(57)【要約】    【課題】  ＡrＦエキシマレーザ装置において、高繰り返し周波数（たとえば４０００Ｈz）でのパルスエネルギー低下を抑制して、安定したパルスエネルギーが得られるようにする。【解決手段】  放電空間１２０及びその近傍で生成したオゾンＯ３  、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２が循環流路２００を一巡して再び放電空間１２０に戻ってくるまでの間に、生成したオゾンＯ３  、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２のうちいずれかを熱分解する。また、放電空間１２０及びその近傍で生成したオゾンＯ３  、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２が循環流路２００を一巡して再び放電空間１２０に戻ってくるまでの間に、生成したオゾンＯ３  、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２のうちいずれかに、紫外線を照射してオゾンＯ３ 、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２のうちいずれかを分解する。  【選択図】  図２
2005340363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルゴンＡｒおよびフッ素Ｆ２を含むレーザガスが封入されたレーザチャンバと、
レーザチャンバ内に設置され、陰極及び陽極の間の放電空間内で放電を生成する一対の電極と、
一対の電極間に所定の繰り返し周波数の電圧を印加してパルス放電を行わせる電源と、
レーザチャンバ内に設置され、レーザチャンバ内でレーザガスを循環させて、放電空間を通過する循環流路を形成するファンと、
放電空間及びその近傍で生成したオゾンＯ３、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２が循環流路を一巡して再び放電空間に戻ってくるまでの間に、生成したオゾンＯ３ 、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２ のうち、少なくともいずれかを熱分解する熱分解手段と
が備えられていることを特徴とするＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項２】
レーザチャンバ内には、レーザガスの循環流路上に、レーザガスを冷却する熱交換器が設置されており、
前記熱分解手段は、
熱交換器の冷却能力を低下させる手段であること
を特徴とする請求項１記載のＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項３】
レーザチャンバ内には、レーザガスの循環流路上に、レーザガスを冷却する熱交換器が設置されており、
前記熱分解手段は、
熱交換器が、レーザガスの循環流路のうちで放電空間の上流に近い側に設置されている構造であること
を特徴とする請求項１記載のＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項４】
レーザチャンバ内には、レーザガスの循環流路上に、レーザガスを冷却する熱交換器が設置されており、
前記熱分解手段は、
レーザガスの循環流路のうち、放電空間から熱交換器までの流路を長くする構造であること
を特徴とする請求項１記載のＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項５】
前記熱分解手段は、
レーザガスを加熱する加熱手段であること
を特徴とする請求項１記載のＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項６】
請求項５の加熱手段は、
ハロゲンランプであること
を特徴とするＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項７】
請求項５の加熱手段は、
ヒータであること
を特徴とするＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項８】
請求項５の加熱手段は、
ヒートパイプであること
を特徴とするＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項９】
アルゴンＡｒおよびフッ素Ｆ２を含むレーザガスが封入されたレーザチャンバと、
レーザチャンバ内に設置され、陰極及び陽極の間の放電空間内で放電を生成する一対の電極と、
一対の電極間に所定の繰り返し周波数の電圧を印加してパルス放電を行わせる電源と、
レーザチャンバ内に設置され、レーザチャンバ内でレーザガスを循環させて、放電空間を通過する循環流路を形成するファンと、
放電空間及びその近傍で生成したオゾンＯ３、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２  が循環流路を一巡して再び放電空間に戻ってくるまでの間に、生成したオゾンＯ３、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２   のうち少なくともいずれかに、紫外線を照射してオゾンＯ３、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２  のうち少なくともいずれかを分解する紫外線照射手段と
が備えられていることを特徴とするＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項１０】
前記紫外線照射手段には、
波長２４０ｎｍ以下の光をカットして紫外線を照射させるフィルタ手段が設けられていること
を特徴とする請求項９記載のＡｒＦエキシマレーザ装置。
【請求項１１】
前記紫外線照射手段は、
低圧水銀ランプであること
を特徴とする請求項９記載のＡｒＦエキシマレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡｒＦエキシマレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルゴンＡｒおよびフッ素Ｆ２を含む紫外線レーザ用ガスをレーザチャンバ内に封入し、レーザチャンバ内でパルス放電を行わせることにより、紫外線レーザ用ガスを励起してレーザ発振を行わせる紫外線レーザ装置として、ＡrＦエキシマレーザ装置が広く知られている。
【０００３】
このＡrＦエキシマレーザ装置では、レーザガスとして、アルゴンＡｒ、ネオンＮeおよびフッ素Ｆ２を含むガスが使用される。
【０００４】
エキシマレーザ装置は、レーザガス内で、ＨＦ、ＣＦ４  等のフッ化物またはＮ２、Ｏ２等の大気成分といった不純物が増加するとパルスエネルギーが大きく低下する。ＡrＦエキシマレーザの場合には、上記不純物によるパルスエネルギー低下の影響は、ＫrＦエキシマレーザの５倍以上となる。なお、Ｆ２  レーザについてもＡrＦエキシマレーザと同等の影響がある。
【０００５】
上記不純物のうちＳiＦ４  は、レーザ装置を構成する絶縁材の材料となるアルミナセラミックから発生する。このことに着目し、下記特許文献１、２では、高純度のアルミナセラミックを使用することで、不純物ＳiＦ４   の発生を抑制するようにしている。
【０００６】
また、下記特許文献３、４では、セラミックスを高純度の絶縁材でコーティングすることで、不純物ＳiＦ４   の発生を抑制するようにしている。
【０００７】
また、下記特許文献５は、セラミックス以外のフッ化物発生源に着目したものであり、レーザチャンバの内面、環流ファンと熱交換器等の表面にアルミナ膜またはフッ化不動態膜を形成することで、フッ素と反応して増加する不純物を抑制するようにしている。
【０００８】
ＡrＦエキシマレーザ装置では、高繰り返し周波数のパルス放電を所定回数連続して行わせてから、放電を一旦所定時間休止し、再度、高繰り返し周波数のパルス放電を繰り返し行うというバーストモードで、運転が行われる。
【０００９】
従来より、こうしたバーストモード運転時のパルスエネルギーの変化を抑制するために、レーザガス中に微量のキセノンガスあるいは微量の酸素ガスを添加するという試みがなされている。
【００１０】
下記特許文献６では、ＡrＦエキシマレーザ装置に用いられるレーザガス内にキセノンＸeガスを１０ｐｐｍの濃度で添加することで、パルスエネルギーレベルを数倍にすると共にパルスエネルギーを安定させるようにしている。
【特許文献１】特開平６−１６９１１９号公報
【特許文献２】特開平５−７５１８２号公報
【特許文献３】特開平４−２８７９８６号公報
【特許文献４】特開２０００−４０８４６号公報
【特許文献５】特開平９−２９８３２９号公報
【特許文献６】特開２０００−２９４８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、ＡrＦエキシマレーザでは、高出力化の要請のために高繰り返し化が進んでいる。
【００１２】
図４は、ＡrＦエキシマレーザ装置で、繰り返し周波数２０００Ｈz、４０００Ｈzそれぞれでバーストモード運転を行ったときのパルスエネルギーの変化を示す。図４は、発振を開始してから５００パルスが経過するまでのエネルギー変化を示している。なお、図４は、レーザガスの組成（分圧比）を、アルゴン３．５％、フッ素０．１％、キセノン１０ｐｐｍ、残りをネオンとし、全圧を３００ｋＰaとした条件で発振を行ったときの結果を示している。なお、また、発振開始時のパルスエネルギを１［ａ．ｕ．］とした（図４の縦軸参照）。
【００１３】
図４からわかるように、２０００Ｈz運転時には、パルスエネルギーがほぼ一定である。しかし、４０００Ｈz運転時には、１２０パルス付近からわずかであるがパルスエネルギーの低下が見られる。
【００１４】
このように、４０００Ｈz程度の高繰り返し周波数になると、たとえレーザガスにキセノンを添加したとしても、パルスエネルギーの低下が起きる。
【００１５】
ここで、ＡrＦエキシマレーザ装置は、主として露光装置の光源として用いられることから、高いエネルギー安定性が要求される。したがって、高繰り返し周波数運転時でのパルスエネルギーの低下は、レーザ装置本体の発振効率低下という問題のみならず、露光装置で製造されるウェーハの品質に影響を及ぼす重要な問題である。
【００１６】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、ＡrＦエキシマレーザ装置において、図４にみられるような高繰り返し周波数（たとえば４０００Ｈz）でのパルスエネルギー低下を抑制して、安定したパルスエネルギーが得られるようにすることを、解決課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
第１発明は、
アルゴンＡｒおよびフッ素Ｆ２を含むレーザガスが封入されたレーザチャンバと、
レーザチャンバ内に設置され、陰極及び陽極の間の放電空間内で放電を生成する一対の電極と、
一対の電極間に所定の繰り返し周波数の電圧を印加してパルス放電を行わせる電源と、
レーザチャンバ内に設置され、レーザチャンバ内でレーザガスを循環させて、放電空間を通過する循環流路を形成するファンと、
放電空間及びその近傍で生成したオゾンＯ３、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２が循環流路を一巡して再び放電空間に戻ってくるまでの間に、生成したオゾンＯ３ 、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２ のうち、少なくともいずれかを熱分解する熱分解手段と
が備えられていることを特徴とする。
【００１８】
第２発明は、第１発明において、
レーザチャンバ内には、レーザガスの循環流路上に、レーザガスを冷却する熱交換器が設置されており、
前記熱分解手段は、
熱交換器の冷却能力を低下させる手段であること
を特徴とする。
【００１９】
第３発明は、第１発明において、
レーザチャンバ内には、レーザガスの循環流路上に、レーザガスを冷却する熱交換器が設置されており、
前記熱分解手段は、
熱交換器が、レーザガスの循環流路のうちで放電空間の上流に近い側に設置されている構造であること
を特徴とする。
【００２０】
第４発明は、第１発明において、
レーザチャンバ内には、レーザガスの循環流路上に、レーザガスを冷却する熱交換器が設置されており、
前記熱分解手段は、
レーザガスの循環流路のうち、放電空間から熱交換器までの流路を長くする構造であること
を特徴とする。
【００２１】
第５発明は、第１発明において、
前記熱分解手段は、
レーザガスを加熱する加熱手段であること
を特徴とする。
【００２２】
第６発明は、第５発明において、
加熱手段は、
ハロゲンランプであること
を特徴とする。
【００２３】
第７発明は、第５発明において、
加熱手段は、
ヒータであること
を特徴とする。
【００２４】
第８発明は、第５発明において、
加熱手段は、
ヒートパイプであること
を特徴とする。
【００２５】
第９発明は、
アルゴンＡｒおよびフッ素Ｆ２を含むレーザガスが封入されたレーザチャンバと、
レーザチャンバ内に設置され、陰極及び陽極の間の放電空間内で放電を生成する一対の電極と、
一対の電極間に所定の繰り返し周波数の電圧を印加してパルス放電を行わせる電源と、
レーザチャンバ内に設置され、レーザチャンバ内でレーザガスを循環させて、放電空間を通過する循環流路を形成するファンと、
放電空間及びその近傍で生成したオゾンＯ３、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２  が循環流路を一巡して再び放電空間に戻ってくるまでの間に、生成したオゾンＯ３、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２   のうち少なくともいずれかに、紫外線を照射してオゾンＯ３、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２  のうち少なくともいずれかを分解する紫外線照射手段と
が備えられていることを特徴とする。
【００２６】
第１０発明は、第９発明において、
前記紫外線照射手段には、
波長２４０ｎｍ以下の光をカットして紫外線を照射させるフィルタ手段が設けられていること
を特徴とする。
【００２７】
第１１発明は、第９発明において、
前記紫外線照射手段は、
低圧水銀ランプであること
を特徴とする。
【００２８】
上記本発明を、上述した図４に加えて、図２を併せ参照して説明する。
【００２９】
本発明は、つぎのような知見によって本発明をなし得た。
【００３０】
まず、図４に示すパルスエネルギーの低下は、運転時間が長くなるほど大きくなる。このことから、パルスエネルギー低下の原因は、運転時間が長くなるにつれて増加する不純物の影響と考えた。
【００３１】
参考文献１（A.Sumitani,S.Andou, T.Watanabe,M.Konishi,S.Egawa,I.Uchino,T.Ohta,K.Terashima,N.Suzuki,T.Enami,H.Mizoguchi:Proc.SPIE,4000,1424()2000））には、レーザガス中にＯ２、ＣＯ２が存在すると、図４に示すパルスエネルギー低下が起こり、その低下の度合いは、それらの濃度、繰り返し周波数が高くなるつれ、大きくなることが記載されている。
【００３２】
そこで、図４に示すデータを取得した後に、ガスクロマト質量分析装置（ＧＣ−ＭＳ）でＯ２濃度を分析したところ、１ｐｐｍ程度が検出された。この分析結果からＯ２濃度が微量でも繰り返し周波数が高くなると（２０００Ｈzよりも高くなると）、図４に示すようなパルスエネルギーの低下が発生するものと考えられる。
【００３３】
しかし、Ｏ２  は、レーザチャンバへレーザガスを注入するためのＦ２ガス用ボンベ中に不純物として含まれており、これ自体を除去することは難しい。また、レーザチャンバのシール部に使用されているフッ素ゴムシール材中をＯ２、Ｈ２Ｏ等が透過し、レーザチャンバ内に混入する。透過混入したＨ２Ｏはレーザチャンバ内のフッ素ガスと反応し、下記式に示すようにＯ２を生成する。
【００３４】
Ｆ２＋Ｈ２Ｏ→２ＨＦ＋１/２Ｏ２
したがって、レーザチャンバ内からＯ２を、完全に除去することは難しい。
【００３５】
一方で、ＡrＦエキシマレーザでは、Ｏ２をパルスエネルギーレベルを向上させる目的で添加することがある。このことから、パルスエネルギーレベル向上のあめにレーザチャンバ内へ微量のＯ２を添加したときは、その本来の作用のみ奏させ、図４に見られるようなパルスエネルギー低下を起こさせないようにする必要がある。
【００３６】
そこで、ＡrＦエキシマレーザ装置のチャンバ内のレーザガスにＯ２を５ｐｐｍ添加して、図４と同様にして発振を始めてから５００パルス経過するまでのパルスエネルギー変化を計測して、Ｏ２がパルスエネルギー変化に及ぼす影響を調べた。
【００３７】
図５（ａ）、（ｂ）は、横軸、縦軸が図４と同様のグラフであり、図５（ａ）は、Ｏ２を５ｐｐｍ添加して２０００Ｈｚ運転を行ったときのパルスエネルギー変化を示しており、図５（ｂ）は、Ｏ２を５ｐｐｍ添加して４０００Ｈｚ運転を行ったときのパルスエネルギー変化を示している。
【００３８】
そこで、図５（ａ）、（ｂ）を図４と比較すると、Ｏ２を濃度５ｐｐｍにすることで、２０００Ｈz運転時であっても、パルスエネルギーの低下が確認された。また、４０００Ｈz運転の場合には、Ｏ２を濃度５ｐｐｍにすることで、パルスエネルギー低下がより顕著なものとなった。そして、パルスエネルギー低下が始まるパルス数は、２０００Ｈz運転で６０パルス程度、４０００Ｈz運転で１２０パルス程度であった。
【００３９】
上記パルスエネルギー低下が始めるパルス数を時間に換算したところ、両方とも３０msecと算出された。
【００４０】
つぎに、このパルスエネルギー低下開始時間３０msecと、レーザガスの流れとの関係について考察した。
【００４１】
図２は、ＡrＦエキシマレーザ装置のチャンバの横断面図である。
【００４２】
同図２に示すように、レーザチャンバ１０２には、レーザガスが封入されている。
【００４３】
レーザチャンバ１０２内には、一対の電極１１１ａ、１１１ｂが設置されており、一対の電極１１１ａ、１１１ｂ間、つまり放電空間１２０で放電が行われる（陰極及び陽極の間の放電空間１２０内で放電が生成される）。図示しない電源から一対の電極１１１ａ、１１１ｂ間に所定の繰り返し周波数の電圧が印加されてパルス放電が行われる。
【００４４】
レーザチャンバ１０２内には、ファン１１９が設置されており、このファン１１９は、レーザチャンバ１０２内でレーザガスを循環させて、放電空間１２０を通過する循環流路２００を形成する。
【００４５】
レーザチャンバ１０２内には、レーザガスを冷却する熱交換器１１８が、レーザガスの循環流路２００上に設置されている。
【００４６】
上記パルスエネルギー低下開始時間３０msecは、放電空間１２０で放電したレーザガスが循環流路２００を一巡して再び放電空間１２０に戻ってくる時間と、ほぼ一致する。このことから、Ｏ２が放電によってパルスエネルギーを低下させる物質に変化したものと考えた。
【００４７】
さらに、パルスエネルギー低下の原因が、レーザ利得の減少であるか、あるいはレーザ光吸収の増加であるかを、実験で確認した。その結果、レーザ光吸収の増加が主原因であることが確認された。
【００４８】
ＡrＦエキシマレーザの発振波長である１９３ｎｍ付近でのＯ２の吸収は、シューマンルンゲバンド吸収帯であり、吸収断面積で１×１０−２１ｃｍ２のオーダーである。これより大きい吸収断面積をもつ酸素化合物としては、オゾンＯ３が考えられる。オゾンＯ３の吸収断面積は、４．２×１０−１９ｃｍ２であり、Ｏ２の吸収断面積よりも２桁大きい。その他に吸収断面積が大きい物質としては、Ｈ２との化合物ＨＯ２（吸収断面積：３．９×１０−１９ｃｍ２）、Ｈ２Ｏ２（吸収断面積：６．１×１０−１９ｃｍ２）が考えられる。
【００４９】
Ｏ２を添加したレーザガスにレーザチャンバ内で増加するＨ２を含む化合物ＨＦを添加しても、図４に見られる１２０パルスからのエネルギー低下に顕著な変化が見られなかった。このことから、レーザ光を吸収しているのは、主として、オゾンＯ３であると考えた。
【００５０】
そこで、本発明者は、ＡrＦエキシマレーザ装置のチャンバ１０２内の放電空間１２０及びその近傍で生成したＯ３を、循環流路２００を一巡して再び放電空間１２０に戻ってくる前に分解すれば、レーザ光の吸収が抑制されて、パルスエネルギー低下が抑制されるとの技術的思想を得るに至った。また、上述したように、オゾンＯ３以外の吸収断面積の大きいＨＯ２、Ｈ２Ｏ２  についても同様にして分解すれば、パルスエネルギー低下抑制の効果が得られると考えられる。
【００５１】
第１発明〜第８発明は、放電空間１２０及びその近傍で生成したオゾンＯ３、
ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２  が循環流路２００を一巡して再び放電空間１２０に戻ってくるまでの間に、生成したオゾンＯ３、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２  のうちいずれかを熱分解するというものである。以下、オゾンＯ３  を代表させて説明する。
【００５２】
すなわち、次式に示すように、たとえばガス温度を上昇させて、Ｏ３の熱分解反応を促進させることによりＯ３の濃度が減少する。
【００５３】
Ｏ３→Ｏ２＋Ｏ
Ｏ３＋Ｏ→２Ｏ２  …（１）
この（１）式の反応でオゾンＯ３が完全に分解するには、３５０゜Ｃ〜４５０゜Ｃの温度を１〜２秒間保持することが必要である。レーザチャンバ１０２内の放電空間１２０で放電されたレーザガスが循環流路２００を一巡して放電空間１２０に戻っているまでの時間は、３０ｍｓｅｃ程度であるので、熱分解のみで完全に分解することは難しい。しかし、レーザチャンバ１０２内には、ハロゲンガスであるフッ素が充填されているため、フッ素が触媒となり、以下の反応で分解が促進される。
【００５４】
Ｏ３＋Ｆ→Ｏ２＋ＯＦ  …（２）
ＯＦ＋Ｏ→Ｏ２＋Ｆ  …（３）
第１発明は、上述した本発明の技術思想（熱分解手段）を示したものである。
【００５５】
第２発明は、第１発明の熱分解手段に技術的限定を加えたものであり、図２に示す熱交換器１１８へ供給される冷却水量を絞る等して冷却能力を低下させて、ガス温度を上昇させて、熱分解を行わせるというものである。
【００５６】
第３発明は、第１発明の熱分解手段に技術的限定を加えたものであり、図６に示すように、熱交換器１１８が、循環流路２００のうちで放電空間１２０の上流に近い側に設置された構造としたものである。
【００５７】
第４発明は、第１発明の熱分解手段に技術的限定を加えたものであり、図７に示すように、レーザチャンバ１０２の内部空間を広げる等して、レーザガスの循環流路２００のうち、放電空間１２０から熱交換器１１８までの流路２００ａを長くする構造としたものである。
【００５８】
第５発明は、第１発明の熱分解手段に技術的限定を加えたものであり、図８に示すように、レーザガスを加熱する加熱手段１３１を設けるようにしたものである。
【００５９】
第６発明は、第５発明の加熱手段に技術的限定を加えたものであり、図８に示すように、ハロゲンランプ１３１を用いて加熱するようにしたものである。
【００６０】
第７発明は、第５発明の加熱手段に技術的限定を加えたものであり、図１０に示すように、ヒータ１２３を用いて加熱するようにしたものである。
【００６１】
第８発明は、第５発明の加熱手段に技術的限定を加えたものであり、図１１に示すように、ヒートパイプ１２９を用いて加熱するようにしたものである。
【００６２】
第９発明〜第１２発明は、放電空間１２０及びその近傍で生成したオゾンＯ３  が循環流路２００を一巡して再び放電空間１２０に戻ってくるまでの間に、生成したオゾンＯ３  に、紫外線を照射してオゾンＯ３ を分解するというものである（オゾンＯ３  以外にもＨＯ２、Ｈ２Ｏ２  を分解してもよい）。
【００６３】
すなわち、下記反応式に示すように、紫外線を照射してＯ３の分解を促進させる。
【００６４】
Ｏ３＋ｈν→Ｏ２＋Ｏ  …（４）
ただし、紫外線の波長が短いと、以下の反応でＯ３が生成する。
【００６５】
Ｏ２＋ｈν→Ｏ＋Ｏ  …（５）
Ｏ２＋Ｏ→Ｏ３  …（６）
上記（５）式にみられるＯ２の解離は、シューマンルンゲ連続吸収帯（１２５〜１７５ｎｍ）の光を吸収すると、直ちに起こる。シューマンルンゲバンド領域（１７５〜２０３ｎｍ）では、解離量が少なくなり、ヘルツベルグ吸収帯（２０５〜２４０ｎｍ）の光では、殆ど起こらない。よって、Ｏ３の生成を抑制しつつＯ３
の分解を促進するには、２０３ｎｍ以下の光はカットする必要があり、２４０ｎｍ以下の光をカットすることが望ましい。
【００６６】
第９発明は、上記（４）式で説明した本発明の技術思想（紫外線照射手段）を示したものである。
【００６７】
第１０発明は、第９発明の紫外線照射手段に技術的限定を加えたものであり、上記（５）、（６）式で示す反応によるＯ３の生成を抑制すべく、図１３に示すように、フィルタ手段１２５ａによって、波長２４０ｎｍ以下の光をカットして紫外線を照射させるようにしたものである。
【００６８】
第１１発明は、第９発明の紫外線照射手段に技術的限定を加えたものであり。図１３に示すように、低圧水銀ランプ１２５によって紫外線を照射するようにしたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６９】
以下、図面を参照して本発明に係るＡrＦエキシマレーザ装置の実施の形態について説明する。
【００７０】
（第１実施例）
図１は第１実施例に用いられるＡrＦエキシマレーザ装置の全体構成を示している。
【００７１】
また、図２は図１に示すレーザチャンバ１０２を横断面で示している。
【００７２】
図１に示すように、ＡrＦエキシマレーザ装置１０１は、大きくは、レーザチャンバ１０２、電源１０３、狭帯域ボックス１０４、モニタモジュール１０５、ガス吸排気モジュール１０７、コントローラ１０８で構成される。
【００７３】
コントローラ１０８は、モニタモジュール１０５内に設けられた波長検出器等のセンサに基づいて電源１０３、狭帯域ボックス１０４、ガス吸排気モジュール１０７を駆動制御する。
【００７４】
レーザチャンバ１０２には、アルゴンＡr、フッ素Ｆ２を含むレーザガスが封入されている。レーザチャンバ１０７へのレーザガスの供給、排気は、ガス吸排気モジュール１０７によって行われる。
【００７５】
レーザチャンバ１０２内には、一対の放電電極１１１ａ（アノード）、１１１ｂ（カソード）が対向して設置されており、一対の電極１１１ａ、１１１ｂ間、つまり放電空間１２０で放電が行われる（陰極及び陽極間の放電空間１２０で放電が生成される）ことにより、レーザガスが励起される。
【００７６】
電源１０３から一対の電極１１１ａ、１１１ｂ間に所定の繰り返し周波数の電圧が印加されることで、パルス放電が行われる。なお、本明細書では、電源１０３を、励起回路、トリガパルス回路などの、一対の電極１１１ａ、１１１ｂ間でパルス放電を行わせるに必要な回路を含んだ装置とする。コントローラ１０８から電源１０３のトリガパルス回路にパルス指令が与えられることで、パルス放電が行われる。
【００７７】
放電電極１１１ａ、１１１ｂの長手方向の一方側（図１中、右側）をレーザチャンバ１０２の前側、同長手方向の他方側（図１中、左側）をレーザチャンバ１０２の後側とする。
【００７８】
放電電極１１１ａ、１１１ｂの長手方向の延長上にあって、レーザチャンバ１０２の前側には、フロント側ウインドホルダ１０９Ｆが突出して設けられている。同様に、同延長上、レーザチャンバ１０２の後側には、リア側ウインドホルダ１０９Ｒが突出して設けられている。
【００７９】
フロント側ウインドホルダ１０９Ｆの先端部には、フロントウインド１０９ａが設けられている。同様に、リア側ウインドホルダ１０９Ｒの先端部には、リアウインド１０９ｂが設けられている。
【００８０】
フロント側ウインドホルダ１０９Ｆの前方には、フロントミラー１１０が配置されている。またリア側ウインドホルダ１０９Ｒの後方には、狭帯域ボックス１０４が配置されている。
【００８１】
狭帯域ボックス１０４内には、プリズム、グレーティングなどのレーザ光を狭帯域化するための光学素子が配置されている。なお狭帯域ボックス１０４の代わりに、高反射のミラーを用いてもよい。本発明は、狭帯域化されないレーザ装置に適用してもよい。
【００８２】
レーザチャンバ１０２内でレーザガスが励起されると、レーザ発振が行われる。レーザ光は、狭帯域ボックス１０４によって狭帯域化された後、フロントミラー１１０、モニタモジュール１０５を介して出射される。
【００８３】
レーザ光はモニタモジュール１０５でモニタリングされ、コントローラ１０８はモニタリングされた結果に基づいてドライバを介して狭帯域ボックス１０４内の光学素子の姿勢を変化させる等して、レーザ光の選択波長等を制御する。
【００８４】
コントローラ１０８は、ガス吸排気モジュール１０７の制御弁等を駆動制御して、レーザチャンバ１０２内のレーザガスの濃度、分圧等を制御する。
【００８５】
つぎに、図２を中心に説明する。
【００８６】
同図２に示すように、一対の電極１１１ａ、１１１ｂ間、つまり放電空間１２０で放電が行われる（陰極及び陽極間の放電空間１２０で放電が生成される）と、この放電空間１２０でレーザガスが励起される。
【００８７】
電極１１１ａ、１１１ｂ間で放電が行われると、放電によって電極１１１ａ、１１１ｂが消耗し、微小なダストが発生する。レーザチャンバ１０２には、このダストをレーザチャンバ１０２内から除去するためのダストフィルタ１４０が設けられている。ダストフィルタ１４０は、ダストを捕捉するフィルタエレメント１１６と、このフィルタエレメント１１６を内蔵し、レーザチャンバ１０２の外壁に連結されるフィルタケース１１７とからなる。レーザチャンバ１０２の内部とフィルタエレメント１１６とは、レーザチャンバ１０２の内壁に形成されたフィルタ吸込口１４１を介して連通されている。フィルタ吸込口１４１は、電極１１１ａ、１１１ｂの長手方向の概略中央部に形成されている。フィルタ吸込口１４１を通りフィルタエレメント１１６に導入されたダストは捕捉される。ダストの除去されたレーザガスは、レーザチャンバ１０２の長手方向両端に設けられた図示しないフィルタ吐出口から排出される。
【００８８】
レーザチャンバ１０２内には、（環流）ファン１１９が設置されており、このファン１１９は、レーザチャンバ１０２内でレーザガスを循環させて、放電空間１２０を通過する循環流路２００を形成する。ファン１１９は、放電空間１２０を通過したレーザガスを循環流路２００に沿って再度放電空間１２０に送り込む作用をなす。
【００８９】
レーザチャンバ１０２内には、レーザガスを冷却する熱交換器１１８が、レーザガスの循環流路２００上に設置されている。熱交換器１１８には、冷却水路が形成されており、この冷却水路を通過する冷却水の流量に応じて、レーザガスを冷却する。電極１１１ａ、１１１ｂ間での放電によって熱が発生するとともに、ガス流体の粘性摩擦によってレーザガスの温度が上昇する。熱交換器１１８は、このように温度上昇したレーザガスを冷却する。
【００９０】
第１実施例では、放電空間１２０及びその近傍で生成したオゾンＯ３  が循環流路２００を一巡して再び放電空間１２０に戻ってくるまでの間に、生成したオゾンＯ３  を熱分解する熱分解手段を備えている。
【００９１】
すなわち、次式に示すように、ガス温度を上昇させて、Ｏ３の熱分解反応を促進させることによりＯ３の濃度が減少する。
【００９２】
Ｏ３→Ｏ２＋Ｏ
Ｏ３＋Ｏ→２Ｏ２  …（１）
この（１）式の反応でオゾンＯ３が完全に分解するには、３５０゜Ｃ〜４５０゜Ｃの温度を１〜２秒間保持することが必要である。レーザチャンバ１０２内の放電空間１２０で放電されたレーザガスが循環流路２００を一巡して放電空間１２０に戻っているまでの時間は、３０ｍｓｅｃ程度であるので、熱分解のみで完全に分解することは難しい。しかし、レーザチャンバ１０２内には、ハロゲンガスであるフッ素が充填されているため、フッ素が触媒となり、以下の反応で分解が促進される。
【００９３】
Ｏ３＋Ｆ→Ｏ２＋ＯＦ  …（２）
ＯＦ＋Ｏ→Ｏ２＋Ｆ  …（３）
第１実施例では、熱交換器１１８へ供給される冷却水量を絞ることで、上記（１）、（２）、（３）式の反応を促進させている。熱交換器１１８へ供給される冷却水量を絞ると、ガス流体の粘性摩擦を熱源とするレーザガスの温度が上昇する。レーザガス温度が上昇すると、上述したＯ３の分解反応が促進され、Ｏ３  の濃度が減少する。なお、第１実施例としては、熱交換器１１８の冷却能力を低下させることができる手法であればよく、冷却水量を絞る以外に熱交換器１１８の容量を小さくするなどしても同様な作用効果が得られる。
【００９４】
上記分解反応を促進させる限りにおいては、レーザガス温度は出来るだけ高くすることが望ましい。
【００９５】
しかし、レーザチャンバ１０２内のシール部品等の耐久性等を考慮すると、実際には、上限温度が存在し、一定温度以上にレーザガス温度を上昇させることはできない。
【００９６】
そこで、レーザチャンバ１０２に、レーザチャンバ１０２内のレーザガスの温度を検出する温度センサ１２２を設け、この温度センサ１２２で検出された温度をフィードバックすることで、熱交換器１１８の冷却能力を制御し、レーザガスの温度を一定温度以上に上昇しないように制御してもよい。
【００９７】
図３は、レーザガスの温度（゜Ｃ）とパルスエネルギーの低下量（％）との関係を、パルス放電の繰り返し周波数が２０００Ｈzの場合、４０００Ｈzの場合それぞれについて示したグラフである。図３はレーザガス温度を４０゜Ｃから７０゜Ｃまでの範囲で変化させたときのパルスエネルギー低下量を示している。
【００９８】
同図３に示すように、２０００Ｈz運転、４０００Ｈz運転共に、レーザガスの温度の上昇につれて、パルスエネルギーの低下量が小さくなっているのがわかる。このように、第１実施例で、熱交換器１１８の冷却能力を低下させて、レーザガスの温度を上昇させるようにすれば、パルスエネルギーの低下が抑制されるという効果が得られる。したがって、第１実施例を実施すれば、図４に示される４０００Ｈz運転時のパルスエネルギー低下が抑制される。これによって、パルスエネルギーが安定して得られ、ＡrＦエキシマレーザ装置を光源として露光装置で製造されるウェーハの品質が飛躍的に向上する。
【００９９】
（第２実施例）
図６は、第２実施例のレーザチャンバ１０２の横断面を示している。
【０１００】
ＡrＦエキシマレーザ装置の全体構成は、第１実施例で説明した図１のものと同じであるため、説明は省略する。
【０１０１】
また、図６に示す構成要素についても、図２と同一のものについては同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０２】
第２実施例では、図６に示すように、熱交換器１１８が、循環流路２００のうちで放電空間１２０の上流に近い側に設置された構造とすることで、上記（１）、（２）、（３）式のＯ３の分解反応を促進させている。通常、熱交換器１１８は、図２に示すように、放電時の熱によって上昇したレーザガスの温度を下げるために、循環流路２００のうちで放電空間１２０の下流に近い側に設置されている。これに対して第２実施例では、熱交換器１１８を循環流路２００のうちで放電空間１２０の上流に近い側に設置しているため、放電によって温度上昇したレーザガスが冷却されるまでの時間が長くなり、ガス温度が高い状態が長く続く。これにより、上述した（１）、（２）、（３）式のＯ３    分解反応が促進されて、Ｏ３  濃度が減少する。
【０１０３】
第２実施例では、第１実施例と同様にセンサ１２２を設けてレーザガス温度を一定以下になるように制御する。ただし、第２実施例の場合は、局所的にレーザガスの温度が上昇するおそれがあることから、上限温度の低い部品に近接して別の温度センサを設けて、上限温度の低い部品の温度が上限温度に達しないように制御してもよい。
【０１０４】
図７は、第２実施例の別形態を示している。第２実施例は、放電によって温度上昇したレーザガスが冷却されるまでの時間を長くするという考え方に基づくものであるが、同図７に破線にて示すように、レーザチャンバ１０２の内部空間を広げることによって、レーザガスの循環流路２００のうち、放電空間１２０から熱交換器１１８までの流路２００ａを長くし、それによって放電によって温度上昇したレーザガスが冷却されるまでの時間を長くしてもよい。具体的には、通常のレーザチャンバ１０２よりも、レーザチャンバ１０２の横断面で、放電空間１２０の下流側のレーザチャンバ内部空間が広がるように改造を施せばよい。
【０１０５】
（第３実施例）
図８は、第３実施例のレーザチャンバ１０２の縦断面を示している。図８は、図１のレーザチャンバ１０２を上面からみた断面図である。
【０１０６】
ＡrＦエキシマレーザ装置の全体構成は、第１実施例で説明した図１のものと同じであるため、説明は省略する。
【０１０７】
また、図８に示す構成要素についても、図２、図６、図７と同一のものについては同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０８】
第３実施例では、レーザガスを加熱する加熱手段１３１を設けることで、上記（１）、（２）、（３）式のＯ３の分解反応を促進させている。
【０１０９】
第３実施例では、加熱手段としてハロゲンランプ１３１を使用している。
【０１１０】
本発明者は、図３に示す実験結果から、部品の耐久性等を考慮したレーザチャンバ１０２の上限温度である７０゜Ｃ以上に温度を上げると、さらに効果が大きくなると判断した。レーザガス流の粘性摩擦熱のみでは、ガス温度を高温（１００゜Ｃ）にすることは難しく、また時間もかかる。このためレーザガス温度をさらに上昇させるためには、別途、熱源が必要である。そこで、放電電極１１１ａ（１１１ｂ）の長手方向の長さよりも長い発光領域をもつハロゲンランプ１３１を、放電電極１１１ａの長手方向に沿って配列した。ハロゲンランプ１３１は、赤外線がＯ３    濃度が高いと思われる放電空間１２０の下流に照射されるように、レーザチャンバ１０２の外側外壁にあって、放電空間１２０の下流側に配置した。また、ハロゲンランプ１３１から放射される赤外線をレーザガスに効率よく照射できる位置に、７個の材質ＣaＦ２  の窓１２４を、放電電極１１１ａ（１１１ｂ）の長手方向に沿って配置した。また、効率よくレーザチャンバ１０２内を照射できるように図示しない反射板を設けた。
【０１１１】
ハロゲンランプ１３１から赤外線が放射されると、レーザチャンバ１０２内のレーザガスに照射され、レーザガス温度が高温となり、上記（１）、（２）、（３）式のＯ３の分解反応が促進され、Ｏ３濃度が減少する。なお、ランプとしては、ハロゲンランプに限定されるものではなく、赤外線を放射できるランプであれば、使用することができる。
【０１１２】
図９は、第３実施例の別形態を示している。図８では、容易に入手できる小型のＣaＦ２  窓１２４を７個配置しているが、図９に示すように、一体形成されたＣaＦ２ 窓１２８を、その長手方向が、放電電極１１１ａ（１１１ｂ）の長手方向に一致するように配置してもよく、この場合には、図８に示す構造のものよりも、更に効率よくレーザガスに赤外線を照射することができる。
【０１１３】
（第４実施例）
図１０（ａ）は、第４実施例のレーザチャンバ１０２の縦断面を示している。図１０（ａ）は、図１のレーザチャンバ１０２を上面からみた断面図である。
【０１１４】
図１０（ｂ）は、図２、図６、図７と同様に、レーザチャンバ１０２を横断面で示している。
【０１１５】
ＡrＦエキシマレーザ装置の全体構成は、第１実施例で説明した図１のものと同じであるため、説明は省略する。
【０１１６】
また、図１０に示す構成要素についても、図２、図６、図７と同一のものについては同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１７】
第４実施例では、レーザガスを加熱する加熱手段１２３を設けることで、上記（１）、（２）、（３）式のＯ３の分解反応を促進させている。
【０１１８】
第４実施例では、加熱手段として、ヒータ１２３を使用している。
【０１１９】
放電したレーザガスの温度を上げるために、放電電極１１１ａ（１１１ｂ）の長手方向の長さとほぼ同じ長さをもつカートリッジヒータ１２３を、その長手方向が放電電極１１１ａの長手方向と一致するように配置した。また、表面積を増やすために、カートリッジヒータ１２３を螺旋状に形成した。  
カートリッジヒータ１２３は、レーザチャンバ１０２内にあって、Ｏ３    濃度が高いと思われる放電空間１２０の下流に配置した。
【０１２０】
カートリッジヒータ１２３が発熱すると、レーザチャンバ１０２内のレーザガスに照射され、レーザガス温度が高温となり、上記（１）、（２）、（３）式のＯ３の分解反応が促進され、Ｏ３濃度が減少する。
【０１２１】
（第５実施例）
図１１（ａ）は、第５実施例のレーザチャンバ１０２の縦断面を示している。図１１（ａ）は、図１のレーザチャンバ１０２を上面からみた断面図である。
【０１２２】
図１１（ｂ）は、図２、図６、図７、図１０（ｂ）と同様に、レーザチャンバ１０２を横断面で示している。
【０１２３】
ＡrＦエキシマレーザ装置の全体構成は、第１実施例で説明した図１のものと同じであるため、説明は省略する。
【０１２４】
また、図１１に示す構成要素についても、図２、図６、図７、図１０と同一のものについては同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２５】
第５実施例では、レーザガスを加熱する加熱手段１２９を設けることで、上記（１）、（２）、（３）式のＯ３の分解反応を促進させている。
【０１２６】
第５実施例では、加熱手段として、ヒートパイプ１２９を使用している。
【０１２７】
放電したレーザガスの温度を上げるために、放電電極１１１ａ（１１１ｂ）の長手方向の長さとほぼ同じ長さをもつヒートパイプ１２９を、その長手方向が、放電電極１１１ａの長手方向に一致するように、配置した。
【０１２８】
ヒートパイプ１２９は、レーザチャンバ１０２内にあって、Ｏ３    濃度が高いと思われる放電空間１２０の下流に、５本、配置した（特に図１１（ｂ）参照）。
【０１２９】
ヒートパイプ１２９は、真空脱気した密閉管の内部に、目標とする温度範囲で蒸発、凝縮する流体を作動流体として封入したものを使用した。ヒートパイプ１２９内の作動流体を蒸発させるために、ヒートパイプ１２９の一端にヒータ１３０を接続した。
【０１３０】
ヒータ１３０が発熱すると、ヒートパイプ１２９の一端で作動流体が蒸発し、このとき発生した蒸気は、ヒートパイプ１２９の内部を高速でヒートパイプ１２９の他端に移動に凝縮する。このとき、蒸発時に吸収した潜熱が放出される。
【０１３１】
この潜熱の放出により、レーザガス温度が高温となり、上記（１）、（２）、（３）式のＯ３の分解反応が促進され、Ｏ３濃度が減少する。
【０１３２】
図１２は、第５実施例の別形態を示す図で、図１１（ａ）に対応させた図で示している。
【０１３３】
図１１（ａ）に示す実施例では、各ヒートパイプ１２９を、放電電極１１１ａ（１１１ｂ）の長手方向に沿った一体形成の管で構成しているが、図１２では、放電電極１１１ａ（１１１ｂ）の長手方向の所定箇所で分割されたヒートパイプを使用し、各ヒートパイプ相互間で、分割箇所を異ならせるようにしている。このように各ヒートパイプ相互間で、分割箇所を異ならせた構成とすることで、図１１（ａ）に示す構成のものよりも、さらに効率的にレーザガスの温度を上昇させることができる。ただし、図１２に示す構成のものでは、分割されたヒートパイプの各管毎に、ヒータ１３０を設ける必要がある。
【０１３４】
（第６実施例）
図１３（ａ）は、第６実施例のレーザチャンバ１０２の縦断面を示している。図１３（ａ）は、図１のレーザチャンバ１０２を上面からみた断面図である。
【０１３５】
図１３（ｂ）は、図２、図６、図７、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）と同様に、レーザチャンバ１０２を横断面で示している。
【０１３６】
ＡrＦエキシマレーザ装置の全体構成は、第１実施例で説明した図１のものと同じであるため、説明は省略する。
【０１３７】
また、図１３に示す構成要素についても、図２、図６、図７、図１０、図１１と同一のものについては同一の符号を付して説明を省略する。
【０１３８】
第６実施例では、放電空間１２０及びその近傍で生成したオゾンＯ３  が循環流路２００を一巡して再び放電空間１２０に戻ってくるまでの間に、生成したオゾンＯ３  に、紫外線照射手段１２５によって紫外線を照射してオゾンＯ３ を分解するようにしている。
【０１３９】
すなわち、紫外線照射手段１２５によって、紫外線を照射して、下記反応式に示すように、Ｏ３の分解を促進させる。
【０１４０】
Ｏ３＋ｈν→Ｏ２＋Ｏ  …（４）
ただし、紫外線の波長が短いと、以下の反応でＯ３が生成する。
【０１４１】
Ｏ２＋ｈν→Ｏ＋Ｏ  …（５）
Ｏ２＋Ｏ→Ｏ３  …（６）
上記（５）式にみられるＯ２の解離は、シューマンルンゲ連続吸収帯（１２５〜１７５ｎｍ）の光を吸収すると、直ちに起こる。シューマンルンゲバンド領域（１７５〜２０３ｎｍ）では、解離量が少なくなり、ヘルツベルグ吸収帯（２０５〜２４０ｎｍ）の光では、殆ど起こらない。よって、Ｏ３の生成を抑制しつつＯ３
の分解を促進するには、２０３ｎｍ以下の光はカットする必要があり、２４０ｎｍ以下の光をフィルタ手段１２５ａによって、カットすることが望ましい。
【０１４２】
図１３に示すように、紫外線照射手段として、放電電極１１１ａ（１１１ｂ）の長手方向に沿って、複数個（７個）の紫外線ランプ１２５を配置した。
【０１４３】
紫外線ランプ１２５は、紫外線がＯ３    濃度が高いと思われる放電空間１２０の下流に照射されるように、レーザチャンバ１０２の外側外壁にあって、放電空間１２０の下流側に配置した。また、紫外線ランプ１２５から放射される紫外線をレーザガスに効率よく照射できる位置に、各紫外線ランプ毎に材質ＣaＦ２  の窓１２４を、放電電極１１１ａ（１１１ｂ）の長手方向に沿って配置した。
【０１４４】
紫外線ランプ１２５としては、Ｏ３    の吸収が大きい２５４ｎｍの放射が全放射の９０％以上を占める低圧水銀ランプを使用することが望ましい。なお、紫外線ランプとして、高圧水銀ランプ、重水素ランプを使用する実施も可能である。
【０１４５】
また、Ｏ３の生成を抑制しつつＯ３の分解を促進するために、２４０ｎｍ以下の光をフィルタ手段１２５ａとして、特殊ガラスを使用して、紫外線ランプ１２５から放射される光をカットした。たとえば、ペン型管タイプの低圧水銀ランプ１２５に、２２０ｎｍ以下の放射をカットする特殊ガラス１２５ａを被せて、構成することができる。なお、フィルタ手段１２５ａとしては、特殊ガラス以外の構成のものを使用してもよい。
【０１４６】
紫外線ランプ１２５から紫外線（２５４ｎｍ）が放射されると、紫外線がレーザガスに照射され、上記（４）式で示すＯ３の分解反応が促進され、Ｏ３濃度が減少する。
【０１４７】
さらに、紫外線は、特殊ガラス１２５ａによって、波長２２０ｎｍ以下の放射がカットされて、レーザガスに照射されるため、上記（５）、（６）式で示すＯ３の生成が抑制される。
【０１４８】
図１４は、図１３（ａ）に対応する図で、第６実施例を別形態を示している。
【０１４９】
図１４に示すように、図１３（ａ）に示す複数個の紫外線ランプ１２５の代わりに、一体形成された直管タイプの紫外線ランプ（低圧水銀ランプ）１２７を使用し、ランプ１２７の長手方向が放電電極１１１ａ（１１１ｂ）の長手方向に一致するように、配置してもよい。ただし、この場合には、効率よくレーザチャンバ１０２内を照射できるように反射板を設ける必要がある。
【０１５０】
また、図１５は、図１３（ａ）に対応する図で、第６実施例の別形態を示している。
【０１５１】
図１３（ａ）に示す構成では、容易に入手できる小型のＣaＦ２  窓１２４を７個配置しているが、図１５に示すように、一体形成されたＣaＦ２ 窓１２８を、その長手方向が、放電電極１１１ａ（１１１ｂ）の長手方向に一致するように配置してもよく、この場合には、図１３（ａ）に示す構造のものよりも、更に効率よくレーザガスに紫外線を照射することができる。
【０１５２】
以上、実施形態では、オゾンＯ３  を代表させて、放電空間１２０及びその近傍で生成されるオゾンＯ３ が、循環流路２００を一巡して再び放電空間１２０に戻ってくるまでの間に、熱分解あるいは紫外線照射により、これを分解する場合について説明したが、放電空間１２０及びその近傍で生成されるＨＯ２またはＨ２Ｏ２ を同様にして分解しても、同等なパルスエネルギー低下抑制の効果が得られる。すなわち、本発明としては、オゾンＯ３、ＨＯ２、Ｈ２Ｏ２  のうち、少なくともいずれかを分解することができればよい。
【０１５３】
なお、本発明において、レーザチャンバ１０２内のレーザガスに含まれるガスとしては、少なくとも、アルゴンＡr、ネオンＮe、フッ素Ｆ２を含むものであれば、他の物質、混合比率は任意である。たとえば、従来技術と同様に、レーザガス中にキセノンＸeをたとえば１０ｐｐｍ程度混合させてパルスエネルギーレベルを向上させてもよい。また、レーザガス中に、酸素Ｏ２  をたとえば５ｐｐｍ程度混合させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】図１は、各実施例のＡrＦエキシマレーザ装置の全体構成を示す図である。
【図２】図２は第１実施例のレーザチャンバの横断面を示す図である。
【図３】図３はレーザガス温度とパルスエネルギー低下量との関係を示す図である。
【図４】図４は、本発明の知見を説明するために用いた図で、２０００Ｈz運転、４０００Ｈz運転それぞれについてパルス数とパルスエネルギーとの関係を示す図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の知見を説明するために用いた図で、図５（ａ）は酸素を５ｐｐｍ添加し２０００Ｈzで運転した時のパルス数とパルスエネルギーとの関係を示す図、図５（ｂ）は酸素を５ｐｐｍ添加し４０００Ｈzで運転したときのパルス数とパルスエネルギーとの関係を示す図である。
【図６】図６は第２実施例のレーザチャンバの横断面を示す図である。
【図７】図７は第２実施例の別形態のレーザチャンバの横断面を示す図である。
【図８】図８は第３実施例のレーザチャンバの上断面を示す図である。
【図９】図９は第３実施例の別形態のレーザチャンバの上断面を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）は第４実施例のレーザチャンバの上断面を示す図で、図１０（ｂ）は第４実施例のレーザチャンバの横断面を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）は第５実施例のレーザチャンバの上断面を示す図で、図１１（ｂ）は第５実施例およびその別形態のレーザチャンバの横断面を示す図である。
【図１２】図１２は、第５実施例の別形態のレーザチャンバの上断面を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）は第６実施例のレーザチャンバの上断面を示す図で、図１３（ｂ）は第６実施例のレーザチャンバの横断面を示す図である。
【図１４】図１４は、第６実施例の別形態のレーザチャンバの上断面を示す図である。
【図１５】図１５は、第６実施例の別形態のレーザチャンバの上断面を示す図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１０１  ＡrＦエキシマレーザ装置  １０２  レーザチャンバ  １１１ａ、１１１ｂ  放電電極    １１８  熱交換器  １１９  ファン  １２０  放電空間  １２３  ヒータ  １２５、１２７  紫外線ランプ（低圧水銀ランプ）  １２５ａ  特殊ガラス（フィルタ手段）  １２９  ヒートパイプ  １３１  ハロゲンランプ
【図１】
2005340363.tif 000003
【図２】
2005340363.tif 000004
【図３】
2005340363.tif 000005
【図４】
2005340363.tif 000006
【図５】
2005340363.tif 000007
【図６】
2005340363.tif 000008
【図７】
2005340363.tif 000009
【図８】
2005340363.tif 000010
【図９】
2005340363.tif 000011
【図１０】
2005340363.tif 000012
【図１１】
2005340363.tif 000013
【図１２】
2005340363.tif 000014
【図１３】
2005340363.tif 000015
【図１４】
2005340363.tif 000016
【図１５】
2005340363.tif 000017