(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット流路内に供給されたターゲット材料に振動を与える加振ユニットであって、
外部から入力された所定周波数の電気信号に応じて振動する振動素子と、
前記振動素子に接触するとともに、前記ターゲット流路を内部に含む第１部材に接触し、前記振動素子の振動を前記第１部材に伝達する振動伝達部材と、
前記振動素子を前記振動伝達部材に押し付ける圧力を与える第２弾性部材と、
前記第２弾性部材が前記振動伝達部材に与える圧力を調整する第２調整部材と、
を備え、
前記振動素子の共振周波数は、前記電気信号の前記所定周波数とは異なる周波数である
加振ユニット。
【請求項２】
前記振動素子の前記共振周波数は、前記所定周波数よりも大きい
請求項１に記載の加振ユニット。
【請求項３】
前記振動素子は、コンポジットピエゾ素子およびバルクピエゾ素子のうちいずれかを含む、
請求項１に記載の加振ユニット。
【請求項４】
ターゲット流路内に供給されたターゲット材料に振動を与える加振ユニットであって、
前記ターゲット流路を内部に含む第１部材に接触する振動伝達部材と、
前記振動伝達部材に接触し、外部から入力された所定周波数の電気信号に応じて振動する振動素子と、
を備え、
前記振動伝達部材の１次モードの固有振動数は、前記振動素子の共振周波数とは異なる周波数である
加振ユニット。
【請求項５】
前記振動伝達部材の１次モードの固有振動数は、前記共振周波数よりも小さい
請求項４に記載の加振ユニット。
【請求項６】
前記振動素子の前記共振周波数は、前記電気信号の前記所定周波数とは異なる周波数である
請求項４に記載の加振ユニット。
【請求項７】
前記振動素子の前記共振周波数は、前記所定周波数よりも大きい
請求項６に記載の加振ユニット。
【請求項８】
前記振動伝達部材の１次モードの固有振動数は、前記電気信号の前記所定周波数の１／２以下である
請求項４に記載の加振ユニット。
【請求項９】
前記振動素子は、コンポジットピエゾ素子およびバルクピエゾ素子のうちいずれかを含む、
請求項４に記載の加振ユニット。
【請求項１０】
前記振動伝達部材における前記振動素子との接触面の外縁と、前記振動素子における前記振動伝達部材との接触面の外縁とが所定距離離れている、
請求項４に記載の加振ユニット。
【請求項１１】
前記振動伝達部材とともに前記振動素子を挟み込むように前記振動素子と接触する電極をさらに備え、
前記電極における前記振動素子との接触面の外縁と、前記振動素子における前記電極との接触面の外縁とが所定距離離れている、
請求項４に記載の加振ユニット。
【請求項１２】
前記振動伝達部材は、接地されている
請求項１１に記載の加振ユニット。
【請求項１３】
ターゲット材料を出力するターゲット供給装置であって、
ターゲット流路を内部に含む第１部材と、
前記ターゲット流路を内部に含む第１部材に接触する振動伝達部材と、前記振動伝達部材に接触し、外部から入力された所定周波数の電気信号に応じて振動する振動素子と、を備えた加振ユニットと、
を備え、
前記振動素子の共振周波数は、前記電気信号の前記所定周波数よりも大きく、かつ、
前記振動伝達部材の１次モードの固有振動数は、前記所定周波数の１／２以下である
ターゲット供給装置。
【請求項１４】
フレーム部材と、
前記フレーム部材を前記振動伝達部材に押し付ける圧力を与える第１弾性部材と、
前記第１弾性部材が前記フレーム部材に与える圧力を調整し、前記フレーム部材と前記振動伝達部材とを前記第１部材に固定させる第１調整部材と、
をさらに備える
請求項１に記載の加振ユニット。
【請求項１５】
前記振動伝達部材は、前記第１部材と接触する加振ピンを含み、
前記第１部材における前記振動部材との接触位置には、当該接触位置を前記ターゲット流路に近づける凹形状が形成されており、
前記加振ピンの少なくとも先端は、前記凹形状内部に配置される
請求項１４に記載の加振ユニット。
【請求項１６】
前記振動伝達部材には、冷媒が流れる冷媒流路が設けられている
請求項１５に記載の加振ユニット。
【請求項１７】
前記振動素子を前記振動伝達部材に押し付ける圧力を与える第２弾性部材と、
前記第２弾性部材が前記振動伝達部材に与える圧力を調整する第２調整部材と、
をさらに備える
請求項１３に記載のターゲット供給装置。
【請求項１８】
フレーム部材と、
前記フレーム部材を前記振動伝達部材に押し付ける圧力を与える第１弾性部材と、
前記第１弾性部材が前記フレーム部材に与える圧力を調整し、前記フレーム部材と前記振動伝達部材とを前記第１部材に固定させる第１調整部材と、
をさらに備える
請求項１７に記載のターゲット供給装置。
【請求項１９】
前記振動伝達部材は、前記第１部材と接触する加振ピンを含み、
前記第１部材における前記振動部材との接触位置には、当該接触位置を前記ターゲット流路に近づける凹形状が形成されており、
前記加振ピンの少なくとも先端は、前記凹形状内部に配置される
請求項１８に記載のターゲット供給装置。
【請求項２０】
前記振動伝達部材には、冷媒が流れる冷媒流路が設けられている
請求項１９に記載のターゲット供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、加振ユニット、ターゲット供給装置および極端紫外光生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、７０ｎｍ〜４５ｎｍの微細加工、さらには３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、例えば３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度の極端紫外（ＥＵＶ）光を生成するための装置と縮小投影反射光学系（ｒｅｄｕｃｅｄ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｃｓ）とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。【０００３】
ＥＵＶ光生成装置としては、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマを用いたＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式の装置と、軌道放射光を用いたＳＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）方式の装置との３種類の装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８２５５５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６８２２１号公報
【特許文献３】特開２０１２−２１６７９９号公報
【特許文献４】米国特許第７４０５４１６号明細書
【特許文献５】米国特許第８７４８８５４号明細書
【特許文献６】国際特許出願公開第２０１３／１３１７０６号
【特許文献７】国際特許出願公開第２０１４／０８２８１１号
【概要】
【０００５】
本開示の一態様による加振ユニットは、ターゲット流路（ＦＬ）内に供給されたターゲット材料（２７１）に振動を与える加振ユニット（３１０，３２０，３３０）であって、外部から入力された所定周波数の電気信号に応じて振動する振動素子（３１４）を備え、前記振動素子の共振周波数は、前記電気信号の前記所定周波数とは異なる周波数であってもよい。
【０００６】
また、本開示の他の態様による加振ユニットは、ターゲット流路（ＦＬ）内に供給されたターゲット材料（２７１）に振動を与える加振ユニット（３１０，３２０，３３０）であって、前記ターゲット流路を内部に含む第１部材（２６５，２６０）に接触する振動伝達部材（３１１，３３１）と、前記振動伝達部材に接触し、外部から入力された所定周波数の電気信号に応じて振動する振動素子（３１４）と、を備え、前記振動伝達部材の１次モードの固有振動数は、前記振動素子の共振周波数とは異なる周波数であってもよい。
【０００７】
さらに、本開示の他の態様によるターゲット供給装置は、ターゲット材料（２７１）を出力するターゲット供給装置であって、ターゲット流路（ＦＬ）を内部に含む第１部材（２６５，２６０）と、外部から入力された所定周波数の電気信号に応じて振動する振動素子（３１４）を備えた加振ユニット（３１０，３２０，３３０）と、を備え、前記振動素子の共振周波数は、前記電気信号の前記所定周波数とは異なる周波数であってもよい。
【０００８】
さらに、本開示の他の態様によるターゲット供給装置は、ターゲット材料（２７１）を出力するターゲット供給装置であって、ターゲット流路（ＦＬ）を内部に含む第１部材（２６５，２６０）と、前記ターゲット流路を内部に含む第１部材（２６５，２６０）に接触する振動伝達部材（３１１，３３１）と、前記振動伝達部材に接触し、外部から入力された所定周波数の電気信号に応じて振動する振動素子（３１４）と、を備えた加振ユニット（３１０，３２０，３３０）と、を備え、前記振動伝達部材の１次モードの固有振動数は、前記振動素子の共振周波数とは異なる周波数であってもよい。
【０００９】
さらに、本開示の他の態様による極端紫外光生成システムは、チャンバ（２）と、前記チャンバ内へ前記ターゲット物質を供給する前記ターゲット供給装置と、前記チャンバ内へ供給された前記ターゲット物質へレーザ光を照射するレーザ装置（３）と、前記レーザ光が照射されることで生成された前記ターゲット物質のプラズマから放射した極端紫外光を集光して出力するコレクタミラー（２３）と、を備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１】図１は、例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示すターゲット供給部を含むターゲット供給装置の一例を示す模式図である。
【図３】図３は、図２に示すノズル部材、ノズルホルダおよび加振ユニットを下方から見たときの概略構成を示す図である。
【図４】図４は、図２に示す加振ユニットの一例を示す斜視図である。
【図５】図５は、図４に示す加振ユニットの水平断面図である。
【図６】図６は、図４に示す加振ユニットの垂直断面図である。
【図７】図７は、実施形態１にかかる加振ユニットの概略構成例を示す水平断面図である。
【図８】図８は、図７に示す加振ユニットのピエゾ素子に電気信号を入力した際にノズル部材に発生した振動の計測結果を示す図である。
【図９】図９は、比較例にかかる加振ユニットにおける振動伝達部材の断面形状の一部を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態１にかかる加振ユニットにおける振動伝達部材の断面形状の一部を示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態１にかかる加振ユニットにおける振動伝達部材の断面形状の変形例の一部を示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態２にかかる加振ユニットの概略構成例を示す水平断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態３にかかる加振ユニットの概略構成例を示す水平断面図である。
【実施形態】
【００１１】
内容
１．概要
２．極端紫外光生成装置の全体説明
２．１  構成
２．２  動作
３．用語の説明
４．加振ユニットを含むターゲット供給装置
４．１  構成
４．２  動作
５．加振ユニット：比較例
５．１  構成
５．２  動作
５．３  作用
５．４  課題
６．加振ユニット：実施形態１
６．１  構成
６．２  動作
６．３  振動伝達部材の形状説明
６．４  作用
７．加振ユニット：実施形態２
７．１  構成
７．２  動作
７．３  作用
８．加振ユニット：実施形態３
８．１  構成
８．２  作用
【００１２】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１３】
１．概要
本開示の実施形態は、ＥＵＶ光生成用のターゲット材料をドロップレットの形態で供給するためのターゲット供給装置に用いられる加振ユニット、およびそれを備えたターゲット供給装置およびＥＵＶ光生成装置に関するものであってよい。より具体的には、実施形態は、ノズルからジェット状に噴出したターゲット材料をドロップレットの形態に変化させるための振動をノズル先端に与える加振ユニット、およびそれを備えたターゲット供給装置およびＥＵＶ光生成装置に関するものであってもよい。ただし、本開示はこれらの事項に限定されず、ジェット状に噴出した液体をドロップレットの形態に変化させるためのあらゆる事項に関連するものであってよい。
【００１４】
２．ＥＵＶ光生成システムの全体説明
２．１  構成
図１に、例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザ装置３と共に用いられてもよい。本願においては、ＥＵＶ光生成装置１及びレーザ装置３を含むシステムを、ＥＵＶ光生成システム１１と称する。図１に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２、ターゲット供給部２６を含んでもよい。チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ターゲット供給部２６は、例えば、チャンバ２の壁を貫通するように取り付けられてもよい。ターゲット供給部２６から供給されるターゲット物質の材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又は、それらの内のいずれか２つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。
【００１５】
チャンバ２の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられていてもよい。その貫通孔には、ウインドウ２１が設けられてもよく、ウインドウ２１をレーザ装置３から出力されるパルスレーザ光３２が透過してもよい。チャンバ２の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ集光ミラー２３が配置されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１及び第２の焦点を有し得る。ＥＵＶ集光ミラー２３の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されていてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域２５に位置し、その第２の焦点が中間集光点（ＩＦ）２９２に位置するように配置されるのが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には貫通孔２４が設けられていてもよく、貫通孔２４をパルスレーザ光３３が通過してもよい。
【００１６】
ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御装置５、ターゲットセンサ４等を含んでもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有してもよく、ターゲット２７の存在、軌跡、位置、速度等を検出するよう構成されてもよい。
【００１７】
また、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２の内部と露光装置６の内部とを連通させる接続部２９を含んでもよい。接続部２９内部には、アパーチャ２９３が形成された壁２９１が設けられてもよい。壁２９１は、そのアパーチャ２９３がＥＵＶ集光ミラー２３の第２の焦点位置に位置するように配置されてもよい。
【００１８】
さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御部３４、レーザ光集光ミラー２２、ターゲット２７を回収するためのターゲット回収部２８等を含んでもよい。レーザ光進行方向制御部３４は、レーザ光の進行方向を規定するための光学素子と、この光学素子の位置、姿勢等を調整するためのアクチュエータとを備えてもよい。
【００１９】
２．２  動作
図１を参照に、レーザ装置３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御部３４を経て、パルスレーザ光３２としてウインドウ２１を透過してチャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ２内に進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されて、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのターゲット２７に照射されてもよい。
【００２０】
ターゲット供給部２６は、ターゲット２７をチャンバ２内部のプラズマ生成領域２５に向けて出力するよう構成されてもよい。ターゲット２７には、パルスレーザ光３３に含まれる少なくとも１つのパルスが照射されてもよい。パルスレーザ光が照射されたターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマから放射光２５１が放射され得る。放射光２５１に含まれるＥＵＶ光２５２は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって選択的に反射されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されたＥＵＶ光２５２は、中間集光点２９２で集光され、露光装置６に出力されてもよい。なお、１つのターゲット２７に、パルスレーザ光３３に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。
【００２１】
ＥＵＶ光生成制御装置５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括するよう構成されてもよい。ＥＵＶ光生成制御装置５は、ターゲットセンサ４によって撮像されたターゲット２７のイメージデータ等を処理するよう構成されてもよい。また、ＥＵＶ光生成制御装置５は、例えば、ターゲット２７が出力されるタイミング、ターゲット２７の出力方向等を制御するよう構成されてもよい。さらに、ＥＵＶ光生成制御装置５は、例えば、レーザ装置３の発振タイミング、パルスレーザ光３２の進行方向、パルスレーザ光３３の集光位置等を制御するよう構成されてもよい。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御が追加されてもよい。
【００２２】
３．用語の説明
本開示において使用される用語について、以下のように定義する。
「ドロップレット」とは、溶融したターゲット材料の液滴であってもよい。その形状は、略球形であってもよい。
「プラズマ生成領域」とは、プラズマが生成される空間として予め設定された３次元空間であってもよい。
【００２３】
４．加振ユニットを含むターゲット供給装置
つづいて、図１に示すターゲット供給部２６を含むターゲット供給装置の一例を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
４．１  構成
図２は、図１に示すターゲット供給部を含むターゲット供給装置の一例を示す模式図である。図３は、図２に示すノズル部材、ノズルホルダおよび加振ユニットをターゲットの出力方向から見たときの概略構成を示す図である。
【００２５】
図２に示すように、ターゲット供給装置は、タンク部２６０と、ノズル部材２６６と、圧力調節器１２０と、温度コントローラ１４４と、ターゲット制御装置５１と、加振ユニット１１１と、ピエゾ電源１１２とを含んでいてもよい。
【００２６】
タンク部２６０内には、ターゲット材料２７１である錫（Ｓｎ）が貯蔵されてもよい。タンク部２６０の材質は、錫との反応性が低い材質であってもよい。錫との反応性が低い材質の材料は、たとえばモリブデン（Ｍｏ）であってもよい。
【００２７】
ノズル部材２６６には、３〜６μｍの孔径のノズル孔２６７が形成されていてもよい。ノズル部材２６６の材質は、錫との反応性が低い材質（たとえばＭｏ）であってもよい。ノズル部材２６６は、ノズルホルダ２６５によってタンク部２６０の底部に固定されてもよい。ノズルホルダ２６５の材質は、錫との反応性が低い材質（たとえばＭｏ）であってもよい。ノズル部材２６６とノズルホルダ２６５との間、および、タンク部２６０とノズル部材２６６との間は、それぞれ面シールされていてもよい。
【００２８】
圧力調節器１２０には、不活性ガスのボンベ１３０が接続されてもよい。ボンベ１３０と圧力調整器１２０との間のガス配管上には、圧力調整器１２０によって制御可能なバルブ１３４が設けられてもよい。圧力調節器１２０は、導入管１３１を介してタンク部２６０内に連通していてもよい。圧力調節器１２０は、ボンベ１３０から供給された不活性ガスを、導入管１３１を介してタンク部２６０内に導入してもよい。
【００２９】
温度コントローラ１４４は、温度センサ１４２とヒータ電源１４３とに接続されてもよい。温度センサ１４２は、タンク部２６０またはノズルホルダ２６５の温度を計測するように配置されていてもよい。ヒータ電源１４３は、ヒータ１４１に電気的に接続されていてもよい。ヒータ電源１４３は、温度コントローラ１４４からの制御に従って、ヒータ１４１に電流を供給してもよい。ヒータ１４１は、タンク部２６０内のターゲット材料２７１を加熱するように配置されていてもよい。たとえば、ヒータ１４１は、タンク部２６０の外側面に配置されていてもよい。
【００３０】
温度センサ１４２と温度コントローラ１４４とは、チャンバ２の隔壁に設けられた導入端子１４２ａを介して電気的に接続されていてもよい。導入端子１４２ａは、チャンバ２の気密性を維持しつつ、温度センサ１４２と温度コントローラ１４４との接続ラインをチャンバ２から電気的に絶縁してもよい。
【００３１】
ピエゾ電源１１２は、ターゲット制御装置５１と、加振ユニット１１１とに接続されていてもよい。ピエゾ電源１１２と加振ユニット１１１とは、同じくチャンバ２の隔壁に設けられた導入端子１１１ａを介して電気的に接続されていてもよい。導入端子１１１ａは、チャンバ２の気密性を維持しつつ、ピエゾ電源１１２と加振ユニット１１１との接続ラインをチャンバ２から電気的に絶縁してもよい。
【００３２】
図２および図３に示すように、加振ユニット１１１は、ノズルホルダ２６５の側面に設けられてもよい。加振ユニット１１１が複数配置される場合、加振ユニット１１１は、ノズル孔２６７の中心を通る軸に対して線対称の関係となるように配置されてもよい。各加振ユニット１１１の詳細については、後述する。
【００３３】
また、図２に示すように、ターゲット制御装置５１は、加振ユニット１１１と、温度コントローラ１４４と、圧力調節器１２０と、ＥＵＶ光生成制御装置５とに接続されていてもよい。
【００３４】
タンク部２６０の内部は、タンク部２６０の底部に設けられたターゲット流路を介してノズル孔２６７に連通していてもよい。ターゲット流路には、流通するターゲット材料２７１を濾過するための不図示のフィルタが配置されてもよい。
【００３５】
４．２  動作
図２に示すターゲット制御装置５１は、ＥＵＶ光生成制御装置５または外部装置の制御部からドロップレット出力準備信号が入ると以下の処理を実行してもよい。
【００３６】
すなわち、ターゲット制御装置５１は、まず、タンク部２６０内のターゲット材料２７１が融点以上の温度となるように、温度コントローラ１４４を制御してもよい。これに対し、温度コントローラ１４４は、温度センサ１４２の検出値が所定の温度以上となるよう、ヒータ電源１４３を駆動してもよい。所定の温度は、たとえばターゲット材料２７１として錫（Ｓｎ）を使用した場合、錫の融点（温度２３２℃）以上の温度であってもよい。また、所定の温度は、温度範囲であってもよい。温度範囲は、たとえば２４０℃〜２９０℃であってもよい。
【００３７】
つづいて、ターゲット制御装置５１は、温度センサ１４２の検出値が所定時間、所定の温度以上を維持しているか否かを判定してもよい。所定の温度以上が所定時間維持されている場合、ターゲット制御装置５１は、ＥＵＶ光生成制御装置５または外部装置の制御部にドロップレットの出力準備が完了したことを通知してもよい。その後、ターゲット制御装置５１は、ドロップレット２７の出力を要求するドロップレット出力信号が入力されるまで待機してもよい。
【００３８】
つぎに、ターゲット制御装置５１は、ドロップレット出力信号が入力されると、圧力調整器１２０を制御して、タンク部２６０内の圧力を所定圧力まで昇圧してもよい。所定圧力は、たとえば１０ＭＰａ程度であってもよい。また、ターゲット制御装置５１は、圧力調整器１２０を制御して、タンク部２６０内の圧力を所定圧力に維持してもよい。タンク部２６０内の圧力が所定圧力に維持された状態では、ノズル孔２６７からターゲット材料２７１のジェットが出力されてもよい。
【００３９】
つづいて、ターゲット制御装置５１は、ノズル孔２６７から吐出するターゲット材料２７１のジェットが所定サイズおよび所定周期のドロップレットに変化するように、ピエゾ電源１１２を制御してもよい。これにより、ピエゾ電源１１２から加振ユニット１１１に、所定波形の電気信号が印加されてもよい。所定波形の電気信号が印加された加振ユニット１１１で発生した振動は、ノズルホルダ２６５、ノズル部材２６６およびタンク部２６０を介してターゲット材料２７１に伝達してもよい。その結果、ターゲット材料２７１のジェットが分断され、所定サイズおよび所定周期のドロップレットに変化してもよい。
【００４０】
５．加振ユニット：比較例
つづいて、図２および図３に示す加振ユニット１１１の一例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４１】
５．１  構成
図４は、図２に示す加振ユニットの一例を示す斜視図である。図５は、図４に示す加振ユニットの２本の第１ボルト３０８の中心軸を含む面における断面図であり、図６は、図４に示す加振ユニットの図５の断面と垂直かつ、第２ボルト３０６の中心軸を含む面における断面図である。なお、図５は、図６に示すＢ−Ｂ面の断面構造の一例を示し、図６は、図５に示すＡ−Ａ面の断面構造の一例を示す。
【００４２】
図４〜図６に例示する加振ユニット３００は、２本の第１ボルト３０８と、第２ボルト３０６と、与圧用フレーム３０７と、押さえ部材３０５と、ピエゾ素子３０４と、振動伝達部材３０１とを含んでもよい。
【００４３】
与圧用フレーム３０７は、加振ユニット３００のフレーム部材であってもよい。この与圧用フレーム３０７は、両側に位置する一方のアーム部３０７ｂと、他方のアーム部３０７ｂを連結する中央の梁部３０７ａとを含んでもよい。
【００４４】
振動伝達部材３０１は、与圧用フレーム３０７とノズルホルダ２６５との間に配置されてもよい。振動伝達部材３０１の中央部には、先端側が細い円錐台状の突起部３０２が設けられてもよい。突起部３０２の先端は、ノズルホルダ２６５の側面に接触してもよい。突起部３０２の先端とノズルホルダ２６５の側面との接触面積は、ピエゾ素子３０４の何れか１つの面の面積よりも小さくてもよい。
【００４５】
２本の第１ボルト３０８は、与圧用フレーム３０７と振動伝達部材３０１とを、ノズルホルダ２６５の側面に固定してもよい。そこで、第１ボルト３０８の軸部の先端３０９には、ねじ部が形成されていてもよい。ノズルホルダ２６５の側面には、２つの第１ボルト３０８の軸部の先端３０９が螺合される２つのねじ穴が設けられていてもよい。与圧用フレーム３０７における２つのアーム部３０７ｂおよび振動伝達部材３０１には、２本の第１ボルト３０８をそれぞれ嵌挿するための２つの貫通孔が設けられていてもよい。
【００４６】
第２ボルト３０６はピエゾ素子３０４および振動伝達部材３０１をノズルホルダ２６５に押し付けてもよい。そこで、与圧用フレーム３０７における中央の梁部３０７ａには、第２ボルト３０６を螺合するためのねじ穴が設けられていてもよい。
【００４７】
振動伝達部材３０１は、与圧用フレーム３０７に螺合された第２ボルト３０６によってノズルホルダ３０２側へ付勢されてもよい。第２ボルト３０６振動伝達部材３０１との間には、ピエゾ素子３０４および押さえ部材３０５が配置されてもよい。第２ボルト３０６は、押さえ部材３０５を介してピエゾ素子３０４を振動伝達部材３０１へ押し付けつつ、振動伝達部材３０１の突起部３０２をノズルホルダ２６５へ押し付けてもよい。
【００４８】
振動伝達部材３０１におけるピエゾ素子３０４との当接部分には、少なくともピエゾ素子３０４との接触領域が隆起したマウント部３０１ａが設けられてもいてよい。マウント部３０１ａの形状は、ピエゾ素子３０４との接触領域と実質的に一致していてもよい。一方、ピエゾ素子３０４をマウント部３０１ａへ押し付ける押さえ部３０５は、ピエゾ素子３０４と嵌合する受け形状を有してもよい。
【００４９】
ピエゾ素子３０４は、外部からの電気信号に応じて振動する振動素子であってもよい。ピエゾ素子３０４は、チタン酸ジルコン酸鉛を用いた圧電素子であってよい。また、ピエゾ素子３０４は、積層ピエゾ素子であってもよい。このピエゾ素子３０４は、図示しない配線によってピエゾ電源１１２（図２参照）に接続されてもよい。
【００５０】
振動伝達部材３０１には、冷却水配管３０３が設けられてもよい。冷却水配管３０３は、図示しない冷却水温度調節装置に接続されてもよい。
【００５１】
なお、加振ユニット３００の取り付け位置は、ノズルホルダ２６５の側面に限られない。たとえば、加振ユニット３００がタンク部２６０の側面に取り付けられてもよい。すなわち、加振ユニット３００は、タンク部２６０内からノズル孔２６７までのターゲット流路ＦＬ内に存在するターゲット材料２７１に振動を与えられる位置であれば、いかなる場所に取り付けられてもよい。
【００５２】
５．２  動作
図４〜図６に示す加振ユニット３００では、振動伝達部材３０１の突起部３０２をノズルホルダ２６５へ押し付ける与圧、および、ピエゾ素子３０４を押さえ部材３０５と振動伝達部材３０１とで挟み込む与圧（ピエゾ素子３０４への与圧）が、第２ボルト３０６によって与えられてもよい。
【００５３】
具体的には、与圧用フレーム３０７におけるアーム部３０７ｂの貫通孔および振動伝達部材３０１の貫通孔に嵌挿された状態の第１ボルト３０８をノズルホルダ２６５のねじ穴にねじ込むことで、振動伝達部材３０１をノズルホルダ２６５へ押し付ける与圧が振動伝達部材３０１の両側端に与えられてもよい。
【００５４】
また、第２ボルト３０６を与圧用フレーム３０７の梁部３０７ａにねじ込むことで、突起部３０２をノズルホルダ２６５へ押し付ける与圧が押さえ部材３０５およびピエゾ素子３０４を介して振動伝達部材３０１の中央付近に与えられてもよい。また、同様にして、ピエゾ素子３０４を押さえ部材３０５と振動伝達部材３０１とで挟み込む与圧が与えられてもよい。なお、第２ボルト３０６によって与えられる与圧は、振動伝達部材３０１の突起部３０２をノズルホルダ２６５に押し付ける与圧であってもよい。
【００５５】
上記した与圧は、第１ボルト３０８および第２ボルト３０６のねじ込みトルクを調整することによって、調節され得る。その際、ピエゾ素子３０４で発生した振動が振動伝達部材３０１の突起部３０２を介してタンク部２６０内のターゲット材料２７１に到達するように、第１ボルト３０８および第２ボルト３０６のねじ込みトルクが調整されてもよい。
【００５６】
ピエゾ素子３０４は、ピエゾ電源１１２から印加された所定波形の電気信号に基づいて伸縮することで、振動を発生してもよい。発生した振動は、振動伝達部材３０１の突起部３０２、ノズルホルダ２６５、ノズル部材２６６、タンク部２６０等を介して、ターゲット流路ＦＬ内のターゲット材料２７１に伝達してもよい。それにより、ノズル孔２６７から吐出するターゲット材料２７１のジェットが所定サイズおよび所定周期のドロップレットに変化し得る。
【００５７】
振動伝達部材３０１は、冷却水配管３０３を流れる冷却水で冷却されてもよい。それにより、タンク部２６０、ノズルホルダ２６５等を介して伝達するヒータ１４１からの熱によってピエゾ素子３０４の温度がキュリー点以上になることが抑制されてもよい。なお、ピエゾ素子３０４のキュリー点は、１５０℃から３５０℃の範囲であってもよい。
【００５８】
５．３  課題
ここで、ＥＵＶ光生成装置１のチャンバ２内において発生するターゲット材料２７１のデブリを低減するためには、ドロップレット状に出力されるターゲット２７の体積を小さくするとよい。微小なドロップレットを出力するためには、ノズル孔２６７の孔径（以下、ノズル径という）を小さくするとよい。
【００５９】
ただし、たとえばノズル径を小さくすると、ドロップレットの生成周期が不安定になる可能性が存在する。これは、ノズル径を小さくした場合、ドロップレットを安定して生成するためにターゲット材料２７１に伝達されるべき振動周波数が上昇するためと考えられる。
【００６０】
たとえば、ノズル径がΦ１０μｍの場合に安定したドロップレット生成に必要な振動周波数が１．５ＭＨｚ（メガヘルツ）であるとすると、ノズル径がΦ６μｍの場合に必要な振動周波数は３ＭＨｚとなり得る。
【００６１】
ここで、一般的にピエゾ素子は、共振周波数以上の周波数の電気信号が入力されると複雑な振動モードを発生し得る。発生した振動モードのうち目的の周波数以外の振動モードは、振動ノイズとなり得る。たとえば積層ピエゾ素子の共振周波数が数１００ｋＨｚ（キロヘルツ）であった場合、この積層ピエゾ素子に３ＭＨｚの電気信号を入力すると、積層ピエゾ素子の振動周波数が共振周波数を超え得る。その結果、多くの振動ノイズが発生し得る。
【００６２】
また、発生した振動ノイズは、振動伝達経路上の部品によって増幅される場合がある。
【００６３】
以上のように発生および増幅された振動ノイズは、ドロップレットの生成周期を不安定にし得る。そこで以下の実施形態では、振動ノイズを軽減し得る加振ユニットを例示する。
【００６４】
６．加振ユニット：実施形態１
まず、実施形態１にかかる加振ユニットについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００６５】
６．１  構成
図７は、実施形態１にかかる加振ユニットの概略構成例を示す断面図である。なお、図７は、図５に対応する断面の構造例を示している。また、以下の説明において、加振ユニット３００と同様の構成については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６６】
図７に示すように、実施形態１にかかる加振ユニット３１０は、加振ユニット３００と同様の構成において、ピエゾ素子３０４、振動伝達部材３０１および押さえ部材３０５が、それぞれピエゾ素子３１４、振動伝達部材３１１および押さえ部材３１５に置き換えられていてもよい。また、加振ユニット３１０は、電極３１２および絶縁部材３１３をさらに備えてもよい。
【００６７】
ピエゾ素子３１４は、コンポジットピエゾ素子であってもよい。コンポジットピエゾ素子は、集積された微小なバルクピエゾを樹脂で固めることで形成されたピエゾ素子であってもよい。ピエゾ素子３１４の共振周波数は、たとえば４ＭＨｚ以上であってもよい。コンポジットピエゾ素子の代わりに、バルクピエゾ素子がピエゾ素子３１４として用いられてもよい。
【００６８】
発明者は、ピエゾ素子３１４で発生した振動が伝達する経路上の部品の１次モードの固有振動数は、ピエゾ素子３１４に与えられる電気信号の周波数の１／２以下の周波数になるよう構成するとよいという知見を得た。そこで、振動伝達部材３０１に代えて、マウント部３０１ａを有していない振動伝達部材３１１が用いられてもよい。振動伝達部材３１１の他の形状や材料等は、振動伝達部材３０１と同様であってもよい。また、押さえ部材３０５の代わりに、受け形状を有していない押さえ部材３１５が用いられてもよい。押さえ部材３１５の他の形状や材料等は、押さえ部材３０５と同様であってもよい。
【００６９】
電極３１２と絶縁部材３１３とは、第２ボルト３０６とピエゾ素子３１４との間に配置されてもよい。その際、電極３１２とピエゾ素子３１４とは接触してもよい。電極３１２と第２ボルト３０６とは、絶縁部材３１３によって電気的に絶縁されていてもよい。
【００７０】
振動伝達部材３１１は、電極３１２と対をなすピエゾ素子３１４の電極として機能してもよい。加振ユニット３１０において、振動伝達部材３１１と電気的に繋がっているいずれかの部材は、接地されていてもよい。図７には、振動伝達部材３１１が接地されている場合が示されている。
【００７１】
電極３１２は、不図示の接続ラインを介してピエゾ電源１１２（図２参照）と接続されていてもよい。ピエゾ電源１１２から電極３１２に供給される電気信号の周波数は、ピエゾ素子３１４の共振周波数（たとえば４ＭＨｚ）未満であってもよい。
【００７２】
６．２  動作
図７に示す加振ユニット３１０では、図４〜図６に示す加振ユニット３００と同様に、ピエゾ素子３１４で発生した振動が、振動伝達部材３１１の突起部３０２、ノズルホルダ２６５、ノズル部材２６６、タンク部２６０等を介して、ターゲット流路ＦＬ内のターゲット材料２７１に伝達されてもよい。それにより、ノズル孔２６７から噴出するターゲット材料２７１のジェットが分断され、所定サイズおよび所定周期のドロップレットに変化してもよい。
【００７３】
ピエゾ素子３１４には、ピエゾ電源１１２から電気信号が入力されてもよい。電気信号の周波数は、上述したように、ピエゾ素子３１４の共振周波数（たとえば４ＭＨｚ）未満であってもよい。電気信号の周波数は、たとえば３ＭＨｚであってもよい。電気信号の周波数をピエゾ素子３１４の共振周波数（たとえば４ＭＨｚ）未満とすることで、ピエゾ素子３１４が共振周波数以下の周波数で振動し得る。それにより、振動ノイズの発生が抑制され得る。共振周波数が３ＭＨｚ〜６ＭＨｚでのコンポジットピエゾ素子は、比較的入手が容易であり得る。そのため、ピエゾ素子３１４に入力される電気信号の周波数は、２ＭＨｚ〜５ＭＨｚの範囲内で設定されてもよい。
【００７４】
また、振動は、一般的にその周波数が振動伝達経路上の部品の固有振動数と一致した場合に部品の共振によって増幅され得る。したがって、振動伝達部材３１１を含む振動伝達経路上の部品による振動ノイズの増幅を抑制するためには、発生し得る振動ノイズの周波数と部品の固有振動数とが一致していないことが好ましい。
【００７５】
発明者の実験により、ピエゾ素子３１４で発生し得る振動ノイズの周波数は、ピエゾ素子３１４に入力した電気信号の周波数よりも低い周波数であることが判明した。図８に、図７に示す加振ユニットにおいてピエゾ素子に電気信号を入力した際にノズル部材に発生した振動の計測結果を示す。この計測では、ピエゾ素子３１４として共振周波数が４００ｋＨｚのピエゾ素子を使用した。ピエゾ素子３１４には、その共振周波数以上の周波数の電気信号が入力された。入力された電気信号の周波数は、３ＭＨｚ前後であった。ノズル部材２６６に発生した振動は、レーザドップラー振動計を用いて計測された。なお、図８において、横軸はノズル部材２６６に発生した振動の周波数を示し、縦軸は振動の振幅を相対値で示している。
【００７６】
図８から分かるように、ノズル部材２６６では、電気信号の周波数帯である３ＭＨｚ前後に、電気信号の周波数を直接的に反映する振動が発生している。電気信号の周波数を直接的に反映する振動の周波数は、電気信号の周波数と実質的に同じであってもよい。
【００７７】
また、ノズル部材２６６では、電気信号の周波数帯よりも低い周波数帯（２ＭＨｚ前後）にも振動が発生している。これらの振動は、振動ノイズであり得る。また、振動ノイズは、電気信号の周波数の１／２よりも高い周波数帯に強く現れることが図８から知見として得られた。
【００７８】
ここで、部品の固有振動数のうち１次モード以外の高次モードの振動は、一般的に振幅が小さく、また、容易に減衰し得る。このため、振動伝達経路上の部品に、その１次モードの固有振動数が電気信号の周波数の１／２以下である部品が用いられるとよい。たとえば、振動伝達部材３１１の１次モードの固有振動数は、電気信号の周波数の１／２以下の周波数であってもよい。
【００７９】
また、振動伝達部材３１１には、マウント部３０１ａが設けられていなくてもよい。その場合、ピエゾ素子３１４等で振動ノイズが発生したとしても、その振動ノイズが振動伝達部材３１１によって増幅されることが抑制され得る。同様に、押さえ部材３１５についても、１次モードの固有振動数が電気信号の周波数の１／２以下の周波数である部品が用いられてもよい。その際、押さえ部材３１５には、絶縁部材３１３を受ける受け形状が設けられていなくてもよい。
【００８０】
６．３  振動伝達部材の形状説明
ここで、図９〜図１１を用いて、振動伝達部材の形状について説明する。図９は、比較例にかかる加振ユニット３００における振動伝達部材３０１の断面形状の一部を示す図である。図１０は、実施形態１にかかる加振ユニット３１０における振動伝達部材３１１の断面形状の一部を示す図である。図１１は、実施形態１にかかる加振ユニット３１０における振動伝達部材３１１の断面形状の変形例の一部を示す図である。
【００８１】
図９に示す構成では、ピエゾ素子３０４の固定面とこれに対向するマウント部３０１ａの固定面の形状とが同じ形状であってもよい。その場合、ピエゾ素子３０４の角が、その周囲全体に亘って、マウント部３０１ａの角と接触し得る。このように、ピエゾ素子３０４の角とマウント部３０１ａの角とが接触する形状であると、ピエゾ素子３０４の角とマウント部３０１ａの角とが共振し得る。その結果、振動ノイズが増幅される可能性が存在する。
【００８２】
そこで図１０に示すように、実施形態１にかかる振動伝達部材３１１では、マウント部３０１ａが設けられていなくてもよい。このように、ピエゾ素子３１４の角が振動伝達部材３１１の角と接触しない構成とすることで、互いの角が共振することによる振動ノイズの増幅を抑制することができる。
【００８３】
ただし、図１１に示すように、ピエゾ素子３１４の接触面よりも十分に大きい搭載面を有するマウント部３１１ａが振動伝達部材３１１に設けられてもよい。このような構成によっても、ピエゾ素子３１４の角が振動伝達部材３１１の角と接触しないため、互いの角が共振することによる振動ノイズの増幅を抑制することができる。その際、ピエゾ素子３１４の角とマウント部３１１ａの角との間の距離ｄは、振動解析等の結果に基づいて決定されてもよい。たとえば、距離ｄは、３ｍｍ以上に設定されてもよい。
【００８４】
また、ピエゾ素子３１４の振動が伝達し得る他の部材が小さな突起や段差等を有する場合、その小さな突起や段差等が他の部分と異なる固有振動数を持つ可能性がある。たとえば、押さえ部材３０５のように受け形状を有する部材は、受け形状を構成する凹凸部分が他の部分とは異なる固有振動数を持つ可能性がある。このような他の部分とは異なる固有振動数を持つ部分は、振動ノイズを発生または増幅し得る。そのため、このような部材についても、可能な限り小さな突起や段差等を有さない構成とすることが好ましい。たとえば、押さえ部材３１５が受け形状を有さない形状であってもよい。
【００８５】
６．４  効果
以上のことから、以下の関係（１）を満たすことで、振動ノイズの発生および増幅が抑制され得る。その結果、ドロップレットの生成周期が不安定となることが抑制され得る。
・  振動伝達経路上の部品の１次モードの固有振動数×２≦電気信号の周波数＜ピエゾ素子３１４の共振周波数
また、関係（１）より、関係（２）が導かれ得る。
（２）振動伝達経路上の部品の１次モードの固有振動数×２＜ピエゾ素子３１４の共振周波数
【００８６】
また、上述したように、振動が伝達し得る部材の角同士が接触しない構成や、振動が伝達し得る部材の形状を微小な凹凸を抑えた形状とすることでも、振動ノイズの発生および増幅をより抑制し得る。
【００８７】
７．加振ユニット：実施形態２
つぎに、実施形態２にかかる加振ユニットについて、図面を用いて詳細に説明する。
【００８８】
７．１  構成
図１２は、実施形態２にかかる加振ユニットの概略構成例を示す断面図である。なお、図１２は、図７に対応する断面の構造例を示している。また、以下の説明において、加振ユニット３１０と同様の構成については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８９】
ここで、ノズルホルダ２６５やタンク部２６０など、ターゲット材料２７１と接触する部材は、ターゲット材料２７１との反応性が低いことが望ましい。そのため、それらの材質の選択に制限がかかり、必ずしも効率的に振動を伝達し得る最良の材料を選択できるとは限らない。そこで実施形態２では、発生した振動をターゲット材料２７１まで伝達する経路上に位置する部材であってターゲット材料２７１と接触しない部材に、比較的振動減衰率が低い材質が用いられてもよい。
【００９０】
ここで、比較的振動減衰率が低い材質とは、発生した振動をターゲット材料２７１まで伝達する経路上に位置する部材であってターゲット材料２７１に接触する部材の材質よりも振動減衰率が低い材質であってもよい。発生した振動をターゲット材料２７１まで伝達する経路上に位置する部材であってターゲット材料２７１に接触する部材とは、たとえばノズルホルダ２６５、ノズル部材２６６、タンク部２６０であってもよい。一方、発生した振動をターゲット材料２７１まで伝達する経路上に位置する部材であってターゲット材料２７１と接触しない部材とは、たとえば振動伝達部材であってもよい。
【００９１】
そこで、図１２に示すように、実施形態２にかかる加振ユニット３２０は、図７に示す加振ユニット３１０と同様の構成において、振動伝達部材３１１が、振動伝達部材３３１に置き換えられてもよい。
【００９２】
振動伝達部材３３１は、振動伝達部材３１１と同様の構成において、突起部３０２が加振ピン３３２に置き換えられてもよい。この加振ピン３３２は、振動伝達部材３３１の他の構成と一体であってもよいし、別々の部材であってもよい。
【００９３】
加振ピン３３２は、円柱形状であってもよい。加振ピン３３２の円形の断面積は、ピエゾ素子３１４の何れか１つの面の面積よりも小さくてもよい。
【００９４】
加振ピン３３２は、ノズルホルダ２６５やタンク部２６０等の材質よりも振動減衰率の低い材質で形成されてもよい。ノズルホルダ２６５やタンク部２６０等の材料としてモリブデンが用いられた場合、その対数振動減衰率は０．０３であり得る。その場合、加振ピン３３２の材料には、たとえば対数振動減衰率が０．０１（＜０．０３）であるステンレス等が用いられてもよい。振動伝達部材３３１の他の構成の材質もノズルホルダ２６５やタンク部２６０等の材質よりも振動減衰率の低い材質で形成されてもよい。
【００９５】
また、ノズルホルダ２６５における振動伝達部材３３１との接触部分には、加振穴３３３が設けられていてもよい。加振ピン３３２の先端は、加振穴３３３の底と接触してもよい。加振穴３３３は、ノズルホルダ２６５の側面からターゲット流路ＦＬに向かう凹形状であってもよい。すなわち、加振穴３３３は、加振ピン３３２とノズルホルダ２６５との接触位置をターゲット流路ＦＬに近づける形状であってもよい。接触面（すなわち、加振穴３３３の底）とターゲット流路ＦＬとの最短距離は、たとえば２〜５ｍｍであってもよい。より好ましくは、最短距離は３ｍｍであってもよい。
【００９６】
加振穴３３３の開口形状には、円形に限らず、三角形や四角形など、種々の形状を適用することができる。また、加振穴３３３は、ノズルホルダ２６５の１つの側面に形成された溝であってもよい。
【００９７】
なお、加振ユニット３００と同様、加振ユニット３１０の取り付け位置は、ノズルホルダ２６５の側面に限られない。たとえば、加振ユニット３１０がタンク部２６０の側面に取り付けられてもよい。すなわち、加振ユニット３１０は、ターゲット流路ＦＬ内に存在するターゲット材料２７１に振動を与えられる位置であれば、いかなる場所に取り付けられてもよい。
【００９８】
また、たとえば図４〜図６に示す構成において、ターゲット２７の出力のためにタンク部２６０やノズルホルダ２６５等を加熱する場合、その熱によって加振ユニット３００における第１ボルト３０８の温度も上昇し得る。その結果、第１ボルト３０８がタンク部２６０等とほぼ同じ温度となり得る。一方で、振動伝達部材３０１は冷却水流路３０３を流れる冷却水によって冷却されるため、その温度差は数十度であり得る。
【００９９】
このように大きな温度差が発生し得る構成では、室温で組み立てた加振ユニット３００をノズルホルダ２６５やタンク部２６０等に組み付けた状態で加熱すると、熱によって第１ボルト３０８が延在方向に膨張することで各部材間の接触面圧が低下し得る。そして、振動伝達部材３０１をノズルホルダ２６５やタンク部２６０等に押し付ける与圧やピエゾ素子３０４を挟み込む与圧が低下または変動する場合があり得る。
【０１００】
具体的には、温度上昇する第１ボルト３０８が熱膨張によって延在方向に伸びるのに対して、冷却される振動伝達部材３０１および与圧用フレーム３０７の熱膨張は抑制され得る。それにより、第１ボルト３０８が与圧用フレーム３０７および振動伝達部材３０１をノズルホルダ２６５やタンク部２６０等に押し付ける力が低下し得る。このため、与圧用フレーム３０７が振動伝達部材３０１に与える与圧が低下し得る。また、同様に、第２ボルト３０６が押さえ部材３０５およびピエゾ素子３０４を介して振動伝達部材３０１に与える与圧も低下し得る。さらに、ピエゾ素子３０４を押さえ部材３０５と振動伝達部材３０１とで挟み込む与圧も低下し得る。それらの要因により、ピエゾ素子３０４で発生した振動がターゲット材料２７１へ伝達する際の振動伝達効率が低下し得る。
【０１０１】
このような熱膨張による緩みは、第１ボルト３０８や第２ボルト３０６のねじ込みトルクを調整することで解消し得る。しかしながら、各ボルトを回すトルクレンチ等の工具の精度や、ねじ部とねじ穴との摩擦力等には、ばらつきが存在し得る。そのため、第１ボルト３０８によって振動伝達部材３０１に与えられる与圧と、第２ボルト３０６によって振動伝達部材３０１やピエゾ素子３０４に与えられる与圧とが、加振ユニット３００ごとにばらつく可能性がある。その結果、ピエゾ素子３０４で発生した振動の伝達効率に、加振ユニット３００ごとの機差が生じる場合がある。
【０１０２】
そこで、図１２に示すように、実施形態２にかかる加振ユニット３２０は、加振ユニット３１０と同様の構成に加え、第１および第２弾性部材３２２および３２６、第１および第２台座３２１および３２７、ワッシャ３２３、およびシム３２４をさらに備えてもよい。また、加振ユニット３１０における押さえ部材３１５が押さえ部材３２５に置き換えられてもよい。
【０１０３】
第１弾性部材３２２は、第１ボルト３０８の頭部と与圧用フレーム３０７との間に配置されてもよい。弾性部材３２２と与圧用フレーム３０７との間には、第１台座３２１が配置されてもよい。一方、弾性部材３２２と第１ボルト３０８の頭部との間には、ワッシャ３２３と１つ以上のシム３２４とが配置されてもよい。
【０１０４】
第２ボルト３０６の軸部の先端には、第２台座３２７が配置されてもよい。第２台座３２７と押さえ部材３２５とは、互いに嵌合する凸部および凹部を有してもよい。第２弾性部材３２６は、第２台座３２７と押さえ部材３２５との間に配置されてもよい。
【０１０５】
第１弾性部材３２２は、第１ボルト３０８の軸部に嵌挿可能なリング状の部材であってもよい。同様に、第２弾性部材３２６は、第２台座３２７または押さえ部材３２５の凸部に嵌挿可能なリング状の部材であってもよい。これら第１および第２弾性部材３２２および３２６は、たとえば皿ばねであってもよい。また、第１台座３２１および第２台座３２７は、それぞれ第１弾性部材３２２または第２弾性部材３２６を変形可能に保持してもよい。
【０１０６】
なお、加振ユニット３１０と同様、加振ユニット３２０の取り付け位置は、ノズルホルダ２６５の側面に限られない。たとえば、加振ユニット３２０がタンク部２６０の側面に取り付けられてもよい。すなわち、加振ユニット３２０は、ターゲット流路ＦＬ内に存在するターゲット材料２７１に振動を与えられる位置であれば、いかなる場所に取り付けられてもよい。
【０１０７】
７．２  動作
図１２に示す加振ユニット３２０では、図７に示す加振ユニット３１０と同様に、ピエゾ素子３１４で発生した振動が、振動伝達部材３３１の加振ピン３３２、ノズルホルダ２６５、ノズル部材２６６、タンク部２６０等を介して、ターゲット流路ＦＬ内のターゲット材料２７１に伝達されてもよい。それにより、ノズル孔２６７から噴出するターゲット材料２７１のジェットが分断され、所定サイズおよび所定周期のドロップレットに変化してもよい。
【０１０８】
また、図１２に示す加振ユニット３２０では、振動伝達部材３３１の両側端へ与えられる与圧の各部の熱膨張差に起因した変動（たとえば与圧の低下）が、第１弾性部材３２２の弾性力およびストロークによって緩和され得る。
【０１０９】
また、振動伝達部材３３１の中央付近（すなわち、加振ピン３３２）へ与えられる与圧の変動（たとえば与圧の低下）が、第１および第２弾性部材３２２および３２６の弾性力およびストロークによって緩和され得る。
【０１１０】
さらに、ピエゾ素子３１４に与えられる与圧の変動が、第１および第２弾性部材３２２および３２６の弾性力およびストロークによって緩和され得る。
【０１１１】
なお、第１弾性部材３２２および第２弾性部材３２６に皿ばねを用いた場合、その枚数、重ねる方向、硬さ等を調整することで、それぞれの弾性力およびストロークが調整されてもよい。
【０１１２】
第１弾性部材３２２および第２弾性部材３２６に予め与えておく負荷（プリロード）は、第１ボルト３０８および第２ボルト３０６のねじ込みトルクを調整することで調節されてもよい。また、第１ボルト３０８および第１弾性部材３２２のように、それぞれの間にシム３２４が介在する場合、シム３２４の厚さや枚数を調整することで、第１弾性部材３２２に対するプリロードおよびそのストロークが調整されてもよい。
【０１１３】
振動伝達部材３３１（加振ピン３３２）への与圧とピエゾ素子３１４への与圧とは、たとえば加振ピン３３２とノズルホルダ２６５との間の面圧がピエゾ素子３１４と振動伝達部材３３１との間の面圧よりも大きくなるように、調整されてもよい。その際、ピエゾ素子３１４と振動伝達部材３３１との間の面圧は、たとえば３０ＭＰａ程度に調整されてもよい。
【０１１４】
７．３  効果
以上のように、実施形態２にかかる加振ユニット３２０では、発生した振動のターゲット材料２７１までの伝達経路の一部である振動伝達部材３３１に、ノズルホルダ２６５やタンク部２６０等の振動減衰率よりも低い振動減衰率の材質が用いられてもよい。それにより、ピエゾ素子３１４で発生した振動がターゲット流路ＦＬ内のターゲット物質２７１に効率的に伝達され得る。
【０１１５】
また、加振ピン３３２とノズルホルダ２６５との接触面をターゲット流路ＦＬに近づける加振穴３３３を設けることで、ピエゾ素子３１４からターゲット材料２７１までの振動伝達経路における振動伝達部材３３１よりも振動減衰率の大きい区間が短縮され得る。それにより、振動がより効率的にターゲット材料２７１まで伝達され得る。
【０１１６】
さらに、加振ピン３３２が振動伝達部材３３１の他の構成と一体である場合には、振動伝達経路上の部品点数を削減することができるため、部品接合部で生じる振動減衰が低減され得る。それにより、振動がより効率的にターゲット材料２７１まで伝達され得る。
【０１１７】
以上の結果、ノズル径を小さくした場合でも、高周波の振動を十分な振幅でターゲット材料２７１に伝達し得る。それにより、ドロップレットを安定して生成し得る。
【０１１８】
また、実施形態２にかかる加振ユニット３２０では、ターゲット２７の出力用にヒータ１４１で加熱した際に、振動伝達部材３３１（加振ピン３３２）への与圧やピエゾ素子３１４への与圧が変動することが抑制され得る。
【０１１９】
また、変形（ストローク）可能な第１および第２弾性部材３２２および３２６やシム３２４等を用いることで、振動伝達部材３３１（加振ピン３３２）への与圧やピエゾ素子３１４への与圧の調整自由度が大幅に向上し得る。それにより、振動伝達部材３３１（加振ピン３３２）への与圧やピエゾ素子３１４への与圧を精度よく調整し得る。このため、ピエゾ素子３０４で発生した振動の伝達効率が、加振ユニット３００ごとに異なるという機差を低減し得る。
【０１２０】
なお、加振ユニット３２０の各部（特に第１ボルト３０８および第２ボルト３０６）は、熱膨張係数の比較的小さな材質で構成されてもよい。熱膨張係数の比較的小さな材質の材料は、たとえばインバーやニッケルを主成分とした合金等であってもよい。
【０１２１】
また、第１ボルト３０８および第２ボルト３０６が熱伝導率の比較的低い材質で構成されてもよい。熱伝導率の比較的低い材質の材料は、たとえば窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックであってもよい。
【０１２２】
なお、その他の構成、動作および作用は、上述した実施形態と同様であってよい。
【０１２３】
８．加振ユニット：実施形態３
上述においても触れたように、ピエゾ素子３１４で発生した振動が伝達し得る部品の接触は、これらの部品同士の共振を誘発するため、振動ノイズを増幅する要因となり得る。
【０１２４】
そこで実施形態３では、ピエゾ素子３１４で発生した振動が伝達し得る部品の数が削減された例を説明する。なお、実施形態３では、図１２に示す加振ユニット３２０をベースとした構成を例示するが、本開示で例示する他の実施形態も同様にベースとして用いることが可能である。
【０１２５】
８．１  構成
図１３は、実施形態３にかかる加振ユニットの概略構成例を示す断面図である。なお、図１３は、図１２に対応する断面の構造例を示している。また、以下の説明において、加振ユニット３２０と同様の構成については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１２６】
図１３に示すように、実施形態３にかかる加振ユニット３３０は、図１２に示す加振ユニット３２０と同様の構成において、電極３１２、絶縁部材３１３および押さえ部材３２５が電極３３５に置き換えられ、また、第２台座３２７が第２台座３３７に置き換えられてもよい。
【０１２７】
電極３３５は、押さえ部材３２５と同様の形状を有することで、押さえ部材３２５と同様に機能してもよい。また、電極３３５は、電極３１２と同様に、振動伝達部材３３１と対をなす電極であって、不図示の接続ラインを介してピエゾ電源１１２（図２参照）と接続されていてもよい。
【０１２８】
第２台座３３７は、第２台座３２７と同様の形状を有することで、第２台座３２７と同様に機能してもよい。また、第２台座３３７は、絶縁部材３１３と同様に、電極３３５と第２ボルト３０６とを電気的に絶縁してもよい。
【０１２９】
８．２  効果
以上のような構成とすることで、ピエゾ素子３１４で発生した振動が伝達し得る部品の数が削減され得る。それにより、部品同士の共振の誘発が抑制され、その結果、振動ノイズが増幅されることを抑制され得る。
【０１３０】
なお、その他の構成、動作および作用は、上述した実施形態と同様であってよい。
【０１３１】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【０１３２】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１３３】
２…チャンバ、２６…ターゲット供給部、２７…ドロップレット、５１…ターゲット制御装置、１１２…ピエゾ電源、２６０…タンク部、２６５…ノズルホルダ、２６６…ノズル部材、２６７…ノズル孔、３０２…突起部、３０６…第１ボルト、３０７…与圧用フレーム、３０７ａ…梁部、３０７ｂ…アーム部、３０８…第２ボルト、３１０，３２０，３３０…加振ユニット、３１１，３３１…振動伝達部材、３３２…加振ピン、３１２，３３５…電極、３１３…絶縁部材、３３３…加振穴、３２１…第１台座、３２２…第１弾性部材、３２３…ワッシャ、３２４…シム、３２６…第２弾性部材、３２７…第２台座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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