(57)【要約】【課題】主放電電極が長寿命なガスレーザ装置、及びガスレーザ装置用主放電電極の製造方法を提供する。【解決手段】対向して設置されたアノード（１４）及びカソード（１５）からなる主放電電極（１４，１５）間で主放電を起こしてレーザガスを励起させ、レーザ光を発振させるガスレーザ装置の主放電電極の製造方法において、アノード（１４）の、カソード（１５）に向き合う放電面（４０）に、絶縁物粒子をブラストすることによって微小な凹凸（４４）を形成する凹凸形成工程と、ハロゲンガスを含むガス中で、凹凸（４４）を形成したアノード（１４）とカソード（１５）との間で放電を行なう膜形成放電工程とを備えたことを特徴とする主放電電極の製造方法、及びこのアノード１４を用いたガスレーザ装置。【選択図】　　　　図１
2004146579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲンガスを含むレーザガスを封入したレーザチャンバ（１２）と、
レーザチャンバ（１２）中に設置されたカソード（１５）と、
カソード（１５）に対向して配置され、カソード（１５）に向き合う放電面（４０）に微小な凹凸（４４）を有するアノード（１４）とを備え、
アノード（１４）とカソード（１５）との間で主放電を起こしてレーザガスを励起させ、レーザ光を発振させる
ことを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項２】
請求項１記載のガスレーザ装置において、
カソード（１５）のアノード（１４）に向き合う面にも、微小な凹凸（４４）が設けられている
ことを特徴とするガスレーザ装置。
【請求項３】
対向して設置されたアノード（１４）及びカソード（１５）からなる主放電電極（１４，１５）間で主放電を起こしてレーザガスを励起させ、レーザ光を発振させるガスレーザ装置の主放電電極の製造方法において、
アノード（１４）の、カソード（１５）に向き合う放電面（４０）に微小な凹凸（４４）を形成する凹凸形成工程と、
ハロゲンガスを含むガス中で、凹凸（４４）を形成したアノード（１４）とカソード（１５）との間で放電を行なう膜形成放電工程とを備えた
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の主放電電極の製造方法において、
前記膜形成放電工程を、レーザチャンバ（１２）の内部で行なう
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の主放電電極の製造方法において、
前記膜形成放電工程が、レーザガス中で行なわれる
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項６】
請求項３〜請求項５のいずれかに記載の主放電電極の製造方法において、
前記アノード（１４）の材質が無酸素銅である
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項７】
請求項３〜請求項６のいずれかに記載の主放電電極の製造方法において、
前記ハロゲンガスがフッ素である
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項８】
請求項３〜請求項７のいずれかに記載の主放電電極の製造方法において、
前記凹凸形成工程が、絶縁物粒子を放電面（４０）にブラストする工程である
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の主放電電極の製造方法において、
前記絶縁物粒子が高純度アルミナである
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項１０】
請求項３〜請求項９のいずれかに記載の主放電電極の製造方法において、
前記凹凸（４４）の深さ又は凹部（４２）の径が５μｍ以上２００μｍ以下である
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項１１】
請求項３〜請求項９のいずれかに記載の主放電電極の製造方法において、
前記凹凸（４４）の深さ又は凹部（４２）の径が１０μｍ以上１００μｍ以下である
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項１２】
請求項３〜請求項１１のいずれかに記載の主放電電極の製造方法において、
前記膜形成放電工程がパルス放電であり、５００Ｈｚ以上の周波数で行なわれる
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項１３】
請求項３〜請求項１１のいずれかに記載の主放電電極の製造方法において、
前記膜形成放電工程がパルス放電であり、１ｋＨｚ以上の周波数で行なわれる
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項１４】
請求項３〜請求項１３のいずれかに記載の主放電電極の製造方法において、
前記膜形成放電工程がパルス放電であり、１億パルス以上行なわれる
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項１５】
請求項３〜請求項１３のいずれかに記載の主放電電極の製造方法において、
前記膜形成放電工程がパルス放電であり、５億パルス以上行なわれる
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【請求項１６】
請求項３〜請求項１５のいずれかに記載の主放電電極の製造方法において、
前記凹凸形成工程及び膜形成放電工程が、アノード（１４）の表面にフッ化金属の膜（３９）を所定厚さに形成するまで行なわれる
ことを特徴とする主放電電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスレーザ装置及びその主放電電極の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に、一般的なエキシマレーザ装置の側面断面図を示す。図５において、エキシマレーザ装置１１は、フッ素等のハロゲンガス、クリプトンやアルゴン等の希ガス、及びヘリウムやネオン等のバッファガスからなるレーザガスを封入したレーザチャンバ１２を備えている。以下においては、ハロゲンガスをフッ素、希ガスをクリプトン、バッファガスをヘリウムとした、ＫｒＦエキシマレーザ装置を例に取って、説明する。
レーザチャンバ１２は、例えばアルミニウムにニッケルメッキを施して構成され、高圧電源２３の接地ＧＮＤ側に、電気的に接続されている。
【０００３】
レーザチャンバ１２の所定箇所には、カソード１５及びアノード１４からなる一対の主放電電極１４，１５が、対向して設置されている。図６に、アノード１４及びカソード１５を、長手方向を紙面の左右方向と一致させた正面図で示す。主放電電極１４，１５間の空間を、励起領域３６と呼ぶ。
【０００４】
図７に、図６のＡ−Ａ視断面図を示す。図７において、主放電電極１４，１５の断面は、平板に、楕円を半分にした高さＤの半楕円部を合わせたものとなっている。この、半楕円部の表面が、主放電を行なう放電面４０となる。高さＤは、ここでは約３００μｍである。
【０００５】
レーザチャンバ１２の上部には開口部３５が設けられ、絶縁性のカソードホルダ５１がその開口部３５を封止している。カソードホルダ５１には、主放電電極１４，１５のうちのカソード１５が固定されている。カソード１５は、高圧電源２３の高圧ＨＶ側に、図示しない電流導入手段によって電気的に接続されている。
【０００６】
また、レーザチャンバ１２の内部には、カソードホルダ５１と対向して、金属製のアノードホルダ５０が設置されている。アノードホルダ５０は、図示しない金属プレートにより、レーザチャンバ１２から吊るされた状態で固定されている。アノードホルダ５０にはアノード１４が固定されており、これによりアノード１４は、高圧電源２３の接地ＧＮＤ側に、電気的に接続されることになる。
【０００７】
アノード１４の両側方には、長手方向に沿って予備電離電極３７，３７が配置されている。予備電離電極３７は、金属製の棒状の内部導電体３８と、その外周部を包囲する誘電体とで構成され、内部導電体３８は、その端部において図示しない接続手段により、高圧電源２３の高圧側ＨＶに接続されている。
【０００８】
まず、予備電離電極３７の内部導電体３８に、高圧電源２３からパルス状の高電圧を印加することにより、アノード１４との間でコロナ放電を起こし、励起領域３６を電離させる。
その状態で、主電極１４，１５間に、高圧電源２３からパルス状の高電圧を印加することによって主放電を起こし、レーザガスを励起してレーザ光を発生させる。
【０００９】
レーザチャンバ１２の内部には、図示しないモータによって駆動される貫流ファン２４と、熱交換器１３とが設置されている。貫流ファン２４によって主放電電極１４，１５間のレーザガスは連続的に新鮮なものと入れ替えられる。主放電によって熱せられたレーザガスは、熱交換器１３で冷却される。
【００１０】
このようなエキシマレーザ装置１１においては、主放電及びこれに伴うフッ素ガスとの反応によって、主放電電極の表面が粗くなり、不均一な変形が生じる。その結果、主放電が不安定化してレーザ光の出力が変動することが知られている。このような変形は、アノード１４に特に顕著であり、レーザ光の出力を回復させるためには、アノード１４をたびたび交換しなければならない。
その結果、アノード１４の寿命がカソード１５に比べて、数倍短くなっている。
【００１１】
このようなアノード１４の変形は、主放電によってアノード１４の材質である金属とフッ素とが反応し、アノード１４表面にフッ化金属の膜が不均一に生じることから来ると考えられている。即ち、フッ化金属の膜が生じる箇所と生じない箇所とがあったり、膜厚が不均一であったりするため、主放電が特定の箇所に集中し、変形がさらに顕著になって、アノード１４の消耗が進行する。
【００１２】
一方、フッ化金属等の誘電体の膜を、アノード１４表面に均一に生じさせることができれば、主放電を均一化することができるということも知られている。
これに鑑み、アノード１４の表面に誘電体膜を均一に形成することにより、その寿命を延ばす技術が知られている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【００１３】
特許文献１によれば、アノード１４の、カソード１５と対向した放電面４０に、フッ化銅を始めとするフッ化金属やアルミナなどの誘電体をコーティングして、誘電体膜を形成している。
これにより、アノード１４の放電面４０が保護された状態となるため、アノード１４とカソードとの間で安定した放電が行なわれ、放電の衝撃によるアノード１４の変形が緩和される。加えて、誘電体膜が、アノード１４とフッ素等のハロゲンガスとの反応を抑制し、アノード１４の劣化を防止している。
【００１４】
また、特許文献２には、黄銅に鉛を含有させたものをアノード１４として用いた例が、開示されている。このアノード１４を用いてレーザガス中で主放電を行ない、アノード１４表面の放電面４０にフッ化鉛の膜を形成させることにより、アノード１４の寿命を長くしている。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００１−３３２７８６号公報
【特許文献２】
特開２００２−１８５０６１号公報
【非特許文献１】
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｃａｔｈｏｄｅ　ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ　ｏｎ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙ　ｏｆ　ａ　ｈｉｇｈ−ｐｕｌｓｅ　ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ　ｆｒｅｕｅｎｃｙ　ｌｏｎｇ−ｐｕｌｓｅ　ＸｅＣｌ　ｌａｓｅｒ（Ｏ．ｕｔｅｚａ，　Ｐｈ．Ｄｅｌａｐｏｒｔｅ，　Ｂ．Ｆｏｎｔａｉｎｅ，　Ｂ．Ｆｒｏｅｓｔｉｅｒ，　Ｍ．ｓｅｎｔｉｓ，　Ｉ．Ｔａｓｓｙ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｂ　６７，１８５−１９１　１９９８）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１には、次に述べるような問題がある。
まず、特許文献１においては、コーティングの第１の方法として、溶射、爆射、ＰＶＤ、ＣＶＤ、プラズマ蒸着等の方法が開示されている。
【００１７】
ところが、これらの方法によってフッ化金属の膜を形成したアノード１４は、一度空気中にさらされてから、レーザチャンバ１２内に組み込まれることになる。このとき、フッ化金属の膜は、空気中にさらされた際に、空気中の水分を吸収する。
このような、放電面４０に水分を含んだアノード１４を用いて主放電を起こすと、アノード１４中の水分が、主放電によって励起領域３６に遊離し、水素とフッ素とが反応してフッ化水素（ＨＦ）を生成する。このフッ化水素により、主放電が不安定になったり、レーザ光の出力が低下したりするという問題がある。
【００１８】
また、溶射やＣＶＤ等の手段を用いて、不純物を含まないようにアノード１４にコーティングを施すためには、例えば真空チャンバ等の、大掛かりな装置が必要となる。
【００１９】
一方、特許文献１によるコーティングの第２の方法によれば、アノード１４に、予めアルミニウムやマグネシウム等の金属や合金をドーピングしておいたものを、レーザチャンバ１２内部に設置し、レーザガス中で主放電を起こしている。これにより、放電面４０が加熱され、放電面４０のフッ化が進行する。その結果、ドーピングされた金属がフッ化して、アノード１４の放電面４０上にフッ化金属の膜が形成される。
この場合にも、アノード１４に金属や合金を予めドーピングするためには、大掛かりな装置と手間が必要であり、アノード１４の価格を増大させるという問題がある。
【００２０】
また、特許文献２によれば、やはり予め黄銅のアノード１４に鉛を含有させる必要がある。鉛は毒性があるなど、取り扱いが難しく、アノード１４製造のための手間がかかる。また、鉛を含有させる際に、他の不純物がアノード１４に混入することがあり、レーザガスの汚損による、レーザ光の出力低下に繋がることもある。
【００２１】
特許文献２には、黄銅製のアノード１４の放電面４０に、予め微小絶縁粒子をロウ付けしたり混合させたりする技術も、開示されている。このようなアノード１４を用いて、レーザガス中で主放電を行なうことにより、絶縁粒子がアノード１４表面に析出して絶縁膜となる。
しかしながら、予め微小絶縁粒子をアノード１４の放電面４０にロウ付けしたり混合したりしておく必要があり、やはり手間がかかる。
【００２２】
尚、非特許文献１には、カソード１５に対してサンドブラスト加工を施すことにより、主放電を均一にする技術が開示されている。しかしながら、このような技術は、アノード１４の寿命を長寿命化する効果を有してはいない。
【００２３】
このように、主放電の安定のために、レーザ装置用主電極のうち、少なくともアノードの表面に、ハロゲン化金属膜を簡易な手段で生じさせる手段が求められている。
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、主放電電極が長寿命なガスレーザ装置、及びガスレーザ装置用主放電電極の製造方法を提供することを目的としている。
【００２４】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、本発明のガスレーザ装置は、
ハロゲンガスを含むレーザガスを封入したレーザチャンバと、
レーザチャンバ中に設置されたカソードと、
カソードに対向して配置され、カソードに向き合う放電面に微小な凹凸を有するアノードとを備え、
アノードとカソードとの間で主放電を起こしてレーザガスを励起させ、レーザ光を発振させている。
これにより、アノードの放電面にハロゲン金属の膜が形成され、アノードの放電面が保護されて寿命が長くなる。
【００２５】
また本発明のガスレーザ装置は、
カソードのアノードに向き合う面にも、微小な凹凸が設けられている。
これにより、カソードの放電面にもハロゲン化金属の膜が一様に形成され、カソードの放電面が保護されて寿命が長くなる。また、主放電が安定化する。
【００２６】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
対向して設置されたアノード及びカソードからなる主放電電極間で主放電を起こしてレーザガスを励起させ、レーザ光を発振させるガスレーザ装置の主放電電極の製造方法において、
アノードの、カソードに向き合う放電面に微小な凹凸を形成する凹凸形成工程と、
ハロゲンガスを含むガス中で、凹凸を形成したアノードとカソードとの間で放電を行なう膜形成放電工程とを備えている。
これにより、アノードの放電面に均一にハロゲン化金属の膜が形成され、アノードを保護してその寿命を長くする。
【００２７】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記膜形成放電工程を、レーザチャンバの内部で行なっている。
これにより、ハロゲン化金属の膜を形成したアノードを、レーザチャンバから取り出すことがなく、ハロゲン化金属が空気中の水分を吸って、不純物がレーザガスに混入することがない。
【００２８】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記膜形成放電工程が、レーザガス中で行なわれる。
これにより、膜形成放電のためだけに、異種のガスを用意する必要がない。
【００２９】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記アノードの材質が無酸素銅である。
無酸素銅は、主放電が安定に起こるので、アノードには好適である。そして、これにハロゲン化銅の膜が形成されると、アノードの長寿命化が実現される。
【００３０】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記ハロゲンガスがフッ素である。
フッ素を用いたレーザ装置は、例えば露光装置の光源として、広く用いられている。従って、これに本発明を応用することにより、産業上の利用が広がる。
【００３１】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記凹凸形成工程が、絶縁物粒子を放電面にブラストする工程である。
これにより、アノードに不純物を混じらせることなく、所望の大きさの凹凸を短時間で得ることができる。
【００３２】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記絶縁物粒子が高純度アルミナである。
アルミナは絶縁物であり、たとえ一部がアノードに付着してもレーザガス中で不純物を発生しない。
【００３３】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記凹凸の深さ又は凹部の径が５μｍ以上２００μｍ以下である。
これにより、均一な厚みのハロゲン化金属の膜を形成することができる。
【００３４】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記凹凸の深さ又は凹部の径が１０μｍ以上１００μｍ以下である。
これにより、より均一な厚みのハロゲン化金属の膜を形成することができる。
【００３５】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記膜形成放電工程がパルス放電であり、５００Ｈｚ以上の周波数で行なわれるこれにより、アノードの放電面が充分に熱せられ、ハロゲン化金属の膜が形成されやすくなる。
【００３６】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記膜形成放電工程がパルス放電であり、１ｋＨｚ以上の周波数で行なわれる。これにより、アノードの放電面がより充分に熱せられ、ハロゲン化金属の膜がさらに形成されやすくなる。
【００３７】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記膜形成放電工程がパルス放電であり、１億パルス以上行なわれる。
これにより、必要な厚みのハロゲン化金属の膜を形成することが可能となる。
【００３８】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記膜形成放電工程がパルス放電であり、５億パルス以上行なわれる。
これにより、より厚いハロゲン化金属の膜を形成することが可能となる。
【００３９】
また本発明に係る主放電電極の製造方法は、
前記凹凸形成工程及び膜形成放電工程が、アノードの表面にフッ化金属の膜を所定厚さに形成するまで行なわれる。
これにより、必要な厚みのハロゲン化金属の膜を形成でき、アノードが長寿命化する。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、実施形態を説明する。
まず、第１実施形態について、説明する。エキシマレーザ装置１１の構成は、図５に示したものと同様であるので、説明を省略する。図１は、第１実施形態に係るアノード１４の製造方法を示すフローチャートである。
また図２〜図３は、アノード１４の製造方法の説明図であり、図２は、図６におけるＡ−Ａ断面から見た、アノード１４の断面図、図３は同じＡ−Ａ断面から見た、アノード１４及びカソード１５の断面図である。アノード１４及びカソード１５は、例えば銅、最も望ましくは無酸素銅で形成されている。
【００４１】
図１において、まず、アノード１４の表面を、放電面４０を除いて、マスキング治具４１等によってマスキングする（ステップＳ１１）。そして、アノード１４の放電面４０に、絶縁物の小さな粒子を吹きつけて、ブラスト加工する（ステップＳ１２）。
ブラスト加工は、絶縁物粒子を、高速でアノード１４の放電面４０に衝突させることにより、アノード１４の放電面４０に、絶縁物粒子と略同等かそれ以下の大きさの、凹凸４４を生じさせる。
【００４２】
図２は、マスキング治具４１でマスキングされたアノード１４と、ブラスト加工によって生じさせられた放電面４０の凹凸４４とを示している。凹凸４４は、凹部４２と凸部４３とからなっている。このとき、放電面４０以外の部位に凹凸４４が生じると、レーザ発振に寄与しない放電の原因となるため、放電面４０以外の部位をマスキング治具４１等でマスキングしている。
【００４３】
そして、絶縁物粒子がアノード１４の表面に残存しないように、窒素等の水分を含まないガスを吹きつけて（ブローして）、絶縁物粒子を吹き飛ばす（ステップＳ１３）。
絶縁物粒子としては、高純度のアルミナ粒が最適である。アルミナ粒の代わりに、例えばＳｉＯ２の粒を用いることも可能ではあるが、ＳｉＯ２がアノード表面に残留すると、フッ素ガスと反応して、ＳｉＦ４等の不純物を発生させることがある。ＳｉＦ４は、レーザ光の出力低下を招くため、アルミナのほうがよい。
【００４４】
次に、ブラスト加工したアノード１４からマスキング治具４１を外し、レーザチャンバ１２の内部に設置して（ステップＳ１４）、レーザガス中で主放電と同様の放電を行なう（ステップＳ１５）。以下、これを膜形成放電と呼ぶ。膜形成放電は、電圧や周波数などを主放電と全く同一の条件で行なってもよいが、これに限られるものではない。また、レーザガスと異なる組成のガス中で行なってもよいが、レーザガス内に含まれているのと同じハロゲンガスは必須である。
【００４５】
その結果、図３に示すように、アノード１４の放電面４０に、凹凸４４をすべて覆い隠すように、フッ化銅の膜３９が略均一な厚さで一様に形成された。なお、このときの厚さとは、ブラスト加工を行なう前の、アノード１４の表面からの厚さを指している。
【００４６】
このとき、レーザチャンバ１２の内部では、次のような現象が起きたと推測される。
即ち、アノード１４の放電面４０には、上述したような小さな凹凸４４が生じている。そのため、アノード１４の凸部４３には、放電が集中しやすくなっている。その結果、アノード１４の放電面４０には、ほぼ全域にわたって、集中的な放電がシャワー状に行なわれることになる。これにより、凸部４３がより加熱され、その他の部位に比べて、フッ素と銅との反応が速く進行し、フッ化銅が生成される。
【００４７】
一方、凹部４２においては、放電が殆んど起きないために表面温度の上昇は少なく、レーザガスが淀んでいるので、生成したフッ化銅がそこに堆積する。
その結果、アノード１４の凸部４３で生成したフッ化銅が、凹部４２に溜まっていき、最終的にはフッ化銅の膜３９が放電面４０の全域にわたって、均一に、しかも比較的厚く形成されたと考えられる。
【００４８】
次に、ブラスト加工を行なう際の、加工条件について、説明する。
膜３９を均一に形成するためには、アノード１４表面の凹凸４４の深さ（凸部４３の頂点から凹部４２の底まで）には、上限と下限とが存在する。まず下限については、膜形成放電によって生成される金属蒸気やイオン等の平均自由工程よりも充分に大きく、金属蒸気やイオン等が、アノード１４の表面近傍に滞留できるだけの深さが必要である。膜形成放電時のネオンの平均自由工程は、およそ１μｍであるから、凹凸４４の深さは、１μｍよりも充分大きく、例えば５μｍ以上、さらに望ましくは１０μｍ以上であるのがよい。
【００４９】
一方、凹凸４４深さの上限については、凹凸４４が深過ぎると、電界分布が変化してしまうことがあるため、凹凸４４がない状態のアノード１４の生成する電界分布と、略同一の電界分布を生成するような深さであることが、必要である。また、あまり凹凸４４が深いと、フッ化銅の膜３９が均一に生じないと考えられる。
【００５０】
上述したように、放電面４０の半楕円高さが３００μｍであるところから、凹凸４４の深さは２００μｍ以下が好適である。
また、発振周波数を４ｋＨｚで発振させた場合、寿命の終了直前のアノード１４には、１００μｍ程度の表面粗さが生じている。従って、凹凸４４深さのより望ましい上限は、１００μｍ程度が好適である。
【００５１】
球形の粒子を用いるブラスト加工においては、深さと略同一の凹部４２の径（又は凸部４３の頂点から頂点までの距離）が得られるので、凹部４２の径の上限及び下限は、凹凸４４の深さに準じるものがよい。
【００５２】
７０μｍの粒径のアルミナ粒を用い、実際にブラスト加工を行なったところ、アノード１４表面の凹凸４４の深さは、１０〜７０μｍの範囲となった。凹部４２の径も、同じく１０〜７０μｍであった。この場合、フッ化銅の膜３９も、ほぼ均一に形成された。従って、５０〜１００μｍ程度の粒径のアルミナ粒を用いて、ブラスト加工を行なうのが、好適と考えられる。
【００５３】
次に、フッ化銅の膜３９を形成させる際の、膜形成放電の条件について説明する。
アノード１４の表面温度を、フッ化銅の膜３９の形成に充分な温度に上昇させるために、発振周波数は、５００Ｈｚ以上が望ましい。さらに、より良好な膜３９を形成させるためには、１ｋＨｚ以上が望ましい。
【００５４】
また、フッ化銅の膜３９の厚さは、５０μｍ以上であることが望ましく、これを実現するためには、少なくとも１億パルス、望ましくは５億パルス以上の膜形成放電を行なう必要がある。例えば、発振周波数を２ｋＨｚとした場合、１億パルスの膜形成放電を行なった後に、フッ化銅の膜３９が形成されたことが、目視で確認されている。
【００５５】
次に、このようなブラスト加工を行なったアノード１４を用いた際の、エキシマレーザ装置１１のレーザ光の出力の経時変化を説明する。図４において、横軸が発振パルス数Ｔ、縦軸が出力Ｅ（１パルスごとのパルスエネルギー）である。そして、カーブＡ１（Ｅ１〜Ｅ２）が、第１実施形態に係るアノード１４の出力を、カーブＡ２（Ｅ３〜Ｅ４）が、従来のアノード１４の出力を、それぞれ示している。
【００５６】
図４に示すように、発振直後の、パルス数Ｔ１においては、従来のアノード１４を用いた場合の出力Ｅ３のほうが、第１実施形態のアノード１４の出力Ｅ１よりも大きい。しかしながら、従来のアノード１４を用いた場合には、出力が急速に低下して、パルス数Ｔ２では第１実施形態のアノード１４よりも低くなっている（Ｅ２とＥ４とを比較）。
【００５７】
また、従来技術に係るアノード１４は、長時間レーザ発振を行なうに従い、出力の低下が激しい（Ｅ３とＥ４との差を参照）。これに対し、第１実施形態に係るアノード１４は、長時間レーザ発振を行なったとしても、出力がそれほど低くならず（Ｅ１とＥ２との差を参照）、長期にわたって、この性能を保持できる。
【００５８】
これは、上述したように第１実施形態に係るアノード１４では、均一なフッ化銅の膜３９が、アノード１４の放電面４０に形成されるためであると考えられる。その結果、フッ化銅の膜３９がアノード１４の放電面４０を電子やイオン等の荷電粒子から保護して、主放電のスパッタリングによる放電面４０の摩耗や、放電面４０とフッ素ガスとの反応を抑制する。即ち、放電面４０の損傷が小さく、アノード１４の長寿命化が実現できる。
【００５９】
次に、第２実施形態について、説明する。第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の手順で、アノード１４の放電面４０にブラスト加工を行なった後、専用チャンバの内部に設置し、膜形成放電を行なって、その表面にフッ化銅膜３９を形成させる。
このようにすることにより、エキシマレーザ装置１１を組み立てたりアノード１４を交換した際に、すでにフッ化銅膜３９のついたアノード１４を用いることができるので、エキシマレーザ装置１１の立ち上げに要する時間が短縮される。
【００６０】
即ち、上述した条件によれば、フッ化銅膜３９の形成時には、１ｋＨｚの発振周波数において、少なくとも５億パルス以上の膜形成放電が必要となり、１３９時間程度を要する。この時間が、殆んど不要となるため、立ち上げの時間が短縮される。フッ化銅膜３９を形成させたアノード１４は、乾燥した雰囲気中で保管する。
しかしながら、アノード１４の交換時に、空気中にさらされたフッ化銅が水分を吸収し、この水分がレーザガスと反応して不純物を生成することがある。従って、第２実施形態は、第１実施形態に比較して、レーザ光の出力が低くなるなどの問題点が出る場合もある。
【００６１】
以上説明したように、本発明によれば、アノード１４の放電面４０にブラスト加工を行なった後に膜形成放電を行なうことにより、フッ化銅の膜３９を均一に形成している。これにより、アノード１４の放電面４０における主放電が均一化するとともに、アノード１４の摩耗や損傷が少なくなって、アノード１４が長寿命化される。
【００６２】
しかも、アノード１４中に異種金属を含有させるなどの工程を経ないため、不純物が混入することが少ない。さらに、ブラスト加工には、真空チャンバなどの大掛かりな装置を必要としない。
尚、アノード１４のみについて説明したが、カソード１５に対しても、同様のブラスト加工を行なってもよい。これにより、非特許文献１に示されているように、主放電がより安定する。
【００６３】
また、上記の説明は、ＫｒＦエキシマレーザ装置を例にとって行なったが、ＡｒＦエキシマレーザ装置等の他のエキシマレーザ装置や、フッ素分子レーザ装置等、ハロゲンガスを用いて放電によってレーザガスを励起させるガスレーザ装置であれば、同様に応用が可能である。
また、ハロゲンガスはフッ素と限られるものではないが、フッ素を用いたガスレーザ装置は、ステッパ等の露光機の光源として用いられており、本発明を応用することにより、より産業上の効果が大となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るアノードの製造方法を示すフローチャート。
【図２】図６におけるＡ−Ａ断面から見た、第１実施形態に係るアノードの断面図。
【図３】図６におけるＡ−Ａ断面から見た、第１実施形態に係るアノード及びカソードの断面図。
【図４】エキシマレーザ装置のレーザ光の出力の経時変化を説明するグラフ。
【図５】一般的なエキシマレーザ装置の側面断面図。
【図６】アノード及びカソードの正面図。
【図７】図６のＡ−Ａ視断面図。
【符号の説明】
１１：エキシマレーザ装置、１２：レーザチャンバ、１３：熱交換器、１４：主放電電極（アノード）、１５：主放電電極（カソード）、２３：高圧電源、２４：貫流ファン、３５：開口部、３６：励起領域、３７：予備電離電極、３８：内部導電体、３９：膜、４０：放電面、４１：マスキング治具、４２：凹部、４３：凸部、４４：凹凸、５０：アノードホルダ、５１：カソードホルダ。
【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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