JP2024064515A - 原料供給装置及び光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマ原料を安定して供給することが可能な原料供給装置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原料供給装置は、エネルギービームの照射によりプラズマ化して放射線を発生するプラズマ原料を減圧チャンバ内に供給する原料供給装置であって、原料タンクと、供給制御部とを具備する。前記原料タンクは、前記プラズマ原料を液体状態で保持する。前記供給制御部は、前記原料タンクと前記減圧チャンバとを接続し前記原料タンク内に保持された液体状のプラズマ原料を前記減圧チャンバ内に設けられた貯留容器に供給する供給管を有し、前記供給管を通した前記液体状のプラズマ原料の供給を制御する。【選択図】図２

Description

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、及び原料供給装置を備えた光源装置に関する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また特許文献１には、Ｘ線やＥＵＶ等の放射線を発生させるための液体状のプラズマ原料を貯留する貯留槽に回転体を部分的に浸漬させ、貯留槽から回転体の表面に液体状のプラズマ原料を供給し、回転体の表面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光源装置について記載されている。この方法は、所謂ＬＰＰ方式に相当する。この光源装置では、回転体上のプラズマ原料の膜厚が、膜厚制御機構により所定の厚さに制御される。また、貯留槽を包囲するカバー状構造体の一部には、開口部が設けられる。高温プラズマ原料が塗布された回転体の表面には、開口部を通してエネルギービームが照射される。これにより回転体の表面のプラズマ原料がプラズマ化して放射線を得ることができる。

特許文献１では、貯留槽に対して、液体原料循環装置から原料流入管路と原料流出管路を介して液体状のプラズマ原料が供給される。これにより、貯留槽には一定量のプラズマ原料を貯留しておくことが可能であり、例えば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。

特許第６２４１０６２号 特開２０１６－９９２８９号公報

特許文献１に記載された液体原料循環装置は、液体状のプラズマ原料を循環させる装置本体に加え、装置本体と貯留槽とをつなぐ原料流入管路及び原料流出管路を備える。また、この構成では、貯留槽だけでなく原料流入管路及び原料流出管路の内部にもプラズマ原料を満たしておく必要がある。このため、液体原料循環装置の装置本体にはプラズマ原料を液体状態で貯留するもう一つの貯留槽が設けられる。これら２つの貯留槽や原料流入管路及び原料流出管路の間で液体状のプラズマ原料を円滑に循環させるためには、液体状のプラズマ原料が大量に必要とされる。

また、回転体上に供給される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、液体状の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。このため、例えば液体原料循環装置の装置本体に設けられたもう一つの貯留槽には、光源装置の動作中に消費される分のプラズマ原料も貯蓄される必要がある。
このように、液体原料循環装置を用いた場合には、回転体の一部が浸漬されている貯留槽の容積よりも多くのプラズマ原料が必要となる。

また、プラズマ原料として、加熱された溶融金属を用いる場合、溶融金属の状態を保っておくためには、プラズマ原料が存在する部位をすべて加熱・保温しておく必要がある。これによりエネルギーの消費量が増大することが考えられる。

ところで特許文献２には、液体状のプラズマ原料（スズ）をコンテナに循環させる供給機構（スズ供給機構）が記載されている。この供給機構には、コンテナよりも容量が大きく液体状態のスズを収容するリザーバーが設けられる。リザーバーには、スズ充填機構から、固体状のスズ球が供給される。このように、液体状のプラズマ原料を貯留する容器に対して、固体状のプラズマ原料を直接供給する方法も考えられる。

例えば特許文献１に記載された回転体の一部が浸漬されている貯留槽に対して、液体原料循環装置を用いずに、固体状のプラズマ原料を直接供給した場合、貯留槽にすでに貯留されていた液体状のプラズマ原料の温度が低下する可能性がある。この結果、エネルギービームの照射位置に供給されるプラズマ原料の特性が変化し、発光動作が不安定になるといった事態が考えられる。また固体状のプラズマ原料が液化し、容器内のプラズマ原料の温度が安定するまでには、一定の時間がかかると考えられ、安定した原料供給が難しくなる可能性がある。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、プラズマ原料の貯留量を少なくし、消費エネルギーを抑えるとともに、プラズマ原料を安定して供給することが可能な原料供給装置及び光源装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る原料供給装置は、エネルギービームの照射によりプラズマ化して放射線を発生するプラズマ原料を減圧チャンバ内に供給する原料供給装置であって、原料タンクと、供給制御部とを具備する。
前記原料タンクは、前記プラズマ原料を液体状態で保持する。
前記供給制御部は、前記原料タンクと前記減圧チャンバとを接続し前記原料タンク内に保持された液体状のプラズマ原料を前記減圧チャンバ内に設けられた貯留容器に供給する供給管を有し、前記供給管を通した前記液体状のプラズマ原料の供給を制御する。

この原料供給装置では、原料タンク内に液体状態で保持されたプラズマ原料が、供給管を通して液体状態のまま減圧チャンバ内の貯留容器に供給される。また供給管を通した液体状のプラズマ原料の供給は、供給制御部により制御される。これにより、原料を循環させることなく、貯留容器に対して、液体状のプラズマ原料を必要に応じて供給することが可能となる。この結果、プラズマ原料の貯留量を少なくし、消費エネルギーを抑えるとともに、プラズマ原料を安定して供給することが可能となる。

前記原料タンクは、前記減圧チャンバの外側に設けられてもよい。この場合、前記供給管は、前記減圧チャンバの壁面を貫通して前記原料タンクと前記減圧チャンバとを接続してもよい。

前記原料タンクは、前記減圧チャンバの上方に配置されてもよい。この場合、前記供給管は、前記貯留容器の上方から前記液体状のプラズマ原料を供給してもよい。

前記供給制御部は、前記供給管に設けられ前記液体状のプラズマ原料の流れを開閉する第１のバルブ機構を有してもよい。

前記第１のバルブ機構は、前記プラズマ原料が固体状態及び液体状態のいずれの状態にも変化可能なように前記供給管の少なくとも一部の温度を調整する第１の温調機構であってもよい。

前記供給管は、流路が狭くなる狭窄部を有してもよい。この場合、前記第１の温調機構は、前記狭窄部に設けられてもよい。

前記供給管は、前記原料タンク側に接続され前記液体状のプラズマ原料の流路を下向きから上向きに曲げる第１の屈曲部と、前記減圧チャンバ側に接続され前記流路を上向きから下向きに曲げる第２の屈曲部とを有してもよい。この場合、前記第２の屈曲部に形成される前記流路の下面は、前記第１の屈曲部に形成される前記流路の上面よりも高い位置に配置されてもよい。

前記供給制御部は、前記プラズマ原料が固体状態及び液体状態のいずれの状態にも変化可能なように前記第１の屈曲部の温度を調整する第２の温調機構を有してもよい。

前記供給管は、前記原料タンクから前記液体状のプラズマ原料が流入する流入口を有し、前記流入口が前記原料タンクの内側の底面よりも高い位置となるように配置されてもよい。

前記原料タンクは、前記プラズマ原料が補給される補給口を有してもよい。この場合、前記流入口は、前記補給口とは鉛直方向において重ならない位置に配置されてもよい。

前記原料供給装置は、さらに、前記原料タンクに前記プラズマ原料を補給する原料補給部を具備してもよい。

前記原料補給部は、前記原料タンクに固体状態の前記プラズマ原料を補給してもよい。

前記原料供給装置は、さらに、前記原料タンクと所定の排気機構とを接続する排気管を具備してもよい。この場合、前記原料補給部は、前記原料タンクに補給するための前記プラズマ原料を排出する排出部と、前記排出部と前記原料タンクとを接続し前記排出部から排出された前記プラズマ原料を通過させる補給管と、前記補給管に設けられ前記原料タンクの減圧雰囲気を維持する第２のバルブ機構とを有してもよい。

前記第２のバルブ機構は、ロードロック機構として構成されてもよい。

前記貯留容器は、上方に開口し前記液体状のプラズマ原料を貯留する貯留部を有してもよい。この場合、前記供給管は、前記液体状のプラズマ原料が流出する流出口を有し、前記流出口が前記貯留容器の前記貯留部の開口端よりも低い位置となるように配置されてもよい。

前記供給制御部は、前記プラズマ原料が固体状態及び液体状態のどちらかの状態となるように前記供給管の前記減圧チャンバ内に突出した部分の温度を調整する第３の温調機構を有してもよい。

前記第３の温調機構は、前記減圧チャンバの外壁を貫通して設けられてもよい。

前記貯留容器は、上方に開口し前記液体状のプラズマ原料を貯留する貯留部を有してもよい。この場合、前記供給管は、前記液体状のプラズマ原料が流出する流出口を有してもよい。また、前記原料供給装置は、さらに、前記流出口を囲うように設けられ前記貯留容器の前記貯留部の開口端よりも低い位置まで伸びる防御管を具備してもよい。

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プラズマ原料をプラズマ化して放射線を発生させる光源装置であって、減圧チャンバと、貯留容器と、原料供給装置とを具備する。
前記貯留容器は、前記減圧チャンバ内に設けられ、液体状のプラズマ原料を貯留して、前記エネルギービームの照射部位に前記液体状のプラズマ原料を供給する。
前記原料供給装置は、
前記プラズマ原料を液体状態で保持する原料タンクと、
前記原料タンクと前記減圧チャンバとを接続し前記原料タンク内に保持された液体状のプラズマ原料を前記減圧チャンバ内に設けられた前記貯留容器に供給する供給管を有し、前記供給管を通した前記液体状のプラズマ原料の供給を制御する供給制御部とを有する。

前記光源装置は、さらに、前記エネルギービームが照射される回転体を具備してもよい。この場合、前記貯留容器は、前記回転体が浸漬するように設けられ、前記回転体に前記液体状のプラズマ原料を供給する原料コンテナであってもよい。

前記貯留容器は、上方に開口した貯留部を有し、前記貯留部の内側面に前記液体状のプラズマ原料を貯留する回転ドラムであってもよい。この場合、前記エネルギービームは、前記貯留部の内側面に照射されてもよい。

本発明によれば、プラズマ原料の貯留量を少なくし、消費エネルギーを抑えるとともに、プラズマ原料を安定して供給することが可能となる。

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。 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に示す原料供給装置の動作例を示すフローチャートである。 原料供給装置による原料補給動作の一例を示すフローチャートである。 原料供給装置による原料供給動作の一例を示すフローチャートである。 第２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。 第３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。 図７に示す原料供給装置の原料補給動作の一例を示すフローチャートである。 第４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。 図９に示す原料供給装置の動作例を示す模式図である。 第５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。 第６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。 図１２に示す原料供給装置の変形例を示す模式図である。 第７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。 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。 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。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。本実施形態では、真空チャンバ３は、減圧チャンバに相当する。

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。

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。

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。

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。本実施形態では、回転体２０は、エネルギービームが照射される回転体に相当する。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。

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。

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。本実施形態では、原料コンテナ２１は、貯留容器の一例であり、原料コンテナに相当する。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。

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、原料供給装置３０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。

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の診断や、以下で説明する原料供給装置３０の動作制御に用いられる。

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。

［プラズマ生成機構の基本構成］
図１及び図２に示すように、プラズマ生成機構６は、回転体２０と、原料コンテナ２１と、モータ２６と、軸部２７と、スキマー２８とを含む。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［原料供給装置の基本構成］
図２に示すように、原料供給装置３０は、光源装置１００の真空チャンバ３に接続される。原料供給装置３０は、エネルギービームＥＢの照射によりプラズマ化して放射線Ｒを発生するプラズマ原料１を真空チャンバ３内に供給する装置である。
原料供給装置３０は、原料排出部３１と、原料補給管３２と、補給用バルブ３３と、原料タンク３４と、原料供給管３５と、供給用バルブ３６とを有する。また原料供給装置３０は、圧力計３７と、排気管３８とを有する。

原料供給装置３０では、原料排出部３１から補給用のプラズマ原料１が排出される。補給用のプラズマ原料１は、原料補給管３２及び補給用バルブ３３を介して、原料タンク３４に導入される。
原料タンク３４では、プラズマ原料１が液体状態で保持される。原料タンク３４に保持された液体状のプラズマ原料１は、原料供給管３５及び供給用バルブ３６を介して、真空チャンバ３内の原料コンテナ２１の貯留部２４に導入される。

このように、原料供給装置３０には、プラズマ原料１を液体状態で保持する原料タンク３４が設けられる。また原料供給装置３０は、真空チャンバ３内に設けられた原料コンテナ２１の貯留部２４に、プラズマ原料１を液体状態で供給が可能なように構成される。

従って、光源装置１００では、原料コンテナ２１と原料タンク３４に液体状のプラズマ原料１が貯留されることになる。このうち、原料タンク３４の貯留量は、装置の動作中に消費されたプラズマ原料を補充可能な量であればよいため、例えば原料コンテナ２１の貯留量よりも少なくてよい。また、プラズマ原料２１を循環させるための配管等を液体状態のプラズマ原料１で満たすといった必要もない。このため、プラズマ原料１の貯留量を少なくすることが可能である。
また、原料供給装置３０では、原料タンク３４内のプラズマ原料１が液体状態で維持される。ここで、原料タンク３４は容量が小さく、比較的少ない電力で、プラズマ原料１を加熱・保温することが可能である。これにより、消費エネルギーを抑えることが可能である。
さらに、原料供給装置３０では、原料コンテナ２１に対して、液体状のプラズマ原料を必要に応じて供給することが可能である。これにより、プラズマ原料を安定して供給することが可能となる。

なお、本開示では、原料タンク３４にプラズマ原料１を導入することを、補給すると記載し、原料タンク３４から原料コンテナ２１に液体状のプラズマ原料を導入することを、供給すると記載する。
以下、原料供給装置３０の各部の構成について具体的に説明する。

原料排出部３１は、原料タンク３４に補給するためのプラズマ原料１（補給用のプラズマ原料）を排出する。原料排出部３１は、補給用のプラズマ原料１の種類に応じて適宜構成されるが、典型的にはプラズマ原料１を収容し必要量を排出する機構として構成される。
原料補給管３２は、原料排出部３１と原料タンク３４とを接続し原料排出部３１から排出された補給用のプラズマ原料１を通過させる。
補給用バルブ３３は、原料補給管３２に設けられ原料タンク３４の減圧雰囲気を維持する。補給用バルブ３３としては、例えば補給用のプラズマ原料１が通過可能なように原料補給管３２を開閉するメカニカルバルブ等が用いられる。

本実施形態では、原料排出部３１は、排出部に相当し、原料補給管３２は、補給管に相当し、補給用バルブ３３は、第２のバルブ機構に相当する。また、原料排出部３１、原料補給管３２、及び補給用バルブ３３は、原料タンクにプラズマ原料を補給する原料補給部として機能する。

原料タンク３４に補給される補給用のプラズマ原料１は、固体状態（固相）又は液体状態（液相）のプラズマ原料１である。
上記したように、ＥＵＶ光を発生させるためのプラズマ原料１は、常温で固体状の金属原料（ＳｎやＬｉ等）である。この場合、補給用のプラズマ原料１として、ＳｎやＬｉを球体状やペレット状に加工した金属体が用いられる。また放射線Ｒを発生させるためのプラズマ原料１は、常温で液体状の金属原料や金属化合物（Ｇａ、Ｇａ合金、Ｓｎ化合物等）である。この場合、補給用のプラズマ原料１として、液体状の金属原料がそのまま用いられる。

原料排出部３１、原料補給管３２、及び補給用バルブ３３は、固体状態又は液体状態のプラズマ原料１を原料タンク３４に補給可能なようにそれぞれ構成される。
以下では、補給用のプラズマ原料１として、主に固体状の金属原料が用いられる場合について説明する。

原料タンク３４は、真空チャンバ３の外側に設けられ、プラズマ原料１を液体状態で保持する。すなわち、原料タンク３４は、内部の空間に液体状のプラズマ原料１を蓄えることが可能なように構成される。原料タンク３４には、内部に連通するように、原料補給管３２と、原料供給管３５とが接続される。
また原料タンク３４は、加熱機構４０を有する。加熱機構４０は、原料タンク３４内のプラズマ原料１を加熱するため機構である。加熱機構４０としては、例えば電熱線等を用いたヒータが用いられる。

加熱機構４０による加熱により、原料補給管３２から原料タンク３４に補給されるプラズマ原料１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１が液体状態となるように所定の温度に維持される。例えば、プラズマ原料１がＳｎの場合、原料タンク３４内のプラズマ原料１は、Ｓｎの融点以上の温度に維持される。これにより、原料タンク３４内のプラズマ原料１を液相状態で維持することが可能となる。なお加熱機構４０に代えて原料タンク３４の温度を調整可能な温調機構が設けられてもよい。

原料タンク３４の容量は、例えば原料コンテナ２１に対するプラズマ原料１の１回分の供給量を貯留可能な量に設定される。典型的には、原料タンク３４は、１回分の供給量の１．５倍から３倍程度のプラズマ原料１を貯留可能なように構成される。また原料タンク３４そのものを小さくすることで、加熱機構４０による加熱動作時の消費エネルギーを抑えることが可能である。

図２に示すように、原料タンク３４は、真空チャンバ３の上方に配置される。これにより、液体状のプラズマ原料１をその自重により真空チャンバ３内に導入することが可能となる。これにより、装置構成をシンプルにすることが可能となる。

また、原料タンク３４には、原料タンク３４と真空排気装置４５とを接続する排気管３８が接続される。真空排気装置４５は、原料タンク３４内を排気して減圧雰囲気にするための装置であり、真空ポンプ等を用いて構成される。本実施形態では、真空排気装置４５は、所定の排気機構に相当する。

さらに、原料タンク３４には、原料タンク３４内の圧力を計測する圧力計３７が接続される。圧力計３７の計測値は、制御部７に出力される。これにより、原料タンク３４内の圧力を参照しながら原料供給装置３０を動作させることが可能となる。
この他、原料タンク３４には、液体状のプラズマ原料１の液面レベルを検出する液面センサや、液体状のプラズマ原料１の温度を検出する温度センサ等が適宜設けられてよい。

原料供給管３５は、原料タンク３４と真空チャンバ３とを接続し原料タンク３４内に保持された液体状のプラズマ原料１を真空チャンバ３内に設けられた原料コンテナ２１に供給する。本実施形態では、原料タンク３４が真空チャンバ３の外側に配置されるため、原料供給管３５は、真空チャンバ３の壁面を貫通して原料タンク３４と真空チャンバ３とを接続する。
原料供給管３５は、原料タンク３４から液体状のプラズマ原料が流入する流入口３５ａと、液体状のプラズマ原料１が流出する流出口３５ｂとを有する。また流入口３５ａと流出口３５ｂとの間には、後述する供給用バルブ３６が設けられる。
本実施形態では、原料供給管３５は、供給管に相当する。

原料供給管３５は、原料タンク３４の壁部及び真空チャンバ３の壁部を貫通して設けられ、原料タンク３４と真空チャンバ３とを空間的につなげる。また原料供給管３５と真空チャンバ３の壁部との貫通部分は、真空チャンバ内の減圧雰囲気を維持するために、適宜シールされている。

図２に示す例では、原料供給管３５の流入口３５ａは、原料タンク３４内の底面に接続される。なお、流入口３５ａを設ける位置は限定されず、例えば原料タンク３４内の側面等に流入口３５ａが設けられてもよい。
原料供給管３５の流出口３５ｂは、原料コンテナ２１の底部２２の上面（貯留部２４の底面）に対向して配置される。すなわち、原料供給管３５の流出口３５ｂは、原料コンテナ２１に形成される貯留部２４の上方に配置される。従って、原料供給管３５は、原料コンテナ２１に対して、原料コンテナ２１の上方から液体状のプラズマ原料１を供給する。

図１及び図２に示す例では、原料コンテナ２１の長手方向に沿って貯留部２４が露出した領域が形成される。原料供給装置３０は、このように貯留部２４が露出した領域に、原料供給管３５の流出口３５ｂが位置するように配置される。

供給用バルブ３６は、原料供給管３５に設けられ液体状のプラズマ原料１の流れを開閉する。供給用バルブ３６としては、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が用いられる。また供給用バルブ３６は、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。
供給用バルブ３６の具体的な構成は限定されず、液体状のプラズマ原料１の流れを制御可能な任意の開閉機構が用いられてよい。本実施形態では、供給用バルブ３６は、第１のバルブ機構の一例である。

このように、本実施形態では、原料供給管３５にメカニカルな供給用バルブ３６を設けることで、原料タンク３４から原料コンテナ２１への原料供給管３５を通した液体状のプラズマ原料１の供給が制御される。供給用バルブ３６を用いることで、例えば、液体状のプラズマ原料１の供給開始や供給停止の動作を比較的短時間で切替ることが可能となる。この結果、原料コンテナ２１への原料供給を細やかに制御することが可能となる。本実施形態では、原料供給管３５及び供給用バルブ３６は、供給制御部として機能する。

原料供給装置３０の動作は、例えば上記した制御部７を用いて制御される。制御部７は、原料排出部３１、補給用バルブ３３、原料タンク３４の加熱機構４０、真空排気装置４５、圧力計３７、供給用バルブ３６等の動作を制御可能に構成されている。なお、制御部７とは別に、原料供給装置３０を制御するための専用の演算ユニットが設けられてもよい。

［原料供給装置のバルブ構造］
原料排出部３１から排出されたプラズマ原料１を原料タンク３４に補給する動作は、一般に大気圧雰囲気で行われる。すなわち、原料排出部３１は、原料タンク３４が大気開放された状態で、プラズマ原料１を原料タンク３４に排出する。
一方、原料タンク３４内で加熱機構４０（あるいは温調機構）により加熱されて液体状態となったプラズマ原料１を真空チャンバ３内の原料コンテナ２１に供給する場合、原料タンク３４内の雰囲気は、真空チャンバ３内の減圧雰囲気と同等である必要がある。

そのため、原料排出部３１と原料タンク３４の内部とをつなぐ原料補給管３２には補給用バルブ３３が設けられ、原料タンク３４の内部と真空チャンバ３の内部とを連結する原料供給管３５には供給用バルブ３６が設けられている。このように、大気圧雰囲気と真空チャンバ３との間に設けられた２つのバルブ（補給用バルブ３３及び供給用バルブ）により、原料供給装置３０にはロードロック機構が構成される。
このような構成により、原料排出部３１と、原料タンク３４とを真空チャンバ３の外部に設置することが可能となる。また原料供給装置３０自体にプラズマ原料１を充填する作業を、光源装置１００を稼働したまま行うことが可能となる。

また、原料タンク３４内は、排気管３８を介して接続された真空排気装置４５により排気される。これにより、補給用バルブ３３が閉じた状態では、原料タンク３４は減圧雰囲気となり、原料タンク３４に保持される液体状のプラズマ原料１の酸化等による劣化を抑制することが可能となる。この結果、酸化したプラズマ原料１により原料供給管３５が詰まるといった事態や、劣化したプラズマ原料１を原料コンテナ２１に供給するといった事態を回避することが可能となる。
また、原料タンク３４と真空チャンバ３とを接続する原料供給管３５に気体が通るような流路が形成された場合でも、原料タンク３４内を減圧雰囲気にしておくことで、真空チャンバ３内の減圧雰囲気が劣化するといった事態を回避することが可能となる。

［原料供給装置の基本動作］
図３は、図２に示す原料供給装置の動作例を示すフローチャートである。図３に示す原料供給装置３０の制御は、制御部７により実行される自動制御である。

原料供給装置３０では、制御部７により定常動作が実行される（ステップ１０１）。ここで定常動作とは、原料タンク３４へプラズマ原料１を補給する原料補給動作、及び、原料タンク３４から原料コンテナ２１にプラズマ原料１を供給する原料供給動作を行っていない場合に行われる動作である。
定常動作中は、補給用バルブ３３及び供給用バルブ３６はともに閉状態であり、真空排気装置４５により原料タンク３４が排気され、加熱機構４０により液体状のプラズマ原料１を一定の温度に維持する動作が行われる。

次に、原料タンク３４にプラズマ原料１を補給するか否かが判定される（ステップ１０２）。この判定は、原料タンク３４内のプラズマ原料１の量が予め定めておいた所定量まで減少したか否かを判定する処理である。
原料タンク３４が収容するプラズマ原料１の量は、例えば原料タンク３４内の液体状のプラズマ原料１の液面レベルを検出することにより決定される。具体的には、制御部７は、原料タンク３４が収容する液体状のプラズマ原料１の量を所定の検知機構（図示省略）により監視する。検知機構としては、熱電対や抵抗素子等を利用したレベルセンサが用いられる。またレーザ光を用いた測距センサ等が用いられてもよい。

原料タンク３４内のプラズマ原料１が所定量まで減少していた場合、原料タンク３４にプラズマ原料１を補給すると判定され（ステップ１０２のＹｅｓ）、原料補給動作が開始される（ステップ１０３）。
原料補給動作が完了すると、原料供給装置３０全体の動作を終了するか否かが判定される（ステップ１０４）。例えば、光源装置１００が停止される場合や、原料供給装置３０のメンテナンス等をする場合には、全体の動作を終了すると判定される（ステップ１０４のＹｅｓ）。一方、全体の動作を終了しない場合には、ステップ１０１にもどり定常動作が開始される。

原料タンク３４内のプラズマ原料１が所定量まで減少していない場合、原料タンク３４にプラズマ原料１を補給しないと判定され（ステップ１０２のＮｏ）、原料コンテナ２１にプラズマ原料１を供給するか否かが判定される（ステップ１０５）。この判定は、原料タンク３４から原料コンテナ２１への原料供給動作を実行するか否かの判定処理である。

例えば原料コンテナ２１上のプラズマ原料１の残量を検出し、検出結果が所定の閾値よりも低い場合に、原料供給動作を行うと判定される。例えば光源装置１００は、製造装置や検査装置等の他の装置の一部として利用される。そこで装置が稼働していない期間、すなわち光源装置１００を利用していない期間には、レーザ変位計等の手段で原料コンテナ２１に貯留されたプラズマ原料１の液面が観測される。この観測結果に従って原料供給動作を行うか否かが判定される。なお、原料供給は液体状態で行われるので、固体状態で供給するよりも短い期間で完了する。

例えば原料コンテナ２１の貯留部２４が露出した領域を対象としてプラズマ原料１の液面を測定可能な液面センサが設けられる。そして液面センサにより、プラズマ原料１の液面の変動が観測され、液面の変化に応じて原料供給動作のタイミングが判定される。液面センサの構成は限定されず、例えばプラズマ原料の液面レベルを検出可能な任意のセンサが用いれられてよい。また例えば、放射線Ｒ等の出射強度をモニタリングし、出射強度が低下していると判定された場合に、原料供給動作が行われてもよい。あるいは放射線Ｒとは別にプラズマＰの光強度を観測するセンサを設け、放射線Ｒへの変換効率を観測してもよい。

また、発光時間やパルス数に応じたプラズマ原料１の減少量が分かっていれば、その発光時間やパルス数に応じて原料供給動作を行ってもよい。また、単純に前回の原料供給動作を行ってから所定の時間が経過した場合に、次の原料供給動作を行ってもよい。この他、原料供給動作を行うか否かの判定方法は限定されない。

原料タンク３４から原料コンテナ２１にプラズマ原料１を供給すると判定された場合（ステップ１０５のＹｅｓ）、原料供給動作が開始される（ステップ１０６）。原料供給動作が完了すると、原料補給動作の完了時と同様に、原料供給装置３０全体の動作を終了するか否かが判定される（ステップ１０４）。
また原料タンク３４から原料コンテナ２１にプラズマ原料１を供給しないと判定された場合（ステップ１０５のＮｏ）、ステップ１０１にもどり定常動作が開始される。

［原料補給動作］
図４は、原料供給装置による原料補給動作の一例を示すフローチャートである。図４に示す処理は、図３のステップ１０３の内部処理である。
制御部７は、原料タンク３４にプラズマ原料１を補給する場合、以下のように制御する。
まず、定常動作を行っていた状態から、原料タンク３４の排気が停止される（ステップ２０１）。例えば排気管３８が閉じられる。あるいは、運転中の真空排気装置４５が停止される。これにより、原料タンク３４の排気が停止される。

なお、ステップ２０１を実行する前に、原料タンク３４を冷却するステップが設けられてもよい。この場合、例えばプラズマ原料１が固体状態になるまで冷却してもよいし、液体状態が維持される範囲で温度を下げてもよい。原料タンク３４を冷却することで、原料タンク３４内に貯留されたスズ等のプラズマ原料１の酸化を抑制することが可能となる。
ただし、原料補給側にロードロック機構を備えた構成（図７等参照）では、原料タンク３４は減圧雰囲気に維持されるため、このような原料タンク３４の冷却は不要となる。

次に、補給用バルブ３３が開状態となるように補給用バルブ３３が制御される（ステップ２０２）。この時、供給用バルブ３６は、閉状態を維持する。補給用バルブ３３が開くことで、原料タンク３４の内部は大気開放され補給用のプラズマ原料１が補給可能となる。

次に、原料排出部３１が制御され、所定量のプラズマ原料１が排出される（ステップ２０３）。原料排出部３１から排出されたプラズマ原料１は、原料補給管３２、補給用バルブ３３を経由して、原料タンク３４に補給される。
原料排出部３１から原料タンク３４に供給されるプラズマ原料１は、液体状態または固体状態のいずれかの状態であってよい。例えば、固体状のプラズマ原料１を補給する場合、原料排出部３１や補給用バルブ３３を比較的簡単な構造にすることが可能になる。
ここでは、固体状のプラズマ原料１を補給するものとする。

次に、補給用バルブ３３が閉状態となるように補給用バルブ３３が制御される（ステップ２０４）。ステップ２０２を実行すると、補給用バルブ３３及び供給用バルブ３６がともに閉状態となり、原料タンク３４の内部は、大気圧雰囲気や真空チャンバ３の減圧雰囲気とは独立した空間となる。

次に、原料タンク３４の排気が開始される（ステップ２０５）。例えば閉じていた排気管３８が開かれる、あるいは、真空排気装置４５の動作が開始される。これにより、原料タンク３４の排気が開始される。

次に、加熱機構４０により原料タンク３４を加熱して、原料タンク３４内に収容されているプラズマ原料１を加熱する（ステップ２０６）。例えば原料タンク３４に補給された固体状のプラズマ原料１が液化するように、加熱機構４０により原料タンク３４の内部が加熱される。例えば、加熱機構４０の出力が定常動作時に一定の温度を保つための出力よりも大きくなるように、制御部７により加熱機構４０が制御される。
なお、加熱機構４０による加熱動作は、原料タンク３４内の圧力が所定の値よりも低くなった場合に開始されてもよい。

次に、液体化が完了したか否かが判定される（ステップ２０７）。制御部７は、所定の検知機構（図示省略）により原料タンク３４内のプラズマ原料１の状態を監視し、プラズマ原料１が全て液体状態となったことを検知する。

例えば検知機構としては、図３のステップ１０２を参照して説明したプラズマ原料１の液面レベルを検知するセンサが用いられる。この場合、固体状態のプラズマ原料１を所定量だけ補給して、それらのプラズマ原料１が全て液体状態になった場合の原料タンク３４内の液面レベルが予め記憶される。検知機構により検知した液面レベルが、記憶している液面レベルに到達した場合に、原料タンク３４内のプラズマ原料１が全て液体状態になったと判定される。
また例えば、検知機構としてプラズマ原料１の温度を測定する温度センサが用いられてもよい。この場合、原料タンク３４内のプラズマ原料１の温度が所定の閾値を超えた場合、あるいは温度変化がなくなった場合等に、原料タンク３４内のプラズマ原料１が全て液体状態になったと判定される。

液体化が完了していないと判定された場合（ステップ２０７のＮｏ）、ステップ２０７の判定処理が繰り返し実行される。
液体化が完了したと判定された場合（ステップ２０７のＹｅｓ）、原料タンク３４の温度を一定に維持するように加熱機構４０が制御される（ステップ２０８）。これにより、原料タンク３４には、必要量に達するまで補給された液体状のプラズマ原料１が一定の温度で保持される。

［原料供給動作］
図５は、原料供給装置による原料供給動作の一例を示すフローチャートである。図５に示す処理は、図３のステップ１０６の内部処理である。
制御部７は、原料タンク３４から原料コンテナ２１にプラズマ原料１を供給する場合、以下のように制御する。

まず、原料タンク３４の圧力がプラズマ原料１を供給可能な圧力であるか否かが判定される（ステップ３０１）。制御部７は、原料タンク３４と連結されている圧力計３７から送出される圧力情報を受信し、原料タンク３４内の圧力が真空チャンバ３内の圧力とほぼ同等であるか否かを判定する。なお、制御部７は、例えば図示を省略した真空チャンバ３内の圧力を計測する圧力計により真空チャンバ３内の圧力を読み込んでいる。

例えば、原料タンク３４内の圧力が真空チャンバ３内の圧力を中心とする所定の圧力範囲に収まっている場合、プラズマ原料１が供給可能であると判定される。
また例えば、原料タンク３４内の圧力と真空チャンバ３内の圧力との差が所定の閾値以下である場合に、プラズマ原料１が供給可能であると判定されてもよい。

原料タンク３４内の圧力が供給可能な圧力でないと判定された場合（ステップ３０１のＮｏ）、ステップ３０１の判定処理が繰り返し実行される。この間、原料タンク３４の排気動作が継続される。
原料タンク３４内の圧力が供給可能な圧力であると判定された場合（ステップ３０１のＹｅｓ）、供給用バルブ３６が開状態となるように供給用バルブ３６が制御される（ステップ３０２）。この時、補給用バルブ３３は、閉状態を維持し、排気管３８を通した原料タンク３４の排気は継続される。

供給用バルブ３６が開かれると、原料タンク３４が収容する液体状のプラズマ原料１が原料供給管３５及び供給用バルブ３６を通り、真空チャンバ３内に導入される。そして、原料供給管３５の流出口３５ｂから流れ出た液体状のプラズマ原料１が原料コンテナ２１の貯留部２４に供給される。

次に、原料タンク３４から原料コンテナ２１への液体状のプラズマ原料１の供給が完了したか否かが判定される（ステップ３０３）。
例えば、原料タンク３４の液面レベルが一定量低下した場合に、供給が完了したと判定される。また例えば、供給用バルブ３６を一定時間開いていた場合に、供給が完了したと判定されてもよい。この他、供給完了を判定する方法は限定されない。

プラズマ原料１の供給が完了していないと判定された場合（ステップ３０３のＮｏ）、ステップ３０３の判定処理が繰り返し実行される。この間、原料タンク３４から原料コンテナ２１へは液体状のプラズマ原料１が供給される。
プラズマ原料１の供給が完了したと判定された場合（ステップ３０３のＹｅｓ）、供給用バルブ３６が閉状態となるように供給用バルブ３６が制御される（ステップ３０４）。供給用バルブ３６が閉じられるため、液体状のプラズマ原料１の供給が停止する。
その後、図２のステップ１０１に移行し、次の原料補給動作や原料供給動作が行われるまで、定常動作が維持される。

以上、本実施形態に係る原料供給装置３０では、原料タンク３４内に液体状態で保持されたプラズマ原料１が、原料供給管３５を通して液体状態のまま真空チャンバ３内の原料コンテナ２１に供給される。また原料供給管３５を通した液体状のプラズマ原料１の供給は、原料供給管３５及び供給用バルブ３６（供給制御部）により制御される。これにより、原料を循環させることなく、原料コンテナ２１に対して、液体状のプラズマ原料１を必要に応じて供給することが可能となる。この結果、プラズマ原料の貯留量を少なくし、消費エネルギーを抑えるとともに、プラズマ原料を安定して供給することが可能となる。

真空中に配置された原料コンテナ２１に対して、液体状のプラズマ原料１を供給する方法として、液体状のプラズマ原料１を循環させる循環機構を用いる方法が考えられる。この方法では、プラズマ原料１を原料コンテナ２１に対して流入・流出させるための配管や、循環路内に十分なプラズマ原料１を供給するための他の容器等が必要である。このため、液体状のプラズマ原料が大量に必要となる。また、大量のプラズマ原料を液体状態で維持するために消費エネルギーが増大することが考えられる。

このような循環機構を用いない方法としては、例えば原料コンテナ２１に対して固体状のプラズマ原料１を供給する方法が考えられるが、原料コンテナ２１の中で固体状のプラズマ原料１を液体化する必要があり、原料コンテナ２１にもとから貯留されていたプラズマ原料１の温度が変化してしまう可能性がある。この結果、原料コンテナ２１内のプラズマ原料１の粘性等が変化し、回転体２０の表面２０ａにおけるプラズマ原料１の膜厚等が変化することが考えられる。この場合、発光動作が不安定となる可能性がある。このため、固体状のプラズマ原料１を供給する際には、例えば発光動作を停止する必要が出てくる。

本発明に係る原料供給装置３０は、原料タンク３４内に液体状のプラズマ原料１を保持するように構成されている。また、液体状のプラズマ原料１の流れを制御可能な機構（供給用バルブ等）が設けられる。これにより、原料コンテナ２１が貯留するプラズマ原料１が減少してプラズマ原料１を新たに供給する際、液体状態のプラズマ原料１を適正に供給することが可能となる。

原料供給装置３０では、基本的に原料タンク３４内のプラズマ原料１を液体状態で保持すればよい。一方で原料タンク３４に補給する分のプラズマ原料１は例えば固体状態であってもよい。また、原料コンテナ２１へのプラズマ原料１の供給量は、原料コンテナ２１の全体の容量よりも十分にちいさい。このため、原料タンク３４の貯留量は、例えば原料コンテナ２１よりも十分に小さくてもよい。また、大量のプラズマ原料を液体状態で維持する必要がなくなり、消費エネルギーを十分に抑制することが可能となる。

また液体状のプラズマ原料１が原料コンテナ２１に直接供給されるため、原料コンテナ２１内のプラズマ原料１の温度変化が抑制され、原料コンテナ２１が貯留するプラズマ原料１の温度や粘性等の状態を維持することが可能である。この結果、回転体２０の表面２０ａに設定されたエネルギービームＥＢの照射位置Ｉには、光源装置１００の稼働を中断することなく、液体状態のプラズマ原料１を安定して供給することが可能となる。これにより、放射線Ｒを長時間にわたって安定して出力可能な光源装置等を実現することが可能となる。

＜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。

図６は、第２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。原料供給装置２３０には、図２を参照して説明した原料供給装置３０の供給用バルブ３６に代えて、温調機構５０が設けられる。その他の構成は、図２に示す原料供給装置３０と同様である。

温調機構５０は、原料供給管３５に設けられ、プラズマ原料１が固体状態及び液体状態のいずれの状態にも変化可能なように原料供給管３５の少なくとも一部の温度を調整する機構である。温調機構５０を用いて、原料供給管３５内のプラズマ原料１を冷却して固体状態に変化させることで、原料供給管３５の流路を閉じることが可能となる。逆に、温調機構５０を用いて、原料供給管３５内のプラズマ原料１を加熱して液体状態に変化させることで、原料供給管３５の流路を開くことが可能となる。
このように、温調機構５０は、プラズマ原料１に対する流体制御機能を発揮する。

温調機構５０としては、例えば加熱機構と冷却機構とを組み合わせ、温度の上昇及び下降が制御可能な機構が用いられる。加熱機構としては、例えば電熱線等を用いたヒータが用いられる。また冷却機構としては、例えば空冷や水冷等を利用した放熱機構や、ペルチェ素子等を利用した機構が用いられる。なお、加熱機構だけで温調機構５０が構成されてもよい。この場合、自然冷却の効果を利用して、温調が実現される。
本実施形態では、温調機構５０は、第１の温調機構に相当する。また、温調機構５０は、供給管に設けられ液体状のプラズマ原料の流れを開閉する第１のバルブ機構として機能する。

なお、温調機構５０による冷却動作の際、温調機構５０を設ける位置によっては、原料タンク３４に収容されている液体状のプラズマ原料１に影響を及ぼすことが考えられる。例えば、原料タンク３４内のプラズマ原料１の一部が固化するといったことが考えられる。このような事態を回避するため、温調機構５０は、できるだけ原料タンク３４から離れた位置に配置されることが好ましい。

また、原料供給管３５には、流路が狭くなる狭窄部が設けられてもよい。狭窄部としては、例えば流路（原料供給管の内径）を部分的に狭くしたオリフィス等のしぼり機構が用いられる。狭窄部が設けられる場合、温調機構５０は、狭窄部に設けられる。
これにより、温調機構５０の冷却・加熱動作によって原料供給管３５の内部で速やかにプラズマ原料１が固化することや液化することが可能となる。これにより、原料タンク３４に収容されている液体状のプラズマ原料１への影響を小さくすることが可能となる。まら、流路の開閉をすみやかに行うことが可能となり、プラズマ原料１の供給量を精度よく制御することが可能となる。

［温調機構５０の動作］
原料タンク３４に収容され液体状態に維持されているプラズマ原料１は、原料供給管３５を介して原料コンテナ２１の貯留部２４に供給される。
この際、原料供給管３５の一部に設定された温調領域が温調機構５０により冷却される。この場合、温調機構５０により冷却された温調領域を通過しようとする液体状のプラズマ原料１は温調領域にて固化し、原料供給管３５の内部を閉塞する。すなわち、温調領域で固化したプラズマ原料１により、原料供給管３５の流路が閉じられる。

一方、温調領域が温調機構５０により加熱されると、原料供給管３５の内部を閉塞している固体状のプラズマ原料１は、再び液体状のプラズマ原料１へと変化する。これにより、原料供給管３５の流路が開かれ、原料供給管３５の先端（流出口３５ｂ）から原料コンテナ２１の貯留部２４へと液体状のプラズマ原料１が供給される。

このように、原料供給管３５の途中に温調機構５０を設け、原料供給管３５の一部を冷却したり加熱したりすることにより、原料供給管３５に対してバルブのような流体制御機能を付与することが可能となる。このように構成することにより、図１に示す供給用バルブ３６のようなメカニカルなバルブ機構を省略することが可能となる。
また温調機構５０による流体制御は、メカニカルなバルブと異なり故障等が少ない。これにより、装置の修理やメンテナンス等が容易になる。

なお、原料供給管３５内で固化したプラズマ原料１（例えば、Ｓｎ等）が、温調機構５０による加熱動作の際、完全に液化する前に原料供給管３５内を移動して、場合によっては原料供給管３５内で詰まることが考えられる。この場合、詰まりを解消するために温調機構５０の加熱動作を継続する方法が考えられるが、詰まった箇所が温調機構５０からある程度離れていると、プラズマ原料１の詰まりは必ずしも解消されるわけではない。

このような不具合に対処するため、原料供給管３５には、図示しない振動機構が設けられてもよい。この振動機構を利用して原料供給管３５に振動を与えることにより、原料供給管３５内で詰まった固体状のプラズマ原料１を除去することが可能となる。
あるいは、原料供給管３５は、図示しないガス供給管を介してガス供給装置と接続されていてもよい。例えば、上記したような不具合が発生した時に、原料供給管３５内にガスを供給することで、原料供給管３５内で詰まった固体状のプラズマ原料１を除去することが可能となる。

また、敢えて原料タンク３４の圧力を真空チャンバ３の圧力よりもわずかに高くしてもよい。圧力にわずかに差がある場合、流体は高圧側から低圧側に移動するため、原料タンク３４側から真空チャンバ３側にプラズマ原料１を流れやすくすることが可能となる。これにより、プラズマ原料１の詰まりを抑制することが可能となる。

＜第３の実施形態＞
図７は、第３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。原料供給装置３３０には、図６を参照して説明した温調機構５０を備える原料供給装置２３０において、原料タンク３４に原料を補給する側に、ロードロック機構５５が設けられる。

ロードロック機構５５は、第１の補給用バルブ３３ａと、第２の補給用バルブ３３ｂと、補給用排気管５６とを有する。本実施形態では、第１の補給用バルブ３３ａ、第２の補給用バルブ３３ｂ、及び補給用排気管５６により、第２のバルブ機構が構成される。

第１の補給用バルブ３３ａ及び第２の補給用バルブ３３ｂは、原料補給管３２に設けられたメカニカルバルブである。第１の補給用バルブ３３ａは、原料排出部３１側に配置され、第２の補給用バルブ３３ｂは、原料タンク３４側に配置される。
補給用排気管５６は、第１の補給用バルブ３３ａ及び第２の補給用バルブ３３ｂの間の原料補給管３２（ロードロック部５７）を、第１の真空排気装置４５ａに連結する。これにより、ロードロック部の排気が可能となる。

図７に示す構成は、例えば図６に示す原料供給装置２３０に、第１の補給用バルブ３３ａと、補給用排気管５６とを設けた構成であると言える。なお図７において、第２の補給用バルブ３３ｂは、図６に示す補給用バルブ３３に対応する。また、図７において、原料タンク３４を配置する第２の真空排気装置４５ｂは、図６に示す真空排気装置４５に対応する。

図８は、図７に示す原料供給装置の原料補給動作の一例を示すフローチャートである。図８に示す処理は、ロードロック機構５５を備える原料供給装置３３０において行われる原料補給動作の動作例であり、例えば図４を参照して説明した原料補給動作に代えて実行される。
なお、ロードロック機構５５が設けられている場合、定常動作中は、第１の補給用バルブ３３ａ、第２の補給用バルブ３３ｂ、及び供給用バルブ３６はいずれも閉状態であり、第１の真空排気装置４５ａによりロードロック部５７が排気され、第２の真空排気装置４５ｂにより原料タンク３４が排気され、加熱機構４０により液体状のプラズマ原料１を一定の温度に維持する動作が行われる。

まず、定常動作を行っていた状態から、ロードロック部５７の排気が停止される（ステップ４０１）。例えば補給用排気管５６が閉じられる。あるいは、運転中の第１の真空排気装置４５ａが停止される。これにより、ロードロック部５７の排気が停止される。

次に、第１の補給用バルブ３３ａが開状態となるように第１の補給用バルブ３３ａが制御される（ステップ４０２）。この時、第２の補給用バルブ３３ｂや供給用バルブ３６は、閉状態を維持する。第１の補給用バルブ３３ａが開くことで、ロードロック部５７の内部は大気開放される。

次に、原料排出部３１が制御され、所定量のプラズマ原料１が排出される（ステップ４０３）。原料排出部３１から排出されたプラズマ原料１は、原料補給管３２、第１の補給用バルブ３３ａを経由して、一度ロードロック部５７に収容される。

次に、第１の補給用バルブ３３ａが閉状態となるように第１の補給用バルブ３３ａが制御される（ステップ４０４）。この時、第２の補給用バルブ３３ｂは閉じられたままであり、ロードロック部５７は独立した空間となる。

次に、ロードロック部５７の排気が開始される（ステップ４０５）。例えば閉じていた補給用排気管５６が開かれる、あるいは、第１の真空排気装置４５ａの動作が開始される。これにより、ロードロック部５７の排気が開始される。

次に、ロードロック部５７内の圧力が閾値以下になったか否かが判定される（ステップ４０６）。例えばロードロック部５７には、図示しない圧力計が設けられ、その測定値が、所定の閾値以下になったか否かが判定される。ここで、所定の閾値は、例えば、排気中の原料タンク３４内の圧力に応じて設定されてもよい。例えば、ロードロック部５７内の圧力と同程度の閾値が設定される。

ロードロック部５７内の圧力が閾値より大きいと判定された場合（ステップ４０６のＮｏ）、ステップ４０６の判定処理が繰り返し実行される。この間、ロードロック部５７の排気動作が継続される。
ロードロック部５７内の圧力が閾値以下であると判定された場合（ステップ４０６のＹｅｓ）、第２の補給用バルブ３３ｂが開状態となるように第２の補給用バルブ３３ｂが制御される（ステップ４０７）。この時、第１の補給用バルブ３３ａは、閉状態を維持している。

第２の補給用バルブ３３ｂが開くことで、ロードロック部５７に収容されていた固体状のプラズマ原料１は、原料タンク３４に供給される。
ステップ４０１～ステップ４０７までの過程で、原料タンク３４の排気は継続して実行されており、原料タンク３４内では減圧雰囲気が維持される。このように、ロードロック機構５５を用いることで、原料タンク３４内を大気開放せずに、プラズマ原料１を補給することが可能となる。

ロードロック部５７内のプラズマ原料１がなくなると、第２の補給用バルブ３３ｂが閉状態となるように第２の補給用バルブ３３ｂが制御される（ステップ４０８）。これにより、ロードロック部５７及び原料タンク３４はそれぞれ独立した空間となる。

第２の補給用バルブ３３ｂが閉じられた後は、原料タンク３４内のプラズマ原料１が加熱され（ステップ４０９）、プラズマ原料１の液体化が完了したかが判定され（ステップ４１０）、液体化が完了した場合にはプラズマ原料１の温度を一定に維持する制御が実行される（ステップ４１１）。これらステップ４０９、４１０、４１１の処理は、例えば図４に示すステップ２０６、２０７、２０８と同様の処理である。

［原料供給管を介したリーク］
原料タンク３４と真空チャンバ３とをつなぐ原料供給管３５に温調機構５０を設けた構成では、温調機構５０により原料供給管３５の一部を冷却したり加熱したりすることで、原料供給管３５上の温調領域において、プラズマ原料１が固化したり液化したりする。

ここで、原料供給管３５を通るプラズマ原料１は、例えばスズ等の溶融金属であるので、冷却されて固化する際、その体積が減少する。このため、原料供給管３５内でプラズマ原料１が固化した場合、プラズマ原料１の体積減少によって、原料供給管３５の内壁と固化したプラズマ原料１との間にすき間が生じる場合がある。

このため、温調機構５０により原料供給管３５内でプラズマ原料１を固化して、原料供給管３５の状態を流路が閉じられた閉状態にしようとしても、原料供給管３５の内径によっては、必ずしも真空チャンバ３内の減圧雰囲気を保持できるとは限らない。

仮に、ロードロック機構５５を設けずに、原料タンク３４を大気開放してプラズマ原料１を補給する場合について考える。この場合、原料排出部３１から原料タンク３４にプラズマ原料１を補給する際には、原料補給管３２に設けられるバルブを開状態にして、原料タンク３４を大気開放する。この時、原料タンク３４と真空チャンバ３との間（原料供給管３５）では、温調機構５０により冷却された固体状のプラズマ原料１が栓として機能し、原料供給管３５は閉塞される。この結果、原料排出部３１から原料タンク３４までの内部雰囲気が大気圧となる一方で、真空チャンバ３の内部では減圧雰囲気が維持される。

ここで、原料供給管３５の内壁と固化したプラズマ原料１との間にすき間があると、固体状のプラズマ原料１による閉塞状態が不十分となる。この場合、上記したすき間を通して、大気圧雰囲気の原料タンク３４から真空チャンバ３内に空気が混入し、真空チャンバ３内の減圧雰囲気が悪化する可能性がある。

また、原料タンク３４が大気解放された場合、真空チャンバ３との差圧が大きすぎるため、原料タンク３４や原料供給管３５の内部に残留したプラズマ原料１が大気圧に押されて真空チャンバ３の内部に流出する可能性がある。この場合、意図しないタイミングでプラズマ原料１を供給してしまう可能性や、真空チャンバ３の内部がプラズマ原料１で汚染される可能性がある。従って、原料タンク３４は常に減圧雰囲気であることが好ましい。

そこで、本実施形態では、原料タンク３４にプラズマ原料１を補給する補給路（大気側）に、ロードロック機構５５が設けられる。これにより、原料タンク３４を大気開放することなく、原料タンク３４にプラズマ原料１を導入することが可能である。すなわち、原料タンク３４を常時減圧雰囲気にしておくことが可能となる。
このため、温調機構５０の冷却により固化したプラズマ原料１と、原料供給管３５の内壁との間にすき間が発生したとしても、原料タンク３４は常に減圧雰囲気であり、すき間を通して空気等が真空チャンバ３に流れ込むことはない。これにより、真空チャンバ３内の減圧雰囲気を確実に維持することが可能となり、光源装置１００の安定動作を実現することが可能となる。

＜第４の実施形態＞
図９は、第４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。図１０は、図９に示す原料供給装置の動作例を示す模式図である。
図９に示すように、原料供給装置４３０には、図６を参照して説明した原料供給装置２３０において、ストレート形状（直管形状）の原料供給管３５に代えて、Ｕ字型に屈曲した原料供給管４３５が用いられる。また原料供給管４３５には、温調機構４５０が設けられる。

原料供給管４３５は、各々が屈曲した配管である第１の屈曲部６１と、第２の屈曲部６２とを有する。第１の屈曲部６１は、原料タンク３４側に接続され液体状のプラズマ原料１の流路を下向きから上向きに曲げる。第２の屈曲部６２は、真空チャンバ３側に接続されプラズマ原料の流路を上向きから下向きに曲げる。従って、原料タンク３４から下側（重力方向側）に伸びる原料供給管４３５が第１の屈曲部６１において折り返して上側を向き、それに続く第２の屈曲部６２において再度下側に伸びて、真空チャンバ３を貫通している。
また第２の屈曲部６２に形成される流路の下面６２ｂは、第１の屈曲部６１に形成される流路の上面６１ｔよりも高い位置に配置される。

図９には、第２の屈曲部６２における流路の下面６２ｂと、第１の屈曲部６１における流路の上面６１ｔが黒丸によりそれぞれ模式的に図示されている。ここでは、第１の屈曲部６１及び第２の屈曲部６２がそれぞれＵ字管として構成される。従って原料供給管４３５は、図９に示すように、２つのＵ字管を連結した形状となっている。なおＵ字形状に代えて、Ｖ字型の配管や、直角に曲がる配管等が用いられてもよい。

温調機構４５０は、第１の屈曲部６１に設けられ、プラズマ原料１が固体状態及び液体状態のいずれの状態にも変化可能なように第１の屈曲部６１の温度を調整する。
温調機構４５０は、例えば図６に示す温調機構５０と同様に構成され、例えば加熱機構と冷却機構とを組み合わせ、温度の上昇及び下降が制御可能なように構成される。なお、自然冷却の効果を利用してプラズマ原料１を固体状態にすることが可能な場合には、加熱機構だけで温調機構５０が構成されてもよい。本実施形態では、温調機構４５０は、第２の温調機構に相当する。

温調機構４５０は、プラズマ原料１を通過させる場合には、第１の屈曲部６１を加熱し、プラズマ原料１を液体状態にする。逆に、プラズマ原料１を通過させない場合には、第１の屈曲部６１を冷却し、プラズマ原料１を固体状態にする。
例えば、プラズマ原料１を固体状態とすることで、第１の屈曲部６１に栓が構成される。これにより、原料タンク３４を大気開放した場合でも、プラズマ原料１が大気圧に押されて真空チャンバ３側に押し出されるといった事態を回避することが可能となる。

図９には、原料供給装置４３０により、原料タンク３４から真空チャンバ３（原料コンテナ２１）に液体状のプラズマ原料１が供給されている状態が図示されている。また図１０には、液体状のプラズマ原料１の供給が停止している状態が図示されている。
図９に示すように、例えば原料タンク３４側から第１の屈曲部６１に侵入した流体は、第１の屈曲部６１に貯留する。第１の屈曲部６１に貯留した流体の液面が第２の屈曲部６２の流路の下面６２ｂを超えると、流体は第２の屈曲部６２を通過して真空チャンバ３側に流出する。

上記したように、原料供給管４３５は、第１の屈曲部６１の流路の上面６１ｔが、第２の屈曲部６２の流路の下面６２ｂよりも低くなるように構成される。これにより、流体が第２の屈曲部６２を通過する際には、第１の屈曲部６１の流路が完全に流体で満たされる。これにより、空気等の気体が通過する経路がなくなるため、真空チャンバ３側の減圧雰囲気を維持することが可能となる。

また、原料供給管４３５内に収容される液体状のプラズマ原料１の液面レベルがいかなるレベルであろうとも、原料供給管４３５の第１の屈曲部６１には、その流路を塞ぐようにプラズマ原料１が残留する。例えば図１０では、原料タンク３４内に収容されていた液体状のプラズマ原料１が全て原料コンテナ２１に供給されているが、このような状態でも第１の屈曲部６１にはプラズマ原料１が残留する。

液体状のプラズマ原料１はスズ等の金属材料であるので、原料供給管４３５内に残留した液体状のプラズマ原料１が閉状態の栓として機能し、真空チャンバ３の減圧雰囲気を保持することが可能となる。
このように、原料供給装置４３０では、ストレート形状の原料供給管を用いる場合と異なり、原料供給管４３５内のプラズマ原料１を固体状態に変化させなくても、プラズマ原料１が第２の屈曲部６２を通過しなくなれば、原料供給管４３５は自動的に閉状態になる。このため、原料供給管４３５には、必ずしも冷却機構等を設ける必要はない。

また、原料供給装置４３０では、液体状のプラズマ原料１の液面レベルが第２の屈曲部６２の流路の下面６２ｂの高さを超えると、原料コンテナ２１に液体状のプラズマ原料１が供給される。ここで、図１０に示すように、液面レベルが第２の屈曲部６２の流路の下面６２ｂの高さと同程度となる状態を初期状態とする。例えば、初期状態で原料タンク３４にプラズマ原料１を補給する場合、原料コンテナ２１へのプラズマ原料１の供給量は、原料タンク３４への補給量と同じになる。これにより、液面レベル等を検出しなくても、原料コンテナ２１へのプラズマ原料１の供給量を制御することが可能となり、装置構成を簡略化することが可能となる。

なお、温調機構４５０は、第１の屈曲部６１の底部に設けられる。これにより、第１の屈曲部６１の底部に残留した液体状のプラズマ原料１が固化した場合には、温調機構４５０による温調制御（加熱）によりプラズマ原料１を再度液化することが可能である。これにより、閉状態となった原料供給管４３５を再度開状態にすることが可能となる。

また原料供給管４３５は、上記した構造により、単独で液体状のプラズマ原料１の流れを制御することが可能である。例えば、原料タンク３４の加熱機構４０からの熱量により、第１の屈曲部６１に残留するプラズマ原料を液化できるような場合には、温調機構４５０等を必ずしも設ける必要は無い。

本実施形態では、原料供給管４３５が単独で、又は原料供給管４３５と温調機構４５０との組み合わせにより、供給管を通した液体状のプラズマ原料の供給を制御する供給制御部が実現される。このように、２つの屈曲部を連結した原料供給管４３５を用いることで、真空チャンバ３内の減圧雰囲気を容易に維持することが可能となる。

＜第５の実施形態＞
図１１は、第５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。原料供給装置５３０には、図７に示す原料供給装置３３０において、原料タンク３４の底面に流入口３５ａが設けられていた原料供給管３５に代えて、異なる配置で原料供給管５３５が設けられる。また原料供給管５３５には、温調機構５５０が設けられる。

原料供給管５３５は、流入口３５ａが原料タンク３４の内側の底面よりも高い位置となるように配置される。図１１に示す例では、原料供給管５３５はストレート形状の配管である。原料供給管５３５は、その流入口３５ａが原料タンク３４の底面から上方に突出するように、底面を貫通して配置される。原料タンク３４の底面よりも流入口３５ａが高い位置にあることで、原料タンク３４内の流入口３５ａよりも低い領域には、液体状のプラズマ原料１が常時貯留される。

また原料タンク３４は、原料補給管３２を介してプラズマ原料１が補給される補給口４２を有する。原料供給管５３５の流入口３５ａは、補給口４２とは鉛直方向において重ならない位置に配置される。これにより、原料補給管３２から出てくる補給用のプラズマ原料１が、原料供給管５３５に直接侵入するといった事態が回避される。

原料供給装置５３０では、液体状のプラズマ原料１の液面レベルが流入口３５ａの高さを超えた場合に、液体状のプラズマ原料１が原料供給管５３５に流れ込む。原料供給管５３５に流れ込んだ液体状のプラズマ原料１は、原料供給管５３５の内部を通過して、流出口３５ｂから真空チャンバ３内の原料コンテナ２１の貯留部２４に供給される。

一方で、液体状のプラズマ原料１の液面レベルが流入口３５ａの高さと同じになると、液体状のプラズマ原料１は原料供給管５３５に流れ込まなくなり、原料コンテナ２１への原料供給が停止される。
なお、温調機構５５０を動作させて原料供給管５３５を部分的に冷却することにより、液体状のプラズマ原料１の液面レベルが流入口３５ａの高さを超えている状態でも、原料コンテナ２１への原料供給を停止することが可能である。

例えば原料供給装置５３０では、液体状のプラズマ原料１の液面レベルが流入口３５ａの高さと同じ状態で、原料タンク３４に新たなプラズマ原料１が補給される。この場合、補給されたプラズマ原料１の体積分だけ液面レベルが上昇する。この時、上昇した分のプラズマ原料１が原料供給管５３５に流れ込み、原料コンテナ２１に供給される。
すなわち、原料供給装置５３０では、原料タンク３４へのプラズマ原料１の補給量が、そのまま原料コンテナ２１へのプラズマ原料１の供給量となる。これは供給量が液面で制限されるという意味で、図９及び図１０を参照して説明した原料供給装置４３０と同様の構成であると言える。このような構成により、液面レベル等を検出しなくても、原料コンテナ２１へのプラズマ原料１の供給量を制御することが可能となり、装置構成を簡略化することが可能となる。

なお、原料供給装置５３０では、例えば原料供給管５３５内のプラズマ原料１が流路を閉じる栓として機能しない場合（原料供給管５３５内にプラズマ原料１が残留していない場合等）には、原料供給管５３５に気体が通るような経路が形成されることが考えられる。
これに対し、原料供給装置５３０は、原料タンク３４にプラズマ原料１を補給するためのロードロック機構５５を備えるため、原料タンク３４は大気開放されない。また原料タンク３４は、第２の真空排気装置４５ｂにより排気され減圧雰囲気に維持される。従って、上記したように原料供給管５３５内に気体が通る経路が形成される場合でも、原料タンク３４内の圧力を真空チャンバ３内の圧力と同程度に下げておくことで、真空チャンバ３の減圧雰囲気が悪化することを十分に回避することが可能である。

図１１では、ストレート形状の原料供給管５３５について説明したが、これに限定されず、例えばＬ字形状の原料供給管５３５等を用いることも可能である。この場合、原料供給管５３５は、原料タンク３４の内側の側面に流入口３５ａが設けられ、流出口３５ｂが下方を向くように配置される。なお流入口３５ａは、底面よりも高い位置に配置される。このような構成であっても、原料コンテナ２１に対する液体状のプラズマ原料１の供給量を液面レベルで制限することが可能であり、装置構成の簡略化を図ることが可能である。

＜第６の実施形態＞
図１２は、第６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。原料供給装置６３０は、図２を参照して説明した原料供給装置３０に設けられた原料供給管３５よりも、流出口３５ｂが原料コンテナ２１に近づくように構成された原料供給管６３５を有する。また原料供給管６３５には、温調機構６５０が設けられる。その他の構成は、図２に示す原料供給装置３０と同様である。

原料供給管６３５は、流出口３５ｂが原料コンテナ２１の貯留部２４の開口端２５よりも低い位置となるように配置される。図１２に示す例では、貯留部２４の開口端２５は、貯留部２４を形成する外壁部２３の上側の端部である。ここでは、開口端２５の高さ位置が一点鎖線により図示されている。原料供給管６３５の流出口３５ｂは、開口端２５の高さ（底部２２の上面に対する外壁部２３の高さ）よりも低い位置に配置される。すなわち、流出口３５ｂは、外壁部２３で囲まれた空間（貯留部２４）に侵入するように配置される。

温調機構６５０は、原料供給管６３５の真空チャンバ３内に突出した部分に設けられ、プラズマ原料１が固体状態及び液体状態のどちらかの状態となるように原料供給管６３５の真空チャンバ３内に突出した部分の温度を調整する。
図１２に示すように、温調機構６５０は、原料供給管６３５の真空チャンバ３内に突出した部分のほぼ全体を覆うように設けられる。本実施形態では、温調機構６５０は、第３の温調機構に相当する。

本発明者らは、液体状のプラズマ原料１を真空チャンバ３内に供給する際、真空チャンバ３の圧力等の条件によっては、液体状のプラズマ原料１が液滴として直線状に落下するのではなく、真空チャンバ３内部で飛散しながら落下することを見出した。この場合、真空チャンバ３内部の意図しない部分（例えば、真空チャンバ３の内壁等）にプラズマ原料１が到達し、そのまま付着してしまうことが考えられる。

このような不具合を抑制するためには、真空チャンバ３の外壁を貫通する原料供給管６３５が真空チャンバ３内に突出する部分の先端（すなわち、原料供給管６３５の排出口 ）を、できるだけ原料供給領域（原料コンテナ２１の底部２２の上面）に近づけることが好ましい。例えば、原料供給管６３５の流出口３５ｂは、原料コンテナ２１の開口端２５より低い位置（外壁部２３の上面レベルより底部２２の上面に接近した位置）に配置される。

これにより、流出口３５ｂから排出される液体状のプラズマ原料１の少なくとも一部が飛散したとしても、プラズマ原料１が原料コンテナ２１の液面に到達する割合が高くなり、真空チャンバ３の内部全体にプラズマ原料１が拡散することを抑制することが可能である。これにより、プラズマ原料１による装置の汚染が抑制される。

また本実施形態では、原料供給管６３５の長さ（真空チャンバ３の内部に突出する部分の長さ）が、上記した他の原料供給装置よりも長くなる。
そのため、原料タンク３４に設けられた加熱機構４０により液化された液体状のプラズマ原料１は、その少なくとも一部が原料供給管６３５を通過する際に途中で冷却されて原料供給管６３５内で固体化することもあり得る。

このような懸念がある場合は、図１２に示すように、原料供給管６３５の真空チャンバ３の内部に突出する部分に温調機構６５０を設けてもよい。温調機構６５０を用いて原料供給管６３５の真空チャンバ３の内部に突出する部分を加熱することにより、原料供給管６３５内でプラズマ原料１が固体化することを回避することが可能となる。

なお図１２に示す例では、メカニカルな供給用バルブ３６により、原料供給管６３５の流路が開閉される。温調機構６５０は、流路の開閉に用いてもよいが、主にプラズマ原料１の固体化を回避するための加熱機構として用いられる。この場合、温調機構６５０には、冷却機能は無くてもよい。

図１３は、図１２に示す原料供給装置の変形例を示す模式図である。
図１３に示す原料供給装置６３１では、原料供給管６３５に温調機構６５０が設けられる。この温調機構６５０は、真空チャンバ３の外壁を貫通して設けられる。また、原料供給装置６３１では、温調機構６５０により、原料供給管６３５の流路の開閉が制御される。

このように温調機構６５０は、原料供給管６３５の真空チャンバ３の内部に突出する部分のみならず、真空チャンバ３の外側に配置される部分まで、原料供給管６３５の全体を覆うように設けられる。なお、真空チャンバ３を貫通する原料供給管６３５、および温調機構６５０は、その貫通部分が真空チャンバ３内の減圧雰囲気を破壊しないように適宜シールされる。

これにより、温調機構６５０を用いて原料供給管６３５のほぼ全体の温度を調整することが可能となる。これにより、プラズマ原料１が詰まるといった事態を十分に回避することが可能となる。
また温調機構６５０には冷却機能が搭載される。これにより、原料供給管６３５内で、液体状のプラズマ原料１を固化することが可能となり、原料供給管６３５の流路の開閉が可能となる。このため、原料供給装置６３１には、図１２に示す供給用バルブ３６のようなメカニカルバルブを設ける必要は無い。これにより、メンテナンスを容易にするとともに、プラズマ原料１による装置内の汚染を抑制することが可能となる。

＜第７の実施形態＞
図１４は、第７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。原料供給装置７３０には、図２を参照して説明した原料供給装置３０において、新たに防御管７０が設けられる。なお、防御管７０を設ける本構成は、図６に示す原料供給装置２３０等の他の構成に適用することも可能である。

防御管７０は、真空チャンバ３内に設けられた中空部材であり、原料供給管３５の流出口３５ｂを囲うように設けられ原料コンテナ２１の貯留部２４の開口端２５よりも低い位置まで伸びるように構成される。また、防御管７０の内径は、原料供給管３５の内径よりも大きく設定される。
防御管７０は、原料供給管３５から流出し真空チャンバ３内で飛散するプラズマ原料１を抑える防御壁として機能する。

本実施形態では、防御管７０は、真空チャンバ３の内壁から内側に伸長するように配置される。防御管７０の長さは、原料供給管３５の真空チャンバ３内に突出した部分の長さ（突出長）より長くなるように設定される。また防御管７０の先端は、原料コンテナ２１の開口端２５より低い位置（外壁部２３の上面レベルより底部２２の上面に接近した位置）に配置される。

原料供給装置７３０では、原料供給管３５の流出口３５ｂから排出されるプラズマ原料１のうち、飛散したものについては、防御管７０により真空チャンバ３内への拡散が抑制される。そして、プラズマ原料１は、防御管７０の先端から外部（真空チャンバ３内部）に放出される。

防御管７０の先端の位置は、液体状のプラズマ原料１が供給される原料コンテナ２１の底部２２の上面に接近した位置に配置される。これにより、プラズマ原料１が原料コンテナ２１の液面に到達する割合が大きくなり、真空チャンバ３内部全体にプラズマ原料１が拡散することを抑制することが可能となる。

また、防御管７０は流出口３５ｂが囲える程度に内径が大きい。このため、流出口３５ｂから流れ出る液体状のプラズマ原料１は、防御管７０にはほとんど付着せず、固化したプラズマ原料１により防御管７０が詰まるといった事態は発生しにくい。従って、図１２及び図１３を参照して説明した構成と異なり、必ずしも温調機構を設ける必要はない。これにより、装置構成を簡略化するとともに、プラズマ原料１による装置内の汚染を抑制することが可能となる。

＜その他の実施形態＞
本発明は、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。

上記の実施形態では、エネルギービームＥＢによりプラズマ原料１をプラズマ化する所謂ＬＰＰ方式の光源装置１００について説明した。これに限定されず、他の方式の光源装置に対して本発明を適用することが可能である。

図１５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１５に示す光源装置１０１は、エネルギービームＥＢにより気化されたプラズマ原料１を放電によりプラズマ化する所謂ＬＤＰ方式の光源装置である。ここでは、図２に示す原料供給装置３０が用いられているが、これに限定されず、例えば上記の実施形態で説明した他の原料供給装置が用いられてもよい。
図１５に示すように、光源装置１０１は、１対の回転電極７１ａ及び７１ｂと、各回転電極７１に対応して設けられた１対の原料コンテナ７５ａ及び７５ｂと、それらを収容する真空チャンバ３とを備える。

回転電極７１ａ及び７１ｂは、円盤形状の電極であり、それぞれが図示しないモータの軸に接続され回転可能に支持される。回転電極７１ａ及び７１ｂは、互いの外縁部が所定の間隔をあけて近接するように配置され、各電極間には高電圧が印加される。また、回転電極７１ａの外縁部のうち、回転電極７１ｂと近接する部分には、エネルギービームＥＢが照射される。
本実施形態では、回転電極７１ａ及び７１ｂは、回転体に相当する。

原料コンテナ７５ａ及び７５ｂは、液体状のプラズマ原料１を貯留する貯留容器である。
原料コンテナ７５ａは、回転電極７１ａが浸漬するように設けられ、回転電極７１ａに液体状のプラズマ原料１を供給する。また原料コンテナ７５ｂは、回転電極７１ｂが浸漬するように設けられ、回転電極７１ｂに液体状のプラズマ原料１を供給する。また原料コンテナ７５ａ及び７５ｂは、互いに絶縁される。

例えば回転電極７１ａ（回転電極７１ｂ）が回転すると、原料コンテナ７５ａ（原料コンテナ７５ｂ）に貯留する液体状のプラズマ原料１が回転電極７１ａ（回転電極７１ｂ）の表面に付着する。これにより、回転電極７１ａ（回転電極７１ｂ）のうち液体状のプラズマ原料１に浸漬する部分には、液体状のプラズマ原料１が膜状に分布することになる。

このような構成により、回転電極７１ａ及び回転電極７１ｂが近接する部分には、液体状のプラズマ原料１が供給される。この時、回転電極７１ａに照射されるエネルギービームＥＢによりプラズマ原料１が気化する。また回転電極７１ａ及び回転電極７１ｂの間には高電圧が印加されるため、各電極が近接する部分では、エネルギービームＥＢにより気化したプラズマ原料１が励起されてプラズマＰが発生する。このプラズマＰから放射線Ｒが取り出される。

図１５に示すように、光源装置１０１には、原料コンテナ７５ａ及び原料コンテナ７５ｂに液体状のプラズマ原料１をそれぞれ供給する原料供給装置３０ａ及び原料供給装置３０ｂが設けられる。各原料供給装置３０ａ（原料供給装置３０ｂ）は、原料コンテナ７５ａ（原料コンテナ７５ｂ）に貯留された液体状のプラズマ原料１が露出した部分の上方から、供給用のプラズマ原料１を液体状態で供給する。

例えば原料コンテナ７５ａ及び原料コンテナ７５ｂに、固体状のプラズマ原料１を供給するような構成では、各コンテナ内のプラズマ原料１の温度が低下することが考えられる。この場合、プラズマＰの発生領域に供給されるプラズマ原料１の温度、膜厚、粘性等が変化し、放射線Ｒの発光強度等が変化する可能性がある。
これに対し、本実施形態では、原料供給装置３０ａ及び３０ｂにより、各原料コンテナ７５ａ及び３０ｂに対して、液体状のプラズマ原料１が直接供給される。このため、プラズマ原料１の温度変化が抑制され、安定した発光動作を実現することが可能となる。

上記の実施形態では、主に真空チャンバ３内に設けられた原料コンテナに液体状のプラズマ原料１を供給する構成について説明した。これに限定されず、本発明にかかわる原料供給装置は、真空チャンバ３内で液体状のプラズマ原料１を貯留する任意の容器に対して、真空チャンバ３の外側から液体状のプラズマ原料１を供給することが可能である。

図１６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１６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８０が設けられる。光源装置１０２は、回転ドラム８０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１６に示す回転ドラム８０は、貯留容器に相当する。

回転ドラム８０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８４を有する。貯留部８４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８０には、貯留部８４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８０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８０を加熱するヒータ等が用いられてもよい。

図１６に示す例では、回転ドラム８０は、円盤状の基体８１と当該基体８１の一方の面に基体８１の周縁に沿って形成された円環状の外壁部８２とを有する。回転ドラム８０では、基体８１と外壁部８２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８４となる。また、回転軸Ｏに対向する外壁部８２の内周面８２ａは、貯留部８４を囲む側面を構成し、貯留部８４の内側面となる。回転ドラム８０は貯留部８４が上方を向くように配置される。

回転ドラム８０の貯留部８４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８５が、回転ドラム８０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８０は、回転軸Ｏの周りに回転可能に支持される。また軸部材８５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８０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。

回転軸Ｏを中心に回転ドラム８０を連続的に回転すると、貯留部８４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８２の内周面８２ａ側に移動し、内周面８２ａに沿って分布する。また内周面８２ａ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。

このように、回転ドラム８０は、貯留部８４の内側面である内周面８２ａ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８４の内側面（内周面８２ａ）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。

図１６に示すように、光源装置１０２には、回転ドラム８０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８０の貯留部８４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。なお図１６では、図２に示す原料供給装置３０が用いられているが、他の原料供給装置が用いられてもよい。

回転ドラム８０の貯留部８４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８１ａに沿って外壁部８２側に移動し、最終的に外壁部８２の内周面８２ａ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８２ａ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８０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。

上記の実施形態では、主に原料供給装置の原料タンク３４が、真空チャンバ３の上方に配置され、重力を利用して液体状のプラズマ原料１を貯留容器（原料コンテナ２１、７５ａ、７５ｂ、回転ドラム８０）に供給する構成について説明した。これに限定されず、原料タンク３４は、真空チャンバ３の側方や下方に配置されてもよい。

この場合、例えば原料供給管を通して液体状のプラズマ原料１を輸送する輸送ポンプが用いられる。輸送ポンプとしては、例えば磁力により液体金属（プラズマ原料１）を輸送することが可能な電磁ポンプが用いられる。もちろん、他の種類のポンプが用いられてもよい。輸送ポンプを用いることで、例えば原料タンク３４を自由に配置することが可能となり、設計の自由度が向上する。

なお、真空チャンバ３の側方であっても、貯留容器よりも高い位置に原料タンク３４を配置することで、重力を利用して液体状のプラズマ原料１を供給することも可能である。
いずれの構成であっても、原料供給管の原料供給側の端部（流出口）は、貯留容器の底面よりも上方に配置される。これにより、原料供給管から流出する液体状のプラズマ原料１を貯留容器に供給可能となる。

また原料タンク３４は、真空チャンバ３の内側に配置されてもよい。この場合、原料供給管ではなく、原料タンク３４にプラズマ原料１を補給する原料補給管が真空チャンバ３を貫通するように設けられる。従って真空チャンバ３の内側に配置された原料タンク３４には、原料補給管を介して真空チャンバ３の外側から固体状又は液体状のプラズマ原料１が補給される。

このような構成であっても、原料タンク３４ではプラズマ原料１が液体状態で保持されるため、貯留容器に対して、液体状のプラズマ原料１を安定して供給可能である。また、原料タンク３４が真空チャンバ３内に収容することで、例えばコンパクトな光源装置を実現することが可能となる。

本開示において、説明の理解を容易とするために、「略」「ほぼ」「おおよそ」等の文言が適宜使用されている。一方で、これら「略」「ほぼ」「おおよそ」等の文言を使用する場合と使用しない場合とで、明確な差異が規定されるわけではない。
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」「円柱形状」「円筒形状」「リング形状」「円環形状」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」「実質的に円柱形状」「実質的に円筒形状」「実質的にリング形状」「実質的に円環形状」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」「完全に円柱形状」「完全に円筒形状」「完全にリング形状」「完全に円環形状」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」「ほぼ」「おおよそ」等の文言が付加されていない場合でも、いわゆる「略」「ほぼ」「おおよそ」等を付加して表現され得る概念が含まれ得る。反対に、「略」「ほぼ」「おおよそ」等を付加して表現された状態について、完全な状態が必ず排除されるというわけではない。

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なま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。

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。

ＥＢ…エネルギービーム
Ｐ…プラズマ
Ｒ…放射線
Ｉ…照射位置
１…プラズマ原料
３…真空チャンバ
２１、７５ａ、７５ｂ…原料コンテナ
２４、８４…貯留部
３０、３０ａ、３０ｂ、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、６３１、７３０…原料供給装置
３１…原料排出部
３２…原料補給管
３３…補給用バルブ
３４…原料タンク
３５、４３５、５３５、６３５…原料供給管
３６…供給用バルブ
５０、４５０、５５０、６５０…温調機構
５５…ロードロック機構
６１…第１の屈曲部
６２…第２の屈曲部
７０…防御管
８０…回転ドラム
１００、１０１、１０２…光源装置

Claims (21)

1. エネルギービームの照射によりプラズマ化して放射線を発生するプラズマ原料を減圧チャンバ内に供給する原料供給装置であって、
   前記プラズマ原料を液体状態で保持する原料タンクと、
   前記原料タンクと前記減圧チャンバとを接続し前記原料タンク内に保持された液体状のプラズマ原料を前記減圧チャンバ内に設けられた貯留容器に供給する供給管を有し、前記供給管を通した前記液体状のプラズマ原料の供給を制御する供給制御部と
   を具備する原料供給装置。
2. 請求項１に記載の原料供給装置であって、
   前記原料タンクは、前記減圧チャンバの外側に設けられ、
   前記供給管は、前記減圧チャンバの壁面を貫通して前記原料タンクと前記減圧チャンバとを接続する
   原料供給装置。
3. 請求項１に記載の原料供給装置であって、
   前記原料タンクは、前記減圧チャンバの上方に配置され、
   前記供給管は、前記貯留容器の上方から前記液体状のプラズマ原料を供給する
   原料供給装置。
4. 請求項１に記載の原料供給装置であって、
   前記供給制御部は、前記供給管に設けられ前記液体状のプラズマ原料の流れを開閉する第１のバルブ機構を有する
   原料供給装置。
5. 請求項４に記載の原料供給装置であって、
   前記第１のバルブ機構は、前記プラズマ原料が固体状態及び液体状態のいずれの状態にも変化可能なように前記供給管の少なくとも一部の温度を調整する第１の温調機構である
   原料供給装置。
6. 請求項５に記載の原料供給装置であって、
   前記供給管は、流路が狭くなる狭窄部を有し、
   前記第１の温調機構は、前記狭窄部に設けられる
   原料供給装置。
7. 請求項１に記載の原料供給装置であって、
   前記供給管は、前記原料タンク側に接続され前記液体状のプラズマ原料の流路を下向きから上向きに曲げる第１の屈曲部と、前記減圧チャンバ側に接続され前記流路を上向きから下向きに曲げる第２の屈曲部とを有し、
   前記第２の屈曲部に形成される前記流路の下面は、前記第１の屈曲部に形成される前記流路の上面よりも高い位置に配置される
   原料供給装置。
8. 請求項７に記載の原料供給装置であって、
   前記供給制御部は、前記プラズマ原料が固体状態及び液体状態のいずれの状態にも変化可能なように前記第１の屈曲部の温度を調整する第２の温調機構を有する
   原料供給装置。
9. 請求項１に記載の原料供給装置であって、
   前記供給管は、前記原料タンクから前記液体状のプラズマ原料が流入する流入口を有し、前記流入口が前記原料タンクの内側の底面よりも高い位置となるように配置される
   原料供給装置。
10. 請求項９に記載の原料供給装置であって、
    前記原料タンクは、前記プラズマ原料が補給される補給口を有し、
    前記流入口は、前記補給口とは鉛直方向において重ならない位置に配置される
    原料供給装置。
11. 請求項１から１０のうちいずれか一項に記載の原料供給装置であって、さらに、
    前記原料タンクに前記プラズマ原料を補給する原料補給部を具備する
    原料供給装置。
12. 請求項１１に記載の原料供給装置であって、
    前記原料補給部は、前記原料タンクに固体状態の前記プラズマ原料を補給する
    原料供給装置。
13. 請求項１１に記載の原料供給装置であって、さらに、
    前記原料タンクと所定の排気機構とを接続する排気管を具備し、
    前記原料補給部は、
    前記原料タンクに補給するための前記プラズマ原料を排出する排出部と、
    前記排出部と前記原料タンクとを接続し前記排出部から排出された前記プラズマ原料を通過させる補給管と、
    前記補給管に設けられ前記原料タンクの減圧雰囲気を維持する第２のバルブ機構と
    を有する
    原料供給装置。
14. 請求項１３に記載の原料供給装置であって、
    前記第２のバルブ機構は、ロードロック機構として構成される
    原料供給装置。
15. 請求項１に記載の原料供給装置であって、
    前記貯留容器は、上方に開口し前記液体状のプラズマ原料を貯留する貯留部を有し、
    前記供給管は、前記液体状のプラズマ原料が流出する流出口を有し、前記流出口が前記貯留容器の前記貯留部の開口端よりも低い位置となるように配置される
    原料供給装置。
16. 請求項１５に記載の原料供給装置であって、
    前記供給制御部は、前記プラズマ原料が固体状態及び液体状態のどちらかの状態となるように前記供給管の前記減圧チャンバ内に突出した部分の温度を調整する第３の温調機構を有する
    原料供給装置。
17. 請求項１６に記載の原料供給装置であって、
    前記第３の温調機構は、前記減圧チャンバの外壁を貫通して設けられる
    原料供給装置。
18. 請求項１に記載の原料供給装置であって、
    前記貯留容器は、上方に開口し前記液体状のプラズマ原料を貯留する貯留部を有し、
    前記供給管は、前記液体状のプラズマ原料が流出する流出口を有し、
    さらに、前記流出口を囲うように設けられ前記貯留容器の前記貯留部の開口端よりも低い位置まで伸びる防御管を具備する
    原料供給装置。
19. エネルギービームの照射によりプラズマ原料をプラズマ化して放射線を発生させる光源装置であって、
    減圧チャンバと、
    前記減圧チャンバ内に設けられ、液体状のプラズマ原料を貯留して、前記エネルギービームの照射部位に前記液体状のプラズマ原料を供給する貯留容器と、
    前記プラズマ原料を液体状態で保持する原料タンクと、
    前記原料タンクと前記減圧チャンバとを接続し前記原料タンク内に保持された液体状のプラズマ原料を前記減圧チャンバ内に設けられた前記貯留容器に供給する供給管を有し、前記供給管を通した前記液体状のプラズマ原料の供給を制御する供給制御部と
    を有する原料供給装置と
    を具備する光源装置。
20. 請求項１９に記載の光源装置であって、さらに、
    前記エネルギービームが照射される回転体を具備し、
    前記貯留容器は、前記回転体が浸漬するように設けられ、前記回転体に前記液体状のプラズマ原料を供給する原料コンテナである
    光源装置。
21. 請求項１９に記載の光源装置であって、
    前記貯留容器は、上方に開口した貯留部を有し、前記貯留部の内側面に前記液体状のプラズマ原料を貯留する回転ドラムであり、
    前記エネルギービームは、前記貯留部の内側面に照射される
    光源装置。

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