(57)【要約】本発明は、１つの単一チャンバ構成でＭＯＰＡ、ＭＯＰＯ、ＭＯＰＲＡ構成の２チャンバ機能を実現することによって、システムの複雑度を低減すると共に、放電チャンバの放電同期性を保証する。本発明の単一チャンバの二重電極放電チャンバは、筐体と２セットの主放電電極を備え、前記筐体は、対称の２室構成のチャンバ状になるように左右の２室を含み、各室の断面形状は、いずれも上が小さく下が大きい「梨」の形状であり、前記左右の２室は、放電チャンバ全体の対称面において、隣接して連通しており、前記２セットの主放電電極は、それぞれ左右の２室の上側に位置する。
2014511036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体（１）と２セットの主放電電極とを備える単一チャンバの二重電極放電チャンバであって、
前記筐体（１）は、対称の２室構成のチャンバ状になるように左右の２室を含み、各室の断面形状はいずれも上が小さく下が大きい形状であり、前記左右の２室は、放電チャンバ全体の対称面において、隣接して連通しており、
前記２セットの主放電電極はそれぞれ、左右の２室に位置し、その放電領域（２）がそれぞれ前記左右の２室の上部に位置することを特徴する単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項２】
請求項１に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
前記２セットの主放電電極毎は、アノード（６）とカソード（３）とを含み、放電領域（２）は、前記アノード（６）と前記カソード（３）との放電面の間に形成されていることを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項３】
請求項２に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
前記カソード（３）は、前記左右の２室の天井に掛けられて実装された絶縁板（５）上に実装され、
前記アノード（６）は、前記筐体（１）上に固定されたアノードベース（１４）上に固定され、前記アノードベース（１４）は、前記アノード（６）と前記カソード（３）とが平行に対向するように位置することを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項４】
請求項３に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
圧条（９）と放電・エネルギー蓄積用のピーキングキャパシター（１０）とをさらに備え、
前記絶縁板（５）は、前記圧条（９）によって放電チャンバに固定され、
前記圧条（９）は、前記絶縁板（５）の外側に位置し、ピーキングキャパシター（１０）の一端に連通されて、前記筐体（１）と共に接地回路を構成することを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項５】
請求項４に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
前記ピーキングキャパシターの他端は、金属導電性ストライプ（２１）によって高圧パルス電源（４）に接続されていることを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項６】
請求項１に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
前記主放電電極の両側に位置するプレイオン化装置をさらに備えることを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項７】
請求項６に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
前記プレイオン化装置は、２セットであり、それぞれ、各セットの前記主放電電極の両側に位置することを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項８】
請求項６に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
前記プレイオン化装置は、１セットであり、上流放電領域（２）の主放電電極の両側に位置することを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項９】
請求項６に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
前記プレイオン化装置は、上と下の両部分を含み、各部分が、いずれもセラミック管（７）と、前記セラミック管（７）の内部に位置するプレイオン化電極（８）とを含むことを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項１０】
請求項６に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
前記上部のプレイオン化装置におけるセラミック管（７）は、絶縁体（１７）によって前記カソード（３）に固定され、前記下部のプレイオン化装置におけるセラミック管（７）は、絶縁体（２０）によって前記アノード（６）に固定されていることを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項１１】
請求項２に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
各前記アノード（６）は、複数の銅箔（１３）によって放電チャンバの筐体（１）に接続されることを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項１２】
請求項１に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
前記放電チャンバ内のガスを駆動するための送風機システムをさらに備えることを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項１３】
請求項１に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
前記放電チャンバを放熱させるための放熱システムをさらに備えることを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項１４】
請求項１に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
前記放電チャンバ内のガスに対してダストを除去するための除塵システムをさらに備えることを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項１５】
請求項１に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバにおいて、
前記放電チャンバに対してノイズ低減処理を行うためのノイズ低減システムをさらに備えることを特徴とする単一チャンバの二重電極放電チャンバ。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバを備える単一チャンバの二重電極ＭＯＰＡレーザー。
【請求項１７】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバを備える単一チャンバの二重電極ＭＯＰＯレーザー。
【請求項１８】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の単一チャンバの二重電極放電チャンバを備える単一チャンバの二重電極ＭＯＰＲＡレーザー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザー技術分野に属し、具体的に、フォトリソグラフィ用の単一チャンバの二重電極放電チャンバ及び該放電チャンバを含むエキシマレーザーに関し、本発明の放電チャンバは、ガスの励起によるエネルギー放射が発生する他の装置に適用されてもよい。
【背景技術】
【０００２】
エキシマレーザーは、紫外特徴応用に向ける通常ガスレーザーであり、現在、フォトリソグラフィに最適な光源の選択と考えられ、集積回路の平版印刷であるフォトリソグラフィ工業の主力ワークライトである。
【０００３】
典型的な放電励起エキシマレーザーは、単一チャンバの単一電極構成の設計を使用している。フォトリソグラフィ技術のさらなる発展に伴い、光源がより狭いスペクトル幅（線幅）と、より高い繰り返し周波数と、より高い平均パワーとを有することが求められている。典型的な単一チャンバ構成は、これら三つの要求を同時に満たすことが困難であり、一般的に、レーザーの検討が性能の追求と、コスト及び効果の追求との間に厳しい制約関係が存在してしまうことを招来している。典型的なレーザーの単一チャンバ構成の改良で直面した困難は、主に、線幅狭帯域化モジュールの高エネルギー損失、及び高いパワーのレーザーによる放射の作用で光学素子の損傷と寿命にある。
【０００４】
スペクトル幅の狭帯域化とレーザー出力パワーの向上を有効に実現するために、２チャンバの構成がレーザーの設計に導入されている。この構成の基本的な趣旨は、異なるガス放電モジュール（種子チャンバ、増幅チャンバ）において、線幅の狭帯域化とレーザー出力パワーの向上を実現することである。その動作プロセスは、以下のように、種子チャンバでは、一定の繰り返し周波数を有する狭い線幅の種子光を発生し、低出力レーザー発振による放射を実現し、増幅チャンバでは、種子光の入射後のパルスエネルギーの増幅を完成する。２チャンバの構成設計によるレーザーの出力は、フォトリソグラフィ光源に必要な狭帯域化スペクトルの制御と、高い単一パルスのエネルギー出力特性とを有している。
【０００５】
２チャンバの構成設計によるレーザーは、主発振及び増幅モジュールを最適化し、システムの出力指標を改善することができ、例えば、動作ガス混合物の成分、圧力度及び励起動作電圧などを最適化することによって、狭い線幅と高いパワーを有するレーザー出力を得ることができる。また、増幅チャンバのパワー増幅のメカニズムによれば、主発振器における比較的低いレーザー出力は、線幅狭帯域化モジュールにおける光学素子の寿命を著しく向上することができる。２チャンバ構成設計によるレーザーが以上の利点を有するため、「種子―増幅」のメカニズムによるレーザー構成設計は、最近のレーザーフォトリソグラフィ光源の開発中に幅広く適用されている。
【０００６】
２チャンバ構成設計は、主に、主発振チャンバ・パワー増幅チャンバの２チャンバ構成（ＭＯＰＡ：Ｍａｓｔｅｒ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と、主発振チャンバ・パワー発振チャンバの２チャンバ構成（ＭＯＰＯ：Ｍａｓｔｅｒ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）と、主発振チャンバ・パワー増幅チャンバの２チャンバ構成に基づき進化してきた（ＭＯＰＲＡ：Ｍａｓｔｅｒ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、という３種類に分けられている。係る具体的な構成詳細は、それぞれ図１、２、３に示されている。
【０００７】
図１は従来の２チャンバのＭＯＰＡエキシマレーザーの構成図であり、図１に示すように、２チャンバのＭＯＰＡエキシマレーザーは、主発振チャンバ（ＭＯチャンバ）１０１、パワー増幅チャンバ（ＰＡチャンバ）１０２、線幅狭帯域化モジュール（ＬＮＭ）１０３、波長解析モジュール（ＬＡＭ）１０４、ＭＯ光路変換制御モジュール（ＭＯ  ｗｅｂ）１０５、ＰＡ光路変換制御モジュール（ＰＡ  ｗｅｂ）１０６、光学パルス伸張器（ＯＰＳ）１０７、線幅解析モジュール（ＢＡＭ）１０８、ペンタプリズム１０９、及び自動シャッター１１０などからなる。
【０００８】
2014511036.tif 000003
【０００９】
注入ロッキング技術（Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｏｃｋ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）のＭＯＰＯ構成及びリングチャンバ技術（Ｒｅｃｉｒｕｌａｔｉｎｇ  Ｒｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）のＭＯＰＲＡ構成によって、ＭＯＰＡ構成の上記不足を補足している。
【００１０】
図２は従来の２チャンバのＭＯＰＯエキシマレーザーの構成図であり、図２に示すように、２チャンバのＭＯＰＯエキシマレーザーは、パワー発振チャンバ（ＰＯチャンバ）２０１と、パワー増幅チャンバ（ＰＡチャンバ）２０２と、線幅狭帯域化モジュール（ＬＮＭ）２０３と、凹面鏡２０４及び凸面鏡２０５を含む光学回路システムと、を備える。
特許文献ＵＳ２００８／０２８５６０２Ａ１は、２チャンバのＭＯＰＯ構成設計を使用している。
【００１１】
図３は従来の２チャンバのＭＯＰＲＡエキシマレーザーの構成図であり、図３に示すように、２チャンバのＭＯＰＲＡエキシマレーザーの構成は、ＭＯＰＡ構成の上での改良であり、構成の仕組みは、ＰＡ光路変換制御モジュール（ＰＡ  ｗｅｂ）３０６を線幅解析モジュール（ＢＡＭ）３０８の位置と入れ換えたこと以外に、ＭＯＰＡと同様である。これによって、種子光はマルチパスのゲインを取得することができる。
【００１２】
特許文献ＵＳ２０１００９８１２０Ａ１は、ＭＯＰＲＡリングチャンバの構成設計を使用している。
【００１３】
ＭＯＰＡ構成において、種子光はＰＡチャンバで有限回のマルチパスゲインしか取得できず、ＭＯチャンバがＰＡチャンバに約１ｍＪの種子光を注入してこそ、約１０ｍＪレーザー出力を取得することができる。注入ロッキング技術を使用するＭＯＰＯ構成とリングチャンバ技術を使用するＭＯＰＲＡ構成において、増幅チャンバが、ＭＯＰＡ構成のような有限回のマルチパス増幅でなく、マルチパスのパワー増幅技術を使用しているため、ＭＯＰＯ及びＭＯＰＲＡ構成において、ＰＯチャンバとＰＲＡチャンバ（パワー再生チャンバ）が発振増幅状態で動作しており、種子光がマルチパスゲインを取得し、１００〜２００μＪ種子光を注入するだけで、１５ｍＪレーザー出力を取得することができる。注入ロッキング技術とリングチャンバ技術の顕著な特徴は、種子光が注入された後、増幅チャンバで往復運転して共振し、増幅チャンバが深い飽和状態で動作することになる。ＭＯＰＡ技術に比べて、それらの利点は、主に、エネルギーがより高く、出力がより安定していることである。
【００１４】
ＭＯＰＡ、ＭＯＰＯ、ＭＯＰＲＡシステムは、いずれも二重放電チャンバ型構成の設計に基づくものである。単一チャンバ構成の典型的なレーザーに比べて、２チャンバの構成設計によるレーザーは、その値段がより高く、体積もより大きく、製造プロセスと操作方法が共により複雑になってしまう。具体的に、２チャンバの構成設計によるレーザーは、良好なエネルギー増幅特性を保障するため、放電性能の同期に対する要求が高い。これは、同期放電を実現する時の技術の難しさを向上させることになる。さらに、２チャンバの構成設計によるレーザーは、構成が複雑であるため、周辺の実装や調整などの操作上の難しさをある程度増大している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来の２チャンバのエキシマレーザーの使用するＭＯＰＡ、ＭＯＰＲＡ、ＭＯＰＯシステムの構成が複雑である欠点に対して、本発明が解決しようとする課題は、２チャンバの構成によるレーザーが高価でその体積が大きく製造プロセスと操作方法が複雑である欠点を解消し、線幅が狭く、パワーが高く、品質がよいレーザービームを出力することができるように、新型単一チャンバの二重電極放電チャンバ及び該当するレーザーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
線幅が狭く、パワーが高く、品質がよいレーザービームの出力を実現すると共に、放電チャンバの放電同期性を保証するために、本発明は、単一チャンバの二重電極放電チャンバを用いて２チャンバのＭＯＰＡ、ＭＯＰＯ、ＭＯＰＲＡの機能を実現する。
【００１７】
本発明に係る単一チャンバの二重電極放電チャンバは、筐体と２セットの主放電電極とを備え、前記筐体は、対称の２室構成のチャンバ状になるように左右の２室を含み、各室の断面形状はいずれも上が小さく下が大きい形状であり、前記左右の２室は、放電チャンバ全体の対称面において、隣接して連通しており、前記２セットの主放電電極はそれぞれ、左右の２室に位置し、その放電領域がそれぞれ左右の２室の上部に位置する。
【００１８】
前記２セットの主放電電極毎は、アノードとカソードとを含み、放電領域が、前記アノードと前記カソードとの放電面の間に形成されている。
【００１９】
前記カソード毎は、前記左右の２室の天井に掛けられて実装された絶縁板上に実装され、前記アノード毎は、前記筐体上に固定されたアノードベース上に固定され、前記アノードベースは、前記アノードと前記カソードとが平行に対向するように位置する。
【００２０】
本発明に係る単一チャンバの二重電極放電チャンバは、圧条と放電・エネルギー蓄積用のピーキングキャパシターとをさらに備え、前記絶縁板は、前記圧条によって放電チャンバに固定され、前記圧条は前記絶縁板の外側に位置し、銅箔によってピーキングキャパシターの一端に連通されて、前記筐体と共に接地回路を構成する。
【００２１】
前記ピーキングキャパシターの他端は、金属導電性ストライプによって高圧パルス電源に接続されている。
【００２２】
本発明に係る単一チャンバの二重電極放電チャンバは、前記主放電電極の両側に位置するプレイオン化装置をさらに備える。
【００２３】
前記プレイオン化装置は、２セットであり、それぞれ、各セットの前記主放電電極の両側に位置する。
【００２４】
前記プレイオン化装置は、１セットであり、上流放電領域の主放電電極の両側に位置する。
【００２５】
前記プレイオン化装置は、上と下の両部分を含み、各部分が、いずれもセラミック管と、前記セラミック管の内部に位置するプレイオン化電極とを含んでいる。
【００２６】
前記上部のプレイオン化装置のセラミック管は、絶縁体によって前記カソードに固定され、前記下部のプレイオン化装置のセラミック管は、絶縁体によって前記アノードに固定されている。
【００２７】
各前記アノードは、複数の銅箔によって放電チャンバの筐体に接続される。
【００２８】
本発明に係る単一チャンバの二重電極放電チャンバは、前記放電チャンバ内のガスを駆動するための送風機システムをさらに備える。
【００２９】
本発明に係る単一チャンバの二重電極放電チャンバは、前記放電チャンバを放熱させるための放熱システムをさらに備える。
【００３０】
本発明に係る単一チャンバの二重電極放電チャンバは、前記放電チャンバ内のガスに対してダストを除去するための除塵システムをさらに備える。
【００３１】
本発明係る単一チャンバの二重電極放電チャンバは、前記放電チャンバに対してノイズ低減処理を行うためのノイズ低減システムをさらに備える。
【００３２】
本発明は、前述した単一チャンバの二重電極放電チャンバを備える単一チャンバの二重電極ＭＯＰＡレーザーをさらに提供する。
【００３３】
本発明は、前述した単一チャンバの二重電極放電チャンバを備える単一チャンバの二重電極ＭＯＰＯレーザーをさらに提供する。
【００３４】
本発明は、前述した単一チャンバの二重電極放電チャンバを備える単一チャンバの二重電極ＭＯＰＲＡレーザーをさらに提供する。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は、ＭＯＰＡ、ＭＯＰＲＡ、又はＭＯＰＯレーザーシステムにおける２つの単一チャンバの単一電極構成を１つの単一チャンバの二重電極構成に改良して、１つの単一チャンバ構成でＭＯＰＡ（単一チャンバＭＯＰＡ）及びＭＯＰＯ（単一チャンバＭＯＰＯ）構成の２チャンバ機能を実現することができ、システムの複雑度を低減すると共に、放電チャンバの放電同期性も保証している。
【００３６】
なお、単一チャンバの構成は、放電チャンバの周辺の光学素子の整合、実装や調整に寄与し、レーザーシステムをさらに簡易化することができる。
【００３７】
単一チャンバの二重電極構成によるレーザーは、二重経路のレーザー出力を同時に実現することもできる。
【００３８】
また、単一チャンバの二重電極構成は、レーザーシステムの複雑度を効率的に低減して、周辺の実装・調整の操作の難しさを低減することができる。
【００３９】
要するに、単一チャンバの二重電極構成によるレーザーは、二重経路で線幅が狭く、パワーが高く、品質がよいレーザービームの出力を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来技術の２チャンバのＭＯＰＡエキシマレーザーの構成図である。
【図２】従来技術の２チャンバのＭＯＰＯエキシマレーザーの構成図である。
【図３】従来技術の２チャンバのＭＯＰＲＡエキシマレーザーの構成図である。
【図４】本発明の実施例に係る単一チャンバの二重電極エキシマレーザーの放電チャンバの構成図である。
【図５】本発明の実施例に係るレーザーの放電領域の詳細構成図である。
【図６】本発明の実施例に係るレーザーの放電領域のノイズ低減の構成図である。
【図７】本発明の実施例に係るレーザーの放電領域のプレイオン化の模式図である。
【図８】本発明の実施例に係る単一チャンバのＭＯＰＡエキシマレーザーの構成図である。
【図９】本発明の実施例に係る単一チャンバのＭＯＰＲＡエキシマレーザーの構成図である。
【図１０】本発明の実施例に係る単一チャンバのＭＯＰＯエキシマレーザーの構成図である。
【図１１】本発明の実施例に係る単一チャンバの二重電極エキシマレーザーの２パスレーザー出力システムの図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の目的、技術案及び利点をより明らかにするように、具体的な実施例を結合して図面を参照しながら、本発明を更に詳しく説明する。
【００４２】
１．単一チャンバの二重電極放電チャンバの基本的な構成
図４は、本発明の実施例に係る単一チャンバの二重電極放電チャンバの構成図である。図４に示すように、該放電チャンバは、主に、放電チャンバ筐体１と、２セットの主放電電極と、２セットのガス循環システムと、放熱システムと、除塵装置と、高圧パルス充電モジュール４とを備える。
【００４３】
前記放電チャンバ筐体１は、気密なガス容器であり、その設計が圧力容器に関する規格に準じ、３〜６ａｔｍの腐食性を有する混合ガス、例えばＦ２ガスを含むエキシマが発生するハロゲンガスなどを貯蔵する。
【００４４】
本発明の放電チャンバは、対称の２室構成のチャンバ状になるように、左右の２室を含み、各室の断面形状は、例えば図４に示すような「梨」状で、いずれも上が小さくて下が大きい形状である。放電チャンバ全体の対称面において、２室は隣接して連通している。
【００４５】
本発明の放電チャンバはそれぞれ、左右の２室に位置する２セットの主放電電極を備える。前記主放電電極の位置は、その放電領域２が左右の２室の上部に位置することを保証するように配置されている。各主放電電極は、いずれもアノード６とカソード３とを含み、カソードは、左右の２室の天井に掛けて実装された絶縁板５上にボルトを介して実装され、アノード６は、放電チャンバの筐体１上に固定されたアノードベース１４上にネジを介して固定され、前記アノードベース１４の位置を、アノード６とカソード３とが平行に対向して実装されるように設定している。２セットの主放電電極の間隔は、放電領域２のガスが十分なエネルギー密度を有することを保証し、レーザーの出力の大きさの要求を満たすことができるように設定し、通常、１０〜３０ｍｍに設定される必要がある。
【００４６】
本発明の放電チャンバは、高圧電源として、放電チャンバの放電領域２に十分なエネルギーを注入する高圧パルス充電モジュール４をさらに備え、この高圧パルス充電モジュール４は、主放電電極の上方に位置して、それに放電領域動作ガスを十分に破壊する放電電圧を供給するように、エネルギーをピーキングキャパシター１０によって２セットの主放電電極のカソードに注入する。高圧パルス充電モジュール４は、全固体化パルス電源技術による設計を使用している。
【００４７】
図５は、本発明の実施例に係るレーザーの放電領域の詳細構成図であり、図５に示すように、放電領域２は、アノードとカソードとの放電面間の空間領域であり、その長さは電極長さに等しく、その高さはカソードとアノード動作面との間隔に等しく、その幅は電極の放電面の幅よりも大きい。
【００４８】
次に、図５を参照すると、各主放電電極はカソード３とアノード６とを含み、カソード３は高圧パルス充電モジュール４に接続されている。前記各カソード３は、絶縁板５上にボルトを介して固定され、且つこの絶縁板５によって支持されているが、この絶縁板５は、Ｆ２などの耐腐食の材料例えば高純度のＡｌ２Ｏ３セラミックを用いて製造されたものである。各アノード６は、複数の銅箔１３によって放電チャンバの筐体１に接続されると共に、放電チャンバがアースに接続される。同時に、銅箔１３は、流れ場を均一化し、カソード６とアースとの間のインピーダンスを低減する作用も持っている。
【００４９】
本発明の放電チャンバは、圧条９とピーキングキャパシター１０とをさらに備え、前記各絶縁板５は、２つの圧条９によって放電チャンバに固定され、Ｏ型ループによって密封され、圧条９は、絶縁板の外側に位置し、銅箔によってピーキングキャパシター１０の一端に連通され、放電チャンバ筐体と共に接地回路を構成している。ピーキングキャパシター１０は、放電・エネルギー蓄積用であり、その他端が金属導電性ストライプ２１によって高圧パルス電源４に接続されている。
【００５０】
図６に示すように、本発明の放電チャンバは前記各主放電電極の両側に位置するプレイオン化装置をさらに備える。プレイオン化装置は、上と下の２つ部分を含み、各部分はいずれもセラミック管７とプレイオン化電極８とを含み、前記セラミック管７は、絶縁材料であり、前記プレイオン化電極８は前記セラミック管７の内部に位置し、上部プレイオン化装置のセラミック管７は、実装位置の精度を保証するように絶縁体１７によってカソード３に固定され、下部プレイオン化装置のセラミック管７は、実装位置の精度を保証するように絶縁体２０によってアノード６に固定されている。
【００５１】
レーザーチャンバ内の動作ガスが腐食性の高いガスであるため、ガスと接触する筐体、絶縁材、電極などの全ては、耐食材料を使用し、筐体１は合金アルミ材料を使用してもよく、電極３、６，８は黄銅又はアルミニウム青銅材料を使用してもよく、それらはいずれも腐食性の高いガスと反応して、表面に緻密な酸化膜を生成して腐食性の高いガスとさらに反応することを阻止することによって、保護の目的を達成している。材料のこの特徴によれば、新しく生産されるレーザーチャンバは、いずれも放電チャンバの筐体１を、一定の時間で、例えばフッ素不活性化など、不活性化する必要がある。
【００５２】
２．単一チャンバの二重電極放電チャンバのプレイオン化装置の設置
以下、図７を参照しながら、本発明の実施例のレーザー放電チャンバのプレイオン化装置の設置を詳述する。主放電を形成する前に、プレイオン化することによって、一定量の初期電子分布が発生して、電子が放電空間内に収まって均一に重ねて分布させることを促す。プレイオン化は、流注の形成を阻止し、均一な放電を実現するためである。
【００５３】
図７に示すように、気流が放電領域の動作ガスの流れを上下流に定義し、図７のＡでは、上流放電領域２と下流放電領域２に共に１セットのプレイオン化装置が設置されている。上流及び下流とは、それぞれ動作ガスが流れの中で放電領域を通す前後順序に従って命名された位置であり、図７のＡに示すようなプレイオン化装置の利点は、動作ガスを十分にイオン化して、放電をより均一にすることを保証することである。試験を行う時に、下流放電領域に熱の累積がより起こりやすいことを発見した。したがって、図７のＢに示すようなプレイオン化装置を使用してもよく、即ち、プレイオン化装置を上流放電領域のみに設置すると、下流放電領域の熱の累積の拡大を回避することができる。前述したように、プレイオン化装置は、絶縁のセラミック管７にプレイオン化電極８が内蔵される構成を使用している。
【００５４】
３．単一チャンバの二重電極放電チャンバの送風機システム
本発明の単一チャンバの二重電極放電チャンバは、送風機システムをさらに含んでいる。レーザーがパルス式の放電を行うため、放電区間のガスが放電時に絶えずにフレッシュなガスに更新されることを保証するために、本発明の実施例は、放電領域２を通す毎にガスがフレッシュなガスであるように、放電チャンバの筐体１内に２セットの送風機インペラ１５を設置してガス１６を駆動している。
【００５５】
各インペラ１５の駆動は、いずれも単一モータ又は二重モータの駆動を使用していると共に、能動・受動磁気結合器を使用して非接触式の伝動を行って、放電チャンバ内の腐食性の有害ガスが外に漏れないことを確保する。
【００５６】
インペラ１５は横流送風機のインペラを使用するが、横流送風機のインペラは、非常に成熟した製品であり、選択する際に、好ましく選択されるレイアウト形式が延長式又は対称式の構成を使用して、流れ場の均一性を向上させる。
【００５７】
４．単一チャンバの二重電極放電チャンバの放熱システム
放電チャンバ内に注入されたエネルギーが高いため、それに能動的に冷却する必要がある。したがって、本発明は水冷方式を使用し、銅を使用して加工製造された放熱器１１を備え、放熱器１１の数は、放熱要求を満たすことに基づいて、１個であってもよく、複数個であってもよい。放熱器の実装位置は、良好な放熱を保証するように、インペラ１５の入風口に実装されてもよく、放電領域流れ場通路の下流に実装されてもよい。図４に示すように、実施例は５個の放熱器１１の略レイアウト位置を示しているが、本発明はそれに限定されるものではない。
【００５８】
５．単一チャンバの二重電極放電チャンバの除塵システム
放電チャンバに貯蔵されたガスは、放電中に筐体及び電極の消耗物を発生し、これらの消耗物が不可逆であり、粒子の形態で存在する。放電ガスの寿命を向上するために、放電チャンバ内に静電除塵装置１２を設置して、放電産物が電極、ブルースター窓（Ｂｒｅｗｓｔｅｒ  Ｗｉｎｄｏｗ）などの光学素子を汚染しないことを保証する必要がある。除塵装置１２は、図４に示すように、放電領域流れ通路の下風口に設置されている。
【００５９】
６．単一チャンバの二重電極放電チャンバのノイズ低減処理
高周波数の運転下で、レーザー動作ガスが放電励起する直前に、放電チャンバ内のガスの一部の温度変動は、音学の衝撃波を起こし、この音学の衝撃波は、放電チャンバ内を搬送し、放電チャンバの内壁を介して反射され、チャンバ内で動作ガスの密度分布が不均一なることを起こして、放電が不均一になってしまい、さらに、レーザーの出力の品質を低減してしまう。
【００６０】
図６に示すように、放電領域２に発生する衝撃波が次の放電への影響を低減するために、本発明は、放電チャンバに対してノイズ低減処理を行い、放電領域２の近傍における筐体構成材を、凸凹の面１８に処理して、放電で発生する衝撃波が反射して放電領域へ戻されることを回避する。また、放電領域２の前後方向において、いずれも、例えば吸音孔付き板又は音響スクリーンなど、対応する吸音装置１９が設けられて、放電による衝撃波を吸収する。
【００６１】
７．単一チャンバの二重電極レーザーの光学システム
従来のＭＯＰＡ、ＭＯＰＯなどの２チャンバ構成の光学システムに適用可能な技術案は、いずれも本発明の単一チャンバの二重電極放電チャンバに適合し、この放電チャンバを用いて、ＭＯＰＡ及びＭＯＰＯの機能を全て実現することができると共に、放電チャンバの構成システムも簡易化し、システムの信頼性も向上している。
【００６２】
図８は単一チャンバの二重電極ＭＯＰＡレーザーの構成図であり、図９は単一チャンバの二重電極ＭＯＰＲＡレーザーの構成図であり、図１０は単一チャンバの二重電極ＭＯＰＯレーザーの構成図である。この三つの単一チャンバの二重電極レーザーはいずれも従来の二重チャンバの構成の代わりに、単一チャンバの二重電極放電チャンバを導入した。
【００６３】
図８は、単一チャンバの二重電極放電チャンバを導入した単一チャンバのＭＯＰＡエキシマレーザーの構成図であり、単一チャンバの二重電極放電チャンバ（ＤＤＣ）８０１、線幅狭帯域化モジュール（ＬＮＭ）８０２、波長解析モジュール（ＬＡＭ）８０３、ＭＯ光路変換制御モジュール（ＭＯ  ｗｅｂ）８０４、ＰＡ光路変換制御モジュール（ＰＡ  ｗｅｂ）８０５、光学パルス伸張器（ＯＰＳ）８０６、線幅解析モジュール（ＢＡＭ）８０７、ペンタプリズム８０８、及び自動シャッター８０９などから構成し、単一チャンバの二重電極放電チャンバ（ＤＤＣ）８０１は、主に、１つの放電チャンバ筐体と、２セットの主放電電極と、２セットのガス循環システムと、放熱システムと、除塵装置と、高圧パルス充電モジュールとを含む。
【００６４】
図９は、単一チャンバの二重電極レーザーを導入した２チャンバのＭＯＰＯエキシマレーザーの構成図であり、単一チャンバの二重電極放電チャンバ９０１と、パワー発振チャンバ（ＰＯチャンバ）と、パワー増幅チャンバ（ＰＡチャンバ）と、線幅狭帯域化モジュール（ＬＮＭ）９０２と、凹面鏡９０３と、凸面鏡９０４とを備え、単一チャンバの二重電極放電チャンバ９０１は、主に、１つの放電チャンバ筐体と、２セットの主放電電極と、２セットのガス循環システムと、放熱システムと、除塵装置と、高圧パルス充電モジュールとを含む。
【００６５】
図１０は、単一チャンバの二重電極放電チャンバを導入した単一チャンバＭＯＰＲＡエキシマレーザーの構成図であり、ＰＡ光路変換制御モジュール（ＰＡ  ｗｅｂ）１００５を線幅解析モジュール（ＢＡＭ）１００７の位置と入れ換えたこと以外に、ＭＯＰＡと同様であり、これによって、種子光はマルチパスのゲインを取得することができる。
【００６６】
上記の３つのシステムは、いずれも単一チャンバの二重電極構成のエキシマレーザー放電チャンバを使用しており、システムの構成が簡易化されている。
【００６７】
また、この単一チャンバの二重電極レーザーによって２パスのレーザー出力を実現し、図１１に示すように、システムは、２つの高反射鏡ＨＲ１１０２、１１０３と、２つの出力鏡１１０４、１１０５と、１つの単一チャンバの二重電極放電チャンバ１１０１とを備える。
【００６８】
レーザーの出力端は、２ペアのブルースター窓（Ｂｒｅｗｓｔｅｒ  Ｗｉｎｄｏｗ）及び出力鏡などを含み、この部分の構成は、従来技術を使用して２パスのレーザー出力を実現している。
【００６９】
８．単一チャンバの二重電極レーザーの電源システム
この単一チャンバの二重電極レーザーの電源は、全固体化パルス電源技術による設計を使用している。
【００７０】
上述した具体的な実施例は、本発明の目的、技術案、及び有利な効果をさらに詳述しており、上述したものは、ただ本発明の具体的な実施例であり、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨と原則の範囲内に、いずれの補正、同等な置き換え、改良などは本発明の保護範囲内に含まれることが理解されるべきである。
【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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【国際調査報告】
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