KR20220116264A - 가스 방전 체임버 지지 디바이스 내의 부식 저감 - Google Patents

Abstract

광원 장치는 개구가 형성된 체임버 벽을 갖는 체임버; 및 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 지지 디바이스를 포함하는 지지 장치를 포함한다. 지지 디바이스는 가동 장치를 유지하도록 구성되는 내면 및 제 1 외경을 갖는 외면을 갖는 컵; 컵의 외면에 배치되는 복수의 로드를 포함하고,복수의 로드의 배열은 제 2 외경을 형성하고, 제 2 외경은 제 1 외경보다 더 크다. 체임버 벽은, 지지 디바이스가 체임버 벽의 개구 내에 위치되었을 때, 체임버 벽이 복수의 로드에 접촉하도록, 그리고 컵의 외면은 체임버 벽에 접촉하지 않도록 지지 디바이스를 유지하도록 구성된다.

Description

가스 방전 체임버 지지 디바이스 내의 부식 저감

관련출원의 상호참조

본 출원은 2020년 2월 21일에 출원된 가스 방전 체임버 지지 디바이스의 부식 저감이라는 명칭의 미국 출원 제 62/979,522 호의 우선권을 주장하며, 이 출원은 원용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.

본 개시의 요지는 가스 방전 체임버의 벽의 지지 디바이스에 관한 것이며, 이 지지 디바이스는 베어링을 지지하도록 구성되고, 지지 디바이스와 가스 방전 체임버 벽 사이의 부식을 저감하도록 설계된다.

엑시머 광원은 리소그래피 노광 장치에 광빔을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 엑시머 광원으로부터 생성된 광빔은 심자외선(DUV) 파장 등의 자외선(UV) 파장을 가질 수 있다. 엑시머 광원은 단일 가스 방전 체임버 또는 복수의 가스 방전 체임버를 사용하여 구축될 수 있다.

가스 방전 체임버의 본체는 임의의 형상일 수 있고, 그 공동 내에 이득 매질을 포함하는 가스 혼합물을 수용하도록 구성될 수 있다. 에너지원(이것은 본체의 공동 내에 전극을 포함할 수 있음)에 의해 충분한 에너지가 제공되면 이득 매질 내에서 광학적 증폭이 발생한다. 가스 혼합물은 요구되는 파장 및 대역폭 부근의 광빔(또는 레이저 빔)을 생성하도록 구성된 임의의 적합한 가스 혼합물일 수 있다. 예를 들면, 가스 혼합물은 약 193 nm 파장의 광을 방출하는 아르곤 불화물(ArF) 또는 약 248 nm 파장의 광을 방출하는 크립톤 불화물(KrF)을 포함할 수 있다. 더욱이, 광학 공진기를 제공하기 위해 광학적 피드백 메커니즘이 본체에 대하여 배치되거나 구성될 수 있다. 가스 방전 체임버의 본체는 또한 전극들 사이에서 가스 혼합물을 순환시키는 회전가능 팬을 수용할 수도 있다.

일부의 일반적인 양태에서, 광원 장치는 개구가 형성된 체임버 벽을 갖는 체임버; 및 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 지지 디바이스를 포함하는 지지 장치를 포함한다. 지지 디바이스는 가동 장치를 유지하도록 구성되는 내면 및 제 1 외경을 갖는 외면을 갖는 컵; 컵의 외면에 배치되는 복수의 로드를 포함하고,복수의 로드의 배열은 제 2 외경을 형성하고, 제 2 외경은 제 1 외경보다 더 크다. 체임버 벽은, 지지 디바이스가 체임버 벽의 개구 내에 위치되었을 때, 체임버 벽이 복수의 로드에 접촉하도록, 그리고 컵의 외면은 체임버 벽에 접촉하지 않도록 지지 디바이스를 유지하도록 구성된다.

구현형태는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 가동 장치는 컵의 내면 내에 유지되도록 구성된 베어링을 포함할 수 있다. 베어링은 볼 베어링일 수 있다. 베어링은 회전가능 팬의 지주를 수용하도록 구성될 수 있다. 체임버 벽의 개구는 원통형일 수 있고, 팬의 회전 축선은 개구의 축선에 평행할 수 있다. 가동 장치는 회전가능 팬을 포함할 수 있다.

컵의 외면은 복수의 길이방향으로 연장하는 구멍을 포함할 수 있고, 각각의 구멍은 복수의 로드의 각각의 하나를 수용하도록 구성된다.

복수의 로드는 3 개의 로드를 포함할 수 있고, 각각의 로드는 컵의 외면의 주위에서 각각의 다른 로드로부터 120도로 배치된다. 복수의 로드의 각각은 경화되고 연마된 강으로 제조될 수 있다.

지지 디바이스는 체임버 벽의 개구 내에서 제 1 방향으로 자유롭게 이동하도록 구성되고, 제 1 방향은 상기 개구의 축선에 평행하다.

지지 디바이스의 복수의 로드와 체임버 벽 사이의 접촉으로 인한 마찰 결합에 의해 입자가 생성될 수 있고, 이 생성된 입자는 복수의 로드와 체임버 벽 사이의 영역으로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있고, 체임버 벽과 컵의 외면 사이의 체임버 벽의 개구 내에 존재한다. 컵의 외면의 제 1 외경과 복수의 로드에 의해 형성되는 제 2 외경 사이의 거리는 입자의 각각의 직경보다 더 클 수 있다. 제 1 외경과 제 2 외경 사이의 거리는 약 100 내지 약 4000 마이크로미터 범위 내에 있을 수 있다.

개구는 원통형일 수 있고, 지지 디바이스는 개구의 축선에 평행한 일 방향으로 개구 내에서 자유롭게 이동하도록 구성될 수 있다.

지지 장치는 체임버의 다른 체임버 벽의 개구 내에 고정된 구속형 지지 디바이스를 포함할 수 있다. 구속형 지지 디바이스는 가동 장치를 유지하도록 구성되는 내면, 및 외면을 갖는 제 2 컵을 포함할 수 있다. 다른 체임버 벽의 개구는 제 2 컵을 유지하도록 구성될 수 있고, 이로 인해, 제 2 컵이 제 2 체임버 벽의 제 2 개구 내에 위치해 있을 때, 다른 체임버 벽은 제 2 컵의 외면에 접촉한다.

복수의 로드의 각각은 컵의 외면에 구속될 수 있다. 복수의 로드의 각각은 각각의 로드의 외면에의 압입 및 열적 끼워맞춤 중 하나에 의해 외면에 구속될 수 있다.

다른 일반적인 양태에서, 자외선 광원은 가스상 이득 매질을 수용하고 광빔을 생성하도록 구성되는 적어도 하나의 방전 체임버를 포함하는 광 생성 장치 - 적어도 하나의 방전 체임버의 각각은 내부 공동을 형성하는 체임버 벽을 가짐 -; 및 지지 장치를 포함한다. 지지 장치는 방전 체임버와 관련되고, 방전 체임버의 하나의 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 부분 구속형 지지 디바이스를 포함한다. 부분 구속형 지지 디바이스는 가동 장치를 유지하도록 구성되는 내면 및 제 1 외경을 갖는 외면을 갖는 컵; 컵의 외면에 배치되는 복수의 로드를 포함하고,복수의 로드의 배열은 제 2 외경을 형성하고, 제 2 외경은 제 1 외경보다 더 크다. 체임버 벽의 개구의 내면은 부분 구속형 지지 디바이스가 개구 내에 위치해 있을 때 부분 구속형 지지 디바이스의 복수의 로드에 접촉한다. 부분 구속형 지지 디바이스의 컵의 외면은 체임버 벽의 개구의 내면에 접촉하지 않는다.

구현형태는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 지지 장치는 제 2 컵을 갖는 완전 구속형 지지 디바이스를 포함할 수도 있다. 제 2 컵은 가동 장치와 외면을 유지하도록 구성된 내면을 포함할 수 있다. 완전 구속형 지지 디바이스는 완전 구속형 지지 디바이스의 외면이 제 2 체임버 벽의 개구의 내면에 접촉하도록 방전 체임버의 제 2 체임버 벽의 개구 내에 위치할 수 있다. 부분 구속형 지지 디바이스를 갖는 체임버 벽은 부분 구속형 지지 디바이스를 갖는 체임버 벽의 개구가 제 2 체임버 벽 상의 제 2 개구로부터 대칭적으로 배치되도록 제 2 체임버 벽의 반대측에 위치할 수 있다. 가동 장치는 팬을 포함할 수 있고, 이 팬은 팬의 회전 축선을 중심으로 회전하도록 구성된다. 완전 구속형 지지 디바이스는 제 2 체임버 벽의 제 2 개구 내에 고정될 수 있고, 부분 구속형 지지 디바이스는 부분 구속형 지지 디바이스를 유지하는 체임버 벽의 개구 내에서 팬의 회전 축선을 따라 이동하도록 구성될 수 있다.

방전 체임버의 체임버 벽은, 작동 시에, 내부 공동이 기밀하게 실링되도록 실링될 수 있다.

광원은 광학 경로를 형성하는 하나 이상의 광학 부품을 포함할 수 있고, 광학 경로의 적어도 일부는 방전 체임버를 통과한다. 방전 체임버는 내부 공동 내에 가스 혼합물 - 가스 혼합물은 이득 매질을 포함함 -, 및 이득 매질에 에너지를 공급하도록 구성된 에너지원을 수용할 수 있다. 광학 부품은 광학 공진기를 형성하는 광학 요소의 세트를 포함할 수 있다.

광원은 광 생성 장치의 다른 방전 체임버와 관련된 다른 지지 장치를 포함할 수도 있고, 이 다른 지지 장치는 다른 방전 체임버의 내부 공동 내로 연장하는 가동 장치를 유지하도록 구성된다. 다른 지지 장치는 다른 이들 매질의 제 1 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 부분 구속형 지지 디바이스 및 다른 방전 체임버의 제 2 체임버 벽의 개구 내에 고정되는 완전 구속형 지지 디바이스를 포함할 수 있다.

다른 일반적인 양태에서, 광학 장치의 로터리 베어링에서 부식을 저감하는 방법을 설명한다. 이 방법은 지지 디바이스의 복수의 축방향 연장 로드가 벽 개구의 내면에 접촉하는 중에 복수의 로드를 복수의 로드를 주위에 배치 및 유지하는 지지 디바이스의 컵이 벽 개구의 내면에 접촉하지 않도록 가스 방전 체임버의 벽의 원통형 벽 개구 내에 지지 디바이스를 마찰 결합하는 것을 포함한다. 이 방법은 컵의 내면 내에 로터리 베어링을 유지하는 것 - 로터리 베어링은 벽 개구의 축선과 정렬되는 베어링 축선을 가짐 -; 및 지구가 베어링 축선을 중심으로 회전하도록 구속되도록 로터리 베어링을 통해 체임버의 내부 내로 연장하는 회전가능 요소의 지주와 결합하는 것을 더 포함한다. 로드와 벽 개구의 내면 사이의 마찰 결합으로부터 생성되는 입자는 로드와 벽 개구의 내면 사이의 공간을 나와서 컵의 외면과 벽 개구의 내면 사이의 용적으로 들어간다.

추가의 일반적 양태에서, 광원은 가스상 이득 매질을 수용하여 광빔을 생성하도록 구성된 방전 체임버 - 방전 체임버는 내부 공동을 형성하는 체임버 벽을 포함하고, 적어도 하나의 체임버 벽에는 적어도 하나의 윈도우가 고정됨 -; 내부 공동을 통해 연장하는 회전가능 팬 - 이 회전가능 팬은 내에서 가스상 이득 매질을 순환시키도록 구성되고, 사용 시에 회전가능 팬은 팬 축선을 중심으로 회전함; 및 회전가능 팬을 유지하도록 구성된 지지 장치를 포함한다. 이 지지 장치는 제 1 지지 체임버 벽의 개구 내에 위치하고, 회전가능 팬의 제 1 단부를 수용하는 부분 구속형 지지 디바이스 - 부분 구속형 지지 디바이스는 팬 축선을 따라 이동가능함 -; 및 제 1 지지 체임버 벽의 반대측에 있고, 회전가능 팬의 제 2 단부를 수용하는 제 2 지지 체임버 벽의 개구 내에 고정된 완전 구속형 지지 디바이스를 포함한다.

구현형태는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 부분 구속형 지지 디바이스는 베어링을 유지하도록 구성된 내면 및 제 1 외경을 갖는 외면을 갖는 컵; 및 복수의 로드의 배열이 제 2 외경을 형성하도록 컵의 외면에 배치되는 복수의 로드를 포함할 수 있고, 제 2 외경은 제 1 외경보다 더 크다. 부분 구속형 지지 디바이스가 제 1 지지 체임버 벽의 개구 내에 위치할 때, 제 1 지지 체임버 벽의 개구의 내면이 복수의 로드에 접촉하고, 컵의 외면은 제 1 지지 체임버 벽의 개구의 내면에 접촉하지 않는다.

완전 구속형 지지 디바이스는 제 2 컵을 포함할 수 있다. 제 2 컵은 베어링을 유지하도록 구성된 내면 및 외면을 포함할 수 있다. 완전 구속형 지지 디바이스는 완전 구속형 지지 디바이스의 외면이 제 2 지지 체임버 벽의 개구의 내면에 접촉하도록 제 2 지지 체임버 벽의 개구 내에 위치할 수 있다.

다른 일반적인 양태에서, 광원 장치는 개구가 형성된 체임버 벽을 갖는 체임버; 및 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 지지 디바이스를 포함하는 지지 장치를 포함한다. 지지 디바이스에는 베어링을 유지하도록 구성된 내면, 및 제 1 외경을 갖고 외면에 배치되는 복수의 융기된 융기부를 갖는 외면이 형성되고, 이로 인해 융기된 연부의 배열이 제 2 외경을 형성한다. 제 2 외경은 제 1 외경보다 더 크고, 융기된 연부의 표면적은 외면의 표면적보다 더 작다. 체임버 벽은, 지지 디바이스가 체임버 벽의 개구 내에 위치해 있을 때, 체임버 벽이 융기된 연부에 접촉하도록, 그리고 외면은 체임버 벽에 접촉하지 않도록 지지 디바이스를 유지하도록 구성된다.

구현형태는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 각각의 융기된 연부는 지지 디바이스의 외면에 구속되는 신장된 로드로 형성될 수 있다. 복수의 융기된 융기부의 각각은 경화되고 연마된 강일 수 있는 경화강으로 제조될 수 있다.

도 1a는 내부 공동을 형성하는 벽을 갖는 체임버, 및 체임버 벽의 개구 내에 배치되는 지지 디바이스를 포함하는 광학 장치의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 광학 장치의 분해도이다.
도 1c는 지지 디바이스가 배치되어 있는 체임버 벽 내에서 일 평면을 따라 취한 도 1b의 광학 장치의 X-Y 평면의 단면도이다
도 1d는 체임버와 지지 디바이스를 포함하는 도 1c의 평면 D-D를 따른 정렬된 단면도이다.
도 2a는 체임버 벽 및 체임버 벽의 개구 내에 배치된 지지 디바이스를 포함하는 도 1c의 삽입도이다.
도 2b는 체임버 벽의 일부 및 지지 디바이스를 도시하는 도 1d의 정렬된 단면도의 삽입도이다
도 2c는 컵 및 컵의 외면에 배치된 복수의 로드를 포함하는 지지 디바이스의 사시도이다.
도 2d는 도 2c의 지지 디바이스의 X-Y 평면에서 취한 단면도이다.
도 2e는 지지 디바이스와 이 지지 디바이스가 배치되는 체임버 벽의 내면 사이의 계면의 세부를 도시하는 도 2a의 영역 2e의 삽입도이다.
도 3은 내부 공동을 형성하는 체임버 벽을 갖는 체임버, 이 체임버 벽의 개구 내에 배치되는 지지 장치, 및 지지 장치에 의해 지지되는 회전가능 팬을 포함하는 광원의 X-Z 평면의 단면도이다.
도 4는 2 개의 체임버를 포함하는 자외선 광원의 X-Z 평면의 단면도로서, 각각의 체임버는 내부 공동을 형성하는 체임버 벽, 부분 구속형 지지 디바이스, 및 부분 구속형 지지 디바이스에 의해 지지되는 회전가능 팬을 포함한다.
도 5는 광학 장치 내의 지지 디바이스와 체임버의 체임버 벽 사이의 프레팅 부식(fretting corrosion)을 저감하기 위한 프로시저를 보여주는 흐름도이다.
도 6은 도 1의 지지 디바이스의 다른 구현형태의 사시도이다.
도 7은 도 1의 지지 디바이스의 다른 구현형태의 사시도이다.

도 1a-1d를 참조하면, 광원 장치(100)는 내부 공동(102)을 형성하는 체임버(101) 및 체임버(101)의 벽(103)의 개구(107) 내에 배치되는 지지 장치(110)를 포함한다. 광원 장치(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 펄스형 광빔(476)을 공급하는 가스 방전 시스템(480) 등의 가스 방전 시스템의 일부이도록 구성된다. 지지 장치(110)는 지지 디바이스(111) 내에 수용되는 가동 장치(160)를 유지 및 지지하도록 구성되는 적어도 하나의 지지 디바이스(111)를 포함한다. 가동 장치(160)는 체임버(101)의 공동(102) 내로 연장한다.

가동 장치(160)는 지지 디바이스(111)의 외면과 벽(103)의 개구(107)의 내면(108) 사이의 원하지 않는 마찰 결합을 유발할 수 있는 임의의 방법으로 체임버의 벽(103)에 대해 이동할 수 있는 임의의 부품 또는 요소이다.

일부의 구현형태에서, 본 명세서에서 설명하는 바와 같이, 가동 장치(160)는 공동(102) 내로 또는 이것을 통해 연장하는 회전가능 팬(도 3에 도시된 회전가능 팬(360) 등)이다. 이러한 구현형태에서, 회전가능 팬(360)은 지지 디바이스(111) 내에서 베어링(도 1d에 도시된 베어링(162) 등)에 의해 지지될 수 있다.

가동 장치(160) 및 체임버(101)의 작동 중에 진동이 발생할 가능성이 있다. 이러한 진동은 지지 디바이스(111)의 외면과 체임버(101)의 벽(103)의 개구(107) 의 내면(108) 사이의 원하지 않는 마찰 결합을 유발하는 방식으로 (예를 들면, 가동 장치(160)의 회전 축선에 평행한 길이방향으로 따라) 지지 디바이스(111)를 이동시킬 수 있다. 이 원하지 않는 마찰 결합은 프레팅 부식을 초래할 수 있고, 이것은 지지 디바이스(111)와 벽(103) 사이에서 발생하는 작은 진동 운동으로 인한 이들 계면의 재료의 열화이다. 이 프레팅 또는 마찰 작용에 의해 지지 디바이스(111)와 벽(103)의 재료 중 하나 또는 둘 모두의 마모에 의해 미립자 파편이 발생한다. 더욱이, 다음에 이들 파편은 산화하여 경질의 연마성 입자로 될 수 있고, 이것은 지지 디바이스(111) 및 벽(103) 중 어느 하나 또는 둘 모두의 표면을 더욱 마모 및 파괴할 수 있다. 경질의 산화된 입자에 의한 금속의 스크래치 및 마모는 지지 디바이스(111)와 벽(103) 사이의 치수 공차의 손실을 일으킬 수 있고, 이는 체임버 벽(103) 내의 지지 디바이스(111)의 진동을 증가시킬 수 있다. 진동의 증가는 체임버(101) 전체의 불안정성, 및 체임버(101) 내에서 생성되는 광빔(광빔(476))의 스펙트럼 특징의 원하지 않는 불안정성을 일으킬 수 있다. 더 나아가, 마모된 경질의 산화된 입자가 지지 디바이스(111)와 벽(103) 사이의 영역에 축적되면, 지지되는 베어링(162) 또는 가동 장치(160)는 그 예하중(preload)을 상실할 수 있고, 이는 결국 베어링(162)의 대참사적 고장을 일으킬 수 있다. 이 경우에 체임버(101) 전체의 기능 중단이 초래될 수 있다.

추가의 실시례로서, 체임버(101)는 가스 혼합물을 수용하는 가스 방전 체임버일 수 있다. 가스 혼합물은 아르곤 불화물 또는 크립톤 불화물 등의 불화물 성분을 포함할 수 있다. 재료는 지지 디바이스(111)와 벽(103) 중 어느 하나 또는 둘 모두의 표면으로부터 마모되어 입자 파편을 생성할 수 있다. 지지 디바이스(111)는 니켈 합금으로 제조되고, 체임버 벽(103)는 니켈 도금된 금속으로 제조된 경우, 입자 파편은 니켈을 함유하는 금속 파편일 수 있다. 따라서, 금속 불화물(니켈 불화물 등)의 입자는 지지 디바이스(111) 및/또는 체임버 벽(103)의 마모된 금속 파편, 및 체임버(101) 내의 가스 혼합물의 불화물 성분으로부터 형성될 수 있다. 금속 불화물의 입자는 벽(103)과 지지 디바이스(111) 사이의 영역 또는 계면에 들어갈 수 있고, 이들 금속 불화물 입자는 산화 또는 경화되어 모래같은 마모성 입자를 형성한다.

따라서, 본 명세서에서 설명하는 바와 같이, 지지 디바이스(111)와 체임버(101)의 벽(103) 사이의 계면은 지지 디바이스(111)와 벽(103) 사이의 접촉 계면에서 프레팅 부식을 저감하도록 설계된다. 첫째, 적어도 하나의 결합면이 경화된 재료(경화된 강 등)로 제조된다. 둘째, 계면에서 결합 면적은 실질적으로 감소된다. 즉 지지 디바이스(111)와 벽(103) 사이의 접촉 계면이 제한된다. 종래의 설계에서, 지지 디바이스의 외면은 원통형이고, 벽(103)의 개구(107)의 내면(108)은 결합 면적이 지지 디바이스의 외면의 총 표면적 또는 벽(103)의 총 표면적의 100% 또는 100%에 가까워지도록 원통형이다. 새로운 설계에서, 이 접촉 계면은 상당히 작다. 셋째, 지지 디바이스(111)와 벽(103) 사이의 접촉 면적이 제한되므로 이러한 더 작은 접촉 계면에서 생성되는 입자는 접촉 표면들 사이에 포획되지 않고 접촉 계면으로부터 자유 낙하하거나 접촉 계면으로부터 멀어지는 방향을 향하므로 경질의 산화된 입자에 의해 발생할 수 있는 스크래치 및 마모가 감소된다. 다음에 상세 내용을 설명한다.

다시 도 1a-1d를 참조하면, 체임버(101)는 개구(107)가 형성된 체임버 벽(103)을 포함하는 복수의 벽을 포함하며, 이 복수의 벽은 내부 공동(102)을 형성한다. 개구(107)는 체임버 벽(103)을 통해 Z 방향과 정렬되는 길이방향을 따라 연장하는 원통형 영역일 수 있다. 개구(107)는 지지 디바이스(111)가 체임버 벽(103)의 개구(107) 내에 위치되어 있는 동안에 지지 디바이스(111)의 움직임을 잡아서 부분적으로 억제하도록 구성된다.

지지 디바이스(111)는 컵(112) 및 복수의 로드(118)를 포함한다. 컵(112)은, 벽(103)의 개구(107) 내에 삽입되어 유지될 때, Z 방향으로 따라 길이방향으로 연장하는 원통형 구조를 포함한다. 원통형 구조의 컵(112)에는 컵(112)의 외면(116)이 형성되어 있다. 컵(112)은 또한 컵(112)의 길이방향 축선을 따라 연장하는 원통형 중공 영역 또는 개구(113)를 포함한다. 개구(113)에는 베어링(162)을 유지하도록 구성되는 컵(112)의 내면(108)이 형성되어 있다. 컵(112)은, 예를 들면, 니켈 합금 등의 강성 재료로 제조될 수 있다. 니켈 합금은 니켈, 구리, 및 소량의 철, 망가니즈, 탄소, 및 실리콘의 조성을 포함한다. 예를 들면, 컵(112)은 모넬(Monel)로 제조될 수 있다.

복수의 로드(118)의 각각은 원통형 구조를 포함하며, 이것은 각각의 로드(118)의 길이가 컵(112)의 길이방향 축선을 따르는 컵(112)의 길이와 대략 동일하도록 Z 방향을 따라 연장한다. 복수의 로드(118)의 각각은 로드(118)의 각각이 반경방향으로 외면(116)을 초과하여 연장하도록 컵(112)의 외면(116)에 배치된다. 이 방법으로, 지지 디바이스(111)가 체임버 벽(103)의 개구(107) 내에 위치해 있을 때, 각각의 복수의 로드(118)의 외면은 체임버 벽(103)에 접촉함과 동시에 컵(112)의 외면(116)은 체임버 벽(103)에 접촉하지 않는다. 복수의 로드(118)의 각각은, 예를 들면, 경화되고 연마된 강 등의 경화된 재료로 제조될 수 있다.

작동 중에, 베어링(162)은 컵(112)의 내면(114) 내에 유지된다. 컵(112)의 내면(114)은 베어링(162)의 외면의 직경보다 약간 더 작은 직경을 가질 수 있다. 예를 들면, 컵(112)은 가열될 수 있고, 이로 인해 컵(112)은 열팽창에 의해 팽창하여 베어링(162)의 외면의 직경보다 약간 더 큰 직경까지 컵(112)의 내면(114)의 직경이 증가한다. 따라서, 베어링(162)은 컵(112)의 내면이 열팽창되는 동안에 컵(112)의 내면(114) 내에 배치될 수 있다. 컵(112)이 냉각되면, 컵(112)의 내면(114)의 직경은 감소하고, 컵(112)은 베어링(162)을 컵(112)의 내면 내의 정위치에 단단히 클램핑한다. 베어링(162)은 가동 장치(160)의 상대 운동을 원하는 운동만으로 구속하도록 작용하는 하나 이상의 강성 부품으로 제조된다. 더욱이, 베어링(162)은 가동 장치(160)와 체임버 벽(103) 사이의 마찰을 저감하는 디바이스이다. 일부의 구현형태에서, 베어링(162)은 Z 방향을 따라 가동 장치(160)의 자유로운 선형 운동을 제공할 수 있다. 다른 구현형태에서, 베어링(162)에 의해 가동 장치(160)는 체임버 벽(103)의 개구(107)의 길이방향 축선에 평행한 회전 축선(θ)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다. 일부의 구현형태에서, 베어링(162)은 가동 장치(160)을 유지하고 이 가동 장치(160)를 회전 축선(θ)을 중심으로 회전시킬 수 있는 로터리 베어링이다. 베어링(162)은 평면 베어링, 볼 베어링, 또는 롤러 베어링일 수 있고, 하나 이상의 윤활제를 사용할 수 있다.

일부의 구현형태에서, 베어링(162)은 포함되지 않고, 가동 장치(160)는 컵(112)의 내면(114) 내에 직접 유지된다. 이들 구현형태에서, 가동 장치(160)는 컵(112)과 체임버 벽(103)의 내면(108) 사이에 원하지 않는 마찰 결합을 유발하는 운동을 하는 임의의 장치일 수 있다.

베어링(162)은 지지 디바이스(111)에 의해 지지되고, 체임버(101)의 내부 공동(102) 내로 연장하는 가동 장치(160)를 유지한다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 베어링(362)은 체임버(301)의 내부 공동(302) 내에 회전가능 팬(360)을 유지하고, 이로 인해 베어링(362) 및 회전가능 팬(360)은 지지 디바이스(311)에 의해 지지되고, 팬(360)은 회전 축선(θ)을 중심으로 자유롭게 회전한다.

또한 도 2a-2d를 참조하면, 지지 디바이스(111)는 체임버 벽(103) 내에서 이것에 대해 (회전 축선(θ)과 정렬되는) Z 방향을 따라 자유롭게 이동할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 가동 장치(160) 및 체임버(101)의 작동 중, 진동에 의해 지지 디바이스(111)는 Z 방향을 따라 이동하게 될 수 있다. 지지 디바이스(111)가 Z 방향으로 이동할 때, 복수의 로드(118)와 체임버 벽(103) 사이의 접촉은 복수의 로드(118)와 개구(107)가 형성된 체임버 벽(103)의 내면(108) 사이에 마찰 결합을 일으킨다. 따라서, 체임버 벽(103) 내에서 지지 디바이스(111)의 운동은 체임버 벽(103)과 직접 접촉하는 복수의 로드(118)의 표면 재료의 프레팅 부식을 일으킬 수 있다. 표면 재료의 부식은 지지 디바이스(111)와 체임버 벽(103) 사이의 마찰 결합에 의해 생성되는 표면 재료의 입자를 포함한다. 지지 디바이스(111)의 설계에 로 인해, 지지 디바이스(111)와 체임버 벽(103) 사이의 계면에서 생성되는 임의의 입자는 복수의 로드(118)와 체임버 벽(103) 사이의 영역으로부터 낙하하거나 이 영역으로부터 멀어지는 방향을 향할 수 있다. 이러한 입자는 체임버 벽(103)의 내면(108)과 컵(112)의 외면(116) 사이의 개구(107) 내에 잔류할 수 있거나, 또는 개구(107)로부터 낙하할 수 있다.

도 2e를 더 참조하면, 지지 디바이스(111)의 컵(112)의 외면(116)은 제 1 외경(115)에 의해 정해진다. 복수의 로드(118)는 제 2 외경(117)을 형성하도록 컵(112)의 외면(116)에 배치된다. 제 2 외경(117)은 컵(112)의 외면(116)이 체임버 벽(103)의 내면(108)에 접촉하지 않는 상태에서 디바이스(111)의 복수의 로드(118)가 체임버 벽(103)의 내면(114)에 접촉할 수 있도록 제 2 외경(115)보다 더 크다. 또한, 각각의 로드(118)는 계면(119)에서 체임버 벽(103)의 내면(108)에 접촉한다. 계면(119)에서, 각각의 로드(118)의 외면의 작은 부분 또는 최소 부분이 체임버 벽(103)의 내면(108)에 접촉하고, 로드(118)가 Z 방향을 따라 연장하므로 계면(119)은 마찬가지로 Z 방향을 따라 연장한다. 이 방법으로, 지지 디바이스(111)와 체임버 벽(103)의 내면(108) 사이의 접촉 면적은 (내면(108) 전체가 아닌) 계면(119)에서의 면적까지 감소한다

컵(112)의 외면(116)의 제 1 외경(115)과 복수의 로드(118)에 의해 정해지는 제 2 외경(117) 사이의 거리(Δ)(도 2d 및 도 2e에 도시됨)는, 지지 디바이스(111)가 체임버 벽(103) 내에서 회전 축선(θ)(Z 방향에 평행함)을 따라 이동할 때, 지지 디바이스(111)의 표면 재료 및 체임버 벽(103)의 표면 재료의 어느 하나 또는 둘 모두의 마모에 의해 생성되는 입자(P)의 각각의 직경보다 더 클 수 있다. 예를 들면, 제 1 외경(115)과 제 2 외경(117) 사이의 거리(Δ)는 약 100 내지 약 4000 마이크로미터(μm) 범위 내에 있을 수 있다. 이 방법으로, 컵(112)의 외면(116)과 체임버 벽(103)의 내면(108) 사이의 영역은, 마찰 결합으로 인해 생성되는 입자(P)가 복수의 로드(118)와 체임버 벽(103) 사이의 계면으로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록, 그리고 체임버 벽(103)과 컵(112)의 외면 사이에서 체임버 벽(103)의 개구(107) 내에 존재할 수 있도록, 충분히 크다. 따라서, 복수의 로드(118)와 체임버 벽(103) 사이의 프레팅 부식이 저감될 수 있다.

지지 디바이스(111)는 컵(112)의 외면(116)의 주위에서 등간격으로 배치된 3 개의 로드(118)를 포함한다. 예를 들면, 3 개의 로드(118) 각각은 컵(112)의 외면(116)의 주위에서 다른 로드의 각각으로부터 120도로 배치될 수 있다. 다른 구현형태에서, 지지 디바이스(111)는 2 개의 로드(118)를 포함하거나 또는 4 개 이상의 로드(118)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 지지 디바이스(111)는 4 개의 로드(118)(도 6에 도시됨)를 포함할 수 있고, 4 개의 로드(118)의 각각은 컵(112)의 외면(116)의 주위에서 다른 로드의 각각으로부터 90도로 배치된다. 복수의 로드(118)와 체임버 벽(103)의 내면(108) 사이의 접촉 면적을 줄이기 위해 더 적은 수의 로드(118)가 사용될 수 있다. 예를 들면, 복수의 로드(118)와 체임버 벽(103)의 내면(108) 사이의 접촉 면적은, 지지 디바이스(111)에 4 개 이상의 로드(118)가 포함되는 것과 반대로 지지 디바이스(111)에 3 개의 로드(118)가 포함될 때, 감소한다. 복수의 로드(118)와 체임버 벽(103)의 내면(108) 사이의 접촉 면적을 줄이면, 지지 디바이스(111)가 체임버 벽(103) 내에서 제 1 방향(θ)을 따라 이동할 때, 프레팅 부식이 발생하는 표면적이 줄어든다. 따라서, 가동 장치(160)와 체임버(101)의 작동 중, 지지 디바이스(111)의 표면 재료 및 체임버 벽(103)의 표면 재료 중 하나 또는 둘 모두로부터 연마되는 입자(P)의 양은 지지 디바이스(111)에 더 적은 수의 로드(118)가 포함될 때 줄어든다.

복수의 로드(118)의 각각은 부착 메커니즘 또는 프로세스에 의해 컵(112)의 외면(116)에 부착된다. 하나의 구현형태에서, 컵(112)의 외면(116)은 복수의 길이방향으로 연장하는 함몰부 또는 구멍(120)(도 1b에 노출되어 도시됨)을 포함할 수 있다. 구멍(120)의 각각은 복수의 로드(118)의 각각의 하나를 수용하도록 구성된다. 예를 들면, 지지 디바이스(111)는 3 개의 구멍(120)을 포함할 수 있고, 구멍(120)은 각각 컵(112)의 외면(116)의 주위에서 다른 구멍(120)의 각각으로부터 120도로 배치되고, 이로 인해 각각의 구멍(120)은 복수의 로드(118)의 각각의 하나를 수용한다. 일부의 구현형태에서, 복수의 로드(118)의 각각은 제조 프로세스에 의해 컵(112)의 외면(116)에 구속될 수 있다. 예를 들면, 복수의 로드(118)의 각각은 로드(118)의 각각을 외면(116)에 압입 또는 열적 끼워맞춤함으로써 컵(112)의 외면(116)에 구속될 수 있다. 더욱이, 로드(118)가 구속되면, 로드(118)가 고정되어 움직일 수 없는 것이 바람직할 수 있다. 다른 구현형태에서, 복수의 구멍(120)의 각각의 하나에 배치된 로드(118)의 각각은, 예를 들면, 접착제에 의해 또는 경납땜(brazing)에 의해 컵(112)의 외면(116)에 영구적으로 부착될 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 복수의 로드(118)는, 예를 들면, 연마되고 경화된 강 등의 연마되고, 경화된 재료로 제조될 수 있다. 연마된 재료를 사용하면 복수의 로드(118)의 재료의 표면 상의 미세규모의 불일치(inconsistency)를 줄임으로써 복수의 로드(118)와 체임버 벽(103) 사이의 마찰 결합으로부터 생성될 수 있는 입자(P)의 수가 줄어든다. 경화된 재료를 사용하면 또한 복수의 로드(118)의 표면 재료의 내식성을 증가시킴으로써 생성될 수 있는 입자(P)의 수가 줄어든다. 따라서, 체임버 벽(103)에 접촉하는 복수의 로드(118)의 표면 재료의 부식은 연마되고 경화된 재료를 사용함으로써 줄어든다.

도 3을 참조하면, 광원 장치(100)는 광원(380)의 일부일 수 있다. 광원(380)은 광빔(376)을 생성하도록 구성된 광 생성 장치 및 이 광 생성 장치와 관련되는 지지 장치(310)를 포함한다. 광 생성 장치는 광빔(376)을 생성하기 위해 가스상 이득 매질(389)을 포함하는 가스 혼합물을 수용하도록 구성된 기밀하게 실링된 내부 공동(102)을 형성하는 방전 체임버(301)에 의해 형성된다. 광 생성 장치는 또한 방전 체임버(301)의 내부 공동(302)을 통해 연장하는 회전가능 팬(360)을 포함하며, 이 회전가능 팬(360)은 공동(302) 내에서 가스 혼합물을 순환시키도록 구성된다.

지지 장치(310)는 부분 구속형 지지 디바이스(311) 및 완전 구속형 지지 디바이스(341)를 포함하며, 각각은 회전가능 팬(360)의 각각의 단부(또는 지주)를 유지하도록 구성된다. 방전 체임버(301)는 제 1 체임버 벽(303) 및 제 2 체임버 벽(304)을 포함한다. 제 1 체임버 벽(303)은 개구(307)를 포함하고, 제 2 체임버 벽(304)은 개구(347)를 포함한다. 개구(307) 및 개구(347)의 중심 축선들은 회전가능 팬(360)의 회전 축선(θ)을 따라 위치한다.

회전가능 팬(360)은 중심부(366), 제 1 단부(363), 및 제 2 단부(364)를 포함한다. 중심부(366)는 회전 축선(θ)을 따라 연장하는 원통형을 포함할 수 있다. 중심부(366)는 Z 방향으로 회전가능 팬(360)을 따라 연장하는 복수의 블레이드를 포함할 수 있다. 제 1 단부(363)는 중심부(366)로부터 - Z 방향으로 연장하고, 부분 구속형 지지 디바이스(311) 내에 유지되는 베어링(362) 내에 유지되도록 구성된다. 제 2 단부(364)는 중심부(366)로부터 + Z 방향으로 연장하고, 완전 구속형 지지 디바이스(341) 내에 유지되도록 구성된다. 제 1 단부(363) 및 제 2 단부(364)는 각각 지주 등의 원통형을 가질 수 있다. 제 1 단부(363) 및 제 2 단부(363)는 중심부(366)에 부착, 고정 또는 일체화되고, 이로 인해 제 1 단부(363) 및 제 2 단부(364)는, 중심부(366)가 회전 축선(θ)을 중심으로 회전될 때, 중심부(366)에 대해 회전하지 않는다. 다시 말하면, 회전가능 팬(360)은 단일 구조이고, 회전가능 팬(360)의 작동 중에 중심부(366), 제 1 단부(363), 및 제 2 단부(364)가 함께 회전한다. 작동적 사용 중에 회전가능 팬(360)은 회전 축선(θ)을 중심으로 회전시킴으로써 내부 공동(302) 내에서 가스 혼합물의 가스상 이득 매질을 순환시키도록 구성된다.

부분 구속형 지지 디바이스(311)는 도 2a-2d에 도시된 바와 같이 지지 디바이스(111)의 구현형태이다. 부분 구속형 지지 디바이스(311)는 제 1 체임버 벽(303)의 개구(307) 내에 위치하고, 회전가능 팬(360)의 제 1 단부(363)를 수용하도록 구성된다. 부분 구속형 지지 디바이스(311)는 체임버 벽(103) 내에서 체임버 벽(103)에 대해 회전 축선(θ)을 따라 이동하도록 구성된다. 예를 들면, 광빔(376)을 생성하기 위한 회전가능 팬(360) 및 방전 체임버(301)의 작동 중, 진동으로 인해 부분 구속형 지지 디바이스(311)는 회전 축선(θ)을 따라 이동을 일으킬 수 있다(이러한 움직임은 양쪽 화살표(365)에 의해 도시되어 있음).

부분 구속형 지지 디바이스(311)는 내면 및 외면을 갖는 컵과 이 컵의 외면에 배치되는 복수의 로드를 포함하는 지지 디바이스(111)와 유사하게 설계될 수 있다. 컵의 내면은 베어링(362)을 유지하도록 구성되고, 베어링(362)은 회전가능 팬(360)의 제 1 단부(363)를 유지하도록 구성된다. 부분 구속형 지지 디바이스(311)가 제 1 체임버 벽(303)의 개구(307) 내에 위치해 있을 때, 지지 디바이스(111)의 복수의 로드는 제 1 체임버 벽(303)의 내면에 접촉하고, 컵의 외면은 제 1 체임버 벽(303)의 내면에 접촉하지 않는다.

완전 구속형 지지 디바이스(341)는 내면 및 외면을 갖는 제 2 컵을 포함할 수 있다. 이 내면은 제 2 베어링을 유지하도록 구성되고, 이 베어링은 회전가능 팬(360)의 제 2 단부(364)를 유지하도록 구성된다. 제 2 컵은 제 2 체임버 벽(304)의 개구(347) 내에 위치하도록 구성되고, 이로 인해 완전 구속형 지지 디바이스(341)는 제 2 체임버 벽(304) 내에 고정되고, 즉, 지지 디바이스(341)는 회전 축선(θ)을 따라 이동하거나 병진하지 않는다. 제 2 컵의 외면은 개구(347) 내에서 제 2 체임버 벽(304)의 내면에 영구적으로 부착될 수 있다. 따라서, 제 2 컵의 외면은 제 2 체임버 벽(304)의 개구(347)의 직경과 대략 동일한 직경에 의해 정해질 수 있다. 따라서, 완전 구속형 지지 디바이스(341)는 제 2 체임버 벽(304) 내에서 또는 제 2 체임버 벽(304)에 대해 이동하지 않는다. 회전가능 팬(360) 및 방전 체임버(301)의 작동 중, 완전 구속형 지지 디바이스가 제 2 체임버 벽(304) 내에 고정된 상태로 유지되므로, 완전 구속형 지지 디바이스(341) 상에서 생성될 수 있는 진동은 완전 구속형 지지 디바이스를 회전 축선(θ)을 따라 이동시키지 않는다.

따라서, 부분 구속형 지지 디바이스(311)는 회전가능 팬(360)의 제 1 단부(363)를 수용하고, 완전히 구속된 지지 장치(341)는 회전가능 팬(360)의 제 2 단부(364)를 수용한다. 이 방법으로, 지지 장치(311)는 방전 체임버(301)의 내부 공동(302) 내에 회전가능 팬(360)을 유지한다.

부분 구속형 지지 디바이스(311)의 컵과 완전 구속형 지지 디바이스(341)의 제 2 컵은, 예를 들면, 모넬을 포함하는 니켈 합금 등의 강성 재료로 제조될 수 있다. 부분 구속형 지지 디바이스(311)의 복수의 로드(118)의 각각은, 예를 들면, 경화되고 연마된 강 등의 경화된 재료로 제조될 수 있다. 방전 체임버(301)는, 예를 들면, 니켈 도금된 알루미늄 등의 강성 재료로 제조될 수 있다. 회전가능 팬(360)은, 예를 들면, 니켈 도금된 알루미늄 등의 방전 체임버(301)의 벽과 동일한 재료로 제조될 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 방전 체임버(301)는 광빔(376)을 생성하기 위한 가스 혼합물을 수용하도록 구성된다. 이 목적을 위해, 제 1 체임버 벽(303)은 또한 제 1 광학 요소(350)를 억류 또는 유지하고, 제 2 체임버 벽(304)은 또한 제 2 광학 요소(352)를 억류 또는 유지한다. 제 1 광학 요소(350) 및 제 2 광학 요소(352)는 광빔(376)을 위한 광학 경로를 형성할 수 있다. 예를 들면, 광학 요소(350, 352)의 각각은 광빔(376)이 방전 체임버(301)의 내부 공동(302)을 출입할 수 있게 하는 윈도우를 포함할 수 있다. 일부의 구현형태에서, 방전 체임버(301)는 내부 공동(302) 내에서 가스상 이득 매질(389)에 에너지를 공급하도록 구성된 에너지원(384)을 포함할 수 있다. 이들 구현형태에서, 그리고 방전 체임버(301)가 가스상 이득 매질(389)을 수용하는 경우, 광학 요소(350, 352) 중 하나 이상은 광학 공진기의 적어도 일부를 형성하거나 광학 공진기 내에 위치할 수 있다. 예를 들면, 광학 요소(350)는 부분적으로 반사하는 입력/출력 윈도우일 수 있고, 따라서 공동(302) 내에서 형성되는 광의 일부가 광빔(376)으로서 지향되는 것을 가능하게 한다.

광원(380)의 작동적 사용 중에, 방전 체임버(301)의 내부 공동(302)은 변동하는 온도에 직면할 수 있고, 여기서 온도가 상승하면 회전가능 팬(360)의 열팽창 및 방전 체임버(301)의 열팽창이 일어날 수 있다. 방전 체임버(301)의 열팽창은 제 1 체임버 벽(303) 및 제 2 체임버 벽(304)의 이동을 일으킬 수 있다. 회전가능 팬(360)의 열팽창은 적어도 회전 축선(θ)을 따라 팽창하는 회전가능 팬(360)을 포함할 수 있다. 따라서, 제 1 단부(363)는 회전가능 팬(360)이 회전 축선(θ)을 따라 열팽창할 때 - Z 방향으로 이동할 수 있고, 제 2 단부(364)는 제 2 체임버 벽(304) 내의 정위치에 고정된 상태로 유지된다. 이 방법으로, 회전 축선(θ)을 따라 이동하는 제 1 단부(363)로 인해 부분 구속형 지지 디바이스(311)는 회전 축선(θ)을 따라 - Z 방향으로 이동하게 된다.

회전가능 팬(360)의 열팽창 제 1 체임버 벽(303) 및 제 2 체임버 벽(304)의 열팽창보다 더 빠른 경향이 있다. 첫째, 회전가능 팬(360)은 가스상 이득 매질(389)에 에너지를 부여함으로써 열을 생성한다. 둘째, 회전가능 팬(360)은 (체임버 벽(303 및 304)에 비해) 개방된(넓은 표면적) 구조이다. 셋째, 회전가능 팬(360)은 체임버 벽(303, 304)보다 훨씬 경량이다. 이들 요인으로 인해, 회전가능 팬(360)은 제 1 체임버 벽(303) 및 제 2 체임버 벽(304)의 각각보다 더 빠른 속도로 온도 상승될 수 있다. 따라서, 회전가능 팬(360)의 온도는 제 1 체임버 벽(303) 및 제 2 체임버 벽(304)의 온도보다 더 빠르게 상승하고, 이로 인해 제 1 체임버 벽(303) 및 제 2 체임버 벽(304)보다 - Z 방향으로 열팽창을 일으킨다. 회전가능 팬(360)과 방전 체임버(301)의 온도차로 인해, 부분 구속형 지지 디바이스(311)는 제 1 체임버 벽(303) 내에서 이것에 대해 이동된다. 또한, 지지 디바이스(111)와 제 1 체임버 벽(303) 사이의 운동은 환경 온도가 변동함에 따라 회전 축선(θ)을 따라 전후로 병진될 수 있다. 예를 들면, 지지 디바이스(311)는 회전 축선(θ)을 따라 전후로 진동할 수 있다.

부분 구속형 지지 디바이스(311)와 제 1 체임버 벽(303) 사이의 이러한 운동으로 인해 부분 구속형 지지 디바이스(311)의 복수의 로드와 제 1 체임버 벽(303)의 내면 사이의 마찰 결합이 일어나고, 전술한 바와 같이 이로부터 프레팅 부식이 초래될 수 있다. 부분 구속형 지지 디바이스(311)와 제 1 체임버 벽(303) 사이의 계면은, 컵의 외면 전체 대신에, 복수의 로드가 제 1 체임버 벽(303)의 내면에 접촉하는 영역으로 한정되고, 이로 인해 접촉 계면의 프레팅 부식이 감소된다. 또한, 부분 구속형 지지 디바이스(311)의 복수의 로드는 경화되고 연마된 재료로 제조될 수 있으므로 복수의 로드의 표면 재료의 마모를 더 줄일 수 있다. 더 나아가, 복수의 로드와 제 1 체임버 벽(303)의 내면 사이의 표면 재료의 부식으로부터 생성되는 입자(도 2e에 도시된 입자(P) 등)는, 도 2e에 도시된 바와 같이 접촉면들 사이에 포획되지 않고 지지 디바이스(311)의 복수의 로드와 제 1 체임버 벽(303) 사이의 접촉 계면으로부터 자유 낙하하거나 이로부터 멀어지는 방향을 향한다. 이 방법으로, 방전 체임버(301) 내에 회전가능 팬(360)의 제 1 단부(363)를 유지하는 부분 구속형 지지 디바이스(311)를 포함함으로써 복수의 로드와 제 1 체임버 벽(303)의 내면 사이의 프레팅 부식이 저감된다.

도 4를 참조하면, 다른 구현형태에서, 광원(380)은 2 개의 방전 체임버s(401A, 401B), 및 각각의 방전 체임버(401A, 401B)와 관련된 지지 장치(410A, 410B)를 포함하는 듀얼 체임버 자외선 광원(480)일 수 있다. 각각의 방전 체임버(401A, 401B)는 방전 체임버(301)(도 3)의 구현형태이다. 각각의 방전 체임버(401A, 401B)는 각각의 내부 공동(402A, 402B) 내에 가스상 이득 매질(489A, 489B)을 수용하도록 구성되고, 각각의 내부 공동(402A, 402B)은 각각의 체임버 벽의 세트에 의해 형성된다. 각각의 방전 체임버(401A, 401B)는 각각의 제 1 체임버 벽(403A, 403B) 및 각각의 제 2 체임버 벽(404A, 404B)을 포함한다. 각각의 지지 장치(410A, 410B)는 각각의 방전 체임버(401A, 401B)의 하나의 체임버 벽의 개구 내에 위치하도록 구성된 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B)를 포함한다. 각각의 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B)는 도 2a-2e에 도시된 바와 같이 지지 디바이스(111)의 구현형태이다. 각각의 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B)는 내면 및 외면을 갖는 컵(112) 및 컵(112)의 외면에 배치되는 복수의 로드(118)를 포함하는 지지 디바이스(111)와 유사하게 설계될 수 있다. 각각의 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B)는 각각의 방전 체임버(401A, 401B)의 제 1 체임버 벽(403A, 403B)의 각각의 개구(407A, 407B) 내에 위치하고, 이로 인해 지지 디바이스(411A, 411B)의 복수의 로드(118)는 제 1 체임버 벽(403A, 403B)의 각각의 개구(407A, 407B)의 내면에 접촉하고, 컵(112)의 외면은 개구(407A, 407B)의 내면에 접촉하지 않는다.

자외선 광원(480)은, 예를 들면, 반도체 기판 또는 웨이퍼(486)를 패턴화하기 위한 리소그래피 노광 장치(485)에 의해 사용되기 위한 자외선 범위의 광빔(476)을 생성하도록 구성된다. 예를 들면, 광원(480)으로서 심자외선(DUV) 광원을 포함하는 구현형태에서, 방전 체임버(401A)는 방전 체임버(401B)에 공급되는 시드 광빔(475)을 생성하는 마스터 발진기의 일부일 수 있고, 이것은 파워 증폭기의 일부이다. 광원(480)의 다른 구현형태가 가능하다. 각각의 방전 체임버(401A, 401B) 내에서 사용되는 가스상 이득 매질(489A, 489B)은 요구되는 파장, 대역폭 및 에너지 주위의 각각의 광빔(475, 476)을 생성하기 위한 적절한 가스의 조합일 수 있다. 예를 들면, 가스 혼합물(489A, 489B)은 약 193 nm 파장의 광을 방출하는 아르곤 불화물(ArF) 또는 약 248 nm 파장의 광을 방출하는 크립톤 불화물(KrF)을 포함할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 각각의 방전 체임버(401A, 401B)는 체임버 벽에 의해 형성된다. 작동 시, 각각의 방전 체임버(401A, 401B)의 체임버 벽은 각각의 내부 공동(402A, 402B)이 기밀하게 실링되도록 실링될 수 있다. 각각의 방전 체임버(401A, 401B)는 각각의 내부 공동(402A, 402B) 내에 가스상 이득 매질(489A, 489B)에 에너지를 공급하도록 각각 구성된 에너지원(484A, 484B)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 각각의 에너지원(484A, 484B)은 전위차를 형성하고, 작동 시에 가스상 이득 매질(489A, 489B)을 여기시키는 한 쌍의 전극을 포함할 수 있다. 각각의 방전 체임버(401A, 401B)는 각각의 내부 공동(402A, 402B) 내의 회전가능 팬(460A, 460B)을 포함할 수도 있다. 각각의 회전가능 팬(460A, 460B)은 회전가능 팬(360)(도 3)의 구현형태이다. 각각의 회전가능 팬(460A, 460B)은 회전가능 팬(360)과 유사하게 각각 중심부(466A, 466B), 제 1 단부(463A, 463B), 및 제 2 단부(464A, 464B)를 포함하도록 설계될 수 있다. 각각의 중심부(466A, 466B), 제 1 단부(463A, 463B), 및 제 2 단부(464A, 464B)는 원통형을 포함할 수 있다. 각각의 회전가능 팬(460A, 460B)의 제 1 단부(463A, 463B)는 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B) 내에 유지되도록 구성된다. 작동적 사용 중에, 각각의 회전가능 팬(460A, 460B)은 각각의 회전 축선(θA, θB)을 중심으로 회전함으로써 각각의 내부 공동(402A, 402B) 내에서 가스상 이득 매질(489A, 489B)을 순환시키도록 구성된다.

일부의 구현형태에서, 각각의 지지 장치(410A, 410B)는 또한 완전 구속형 지지 디바이스(341)(도 3) 등의 각각의 완전 구속형 지지 디바이스를 포함한다. 완전 구속형 지지 디바이스는 각각의 방전 체임버(401A, 401B)의 제 2 체임버 벽(404A, 404B)의 제 2 개구 내에 위치될 수 있고, 이로 인해 제 2 컵의 외면은 각각의 제 2 체임버 벽(404A, 404B)의 제 2 개구의 내면에 접촉한다. 각각의 제 1 체임버 벽(403A, 403B) 내에 위치하는 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B)는 제 2 체임버 벽(404A, 404B)의 반대측에 위치할 수 있고, 이로 인해 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B)는 제 2 체임버 벽(404A, 404B)의 제 2 개구로부터 대칭적으로 배치된다. 예를 들면, 완전 구속형 지지 디바이스는 제 2 컵의 중심 축선이 회전 축선(θA, θB)과 정렬되도록 위치될 수 있다. 또한, 각각의 회전가능 팬(460A, 460B)의 제 2 단부(464A, 464B)는 완전 구속형 지지 디바이스 내에 위치하도록 구성될 수 있다. 이 방법으로, 이들 구현형태에서, 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B) 및 완전 구속형 지지 디바이스는 각각의 방전 체임버(401A, 401B)의 내부 공동(402A, 402B) 내에서 회전가능 팬(460A, 460B)을 지지할 수 있다.

각각의 방전 체임버(401A, 401B)는 하나 이상의 광학 부품을 포함할 수 있다. 예를 들면, 방전 체임버(401A)는 광학 요소(450A, 452A)를 포함한다. 광학 요소(450A, 452A)는 광빔이 방전 체임버(401A)의 내부 공동(402A, 402B)을 출입할 수 있게 하는 윈도우를 포함할 수 있다. 광학 요소(450A)는 시드 광빔(475)이 방전 체임버(401A)를 나가게 할 수 있는 부분 반사형/부분 투과형 광학 커플러일 수 있다. 더욱이, 자외선 광원(480)은 방전 체임버(401A)로부터 출력되는 시드 광빔(475)의 파장 및/또는 대역폭을 선택하는 스펙트럼 특징 모듈에 대응하는 광학 요소(455A) 등의 방전 체임버(401A)의 외부의 다른 광학 요소를 더 포함할 수 있다. 이 실시례에서, 광학 요소(450A)는 체임버 벽(403A) 내에 유지되고, 광학 요소(452A)는 체임버 벽(404A) 내에 유지된다.

방전 체임버(401B)는 광학 요소(450B, 452B)를 포함한다. 광학 요소(450B, 452B)는 광빔(시드 광빔(475) 및 광빔(476) 등)이 방전 체임버(401B)의 내부 공동(402B)을 출입할 수 있게 하는 윈도우를 포함할 수 있다. 더욱이, 자외선 광원(480)은 광빔(476)을 방전 체임버(401B)를 통해 되돌리도록 구성되는 빔 리버서(beam reverser) 또는 터너(turner)에 대응하는 광학 요소(455B) 등의 방전 체임버(401B)의 외부의 다른 광학 요소를 더 포함할 수 있다. 도 4의 실시례에서, 광학 요소(450B)는 체임버 벽(403B) 내에 유지되고, 광학 요소(452B)는 체임버 벽(404B) 내에 유지된다.

광원(480)의 작동적 사용 중에, 각각의 방전 체임버(401A, 401B)의 내부 공동(402A, 402B)은 변동하는 온도에 직면할 수 있고, 여기서 온도가 상승하면 회전가능 팬(460A, 460B)의 열팽창 및 각각의 방전 체임버(401A, 401B)의 열팽창이 일어날 수 있다. 방전 체임버(401A, 401B)의 열팽창은 제 1 체임버 벽(403A, 403B) 및 제 2 체임버 벽(404A, 404B)의 이동을 일으킬 수 있다. 회전가능 팬(460A, 460B)의 열팽창은 적어도 각각의 회전 축선(θA, θB)을 따라 팽창하는 회전가능 팬(460A, 460B)을 포함할 수 있다. 따라서, 각각의 제 1 단부(463A, 463B)는, 각각의 회전가능 팬(460A, 460B)이 회전 축선(θA, θB)을 따라 열팽창함에 따라, (체임버(401A, 401B)의 좌표계와 관련되는) - Z 방향으로 이동할 수 있고, 각각의 제 2 단부(464A, 464B)는 제 2 체임버 벽(404A, 404B) 내의 정위치에 고정된 상태로 존속한다. 또한, 각각의 회전가능 팬(460A, 460B) 및 각각의 방전 체임버(401A, 401B)의 작동은 자외선 광원(480) 내에서 원하지 않는 진동을 일으킬 수 있다. 각각의 회전가능 팬(460A, 460B)을 지지하기 위해 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B)를 포함함으로써, 각각의 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B)와 각각의 개구(407A, 407B)의 각각의 내면 사이의 접촉 계면이 줄어들고, 이로 인해 복수의 로드만이 개구(407A, 407B)의 내면에 접촉하고, 프레팅 부식이 발생할 수 있는 접촉 면적이 줄어든다. 또한, 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B)는 경화되고 연마된 재료로 제조될 수 있으므로 복수의 로드의 표면 재료의 마모들 더욱 줄일 수 있다. 더 나아가, 복수의 로드와 개구(407A, 407B)의 내면 사이의 표면 재료의 부식으로부터 생성되는 입자(도 2e에 도시된 입자(P) 등)는 접촉면들 사이에 포획되지 않고 복수의 로드와 개구(407A, 407B)의 내면 사이의 접촉 계면으로부터 자유 낙하하거나, 이로부터 멀어지는 방향을 향한다. 이 방법으로, 자외선 광원(480)의 작동 중, 광원(480)의 각각의 방전 체임버(401A, 401B) 내에 각각의 회전가능 팬(460A, 460B)을 유지하도록 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B)를 포함함으로써, 각각의 체임버(401A, 401B) 내에서 특히 각각의 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B)와 각각의 제 1 체임버 벽(403A, 403B)의 개구(407A, 407B)의 내면 사이에서 프레팅 부식이 줄어든다.

도 5를 참조하면, 지지 디바이스(111)와 광원의 체임버 벽(103) 사이의 프레팅 부식을 줄이기 위한 프로시저(590)가 수행된다. 이 프로시저(590)는 지지 디바이스(111) 및 체임버 벽(103)(도 1a-1d 및 도 2a-2e), 부분 구속형 지지 디바이스(311) 및 체임버 벽(303)(도 3), 또는 각각의 부분 구속형 지지 디바이스(411A, 411B) 및 각각의 체임버 벽(403A, 403B)(도 4)에 대해 수행될 수 있다. 이 프로시저(590)는 광원 장치(100)의 지지 디바이스(111) 및 체임버 벽(103)(도 1a-1d 및 도 2a-2e를 참조함)에 대해 설명된다.

지지 디바이스(111)는 체임버 벽(103)의 개구(107) 내에 마찰 결합되고, 이로 인해 지지 디바이스(111)의 복수의 로드(118)는 체임버 벽(103)의 개구(107)의 내면(108)에 접촉한다(592). 복수의 로드(118)는, 지지 디바이스(111)가 체임버 벽(103)의 개구(107) 내에 위치할 때, 컵(112)이 체임버 벽(103)에 접촉하지 않도록 컵(112)의 외면(116)을 초과하여 연장한다. 예를 들면, 지지 디바이스(111)가 복수의 로드(118)를 포함하지 않는 경우, 컵(112)과 체임버 벽(103) 사이의 접촉 면적은 컵(112)의 외면(116)의 면적의 적어도 일부를 포함한다. 대신에, 각각의 로드(118)는 (도 2e에 도시된 바와 같이) 각각의 로드(118)의 계면(119)에서 체임버 벽(103)의 내면(108)에 접촉한다. 따라서, 각각의 로드(118)의 외면의 작은 부분 또는 최소 부분이 체임버 벽(103)의 내면(108)에 접촉한다. 이 방법으로, 지지 디바이스(111)와 체임버 벽(103)의 내면(108) 사이의 접촉 면적은 각각의 로드(118)의 계면(119)에서의 면적까지 줄어든다.

베어링(162)은 지지 디바이스(111)의 컵(112)의 내면(114) 내에 유지되고, 이로 인해 베어링(162)의 축선은 체임버 벽(103)의 개구의 축선(107)과 정렬된다(594). 예를 들면, 베어링(162)의 축선 및 개구의 축선(107)은 회전 축선(θ)과 정렬될 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 컵(112)의 내면(114)은 베어링(162)의 외면의 직경보다 약간 더 작은 직경을 가질 수 있다. 컵(112)은 열팽창에 의해 팽창하도록 가열될 수 있고, 이로 인해 컵(112)의 내면(114)의 직경은 베어링(162)의 외면의 직경보다 약간 더 큰 직경까지 증가한다. 따라서, 베어링(162)은 컵(112)의 내면이 열팽창되는 동안에 컵(112)의 내면(114) 내에 배치될 수 있다. 컵(112)이 냉각되면, 컵(112)의 내면(114)의 직경은 감소하고, 컵(112)은 베어링(162)을 컵(112)의 내면 내의 정위치에 단단히 클램핑한다. 베어링(162)은 회전 축선(θ)을 중심으로 회전하는 장치를 유지하도록 구성된 로터리 베어링일 수 있다.

체임버(101)의 내부(102) 내로 연장하는 가동 장치(160)의 단부는 베어링(162) 내에서 결합되고, 이로 인해 가동 장치(160)는 베어링(162)의 축선을 중심으로 회전할 수 있다(596). 예를 들면, 베어링(162)의 축선이 회전 축선(θ)과 정렬하면, 가동 장치(160)는, 가동 장치(160)의 회전 축선이 회전 축선(θ)과 정렬하도록, 베어링(162) 내에 결합된다. 가동 장치(160)는 회전가능 팬(360)(도 3) 또는 회전가능 팬(460A, 460B)(도 4) 중 어느 하나일 수 있다. 회전가능 팬(360, 460A, 460B)의 각각은 베어링(162) 내의 각각의 회전가능 팬(360, 460A, 460B)의 제 1 단부(363, 463A, 463B)를 결합함으로써 베어링(162) 내에 결합될 수 있다. 회전가능 팬(360, 460A, 460B)의 각각은 각각의 체임버(301, 401A, 401B)의 내부(307, 407A, 407B) 내로 연장하고, 이로 인해 각각의 회전가능 팬(360, 460A, 460B)은 각각의 회전 축선(θA, θB)을 중심으로 회전함으로써 각각의 내부 공동(302, 402A, 402B) 내에서 가스상 이득 매질(389, 489A, 489B)을 순환시킬 수 있다. 또한, 베어링(162)은 가동 장치(160)의 상대 운동을 원하는 운동까지만으로 구속하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 베어링(162)은 가동 장치(160)와 체임버 벽(103) 사이의 마찰을 줄이도록 구성될 수 있다.

일부의 구현형태에서, 베어링(162)은 포함되지 않고, 가동 장치(160)의 단부는 컵(112)의 내면(114) 내에 직접 결합된다. 이들 구현형태에서, 가동 장치(160)는 컵(112)과 길이방향으로 결합하여, 체임버 벽(103) 내에서 전후로 이동하는 임의의 장치일 수 있다.

광원 장치(100)의 작동적 사용 중에, 내부 공동(102)은 변동하는 온도에 직면할 수 있고, 여기서 온도가 상승하면 가동 장치(160)의 열팽창 및 방전 체임버(101)의 열팽창이 일어날 수 있다. 또한, 가동 장치(160) 및 방전 체임버(401)의 작동은 광원 장치(100) 내에서 원하지 않는 진동을 일으킬 수 있다. 가동 장치(160) 및 체임버(101)의 열팽창, 및 작동 진동은 지지 디바이스(111)를 회전 축선(θ)을 따라 Z 방향으로 이동시킬 수 있다. 이러한 움직임은 지지 디바이스(111)와 체임버 벽(103) 사이의 마찰 결합을 일으킬 수 있다. 지지 디바이스(111)와 체임버 벽(103) 사이의 마찰 결합은 지지 디바이스(111)와 체임버 벽(103) 사이의 접촉 영역의 표면 재료의 마모에 의해 생성되는 입자(도 2e에 도시된 입자(P) 등)를 유발할 수 있다.

복수의 로드(118)와 체임버 벽(103)의 개구(107)의 내면(108) 사이의 마찰 결합으로부터 생성되는 입자는 복수의 로드(118)와 체임버 벽(103)의 개구(107)의 내면(108) 사이의 공간 또는 계면(119)을 나가서, 컵(112)의 외면(116)과 체임버 벽(103)의 개구(107)의 내면(108) 사이의 용적 내로 들어간다(598). 구체적으로, 컵(112)의 외면(116)을 초과하여 연장하는 복수의 로드(118)를 지지 디바이스(111)에 포함함으로써 컵(112)의 외면(116)과 개구(107)의 내면(108) 사이에 용적이 형성될 수 있다. 이 방법으로, 지지 디바이스(111)는 입자가 복수의 로드(118)와 개구(107)의 내면(108) 사이의 공간을 나가서 컵(112)의 외면(116)과 개구(107)의 내면(108) 사이의 용적 내로 들어갈 수 있게 한다. 이 방법으로, 광 생성 장치의 작동 중, 체임버(101) 내에 가동 장치(160)를 유지하는 지지 디바이스(111)를 포함함으로써 지지 디바이스(111)와 체임버 벽(103)의 개구(107)의 내면(108) 사이의 프레팅 부식이 줄어든다.

예를 들면, 지지 디바이스(111)의 다른 구현형태가 도 7에 도시되어 있다. 이 구현형태에서, 원통형 중공 영역(713)이 지지 디바이스(111)의 내면(714)에 의해 형성되고, 여기서 영역(713)과 내면(714)은 베어링(162)을 유지하도록 구성된다. 지지 디바이스(711)는 보다 작은 제 1 외경을 갖는 외면(716)과 이 외면(716)에 배치되는 복수의 융기된 융기부(718)를 갖는다. 융기된 연부(718)의 배열은 보다 큰 제 2 외경을 형성한다. 융기된 연부(718)의 표면적은 외면(716)의 표면적보다 작고, 더욱이 지지 디바이스(111) 및 체임버 벽(103)의 내면 사이의 계면은 융기된 연부(718)의 (Z 방향을 따라) 길이방향으로 연장하는 융기부까지 제한된다. 이 구현형태에서, 융기된 연부(718)를 포함하는 지지 디바이스(111) 전체는 경화된 재료로 제조될 수 있다.

본 발명의 다른 양태들은 이하의 번호가 매겨진 절에 기재되어 있다.

1. 광원 장치로서,

개구가 형성된 체임버 벽을 포함하는 체임버; 및

상기 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 지지 디바이스를 포함하는 지지 장치를 포함하고,

상기 지지 디바이스는:

가동 장치를 유지하도록 구성되는 내면 및 제 1 외경을 갖는 외면을 갖는 컵; 및

복수의 로드의 배열이 제 2 외경을 형성하도록 상기 컵의 외면에 배치되는 상기 복수의 로드를 포함하고, 상기 제 2 외경은 상기 제 1 외경보다 더 크고;

상기 체임버 벽은, 상기 지지 디바이스가 상기 체임버 벽의 개구 내에 위치할 때, 상기 체임버 벽이 상기 복수의 로드에 접촉하도록, 그리고 상기 컵의 외면은 상기 체임버 벽에 접촉하지 않도록 상기 지지 디바이스를 유지하도록 구성되는, 광원 장치.

2. 제 1 절에 있어서, 상기 가동 장치는 상기 컵의 내면 내에 유지되도록 구성되는 베어링을 포함하는, 광원 장치.

3. 제 2 절에 있어서, 상기 베어링은 볼 베어링인, 광원 장치.

4. 제 2 절에 있어서, 상기 베어링은 회전가능 팬의 지주를 수용하도록 구성되고, 상기 개구는 원통형이고, 상기 팬의 회전 축선은 상기 개구의 축선에 평행한, 광원 장치.

5. 제 1 절에 있어서, 상기 가동 장치는 회전가능 팬을 포함하는, 광원 장치.

6. 제 5 절에 있어서, 상기 개구는 상기 체임버 벽을 통해 연장하고, 상기 회전가능 팬은 상기 체임버 내에 배치되는, 광원 장치.

7. 제 1 절에 있어서, 상기 컵의 외면은 복수의 구멍을 더 포함하고, 각각의 구멍은 상기 복수의 로드의 각각의 하나를 수용하도록 구성되는, 광원 장치.

8. 제 1 절에 있어서, 상기 복수의 로드는 3 개의 로드를 포함하고, 각각의 로드는 상기 컵의 외면의 주위에서 각각의 나머지 로드로부터 120도로 배치되는, 광원 장치.

9. 제 1 절에 있어서, 상기 복수의 로드의 각각은 경화되고 연마된 강을 포함하는, 광원 장치.

10. 제 1 절에 있어서, 상기 지지 디바이스는 상기 체임버 벽의 개구 내에서 제 1 방향으로 자유롭게 이동하도록 구성되고, 상기 제 1 방향은 상기 개구의 축선에 평행한, 광원 장치.

11. 제 1 절에 있어서, 상기 컵의 외면의 제 1 외경과 상기 복수의 로드에 의해 형성되는 제 2 외경 사이의 거리는 상기 입자의 각각의 직경보다 더 큰, 광원 장치.

12. 제 11 절에 있어서, 상기 제 1 외경과 상기 제 2 외경 사이의 거리는 약 100 내지 약 4000 마이크로미터 범위 내에 있는, 광원 장치.

13. 제 1 절 에 있어서, 상기 개구는 원통형이고, 상기 컵은 원통형이고, 상기 로드는, 상기 지지 디바이스가 상기 개구의 축선에 평행한 일 방향으로 상기 개구 내에서 자유롭게 이동하게 구성되도록, 상기 컵의 원통형 축선에 평행하게 배치되는, 광원 장치.

14. 제 1 절에 있어서, 상기 지지 장치는 상기 체임버의 다른 체임버 벽의 개구 내에 고정되는 구속형 지지 디바이스를 더 포함하는, 광원 장치.

15. 제 14 절에 있어서, 상기 구속형 지지 디바이스는 상기 가동 장치를 유지하도록 구성된 내면, 및 외면을 포함하는 제 2 컵을 포함하고, 상기 다른 체임버 벽의 개구는 상기 제 2 컵을 유지하도록 구성되고, 이로 인해, 상기 제 2 컵이 상기 제 2 체임버 벽의 제 2 개구 내에 위치해 있을 때, 상기 다른 체임버 벽이 상기 제 2 컵의 외면에 접촉하는, 광원 장치.

16. 제 1 절에 있어서, 상기 복수의 로드의 각각은 상기 컵의 외면에 구속되는, 광원 장치.

17. 자외선 광원으로서,

가스상 이득 매질을 수용하고 광빔을 생성하도록 구성되는 적어도 하나의 방전 체임버를 포함하는 광 생성 장치 - 상기 적어도 하나의 방전 체임버의 각각은 내부 공동을 형성하는 체임버 벽을 포함함 -; 및

방전 체임버와 관련되고, 상기 방전 체임버의 체임버 벽 중 하나의 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 부분 구속형 지지 디바이스를 포함하는 지지 장치를 포함하고, 상기 부분 구속형 지지 디바이스는:

가동 장치를 유지하도록 구성되는 내면 및 제 1 외경을 갖는 외면을 갖는 컵; 및

복수의 로드의 배열이 제 2 외경을 형성하도록 상기 컵의 외면에 배치되는 상기 복수의 로드를 포함하고, 상기 제 2 외경은 상기 제 1 외경보다 더 크고;

상기 체임버 벽의 개구의 내면은 상기 부분 구속형 지지 디바이스가 상기 개구 내에 위치해 있을 때 상기 부분 구속형 지지 디바이스의 복수의 로드에 접촉하고, 상기 부분 구속형 지지 디바이스의 컵의 외면은 상기 체임버 벽의 개구의 내면에 접촉하지 않는, 자외선 광원.

18. 제 17 절에 있어서,

상기 지지 장치는 제 2 컵을 포함하는 완전 구속형 지지 디바이스를 더 포함하고, 상기 제 2 컵은 상기 가동 장치를 유지하도록 구성되는 내면 및 외면을 포함하고,

상기 완전 구속형 지지 디바이스는 상기 완전 구속형 지지 디바이스의 외면이 상기 제 2 체임버 벽의 개구의 내면에 접촉하도록 상기 방전 체임버의 제 2 체임버 벽의 개구 내에 위치하는, 자외선 광원.

19. 제 18 절에 있어서, 상기 부분 구속형 지지 디바이스를 갖는 체임버 벽은 상기 부분 구속형 지지 디바이스를 갖는 상기 체임버 벽의 개구가 상기 제 2 체임버 벽 상의 제 2 개구로부터 대칭적으로 배치되도록 상기 제 2 체임버 벽의 반대측에 위치하는, 자외선 광원.

20. 제 19 절에 있어서, 상기 가동 장치는 팬을 포함하고, 상기 팬은 상기 팬의 회전 축선을 중심으로 회전하도록 구성되는, 자외선 광원.

21. 제 20 절에 있어서, 상기 완전 구속형 지지 디바이스는 상기 제 2 체임버 벽의 제 2 개구 내에 고정되고, 상기 부분 구속형 지지 디바이스는 상기 부분 구속형 지지 디바이스를 유지하는 상기 체임버 벽의 개구 내에서 상기 팬의 회전 축선을 따라 이동하도록 구성되는, 자외선 광원.

22. 제 17 절에 있어서, 상기 방전 체임버의 체임버 벽은, 작동 시에, 상기 내부 공동이 기밀하게 실링되도록 실링가능한, 자외선 광원.

23. 제 17 절에 있어서, 광학 경로를 형성하는 하나 이상의 광학 부품을 더 포함하고, 상기 광학 경로의 적어도 일부는 상기 방전 체임버의 체임버 벽에 의해 유지되는 광학 부품을 통해 상기 방전 체임버를 통과하는, 자외선 광원.

24. 제 23 절에 있어서, 상기 방전 체임버는 상기 내부 공동 내에 가스 혼합물 - 상기 가스 혼합물은 이득 매질을 포함함 -, 및 상기 이득 매질에 에너지를 공급하도록 구성된 에너지원을 수용하는, 자외선 광원.

25. 제 24 절에 있어서, 상기 광학 부품은 광학 공진기를 형성하는 광학 요소의 세트를 포함하는, 자외선 광원.

26. 제 17 절에 있어서, 상가 광 생성 장치의 다른 방전 체임버와 관련되는 다른 지지 장치를 더 포함하고, 상기 다른 지지 장치는 상기 다른 방전 체임버의 내부 공동 내로 연장하는 가동 장치를 유지하도록 구성되고, 상기 다른 지지 장치는 상기 다른 방전 체임버의 제 1 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 부분 구속형 지지 디바이스 및 상기 다른 방전 체임버의 제 2 체임버 벽의 개구 내에 고정되는 완전 구속형 지지 디바이스를 포함하는, 자외선 광원.

27. 광학 장치의 로터리 베어링에서 부식을 저감하는 방법으로서,

지지 디바이스의 복수의 축방향 연장 로드가 벽 개구의 내면에 접촉하는 중에 상기 복수의 로드를 주위에 배치 및 유지하는 지지 디바이스의 컵이 벽 개구의 내면에 접촉하지 않도록 가스 방전 체임버의 벽의 원통형 벽 개구 내에 지지 디바이스를 마찰 결합하는 것;

상기 컵의 내면 내에 로터리 베어링을 유지하는 것 - 상기 로터리 베어링은 상기 벽 개구의 축선과 정렬되는 베어링 축선을 가짐 -; 및

회전가능 요소의 지주가 상기 베어링 축선을 중심으로 회전하도록 구속되도록 상기 로터리 베어링을 통해 체임버의 내부 내로 연장하는 회전가능 요소의 지주를 결합하는 것을 포함하고;

상기 로드와 상기 벽 개구의 내면 사이의 마찰 결합으로부터 생성되는 입자가 상기 로드와 상기 벽 개구의 내면 사이의 공간을 나와서 상기 컵의 외면과 상기 벽 개구의 내면 사이의 용적으로 들어가는, 광학 장치의 로터리 베어링에서 부식 저감 방법.

28. 제 27 절에 있어서, 각각의 로드를 상기 컵의 외면에 압입 및/또는 열적 끼워맞춤으로써 상기 컵의 외면에 상기 복수의 로드의 각각을 구속하는 것을 더 포함하는, 광학 장치의 로터리 베어링에서 부식 저감 방법.

29. 광원으로서,

가스상 이득 매질을 수용하여 광빔을 생성하도록 구성되는 방전 체임버 - 상기 방전 체임버는 내부 공동을 형성하는 체임버 벽을 포함하고, 제 1 체임버 벽은 제 1 광학 요소를 유지하고, 제 2 체임버 벽은 제 2 광학 요소를 유지함 -;

상기 내부 공동을 통해 연장하는 회전가능 팬 - 상기 회전가능 팬은 상기 내부 공동 내에서 상기 가스상 이득 매질을 순환시키도록 구성되고, 사용 시에 상기 회전가능 팬은 팬 축선을 중심으로 회전함 -; 및

상기 회전가능 팬을 유지하도록 구성되는 지지 장치를 포함하고, 상기 지지 장치는:

제 1 지지 체임버 벽의 개구 내에 위치하고, 상기 회전가능 팬의 제 1 단부를 수용하는 부분 구속형 지지 디바이스 - 상기 부분 구속형 지지 디바이스는 상기 팬 축선을 따라 이동할 수 있음 -; 및

상기 제 1 지지 체임버 벽의 반대측에 있고 상기 회전가능 팬의 제 2 단부를 수용하는 제 2 지지 체임버 벽의 개구 내에 고정되는 완전 구속형 지지 디바이스를 포함하는, 광원.

30. 제 29 절에 있어서, 상기 부분 구속형 지지 디바이스는:

베어링을 유지하도록 구성되는 내면 및 제 1 외경을 갖는 외면을 갖는 컵; 및

복수의 로드의 배열이 제 2 외경을 형성하도록 상기 컵의 외면에 배치되는 상기 복수의 로드를 포함하고, 상기 제 2 외경은 상기 제 1 외경보다 더 크고;

상기 부분 구속형 지지 디바이스가 상기 제 1 지지 체임버 벽의 개구 내에 위치할 때, 상기 제 1 지지 체임버 벽의 개구의 내면이 상기 복수의 로드에 접촉하고, 상기 컵의 외면은 상기 제 1 지지 체임버 벽의 개구의 내면에 접촉하지 않는, 광원.

31. 제 29 절에 있어서, 상기 완전 구속형 지지 디바이스는 제 2 컵을 포함하고, 상기 제 2 컵은 베어링을 유지하도록 구성되는 내면, 및 외면을 포함하고, 상기 완전 구속형 지지 디바이스는 상기 완전 구속형 지지 디바이스의 외면이 상기 제 2 지지 체임버 벽의 개구의 내면에 접촉하도록 제 2 지지 체임버 벽의 개구 내에 위치하는, 광원.

32. 광원 장치로서,

개구가 형성된 체임버 벽을 포함하는 체임버; 및

상기 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 지지 디바이스를 포함하는 지지 장치를 포함하고, 상기 지지 디바이스에는 베어링을 유지하도록 구성되는 내면, 및 제 1 외경을 갖고 외면에 배치되는 복수의 융기된 융기부를 갖는 외면이 형성되고, 이로 인해 상기 융기된 연부의 배열이 제 2 외경을 형성하고, 상기 제 2 외경은 상기 제 1 외경보다 더 크고, 상기 융기된 연부의 표면적은 상기 외면의 표면적보다 더 작고;

상기 체임버 벽은, 상기 지지 디바이스가 상기 체임버 벽의 개구 내에 위치해 있을 때, 상기 체임버 벽이 상기 융기된 연부에 접촉하도록, 그리고 상기 외면은 상기 체임버 벽에 접촉하지 않도록 상기 지지 디바이스를 유지하도록 구성되는, 광원 장치.

33. 제 32 절에 있어서, 각각의 융기된 연부는 상기 지지 디바이스의 외면에 구속되는 신장된 로드로 형성되는, 광원 장치.

34. 제 32 절에 있어서, 상기 복수의 융기된 융기부의 각각은 경화된 재료를 포함하는, 광원 장치.

35. 제 34 절에 있어서, 상기 재료는 경화되고 연마된 강인, 광원 장치.

다른 구현형태는 다음의 청구범위 내에 있다.

Claims (35)

1. 광원 장치로서,
   개구가 형성된 체임버 벽을 포함하는 체임버; 및
   상기 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 지지 디바이스를 포함하는 지지 장치를 포함하고,
   상기 지지 디바이스는:
   가동 장치를 유지하도록 구성된 내면 및 제 1 외경을 갖는 외면을 갖는 컵; 및
   복수의 로드의 배열이 제 2 외경을 형성하도록 상기 컵의 외면에 배치되는 상기 복수의 로드를 포함하고, 상기 제 2 외경은 상기 제 1 외경보다 더 크고;
   상기 체임버 벽은, 상기 지지 디바이스가 상기 체임버 벽의 개구 내에 위치할 때, 상기 체임버 벽이 상기 복수의 로드에 접촉하도록, 그리고 상기 컵의 외면은 상기 체임버 벽에 접촉하지 않도록 상기 지지 디바이스를 유지하도록 구성되는, 광원 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가동 장치는 상기 컵의 내면 내에 유지되도록 구성되는 베어링을 포함하는, 광원 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 베어링은 볼 베어링인, 광원 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 베어링은 회전가능 팬의 지주를 수용하도록 구성되고, 상기 개구는 원통형이고, 상기 팬의 회전 축선은 상기 개구의 축선에 평행한, 광원 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 가동 장치는 회전가능 팬을 포함하는, 광원 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 개구는 상기 체임버 벽을 통해 연장하고, 상기 회전가능 팬은 상기 체임버 내에 배치되는, 광원 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 컵의 외면은 복수의 구멍을 더 포함하고, 각각의 구멍은 상기 복수의 로드의 각각의 하나를 수용하도록 구성되는, 광원 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 로드는 3 개의 로드를 포함하고, 각각의 로드는 상기 컵의 외면의 주위에서 각각의 나머지 로드로부터 120도로 배치되는, 광원 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 로드의 각각은 경화되고 연마된 강을 포함하는, 광원 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 디바이스는 상기 체임버 벽의 개구 내에서 제 1 방향으로 자유롭게 이동하도록 구성되고, 상기 제 1 방향은 상기 개구의 축선에 평행한, 광원 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 컵의 외면의 제 1 외경과 상기 복수의 로드에 의해 형성되는 제 2 외경 사이의 거리는 입자의 각각의 직경보다 더 큰, 광원 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 외경과 상기 제 2 외경 사이의 거리는 약 100 내지 약 4000 마이크로미터 범위 내에 있는, 광원 장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구는 원통형이고, 상기 컵은 원통형이고, 상기 로드는, 상기 지지 디바이스가 상기 개구의 축선에 평행한 일 방향으로 상기 개구 내에서 자유롭게 이동하게 구성되도록, 상기 컵의 원통형 축선에 평행하게 배치되는, 광원 장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 장치는 상기 체임버의 다른 체임버 벽의 개구 내에 고정되는 구속형 지지 디바이스를 더 포함하는, 광원 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 구속형 지지 디바이스는 상기 가동 장치를 유지하도록 구성된 내면, 및 외면을 포함하는 제 2 컵을 포함하고, 상기 다른 체임버 벽의 개구는 상기 제 2 컵을 유지하도록 구성되고, 이로 인해, 상기 제 2 컵이 상기 제 2 체임버 벽의 제 2 개구 내에 위치해 있을 때, 상기 다른 체임버 벽이 상기 제 2 컵의 외면에 접촉하는, 광원 장치.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 로드의 각각은 상기 컵의 외면에 구속되는, 광원 장치.
17. 자외선 광원으로서,
    가스상 이득 매질을 수용하고 광빔을 생성하도록 구성되는 적어도 하나의 방전 체임버를 포함하는 광 생성 장치 - 상기 적어도 하나의 방전 체임버의 각각은 내부 공동을 형성하는 체임버 벽을 포함함 -; 및
    방전 체임버와 관련되고, 상기 방전 체임버의 체임버 벽 중 하나의 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 부분 구속형 지지 디바이스를 포함하는 지지 장치를 포함하고, 상기 부분 구속형 지지 디바이스는:
    가동 장치를 유지하도록 구성되는 내면 및 제 1 외경을 갖는 외면을 갖는 컵; 및
    복수의 로드의 배열이 제 2 외경을 형성하도록 상기 컵의 외면에 배치되는 상기 복수의 로드를 포함하고, 상기 제 2 외경은 상기 제 1 외경보다 더 크고;
    상기 체임버 벽의 개구의 내면은 상기 부분 구속형 지지 디바이스가 상기 개구 내에 위치해 있을 때 상기 부분 구속형 지지 디바이스의 복수의 로드에 접촉하고, 상기 부분 구속형 지지 디바이스의 컵의 외면은 상기 체임버 벽의 개구의 내면에 접촉하지 않는, 자외선 광원.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 지지 장치는 제 2 컵을 포함하는 완전 구속형 지지 디바이스를 더 포함하고, 상기 제 2 컵은 상기 가동 장치를 유지하도록 구성되는 내면 및 외면을 포함하고,
    상기 완전 구속형 지지 디바이스는 상기 완전 구속형 지지 디바이스의 외면이 상기 제 2 체임버 벽의 개구의 내면에 접촉하도록 상기 방전 체임버의 제 2 체임버 벽의 개구 내에 위치하는, 자외선 광원.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 부분 구속형 지지 디바이스를 갖는 체임버 벽은 상기 부분 구속형 지지 디바이스를 갖는 상기 체임버 벽의 개구가 상기 제 2 체임버 벽 상의 제 2 개구로부터 대칭적으로 배치되도록 상기 제 2 체임버 벽의 반대측에 위치하는, 자외선 광원.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 가동 장치는 팬을 포함하고, 상기 팬은 상기 팬의 회전 축선을 중심으로 회전하도록 구성되는, 자외선 광원.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 완전 구속형 지지 디바이스는 상기 제 2 체임버 벽의 제 2 개구 내에 고정되고, 상기 부분 구속형 지지 디바이스는 상기 부분 구속형 지지 디바이스를 유지하는 상기 체임버 벽의 개구 내에서 상기 팬의 회전 축선을 따라 이동하도록 구성되는, 자외선 광원.
22. 제 17 항에 있어서,
    상기 방전 체임버의 체임버 벽은, 작동 시에, 상기 내부 공동이 기밀하게 실링되도록 실링가능한, 자외선 광원.
23. 제 17 항에 있어서,
    광학 경로를 형성하는 하나 이상의 광학 부품을 더 포함하고, 상기 광학 경로의 적어도 일부는 상기 방전 체임버의 체임버 벽에 의해 유지되는 광학 부품을 통해 상기 방전 체임버를 통과하는, 자외선 광원.
24. 제 23 항에 있어서,
    상기 방전 체임버는 상기 내부 공동 내에 가스 혼합물 - 상기 가스 혼합물은 이득 매질을 포함함 -, 및 상기 이득 매질에 에너지를 공급하도록 구성된 에너지원을 수용하는, 자외선 광원.
25. 제 24 항에 있어서,
    상기 광학 부품은 광학 공진기를 형성하는 광학 요소의 세트를 포함하는, 자외선 광원.
26. 제 17 항에 있어서,
    상가 광 생성 장치의 다른 방전 체임버와 관련되는 다른 지지 장치를 더 포함하고, 상기 다른 지지 장치는 상기 다른 방전 체임버의 내부 공동 내로 연장하는 가동 장치를 유지하도록 구성되고, 상기 다른 지지 장치는 상기 다른 방전 체임버의 제 1 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 부분 구속형 지지 디바이스 및 상기 다른 방전 체임버의 제 2 체임버 벽의 개구 내에 고정되는 완전 구속형 지지 디바이스를 포함하는, 자외선 광원.
27. 광학 장치의 로터리 베어링에서 부식을 저감하는 방법으로서,
    지지 디바이스의 복수의 축방향 연장 로드가 벽 개구의 내면에 접촉하는 중에 상기 복수의 로드를 주위에 배치 및 유지하는 지지 디바이스의 컵이 벽 개구의 내면에 접촉하지 않도록 가스 방전 체임버의 벽의 원통형 벽 개구 내에 지지 디바이스를 마찰 결합하는 것;
    상기 컵의 내면 내에 로터리 베어링을 유지하는 것 - 상기 로터리 베어링은 상기 벽 개구의 축선과 정렬되는 베어링 축선을 가짐 -; 및
    회전가능 요소의 지주가 상기 베어링 축선을 중심으로 회전하도록 구속되도록 상기 로터리 베어링을 통해 체임버의 내부 내로 연장하는 회전가능 요소의 지주를 결합하는 것을 포함하고;
    상기 로드와 상기 벽 개구의 내면 사이의 마찰 결합으로부터 생성되는 입자가 상기 로드와 상기 벽 개구의 내면 사이의 공간을 나와서 상기 컵의 외면과 상기 벽 개구의 내면 사이의 용적으로 들어가는, 광학 장치의 로터리 베어링에서 부식 저감 방법.
28. 제 27 항에 있어서,
    각각의 로드를 상기 컵의 외면에 압입 및/또는 열적 끼워맞춤으로써 상기 컵의 외면에 상기 복수의 로드의 각각을 구속하는 것을 더 포함하는, 광학 장치의 로터리 베어링에서 부식 저감 방법.
29. 광원으로서,
    가스상 이득 매질을 수용하여 광빔을 생성하도록 구성되는 방전 체임버 - 상기 방전 체임버는 내부 공동을 형성하는 체임버 벽을 포함하고, 제 1 체임버 벽은 제 1 광학 요소를 유지하고, 제 2 체임버 벽은 제 2 광학 요소를 유지함 -;
    상기 내부 공동을 통해 연장하는 회전가능 팬 - 상기 회전가능 팬은 상기 내부 공동 내에서 상기 가스상 이득 매질을 순환시키도록 구성되고, 사용 시에 상기 회전가능 팬은 팬 축선을 중심으로 회전함 -; 및
    상기 회전가능 팬을 유지하도록 구성되는 지지 장치를 포함하고, 상기 지지 장치는:
    제 1 지지 체임버 벽의 개구 내에 위치하고, 상기 회전가능 팬의 제 1 단부를 수용하는 부분 구속형 지지 디바이스 - 상기 부분 구속형 지지 디바이스는 상기 팬 축선을 따라 이동할 수 있음 -; 및
    상기 제 1 지지 체임버 벽의 반대측에 있고 상기 회전가능 팬의 제 2 단부를 수용하는 제 2 지지 체임버 벽의 개구 내에 고정되는 완전 구속형 지지 디바이스를 포함하는, 광원.
30. 제 29 항에 있어서,
    상기 부분 구속형 지지 디바이스는:
    베어링을 유지하도록 구성되는 내면 및 제 1 외경을 갖는 외면을 갖는 컵; 및
    복수의 로드의 배열이 제 2 외경을 형성하도록 상기 컵의 외면에 배치되는 상기 복수의 로드를 포함하고, 상기 제 2 외경은 상기 제 1 외경보다 더 크고;
    상기 부분 구속형 지지 디바이스가 상기 제 1 지지 체임버 벽의 개구 내에 위치할 때, 상기 제 1 지지 체임버 벽의 개구의 내면이 상기 복수의 로드에 접촉하고, 상기 컵의 외면은 상기 제 1 지지 체임버 벽의 개구의 내면에 접촉하지 않는, 광원.
31. 제 29 항에 있어서,
    상기 완전 구속형 지지 디바이스는 제 2 컵을 포함하고, 상기 제 2 컵은 베어링을 유지하도록 구성되는 내면, 및 외면을 포함하고, 상기 완전 구속형 지지 디바이스는 상기 완전 구속형 지지 디바이스의 외면이 상기 제 2 지지 체임버 벽의 개구의 내면에 접촉하도록 제 2 지지 체임버 벽의 개구 내에 위치하는, 광원.
32. 광원 장치로서,
    개구가 형성된 체임버 벽을 포함하는 체임버; 및
    상기 체임버 벽의 개구 내에 위치하는 지지 디바이스를 포함하는 지지 장치를 포함하고, 상기 지지 디바이스에는 베어링을 유지하도록 구성되는 내면, 및 제 1 외경을 갖고 외면에 배치되는 복수의 융기된 융기부를 갖는 외면이 형성되고, 이로 인해 상기 융기된 연부의 배열이 제 2 외경을 형성하고, 상기 제 2 외경은 상기 제 1 외경보다 더 크고, 상기 융기된 연부의 표면적은 상기 외면의 표면적보다 더 작고;
    상기 체임버 벽은, 상기 지지 디바이스가 상기 체임버 벽의 개구 내에 위치해 있을 때, 상기 체임버 벽이 상기 융기된 연부에 접촉하도록, 그리고 상기 외면은 상기 체임버 벽에 접촉하지 않도록 상기 지지 디바이스를 유지하도록 구성되는, 광원 장치.
33. 제 32 항에 있어서,
    각각의 융기된 연부는 상기 지지 디바이스의 외면에 구속되는 신장된 로드로 형성되는, 광원 장치.
34. 제 32 항에 있어서,
    상기 복수의 융기된 융기부의 각각은 경화된 재료를 포함하는, 광원 장치.
35. 제 34 항에 있어서,
    상기 재료는 경화되고 연마된 강인, 광원 장치.

Images