(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】P2024150856
(43)【公開日】2024-10-24
(54)【発明の名称】回転体及び光源装置
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20241017BHJP
H05G 2/00 20060101ALI20241017BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 503
H05G2/00 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023063857
(22)【出願日】2023-04-11
(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】芦澤 則孝
【テーマコード（参考）】
2H197
4C092
【Ｆターム（参考）】
2H197CA10
2H197GA01
2H197GA05
2H197GA24
4C092AA05
4C092AB10
4C092AC09
(57)【要約】
【課題】長期間にわたってエネルギービーム照射位置にプラズマ原料を安定的に供給することが可能な回転体及び光源装置を提供すること。
【解決手段】
本発明の一形態に係る回転体は、エネルギービームの照射により液状のプラズマ原料をプラズマ化して放射線を取り出す光源装置が備える回転体であって、軸周囲区画と、原料収容各と、侵入防止部とを具備する。前記軸周囲区画は、前記回転体を回転させる回転軸の周囲の区画である。前記原料収容区画は、前記軸周囲区画よりも前記回転軸から離隔し、前記プラズマ原料を収容すると共に前記エネルギービームが入射する区画である。前記侵入防止部は、前記軸周囲区画と前記原料収容区画の境界に設けられ、前記プラズマ原料の前記原料収容区画から前記軸周囲区画への侵入を防止する。
【選択図】図３
【解決手段】
本発明の一形態に係る回転体は、エネルギービームの照射により液状のプラズマ原料をプラズマ化して放射線を取り出す光源装置が備える回転体であって、軸周囲区画と、原料収容各と、侵入防止部とを具備する。前記軸周囲区画は、前記回転体を回転させる回転軸の周囲の区画である。前記原料収容区画は、前記軸周囲区画よりも前記回転軸から離隔し、前記プラズマ原料を収容すると共に前記エネルギービームが入射する区画である。前記侵入防止部は、前記軸周囲区画と前記原料収容区画の境界に設けられ、前記プラズマ原料の前記原料収容区画から前記軸周囲区画への侵入を防止する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エネルギービームの照射により液状のプラズマ原料をプラズマ化して放射線を取り出す光源装置が備える回転体であって、
前記回転体を回転させる回転軸の周囲の区画である軸周囲区画と、
前記軸周囲区画よりも前記回転軸から離隔し、前記プラズマ原料を収容すると共に前記エネルギービームが入射する区画である原料収容区画と、
前記軸周囲区画と前記原料収容区画の境界に設けられ、前記プラズマ原料の前記原料収容区画から前記軸周囲区画への侵入を防止する侵入防止部と
を具備する回転体。
前記回転体を回転させる回転軸の周囲の区画である軸周囲区画と、
前記軸周囲区画よりも前記回転軸から離隔し、前記プラズマ原料を収容すると共に前記エネルギービームが入射する区画である原料収容区画と、
前記軸周囲区画と前記原料収容区画の境界に設けられ、前記プラズマ原料の前記原料収容区画から前記軸周囲区画への侵入を防止する侵入防止部と
を具備する回転体。
【請求項2】
請求項１に記載の回転体であって、
前記侵入防止部は、前記軸周囲区画を囲む壁状部材である
回転体。
前記侵入防止部は、前記軸周囲区画を囲む壁状部材である
回転体。
【請求項3】
請求項１に記載の回転体であって、
前記侵入防止部は、前記軸周囲区画を封止する封止体である
回転体。
前記侵入防止部は、前記軸周囲区画を封止する封止体である
回転体。
【請求項4】
請求項１に記載の回転体であって、
前記原料収容区画は、前記プラズマ原料が供給される原料供給領域と、前記原料供給領域よりも前記回転軸から離隔し、前記回転体の回転による遠心力により前記原料供給領域から前記プラズマ原料が流入する原料保持領域とを有し、前記エネルギービームは前記原料保持領域に照射される
回転体。
前記原料収容区画は、前記プラズマ原料が供給される原料供給領域と、前記原料供給領域よりも前記回転軸から離隔し、前記回転体の回転による遠心力により前記原料供給領域から前記プラズマ原料が流入する原料保持領域とを有し、前記エネルギービームは前記原料保持領域に照射される
回転体。
【請求項5】
請求項４に記載の回転体であって、
前記回転軸に垂直な底面を有する底部と、前記底面の周縁に連続し、前記底面に対して壁状となる側面を有する側壁部とを備え、
前記軸周囲区画と前記供給領域は前記底面上に位置し、
前記原料保持領域は前記側面上に位置する
回転体。
前記回転軸に垂直な底面を有する底部と、前記底面の周縁に連続し、前記底面に対して壁状となる側面を有する側壁部とを備え、
前記軸周囲区画と前記供給領域は前記底面上に位置し、
前記原料保持領域は前記側面上に位置する
回転体。
【請求項6】
請求項４に記載の回転体であって、
前記原料保持領域の周囲の空間である原料保持空間を、前記側面と共に囲むシールド部をさらに具備する
回転体。
前記原料保持領域の周囲の空間である原料保持空間を、前記側面と共に囲むシールド部をさらに具備する
回転体。
【請求項7】
請求項６に記載の回転体であって、
前記原料供給領域と前記原料保持領域を接続する原料通過流路を有し、
前記プラズマ原料は前記原料通過流路を介して前記原料供給領域から前記原料保持領域へ流入する
回転体。
前記原料供給領域と前記原料保持領域を接続する原料通過流路を有し、
前記プラズマ原料は前記原料通過流路を介して前記原料供給領域から前記原料保持領域へ流入する
回転体。
【請求項8】
請求項７に記載の回転体であって、
前記シールド部は、前記側壁部に連続する天井部と、前記天井部に連続する内壁部とを備える
回転体。
前記シールド部は、前記側壁部に連続する天井部と、前記天井部に連続する内壁部とを備える
回転体。
【請求項9】
請求項８に記載の回転体であって、
前記原料通過流路は、前記内壁部と前記底部の間の開口である
回転体。
前記原料通過流路は、前記内壁部と前記底部の間の開口である
回転体。
【請求項10】
請求項８に記載の回転体であって、
前記原料通過流路は、前記原料供給領域と前記原料保持領域を接続する管である
回転体。
前記原料通過流路は、前記原料供給領域と前記原料保持領域を接続する管である
回転体。
【請求項11】
請求項８に記載の回転体であって、
前記内壁部から前記原料供給領域側に突出し、前記原料供給領域に滴下された前記プラズマ原料の跳ね返りを防止する庇部をさらに具備する
回転体。
前記内壁部から前記原料供給領域側に突出し、前記原料供給領域に滴下された前記プラズマ原料の跳ね返りを防止する庇部をさらに具備する
回転体。
【請求項12】
請求項８に記載の回転体であって、
前記内壁部と前記侵入防止部とを接続し、前記内壁部及び前記侵入防止部と共に前記原料供給領域の周囲の空間である原料供給空間を囲み、前記プラズマ原料が通過する原料供給口を有する蓋部をさらに具備する
回転体。
前記内壁部と前記侵入防止部とを接続し、前記内壁部及び前記侵入防止部と共に前記原料供給領域の周囲の空間である原料供給空間を囲み、前記プラズマ原料が通過する原料供給口を有する蓋部をさらに具備する
回転体。
【請求項13】
請求項４に記載の回転体であって、
前記原料保持領域は、前記エネルギービームが入射する入射領域と、前記入射領域よりも前記回転軸から離隔し、前記原料供給領域と前記入射領域の間に位置する接続領域を有する
回転体。
前記原料保持領域は、前記エネルギービームが入射する入射領域と、前記入射領域よりも前記回転軸から離隔し、前記原料供給領域と前記入射領域の間に位置する接続領域を有する
回転体。
【請求項14】
請求項１３に記載の回転体であって、
前記原料供給領域と前記接続領域を接続する原料通過流路を有する
回転体。
前記原料供給領域と前記接続領域を接続する原料通過流路を有する
回転体。
【請求項15】
請求項４に記載の回転体であって、
前記原料収容区画は、前記原料供給領域と前記原料保持領域の間に位置する原料貯留領域をさらに有し、前記原料貯留領域では前記プラズマ原料が液面から第１深さを有し、前記原料供給領域では前記プラズマ原料が前記液面から前記第１深さより浅い第２深さを有する
回転体。
前記原料収容区画は、前記原料供給領域と前記原料保持領域の間に位置する原料貯留領域をさらに有し、前記原料貯留領域では前記プラズマ原料が液面から第１深さを有し、前記原料供給領域では前記プラズマ原料が前記液面から前記第１深さより浅い第２深さを有する
回転体。
【請求項16】
請求項１５に記載の回転体であって、
前記回転軸に垂直な底面を有する底部と、前記回転軸に沿った方向において前記底部から離隔し、前記回転軸に垂直な受取面を有する受取部とを備え、
前記第１深さは、前記液面から前記底面の深さであり、
前記第２深さは、前記液面から前記受取面の深さである
回転体。
前記回転軸に垂直な底面を有する底部と、前記回転軸に沿った方向において前記底部から離隔し、前記回転軸に垂直な受取面を有する受取部とを備え、
前記第１深さは、前記液面から前記底面の深さであり、
前記第２深さは、前記液面から前記受取面の深さである
回転体。
【請求項17】
請求項１に記載の回転体であって、
前記エネルギービームは、レーザ光である
回転体。
前記エネルギービームは、レーザ光である
回転体。
【請求項18】
請求項１に記載の回転体であって、
前記放射線は、極端紫外光又はＸ線である
回転体。
前記放射線は、極端紫外光又はＸ線である
回転体。
【請求項19】
請求項１に記載の回転体であって、
前記プラズマ原料は、スズ、リチウム、ガドリニウム、テルビウム、ガリウム、ビスマス又はこれらの材料のうちの少なくとも１つを含む合金である
回転体。
前記プラズマ原料は、スズ、リチウム、ガドリニウム、テルビウム、ガリウム、ビスマス又はこれらの材料のうちの少なくとも１つを含む合金である
回転体。
【請求項20】
エネルギービームの照射により液状のプラズマ原料をプラズマ化して放射線を取り出す光源装置であって、
真空雰囲気を維持可能なチャンバと、
前記チャンバ内に配置され、回転体の回転軸の周囲の区画である軸周囲区画と、前記軸周囲区画よりも前記回転軸から離隔し、前記プラズマ原料を収容すると共に前記エネルギービームが入射する区画である原料収容区画と、前記軸周囲区画と前記原料収容区画の境界に設けられ、前記プラズマ原料の前記原料収容区画から前記軸周囲区画への侵入を防止する侵入防止部とを備える回転体と、
前記原料収容区画に前記エネルギービームを入射させるビーム源と
を具備する光源装置。
真空雰囲気を維持可能なチャンバと、
前記チャンバ内に配置され、回転体の回転軸の周囲の区画である軸周囲区画と、前記軸周囲区画よりも前記回転軸から離隔し、前記プラズマ原料を収容すると共に前記エネルギービームが入射する区画である原料収容区画と、前記軸周囲区画と前記原料収容区画の境界に設けられ、前記プラズマ原料の前記原料収容区画から前記軸周囲区画への侵入を防止する侵入防止部とを備える回転体と、
前記原料収容区画に前記エネルギービームを入射させるビーム源と
を具備する光源装置。
【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収容する回転体及び回転体を備えた光源装置に関する。
【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ている。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ている。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ている。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。
【0003】
ＥＵＶを発生させるＥＵＶ光源装置には、溶融したスズ又はリチウム等であるプラズマ原料にエネルギービームを照射して励起させることにより高温プラズマを発生させ、その高温プラズマからＥＵＶ光を取り出すものがある。エネルギービームとしてレーザ光を用いる方法はＬＰＰ(Laser Produced Plasma)、放電を用いる方法はＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）又はＬＤＰ（Laser Assisted Discharge Produced Plasma）と呼ばれている。
【0004】
ＬＰＰに用いられるＥＵＶ光源装置としては、プラズマ原料の液滴に対してレーザ光を集光することにより原料を励起させてプラズマを発生させるものが知られている。それに対して近年、回転体の遠心力によりレーザ光の照射領域へプラズマ原料を供給する方法が開発された（例えば、特許文献1～３参照）。この方法は、プラズマ原料を液滴として供給する必要がないため、液滴にレーザ光を集光する方式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】
【0005】
【特許文献1】特開２０２１－１９２４号公報
【特許文献2】特表２００８－５３２２２８号公報
【特許文献3】特表２０２２－５３０４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記特許文献１、３には、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、プラズマ原料の基となる金属ペレットを回転体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。レーザ光照射位置近傍にはプラズマ原料を貯留する部位があるものの、プラズマ原料はレーザ光を照射するたびに消費され、さらに回転体の遠心力で飛散する。そのため、プラズマ原料を定期的に供給し、安定した連続運転をさせる必要がある。
【0007】
また、特許文献１、３には、プラズマ原料の供給手段が記載されていないが、例えば特許文献２にプラズマ原料の供給装置が提供されている。この方式を用いると、回転体に原料を供給することができるが、ノズルの状態や回転体の状態によっては常に同じ場所に滴下できるわけではなく、それらは回転の擾乱を引き起こす可能性がある。
【0008】
さらに回転体は、その回転軸に軸受が設けられる。この軸受は耐熱性が低いため、プラズマ原料を溶融させるためのヒータは軸受の近傍を避けて配置される。これにより回転体は、回転軸の近傍の温度が低くなっている。この部位にプラズマ原料が滴下されるとプラズマ原料は滴下した形状のまま固化し、重量の偏心を起こしてしまう。これも上記とは別の要因で回転の擾乱を招く。この問題は回転軸の近傍の温度をプラズマ原料が確実に溶解する温度まで上げることで解決するが、その場合、軸受の寿命が短くなる。
【0009】
また、特許文献３、図６の構成では、レーザ光が照射される部位を相互作用ゾーンと呼び、デブリシールドで囲っている。このデブリシールドにより、レーザ光照射で発生するデブリを防ぐことができるが、ＥＵＶ発光のたびに消費するプラズマ原料を補給する際に、同図６のような構成ではプラズマ原料の供給が難しくなる。デブリシールドと回転体の間にはギャップがあるが、このギャップはプラズマ原料の供給のためではなく、固定されているデブリシールドと回転体を限りなく近づけ、かつ回転体のみを回転させるものであるため、プラズマ原料の導入をこのギャップから行うことは難しい。よって、デブリ低減とレーザ光照射位置までのプラズマ原料の供給を両立させることは難しいと思われる。
【0010】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、長期間にわたってエネルギービーム照射位置にプラズマ原料を安定的に供給することが可能な回転体及び光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る回転体は、エネルギービームの照射により液状のプラズマ原料をプラズマ化して放射線を取り出す光源装置が備える回転体であって、軸周囲区画と、原料収容区画と、侵入防止部とを具備する。
前記軸周囲区画は、前記回転体を回転させる回転軸の周囲の区画である。
前記原料収容区画は、前記軸周囲区画よりも前記回転軸から離隔し、前記プラズマ原料を収容すると共に前記エネルギービームが入射する区画である。
前記侵入防止部は、前記軸周囲区画と前記原料収容区画の境界に設けられ、前記プラズマ原料の前記原料収容区画から前記軸周囲区画への侵入を防止する。
前記軸周囲区画は、前記回転体を回転させる回転軸の周囲の区画である。
前記原料収容区画は、前記軸周囲区画よりも前記回転軸から離隔し、前記プラズマ原料を収容すると共に前記エネルギービームが入射する区画である。
前記侵入防止部は、前記軸周囲区画と前記原料収容区画の境界に設けられ、前記プラズマ原料の前記原料収容区画から前記軸周囲区画への侵入を防止する。
【0012】
前記侵入防止部は、前記軸周囲区画を囲む壁状部材であってもよい。
【0013】
前記侵入防止部は、前記軸周囲区画を封止する封止体であってもよい。
【0014】
前記原料収容区画は、前記プラズマ原料が供給される原料供給領域と、前記原料供給領域よりも前記回転軸から離隔し、前記回転体の回転による遠心力により前記原料供給領域から前記プラズマ原料が流入する原料保持領域とを有し、前記エネルギービームは前記原料保持領域に照射されてもよい。
【0015】
前記回転体は、前記回転軸に垂直な底面を有する底部と、前記底面の周縁に連続し、前記底面に対して壁状となる側面を有する側壁部とを備え、前記軸周囲区画と前記供給領域は前記底面上に位置し、前記原料保持領域は前記側面上に位置してもよい。
【0016】
前記回転体は、前記原料保持領域の周囲の空間である原料保持空間を、前記側面と共に囲むシールド部をさらに具備してもよい。
【0017】
前記回転体は、前記原料供給領域と前記原料保持領域を接続する原料通過流路を有し、
前記プラズマ原料は前記原料通過流路を介して前記原料供給領域から前記原料保持領域へ流入してもよい。
前記プラズマ原料は前記原料通過流路を介して前記原料供給領域から前記原料保持領域へ流入してもよい。
【0018】
前記シールド部は、前記側壁部に連続する天井部と、前記天井部に連続する内壁部とを備えてもよい。
【0019】
前記原料通過流路は、前記内壁部と前記底部の間の開口であってもよい。
【0020】
前記原料通過流路は、前記原料供給領域と前記原料保持領域を接続する管であってもよい。
【0021】
前記回転体は、前記内壁部から前記原料供給領域側に突出し、前記原料供給領域に滴下された前記プラズマ原料の跳ね返りを防止する庇部をさらに具備してもよい。
【0022】
前記回転体は、前記内壁部と前記侵入防止部とを接続し、前記内壁部及び前記侵入防止部と共に前記原料供給領域の周囲の空間である原料供給空間を囲み、前記プラズマ原料が通過する原料供給口を有する蓋部をさらに具備してもよい。
【0023】
前記原料保持領域は、前記エネルギービームが入射する入射領域と、前記入射領域よりも前記回転軸から離隔し、前記原料供給領域と前記入射領域の間に位置する接続領域を有してもよい。
【0024】
前記回転体は、前記原料供給領域と前記接続領域を接続する原料通過流路を有してもよい。
【0025】
前記原料収容区画は、前記原料供給領域と前記原料保持領域の間に位置する原料貯留領域をさらに有し、前記原料貯留領域では前記プラズマ原料が液面から第１深さを有し、前記原料供給領域では前記プラズマ原料が前記液面から前記第１深さより浅い第２深さを有してもよい。
【0026】
前記回転体は、前記回転軸に垂直な底面を有する底部と、前記回転軸に沿った方向において前記底部から離隔し、前記回転軸に垂直な受取面を有する受取部とを備え、前記第１深さは、前記液面から前記底面の深さであり、前記第２深さは、前記液面から前記受取面の深さであってもよい。
【0027】
前記エネルギービームは、レーザ光であってもよい。
【0028】
前記放射線は、極端紫外光又はＸ線であってもよい。
【0029】
前記プラズマ原料は、スズ、リチウム、ガドリニウム、テルビウム、ガリウム、ビスマス又はこれらの材料のうちの少なくとも１つを含む合金であってもよい。
【0030】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る光源装置は、エネルギービームの照射により液状のプラズマ原料をプラズマ化して放射線を取り出す光源装置であって、チャンバと、回転体と、ビーム源とを具備する。
上記チャンバは、真空雰囲気を維持可能である。
上記回転体は、前記チャンバ内に配置され、回転体の回転軸の周囲の区画である軸周囲区画と、前記軸周囲区画よりも前記回転軸から離隔し、前記プラズマ原料を収容すると共に前記エネルギービームが入射する区画である原料収容区画と、前記軸周囲区画と前記原料収容区画の境界に設けられ、前記プラズマ原料の前記原料収容区画から前記軸周囲区画への侵入を防止する侵入防止部とを備える。
上記ビーム源は、前記原料収容区画に前記エネルギービームを入射させる。
上記チャンバは、真空雰囲気を維持可能である。
上記回転体は、前記チャンバ内に配置され、回転体の回転軸の周囲の区画である軸周囲区画と、前記軸周囲区画よりも前記回転軸から離隔し、前記プラズマ原料を収容すると共に前記エネルギービームが入射する区画である原料収容区画と、前記軸周囲区画と前記原料収容区画の境界に設けられ、前記プラズマ原料の前記原料収容区画から前記軸周囲区画への侵入を防止する侵入防止部とを備える。
上記ビーム源は、前記原料収容区画に前記エネルギービームを入射させる。
【発明の効果】
【0031】
本発明によれば、長期間にわたってエネルギービーム照射位置にプラズマ原料を安定的に供給することが可能な回転体及び光源装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る光源装置の模式図である。
【図2】上記光源装置の一部構成の拡大図である。
【図3】上記光源装置が備えるプラズマ生成機構及び原料供給装置の模式図である。
【図4】上記プラズマ生成機構が備える回転体の断面図である。
【図5】上記回転体の平面図である。
【図6】上記回転体へのプラズマ原料の供給及びプラズマ生成を示す模式図である。
【図7】上記回転体の他の構成を示す模式図である。
【図8】本発明の第２の実施形態に係る光源装置が備えるプラズマ生成機構及び原料供給装置の模式図である。
【図9】上記プラズマ生成機構が備える回転体の断面図である。
【図10】上記回転体の拡大図である。
【図11】上記回転体の平面図である。
【図12】上記回転体へのプラズマ原料の供給及びプラズマ生成を示す模式図である。
【図13】上記回転体の他の構成を示す模式図である。
【図14】上記回転体の他の構成を示す模式図である。
【図15】本発明の第３の実施形態に係る光源装置が備えるプラズマ生成機構及び原料供給装置の模式図である。
【図16】上記プラズマ生成機構が備える回転体の断面図である。
【図17】上記回転体の拡大図である。
【図18】上記回転体の平面図である。
【図19】上記回転体へのプラズマ原料の供給を示す模式図である。
【図20】上記回転体におけるプラズマ生成を示す模式図である。
【図21】上記回転体の他の構成を示す模式図である。
【図22】本発明の第４の実施形態に係る光源装置が備えるプラズマ生成機構及び原料供給装置の模式図である。
【図23】上記プラズマ生成機構が備える回転体の断面図である。
【図24】上記回転体の拡大図である。
【図25】上記回転体の平面図である。
【図26】上記回転体へのプラズマ原料の供給を示す模式図である。
【図27】上記回転体におけるプラズマ生成を示す模式図である。
【図28】上記回転体の他の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【0034】
＜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１００の構成例を示す模式図であり、図２は光源装置１００の一部を拡大した模式図である。光源装置１００は、ＬＰＰ(Laser Produced Plasma)方式の光源装置である。すなわち、光源装置１００は、図２に示すようにプラズマ原料１０１にエネルギービームＥＢを照射することで、プラズマ原料１０１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。放射線ＲはＥＵＶ（Extreme Ultraviolet：極端紫外）光、Ｘ線又はその他の電磁波である。
［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１００の構成例を示す模式図であり、図２は光源装置１００の一部を拡大した模式図である。光源装置１００は、ＬＰＰ(Laser Produced Plasma)方式の光源装置である。すなわち、光源装置１００は、図２に示すようにプラズマ原料１０１にエネルギービームＥＢを照射することで、プラズマ原料１０１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。放射線ＲはＥＵＶ（Extreme Ultraviolet：極端紫外）光、Ｘ線又はその他の電磁波である。
【0035】
プラズマ原料１０１はスズ（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ガリウム（Ｇａ）、ビスマス（Ｂｉ）又はこれらの材料のうちの少なくとも１つを含む合金であり、液状である。放射線ＲとしてＥＵＶ光が出射される場合は、プラズマ原料１０１として溶融したＳｎやＬｉが用いられる。放射線ＲとしてＸ線が出射される場合は、プラズマ原料１０１として溶融したＧａやＧａ合金、Ｓｎ化合物等が用いられる。
【0036】
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、鉛直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方向を水平方向のうち左右方向（Ｘ軸の正側が右側、負側が左側）、Ｙ方向を水平方向のうち前後方向（Ｙ軸の正側が前方側、負側が後方側）、Ｚ方向を鉛直方向（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。
【0037】
図１に示すように光源装置１００は、筐体１０２、真空チャンバ１０３、エネルギービーム入射チャンバ１０４、放射線出射チャンバ１０５、プラズマ生成機構１０６、制御部１０７及び原料供給装置１３０を備える。なお、図１では、原料供給装置１３０を模式的に図示しているが、詳細な構成については後述する。
【0038】
図１に示す例では、筐体１０２は、おおよその外形が立方体形状となるように構成されている。なお筐体１０２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１０２は、前方面に形成される出射孔１０２ａと、右側面に形成される入射孔１０２ｂと、左側面に形成される貫通孔１０２ｃとを有する。筐体１０２の材料は限定されず、例えば金属が用いられる。
【0039】
本実施形態では、前方面の出射孔１０２ａ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が設定されている。放射線Ｒは、出射軸ＥＡに沿って取り出され、出射孔１０２ａ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１０２ｂ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が設定されている。
【0040】
図１に示すように、筐体１０２の外部にはエネルギービームＥＢを出射するビーム源１０８が設置されている。ビーム源１０８は、入射軸ＩＡに沿ってエネルギービームＥＢが筐体１０２の内部に入射するように設置されている。エネルギービームＥＢとしては、電子ビームやレーザ光を使用することが可能である。ビーム源１０８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。
【0041】
光源装置１００には、複数のチャンバを含むチャンバ部Ｃが設けられている。具体的には、チャンバ部Ｃは、真空チャンバ１０３、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）１０４、及び放射線出射チャンバ(以下、単に出射チャンバという)１０５を含む。真空チャンバ１０３と入射チャンバ１０４は互いに連結され、真空チャンバ１０３と出射チャンバ１０５は互いに連結されている。
【0042】
入射チャンバ１０４は、エネルギービームＥＢの入射軸ＩＡ上に位置するように構成され、出射チャンバ１０５は、放射線Ｒの出射軸ＥＡ上に位置するように構成されている。また真空チャンバ１０３には、プラズマＰを発生させるプラズマ生成機構１０６が配置されている。
【0043】
本実施形態では、チャンバ本体１０９と、チャンバ本体１０９の前方面から前方側に突出する外側突出部１０９ａと、チャンバ本体１０９の内周面から内部側に突出する２つの内側突出部１０９ｂ及び１０９ｃとにより、チャンバ部Ｃ（真空チャンバ１０３、入射チャンバ１０４及び出射チャンバ１０５）が構成されている。チャンバ本体１０９の材料としては、金属材料が用いられる。
【0044】
チャンバ本体１０９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１０２の前後左右の各面とそれぞれ対向するように配置されている。また、チャンバ本体１０９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。
【0045】
図１に示すように、チャンバ本体１０９の前方面には、出射孔１０９ｄが形成されている。出射孔１０９ｄは、放射線Ｒの出射軸ＥＡ上で、筐体１０２の前方面の出射孔１０２ａと並ぶ位置に形成される。チャンバ本体１０９の出射孔１０９ｄの周縁部から、前方側に突出するように外側突出部１０９ａが形成されている。外側突出部１０９ａは、筐体１０２の出射孔１０２ａに内接するように、筐体１０２の出射孔１０２ａよりも前方側に大きく突出するように構成されている。
【0046】
また、チャンバ本体１０９の内部側において、出射孔１０９ｄの周縁部から内部側に突出するように、内側突出部１０９ｂが形成されている。外側突出部１０９ａ及び内側突出部１０９ｂに囲まれた空間が、出射チャンバ１０５として機能する。出射チャンバ１０５を構成する外側突出部１０９ａ及び内側突出部１０９ｂ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１０９ａ及び内側突出部１０９ｂは、チャンバ本体１０９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１０９に接続されてもよい。
【0047】
出射チャンバ１０５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ている。出射チャンバ１０５は、放射線Ｒの出射軸ＥＡに沿った方向において、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ている。すなわち、出射チャンバ１０５は、前後の端部に近づくにつれて絞られるような形状を有する。また出射チャンバ１０５は、前後の端部に放射線Ｒを通す開口部（アパーチャー）が設けられている。
【0048】
出射チャンバ１０５の前方側の端部（外側突出部１０９ａ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１１０が接続されている。アプリケーションチャンバ１１０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１１０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１１０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もよい。
【0049】
出射チャンバ１０５とアプリケーションチャンバ１１０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１１０とを物理的に分離するフィルタ膜１１１が設けられている。フィルタ膜１１１は放射線Ｒ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１０１やデブリのアプリケーションチャンバ１１０への進入を防止する。
【0050】
出射チャンバ１０５の内部には、出射チャンバ１０５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１１０内）に導光して集光するためのコレクタ（集光鏡）１１２が配置されている。図１では、出射チャンバ１０５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。
【0051】
また出射チャンバ１０５の内部には、遮蔽部材（中央掩蔽）１１３が配置されている。遮蔽部材１１３は、放射線Ｒの出射軸ＥＡ上にて、チャンバ本体１０９の出射孔１０９ｄ、筐体１０２の出射孔１０２ａ及びフィルタ膜１１１と並ぶように配置される。本実施形態では、遮蔽部材１１３により、コレクタ１１２によって集光されない放射線成分を遮光することが可能である。
【0052】
チャンバ本体１０９の右前角部には、入射窓１１４が設けられている。入射窓１１４は、エネルギービームＥＢの入射軸ＩＡ上で、筐体１０２の右側面の入射孔１０２ｂと並ぶ位置に配置されている。また、チャンバ本体１０９の右前角部の内部側において、入射窓１１４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１０９ｃが形成されている。
【0053】
チャンバ本体１０９の内部空間のうち、内側突出部１０９ｃに囲まれた空間が、入射チャンバ１０４として機能する。入射チャンバ１０４を構成する内側突出部１０９ｃ及びチャンバ本体１０９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１０９ｃは、チャンバ本体１０９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１０９に接続されてもよい。
【0054】
入射チャンバ１０４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ている。入射チャンバ１０４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１０９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ている。すなわち、入射チャンバ１０４は、内部側の端部に近づくにつれて絞られるような形状を有する。また入射チャンバ１０４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）が設けられている。
【0055】
入射チャンバ１０４の内部には、飛散したプラズマ原料１０１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、捕捉機構として、エネルギービームＥＢを透過し、プラズマ原料１０１やデブリを捕捉する板状の回転部材である回転式窓１１５が配置されている。回転式窓１１５を回転させることで、回転式窓１１５のビーム透過領域の実質的な面積が増大し、回転式窓１１５の交換頻度を低減することが可能となる。
【0056】
また、図１に示すように、出射チャンバ１０５及び入射チャンバ１０４には、ガス注入路１１６ａ及び１１６ｂ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１０５及び入射チャンバ１０４の内部にガスが供給される。出射チャンバ１０５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１０４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。
【0057】
出射チャンバ１０５及び入射チャンバ１０４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１０５及び入射チャンバ１０４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１０５及び入射チャンバ１０４の内部圧力を真空チャンバ１０３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。
【0058】
チャンバ本体１０９の内部空間のうち、出射チャンバ１０５として機能する内側突出部１０９ｂの内部空間及び入射チャンバ１０４として機能する内側突出部１０９ｃの内部空間を除く空間が、真空チャンバ１０３として機能する。真空チャンバ１０３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。
【0059】
図１に示すように、チャンバ本体１０９は、筐体１０２の左側面の貫通孔１０２ｃから筐体１０２の外部に突出する部分を有し、その先端が排気用ポンプ１１７に接続されている。排気用ポンプ１１７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１１７により真空チャンバ１０３内が排気され、真空チャンバ１０３が減圧される。これにより、真空チャンバ１０３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１０３内は、入射チャンバ１０４及び出射チャンバ１０５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１０３内に不活性ガスが供給されていてもよい。
【0060】
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１１８が設置されている。ガスノズル１１８は、チャンバ本体１０９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１１８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１０９内にガスを供給する。図１に示す例では、ガスノズル１１８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。
【0061】
プラズマ生成機構１０６は、真空チャンバ１０３内にてプラズマＰを生成し、放射線Ｒ（Ｘ線又はＥＵＶ光）を放出するための機構である。プラズマ生成機構１０６は、図２に示すように回転体１２０を備える。図２に示すように、回転体１２０にはエネルギービームＥＢが入射する。回転体１２０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１０３内に配置されている。
【0062】
回転体１２０は、図２に矢印Ｓで示すように回転可能に保持されており、原料供給装置１３０から液状のプラズマ原料１０１が供給される。プラズマ原料１０１は回転体１２０の回転により、照射位置Iに供給され、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。プラズマ生成機構１０６及び原料供給装置１３０詳細については後述する。
【0063】
制御部１０７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１０７により、ビーム源１０８や排気用ポンプ１１７の動作が制御される。また制御部１０７により、後に説明する原料供給装置１３０や回転駆動源等の動作が制御される。制御部１０７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１０７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１０７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１０７が構成される位置等は任意に設計されてよい。
【0064】
また、図１に示すように、本実施形態では、チャンバ本体１０９の前面側にて真空チャンバ１０３と空間的に接続される領域に、放射線診断部１１９が設けられている。放射線診断部１１９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が入射する位置に配置されている。放射線診断部１１９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１１９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の診断や、以下で説明する原料供給装置１３０の動作制御に用いられる。
【0065】
［原料供給装置の構成］
図３は、プラズマ生成機構１０６及び原料供給装置１３０の構成を示す模式図である。なお、図３では筐体１０２、エネルギービーム入射チャンバ１０４及び放射線出射チャンバ１０５は省略されている。図３に示すように、原料供給装置１３０は光源装置１００の真空チャンバ１０３に接続される。原料供給装置１３０は、プラズマ原料１０１を真空チャンバ１０３内に供給する装置である。
図３は、プラズマ生成機構１０６及び原料供給装置１３０の構成を示す模式図である。なお、図３では筐体１０２、エネルギービーム入射チャンバ１０４及び放射線出射チャンバ１０５は省略されている。図３に示すように、原料供給装置１３０は光源装置１００の真空チャンバ１０３に接続される。原料供給装置１３０は、プラズマ原料１０１を真空チャンバ１０３内に供給する装置である。
【0066】
原料供給装置１３０は、原料排出部１３１、原料補給管１３２、補給用バルブ１３３、原料タンク１３４、原料供給管１３５、供給用バルブ１３６、圧力計１３７、排気管１３８、加熱機構１３９及び真空排気装置１４０を備える。
【0067】
原料排出部１３１は、原料タンク１３４に補給するためのプラズマ原料１０１を排出する。原料排出部１３１は、プラズマ原料１０１を収容し、必要量を排出する機構である。原料補給管１３２は原料排出部１３１と原料タンク１３４とを接続し、原料排出部１３１から排出されたプラズマ原料１０１を通過させる。補給用バルブ１３３は原料補給管１３２に設けられ、原料タンク１３４の減圧雰囲気を維持する。補給用バルブ１３３としては、例えばプラズマ原料１０１が通過可能なように原料補給管１３２を開閉するメカニカルバルブ等が用いられる。
【0068】
原料タンク１３４は、真空チャンバ１０３の外側に設けられ、液体状態のプラズマ原料１０１を貯留する。原料タンク１３４には内部に連通するように、原料補給管１３２及び原料供給管１３５が接続されている。また原料タンク１３４は加熱機構１３９を有する。加熱機構１３９は、原料タンク１３４内のプラズマ原料１０１を加熱するため機構である。加熱機構１３９としては、例えば電熱線等を用いたヒータが用いられる。
【0069】
加熱機構１３９による加熱により、原料補給管１３２から原料タンク１３４に補給されるプラズマ原料１０１は、補給時の状態（固体状態又は液体状態）にかかわらず、プラズマ原料１０１が液体状態となるように所定の温度に維持される。
【0070】
原料供給管１３５は、原料タンク１３４と真空チャンバ１０３とを接続し、原料タンク１３４内に貯留された液体状のプラズマ原料１０１を回転体１２０に供給する。原料供給管１３５は、真空チャンバ１０３の壁面を貫通して原料タンク１３４と真空チャンバ１０３とを接続する。供給用バルブ１３６は原料供給管１３５に設けられ、プラズマ原料１０１の流れを開閉する。圧力計１３７は原料タンク１３４に接続され、原料タンク１３４内の圧力を計測する。排気管１３８は真空排気装置１４０と原料タンク１３４を接続する。
【0071】
原料供給装置１３０は、図３に示すように、真空チャンバ１０３の鉛直上方に配置される。これにより、液体状のプラズマ原料１０１をその自重により真空チャンバ１０３内に導入することが可能となり、装置構成をシンプルにすることができる。また、原料供給装置１３０を用いることにより、回転体１２０に対して、液体状のプラズマ原料１０１を必要に応じて供給することが可能となる。このため、プラズマ原料１０１の貯留量を少なくし、消費エネルギーを抑えると共に、プラズマ原料を安定して供給することが可能となる。
【0072】
［プラズマ生成機構の構成］
図３に示すように、プラズマ生成機構１０６は、回転体１２０、回転駆動源１２７、軸部１２８及び軸受１２９を備える。回転駆動源１２７は、真空チャンバ１０３外に配置され、回転体１２０の回転動力を生成する。回転駆動源１２７は例えばモータである。軸部１２８は、回転駆動源１２７と回転体１２０を接続し、回転駆動源１２７において生成された回転動力を回転体１２０に伝達する。軸受１２９は軸部１２８と真空チャンバ１０３の間に配置され、真空チャンバ１０３に対する軸部１２８の回転を可能とする。
図３に示すように、プラズマ生成機構１０６は、回転体１２０、回転駆動源１２７、軸部１２８及び軸受１２９を備える。回転駆動源１２７は、真空チャンバ１０３外に配置され、回転体１２０の回転動力を生成する。回転駆動源１２７は例えばモータである。軸部１２８は、回転駆動源１２７と回転体１２０を接続し、回転駆動源１２７において生成された回転動力を回転体１２０に伝達する。軸受１２９は軸部１２８と真空チャンバ１０３の間に配置され、真空チャンバ１０３に対する軸部１２８の回転を可能とする。
【0073】
回転体１２０は、真空チャンバ１０３内に配置され、軸部１２８と接続されている。回転体１２０は図３に示すように、軸部１２８の回転により回転する。以下、回転体１２０及び軸部１２８の回転軸を回転軸Ｍとする。回転軸Ｍは鉛直方向（Ｚ方向）に沿い、回転面が水平方向となるように配置されている。回転体１２０の材料は特に限定されず、溶融しているプラズマ原料１０１を収容可能なものであればよい。
【0074】
図４は回転体１２０の断面図であり、図５は回転体１２０の平面図である。図４は図５のＡ-Ａ線における回転体１２０の断面を示す。これらの図に示すように回転体１２０は本体部１２１及び侵入防止部１２２を備える。
【0075】
本体部１２１は、底部１２３及び側壁部１２４を備える。底部１２３は板状部分であり、円板形状とすることができる。本体部１２１の中心には軸部１２８が接続されている。底部１２３は底面１２３ａを有する。底面１２３ａは底部１２３のうち軸部１２８とは反対側の面である。底面１２３ａは例えば回転軸Ｍに垂直な面であり、すなわち水平面である。
【0076】
側壁部１２４は、底部１２３の周縁に連続する筒形状の壁状部分である。側壁部１２４は、回転軸Ｍから一定距離に設けられた円筒形状の壁状部分とすることができる。側壁部１２４は側面１２４ａを有する。側面１２４ａは側壁部１２４のうち内周側の面であり、底面１２３ａの周縁に連続し、底面１２３ａに対して壁状となる面である。側面１２３ａは例えば底面１２３ａに垂直な面である。また側面１２４ａは、底面１２３ａに垂直な面に対して内周側又は外周側に傾斜した面や、底面１２３ａ側が底面１２３ａに垂直であって一定の高さから内周側又は外周側に傾斜した面等であってもよい。
【0077】
侵入防止部１２２は、底面１２３ａ上に設けられた壁状部分である。侵入防止部１２２は、回転軸Ｍから一定距離に設けられ、側壁部１２４より回転軸Ｍに接近する円筒形状の壁状部分とすることができる。侵入防止部１２２は壁面１２２ａを有する。壁面１２２ａは侵入防止部１２２のうち外周側の面であり、底面１２３ａに連続する。壁面１２２ａは例えば、底面１２３ａに垂直な面であり、側面１２４ａと対向する。
【0078】
【0079】
軸周囲区画１２５は、回転軸Ｍの周囲の区画であり、侵入防止部１２２によって囲まれ、侵入防止部１２２より内周側の区画である。原料収容区画１２６は、軸周囲区画１２５よりも回転軸Ｍから離隔し、プラズマ原料１０１を収容すると共にエネルギービームＥＢが入射する区画であり、侵入防止部１２２より外周側の区画である。原料収容区画１２６は、原料供給領域１２６ａと原料保持領域１２６ｂを有する。
【0080】
原料供給領域１２６ａはプラズマ原料１０１が供給される領域である。具体的には原料供給領域１２６ａは底面１２３ａのうち、侵入防止部１２２より外周側の領域である。原料保持領域１２６ｂは原料供給領域よりも回転軸Ｍから離隔し、回転体１２０の回転による遠心力により原料供給領域１２６ａからプラズマ原料１０１が流入すると共にエネルギービームＥＢが照射される領域である。具体的には原料保持領域１２６ｂは側面１２４ａ上の領域である。
【0081】
図６は原料供給装置１３０から回転体１２０へのプラズマ原料１０１の供給を示す模式図である。同図に示すように、回転体１２０が回転している状態で、原料供給装置１３０からプラズマ原料１０１の液滴Ｄが底面１２３ａ上の原料供給領域１２６ａに滴下される。滴下されたプラズマ原料１０１は回転体１２０の回転による遠心力により原料供給領域１２６ａから側面１２４ａ、すなわち原料保持領域１２６ｂに流入する。
【0082】
図６に示すように、エネルギービームＥＢは原料保持領域１２６ｂ上の照射位置Iにおいてプラズマ原料１０１に照射され、プラズマＰを発生させる。エネルギービームＥＢの照射によるプラズマ化によって、原料保持領域１２６ｂ上のプラズマ原料１０１は消費されるため、エネルギービームＥＢの照射中も原料供給領域１２６ａへのプラズマ原料１０１の供給は継続される。
【0083】
プラズマ生成機構１０６は以上のような構成を有する。なお、回転体１２０の形状は上述のものに限られず、少なくとも軸周囲区画１２５、原料収容区画１２６及び侵入防止部１２２を備えるものであればよい。例えば本体部１２１の外周形状は円形形状に限られず、多角形形状等であってもよい。侵入防止部１２２の形状も円筒形状に限られず、軸周囲区画１２５と原料収容区画１２６を隔てる形状であればよい。回転軸Ｍの方向も鉛直方向に沿ったものに限られず、一定程度鉛直方向から傾いた方向であってもよい。回転駆動源１２７、軸部１２８及び軸受１２９の構成についても適宜変更可能である。
【0084】
［回転体による効果］
上述のように、プラズマ原料１０１は原料供給領域１２６ａに滴下され、遠心力により原料保持領域１２６ｂに流入する（図６参照）。すなわちプラズマ原料１０１は原料収容区画１２６内に位置する。一方、軸周囲区画１２５は原料収容区画１２６よりも回転軸Ｍに近接し、かつ侵入防止部１２２により原料収容区画１２６とは隔てられている。このため、プラズマ原料１０１が軸周囲区画１２５に侵入することは防止されている。
上述のように、プラズマ原料１０１は原料供給領域１２６ａに滴下され、遠心力により原料保持領域１２６ｂに流入する（図６参照）。すなわちプラズマ原料１０１は原料収容区画１２６内に位置する。一方、軸周囲区画１２５は原料収容区画１２６よりも回転軸Ｍに近接し、かつ侵入防止部１２２により原料収容区画１２６とは隔てられている。このため、プラズマ原料１０１が軸周囲区画１２５に侵入することは防止されている。
【0085】
仮に侵入防止部１２２が設けられていない場合、液滴Ｄの飛散等によってプラズマ原料１０１は軸周囲区画１２５に侵入するおそれがある。その場合、軸周囲区画１２５においてプラズマ原料１０１が固化すると偏心が生じ、回転体１２０の回転に擾乱が生じるおそれがある。その結果、照射位置Iにおいてプラズマ原料１０１の液面が変動し、放出される放射線Ｒの状態が不安定となる。一方、軸周囲区画１２５をヒータ等によって加熱することでプラズマ原料１０１の固化を防止することは可能である。しかしながら、軸受は一般に耐熱性が低いため。軸周囲区画１２５をヒータ等によって加熱すると軸受１２９の寿命が短くなる。
【0086】
これに対して回転体１２０では、プラズマ原料１０１の軸周囲区画１２５への侵入が防止されているため、軸周囲区画１２５を加熱する必要がない。また、回転軸Ｍから離隔した原料収容区画１２６は加熱することでプラズマ原料１０１の固化を防止できるため、回転の擾乱を防止し、回転体１２０の回転を安定化させることが可能となる。したがって回転体１２０を用いることにより、長期間にわたって照射位置Iにプラズマ原料１０１を安定的に供給し、放射線Ｒの状態を安定化させることができ、光源装置１００の安定な長時間運転が可能となる。
【0087】
［回転体の他の構成］
回転体１２０は以下のような構成とすることも可能である。図７は回転体１２０の他の構成を示す模式図である。
回転体１２０は以下のような構成とすることも可能である。図７は回転体１２０の他の構成を示す模式図である。
【0088】
図７に示すように、侵入防止部１２２は軸周囲区画１２５を封止する封止体であってもよい。具体的には侵入防止部１２２は、底面１２３ａ上に設けられた壁状部分１２２ｂと、壁状部分１２２ｂの間を閉塞する天板部分１２２ｃを備える。壁状部分１２２ｂは、回転軸Ｍから一定距離に設けられ、側壁部１２４より回転軸Ｍに接近する円筒形状の壁状部分とすることができる。天板部分１２２ｃは平板状部分とすることができる。
【0089】
この構成においても、封止体である侵入防止部１２２によってプラズマ原料１０１の軸周囲区画１２５への侵入を防止することができるため、長期間にわたって照射位置Iにプラズマ原料１０１を安定的に供給し、放射線Ｒの状態を安定化させることができる。なお、天板部分１２２ｃは平板状に限られず、中央部が上方に向かって突出する曲面形状や錐体形状等、天板部分１２２ｃ上にプラズマ原料１０１が蓄積されない形状としても好適である。また、侵入防止部１２２は軸周囲区画１２５を封止するものであればよく、例えば半球形状等であってもよい。
【0090】
＜第２の実施形態＞
本発明に係る第２の実施形態の光源装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した光源装置１００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。
本発明に係る第２の実施形態の光源装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した光源装置１００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。
【0091】
［プラズマ生成機構の構成］
図８は第２の実施形態に係る光源装置２００が備えるプラズマ生成機構２０６の模式図である。光源装置２００の構成のうちプラズマ生成機構２０６以外の構成は第１の実施形態と同様である。同図に示すようにプラズマ生成機構２０６は、回転体２２０、回転駆動源２２７、軸部２２８及び軸受２２９を備える。
図８は第２の実施形態に係る光源装置２００が備えるプラズマ生成機構２０６の模式図である。光源装置２００の構成のうちプラズマ生成機構２０６以外の構成は第１の実施形態と同様である。同図に示すようにプラズマ生成機構２０６は、回転体２２０、回転駆動源２２７、軸部２２８及び軸受２２９を備える。
【0092】
回転駆動源２２７は、真空チャンバ１０３外に配置され、回転体２２０の回転動力を生成する。回転駆動源２２７は例えばモータである。軸部２２８は、回転駆動源２２７と回転体２２０を接続し、回転駆動源２２７において生成された回転動力を回転体２２０に伝達する。軸受２２９は軸部２２８と真空チャンバ１０３の間に配置され、真空チャンバ１０３に対する軸部２２８の回転を可能とする。
【0093】
回転体２２０は、真空チャンバ１０３内に配置され、軸部２２８と接続されている。回転体２２０は図８に示すように、軸部２２８の回転により回転する。以下、回転体２２０及び軸部２２８の回転軸を回転軸Ｍとする。回転軸Ｍは鉛直方向（Ｚ方向）に沿い、回転面が水平方向となるように配置されている。
【0094】
図９は回転体２２０の断面図であり、図１０は図９の拡大図、図１１は回転体２２０の平面図である。図９は図１１のＢ-Ｂ線における回転体２２０の断面を示す。これらの図に示すように回転体２２０は本体部２２１、侵入防止部２２２及びシールド部２３０を備える。
【0095】
本体部２２１は、底部２２３及び側壁部２２４を備える。底部２２３は板状部分であり、円板形状とすることができる。本体部２２１の中心には軸部２２８が接続されている。底部２２３は底面２２３ａを有する。底面２２３ａは底部２２３のうち軸部２２８とは反対側の面である。底面２２３ａは例えば回転軸Ｍに垂直な面であり、すなわち水平面である。
【0096】
側壁部２２４は、底部２２３の周縁に連続する筒形状の壁状部分である。側壁部２２４は、回転軸Ｍから一定距離に設けられた円筒形状の壁状部分とすることができる。側壁部２２４は側面２２４ａを有する。側面２２４ａは側壁部２２４のうち内周側の面であり、底面２２３ａの周縁に連続し、底面２２３ａに対して壁状となる面である。側面２２４ａは例えば底面２２３ａに垂直な面である。また側面２２４ａは、底面２２３ａに垂直な面に対して内周側又は外周側に傾斜した面や、底面２２３ａ側が底面２２３ａに垂直であって一定の高さから内周側又は外周側に傾斜した面等であってもよい。
【0097】
侵入防止部２２２は、底面２２３ａ上に設けられた壁状部分である。侵入防止部２２２は、回転軸Ｍから一定距離に設けられ、側壁部２２４より回転軸Ｍに接近する円筒形状の壁状部分とすることができる。侵入防止部２２２は壁面２２２ａを有する。壁面２２２ａは侵入防止部２２２のうち外周側の面であり、底面２２３ａに連続する。壁面２２２ａは例えば、底面２２３ａに垂直な面である。
【0098】
シールド部２３０は、側面２２４ａとの間に空間を形成する。図１０に示すようにシールド部２３０は、側壁部２２４に連続する天井部２３１と天井部２３１に連続する内壁部２３２を備える。天井部２３１は、底部２２３に平行な板状部材であり、内壁部２３２は側壁部２２４に平行な壁状部材である。また、シールド部２３０は、側面２２４ａとの間に空間を形成するものであればよく、他の形状を有するものであってもよい。内壁部２３２と底面２２３ａの間には原料通過流路２３３が設けられている。原料通過流路２３３は、間隙又は開口であり、内壁部２３２の全周に渡って設けられている。
【0099】
【0100】
軸周囲区画２２５は、回転軸Ｍの周囲の区画であり、侵入防止部２２２によって囲まれ、侵入防止部２２２より内周側の区画である。原料収容区画２２６は、軸周囲区画２２５よりも回転軸Ｍから離隔し、プラズマ原料１０１を収容すると共にエネルギービームＥＢが入射する区画であり、侵入防止部２２２より外周側の区画である。原料収容区画２２６は、原料供給領域２２６ａと原料保持領域２２６ｂを有する。
【0101】
原料供給領域２２６ａはプラズマ原料１０１が供給される領域である。具体的には原料供給領域２２６ａは底面２２３ａのうち、侵入防止部２２２より外周側かつシールド部２３０より内周側の領域である。原料保持領域２２６ｂは原料供給領域よりも回転軸Ｍから離隔し、回転体２２０の回転による遠心力により原料供給領域２２６ａからプラズマ原料１０１が流入すると共にエネルギービームＥＢが照射される領域である。具体的には原料保持領域２２６ｂは側面２２４ａ上の領域である。
【0102】
本実施形態においてはシールド部２３０が設けられているため、原料供給領域２２６ａと原料保持領域２２６ｂは離隔している。また、原料保持領域２２６ｂの周囲の空間は側面２２４ａとシールド部２３０によって囲まれている。以下、この空間を原料保持空間Ｇとする。上述のように、内壁部２３２と底部２２３の間には原料通過流路２３３が設けられており、原料保持空間Ｇは原料通過流路２３３を介して原料供給領域２２６ａと連通している。
【0103】
図１２は原料供給装置１３０から回転体２２０へのプラズマ原料１０１の供給を示す模式図である。同図に示すように、回転体２２０が回転している状態で、原料供給装置１３０からプラズマ原料１０１の液滴Ｄが底面２２３ａ上の原料供給領域２２６ａに滴下される。滴下されたプラズマ原料１０１は回転体２２０の回転による遠心力により、原料供給領域２２６ａから原料通過流路２３３を通過して原料保持空間Ｇに流入し、さらに側面２２４ａ、すなわち原料保持領域２２６ｂに流入する。
【0104】
図１２に示すように、エネルギービームＥＢは原料保持領域２２６ｂ上の照射位置Iにおいてプラズマ原料１０１に照射され、プラズマＰを発生させる。エネルギービームＥＢの照射によるプラズマ化によって、原料保持領域２２６ｂ上のプラズマ原料１０１は消費されるため、エネルギービームＥＢの照射中も原料供給領域２２６ａへのプラズマ原料１０１の供給は継続される。なお、シールド部２３０には、エネルギービームＥＢ及び放射線Ｒを通過させる図示しない通過路が設けられている。通過路は内壁部２３２に設けられた間隙又は開口である。
【0105】
プラズマ生成機構２０６は以上のような構成を有する。なお、回転体２２０の形状は上述のものに限られず、少なくとも軸周囲区画２２５、原料収容区画２２６、侵入防止部２２２及びシールド部２３０を備えるものであればよい。例えば本体部２２１の外周形状は円形形状に限られず、多角形形状等であってもよい。侵入防止部２２２の形状も円筒形状に限られず、軸周囲区画２２５と原料収容区画２２６を隔てる形状であればよい。回転軸Ｍの方向も鉛直方向に沿ったものに限られず、一定程度鉛直方向から傾いた方向であってもよい。回転駆動源２２７、軸部２２８及び軸受２２９の構成についても適宜変更可能である。
【0106】
［回転体による効果］
本実施形態に係る回転体２２０では、第1の実施形態と同様に、プラズマ原料１０１の軸周囲区画２２５への侵入が防止されているため、軸周囲区画２２５を加熱する必要がない。また、回転軸Ｍから離隔した原料収容区画２２６は加熱することでプラズマ原料１０１の固化を防止できるため、回転の擾乱を防止し、回転体２２０の回転を安定化させることが可能となる。したがって回転体２２０を用いることにより、長期間にわたって照射位置Iにプラズマ原料１０１を安定的に供給し、放射線Ｒの状態を安定化させることができ、光源装置２００の安定な長時間運転が可能となる。
本実施形態に係る回転体２２０では、第1の実施形態と同様に、プラズマ原料１０１の軸周囲区画２２５への侵入が防止されているため、軸周囲区画２２５を加熱する必要がない。また、回転軸Ｍから離隔した原料収容区画２２６は加熱することでプラズマ原料１０１の固化を防止できるため、回転の擾乱を防止し、回転体２２０の回転を安定化させることが可能となる。したがって回転体２２０を用いることにより、長期間にわたって照射位置Iにプラズマ原料１０１を安定的に供給し、放射線Ｒの状態を安定化させることができ、光源装置２００の安定な長時間運転が可能となる。
【0107】
加えて、回転体２２０ではシールド部２３０によって原料保持空間Ｇが囲まれているため、デブリが原料保持空間Ｇ外に飛散することが防止されている。デブリはプラズマ原料１０１へのエネルギービームＥＢの照射によって生じるプラズマ原料１０１の蒸気及び煙霧であり、エネルギービームＥＢ及び放射線Ｒを減衰させる。
【0108】
また、原料保持領域２２６ｂへのプラズマ原料１０１の供給は原料通過流路２３３を介して行われる。仮にシールド部２３０と側壁部２２４の間にプラズマ原料１０１の供給を行うと、液滴Ｄの飛散により、霧状に拡散されたプラズマ原料１０１がシールド部２３０の内部やエネルギービームＥＢの通過路に付着し、発光性能に影響する可能性がある。これに対し、原料通過流路２３３を介してプラズマ原料１０１を供給する場合、そのような付着を防止することができる。したがって、回転体２２０を用いることにより、デブリの低減とプラズマ原料１０１の供給及び照射位置Iへの導入を両立させることが可能である。
【0109】
【0110】
図１３に示すように、シールド部２３０は管部２３４を備えるものであってもよい。管部２３４はシールド部２３０の下端部に接続され、底面２２３ａとの間に管状の原料通過流路２３３を形成する。管部２３４はシールド部２３０の全周にわたって設けられてもよく、所定間隔で設けられてもよい。
【0111】
また、図１４に示すようにシールド部２３０には庇部２３５が設けられてもよい。庇部２３５は内壁部２３２から原料供給領域２２６ａ側に突出し、シールド部２３０の全周にわたって設けられている。庇部２３５の位置は同図に示すように内壁部２３２の上端部であってもよく、より低い位置であってもよい。さらに、図１９に示すように侵入防止部２２２にも庇部２３６が設けられてもよい。庇部２３６は侵入防止部２２２から原料供給領域２２６ａ側に突出し、侵入防止部２２２の全周にわたって設けられている。庇部２３６の位置は同図に示すように侵入防止部２２２の上端部であってもよく、より低い位置であってもよい。
【0112】
庇部２３５及び庇部２３６は原料供給領域２２６ａに滴下されたプラズマ原料１０１の跳ね返りを遮蔽し、シールド部２３０上や軸周囲区画２２５へのプラズマ原料１０１の飛散を防止する。なお、回転体２２０には庇部２３５と庇部２３６の一方のみが設けられてもよい。
【0113】
また、回転体２２０は図１４に示す管部２３４と図１４に示す庇部２３５及び庇部２３６の両方を備えるものであってもよい。さらに、侵入防止部２２２は第１の実施形態において説明したように、軸周囲区画２２５を封止する封止体構造（図７参照）であってもよい。
【0114】
＜第３の実施形態＞
本発明に係る第３の実施形態の光源装置について説明する。
本発明に係る第３の実施形態の光源装置について説明する。
【0115】
［プラズマ生成機構の構成］
図１５は第３の実施形態に係る光源装置３００が備えるプラズマ生成機構３０６の模式図である。光源装置３００の構成のうちプラズマ生成機構３０６以外の構成は第１の実施形態と同様である。同図に示すようにプラズマ生成機構３０６は、回転体３２０、回転駆動源３２７、軸部３２８及び軸受３２９を備える。
図１５は第３の実施形態に係る光源装置３００が備えるプラズマ生成機構３０６の模式図である。光源装置３００の構成のうちプラズマ生成機構３０６以外の構成は第１の実施形態と同様である。同図に示すようにプラズマ生成機構３０６は、回転体３２０、回転駆動源３２７、軸部３２８及び軸受３２９を備える。
【0116】
回転駆動源３２７は、真空チャンバ１０３外に配置され、回転体３２０の回転動力を生成する。回転駆動源３２７は例えばモータである。軸部３２８は、回転駆動源３２７と回転体３２０を接続し、回転駆動源３２７において生成された回転動力を回転体３２０に伝達する。軸受３２９は軸部３２８と真空チャンバ１０３の間に配置され、真空チャンバ１０３に対する軸部３２８の回転を可能とする。
【0117】
回転体３２０は、真空チャンバ１０３内に配置され、軸部３２８と接続されている。回転体３２０は図１５に示すように、軸部３２８の回転により回転する。以下、回転体３２０及び軸部３２８の回転軸を回転軸Ｍとする。回転軸Ｍは鉛直方向（Ｚ方向）に沿い、回転面が水平方向となるように配置されている。
【0118】
図１６は回転体３２０の断面図であり、図１７は図１６の拡大図、図１８は回転体３２０の平面図である。図１６は図１８のＣ-Ｃ線における回転体３２０の断面を示す。これらの図に示すように回転体３２０は本体部３２１、侵入防止部３２２、シールド部３３０及び受取部３４０を備える。
【0119】
本体部３２１は、底部３２３及び側壁部３２４を備える。底部３２３は板状部分であり、円板形状とすることができる。本体部３２１の中心には軸部３２８が接続されている。底部３２３は底面３２３ａを有する。底面３２３ａは底部３２３のうち軸部３２８とは反対側の面である。底面３２３ａは例えば回転軸Ｍに垂直な面であり、すなわち水平面である。
【0120】
側壁部３２４は、底部３２３の周縁に連続する筒形状の壁状部分である。側壁部３２４は、回転軸Ｍから一定距離に設けられた円筒形状の壁状部分とすることができる。側壁部３２４は側面３２４ａを有する。側面３２４ａは側壁部３２４のうち内周側の面であり、底面３２３ａの周縁に連続し、底面３２３ａに対して壁状となる面である。側面３２４ａは例えば底面３２３ａに垂直な面である。また側面３２４ａは、底面３２３ａに垂直な面に対して内周側又は外周側に傾斜した面や、底面３２３ａ側が底面３２３ａに垂直であって一定の高さから内周側又は外周側に傾斜した面等であってもよい。
【0121】
侵入防止部３２２は、受取部３４０上に設けられた壁状部分である。侵入防止部３２２は、回転軸Ｍから一定距離に設けられ、側壁部３２４より回転軸Ｍに接近する円筒形状の壁状部分とすることができる。侵入防止部３２２は壁面３２２ａを有する。壁面３２２ａは侵入防止部３２２のうち外周側の面であり、受取部３４０の受取面３４０ａに連続する。壁面３２２ａは例えば、底面３２３ａに垂直な面である。
【0122】
シールド部３３０は、側面３２４ａとの間に空間を形成する。図１７に示すようにシールド部３３０は、側壁部３２４に連続する天井部３３１と天井部３３１に連続する内壁部３３２を備える。天井部３３１は、底部３２３に平行な板状部材であり、内壁部３３２は側壁部３２４に平行な壁状部材である。また、シールド部３３０は、側面３２４ａとの間に空間を形成するものであればよく、他の形状を有するものであってもよい。内壁部２３２には受取面３４０ａに連続する原料通過流路３３３が設けられている。原料通過流路３３３は、間隙又は開口であり、内壁部３３２の全周に渡って設けられている。
【0123】
受取部３４０は受取面３４０ａを形成する。受取部３４０は図１７に示すように底部３２３と平行な板状部材であり、底面３２３ａから離隔して設けられている。受取部３４０の外周は内壁部３３２に接続され、内周が侵入防止部３２２に接続されている。受取面３４０ａの底面３２３ａとは反対側の面が受取面３４０ａを構成している。
【0124】
【0125】
軸周囲区画３２５は、回転軸Ｍの周囲の区画であり、侵入防止部３２２によって囲まれ、侵入防止部３２２より内周側の区画である。原料収容区画３２６は、軸周囲区画３２５よりも回転軸Ｍから離隔し、プラズマ原料１０１を収容すると共にエネルギービームＥＢが入射する区画であり、侵入防止部３２２より外周側の区画である。図１７に示すように原料収容区画３２６は、原料供給領域３２６ａ、原料保持領域３２６ｂ及び原料貯留領域３２６ｃを有する。
【0126】
原料供給領域３２６ａはプラズマ原料１０１が供給される領域である。具体的には原料供給領域３２６ａは受取面３４０ａ上の領域である。原料保持領域３２６ｂは原料供給領域３２６ａよりも回転軸Ｍから離隔し、回転体３２０の回転による遠心力により原料供給領域３２６ａからプラズマ原料１０１が流入すると共にエネルギービームＥＢが照射される領域である。具体的には原料保持領域３２６ｂは側面３２４ａ上の領域である。原料貯留領域３２６ｃは、原料供給領域３２６ａと原料保持領域３２６ｂの間に位置し、底面３２３ａ上の領域である。このため、。原料貯留領域３２６ｃは原料供給領域３２６ａに対して下方に位置する。
【0127】
本実施形態においては原料貯留領域３２６ｃによって原料供給領域３２６ａと原料保持領域３２６ｂは離隔している。また、原料保持領域３２６ｂの周囲の空間は側面３２４ａとシールド部３３０によって囲まれている。以下、この空間を原料保持空間Ｇとする。上述のように、内壁部３３２と受取面３４０ａの間には原料通過流路３３３が設けられており、原料保持空間Ｇは原料通過流路３３３を介して原料供給領域３２６ａと連通している。
【0128】
図１９は原料供給装置１３０から回転体３２０へのプラズマ原料１０１の供給を示す模式図である。同図に示すように、回転体３２０が静止している状態で、原料供給装置１３０からプラズマ原料１０１の液滴Ｄが受取面３４０ａ上の原料供給領域３２６ａに滴下される。プラズマ原料１０１は受取面３４０ａ上を流れ、原料通過流路３３３を介して原料貯留領域３２６ｃに流入する。上記のように、原料貯留領域３２６ｃは原料供給領域３２６ａに対して下方に位置するため、原料貯留領域３２６ｃにおけるプラズマ原料１０１の深さＬ１は原料供給領域３２６ａにおけるプラズマ原料１０１の深さＬ２より深くなる。
【0129】
図２０は回転体３２０におけるプラズマ原料１０１へのエネルギービームＥＢの照射を示す模式図である。図２０に示すようにプラズマ原料１０１を回転体３２０へ供給した状態で回転させると、原料貯留領域３２６ｃに貯留されていたプラズマ原料１０１は回転体３２０の回転による遠心力により、原料貯留領域３２６ｃから原料保持領域３２６ｂに移動する。
【0130】
図２０に示すように、エネルギービームＥＢは原料保持領域３２６ｂ上の照射位置Iにおいてプラズマ原料１０１に照射され、プラズマＰを発生させる。エネルギービームＥＢの照射によるプラズマ化によって、原料保持領域３２６ｂ上のプラズマ原料１０１は消費されるため、エネルギービームＥＢの照射中も原料供給領域３２６ａへのプラズマ原料１０１の供給は継続される。なお、シールド部３３０には、エネルギービームＥＢ及び放射線Ｒを通過させる図示しない通過路が設けられている。通過路は内壁部３３２に設けられた間隙又は開口である。
【0131】
プラズマ生成機構３０６は以上のような構成を有する。なお、回転体３２０の形状は上述のものに限られず、少なくとも軸周囲区画３２５、原料収容区画３２６、侵入防止部３２２、シールド部３３０及び受取部３４０を備えるものであればよい。例えば本体部３２１の外周形状は円形形状に限られず、多角形形状等であってもよい。侵入防止部３２２の形状も円筒形状に限られず、軸周囲区画３２５と原料収容区画３２６を隔てる形状であればよい。回転軸Ｍの方向も鉛直方向に沿ったものに限られず、一定程度鉛直方向から傾いた方向であってもよい。回転駆動源３２７、軸部３２８及び軸受３２９の構成についても適宜変更可能である。
【0132】
［回転体による効果］
本実施形態に係る回転体３２０では、第1の実施形態と同様に、プラズマ原料１０１の軸周囲区画３２５への侵入が防止されているため、軸周囲区画３２５を加熱する必要がない。また、回転軸Ｍから離隔した原料収容区画３２６は加熱することでプラズマ原料１０１の固化を防止できるため、回転の擾乱を防止し、回転体３２０の回転を安定化させることが可能となる。したがって回転体３２０を用いることにより、長期間にわたって照射位置Iにプラズマ原料１０１を安定的に供給し、放射線Ｒの状態を安定化させることができ、光源装置３００の安定な長時間運転が可能となる。加えて、回転体３２０ではシールド部３３０を備えており、デブリの低減とプラズマ原料１０１の供給及び照射位置Iへの導入を両立させることが可能である。
本実施形態に係る回転体３２０では、第1の実施形態と同様に、プラズマ原料１０１の軸周囲区画３２５への侵入が防止されているため、軸周囲区画３２５を加熱する必要がない。また、回転軸Ｍから離隔した原料収容区画３２６は加熱することでプラズマ原料１０１の固化を防止できるため、回転の擾乱を防止し、回転体３２０の回転を安定化させることが可能となる。したがって回転体３２０を用いることにより、長期間にわたって照射位置Iにプラズマ原料１０１を安定的に供給し、放射線Ｒの状態を安定化させることができ、光源装置３００の安定な長時間運転が可能となる。加えて、回転体３２０ではシールド部３３０を備えており、デブリの低減とプラズマ原料１０１の供給及び照射位置Iへの導入を両立させることが可能である。
【0133】
さらに、回転体３２０は受取部３４０を設けることにより、原料供給領域３２６ａにおけるプラズマ原料１０１の深さＬ２を、原料貯留領域３２６ｃにおけるプラズマ原料１０１の深さＬ１より浅くすることができる（図１９参照）。これにより、シールド部３３０があってもプラズマ原料１０１の液面を視認し、プラズマ原料１０１の液量を把握することができ、液量を確認しながらプラズマ原料１０１を供給することができる。また、受取部３４０を底面３２３ａから離隔させることにより、溶融しているプラズマ原料１０１の熱が底部３２３に伝導しにくく、軸受３２９への熱負荷を抑えることができる。
【0134】
［回転体の他の構成］
回転体３２０は以下のような構成とすることも可能である。図２１は回転体３２０の他の構成を示す模式図である。
回転体３２０は以下のような構成とすることも可能である。図２１は回転体３２０の他の構成を示す模式図である。
【0135】
図２１に示すように、回転体３２０はシールド部３３０を備えないものであってもよい。この構成においてもプラズマ原料１０１の液面の高さを、受取面３４０ａ上の液面の有無によって把握することが可能となり、かつ軸受３２９への熱負荷を抑えることができる。この他にも第２の実施形態と同様に、シールド部３３０及び侵入防止部３２２の一方又は両方にプラズマ原料１０１の跳ね返りを遮蔽する庇部を設けてもよい。さらに、侵入防止部３２２は第１の実施形態において説明したように、軸周囲区画３２５を封止する封止体構造（図７参照）であってもよい。
【0136】
＜第４の実施形態＞
本発明に係る第４の実施形態の光源装置について説明する。
本発明に係る第４の実施形態の光源装置について説明する。
【0137】
［プラズマ生成機構の構成］
図２２は第４の実施形態に係る光源装置４００が備えるプラズマ生成機構４０６の模式図である。光源装置４００の構成のうちプラズマ生成機構４０６以外の構成は第１の実施形態と同様である。同図に示すようにプラズマ生成機構４０６は、回転体４２０、回転駆動源４２７、軸部４２８及び軸受４２９を備える。
図２２は第４の実施形態に係る光源装置４００が備えるプラズマ生成機構４０６の模式図である。光源装置４００の構成のうちプラズマ生成機構４０６以外の構成は第１の実施形態と同様である。同図に示すようにプラズマ生成機構４０６は、回転体４２０、回転駆動源４２７、軸部４２８及び軸受４２９を備える。
【0138】
回転駆動源４２７は、真空チャンバ１０３外に配置され、回転体４２０の回転動力を生成する。回転駆動源４２７は例えばモータである。軸部４２８は、回転駆動源４２７と回転体４２０を接続し、回転駆動源４２７において生成された回転動力を回転体４２０に伝達する。軸受４２９は軸部４２８と真空チャンバ１０３の間に配置され、真空チャンバ１０３に対する軸部４２８の回転を可能とする。
【0139】
回転体４２０は、真空チャンバ１０３内に配置され、軸部４２８と接続されている。回転体４２０は図２２に示すように、軸部４２８の回転により回転する。以下、回転体４２０及び軸部４２８の回転軸を回転軸Ｍとする。回転軸Ｍは鉛直方向（Ｚ方向）に沿い、回転面が水平方向となるように配置されている。
【0140】
図２３は回転体４２０の断面図であり、図２４は図２３の拡大図、図２５は回転体４２０の平面図である。図２３は図２５のＤ－Ｄ線における回転体４２０の断面を示す。これらの図に示すように回転体４２０は本体部４２１、侵入防止部４２２、シールド部４３０及び蓋部４４０を備える。
【0141】
本体部４２１は、底部４２３及び側壁部４２４を備える。底部４２３は板状部分であり、円板形状とすることができる。本体部４２１の中心には軸部４２８が接続されている。底部４２３は底面４２３ａを有する。底面４２３ａは底部４２３のうち軸部４２８とは反対側の面である。底面４２３ａは例えば回転軸Ｍに垂直な面であり、すなわち水平面である。
【0142】
側壁部４２４は、底部４２３の周縁に連続する筒形状の壁状部分である。側壁部４２４は、円筒形状の壁状部分とすることができる。側壁部４２４は側面４２４ａを有する。側面４２４ａは側壁部４２４のうち内周側の面であり、底面４２３ａに連続する。側面４２４ａは第１側面４２４ｂ及び第２側面４２４ｃを有する。第１側面４２４ｂは側面４２４ａのうち底面４２３ａ側の面であり、回転軸Ｍから一定距離に設けられている。第２側面４２４ｃは側面４２４ａのうち底面４２３ａとは反対側の面であり、回転軸Ｍから一定距離であって第１側面４２４ｂよりも前記回転軸Ｍに接近して設けられている。
【0143】
侵入防止部４２２は、底面４２３ａ上に設けられた壁状部分である。侵入防止部４２２は、回転軸Ｍから一定距離に設けられ、側壁部４２４より回転軸Ｍに接近する円筒形状の壁状部分とすることができる。侵入防止部４２２は壁面４２２ａを有する。壁面４２２ａは侵入防止部４２２のうち外側の面であり、底面４２３ａに連続し、例えば、底面４２３ａに垂直な面である。
【0144】
シールド部４３０は、側面４２４ａとの間に空間を形成する。図２４に示すようにシールド部４３０は、側壁部４２４に連続する天井部４３１と天井部４３１に連続する内壁部４３２を備える。天井部４３１は、底部４２３に平行な板状部材であり、内壁部４３２は側壁部４２４に平行な壁状部材である。また、シールド部４３０は、側面４２４ａとの間に空間を形成するものであればよく、他の形状を有するものであってもよい。内壁部４３２と底面４２３ａの間には管部４３４によって原料通過流路４３３が設けられている。管部４３４はシールド部４３０の下端に接続され、底面４２３ａとの間に管状の原料通過流路４３３を形成する。管部４３４はシールド部４３０の全周にわたって設けられてもよく、所定間隔で設けられてもよい。
【0145】
蓋部４４０は、侵入防止部４２２と内壁部４３２を接続する。蓋部４４０には回転体４２０の全周にわたって原料供給口４４０ａが設けられている。
【0146】
【0147】
軸周囲区画４２５は、回転軸Ｍの周囲の区画であり、侵入防止部４２２によって囲まれ、侵入防止部４２２より内周側の区画である。原料収容区画４２６は、軸周囲区画４２５よりも回転軸Ｍから離隔し、プラズマ原料１０１を収容すると共にエネルギービームＥＢが入射する区画であり、侵入防止部４２２より外周側の区画である。原料収容区画４２６は、原料供給領域４２６ａ及び原料保持領域４２６ｂを有する。
【0148】
原料供給領域４２６ａはプラズマ原料１０１が供給される領域である。具体的には原料供給領域４２６ａは底面４２３ａのうち、蓋部４４０の原料供給口４４０ａと対向する領域である。原料保持領域４２６ｂは原料供給領域４２６ａよりも回転軸Ｍから離隔し、回転体４２０の回転による遠心力により原料供給領域４２６ａからプラズマ原料１０１が流入すると共にエネルギービームＥＢが照射される領域である。具体的には原料保持領域４２６ｂは、入射領域４２６ｃと接続領域４２６ｄを有する。
【0149】
入射領域４２６ｃは、原料保持領域４２６ｂのうちエネルギービームＥＢが入射する領域であり、側面４２４ａのうち第２側面４２４ｃ上の領域である。接続領域４２６ｄは入射領域４２６ｃよりも回転軸Ｍから離隔し、原料供給領域４２６ａと入射領域４２６ｃの間に位置する領域であり、側面４２４ａのうち第１側面４２４ｂ上の領域である。
【0150】
本実施形態においてはシールド部４３０が設けられているため、原料供給領域４２６ａと原料保持領域４２６ｂは離隔している。また、原料保持領域４２６ｂの周囲の空間は側面４２４ａとシールド部４３０によって囲まれている。以下、この空間を原料保持空間Ｇとする。上述のように、内壁部４３２と底部４２３の間には原料通過流路４３３が設けられており、原料保持空間Ｇは原料通過流路４３３を介して原料供給領域４２６ａと連通している。さらに、原料供給領域４２６ａの周囲の空間は内壁部４３２、侵入防止部４２２及び蓋部４４０によって囲まれている。以下、この空間を原料供給空間Ｈとする。
【0151】
図２６は原料供給装置１３０から回転体４２０へのプラズマ原料１０１の供給を示す模式図である。同図に示すように、回転体４２０が静止している状態で、原料供給装置１３０からプラズマ原料１０１の液滴Ｄが原料供給領域４２６ａに滴下されると、プラズマ原料１０１は、原料供給領域４２６ａ上、すなわち原料供給空間Ｈに貯留される。
【0152】
図２７は回転体４２０におけるプラズマ原料１０１へのエネルギービームＥＢの照射を示す模式図である。図２６に示すようにプラズマ原料１０１を原料供給領域４２６ａに貯留した状態で回転体４２０を回転させると、プラズマ原料１０１は回転体４２０の回転による遠心力により、原料供給領域４２６ａから原料通過流路４３３を介して接続領域４２６ｄに流入し、接続領域４２６ｄから入射領域４２６ｃに流入する（図中、矢印）。
【0153】
図２７に示すように、エネルギービームＥＢは入射領域４２６ｃ上の照射位置Iにおいてプラズマ原料１０１に照射され、プラズマＰを発生させる。エネルギービームＥＢの照射によるプラズマ化によって、入射領域４２６ｃ上のプラズマ原料１０１は消費されるため、エネルギービームＥＢの照射中も原料供給領域４２６ａへのプラズマ原料１０１の供給は継続される。この際、接続領域４２６ｄは入射領域４２６ｃよりも回転軸Ｍから離隔しているため、プラズマ原料１０１は液面外側ではなく液面内部から入射領域４２６ｃに流入する（図中、矢印）。なお、シールド部４３０には、エネルギービームＥＢ及び放射線Ｒを通過させる図示しない通過路が設けられている。通過路は内壁部４３２に設けられた間隙又は開口である。
【0154】
プラズマ生成機構４０６は以上のような構成を有する。なお、回転体４２０の形状は上述のものに限られず、少なくとも軸周囲区画４２５、原料収容区画４２６、侵入防止部４２２、シールド部４３０を備え、原料収容区画４２６は接続領域４２６ｄと入射領域４２６ｃを有するものであればよい。例えば本体部４２１の外周形状は円形形状に限られず、多角形形状等であってもよい。侵入防止部４２２の形状も円筒形状に限られず、軸周囲区画４２５と原料収容区画４２６を隔てる形状であればよい。回転軸Ｍの方向も鉛直方向に沿ったものに限られず、一定程度鉛直方向から傾いた方向であってもよい。回転駆動源４２７、軸部４２８及び軸受４２９の構成についても適宜変更可能である。
【0155】
［回転体による効果］
本実施形態に係る回転体４２０では、第1の実施形態と同様に、プラズマ原料１０１の軸周囲区画４２５への侵入が防止されているため、軸周囲区画４２５を加熱する必要がない。また、回転軸Ｍから離隔した原料収容区画４２６は加熱することでプラズマ原料１０１の固化を防止できるため、回転の擾乱を防止し、回転体４２０の回転を安定化させることが可能となる。したがって回転体４２０を用いることにより、長期間にわたって照射位置Iにプラズマ原料１０１を安定的に供給し、放射線Ｒの状態を安定化させることができ、光源装置４００の安定な長時間運転が可能となる。加えて、回転体４２０ではシールド部４３０を備えており、デブリの低減とプラズマ原料１０１の供給及び照射位置Iへの導入を両立させることが可能である。
本実施形態に係る回転体４２０では、第1の実施形態と同様に、プラズマ原料１０１の軸周囲区画４２５への侵入が防止されているため、軸周囲区画４２５を加熱する必要がない。また、回転軸Ｍから離隔した原料収容区画４２６は加熱することでプラズマ原料１０１の固化を防止できるため、回転の擾乱を防止し、回転体４２０の回転を安定化させることが可能となる。したがって回転体４２０を用いることにより、長期間にわたって照射位置Iにプラズマ原料１０１を安定的に供給し、放射線Ｒの状態を安定化させることができ、光源装置４００の安定な長時間運転が可能となる。加えて、回転体４２０ではシールド部４３０を備えており、デブリの低減とプラズマ原料１０１の供給及び照射位置Iへの導入を両立させることが可能である。
【0156】
さらに、回転体４２０は原料保持領域４２６ｂが入射領域４２６ｃと接続領域４２６ｄを備え、接続領域４２６ｄは入射領域４２６ｃよりも回転軸Ｍから離隔している。これにより、プラズマ原料１０１は液面内部から入射領域４２６ｃに流入する（図２７参照）ため、液面の擾乱を防止することが可能となり、照射位置Iでのプラズマ原料１０１の状態を安定化させることが可能である。
【0157】
［回転体の他の構成］
回転体４２０は以下のような構成とすることも可能である。図２８は回転体４２０の他の構成を示す模式図である。
回転体４２０は以下のような構成とすることも可能である。図２８は回転体４２０の他の構成を示す模式図である。
【0158】
同図に示すように、回転体４２０は蓋部４４０を備えないものであってもよい。この構成においても、プラズマ原料１０１の供給による液面の擾乱を防止することが可能である。この他にも第２の実施形態と同様に、シールド部４３０及び侵入防止部４２２の一方又は両方にプラズマ原料１０１の跳ね返りを遮蔽する庇部を設けてもよい。さらに、侵入防止部４２２は第１の実施形態において説明したように、軸周囲区画４２５を封止する封止体構造（図７参照）であってもよい。
【0159】
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」「等しい」「同じ」「直交」「平行」「対称」「延在」「軸方向」「円形状」「円弧形状」「矩形状」「長方形状」「多角形状」「リング形状」「立方体形状」「直方体形状」「円柱形状」「円盤形状」「コーン形状」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」「実質的に等しい」「実質的に同じ」「実質的に直交」「実質的に平行」「実質的に対称」「実質的に延在」「実質的に軸方向」「実質的に円形状」「実質的に円弧形状」「実質的に矩形状」「実質的に長方形状」「実質的に多角形状」「実質的にリング形状」「実質的に立方体形状」「実質的に直方体形状」「実質的に円柱形状」「実質的に円盤形状」「実質的にコーン形状」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」「完全に等しい」「完全に同じ」「完全に直交」「完全に平行」「完全に対称」「完全に延在」「完全に軸方向」「完全に円形状」「完全に円弧形状」「完全に矩形状」「完全に長方形状」「完全に多角形状」「完全にリング形状」「完全に立方体形状」「完全に直方体形状」「完全に円柱形状」「完全に円盤形状」「完全にコーン形状」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。
【0160】
本開示において、「Ａより大きい」「Ａより小さい」といった「より」を使った表現は、Ａと同等である場合を含む概念と、Ａと同等である場合を含まない概念の両方を包括的に含む表現である。例えば「Ａより大きい」は、Ａと同等は含まない場合に限定されず、「Ａ以上」も含む。また「Ａより小さい」は、「Ａ未満」に限定されず、「Ａ以下」も含む。本技術を実施する際には、上記で説明した効果が発揮されるように、「Ａより大きい」及び「Ａより小さい」に含まれる概念から、具体的な設定等を適宜採用すればよい。
【0161】
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】
【0162】
１００…光源装置
１０１…プラズマ原料
１０２…筐体
１０６、２０６、３０６、４０６…プラズマ生成機構
１２０、２２０、３２０、４２０…回転体
１２１、２２１、３２１、４２１…本体部
１２２、２２２、３２２、４２２…侵入防止部
１２５、２２５、３２５、４２５…軸周囲区画
１２６、２２６、３２６、４２６…原料収容区画
１２６ａ、２２６ａ、３２６ａ、４２６ａ…原料供給領域
１２６ｂ、２２６ｂ、３２６ｂ、４２６ｂ…原料保持領域
３２６ｃ…原料貯留領域
４２６ｃ…入射領域
４２６ｄ…接続領域
３３０、４３０…シールド部
１０１…プラズマ原料
１０２…筐体
１０６、２０６、３０６、４０６…プラズマ生成機構
１２０、２２０、３２０、４２０…回転体
１２１、２２１、３２１、４２１…本体部
１２２、２２２、３２２、４２２…侵入防止部
１２５、２２５、３２５、４２５…軸周囲区画
１２６、２２６、３２６、４２６…原料収容区画
１２６ａ、２２６ａ、３２６ａ、４２６ａ…原料供給領域
１２６ｂ、２２６ｂ、３２６ｂ、４２６ｂ…原料保持領域
３２６ｃ…原料貯留領域
４２６ｃ…入射領域
４２６ｄ…接続領域
３３０、４３０…シールド部
【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】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】