JP5349954B2 - ６ＫＨｚ及びこれを超えるガス放電レーザシステム - Google Patents

Description

本発明は、ＡｒＦ、ＫｒＦ、Ｆ₂、ＸｅＣｌ、及び同様のガス放電レーザのような６ＫＨｚ及びそれよりも大きいガス放電レーザシステムに関する。
関連出願
本出願は、代理人整理番号第２００４−００１０−０１号である、２００５年３月３１日出願の「６ＫＨＺ及びそれよりも大きいガス放電レーザシステム」という名称の米国特許出願出願番号第１１／０９５，９７６号に対する優先権を請求するものであり、また、代理人整理番号第２００３−００５１−０１号である、２００３年６月２５日出願の「磁気回路要素を冷却する方法及び装置」という名称の米国特許出願出願番号第１０／６０７，４０７号と、代理人整理番号第２２０２，２２０２−００７０−０１号である、８月３０日出願の「ビーム送出及びビーム指向制御を備えたリソグラフィレーザ」という名称の出願番号第１０／２３３，２５３号と、代理人整理番号第２００３−００２５−０１号である、「２室レーザのための自動ガス制御システム」という名称の出願番号第１０／２１０／７６１号と、２００３年７月３０日出願の「２室ガス放電レーザのための制御システム」という名称の出願番号第１０／６３１，３４９号と、代理人整理番号第２００３−００８２号である、「ガス放電レーザ光源ビーム送出ユニット」という名称の第１０／７３９，９６１号と、２００２年５月７日出願の米国特許出願出願番号第１０／１４１，２１６号に基づく２００２年１２月１９日公開の発明者Ｋｌｅｎｅ他による「ビーム送出を備えたレーザリソグラフィ光源」という名称の米国公開特許出願番号ＵＳ／２００２０１９１６５４Ａ１と、２００２年８月３０日出願の米国特許出願出願番号第１０／２３３，２５３号に基づく２００３年３月６日公開の発明者Ｌｕｂｌｉｎ他による「ビーム送出及びビーム指向制御を備えたリソグラフィレーザ」という名称の米国公開特許出願番号ＵＳ／２００３００４３８７６Ａ１と、２００２年９月２５日出願の米国特許出願出願番号第１０／２５５，８０６号に基づく２００３年５月１５日公開の発明者Ｅｒｓｈｏｖ他による「定位置アラインメントツールを有するリソグラフィレーザシステム」という名称の米国特許公開出願番号ＵＳ／２００３００９１０８７Ａ１と、代理人整理番号第２００３−０００５−０１号である、２００３年５月８日出願の「長寿命光学器械を有する高電力深紫外線レーザ」という名称の米国特許出願出願番号第１０／３８４，９６７号と、代理人整理番号第２００３−００４０−０１号である、２００３年６月２９日出願の「ビーム送出及びビーム指向制御を備えたリソグラフィレーザ」という名称の米国特許出願出願番号第１０／４２５，３６１号とに関連するものであり、これらの特許の各々の開示は、この記述により引用により組み込むものとする。

例えば様々な用途、例えばマイクロリソグラフィＤＵＶ光源として使用される主発振器及び電力増幅器ベースのＡｒＦエキシマガス放電レーザを採用した例えばＭＯＰＡ構成のガス放電レーザ、例えば本出願人の譲渡人の「ＸＬＡ−１００」シリーズレーザシステムは、従来の単一発振器線狭化レーザデザインでは達成不可能であった性能及び安定性を明らかにしている。ＭＯＰＡデザインは、２つの放電チャンバを使用する。主発振器（ＭＯ）は、ＡｒＦレーザに対して例えば約１９３ｎｍで極線狭化レーザビームを発生し、エネルギ含量は、比較的小さく、典型的に約１ｍＪである。電力増幅器（ＰＡ）は、ＭＯからのレーザパルスを増幅する。ＭＯからのビームは、例えばＭＯの出力パルスの何らかの部分を、ＰＡの電極間のレーザ媒体内でＭＯ出力パルスのその部分がＰＡを横断している間に放電を開始して持続することにより増幅するようにタイミングをとって、例えば電力増幅器の利得領域を横断し、例えば一周することができ、レージングは、殆ど専らＭＯ出力の線狭化中心波長で発生する。
「ＸＬＡ−１００」の重要な性能及び予想寿命のまとめを以下の表１に表している。

（表１）

「ＸＬＡ−１００」の極端に狭い出力スペクトルは、０．９よりも大きいＮＡを有するスキャナを可能にする。平均出力電力が高いほど、スキャナのウェーハ処理機能が改善する。更に、放電チャンバの長寿命化は、作動コストを管理する一助になる。可変エネルギ及び繰返し数機能は、スキャナにあらゆる工程に対して最適レーザ作動モードを使用する自由度をもたらし、従って、常に最良の結果を保証する。

ある一定の用途に対する、例えば、軟Ｘ線とも呼ばれることがあるレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）極紫外線（ＥＵＶ）のための駆動レーザ、又は例えばフラットパネルディスプレイ用途のための例えば薄膜トランジスタの製造のための低温多結晶シリコンレーザ焼鈍装置としてのＭＯＰＡシステムは、とりわけ、より高いパルス繰返し数を要求する。前者の場合、これは、例えば、マイクロリソグラフィ用途に対して比較的低いエネルギプラズマから十分なワット数を抽出するために十分に高い速度で例えば液滴ターゲットからプラズマ形成をもたらすことであり、後者においては、レーザ焼鈍装置の有効な処理量が得られるように比較的大きな加工物（一辺が何百ｃｍもの）に十分に高いレーザ電力を送出することであろう。

例えば、半導体パルス電力システムにおいて、冷却用電気構成要素、例えば磁気スイッチ構成要素は、代理人整理番号第２００３−００５１−０１号である、２００３年６月２５日出願の「磁気回路要素を冷却する方法及び装置」という名称の米国特許出願出願番号第１０／６０７，４０７号と、１９９５年９月５日にＢｉｒｘ他に付与された「空冷水冷変調器」という名称の米国特許第５，４４８，５８０号と、２００１年５月２９日にＰａｒｔｌｏ他に付与された「液体冷却を備えた高パルス繰返し数パルス電力システム」という名称の米国特許第６，２４０，１１２号と、１９９１年１月８日にナカジマ他に付与された「高電圧パルス発生機器のための磁気装置」という名称の米国特許第４，９８３，８５９号とにおいて説明されており、これらの特許の各々の開示は、この記述により引用により組み込まれるものとする。

米国特許出願出願番号第１１／０９５，９７６号 米国特許出願出願番号第１０／６０７，４０７号 米国特許出願出願番号第１０／２３３，２５３号 米国特許出願出願番号第１０／２１０／７６１号 米国特許出願出願番号第１０／６３１，３４９号 米国特許出願出願番号第１０／７３９，９６１号 米国特許出願出願番号第１０／１４１，２１６号 米国公開特許出願番号ＵＳ／２００２０１９１６５４Ａ１ 米国公開特許出願番号ＵＳ／２００３００４３８７６Ａ１ 米国特許出願出願番号第１０／２５５，８０６号 米国特許公開出願番号ＵＳ／２００３００９１０８７Ａ１ 米国特許出願出願番号第１０／３８４，９６７号 米国特許出願出願番号第１０／４２５，３６１号 米国特許第５，４４８，５８０号 米国特許第６，２４０，１１２号 米国特許第４，９８３，８５９号 「Ｍｕｌｔｉｌａｍ原理」、「Ｍｕｌｔｉｃｏｎｔａｃｔ」説明書、「ｍｕｌｔｉｃｏｎｔａｃｔ．ｃｏｍ」

高パルス繰返し数ガス放電レーザシステムパルス電力システム磁気反応炉を開示し、これは、ハウジングの内壁、外壁、及びハウジングの底壁の間のコア収容区画を含むハウジングと、ハウジングの内壁、外壁、及び底部のうちの少なくとも１つから熱を回収するように作動する冷却機構と、コア収容区画内に収容された少なくとも２つの磁気コアと、少なくとも２つの磁気コアの各々の間に配置された冷却フィンと、各それぞれの冷却フィン及び各それぞれのコアの少なくとも一方、及び内壁、外壁、又は底壁のそれぞれのものの中間にあり、かつ各々が冷却フィン及び／又はコアのそれぞれ１つ、及びそれが中間にあるそれぞれの内壁、外壁、又は底壁に接触している複数の捩りバネ又は板バネ要素を含むバンドを含む熱伝導率増強機構とを含むことができる。熱伝導率増強機構は、複数の相互接続捩り又は板バネ要素、又はこのような捩れ又は板バネ要素の組合せを含むバンドを含むことができる。熱伝導率増強機構は、分散集中抵抗を有する複数の接点を含むことができる。熱伝導率増強機構は、内壁、外壁、及び底壁のそれぞれの１つのアリ溝内に収容された複数の相互接続捩り又は板バネ要素又はこのような捩り又は板バネ要素の組合せを含むバンドを含むことができる。熱伝導率増強機構は、「ＭｕｌｔｉｌＬａｍ」電気接点ストリップを含むことができる。磁気反応炉は、ハウジングの内壁、外壁、及びハウジングの底壁の間のコア収容区画を含むハウジングと、ハウジングの内壁、外壁、及び底部のうちの少なくとも１つから熱を回収するように作動する冷却機構と、各それぞれのコアがコア収容区画内に収容されたマンドレル上に巻き付けられたコア収容区画内に収容された少なくとも２つの磁気コアと、少なくとも２つの磁気コアの各々の間に配置された冷却フィンと、各それぞれの冷却フィン及び各それぞれのコアの少なくとも一方、及び内壁、外壁、又は底壁のそれぞれのものの中間にあり、かつ各々が冷却フィン及び／又はコアのそれぞれ１つ、及びそれが中間にあるそれぞれの内壁、外壁、又は底壁に接触している複数の捩りバネ又は板バネ要素を含むバンドを含む熱伝導率増強機構とを含むことができる。マンドレルは、ステンレス鋼よりも良好な熱伝導率を有する材料、例えばベリリウム銅合金を含む。ガス放電レーザシステムは、チャンバ、電極間に第１の放電領域を形成するチャンバ内に収容された第１の対の電極、及び第１の対の電極の間に第２の放電領域を形成するチャンバ内に収容された第２の対の電極を含む主発振器と、ある一定のパルス繰返し数で第１の対の電極に、かつそのパルス繰返し数で第２の対の電極に第１の対の電極と第２の対の電極との間で交替させて並列に充電電圧を供給するパルス電力システムと、第１の放電領域に発生したパルス繰返し数でシードレーザパルスを受け取る第１の増幅器レーザと、第２の放電領域に発生したパルス繰返し数でシードレーザパルスを受け取る第２の増幅器レーザとを含むことができる。システムは、第１の放電領域と第２の放電領域とにほぼ平行である縦軸線を有する回転ガス流ファンを含むことができ、それによって単一のファンは、それぞれ第１の対の電極と第２の対の電極の間の放電の間に、それぞれ第１の放電領域と第２の放電領域においてガスを補充するのに十分なガスの移動をもたらす。システムは、第１の対の電極によって形成された第１の出力レーザ光パルスビーム軸線と、第２の対の電極によって形成された第２の出力レーザ光パルスビーム軸線とを含むことができ、第１の出力レーザ光パルスビームは、縦方向又は横方向に第２のレーザ出力光パルスビームと重なり合わない。システムは、第１の対の電極間の放電と第２の対の電極間の放電とをチックタック方式でもたらすために少なくとも１つの充電電圧を供給し、かつ第１の組の電極間の放電に対する第１の増幅器レーザ内の放電を時間調節し、第２の対の電極間の放電に対する第２の増幅器レーザ区画内の放電を時間調節するための高電圧パルス電力システムを含むことができる。システムは、ガス放電チャンバと、ガス放電レーザチャンバの作動によって加熱した高温チャンバ出力窓と、高温チャンバ窓の下流にあり、かつ周囲温度窓を含む出力レーザ光パルスビーム経路囲いと、出力窓と周囲窓の中間のビーム経路囲いを冷却する冷却機構とを含むことができ、かつ高温窓と周囲窓の中間にある中間窓を含むことができ、中間窓と周囲窓は、ビーム囲いの冷却区画を形成し、これらの窓は、ブルースター角又はそれに近い角度であり、高温窓と中間窓の間のビーム経路囲いの区画はパージされる。ビーム経路囲いの冷却区画は、真空下にある場合がある。システムは、かご形送風機ファンと、部材の放出側の第１の側と、遮断側から反対側の第２の側とを有する第１の遮断部材と、渦を優先的にポケット内に形成させることによって遮断部材の放出側の渦の形成を実質的に防止する形状にされた遮断部材の第２の側の渦移動ポケットとを含むことができる。第２の遮断部材は、渦移動ポケットの反対端を形成することができ、第１及び第２の遮断部材の各々は、鋭い縁部を形成することができる。渦移動ポケットは、例えば、後端遮断部６４２だけによって形成し、前端渦移動ポケット遮断部６４１又はその実質的に全てを除去し、図１８に概略的に示す開口部６４０’を残すか、又は図１９の平面図に概略的に示すように、比較的薄い前縁と遮断部を通る複数の開口部を用いて作ることができる。

本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、エキシマレーザシステム内の電極にわたるガス放電降伏電圧を供給するためのパルス電力システム内のある一定の電気構成要素、例えば磁気スイッチ要素、例えば磁気コアの冷却は、例えば４０００Ｈｚから６０００Ｈｚのパルス繰返し数に行く際に対処すべき極めて重要な問題であることを発見している。このような高平均電力及びパルス繰返し数半導体パルス電力システムを製造するためには、作動に及ぼす熱の影響と、例えばパルス電力システム作動における変化によるレーザ出力パルスのタイミング、持続時間、形状の変化による例えばレーザシステムの作動の変動の影響によるパルス電力システム自体のみならず全体的なレーザ作動出力パラメータの適正な作動に関して介入する温度の制御とに対して対処すべきである。
例えば先に参照した現在特許出願中の出願「磁気回路要素を冷却する方法及び装置」で示すような反応炉冷却の使用は、このような熱制御に関する問題を処理する際の助けとなっているが、本出願人は、ある一定の改良を提案する。

本出願人は、より良好な熱制御達成の１つの段階は、磁気コアアセンブリ自体に関連するものであると判断している。磁気コアは、一般的に、電気的な理由から絶縁することができる非常に薄い（≒０．５ミル）磁気テープからのものであるから、熱伝導率は、従って、特に半径方向において比較的不良である可能性がある。また、各巻いた巻回の間（ハウジングとマンドレルシステム）の空隙又は高々絶縁流体、例えば油で満たされた区域により、半径方向の熱伝導率が低減される可能性がある。従って、半径方向ではなく、軸線方向にコア内で分散された熱を回収することが容易であると判断されていることが多い。しかし、複数のコアが磁気スイッチアセンブリ内で使用された時、１つのコアからの熱は、冷却面に到達するまで更なるコアを通じて伝達されることが多い。

この状況を改善するために、先に参照した現在特許出願中の出願「磁気回路要素を冷却するための装置」に説明されているように、冷却水又はハウジング及び／又はマンドレルに取り付けられたマンドレルカバープレートに直接に導かれた冷却水に伝達することができる磁気スイッチハウジングの中心マンドレル部に半径方向に熱を伝達するために磁気コア間に取り付けられた冷却フィンを提供することが提案されている。このようなシステムのコンピュータモデルの分析の結果、このようなフィンが磁気コア、特に大きな半径方向の厚みを有する磁気コア内の「高温スポット」（最悪の場合）温度を実質的に低減することができることが示されて予想されている。

このような冷却フィンは、様々な方法で、例えば、スイッチ中心マンドレルの不可欠な部分（マンドレル内に機械加工された）として製造することが提案されている。次に、磁気コアは、マンドレル回りに巻き付けるか、又は更なるマンドレルに巻き付けてスイッチ中心マンドレル上を滑り落とすことができる。しかし、このような方法の欠点は、コア材料には巻き付け後に高温焼鈍が必要であるということであり、これは、常に、熱伝導率が低いマンドレル材料（例えば、サウスカロライナ州コンウェー所在の「Ｍｅｔｇｌａｓ Ｉｎｃ．」によって製造される「ＦＩＮＥＭＥＴ」のようなナノ結晶合金のような材料を有するステンレス鋼合金）に適合するというわけではない。コアが別々のマンドレル上に巻き付けられるこの実施形態の場合、欠点は、次に、実際のマンドレルと巻き付けマンドレルの間に間隙が存在するということであり、その間隙は、空気また油のような前縁熱伝導流体で満たされる可能性があり、いずれの場合も、熱伝導率がコアから実際のマンドレルまでの半径方向で失われる。

本発明の図１から図５において一例として図示の実施形態の態様に従って、本出願人は、フィンは、ドーナツ形状部材としてコアと共に製造し、中心マンドレル上を滑り落とし、フィンが各組の２つのコアの間に散らばった状態で、かつフィンと達成された水冷中心マンドレルの間に熱接触を伴って、例えば、意図的な締まり嵌め、コアとフィンと中心マンドレル壁との間でのシムの使用、又は他の界面材料、例えば電気的接触接続部に使用される「フィンガストック」と類似の例えば多重接触ストリップの使用で組み込むことができることを提案する。

ここで、図１を参照すると、磁気スイッチアセンブリ２０一部分が示されている。磁気スイッチアセンブリは、磁気スイッチハウジング２２を含むことができ、磁気スイッチハウジング２２は、共に磁気コアを形成するハウジング内壁２５内面２６と外面２８とを有するハウジング内壁２４と、共に底部３０を有するコア区画２９を形成するハウジング外壁内面２３を有するハウジング外壁２１とを含むことができる。各々がそれぞれの蟻継ぎ４８によって形成された複数のアリ溝４０をハウジング内壁外面２８に形成することができ、アリ溝４０は、ハウジング内壁２５外面２８の側面に機械加工することができ、かつ例えば４つの磁気コア５３に適合する４つの溝４０を数えることができ、４つの磁気コア５３は、以下でより詳細に説明するような適切な材料で形成することができ、かつそれぞれのコアマンドレル４６上に巻き付けてコア区画２９に挿入することができる。コア５３は、コア区画２９内に積み重ねることができ、例えば、「Ｋａｐｔｏｎ ＭＴ」で作られた例えば絶縁体５２、すなわち、標準的な「Ｋａｐｔｏｎ ＨＮ」の通常の３倍の熱伝導率を有するポリイミドフィルムは、コア５３をハウジング２２、巻き付け冷却フィン５４、上板５５から絶縁する。コア５３は、各それぞれのコアマンドレル４６上に個別に巻き付け、各対は、例えば、銅合金又は高熱伝導率を有する他の材料で作られたコア巻き付け冷却フィン５４によって分離することができる。

高電圧バス（図示せず）は、ハウジング２２の上板５５によって形成された磁気スイッチハウジング２２上部バス５５によって形成することができ、磁気スイッチハウジング２２上部バス５５は、別の上板５７を通じて、例えば、高電圧電源、例えば、コンデンサ列に継続することができる。高電圧電源は、磁気スイッチ２０がコア５３飽和時に閉じた時に回路下流側地点、例えば、変圧器バス板５８に接続した例えば変圧器（図示せず）に電荷を伝える上板５７に電気的に接続したコンデンサ又はコンデンサ列（図示せず）によって形成することができる。例えば、ペンシルベニア州リーディング所在の「Ｑｕａｄｒａｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ」によって「Ｆｌｕｏｒｏｓｉｎｔ」という名称で製造されている例えば雲母を鉱物として雲母充填テフロンとすることができる絶縁体５６は、高電圧板５５、５７を変圧器板５８から隔離することができ、例えば集積回路製造フォトリソグラフィにおける使用のために本出願人の譲渡人によって販売されているような様々なガス放電のレーザシステムで使用されるような例えば半導体切換式パルス電力システム（図示せず）において、例えば変圧器（図示せず）上流側の誘導可飽和磁気反応炉２０のために、「Ｋａｐｔｏｎ」絶縁部と共にコア５３の上部と底部との間で上部コア５３を板５５から、かつ下部コア５３をハウジング外壁２３から絶縁し、コア５３を絶縁する「Ｋａｐｔｏｎ」と共に、高電圧バス５７から絶縁可能な反応炉上部バス５８を通り、ハウジング内壁２５を下ってハウジング外壁２１を上がり、変圧器バス５８に至る電流ループを形成する。このようなシステムは、いくつかのこのような誘導可飽和磁気反応炉スイッチを含み、例えば、入出力電流バスのサイズ、形状、及び位置決めに小さな変更を行い、類似の構造を使用することができることが理解されるであろう。

本発明の実施形態の態様によれば、磁気反応炉スイッチ２０は、熱伝導率増強機構６０を有することができる。熱伝導率増強機構６０は、図５Ａ及び図５Ｂ及び図６に一例として示すように、機械式コネクタ４２のストリップ又はバンド、又は図６に示すストリップ６０の例えば縦軸線周りの断面で示すルーバー接点のようなカリフォルニア州サンタローサの事務所を有するノルウェーの「Ｍｕｌｔｉｃｏｎｔａｃｔ ＡＧ」によって製造されている形式を含むことができる。熱伝導率増強機構６０は、例えば図６に示すように、接触点６６、６８を有する図６に示すルーバー形状のバネ要素のようなバネ要素６２を含むことができる。ストリップ６２は、例えば、接触点６６が磁気コア５３のそれぞれの１つに接触するか、又は磁気コアマンドレル４６及び接触点６８がハウジング内壁２５外面２８に接触するようにアリ溝４０のそれぞれの１つの中に設置することができる。また、ストリップには、有利な態様においては、例えば溝４０の両側のそれぞれの蟻継ぎ４８と相互作用することにより、それぞれの溝４０内にストリップを保持しやすくし、また、良好な熱伝導率が得られるように熱伝導率増強機構６０を所定の位置に保持してそれぞれの面に接触するバネ負荷を供給しやすくすることができるタブ６４を加工することができる。熱伝導率増強機構の他の実施形態は、タブなしで又は板バネ構成でこのようなストリップ６０を含むことができ、また、そのいずれも「Ｍｕｌｔｉｃｏｎｔａｔｃｔ ＡＧ」によって販売されているようなものであり、かつ「ｍｕｌｔｉｃｏｎｔａｃｔ．ｃｏｍ」で準備されている「Ｍｕｌｔｉｌａｍ原理」という名称の「Ｍｕｌｔｉｃｏｎｔａｃｔ」説明書に説明されているようなものであり、その開示内容は、本明細書において引用により組み込まれている。また、タブの代わりに、いずれも熱伝導率増強機構６０に適切であると考えられる「Ｍｕｌｔｉｃｏｎｔａｃｔ」によって販売されているコネクタのモデルＬＡＯ、ＬＡＯＧ（図５Ａ及び図５Ｂ及び図６に図示）、ＬＡＬＡ、ＬＡＩＢ、ＬＡＩＩ、ＬＡ−ＣＵ、ＬＡＩＩＩ、ＬＡＩＶ、ＬＡＶ、ＬＡＶＩＩの一部分に登場する垂直方向に延びるリップ部（図示せず）を使用することができる。

例えば、６ＫＨｚ及びそれよりも大きいパルス繰返し数で作動するガス放電レーザシステムとの利用のための半導体切換式パルス電力システムの開発においては、本出願人は、５ＫＨｚ連続の繰返し数で作動する磁気コアの熱ＦＥＡ（有限要素分析）コンピュータモデルを実行した。このモデル化により、本出願人の譲渡人によって過去に販売されたレーザシステムに登場したような１インチ高コア水冷ハウジング壁に関して、〜５６６°Ｆ（〜２９７℃）の最悪な場合のコア温度が予測された。このモデル化に関しては、実行されたフィン又は他の追加材料はなかった。単一のコアを０．０６５インチ銅製フィンが２つのコアの間に挿入された２つの０．５インチ高のコアに分割することにより、同じ作動条件での温度は、〜４６５°Ｆ（〜２４０℃）になる。従来の磁気スイッチモデルで利用された既存の５ミル厚「Ｋａｐｔｏｎ−ＨＮ」材の代わりに３ミル厚「Ｋａｐｔｏｎ ＭＴ」（より高い熱伝導率を有する材料）と、説明するようにモデル化に従ってコアと、フィンと、水冷ハウジング壁部間の熱伝導率を最適化しやすいように使用される「ＬＡＯＧ Ｍｕｌｔｉｌａｍ」コネクタストリップ材を使用すると、温度が〜３４３°Ｆ（〜１７３℃）になった。従って、コアマンドレル材を、３１６ステンレス鋼からステンレス鋼よりも遥かに熱伝導率が改善されてコア製造時に必要とされる磁性材料焼鈍に付随するより高い温度に耐えることができるベリリウム銅合金（Ｃ１７５１０）に変えると、同じ最悪の場合の温度を想定したモデル化温度が、初期の値〜５６６°Ｆ（〜２９７℃）から〜３１６°Ｆ（〜１５８℃）に下がった。本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、これらの変化は、例えば、先に参照した出願番号２００３−００５１−０１、「磁気回路要素を冷却する方法及び装置」に説明されている水冷磁気反応炉の上述の変更が問題のない使用寿命及び熱的予算で６ＫＨｚ及びそれを超えるものを可能にする大きな改良点であると考えている。

ここで図１２を参照すると、本発明の実施形態の態様によれば、例えば、図１から図４の磁気スイッチハウジング２０のコア区画２９内に設置することができる磁気コア構成部８０が示されている。図１２に概略的に示すように、磁気コア構成部８０は、より肉厚、例えば、ステンレス鋼に対する改良点である１２０から１５０ＢＴＵ／（平方ｆｔ−ｆｔ−ｈｒ−Ｆ）の熱伝導率を有するベリリウム銅合金のような例えば内径から外径まで約５ｃｍの巻き付けマンドレル８２と、コアがフィン８５、約０，０６５インチ厚のフィン、例えば、略平坦なドーナツ形状の銅製フィンによって分離されたそれぞれのマンドレル８２上に巻き付けられた「ＦｉｎｅＭｅｔ」を含むことができる１対のコア８４とを含むことができる。区画２９は、区画内径と区画外径を有し、コア８４回りの残りの空間は、流体、例えば、言うまでもなく図１から図４の実施形態において採用することができる「Ｃａｓｔｒｏ」によって製造されている「Ｂｒｏｙｃｏ Ｍｉｃｒｏｎｉｃ ８８９」流体のような絶縁熱処理流体９０で満たすことができる。

コアは、本質的に、ハウジング内壁外面２８と、区画底部３０と、ハウジング外壁内面２３とにより、及び先に参照した現在特許出願中の特許出願において教示されているような冷却流体チャンネル（図示せず）が形成されているハウジング内壁２５と、外壁２３と、上板５５と、ハウジング底壁３２のうちの少なくとも１つ及び最大全てを伴って、上板５５によって形成された水冷境界部により取り囲むことができる。冷却チャンネルを有する上述の要素２３、２５、３２、５５の１つのみ又は一部分のみを伴ったとしても、全て、互いに熱的に連通しており、従って、区画２９回りの熱的水冷境界部を形成し、この境界部は、言うまでもなく、同じ形式の冷却流体チャンネルを備えた製造される対応する要素の一部又は全てを有する図１から図４の実施形態の場合も作ることができる。

また、コア区画２９は、例えば、ハウジング外壁内面２３とハウジング底部３０に沿って、かつそれぞれのコア８４とフィン８５の間に「Ｋａｐｔｏｎ」のような絶縁体９２でライニング処理することができる。ステンレス鋼製バンド９４は、それぞれのマンドレル８２上でそれぞれのコア８４を所定の位置に保持することができる。「Ｌｏｃｋｗｏｏｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ」の事業部である「Ｆｒａｌｏｃｋ」によって製造され、かつ単一の「Ｋａｐｔｏｎ」材シートで得ることができるより多くの電圧絶縁をもたらす個々の「Ｋａｐｔｏｎ」絶縁シートから成る積層板であるように選択された「Ｃｉｒｌｅｘｔ」のような別の絶縁層により、図１から図４に示すように、上部コア８４を上板５５から絶縁することができる。熱伝導率増強機構６０は、上述のような「ＬＡＯＧ Ｍｕｌｔｉｌａｍ」電気コネクタのようなそれぞれのマンドレル８２とハウジング内壁２５の間に挿入することができる。

マイクロリソグラフィのような利用のための６ＫＨｚ及びそれよりも大きいガス放電レーザシステムに関して対処すべき別の問題は、計測技術である。例えば、少なくとも６ＫＨｚレーザシステムでの作動及び発射間（パルス間）での有効な中心波長測定の続行のための波長計においては、例えば、付随するＰＤＡデザインによる同じ基盤の波長計デザインを引き続き使用したいという想定で、少なくとも現在利用されている波長計よりも５０％速くＰＤＡ各ピクセルに関して積分強度値を読み取らなければならない。現在使用されているＰＤＡ読み取りは、１０２４ピクセルの現在使用されている読み取りが６ＫＨｚで１６７μｓｅｃサイクルより長いために遅すぎるものである。クロック速度が速くなるとピクセル積分時間が短縮されるために、十分な感度がない恐れがあり、これは、繰返し数が高くなるほど少なくとも同じくらい良好なければならず、すなわち、エタロンフルエンスは、満足な作動使用寿命を得るには高すぎるであろう。また、光集積化には有用である可能性がある読取走査間の複数の発射を集積する機能を有することが望ましいであろう。更に、暗電流に関連したセンサ反応性は、ＤＵＶ光子に対して安定したものでなければならない。

本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、波長計又は例えば本出願人の譲渡人によって販売されている７０００モデルレーザシステムのビーム送出装置ビーム安定化コントローラで現在使用されているのと同じ基本的なビデオボード、及び現在利用されているビデオチップ（ハママツによって製造される「５３９０３−１０２４Ｎ」）の変形例を使用する同じ波長計コントローラ、例えば現在の１０２４ピクセルアレイを処理して、分離が単一パッケージ内の集積回路基板上の分離とは対照的に梱包及び取り付けの変数に遥かに依存する例えば集積回路基板上で０であるように別々のパッケージ内にあるものに対して、同じ基板上に分離によって測定された時に２つの間に定められた空隙を有するこれを同じ集積回路基盤上に製造された３つの５１２アレイにするモデルの変形例を使用することを提案する。これは、集積回路基板上の２つの５１２ピクセル部及び別のコース測定のための５１２ピクセル部での精密な測定に対応することができる。検出器の３つの別々の部分は、次に、各５１２ピクセルに対しては直列であるが、互いに並列にクロックアウトすることができる。また、第３の５１２ピクセル部は、大雑把な測定のために別々の集積回路上とすることができる。

次に、アナログ信号は、コントローラボード上に現在あるものと同じ、例えば増幅、ダイナミックレンジ調整のためのＡＧＣなどのアナログドメインで信号処理することができる。これは、単一の集積回路基板上に２つの５１２部が中心部をエタロンからのビーム焦点とすることができ、かつ干渉パターン、従って、望ましい干渉縞の中心を特定することはできないことがないように単一の基板上で十分に接近するようになる点を除き、水平及び垂直において並列にビーム指向をクロックアウトする、例えば、先に参照した現在特許出願中のＣｙｍｅｒ特許出願で説明するような現在の「ＢＤＵ ＢＡＭ」で同様に行うことができる。別の５１２ピクセルビデオチップの追加、又は第３のものを同じ集積回路に一体化することと共に、本発明の実施形態の態様によれば、現在利用されている波長計における６０１に対して、２つの５１２ピクセル部の各々から並列に読み出される１０２４ピクセルを精密測定に使用することができ、かつ更なる５１２を現在の４１４に対してコース測定に使用することができるので、付加的な利点によって増加される分解能が得られる。現在のソフトウエアを使用して、波長変化として中心の両側に縞がないかを別の５１２内の走査窓にわたって縞ピークを追跡することができる。

６ＫＨｚに対するＰＤＡ更新は、特定の判断基準、すなわち、コスト効率、ＤＵＶ反応性、同じレベルの所要ピクセル感度でパルス繰返し数と共に増加する可能性があるＤＵＶフルエンスの関数であるエタロン使用寿命、ＤＵＶ強度／ピクセルの減少と共に減少する可能性がある適切なＳＮＲ、以下で言及する線形性、暗電流に関連するダイナミックレンジ、ウェル深さ及びキャパシタンス、ＤＵＶ硬度、例えば、＜Ｘ％デルタＲ／〜３０ｋＪ／ｃｍ²、すなわち、１２Ｂを超える発射、実施の容易性、読取速度、及び空間分解能、すなわち、ピクセルサイズ及びＦＰＮを満足すべきである。

非線形性に関する問題に関しては、検出器の選択又は検出器と読取電子機器の組合せに依存する可能性がある。それは、どのくらいの非線形性に耐えることができるか又はどのような種類のものかに依存する可能性もある。本出願人は、時間節約を利用してピクセルクロッキングの速度を落とし、積分エラーを低減することによってＳＮ比を増大することにより、６ＫＨｚシステムという状況で上述の問題に対処することを提案する。

６ＫＨｚ波長計に関する解決法を選択するに当たり、本出願人は、ノイズのあるレーザフレーム内で電圧出力がある検出器を用いることは、達成しにくいと考えられるが、物理的に及び／又は回路内でＰＤＡにアナログ／デジタル変換器を近づけることによってこの問題に対処することができると考えた。帯域幅狭窄化の測定要件及び分光器における自由スペクトルの短縮化、すなわち、エタロンを保証するには、より多くのピクセルが必要であろう（例えば、１０２４よりもむしろ２０４８）。同じ倍率では、同じサイズで３倍のピクセルが必要である場合があるが、感度／ピクセルは落ちる。しかし、約２０４８語のデータを移し替えるには多くの時間を消費するが、同じ倍率を維持すると、マスキングなしの１０２４ｘ４が利点であるように、ピクセルが多くなると分解能を改善することができる。垂線を分割すると、複雑な区別の問題がなく、正しい直径の選択を可能にすることができる。

レーザ生成プラズマのための駆動レーザのようなある一定の用途に対しては、例えば、主発振器−電力増幅器（ＭＯＰＡ）又は主発振電力発生器（ＭＯＰＯ）構成において、例えば、チックタック方式にシードレーザパルスを例えば複数、例えば２つの増幅器レーザに生成することが望ましいであろう。例えば２つの増幅器レーザ、例えば各々のシード光レーザが例えば１０ＫＨｚから１２ＫＨｚのシード光パルスを供給する２つのＰＡと共に、一部の別々の半導体レーザ、例えば、２つのＮｄ：ＹＡＧ又はＮｄ：ＹＬＦレーザを使用することが提案されている。ガス放電レーザ、例えばエキシマレーザは、回折によって制限され、かつ同じ形式、例えば、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＦ、又はＣＯ₂である増幅器レーザ部と適合しやすいなどの半導体レーザを凌ぐいくつかの利点を有することができる。しかし、このようなシステムの採用に関する問題は、そのパルス繰返し数よりも６ＫＨｚを遥かに十分に少なく超える値でガス放電シード光レーザの有効な作動を達成することが困難であることが判明しているということである。このようなパルス繰返し数を達成する際の問題の一部は、先のパルス繰返し数よりも遥かに重大さが落ちる４ＫＨｚで現在作動中のレーザシステムから６ＫＨｚへのパルス繰返し数の増加が得られるようにアークなし送風機速度を達成するために必要なチャンバ送風機に供給すべきである電力量である。更に、送風機回転速度が速くなるほど、レーザ出力光パルスビームパルスパラメータ品質及び安定性に影響を与える可能性があるチャンバ内での音響上の問題が発生する可能性がある。

本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、送風機モータ回転速度（ＲＰＭ）の高速化に付随する諸問題なく約１２ＫＨｚのレーザシード光パルスを供給することができる１室ガス放電レーザシステムを提供することを提案する。本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、例えば、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）焼鈍装置のレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）極紫外線（ＥＵＶ）光源内のＭＯとしての用途のために単一放電チャンバを（現在の６ＫＨｚの限界値に対して１２ＫＨｚまで）使用し、ＴＥＡガス放電レーザの最大繰返し数を少なくとも倍増させる解決法を提案する。これは、１つ又はそれよりも多くの増幅器レーザ、例えば、チックタックモードで例えば電力増幅器（ＰＡ）又は電力発振器（ＰＯ）を励起する単純な主発振器源に関する単純な解決法を呈している。

ここで図７を参照すると、２つの並列出力部３０２、３０４（２チャンネル）を有することができ、かつチックタックモードで少なくとも主発振器３００内で作動するように形成することができる提案パルスガスレーザ発振器３００の平面図からの概略部分ブロック図が示されている。主発振器３００のガス放電チャンバ３１０は、実際には、その１つが上述の空洞３１０の軸線も形成することができる２つの別々の光軸３１６、３１８を有する２つの空洞を形成するレーザ空洞の軸線に対して例えば横方向及び縦方向の両方に移動した２つの独立した放電容積を形成することができる少なくとも２組の長形電極３１２、３１４を有することができる。

それぞれの対の電極３１２、３１４のガス放電レーザ媒体容積が縦方向でも横方向でも重なり合わないことが、当業者によって理解されるであろう。従って、放電の各々は、２つの独立したレーザビーム３０２、３０４を生成する独立した利得媒体の役目をすることができる。例えば、チャンバのガス流及び熱負荷要件は、６ＫＨｚ作動アークなし送風機速度及び６ＫＨｚのパルス繰返し数レベルの他のこのようなファン性能要件のみが可能なガス運動送風機ファン３２０で満たすことができる。しかし、本発明のシステムは、例えば、チックタックモードで１２ＫＨｚ出力に対応することができる。

例えば、並列に作動する２つの並列半導体パルス電力モジュール内で充電コンデンサの総計１２ＫＨｚで作動するように既存の技術で容易に作ることができるＨＶパルス電力モジュール３３０は、それぞれの対の電極３１２、３１４の各々に対して、当業技術で公知のように、整流子（図示せず）及び圧縮ヘッド（図示せず）に電力供給するが、それぞれの充電コンデンサの各々に対しては、６ＫＨｚの通常のチャンバと同じ出力電力要件がある。また、パルス電力システムは、各々が別々の圧縮ヘッドに電力供給する２つの並列整流子部を形成するために、又は各々のそれぞれの対の電極３１２、３１４に対して別々の変圧器の下流側に２つの並列圧縮ヘッドを形成するために、並列回路へのパルス電力圧縮回路（図示せず）の分割を伴って、例えば、１２ＫＨｚという割合で適切な電圧まで充電される単一の充電コンデンサを有することができることが理解されるであろう。また、今後、半導体スイッチがガス放電レーザビーム作動に必要とされる電圧を処理することができるように構成された場合又は時に、現在のスイッチによって伝えられる電圧を設定する変圧器は、不要になると考えられることが理解されるであろう。別々の圧縮ヘッド（図示せず）は、例えば、６ＫＨｚで作動し、かつ例えば発振増幅器３００からの６ＫＨｚと例えば１２ＫＨｚの出力レーザ光パルスビームパルスでビーム３１６、３１８を生成するように交互に発射されるように時間調整することができる。

従って、主発振器レーザ３００の空洞は、両方のチャンネル３１６、３１８に役立つ単一の共振要素３０４、３４０によって形成することができる。例えば、ＸｅＦレーザ光パルスの場合、発振器３００は、発振器が単一の線で作動するか、又はＲｍａｘミラーが多重レーン式に作動することを可能にするためにモードセレクタ３４０（線狭化装置）を含む。出力望遠鏡３５０と、２つの開口が出力カプラ３５４の下流側にある開口板３５２との組合せは、２つの同一の良質ビームの発生を可能にすることができ、２つの同一の良質ビームは、次に、２つの増幅器レーザ部、例えば、２つの電力増幅器３６０、３６２を励起するのに使用することができる。この解決法の別の利点は、２つのＰＡ間で単一のビームＭＯを分割するにあたって偏光光学器械及びＥＯシャッタが不要であるということである。選択された波長で望ましい最大反射率を得るための適切な波長を保証するために、例えば、高反射率コーティングでコーティング処理されたＣａＦ₂で作られた適切な最大反射率ミラー３７０、３７２、３７４、３７６を使用し、望遠鏡３５０の出力を増幅器レーザ部、例えば、ＰＡ３６０、３６２のそれぞれの１つに導くことができる。

本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、特定の負荷サイクル中に各チャンバ使用時の温度が上昇し、すなわち、繰返し数が増加する時に、チャンバ窓周りのガス（空気／窒素）の温度勾配がビーム品質を損ねるようになる可能性があることに注目している。従って、本出願人は、更なる２つの窓を使用することにより、例えば、チャンバに結合された加熱ビーム管を室温で作動しているビーム管の残りから隔離させるために、真空ビーム管を作成することを提案する。

ここで図８を参照すると、本発明の実施形態の態様によれば、例えば、出力レーザ光パルスビーム３８２を生成するチャンバ４１２を有するレーザシステム３８０内に含まれ、ビーム経路４００に沿ってビーム囲い４０２を通って例えば下流側光学器械（図示せず）まで進む出力レーザ出力光パルスビーム経路が示されている。ビーム囲い４０２は、第１の窓４０４と、第２の窓４０６と、第３の窓４０８を有することができ、その各々は、それぞれの窓４０４、４０６、４０８における反射損失を低減することを目的として、例えば、ブルースター角又はそれに近い角度とすることができる。窓４０６、４０８の間には、チャンバ４１２をビーム経路４００内の振動から隔離することを目的として、撓みカプリング４１０があるとすることができる。窓４０８と撓みカプリング４１０の間には、パージガス入口４２０があるとすることができ、窓４０４と４０６の間には、真空接続部４３０と冷却コイル４４０があるとすることができる。本発明の実施形態の態様から分るように、レーザビーム３８２は、比較的高温の窓４０８を通ってレーザチャンバ４１２から窓４０８に、窓４０６を通ってビーム囲い４０２の冷却部に、次に、比較的低温、約室温で作動しているビーム外部の領域にある窓４０４に進むことができる。真空管は、チャンバ４１２からビーム囲い４０２の周囲部への熱伝達を低減するために水冷とすることができる。本発明の実施形態の態様によれば、６ＫＨｚ又は約６ＫＨｚで作動するレーザに対して、チャンバ窓内の熱境界層によるビーム外乱量の低減が可能になる。

上述の構成は、本発明の実施形態の態様によれば、例えば、発振空洞レーザチャンバの反射体端上の線狭化モジュールとこのようなレーザのレーザ光出力窓端の間の相互接続部として、又は多室レーザシステムの電力増幅器又は電力発振器部、又はチャンバが、高温、例えば６ＫＨｚ又はそれを超えるものを得るために必要とされる温度で作動している所定の他のレーザシステム窓インタフェースに対する入力部又はその出力部として使用することができることが理解されるであろう。

本発明の実施形態の態様によれば、例えば、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、又はＸｅＦレーザシステムに対してガス放電レーザパルス繰返し数を上げる際に対処すべき別の問題は、約４ＫＨｚと比較して約６ＫＨｚのパルス繰返し数を備えたチャンバ内での温度上昇が大きい点であり、また、負荷サイクルの変化による変動により、冷却システム、例えば、現在使用されている熱交換器まで、以前よりも高いピーク移行が発生する場合があり、又は必要に応じてより多くの熱負荷を処理するように設計し直されたものにより、チャンバ温度が通常の作動範囲に戻される可能性がある。次に、チャンバは、熱膨張収縮サイクルを経ることができ、約４ＫＨｚ又はそれ未満のパルス繰返し数で相対的に遥かに長い使用寿命にわたる同じ作動と比較すると、構成要素は、相対的に非常に短い使用寿命中に故障する場合があるチャンバ内で２つの対向する壁部に取り付けられているか、又はこのような壁部の一方又は両方の窪みに挿入されている。

図９Ａ及び図９Ｂの側面図及び図９Ｃの端面図に示す本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、例えば、大きな熱膨張差に耐え（真鍮合金、例えば、２６０００真鍮、「ＡＳＴＭ Ｂ１９又はＢ３６」準拠半硬度（Ｈ０２）焼戻し）、それでも機械的一体性と電気的接触とを維持する縦方向及び軸線方向に適合した接地棒２７０の堅牢なデザインを提供することを提案する。従って、本出願人は、例えば、チャンバの接地棒２７０が大きな熱膨張差（両端で例えば接続することができるアルミニウム製上半分（図示せず）に対して）に対応し、かつ適切に予備イオン化管を支えるのに必要とされる機械的強度を達成することを可能にすることを提案する。この問題も全ての内部チャンバの問題と同様に、塩素ガスのフッ素を含むガス放電レーザ内でのチャンバ要素の製造に許容される少ない数の適合材料によって複雑化されている。

本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、例えば、不活性接地棒の短い長さ２７８、２８２（接地棒のうちのカソードシムに隣接する部分２７２、すなわち、予備イオン化イオンの作成が行われている場所の一部ではない）を一方又は両方で同等のつる巻きバネ２８４内に機械加工することによって支持を保持しながら、このような接地棒２７０に縦方向の柔軟性を与えることによって以上の問題及び他の全てを克服することを提案する。バネの両端が、縦方向及び軸線方向に延びるアラインメント状態に確実に保持された状態でバネ部２８４は、全体的に円筒形セラミックＰＩ管（図示せず）内とするか、又は実質的にそうすることができるので、接地棒２７０のまさに両端２９０、２９２は、チャンバ上チャンバ半分（図示せず）にクランプ締めされることになるので、ＰＩ管（図示せず）は、静止状態のままであり、かつ十分に支持された状態とすることができ、また、熱膨張差によって引き起こされ、かつバネ２８４によってある程度の軸線方向の柔軟性が与えられた応力を縦方向の軸線に沿って吸収することにもより、真ん中で湾曲し、それによってセラミック製予備イオン化管（図示せず）に破壊的な不良が発生する傾向がなくなる。

図９Ａから図９Ｃで分るように、予備イオン化管接地棒２７０は、例えば、カソードシムの長さに対して、本質的にカソードの長さに沿って例えば約３３ｃｍ延びることができ、接地棒２７０と接地棒２７０が完全に嵌り込むセラミック製予備イオン化管と共に、カソードがピーキングコンデンサ（図示せず）からピーク電圧に充電される時に電圧が生じて予備イオン化が行われるコンデンサを作成することになる長形拡幅半径部２７２を含むことができる。接地棒２７０の各端部には、狭窄化部２７４、２７６があるとすることができ、狭窄化部は、例えば、予備イオン化管（図示せず）のその領域において予備イオン化放電を防止するために、例えば、接地棒２７０の上述の領域での外部電圧から接地棒を絶縁する役目をすることができる。狭窄化部２７４と狭窄化部２７６は、それぞれ、例えば長形中心部２７２の両端であるそれぞれの広い半径端部２８０と、広い半径端部２７８との中間にあるとすることができる。広い半径端部２８０及び広い半径端部２７８の一方又は両方は、バネコイル部２８４を形成することができる。接地棒２７０の各それぞれの端部は、ビス突出部２９０とビス突出部２９２が形成されているとすることができ、ビス突出部２９０とビス突出部２９２は、適切なビス（図示せず）を使用及び利用して、カソードシム（図示せず）近くで接地棒２７０をチャンバ上半分に固定することができる。１つ又はそれよりも多くの耐捩れアーム２８６を、防止用に予備イオン化管（図示せず）のスロット（図示せず）に嵌合させることができる。

バネの機械加工は、標準的な平底エンドミルを半径方向に接地棒２７０の拡張端部、例えば２８０に中心を超えて望ましい得られるバネ２８４厚みができるこのような深さまで突っ込むことによって達成される。次に、カッターの直径は、連続的なバネ巻回間の間隙に等しいものとなっている。従って、接地棒２７０は、次に、バネ２８４の完成した形の後に残る螺旋切断部２８５を示すように同時に回転及び軸線方向に横断させることができる。エンドミル直径及び横断速度（距離／回転）は、得られるバネ２８４の形が確実に例えば図９に示すような螺旋バネ状構造体になるように選択することができる。

図１０を参照すると、本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、より良く６ＫＨｚ及びそれよりも大きい作動に対応するようにチャンバ６１０の態様を修正することを提案する。本出願人は、高いＲＰＭ、例えば４０００ＲＰＭファン６３４作動で生じた渦の影響及びカソード６１２とアノード６１４との間での構造体内近くからチャンバ６１０の放電領域までの音響的反射を低減するか又は排除することを提案する。一例として、図１０に断面で示すようなチャンバは、アノード支持棒６２０とアノード６１４と電気的に接触している複数の電流戻り部６１６でカソード６１２に対してアノード６１４を保持するアノード支持棒６２０を含むことができる。また、例えば、上流側整形板６２２と下流側整形板６２４、及び底部部分６３０をアノード支持棒上に取り付けることができ、その各々は、例えば絶縁体、例えばセラミック材製とすることができる。

本発明の実施形態の態様による底部部分には、例えば、底部部分６３０が例えば切断部６４０の放電領域側から渦移動ポケット６３２内までファン６３４周辺で比較的鋭い又は先端が尖った縦方向に延びる縁部６４１で終端する場所で、例えば切断部６４０にすることができると本出願人が判断した渦を移動させる役目をすることができる渦移動ポケット６３２を形成することができる。また、底部部分６３０は、渦移動ポケット６３２の反対の範囲に別の切断部６４２を有することができる。

本発明の実施形態の態様によれば、切断部６４０と切断部６４２の間の距離は、ｄであるように選択することができる。ただし、０．５ｒ＜ｄ、１．０ｒであり、ｒは、ファン６３４の外径の半分に等しい。
本発明の実施形態の態様によれば、渦移動ポケット形成の代替方法は、図１０に一例として示すように、切断部６４０を形成する底部部分６３０の部分を除去して、ポケット６３２と下部切断部６４２のみを残すこととすることができる。
また、図１０に示すように、各々が、例えば横方向に不規則なサイズ及び形状であり、かつ縦方向に不規則なサイズ及び形状である（図示せず）例えば本質的にカソード６１２の長さを延長させる面を有する１対のバッフル、すなわち、多面上流側バッフル６４０と多面下流側バッフル６４２を図１０に一例として示している。

図１８は、本発明の実施形態の態様による図１０の実施形態の代案を部分概略及び部分断面で示し、図１９は、本発明の実施形態の態様による図１０の実施形態の代案を部分概略及び部分断面で示している。渦移動ポケット６３２’は、例えば、前端渦移動ポケット切断部６４１又は実質的にその全てが除去された状態で後端切断部６４２だけによって形成することができ、図１８に概略的に示す開口部６４０’ができるか、又は図１９の平面図に示すように比較的薄くなる前縁部６５６と、切断部を通る複数の開口部とを設けることができる。開口部は、アノード支持棒６２０の端部で例えば金属で例えば形成された複数の支柱６５０によって形成することができ、又は例えば絶縁体から例えばセラミック材例えば図１０に示すような底部部分６３０の延長部又は図１９の平面図で部分概略的に示すような上流側整形板６２２の延長部として形成することができる。この実施形態では、本発明の実施形態の態様によれば、渦は、ファン６３４切断部前縁５６５薄い境界開口部６４０で形成され、次に、開口部６５２を通じてポケット６３２に移動させることができ、従って、例えばあらゆる実質的な形態でファン６３４とアノード６１４の上流側縁部の間に存在する渦の悪影響が除去される。

本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、送風機ファン回転数／分の増加と共に約３次関数で長さ、すなわちブレード枚数で幾何学級数的に線形にスケーリングされる不当な送風機モータ電力消費量なく約６ＫＨｚ又はそれを超えるもので作動するレーザシステムに対して、アークなし自由送風機速度を達成するという問題に対処している。現在使用されているのと同じかご形ファンを伴って現在使用されている４ＫＨｚレーザシステムから６ＫＨｚに移行するためには、増加に対して約５０％の３乗の要件があり、本出願人は、５０％の２乗のような少ない方である場合、必要とされる送風機モータ電力の増加、従って、必要とされるモータのサイズは、満足できる代替的案ではないと考えている。本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、この問題の解決法は、送風機モータ回転速度の遥かに中庸な増加で送風機ガス放電移動機能の改善を可能にするブレード修正を備えた送風機ファンの使用にあると判断している。

従って、本出願人は、より広いブレードがかご形回転ファンの周方向にある本出願人の譲渡人によって販売されているレーザで現在使用されているものと非常に良く似た回転かご形ファンを提案する。残念ながら、所要の丈夫さを有し、かつ例えば半田付け及び／又はろう付け材料内で見つけることができるような汚染物質がないこのようなファン作るのに現在利用可能な単品機械加工構造は不可能である。このようなモノリシック構造は、過去には、回転かごをニッケルメッキアルミニウム又はアルミニウム合金のような単一の円筒形の材料から機械加工していた。ブレードが大型化すれば、この方法を用いることはできなくなる。従って、本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、より高い縦横比とより厳しく湾曲したブレード間ポケットを機械加工する必要性を回避することによってこの問題の解決を提案する。本出願人は、より広いブレード幅を有し、次に、単一の非常に広いブレードファンを形成するために、共に入れ子状態にすることができる縦横比を有する２つ又はそれよりも多くのファン（小さな方のファンのＯＤは、大きな方のＩＤよりも若干小さい）の機械加工を提案する。多重の入れ子ファンであれば、端部ハブに締結することができ、完全なアセンブリが作成され、例えば、互いの部分同士を半田付け又はろう付けすることが回避されることになる。

ここで図１３から図１８を参照すると、本発明の実施形態の態様によれば、各々が区画隔壁４５５によって分離され、かつ各々が複数のブレード４５６を組み込んだ複数の区画４５４、例えば、１８ヵ所の区画４５４を含む第１の外側部分４５２を含むことができるかご形回転ファン４５０が示されており、かご形回転ファン４５０は、本出願人の譲渡人に付与された特許に説明されているように、かご形回転ファン４５０を作動させるために、チャンバ内での音響的影響を例えばランダム化するために異なる区画での異なる数のブレード断面及び／又は同じか又は異なる方向でのサイズなどを有する交替するセグメント化された略螺旋形状を含む様々な方法で配置することができる。図１３から図１７の特定的な実施形態は、例えば、ファン回転の結果としてレーザ電極の間の放電領域での放電の均一性に及ぼす音響的影響を低減することができるようにファンブレードが配置されている二重山形又は二重螺旋ファンブレード４５６構成として公知である。

また、ファン４５０は、各々が区画隔壁４６５によって分離された同じ１８ヵ所の区画４６２のような区画４６２としてかご形回転ファン４５０の長手軸に沿ってサイズ、数、及び位置において対応することができる区画４６２も有する第２の内側部分４６０を含むことができ、かつ各区画内４６２に複数のブレード延長部４６４を含むことができる。ブレード延長部４６４は、外側部分４５２においてブレード４５６のかご形回転ファン４５０の半径方向の中心線軸に対応し、半径方向の中心線軸のために延長部を形成することができる。２つの部分は、図１８においてより詳細に示すブレード間で機械加工されたブレードポケットが、各部分４５２、４６０において、共に入れ子状態時に２つの間のシーム４６６が図１６で分るようにあたかもそれぞれのブレード部分４５６、４６４によって形成されたブレードが単一の機械加工によるものであるかのように肉眼でかろうじて見える外側部分４５２の内側の内側部分４６０が殆ど性能に影響を与えないように、例えば長さ、縦横比に関して、かつ現在利用可能なコンピュータ支援工作機械での公差範囲で現在達成可能な寸法内のままであるから、現在使用されている技術に従って機械加工することができる。例えば、内側部分４６０の外径は、３．８７１インチ±０．００１まで機械加工することができ、外側部分４５２の内径は、３．８７５インチ±０．００１まで機械加工することができ、２つの部分の間で０．００４インチ±０．００２インチの差ができる。外側部分４６０の端部隔壁４６７及び区画隔壁４５５の外径は、外方端でのブレード４５６がこの外径の約０．００１内まで延びた状態で例えば５．０００インチ±０．００１とすることができる。内側部分４６０の内径は、図１６で分るように、２．７５．まで機械加工することができ、外側部分４５２におけるブレード４５６４は、この例示的な実施形態による次のその後のブレードが同じラジアンの反対側に中心がある地点から同じ内径及び外径を伴って切断される状態で、内側部分４６４（図１７には図示せず）の内径と外径の間の中点近くに１．６７６の半径を有する同心円に沿った地点上に中心がある１５．６５°の２３個のラジアンのそれぞれの１つに沿った地点から、０．８８３インチの内半径及び０．９１５インチの外半径を有するように切断することができる。同様に、上述の同じ地点を利用して、内側部分４６０内のブレード延長部４６４を同じ内面半径と外面半径に切断することができる。

外側部分４５２及び内側部分４６０は、便利な態様においては、例えば、端板４５８とネジ４５９とで端部隔壁４６７で互いに結合することができる。外側部分４５２のための端板４５８及び内側部分４６０のための４６３のネジ穴４６１は、図１７に示すように、内側部分４６０のブレード延長部４６４上の隣接するブレード面４８０と外側部分４５２のブレード４５６上のブレード面（図示せず）との間の不一致が僅か最大０．００３インチになるように公差に従って機械加工することができる。図１７はまた、例えば、先端が丸味を帯びたドリルのためのビットを使用してポケット４９２を形成する時に形成することができる丸味を帯びた部分が、ブレード４６４を機械加工するように切断されることを示している。
ブレード４５６、４６４は、例えば表１に示す変位に従って、例えば図１４で分るように右から開始して０．００°で特定された何らかの任意地点の左まで、区画４５４、４６２から区画４５４、４６２まで位置をランダム化することができる。

（表１）

本発明の実施形態の態様に従って、当業者は、内壁と、外壁と、底壁の間のコア収容区画を収容するハウジングと、ハウジングの内壁と、外壁と、底部の少なくとも１つから熱を回収するように作動する冷却機構と、コア収容区画内に収容された少なくとも２つの磁気コアと、少なくとも２つの磁気コアの各々の間に配置された冷却フィンと、各それぞれの冷却フィンガと各それぞれのコアの少なくとも１つと、内壁、外壁、又は底壁の各それぞれとの中間にあり、各々が中間にある冷却フィン及び／又はコアのそれぞれ１つと、それぞれの内壁、外壁、又は底壁とに接触している複数の捩りバネ又は板バネ要素を収容するバンドを含む熱伝導率増強機構とを含むことができる高パルス繰返し数（例えば、６ＫＨｚ又はそれを超えるもの）ガス放電レーザシステムパルス電力システム磁気反応炉が開示されていることを理解するであろう。熱伝導率増強機構は、複数の相互接続された捩り又は板バネ要素又はこのような捩れ又は板バネ要素の組合せを含むバンドを含む。熱伝導率増強機構は、分散集中抵抗を有する複数の接点を含む。熱伝導率増強機構は、内壁と、外壁と、底壁のそれぞれの１つのアリ溝内に収容された複数の相互接続された捩り又は板バネ要素又はこのような捩り又は板バネ要素の組合せを含むバンドを含む。熱伝導率増強機構は、「ＭｕｌｔｉＬａｍ」電気接点ストリップ又は例えば湾曲又は丸味を帯びた表面の間の類似の電気的接触をもたらすために使用される類似のストリップ又はバンドを含む。

以上開示した本発明の実施形態の態様は、好ましい実施形態であることのみを意図したものであり、いかなる点においても、特定の好ましい実施形態だけに本発明の開示内容を特に限定することは意図していないことは、当業者によって理解されるであろう。開示した本発明の実施形態の開示した態様に対して、当業者によって理解されかつ認識されると考えられる多くの変更及び修正を行うことができる。特許請求の範囲は、範囲及び意味において、本発明の実施形態の開示した態様ばかりでなく、当業者に明らかになると考えられる均等物及び他の修正及び変更も包含するように想定されている。上述の本発明の実施形態の開示かつ主張した態様に対する変更及び修正に加えて、特許請求の範囲の内容を実施することができると考えられる。

本発明の実施形態の態様による例示的な可飽和反応炉磁気スイッチハウジングの斜視図である。 本発明の実施形態の態様により内部構成要素が組み込まれた図２に示すようなスイッチの断面図である。 本発明の実施形態の態様による可飽和反応炉磁気スイッチハウジング上部の斜視図である。 図２の表示部分の分解組立図である。 本発明の実施形態の態様による熱伝導率増強機構の例示的な実施形態を示す図である。 本発明の実施形態の態様による熱伝導率増強機構の例示的な実施形態を示す図である。 図５Ａ及び図５Ｂの熱伝導率増強機構の展開断面図である。 本発明の実施形態の態様による例示的な高パルス繰返し数エキシマレーザシステムの概略平面図である。 本発明の実施形態の態様による例示的なレーザ出口窓配置の概略部分断面図である。 本発明の実施形態の態様による例示的な予備イオン化器接地棒の側面図である。 本発明の実施形態の態様による例示的な予備イオン化器接地棒の側面図である。 本発明の実施形態の態様による例示的な予備イオン化器接地棒の端面図である。 本発明の実施形態の態様によるガス放電レーザチャンバの放電領域の概略図である。 図７に示すレーザチャンバの概略部分断面部分を示す図である。 本発明の実施形態の態様による可飽和磁気スイッチの実施形態の断面図である。 本発明の実施形態の態様による送風機の一部分の斜視分解組立図である。 図１３の送風機ファンの側面図である。 図１４の線１５に沿って切り取られた断面図である。 図１５の断面図の一部分の例示的な詳細を示す図である。 図１３に示す送風機ファンの一部分のより詳細な図である。 本発明の実施形態の態様による図１０の実施形態の代案の部分概略部分断面図である。 本発明の実施形態の態様による図１０の実施形態の代案の部分概略部分断面図である。

符号の説明

４５０ かご形回転ファン
４５４ 区画
４６５ 区画隔壁

Claims (17)

1. 高パルス繰り返し数ガス放電レーザシステムであって、
   毎秒４０００回を超える放電が可能なガス放電チャンバと、ここで、前記ガス放電チャンバは、第１のガス放電電極及び第２のガス放電電極を含む少なくとも１組のガス放電電極、前記第１のガス放電電極及び第２のガス放電電極の間に形成される放電領域、及び、前記ガス放電チャンバの作動によって加熱される高温チャンバ出力窓を有しており、
   前記高温チャンバ出力窓の下流にあり、かつ周囲温度窓を含む出力レーザ光パルスビーム経路囲いと、ここで、前記出力レーザ光パルスビーム経路囲いは、前記周囲温度窓、前記放電領域と光学的に並べて設けられた高温チャンバ出力窓、及び、前記出力レーザ光パルスビーム経路囲いを通る出力レーザ光パルスビーム経路を含んでおり、
   前記高温チャンバ出力窓と前記周囲温度窓との間に配置された中間窓と、ここで、前記中間窓と前記周囲温度窓は、前記出力レーザ光パルスビーム経路の冷却区画を形成し、
   前記中間窓と前記周囲温度窓の中間の前記出力レーザ光パルスビーム経路囲いを冷却する冷却機構と、
   を含むことを特徴とする、高パルス繰返し数ガス放電レーザシステム。
2. 前記冷却機構は、前記中間窓及び周囲温度窓の間の前記出力レーザ光パルスビーム経路囲いの外側表面の部分と熱的に接触している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記高温チャンバ出力窓、前記周囲温度窓、及び前記中間窓は、ブルースター角又はそれに近い角度である、
   ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 前記高温チャンバ出力窓と前記中間窓との間に配置された振動隔離手段をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
5. 前記出力レーザ光パルスビーム経路囲いの前記高温窓と前記中間窓の間の区画はパージされる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
6. 前記出力レーザ光パルスビーム経路囲いの前記冷却区画は真空下にある、
   ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
7. 前記ガス放電チャンバは、縦方向及び軸線方向に適合した接地棒を含み、当該接地棒は、
   第１のガス放電チャンバ壁に接続された第１端と、
   前記第１のガス放電チャンバ壁に対向する第２のガス放電チャンバ壁に接続された第２端と、
   螺旋バネに形成された第１部分とを含み、
   前記接地棒が予備イオン化管を機械的に支えていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
8. カソードの長さ方向に沿って延びるカソードシムを備え、前記接地棒が前記カソードシムの長さ方向に延びていることを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
9. 前記接地棒の第１の端部及び第２の端部の少なくとも一方には狭窄化部が含まれ、当該狭窄化部は、前記接地棒の第１の端部及び第２の端部の少なくもと一方の領域において外部電圧から前記接地棒を絶縁していることを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
10. 前記螺旋バネに形成された第１部分は、前記接地棒の第２部分よりも大きい半径を有することを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
11. 前記ガス放電チャンバは回転ファンを含み、前記回転ファンは、
    第１の内径、第１の外径及び前記第１の外径部分から第１の内径部分へ延びる複数のブレードを含む外側部分と、
    第２の内径、第２の外径及び前記第２の外径部分から第２の内径部分へ延びる複数のブレード延長部を含む内側部分とを含み、
    前記第２の外径は、前記第１の内径よりも約０．００２インチから約０．００６インチ小さく、前記内側部分は前記外側部分と同軸とされていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
12. 前記複数のブレード延長部の一つひとつは、複数のブレードの一つひとつに対応することを特徴とする、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記複数のブレード延長部の一つひとつは、複数のブレードの一つひとつに対応し、そして、前記複数のブレード延長部の一つひとつは、対応するブレードとアライメント状態とされて前記第１部分及び第２部分の半径方向の中心軸線のために延長部を形成することを特徴とする、請求項１１に記載のシステム。
14. 前記ガス放電チャンバは主発振器ガス放電チャンバを含み、前記少なくとも１組のガス放電電極は少なくとも２組のガス放電電極であり、前記少なくとも２組のガス放電電極のそれぞれは対応する少なくとも１つの高電圧パルス電極モジュールに接続されているとともに、前記少なくとも２組のガス放電電極のそれぞれにおける交流放電のチックタックモードを可能にすることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
15. 前記主発振器ガス放電チャンバは、電力増幅器に接続されていることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記主発振器ガス放電チャンバは、前記主発振器ガス放電チャンバから２つの電力増幅器のそれぞれに光パルスを選択的に接続することができる光学機械によって、２つの電力増幅器に選択的に接続されていることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム。
17. 前記主発振器ガス放電チャンバは、前記主発振器ガス放電チャンバからの光パルスを２つの電力増幅器のそれぞれに分割することができる光学機械によって、２つの電力増幅器に選択的に接続されていることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム。

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