(57)【要約】【課題】対向型プラズマフォーカス方式のプラズマ光源において、適切な量のプラズマ媒体を安定に供給し、極端紫外光の強度低下を抑制すること。【解決手段】プラズマ光源は、単一の軸線上に延びる中心電極１２および外部電極１４を有し、対称面１を挟んで互いに対向配置される一対の同軸状電極１０、１０を備える。各外部電極１４はレーザー光の照射点Ｐとの間で最短距離を規定する部位Ｇを有し、各外部電極１４の部位Ｇと照射点Ｐを含む面において、照射点Ｐを通る中心電極１２の接線Ｔに対して照射点Ｐを通る垂線Ｎを、照射点Ｐの周りの角度の基準とした場合、各外部電極１４の部位Ｇは、当該部位Ｇの位置の角度が大きいほど中心電極１２の近くに位置する。【選択図】図３
2017220350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の軸線上に延びる中心電極および前記中心電極の外周を囲むように設けられる複数の外部電極を有し、対称面を挟んで互いに対向配置され、極端紫外光を放射するプラズマを発生すると共に前記プラズマを閉じ込める一対の同軸状電極と、
前記中心電極の側面に設けられ、前記プラズマの媒体を保持する保持部と、
各同軸状電極に対して放電電圧を印加する電圧印加装置と、
前記媒体のアブレーションを行うためのレーザー光を前記保持部における照射点に照射するレーザー装置と
を備え、
各外部電極は前記照射点との間で最短距離を規定する部位を有し、
各外部電極の前記部位と前記照射点を含む面において、前記照射点を通る前記中心電極の接線に対して前記照射点を通る垂線を、前記照射点の周りの角度の基準とした場合、各外部電極の前記部位は、当該部位の位置の角度が大きいほど前記中心電極の近くに位置する
ことを特徴とするプラズマ光源。
【請求項２】
各外部電極は、前記部位を含む曲面を側面の少なくとも一部として有する棒状に形成され、
各曲面は同一の曲率半径を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ光源。
【請求項３】
前記複数の外部電極のうち、前記レーザー光の光路を間に挟んで位置するものを第１の外部電極及び第２の外部電極とした場合、
前記照射点は前記第１の外部電極の前記部位に対向する位置に位置し、
前記レーザー光は前記垂線に対して傾斜した角度で前記照射点に照射される
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ光源。
【請求項４】
各外部電極は、前記部位を含む曲面を側面の少なくとも一部として有する棒状に形成され、
各曲面の曲率中心は前記中心電極を中心とする同一円上に位置し、
前記曲面の曲率半径は、当該曲面を含む外部電極の前記部位の位置の角度が大きいほど大きい
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ光源。
【請求項５】
各外部電極の前記部位は、前記照射点から等しい距離に位置している
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のプラズマ光源。
【請求項６】
前記複数の外部電極のうち、前記レーザー光の光路を間に挟んで位置するものを第１の外部電極及び第２の外部電極とし、
前記保持部において、前記第１の外部電極との間で最短距離を規定する位置を第１の位置、前記第２の外部電極との間で最短距離を規定する位置を第２の位置とした場合、
前記照射点は前記第１の位置から第２の位置までの区間内に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ光源。
【請求項７】
各外部電極は前記部位としての先端をもつ突部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極端紫外光を生成するプラズマ光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積度の向上や製造コストの低減などの要請により、半導体デバイスに対する微細化の要求はますます強くなっている。この微細化においてはフォトリソグラフィにおける露光用光源の短波長化が必須であり、近年ではそのための光として極端紫外光が注目されている。極端紫外光は高温・高密度のプラズマから得られる。このようなプラズマの発生源（換言すれはプラズマを利用した光源、以下プラズマ光源）は多種多様であるが、産業上の観点からは小型化が図れるものが望ましい。その候補として、放電生成プラズマ(DPP：Discharge Produced Plasma)方式のプラズマ光源や、レーザー生成プラズマ(LPP：Laser Produced Plasma)方式のプラズマ光源が知られている。なお、これらのプラズマ光源から放出される極端紫外光は何れもパルス光である。
【０００３】
フォトリソグラフィでは露光時間の制御が極めて重要である。そのためには、極端紫外光の十分な強度及び輝度を確保するだけでなく、これらを安定に得る必要がある。また、極端紫外光の放出時間は数μｓ程度以下と短いため、プラズマの発生（即ち、極端紫外光の放出）を高速に繰り返す必要がある。
【０００４】
上記に関連するプラズマ光源が特許文献１に開示されている。同文献のプラズマ光源はDPP方式の一種であるプラズマフォーカス方式を採用したプラズマ光源であって、対称面に対して互いに対向配置され、極端紫外光を放射するプラズマを発生すると共にプラズマを閉じ込める一対の同軸状電極と、各同軸状電極に対して放電電圧を印加する電圧印加装置とを備えている。各同軸状電極は、棒状の中心電極と、中心電極と一定の間隔を隔て、且つ中心電極の周方向に配置された複数の外部電極とを有している。
【０００５】
特許文献１のプラズマ光源では、中心電極と外部電極との間に高電圧が印加した状態で、さらにパルス状の電圧を印加する、或いは、同軸状電極の何れかの箇所においてレーザーアブレーションを行うことによって両電極間に初期放電を誘発し、プラズマを生成する。初期放電は中心電極を中心とする環状に形成され、プラズマの生成および成長を促しつつ、電磁力によって中心電極の先端に向けて移動する。さらに、各同軸状電極のプラズマは電気エネルギーを受けつつ、各同軸状電極の間で融合し、閉じ込められ、収束することで、高温・高密度となる。その結果、極端紫外光を含む光が放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−０８９６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のプラズマ光源では、各同軸状電極で発生した初期放電は、上述の通り、環状のプラズマに成長し、その後、各同軸状電極の間で互いに融合し、高温・高密度となる。この一連の過程において、各同軸状電極の間に閉じ込められたプラズマの温度及び密度は、その成長時（即ち、電気エネルギーが投入される一定期間）に各同軸状電極の間に到達したプラズマの量に依存している。すなわち、環状のプラズマの周方向における各部分が同軸状電極の先端に到達するタイミングに着目すると、各部分のタイミングのずれが大きいほど、最終形態のプラズマの温度及び密度は低下しやすく、各値は不安定になる。換言すれば、各部分のタイミングのずれが大きいほど、プラズマから放出される極端紫外光の強度は低下し、不安定になる。
【０００８】
そこで本発明は、対称面に対して互いに対向配置され、極端紫外光を放射するプラズマを発生すると共にプラズマを閉じ込める一対の同軸状電極を備えるプラズマ光源において、適切な量のプラズマ媒体を安定に供給することができ、極端紫外光の強度低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様はプラズマ光源であって、単一の軸線上に延びる中心電極および前記中心電極の外周を囲むように設けられる複数の外部電極を有し、対称面を挟んで互いに対向配置され、極端紫外光を放射するプラズマを発生すると共に前記プラズマを閉じ込める一対の同軸状電極と、  前記中心電極の側面に設けられ、前記プラズマの媒体を保持する保持部と、各同軸状電極に対して放電電圧を印加する電圧印加装置と、前記媒体のアブレーションを行うためのレーザー光を前記保持部における照射点に照射するレーザー装置とを備え、各外部電極は前記照射点との間で最短距離を規定する部位を有し、各外部電極の前記部位と前記照射点を含む面において、前記照射点を通る前記中心電極の接線に対して前記照射点を通る垂線を、前記照射点の周りの角度の基準とした場合、各外部電極の前記部位は、当該部位の位置の角度が大きいほど前記中心電極の近くに位置することを要旨とする。
【００１０】
各外部電極は、前記部位を含む曲面を側面の少なくとも一部として有する棒状に形成され、各曲面は同一の曲率半径を有してもよい。
【００１１】
前記複数の外部電極のうち、前記レーザー光の光路を間に挟んで位置するものを第１の外部電極及び第２の外部電極とした場合、前記照射点は前記第１の外部電極の前記部位に対向する位置に位置し、前記レーザー光は前記垂線に対して傾斜した角度で前記照射点に照射されてもよい。
【００１２】
各外部電極は、前記部位を含む曲面を側面の少なくとも一部として有する棒状に形成され、  各曲面の曲率中心は前記中心電極を中心とする同一円上に位置し、前記曲面の曲率半径は、当該曲面を含む外部電極の前記部位の位置の角度が大きいほど大きくてもよい。
【００１３】
各外部電極の前記部位は、前記照射点から等しい距離に位置していてもよい。
【００１４】
前記複数の外部電極のうち、前記レーザー光の光路を間に挟んで位置するものを第１の外部電極及び第２の外部電極とし、前記保持部において、前記第１の外部電極との間で最短距離を規定する位置を第１の位置、前記第２の外部電極との間で最短距離を規定する位置を第２の位置とした場合、前記照射点は前記第１の位置から第２の位置までの区間内に位置していてもよい。
【００１５】
各外部電極は前記部位としての先端をもつ突部を有してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、対称面に対して互いに対向配置され、極端紫外光を放射するプラズマを発生すると共にプラズマを閉じ込める一対の同軸状電極を備えるプラズマ光源において、適切な量のプラズマ媒体を安定に供給することができ、極端紫外光の強度低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプラズマ光源の概略構成図（断面図）である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るプラズマ光源の電気系統を示す図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。
【図４】図３に示す中心電極と外部電極の位置関係を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る保持部とその周囲の断面図である。
【図６】初期放電の経時変化の一例を示す画像である。
【図７】初期放電の経時変化の一例を示す画像である。
【図８】初期放電の発生及びその直後の状態を説明するための図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る中心電極と外部電極の位置関係を説明するための図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る中心電極と外部電極の位置関係を説明するための図である。
【図１１】第１又は第２実施形態の変形例を示す図である。
【図１２】第３実施形態の変形例を示す図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る外部電極を示す図である。
【図１４】本発明の各実施形態に係る中心電極と外部電極の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の各実施形態に係るプラズマ光源について添付図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るプラズマ光源を示す概略構成図（断面図）であり、図２は当該プラズマ光源の電気系統を示す図である。これらの図に示すように、本実施形態のプラズマ光源は、一対の同軸状電極１０、１０と、各同軸状電極１０に対して個別に設けられるリザーバ２０と、電圧印加装置３０と、レーザー装置４０とを備える。即ち、このプラズマ光源は、対向型プラズマフォーカス方式を採用している。なお、図１において右側の同軸状電極１０は、左側の同軸状電極１０と同一の構成であるため、詳細な図示を省略する。
【００２０】
一対の同軸状電極１０、１０は、図示しない真空槽内において対称面１に対して互いに対称な位置に設置されている。具体的には、対称面１を挟み一定の間隔を隔てて設置され、先端側（面状放電２ｂが放出される側）が互いに対向している。同軸状電極１０、１０は、レーザー装置４０からのレーザー光４２を受け、プラズマの媒体（以下プラズマ媒体）６を含むプラズマ３を発生すると共に、両者の間に当該プラズマ３を閉じ込める。同軸状電極１０、１０の間に閉じ込められたプラズマ３は加熱され、極端紫外光を含むプラズマ光８を放射する。
【００２１】
本実施形態のプラズマ媒体６は、リザーバ２０から保持部１８（後述）に供給可能な低融点金属（低融点合金）であり、その組成は、必要な紫外光の波長に応じて選択される。例えば、１３．５ｎｍの紫外光が必要な場合はＬｉ（リチウム）やＳｎ（スズ）を含み、３〜４ｎｍの紫外光が必要な場合はＢｉ（ビスマス）を含む。
【００２２】
各同軸状電極１０は、中心電極１２と、中心電極１２の外周を囲むように設けられる複数の外部電極１４と、絶縁体１６とを備える。図１および図３に示すように、中心電極１２は、各同軸状電極１０に共通する単一の軸線Ｚ−Ｚを中心軸（以下、この軸を中心軸Ｚと称する）として、この中心軸Ｚ上に延びる棒状の導電体であり、直径は例えば５ｍｍである。中心電極１２は、対称面１に面する先端部１２ａと、中心軸Ｚの周りに形成された側面１２ｂとを有する。なお、側面１２ｂには後述の保持部１８が設けられている。中心電極１２は高温のプラズマに対して耐熱性を有する材料を用いて形成される。このような材料は、例えばＷ（タングステン）やＭｏ（モリブデン）等の高融点金属である。なお、説明の便宜上、中心軸Ｚに対して直交し、且つ互いに直交する軸をＸ軸、Ｙ軸とする（図３参照）。Ｘ軸は、互いに隣接する２つの外部電極１４の間の中央を通る軸であり、本実施形態においてはレーザー光４２の光路と一致する場合もある。
【００２３】
先端部１２ａは、対称面１に対向する半球状の曲面を有する。ただし、対称面１に対向する面の形状は曲面に限られず、単なる平面でもよい。また、中心軸Ｚに沿って窪んだ凹部（図示せず）を設けてもよい。
【００２４】
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。図１に示すように、外部電極１４は、中心電極１２の中心軸Ｚと平行に延びる棒状の導電体であり、直径は例えば３ｍｍである。また、図３に示すように、中心電極１２の周方向に沿って角度θ毎に配置されている。換言すると、各外部電極１４は中心電極１２と平行に配置され、中心電極１２の周囲を囲んでいる。図３に示す例では、６本の外部電極１４が中心電極１２の周りで６０°毎に配置されている。
【００２５】
外部電極１４は、その側面の少なくとも一部として、部位Ｇを含む曲面を有している。部位Ｇは、中心電極１２におけるレーザー光４２の照射点Ｐとの間で最短距離を規定する。また、上述の曲面の曲率半径は各外部電極１４において同一である。このような条件を満たす外部電極１４の断面形状は、例えば図３に示すように、同一の直径をもつ円であり、この円の中心が上述の曲面の曲率中心に対応する。
【００２６】
なお、外部電極１４は中心電極１２の周りで等角度間隔に設置されることが望ましい。例えば、加工や組み立ての観点から、各外部電極１４は中心電極１２に対して回転対称な位置に設置されることが望ましい。しかしながら、本発明はこのような配列に限定されない。また、外部電極１４の本数も６本に限定されず、中心電極１２及び外部電極１４の大きさや形状、両者の間隔などに応じて適宜設定される。
【００２７】
図４は、図３に示す中心電極１２と外部電極１４の位置関係を説明するための図である。図４は、各外部電極１４の部位Ｇと照射点Ｐを含む面を示している。中心電極１２と外部電極１４が中心軸Ｚに沿って延伸する棒状に形成されている場合、図４は、中心軸Ｚに直交する断面を示す。後述するように、中心電極１２が略円錐状に形成され、外部電極１４が円錐状の中心電極１２の側面に沿って延伸する棒状に形成される場合（図１４参照）もある。その場合、図４は、各外部電極１４の部位Ｇと照射点Ｐを含む面を中心軸Ｚに直交する断面に展開した図を示すことになる。なお、これは第２及び第３実施形態に係る中心電極１２と外部電極１４の位置関係を示す図９〜図１１についても同様である。
【００２８】
図４において、６本の外部電極１４のうちの１つを外部電極１４ａと称し、以下、時計回りに１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆの記号を付すものとする。図４に示す例では、２本のレーザー光４２が中心電極に１２の保持部１８に照射される。２本のレーザー光４２のうちの一方の光路は、外部電極１４ａと外部電極１４ｆとの間に設定され、他方の光路は、外部電極１４ｃと外部電極１４ｄとの間に設定される。また、これらの光路は、中心軸Ｚを含む同一平面上に位置する。即ち、２本のレーザー光４２は中心軸Ｚに向けて互いに逆方向から同軸状電極に進入する。保持部１８におけるレーザー光４２の照射点Ｐは、位置（第１の位置）Ａ１から位置（第２の位置）Ａ２までの区間の中央に位置する。ここで、位置Ａ１は、複数の外部電極１４のうち、レーザー光４２の光路を間に挟んで位置するものを第１の外部電極及び第２の外部電極とし、保持部１８において、第１の外部電極との間で最短距離を規定する位置である。また、位置Ａ２は、第２の外部電極との間で最短距離を規定する位置である。図４に示す例では、第１の外部電極は外部電極１４ａ又は外部電極１４ｄに相当し、第２の外部電極は外部電極１４ｆ又は外部電極１４ｃに相当する。
【００２９】
図４に示すように、外部電極１４ａ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｆは、中心軸Ｚを中心とした円Ｃ１上に配列している。一方、外部電極１４ｂ、１４ｅは中心軸Ｚを中心とした円Ｃ２上に配列している。ここで、円Ｃ２の直径は、円Ｃ１よりも小さい。従って、外部電極１４ｂ、１４ｅは、外部電極１４ａ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｆよりも中心電極１２に近い。例えば、外部電極１４ａ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｆと中心電極１２の間隔が４．０ｍｍである場合、外部電極１４ｂ、１４ｅと中心電極１２の間隔は１．４ｍｍに設定される。
【００３０】
図４は、照射点Ｐを通る中心電極１２の接線Ｔと、接線Ｔに対して照射点Ｐを通る垂線Ｎを示している。この垂線Ｎを照射点Ｐの周りの角度の基準（即ち０°）とした場合、本実施形態における各外部電極１４の部位Ｇは、当該部位Ｇの位置の角度が大きいほど中心電極１２の近くに位置している。なお、外部電極１４は、中心電極１２との間で放電電圧による自発的な放電が発生しない程度の距離が保たれる。また、上述の位置の角度は、当該角度を定義する外部電極１４に最も近い照射点Ｐを基準として設定されるので、角度の設定範囲は照射点Ｐの数が増えるほど減少する。従って、例えば、照射点Ｐが中心電極１２を挟んで対称的な位置に２箇所設定された場合、該角度の最大値は理論的には１８０°であるが実際にはそれ未満である。また、各部位Ｇと照射点Ｐとの間の距離は、位置の角度が最も小さい部位Ｇから照射点Ｐまでの距離以上に設定される。即ち、各部位Ｇは、照射点Ｐを中心とし、位置の角度が最も小さい部位Ｇと照射点Ｐとの距離を半径とする円上、或いは、その外側に位置している。図４に示す例では、各部位Ｇは、照射点Ｐを中心とし、位置の角度が最も小さい部位Ｇａと照射点Ｐとの距離を半径とする円Ｃｐ上に位置している。つまり、照射点Ｐから放出されたプラズマ媒体６の粒子（中性粒子及びイオン）群の各部位Ｇへの到達タイミングのずれが小さくなるように、各部位Ｇは照射点Ｐの周りに配置される。
【００３１】
例えば、レーザー光４２の光路に最も近い外部電極１４ａとその次に近い外部電極１４ｂに着目すると、外部電極１４ａは部位Ｇａを有し、外部電極１４ｂは部位Ｇｂを有している。さらに、部位Ｇｂの位置の角度θｂは、部位Ｇａの位置の角度θａよりも大きく、且つ、部位Ｇｂは部位Ｇａよりも中心電極１２（保持部１８）に近い。従って、部位Ｇｂから中心電極までの距離ｄ２は、部位Ｇａから中心電極までの距離ｄ１よりも短い。つまり、外部電極１４ｂは、外部電極１４ａのように円Ｃ１上に配列する外部電極よりも、中心電極１２側にシフトしているとも言える。或いは別の観点から見れば、外部電極１４ａ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｆが、外部電極１４ｂ、１４ｅよりも中心電極１２から離れる方向にシフトしているとも言える。
【００３２】
なお、外部電極１４は、中心電極１２と同じく、高温プラズマに対して耐熱性をもつ導電材料を用いて形成される。また、対称面１に対向する外部電極１４の端面は曲面、平面の何れでもよい。
【００３３】
絶縁体１６は例えばセラミックを用いて形成され、中心電極１２と外部電極１４の各基部を支持して両者の間隔を規定すると共にその間を電気的に絶縁する。絶縁体１６は例えば円盤状に形成され、中心電極１２及び外部電極１４を支持する孔や溝等の構造を有する。
【００３４】
図３、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、保持部１８は、中心電極１２の側面１２ｂの全周に亘り、帯状に形成される。保持部１８の外面は、中心電極１２の側面１２ｂと同じ高さに位置する。保持部１８は、溶融したプラズマ媒体６を蓄積し、且つ、外部に滲出させることができる多孔質体からなる。この多孔質体は、例えば、中心電極１２と同じ材質で形成されている。なお、保持部１８をプラズマ媒体６で構成してもよい。この場合、プラズマ媒体６は固体の状態で中心電極１２の側面１２ｂに設置（埋設）され、後述のリザーバ２０は省略される。
【００３５】
リザーバ２０は各同軸状電極１０に対して個別に設けられる。図１に示すように、リザーバ２０は中心電極１２の基部を支持すると共に、内部に形成した空間２０ａにプラズマ媒体６を貯留する。この空間２０ａは、中心電極１２の流路１２ｃを介して保持部１８に連通している。また、リザーバ２０はヒータ２２を搭載している。ヒータ２２は、例えば熱媒体（油）循環式のヒータや電熱式のヒータで構成され、空間２０ａ内のプラズマ媒体６を溶融すると共に、中心電極１２の温度をプラズマ媒体６が溶融する温度に維持する。従って、プラズマ媒体６が流路１２ｃを介して保持部１８に流出したときも、保持部１８はプラズマ媒体６を溶融した状態で保持することができる。
【００３６】
次に、本実施形態のプラズマ光源における電気系統について説明する。図２に示すように、プラズマ光源は各同軸状電極１０に接続する電圧印加装置３０を備える。電圧印加装置３０は、各同軸状電極１０に同極性又は逆極性の放電電圧を印加する。
【００３７】
電圧印加装置３０は、高圧電源３２を備える。高圧電源３２の出力側は同軸状電極１０の中心電極１２に接続し、高圧電源３２のコモン側はこの中心電極１２に対応する外部電極１４に接続している。高圧電源３２は、中心電極１２‐外部電極１４間に放電電圧（例えば５ｋＶ）を印加する。なお、放電電圧の極性は外部電極１４に対して正または負の何れでもよい。また、図２に示すように、高圧電源３２のコモン側及び外部電極１４は接地されていてもよい。
【００３８】
上述の通り、各中心電極１２の周囲には複数の外部電極１４が設けられている。理想的な面状放電２ｂを得るには、全ての外部電極１４と中心電極１２との間で、放電が発生する必要がある。しかも、これらの放電が、中心電極１２の周りで空間的に等間隔に分布していることが望ましい。このため本実施形態の各外部電極１４は、中心電極１２に対向する面を、部位Ｇを含む曲面にして、優先的に放電する箇所を規定している。しかしながら、放電箇所を固定し、後述するレーザー光４２を各中心電極１２の保持部１８に同時に照射したとしても、各外部電極１４と中心電極１２との間の放電を厳密に同時に発生させることは困難であり、実際には各放電の発生タイミングに多少のずれが生じる。高圧電源３２から供給される放電エネルギーは最初に発生した放電に対して優先的に費やされる傾向があり、この場合は複数の放電を略同時に発生させることが困難になる。
【００３９】
そこで、本実施形態の電圧印加装置３０は、放電電圧の放電エネルギーを外部電極１４毎に蓄積するエネルギー蓄積回路３４を備えている。エネルギー蓄積回路３４は、例えば図２に示すように中心電極１２と各外部電極１４との間を個別に接続する複数のコンデンサＣで構成される。各コンデンサＣは、放電のピーク時に１０ｋＡ程度の放電電流を流すことが可能な静電容量を持ち、高圧電源３２の各出力側及び各コモン側に接続される。
【００４０】
このように、放電エネルギーを蓄積するコンデンサＣを外部電極１４毎に設けることで、全ての外部電極１４において放電を発生させることができる。即ち、放電エネルギーが、最初に発生した放電に過剰に消費されることを防止でき、中心電極１２の全周に亘る面状放電２ｂを発生させることができる。
【００４１】
さらに、本実施形態の電圧印加装置３０は、放電電流が帰還することを阻止する放電電流阻止回路３６を備えてもよい。放電電流阻止回路３６は、例えば図２に示すように各外部電極１４と電圧印加装置３０（具体的には高圧電源３２のコモン側）との間を接続するインダクタＬで構成される。インダクタＬは、放電電流に対して十分に高いインピーダンスを有するため、中心電極１２及び外部電極１４を経由した放電電流を、その発生源であるエネルギー蓄積回路３４に戻すことができる。つまり、各コンデンサＣに蓄積された放電エネルギーが、当該コンデンサＣに直結した外部電極１４以外の外部電極１４に供給されることを防止するため、中心電極１２の周方向における放電の発生分布に偏りが生じることを防止できる。
【００４２】
上述の通り、本実施形態のプラズマ光源はレーザー装置４０を備える。レーザー装置４０は、各同軸状電極１０の中心電極１２にレーザー光４２を照射することで、プラズマ３の媒体を放出させると共にプラズマ３の初期放電（初期プラズマ）２ａを発生させる。レーザー装置４０は例えばＹＡＧレーザーであり、アブレーションを行うために基本波やその二倍波を短パルスのレーザー光４２として出力する。レーザー光４２は、ハーフミラー等の光学素子によって分岐し、各中心電極１２の保持部１８に照射される。例えばレーザー光４２は、外部電極１４ａと外部電極１４ｆの中間を中心軸Ｚに向けて進行し、保持部１８の照射点Ｐに照射される。レーザー光４２が照射された保持部１８では、レーザー光４２のアブレーションによって、プラズマ媒体６が中性粒子又はイオンとなって放出される。
【００４３】
一方、レーザー光４２の照射時には、既に電圧印加装置３０による放電電圧が、各同軸状電極１０の中心電極１２と外部電極１４の間に印加されている。従って、アブレーションが発生すると、中心電極１２と各外部電極１４間の初期放電２ａが誘発される。
【００４４】
なお、中心電極１２と外部電極１４の各形状、両者の間隔等に応じて、レーザー光４２を中心軸Ｚの周方向に沿って間隔を置いて複数且つ同時に照射してもよい。本実施形態では、例えば、レーザー光４２の照射点Ｐが中心軸Ｚを挟んだ２箇所に設定されている。これにより、初期放電２ａを環状に形成することが容易になる。
【００４５】
これは、外部電極が中心電極を中心とした同一円上に配列した同軸状電極において、初期放電２ａの発生領域が、中心電極１２の中心軸Ｚを基点に１８０度以上の開き角があった実験結果に基づいている。この実験結果の一例を図６（ａ）〜図６（ｃ）に示す。図６（ａ）〜（ｃ）は４個のＣＣＤを有する高速度カメラで測定したものである。図６（ａ）〜図６（ｃ）は、５ｋＶの放電電圧が印加された中心電極‐外部電極間の放電分布の経時変化を示す画像である。図６（ａ）は最初の放電の発生から１００ｎｓ後の状態、図６（ｂ）は最初の放電の発生から３００ｎｓ後の状態、図６（ｃ）は最初の放電の発生から５００ｎｓ後の状態を示している。図中白い個所はプラズマが生成し発光していることを示す。各画像における蓄積時間（露光時間）は１００ｎｓである。なお、最初の放電を誘発するために、中心電極と外部電極の間の絶縁体の一箇所に対してレーザーアブレーションを行っている。しかしながら、このような放電の経時変化は、図１に示す保持部１８に対するレーザーアブレーションでも同様に得られる。
【００４６】
図６（ａ）〜図６（ｃ）に示す時間変化から判るように、レーザー光の照射点は１点のみであるにも関わらず、アブレーションに誘発された放電が発生し、当該放電がレーザー光の照射点から時計回り及び反時計回りにそれぞれ概ね９０度に亘って拡大していることが確認できる。その結果、少なくとも写真中央と右側の計４本の外部電極のそれぞれと、中心電極との間で十分な放電が発生していることが確認できる。つまり、放電は、当該放電を誘発する現象（図６（ａ）〜図６（ｃ）においてはレーザーアブレーション）が発生した箇所に最も近接した外部電極と中心電極との間だけでなく、その遠方に位置する外部電極と中心電極との間にも発生する。即ち、放電エネルギーを付与した複数の外部電極を中心電極の周りに配置することで、中心電極の円周方向において放電を局在させることなく、全体に拡大させることができる。
【００４７】
図７は、中心電極を挟んだ絶縁体の二箇所に対してレーザーアブレーションを行った後の放電の経時変化を示し、図６（ｂ）に対応している。この図に示すように、初期放電は環状に分布する放電（後述の面状放電２ｂ）に成長する。なお、この結果を考慮すると、照射箇所の数が少ないほど中心電極１２に対して回転対称な位置にレーザー光４２を照射することが望ましい。なお、複数のレーザー光の同時照射は、ハーフミラー等の光学素子を用いて光路長を合わせた複数の光路を形成することで容易に達成できる。
【００４８】
次に本実施形態のプラズマ光源の動作について説明する。上述の通り、本実施形態のプラズマ光源では、真空槽（図示せず）内に一対の同軸状電極１０が設けられる。一対の同軸状電極１０は、対称面１を挟んで互いに対向配置される。一方、真空槽内は、プラズマ３の発生に適した温度及び圧力に保持される。また、放電前の各同軸状電極１０には、電圧印加装置３０により同極性又は逆極性の放電電圧が印加される。
【００４９】
各同軸状電極１０に放電電圧が印加された状態で、レーザー光４２が各同軸状電極１０の保持部１８に同時に照射される。各同軸状電極１０ではこの照射によって、プラズマ媒体６が中性ガス又はイオンとなって多量に放出され、照射点Ｐの周りの外部電極１４に向けて進行する。これらの粒子群の一部が外部電極１４に到達すると、当該外部電極１４と中心電極１２との間に初期放電２ａが発生する。これは、プラズマ媒体６の粒子密度が、外部電極１４と中心電極１２との間で、放電の経路を形成する程度に増加することが要因の１つとして考えられる。
【００５０】
その後、初期放電２ａは、アブレーションによって放出されたプラズマ媒体６を取り込みつつ、中心電極１２の全周に亘って分布し、面状放電２ｂに成長する。面状放電２ｂは、自己磁場によって同軸状電極１０から排出される方向（即ち、対称面１に向かう方向）に移動する。このときの面状放電２ｂは、中心軸Ｚから見て略環状に分布する。なお、面状放電とは、２次元的に広がる面状の放電電流のことであり、電流シート又はプラズマシートとも呼ばれている。
【００５１】
面状放電２ｂが同軸状電極１０の先端に達すると、面状放電２ｂの放電電流の出発点は中心電極１２の円周側面から先端部１２ａに移行する。換言すれば、放電電流は先端部１２ａから集中的に流れ出す。この電流集中によって先端部１２ａ周辺の電流密度は急激に上昇し、一対の面状放電２ｂの間に挟まれていた先端部１２ａ周辺のプラズマ媒体６は高密度、高温になる。
【００５２】
さらに、この現象は対称面１を挟んだ各同軸状電極１０で進行するため、プラズマ媒体６は、一方の同軸状電極１０から他方の同軸状電極１０に向かって押し出される。その結果、プラズマ媒体６は、中心軸Ｚに沿う両方向からの電磁的圧力を受けて各同軸状電極１０が対向する中間位置（即ち、中心電極１２の対称面１）に移動し、プラズマ媒体６を成分とする単一のプラズマ３が形成される。
【００５３】
面状放電２ｂが発生している間は、各中心電極１２の先端部１２ａに各面状放電２ｂの電流が集中する。従って、先端部１２ａ周辺には、プラズマ３に対して電磁的圧力がかかり、プラズマ３の高密度化及び高温化が進行する。即ち、プラズマ媒体６の電離が進行する。その結果、プラズマ３からは極端紫外光を含むプラズマ光８が放射される。この状態において、電圧印加装置３０は、プラズマ３に電気エネルギーを供給し続ける。このエネルギー供給により、プラズマ光８を長時間に亘って発生させることができる。
【００５４】
これらの一連の過程において、初期放電２ａの発生タイミングの制御は極端紫外光の強度向上に対して非常に重要である。上述の通り、初期放電２ａは、各外部電極１４と中心電極１２との間で放電が発生し、各初期放電２ａは周方向に拡大しながら環状の面状放電２ｂに成長する。各初期放電２ａは発生すると直ちに中心電極１２の先端部１２ａに向かって進行を開始する。従って、各初期放電２ａが異なるタイミングで発生すると、この時間差に応じて、面状放電２ｂの周方向の各位置が進行方向に沿って前後にずれてしまう。例えば、図７に示す同軸状電極では、進行方向における初期放電の位置のずれが確認されており、この位置ずれから、発生が最も早い初期放電と発生が最も遅い初期放電との間で２００ｎｓ程度の発生タイミングのずれが推測されている。
【００５５】
面状放電２ｂの進行速度は、当該面状放電２ｂの周方向の位置に依存しない。従って、各初期放電２ａの発生タイミングのずれは、そのまま、面状放電２ｂの周方向の各位置が同軸状電極１０、１０の間に到達するタイミングのずれになる。一方、所望の波長の極端紫外光は、プラズマ３が所望の高温及び高密度に成長したときに得られる。換言すれば、プラズマ３内におけるプラズマ媒体の価数分布が所望のものに達したときに得られる。また、このようなプラズマ３の成長には数十〜数百ｎｓ程度の時間を要する。従って、極端紫外光の強度を向上させるためには、面状放電２ｂにおける上述の到達タイミングのずれを極力低減することが望ましい。
【００５６】
ところで、プラズマ媒体６の粒子（中性粒子及びイオン）群の角度分布は概ねコサイン則に従うので当該強度は保持部１８の表面の法線方向で最大になると推測される。一方、粒子群の平均速度に対する放出角依存性は小さいと推測される。つまり、プラズマ媒体６は各部位Ｇに向かってほぼ同一の平均速度で進行すると考えられている。
【００５７】
そこで本実施形態では、各外部電極１４の部位Ｇが図４に示すように配置されている。つまり、各部位Ｇは、照射点Ｐを中心とし、位置の角度が最も小さい部位Ｇと照射点Ｐとの距離を半径とする円上、或いは、その外側に位置している。従って、プラズマ媒体６の粒子群が各部位Ｇに到達するタイミングのずれが抑制される。即ち、レーザー光４２によるアブレーションが照射点Ｐで発生した後、照射点Ｐの周りの各外部電極１４と中心電極１２との間で初期放電２ａが発生するタイミングのずれが抑制される。例えば、各外部電極１４が中心電極１２に対して同じ距離で配置されている場合と比べて、各初期放電２ａの発生するタイミングのずれは減少する。
【００５８】
各初期放電２ａの発生するタイミングのずれが小さいので、面状放電２ｂの周方向の各位置が同軸状電極１０、１０の間に到達するタイミングのずれも小さくなる。つまり、周方向の各位置からのプラズマ媒体６の供給タイミングのずれが小さくなる。従って、同軸状電極１０、１０の間で同一の成長過程にあるプラズマ媒体６の量が増加するので、プラズマ３の密度は向上し、極端紫外光の強度も向上する。
【００５９】
また、各外部電極１４の部位Ｇは照射点Ｐを基準としてその周りに配置されている。例えば、各外部電極１４が中心電極１２に対して同じ距離で配置されている場合と比べて、各部位Ｇは照射点Ｐに接近している。そのため、初期放電２ａを確実に発生させることが容易になる。つまり、プラズマ媒体６を同軸状電極１０、１０の間に安定に供給することができる。
【００６０】
従って、本実施形態によれば、適切な量のプラズマ媒体６を安定に供給することができ、極端紫外光の強度低下を抑制することができる。
【００６１】
本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は第１実施形態に対して、レーザー光４２の入射角および照射点Ｐの位置が異なっており、これに応じて中心電極１２に対する外部電極１４の位置が異なっている。その他の構成は第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【００６２】
図９は、第２実施形態に係る中心電極１２と外部電極１４の位置関係を説明するための図である。この図に示すように、第２実施形態では、レーザー光４２が接線Ｔの垂線Ｎに対して傾斜した角度で照射点Ｐに照射される。また、複数の外部電極１４のうち、レーザー光４２の光路を間に挟んで位置するものを第１の外部電極及び第２の外部電極とした場合、照射点Ｐは第１の外部電極の部位Ｇに対向する位置に位置する。換言すれば、照射点Ｐは第１の外部電極の部位Ｇとの間で最短距離を規定する位置に位置する。図９に示す例では、第１の外部電極が外部電極１４ｆ（又は１４ｃ）に相当し、第２の外部電極が外部電極１４ａ（又は１４ｄ）に相当する。また、照射点Ｐは外部電極１４ｆ（又は１４ｃ）の部位Ｇｆ（又はＧｃ）に対向する位置に位置する。従って、垂線Ｎは、外部電極１４ｆ、外部電極１４ｃ、中心電極１２の中心を通る線Ｓと一致し、各外部電極１４はこの線Ｓに対して対称に位置する。
【００６３】
第１実施形態と同じく、照射点Ｐを通る中心電極１２の接線Ｔに対して照射点Ｐを通る垂線Ｎを照射点Ｐの周りの角度の基準（即ち０°）とした場合、本実施形態における各外部電極１４の部位Ｇは、当該部位Ｇの位置の角度が大きいほど中心電極１２の近くに位置している。第１実施形態と同じく、該角度は１８０°未満である。また、各外部電極１４の直径は等しい。従って、部位Ｇの位置の角度が大きい外部電極１４ほど、中心電極１２に近い。例えば図９に示すように、部位Ｇｆは垂線Ｎ上にあるため、その位置の角度は０°である。従って、垂線Ｎを挟んで両側に位置する部位Ｇａ及び部位Ｇｅの各位置の角度θａ、θｅは部位Ｇｆの位置の角度よりも当然に大きい。従って、部位Ｇａを含む外部電極１４ａ及び部位Ｇｅを含む外部電極１４ｅは、外部電極１４ｆよりも中心電極１２に近くなる。なお、上述した各外部電極の配置の対称性から、外部電極１４ｆ、１４ｃは円Ｃ１上に配列し、外部電極１４ａ、１４ｂ、１４ｄ、１４ｅは円Ｃ１よりも直径の小さい円Ｃ２上に配列する。また、各部位Ｇと照射点Ｐとの間の距離は、位置の角度が最も小さい部位Ｇ（図９では部位Ｇｆ）から照射点Ｐまでの距離（図９では距離ｄ１）以上に設定される。即ち、照射点Ｐに近接する各部位Ｇは、照射点Ｐを中心とし、位置の角度が最も小さい部位Ｇ（図９では部位Ｇｆ）と照射点Ｐとの距離を半径とする円（図９では円Ｃｐ）上、或いは、その外側に位置している。
【００６４】
上述の通り、第２実施形態でも第１実施形態と同じく、各部位Ｇは、照射点Ｐを中心とし、位置の角度が最も小さい部位Ｇと照射点Ｐとの距離を半径とする円上、或いは、その外側に位置している。従って、プラズマ媒体６の粒子群が照射点Ｐから放出されたとき、当該粒子群が照射点Ｐの周囲の各部位Ｇに到達するタイミングのずれが抑制される。従って、適切な量のプラズマ媒体６を安定に供給することができ、極端紫外光の強度低下を抑制することができる。
【００６５】
また、中心電極１２及び外部電極１４の寸法が第１実施形態と第２実施形態で同一の場合、第２実施形態の外部電極１４の配列は同一円上に配列された状態に近い。即ち、各外部電極１４と中心電極１２との最小間隔が、第１実施形態に比べて大きいため、電圧印加装置３０における放電電圧の設定条件が緩和される。例えば放電電圧の上限値を大きくすることができる。
【００６６】
本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、部位Ｇを含む各外部電極１４の曲面の曲率中心が中心電極１２を中心とする同一円上に位置している。また、曲面の曲率半径は、当該曲面を含む外部電極１４の部位Ｇの位置の角度が大きいほど大きい。その他の構成は第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【００６７】
図１０は、第３実施形態に係る中心電極１２と外部電極１４の位置関係を説明するための図である。第３実施形態の各外部電極１４は部位Ｇを含む曲面を側面の少なくとも一部として有する棒状に形成されている。図１０の例では、各外部電極１４は円形の断面を有する棒状に形成されている。何れの外部電極１４の中心（側面としての曲面の曲率中心）も中心電極１２を中心とする同一の円Ｃ１上に位置している。
【００６８】
図１０は、図４と同様に、照射点Ｐを通る中心電極１２の接線Ｔと、接線Ｔに対して照射点Ｐを通る垂線Ｎを示している。この垂線Ｎを照射点Ｐの周りの角度の基準（即ち０°）とした場合、外部電極１４ｂの部位Ｇｂの位置の角度θｂは、外部電極１４ａの部位Ｇａの位置の角度θａよりも大きい。従って、外部電極１４ｂの直径（半径）は、外部電極１４ａの直径（半径）よりも大きい。同様に、外部電極１４ｅの部位Ｇｅの位置の角度θｅは、外部電極１４ｆの部位Ｇｆの位置の角度θｆよりも大きい。従って、外部電極１４ｅの直径（半径）は、外部電極１４ｆの直径（半径）よりも大きい。なお、各外部電極１４及び照射点Ｐの配置は、Ｘ軸に対して対称である。従って、角度θａと角度θｆの各値は等しく、角度θｂと角度θｅの各値も等しい。よって、図１０に示す例では、外部電極１４ａと外部電極１４ｆの各直径は等しく、外部電極１４ｂと外部電極１４ｅの各直径も等しい。また、各外部電極１４及び照射点Ｐの配置は、Ｙ軸に対しても対称である。従って、外部電極１４ｃ、１４ｄの各直径は、外部電極１４ａの直径に等しい。
【００６９】
第３実施形態でも第１実施形態と同じく、各部位Ｇは、照射点Ｐを中心とし、位置の角度が最も小さい部位Ｇと照射点Ｐとの距離を半径とする円上、或いは、その外側に位置している。従って、プラズマ媒体６の粒子群が各部位Ｇに到達するタイミングのずれが抑制される。従って、プラズマ媒体６を同軸状電極１０、１０の間に安定に供給することができ、極端紫外光の強度低下を抑制することができる。
【００７０】
また、各外部電極１４が同一の円Ｃ１上に配列しているので、これらを支持する部材（例えば絶縁体１６）の加工が容易になる。
【００７１】
本発明の第１又は第２実施形態の変形例について説明する。図１１は第１又は第２実施形態の変形例を示す図である。この図に示すように、レーザー光４２の照射点Ｐは、第１又は第２実施形態で示した位置に限られず、位置Ａ１から位置Ａ２までの区間内に設定することが可能である。ここで、上述の通り、位置Ａ１は、保持部１８において外部電極１４ａ（又は外部電極１４ｄ）との間で最短距離を規定する位置である。また、位置Ａ２は、保持部１８において外部電極１４ｆ（又は外部電極１４ｃ）との間で最短距離を規定する位置である。
【００７２】
図１１に示すように、各外部電極１４の直径は同一である。ただし、外部電極１４の位置は、第１又は第２実施形態で示された位置（図４及び図９参照）から、等角度間隔を保ったまま、照射点Ｐの位置に応じて中心電極１２に近づくように或いは中心電極１２から離れるようにシフトする。また、図１１に示す例では、照射点Ｐは、位置Ａ１から位置Ａ２までの区間の中央よりも位置Ａ２側にシフトしている。ここで、照射点Ｐの周りの外部電極１４ｆ、１４ａ、１４ｅに着目する。各外部電極の部位Ｇｆ、Ｇａ、Ｇｅの位置の角度θｆ、θａ、θｅは、θｆ＜θａ＜θｅの関係になる。従って、外部電極１４ａの部位Ｇａは、外部電極１４ｆの部位Ｇｆよりも中心電極１２に近く、外部電極１４ｅの部位Ｇｅは、外部電極１４ａの部位Ｇａよりも中心電極１２に近い。この関係はＺ軸に対して点対称な位置に位置する外部電極１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに対しても同様である。従って、外部電極１４ｆ、１４ｃは円Ｃ１上に配列し、外部電極１４ａ、１４ｄは円Ｃ１よりも直径の小さい円Ｃ２上に配列し、更に、外部電極１４ｅ、１４ｂは円Ｃ２よりも直径の小さい円Ｃ３上に配列する。
【００７３】
なお、照射点Ｐが位置Ａ１から位置Ａ２までの区間の中央に位置する場合、外部電極１４の配置は図４に示す第１実施形態の配置と一致する。また、照射点Ｐが位置Ａ１或いは位置Ａ２に位置する場合、外部電極１４の配置は図９に示す第２実施形態の配置と一致する、或いは等価である。
【００７４】
本発明の第３実施形態の変形例について説明する。図１２は第３実施形態の変形例を示す図である。この図に示すように、レーザー光４２の照射点Ｐは、第３実施形態で示した位置（位置Ａ１から位置Ａ２までの区間の中央）に限られず、位置Ａ１から位置Ａ２までの区間内に設定することが可能である。
【００７５】
図１２に示すように、各外部電極１４は同一の円Ｃ１上に配列する。ただし、それぞれの直径（曲率半径）は、第３実施形態で示された直径（図１０参照）から、照射点Ｐの位置に応じて増減する。図１２に示す例では、照射点Ｐは、位置Ａ１から位置Ａ２までの区間の中央よりも位置Ａ２側にシフトしている。ここで、照射点Ｐの周りの外部電極１４ｆ、１４ａ、１４ｅに着目する。各外部電極の部位Ｇｆ、Ｇａ、Ｇｅの位置の角度θｆ、θａ、θｅは、θｆ＜θａ＜θｅの関係になる。従って、外部電極１４ａの直径は、外部電極１４ｆの直径よりも大きく、外部電極１４ｅの直径は、外部電極１４ａの直径よりも大きい。この関係は外部電極１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに対しても同様である。
【００７６】
なお、照射点Ｐが位置Ａ１から位置Ａ２までの区間の中央に位置する場合、各外部電極１４の直径は図１０に示す第３実施形態における直径と一致する。
【００７７】
本発明の第４実施形態について説明する。図１３は第４実施形態に係る外部電極を示す図である。第４実施形態に係る各外部電極１４は、部位Ｇとしての先端をもつ突部１５を有する。突部１５は、部位Ｇが第１〜第３実施形態で述べた条件を満たすように、照射点Ｐに向けて突出している。即ち、本実施形態においても、各外部電極１４の部位Ｇは、当該部位Ｇの位置の角度が大きいほど中心電極１２の近くに位置している。また、各部位Ｇと照射点Ｐとの間の距離は、位置の角度が最も小さい部位Ｇから照射点Ｐまでの距離以上に設定される。各部位Ｇは、照射点Ｐを中心とし、位置の角度が最も小さい部位Ｇと照射点Ｐとの距離を半径とする円上、或いは、その外側に位置している。
【００７８】
突部１５は、各外部電極１４の側面において周方向の全周に亘って設けられている。即ち、突部１５は外部電極１４の中心軸を中心として環状にされている。この場合、図４、図９、図１０、図１１に示す各外部電極１４の断面形状が、突部１５の断面形状として適用される。突部１５が設けられていない部分の外部電極１４の形状については中心電極１２の側面１２ｂに沿って延伸する棒状である限り任意である。例えば、断面円形の棒状に形成されてもよい。なお、部位Ｇを先端に有する限り、突部１５の形状は図４、図９、図１０、図１１に示す環状に限られない。例えば、各外部電極１４の側面において円錐状に形成されてもよく、この場合、円錐の頂点が部位Ｇとして機能する。
【００７９】
中心電極１２及び外部電極１４の変形例について説明する。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は上述の各実施形態に係る中心電極１２及び外部電極１４の変形例を示す図である。これらの図に示すように、中心電極１２の直径は、対称面１に向かうに連れて小さくなっていてもよい。例えば、図１４（ａ）に示すように、中心電極１２は、先端部１２ａを頂角にもつ略円錐状に形成されてもよい。この場合、中心軸Ｚに直交する面において中心電極１２に最も近接している外部電極１４の部位は、中心軸Ｚとの距離が対称面１に向かうに連れて短くなるように形成されてもよい。例えば、外部電極１４が棒状に形成されている場合、外部電極１４は、対称面１に近づくに連れて中心軸Ｚに近づくように、中心軸Ｚに対して傾斜する。なお、図１４（ａ）に示す例では、中心電極１２と外部電極１４との間隔は一定である。しかしながら、この間隔は対称面１に近づくほど小さくてもよい。
【００８０】
図１４（ｂ）に示すように、保持部１８はレーザー光４２の照射点Ｐの周囲のみに設けられてもよい。この場合、保持部１８の形状に合わせたザグリ穴（有底穴）を中心電極１２の側面１２ｂに形成し、その穴に保持部１８を設置する。保持部１８を側面１２ｂの全周に亘って形成する場合に比べ、保持部１８の設置が簡便になる。
【００８１】
本発明は上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００８２】
１  対称面
２ａ  初期放電
２ｂ  面状放電
３  プラズマ
６  プラズマ媒体
８  プラズマ光
１０  同軸状電極
１２  中心電極
１２ａ  先端部
１２ｂ  側面
１２ｃ  流路
１４  外部電極
１５  突部
１６  絶縁体
１８  保持部
２０  リザーバ
２０ａ  空間
２２  ヒータ
３０  電圧印加装置
３２  高圧電源
３４  エネルギー蓄積回路
３６  放電電流阻止回路
４０  レーザー装置
４２  レーザー光
【図１】
2017220350.tif 000003
【図２】
2017220350.tif 000004
【図３】
2017220350.tif 000005
【図４】
2017220350.tif 000006
【図５】
2017220350.tif 000007
【図６】
2017220350.tif 000008
【図７】
2017220350.tif 000009
【図８】
2017220350.tif 000010
【図９】
2017220350.tif 000011
【図１０】
2017220350.tif 000012
【図１１】
2017220350.tif 000013
【図１２】
2017220350.tif 000014
【図１３】
2017220350.tif 000015
【図１４】
2017220350.tif 000016