイミングで供給を行うことが可能である。
【0157】
一方で、例えば大気側タンク３２の上端と供給口４６の下端との高さ差がｈより大きい場合には、大気側タンク３２に液体スズ４０を満杯になるまで入れたとしても、真空側タンク３３の液面が供給口に届かず、供給を行うことができない。
【0158】
また、連絡管３５の下端と供給口４６の下端との高さ差がｈより小さい場合には、大気側タンク３２内の液体スズ４０が真空側タンク３３側に絶え間なく吸い上げられる状態となる。このまま固体スズ４１が供給されないと、やがて大気側タンク３２の液面が連絡管３５の下端に達し、連絡管３５の内部に大気が入り込んでしまう。このような状態となることを防止するためには、大気側タンク３２に固体スズ４１を入れ続け、原料コンテナ２１に液体スズ４０が常に供給されている状態を維持しなければならない。従って供給及び非供給の制御を行うことができなくなってしまう。
【0159】
このようなことがないように、大気側タンク３２、真空側タンク３３、及び連絡管３５等の形状や配置が適宜設定される。例えば大気側タンク３２の上端と供給口４６の下端との高さ差がｈより小さく設定される。あるいは、通常の使用状態（大気側タンク３２が満杯ではなく、ある程度の液体スズ４０が入った状態）が考慮され、ある程度の液面高さ４２ａを基準として、当該液面高さ４２ａと供給口４６の下端との高さ差がｈより小さくなるように供給口４６の位置が決められてもよい。このようにして、供給及び非供給の切り替えが可能な原料供給装置３０が実現される。
【0160】
なお本実施形態では原料としてスズ等の金属が用いられるが、このような比較的密度の高い材料を用いることにより、液面高さ４２ａ及び４２ｂの差が小さくなり、装置の小型化を実現することが可能となる。
【0161】
［セッティング］
原料供給装置３０の使用開始時のセッティングの方法について説明する。原料供給装置３０が使用されていない状態においては、例えば真空チャンバ３の内部空間４８の圧力が大気圧であり、大気側タンク３２や真空側タンク３３等に液体スズ４０は入っていない状態となっている。
原料供給装置３０の使用開始時のセッティングの方法について説明する。原料供給装置３０が使用されていない状態においては、例えば真空チャンバ３の内部空間４８の圧力が大気圧であり、大気側タンク３２や真空側タンク３３等に液体スズ４０は入っていない状態となっている。
【0162】
原料供給装置３０の使用を開始する場合には、まず大気側タンク３２にある程度の量の固体スズ４１を投入する。次にヒーター３６を駆動させ、固体スズ４１を液体スズ４０に変化させる。このようにして、連絡管３５が液体スズ４０に浸かった状態にする。あるいは、予め溶融された液体スズ４０が直接投入されてもよい。
【0163】
次に圧力調整機構５１を稼働させ、真空引き（真空チャンバ３の内部空間４８の圧力を低下させる動作）を行う。この時、必要に応じて不活性化ガスによる置換が行われてもよい。内部空間４８の圧力の低下に伴って、大気側タンク３２内の液体スズ４０が連絡管３５に吸い込まれ、液面が上昇していく。やがて内部空間４８の圧力が所定の圧力（本実施形態では３０Ｐａ）まで低下し、液体スズ４０の液面の上昇は真空側タンク３３内で停止する。このようにして原料供給装置３０が図３のような状態となり、使用が可能となる。
【0164】
以上、本実施形態に係る原料供給装置３０では、真空側タンク３３の液面高さ４２ｂは、内部空間４８と外部空間４９との圧力差、液体原料の密度、及び液面高さ４２ａに応じて定まり、液面高さ４２ａに応じて、プラズマ生成機構６への液体原料の供給及び非供給が切り替えられる。これにより、例えば減圧チャンバ内に存在する供給対象に、減圧雰囲気を破らずに液体原料を安定して供給可能となる。
【0165】
本実施形態では大気側タンク３２への原料の投入により、真空チャンバ３内の供給対象に対する原料の供給が可能である。そのため、原料の供給時に真空チャンバ３の内部空間４８の圧力を大気圧に戻す、供給対象の駆動を停止させる、真空チャンバ３を開けるといった操作を必要としない。これにより供給のための手間や時間が省かれ、供給対象である装置等を効率よく稼働させることが可能となる。
【0166】
また本実施形態では、真空側タンク３３の周壁４４に設けられた供給口４６に、供給対象に向かって延びる供給管３４が接続される。これにより、供給対象の外部に液体原料が漏れてしまうといったことが起こりにくくなり、確実に液体原料が供給される。
【0167】
また本実施形態では、連絡管３５が大気側タンク３２の内部に挿入され、真空側タンク３３の底部４３に接続される。これにより、大気側タンク３２及び真空側タンク３３の間で確実に液体原料が移動可能となる。また、大気側タンク３２の液面には不純物（酸化した液体スズ４０や大気中のゴミ等）が浮いていることがあり得るが、連絡管３５により液面から離れた位置の液体原料が吸い上げられるため、真空側タンク３３側への不純物の流入が抑制される。これにより、純度の高い液体原料の供給が可能となる。
【0168】
また本実施形態では、連絡管３５が鉛直方向に沿って延在する。これにより、大気側タンク３２及び真空側タンク３３の間でスムーズに液体原料が移動可能となる。
【0169】
また本実施形態では、真空側タンク３３の外部空間４９の圧力が大気圧となる。これにより、チャンバや排気ポンプ等、外部空間４９の圧力を所定の圧力に維持するための機構が不要となり、原料供給装置３０の構成が簡素化される。
【0170】
＜第２の実施形態＞
本技術に係る原料供給装置３０について、さらに詳細な実施形態を第２の実施形態として説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した原料供給装置３０における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
本技術に係る原料供給装置３０について、さらに詳細な実施形態を第２の実施形態として説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した原料供給装置３０における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
【0171】
［原料供給装置の構成］
図５は、原料供給装置３０の構成例を示す模式図である。
本例では、原料供給装置３０は大気側タンク６１、真空側タンク６２、連絡管６４、管部材８２、ヒーター６６、並びに圧力調整機構６７及び６８を有する。
図５は、原料供給装置３０の構成例を示す模式図である。
本例では、原料供給装置３０は大気側タンク６１、真空側タンク６２、連絡管６４、管部材８２、ヒーター６６、並びに圧力調整機構６７及び６８を有する。
【0172】
本実施形態では、真空チャンバ６９及び７０が隣接して配置される。また真空チャンバ６９の内部空間７１の圧力、及び真空チャンバ７０の内部空間７２の圧力が所定の圧力に維持される。以下、内部空間７１の圧力が３０Ｐａ程度に維持され、内部空間７２の圧力が１００００Ｐａ程度に維持される例について説明する。なお、内部空間７１及び７２の圧力が具体的にどのような値に維持されるかについては限定されない。図５では左側に真空チャンバ６９が配置され、右側に真空チャンバ７０が配置されている。なお１つの真空チャンバの内部空間が仕切られることにより、２つの内部空間が構成されてもよい。また外部空間７３の圧力は大気圧となっている。
【0173】
内部空間７２は、本技術に係る第１の空間の一実施形態に相当する。
内部空間７２の圧力（１００００Ｐａ）は、第１の圧力に相当する。なお、本技術に係る第１の圧力は、１００００Ｐａに限定されない。
内部空間７１は、本技術に係る第２の空間の一実施形態に相当する。
内部空間７１の圧力（３０Ｐａ）は、第２の圧力に相当する。なお、本技術に係る第２の圧力は、３０Ｐａに限定されない。
内部空間７２の圧力（１００００Ｐａ）は、第１の圧力に相当する。なお、本技術に係る第１の圧力は、１００００Ｐａに限定されない。
内部空間７１は、本技術に係る第２の空間の一実施形態に相当する。
内部空間７１の圧力（３０Ｐａ）は、第２の圧力に相当する。なお、本技術に係る第２の圧力は、３０Ｐａに限定されない。
【0174】
大気側タンク６１及び真空側タンク６２は、図３に示す大気側タンク３２及び真空側タンク３３と同様の構成を有する。大気側タンク６１は外部空間７３に配置され、真空側タンク６２は真空チャンバ７０の内部空間７２に配置される。大気側タンク６１には液体スズ４０が液面高さ７４ｃで収容され、真空側タンク６２には液体スズ４０が液面高さ７４ａで収容される。なお本実施形態では、所定の基準面を大気側タンク６１の底部７９の内面として液面高さを定義している。
【0175】
真空側タンク６２は、本技術に係る第１の収容部の一実施形態に相当する。
液面高さ７４ａは、本技術に係る第１の液面高さの一実施形態に相当する。
大気側タンク６１は、本技術に係る第３の収容部の一実施形態に相当する。
液面高さ７４ｃは、本技術に係る第３の液面高さの一実施形態に相当する。
外部空間７３は、本技術に係る第３の空間の一実施形態に相当する。
外部空間７３の圧力（大気圧、１０１３ｈＰａ）は、第３の圧力に相当する。なお、本技術に係る第３の圧力は、大気圧に限定されない。
液面高さ７４ａは、本技術に係る第１の液面高さの一実施形態に相当する。
大気側タンク６１は、本技術に係る第３の収容部の一実施形態に相当する。
液面高さ７４ｃは、本技術に係る第３の液面高さの一実施形態に相当する。
外部空間７３は、本技術に係る第３の空間の一実施形態に相当する。
外部空間７３の圧力（大気圧、１０１３ｈＰａ）は、第３の圧力に相当する。なお、本技術に係る第３の圧力は、大気圧に限定されない。
【0176】
管部材８２は、Ｓ字に折れ曲がった形状を有する管である。本実施形態では、管部材８２は内部空間７１及び７２に連通するように配置され、真空側タンク３３内の液体スズ４０は管部材８２を通って原料コンテナ２１に供給される。管部材８２は、連絡管６３、接続管６５、及び供給管７５を有する。
【0177】
図６Ａ～Ｃは、管部材８２の構成例を示す模式図である。
図６Ａには供給管７５が図示されており、連絡管６３及び接続管６５の形状が破線で示されている。同様に、図６Ｂには接続管６５が、図６Ｃには連絡管６３が図示されており、その他の部分は破線で示されている。
図６Ａには供給管７５が図示されており、連絡管６３及び接続管６５の形状が破線で示されている。同様に、図６Ｂには接続管６５が、図６Ｃには連絡管６３が図示されており、その他の部分は破線で示されている。
【0178】
接続管６５は鉛直方向に沿って延在し、底部７６及び周壁７７を有する。接続管６５の周壁７７には供給口７８が設けられる。具体的には図６Ｂの左上の位置に供給口７８が設けられる。接続管６５には、液面高さ７４ｂで液体スズ４０が収容される。
【0179】
連絡管６３は左右方向に沿って延在し、右端が真空側タンク６２の周壁８１に接続される。本実施形態では、連絡管６３の真空側タンク６２に対する接続位置は、鉛直方向において液面高さ７４ａよりも低い位置となっている。すなわち、連絡管６３は液体スズ４０で満たされた状態となる。
【0180】
また、連絡管６３の左端が接続管６５の周壁７７に接続される。具体的には、左端が周壁７７の図６Ｂの右下の位置に接続される。
【0181】
供給管７５はＬ字形状の管であり、左右方向に沿って延在する水平部８３と、鉛直方向に沿って延在する鉛直部８４とを有する。水平部８３の右端は接続管６５に設けられた供給口７８に接続される。鉛直部８４の下端は原料コンテナ２１に向いた下向きの開口となる。なお、供給管７５の具体的な形状は限定されない。例えば接続管６５との接続位置（供給管７５の右端）が最高点であり、接続管６５の内部の液体スズ４０が原料コンテナ２１に向かって落下することが可能な任意の構造が用いられてよい。当該構造としては、例えば供給管７５が直線状であり、右端が接続管６５に接続され、右上から左下の斜め方向に延在するような構造を用いることが可能である。また、連絡管６３、接続管６５、あるいは管部材８２全体の具体的な構成も限定されない。
【0182】
連絡管６３は、本技術に係る第１の連絡通路の一実施形態に相当する。
接続管６５は、本技術に係る第２の収容部の一実施形態に相当する。
液面高さ７４ｂは、本技術に係る第２の液面高さの一実施形態に相当する。
接続管６５は、本技術に係る第２の収容部の一実施形態に相当する。
液面高さ７４ｂは、本技術に係る第２の液面高さの一実施形態に相当する。
【0183】
連絡管６４は、図３に示す連絡管３５と同様の構成を有する。すなわち、下端が大気側タンク６１の内部に挿入され、上端が真空側タンク６２の底部８０に接続される。また、連絡管６４は鉛直方向に沿って延在する。
連絡管６４は、本技術に係る第２の連絡通路の一実施形態に相当する。
連絡管６４は、本技術に係る第２の連絡通路の一実施形態に相当する。
【0184】
ヒーター６６は、大気側タンク６１の底部３７に当接するように配置される。本実施形態では、大気側タンク６１及び連絡管６４の少なくとも１つは加熱機構を有する。あるいは、真空側タンク６２、連絡管６３、接続管６５、又は供給管７５に加熱機構が設けられてもよい。
【0185】
圧力調整機構６７は、内部空間７１の圧力を３０Ｐａに維持する。圧力調整機構６８は、内部空間７２の圧力を１００００Ｐａに維持する、圧力を変化させるといった圧力の調整を行う。なお、１００００Ｐａはあくまで一例であり、内部空間７２の圧力が具体的にどのような値に維持されるかは限定されない。
【0186】
［原料供給動作］
原料供給装置３０による、原料コンテナ２１に対する液体スズ４０の供給動作について説明する。
原料供給装置３０による、原料コンテナ２１に対する液体スズ４０の供給動作について説明する。
【0187】
本実施形態では、圧力調整機構６８による内部空間７２の圧力の調整により、液面高さ７４ｂを供給口７８に到達する高さに上昇させ、原料コンテナ２１に液体スズ４０を供給することが可能である。本例においても、液面高さ７４ａ及び７４ｃの差を、図３の例と同様の考え方で算出することが可能である。具体的には、以下の式により高さ差が算出される。
大気圧＝内部空間７２の圧力＋液体金属の重さによる圧力 …（４）
液体金属の重さによる圧力＝密度×高さ差×重力加速度 …（５）
大気圧＝内部空間７２の圧力＋液体金属の重さによる圧力 …（４）
液体金属の重さによる圧力＝密度×高さ差×重力加速度 …（５）
【0188】
本例では、
大気圧＝１０１３［ｈＰａ］
内部空間７２の圧力＝１００００［Ｐａ］
密度＝液体スズ４０の密度＝６．９９［ｇ／ｃｍ３］
重力加速度＝９．８０６６５［ｍ／ｓ２］
であり、これらを式（４）及び（５）に代入すると、
高さ差＝１．３３２［ｍ］
が得られる。
大気圧＝１０１３［ｈＰａ］
内部空間７２の圧力＝１００００［Ｐａ］
密度＝液体スズ４０の密度＝６．９９［ｇ／ｃｍ３］
重力加速度＝９．８０６６５［ｍ／ｓ２］
であり、これらを式（４）及び（５）に代入すると、
高さ差＝１．３３２［ｍ］
が得られる。
【0189】
すなわち、液面高さ７４ａは液面高さ７４ｃよりも高く、内部空間７２の圧力と外部空間７３の圧力との圧力差、液体スズ４０の密度、及び液面高さ７４ｃに応じて定まる。図５では、液面高さ７４ａ及び７４ｃの高さ差を記号ｈで示している。ｈ＝１．３３２ｍは外部空間７３の圧力が大気圧、内部空間７２の圧力が１００００Ｐａである場合の一例である。高さ差ｈの具体的な値は限定されず、外部空間７３及び内部空間７２の圧力に依存した任意の値であってよい。
【0190】
例えば内部空間７２の圧力が高くなった場合、真空側タンク６２の液面高さ７４ａが低くなる。すなわち、真空側タンク６２に収容された液体スズ４０が接続管６５や大気側タンク６１に移動するため、接続管６５の液面高さ７４ｂ、及び大気側タンク６１の液面高さ７４ｃが高くなる。この時、液面高さ７４ｂ及び７４ｃの差は一定に維持されるため、液面高さ７４ｃの増加に連動して液面高さ７４ｂが同じ分だけ増加する。やがて液面高さ７４ｂが供給口７８の下端の高さに達し、供給管７５内に液体スズ４０が流入する。このようにして、原料コンテナ２１に対する液体スズ４０の供給が実現される。
【0191】
逆に内部空間７２の圧力を低くした場合には、真空側タンク６２の液面高さ７４ａが高くなる。すなわち、接続管６５や大気側タンク６１に収容された液体スズ４０が真空側タンク６２に移動するため、接続管６５の液面高さ７４ｂ、及び大気側タンク６１の液面高さ７４ｃが低くなる。この時、液面高さ７４ｂ及び７４ｃの差は一定に維持されるため、液面高さ７４ｃの減少に連動して液面高さ７４ｂが同じ分だけ減少する。これにより、液体スズ４０の非供給状態への切り替えを行うことが可能である。このように、液面高さ７４ｃに応じて、供給口７８からプラズマ生成機構６への液体スズ４０の供給及び非供給が切り替えられる。なお、外部空間７３の圧力調整により供給状態が切り替えられてもよい。
【0192】
これにより、大気側タンク６１に原料を投入せずとも、圧力調整といった比較的簡便な操作により供給の制御を行うことが可能となる。また、圧力の変化量に基づいて具体的な供給量を算出することが可能であるため、さらに精度のよい供給制御が実現される。また、プラズマ生成機構６等の供給対象が存在する空間と、圧力調整がされる空間とが区分けされているため、供給対象が存在する空間を真空に維持したまま供給制御を行うことが可能となる。
【0193】
なお本実施形態では、大気側タンク６１に対するスズの投入により、液面高さ７４ｂを供給口７８に到達する高さに上昇させ、原料コンテナ２１に液体スズ４０を供給することが可能である。すなわち圧力調整による方法のみならず、大気側タンク６１に固体スズ４１を投入する方法（図３に示す例と同様の方法）によっても供給制御が可能である。これにより、適宜供給のための方法を選択することが可能となり、原料供給装置３０の利便性が向上する。
【0194】
また本実施形態では、連絡管６３が真空側タンク６２の液面高さ７４ａより低い位置に接続される。これにより、真空側タンク６２の液面に浮いた不純物が連絡管６３に流入しにくくなり、純度の高い液体原料の供給が可能となる。
【0195】
＜第３の実施形態＞
本技術に係る原料供給装置３０について、第３の実施形態を説明する。
本技術に係る原料供給装置３０について、第３の実施形態を説明する。
【0196】
【0197】
回収タンク９０は、平たい桶型の形状を有する。回収タンク９０は底部９３を有し、真空チャンバ６９の内部空間７１の、概ね原料コンテナ２１の下方側に配置される。回収タンク９０は、例えば高融点金属により形成される。回収タンク９０の形状、材料、配置等の具体的な構成は限定されない。
回収タンク９０は、本技術に係る第４の収容部の一実施形態に相当する。
回収タンク９０は、本技術に係る第４の収容部の一実施形態に相当する。
【0198】
連絡管９１は、Ｌ字形状を有する管である。連絡管９１は鉛直方向に沿って延在する鉛直部９５と、左右方向に沿って延在する水平部９６とを有する。鉛直部９５の上端は回収タンク９０の底部９３に接続され、水平部９６の右端は連絡管６４の側面に接続される。
連絡管９１は、本技術に係る第３の連絡通路の一実施形態に相当する。
連絡管９１は、本技術に係る第３の連絡通路の一実施形態に相当する。
【0199】
バルブ９２は、連絡管９１を開閉する。バルブ９２は、例えばニードルバルブやボールバルブ等のメカニカルな開閉機構を備えたバルブであり、サーボモータ等により自動的に開閉が制御可能なように構成される。バルブ９２は、連絡管９１の水平部９６に構成される。本実施形態では、バルブ９２により水平部９６が開閉され、液体スズ４０の流れを停止させる、停止を解除するといった動作が行われる。バルブ９２の具体的な構成は限定されない。あるいは、連絡管９１を開閉可能な他の機構が配置されてもよい。
バルブ９２は、本技術に係る開閉部の一実施形態に相当する。
バルブ９２は、本技術に係る開閉部の一実施形態に相当する。
【0200】
［回収タンク］
本実施形態では回収タンク９０により、供給対象により使用された液体スズ４０である廃液９４が回収される。具体的には、例えばプラズマ生成機構６の駆動に伴ってプラズマＰからデブリが発生し、デブリが廃液９４として回収される。あるいは原料コンテナ２１に液体スズ４０が供給される際に、一部の液体スズ４０が原料コンテナ２１にうまく入らずに、外部にこぼれてしまうことがある。また原料コンテナ２１が回転している場合に、回転により液体スズ４０が飛散してしまうことがある。このようなこぼれた液体スズ４０や飛散した液体スズ４０も廃液９４に含まれ、回収タンク９０により回収される。
本実施形態では回収タンク９０により、供給対象により使用された液体スズ４０である廃液９４が回収される。具体的には、例えばプラズマ生成機構６の駆動に伴ってプラズマＰからデブリが発生し、デブリが廃液９４として回収される。あるいは原料コンテナ２１に液体スズ４０が供給される際に、一部の液体スズ４０が原料コンテナ２１にうまく入らずに、外部にこぼれてしまうことがある。また原料コンテナ２１が回転している場合に、回転により液体スズ４０が飛散してしまうことがある。このようなこぼれた液体スズ４０や飛散した液体スズ４０も廃液９４に含まれ、回収タンク９０により回収される。
【0201】
図７には、バルブ９２が閉められた状態の原料供給装置３０が示されている。図７には、未使用の液体スズ４０が薄い網掛け模様で示されている。また、使用済みの液体スズ４０（廃液９４）が濃い網掛け模様で示されている。
【0202】
廃液９４は、回収タンク９０に接続された連絡管９１に流れ込む。図７には回収タンク９０及び連絡管９１に廃液９４がある程度溜まった状態が示されている。廃液はバルブ９２によりせき止められ、バルブ９２よりも右側（連絡管６４及び大気側タンク３２等）に流入することはない。また、未使用の液体スズ４０がバルブ９２よりも左側（鉛直部９５及び回収タンク９０等）に流入することもない。
【0203】
［廃液の再利用］
本実施形態では、廃液９４の再利用を行うことが可能である。すなわち、廃液９４を再度プラズマ生成機構６の原料として使用することが可能である。以下、再利用の具体的な内容について説明する。
図８は、バルブ９２が開けられた状態を示す模式図である。
本実施形態では、廃液９４の再利用を行うことが可能である。すなわち、廃液９４を再度プラズマ生成機構６の原料として使用することが可能である。以下、再利用の具体的な内容について説明する。
図８は、バルブ９２が開けられた状態を示す模式図である。
【0204】
再利用を行う場合には、まずプラズマ生成機構６の駆動を停止させ、圧力調整機構６７により内部空間７１の圧力を上昇させる。その後バルブ９２を開けると、内部空間７１の圧力に応じた液面高さで廃液９４の液面が静止した状態となる。図８では、廃液９４の液面が鉛直部９５の内部に位置した状態となっている。最初の内部空間７１の圧力を上昇させる工程においては、このような状態が実現される圧力まで圧力を上昇させる。
【0205】
バルブ９２は開けられているため、廃液９４はバルブ９２の右側に流入し、連絡管６４を通って大気側タンク６１に流れ込む。すなわち、連絡管９１は廃液９４の流路となる。なお、図８には一例として廃液９４が大気側タンク６１に流れ込む様子が示されているが、廃液９４が真空側タンク６２に流れ込むこともあり得る。その後バルブ９２を閉めて再びプラズマ生成機構６を駆動させることにより、廃液９４の再利用がされる。
【0206】
なお、図８の状態を実現させるために内部空間７１の圧力を上昇させていく場合には、圧力を１００００Ｐａ以上まで上昇させることが必要となり、これにより内部空間７１内のガスが連絡管６３及び真空側タンク６２を通って内部空間７２に逆流し、真空側タンク６２内にバブリングが起こることもあり得る。バブリングが起こると内部空間７２の圧力も上昇し、真空側タンク６２の液面が鉛直部９５の液面と同程度の高さまで下がってしまう。これを防ぐために、例えばバルブや液体スズ４０の凝固手段等を連絡管６３に設け、内部空間７１及び７２を遮断する方法が採られてもよい。
【0207】
これにより真空チャンバ６９を開ける操作を必要とせずに、圧力調整やバルブ９２の開閉といった比較的簡便な操作で液体スズ４０の再利用を行うことが可能となる。すなわち供給のための手間や時間が省かれ、供給対象である装置等を効率よく稼働させることが可能となる。
【0208】
また本実施形態では、圧力調整により廃液９４の液面を連絡管９１の鉛直部９５の内部で停止させることが可能であるため、廃液９４の液面に浮いた不純物が大気側タンク６１等に流入しにくくなる。すなわち、廃液９４のうち比較的不純物の少ない部分のみを再利用することが可能となり、純度の高い液体スズ４０の供給が可能となる。また、バルブ９２に不純物が詰まって開閉の動作ができなくなる、完全な開状態や閉状態にできなくなってしまう、といったバルブ９２の機能の阻害が防止される。
【0209】
なお、廃液９４が再利用されずに回収されてもよい。この場合、まず図７に示す状態でプラズマ生成機構６の駆動を停止させ、一旦真空チャンバ７０の内部空間７２の圧力を大気圧に戻し、真空側タンク６２内の液体スズ４０を大気側タンク６１に移動させて回収する。その後、空の大気側タンク６１を設置し、真空チャンバ６９の内部空間７１の圧力を大気圧に戻した後にバルブ９２を開ける。すると廃液９４が自重で落ちてくるため、大気側タンク６１に流れ込む。このような手順で廃液９４を回収することが可能である。これにより、真空チャンバ６９を開ける操作を必要とせずに廃液９４を回収することが可能となる。
【0210】
また本実施形態では、回収タンク９０及び連絡管９１の少なくとも一方は、廃液９４を液体状態に保持する加熱機構を有する。これにより、廃液９４が凝固し、廃液９４の流れが阻害されるといったことが起こりにくくなる。もちろん加熱機構が大気側タンク６１等、他の機構に配置されてもよい。
【0211】
廃液９４の凝固及び融解により、バルブ９２の動作に相当する動作が実現されてもよい。具体的には、連絡管９１の内部で廃液９４が凝固することで、液体状態の廃液９４の流れがせき止められる。また固体状態の廃液９４が融解することで、液体状態の廃液９４の流出入が可能となる。例えば加熱機構により廃液９４の温度が調整されることで、このような動作が実現される。連絡管９１の内部に適当な量の廃液９４が滞留するように、真空チャンバ６９の内部空間７１の圧力が適宜調整されてもよい。これにより、バルブ９２の設置が不要となり、簡易な構成で原料供給装置３０を実現可能となる。
【0212】
連絡管９１が連絡管６４に接続されずに、回収タンク９０及び連絡管９１が原料供給装置３０と別体となって構成されてもよい。すなわち廃液９４の再利用は行われずに、連絡管９１の下部に大気側タンク６１とは異なる別のタンクが配置され、廃液９４が回収されてもよい。
【0213】
図３に示す２つの空間及び２つのタンクからなる例において、回収タンク９０が配置されてもよい。この場合、例えば回収タンク９０が真空側タンク３３と同じ内部空間４８に配置され、連絡管９１により回収タンク９０と連絡管３５とが接続される。
【0214】
＜その他の実施形態＞
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
【0215】
［圧力の大小関係］
図３等においては内部空間４８の圧力が外部空間４９の圧力よりも低い例について説明を行ったが、逆に、内部空間４８の圧力が外部空間４９の圧力よりも高い圧力に維持されてもよい。例えば大気側タンク３２を真空側タンク３３よりも高い位置に配置することにより、このような構成が実現可能である。この場合、真空側タンク３３の液面高さ４２ｂが大気側タンク３２ａの液面高さ４２ａよりも低くなってもよい。
図３等においては内部空間４８の圧力が外部空間４９の圧力よりも低い例について説明を行ったが、逆に、内部空間４８の圧力が外部空間４９の圧力よりも高い圧力に維持されてもよい。例えば大気側タンク３２を真空側タンク３３よりも高い位置に配置することにより、このような構成が実現可能である。この場合、真空側タンク３３の液面高さ４２ｂが大気側タンク３２ａの液面高さ４２ａよりも低くなってもよい。
【0216】
あるいは、内部空間４８の圧力が外部空間４９の圧力と同一の圧力に維持されてもよい。この場合、液面高さ４２ａ及び４２が同じ高さになってもよい。
【0217】
また図５等においては、圧力の大小関係が、
（内部空間７１）＜（内部空間７２）＜（外部空間７３）
となる例について説明を行ったが、圧力の大小関係は、
（内部空間７２）＜（内部空間７１）＜（外部空間７３）
（内部空間７１）＝（内部空間７２）＜（外部空間７３）
等であってもよい。
（内部空間７１）＜（内部空間７２）＜（外部空間７３）
となる例について説明を行ったが、圧力の大小関係は、
（内部空間７２）＜（内部空間７１）＜（外部空間７３）
（内部空間７１）＝（内部空間７２）＜（外部空間７３）
等であってもよい。
【0218】
すなわち、内部空間７２の圧力が、内部空間７１の圧力よりも低い圧力に維持され、内部空間７１の圧力が、外部空間７３の圧力よりも低い圧力に維持されてもよい。この場合、接続管６５の液面高さ７４ｂが、真空側タンク６２の液面高さ７４ａよりも低くなってもよい。また、内部空間７１の圧力が、内部空間７２の圧力と同一の圧力に維持され、内部空間７２の圧力が、外部空間７３の圧力よりも低い圧力に維持されてもよい。その他、各々の空間の圧力の大小関係、及び液面高さの大小関係は限定されず、本技術を実現可能な範囲で任意の構成が採用されてよい。
【0219】
［移動機構］
図３の大気側タンク３２を上下方向に移動させる移動機構が設けられてもよい。例えば移動機構として大気側タンク３２の下部にジャッキが設けられ、大気側タンク３２が上下に移動される。これにより、液面高さ４２ａの調整や、それに伴う供給制御を容易に行うことが可能となる。なお、上下方向には例えば斜め方向や鉛直方向が含まれる。その他、移動機構の具体的な構成は限定されず、例えば電動ステージによる移動や、上下方向以外への移動が可能であってもよい。また、図５の大気側タンク６１に同様の機構が設けられてもよい。
図３の大気側タンク３２を上下方向に移動させる移動機構が設けられてもよい。例えば移動機構として大気側タンク３２の下部にジャッキが設けられ、大気側タンク３２が上下に移動される。これにより、液面高さ４２ａの調整や、それに伴う供給制御を容易に行うことが可能となる。なお、上下方向には例えば斜め方向や鉛直方向が含まれる。その他、移動機構の具体的な構成は限定されず、例えば電動ステージによる移動や、上下方向以外への移動が可能であってもよい。また、図５の大気側タンク６１に同様の機構が設けられてもよい。
【0220】
［回転ドラム］
図９は、他の実施形態に係る光源装置の構成例を示す模式図である。図９に示す光源装置１０２には、真空チャンバ３内に設けられ、液体状のプラズマ原料１を貯留した状態で回転する回転ドラム１１０が設けられる。光源装置１０２は、回転ドラム１１０に貯留されたプラズマ原料１をエネルギービームＥＢによりプラズマ化するＬＰＰ方式の装置である。
図９は、他の実施形態に係る光源装置の構成例を示す模式図である。図９に示す光源装置１０２には、真空チャンバ３内に設けられ、液体状のプラズマ原料１を貯留した状態で回転する回転ドラム１１０が設けられる。光源装置１０２は、回転ドラム１１０に貯留されたプラズマ原料１をエネルギービームＥＢによりプラズマ化するＬＰＰ方式の装置である。
【0221】
回転ドラム１１０は、上方に開口し液体状のプラズマ原料１を貯留する貯留部１１４を有する。貯留部１１４には、原料供給装置３０から、液体状のプラズマ原料１が供給される。
また回転ドラム１１０には、貯留部１１４に供給されるプラズマ原料１を液体状態で維持するために、図示しない加熱機構が設けられる。加熱機構としては、電熱線等を利用して回転ドラム１１０を直接加熱するヒータが用いられる。また、輻射等を利用して外側から回転ドラム１１０を加熱するヒータ等が用いられてもよい。
また回転ドラム１１０には、貯留部１１４に供給されるプラズマ原料１を液体状態で維持するために、図示しない加熱機構が設けられる。加熱機構としては、電熱線等を利用して回転ドラム１１０を直接加熱するヒータが用いられる。また、輻射等を利用して外側から回転ドラム１１０を加熱するヒータ等が用いられてもよい。
【0222】
図９に示す例では、回転ドラム１１０は、円盤状の基体１１１と当該基体１１１の一方の面に基体１１１の周縁に沿って形成された円環状の外壁部１１２とを有する。回転ドラム１１０では、基体１１１と外壁部１１２により囲まれた領域が液体状のプラズマ原料１を貯留する貯留部１１４となる。また、回転軸Ｏに対向する外壁部１１２の内周面１１２ａは、貯留部１１４を囲む側面を構成し、貯留部１１４の内側面となる。回転ドラム１１０は貯留部１１４が上方を向くように配置される。
【0223】
回転ドラム１１０の貯留部１１４が形成される面とは反対側の面には、所定の回転軸Ｏを中心に回転する軸部材１１５が、回転ドラム１１０の中心軸と回転軸Ｏとが一致するように連結される。これにより、回転ドラム１１０は、回転軸Ｏの周りに回転可能に支持される。また軸部材１１５は、図示を省略したモータにより回転駆動される。
回転ドラム１１０の回転軸Ｏは、典型的には鉛直方向と略一致するように設定される。なお、回転軸Ｏは、プラズマＰによる発光動作が可能な範囲で、鉛直方向に対して傾いた角度に設定されてもよい。
回転ドラム１１０の回転軸Ｏは、典型的には鉛直方向と略一致するように設定される。なお、回転軸Ｏは、プラズマＰによる発光動作が可能な範囲で、鉛直方向に対して傾いた角度に設定されてもよい。
【0224】
回転軸Ｏを中心に回転ドラム１１０を連続的に回転すると、貯留部１１４に供給された液体状のプラズマ原料１は、遠心力により外壁部１１２の内周面１１２ａ側に移動し、内周面１１２ａに沿って分布する。また内周面１１２ａに分布する液体状のプラズマ原料１の膜厚は、回転体の回転速度に応じて調整される。
【0225】
このように、回転ドラム１１０は、貯留部１１４の内側面である内周面１１２ａに液体状のプラズマ原料１を貯留する。また、液体状のプラズマ原料１を励起してプラズマＰを生成するエネルギービームＥＢは、貯留部１１４の内側面（内周面１１２ａ）に照射される。これにより、エネルギービームＥＢの照射位置Ｉに対して、適切な膜厚で分布するプラズマ原料１を継続して供給することが可能となる。
【0226】
図９に示すように、光源装置１０２には、回転ドラム１１０に液体状のプラズマ原料１を供給する原料供給装置３０が設けられる。原料供給装置３０は、回転ドラム１１０の貯留部１１４の上方から、供給用のプラズマ原料１を液体状態で供給する。
【0227】
回転ドラム１１０の貯留部１１４に供給された液体状のプラズマ原料１は、遠心力により基体表面１１１ａに沿って外壁部１１２側に移動し、最終的に外壁部１１２の内周面１１２ａに沿って分布する。プラズマ原料１は供給された時点ですでに液体状態であるため、内周面１１２ａに沿って分布するまでの流れがスムーズである。また固体状態のプラズマ原料１を供給する場合と比べ、液化を行う必要がなく、回転ドラム１１０上のプラズマ原料１の温度の変化も十分に小さくすることが可能である。これにより、放射線Ｒの発光動作を阻害することなく、安定してプラズマ原料１を供給することが可能となる。
【0228】
図１０は、他の実施形態に係る原料供給装置３０の構成例を示す模式図である。
本実施形態では、真空チャンバ３の内部空間４８の右下に、高さの大きい真空側タンク３３が配置される、また、外部空間４９に大気側タンク３２が配置される。大気側タンク３２は、真空チャンバ３の右側の面が左側に当接し、底部３７の高さが真空側タンク３３の底部４３の高さと一致するように配置される。
本実施形態では、真空チャンバ３の内部空間４８の右下に、高さの大きい真空側タンク３３が配置される、また、外部空間４９に大気側タンク３２が配置される。大気側タンク３２は、真空チャンバ３の右側の面が左側に当接し、底部３７の高さが真空側タンク３３の底部４３の高さと一致するように配置される。
【0229】
また大気側タンク３２の周壁３８の左側、真空チャンバ３の右側の面、真空側タンク３３の周壁４４の右側に連通するように連絡口１２０が設けられる。このように、連絡管を用いずに原料供給装置３０を構成することも可能である。これにより装置の小型化が実現される。
連絡口１２０は、本技術に係る第１の連絡通路の一実施形態に相当する。
連絡口１２０は、本技術に係る第１の連絡通路の一実施形態に相当する。
【0230】
各図面を参照して説明した光源装置、原料供給装置、大気側タンク、真空側タンク、及び連絡管等はあくまで一実施形態であり、本技術の趣旨を逸脱しない範囲で、任意に変形可能である。すなわち本技術を実施するための他の任意の構成等が採用されてよい。
【0231】
本開示において、「略」という文言が使用される場合、これはあくまで説明の理解を容易とするための使用であり、「略」という文言の使用／不使用に特別な意味があるわけではない。すなわち、本開示において、「中心」、「中央」、「均一」、「同じ」、「直交」、「平行」、「延在」、「立体形状」、「立方体形状」、「直方体形状」、「コーン形状」、「角柱形状」、「多角形形状」、「円形状」、「円盤形状」、「湾曲形状」、「螺旋形状」、「桶型の形状」、「ビーカー形状」、「Ｌ字形状」等の、形状、サイズ、位置関係、状態等を規定する概念は、「実質的に中心」、「実質的に中央」、「実質的に均一」、「実質的に同じ」、「実質的に直交」、「実質的に平行」、「実質的に延在」、「実質的に立体形状」、「実質的に立方体形状」、「実質的に直方体形状」、「実質的にコーン形状」、「実質的に角柱形状」、「実質的に多角形形状」、「実質的に円形状」、「実質的に円盤形状」、「実質的に湾曲形状」、「実質的に螺旋形状」、「実質的に桶型の形状」、「実質的にビーカー形状」、「実質的にＬ字形状」等を含む概念とする。例えば「完全に中心」、「完全に中央」、「完全に均一」、「完全に同じ」、「完全に直交」、「完全に平行」、「完全に延在」、「完全に立体形状」、「完全に立方体形状」、「完全に直方体形状」、「完全にコーン形状」、「完全に角柱形状」、「完全に多角形形状」、「完全に円形状」、「完全に円盤形状」、「完全に湾曲形状」、「完全に螺旋形状」、「完全に桶型の形状」、「完全にビーカー形状」、「完全にＬ字形状」等を基準とした所定の範囲（例えば±１０％の範囲）に含まれる状態も含まれる。従って、「略」の文言が付加されていない場合でも、いわゆる「略」を付加して表現される概念が含まれ得る。反対に、「略」を付加して表現された状態について、完全な状態が排除される訳ではない。
【0232】
以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。
【符号の説明】
【0233】
５…出射チャンバ
６…プラズマ生成機構
９ａ…外側突出部
９ｂ…内側突出部
１７…排気用ポンプ
３０…原料供給装置
３２、６１…大気側タンク
３３、６２…真空側タンク
３４、７５…供給管
３５、６３、６４、９１…連絡管
３６、６６…ヒーター
３７、４３、７６、７９…底部
３８、４４、７７、８０…周壁
４０…液体スズ
４２ａ～４２ｃ、７４ａ～７４ｃ…液面高さ
４６、７８…供給口
４８、７１、７２…内部空間
４９、７３…外部空間
５１、６７、６８…圧力調整機構
６５…接続管
９０…回収タンク
９２…バルブ
９４…廃液
１００、１０２…光源装置
６…プラズマ生成機構
９ａ…外側突出部
９ｂ…内側突出部
１７…排気用ポンプ
３０…原料供給装置
３２、６１…大気側タンク
３３、６２…真空側タンク
３４、７５…供給管
３５、６３、６４、９１…連絡管
３６、６６…ヒーター
３７、４３、７６、７９…底部
３８、４４、７７、８０…周壁
４０…液体スズ
４２ａ～４２ｃ、７４ａ～７４ｃ…液面高さ
４６、７８…供給口
４８、７１、７２…内部空間
４９、７３…外部空間
５１、６７、６８…圧力調整機構
６５…接続管
９０…回収タンク
９２…バルブ
９４…廃液
１００、１０２…光源装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】