WO2015125631A1 - レーザチャンバ - Google Patents

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laser
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insulating member
laser chamber
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池田　宏幸
弘司 柿崎
弘朗 對馬
久和 勝海
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Gigaphoton Inc
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    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • H01S3/134—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers

Definitions

  • the present disclosure relates to a laser chamber of a discharge excitation type gas laser device.
  • the semiconductor exposure apparatus As semiconductor integrated circuits are miniaturized and highly integrated, improvement in resolving power is demanded in semiconductor exposure apparatuses.
  • the semiconductor exposure apparatus is simply referred to as “exposure apparatus”. For this reason, the wavelength of light output from the light source for exposure is being shortened.
  • a gas laser device As a light source for exposure, a gas laser device is used instead of a conventional mercury lamp.
  • a gas laser apparatus for exposure a KrF excimer laser apparatus that outputs ultraviolet light with a wavelength of 248 nm and an ArF excimer laser apparatus that outputs ultraviolet light with a wavelength of 193 nm are used.
  • the spectral line width in natural oscillation of KrF and ArF excimer laser devices is as wide as about 350 to 400 pm, the chromatic aberration of laser light (ultraviolet light) projected on the wafer by the projection lens on the exposure device side is generated, resulting in high resolution descend. Therefore, it is necessary to narrow the spectral line width of the laser light output from the gas laser device until the chromatic aberration becomes negligible.
  • the spectral line width is also called the spectral width.
  • a narrow band module Line Narrow Module: LNM
  • the band narrowing element may be an etalon, a grating, or the like.
  • Such a laser device having a narrowed spectral width is called a narrow-band laser device.
  • a laser chamber is a laser chamber of a discharge excitation gas laser device, and includes a first discharge electrode disposed in the laser chamber, and the first discharge electrode in the laser chamber.
  • the second discharge electrode arranged opposite to the first discharge electrode, the fan for flowing laser gas between the first discharge electrode and the second discharge electrode, and the upstream and downstream sides of the laser gas flow in the first discharge electrode.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of a discharge excitation gas laser apparatus.
  • FIG. 2 shows a view of the laser chamber shown in FIG. 1 viewed from the Z-axis direction.
  • FIG. 3 is a view for explaining the state of arc discharge generated in the laser chamber shown in FIG.
  • FIG. 4 schematically shows a configuration of a discharge excitation gas laser apparatus including the laser chamber of the present embodiment including the second insulating member.
  • FIG. 5 is a view for explaining the first embodiment of the second insulating member.
  • FIG. 6 is a view for explaining the size of the second insulating member shown in FIG.
  • FIG. 7 is a view for explaining a second embodiment of the second insulating member.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of a discharge excitation gas laser apparatus.
  • FIG. 2 shows a view of the laser chamber shown in FIG. 1 viewed from the Z-axis direction.
  • FIG. 3 is a view for explaining the state of arc discharge generated in the laser chamber shown in FIG.
  • FIG. 8 is a view for explaining a third embodiment of the second insulating member.
  • FIG. 9 is a view for explaining a fourth embodiment of the second insulating member.
  • FIG. 10 is a view for explaining a fifth embodiment of the second insulating member.
  • FIG. 11 is a view for explaining a sixth embodiment of the second insulating member.
  • FIG. 12A is a diagram for explaining a current path of arc discharge when arc discharge occurs in a conventional laser chamber not including the second insulating member.
  • FIG. 12B is a diagram for explaining a current path of the arc discharge when the arc discharge occurs in the laser chamber of the present embodiment including the second insulating member.
  • FIG. 12A is a diagram for explaining a current path of arc discharge when arc discharge occurs in a conventional laser chamber not including the second insulating member.
  • FIG. 12B is a diagram for explaining a current path of the arc discharge when the arc discharge occurs in the laser chamber of the present embodiment including the second insulating
  • FIG. 13 shows a comparison of the transition of the arc insulation distance according to the rotational speed of the fan between the conventional laser chamber shown in FIG. 12A and the laser chamber of the present embodiment shown in FIG. 12B.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a circuit configuration of a charge / discharge circuit used in the discharge excitation gas laser apparatus.
  • FIG. 15 shows a block diagram of the hardware environment of each control unit.
  • the laser chamber 10 is a laser chamber of the discharge excitation gas laser device 1, and is disposed in the laser chamber 10 so as to face the first discharge electrode 11 a in the laser chamber 10.
  • the second discharge electrode 11b, the fan 21 for flowing the laser gas between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b, and the first insulation disposed on the upstream side and the downstream side of the laser gas flow in the first discharge electrode 11a A member 20, a metal damper member 50 disposed on the upstream side of the laser gas flow in the second discharge electrode 11b, and a second insulating member 60 disposed on the downstream side of the laser gas flow in the second discharge electrode 11b. Also good. With such a configuration, the laser chamber 10 can perform a stable discharge.
  • optical path is a path through which pulsed laser light passes.
  • the optical path may be an axis that passes through the center of the beam cross section of the pulse laser beam along the traveling direction of the pulse laser beam.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of a discharge excitation gas laser device 1.
  • FIG. 2 shows a view of the laser chamber 10 shown in FIG. 1 viewed from the Z-axis direction.
  • the laser oscillation direction of the discharge excitation type gas laser device 1 is taken as the Z axis. That is, the direction in which the pulse laser beam is led out from the chamber 10 to the exposure apparatus 110 is taken as the Z axis.
  • the X axis and the Y axis are orthogonal to the Z axis and orthogonal to each other.
  • the subsequent drawings are the same as the coordinate axes in FIG.
  • the discharge excitation gas laser device 1 may be an excimer laser device.
  • the laser gas that is a laser medium may be configured using argon or krypton as a rare gas, fluorine as a halogen gas, neon or helium as a buffer gas, or a mixed gas thereof.
  • the discharge excitation gas laser apparatus 1 includes a laser chamber 10, a laser resonator, a charger 12, a pulse power module (PPM) 13, a pressure sensor 16, a pulse energy measuring device 17, and a motor 22. And a laser gas supply unit 23, a laser gas discharge unit 24, and a control unit 30.
  • PPM pulse power module
  • the laser chamber 10 may be filled with a laser gas.
  • the laser chamber 10 includes a main discharge portion 11, a preionization discharge portion 40, a window 10a and a window 10b, a plate 25, a wiring 27, a feedthrough 28, a first insulating member 20, and a metal damper member 50.
  • the fan 21 may be included.
  • the main discharge part 11 may include a first discharge electrode 11a and a second discharge electrode 11b.
  • the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b may be a pair of electrodes for exciting the laser gas by main discharge.
  • the main discharge may be a glow discharge.
  • the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b may each be formed of a plate-like conductive member.
  • the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b may be arranged to face each other such that they are separated from each other by a predetermined distance and their longitudinal directions are substantially parallel to each other.
  • the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b may be arranged with their discharge surfaces facing each other.
  • the space between the discharge surface of the first discharge electrode 11a and the discharge surface of the second discharge electrode 11b is also referred to as “discharge space”.
  • Laser gas enclosed in the laser chamber 10 may exist in the discharge space.
  • a main discharge can occur in the discharge space.
  • the first discharge electrode 11a may be a cathode electrode.
  • the surface of the first discharge electrode 11 a opposite to the discharge surface may be connected to the pulse power module 13 via the feedthrough 28.
  • a pulse voltage can be applied from the pulse power module 13 between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
  • a side surface of the first discharge electrode 11 a may be surrounded by a first insulating member 20 fixed to the wall 10 c of the laser chamber 10.
  • the first discharge electrode 11 a can be electrically insulated from the wall 10 c by the first insulating member 20.
  • the second discharge electrode 11b may be an anode electrode.
  • the surface of the second discharge electrode 11b opposite to the discharge surface may be fixed to the plate 25.
  • the side surface of the second discharge electrode 11 b may be surrounded by a metal damper member 50 fixed to the plate 25.
  • the plate 25 may be formed of a conductive member.
  • the plate 25 may be fixed to the wall 10c of the laser chamber 10c.
  • the plate 25 may be connected to the grounded wall 10 c via the wiring 27.
  • the plate 25 can be kept at ground potential.
  • the preionization discharge part 40 may be an electrode for preionizing the laser gas by corona discharge as a pre-stage of the main discharge by the main discharge part 11.
  • the preliminary ionization discharge part 40 may be fixed to the plate 25.
  • the preliminary ionization discharge unit 40 may be disposed on the upstream side of the laser gas flow with respect to the second discharge electrode 11b.
  • the periphery of the preliminary ionization discharge part 40 may be surrounded by a metal damper member 50 fixed to the plate 25.
  • the preionization discharge unit 40 may include a preionization inner electrode 41, a dielectric pipe 42, and a preionization outer electrode 43.
  • the dielectric pipe 42 may be formed in a cylindrical shape.
  • the dielectric pipe 42 may be arranged such that the longitudinal direction of the dielectric pipe 42 and the longitudinal direction of the main discharge part 11 are substantially parallel.
  • the preionization inner electrode 41 may be formed in a rod shape.
  • the preliminary ionization inner electrode 41 may be inserted inside the dielectric pipe 42 and fixed to the inner peripheral surface of the dielectric pipe 42.
  • the end of the preionized inner electrode 41 may be connected to the pulse power module 13 via the feedthrough 28.
  • the preliminary ionization outer electrode 43 may be formed in a plate shape having a bent portion.
  • the preliminary ionization outer electrode 43 may be arranged so that the longitudinal direction of the preliminary ionization outer electrode 43 and the longitudinal direction of the dielectric pipe 42 are substantially parallel.
  • the side surface in the longitudinal direction of the preionization outer electrode 43 may be fixed to the outer peripheral surface of the dielectric pipe 42 and the plate 25.
  • the first insulating member 20 may electrically insulate between the first discharge electrode 11 a that is a cathode electrode and the wall 10 c of the laser chamber 10.
  • the first insulating member 20 may be formed using an insulating material having low reactivity with the laser gas. If the laser gas is fluorine, the first insulating member 20 may be formed using alumina ceramics, for example.
  • the first insulating member 20 may be provided so as to surround the side surfaces of the first discharge electrode 11 a and the feedthrough 28.
  • the first insulating member 20 may be fixed to the wall 10 c of the laser chamber 10. Accordingly, the first insulating member 20 may hold the first discharge electrode 11a and the feedthrough 28 on the wall 10c.
  • the first insulating member 20 may be disposed on the upstream side and the downstream side of the laser gas flow in the first discharge electrode 11a.
  • a part of the first insulating member 20 located on the upstream side of the first discharge electrode 11a may have a tapered surface that becomes thicker from the upstream side toward the downstream side.
  • a part of the first insulating member 20 located on the downstream side of the first discharge electrode 11a may have a tapered surface that becomes thinner from the upstream side toward the downstream side.
  • the metal damper member 50 may absorb acoustic waves generated with the main discharge.
  • the metal damper member 50 may be formed using a porous metal material having low reactivity with the laser gas. If the laser gas is fluorine, the metal damper member 50 may be formed using a material such as nickel or a nickel chromium alloy. Thereby, the metal damper member 50 can absorb most of the acoustic waves generated with the main discharge.
  • the metal damper member 50 may be provided so as to surround the side surfaces of the second discharge electrode 11b and the preliminary ionization discharge part 40.
  • the metal damper member 50 may be fixed to the plate 25. Accordingly, the metal damper member 50 may hold the second discharge electrode 11b and the preliminary ionization discharge part 40 on the plate 25.
  • the metal damper member 50 is formed using a porous metal material, generation of debris, dust, and the like due to an acoustic wave impact can be suppressed. If the metal damper member 50 is formed using a porous ceramic material or resin material instead of a porous metal material, debris, dust, or the like may be generated from the ceramic material or resin material due to the impact of an acoustic wave. When debris, dust, or the like is generated in the laser chamber 10, the discharge becomes unstable, and the pulse energy of the pulse laser beam can be reduced. Therefore, it is preferable that the metal damper member 50 is formed using a porous metal material.
  • the metal damper member 50 disposed around the second discharge electrode 11b is formed using a porous metal material.
  • the discharge direction of the main discharge is a direction from the first discharge electrode 11a that is the cathode electrode toward the second discharge electrode 11b that is the anode electrode.
  • the impact force of the acoustic wave generated along with the main discharge can be larger on the anode electrode side that is the distal end side in the discharge direction than on the cathode electrode side that is the proximal end side in the discharge direction.
  • the metal damper member 50 is formed using a porous metal material.
  • the metal damper member 50 may be disposed at least on the upstream side of the laser gas flow in the second discharge electrode 11b.
  • the metal damper member 50 may be disposed on the upstream side and the downstream side of the laser gas flow in the second discharge electrode 11b.
  • a part of the metal damper member 50 located on the upstream side of the second discharge electrode 11b may have a tapered surface that becomes thicker from the upstream side toward the downstream side.
  • a part of the metal damper member 50 located on the downstream side of the second discharge electrode 11b may have a tapered surface that becomes thinner from the upstream side toward the downstream side. Accordingly, the laser gas can be guided to the tapered surface of the metal damper member 50 and can efficiently flow between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b. Furthermore, a part of the acoustic wave generated along with the main discharge can be reflected away from the discharge space by the tapered surface of the metal damper member 50.
  • the fan 21 may circulate laser gas in the laser chamber 10.
  • the fan 21 may be a cross flow fan.
  • the fan 21 may be arranged such that the longitudinal direction of the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b and the longitudinal direction of the fan 21 are substantially parallel.
  • the fan 21 may be disposed on the opposite side of the discharge space with respect to the plate 25.
  • the fan 21 may rotate by driving the motor 22.
  • the rotating fan 21 may generate a laser gas flow.
  • the laser gas in the laser chamber 10 can blow out substantially uniformly in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the fan 21.
  • the laser gas blown out from the fan 21 can flow into the discharge space.
  • the flow direction of the laser gas flow flowing into the discharge space may be a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
  • the laser gas that has flowed into the discharge space can flow out of the discharge space.
  • the flow direction of the laser gas flow flowing out from the discharge space may be a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
  • the laser gas flowing out from the discharge space can be sucked into the fan 21 through the heat exchanger 26.
  • the heat exchanger 26 may perform heat exchange between the refrigerant supplied into the heat exchanger 26 and the laser gas.
  • the supply amount of the refrigerant supplied to the inside of the heat exchanger 26 may be changed by control from the control unit 30.
  • the heat transfer amount from the laser gas to the refrigerant may fluctuate. Thereby, the laser gas temperature in the laser chamber 10 can be adjusted.
  • the motor 22 may rotate the fan 21.
  • the motor 22 may be a stepping motor or a servo motor.
  • the motor 22 may change the rotation speed of the fan 21 under the control of the control unit 30.
  • the charger 12 may be configured by a capacitor or the like connected to a power supply device (not shown).
  • the charger 12 can hold electric energy for applying a voltage to the main discharge unit 11.
  • the charger 12 may output the electric energy to the pulse power module 13 under the control of the control unit 30.
  • the pulse power module 13 may apply a voltage to the main discharge part 11 and the preliminary ionization discharge part 40.
  • the pulse power module 13 may include a switch 13 a controlled by the control unit 30. When the switch 13 a is turned from OFF to ON, the pulse power module 13 may generate a pulsed voltage from the electric energy held in the charger 12. The pulse power module 13 may apply the generated pulse voltage to the main discharge unit 11 and the preliminary ionization discharge unit 40.
  • the charge / discharge circuit of the discharge excitation type gas laser apparatus 1 including the main discharge unit 11, the preliminary ionization discharge unit 40, the charger 12, and the pulse power module 13 will be described later with reference to FIG.
  • the laser resonator may be configured by a line narrowing module (LNM) 14 and an output coupler (OC) 15.
  • the narrow band module 14 may include a prism 14a and a grating 14b.
  • the prism 14a may expand the beam width of the light emitted from the laser chamber 10 through the window 10a.
  • the prism 14a may transmit the enlarged light to the grating 14b side.
  • Light that passes through the prism 14a toward the grating 14b can be refracted at different angles depending on the wavelength of the light.
  • the prism 14a can also function as a wavelength dispersion element.
  • the grating 14b may be a wavelength dispersion element in which a number of grooves are formed on the surface at predetermined intervals.
  • the grating 14b may have a Littrow arrangement in which the incident angle and the diffraction angle are the same.
  • the grating 14b may be formed of a highly reflective material.
  • Each groove formed in the grating 14b may be, for example, a triangular groove.
  • the light that has entered the grating 14b from the prism 14a can be reflected in multiple directions perpendicular to the direction in which each groove extends on the slope of each groove. The direction in which each groove extends may correspond to the Y direction in FIG.
  • the optical path length difference between the reflected lights can depend on the reflection angle of the reflected light.
  • the light of the wavelength corresponding to the optical path length difference can be strengthened because the phases of the reflected lights coincide with each other.
  • light having a wavelength that does not correspond to the optical path length difference can be weakened because the phases of the reflected light do not match.
  • the grating 14b can selectively extract light near a specific wavelength according to the reflection angle. The light near the specific wavelength can return to the laser chamber 10 from the grating 14b through the prism 14a and the window 10a. Thereby, the spectral width of the light returned from the grating 14b to the laser chamber 10 can be narrowed.
  • the output coupling mirror 15 may transmit a part of the light emitted from the laser chamber 10 and reflect the other part to return to the laser chamber 10.
  • the surface of the output coupling mirror 15 may be coated with a partial reflection film.
  • the distance between the output coupling mirror 15 and the grating 14b may be set to a distance at which the light emitted from the laser chamber 10 forms a standing wave. Thereby, the output coupling mirror 15 and the narrow-band module 14 can constitute a laser resonator.
  • the light emitted from the laser chamber 10 can reciprocate between the band narrowing module 14 and the output coupling mirror 15. At this time, the light emitted from the laser chamber 10 can be amplified every time it passes through the main discharge part 11 in the laser chamber 10. A part of the amplified light may pass through the output coupling mirror 15. The light transmitted through the output coupling mirror 15 can be output to the exposure apparatus 110 via the pulse energy measuring device 17 as pulse laser light.
  • the pulse energy measuring device 17 may measure the pulse energy of the pulse laser beam that has passed through the output coupling mirror 15 and output the measurement result to the control unit 30.
  • the pulse energy measuring device 17 may include a beam splitter 17a, a condensing lens 17b, and an optical sensor 17c.
  • the beam splitter 17a may be disposed on the optical path of the pulse laser beam.
  • the beam splitter 17a may transmit the pulsed laser light transmitted through the output coupling mirror 15 toward the exposure apparatus 110 with high transmittance.
  • the beam splitter 17a may reflect part of the pulsed laser light that has passed through the output coupling mirror 15 toward the condenser lens 17b.
  • the condensing lens 17b may condense the pulsed laser light reflected by the beam splitter 17a on the light receiving surface of the optical sensor 17c.
  • the optical sensor 17c may detect the pulse laser beam condensed on the light receiving surface.
  • the optical sensor 17c may measure the pulse energy of the detected pulse laser beam.
  • the optical sensor 17 c may output a signal related to the measured pulse energy to the control unit 30.
  • the pressure sensor 16 may detect the gas pressure in the laser chamber 10.
  • the pressure sensor 16 may output a detection signal of the detected gas pressure to the control unit 30.
  • the laser gas supply unit 23 may supply laser gas into the laser chamber 10.
  • the laser gas supply unit 23 may include a gas cylinder (not shown), a valve, and a flow rate control valve.
  • the gas cylinder may be filled with laser gas.
  • the valve may block the flow of laser gas from the gas cylinder into the laser chamber 10.
  • the flow control valve may vary the supply amount of the laser gas from the gas cylinder into the laser chamber 10.
  • the laser gas supply unit 23 may open and close the valve under the control of the control unit 30.
  • the laser gas supply unit 23 may vary the opening degree of the flow control valve under the control of the control unit 30.
  • the opening degree of the flow control valve varies, the supply amount of the laser gas into the laser chamber 10 may vary. Thereby, the gas pressure in the laser chamber 10 can be adjusted.
  • the laser gas discharge unit 24 may discharge the laser gas in the laser chamber 10 to the outside of the laser chamber 10.
  • the laser gas discharge unit 24 may include a valve (not shown) and an exhaust pump.
  • the valve may block the flow of laser gas from inside the laser chamber 10 to the outside of the laser chamber 10.
  • the exhaust pump may suck the laser gas in the laser chamber 10.
  • the laser gas discharge unit 24 may open and close the valve under the control of the control unit 30.
  • the laser gas discharge unit 24 may operate the exhaust pump under the control of the control unit 30.
  • the exhaust pump When the exhaust pump is activated, the laser gas in the laser chamber 10 can be sucked into the exhaust pump. Thereby, the laser gas in the laser chamber 10 is discharged out of the laser chamber 10, and the gas pressure in the laser chamber 10 can be reduced.
  • the control unit 30 may transmit and receive various signals to and from the exposure apparatus control unit 111 provided in the exposure apparatus 110. For example, a signal related to the target pulse energy or target oscillation timing of the pulse laser beam output to the exposure apparatus 110 may be transmitted from the exposure apparatus control unit 111 to the control unit 30.
  • the control unit 30 may comprehensively control the operation of each component of the discharge excitation gas laser apparatus 1 based on various signals transmitted from the exposure apparatus control unit 111.
  • a signal related to pulse energy output from the pulse energy measuring device 17 may be input to the control unit 30.
  • the control unit 30 may determine the charging voltage of the charger 12 based on the signal related to the pulse energy and the signal related to the target pulse energy from the exposure apparatus control unit 111.
  • the control unit 30 may output a control signal corresponding to the determined charging voltage to the charger 12.
  • the control signal may be a signal for controlling the operation of the charger 12 such that the determined charging voltage is set in the charger 12.
  • the control unit 30 may determine the timing for applying the pulse voltage to the main discharge unit 11 based on the signal related to the pulse energy from the pulse energy measuring device 17 and the signal related to the target oscillation timing from the exposure apparatus control unit 111.
  • the control unit 30 may output an oscillation trigger signal corresponding to the determined timing to the pulse power module 13.
  • the oscillation trigger signal may be a control signal for controlling the operation of the pulse power module 13 so that the switch 13a is turned on or off according to the determined timing.
  • a gas pressure detection signal output from the pressure sensor 16 may be input to the control unit 30.
  • the control unit 30 may determine the gas pressure of the laser gas in the laser chamber 10 based on the gas pressure detection signal and the charging voltage of the charger 12.
  • the control unit 30 may output a control signal corresponding to the determined gas pressure to the laser gas supply unit 23 or the laser gas discharge unit 24.
  • the control signal may be a signal for controlling the operation of the laser gas supply unit 23 or the laser gas discharge unit 24 so that the laser gas is supplied or discharged into the laser chamber 10 according to the determined gas pressure.
  • the control unit 30 may drive the motor 22 and rotate the fan 21. Thereby, the laser gas in the laser chamber 10 can circulate.
  • the control unit 30 may receive a signal regarding the target pulse energy Et and the target oscillation timing transmitted from the exposure apparatus control unit 111.
  • the control unit 30 may set the charging voltage Vhv corresponding to the target pulse energy Et in the charger 12.
  • the control unit 30 may store the value of the charging voltage Vhv set in the charger 12.
  • the control unit 30 may operate the switch 13a of the pulse power module 13 in synchronization with the target oscillation timing.
  • a voltage can be applied between the preionization inner electrode 41 and the preionization outer electrode 43 of the preionization discharge unit 40.
  • a voltage may be applied between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b of the main discharge part 11.
  • UV Ultraviolet
  • the laser gas can be preionized.
  • main discharge can occur in the discharge space of the main discharge portion 11.
  • the discharge direction of the main discharge is a direction from the first discharge electrode 11a that is the cathode electrode toward the second discharge electrode 11b that is the anode electrode.
  • the light emitted from the laser gas is reflected by the narrowband module 14 and the output coupling mirror 15 constituting the laser resonator, and can reciprocate in the laser resonator.
  • the light traveling back and forth within the laser resonator can be narrowed by the narrowing module 14.
  • the light traveling back and forth in the laser resonator can be amplified every time it passes through the main discharge part 11. Thereafter, a part of the amplified light can pass through the output coupling mirror 15.
  • the light transmitted through the output coupling mirror 15 can be output to the exposure apparatus 110 as pulse laser light.
  • a part of the pulse laser beam transmitted through the output coupling mirror 15 may be incident on the pulse energy measuring device 17.
  • the pulse energy measuring device 17 may measure the pulse energy E of the incident pulse laser light and output it to the control unit 30.
  • the control unit 30 may store the pulse energy E measured by the pulse energy measuring device 17.
  • the control unit 30 may calculate a difference ⁇ E between the pulse energy E, which is a measured value, and the target pulse energy Et.
  • the control unit 30 may calculate an increase / decrease amount ⁇ Vhv of the charging voltage Vhv corresponding to the difference ⁇ E.
  • the control unit 30 may calculate the newly set charging voltage Vhv by adding the calculated ⁇ Vhv to the charging voltage Vhv stored above. In this way, the control unit 30 can feedback control the charging voltage Vhv.
  • the control unit 30 controls the laser gas supply unit 23 to supply laser gas into the laser chamber 10 until a predetermined gas pressure is reached. May be.
  • the control unit 30 controls the laser gas discharge unit 24 to discharge the laser gas from the laser chamber 10 until a predetermined gas pressure is reached. It may be discharged.
  • a discharge product can be generated in the discharge space by the main discharge.
  • the discharge product may be ions or active species generated when the laser gas is ionized by the main discharge.
  • the discharge product generated in the discharge space can move from the discharge space to the downstream side of the laser gas flow by the laser gas flow generated by the rotation of the fan 21.
  • the rotation speed of the fan 21 when the fan 21 is rotated while suppressing power consumption, or when the fan 21 is started or stopped, the rotation speed of the fan 21 may be lower than that in a steady state.
  • the rotational speed of the fan 21 is decreased, the flow velocity of the laser gas flow passing through the discharge space can be decreased.
  • the discharge product may stay in the vicinity of the main discharge portion 11 without being sufficiently separated from the discharge space by the laser gas flow.
  • the discharge product has a lower discharge resistance than the non-ionized laser gas.
  • the main discharge of the main discharge part 11 can be a discharge from the first discharge electrode 11a toward the second discharge electrode 11b through the discharge product.
  • the discharge is arc discharge, and unlike glow discharge, which is normal main discharge, excessive current flows and can be unstable.
  • the main discharge of the main discharge part 11 can be a discharge from the first discharge electrode 11a toward the metal damper member 50 through the discharge product. As a result, the pulse energy of the pulse laser beam output from the discharge excitation gas laser device 1 can be unstable.
  • the laser chamber 10 according to the present embodiment including the second insulating member will be described with reference to FIGS.
  • the laser chamber 10 of this embodiment may have a configuration in which a second insulating member 60 is added to the laser chamber 10 shown in FIGS. 1 and 2.
  • the configuration other than the second insulating member 60 may be the same as that of the laser chamber 10 shown in FIGS. 1 and 2.
  • the description of the same configuration as the laser chamber 10 shown in FIGS. 1 and 2 is omitted.
  • Embodiments of the second insulating member 60 included in the laser chamber 10 of the present embodiment will be described as first to sixth embodiments.
  • FIG. 4 schematically shows the configuration of the discharge excitation gas laser apparatus 1 including the laser chamber 10 of the present embodiment including the second insulating member.
  • FIG. 5 is a view for explaining the first embodiment of the second insulating member 60.
  • FIG. 5 shows the metal damper member 50 and the second insulating member 60 disposed on the downstream side of the laser gas flow in the second discharge electrode 11b.
  • the second insulating member 60 may suppress the discharge from the first discharge electrode 11a toward the second discharge electrode 11b through the discharge product.
  • the second insulating member 60 may suppress the discharge from the first discharge electrode 11a toward the metal damper member 50 through the discharge product.
  • the second insulating member 60 may be formed using an insulating material having low reactivity with the laser gas. If the laser gas is fluorine, the first insulating member 20 may be formed using alumina ceramics, for example.
  • the second insulating member 60 may be disposed on the downstream side of the laser gas flow in the second discharge electrode 11b. The second insulating member 60 may extend toward the downstream side of the laser gas flow with the side surface of the second discharge electrode 11b on the downstream side of the laser gas flow as a base end.
  • the second insulating member 60 may be disposed on the tapered surface of the metal damper member 50 on the downstream side of the laser gas flow with respect to the second discharge electrode 11b along the inclination of the tapered surface.
  • the second insulating member 60 can form a tapered surface that becomes thinner from the upstream side toward the downstream side.
  • the second insulating member 60 may be disposed so as to face the discharge product staying in the vicinity of the main discharge portion 11.
  • FIG. 6 is a view for explaining the size of the second insulating member 60 shown in FIG.
  • the width of the second discharge electrode 11b in the flow direction of the laser gas flow is L.
  • W be the length of the width of the second insulating member 60 in the flow direction of the laser gas flow.
  • W min and W max be the minimum and maximum values of the width W of the second insulating member 60.
  • D be the moving distance of the discharge product moved from the discharge space in the flow direction of the laser gas flow.
  • A be the distance from the side surface of the second discharge electrode 11b on the downstream side of the laser gas flow to the center of the discharge product.
  • the length L of the width of the second discharge electrode 11b, the movement distance D of the discharge product, and the length W of the width of the second insulating member 60 are the longitudinal direction of the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b, and It may be a length in a direction perpendicular to the discharge direction.
  • the velocity of the laser gas flow be v.
  • the flow velocity v may be a predetermined speed so that dielectric breakdown does not occur between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b and the discharge product.
  • the repetition frequency of the discharge excitation type gas laser device 1 is assumed to be f.
  • the travel distance D of the discharge product may be calculated from the following equation.
  • D v / f
  • the distance A from the downstream side surface of the second discharge electrode 11b to the discharge product may be calculated from the following equation.
  • A DL / 2
  • the second insulating member 60 includes the metal damper member 50 that discharges from the first discharge electrode 11a toward the second discharge electrode 11b via the discharge product and from the first discharge electrode 11a via the discharge product. You may suppress the discharge which goes to.
  • the width W of the second insulating member 60 is from the downstream side surface of the second discharge electrode 11b to the discharge product. If it is more than the distance A, it can be suppressed.
  • the discharge from the first discharge electrode 11a toward the metal damper member 50 through the discharge product is such that the length W of the width of the second insulating member 60 is the discharge product from the downstream side surface of the second discharge electrode 11b.
  • the second insulating member 60 may be less likely to absorb acoustic waves than the metal damper member 50. Therefore, the acoustic wave may be reflected by the second insulating member 60 and return to the discharge space again.
  • the density of the laser gas in the discharge space becomes non-uniform and the discharge product may stay in the vicinity of the main discharge portion 11.
  • the discharge can be started in a state where the laser gas is unevenly distributed or in a state where the discharge product stays in the vicinity of the main discharge portion 11.
  • the width W of the second insulating member 60 in the laser gas flow direction may satisfy the relationship of the following equation.
  • the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the first embodiment generates debris and dust due to the impact of the acoustic wave, uneven distribution of the laser gas due to the reflection of the acoustic wave, retention of the discharge product, and discharge product. It is possible to solve the problems of arc discharge via For this reason, the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the first embodiment can perform stable discharge even when the rotational speed of the fan 21 is reduced.
  • Other configurations of the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the first embodiment may be the same as the configurations of the laser chamber 10 shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 7 is a view for explaining a second embodiment of the second insulating member 60.
  • FIG. 7 shows the metal damper member 50 and the second insulating member 60 disposed on the downstream side of the laser gas flow in the second discharge electrode 11b. The same applies to FIGS.
  • the second insulating member 60 of the second embodiment may have a configuration in which a recess 61 is added to the second insulating member 60 of the first embodiment shown in FIGS. 4 to 6.
  • the recess 61 may be formed on the surface of the second insulating member 60.
  • the concave portion 61 may be formed to be inclined and extend with respect to a direction perpendicular to the longitudinal direction of the second discharge electrode 11b.
  • the direction perpendicular to the longitudinal direction of the second discharge electrode 11b may include the flow direction of the laser gas flow and the discharge direction.
  • the recess 61 may be formed so as to extend obliquely with respect to the flow direction of the laser gas flow, which is a direction perpendicular to the longitudinal direction of the second discharge electrode 11b.
  • the recess 61 may be formed so as to extend obliquely with respect to the discharge direction which is a direction perpendicular to the longitudinal direction of the second discharge electrode 11b.
  • the recess 61 may be formed along the tapered surface of the metal damper member 50 located on the downstream side of the second discharge electrode 11b.
  • the cross-sectional shape of the recess 61 viewed from the direction in which the recess 61 extends may be formed in a rectangular wave shape.
  • the acoustic wave generated in the discharge space When the acoustic wave generated in the discharge space is reflected by the second insulating member 60, it can be reflected in various directions by the recess 61.
  • the reflected waves reflected in various directions by the recess 61 have various phases and can weaken each other.
  • the concave portion 61 is formed to be inclined with respect to a direction perpendicular to the longitudinal direction of the second discharge electrode 11b, the acoustic wave is reflected by the concave portion 61 in a more complicated direction and can be further weakened. For this reason, the acoustic wave generated in the discharge space may be difficult to return to the discharge space again after being reflected by the second insulating member 60 in which the recess 61 is formed.
  • the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the second embodiment can perform more stable discharge than the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the first embodiment.
  • Other configurations of the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the second embodiment may be the same as the configurations of the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a view for explaining a third embodiment of the second insulating member 60.
  • the shape of the recess 61 included in the second insulating member 60 of the third embodiment may be different from the shape of the recess 61 included in the second insulating member 60 of the second embodiment shown in FIG. .
  • the cross-sectional shape of the recess 61 viewed from the direction in which the recess 61 extends may be formed in a triangular wave shape or a sawtooth wave shape.
  • the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the third embodiment can perform a stable discharge in the same manner as the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the second embodiment.
  • Other configurations of the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the third embodiment may be the same as the configurations of the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the second embodiment.
  • FIG. 9 is a view for explaining a fourth embodiment of the second insulating member 60.
  • the shape of the recess 61 included in the second insulating member 60 of the fourth embodiment may be different from the shape of the recess 61 included in the second insulating member 60 of the second embodiment shown in FIG. .
  • the cross-sectional shape of the recess 61 viewed from the direction in which the recess 61 extends may be formed in a semicircular wave shape.
  • the semicircular wave shape may be a shape in which semicircles are periodically connected.
  • the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the fourth embodiment can perform a stable discharge in the same manner as the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the second embodiment.
  • Other configurations of the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the fourth embodiment may be the same as the configurations of the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a view for explaining the fifth embodiment of the second insulating member 60.
  • the shape of the recess 61 included in the second insulating member 60 of the fifth embodiment may be different from the shape of the recess 61 included in the second insulating member 60 of the second embodiment shown in FIG. .
  • the recess 61 may be formed in a shape in which a large number of one hemispherical dimple is provided.
  • the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the fifth embodiment can perform a stable discharge in the same manner as the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the second embodiment.
  • Other configurations of the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the fifth embodiment may be the same as the configurations of the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a view for explaining a sixth embodiment of the second insulating member 60.
  • the constituent material of the second insulating member 60 of the sixth embodiment may be a material different from the constituent material of the second insulating member 60 of the first embodiment shown in FIGS. 4 to 6.
  • the constituent material of the second insulating member 60 of the sixth embodiment is an insulating material having low reactivity with the laser gas, and may be a material having a porous structure like the metal damper member 50.
  • the second insulating member 60 of the sixth embodiment can absorb acoustic waves even by the second insulating member 60 itself. Thereby, the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the sixth embodiment can perform more stable discharge than the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the first embodiment.
  • Other configurations of the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the sixth embodiment may be the same as the configurations of the laser chamber 10 including the second insulating member 60 of the first embodiment.
  • the repetition frequency of the discharge excitation type gas laser device 1 may be about 6 kHz, for example.
  • the flow velocity v of the laser gas flow may be 40 m / s to 45 m / s, for example.
  • the travel distance D of the discharge product shown in FIG. 6 may be, for example, 6.7 to 7.5 mm.
  • the second insulating member 60 and the metal damper member 50 may be formed as follows.
  • the second insulating member 60 may be formed such that the width length W in the laser gas flow direction is, for example, about 16 mm.
  • the width length W of the second insulating member 60 in the laser gas flow direction can satisfy the relationship of (2v / f) ⁇ L ⁇ W ⁇ c / 2f as described above with reference to FIG.
  • the surface of the second insulating member 60 may be a flat surface.
  • the metal damper member 50 located on the downstream side of the second discharge electrode 11b may be formed so that the width in the laser gas flow direction is, for example, about 50 mm. Note that the metal damper member 50 located downstream of the second discharge electrode 11b extends further to the downstream side of the second insulating member 60 in the flow direction of the laser gas flow, as shown in FIG. May be formed. Thereby, the metal damper member 50 can absorb the acoustic wave generated along with the main discharge and suppress the adverse effects of the acoustic wave such as uneven distribution of laser gas and stagnation of discharge products.
  • FIG. 12A is a diagram for explaining a current path of arc discharge when arc discharge occurs in the conventional laser chamber 10 that does not include the second insulating member 60.
  • FIG. 12B is a diagram for explaining a current path of the arc discharge when the arc discharge is generated in the laser chamber 10 of the present embodiment including the second insulating member 60.
  • the abnormal arc discharge generated on the downstream side of the laser gas flow can be a discharge from the first discharge electrode 11a toward the second discharge electrode 11b through the discharge product.
  • the arc discharge can be suppressed as the insulation distance in the current path is longer.
  • the insulation distance in the current path of arc discharge from the first discharge electrode 11a to the second discharge electrode 11b through the discharge product is also referred to as “arc insulation distance”.
  • the conventional laser chamber 10 does not include the second insulating member 60. Therefore, the current path P of the arc discharge can be formed so as to go from the first discharge electrode 11a to the metal damper member 50 through the discharge product, as shown in FIG. 12A.
  • the current path P of the arc discharge includes the current path P1 from the first discharge electrode 11a to the discharge product, the current path P2 in the discharge product, and the discharge product to the metal damper member 50.
  • the current path P3 may be included. Therefore, in the conventional laser chamber 10, the arc insulation distance p in the current path P of the arc discharge can correspond to the total length of the current path P1 and the current path P3.
  • the laser chamber 10 of the present embodiment may include the second insulating member 60. Therefore, the current path Q of the arc discharge can be formed so as to go from the first discharge electrode 11a to the second discharge electrode 11b through the discharge product as shown in FIG. 12B.
  • the current path Q of the arc discharge includes a current path Q1 from the first discharge electrode 11a to the discharge product, a current path Q2 in the discharge product, and from the discharge product to the second discharge electrode 11b.
  • FIG. 13 is a graph comparing the transition of the arc insulation distance according to the rotation speed of the fan 21 between the conventional laser chamber 10 shown in FIG. 12A and the laser chamber 10 of the present embodiment shown in FIG. 12B. Show.
  • the length of the current path of the arc discharge generated on the downstream side of the laser gas flow can be increased in both the conventional and the laser chamber 10 of the present embodiment.
  • the arc insulation distance can be increased in both the conventional and the laser chamber 10 of the present embodiment.
  • the arc insulation distance q in the laser chamber 10 of the present embodiment is the arc in the conventional laser chamber 10. It can be longer than the insulation distance p.
  • the arc insulation distance q in the laser chamber 10 of the present embodiment is about twice as long as the arc insulation distance p in the conventional laser chamber 10. It can be. Therefore, the laser chamber 10 of the present embodiment including the second insulating member 60 can significantly suppress abnormal arc discharge that occurs on the downstream side of the laser gas flow, as compared with the conventional laser chamber 10. Therefore, the stability of the main discharge can be greatly improved in the laser chamber 10 of the present embodiment including the second insulating member 60 as compared with the conventional laser chamber 10.
  • the rotational speed of the fan 21 in the laser chamber 10 of the present embodiment is much higher than that of the conventional laser chamber 10. You can get less. Therefore, the laser chamber 10 of this embodiment including the second insulating member 60 can significantly reduce the power consumption of the motor 22 that drives the fan 21 as compared with the conventional laser chamber 10.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the circuit configuration of a charge / discharge circuit used in the discharge excitation gas laser apparatus 1.
  • Pulse power module 13 includes a semiconductor switch is a switch 13a as described above, a transformer TC 1, a magnetic switch MS 1 ⁇ MS 3, the charging capacitor C 0, the capacitor C 1 ⁇ C 3, may contain.
  • the magnetic switch MS 1 ⁇ MS 3 can easily current flows.
  • the threshold value may be different for each magnetic switch. In the present embodiment, the state in which the magnetic switches MS 1 to MS 3 are easy to pass a current is also referred to as “the magnetic switch is closed”.
  • Switch 13a may be provided between the primary side of the transformer TC 1 and the charging capacitor C 0.
  • the magnetic switch MS 1 may be provided between the secondary side of the transformer TC 1 and the capacitor C 1 .
  • Magnetic switch MS 2 may be provided between the capacitor C 1 and capacitor C 2.
  • Magnetic switch MS 3 may be provided between the capacitor C 2 and the capacitor C 3.
  • the primary side and the secondary side of the transformer TC 1 may be electrically insulated. The direction of the primary winding of the transformer TC 1 and the direction of the secondary winding may be opposite to each other.
  • the second discharge electrode 11b and the preliminary ionization outer electrode 43 may be grounded.
  • Voltage divider circuit including a capacitor C 11 and C 12 and the inductor L 0 is may be connected in parallel with the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
  • Capacitor C 11 and C 12 and the inductor L 0 is may be respectively connected in series.
  • the charging voltage Vhv may be set in the charger 12 by the control unit 30.
  • Charger 12 based on the set charge voltage Vhv, may charge the charging capacitor C 0.
  • An oscillation trigger signal may be output from the control unit 30 to the switch 13 a of the pulse power module 13.
  • the pulse power module 13 may turn on the switch 13a.
  • the switch 13a is turned ON, a current may flow from the charging capacitor C 0 to the primary side of the transformer TC 1.
  • a current flows through the primary side of the transformer TC 1, it may reverse current flows through the secondary side of the transformer TC 1 by electromagnetic induction.
  • the time integral value of the voltage applied to the magnetic switch MS 1 may eventually reach a threshold value.
  • the magnetic switch MS 1 becomes a state of being magnetically saturated, the magnetic switch MS 1 may close.
  • the magnetic switch MS 1 is closed, a current flows from the secondary side of the transformer TC 2 to the capacitor C 1 and the capacitor C 1 can be charged.
  • magnetic switch MS 2 By the capacitor C 1 is charged, eventually magnetic switch MS 2 becomes a state of magnetic saturation, magnetic switch MS 2 may close.
  • the magnetic switch MS 2 When the magnetic switch MS 2 is closed, a current flows from the capacitor C 1 to capacitor C 2, the capacitor C 2 may be charged. In this case, at a pulse width shorter than the pulse width of the current in charging the capacitor C 1, the capacitor C 2 may be charged.
  • the magnetic switch MS 3 By the capacitor C 2 is charged, eventually magnetic switch MS 3 becomes a state of being magnetically saturated, the magnetic switch MS 3 can close.
  • the magnetic switch MS 3 When the magnetic switch MS 3 is closed, a current flows from the capacitor C 2 to the capacitor C 3, the capacitor C 3 may be charged. In this case, at a pulse width shorter than the pulse width of the current in charging the capacitor C 2, the capacitor C 3 may be charged.
  • the pulse width of the current can be compressed.
  • a pulse voltage may be applied by the capacitor C 3.
  • the pulse voltage applied between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b is greater than the dielectric strength of the laser gas, the laser gas can be broken down.
  • the laser gas is broken down, a main discharge may be generated between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b. At this time, a negative potential may be applied to the first discharge electrode 11a.
  • the voltage dividing circuit connected in parallel to the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b may divide the pulse voltage applied between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
  • the divided range may be a range of 25% to 75% of the pulse voltage applied between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 11b.
  • the divided pulse voltage may be applied between the preionization inner electrode 41 and the preionization outer electrode 43.
  • Voltage dividing ratio in the voltage divider circuit, the capacitance of the capacitor C 11 and C 12, and by adjusting the inductance of the inductor L 0, the time constant of the voltage divider circuit can be adjusted to the desired value. Thereby, the timing of the preionization discharge with respect to the main discharge can be adjusted.
  • the combined capacitance of the voltage divider circuit may be adjusted to less than 10% of the capacity of the capacitor C 3.
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating an example hardware environment in which various aspects of the disclosed subject matter may be implemented.
  • the exemplary hardware environment 100 of FIG. 15 includes a processing unit 1000, a storage unit 1005, a user interface 1010, a parallel I / O controller 1020, a serial I / O controller 1030, A / D, D / A.
  • the converter 1040 may be included, the configuration of the hardware environment 100 is not limited to this.
  • the processing unit 1000 may include a central processing unit (CPU) 1001, a memory 1002, a timer 1003, and an image processing unit (GPU) 1004.
  • the memory 1002 may include random access memory (RAM) and read only memory (ROM).
  • the CPU 1001 may be any commercially available processor. A dual microprocessor or other multiprocessor architecture may be used as the CPU 1001.
  • FIG. 15 may be interconnected to perform the processes described in this disclosure.
  • the processing unit 1000 may read and execute a program stored in the storage unit 1005, or the processing unit 1000 may read data together with the program from the storage unit 1005.
  • the unit 1000 may write data to the storage unit 1005.
  • the CPU 1001 may execute a program read from the storage unit 1005.
  • the memory 1002 may be a work area for temporarily storing programs executed by the CPU 1001 and data used for the operation of the CPU 1001.
  • the timer 1003 may measure the time interval and output the measurement result to the CPU 1001 according to the execution of the program.
  • the GPU 1004 may process the image data according to a program read from the storage unit 1005 and output the processing result to the CPU 1001.
  • the parallel I / O controller 1020 may be connected to a parallel I / O device that can communicate with the processing unit 1000, such as the control unit 30, and controls communication between the processing unit 1000 and these parallel I / O devices. May be.
  • the serial I / O controller 1030 is a serial I / O device that can communicate with the processing unit 1000, such as the charger 12, the pulse power module 13, the motor 22, the laser gas supply unit 23, the laser gas exhaust unit 24, and the heat exchanger 26. And communication between the processing unit 1000 and the serial I / O devices may be controlled.
  • the A / D and D / A converter 1040 may be connected to analog devices such as a temperature sensor, a pressure sensor 16, various vacuum gauge sensors, and an optical sensor 17c via an analog port. Communication with the device may be controlled, or A / D and D / A conversion of communication content may be performed.
  • the user interface 1010 may display the progress of the program executed by the processing unit 1000 to the operator so that the operator can instruct the processing unit 1000 to stop the program or execute the interrupt routine.
  • the exemplary hardware environment 100 may be applied to the configuration of the control unit 30 in the present disclosure.
  • controllers may be implemented in a distributed computing environment, i.e., an environment where tasks are performed by processing units connected via a communications network.
  • the control units 30 may be connected to each other via a communication network such as Ethernet or the Internet.
  • program modules may be stored in both local and remote memory storage devices.
  • the discharge excitation gas laser device 1 may use a high reflection mirror instead of the band narrowing module 14. In the discharge excitation gas laser apparatus 1, natural excitation light that is not narrowed can be output to the exposure apparatus 110 as pulsed laser light.
  • the discharge excitation type gas laser device 1 may be a fluorine molecular laser device using a fluorine gas and a buffer gas as a laser gas instead of an excimer laser device.
  • the first discharge electrode 11a may be an anode electrode instead of a cathode electrode.
  • the second discharge electrode 11b may be a cathode electrode instead of an anode electrode.
  • the tapered surface of the first insulating member 20 may be formed of a metal damper member 50.
  • the metal damper member 50 and the wall 10c of the laser chamber 10 may need to be electrically insulated so as not to discharge.

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Abstract

　安定した放電を行うことができる。　レーザチャンバは、放電励起式ガスレーザ装置のレーザチャンバであって、前記レーザチャンバ内に配置された第１放電電極と、前記レーザチャンバ内で前記第１放電電極に対向して配置された第２放電電極と、前記第１放電電極と前記第２放電電極との間にレーザガスを流すファンと、前記第１放電電極におけるレーザガス流の上流側及び下流側に配置された第１絶縁部材と、前記第２放電電極における前記レーザガス流の上流側に配置された金属ダンパ部材と、前記第２放電電極における前記レーザガス流の下流側に配置された第２絶縁部材と、を備えてもよい。

Description

レーザチャンバ
　本開示は、放電励起式ガスレーザ装置のレーザチャンバに関する。
　半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、半導体露光装置においては解像力の向上が要請されている。半導体露光装置を以下、単に「露光装置」という。このため露光用光源から出力される光の短波長化が進められている。露光用光源には、従来の水銀ランプに代わってガスレーザ装置が用いられている。現在、露光用のガスレーザ装置としては、波長２４８ｎｍの紫外線を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置ならびに、波長１９３ｎｍの紫外線を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられている。
　現在の露光技術としては、露光装置側の投影レンズとウエハ間の間隙を液体で満たして、当該間隙の屈折率を変えることによって、露光用光源の見かけの波長を短波長化する液浸露光が実用化されている。ＡｒＦエキシマレーザ装置を露光用光源として用いて液浸露光が行われた場合は、ウエハには水中における波長１３４ｎｍの紫外光が照射される。この技術をＡｒＦ液浸露光という。ＡｒＦ液浸露光はＡｒＦ液浸リソグラフィーとも呼ばれる。
　ＫｒＦ、ＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振におけるスペクトル線幅は約３５０～４００ｐｍと広いため、露光装置側の投影レンズによってウエハ上に縮小投影されるレーザ光（紫外線光）の色収差が発生して解像力が低下する。そこで色収差が無視できる程度となるまでガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を狭帯域化する必要がある。スペクトル線幅はスペクトル幅とも呼ばれる。このためガスレーザ装置のレーザ共振器内には狭帯域化素子を有する狭帯域化モジュール（Line Narrow Module：ＬＮＭ）が設けられ、この狭帯域化モジュールによりスペクトル幅の狭帯域化が実現されている。なお、狭帯域化素子はエタロンやグレーティング等であってもよい。このようにスペクトル幅が狭帯域化されたレーザ装置を狭帯域化レーザ装置という。
米国特許第６９１４９１９号 米国特許第６６３９９２９号
概要
　本開示の第１の観点に係るレーザチャンバは、放電励起式ガスレーザ装置のレーザチャンバであって、前記レーザチャンバ内に配置された第１放電電極と、前記レーザチャンバ内で前記第１放電電極に対向して配置された第２放電電極と、前記第１放電電極と前記第２放電電極との間にレーザガスを流すファンと、前記第１放電電極におけるレーザガス流の上流側及び下流側に配置された第１絶縁部材と、前記第２放電電極における前記レーザガス流の上流側に配置された金属ダンパ部材と、前記第２放電電極における前記レーザガス流の下流側に配置された第２絶縁部材と、を備えてもよい。
　本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、放電励起式ガスレーザ装置の構成を概略的に示す。 図２は、図１に示されたレーザチャンバをＺ軸方向から視た図を示す。 図３は、図２に示されたレーザチャンバで発生するアーク放電の様子を説明するための図を示す。 図４は、第２絶縁部材を含む本実施形態のレーザチャンバを含む放電励起式ガスレーザ装置の構成を概略的に示す。 図５は、第２絶縁部材の第１実施形態を説明するための図を示す。 図６は、図５に示された第２絶縁部材の大きさを説明するための図を示す。 図７は、第２絶縁部材の第２実施形態を説明するための図を示す。 図８は、第２絶縁部材の第３実施形態を説明するための図を示す。 図９は、第２絶縁部材の第４実施形態を説明するための図を示す。 図１０は、第２絶縁部材の第５実施形態を説明するための図を示す。 図１１は、第２絶縁部材の第６実施形態を説明するための図を示す。 図１２Ａは、第２絶縁部材を含まない従来のレーザチャンバにおいてアーク放電が発生した場合において当該アーク放電の電流経路を説明するための図を示す。 図１２Ｂは、第２絶縁部材を含む本実施形態のレーザチャンバにおいてアーク放電が発生した場合において当該アーク放電の電流経路を説明するための図を示す。 図１３は、ファンの回転数に応じたアーク絶縁距離の推移を、図１２Ａに示された従来のレーザチャンバと図１２Ｂに示された本実施形態のレーザチャンバとで比較した図を示す。 図１４は、放電励起式ガスレーザ装置に用いられる充放電回路の回路構成を説明するための図を示す。 図１５は、各制御部のハードウェア環境におけるブロック図を示す。
実施形態
～内容～
１．概要
２．用語の説明
３．放電励起式ガスレーザ装置
　３．１　構成
　３．２　動作
　３．３　課題
４．第２絶縁部材を含む本実施形態のレーザチャンバ
　４．１　第２絶縁部材の第１実施形態
　４．２　第２絶縁部材の第２実施形態
　４．３　第２絶縁部材の第３実施形態
　４．４　第２絶縁部材の第４実施形態
　４．５　第２絶縁部材の第５実施形態
　４．６　第２絶縁部材の第６実施形態
　４．７　第２絶縁部材及び金属ダンパ部材の具体例
　４．８　主放電の安定性
５．その他
　５．１　充放電回路
　５．２　各制御部のハードウェア環境
　５．３　その他の変形例
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
［１．概要］
　本開示は、以下の実施形態を少なくとも開示し得る。
　レーザチャンバ１０は、放電励起式ガスレーザ装置１のレーザチャンバであって、レーザチャンバ１０内に配置された第１放電電極１１ａと、レーザチャンバ１０内で第１放電電極１１ａに対向して配置された第２放電電極１１ｂと、第１放電電極１１ａと第２放電電極１１ｂとの間にレーザガスを流すファン２１と、第１放電電極１１ａにおけるレーザガス流の上流側及び下流側に配置された第１絶縁部材２０と、第２放電電極１１ｂにおけるレーザガス流の上流側に配置された金属ダンパ部材５０と、第２放電電極１１ｂにおけるレーザガス流の下流側に配置された第２絶縁部材６０と、を備えてもよい。
　このような構成により、レーザチャンバ１０は、安定した放電を行うことができる。
［２．用語の説明］
　「光路」とは、パルスレーザ光が通過する経路である。光路は、パルスレーザ光の進行方向に沿ってパルスレーザ光のビーム断面の中心を通る軸であってもよい。
［３．放電励起式ガスレーザ装置］
　［３．１　構成］
　図１及び図２を用いて、放電励起式ガスレーザ装置１の構成について説明する。
　図１は、放電励起式ガスレーザ装置１の構成を概略的に示す。図２は、図１に示されたレーザチャンバ１０をＺ軸方向から視た図を示す。
　図１では、放電励起式ガスレーザ装置１のレーザ発振方向をＺ軸とする。すなわち、チャンバ１０から露光装置１１０へパルスレーザ光が導出される方向をＺ軸とする。Ｘ軸及びＹ軸は、Ｚ軸に直交し、且つ、互いに直交する軸とする。以降の図面でも図１の座標軸と同様とする。
　放電励起式ガスレーザ装置１は、エキシマレーザ装置であってもよい。レーザ媒質であるレーザガスは、レアガスとしてアルゴン又はクリプトン、ハロゲンガスとしてフッ素、バッファガスとしてネオン若しくはヘリウム又はこれらの混合ガスを用いて構成されてもよい。
　放電励起式ガスレーザ装置１は、レーザチャンバ１０と、レーザ共振器と、充電器１２と、パルスパワーモジュール（Pulse Power Module：ＰＰＭ）１３と、圧力センサ１６と、パルスエネルギ計測器１７と、モータ２２と、レーザガス供給部２３と、レーザガス排出部２４と、制御部３０と、を備えてもよい。
　レーザチャンバ１０は、レーザガスが封入されていてもよい。
　レーザチャンバ１０は、主放電部１１と、予備電離放電部４０と、ウインドウ１０ａ及びウインドウ１０ｂと、プレート２５と、配線２７と、フィードスルー２８と、第１絶縁部材２０と、金属ダンパ部材５０と、ファン２１と、を含んでもよい。
　主放電部１１は、第１放電電極１１ａと、第２放電電極１１ｂと、を含んでもよい。
　第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂは、レーザガスを主放電により励起するための１対の電極であってもよい。主放電は、グロー放電であってもよい。
　第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂは、それぞれ板状の導電部材で形成されてもよい。
　第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂは、互いに所定距離だけ離隔し、且つ、互いの長手方向が略平行となるように対向して配置されてもよい。
　第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂは、互いの放電面が対向して配置されてもよい。
　本実施形態では、第１放電電極１１ａの放電面と第２放電電極１１ｂの放電面との間の空間を、「放電空間」ともいう。放電空間には、レーザチャンバ１０に封入されたレーザガスが存在し得る。放電空間には主放電が発生し得る。
　第１放電電極１１ａは、カソード電極であってもよい。
　第１放電電極１１ａの放電面とは反対側の面は、フィードスルー２８を介してパルスパワーモジュール１３に接続されてもよい。第１放電電極１１ａと第２放電電極１１ｂとの間には、パルスパワーモジュール１３からパルス電圧が印加され得る。
　第１放電電極１１ａの側面は、レーザチャンバ１０の壁１０ｃに固定された第１絶縁部材２０に囲まれてもよい。第１放電電極１１ａは、第１絶縁部材２０によって壁１０ｃと電気的に絶縁され得る。
　第２放電電極１１ｂは、アノード電極であってもよい。
　第２放電電極１１ｂの放電面とは反対側の面は、プレート２５に固定されてもよい。
　第２放電電極１１ｂの側面は、プレート２５に固定された金属ダンパ部材５０に囲まれてもよい。
　プレート２５は、導電部材で形成されていてもよい。
　プレート２５は、レーザチャンバ１０ｃの壁１０ｃに固定されてもよい。
　プレート２５は、配線２７を介して、接地された壁１０ｃと接続されてもよい。プレート２５は、接地電位に保たれ得る。
　予備電離放電部４０は、主放電部１１による主放電の前段階として、コロナ放電によりレーザガスを予備電離するための電極であってもよい。
　予備電離放電部４０は、プレート２５に固定されてもよい。
　予備電離放電部４０は、第２放電電極１１ｂに対してレーザガス流の上流側に配置されてもよい。
　予備電離放電部４０の周囲は、プレート２５に固定された金属ダンパ部材５０に囲まれてもよい。
　予備電離放電部４０は、予備電離内電極４１と、誘電体パイプ４２と、予備電離外電極４３と、を含んでもよい。
　誘電体パイプ４２は、円筒状に形成されてもよい。
　誘電体パイプ４２は、誘電体パイプ４２の長手方向と主放電部１１の長手方向とが略平行となるように配置されてもよい。
　予備電離内電極４１は、棒状に形成されてもよい。
　予備電離内電極４１は、誘電体パイプ４２の内側に挿入され、誘電体パイプ４２の内周面に固定されてもよい。
　予備電離内電極４１の端部は、フィードスルー２８を介してパルスパワーモジュール１３と接続されてもよい。
　予備電離外電極４３は、屈曲部を有する板状に形成されてもよい。
　予備電離外電極４３は、予備電離外電極４３の長手方向と誘電体パイプ４２の長手方向とが略平行となるように配置されてもよい。
　予備電離外電極４３の長手方向の側面は、誘電体パイプ４２の外周面及びプレート２５に固定されてもよい。
　第１絶縁部材２０は、カソード電極である第１放電電極１１ａとレーザチャンバ１０の壁１０ｃとの間を電気的に絶縁してもよい。
　第１絶縁部材２０は、レーザガスとの反応性が低い絶縁材料を用いて形成されてもよい。レーザガスがフッ素であれば、第１絶縁部材２０は、例えばアルミナセラミックスを用いて形成されてもよい。
　第１絶縁部材２０は、第１放電電極１１ａ及びフィードスルー２８の側面を囲むように設けられてもよい。第１絶縁部材２０は、レーザチャンバ１０の壁１０ｃに固定されてもよい。
　それにより、第１絶縁部材２０は、第１放電電極１１ａ及びフィードスルー２８を壁１０ｃに保持してもよい。
　第１絶縁部材２０は、第１放電電極１１ａにおけるレーザガス流の上流側及び下流側に配置されてもよい。
　第１放電電極１１ａの上流側に位置する第１絶縁部材２０の一部は、上流側から下流側に向かうに従って厚くなるようなテーパ面が形成されていてもよい。第１放電電極１１ａの下流側に位置する第１絶縁部材２０の一部は、上流側から下流側に向かうに従って薄くなるようなテーパ面が形成されていてもよい。
　それにより、レーザガスは、第１絶縁部材２０のテーパ面に導かれて、第１放電電極１１ａと第２放電電極１１ｂとの間を効率よく流れ得る。
　金属ダンパ部材５０は、主放電に伴って発生する音響波を吸収してもよい。
　金属ダンパ部材５０は、レーザガスとの反応性が低い多孔質金属材料を用いて形成されてもよい。レーザガスがフッ素であれば、金属ダンパ部材５０は、例えばニッケルやニッケルクロム合金等の材料を用いて形成されてもよい。
　それにより、金属ダンパ部材５０は、主放電に伴って発生する音響波の大部分を吸収し得る。
　金属ダンパ部材５０は、第２放電電極１１ｂ及び予備電離放電部４０の側面を囲むように設けられてもよい。金属ダンパ部材５０は、プレート２５に固定されてもよい。
　それにより、金属ダンパ部材５０は、第２放電電極１１ｂ及び予備電離放電部４０をプレート２５に保持してもよい。
　金属ダンパ部材５０は、多孔質金属材料を用いて形成されているため、音響波の衝撃によるデブリやダスト等の発生を抑制し得る。
　金属ダンパ部材５０が多孔質金属材料ではなく多孔質のセラミックス材料や樹脂材料を用いて形成されていると、音響波の衝撃によって当該セラミックス材料や樹脂材料からデブリやダスト等が発生し得る。デブリやダスト等がレーザチャンバ１０内で発生すると、放電が不安定となり、パルスレーザ光のパルスエネルギが低下し得る。
　よって、金属ダンパ部材５０が多孔質金属材料を用いて形成されることは、好適である。
　特に、第２放電電極１１ｂの周囲に配置される金属ダンパ部材５０が多孔質金属材料を用いて形成されることは、好適である。
　主放電の放電方向は、カソード電極である第１放電電極１１ａからアノード電極である第２放電電極１１ｂに向かう方向である。主放電に伴って発生する音響波の衝撃力は、放電方向の基端側であるカソード電極側よりも放電方向の先端側であるアノード電極側の方が大きくなり得る。
　このため、音響波の衝撃力が大きいアノード電極側にある第２放電電極１１ｂの周囲に、金属ダンパ部材５０に代えて、多孔質セラミックス材料や樹脂材料で形成されたダンパ部材が配置されると、デブリやダスト等が多く発生し得る。
　これに対し、アノード電極である第２放電電極１１ｂの周囲に、多孔質金属材料で形成された金属ダンパ部材５０が配置されると、音響波の衝撃によるデブリやダスト等の発生が抑制され得る。
　よって、金属ダンパ部材５０が多孔質金属材料を用いて形成されることは、好適である。
　金属ダンパ部材５０は、第２放電電極１１ｂにおけるレーザガス流の上流側に少なくともに配置されてもよい。好適には、金属ダンパ部材５０は、第２放電電極１１ｂにおけるレーザガス流の上流側及び下流側に配置されてもよい。
　第２放電電極１１ｂの上流側に位置する金属ダンパ部材５０の一部は、上流側から下流側に向かうに従って厚くなるようなテーパ面が形成されていてもよい。第２放電電極１１ｂの下流側に位置する金属ダンパ部材５０の一部は、上流側から下流側に向かうに従って薄くなるようなテーパ面が形成されていてもよい。
　それにより、レーザガスは、金属ダンパ部材５０のテーパ面に導かれて、第１放電電極１１ａと第２放電電極１１ｂとの間を効率よく流れ得る。
　更に、主放電に伴って発生する音響波の一部は、金属ダンパ部材５０のテーパ面によって、放電空間から遠ざかるように反射し得る。
　ファン２１は、レーザガスをレーザチャンバ１０内で循環させてもよい。
　ファン２１は、クロスフローファンであってもよい。
　ファン２１は、第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂの長手方向とファン２１の長手方向とが略平行となるように配置されてもよい。ファン２１は、プレート２５に対して放電空間の反対側に配置されてもよい。
　ファン２１は、モータ２２の駆動によって回転してもよい。回転するファン２１は、レーザガス流を発生させてもよい。
　ファン２１が回転すると、レーザチャンバ１０内のレーザガスは、ファン２１の長手方向に垂直な方向に略一様に吹き出し得る。
　ファン２１から吹き出したレーザガスは、放電空間に流入し得る。放電空間に流入するレーザガス流の流れ方向は、第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂの長手方向に垂直な方向であり得る。
　放電空間に流入したレーザガスは、放電空間から流出し得る。放電空間から流出するレーザガス流の流れ方向は、第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂの長手方向に垂直な方向であり得る。
　放電空間から流出したレーザガスは、熱交換器２６を介してファン２１に吸い込まれ得る。
　熱交換器２６は、熱交換器２６の内部に供給された冷媒とレーザガスとの間で熱交換を行ってもよい。
　熱交換器２６の内部に供給される冷媒の供給量は、制御部３０からの制御により変動してもよい。冷媒の供給量が変動すると、レーザガスから冷媒への伝熱量が変動し得る。
　それにより、レーザチャンバ１０内のレーザガス温度は調節され得る。
　モータ２２は、ファン２１を回転させてもよい。
　モータ２２は、ステッピングモータやサーボモータであってもよい。
　モータ２２は、制御部３０からの制御によりファン２１の回転数を変動させてもよい。
　充電器１２は、図示しない電源装置に接続されたキャパシタ等によって構成されてもよい。充電器１２は、主放電部１１に電圧を印加するための電気エネルギを保持し得る。
　充電器１２は、制御部３０からの制御により当該電気エネルギをパルスパワーモジュール１３に出力してもよい。
　パルスパワーモジュール１３は、主放電部１１及び予備電離放電部４０に電圧を印加してもよい。
　パルスパワーモジュール１３は、制御部３０によって制御されるスイッチ１３ａを含んでもよい。スイッチ１３ａがＯＦＦからＯＮになると、パルスパワーモジュール１３は、充電器１２に保持されていた電気エネルギからパルス状の電圧を生成してもよい。パルスパワーモジュール１３は、生成されたパルス電圧を主放電部１１及び予備電離放電部４０に印加してもよい。
　なお、主放電部１１、予備電離放電部４０、充電器１２、及びパルスパワーモジュール１３を含む放電励起式ガスレーザ装置１の充放電回路については、図１４を用いて後述する。
　レーザ共振器は、狭帯域化モジュール（Line Narrowing Module：ＬＮＭ）１４及び出力結合ミラー（Output Coupler：ＯＣ）１５によって構成されてもよい。
　狭帯域化モジュール１４は、プリズム１４ａと、グレーティング１４ｂと、を含んでもよい。
　プリズム１４ａは、レーザチャンバ１０からウインドウ１０ａを介して出射された光のビーム幅を拡大してもよい。プリズム１４ａは、拡大された光をグレーティング１４ｂ側に透過させてもよい。
　グレーティング１４ｂに向かってプリズム１４ａを透過する光は、光の波長に応じて異なった角度で屈折し得る。プリズム１４ａは、波長分散素子としても機能し得る。
　グレーティング１４ｂは、表面に多数の溝が所定間隔で形成された波長分散素子であってもよい。
　グレーティング１４ｂは、入射角度と回折角度が同じ角度となるリトロー配置にしてもよい。
　グレーティング１４ｂは、高反射率の材料によって形成されてもよい。
　グレーティング１４ｂに形成された各溝は、例えば三角溝であってもよい。
　プリズム１４ａからグレーティング１４ｂに入射した光は、当該各溝の斜面において、各溝の延びる方向に垂直な多方向に向かって反射され得る。各溝の延びる方向は、図１のＹ方向に相当し得る。
　１つの溝における反射光と他の１つの溝における反射光とが重なり合うとき、それらの反射光同士の光路長差は、それらの反射光の反射角度に依存し得る。
　当該光路長差に対応する波長の光は、それらの反射光同士で位相が一致して強め合い得る。一方、当該光路長差に対応しない波長の光は、それらの反射光同士で位相が一致せずに弱め合い得る。
　この干渉作用の結果、グレーティング１４ｂは、反射角度に応じて特定の波長付近の光を選択的に取り出し得る。当該特定の波長付近の光は、グレーティング１４ｂからプリズム１４ａ及びウインドウ１０ａを介して、レーザチャンバ１０に戻り得る。
　それにより、グレーティング１４ｂからレーザチャンバ１０に戻った光のスペクトル幅は、狭帯域化され得る。
　出力結合ミラー１５は、レーザチャンバ１０から出射された光の一部を透過し、他の一部を反射させてレーザチャンバ１０に戻してもよい。
　出力結合ミラー１５の表面には、部分反射膜がコーティングされていてもよい。
　出力結合ミラー１５とグレーティング１４ｂとの間の距離は、レーザチャンバ１０から出射された光が定常波を形成する距離に定められてもよい。
　それにより、出力結合ミラー１５及び狭帯域化モジュール１４は、レーザ共振器を構成し得る。
　レーザチャンバ１０から出射された光は、狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５との間で往復し得る。このとき、レーザチャンバ１０から出射された光は、レーザチャンバ１０内の主放電部１１を通過する度に増幅され得る。増幅された光の一部は、出力結合ミラー１５を透過し得る。出力結合ミラー１５を透過した光は、パルスレーザ光として、パルスエネルギ計測器１７を介して露光装置１１０に出力され得る。
　パルスエネルギ計測器１７は、出力結合ミラー１５を透過したパルスレーザ光のパルスエネルギを計測し、計測結果を制御部３０に出力してもよい。
　パルスエネルギ計測器１７は、ビームスプリッタ１７ａと、集光レンズ１７ｂと、光センサ１７ｃとを含んでもよい。
　ビームスプリッタ１７ａは、パルスレーザ光の光路上に配置されてもよい。ビームスプリッタ１７ａは、出力結合ミラー１５を透過したパルスレーザ光を高透過率で露光装置１１０に向けて透過させてもよい。ビームスプリッタ１７ａは、出力結合ミラー１５を透過したパルスレーザ光の一部を、集光レンズ１７ｂに向けて反射してもよい。
　集光レンズ１７ｂは、ビームスプリッタ１７ａによって反射されたパルスレーザ光を、光センサ１７ｃの受光面に集光してもよい。
　光センサ１７ｃは、受光面に集光されたパルスレーザ光を検出してもよい。光センサ１７ｃは、検出されたパルスレーザ光のパルスエネルギを計測してもよい。光センサ１７ｃは、計測されたパルスエネルギに関する信号を制御部３０に出力してもよい。
　圧力センサ１６は、レーザチャンバ１０内のガス圧を検出してもよい。圧力センサ１６は、検出されたガス圧の検出信号を制御部３０に出力してもよい。
　レーザガス供給部２３は、レーザチャンバ１０内にレーザガスを供給してもよい。
　レーザガス供給部２３は、図示しないガスボンベと、バルブと、流量制御弁とを含んでもよい。
　ガスボンベには、レーザガスが充填されてもよい。
　バルブは、ガスボンベからレーザチャンバ１０内へのレーザガスの流れを遮断してもよい。
　流量制御弁は、ガスボンベからレーザチャンバ１０内へのレーザガスの供給量を変動させてもよい。
　レーザガス供給部２３は、制御部３０からの制御によりバルブを開閉してもよい。
　レーザガス供給部２３は、制御部３０からの制御により流量制御弁の開度を変動させてもよい。流量制御弁の開度が変動すると、レーザチャンバ１０内へのレーザガスの供給量が変動し得る。
　それにより、レーザチャンバ１０内のガス圧は調節され得る。
　レーザガス排出部２４は、レーザチャンバ１０内のレーザガスをレーザチャンバ１０外へ排出してもよい。
　レーザガス排出部２４は、図示しないバルブと、排気ポンプとを含んでもよい。
　バルブは、レーザチャンバ１０内からレーザチャンバ１０外へのレーザガスの流れを遮断してもよい。
　排気ポンプは、レーザチャンバ１０内のレーザガスを吸引してもよい。
　レーザガス排出部２４は、制御部３０からの制御によりバルブを開閉してもよい。
　レーザガス排出部２４は、制御部３０からの制御により排気ポンプを作動させてもよい。排気ポンプが作動すると、レーザチャンバ１０内のレーザガスは、排気ポンプ内に吸引され得る。
　それにより、レーザチャンバ１０内のレーザガスはレーザチャンバ１０外へ排出され、レーザチャンバ１０内のガス圧は減圧され得る。
　制御部３０は、露光装置１１０に設けられた露光装置制御部１１１との間で各種信号を送受信してもよい。例えば、制御部３０には、露光装置１１０に出力されるパルスレーザ光の目標パルスエネルギや目標発振タイミングに関する信号が、露光装置制御部１１１から送信されてもよい。
　制御部３０は、露光装置制御部１１１から送信された各種信号に基づいて、放電励起式ガスレーザ装置１の各構成要素の動作を統括的に制御してもよい。
　制御部３０には、パルスエネルギ計測器１７から出力されたパルスエネルギに関する信号が入力されてもよい。
　制御部３０は、当該パルスエネルギに関する信号及び露光装置制御部１１１からの目標パルスエネルギに関する信号に基づいて、充電器１２の充電電圧を決定してもよい。制御部３０は、決定された充電電圧に応じた制御信号を充電器１２に出力してもよい。当該制御信号は、決定された充電電圧が充電器１２に設定されるよう充電器１２の動作を制御するための信号であってもよい。
　制御部３０は、パルスエネルギ計測器１７からのパルスエネルギに関する信号及び露光装置制御部１１１からの目標発振タイミングに関する信号に基づいて、主放電部１１にパルス電圧を印加するタイミングを決定してもよい。制御部３０は、決定されたタイミングに応じた発振トリガ信号をパルスパワーモジュール１３に出力してもよい。当該発振トリガ信号は、決定されたタイミングに応じてスイッチ１３ａがＯＮ又はＯＦＦになるようパルスパワーモジュール１３の動作を制御するための制御信号であってもよい。
　制御部３０には、圧力センサ１６から出力されたガス圧の検出信号が入力されてもよい。
　制御部３０は、当該ガス圧の検出信号及び充電器１２の充電電圧に基づいて、レーザチャンバ１０内におけるレーザガスのガス圧を決定してもよい。制御部３０は、決定されたガス圧に応じた制御信号を、レーザガス供給部２３又はレーザガス排出部２４に出力してもよい。当該制御信号は、決定されたガス圧に応じてレーザチャンバ１０内にレーザガスが供給又は排出されるようレーザガス供給部２３又はレーザガス排出部２４の動作を制御するための信号であってもよい。
　なお、制御部３０のハードウェア構成については、図１５を用いて後述する。
　［３．２　動作］
　制御部３０は、モータ２２を駆動し、ファン２１を回転させてもよい。それにより、レーザチャンバ１０内のレーザガスが循環し得る。
　制御部３０は、露光装置制御部１１１から送信された目標パルスエネルギＥｔ及び目標発振タイミングに関する信号を受信してもよい。
　制御部３０は、目標パルスエネルギＥｔに応じた充電電圧Ｖｈｖを充電器１２に設定してもよい。制御部３０は、充電器１２に設定された充電電圧Ｖｈｖの値を記憶してもよい。
　制御部３０は、目標発振タイミングに同期させて、パルスパワーモジュール１３のスイッチ１３ａを動作させてもよい。
　パルスパワーモジュール１３のスイッチ１３ａがＯＦＦからＯＮになると、予備電離放電部４０の予備電離内電極４１と予備電離外電極４３との間には、電圧が印加され得る。そして、主放電部１１の第１放電電極１１ａと第２放電電極１１ｂとの間には、電圧が印加され得る。
　それにより、予備電離放電部４０においてコロナ放電が発生し、ＵＶ（Ultraviolet）光が生成され得る。主放電部１１の放電空間にあるレーザガスに当該ＵＶ光が照射されると、当該レーザガスが予備電離され得る。その後、主放電部１１の放電空間には、主放電が発生し得る。主放電の放電方向は、カソード電極である第１放電電極１１ａからアノード電極である第２放電電極１１ｂに向かう方向である。主放電が発生すると、放電空間のレーザガスは励起されて光を放出し得る。
　レーザガスから放出された光は、レーザ共振器を構成する狭帯域化モジュール１４及び出力結合ミラー１５で反射され、レーザ共振器内を往復し得る。レーザ共振器内を往復する光は、狭帯域化モジュール１４により狭帯域化され得る。レーザ共振器内を往復する光は、主放電部１１を通過する度に増幅され得る。その後、増幅された光の一部は、出力結合ミラー１５を透過し得る。出力結合ミラー１５を透過した光は、パルスレーザ光として露光装置１１０に出力され得る。
　出力結合ミラー１５を透過したパルスレーザ光の一部は、パルスエネルギ計測器１７に入射してもよい。パルスエネルギ計測器１７は、入射したパルスレーザ光のパルスエネルギＥを計測し、制御部３０に出力してもよい。
　制御部３０は、パルスエネルギ計測器１７によって計測されたパルスエネルギＥを記憶してもよい。
　制御部３０は、計測値である当該パルスエネルギＥと目標パルスエネルギＥｔとの差分ΔＥを計算してもよい。
　制御部３０は、差分ΔＥに対応する充電電圧Ｖｈｖの増減量ΔＶｈｖを計算してもよい。
　制御部３０は、計算されたΔＶｈｖを、上記で記憶された充電電圧Ｖｈｖに加算して、新たに設定する充電電圧Ｖｈｖを計算してもよい。
　このようにして、制御部３０は、充電電圧Ｖｈｖをフィードバック制御し得る。
　制御部３０は、新たに設定する充電電圧Ｖｈｖが許容範囲の最大値よりも大きくなった場合、レーザガス供給部２３を制御して、所定のガス圧になるまでレーザチャンバ１０内にレーザガスを供給してもよい。
　一方、制御部３０は、新たに設定する充電電圧Ｖｈｖが許容範囲の最小値よりも小さくなった場合、レーザガス排出部２４を制御して、所定のガス圧になるまでレーザチャンバ１０内からレーザガスを排出してもよい。
　［３．３　課題］
　図３に示すように、放電励起式ガスレーザ装置１では、主放電によって放電空間に放電生成物が発生し得る。
　放電生成物は、主放電によりレーザガスが電離することで発生するイオンや活性種であり得る。放電空間に発生した放電生成物は、ファン２１の回転により生じるレーザガス流によって、放電空間からレーザガス流の下流側に移動し得る。
　一方、放電励起式ガスレーザ装置１では、消費電力を抑制してファン２１を回転させる際やファン２１を起動又は停止する際、ファン２１の回転数が定常時より低下することがあり得る。ファン２１の回転数が低下すると、放電空間を通過するレーザガス流の流速は低下し得る。レーザガス流の流速が低下すると、放電生成物は、レーザガス流によって放電空間から十分に遠ざからずに主放電部１１の近傍に滞留し得る。放電生成物は、電離していないレーザガスに比べて放電抵抗が小さい。
　このため、放電生成物が主放電部１１の近傍に滞留していると、主放電部１１に新たにパルス電圧が印加する場合、主放電部１１の主放電は不安定になり得る。
　具体的には、この場合において、主放電部１１の主放電は、第１放電電極１１ａから放電生成物を介して第２放電電極１１ｂに向かう放電となり得る。当該放電は、アーク放電であり、正常な主放電であるグロー放電と異なって、過度な電流が流れて不安定となり得る。更には、主放電部１１の主放電は、第１放電電極１１ａから放電生成物を介して金属ダンパ部材５０に向かう放電となり得る。
　この結果、放電励起式ガスレーザ装置１から出力されるパルスレーザ光のパルスエネルギは、不安定になり得る。特に、放電励起式ガスレーザ装置１の繰り返し周波数を高めると、主放電の不安定化に対する放電生成物の影響は増大し、パルスレーザ光のパルスエネルギは一層不安定になり得る。
　よって、ファン２１の回転数が低下しても安定した放電が可能な技術が望まれている。
［４．第２絶縁部材を含む本実施形態のレーザチャンバ］
　図４～図１１を用いて、第２絶縁部材を含む本実施形態のレーザチャンバ１０について説明する。
　本実施形態のレーザチャンバ１０は、図１及び図２に示されたレーザチャンバ１０に対して第２絶縁部材６０を追加した構成を備えてもよい。
　本実施形態のレーザチャンバ１０において第２絶縁部材６０以外の構成は、図１及び図２に示されたレーザチャンバ１０と同様であってもよい。
　本実施形態のレーザチャンバ１０の構成において、図１及び図２に示されたレーザチャンバ１０と同様の構成については説明を省略する。
　本実施形態のレーザチャンバ１０に含まれる第２絶縁部材６０の実施態様を、第１～第６実施形態として説明する。
　［４．１　第２絶縁部材の第１実施形態］
　図４～図６を用いて、第２絶縁部材６０の第１実施形態について説明する。
　図４は、第２絶縁部材を含む本実施形態のレーザチャンバ１０を含む放電励起式ガスレーザ装置１の構成を概略的に示す。
　図５は、第２絶縁部材６０の第１実施形態を説明するための図を示す。図５は、第２放電電極１１ｂにおけるレーザガス流の下流側に配置された金属ダンパ部材５０と第２絶縁部材６０とを示す。
　第２絶縁部材６０は、第１放電電極１１ａから放電生成物を介して第２放電電極１１ｂに向かう放電を抑制してもよい。第２絶縁部材６０は、第１放電電極１１ａから放電生成物を介して金属ダンパ部材５０に向かう放電を抑制してもよい。
　第２絶縁部材６０は、レーザガスとの反応性が低い絶縁材料を用いて形成されてもよい。レーザガスがフッ素であれば、第１絶縁部材２０は、例えばアルミナセラミックスを用いて形成されてもよい。
　第２絶縁部材６０は、第２放電電極１１ｂにおけるレーザガス流の下流側に配置されてもよい。
　第２絶縁部材６０は、第２放電電極１１ｂの側面であってレーザガス流の下流側の側面を基端として、先端がレーザガス流の下流側に向かって延びていてもよい。
　第２絶縁部材６０は、第２放電電極１１ｂに対してレーザガス流の下流側にある金属ダンパ部材５０のテーパ面上に、当該テーパ面の傾斜に沿って配置されてもよい。第２絶縁部材６０は、上流側から下流側に向かうに従って薄くなるようなテーパ面を形成し得る。　第２絶縁部材６０は、主放電部１１の近傍に滞留する放電生成物に対向するように配置されてもよい。
　図６は、図５に示された第２絶縁部材６０の大きさを説明するための図を示す。
　図６に示すように、レーザガス流の流れ方向における第２放電電極１１ｂの幅の長さをＬとする。
　レーザガス流の流れ方向における第２絶縁部材６０の幅の長さをＷとする。第２絶縁部材６０の幅の長さＷの最小値及び最大値をＷｍｉｎ及びＷｍａｘとする。
　放電空間から移動された放電生成物のレーザガス流の流れ方向における移動距離をＤとする。
　第２放電電極１１ｂの側面であってレーザガス流の下流側における側面から放電生成物の中心までの距離をＡとする。
　なお、第２放電電極１１ｂの幅の長さＬ、放電生成物の移動距離Ｄ、第２絶縁部材６０の幅の長さＷは、第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂの長手方向並びに放電方向に対して、それぞれ直交する方向の長さであり得る。
　レーザガス流の流速をｖとする。流速ｖは、第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂと放電生成物との間で絶縁破壊が生じないよう予め定められた速度であり得る。
　音響波の速度をｃとする。放電励起式ガスレーザ装置１の繰り返し周波数をｆとする。
　放電生成物の移動距離Ｄは、次式から算出されてもよい。
　　Ｄ＝ｖ／ｆ
　第２放電電極１１ｂの下流側側面から放電生成物までの距離Ａは、次式から算出されてもよい。
　　Ａ＝Ｄ－Ｌ／２
　第２絶縁部材６０は、上述のように、第１放電電極１１ａから放電生成物を介して第２放電電極１１ｂに向かう放電と、第１放電電極１１ａから放電生成物を介して金属ダンパ部材５０に向かう放電とを抑制してもよい。
　第１放電電極１１ａから放電生成物を介して第２放電電極１１ｂに向かう放電は、第２絶縁部材６０の幅の長さＷが、第２放電電極１１ｂの下流側側面から放電生成物までの距離Ａ以上であれば、抑制され得る。
　また、第１放電電極１１ａから放電生成物を介して金属ダンパ部材５０に向かう放電は、第２絶縁部材６０の幅の長さＷが、上記第２放電電極１１ｂの下流側側面から放電生成物までの距離Ａ以上であれば、抑制され得る。
　よって、第２絶縁部材６０の幅の長さＷが、第２放電電極１１ｂの下流側側面から放電生成物までの距離Ａの２倍以上の長さであってもよい。
　すなわち、第２絶縁部材６０の幅の長さＷの最小値Ｗｍｉｎは、次式から算出されてもよい。
　　Ｗｍｉｎ＝２Ａ
　一方、第２絶縁部材６０は、金属ダンパ部材５０に比べて音響波を吸収し難くてもよい。そのため、音響波は、第２絶縁部材６０で反射され再び放電空間に戻ることがあり得る。
　第２絶縁部材６０で反射された音響波が放電空間に戻ると、放電空間におけるレーザガスの密度は不均一になると共に、放電生成物が主放電部１１の近傍に滞留し得る。特に、放電間隔内に音響波が放電空間に戻ると、レーザガスが偏在した状態や放電生成物が主放電部１１の近傍に滞留した状態で放電が開始され得る。
　このため、主放電部１１の主放電は不安定となり、パルスレーザ光のパルスエネルギは不安定になり得る。
　なお、「放電間隔」とは、一の放電が発生した後から次の新たな放電が開始するまでの時間的な間隔のことであり、繰り返し周波数の逆数に対応し得る。
　よって、第２絶縁部材６０の幅の長さＷは、第２絶縁部材６０で反射された音響波が放電間隔内に放電空間へ戻らないような長さであってもよい。
　すなわち、第２絶縁部材６０の幅の長さＷの最大値Ｗｍａｘは、次式から算出されてもよい。
　　Ｗｍａｘ＝ｃ／２ｆ
　右辺の１／２ｆは、第２絶縁部材６０で反射された音響波が、放電間隔内に放電空間へ戻らない時間の限度を示し得る。
　したがって、第２絶縁部材６０の幅であってレーザガス流の流れ方向における幅の長さＷは、次式の関係を満たしてもよい。
　　Ｗｍｉｎ≦Ｗ≦Ｗｍａｘ　　⇔　　（２ｖ／ｆ）－Ｌ≦Ｗ≦ｃ／２ｆ
　それにより、第１実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０は、音響波の衝撃によるデブリやダスト等の発生、音響波の反射によるレーザガスの偏在や放電生成物の滞留、放電生成物を介したアーク放電の諸問題を同時に解決し得る。
　このため、第１実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０は、ファン２１の回転数が低下しても安定した放電を行うことができる。
　第１実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０の他の構成については、図１及び図２に示されたレーザチャンバ１０の構成と同様であってもよい。
　［４．２　第２絶縁部材の第２実施形態］
　図７を用いて、第２絶縁部材６０の第２実施形態について説明する。
　図７は、第２絶縁部材６０の第２実施形態を説明するための図を示す。図７は、第２放電電極１１ｂにおけるレーザガス流の下流側に配置された金属ダンパ部材５０と第２絶縁部材６０とを示す。図８～図１１も同様である。
　第２実施形態の第２絶縁部材６０は、図４～図６に示された第１実施形態の第２絶縁部材６０に対して凹部６１を追加した構成を備えてもよい。
　凹部６１は、第２絶縁部材６０の表面に形成されてもよい。
　凹部６１は、第２放電電極１１ｂの長手方向に垂直な方向に対し、傾斜して延びるように形成されてもよい。この第２放電電極１１ｂの長手方向に垂直な方向には、レーザガス流の流れ方向と放電方向とが含まれ得る。
　具体的には、凹部６１は、第２放電電極１１ｂの長手方向に垂直な方向であるレーザガス流の流れ方向に対し、傾斜して延びるように形成されてもよい。
　加えて、凹部６１は、第２放電電極１１ｂの長手方向に垂直な方向である放電方向に対し、傾斜して延びるように形成されてもよい。当該凹部６１は、第２放電電極１１ｂの下流側に位置する金属ダンパ部材５０のテーパ面に沿って形成されてもよい。
　凹部６１が延びる方向から視た凹部６１の断面形状は、矩形波形状に形成されてもよい。
　放電空間で発生した音響波は、第２絶縁部材６０で反射される際、凹部６１によって様々な方向に反射され得る。凹部６１で様々な方向に反射された反射波は、様々な位相を有することとなり、互いに弱め合い得る。
　特に、凹部６１が第２放電電極１１ｂの長手方向に垂直な方向に対し傾斜して延びるように形成されると、音響波は凹部６１で更に複雑な方向に反射され、更に弱まり得る。
　このため、放電空間で発生した音響波は、凹部６１が形成された第２絶縁部材６０で反射された後、再び放電空間に戻り難くなり得る。
　よって、第２実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０は、第１実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０に比べて、更に安定した放電を行うことができる。
　第２実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０の他の構成については、第１実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０の構成と同様であってもよい。
　［４．３　第２絶縁部材の第３実施形態］
　図８を用いて、第２絶縁部材６０の第３実施形態について説明する。
　図８は、第２絶縁部材６０の第３実施形態を説明するための図を示す。
　第３実施形態の第２絶縁部材６０に含まれる凹部６１の形状は、図７に示された第２実施形態の第２絶縁部材６０に含まれる凹部６１の形状と異なる形状であってもよい。
　第３実施形態の第２絶縁部材６０において、凹部６１が延びる方向から視た凹部６１の断面形状は、三角波形状又は鋸波形状に形成されてもよい。
　それにより、第３実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０は、第２実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０と同様に、安定した放電を行うことができる。
　第３実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０の他の構成については、第２実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０の構成と同様であってもよい。
　［４．４　第２絶縁部材の第４実施形態］
　図９を用いて、第２絶縁部材６０の第４実施形態について説明する。
　図９は、第２絶縁部材６０の第４実施形態を説明するための図を示す。
　第４実施形態の第２絶縁部材６０に含まれる凹部６１の形状は、図７に示された第２実施形態の第２絶縁部材６０に含まれる凹部６１の形状と異なる形状であってもよい。
　第４実施形態の第２絶縁部材６０において、凹部６１が延びる方向から視た凹部６１の断面形状は、半円波形状に形成されてもよい。半円波形状は、半円が周期的に連なった形状であってもよい。
　それにより、第４実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０は、第２実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０と同様に、安定した放電を行うことができる。
　第４実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０の他の構成については、第２実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０の構成と同様であってもよい。
　［４．５　第２絶縁部材の第５実施形態］
　図１０を用いて、第２絶縁部材６０の第５実施形態について説明する。
　図１０は、第２絶縁部材６０の第５実施形態を説明するための図を示す。
　第５実施形態の第２絶縁部材６０に含まれる凹部６１の形状は、図７に示された第２実施形態の第２絶縁部材６０に含まれる凹部６１の形状と異なる形状であってもよい。
　第５実施形態の第２絶縁部材６０において、凹部６１は、半球形状の１つのディンプルが多数個設けられた形状に形成されてもよい。
　それにより、第５実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０は、第２実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０と同様に、安定した放電を行うことができる。
　第５実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０の他の構成については、第２実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０の構成と同様であってもよい。
　［４．６　第２絶縁部材の第６実施形態］
　図１１を用いて、第２絶縁部材６０の第６実施形態について説明する。
　図１１は、第２絶縁部材６０の第６実施形態を説明するための図を示す。
　第６実施形態の第２絶縁部材６０の構成材料は、図４～図６に示された第１実施形態の第２絶縁部材６０の構成材料と異なる材料であってもよい。
　第６実施形態の第２絶縁部材６０の構成材料は、レーザガスとの反応性が低い絶縁材料であり、且つ、金属ダンパ部材５０と同様に多孔質構造を有する材料であってもよい。
　第６実施形態の第２絶縁部材６０は、第２絶縁部材６０自身でも音響波を吸収し得る。
　それにより、第６実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０は、第１実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０に比べて、更に安定した放電を行うことができる。
　第６実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０の他の構成については、第１実施形態の第２絶縁部材６０を含むレーザチャンバ１０の構成と同様であってもよい。
　［４．７　第２絶縁部材及び金属ダンパ部材の具体例］
　本実施形態のレーザチャンバ１０に含まれる第２絶縁部材６０及び金属ダンパ部材５０の具体例について説明する。
　放電励起式ガスレーザ装置１の繰り返し周波数は、例えば６ｋＨｚ程度であってもよい。レーザガス流の流速ｖは、例えば４０ｍ／ｓ～４５ｍ／ｓであってもよい。このとき、図６に示された放電生成物の移動距離Ｄは、例えば６．７～７．５ｍｍであってもよい。
　このような場合において、第２絶縁部材６０及び金属ダンパ部材５０は、次のように形成されてもよい。
　第２絶縁部材６０は、レーザガス流の流れ方向における幅の長さＷが、例えば１６ｍｍ程度となるように形成されてもよい。
　なお、レーザガス流の流れ方向における第２絶縁部材６０の幅の長さＷは、図６を用いて上述したように、（２ｖ／ｆ）－Ｌ≦Ｗ≦ｃ／２ｆの関係を満たし得る。また、第２絶縁部材６０の表面は、平面であってもよい。
　第２放電電極１１ｂの下流側に位置する金属ダンパ部材５０は、レーザガス流の流れ方向における幅の長さが、例えば５０ｍｍ程度となるように形成されてもよい。
　なお、第２放電電極１１ｂの下流側に位置する当該金属ダンパ部材５０は、図６に示されるように、レーザガス流の流れ方向において、第２絶縁部材６０よりも更に下流側に至るまで延びるように形成されてもよい。それにより、当該金属ダンパ部材５０は、主放電に伴って発生する音響波を吸収し、レーザガスの偏在や放電生成物の滞留といった音響波の悪影響を抑制し得る。
　［４．８　主放電の安定性］
　図１２Ａ～図１３を用いて、本実施形態のレーザチャンバ１０における主放電の安定性について説明する。
　具体的には、本実施形態のレーザチャンバ１０が、レーザガス流の下流側で発生する異常なアーク放電をどの程度抑制し得るかについて説明する。
　図１２Ａは、第２絶縁部材６０を含まない従来のレーザチャンバ１０においてアーク放電が発生した場合において当該アーク放電の電流経路を説明するための図を示す。図１２Ｂは、第２絶縁部材６０を含む本実施形態のレーザチャンバ１０においてアーク放電が発生した場合において当該アーク放電の電流経路を説明するための図を示す。
　レーザガス流の下流側で発生する異常なアーク放電は、上述のように、第１放電電極１１ａから放電生成物を介して第２放電電極１１ｂ側に向かう放電であり得る。当該アーク放電は、その電流経路における絶縁距離が長いほど抑制され得る。
　本実施形態では、第１放電電極１１ａから放電生成物を介して第２放電電極１１ｂ側に向かうアーク放電の電流経路における絶縁距離を、「アーク絶縁距離」ともいう。
　従来のレーザチャンバ１０は、第２絶縁部材６０を含まない。このため、当該アーク放電の電流経路Ｐは、図１２Ａに示されるように、第１放電電極１１ａから放電生成物を介して金属ダンパ部材５０に向かうように形成され得る。
　具体的には、当該アーク放電の電流経路Ｐは、第１放電電極１１ａから放電生成物までの電流経路Ｐ１と、放電生成物内の電流経路Ｐ２と、放電生成物から金属ダンパ部材５０までの電流経路Ｐ３とを含むように形成され得る。
　そのため、従来のレーザチャンバ１０において、当該アーク放電の電流経路Ｐにおけるアーク絶縁距離ｐは、当該電流経路Ｐ１と当該電流経路Ｐ３との合計の長さに対応し得る。
　一方、本実施形態のレーザチャンバ１０は、第２絶縁部材６０を含んでもよい。このため、当該アーク放電の電流経路Ｑは、図１２Ｂに示されるように、第１放電電極１１ａから放電生成物を介して第２放電電極１１ｂに向かうように形成され得る。
　具体的には、当該アーク放電の電流経路Ｑは、第１放電電極１１ａから放電生成物までの電流経路Ｑ１と、放電生成物内の電流経路Ｑ２と、放電生成物から第２放電電極１１ｂまでの電流経路Ｑ３とを含むように形成され得る。
　そのため、本実施形態のレーザチャンバ１０において、当該アーク放電の電流経路Ｑにおけるアーク絶縁距離ｑは、当該電流経路Ｑ１と当該電流経路Ｑ３との合計の長さに対応し得る。
　図１３は、ファン２１の回転数に応じたアーク絶縁距離の推移を、図１２Ａに示された従来のレーザチャンバ１０と図１２Ｂに示された本実施形態のレーザチャンバ１０とで比較した図を示す。
　ファン２１の回転数が増加すると、レーザガス流の流速ｖが増加するため、放電生成物の移動距離Ｄ（＝ｖ／ｆ）が増加し得る。それにより、レーザガス流の下流側で発生するアーク放電の電流経路の長さは、従来及び本実施形態のレーザチャンバ１０の両者ともに増加し得る。その結果、図１３に示されるように、アーク絶縁距離は、従来及び本実施形態のレーザチャンバ１０の両者ともに増加し得る。
　但し、図１３に示されるように、従来及び本実施形態のレーザチャンバ１０におけるファン２１の回転数が同じ場合、本実施形態のレーザチャンバ１０におけるアーク絶縁距離ｑは、従来のレーザチャンバ１０におけるアーク絶縁距離ｐに比べて長くなり得る。
　例えば、ファン２１の回転数が４５００ｒｐｍ（revolutions per minute）である場合、本実施形態のレーザチャンバ１０におけるアーク絶縁距離ｑは、従来のレーザチャンバ１０におけるアーク絶縁距離ｐに比べて約２倍の長さになり得る。
　よって、第２絶縁部材６０を含む本実施形態のレーザチャンバ１０は、従来のレーザチャンバ１０に比べて、レーザガス流の下流側で発生する異常なアーク放電を大幅に抑制し得る。したがって、第２絶縁部材６０を含む本実施形態のレーザチャンバ１０は、従来のレーザチャンバ１０に比べて、主放電の安定性が大幅に向上し得る。
　言い換えると、従来及び本実施形態のレーザチャンバ１０において同じ長さのアーク絶縁距離を確保する場合、本実施形態のレーザチャンバ１０におけるファン２１の回転数は、従来のレーザチャンバ１０に比べて格段に少なくて済み得る。
　よって、第２絶縁部材６０を含む本実施形態のレーザチャンバ１０は、従来のレーザチャンバ１０に比べて、ファン２１を駆動するモータ２２の消費電力を格段に低減させ得る。
［５．その他］
　［５．１　充放電回路］
　図１４を用いて、放電励起式ガスレーザ装置１の充放電回路について説明する。
　図１４は、放電励起式ガスレーザ装置１に用いられる充放電回路の回路構成を説明するための図を示す。
　パルスパワーモジュール１３は、上述したスイッチ１３ａである半導体スイッチと、トランスＴＣ１と、磁気スイッチＭＳ１～ＭＳ３と、充電コンデンサＣ０と、コンデンサＣ１～Ｃ３と、を含んでもよい。
　磁気スイッチＭＳ１～ＭＳ３に印加される電圧の時間積分値が閾値に達すると、磁気スイッチＭＳ１～ＭＳ３には電流が流れ易くなり得る。当該閾値は磁気スイッチ毎に異なる値であってもよい。
　本実施形態では、磁気スイッチＭＳ１～ＭＳ３が電流を流し易い状態であることを、「磁気スイッチが閉じている」ともいう。
　スイッチ１３ａは、トランスＴＣ１の１次側と充電コンデンサＣ０との間に設けられてもよい。
　磁気スイッチＭＳ１は、トランスＴＣ１の２次側とコンデンサＣ１との間に設けられてもよい。
　磁気スイッチＭＳ２は、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２との間に設けられてもよい。
　磁気スイッチＭＳ３は、コンデンサＣ２とコンデンサＣ３との間に設けられてもよい。
　トランスＴＣ１の１次側と２次側とは、電気的に絶縁されていてもよい。トランスＴＣ１の１次側の巻き線の方向と２次側の巻き線の方向とは、逆方向であってもよい。
　第２放電電極１１ｂ及び予備電離外電極４３は、接地されていてもよい。
　コンデンサＣ１１及びＣ１２並びにインダクタＬ０を含む分圧回路は、第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂに対して並列に接続されてもよい。
　コンデンサＣ１１及びＣ１２並びにインダクタＬ０は、それぞれ直列に接続されてもよい。
　図１４に示された充放電回路の動作について説明する。
　充電器１２には、制御部３０により充電電圧Ｖｈｖが設定されてもよい。充電器１２は、設定された充電電圧Ｖｈｖに基づいて、充電コンデンサＣ０を充電してもよい。
　パルスパワーモジュール１３のスイッチ１３ａには、制御部３０により発振トリガ信号が出力されてもよい。発振トリガ信号がスイッチ１３ａに入力されると、パルスパワーモジュール１３は、スイッチ１３ａがＯＮになってもよい。スイッチ１３ａがＯＮになると、充電コンデンサＣ０からトランスＴＣ１の１次側に電流が流れ得る。
　トランスＴＣ１の１次側に電流が流れると、電磁誘導によってトランスＴＣ１の２次側に逆方向の電流が流れ得る。トランスＴＣ１の２次側に電流が流れると、やがて磁気スイッチＭＳ１に印加される電圧の時間積分値が閾値に達し得る。
　磁気スイッチＭＳ１に印加される電圧の時間積分値が閾値に達すると、磁気スイッチＭＳ１は磁気飽和した状態となり、磁気スイッチＭＳ１は閉じ得る。
　磁気スイッチＭＳ１が閉じると、トランスＴＣ２の２次側からコンデンサＣ１に電流が流れ、コンデンサＣ１が充電され得る。
　コンデンサＣ１が充電されることにより、やがて磁気スイッチＭＳ２は磁気飽和した状態となり、磁気スイッチＭＳ２は閉じ得る。
　磁気スイッチＭＳ２が閉じると、コンデンサＣ１からコンデンサＣ２に電流が流れ、コンデンサＣ２が充電され得る。このとき、コンデンサＣ１を充電する際の電流のパルス幅よりも短いパルス幅で、コンデンサＣ２が充電されてもよい。
　コンデンサＣ２が充電されることにより、やがて磁気スイッチＭＳ３は磁気飽和した状態となり、磁気スイッチＭＳ３は閉じ得る。
　磁気スイッチＭＳ３が閉じると、コンデンサＣ２からコンデンサＣ３に電流が流れ、コンデンサＣ３が充電され得る。このとき、コンデンサＣ２を充電する際の電流のパルス幅よりも短いパルス幅で、コンデンサＣ３が充電されてもよい。
　このように、コンデンサＣ１からコンデンサＣ２、コンデンサＣ２からコンデンサＣ３へと電流が順次流れることにより、当該電流のパルス幅は圧縮され得る。
　コンデンサＣ３が充電されることにより、第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂの間には、コンデンサＣ３によってパルス電圧が印加され得る。第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂの間に印加されたパルス電圧がレーザガスの絶縁耐圧より大きいと、レーザガスは絶縁破壊され得る。レーザガスが絶縁破壊されると、第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂの間には主放電が発生し得る。このとき、第１放電電極１１ａには、負の電位が印加されてもよい。
　第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂに対して並列に接続された分圧回路は、第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂの間に印加されるパルス電圧を分圧してもよい。
　分圧される範囲は、第１放電電極１１ａ及び第２放電電極１１ｂの間に印加されるパルス電圧の２５％～７５％の範囲であってもよい。分圧されたパルス電圧は、予備電離内電極４１及び予備電離外電極４３の間に印加されてもよい。
　分圧回路における分圧比、コンデンサＣ１１及びＣ１２の容量、並びにインダクタＬ０のインダクタンスを調節することにより、分圧回路の時定数は所望の値に調節され得る。それにより、主放電に対する予備電離放電のタイミングは調節され得る。分圧回路における合成容量は、コンデンサＣ３の容量の１０％以下に調節されてもよい。
　［５．２　各制御部のハードウェア環境］
　当業者は、汎用コンピュータまたはプログラマブルコントローラにプログラムモジュールまたはソフトウェアアプリケーションを組み合わせて、ここに述べられる主題が実行されることを理解するだろう。一般的に、プログラムモジュールは、本開示に記載されるプロセスを実行できるルーチン、プログラム、コンポーネント、データストラクチャー等を含む。
　図１５は、開示される主題の様々な側面が実行され得る例示的なハードウェア環境を示すブロック図である。図１５の例示的なハードウェア環境１００は、処理ユニット１０００と、ストレージユニット１００５と、ユーザインターフェイス１０１０と、パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０と、シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０と、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０とを含んでもよいが、ハードウェア環境１００の構成は、これに限定されない。
　処理ユニット１０００は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１００１と、メモリ１００２と、タイマ１００３と、画像処理ユニット（ＧＰＵ）１００４とを含んでもよい。メモリ１００２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）とリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）とを含んでもよい。ＣＰＵ１００１は、市販のプロセッサのいずれでもよい。デュアルマイクロプロセッサや他のマルチプロセッサアーキテクチャが、ＣＰＵ１００１として使用されてもよい。
　図１５におけるこれらの構成物は、本開示において記載されるプロセスを実行するために、相互に接続されていてもよい。
　動作において、処理ユニット１０００は、ストレージユニット１００５に保存されたプログラムを読み込んで、実行してもよい、また、処理ユニット１０００は、ストレージユニット１００５からプログラムと一緒にデータを読み込んでもよい、また、処理ユニット１０００は、ストレージユニット１００５にデータを書き込んでもよい。ＣＰＵ１００１は、ストレージユニット１００５から読み込んだプログラムを実行してもよい。メモリ１００２は、ＣＰＵ１００１によって実行されるプログラムおよびＣＰＵ１００１の動作に使用されるデータを、一時的に保管する作業領域であってもよい。タイマ１００３は、時間間隔を計測して、プログラムの実行に従ってＣＰＵ１００１に計測結果を出力してもよい。ＧＰＵ１００４は、ストレージユニット１００５から読み込まれるプログラムに従って、画像データを処理し、処理結果をＣＰＵ１００１に出力してもよい。
　パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、制御部３０等の、処理ユニット１０００と通信可能なパラレルＩ／Ｏデバイスに接続されてもよく、処理ユニット１０００とそれらパラレルＩ／Ｏデバイスとの間の通信を制御してもよい。シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、充電器１２、パルスパワーモジュール１３、モータ２２、レーザガス供給部２３、レーザガス排気部２４、及び熱交換器２６等の、処理ユニット１０００と通信可能なシリアルＩ／Ｏデバイスに接続されてもよく、処理ユニット１０００とそれらシリアルＩ／Ｏデバイスとの間の通信を制御してもよい。Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０は、アナログポートを介して、温度センサ、圧力センサ１６、真空計各種センサ、及び光センサ１７ｃ等のアナログデバイスに接続されてもよく、処理ユニット１０００とそれらアナログデバイスとの間の通信を制御したり、通信内容のＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換を行ってもよい。
　ユーザインターフェイス１０１０は、操作者が処理ユニット１０００にプログラムの停止や、割込みルーチンの実行を指示できるように、処理ユニット１０００によって実行されるプログラムの進捗を操作者に表示してもよい。
　例示的なハードウェア環境１００は、本開示における制御部３０の構成に適用されてもよい。当業者は、それらのコントローラが分散コンピューティング環境、すなわち、通信ネットワークを介して繋がっている処理ユニットによってタスクが実行される環境において実現されてもよいことを理解するだろう。本開示において、制御部３０は、イーサネットやインターネットといった通信ネットワークを介して互いに接続されてもよい。分散コンピューティング環境において、プログラムモジュールは、ローカルおよびリモート両方のメモリストレージデバイスに保存されてもよい。
　［５．３　その他の変形例］
　放電励起式ガスレーザ装置１は、狭帯域化モジュール１４の代りに高反射ミラーを用いてもよい。当該放電励起式ガスレーザ装置１では、狭帯域化されていない自然励起光が、パルスレーザ光として露光装置１１０に出力され得る。
　放電励起式ガスレーザ装置１は、エキシマレーザ装置ではなく、フッ素ガス及びバッファガスをレーザガスとするフッ素分子レーザ装置であってもよい。
　第１放電電極１１ａは、カソード電極ではなくアノード電極であってもよい。第２放電電極１１ｂは、アノード電極ではなくカソード電極であってもよい。
　第１絶縁部材２０のテーパ面は、金属ダンパ部材５０で形成されてもよい。但し、当該金属ダンパ部材５０とレーザチャンバ１０の壁１０ｃとの間は、放電しないよう電気的に絶縁されていることが必要であり得る。
　上記で説明した実施形態は、変形例を含めて、各実施例同士や各実施形態同士で互いの技術を適用し得ることは、当業者には明らかであろう。
　上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
　本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾語「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
　１　　　　　　　　　…放電励起式ガスレーザ装置
　１０　　　　　　　　…レーザチャンバ
　１１　　　　　　　　…主放電部
　１１ａ　　　　　　　…第１放電電極
　１１ｂ　　　　　　　…第２放電電極
　２０　　　　　　　　…第１絶縁部材
　２１　　　　　　　　…ファン
　３０　　　　　　　　…制御部
　５０　　　　　　　　…金属ダンパ部材
　６０　　　　　　　　…第２絶縁部材
　６１　　　　　　　　…凹部

Claims (7)

  1. 　放電励起式ガスレーザ装置のレーザチャンバであって、
    　前記レーザチャンバ内に配置された第１放電電極と、
    　前記レーザチャンバ内で前記第１放電電極に対向して配置された第２放電電極と、
    　前記第１放電電極と前記第２放電電極との間にレーザガスを流すファンと、
    　前記第１放電電極におけるレーザガス流の上流側及び下流側に配置された第１絶縁部材と、
    　前記第２放電電極における前記レーザガス流の上流側に配置された金属ダンパ部材と、
    　前記第２放電電極における前記レーザガス流の下流側に配置された第２絶縁部材と、
    　を備えるレーザチャンバ。
  2. 　前記第２絶縁部材における前記レーザガス流の下流側には、金属ダンパ部材が更に配置されている
    　請求項１に記載のレーザチャンバ。
  3. 　前記第２絶縁部材の表面には、凹部が形成されている
    　請求項２に記載のレーザチャンバ。
  4. 　前記第１放電電極及び前記第２放電電極は、それぞれ板状に形成されており、
    　前記凹部は、前記第２放電電極の長手方向に垂直な方向に対し、傾斜して延びるように形成されている
    　請求項３に記載のレーザチャンバ。
  5. 　前記第１放電電極はカソード電極であり、前記第２放電電極はアノード電極である
    　請求項４に記載のレーザチャンバ。
  6. 　前記第２絶縁部材の表面は、平面である
    　請求項２に記載のレーザチャンバ。
  7. 　前記放電励起式ガスレーザ装置の繰り返し周波数をｆとし、
    　前記第１放電電極と前記第２放電電極との間の放電に伴って発生する音響波の速度をｃとし、
    　前記レーザガス流の流速をｖとし、
    　前記レーザガス流の流れ方向における前記第２放電電極の幅の長さをＬとし、
    　前記レーザガス流の流れ方向における前記第２絶縁部材の幅の長さをＷとすると、
    　前記第２絶縁部材は、
    　　（２ｖ／ｆ）－Ｌ≦Ｗ≦ｃ／２ｆ
    　の関係を満たすように形成されている
    　請求項２に記載のレーザチャンバ。
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