KR20010110485A - 가스 레이저용 표면 예비 이온화 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각각 방전 챔버 내에서 가늘고 긴 유전체에 의해서 하나 또는 그 이상의 관련된 예비 이온화 전극으로부터 이격된 가늘고 긴 예비 이온화 전극을 구비하는 하나 또는 그 이상의 이동식 표면 방전형 예비 이온화 유닛을 구비하는 엑시머 또는 분자 불소 레이저에 관한 것이다. 유전체는 긴 축선, 또는 측면에, 실질적으로 그 단면의 표면이 레이저의 방전 체적과 면하는 이동식 방전면을 구비한다. 각각의 가늘고 긴 및 관련된 예비 이온화 전극의 일부는 유리하게는 단면이 짧은 축선, 또는 상부 또는 하부에서, 유전체의 측면에 유전체 부분의 표면과 전도적으로 접촉한다. 가늘고 긴 또한 관련된 전극의 최소한 하나, 유리하게는 둘 다의 표면의 상당한 영역은 대응하는 유전체의 표면과 접촉하며, 따라서 접촉 영역이 실질적으로 이동식 방전면의 영역 보다 커지게 된다. 더욱이, 이동식 표면은 유리하게는 생성된 UV 방사가 방전 공간의 실질적인 중심 위치에서 레이저 가스를 조명할 수 있도록 지향되고 위치된다.

Description

가스 레이저용 표면 예비 이온화{SURFACE PREIONIZATION FOR GAS LASERS}
마이크로 리소그래피, TFT 어닐링(annealing), 미세 기계 가공 또는 평판 디스플레이 제조 등과 산업적인 응용에 적합한 엑시머 레이저는, 다른 것들 중에서, 높은 에너지 안정성을 갖는 출력 빔을 제공해야 한다. 엑시머 레이저에 있어서 에너지 안정성의 개선은 레이저 가스 조성 및 구동 방전 전압을 컴퓨터 제어하기 위한 레이저 빔 파라미터 피드백을 사용하여 달성하였다(참조: 미국 특허 출원 번호 제 09/379,034 호, 제 09/447,882 호, 제 09/418,052 호, 제 09/484,818 호, 제 60/137,907 호, 제 60/160,126 호, 제 60/159,525 호, 제 60/171,717 호. 각각 본원 발명과 마찬가지로 동일한 양수인에게 양도됨. 또한 미국 특허 제 6,014,398 호, 제 6,005,879 호, 제 5,710,787 호, 제 5,463,650 호. 이들 모두는 참조에 의해서 본원에 합체됨). 방전 챔버의 설계에 있어서의 개선은 방전 영역을 관통하는 레이저 가스의 유동 균일성을 개선하였고, 추가적으로 에너지 안정성을개선하였다(참조: 미국 특허 출원 번호 제 09/453,670 호. 본원 발명과 마찬가지로 동일한 양수인에게 양도되었으며, 참조에 의해서 본원에 합체됨).
엑시머 레이저의 에너지 안정성 또한 방전 공간 내의 레이저 가스의 예비 이온화의 강도와 균일성에 의해서 강하게 영향을 받는다. 레이저 가스의 "예비 이온화(preionization)"는 방전 순서의 초기 단계에서 방전 공간 내의 초기 전자 농도에 대응한다. 방전 공간 내에서 레이저 가스와 상호 작용하는 단파장 UV 방사를 생성하기 위한 몇 가지 예비 이온화 장치 및 방법이 개발되었다. 이들 다양한 예비 이온화 기법 중에는 이동식 표면 방전형(참조: 독일 특허 제 29521572 호, 미국 특허 제 5,081,638 호, 및 제 5,875,207 호. 참조에 의해서 본원에 합체됨), 코로나 방전형(참조: 미국 특허 출원 제 09/247,887 호와 60/162,845 호, 및 미국 특허 제 5,247,531 호. 이들 각각은 본원 발명과 마찬가지로 동일한 양수인에게 양도되었음. 또한 독일 특허 제 3035730 호, 제 3313811 호, 제 2932781 호, 및 제 2050490 호. 이들 모두는 참조에 의해서 본원에 합체됨), 및 주 방전(참조: 또한 미국 특허 제 4,980,894 호, 제 4,951,295 호, 제 4,797,888 호, 제 5,347,532 호. 이들 각각은 동일한 양수인에게 양도되었으며, 참조에 의해서 본원에 합체됨)에 대해서 직렬식으로 배치(참조: 미국 특허 제 4,105,952 호. 참조에 의해서 본원에 합체됨)되거나 또는 병렬식으로 배치(참조: 미국 특허 제 4,287,483 호. 참조에 의해서 본원에 합체됨)된 다수의 핀 전극 사이에서의 스파크 방전형이 있다.
독일 특허 29521572 호 및 미국 특허 제 5,875,207 호에 따른 이동식 표면 방전은 효율적이며, 괜찮은 엑시머 레이저 매체의 예비 이온화 방법이다. 이 종류는 유전체 매체이 표면에서 방전하는 형태이다. 표면 방전형은 방전에 있어서 3×104K까지의 플라즈마 온도에서 λ = 2 nm인 파장까지 UV 및 VUV 스펙트럼 범위가 감소하는 방사를 보장한다(참조: 또한 Bagen B., Arbeitsbr. Ins. Plasma Phys., Julisch 1963, pp. 631-34. 참조에 의해서 본원에 합체됨).
상술한 '638 특허는, 도 1a에 도시되어 있고, 이동식 표면 방전형 예비 이온화 장치(1a)를 설명하고 있으며, 여기에서 절연 재료(2a)는 예비 이온화 핀(4a) 사이에 위치하여 핀(4a) 사이의 갭(gap)을 연결한다. 절연 재료(2a)는 예비 이온화 방전을 위한 "트랙킹 면(6a: tracking surface)"을 제공한다. 유사하게, 상술한 '638 특허는, 도 1a에 도시되어 있고, 이동식 표면 방전형 예비 이온화 장치(1b)를 설명하고 있으며, 여기에서 절연 재료(2b)는 예비 이온화 핀(4b) 사이에 위치하여 핀(4b) 사이의 갭을 연결한다. 절연 재료(2b)는 예비 이온화 방전을 위한 "트랙킹 면(6b: tracking surface)"을 제공한다.
'638 특허에 따른 장치의 주요한 장점은 도 1a의 전극 핀(4a) 상의 마모와 도 1b의 핀(4b)의 마모를 최소화하는 것이며, 이는 통상적으로 종래 기술의 스파크 갭 예비 이온화 장치에서는 문제가 되었던 것이다. 이동식 표면 방전을 구동하는데 필요한 전압은 도 1a의 핀(4a)과 도 1b의 핀(4b) 사이에서의 가스의 유전체 파괴에 필요한 것보다 작다. 추가적인 장점은 중요한 레이저 출력 파라미터가 이동식 표면 방전형 예비 이온화 장치를 구비하는 엑시머 및 분자 불소 레이저에 대해서 스파크 예비 이온화 장치의 것보다 훨씬 더 안정하다는 것이다. 예를 들어서, 이동식 표면방전형 예비 이온화 장치의 사용은 통상적으로 엑시머 및 분자 불소 레이저에 대해서 더 양호한 펄스대 펄스 에너지의 안정성을 제공할 뿐만 아니라 보다 긴 가스의 동적 수명을 제공한다.
도 1a 및 도 1b에 도시한 '638 특허에 따른 장치의 단점은 이동식 방전형 예비 이온화 장치에 의해 생성되는 UV 광의 지향 특성에 있다. 핀 전극을 구비한 스파크형 예비 이온화 장치가 실린더형 방사 패턴을 특징적으로 생성하는 반면에, 도 1a 및 도 1b의 이동식 표면 방전형 예비 이온화 장치로부터의 UV 방사는 절연 트랙킹 면으로부터 멀어지게 지향된다. 이는 방전 공간의 가늘고 긴 방향을 따라서 예비 이온화 강도 분포가 주기적으로 되도록 된다.
또한, 예비 이온화 장치의 도 1a의 스파크 핀(4a)과 도 1b의 핀(4b)은 '638 특허에서 접지된 주 전극(이 주 전극은 도 1a 및 도 1b에서 도시되어 있지 않음) 보다 고전압인 주 전극에 보다 가깝게 위치하고, 도 1a의 트랙킹 면(6a) 및 도 1b의 트랙킹 면(6b)으로부터의 UV 방사는 접지된 전극 보다 고전압 전극에 더 근접한 방전 공간 내의 레이저 가스의 일부를 보다 강하게 조명하게 되는 것으로 기술되어 있다. 따라서, 방전 공간 내의 레이저 가스는 균일하게 조명되지 않는다. 또한, 도 1a의 핀(4a)의 핀 형태 구조와 도 1b의 전극(4b)의 접촉 형태에 기인하여, 표면 방전으로의 에너지 결합은 어느 정도 비능률적이다.
본 발명은 가스 방출 레이저에 관한 이동식 표면 방전형 예비 이온화 장치 및 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 방전 영역을 균일하게 조명하고 내부의 레이저 가스를 강력하게 예비 이온화하는 고 정전 용량의 이동식 표면 방전에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술의 핀 전극 이동식 표면 예비 이온화 장치를 도시한 도면.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 표면 예비 이온화 장치를 구비하고 있는 엑시머 또는 분자 불소 레이저용 방전 챔버의 개략도.
도 2b는 도 2a의 이동식 표면 예비 이온화 장치 중의 한 유닛을 확대한 개략도.
도 3a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이동식 표면 예비 이온화 장치를 구비하고 있는 엑시머 또는 분자 불소 레이저용 방전 챔버의 개략도.
도 3b는 도 3a의 이동식 표면 예비 이온화 장치 중의 한 유닛을 확대한 개략도.
도 4a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이동식 표면 예비 이온화 장치를 구비하고 있는 엑시머 또는 분자 불소 레이저용 방전 챔버의 개략도.
도 4b는 도 4a의 이동식 표면 예비 이온화 장치 중의 한 유닛을 확대한 개략도.
따라서, 본 발명의 목적은 엑시머 또는 분자 불소 레이저에 적합한 효과적인 이동식 표면 예비 이온화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 엑시머 또는 불소 분자 레이저의 방전 공간을 충전하고 있는 레이저 가스가 이동식 표면 방전에 의해서 생성된 UV 광을 균일하게 조명하는 이동식 표면 예비 이온화 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적에 따라서, 엑시머 또는 분자 불소 레이저는 방전 공간 내에 위치한 레이저 가스를 균일하게 조명하는 UV 광을 효율적으로 생성하기 위한 이동식 표면 방전형 예비 이온화 장치를 구비하게 된다. 예비 이온화 장치는, 가늘고 긴 전극과 다수의 핀 전극을 구비하는 하나 또는 그 이상의 예비 이온화 유닛을 구비하며, 여기에서 가늘고 긴 절연 유전체는 가늘고 긴 전극과 각각의 핀 전극 사이에 배치된다. 가늘고 긴 전극 및 핀 전극은 유리하게는, 예를 들어서, 가늘고 긴 유전체의 "상부(top)"와 "하부(bottom)"면으로 한정되는 것처럼, 절연체의 대향면과 접촉한다.
절연 유전체의 최소한 일부는, 단면의 에지(edge)가 실질적으로 레이저의 방전 공간과 면하는 긴 축선, 또는 "측면(side)"에 이동식 방전면을 구비한다. 각각의 가늘고 긴 예비 이온화 전극 및 핀 전극 부분은 단면이 긴 축선 중의 하나 또는 유전체 부분의 상부 및 하부면과 전도적으로 접촉한다.
유리하게는, 유전체와 접촉하는 가늘고 긴 전극 부분은 또한 전극의 짧은 축선면이다. 또한, 전극 중의 최소한 하나의 표면의 상당한 영역은 유전체의 대응하는 표면과 접촉하며, 따라서 유리하게는 이 접촉 영역이 실질적으로 이동식 방전면의 영역 보다 더 크게 된다. 또한, 이동식 표면은 유리하게는 방전 공간에 대해서 방전 공간 내의 UV 광을 지향시켜서 내부의 레이저 가스의 조명의 균일성을 최적화하기 위한 지점으로 지향되고 위치된다.
따라서 본 발명의 예비 이온화 장치는 이동식 방전을 생성하기 위한 표면을 구비하는 바람직한 가늘고 긴 유전체를 가지며, 절연 재료에 대한 전도성 전극의, 예를 들어 대략 0.1 pF 또는 그 이상과 같은 강력한 용량성 결합은 방전 공간에서의 레이저 가스의 고 이온화를 생성하게 된다. 본 발명의 예비 이온화 장치의 다수의 이동식 표면은 바람직하게는 가늘고 긴 전극과 각각의 핀 전극 사이에서 연장되며, 엑시머 또는 분자 불소 레이저의 주 방전 공간을 효율적으로 조사(irradiate)하도록 설계된다.
도 2a는 제 1 선호 실시예에 따른 엑시머 또는 분자 불소 레이저의 방전 챔버의 단면도를 개략적으로 도시한 도면이다. 레이저는, KrF, ArF, KrCl, XeCl 또는 XeF 레이저, 또는 F2레이저와 같은 희유 가스 할로겐 엑시머 레이저라도 무방하다. 레이저는 한 쌍의 가늘고 긴 주 전극(8a 및 8b)을 구비한다. 전극은 도 2a의 단면도를 포함하는 종이면에 대해서 직각인 방향으로 "가늘고 길게(elongated)" 되어 있으며, "가늘고 긴"이라는 용어는 특허 청구 범위 내의 것을 포함하여 본원의 어디에 도시되어 있든지 간에 이상과 같은 것으로 해석되어야 한다.
레이저는 또한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 표면 예비 이온화 장치를 구비한다. 예비 이온화 장치는 한 쌍의 이동식 표면 예비 이온화 유닛(10a, 10b)을 구비한다. 대안적으로, 레이저는 단지 단일 예비 이온화 유닛(10a, 10b)을 포함할 수도 있다. 이 대안의 실시예에 있어서, 레이저는 예비 이온화 유닛(10a)은 구비하고 예비 이온화 유닛(10b)은 구비하지 않는 것이 유리하며, 따라서 단일 예비 이온화 유닛은 방전 공간의 상류측 상에 위치하게 된다. 도 2a에 도시된 각각의 예비 이온화 유닛(10a, 10b)은 최소한 하나, 유리하게는 몇 개의 고전압(HV: high voltage) 핀 전극(12)과, 가늘고 긴 절연 유전체(16)에 의해서 분리된 가늘고 긴접지된 또는 저전압 전극(14)을 구비한다. 절연 유전체는 각각의 핀 전극(12)과 가늘고 긴 전극(14) 사이에서의 이동식 표면(18)을 구비한다. 전극(12)은 고전압 피드스루(9: feedthrough)에 의해서 주 전극(8a)을 유지하고 있는 금속판으로부터 분리된다.
가늘고 긴 전극(14)은 단일체로 제조되며, 가늘고 긴 길이는 유리하게는 대략 활성 레이저 가스 체적의 길이이다. 핀 전극(12)은 유리하게는 10 mm 또는 그 이상 만큼 가늘고 긴 전극의 가늘고 긴 방향에 있어서 다른 것으로부터 이격된다. 방전 챔버의 가늘고 긴 방향으로의 핀 전극(12)의 크기는 유리하게는 3 내지 30 mm 사이의 범위 내에 있다. 유전체 절연물(16)은 유리하게는 Al2O3, BaTiO3, BaTiO3/ZrO22, BaTiO33/SrTiO33, ZrO22, 또는 사파이어와 같은 세라믹이다. 절연물(16)은 단일체 또는 복수체로부터 제조될 수도 있다. 절연 유전체(16)의 길이는 유리하게는 실질적으로 가늘고 긴 전극(4)의 길이이다.
도 2b는 도 2a의 이동식 표면 예비 이온화 장치의 한 유닛(10a)의 확대도를 개략적으로 도시한 것이다. 각각의 가늘고 긴 절연 유전체(16)와 가늘고 긴 전극(14)은 "짧은 축선(SA: short axis)" 치수와, "긴 축선(LA: long axis)" 치수를 가지도록 한정된다. 가늘고 긴 유전체(16)의 일부 표면에는, 도 2b에서 유전체(16) 및 가늘고 긴 전극(14)의 긴 축선 단부(LAE: long axis end) 또는 짧은 축선 단부(SAE: short axis end) 중의 하나로서 가늘고 긴 전극(14) 및 전극(12)이 한정 표시되어 있다. 긴 축선 단부는 또한 본원에서 "상부(top)" 및/또는"하부(bottom)"면으로 참조되며, 한편으로 짧은 축선 표면 또한 본원에서 "측면(side)" 표면으로 참조된다. 짧은 축선면을 참조하기 위한 상부와 하부라는 용어의 사용은 반드시 중력에 대해서 상부면과 하부면의 어떤 특정한 상대적인 위치를 지칭하는 것은 아니다.
도 2b에 도시한 바와 같이, 가늘고 긴 전극(14)은 유전체(18)의 짧은 축선 단부에서 유사한 윤곽의 표면(24)과 접촉하고 있는 짧은 축선 단부에서의 표면(22)을 가진다. 유리하게는, 각각의 표면(22, 24)은 실질적으로 윤곽이 평면이다. 유전체(18)는 표면(24)에 대향한 짧은 축선 단부에서 다른 표면(26)을 가진다. 유전체(18)의 짧은 축선 단부에서의 표면(26)은 전극(12)의 짧은 축선 단부에서 표면(28)과 접촉한다. 유리하게는, 각각의 표면(26 및 28)은 실질적으로 윤관이 평면이다. 하나 또는 그 이상의 표면(22, 24, 26 및 28)은 본 발명에 정신과 범위 내에서 다른 윤곽을 가질 수도 있다. 또한 표면(22 및 24), 뿐만 아니라 표면(26 및 28)은 도시한 바와 같이 실질적으로 그 크기를 따라서 완전하게 접촉하거나 하지 않을 수도 있다. 예를 들어서, 하나 또는 양 표면(22 및/또는 24, 표면(26 및 28)에 대해서도 마찬가지임)은 휘어져 있거나, 불규칙하거나 불연속적인 윤곽을 가질 수도 있다.
도 2b에서 도시된 유전체(16)는 예비 이온화 유닛이 엑시머 또는 분자 불소 레이저의 방전 챔버 내에 위치할 때 방전 공간과 면하는 긴 축선 단부에 표면(18)을 가진다. 표면(18)은 바람직하게는 유리한 평면(22, 24, 26 및 28)에 대한 직각으로부터 경사져 있거나 각이 져 있거나, 또는 다르게는 오프셋(offset)되어 있다.표면(18)의 각도는 전극(12 및 14) 사이에서의 표면(18)을 따라서 생성된 예비 이온화 이동식 표면 방전이 방전 공간을 중심적으로 및 균일하게 조명할 수 있도록 선택된다.
다시, 도 2a를 참조하면, 전극(12 및 14)과 유전체(16)를 구비하고 있는 제 1 실시예의 예비 이온화 유닛은 주 전극(8b) 보다 주 전극(8a)에 대해서 더 가깝게 위치할 수 있으며, 한편으로는 표면(22, 24, 26 및 28)과의 직각으로부터의 오프셋 또는 표면(18)의 경사진 또는 각이 진 특징에 기인하여 전극(8a 및 8b)에 대해서 중심적으로 방전 공간을 조명하게 된다. 표면(18)에 대한 수직선은 유리하게는 방전 공간의 중심 또는 중심 부근에서 지향된다.
표면(22)은 유리하게는 표면(18)의 짧은 축선 단부가 시작되는 곳까지 표면(24)과 접촉한다. 표면(28)은 유리하게는 표면(18)의 다른 짧은 축선 단부가 시작되는 곳까지 표면(26)과 접촉한다. 따라서, 도 2a 및 도 2b의 유전체(16)는 표면(18) 및 전극(12)의 표면(28)과 접촉하지 않는 표면(26)의 일부에서만 노출된다. 따라서 전극(12)의 표면(30)은 전극(14)의 표면(32) 보다 더 방전 공간에 근접하여 이격되어 있다. 유리하게는, 표면(30 및 32)은 평행하며, 표면(18)의 오프셋 또는 경사진 특성에 기인하여 동일 평면으로부터 오프셋되어 있다.
각각의 가늘고 긴 전극(14) 및 가늘고 긴 유전체(36)는 유리하게는, 각각 방전 공간에 더 근접한 다른 긴 축선 단부에서 표면(32)에 대향하는 긴 축선 단부로부터 연장부(34 및 36)를 갖는다. 대안적으로, 하나 또는 양자의 연장부(34 및 36)는 각각 표면(32 및 18)을 구비하는 전극(14)과 유전체(16) 부분의 긴 축선 단부사이에 또는 내부 어딘가의 위치로부터 돌출하여 있다. 연장부(34 및 36)는 유리하게는 각각, 표면(32 및 18)을 구비하는 전극(14) 및 유전체(16)의 부분으로부터 유리하게는 직각이거나 거의 직각인 일정한 각도로 돌출한 표면(38 및 40)을 구비한다. 연장부(36)는 유리하게는 또한 표면(40)과 대향하는 표면(42)을 구비한다. 표면(42)은 유리하게는 표면(38)과 접촉한다.
연장부(34)는 유리하게는 방전 챔버의 프레임에 부착되어 있으며, 따라서 전극은 기계적으로는 프레임과 함께 안정되어 있고, 전기적으로는 접지, 및/또한 전극(8b)과 연결되거나 전극(12)이 더 높은 전위로 충전될 때 낮은 전위로 유지되며, 여기에서 전위의 차이가 예비 이온화 방전을 초래한다. 유전체(16)는, 전극(12)에 대한 부착물이 추가적으로 유전체(16)를 지지한다고 해도, 유리하게는 전극(14)과 전극(12) 사이에서 기계적으로 지지되고, 또한 전극(14)에 의해서 중력에 반해서 기계적으로 지지된다. 전극(12)은 또한 바람직하게는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 프레임과 동일한 측면 상의 프레임 및 전극(14)이 프레임에 부착된 곳에서 가까운 프레임에 위치한 피드스루(9: feedthrough)를 거쳐서 고전압(HV: high voltage)에 연결된다. 연장부(44)는 유리하게는 표면(28)으로부터 전극(12)의 짧은 축선 단부에 대향하는 표면(45)으로부터 돌출한다.
방전은 유전체의 짧은 축선면(24 및 26)에 대향하는 표면에 위치한 전극(12 및 14) 사이에서 형성된다. 도 1의 장치에 있어서, 이들 공유 영역 또는 접촉면 영역은 유리하게는 큰, 예를 들면, 이들은 유리하게는 이동식 방전면(18) 보다는 크며, 따라서, 예를 들면 0.1 pF 또는 그 이상의 큰 정전 용량을 가지게 된다. 유전체(16)에 적합한 유리한 재료는 추가적으로 큰 정전 용량을 제공하는 매우 큰 유전 상수를 가진다. 전압 펄스는 전극(12, 14)에 가해지며, 전극(12, 14) 사이에서의 큰 정전 용량에 기인하여, 높은 전압 및 전기장 그래디언트(gradient)를 전개하게 된다. 따라서, 발광에 후속하는 예비 이온화 "파(wave)"는 고전압 전극(12)으로부터 멀리 전파하게 되어 유전체 표면 상에서의 파괴적인 절연 파괴가 가능해진다.
광원(light source)으로서의 제 1 실시예의 이동식 표면 방전은 '638 특허에 따른 자유 스파크 발생 방전 또는 이동식 방전에 비해서 훨씬 양호하다. 표면 방전에서의 플라즈마 온도는 종래 기술의 예비 이온화 장치의 온도와 비교하여 상당히 더 높으며, 표면 방전의 광학 수율은 동일하게 가해진 전압(HV)에 대해서도 대략 10 배 정도 더 높다. 바람직하게는, 더 낮은 전압(HV)을 전극(12, 14)에 가해서 종래 기술의 스파크 방전식 예비 이온화 장치에서와 마찬가지로 동일한 예비 이온화를 생성할 수도 있다. 발광 스펙트럼 또한 유전체(16)의 재료 특성에 따라서 더 많은 선(line)을 포함한다. 추가적으로, 표면 방전은 종래 기술의 스파크 생성 방전에 비해서 저항이 더 크다. 이는 임펄스 전압원에 필요한 어떠한 조정 절차라도 상당히 간단하게 한다.
도 3a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이동식 표면 예비 이온화 장치를 구비하고 있는 엑시머 또는 분자 불소 레이저에 적합한 방전 챔버의 개략도이다. 예비 이온화 장치는 한 쌍의 이동식 표면 예비 이온화 유닛(46a, 46b)을 구비한다. 대안적으로 레이저는 단지 하나의 예비 이온화 유닛(46a 또는 46b)을 가질 수도 있다. 도 3a에 도시된 각각의 예비 이온화 유닛(46a, 46b)은 최소한 하나 및 유리하게는 몇 개의 고전압(HV: high voltage) 핀 전극(48), 및 가늘고 긴 절연 유전체(52)에 의해서 분리된 가늘고 길면서 접지된 또는 저전압인 전극(50)을 구비한다. 유리한 치수 및 재료는 도 2a 및 도 2b에서 도시된 제 1 실시예와 관련하여 상술한 것과 동일하거나 유사한 것이다.
절연 유전체(52)는 각각의 핀 전극(48)과 가늘고 긴 전극(50) 사이에서의 이동식 표면(54)를 구비한다. 도 3a에 도시된 유전체(52)는, 연장부(58)의 표면(60)이 전극(50)의 연장부(62) 표면(64)과 접촉하지 않는다는 점만 제외하고는 제 1 실시예의 것과 유사한 연장부(58)를 가진다(도 3b 참조).
전극(48)은 고전압 피드스루(56: feedthrough)에 의해서 주 전극(8a)을 유지하고 있는 금속판으로부터 분리되어 있다. 각각의 전극(48)은 유리하게는, 방전 공간과 면하는 표면(30)을 구비하는 다른 부분으로부터 돌출하는 연장부(44)를 가지는 도 2a 및 도 2b에서 도시된 제 1 실시예의 전극(12)과는 다르게, 실린더형 또는 직각 육면체와 같은 단일한 단순 다면체를 포함한다.
유전체(52)의 이동식 표면(54)은 접촉면(58 및 70)을 포함하여, 유전체(52) 및 전극(50)의 짧은 축선 단부에서 표면(66, 68, 70 및 72)에 대해서 직각으로 도시되어 있다. 예비 이온화 유닛(46a 및 46b)은 유리하게는, 주 전극(8a 및 8b)의 각각으로부터 동일하거나 거의 동일한 거리가 되는, 방전 공간에 대해 중심적으로 위치된다. 방전 공간은 바람직하게는 본 실시예에 있어서 예비 이온화 표면 이동식 방전으로부터 방사되는 UV 방사에 의해서 중심적으로 조명된다. 대안적으로, 예비 이온화 유닛(46a 및 46b)은 다른 주 전극(즉, 8b) 보다 주 전극(즉, 8a)에 더 근접하여 위치할 수도 있으며, 이동식 표면(54)은 전극(50) 및 유전체(52)의 접촉면(68 및 70)에 대해서 직각으로 경사지거나 오프셋(offset)될 수도 있다. 이 대안에 있어서, 방전 공간은 다시 중심적으로 조명되는데, 그 이유는 이동식 방전면(54)에 대한 수직선이 방전 공간의 중심에서 재지향되기 때문이다.
도 3b는 도 3a의 이동식 표면 예비 이온화 장치의 한 가지 유닛을 확대한 개략도이다. 직각 육면체 또는 실린더형 또는 반 실린더로 도시된 핀 전극(48)은 유전체(52)의 짧은 축선 단부에서 표면(72)에서 유전체(52)와 접촉하는 긴 축선 단부에서 표면(74)을 가진다. 전극(48)의 짧은 축선 단부에서의 직교면(76)은, 바람직하게는, 도시한 바와 같이, 이동식 방전면(54)과 함께, 또한 전극(50)의 긴 축선 단부에서의 표면(78)과 함께 동일 평면이다. 전극(48)은 도 2b를 다시 참조하면, (a) 연장부(44)의 짧은 축선 길이가 증가되었으며,(b) 방전 공간과 면하는 연장부(44)의 표면(80)은 표면(30)과 동일 평면에 있게 되며, 따라서 표면(80 및 30)이 단일면을 형성하고(즉, 도 3b의 표면(76)), (c) 연장부(44)의 짧은 축선면(82)의 대향부는 표면(30)에 대향하는 전극(12)의 하부 부분의 표면(84)과 동일 평면에 있게 되며, 따라서 표면(82 및 84)이 단일면을 형성하고(즉, 도 3b의 표면(86)), (d) 표면(84 및 40: 도 3b의 표면(86 및 88)에 대응함)은 서로로부터 변위되어 있고 접촉하지 않는다는 점에서 제 1 실시예의 전극(12)으로부터 변형된 것으로 생각할 수 있다.
접촉하고 있는 표면(72 및 74)의 영역과 접촉하고 있는 표면(68 및 70)의 영역은 고 용량성 결합이 되도록 각각 유리하게는 이동식 표면(54)이 영역 보다 크다. 동일한 관계는 각각 도 2a와 도 2b 및 도 4a와 도 4b의 제 1 실시예와 제 3 실시예의 대응하는 표면에 대해서도 선호된다.
도 4a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이동식 표면 예비 이온화 장치를 구비하고 있는 엑시머 또는 분자 불소 레이저에 적합한 방전 챔버를 개략적으로 도시한 것이다. 예비 이온화 유닛(90a 및 90b)은 유리하게는, 가늘고 긴 전극(50 및 92)의 형상이 상이하고, 또한 가늘고 긴 유전체(52, 94)의 크기 또한 서로 다른 전극(50 및 92)에 의해서 지지되는 것에 기인하여 역시 다르다는 점을 제외하고는 제 2 실시예의 예비 이온화 유닛(46a 및 46b)과 동일한 것이다. 덧붙여, 전극(48)은 제 1 실시예의 전극(12)으로 교체할 수도 있다.
도 4b는 도 4a의 이동식 표면 예비 이온화 장치의 한 유닛(90a)을 확대한 개략도이다. 도시된 바와 같이, 전극(48)과 유전체(94)와의 관계는 유리하게는 도 3b의 것과 동일하며, 여기에서 이동식 표면(96)은 전극(48)의 짧은 축선면(76)과 함께 동일 평면이며, 또한 표면(72 및 74)은 유리하게는 도 3b에서처럼 동일 평면으로 접촉하고 있다. 또한, 연장부(58)의 표면(88)은 전극(48)의 표면(86)으로부터 이격되어 있다(제 3 실시예에 대한 대체 실시예인 전극(48)을 전극(12)으로 교체한 경우에는 아니다).
도 4b에서 도시된 가늘고 긴 전극(92)은 전극(92)의 긴 축선 단부에서, 휘어진 짧은 축선면(98, 100)의 하나 또는 양자를 가진다. 전극(92)은 유리하게는 표면(98)의 평면부에서 유전체(94)와 접촉한다. 전극(92)은 전극(92)의 짧은 축선 단부에서 하나 또는 양 표면(98, 100) 상에서 어느 정도 곡률을 가지는 모든, 임의의 다양한 형태를 가질 수도 있다. 예를 들어서, 표면(100)은 대향하여 휘어지거나 평면일 수도 있고, 평면(98)은 유리하게는 방전 공간에서 가장 가까운 긴 축선 단부에서 유전체(94)로부터 멀어지게 접히는 사다리꼴 단면 형상 또는 접힌 이중 평면(biplanar) 형상일 수도 있다. 전극(92)은 또한, 제 1 실시예에서와 마찬가지로 유리하게는 유전체(94)의 연장부(58)의 표면(60)과 접촉하지 않는다.
제 1 실시예의 예비 이온화 장치의 기능에 대해서 간략하게 설명하기로 하지만, 어떠한 실시예도 이 예비 이온화 기능을 수행하는데 필요한 예시적인 구조로 사용할 수도 있다. 주 전극(8a 및 8b)에 전압 펄스를 가하기 전에 커패시터(C)를 충전하지만, 전압 펄스는 핀 전극(12)에 형성된다. 유전체(16)의 가늘고 긴 방향으로의 이동식 표면 방전의 치수적 크기는 가늘고 긴 방향으로의 핀 전극(12)의 크기에 직접적으로 달려 있다.
코로나와 이동식 표면 예비 이온화 방전은 각각 커패시터(C)의 충전 주기 중에 발생한다. 코로나와 이동식 방전 예비 이온화는 두 단계로 발생한다. 먼저, 코로나 방전은 이동식 표면 및 주 방전과 비교하였을 때 상대적으로 저전압 또는 미약한 전류로 전극(12)에서 발생한다. 이후에, 전압이 추가적으로 증가함에 따라서, 더 높은 전압의 공급에 기인하여 더 높은 전류가 통과함에 따라서 이동식 방전이 발생하게 된다. 이동식 예비 이온화 방전은 코로나 방전 보다 더 효율이 높다. 이동식 방전은 특히 고출력 레이저에서 사용되는 초기 파라미터를 개선하는데 기여하게 된다.
주 전극(8a 및 8b) 사이의 가스 매체는 코로나와 이동식 표면 예비 이온화방전에 의해서 이온화되며, 절연 파괴 전압에 도달할 때 주 전극에서 방전이 발생한다. 유전체(16)의 이동식 표면(18) 상에서의 예비 이온화 방전은 단일 지점 방전이 아니라 전극(12)의 길이와 폭의 전체에 걸쳐서 발생한다. 이 점에 있어서, 종래 기술의 스파크 방전 예비 이온화 장치에 비해서 본원 발명에서 각각의 핀 전극(12)에 의한 예비 이온화에 미치는 영향의 공간적 크기가 개선되었다. 예비 이온화의 균질성 또한 개선되었으며(즉, 더 높아졌으며), 고 출력용 레이저에 대한 종래 기술의 예비 이온화 방전에서와 비교하였을 때 예비 이온화 전극의 마모는 감소하였다.
<본 발명의 몇 가지 장점>
(1) 이동식 표면이 유전체의 표면을 따라서 이동하여 주 방전 공간을 향해서 지향된 유전체의 표면 영역에서 실질적으로 또는 완전히 예비 이온화 방전이 발생하는, 본 발명에 따른 엑시머 또는 분자 불소 레이저에 적합한 표면 방전 예비 이온화 장치가 개시되었다.
(2) 예비 이온화 방전의 UV 방사의 지향 특성은 실질적으로 주 방전 공간, 유리하게는 그 중심을 조명하는, 유리하게는 주 전극에 상대적인 예비 이온화 장치의 배치에 따라서 유전체 이동식 방전면이 형성되고, 정렬되고, 형상화되고, 경사지고, 지향되는 등 바람직하게 설계된 엑시머 또는 분자 불소 레이저에 적합한 표면 방전 예비 이온화 장치가 개시되었다.
(3) 한 쌍의 전극 사이에서의 유전체는 고전압 및 전기장 그래디언트가 고전압 예비 이온화 전극에서 생성되도록 용량성 결합이 0.1 pF 보다 큰 본 발명에 따른 표면 방전 예비 이온화 장치가 개시되었다.
(4) 유전체가 특징적으로 다목적이고 효율적인 예비 이온화 스펙트럼을 제공하도록 특정한 세라믹 재료 및 사파이어가 선호되어 선택된 표면 방전 예비 이온화 장치가 개시되었다.
(5) 전극쌍당 2 평방 밀리미터 이상의 영역 방전이 생성되는 표면 방전 예비 이온화 장치가 개시되었다. 이는 예비 이온화의 균질성을 증가시켰으며, 예비 이온화 전극 상의 마모를 감소시켰다.
(6) 특히 재료의 선택에 의해서 및 전극과의 결합에 적합한 설계에 의해서 펄스 에너지의 요동이 최소화한 유전체가 설계된 표면 방전 예비 이온화 장치가 개시되었다.
(7) 소정의 전압 범위에 걸친 레이저의 출력 에너지가 향상된 예비 이온화로 인하여 최적화된 표면 방전 예비 이온화 장치가 개시되었다.
상술한 발명의 배경 기술에서 참조에 의해서 본원에 합체된 모든 참조 문헌은 본 발명의 대안적인 동등한 요소를 기술하는 것으로 유리한 실시예에 합체된다. 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이제 막 개시된 유리한 실시예가 본 발명의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않고도 다양한 개작 및 변경이 가능하다는 것을 알 것이다. 따라서, 본 발명의 범위 및 정신의 이내에서, 특정하게 상술한 것 말고도 다르게 본 발명을 실시할 수 있음을 알 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 특정한 실시예에 의해서 제한되지 않는다. 대신에 본 발명의 범위는 후속하는 특허 청구 범위의 용어, 및 구조적이고 기능적인 등가물에 의해서 포괄되는 것으로이해해야 한다.

Claims (49)

  1. 엑시머 또는 분자 불소 레이저에 있어서,
    레이저 가스로 충전된 방전 챔버와,
    방전 공간에 의해서 분리된 한 쌍의 주 전극과,
    방전 챔버 내의 최소한 하나의 이동식 표면 예비 이온화 유닛과,
    레이저 가스를 여기시키기 위해서 상기 주 전극 쌍과 상기 이동식 표면 예비 이온화 장치에 연결된 방전 회로와,
    레이저 빔을 생성하기 위한 공진 장치를 포함하며,
    상기 이동식 표면 이온화 장치는 가늘고 긴 유전체에 의해서 하나 또는 그 이상의 관련된 예비 이온화 전극으로부터 이격된 가늘고 긴 전극을 구비하며,
    유전체는 레이저 방전 공간과 실질적으로 면하는 단면이 긴 축선에서의 이동식 방전면을 구비하는 엑시머 또는 분자 불소 레이저.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가늘고 긴 예비 이온화 전극 및 상기 관련된 예비 이온화 전극은 용량성 조립체를 형성하는 유전체의 단면이 짧은 축선에서의 표면과 대향하는 엑시머 또는 분자 불소 레이저.
  3. 제 2 항에 있어서, 가늘고 긴 예비 이온화 전극은 가늘고 긴 예비 이온화 전극의 짧은 축선 단부에서의 표면과 접촉하는 엑시머 또는 분자 불소 레이저.
  4. 제 2 항에 있어서, 관련된 예비 이온화 전극은 관련된 예비 이온화 전극의 짧은 축선 단부에서의 표면에서 유전체의 대향 표면과 접촉하는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 유전체와 함께 가늘고 긴 예비 이온화 전극의 접촉 영역은 이동식 표면의 영역 보다 더 큰 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  6. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 유전체와 함께 가늘고 길며 또한 관련된 예비 이온화 전극의 접촉 영역은 이동식 표면의 영역 보다 더 큰 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  7. 제 1 항에 있어서, 유전체와 함께 가늘고 길며 또한 관련된 예비 이온화 전극의 접촉 영역은 이동식 표면의 영역 보다 더 큰 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  8. 제 1 항에 있어서, 유전체와 함께 가늘고 긴 예비 이온화 전극의 접촉 영역은 이동식 표면의 영역 보다 더 큰 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  9. 제 1 항에 있어서, 이동식 표면은 방전 공간의 높이에 대해서 실질적으로 중심인 위치에 위치되어 있는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  10. 제 1 항에 있어서, 이동식 표면은 하나의 주 전극에 대해서 다른 주 전극 보다 더 가까이 위치되어 있는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 이동식 표면에 대한 법선은 방전 공간의 높이에 대해서 실질적으로 중심인 위치로 지향되는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  12. 제 1 항에 있어서, 절연 유전체는 상기 단면이 긴 축선 단부에서의 이동식 표면을 가지는 제 1 부분과, 제 1 부분의 단면이 긴 축선에 대해서 각도를 이루고 연장된 제 2 부분을 가지는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  13. 제 12 항에 있어서, 제 2 부분은 제 1 부분의 다른 단면이 긴 축선 단부로부터 연장되는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  14. 제 12 항 또는 제 14 항에 있어서, 각도는 실질적으로 직각인 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  15. 제 1 항에 있어서, 유전체의 최소한 하나의 단면이 짧은 축선면은 실질적으로 평면이며, 유전체의 실질적으로 평면인 표면과 접촉하는 예비 이온화 전극의 표면 또한 실질적으로 평면이며, 이동식 표면의 영역 보다 더 큰 영역에 걸쳐서 실질적으로 평면인 유전체 표면과 접촉하고 있는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  16. 제 1 항에 있어서, 유전체의 각각의 단면이 짧은 축선면은 실질적으로 평면이며, 유전체와 접촉하는 예비 이온화 전극 중의 하나의 표면 또한 실질적으로 평면이이며, 이동식 표면의 영역 보다 더 큰 영역에 걸쳐서 실질적으로 평면인 유전체 표면 중의 하나와 접촉하는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 유전체의 다른 단면이 짧은 축선면과 접촉하는 다른 예비 이온화 전극의 표면은 최소한 하나의 휘어진 부분을 가지는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 유전체의 다른 단면이 짧은 축선면과 접촉하는 다른 예비 이온화 전극의 표면은 방전 공간을 향해서 유전체로부터 멀어지게 경사진 부분을 가지는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  19. 제 1 항에 있어서, 각각의 관련된 예비 이온화 전극에 대응하는 이동식 표면의 영역은 최소한 2 평방 밀리미터인 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  20. 제 1 항에 있어서, 예비 이온화 전극 사이에서의 용량성 결합은 0.1 pF 보다더 큰 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  21. 제 1 항에 있어서, 유전체는 Al2O3, BaTiO3, BaTiO3/SrTiO3, BaTiO3/ZrO2, 및 ZrO2로 구성되는 재료의 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  22. 제 1 항에 있어서, 유전체는 사파이어를 포함하는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  23. 제 1 항에 있어서, 레이저 가스 내부의 활성종은 F2, ArF, KrF, KrCl, XeF 및 XeCl 중의 하나인 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  24. 엑시머 또는 불소 분자 레이저에 있어서,
    레이저 가스로 충전된 방전 챔버와,
    방전 공간에 의해서 분리된 한 쌍의 주 전극과,
    방전 챔버 내의 최소한 하나의 이동식 표면 예비 이온화 유닛과,
    레이저 가스를 여기시키기 위해서 상기 주 전극 쌍과 상기 이동식 표면 예비 이온화 유닛에 접속된 방전 회로, 및
    레이저 빔을 생성하기 위한 공진 장치를 포함하며,
    유전체는 레이저 방전 공간과 실질적으로 면하는 단면이 긴 축선에서의 이동식 방전면을 구비하며,
    이동식 표면은 방전 공간의 높이에 대해서 실질적으로 중심인 위치에 위치되는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  25. 엑시머 또는 불소 분자 레이저에 있어서,
    레이저 가스로 충전된 방전 챔버와,
    방전 공간에 의해서 분리된 한 쌍의 주 전극과,
    방전 챔버 내의 최소한 하나의 이동식 표면 예비 이온화 유닛과,
    레이저 가스를 여기시키기 위해서 상기 주 전극 쌍과 상기 이동식 표면 예비 이온화 유닛에 접속된 방전 회로, 및
    레이저 빔을 생성하기 위한 공진 장치를 포함하며,
    상기 이동식 표면 예비 이온화 유닛은 유전체에 의해서 하나 또는 그 이상의 관련된 예비 이온화 전극으로부터 이격된 가늘고 긴 예비 이온화 전극을 구비하며,
    유전체는 레이저의 방전 공간과 실질적으로 면하는 이동식 방전 표면을 구비하며,
    경사면은 하나의 주 전극에 대해서 다른 주 전극 보다 더 가까이 위치되어 있는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  26. 제 25 항에 있어서, 경사면은 상기 절연 유전체의 단면이 긴 축선 단부에 있는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  27. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 관련된 예비 이온화 전극에 대응하는 이동식 표면의 영역은 최소한 2 평방 밀리미터인 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  28. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 예비 이온화 전극 사이에서의 용량성 결합은 0.1 pF 보다 더 큰 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  29. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 유전체는 Al2O3, BaTiO3, BaTiO3/SrTiO3, BaTiO3/ZrO2, 및 ZrO2로 구성되는 재료의 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  30. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 유전체는 사파이어를 포함하는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  31. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 가스 내부의 활성종은 F2, ArF, KrF, KrCl, XeF 및 XeCl 중의 하나인 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  32. 엑시머 또는 불소 분자 레이저에 있어서,
    레이저를 발생시키는 가스로 충전된 챔버와,
    챔버 내에서 길이 방향으로 연장되어 있고 방전 회로에 연결된 한 쌍의 대향하는 주 전극과,
    예비 이온화 방전을 발생시키기 위해서 방전 회로에 연결된 최소한 하나의 이동식 표면 예비 이온화 유닛을 포함하며,
    챔버의 길이 방향 축선을 따라서 연장되고 주 전극으로부터 이격된 가늘고 긴 일차 전극과,
    주 전극 사이에서의 방전 공간을 향해서 지향된 측면을 가지며, 일차 전극의 상부 표면 상에 장착된 가늘고 긴 유전체 부재와,
    상기 일차 및 이차 전극과 함께, 예비 이온화 방전이 주로 유전체 부재의 측면에서 생성되고 상기 주 전극 사이에서의 방전 공간으로 지향되도록 배열되어지는 유전체 부재의 상부 표면에 장착된 다수의 이차 전극을 구비하는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  33. 제 32 항에 있어서, 유전체 부재와 함께 일차 전극의 접촉 영역은 일차 및 이차 전극 사이에서의 유전체 부재의 측면의 영역 보다 더 큰 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  34. 제 32 항에 있어서, 유전체 부재와 함께 일차 및 이차 전극의 접촉 영역은각각
    일차 및 이차 전극 사이의 유전체 부재의 측면의 영역 보다 더 큰 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  35. 제 32 항에 있어서, 유전체 부재의 측면은 주 전극 사이의 방전 공간의 높이에 대해서 실질적으로 중심인 위치에 위치한 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  36. 제 32 항에 있어서, 유전체 부재의 측면은 하나의 주 전극에 대해서 다른 주 전극 보다 더 가까이 위치되어 있는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  37. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서, 측면에 대한 법선은 주 전극 사이의 방전 공간의 높이에 대해서 실질적으로 중심인 위치로 지향되는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  38. 제 32 항에 있어서, 절연 유전체는 한쪽 단부에서 측면을 구비하고 있는 제 1 부분과, 제 1 부분에 대해서 각도를 이루고 연장된 제 2 부분을 가지는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  39. 제 38 항에 있어서, 다른 단부로부터 연장되는 제 2 부분은 측면을 구비하는 단부에 대향하는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  40. 제 38 항 또는 제 39 항에 있어서, 각도는 실질적으로 직각인 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  41. 제 32 항에 있어서, 일차 및 이차 전극과 접촉하고 있는 유전체 부재의 표면 중에 최소한 하나는 실질적으로 평면이며, 유전체 부재의 실질적으로 평면인 표면과 접촉하는 전극의 표면 또한 실질적으로 평면이며, 일차 및 이차 전극 사이에서의 측면의 영역 보다 더 큰 영역에 걸쳐서 유전체 부재의 실질적으로 평면인 표면과 접촉하고 있는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  42. 제 32 항에 있어서, 일차 및 이차 전극과 접촉하고 있는 유전체 부재의 표면은 각각 실질적으로 평면이며, 유전체와 접촉하는 일차 및 이차 전극 중의 하나의 표면 또한 실질적으로 평면이며, 일차 및 이차 전극 사이에서의 측면의 영역 보다 더 큰 영역에 걸쳐서 유전체 부재의 실질적으로 평면인 표면과 접촉하고 있는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  43. 제 41 항 또는 제 42 항에 있어서, 유전체 부재의 다른 표면과 접촉하는 일차 및 이차 전극 중의 다른 하나의 표면은 최소한 하나의 휘어진 부분을 가지는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  44. 제 41 항 또는 제 42 항에 있어서, 유전체 부재의 다른 표면과 접촉하는 일차 및 이차 전극 중의 다른 하나의 표면은 방전 공간을 향해서 유전체로부터 멀어지게 경사진 부분을 가지는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  45. 제 32 항에 있어서, 일차 및 각각의 이차 전극 사이에서의 측면의 영역은 최소한 2 평방 밀리미터인 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  46. 제 32 항에 있어서, 일차 및 이차 적극 사이에서 용량성 결합은 0.1 pF 보다 더 큰 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  47. 제 32 항에 있어서, 유전체 부재는 Al2O3, BaTiO3, BaTiO3/SrTiO3, BaTiO3/ZrO2, 및 ZrO2로 구성되는 재료의 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  48. 제 32 항에 있어서, 유전체 부재는 사파이어를 포함하는 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
  49. 제 32 항에 있어서, 레이저를 발생시키는 가스 내부의 활성종은 F2, ArF, KrF, KrCl, XeF 및 XeCl 중의 하나인 엑시머 또는 불소 분자 레이저.
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