(57)【要約】  ターゲットを安定供給する。  ターゲット供給装置は、チャンバ内でレーザ光が照射されると極端紫外光を生成するターゲットを溶融させて前記チャンバ内に供給するターゲット供給装置であって、互いに離間して配置されて前記ターゲットを挟むように構成された一対の電極と、前記一対の電極間に挟まれた固体の前記ターゲットをその内部まで溶融させるように、前記固体のターゲットに対して前記一対の電極を介して電流を供給する電源と、を備えてもよい。
2015145580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内でレーザ光が照射されると極端紫外光を生成するターゲットを溶融させて前記チャンバ内に供給するターゲット供給装置であって、
互いに離間して配置されて前記ターゲットを挟むように構成された一対の電極と、
前記一対の電極間に挟まれた固体の前記ターゲットをその内部まで溶融させるように、前記固体のターゲットに対して前記一対の電極を介して電流を供給する電源と、
を備える
ターゲット供給装置。
【請求項２】
前記一対の電極の温度は、前記一対の電極間に挟まれた前記固体のターゲットの内部の温度よりも高い温度に保たれている
請求項１に記載のターゲット供給装置。
【請求項３】
前記一対の電極の温度は、前記ターゲットの融点よりも高い温度に保たれている
請求項２に記載のターゲット供給装置。
【請求項４】
前記一対の電極は、前記固体のターゲットの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料で形成されている
請求項２に記載のターゲット供給装置。
【請求項５】
前記一対の電極は、前記一対の電極間に挟まれた前記固体のターゲットの熱容量よりも小さい熱容量を有するように形成されている
請求項２に記載のターゲット供給装置。
【請求項６】
前記一対の電極間に挟まれた前記ターゲットと接触する前記一対の電極の接触面は、
導電材料であり、
前記ターゲットと化学反応し難い材料であり、
前記ターゲットに対する吸着力が弱い材料であり、且つ
溶融した前記ターゲットとの接触角が９０°以下の材料
を用いて形成されている
請求項１に記載のターゲット供給装置。
【請求項７】
前記一対の電極間に磁場を生成する磁場生成装置と、
前記一対の電極間に挟まれた前記固体のターゲットが内部まで溶融したか否かに基づいて、前記磁場生成装置を制御するターゲット制御部と、
を備える請求項１に記載のターゲット供給装置。
【請求項８】
前記ターゲット制御部は、前記電源によって供給された電流に基づいて、前記一対の電極間に挟まれた前記固体のターゲットが内部まで溶融したか否かを判定する
請求項７に記載のターゲット供給装置。
【請求項９】
前記ターゲット制御部は、前記一対の電極間に挟まれた前記固体のターゲットが内部まで溶融するタイミングに同期して前記磁場生成装置によって前記一対の電極間に磁場が生成されるように、前記磁場生成装置を制御する
請求項７に記載のターゲット供給装置。
【請求項１０】
前記磁場生成装置は、
前記一対の電極間に磁場を生成する磁石と、
前記磁石によって生成された磁場から前記一対の電極間に挟まれた前記ターゲットを遮蔽可能に配置された磁場遮蔽体と、
を含み、
前記ターゲット制御部は、
前記一対の電極間に挟まれた前記固体のターゲットが内部まで溶融するタイミングに同期して前記磁石によって生成された磁場が当該固体のターゲットに印加するように、前記磁場遮蔽体を制御する
請求項７に記載のターゲット供給装置。
【請求項１１】
前記一対の電極間に挟まれて溶融したターゲットは、当該ターゲットに供給される電流と当該ターゲットに印加される磁場とにより発生するローレンツ力によって前記一対の電極間から射出され、
前記磁場生成装置は、前記一対の電極間に交流磁場を生成し、
前記ターゲット制御部は、前記交流磁場により発生したローレンツ力の方向が前記溶融したターゲットの射出方向と同じ方向になるように、前記磁場生成装置を制御する
請求項７に記載のターゲット供給装置。
【請求項１２】
前記一対の電極では、前記一対の電極間に挟まれて溶融したターゲットと接触する前記一対の電極の接触面を前記溶融したターゲットに押圧する
請求項１に記載のターゲット供給装置。
【請求項１３】
前記一対の電極には、前記接触面を前記一対の電極間の間隔を狭める方向に押圧するカムが設けられている
請求項１２に記載のターゲット供給装置。
【請求項１４】
前記一対の電極には、前記接触面を前記一対の電極間の間隔を狭める方向に押圧する弾性体が設けられている
請求項１２に記載のターゲット供給装置。
【請求項１５】
前記一対の電極間に挟まれて溶融したターゲットは、当該ターゲットに供給される電流と当該ターゲットに印加される磁場とにより発生するローレンツ力によって前記一対の電極間から射出され、
前記一対の電極間の間隔は、前記溶融したターゲットの射出方向に沿って狭くなっている
請求項１２に記載のターゲット供給装置。
【請求項１６】
前記一対の電極の前記接触面には、溝が設けられている
請求項１２に記載のターゲット供給装置。
【請求項１７】
前記一対の電極は、前記一対の電極間に挟まれて溶融したターゲットが前記一対の電極間から射出されるように回動する
請求項１に記載のターゲット供給装置。
【請求項１８】
前記一対の電極は、一対のギヤを用いて構成されている
請求項１７に記載のターゲット供給装置。
【請求項１９】
前記一対の電極は、前記一対の電極間に挟まれた前記ターゲットに供給される電流と当該ターゲットに印加される磁場とにより発生するローレンツ力によって回動する
請求項１７に記載のターゲット供給装置。
【請求項２０】
請求項１に記載のターゲット供給装置を備える極端紫外光生成装置。
【請求項２１】
チャンバ内でレーザ光が照射されると極端紫外光を生成するターゲットを前記チャンバ内に供給するためのターゲット供給方法であって、
互いに離間して配置された一対の電極の間に固体の前記ターゲットを移送して前記一対の電極間に挟んで接触させる移送工程と、
前記一対の電極間に挟まれた前記固体のターゲットに対して前記一対の電極を介して電流を供給する電流供給工程と、
前記一対の電極間に挟まれた前記固体のターゲットをその内部まで溶融させる溶融工程と、
を含むターゲット供給方法。
【請求項２２】
前記溶融工程では、前記一対の電極の温度を前記一対の電極間に挟まれた前記固体のターゲットの内部中心温度よりも高い温度に保つ
請求項２１に記載のターゲット供給方法。
【請求項２３】
前記溶融工程の後に、前記一対の電極間に挟まれて溶融した前記ターゲットに磁場を印加して前記溶融したターゲットを加速させる加速工程
を含む請求項２１に記載のターゲット供給方法。
【請求項２４】
前記加速工程は、前記一対の電極間に挟まれた前記ターゲットと接触する前記一対の電極の接触面を前記溶融したターゲットに押圧する押圧工程
を含む請求項２３に記載のターゲット供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ターゲット供給装置及びターゲット供給方法に関する。
【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）光を生成する極端紫外（ＥＵＶ）光生成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：レーザ励起プラズマ）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】特願２０１２−０４０１８２号
【特許文献２】特許２９２３１００号
【概要】
【０００５】
本開示の１つの観点に係るターゲット供給装置は、チャンバ内でレーザ光が照射されると極端紫外光を生成するターゲットを溶融させて前記チャンバ内に供給するターゲット供給装置であって、互いに離間して配置されて前記ターゲットを挟むように構成された一対の電極と、前記一対の電極間に挟まれた固体の前記ターゲットをその内部まで溶融させるように、前記固体のターゲットに対して前記一対の電極を介して電流を供給する電源と、を備えてもよい。
【０００６】
本開示の１つの観点に係るターゲット供給方法は、チャンバ内でレーザ光が照射されると極端紫外光を生成するターゲットを前記チャンバ内に供給するためのターゲット供給方法であって、互いに離間して配置された一対の電極の間に固体の前記ターゲットを移送して前記一対の電極間に挟んで接触させる移送工程と、前記一対の電極間に挟まれた前記固体のターゲットに対して前記一対の電極を介して電流を供給する電流供給工程と、前記一対の電極間に挟まれた前記固体のターゲットをその内部まで溶融させる溶融工程と、を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
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２】図２は、ターゲット供給装置の基本構成を説明するための図を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、ターゲット供給装置の動作原理を説明するための図であって、一対の電極の間に挟まれたターゲットが固体の状態である場合を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ターゲット供給装置の動作原理を説明するための図であって、一対の電極の間に挟まれたターゲットが溶融している状態である場合を示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、ターゲット供給装置の動作原理を説明するための図であって、一対の電極の間に挟まれたターゲットが溶融した後の状態である場合を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、ターゲット供給装置の詳細構成を説明するための図を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示されたＩＶＢ−ＩＶＢ線における電極部の断面図を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、第１実施例のターゲット供給装置を説明するための図を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第１実施例のターゲット供給装置における変形例１を説明するための図を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、第１実施例のターゲット供給装置における変形例２を説明するための図を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、第２実施例のターゲット供給装置を説明するための図を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第２実施例のターゲット供給装置における変形例１を説明するための図を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、第２実施例のターゲット供給装置における変形例２を説明するための図を示す。
【図７】図７は、第３実施例のターゲット供給装置を説明するための図を示す。
【図８】図８は、一対の電極の間に挟まれたターゲットに電流、外部磁場、及びローレンツ力が印加されるタイミングを説明するための図を示す。
【図９Ａ】図９Ａは、第３実施例のターゲット供給装置における変形例１を説明するための図を示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第３実施例のターゲット供給装置における変形例２を説明するための図を示す。
【図１０】図１０は、第４実施例のターゲット供給装置を説明するための図を示す。
【図１１Ａ】図１１Ａは、第４実施例のターゲット供給装置における変形例を説明するための図を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａに示された磁場遮蔽体をＸ軸方向から視た図を示す。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第５実施例ターゲット供給装置を説明するための図を示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１２Ａに示されたカムの動作を説明するための図を示す。
【図１３Ａ】図１３Ａは、第６実施例のターゲット供給装置を説明するための図を示す。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、第６実施例のターゲット供給装置における変形例を説明するための図を示す。
【図１４Ａ】図１４Ａは、第７実施例のターゲット供給装置を説明するための図を示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、第７実施例のターゲット供給装置における変形例１を説明するための図を示す。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、第７実施例のターゲット供給装置における変形例２を説明するための図を示す。
【図１５】図１５は、第８実施例のターゲット供給装置を説明するための図を示す。
【図１６Ａ】図１６Ａは、第９実施例のターゲット供給装置を説明するための図を示す。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、図１６Ａに示されたＡ−Ａ線における電極部の一部断面図を示す。
【図１７Ａ】図１７Ａは、第１０実施例のターゲット供給装置を説明するための図を示す。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、第１０実施例のターゲット供給装置の変形例を説明するための図を示す。
【図１８Ａ】図１８Ａは、第１１実施例のターゲット供給装置が供給するターゲットの構成材料を説明するための図を示す。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、第１１実施例のターゲット供給装置に含まれる一対の電極の構成材料を説明するための図を示す。
【図１９】図１９は、ターゲット供給装置を備えるＥＵＶ光生成装置を説明するための図を示す。
【図２０】図２０は、各制御部のハードウェア環境を示すブロック図を示す。
【実施形態】
【０００８】
〜内容〜
１．概要
２．用語の説明
３．ＥＵＶ光生成システムの全体説明
３．１  構成
３．２  動作
４．ターゲット供給装置
４．１  基本構成
４．２  動作原理
４．３  詳細構成
４．４  動作
４．５  課題
５．第１実施形態のターゲット供給装置
５．１  第１実施例のターゲット供給装置
５．２  第２実施例のターゲット供給装置
６．第２実施形態のターゲット供給装置
６．１  第３実施例のターゲット供給装置
６．２  第４実施例のターゲット供給装置
７．第３実施形態のターゲット供給装置
７．１  第５実施例のターゲット供給装置
７．２  第６実施例のターゲット供給装置
７．３  第７実施例のターゲット供給装置
７．４  第８実施例のターゲット供給装置
８．第４実施形態のターゲット供給装置
８．１  第９実施例のターゲット供給装置
９．第５実施形態のターゲット供給装置
９．１  第１０実施例のターゲット供給装置
１０．第６実施形態のターゲット供給装置
１０．１  第１１実施例のターゲット供給装置
１１．ターゲット供給装置を備えるＥＵＶ光生成装置
１１．１  構成
１１．２  動作
１２．その他
１２．１  各制御部のハードウェア環境
１２．２  その他の変形例
【０００９】
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。
【００１０】
［１．概要］
本開示は、以下の実施形態を少なくとも開示し得る。
【００１１】
ターゲット供給装置２６は、チャンバ２内でパルスレーザ光３３が照射されるとＥＵＶ光２５１を生成するターゲット２７を溶融させてチャンバ２内に供給するターゲット供給装置２６であって、互いに離間して配置されてターゲット２７を挟むように構成された一対の電極７１０と、一対の電極７１０間に挟まれた固体のターゲット２７をその内部まで溶融させるように、固体のターゲット２７に対して一対の電極７１０を介して電流を供給する電源７２と、を備えてもよい。
このような構成により、ターゲット供給装置２６は、低消費電力及び低コスト且つ簡易な装置構成で、ターゲット２７を安定供給し得る。
【００１２】
［２．用語の説明］
「ターゲット」は、チャンバに導入されたレーザ光の被照射物である。レーザ光が照射されたターゲットは、プラズマ化してＥＵＶ光を放射する。
「ドロップレット」は、チャンバ内へ供給されるターゲットの一形態である。
【００１３】
［３．ＥＵＶ光生成システムの全体説明］
［３．１  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、ターゲット供給装置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。ターゲット供給装置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。ターゲット供給装置２６から供給されるターゲット物質の材料は、スズ、リチウム、テルビウム、ガドリニウム、鉄、モリブデン、又は、それらの内のいずれか２つ以上の組み合わせを含んでもよいが、これらに限定されない。
【００１４】
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。
【００１５】
ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御部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。
【００１６】
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。
【００１７】
更に、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。
【００１８】
［３．２  動作］
図１を参照すると、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内を進み、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。
【００１９】
ターゲット供給装置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ＥＵＶ光２５１が、他の波長の光の放射に伴って放射され得る。ＥＵＶ光２５１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。
【００２０】
ＥＵＶ光生成制御部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光生成制御部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光生成制御部５は、例えば、ターゲット２７が出力されるタイミング制御及びターゲット２７の出力方向等の制御の内の少なくとも１つを行ってもよい。更に、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、レーザ装置３の発振タイミングの制御、パルスレーザ光３２の進行方向の制御、パルスレーザ光３３の集光位置の制御の内の少なくとも１つを行ってもよい。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。
【００２１】
［４．ターゲット供給装置］
［４．１  基本構成］
図２〜図３Ｃを用いて、ターゲット供給装置２６の基本構成及び動作原理について説明する。
図２は、ターゲット供給装置２６の基本構成を説明するための図を示す。
図２では、ターゲット２７の電極７１０からの射出方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＺ軸方向は、Ｙ軸方向に直交し、且つ、互いに直交する軸方向とする。以降の図面でも図２の座標軸と同様とする。
【００２２】
ターゲット供給装置２６は、チャンバ２内でパルスレーザ光３３が照射されるとＥＵＶ光２５２を生成するターゲット２７を溶融させてチャンバ２内に供給する装置であってもよい。
ターゲット２７は、金属材料であってもよい。ターゲット２７は、上述のように、スズ、テルビウム、ガドリニウム、鉄、モリブデン、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。
チャンバ２内に供給されるターゲット２７の直径は、例えば２０μｍ〜３０μｍであってもよい。チャンバ２内に供給されるターゲット２７の速度は、例えば６０ｍ／ｓ〜１００ｍ／ｓであってもよい。チャンバ２内に供給されるターゲット２７の出力周波数は、例えば５０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚであってもよい。
ターゲット供給装置２６は、電極部７１と、電源７２と、ターゲット移送機構７３と、を備えてもよい。
【００２３】
電極部７１は、一対の電極７１０を含んでもよい。
一対の電極７１０は、レール状の電極であってもよい。
一対の電極７１０は、第１電極７１１と第２電極７１２とを含んでもよい。
第１電極７１１及び第２電極７１２は、導電材料を用いて形成されてもよい。
第１電極７１１及び第２電極７１２は、断面が矩形の棒形状に形成されてもよい。
第１電極７１１及び第２電極７１２は、互いに平行に配置されてもよい。
第１電極７１１及び第２電極７１２の一方の端部である一端７１１ａ及び一端７１２ａは、チャンバ２内のプラズマ生成領域２５を向くように配置されてもよい。
第１電極７１１及び第２電極７１２の他方の端部である他端７１１ｂ及び他端７１２ｂの間隔は、一端７１１ａ及び一端７１２ａの間隔よりも広くなるように形成されていてもよい。
第１電極７１１及び第２電極７１２の間には、ターゲット２７が挟まれてもよい。第１電極７１１の第２電極７１２との対向面７１１ｃと、第２電極７１２の第１電極７１１との対向面７１２ｃとは、ターゲット２７との接触面であり得る。
【００２４】
ターゲット移送機構７３は、一対のローラ７３１を含んでもよい。
一対のローラ７３１は、第１ローラ７３１ａ及び第２ローラ７３１ｂによって構成されてもよい。
第１ローラ７３１ａ及び第２ローラ７３１ｂの間には、ターゲット２７が挟まれてもよい。
第１ローラ７３１ａ及び第２ローラ７３１ｂの間に挟まれたターゲット２７は、固体であってもよい。当該固体のターゲット２７は、ワイヤ状のターゲットであるターゲットワイヤ２７３であってもよい。
第１ローラ７３１ａ及び第２ローラ７３１ｂは、後述するモータ７３６の駆動によって回転してもよい。
【００２５】
ローラ７３１は、第１電極７１１の他端７１１ｂ及び第２電極７１２の他端７１２ｂの間の領域に、ターゲットワイヤ２７３を所定量ずつ移送してもよい。
ローラ７３１によって移送されたターゲットワイヤ２７３は、第１電極７１１の接触面７１１ｃ及び第２電極７１２の接触面７１２ｃと接触しつつ、第１電極７１１及び第２電極７１２の間に挟まれてもよい。言い換えると、一対の電極７１０は、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃでターゲットワイヤ２７３を挟んでもよい。
【００２６】
電源７２は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７に、一対の電極７１０を介して電流を供給してもよい。
電源７２は、電圧源であってもよい。
電源７２は、図示しない陰極端子及び陽極端子を含んでもよい。
電源７２の陰極端子及び陽極端子は、一対の電極７１０に含まれる第１電極７１１の他端７１１ｂ及び第２電極７１２の他端７１２ｂに接続されてもよい。
電源７２は、当該陰極端子及び陽極端子を通じて一対の電極７１０の間に電圧を印加することによって、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７に電流を供給してもよい。
電源７２が供給する電流は、直流電流であってもよい。電源７２が供給する電流は、定電流であってもよい。
【００２７】
［４．２  動作原理］
図３Ａ〜図３Ｃは、ターゲット供給装置２６の動作原理を説明するための図を示す。
図３Ａは、ターゲット供給装置２６の動作原理を説明するための図であって、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が固体の状態である場合を示す。図３Ｂは、ターゲット供給装置２６の動作原理を説明するための図であって、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が溶融している状態である場合を示す。図３Ｃは、ターゲット供給装置２６の動作原理を説明するための図であって、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が溶融した後の状態である場合を示す。
【００２８】
図３Ａに示すように、一対の電極７１０の間には、ターゲット移送機構７３から移送されたターゲットワイヤ２７３が挟まれてもよい。ターゲットワイヤ２７３の先端部２７３ａが一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃに接触したとき、一対の電極７１０、先端部２７３ａ、及び電源７２で電流経路が形成され得る。
電源７２は、一対の電極７１０に電圧を印加し、当該電流経路に電流を流してもよい。
【００２９】
一対の電極７１０、ターゲットワイヤ２７３の先端部２７３ａ、及び電源７２で形成される電流経路に電流が流れると、図３Ａに示すように、アンペールの右ねじの法則により、当該電流経路の周囲に磁場が形成され得る。当該磁場は、特に一対の電極７１０の間において、強い磁場として現れ得る。
更に、当該電流経路に電流が流れると、当該電流経路においてジュール熱が発生し得る。当該電流経路の各部において発生するジュール熱は、当該電流経路の各部における電気抵抗に比例し得る。ターゲットワイヤ２７３が一対の電極７１０に比べて高い電気抵抗を有する場合には、ターゲットワイヤ２７３の先端部２７３ａにおいて局所的に温度が上昇し、先端部２７３ａが溶融し得る。
【００３０】
また、磁場と、ターゲットワイヤ２７３の先端部２７３ａに流れる電流とによって、フレミングの左手の法則により、先端部２７３ａは、矢印Ｆで示す方向のローレンツ力を受け得る。
当該ローレンツ力により、図３Ｂに示すように、ターゲットワイヤ２７３の溶融した先端部２７３ａが引っ張られ、先端部２７３ａが伸長し得る。
【００３１】
ターゲットワイヤ２７３の溶融した先端部２７３ａが更に引っ張られると、図３Ｃに示すように、溶融した先端部２７３ａの少なくとも一部が、表面張力によってターゲットワイヤ２７３の残りの部分から分離し得る。
分離された先端部２７３ａは、電流及び磁場の大きさに応じたローレンツ力によって更に加速され得る。加速された先端部２７３ａは、運動量を保持したまま、一対の電極７１０の一端７１１ａ及び一端７１２ａから射出され得る。
その後、一対の電極７１０から射出された先端部２７３ａは、チャンバ２内に向かって進行し得る。
【００３２】
［４．３  詳細構成］
図４Ａ及び図４Ｂを用いて、ターゲット供給装置２６の詳細構成について説明する。
図４Ａは、ターゲット供給装置２６の詳細構成を説明するための図を示す。図４Ｂは、図４Ａに示されたＩＶＢ−ＩＶＢ線における電極部７１の断面図を示す。
図４Ａ及び図４Ｂに示されたターゲット供給装置２６の構成において、図１〜図３Ｃに示されたターゲット供給装置２６と同様の構成については、説明を省略する。
【００３３】
ターゲット供給装置２６は、チャンバ２の壁２ａに形成された貫通孔２ｂを介してチャンバ２内にターゲット２７を供給してもよい。
チャンバ２の壁２ａには、貫通孔２ｂと、支持プレート２ｃと、フレキシブル管２ｄと、アクチュエータ２ｅと、フィードスルー２ｆとが設けられてもよい。
【００３４】
貫通孔２ｂは、チャンバ２の壁２ａであって、ウインドウ２１及び接続部２９が設置されていない位置に設けられてもよい。貫通孔２ｂは、ターゲット供給装置２６を挿入可能な大きさに形成されてもよい。
支持プレート２ｃは、チャンバ２の内部であって、貫通孔２ｂのＸ軸及びＺ軸方向における位置と同じ位置に設けられてもよい。支持プレート２ｃは、貫通孔２ｂよりも大きい大きさに形成されてもよい。
支持プレート２ｃの外側表面は、ターゲット供給装置２６を支持してもよい。
【００３５】
フレキシブル管２ｄは、貫通孔２ｂの周縁付近の壁２ａと、支持プレート２ｃとを接続してもよい。フレキシブル管２ｄは、壁２ａと支持プレート２ｃとの間を密閉してもよい。
フレキシブル管２ｄは、チャンバ２内外の圧力差により生じる応力に耐え得る蛇腹で構成されてもよい。
それにより、チャンバ２の内部は、フレキシブル管２ｄによって外気から隔絶され得る。
【００３６】
アクチュエータ２ｅは、支持プレート２ｃの位置及び姿勢を動かしてもよい。
アクチュエータ２ｅは、貫通孔２ｂの周縁付近の壁２ａと、支持プレート２ｃとの間を接続するように配置されてもよい。アクチュエータ２ｅは、壁２ａと支持プレート２ｃとを接続するフレキシブル管２ｄよりも貫通孔２ｂの中心側に配置されてもよい。
アクチュエータ２ｅは、図１９に示すアクチュエータドライバ５１からの駆動信号に応じて駆動してもよい。
アクチュエータドライバ５１は、ＥＵＶ光生成制御部５からの制御によって、アクチュエータ２ｅに対する駆動信号を生成し出力してもよい。当該駆動信号は、ターゲット供給装置２６が所望の位置及び姿勢となるよう支持プレート２ｃの位置及び姿勢を動かすための制御信号であってもよい。
それにより、支持プレート２ｃに支持されたターゲット供給装置２６は、ＥＵＶ光生成制御部５からの制御によって、所望の位置及び姿勢に調整され得る。ターゲット供給装置２６から供給されるターゲット２７の進行経路は調整され、プラズマ生成領域２５におけるターゲット２７の到達位置は調整され得る。
【００３７】
フィードスルー２ｆは、一対の電極７１０と電源７２とを接続する信号線を、壁２ａの内外に通してもよい。
フィードスルー２ｆは、後述するモータ７３６とモータドライバ７３７とを接続する信号線を、壁２ａの内外に通してもよい。
フィードスルー２ｆの内部を通る各信号線は、互いに電気的に絶縁され得る。
【００３８】
ターゲット供給装置２６は、上述のように、電極部７１と、電源７２と、ターゲット移送機構７３と、を備えてもよい。更に、ターゲット供給装置２６は、絶縁ホルダ７４１と、ワイヤガイド７４２と、ターゲット制御部７５と、を備えてもよい。
【００３９】
絶縁ホルダ７４１は、支持プレート２ｃに形成された貫通孔の周縁に固定されてもよい。
絶縁ホルダ７４１は、電極部７１を支持してもよい。絶縁ホルダ７４１は、電極７１０におけるターゲット２７の射出方向がプラズマ生成領域２５を向くように、電極部７１を支持してもよい。
絶縁ホルダ７４１は、電気絶縁性及び熱絶縁性を有してもよい。
絶縁ホルダ７４１の内周面の少なくとも一部には、ワイヤガイド７４２が固定されてもよい。
【００４０】
ワイヤガイド７４２は、ターゲット移送機構７３から移送されたターゲットワイヤ２７３を保持してもよい。ワイヤガイド７４２は、保持されたターゲットワイヤ２７３を一対の電極７１０の間に導いてもよい。
ワイヤガイド７４２は、電気絶縁性を有してもよい。
【００４１】
電極部７１は、上述した一対の電極７１０の他に、絶縁ガイド７１３を含んでもよい。
絶縁ガイド７１３は、一対の電極７１０を支持してもよい。絶縁ガイド７１３は、図４Ｂに示すように、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃに連なる面に跨って一対の電極７１０を挟んで支持してもよい。絶縁ガイド７１３と一対の電極７１０とに挟まれた空間は、ターゲット２７の移動通路を形成し得る。
絶縁ガイド７１３は、絶縁ホルダ７４１に固定されてもよい。
絶縁ガイド７１３は、電気絶縁性及び熱絶縁性を有してもよい。絶縁ガイド７１３は、例えばアルミナや窒化アルミを用いて形成されてもよい。
【００４２】
電源７２は、ターゲット制御部７５に接続されてもよい。
電源７２は、ターゲット制御部７５からの制御信号に応じて一対の電極７１０の間に電圧を印加してもよい。当該制御信号は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７に所望の供給タイミング及び供給量で電流が供給されるよう電源７２の動作を制御するための制御信号であってもよい。
それにより、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７には、ターゲット制御部７５からの制御によって、所望の供給タイミング及び供給量で電流が供給され得る。
電源７２は、図示しない電圧センサを含んでもよい。電源７２は、当該電圧センサを用いて一対の電極７１０の間の電圧を検出してもよい。電源７２は、検出した電圧の検出信号をターゲット制御部７５に出力してもよい。
【００４３】
ターゲット移送機構７３は、上述したローラ７３１の他に、ローラホルダ７３２と、ワイヤリール７３３、リールホルダ７３４、収容ケース７３５と、モータ７３６と、モータドライバ７３７と、含んでもよい。
【００４４】
収容ケース７３５は、ローラ７３１、ローラホルダ７３２、ワイヤリール７３３、リールホルダ７３４、及びモータ７３６を内部に収容してもよい。
収容ケース７３５の開口部の周縁は、支持プレート２ｃに固定されてもよい。
【００４５】
ローラホルダ７３２は、ローラ７３１を回転可能に支持してもよい。ローラ７３１を支持するローラホルダ７３２は、収容ケース７３５の内面に固定されてもよい。
ローラホルダ７３２は、ローラ７３１と収容ケース７３５とを電気的に絶縁してもよい。
【００４６】
リールホルダ７３４は、ワイヤリール７３３を回転可能に支持してもよい。ワイヤリール７３３を支持するリールホルダ７３４は、収容ケース７３５の内面に固定されてもよい。
リールホルダ７３４は、ワイヤリール７３３と収容ケース７３５とを電気的に絶縁してもよい。
【００４７】
ワイヤリール７３３は、リールホルダ７３４に交換可能に取り付けられてもよい。
ワイヤリール７３３には、ターゲットワイヤ２７３が巻かれて保持されてもよい。ワイヤリール７３３に巻かれたターゲットワイヤ２７３は、ワイヤリール７３３から引き出されて、一対のローラ７３１の間に挟まれてもよい。一対のローラ７３１の間に挟まれたターゲットワイヤ２７３は、ワイヤガイド７４２の内側を通って一対の電極７１０の間に導かれてもよい。
【００４８】
モータ７３６は、一対のローラ７３１を回転させてもよい。
モータ７３６は、ステッピングモータやサーボモータであってもよい。
モータ７３６は、フィードスルー２ｆを介してモータドライバ７３７に接続されてもよい。
モータ７３６は、モータドライバ７３７からの駆動信号に応じて駆動してもよい。当該駆動信号は、一対のローラ７３１が所望の動作タイミング及び角速度で回転するようモータ７３６を駆動制御するための制御信号であってもよい。
【００４９】
モータドライバ７３７は、モータ７３６を駆動してもよい。
モータドライバ７３７は、ターゲット制御部７５に接続されてもよい。
モータドライバ７３７は、ターゲット制御部７５からの制御信号に応じてモータ７３６に対する駆動信号を生成し出力してもよい。当該制御信号は、ターゲットワイヤ２７３が所望の移送タイミング及び移送量で一対の電極７１０の間に移送されるよう、モータドライバ７３７の処理を制御するための制御信号であってもよい。
モータドライバ７３７は、ターゲット制御部７５からの制御信号に対応するローラ７３１の動作タイミング及び角速度を特定してもよい。モータドライバ７３７は、特定されたローラ７３１の動作タイミング及び角速度に対応するモータ７３６の駆動タイミング及び回転数を示す駆動信号を生成し、モータ７３６に出力し得る。一対のローラ７３１は、モータドライバ７３７からの駆動信号に対応する動作タイミング及び角速度で回転し得る。
それにより、一対のローラ７３１の間に挟まれたターゲットワイヤ２７３は、ターゲット制御部７５からの制御によって、所望の移送タイミング及び移送量で一対の電極７１０の間に移送され得る。
【００５０】
ターゲット制御部７５は、ＥＵＶ光生成制御部５との間で各種信号を送受信してもよい。
ターゲット制御部７５は、ＥＵＶ光生成制御部５から送信された各種信号に基づいて、ターゲット供給装置２６の各構成要素の動作を統括的に制御してもよい。
【００５１】
ターゲット制御部７５には、電源７２から出力された電圧の検出信号が入力されてもよい。当該電圧の検出信号は、一対の電極７１０の間の電圧値に関する検出信号であってもよい。
一対の電極７１０にターゲットワイヤ２７３が接触すると、ターゲットワイヤ２７３によって一対の電極７１０は短絡し得る。一対の電極７１０が短絡すると、一対の電極７１０の間の電圧は変動し得る。
それにより、ターゲット制御部７５は、ターゲット移送機構７３によって移送されたターゲットワイヤ２７３が一対の電極７１０の間に挟まれたか否かを判定し得る。
ターゲット制御部７５は、ターゲットワイヤ２７３が一対の電極７１０の間に挟まれたタイミングに基づいて、電流の供給タイミング及び供給量、並びに、ターゲットワイヤ２７３の移送タイミング及び移送量を制御してもよい。
【００５２】
また、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲットワイヤ２７３が溶融して、溶融状態のターゲット２７が一対の電極７１０から射出されると、短絡した一対の電極７１０は、短絡しなくなり得る。一対の電極７１０が短絡しなくなると、一対の電極７１０の間の電圧は変動し得る。
それにより、ターゲット制御部７５は、ターゲット２７が一対の電極７１０から射出されたか否かを判定し得る。
ターゲット制御部７５は、ターゲット２７が一対の電極７１０から射出されたタイミングに基づいて、電流の供給タイミング及び供給量、並びに、ターゲットワイヤ２７３の移送タイミング及び移送量を制御してもよい。
なお、ターゲット制御部７５のハードウェア構成については、図２０を用いて後述する。
【００５３】
［４．４  動作］
アクチュエータ２ｅは、アクチュエータドライバ５１からの駆動信号に応じて支持プレート２ｃの位置及び姿勢を動かしてもよい。
ターゲット供給装置２６の位置及び姿勢は、所望の位置及び姿勢に調整され得る。
【００５４】
ターゲット制御部７５は、一対の電極７１０の間に電圧を印加するための制御信号である電圧印可信号を電源７２に出力してもよい。
電源７２は、ターゲット制御部７５からの電圧印可信号に応じて一対の電極７１０の間に電圧を印加し得る。
【００５５】
ターゲット制御部７５は、ターゲットワイヤ２７３を所望の移送タイミング及び移送量で一対の電極７１０の間に移送するための制御信号であるワイヤ移送信号をモータドライバ７３７に出力してもよい。
モータドライバ７３７は、ターゲット制御部７５からのワイヤ移送信号に応じて、一対のローラ７３１に対する駆動信号を生成し出力してもよい。
一対のローラ７３１は、モータドライバ７３７からの駆動信号に応じて、ターゲットワイヤ２７３を一定量ずつ一対の電極７１０の間に移送し得る。
【００５６】
ターゲット制御部７５は、電源７２からの電圧検出信号に基づいて、ターゲットワイヤ２７３が一対の電極７１０の間に挟まれたタイミングを特定してもよい。そして、ターゲット制御部７５は、ターゲットワイヤ２７３の移送を停止するための制御信号であるワイヤ移送停止信号をモータドライバ７３７に出力してもよい。
モータドライバ７３７は、ターゲット制御部７５からのワイヤ移送停止信号に応じて、一対のローラ７３１に対する駆動停止信号を生成し出力してもよい。
一対のローラ７３１は、モータドライバ７３７からの駆動停止信号に応じて、ターゲットワイヤ２７３の移送を停止し得る。
【００５７】
ターゲットワイヤ２７３が一対の電極７１０に挟まれると、一対の電極７１０、ターゲットワイヤ２７３の先端部２７３ａ、及び電源７２で電流経路が形成され得る。電流経路が形成されると、ターゲットワイヤ２７３の先端部２７３ａには、電流が流れ得る。
すると、図３Ａ〜図３Ｃを用いて説明したように、ターゲットワイヤ２７３の先端部２７３ａは、抵抗加熱されて溶融すると共にターゲットワイヤ２７３から分離し得る。分離した先端部２７３ａは、ローレンツ力によって加速され、一対の電極７１０から射出され得る。
このとき、ターゲット制御部７５は、一対の電極７１０から射出される先端部２７３ａの速度を制御するために、電源７２における電流の供給量を制御してもよい。
チャンバ２内へ射出された先端部２７３ａは、自己の表面張力によって自由界面を形成してドロップレット２７１を形成し得る。ドロップレット２７１は、チャンバ２内を進行し、プラズマ生成領域２５に到達し得る。
【００５８】
ターゲット制御部７５は、電源７２からの電圧検出信号に基づいて、溶融したターゲット２７である先端部２７３ａが、一対の電極７１０から射出されたタイミングを特定してもよい。そして、ターゲット制御部７５は、所定時間待機した後、再びワイヤ移送信号をモータドライバ７３７に出力してもよい。
一対のローラ７３１には、当該ワイヤ移送信号に対応する駆動信号が入力され、再びターゲットワイヤ２７３が電極７１０の間に移送され得る。
なお、ターゲット制御部７５が待機する上記所定時間は、ＥＵＶ光生成制御部５から与えられる繰り返し周波数の目標値に基づいて決定されてもよい。
【００５９】
このようにして、ターゲット供給装置２６は、固体のターゲット２７であるターゲットワイヤ２７３を溶融して一対の電極７１０から射出することにより、チャンバ２内のプラズマ生成領域２５にドロップレット２７１を供給し得る。
ターゲット供給装置２６は、１回のターゲット射出毎に、射出する体積分のターゲット２７を加熱し溶融させるので、使用する全てのターゲット２７をタンク等で予め加熱溶融させる場合に比べて、消費電力及びコストを低減し得る。
ターゲット供給装置２６は、ターゲット２７の融点以上という高温に曝される構成要素が電極部７１だけに限定されるため、他の構成要素に費やすコストを低減し得る。
ターゲット供給装置２６は、高融点のターゲット２７をドロップレット２７１の形態で出力する装置を、簡単な装置構成で実現し得る。
【００６０】
なお、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７の状態には、次の３つの状態が含まれ得る。すなわち、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲットワイヤ２７３の先端部２７３ａが固体の状態と、当該先端部２７３ａが溶融した状態と、当該先端部２７３ａが溶融した状態であってターゲットワイヤ２７３の残りの部分と分離された状態とであり得る。本実施形態の説明において、これらの状態の区別が特に必要でない場合は、単に「一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７」と表現する。
【００６１】
［４．５  課題］
ターゲット供給装置２６は、上述のように、固体のターゲット２７を一対の電極７１０の間に挟んだ状態で抵抗加熱し、当該ターゲット２７を溶融させ得る。
一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７に電流が供給されると、当該ターゲット２７は、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃに接触する部分にジュール熱が生じ、当該接触する部分から溶融が開始し得る。これは、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃと固体のターゲット２７との間の接触抵抗が、当該ターゲット２７の内部の電気抵抗よりも大きいためであり得る。
一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７は、接触面７１１ｃ及び７１２ｃと接触する部分しか十分に溶融していないにも拘らず、ローレンツ力によって引っ張られてしまうことがあり得る。具体的には、次の＜Ａ＞〜＜Ｃ＞に示すような現象が生じ得る。
【００６２】
＜Ａ＞一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が接触面７１１ｃ及び７１２ｃと接触する部分しか十分に溶融しないと、当該ターゲット２７には、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの間に大きな摩擦力が生じ得る。このため、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触部分付近のターゲット２７が電極７１０に付着したままで、ターゲット２７が一対の電極７１０の間に留まり得る。
それにより、ターゲット２７が一対の電極７１０の間から円滑に射出されないことがあり得る。
【００６３】
＜Ｂ＞また、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が接触面７１１ｃ及び７１２ｃと接触する部分しか十分に溶融しないと、当該接触する部分のターゲット２７だけがローレンツ力によって引っ張られ得る。そして、当該接触する部分のターゲット２７は内部付近のターゲット２７と分離し得る。このため、当該接触する部分のターゲット２７は、所望体積のドロップレット２７１を形成することができずに、電極７１０の間からミスト状に噴出することがあり得る。
それにより、所望体積のドロップレット２７１が一対の電極７１０の間から射出されないことがあり得る。
【００６４】
＜Ｃ＞また、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が接触面７１１ｃ及び７１２ｃと接触する部分しか十分に溶融しないと、ターゲット２７の加速中、当該ターゲット２７と電極７１０との接触が切断され易くなり得る。このため、当該ターゲットには電流が供給されなくなり、ローレンツ力が印加されなくなり得る。
それにより、所望速度のターゲット２７が一対の電極７１０の間から射出されないことがあり得る。
【００６５】
よって、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７を、その内部まで溶融させた状態で当該電極７１０の間を移動させ、チャンバ２内へ射出させ得る技術が望まれている。
【００６６】
［５．第１実施形態のターゲット供給装置］
図５Ａ〜図６Ｃを用いて、第１実施形態のターゲット供給装置２６について説明する。
第１実施形態のターゲット供給装置２６は、電極部７１の構成が、図１〜図４Ｂに示されたターゲット供給装置２６の電極部７１と異なる構成であってもよい。
第１実施形態のターゲット供給装置２６の構成において、図１〜図４Ｂに示されたターゲット供給装置２６と同様の構成については説明を省略する。
第１実施形態のターゲット供給装置２６は、少なくとも上述の＜Ａ＞の現象に対する解決手段を備え得る。
【００６７】
上述の＜Ａ＞の現象は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が接触面７１１ｃ及び７１２ｃと接触する部分しか十分に溶融しないと、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの間に大きな摩擦力が生じることであり得る。この大きな摩擦力が生じる要因は、次の＜Ａ１＞及び＜Ａ２＞に示す事項が主に考えられる。
【００６８】
＜Ａ１＞一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が接触面７１１ｃ及び７１２ｃと接触する部分しか十分に溶融していないことで当該ターゲット２７は大きな粘性を有し得ることが、上記摩擦力を生じる要因であると考えられる。
【００６９】
＜Ａ２＞接触面７１１ｃ及び７１２ｃの表面がターゲット２７に対する濡れ性、吸着性、化学反応性等が高いことが、上記摩擦力を生じる要因であると考えられる。
【００７０】
第１実施形態のターゲット供給装置２６は、上述の＜Ａ１＞の要因に対する解決手段となる電極部７１を備えてもよい。＜Ａ１＞の要因に対する解決手段となる電極部７１を備える第１実施形態のターゲット供給装置２６を、第１実施例として説明する。
第１実施形態のターゲット供給装置２６は、上述の＜Ａ２＞の要因に対する解決手段となる電極部７１を備えてもよい。＜Ａ２＞の要因に対する解決手段となる電極部７１を備える第１実施形態のターゲット供給装置２６を、第２実施例として説明する。
【００７１】
［５．１  第１実施例のターゲット供給装置］
図５Ａ〜図５Ｃを用いて、第１実施例のターゲット供給装置２６について説明する。
第１実施例のターゲット供給装置２６は、上述の＜Ａ１＞の要因に対する解決手段となる電極部７１を備えてもよい。
【００７２】
第１実施例のターゲット供給装置２６は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７をその内部まで溶融させることによって、当該ターゲット２７の粘性を低下させ得る。当該ターゲット２７をその内部まで溶融させるためには、当該ターゲット２７の内部の温度が、ターゲット２７の融点より高い温度になる必要がある。
図１〜図４Ｂに示されたターゲット供給装置２６では、一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７と接触面７１１ｃ及び７１２ｃとが接触する部分で生じたジュール熱が、当該ターゲット２７の内部側に伝熱され難い。
これは、一対の電極７１０の温度が、当該電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７の内部中心温度よりも低いからであり得る。
【００７３】
一対の電極７１０の温度が当該電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７の内部中心温度よりも低くなる原因は、次のようなことが考えられる。
すなわち、一対の電極７１０は、図４Ｂに示すように、接触面７１１ｃ及び７１２ｃ並びに絶縁ガイド７１３の設置面以外の面が、断熱されておらず、外部への放熱経路となり得る。加えて、一対の電極７１０は、電源７２の陰極端子及び陽極端子等の熱伝導性の高い部材と接続され、当該部材が放熱経路となり得る。一対の電極７１０で発生及び流入する熱量よりも一対の電極７１０から流出する熱量の方が大きくなり得る。結果的に、一対の電極７１０では、ターゲット２７と接触する部分から上記放熱経路に向かう熱流束が生じるためであり得る。
【００７４】
図５Ａは、第１実施例のターゲット供給装置２６を説明するための図を示す。
第１実施例のターゲット供給装置２６に含まれる電極部７１は、上述のように、一対の電極７１０と、絶縁ガイド７１３とを含んでもよい。更に、第１実施例のターゲット供給装置２６に含まれる電極部７１は、断熱部材７１４と、ヒータ７１５とを含んでもよい。
なお、図５Ａでは、電極部７１に含まれる絶縁ガイド７１３の図示を省略している。
【００７５】
断熱部材７１４は、一対の電極７１０から外部への放熱を遮断してもよい。
断熱部材７１４は、一対の電極７１０の表面上であって、接触面７１１ｃ及び７１２ｃに連なっていない面上に設置されてもよい。断熱部材７１４は、一対の電極７１０の表面上であって、接触面７１１ｃ及び７１２ｃ並びに絶縁ガイド７１３の設置面以外の面上に設置されてもよい。
断熱部材７１４は、電気絶縁性及び熱絶縁性を有してもよい。
【００７６】
ヒータ７１５は、一対の電極７１０を加熱してもよい。
ヒータ７１５は、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃに連なる面上に設置されてもよい。ヒータ７１５は、一対の電極７１０の表面上であって、絶縁ガイド７１３の設置面上に設置されてもよい。ヒータ７１５は、絶縁ガイド７１３に埋め込まれた状態で、当該設置面上に設置されてもよい。
ヒータ７１５は、図示していないが、ターゲット制御部７５に接続されてもよい。
ヒータ７１５は、ターゲット制御部７５からの制御信号に応じて一対の電極７１０を加熱してもよい。当該制御信号は、一対の電極７１０の温度をターゲット２７の融点より高い温度に保つよう、ヒータ７１５の加熱動作を制御するための制御信号であってもよい。当該制御信号は、一対の電極７１０に電圧が印加される前に、ターゲット制御部７５からヒータ７１５に出力されてもよい。
それにより、第１実施例に係る一対の電極７１０は、電源７２によって電圧が印加される前に、ヒータ７１５によって予め加熱され、ターゲット２７の融点より高い温度に保たれ得る。
【００７７】
一対の電極７１０がヒータ７１５によって予め加熱されターゲット２７の融点より高い温度に保たれると、一対の電極７１０の温度は、当該電極７１０の間に挟まれたターゲット２７の内部中心温度よりも高くなり得る。
この場合、固体のターゲット２７と接触面７１１ｃ及び７１２ｃとが接触する部分で生じたジュール熱は、当該ターゲット２７の内部側に伝熱され得る。一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７は、伝熱されたジュール熱によってその内部まで溶融し得る。内部まで溶融したターゲット２７の粘性は低下し得る。
それにより、第１実施例のターゲット供給装置２６は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７と接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの間に生じる摩擦力を抑制し得る。このため、第１実施例のターゲット供給装置２６は、接触面７１１ｃとの接触部分のターゲット２７が電極７１０に付着したままでターゲット２７が一対の電極７１０の間に留まることを抑止し得る。
よって、第１実施例のターゲット供給装置２６は、ターゲット２７を円滑に一対の電極７１０の間から射出することができる。
【００７８】
図５Ｂは、第１実施例のターゲット供給装置２６における変形例１を説明するための図を示す。
一対の電極７１０の温度が当該電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７の内部中心温度よりも低くなる原因は、次のようなことも考えられる。
すなわち、一対の電極７１０の体積は、当該電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７の体積よりも十分に大きくなると、一対の電極７１０の熱容量は、当該電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７の熱容量よりも大きくなる。結果的に、一対の電極７１０は、当該ターゲット２７よりも熱飽和に達する時間が長くなるめ、温度上昇し難いためである。
【００７９】
第１実施例の変形例１に係る電極部７１は、一対の電極７１０と、絶縁ガイド７１３と、断熱部材７１４とを含んでもよい。
第１実施例の変形例１に係る電極部７１は、ヒータ７１５を含んでいなくてもよい。
なお、図５Ｂでは、電極部７１に含まれる絶縁ガイド７１３の図示を省略している。
【００８０】
第１実施例の変形例１に係る断熱部材７１４は、図５Ｂに示すように、第１実施例に係る一対の電極７１０と同様の大きさ及び配置となるように設けられてもよい。
第１実施例の変形例１に係る一対の電極７１０は、一対の断熱部材７１４が互いに対向する面に対してコーティングされることによって形成されてもよい。第１実施例の変形例１に係る一対の電極７１０は、一対の断熱部材７１４が互いに対向する面に対して蒸着や溶射等で成膜されることによって形成されてもよい。
それにより、第１実施例の変形例１に係る一対の電極７１０は、大幅に小型化され得る。第１実施例の変形例１に係る一対の電極７１０の熱容量は、当該電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７の熱容量に比べて小さくなり得る。
【００８１】
このため、第１実施例の変形例１に係る一対の電極７１０は、当該電極７１０の間に挟まれたターゲット２７よりも熱飽和に達する時間が短く、温度上昇し易くなり得る。そして、第１実施例の変形例１に係る一対の電極７１０は、断熱部材７１４からの断熱によって熱拡散し難くなったことで、当該ターゲット２７の内部中心温度よりも高い温度に保たれ得る。
この場合、固体のターゲット２７と一対の電極７１０とが接触する部分で生じたジュール熱は、当該ターゲット２７の内部側に伝熱され得る。当該ターゲット２７は、伝熱されたジュール熱によってその内部まで溶融し得る。内部まで溶融したターゲット２７の粘性は低下し得る。
それにより、第１実施例の変形例１に係るターゲット供給装置２６は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７と当該電極７１０との間に生じる摩擦力を抑制し得る。
よって、第１実施例の変形例１に係るターゲット供給装置２６は、ターゲット２７を一対の電極７１０の間から円滑に射出することができる。
【００８２】
図５Ｃは、第１実施例のターゲット供給装置２６における変形例２を説明するための図を示す。
一対の電極７１０の温度が当該電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７の内部中心温度よりも低くなる原因は、次のようなことも考えられる。
すなわち、一対の電極７１０の熱伝導率が、当該電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７の熱伝導率よりも高い傾向にあり得る。結果的に、一対の電極７１０の内部は、当該ターゲット２７の内部よりも熱伝導によって伝熱し易いためであり得る。
【００８３】
第１実施例の変形例２に係る電極部７１は、一対の電極７１０と、絶縁ガイド７１３と、断熱部材７１４とを含んでもよい。
第１実施例の変形例２に係る電極部７１は、ヒータ７１５を含んでいなくてもよい。
なお、図５Ｃでは、電極部７１に含まれる絶縁ガイド７１３の図示を省略している。
【００８４】
第１実施例の変形例２に係る一対の電極７１０は、ターゲット２７よりも熱伝導率が低い材料を用いて形成されてもよい。
この場合、一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７と当該電極７１０とが接触する部分で生じたジュール熱は、当該ターゲット２７の内部側に伝熱され得る。当該ターゲット２７は、伝熱されたジュール熱によってその内部まで溶融し得る。内部まで溶融したターゲット２７の粘性は低下し得る。
それにより、第１実施例の変形例２に係るターゲット供給装置２６は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７と当該電極７１０との間に生じる摩擦力を抑制し得る。
よって、第１実施例の変形例２に係るターゲット供給装置２６は、ターゲット２７を一対の電極７１０の間から円滑に射出することができる。
【００８５】
［５．２  第２実施例のターゲット供給装置］
図６Ａ〜図６Ｃを用いて、第２実施例のターゲット供給装置２６について説明する。
第２実施例のターゲット供給装置２６は、上述の＜Ａ２＞の要因に対する解決手段となる電極部７１を備えてもよい。
【００８６】
一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃのターゲット２７に対する濡れ性や吸着性が低い場合には、次のような現象が生じ得る。
一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７の接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触部分は、溶融した際には、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触を維持しつつ、自己の表面張力によって当該ターゲット２７の内部側に纏まろうとし得る。すると、溶融した当該接触部分の接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触面積が小さくなるため、当該接触部分に生じた熱は、電極７１０側に向かって熱拡散し難くなり当該ターゲット２７の内部側に伝熱し易くなり得る。そして、ローレンツ力によって引っ張られる前に、当該接触部分だけではなくターゲット２７の内部まで溶融し得る。
内部まで溶融したターゲット２７は、自己の表面張力によってドロップレット２７１を形成し得る。ドロップレット２７１を形成したターゲット２７では、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触面積が小さく、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの間で発生する摩擦力が小さくなり得る。ドロップレット２７１を形成したターゲット２７は、ローレンツ力が当該摩擦力に打ち勝つことで、一対の電極７１０の間から射出され得る。
【００８７】
しかし、接触面７１１ｃ及び７１２ｃのターゲット２７に対する濡れ性や吸着性が高い場合、次のような現象が生じ得る。
一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７の上記接触部分が溶融しても、その表面張力は接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの相互作用によって減殺され得る。表面張力が減殺された当該接触部分は、当該ターゲット２７の内部側に纏まり難くなり得る。すると、溶融した当該接触部分の接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触面積は小さくならず、当該接触部分に生じた熱は、電極７１０側に向かって熱拡散し易くなりターゲット２７の内部側に伝熱し難くなり得る。このため、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７は、その内部まで溶融し難くなり、ドロップレット２７１を形成し難くなり得る。
ドロップレット２７１を形成できなかったターゲット２７は、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触面積が大きく、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの間で発生する摩擦力も大きくなり得る。当該ターゲット２７は、一対の電極７１０の間から円滑に射出され難くなり得る。
【００８８】
また、接触面７１１ｃ及び７１２ｃのターゲット２７に対する化学反応性が高い場合、一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７の上記接触部分は、溶融すると接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの間で化学反応し易くなり得る。そして、接触面７１１ｃ及び７１２ｃの表面には固体の反応生成物等が生成され得る。当該反応生成物は、接触面７１１ｃ及び７１２ｃに付着して、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとターゲット２７との間に大きな摩擦力を発生させ得る。このため、ターゲット２７は、一対の電極７１０の間から円滑に射出され難くなり得る。
【００８９】
図６Ａは、第２実施例のターゲット供給装置２６を説明するための図を示す。
第２実施例のターゲット供給装置２６に含まれる電極部７１は、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃが、図１〜図４Ｂに示されたターゲット供給装置２６と異なる構成材料を用いて形成されてもよい。
【００９０】
第２実施例に係る一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃは、ターゲット２７と化学反応し難い材料であり、ターゲット２７に対する吸着力が弱い材料であり、且つ、溶融したターゲット２７との接触角が９０°以下の材料を用いて形成されてもよい。加えて、当該接触面７１１ｃ及び７１２ｃは、導電材料を用いて形成されてもよい。
第２実施例に係る一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃは、上記材料がコーティングされることによって形成されてもよい。当該接触面７１１ｃ及び７１２ｃは、蒸着や溶射等で成膜されることによって形成されてもよい。
【００９１】
それにより、第２実施例に係る一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７は、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触部分が溶融した際、その表面張力が接触面７１１ｃとの相互作用によって減殺されず、ドロップレット２７１を形成し得る。また、当該ターゲット２７は、接触面７１１ｃ及び７１２ｃの表面に反応生成物を生成し難くなり得る。
このため、第２実施例のターゲット供給装置２６は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７と当該電極７１０との間に生じる摩擦力を抑止し得る。
よって、第２実施例のターゲット供給装置２６は、ターゲット２７を一対の電極７１０の間から円滑に射出することができる。
【００９２】
図６Ｂは、第２実施例のターゲット供給装置２６における変形例１を説明するための図を示す。
第２実施例の変形例１に係る電極部７１は、一対の電極７１０自体が、ターゲット２７と化学反応し難い材料であり、ターゲット２７に対する吸着力が弱い材料であり、且つ、溶融したターゲット２７との接触角が９０°以下の材料を用いて形成されてもよい。加えて、一対の電極７１０は、導電材料を用いて形成されてもよい。
それにより、第２実施例の変形例１に係るターゲット供給装置２６は、図６Ａに示された第２実施例のターゲット供給装置２６と同様に、ターゲット２７を一対の電極７１０の間から円滑に射出することができる。
【００９３】
図６Ｃは、第２実施例のターゲット供給装置２６における変形例２を説明するための図を示す。
第２実施例の変形例２に係る電極部７１は、接触面７１１ｃ及び７１２ｃを含む電極７１０の一部分が、接触部品７１１ｄ及び７１２ｄとして、電極７１０とは別個の部品で形成されてもよい。
接触部品７１１ｄ及び７１２ｄは、ターゲット２７と化学反応し難い材料であり、ターゲット２７に対する吸着力が弱い材料であり、且つ、溶融したターゲット２７との接触角が９０°以下の材料を用いて形成されてもよい。加えて、接触部品７１１ｄ及び７１２ｄは、導電材料を用いて形成されてもよい。
接触部品７１１ｄ及び７１２ｄは、固定部材７１６を用いて一対の電極７１０に固定されてもよい。
それにより、第２実施例の変形例２に係るターゲット供給装置２６は、図６Ａに示された第２実施例のターゲット供給装置２６と同様に、ターゲット２７を一対の電極７１０の間から円滑に射出することができる。
【００９４】
第１実施形態のターゲット供給装置２６の他の構成については、図１〜図４Ｂに示されたターゲット供給装置２６の構成と同様であってもよい。
【００９５】
［６．第２実施形態のターゲット供給装置］
図７〜図１１Ｂを用いて、第２実施形態のターゲット供給装置２６について説明する。
第２実施形態のターゲット供給装置２６は、図１〜図４Ｂに示されたターゲット供給装置２６に磁場生成装置７６を追加した構成を備えてもよい。
第２実施形態のターゲット供給装置２６の構成において、図１〜図４Ｂに示されたターゲット供給装置２６と同様の構成については説明を省略する。
第２実施形態のターゲット供給装置２６の実施態様を、第３及び第４実施例として説明する。
第２実施形態のターゲット供給装置２６は、少なくとも上述の＜Ｂ＞の現象に対する解決手段を備え得る。
【００９６】
上述の＜Ｂ＞の現象は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が接触面７１１ｃ及び７１２ｃと接触する部分しか十分に溶融しないと、当該接触する部分だけがローレンツ力によって引っ張られ、内部付近のターゲット２７と分離することであり得る。
接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触する部分のターゲット２７だけがローレンツ力によって引っ張られる要因は、次のような事項が主に考えられる。
すなわち、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７は、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触部分しか溶融していないと、溶融したターゲット２７の表面張力がローレンツ力に打ち勝つことができないからであり得る。言い換えると、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が内部まで溶融し十分な表面張力を獲得する前に、溶融した一部のターゲット２７を分離させる程の大きなローレンツ力が当該ターゲット２７に印加されているからであり得る。
【００９７】
［６．１  第３実施例のターゲット供給装置］
図７〜図９Ｂを用いて、第３実施例のターゲット供給装置２６について説明する。
図７は、第３実施例のターゲット供給装置２６を説明するための図を示す。
なお、図７では、電極部７１に含まれる絶縁ガイド７１３の図示を省略している。
【００９８】
第３実施例のターゲット供給装置２６は、磁場生成装置７６と、電流モニタ７７とを更に備えてもよい。
第３実施例のターゲット供給装置２６に含まれるターゲット制御部７５は、電流処理回路７５１と、トリガユニット７５２とを含んでもよい。
【００９９】
磁場生成装置７６は、一対の電極７１０の間に磁場を生成してもよい。
磁場生成装置７６が生成する磁場は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７に電流が流れることによって生成される磁場とは異なり得る。
本実施形態では、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７に供給される電流の周囲に生成される磁場を「自己磁場」ともいう。これに対し、磁場生成装置７６が生成する磁場を「外部磁場」ともいう。
磁場生成装置７６は、電磁コイル７６１と、磁場生成電源７６２とを含んでもよい。
【０１００】
電磁コイル７６１は、コイル内に流れる電流に応じて外部磁場を生成してもよい。
電磁コイル７６１は、複数のコイルによって構成されてもよい。複数のコイルで構成された電磁コイル７６１は、絶縁ガイド７１３を挟んで互いに対向して配置されてもよい。
【０１０１】
磁場生成電源７６２は、電磁コイル７６１に電流を供給してもよい。
磁場生成電源７６２は、一対の電極７１０におけるターゲット２７の射出方向と当該ターゲット２７に印加されるローレンツ力の方向とが一致するように、電磁コイル７６１に対して電流を供給してもよい。
【０１０２】
磁場生成電源７６２は、ターゲット制御部７５に接続されてもよい。
磁場生成電源７６２は、ターゲット制御部７５からの制御信号に応じて電磁コイル７６１に電流を供給してもよい。
当該制御信号は、電磁コイル７６１に所望の供給タイミング及び供給量で電流が供給されるよう磁場生成電源７６２の動作を制御するための制御信号であってもよい。
また、当該制御信号には、ターゲット制御部７５が出力する後述のトリガ信号が含まれてもよい。その場合には、磁場生成電源７６２は、当該トリガ信号が入力されると、所定供給量の電流を所定期間だけ電磁コイル７６１に供給してもよい。
【０１０３】
電磁コイル７６１には、ターゲット制御部７５からの制御によって、所望の供給タイミング及び供給量で電流が供給され得る。電磁コイル７６１は、所望の供給タイミング及び供給量に応じた生成タイミング及び強さで外部磁場を生成し得る。
それにより、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７には、ターゲット制御部７５からの制御によって、所望のタイミング及び強さで外部磁場が印加され得る。
【０１０４】
電流モニタ７７は、一対の電極７１０及び電源７２並びターゲット制御部７５に接続されてもよい。
電流モニタ７７は、一対の電極７１０の間に流れる電流を検出してもよい。電流モニタ７７は、検出した電流の検出信号をターゲット制御部７５に出力してもよい。
【０１０５】
ターゲット制御部７５に含まれる電流処理回路７５１には、電流モニタ７７から出力された電流の検出信号が入力されてもよい。
電流処理回路７５１は、電流モニタ７７からの当該検出信号に基づいて、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７に供給された電流の総供給時間を算出してもよい。
電流処理回路７５１は、一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７が内部まで溶融するために必要な電流の供給時間である所要供給時間を予め記憶してもよい。当該所要供給時間は、当該ターゲット２７に対する電流の供給タイミングから当該ターゲット２７が溶融完了するタイミングまでの時間であり得る。
電流処理回路７５１は、ターゲット２７に供給された電流の当該総供給時間と当該所要供給時間とを比較し、一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７がその内部まで溶融したか否かを判定してもよい。当該ターゲット２７が内部まで溶融した旨が判定された際、電流処理回路７５１は、当該ターゲット２７が溶融完了したタイミングを示す溶融完了信号をトリガユニット７５２に出力してもよい。
【０１０６】
なお、電流処理回路７５１は、電流モニタ７７からの当該検出信号に基づいて、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７に供給された総電荷量を算出してもよい。加えて、電流処理回路７５１は、一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７が内部まで溶融するために必要な電荷量である所要電荷量を予め記憶してもよい。
電流処理回路７５１は、ターゲット２７に供給された当該総電荷量と当該所要電荷量とを比較し、一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７がその内部まで溶融したか否かを判定してもよい。
【０１０７】
ターゲット制御部７５に含まれるトリガユニット７５２は、磁場生成電源７６２が電磁コイル７６１に電流を供給するタイミングを制御してもよい。
トリガユニット７５２には、電流処理回路７５１から出力された溶融完了信号が入力されてもよい。トリガユニット７５２は、入力された溶融完了信号に基づいて、トリガ信号を磁場生成電源７６２に出力してもよい。当該トリガ信号は、磁場生成電源７６２が電磁コイル７６１に電流を供給する契機を与える信号であってもよい。
【０１０８】
図８は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７に電流、外部磁場、及びローレンツ力が印加されるタイミングを説明するための図を示す。
図８において、「電圧」のグラフは、一対の電極７１０の間に印加される電圧の推移を示す。「電流」のグラフは、一対の電極７１０の間に流れる電流の推移を示す。「磁場」のグラフは、一対の電極７１０の間に生成される外部磁場の推移を示す。「ローレンツ力」のグラフは、一対の電極７１０の間に流れる電流及び外部磁場によって発生するローレンツ力の推移を示す。
【０１０９】
ターゲットワイヤ２７３の先端部２７３ａは、ターゲット移送機構７３によって移送され、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃに接触し得る。接触面７１１ｃ及び７１２ｃへの接触が完了した先端部２７３ａは、一対の電極７１０の間に挟まれた状態となり得る。一対の電極７１０の間に挟まれた先端部２７３ａは、一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７であり得る。
先端部２７３ａの接触面７１１ｃ及び７１２ｃへの接触が完了したタイミング、すなわち、一対の電極７１０の間に固体のターゲット２７が挟まれたタイミングで、ターゲット制御部７５は、電圧印加信号を電源７２に出力してもよい。電源７２は、一対の電極７１０の間に電圧を印加し得る。一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７には、電流が流れ得る。当該ターゲット２７は、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触部分から溶融し得る。
【０１１０】
一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７に電流が流れると、当該ターゲット２７には自己磁場によってローレンツ力が印加され得る。
ターゲット制御部７５は、当該ターゲット２７の接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触部分が自己磁場によるローレンツ力によって内部付近のターゲット２７から分離させないよう、当該ターゲット２７への電流供給量を調整してもよい。或いは、ターゲット制御部７５は、当該ターゲット２７への電流供給を停止してもよい。
ターゲット制御部７５は、磁場生成装置７６が外部磁場を生成し得るため、自己磁場によるローレンツ力よってターゲット２７の上記接触部分が内部付近から分離されないよう、自己磁場の強さを規定するターゲット２７への電流供給量を抑制し得る。
【０１１１】
ターゲット制御部７５は、電流モニタ７７からの検出信号に基づいて、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７がその内部まで溶融したか否かを判定してもよい。
一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７の溶融が完了したタイミングで、ターゲット制御部７５は、溶融完了信号を磁場生成装置７６に出力してもよい。そして、磁場生成装置７６は、一対の電極７１０の間に外部磁場を生成し得る。一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７には、外部磁場が印加され、ローレンツ力が印加され得る。当該ターゲット２７は、一対の電極７１０の間をターゲット２７の射出方向に向かって移動し得る。
【０１１２】
一対の電極７１０の間を移動するターゲット２７に対し外部磁場によるローレンツ力が更に印加されると、当該ターゲット２７は加速され得る。
当該ターゲット２７が加速されると、一対の電極７１０、ターゲット２７、及び電源７２で形成される電流経路の長さは増加し、当該電流経路の電気抵抗は増加し得る。また、溶融状態のターゲット２７の電気抵抗は、固体のターゲット２７の電気抵抗に比べて増加し得る。ゆえに、加速中の当該ターゲット２７に流れる電流量は低下し得る。磁場生成装置７６が一定強さの外部磁場を生成しても、加速中の当該ターゲット２７に印加されるローレンツ力は低下し得る。
加速中の当該ターゲット２７は、やがて所望の速度に到達すると共に、一対の電極７１０の間からチャンバ２内へ射出され得る。一対の電極７１０の間からターゲット２７が射出されたタイミングでは、当該ターゲット２７と当該電極７１０との接触が切断され得る。当該ターゲット２７と当該電極７１０との接触が切断されると、当該電極７１０には電流が流れなくなり、ローレンツ力も無くなり得る。
【０１１３】
このように、第３実施例のターゲット供給装置２６は、磁場生成装置７６を備えることで、自己磁場によるローレンツ力を抑制し得る。
また、第３実施例のターゲット供給装置２６は、磁場生成装置７６を備えることで、ターゲット２７が内部まで溶融するタイミングに同期して、外部磁場を生成し得る。すなわち、第３実施例のターゲット供給装置２６は、ターゲット２７が内部まで溶融するタイミングに同期して、当該ターゲット２７に外部磁場を印加し得る。そして、第３実施例のターゲット供給装置２６は、当該ターゲット２７が内部まで溶融した直後に、外部磁場を生成してターゲット２７を加速させる程度のローレンツ力を当該ターゲット２７に印加し得る。
それにより、第３実施例のターゲット供給装置２６は、ターゲット２７の接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触部分が内部付近のターゲット２７と分離することを抑止し得る。このため、第３実施例のターゲット供給装置２６は、当該接触部分だけが電極７１０の間からミスト状に噴出することを抑止し得る。
よって、第３実施例のターゲット供給装置２６は、所望体積のドロップレット２７１を一対の電極７１０の間から射出することができる。
【０１１４】
図９Ａは、第３実施例のターゲット供給装置２６における変形例１を説明するための図を示す。
第３実施例の変形例１に係るターゲット供給装置２６は、磁場生成装置７６が一対の電極７１０の間に交流磁場を生成してもよい。
ターゲット制御部７５は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が交流磁場に伴うローレンツ力によって移動する方向が、当該ターゲット２７の電極７１０からの射出方向と同じ方向になるよう磁場生成装置７６を制御してもよい。
【０１１５】
具体的には、ターゲット制御部７５は、上述のように、一対の電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７に対する電流の供給タイミングから当該ターゲット２７の溶融が完了するタイミングまでの時間である所要供給時間を予め記憶してもよい。
ターゲット制御部７５は、次のような周期及び位相を有する交流電流が電磁コイル７６１に供給されるよう磁場生成電源７６２を制御してもよい。当該交流電流の周期は、当該所要供給時間を半周期とするような周期であってもよい。当該交流電流の位相は、当該ターゲット２７の溶融完了タイミングにおいて、交流磁場によるローレンツ力にてターゲット２７が移動する方向が当該ターゲット２７の射出方向になるような位相であってもよい。
磁場生成電源７６２は、ターゲット制御部７５からの制御により、当該周期及び位相の波形を有する交流電流を電磁コイル７６１に供給し得る。
電磁コイル７６１は、図９Ａの「磁場」のグラフのように、当該周期及び位相の波形を有する交流電流に対応した波形の交流磁場を一対の電極７１０の間に生成し得る。一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７には、図９Ａの「ローレンツ力」のグラフのように、当該交流磁場に対応した波形のローレンツ力が印加され得る。
【０１１６】
このように、第３実施例の変形例１に係るターゲット供給装置２６は、外部磁場として交流磁場を生成する磁場生成装置７６を備えた場合でも、ターゲット２７の射出方向と同じ方向のローレンツ力を、ターゲット２７が内部まで溶融した直後に印加し得る。
それにより、第３実施例の変形例１に係るターゲット供給装置２６も、ターゲット２７の接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触部分だけが電極７１０の間からミスト状に噴出することを抑止し得る。
よって、第３実施例の変形例１に係るターゲット供給装置２６は、図７及び図８に示された第３実施例のターゲット供給装置２６と同様に、所望体積のドロップレット２７１を一対の電極７１０の間から射出することができる。
【０１１７】
図９Ｂは、第３実施例のターゲット供給装置２６における変形例２を説明するための図を示す。
第３実施例の変形例２に係るターゲット供給装置２６は、磁場生成電源７６２が直流成分をバイアスした交流電流を電磁コイル７６１に供給してもよい。
第３実施例の変形例２に係る電磁コイル７６１によって生成される交流磁場は、図９Ｂの「磁場」のグラフのように、磁場生成電源７６２からの交流電流に対応してバイアスされ得る。一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７には、図９Ｂの「ローレンツ力」のグラフのように、当該交流磁場に対応した波形のローレンツ力が印加され得る。
なお、図９Ｂの「ローレンツ力」のグラフのように、ターゲット２７の溶融完了前に、ターゲット２７の射出方向と同じ方向のローレンツ力が、バイアスされた交流磁場によって印加される場合があり得る。この場合であっても、当該ローレンツ力の大きさがターゲット２７の接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触部分が内部付近から分離しない程度の大きさに抑制されるよう、交流電流のバイアス電流値を制限しておけばよい。
それにより、第３実施例の変形例２に係るターゲット供給装置２６は、図７及び図８に示された第３実施例のターゲット供給装置２６と同様に、所望体積のドロップレット２７１を一対の電極７１０の間から射出することができる。
【０１１８】
［６．２  第４実施例のターゲット供給装置］
図１０〜図１１Ｂを用いて、第４実施例のターゲット供給装置２６について説明する。
図１０は、第４実施例のターゲット供給装置２６を説明するための図を示す。
なお、図１０では、電極部７１に含まれる絶縁ガイド７１３の図示を省略している。
【０１１９】
第４実施例のターゲット供給装置２６に含まれる磁場生成装置７６は、第３実施例に係る磁場生成装置７６と異なる構成を備えてもよい。
第４実施例のターゲット供給装置２６の他の構成については、図７及び図８に示された第３実施例のターゲット供給装置２６の構成と同様であってもよい。
第４実施例のターゲット供給装置２６に含まれる磁場生成装置７６は、磁石７６４と、磁場遮蔽体７６５と、磁場遮蔽体駆動部７６６とを備えてもよい。
【０１２０】
磁石７６４は、外部磁場として定常磁場を生成してもよい。
磁石７６４は、複数の永久磁石によって構成されてもよい。複数の永久磁石で構成された磁石７６４は、絶縁ガイド７１３を挟んで互いに対向して配置されてもよい。磁石７６４と絶縁ガイド７１３との間には所定間隔の間隙が設けられてもよい。
磁石７６４は、永久磁石の代りに、図示しない磁場生成電源から定常電流を供給された電磁石で構成されてもよい。
【０１２１】
磁場遮蔽体７６５は、磁石７６４によって生成された定常磁場から一対の電極７１０を遮蔽してもよい。
磁場遮蔽体７６５は、複数の遮蔽板が１軸方向に同時に平行移動する機構を用いて形成されてもよい。
磁場遮蔽体７６５は、磁石７６４と絶縁ガイド７１３との間の間隙に挿入されてもよい。磁場遮蔽体７６５は、当該間隙から抜去されてもよい。
磁場遮蔽体７６５は、磁場遮蔽体駆動部７６６からの駆動信号に応じて機械的に駆動してもよい。
【０１２２】
磁場遮蔽体駆動部７６６は、ターゲット制御部７５からの制御によって、磁場遮蔽体７６５に対する駆動信号を生成し出力してもよい。
当該駆動信号は、磁石７６４と絶縁ガイド７１３との間の間隙に対して磁場遮蔽体７６５を挿入又は抜去するための制御信号であってもよい。具体的には、当該駆動信号は、ターゲット２７が内部まで溶融するタイミングに同期して磁場遮蔽体７６５を当該間隙から抜去するための制御信号であってもよい。また、当該駆動信号は、ターゲット２７が電極７１０の間から射出されるタイミングに同期して磁場遮蔽体７６５を当該間隙に挿入するための制御信号であってもよい。
それにより、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７には、ターゲット制御部７５からの制御により、ターゲット２７が内部まで溶融するタイミングに同期して、外部磁場が印加され得る。
よって、第４実施例のターゲット供給装置２６は、図７及び図８に示された第３実施例のターゲット供給装置２６と同様に、所望体積のドロップレット２７１を一対の電極７１０の間から射出することができる。
【０１２３】
図１１Ａは、第４実施例のターゲット供給装置２６における変形例を説明するための図を示す。図１１Ｂは、図１１Ａに示された磁場遮蔽体７６５をＸ軸方向から視た図を示す。
なお、図１１Ａでは、電極部７１に含まれる絶縁ガイド７１３の図示を省略している。
【０１２４】
第４実施例の変形例に係るターゲット供給装置２６に含まれる磁場遮蔽体７６５は、第４実施例に係る磁場遮蔽体７６５と異なる構成を備えてもよい。
第４実施例の変形例に係る磁場遮蔽体７６５は、複数の遮蔽板が同一方向に同時に回転運動する機構を用いて形成されてもよい。
第４実施例の変形例に係るターゲット供給装置２６の他の構成については、図１０に示された第４実施例のターゲット供給装置２６の構成と同様であってもよい。
第４実施例のターゲット供給装置２６に含まれる磁場遮蔽体７６５は、遮蔽板７６５ａと、貫通孔７６５ｂと、回転軸７６５ｃとを含んでもよい。
【０１２５】
遮蔽板７６５ａは、複数の円板によって構成されてもよい。
遮蔽板７６５ａを構成する複数の円板のそれぞれには、当該複数の円板の周方向に沿って複数の貫通孔７６５ｂが設けられてもよい。
１つの円板に設けられた複数の貫通孔７６５ｂのそれぞれは、同じ大きさに形成されてもよい。１つの円板に設けられた複数の貫通孔７６５ｂのそれぞれは、互いに等間隔となるように形成されてもよい。１つの円板に設けられた複数の貫通孔７６５ｂのそれぞれは、回転軸７６５ｃを中心として互いに等距離に位置するように形成されてもよい。
回転軸７６５ｃに対する複数の貫通孔７６５ｂの相対位置は、円板毎で同じ位置であってもよい。
遮蔽板７６５ａを構成する複数の円板のそれぞれの中心は、同一の回転軸７６５ｂに固定されてもよい。
遮蔽板７６５ａを構成する複数の円板のそれぞれは、磁石７６４と絶縁ガイド７１３との間の間隙に挿入されてもよい。その際、当該複数の円板のそれぞれに設けられた複数の貫通孔７６５ｂが磁石７６４と対向するように挿入されてもよい。
回転軸７６５ｃは、磁場遮蔽体駆動部７６６からの駆動信号に応じて回転駆動してもよい。回転軸７６５ｃに固定された遮蔽板７６５ａは、当該回転軸７６５ｃの回転駆動によって回転し得る。
【０１２６】
磁場遮蔽体駆動部７６６は、ターゲット制御部７５からの制御によって、磁場遮蔽体７６５に対する駆動信号を生成し出力してもよい。
当該駆動信号は、回転軸７６５ｃを回転駆動させるための制御信号であってもよい。具体的には、当該駆動信号は、ターゲット２７が内部まで溶融するタイミングに同期して貫通孔７６５ｂが磁石７６４と対向するように回転軸７６５ｃを回転駆動するための制御信号であってもよい。また、当該駆動信号は、ターゲット２７が電極７１０の間から射出されるタイミングに同期して貫通孔７６５ｂが磁石７６４と対向しないように回転軸７６５ｃを回転駆動するための制御信号であってもよい。
それにより、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７には、ターゲット制御部７５からの制御により、ターゲット２７が内部まで溶融するタイミングに同期して、外部磁場が印加され得る。
よって、第４実施例の変形例に係るターゲット供給装置２６は、図１０に示された第４実施例のターゲット供給装置２６と同様に、所望体積のドロップレット２７１を一対の電極７１０の間から射出することができる。
【０１２７】
第２実施形態のターゲット供給装置２６の他の構成については、図１〜図４Ｂに示されたターゲット供給装置２６の構成と同様であってもよい。
【０１２８】
［７．第３実施形態のターゲット供給装置］
図１２Ａ〜図１５を用いて、第３実施形態のターゲット供給装置２６について説明する。
第３実施形態のターゲット供給装置２６は、図１〜図４Ｂに示されたターゲット供給装置２６に押圧機構７８を追加した構成を備えてもよい。
第３実施形態のターゲット供給装置２６の構成において、図１〜図４Ｂに示されたターゲット供給装置２６と同様の構成については説明を省略する。
第３実施形態のターゲット供給装置２６の実施態様を、第５〜第８実施例として説明する。
第３実施形態のターゲット供給装置２６は、少なくとも上述の＜Ｃ＞の現象に対する解決手段を備え得る。
【０１２９】
上述の＜Ｃ＞の現象は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が接触面７１１ｃ及び７１２ｃと接触する部分しか十分に溶融しないと、ターゲット２７の加速中、当該ターゲット２７と電極７１０との接触が切断され易くなることであり得る。
ターゲット２７の加速中、当該ターゲット２７と電極７１０との接触が切断され易くなる要因は、次のような事項が主に考えられる。
すなわち、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が接触面７１１ｃ及び７１２ｃと接触する部分しか十分に溶融しないと、上記＜Ａ＞及び＜Ｂ＞の現象によって、加速中のターゲット２７の体積が減少するからであり得る。加速中のターゲット２７の体積が減少すると、当該ターゲット２７と電極７１０との間に隙間が生じ、当該ターゲット２７と電極７１０との接触が切断され得る。
【０１３０】
［７．１  第５実施例のターゲット供給装置］
図１２Ａ及び図１２Ｂを用いて、第５実施例のターゲット供給装置２６について説明する。
図１２Ａは、第５実施例ターゲット供給装置２６を説明するための図を示す。図１２Ｂは、図１２Ａに示されたカム７８１の動作を説明するための図を示す。
【０１３１】
第５実施例のターゲット供給装置２６に含まれる押圧機構７８は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７に対して、当該電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃを押圧する機構であってもよい。
第５実施例に係る押圧機構７８は、一対の電極７１０に挟まれたターゲット２７と当該電極７１０との接触を能動的に維持する機構であってもよい。
第５実施例に係る押圧機構７８は、カム７８１と、回動軸７８２と、弾性体７８３と、ホルダ７８４と、を含んでもよい。
【０１３２】
カム７８１は、一対の電極７１０の間の間隔が狭まる方向に向かって当該電極７１０を押圧してもよい。
カム７８１は、偏心カムであってもよい。
カム７８１の少なくとも外表面は、電気絶縁性を有する材料を用いて形成されてもよい。
カム７８１は、一対の電極７１０に含まれる第２電極７１２の接触面７１２ｃとは反対側の面に配置されてもよい。
カム７８１は、偏心した状態で回動可能なように回動軸７８２に取り付けられてもよい。
カム７８１の外周側面は、第２電極７１２の接触面７１２ｃとは反対側の面と、面接触してもよい。
カム７８１の外周側面の長さは、ターゲット移送機構７３によって移送されたターゲットワイヤ２７３の先端部２７３ａが接触面７１１ｃ及び７１２ｃと接触する位置から一端７１１ａ及び７１２ａまでの距離より長くてもよい。カム７８１が円板形状であれば、当該外周側面の長さは、当該先端部２７３ａの接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触位置から一端７１１ａ及び７１２ａまでの距離の２倍以上であってもよい。
【０１３３】
回動軸７８２は、カム７８１を回動させてもよい。
回動軸７８２は、円板状のカム７８１の中心位置からずれた位置に設けられてもよい。
回動軸７８２は、図示しないモータ等の駆動装置に連結されてもよい。
回動軸７８２に連結された駆動装置は、ターゲット制御部７５からの制御によって駆動してもよい。
【０１３４】
回動軸７８２に連結された駆動装置は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が内部まで溶融するタイミングに同期して回動軸７８２を駆動してもよい。また、当該駆動装置は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が当該電極７１０の間から射出されるタイミングに同期して回動軸７８２を駆動してもよい。
回動軸７８２に連結された駆動装置は、当該ターゲット２７の少なくとも溶融完了タイミングから射出タイミングまでの間、当該電極７１０の間の間隔が狭まる方向にカム７８１が当該電極７１０を押圧するよう、回動軸７８２を駆動してもよい。当該駆動装置は、ターゲットワイヤ２７３が一対の電極７１０の間に挟まれたタイミングから射出タイミングまでの間、当該電極７１０の間の間隔が狭まる方向にカム７８１が当該電極７１０を押圧するよう、回動軸７８２を駆動してもよい。
【０１３５】
弾性体７８３は、カム７８１によって押圧される第２電極７１２を支持してもよい。
弾性体７８３は、第２電極７１２の接触面７１２ｃとは反対側の面とホルダ７８４とを接続してもよい。
弾性体７８３は、引張ばねであってもよい。弾性体７８３は、例えばコイルばね、ゴム等であってもよい。
弾性体７８３の少なくとも外表面は、電気絶縁性を有する材料を用いて形成されてもよい。
弾性体７８３は、電極７１０の間の間隔が広がる方向に第２電極７１２を引っ張ってもよい
弾性体７８３は、カム７８１の回動によって伸縮してもよい。
【０１３６】
一対の電極７１０の間の間隔が狭まる方向にカム７８１が当該電極７１０を押圧する場合、弾性体７８３は、図１２Ｂに示すように、自然長より伸長してもよい。この場合、弾性体７８３は、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとターゲット２７との接触が維持できる程度に当該間隔が狭くなるよう、自然長より伸長してもよい。
それにより、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃは、当該電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が溶融し当該電極７１０の間を加速中であっても、当該ターゲット２７を押圧し得る。
一対の電極７１０の間の間隔が狭まる方向にカム７８１が当該電極７１０を押圧しない場合、弾性体７８３は、図１２Ａに示すように、図１２Ｂに示す場合より縮んでもよい。この場合、弾性体７８３は、ターゲットワイヤ２７３の直径程度に当該間隔が広がるよう、図１２Ｂに示す場合より縮んでもよい。
それにより、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃは、当該電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が射出された後には、ターゲットワイヤ２７３が当該電極７１０の間に円滑に移送されるような位置に戻され得る。
【０１３７】
ホルダ７８４は、第１電極７１１の接触面７１１ｃとは反対側の面を支持してもよい。ホルダ７８４は、第２電極７１２の接触面７１２ｃとは反対側の面を、弾性体７８３を介して支持してもよい。
ホルダ７８４は、絶縁ホルダ７４１に固定されてもよい。
ホルダ７８４は、電気絶縁性及び熱絶縁性を有してもよい。
【０１３８】
第５実施例のターゲット供給装置２６は、押圧機構７８を備えることで、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が溶融し加速中であっても、当該ターゲット２７を当該電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃで押圧し得る。
このため、第５実施例のターゲット供給装置２６は、加速中のターゲット２７の体積が減少しても、当該ターゲット２７と電極７１０との間に隙間が生じることを抑止し得る。第５実施例のターゲット供給装置２６は、加速中のターゲット２７と電極７１０との間の接触が切断されることを抑止し得る。
それにより、第５実施例のターゲット供給装置２６は、加速中のターゲット２７に対して、当該ターゲット２７が電極７１０の間から射出されるまで電流を供給し、ローレンツ力を印加し得る。
よって、第５実施例のターゲット供給装置２６は、所望速度のターゲット２７を一対の電極７１０の間から射出することができる。
【０１３９】
なお、第５実施例のターゲット供給装置２６は、カム７８１、回動軸７８２、及び弾性体７８３が第２電極７１２側に配置され、第２電極７１２だけが動くような構成に限定されない。
第５実施例のターゲット供給装置２６は、カム７８１、回動軸７８２、及び弾性体７８３が第１電極７１１側に配置され、第１電極７１１だけが動くような構成であってもよい。また、第５実施例のターゲット供給装置２６は、第１電極７１１及び第２電極７１２の両方が動くような構成であってもよい。
【０１４０】
［７．２  第６実施例のターゲット供給装置］
図１３Ａ及び図１３Ｂを用いて、第６実施例のターゲット供給装置２６について説明する。
図１３Ａは、第６実施例のターゲット供給装置２６を説明するための図を示す。
【０１４１】
第６実施例のターゲット供給装置２６に含まれる押圧機構７８は、第５実施例に係る押圧機構７８と異なる構成を備えてもよい。
第６実施例のターゲット供給装置２６の他の構成については、図１２Ａ及び図１２Ｂに示された第５実施例のターゲット供給装置２６の構成と同様であってもよい。
第６実施例に係る押圧機構７８は、一対の電極７１０に挟まれたターゲット２７と当該電極７１０との接触を受動的に維持する機構であってもよい。
第６実施例に係る押圧機構７８は、ホルダ７８４と、弾性体７８５とを含んでもよい。
【０１４２】
第６実施例に係るホルダ７８４は、第１電極７１１の接触面７１１ｃとは反対側の面を、弾性体７８５を介して支持してもよい。ホルダ７８４は、第２電極７１２の接触面７１２ｃとは反対側の面を、弾性体７８５を介して支持してもよい。
ホルダ７８４は、絶縁ホルダ７４１に固定されてもよい。
ホルダ７８４は、電気絶縁性及び熱絶縁性を有してもよい。
【０１４３】
弾性体７８５は、一対の電極７１０の間の間隔が狭まる方向に向かって当該電極７１０を押圧してもよい。
弾性体７８５は、圧縮ばねであってもよい。弾性体７８５は、例えばコイルばね、板バネ等であってもよい。
弾性体７８５の少なくとも外表面は、電気絶縁性を有する材料を用いて形成されてもよい。
弾性体７８５は、一対の電極７１０に含まれる第１電極７１１の接触面７１１ｃとは反対側の面に配置されてもよい。弾性体７８５は、一対の電極７１０に含まれる第２電極７１２の接触面７１２ｃとは反対側の面に配置されてもよい。
弾性体７８５は、一対の電極７１０とホルダ７８４とを接続してもよい。
弾性体７８５は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７によって伸縮してもよい。
【０１４４】
一対の電極７１０の間にターゲット２７が挟まれていない場合、当該電極７１０の間の間隔は、ターゲットワイヤ２７３の直径よりも狭くてもよい。この場合の一対の電極７１０の間の間隔は、当該電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が溶融し当該電極７１０の間を加速中であっても、接触面７１１ｃ及び７１２ｃとターゲット２７との接触が維持できる程度の間隔であってもよい。
一対の電極７１０の間にターゲットワイヤ２７３が移送されている場合、弾性体７８３は、ターゲットワイヤ２７３の直径程度に当該間隔が広がるよう、ターゲット２７が挟まれていない場合よりも縮んでもよい。
それにより、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃは、当該電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が溶融し当該電極７１０の間を加速中であっても、当該ターゲット２７を押圧し得る。
なお、図１３Ａでは図示していないが、ターゲットワイヤ２７３が移送される他端７１１ｂ及び７１２ｂ付近における電極７１０の間の間隔は、図２に示すように、一端７１１ａ及び７１２ａ付近並びに中央付近に比べて拡大されている。一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃは、移送されたターゲットワイヤ２７３を円滑に挟み得る。
【０１４５】
このように、第６実施例のターゲット供給装置２６は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が溶融し加速中であっても、当該ターゲット２７を当該電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃで押圧し得る。加速中のターゲット２７と電極７１０との間の接触は、維持され得る。
それにより、第６実施例のターゲット供給装置２６は、加速中のターゲット２７に対して、当該ターゲット２７が電極７１０の間から射出されるまで電流を供給し、ローレンツ力を印加し得る。
よって、第６実施例のターゲット供給装置２６は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示された第５実施例のターゲット供給装置２６と同様に、所望速度のターゲット２７を一対の電極７１０の間から射出することができる。
【０１４６】
図１３Ｂは、第６実施例のターゲット供給装置２６における変形例を説明するための図を示す。
第６実施例のターゲット供給装置２６は、弾性体７８５が第１電極７１１及び第２電極の両方に配置され、第１電極７１１及び第２電極７１２の両方が動くような構成に限定されない。
第６実施例のターゲット供給装置２６は、図１３Ｂに示すように、弾性体７８５が第２電極７１２側にだけ配置され、第２電極７１２だけが動くような構成であってもよい。また、第６実施例のターゲット供給装置２６は、弾性体７８５が第１電極７１１側にだけ配置され、第１電極７１１だけが動くような構成であってもよい。
【０１４７】
［７．３  第７実施例のターゲット供給装置］
図１４Ａ〜図１４Ｃを用いて、第７実施例のターゲット供給装置２６について説明する。
図１４Ａは、第７実施例のターゲット供給装置２６を説明するための図を示す。
【０１４８】
第７実施例のターゲット供給装置２６に含まれる押圧機構７８は、第５及び第６実施例に係る押圧機構７８と異なる構成を備えてもよい。
第７実施例に係る押圧機構７８は、一対の電極７１０に挟まれたターゲット２７と当該電極７１０との接触を受動的に維持する機構であってもよい。
第７実施例に係る押圧機構７８は、一対の電極７１０に含まれる第１電極７１１及び第２電極７１２の配置態様によって構成されてもよい。
【０１４９】
第７実施例に係る第１電極７１１及び第２電極７１２のそれぞれは、ターゲット２７の電極７１０からの射出方向に対して互いの間隔が狭くなる方向に、所定角度θ１だけ傾斜して配置されてもよい。
第７実施例に係る一対の電極７１０の間の間隔は、ターゲット２７の当該電極７１０からの射出方向に沿って狭くなり得る。
【０１５０】
所定角度θ１は、一対の電極７１０の他端７１１ｂ及び７１２ｂ付近での当該間隔が、ターゲットワイヤ２７３の直径より大きくなるような角度であってもよい。また、所定角度θ１は、一端７１１ａ及び７１２ａ付近での当該間隔が、チャンバ２内へ供給するドロップレット２７１の所望直径と同程度となるような角度であってもよい。また、所定角度θ１は、移送されたターゲットワイヤ２７３が当該電極７１０の間に挟まれた位置から一端７１１ａ及び７１２ａ付近までの間の当該間隔が、溶融したターゲット２７の直径以下となるような角度であってもよい。
【０１５１】
それにより、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃは、当該電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が溶融し当該電極７１０の間を加速中であっても、当該ターゲット２７を押圧し得る。
このため、第７実施例のターゲット供給装置２６は、加速中のターゲット２７に対して、当該ターゲット２７が電極７１０の間から射出されるまで電流を供給し、ローレンツ力を印加し得る。
よって、第７実施例のターゲット供給装置２６は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示された第５実施例のターゲット供給装置２６と同様に、所望速度のターゲット２７を一対の電極７１０の間から射出することができる。
【０１５２】
図１４Ｂは、第７実施例のターゲット供給装置２６における変形例１を説明するための図を示す。図１４Ｃは、第７実施例のターゲット供給装置２６における変形例２を説明するための図を示す。
第７実施例のターゲット供給装置２６は、第１電極７１１及び第２電極７１２のそれぞれが所定角度θ１だけ傾斜して配置されるような構成に限定されない。
第７実施例のターゲット供給装置２６は、図１４Ｂに示すように、第２電極７１２だけが所定角度θ２だけ傾斜して配置されてもよい。また、第７実施例のターゲット供給装置２６は、第１電極７１１だけが所定角度θ２だけ傾斜して配置されてもよい。
第７実施例のターゲット供給装置２６は、図１４Ｃに示すように、第１電極７１１及び第２電極７１２のそれぞれが、異なる所定角度θ３及びθ４だけ傾斜して配置されてもよい。
【０１５３】
［７．４  第８実施例のターゲット供給装置］
図１５を用いて、第８実施例のターゲット供給装置２６について説明する。
図１５は、第８実施例のターゲット供給装置２６を説明するための図を示す。
なお、図１５では、電極部７１に含まれる絶縁ガイド７１３の図示を省略している。
【０１５４】
第８実施例のターゲット供給装置２６に含まれる電極部７１は、図１４Ａに示された第７実施例に係る電極部７１に対し、溝７１８を追加した構成を備えてもよい。
更に、第８実施例に係る電極部７１に含まれる電極７１０は、図６Ｂに示された第２実施例の変形例１に係る電極７１０と同様の材料を用いて構成されてもよい。
第８実施例に係る押圧機構７８は、第７実施例に係る押圧機構７８と同様に、一対の電極７１０に含まれる第１電極７１１及び第２電極７１２の配置態様によって構成されてもよい。
【０１５５】
第８実施例に係る一対の電極７１０の間の間隔は、ターゲット２７の当該電極７１０からの射出方向に沿って狭くなっていてもよい。
一対の電極７１０は、ターゲット２７と化学反応し難い材料であり、ターゲット２７に対する吸着力が弱い材料であり、且つ、溶融したターゲット２７との接触角が９０°以下の材料を用いて形成されてもよい。加えて、当該電極７１０は、導電材料を用いて形成されてもよい。
一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃには、溝７１８が形成されてもよい。溝７１８は、ターゲット２７の射出方向に沿って延びるように形成されてもよい。
【０１５６】
それにより、第８実施例に係る一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７と、当該電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触面積は小さくなり得る。
当該接触面積が小さくなると、当該電極７１０の間に挟まれた固体のターゲット２７が溶融する際、当該ターゲット２７の接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの接触部分に生じた熱は、電極７１０側に向かって熱拡散し難くなり得る。当該接触部分に生じた熱が当該ターゲット２７の内部側に伝熱し易くなることから、当該ターゲット２７はその内部まで溶融し易くなり得る。
また、当該接触面積が小さくなると、第８実施例に係る一対の電極７１０の間を加速するターゲット２７と接触面７１１ｃ及び７１２ｃとの間で発生する摩擦力は、小さくなり得る。加速中のターゲット２７は当該電極７１０の間をより円滑に移動し得ることから、当該ターゲット２７は、当該電極７１０に付着して体積が減少され難くなり得る。このため、当該ターゲット２７と当該電極７１０との接触は、切断され難くなり得る。
それにより、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃは、当該電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が溶融し当該電極７１０の間を加速中であっても、当該ターゲット２７を押圧し得る。
このため、第８実施例のターゲット供給装置２６は、加速中のターゲット２７に対して、当該ターゲット２７が電極７１０の間から射出されるまで電流を供給し、ローレンツ力を印加し得る。
よって、第８実施例のターゲット供給装置２６は、図１４Ａ〜図１４Ｃに示された第７実施例のターゲット供給装置２６と同様に、所望速度のターゲット２７を一対の電極７１０の間から射出することができる。
【０１５７】
第３実施形態のターゲット供給装置２６の他の構成については、図１〜図４Ｂに示されたターゲット供給装置２６の構成と同様であってもよい。
【０１５８】
［８．第４実施形態のターゲット供給装置］
図１６Ａ及び図１６Ｂを用いて、第４実施形態のターゲット供給装置２６について説明する。
第４実施形態のターゲット供給装置２６は、図１〜図１５に示された第１〜第３実施形態のターゲット供給装置２６を組み合わせた構成を備えてもよい。
第４実施形態のターゲット供給装置２６の構成において、図１〜図１５に示された第１〜第３実施形態のターゲット供給装置２６と同様の構成については説明を省略する。
第４実施形態のターゲット供給装置２６の実施態様を、第９実施例として説明する。
【０１５９】
［８．１  第９実施例のターゲット供給装置］
図１６Ａ及び図１６Ｂを用いて、第９実施例のターゲット供給装置２６について説明する。
図１６Ａは、第９実施例のターゲット供給装置２６を説明するための図を示す。図１６Ｂは、図１６Ａに示されたＡ−Ａ線における電極部７１の一部断面図を示す。
なお、図１６Ａ及び図１６Ｂでは、電極部７１に含まれる絶縁ガイド７１３の図示を省略している。
【０１６０】
第９実施例のターゲット供給装置２６は、図５Ａに示された第１実施例と、図６Ａに示された第２実施例と、図７に示された第３実施例と、図１４Ａに示された第７実施例とを組み合わせた構成を備えてもよい。
更に、第９実施例のターゲット供給装置２６は、図７に示された第３実施例に係る磁場生成装置７６に対し、ヨーク７６３を追加した構成を備えてもよい。
更に、第９実施例のターゲット供給装置２６は、図５Ａに示された第１実施例に係る電極部７１に対し、断熱部材７１７を追加した構成を備えてもよい。
【０１６１】
第９実施例に係る磁場生成装置７６は、電磁コイル７６１と、磁場生成電源７６２と、ヨーク７６３とを含んでもよい。
【０１６２】
電磁コイル７６１及び磁場生成電源７６２は、図７に示された第３実施例に係る電磁コイル７６１及び磁場生成電源７６２と同様の構成であってもよい。
【０１６３】
ヨーク７６３は、電磁コイル７６１の磁心であってもよい。
ヨーク７６３は、電磁コイル７６１の内部に配置されてもよい。
ヨーク７６３は、電磁コイル７６１が生成した外部磁場の磁力線を一対の電極７１０の間に集中させてもよい。
【０１６４】
第９実施例に係る電極部７１は、一対の電極７１０と、絶縁ガイド７１３と、断熱部材７１４と、ヒータ７１５と、断熱部材７１７とを含んでもよい。
【０１６５】
絶縁ガイド７１３、断熱部材７１４、及びヒータ７１５は、図５Ａに示された第１実施例に係る絶縁ガイド７１３、断熱部材７１４、及びヒータ７１５と同様の構成であってもよい。
【０１６６】
一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃの構成材料は、図６Ａに示された第２実施例に係る接触面７１１ｃ及び７１２ｃと同様の構成材料であってもよい。
一対の電極７１０の第１電極７１１及び第２電極７１２の配置態様は、図１４Ａに示された第７実施例に係る第１電極７１１及び第２電極７１２と同様の配置態様であってもよい。第９実施例に係る押圧機構７８は、第１電極７１１及び第２電極７１２の配置態様によって構成され得る。
【０１６７】
断熱部材７１７は、一対の電極７１０から外部への放熱を遮断してもよい。
断熱部材７１７は、一対の電極７１０の接触面７１１ｃ及び７１２ｃに連なる面上に設置されてもよい。断熱部材７１７は、一対の電極７１０の表面上であって、絶縁ガイド７１３の設置面上に設置されてもよい。断熱部材７１７は、絶縁ガイド７１３に埋め込まれた状態で、当該設置面上に設置されてもよい。断熱部材７１４は、ターゲット２７の射出方向に沿って電極７１０の間を覆うように設置されてもよい。
断熱部材７１７は、電気絶縁性及び熱絶縁性を有してもよい。
【０１６８】
第９実施例に係るターゲット制御部７５は、図５Ａに示された第１実施例に係るターゲット制御部７５、及び、図７に示された第３実施例に係るターゲット制御部７５と同様の制御を行ってもよい。
【０１６９】
上記構成により、第９実施例のターゲット供給装置２６は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７をその内部まで溶融し、当該ターゲット２７と当該電極７１０との間に生じる摩擦力を抑制し得る。
更に、第９実施例に係るターゲット供給装置２６は、ターゲット２７が内部まで溶融するタイミングに同期して外部磁場を生成し、当該ターゲット２７の電極７１０との接触部分だけが当該電極７１０の間からミスト状に噴出することを抑止し得る。
更に、第９実施例に係るターゲット供給装置２６は、加速中のターゲット２７に電極７１０を押圧して両者の接触を維持し、当該ターゲット２７が電極７１０の間から射出されるまで電流を供給してローレンツ力を印加し得る。
よって、第９実施例のターゲット供給装置２６は、所望体積及び所望速度のドロップレット２７１を一対の電極７１０の間から円滑に射出することができる。
【０１７０】
第４実施形態のターゲット供給装置２６の他の構成については、図１〜図１５に示されたターゲット供給装置２６の構成と同様であってもよい。
なお、第４実施形態のターゲット供給装置２６は、第１〜第３実施形態を第９実施例のように組み合わせた実施態様に限定されない。第４実施形態のターゲット供給装置２６は、第１〜第３実施形態を第９実施例とは異なるように組み合わせた実施態様であってもよい。
【０１７１】
［９．第５実施形態のターゲット供給装置］
図１７Ａ及び図１７Ｂを用いて、第５実施形態のターゲット供給装置２６について説明する。
第５実施形態のターゲット供給装置２６は、電極部７１の構成が、図１〜図１６Ｂに示された第１〜第４実施形態のターゲット供給装置２６の電極部７１と異なる構成であってもよい。
第５実施形態に係る電極部７１に含まれる一対の電極７１０は、レール状の電極でなくてもよい。第５実施形態に係る電極部７１に含まれる一対の電極７１０は、当該電極７１０の間に挟まれて溶融したターゲット２７が当該電極７１０の間から射出されるように回動してもよい。
第５実施形態のターゲット供給装置２６の構成において、図１〜図１６Ｂに示されたターゲット供給装置２６と同様の構成については説明を省略する。
第５実施形態のターゲット供給装置２６の実施態様を、第１０実施例として説明する。
【０１７２】
［９．１  第１０実施例のターゲット供給装置］
図１７Ａを用いて、第１０実施例のターゲット供給装置２６について説明する。
図１７Ａは、第１０実施例のターゲット供給装置２６を説明するための図を示す。
【０１７３】
第１０実施例のターゲット供給装置２６に含まれる一対の電極７１０は、一対のギヤ７９１を用いて構成されてもよい。
一対のギヤ７９１は、電源７２に接続されてもよい。
一対のギヤ７９１の間には、磁場生成装置７６によって外部磁場が生成されてもよい。
一対のギヤ７９１の間には、ターゲット移送機構７３によってターゲットワイヤ２７３が移送されてもよい。
一対のギヤ７９１の間に挟まれたターゲット２７には、電源７２によって供給された電流が流れてもよい。
【０１７４】
一対のギヤ７９１の歯７９１ａは、ノコギリ波の形状に形成されてもよい。それにより、一対のギヤ７９１と当該ギヤ７９１の間に挟まれたターゲット２７との接触面積は、小さくなり得る。
一対のギヤ７９１のそれぞれは、回動可能なように回動軸７９１ｂに取り付けられてもよい。一対のギヤ７９１の回動方向は、当該ターゲット２７をターゲット２７の射出方向に送り出すような方向であってもよい。
一対のギヤ７９１の回動軸７９１ｂのそれぞれは、図示しないモータ等の駆動装置に連結されてもよい。
回動軸７９１ｂに連結された駆動装置は、ターゲット制御部７５からの制御によって駆動してもよい。
【０１７５】
回動軸７９１ｂに連結された駆動装置は、固体のターゲット２７であるターゲットワイヤ２７３が一対のギヤ７９１の間に移送されたタイミングに同期して回動軸７９１ｂを駆動してもよい。
一対のギヤ７９１の回動に伴って、当該ギヤ７９１の歯７９１ａは、当該ギヤ７９１の間に向かって順次導かれ得る。当該ギヤ７９１の間に移送された固体のターゲット２７は、当該ギヤ７９１の間に順次導かれた歯７９１ａによって押圧された状態で、当該ギヤ７９１の間に挟まれ得る。
【０１７６】
回動軸７９１ｂに連結された駆動装置は、固体のターゲット２７が一対のギヤ７９１の間に挟まれたタイミングから溶融完了したタイミングの間、回動軸７９１ｂを駆動しなくてもよい。
一対のギヤ７９１の間に挟まれた固体のターゲット２７の当該ギヤ７９１との接触面積は小さいため、当該ターゲット２７の当該ギヤ７９１との接触部分に生じた熱は、ギヤ７９１側に向かって熱拡散し難くなり得る。当該ターゲット２７は、歯７９１ａによって押圧された状態でその内部まで溶融し得る。
【０１７７】
回動軸７９１ｂに連結された駆動装置は、一対のギヤ７９１の間に挟まれたターゲット２７が内部まで溶融するタイミングに同期して回動軸７９１ｂを駆動してもよい。
一対のギヤ７９１が回動すると、当該ギヤ７９１の間にある歯７９１ａは、当該ギヤ７９１の間の間隔が狭くなるように導かれ得る。当該ギヤ７９１の間に挟まれたターゲット２７は、当該ギヤ７９１の回動で導かれた歯７９１ａによって押圧され得る。当該ターゲット２７の溶融した先端部分は、当該ギヤ７９１の間に既に導かれた当該ターゲット２７を押圧していた歯７９１ａによって、ターゲット２７の未溶融の残りの部分から分離され得る。当該ターゲット２７と当該ギヤ７９１との接触面積が小さいため、当該ターゲット２７の溶融した先端部分は、当該ギヤ７９１に付着して体積が減少し難く、一定の体積で分離し得る。分離された当該ターゲット２７は、ドロップレット２７１を形成して当該ギヤ７９１の間から円滑に射出され得る。
【０１７８】
また、当該ターゲット２７が内部まで溶融するタイミングから当該ターゲット２７の溶融した部分が分離するタイミングまでの間、当該ターゲット２７は、体積が減少せずに歯７９１ａによって押圧された状態で留まり得る。当該ターゲット２７には一定の電流が流れ得る。
磁場生成装置７６は、一対のギヤ７９１の間に挟まれたターゲット２７が内部まで溶融するタイミングに同期して一定強さの外部磁場を生成してもよい。
それにより、当該ターゲット２７の溶融した先端部分には、一定のローレンツ力が印加され得る。当該ターゲット２７は、一定の体積で分離した後、一定の速度で射出され得る。加えて、当該ターゲット２７の当該ギヤ７９１との接触部分だけがミスト状に噴出することも抑止され得る。
【０１７９】
このように、第１０実施例のターゲット供給装置２６は、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７をその内部まで溶融させ、所望体積及び所望速度のドロップレット２７１として当該電極７１０の間から円滑に射出することができる。
【０１８０】
図１７Ｂは、第１０実施例のターゲット供給装置２６の変形例を説明するための図を示す。
第１０実施例の変形例に係るターゲット供給装置２６に含まれる一対の電極７１０は、一対のギヤ７９１の代りに一対のフック７９２を用いて構成されてもよい。
【０１８１】
一対のフック７９２のそれぞれに含まれる爪７９２ａは、当該フック７９２の間に移送されたターゲットワイヤ２７３を挟んでもよい。一対のフック７９２と当該フック７９２の間に挟まれたターゲット２７との接触面積は、小さくなり得る。
一対のフック７９２のそれぞれは、遊びをもって回動可能なように回動軸７９２ｂに取り付けられてもよい。一対のフック７９２の回動方向は、当該ターゲット２７をターゲット２７の射出方向に送り出すような方向であってもよい。
【０１８２】
一対のフック７９２は、当該フック７９２の間に挟まれたターゲット２７に流れる電流と当該ターゲット２７に印加される磁場とにより発生するローレンツ力を駆動力として回動してもよい。
一対のフック７９２は、当該ターゲット２７に流れる電流と磁場生成装置７６によって当該ターゲット２７に印加される外部磁場とにより発生するローレンツ力を駆動力として回動してもよい。当該フック７９２の回動は、当該外部磁場を生成する磁場生成装置７６の動作を制御するターゲット制御部７５によって制御され得る。
【０１８３】
一対のフック７９２は、固体のターゲット２７であるターゲットワイヤ２７３が当該フック７９２の間に移送されると、回動しながら当該ターゲットワイヤ２７３を爪７９２ａで挟みこんでもよい。一対のフック７９２の間に移送された固体のターゲット２７は、爪７９２ａによって押圧された状態で、当該フック７９２の間に挟まれ得る。
一対のフック７９２の間に挟まれた固体のターゲット２７には、一定の電流が供給されてもよい。当該ターゲット２７の当該フック７９２との接触面積は小さいため、当該ターゲット２７の当該フック７９２との接触部分に生じた熱は、フック７９２側に向かって熱拡散し難くなり得る。当該ターゲット２７は、爪７９２ａによって押圧された状態でその内部まで溶融し得る。
【０１８４】
磁場生成装置７６は、一対のフック７９２の間に挟まれたターゲット２７が内部まで溶融するタイミングに同期して当該フック７９２の間に一定の強さの外部磁場を生成してもよい。
一対のフック７９２の間に挟まれたターゲット２７には外部磁場によるローレンツ力が印加され得る。同時に、当該フック７９２には外部磁場によるローレンツ力が印加され得る。当該フック７９２は、ローレンツ力によってターゲット２７の射出方向に回動し得る。
一対のフック７９２が回動すると、当該フック７９２の間にある爪７９２ａは、当該フック７９２の間の間隔が狭くなるように導かれ得る。当該フック７９２の間に挟まれたターゲット２７は、当該フック７９２の回動で導かれた爪７９２ａによって押圧され得る。同時に、当該ターゲット２７の溶融した先端部分は、ターゲット２７の未溶融の残りの部分から分離され得る。当該ターゲット２７と当該フック７９２との接触面積が小さいため、当該ターゲット２７の溶融した先端部分は、当該フック７９２に付着して体積が減少し難く、一定の体積で分離し得る。分離された当該ターゲット２７には、一定のローレンツ力が印加され得る。当該ターゲット２７は、ドロップレット２７１を形成して当該フック７９２の間から一定の速度で円滑に射出され得る。加えて、当該ターゲット２７の当該フック７９２との接触部分だけがミスト状に噴出することも抑止され得る。
【０１８５】
第１０実施例の変形例に係るターゲット供給装置２６は、第１０実施例のターゲット供給装置２６と同様に、一対の電極７１０の間に挟まれたターゲット２７をその内部まで溶融させ、所望体積及び所望速度のドロップレット２７１として当該電極７１０の間から円滑に射出することができる。
【０１８６】
第５実施形態のターゲット供給装置２６の他の構成については、図１〜図１６Ｂに示されたターゲット供給装置２６の構成と同様であってもよい。
【０１８７】
［１０．第６実施形態のターゲット供給装置］
図１８Ａ及び図１８Ｂを用いて、第６実施形態のターゲット供給装置２６について説明する。
第６実施形態のターゲット供給装置２６は、ターゲット２７及び一対の電極７１０の構成材料が、図１〜図１７Ｂに示された第１〜第５実施形態のターゲット供給装置２６と異なってもよい。
第６実施形態のターゲット供給装置２６の構成において、図１〜図１７Ｂに示されたターゲット供給装置２６と同様の構成については説明を省略する。
第６実施形態のターゲット供給装置２６の実施態様を、第１１実施例として説明する。
【０１８８】
［１０．１  第１１実施例のターゲット供給装置］
図１８Ａを用いて、第１１実施例のターゲット供給装置２６について説明する。
図１８Ａは、第１１実施例のターゲット供給装置２６が供給するターゲット２７の構成材料を説明するための図を示す。図１８Ｂは、第１１実施例のターゲット供給装置２６に含まれる一対の電極７１０の構成材料を説明するための図を示す。
【０１８９】
第１１実施例に係るターゲット２７の構成材料は、パルスレーザ光３３が照射されると１３ｎｍ程度の波長を含むＥＵＶ光２５１を放射するターゲット２７の構成材料よりも高い融点を有する材料であってもよい。パルスレーザ光３３が照射されると１３ｎｍ程度の波長を含むＥＵＶ光２５１を放射するターゲット２７の構成材料は、例えばスズであってもよい。第１１実施例に係るターゲット２７の構成材料は、例えばスズよりも高い融点を有する材料であってもよい。
第１１実施例に係るターゲット２７の構成材料は、パルスレーザ光３３が照射されると６ｎｍ程度の波長を含むＥＵＶ光２５１を放射するような材料であってもよい。
第１１実施例に係るターゲット２７の構成材料は、図１８Ａに示された材料、又は、それらの内のいずれか２つ以上を組み合わせた材料であってもよい。
【０１９０】
第１１実施例に係る一対の電極７１０の構成材料は、パルスレーザ光３３が照射されると６ｎｍ程度の波長を含むＥＵＶ光２５１を放射するターゲット２７に適した材料であってもよい。
第１１実施例に係る一対の電極７１０の構成材料は、第１１実施例に係るターゲット２７の構成材料よりも高い融点を有する材料であってもよい。
第１１実施例に係る一対の電極７１０の構成材料は、常磁性体又は強磁性体が好ましい。
第１１実施例に係る一対の電極７１０の構成材料は、図１８Ｂに示された材料、又は、それらの内のいずれか２つ以上を組み合わせた材料であってもよい。好適には、第１１実施例に係る一対の電極７１０の構成材料は、図１８Ｂに示された材料のうちの銅及びアルミニウム以外の材料、又はそれらの内のいずれか２つ以上を組み合わせた材料であってもよい。
【０１９１】
第６実施形態のターゲット供給装置２６の他の構成については、図１〜図１７Ｂに示されたターゲット供給装置２６の構成と同様であってもよい。
【０１９２】
［１１．ターゲット供給装置を備えるＥＵＶ光生成装置］
［１１．１  構成］
図１９を用いて、上述したターゲット供給装置２６を備えるＥＵＶ光生成装置１について説明する。
図１９は、ターゲット供給装置２６を備えるＥＵＶ光生成装置１を説明するための図を示す。
図１９に示されたＥＵＶ光生成装置１の構成において、図１及び図４に示されたＥＵＶ光生成装置１、並びに、図１〜図１８Ｂに示されたターゲット供給装置２６と同様の構成については説明を省略する。
【０１９３】
ＥＵＶ光生成装置１は、上述のように、チャンバ２、アクチュエータ２ｅ、フレキシブル管２ｄ、ターゲット供給装置２６、ターゲットセンサ４、ＥＵＶ光生成制御部５、アクチュエータドライバ５１の他に、以下の構成要素を含んでもよい。
ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２の内部に、レーザ光集光光学系２２ａと、ＥＵＶ集光ミラー２３と、ターゲット回収部２８と、ビームダンプ４４と、ホルダ２２ｂと、ホルダ２３ｂと、ホルダ４４ｂとを含んでもよい。
【０１９４】
レーザ光集光光学系２２ａは、少なくとも１つのミラーを含んでもよい。レーザ光集光光学系２２ａは、少なくとも１つのレンズを含んでもよい。
レーザ光集光光学系２２ａは、ウインドウ２１を介して入射されたパルスレーザ光３２がプラズマ生成領域２５で集光するような位置及び姿勢となるよう、ホルダ２２ｂによって保持されてもよい。
【０１９５】
ビームダンプ４４は、レーザ光集光光学系２２ａによって集光されたパルスレーザ光３３の光路の延長線上に位置するよう、ホルダ４４ｂによって保持されてもよい。
【０１９６】
ターゲット回収部２８は、チャンバ２内におけるターゲット２７の進行経路の延長線上に配置されてもよい。
【０１９７】
ＥＵＶ集光ミラー２３は、プラズマ生成領域２５で生成されたＥＵＶ光２５１が中間集光点２９２で集光するよう、ホルダ２３ｂによって保持されてもよい。
【０１９８】
ターゲットセンサ４は、チャンバ２の壁２ａに複数設けられてもよい。
複数のターゲットセンサ４は、チャンバ２内に出力されたターゲット２７を異なる２つの方向から観測してもよい。
複数のターゲットセンサ４は、ターゲット供給装置２６からプラズマ生成領域２５までの間の所定位置におけるターゲット２７の通過タイミングを検出してもよい。
複数のターゲットセンサ４は、ターゲット供給装置２６からプラズマ生成領域２５までの間におけるターゲット２７の通過位置を検出してもよい。ターゲット２７の通過位置とは、ターゲット供給装置２６からプラズマ生成領域２５に至るターゲットの想定軌道と所定位置で直交する平面において観測されたターゲット２７の通過位置であってもよい。
複数のターゲットセンサ４は、検出した情報をＥＵＶ光生成制御部５に出力してもよい。
【０１９９】
ＥＵＶ光生成制御部５は、露光装置６との間で各種信号を送受信してもよい。
例えば、ＥＵＶ光生成制御部５には、ＥＵＶ光２５２の出力指令を示すＥＵＶ光出力指令信号が露光装置６から送信されてもよい。ＥＵＶ光出力指令信号には、ＥＵＶ光２５２の目標出力タイミング、目標繰り返し周波数、目標パルスエネルギ等の情報が含まれていてもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、露光装置６から送信された各種信号に基づいて、ＥＵＶ光生成装置１の各構成要素の動作を統括的に制御してもよい。
【０２００】
ＥＵＶ光生成制御部５は、レーザ装置３と接続されてもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、レーザ装置３の発振タイミングを制御してもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、レーザ光集光光学系２２ａと接続されてもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、パルスレーザ光の進行方向及び集光位置を、レーザ光集光光学系２２ａを介して制御してもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、アクチュエータドライバ５１と接続されてもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット供給装置２６から出力されるターゲット２７の位置及び進行経路等を、アクチュエータドライバ５１を介して制御してもよい。
【０２０１】
ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット制御部７５と接続されてもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット供給装置２６から出力されるターゲット２７の出力タイミング、出力周波数、速度、体積等を、ターゲット制御部７５を介して制御してもよい。
例えば、ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット２７の出力指令を示すターゲット出力指令信号をターゲット制御部７５に出力してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光出力指令信号に基づいて、ターゲット出力指令信号を生成してもよい。ターゲット出力指令信号には、ターゲット２７の目標出力タイミング、目標出力周波数、目標速度、目標体積等の情報が含まれていてもよい。
【０２０２】
［１１．２  動作］
ＥＵＶ光生成制御部５は、露光装置６によって送信されたＥＵＶ光出力指令信号を受信してもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光出力指令信号に基づいて、ターゲット２７の出力指令を示すターゲット出力指令信号をターゲット制御部７５に出力してもよい。
【０２０３】
ターゲット制御部７５は、ターゲット出力指令信号に基づいて、ターゲット供給装置２６の各構成要素の動作を制御してもよい。ターゲット供給装置２６は、ターゲット制御部７５からの制御によって、ターゲット出力指令信号に含まれる各種目標値に適合したターゲット２７をチャンバ２内に出力し得る。
【０２０４】
特に、ターゲット制御部７５は、図４Ａを用いて説明したように、電源７２から出力された電圧検出信号に基づいて、一対の電極７１０の間の電圧変動を検知してもよい。ターゲット制御部７５は、検知された電圧変動及びターゲット出力指令信号に基づいて、当該電極７１０の間に供給する電流の供給タイミング及び供給量、並びに、ターゲットワイヤ２７３の移送タイミング及び移送量を制御してもよい。
例えば、ターゲット制御部７５は、電圧検知信号に含まれる電圧値の変動から、ターゲット２７の出力周波数を計算してもよい。ターゲット制御部７５は、計算されたターゲット２７の出力周波数と、ターゲット出力指令信号に含まれる目標出力周波数との差分を算出してもよい。ターゲット制御部７５は、当該差分が所定の許容範囲内に無ければ、ターゲットワイヤ２７３の移送タイミング及び移送量を適宜修正してもよい。
【０２０５】
また、ターゲット制御部７５は、電源７２から出力された電圧検出信号に基づいて、一対の電極７１０に挟まれたターゲット２７の状態を判定してもよい。
例えば、電圧検知信号に含まれる電圧値が当該電極７１０に対する電源７２の印加電圧値と同等であれば、ターゲット制御部７５は、当該ターゲット２７の状態を次のように判定してもよい。すなわち、ターゲット制御部７５は、当該電極７１０の間にターゲットワイヤ２７３が移送される前の状態、又は、当該電極７１０の間からターゲット２７が射出された後の状態であると判定してもよい。
【０２０６】
一方、電圧検知信号に含まれる電圧値が当該電極７１０に対する電源７２の印加電圧値より低下すれば、ターゲット制御部７５は、当該電極７１０の間にターゲット２７が挟まれた状態であると判定してもよい。このとき、当該電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が溶融状態であるときの電圧検知信号に含まれる電圧値は、当該ターゲット２７が固体状態であるときの電圧値よりも大きくなり得る。更に、当該電極７１０の間に挟まれたターゲット２７が溶融状態である場合において、加速中の状態であるときの電圧検知信号に含まれる電圧値は、加速前の状態であるときの電圧値よりも大きくなり得る。ターゲット制御部７５は、電圧検知信号に含まれる電圧値の大きさ応じて当該ターゲット２７の状態を判定してもよい。
ターゲット制御部７５は、当該ターゲット２７の状態に応じて、図７を用いて説明したように、当該ターゲット２７に供給する電流の供給タイミング及び供給量、並びに、外部磁場の生成タイミング及び強さを制御してもよい。
【０２０７】
ターゲットセンサ４は、チャンバ２内の所定位置におけるターゲット２７の通過位置及び通過タイミングを検出してもよい。ターゲットセンサ４は、検出した情報をＥＵＶ光生成制御部５に出力してもよい。
【０２０８】
ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット２７の通過位置の情報に基づいて、プラズマ生成領域２５におけるターゲット２７の到達位置を計算してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、計算されたターゲット２７の到達位置とプラズマ生成領域２５の位置との差分を算出してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、当該差分が所定の許容範囲内に無ければ、ターゲット供給装置２６の位置及び姿勢を修正するための制御信号をアクチュエータドライバ５１に出力してもよい。
アクチュエータドライバ５１は、図４Ａを用いて説明したように、当該制御信号に対応した駆動信号をアクチュエータ２ｅに出力して、アクチュエータ２ｅを駆動してもよい。
それにより、ターゲット供給装置２６から供給されるターゲット２７の進行経路は調整され、当該ターゲット２７はプラズマ生成領域２５に到達し得る。
【０２０９】
ＥＵＶ光生成制御装置５は、複数のターゲット２７の通過タイミングの情報から、ターゲット２７の出力周波数を計算してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、計算されたターゲット２７の出力周波数と、ＥＵＶ光出力指令信号に含まれるＥＵＶ光２５２の目標繰り返し周波数との差分を算出してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、当該差分が所定の許容範囲内に無ければ、ターゲット出力指令信号に含まれるターゲット２７の目標出力周波数を修正してもよい。
【０２１０】
また、ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット２７の通過タイミングの情報から、ターゲット２７のプラズマ生成領域２５への到達タイミングを計算してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、計算されたターゲット２７の到達タイミングにパルスレーザ光３３がプラズマ生成領域２５に集光されるよう、レーザ装置３の発振タイミングを制御してもよい。
レーザ装置３は、ＥＵＶ光生成制御部５から発振タイミングの制御に基づいて、パルスレーザ光３１を発振してもよい。
それにより、プラズマ生成領域２５に到達したターゲット２７に対してパルスレーザ光３３が照射され得る。パルスレーザ光３３が照射されたターゲット２７は、プラズマ化してＥＵＶ光２５１を放射し得る。ＥＵＶ光２５１は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって集光され、ＥＵＶ光２５２として露光装置６に導出され得る。
【０２１１】
上記構成により、ターゲット２７の出力周波数及びプラズマ生成領域２５におけるターゲット２７の到達位置は、フィードバック制御され得る。よって、プラズマ生成領域２５において所定の繰り返し周波数でＥＵＶ光２５１を生成し得る。
【０２１２】
［１２．その他］
［１２．１  各制御部のハードウェア環境］
当業者は、汎用コンピュータまたはプログラマブルコントローラにプログラムモジュールまたはソフトウェアアプリケーションを組み合わせて、ここに述べられる主題が実行されることを理解するだろう。一般的に、プログラムモジュールは、本開示に記載されるプロセスを実行できるルーチン、プログラム、コンポーネント、データストラクチャー等を含む。
【０２１３】
図２０は、開示される主題の様々な側面が実行され得る例示的なハードウェア環境を示すブロック図である。図２０の例示的なハードウェア環境１００は、処理ユニット１０００と、ストレージユニット１００５と、ユーザインターフェイス１０１０と、パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０と、シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０と、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０とを含んでもよいが、ハードウェア環境１００の構成は、これに限定されない。
【０２１４】
処理ユニット１０００は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１００１と、メモリ１００２と、タイマ１００３と、画像処理ユニット（ＧＰＵ）１００４とを含んでもよい。メモリ１００２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）とリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）とを含んでもよい。ＣＰＵ１００１は、市販のプロセッサのいずれでもよい。デュアルマイクロプロセッサや他のマルチプロセッサアーキテクチャが、ＣＰＵ１００１として使用されてもよい。
【０２１５】
図２０におけるこれらの構成物は、本開示において記載されるプロセスを実行するために、相互に接続されていてもよい。
【０２１６】
動作において、処理ユニット１０００は、ストレージユニット１００５に保存されたプログラムを読み込んで、実行してもよい、また、処理ユニット１０００は、ストレージユニット１００５からプログラムと一緒にデータを読み込んでもよい、また、処理ユニット１０００は、ストレージユニット１００５にデータを書き込んでもよい。ＣＰＵ１００１は、ストレージユニット１００５から読み込んだプログラムを実行してもよい。メモリ１００２は、ＣＰＵ１００１によって実行されるプログラムおよびＣＰＵ１００１の動作に使用されるデータを、一時的に保管する作業領域であってもよい。タイマ１００３は、時間間隔を計測して、プログラムの実行に従ってＣＰＵ１００１に計測結果を出力してもよい。ＧＰＵ１００４は、ストレージユニット１００５から読み込まれるプログラムに従って、画像データを処理し、処理結果をＣＰＵ１００１に出力してもよい。
【０２１７】
パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、ＥＵＶ光生成制御部５、レーザ光進行方向制御部３４、ターゲット制御部７５、モータドライバ７３７、及びアクチュエータドライバ５１等の、処理ユニット１０００と通信可能なパラレルＩ／Ｏデバイスに接続されてもよく、処理ユニット１０００とそれらパラレルＩ／Ｏデバイスとの間の通信を制御してもよい。シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、アクチュエータ２ｅ、ヒータ７１５、電源７２、モータ７３６、磁場生成電源７６２、磁場遮蔽体駆動部７６６、押圧機構７８の駆動装置、及びギヤ７９１の駆動装置等の、処理ユニット１０００と通信可能なシリアルＩ／Ｏデバイスに接続されてもよく、処理ユニット１０００とそれらシリアルＩ／Ｏデバイスとの間の通信を制御してもよい。Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０は、アナログポートを介して、温度センサ、圧力センサ、電圧センサ、真空計各種センサ、ターゲットセンサ４、及び電流モニタ７７等のアナログデバイスに接続されてもよく、処理ユニット１０００とそれらアナログデバイスとの間の通信を制御したり、通信内容のＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換を行ってもよい。
【０２１８】
ユーザインターフェイス１０１０は、操作者が処理ユニット１０００にプログラムの停止や、割込みルーチンの実行を指示できるように、処理ユニット１０００によって実行されるプログラムの進捗を操作者に表示してもよい。
【０２１９】
例示的なハードウェア環境１００は、本開示におけるＥＵＶ光生成制御部５、レーザ光進行方向制御部３４、ターゲット制御部７５、モータドライバ７３７、及びアクチュエータドライバ５１の構成に適用されてもよい。当業者は、それらのコントローラが分散コンピューティング環境、すなわち、通信ネットワークを介して繋がっている処理ユニットによってタスクが実行される環境において実現されてもよいことを理解するだろう。本開示において、ＥＵＶ光生成制御部５、レーザ光進行方向制御部３４、ターゲット制御部７５、モータドライバ７３７、及びアクチュエータドライバ５１は、イーサネットやインターネットといった通信ネットワークを介して互いに接続されてもよい。分散コンピューティング環境において、プログラムモジュールは、ローカルおよびリモート両方のメモリストレージデバイスに保存されてもよい。
【０２２０】
［１２．２  その他の変形例］
上記で説明した実施形態は、変形例を含めて各実施例及び各実施形態同士で互いの技術を適用し得ることは、当業者には明らかであろう。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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修飾語「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】
【０２２３】
１                  …ＥＵＶ光生成装置
２                  …チャンバ
２６                …ターゲット供給装置
２７                …ターゲット
５                  …ＥＵＶ光生成制御部
７１０              …電極
７１１ｃ、７１２ｃ  …接触面
７１８              …溝
７２                …電源
７５                …ターゲット制御部
７６                …磁場生成装置
７６４              …磁石
７６５              …磁場遮蔽体
７８１              …カム
７８５              …弾性体
７９１              …ギヤ
７９２              …フック
【図１】
2015145580.tif 000003
【図２】
2015145580.tif 000004
【図３Ａ】
2015145580.tif 000005
【図３Ｂ】
2015145580.tif 000006
【図３Ｃ】
2015145580.tif 000007
【図４Ａ】
2015145580.tif 000008
【図４Ｂ】
2015145580.tif 000009
【図７】
2015145580.tif 000010
【図８】
2015145580.tif 000011
【図９Ａ】
2015145580.tif 000012
【図９Ｂ】
2015145580.tif 000013
【図１０】
2015145580.tif 000014
【図１１Ａ】
2015145580.tif 000015
【図１１Ｂ】
2015145580.tif 000016
【図１４Ａ】
2015145580.tif 000017
【図１４Ｂ】
2015145580.tif 000018
【図１４Ｃ】
2015145580.tif 000019
【図１７Ａ】
2015145580.tif 000020
【図１７Ｂ】
2015145580.tif 000021
【図１８Ａ】
2015145580.tif 000022
【図１８Ｂ】
2015145580.tif 000023
【図１９】
2015145580.tif 000024
【図２０】
2015145580.tif 000025
【図５Ａ】
2015145580.tif 000026
【図５Ｂ】
2015145580.tif 000027
【図５Ｃ】
2015145580.tif 000028
【図６Ａ】
2015145580.tif 000029
【図６Ｂ】
2015145580.tif 000030
【図６Ｃ】
2015145580.tif 000031
【図１２Ａ】
2015145580.tif 000032
【図１２Ｂ】
2015145580.tif 000033
【図１３Ａ】
2015145580.tif 000034
【図１３Ｂ】
2015145580.tif 000035
【図１５】
2015145580.tif 000036
【図１６Ａ】
2015145580.tif 000037
【図１６Ｂ】
2015145580.tif 000038
【国際調査報告】
2015145580.tif 000039
2015145580.tif 000040