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公開番号2025093565
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2023209296
出願日2023-12-12
発明の名称プラズマ生成機構及び光源装置
出願人ウシオ電機株式会社
代理人弁理士法人南青山国際特許事務所
主分類G03F 7/20 20060101AFI20250617BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】プラズマ生成に伴って生じるデブリによる不具合を抑制することが可能なプラズマ生成機構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プラズマ生成機構は、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プラズマ生成機構であって、回転体と、回転駆動源と、原料供給部と、デブリ反射面とを具備する。前記回転体は、回転軸の周りに回転する面である回転面を有する。前記回転駆動源は、前記回転体を前記回転軸の周りに回転させる。前記原料供給部は、前記プラズマ原料を前記回転体に供給する。前記デブリ反射面は、前記エネルギービームが照射される照射位置の法線方向に位置し、前記照射位置から入射するデブリを、前記エネルギービームの前記照射位置への入射経路とは異なる方向に反射する。
【選択図】図4
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プラズマ生成機構であって、
回転軸の周りに回転する面である回転面を有する回転体と、
前記回転体を前記回転軸の周りに回転させる回転駆動源と、
前記プラズマ原料を前記回転体に供給する原料供給部と、
前記エネルギービームが照射される照射位置の法線方向に位置し、前記照射位置から入射するデブリを、前記エネルギービームの前記照射位置への入射経路とは異なる方向に反射するデブリ反射面と
を具備するプラズマ生成機構。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ生成機構であって、
前記照射位置は前記回転面に位置する
プラズマ生成機構。
【請求項３】
請求項１に記載のプラズマ生成機構であって、
前記デブリ反射面は、前記照射位置から入射するデブリを、前記エネルギービームの前記照射位置への入射経路及び前記放射線の前記照射位置からの出射経路とは異なる方向に反射する
プラズマ生成機構。
【請求項４】
請求項１に記載のプラズマ生成機構であって、
前記原料供給部は、前記プラズマ原料を貯留する貯留槽を有し、
前記回転体は、前記回転面の一部が前記貯留槽に貯留された前記プラズマ原料に浸漬されている
プラズマ生成機構。
【請求項５】
請求項４に記載のプラズマ生成機構であって、
前記貯留槽を形成し、前記回転体を囲むカバーをさらに具備し、
前記デブリ反射面は、前記デブリ反射面上の各位置における法線方向が前記カバー内に向く
プラズマ生成機構。
【請求項６】
請求項５に記載のプラズマ生成機構であって、
前記カバーは、前記エネルギービームが通過する開口を有し、
前記デブリ反射面は、前記照射位置から入射するデブリを、前記開口とは異なる方向に反射する
プラズマ生成機構。
【請求項７】
請求項６に記載のプラズマ生成機構であって、
前記開口は、前記エネルギービームが通過する入射口と前記放射線が通過する出射口を含み、
前記デブリ反射面は前記開口を介して前記照射位置に面する
プラズマ生成機構
【請求項８】
請求項５に記載のプラズマ生成機構であって、
前記カバーは、前記回転面に対向する対向面を有し、
前記デブリ反射面は、前記対向面のうち前記照射位置に対向する位置に設けられたデブリ反射構造体の表面である
プラズマ生成機構
【請求項９】
請求項７に記載のプラズマ生成機構であって、
前記デブリ反射面は、前記カバーとは別の支持部材に支持されたデブリ反射構造体の表面である
プラズマ生成機構
【請求項１０】
請求項１に記載のプラズマ生成機構であって、
前記デブリ反射面は、少なくとも一部が曲面状である
プラズマ生成機構。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギービーム照射位置にプラズマ原料を供給し、プラズマを生成するプラズマ生成機構及び光源装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【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光を発生させる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方式の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1参照）。この方法では、下部が貯留されたプラズマ原料に浸漬された状態で回転体が回転することにより、回転体表面にプラズマ原料が付着し、回転体表面上の照射領域にプラズマ原料が供給される。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】
特開２０１４－２１６２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、プラズマ原料に対してレーザ光を照射すると、プラズマ原料の蒸気及び煙霧であるデブリがプラズマと共に発生する。特許文献１に記載のようにプラズマ原料を塗布した回転体表面にレーザ光を照射すると、回転体表面の法線方向に多くのデブリが噴出する。回転体をカバーで囲み、デブリをカバーで封止するような構成としても、カバーにはレーザ光やＥＵＶ光を通過させるための開口が必要である。
【０００７】
この開口からデブリが放出されると、外部の部材に付着して不必要な導通を生じさせる等の不具合を生じさせるおそれがある。また、デブリが開口に付着すると開口を狭め、開口を通過するレーザ光やＥＵＶ光が遮蔽あるいは減衰されることでＥＵＶ光の出力低下が生じるおそれもある。さらに開口近傍においてデブリが浮遊するとデブリによってＥＵＶ光が吸収され、この点でもＥＵＶ光の出力低下が生じるおそれがある。
【０００８】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、プラズマ生成に伴って生じるデブリによる不具合を抑制することが可能なプラズマ生成機構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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るプラズマ生成機構は、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プラズマ生成機構であって、回転体と、回転駆動源と、原料供給部と、デブリ反射面とを具備する。
前記回転体は、回転軸の周りに回転する面である回転面を有する。
前記回転駆動源は、前記回転体を前記回転軸の周りに回転させる。
前記原料供給部は、前記プラズマ原料を前記回転体に供給する。
前記デブリ反射面は、前記エネルギービームが照射される照射位置の法線方向に位置し、前記照射位置から入射するデブリを、前記エネルギービームの前記照射位置への入射経路とは異なる方向に反射する。
【００１０】
この構成によれば、照射位置にエネルギービームが入射し、照射位置においてデブリが発生すると、デブリは照射位置の法線方向に位置するデブリ反射面に入射し、エネルギービームの入射経路とは異なる方向に反射される。これにより、デブリによるエネルギービームへの影響が抑制され、放射線の出力低下等が防止される。
（【００１１】以降は省略されています）

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