WO2021186656A1 - レーザ装置及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

レーザ装置及び電子デバイスの製造方法 Download PDF

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WO2021186656A1
WO2021186656A1 PCT/JP2020/012174 JP2020012174W WO2021186656A1 WO 2021186656 A1 WO2021186656 A1 WO 2021186656A1 JP 2020012174 W JP2020012174 W JP 2020012174W WO 2021186656 A1 WO2021186656 A1 WO 2021186656A1
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laser
slit
gas
laser device
electrodes
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陽一 佐々木
弘司 柿▲崎▼
計 溝口
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ギガフォトン株式会社
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    • H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
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    • H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
    • H01S3/2256—KrF, i.e. krypton fluoride is comprised for lasing around 248 nm

Definitions

  • This disclosure relates to a method for manufacturing a laser device and an electronic device.
  • a KrF excimer laser device that outputs a laser beam having a wavelength of about 248 nm and an ArF excimer laser device that outputs a laser beam having a wavelength of about 193 nm are used.
  • the spectral line width of the naturally oscillating light of the KrF excimer laser device and the ArF excimer laser device is as wide as 350 to 400 pm. Therefore, if the projection lens is made of a material that transmits ultraviolet rays such as KrF and ArF laser light, chromatic aberration may occur. As a result, the resolving power may decrease. Therefore, it is necessary to narrow the spectral line width of the laser beam output from the gas laser apparatus to a level where chromatic aberration can be ignored.
  • the laser resonator of the gas laser apparatus is provided with a narrow band module (Line Narrow Module: LNM) including a narrow band element (Etalon, grating, etc.) in order to narrow the spectral line width.
  • LNM Line Narrow Module
  • the gas laser device in which the spectral line width is narrowed is referred to as a narrow band gas laser device.
  • a laser apparatus includes a chamber in which a laser gas is introduced, a pair of electrodes arranged in the chamber, a power source for applying a voltage between the electrodes, an internal passage for receiving the laser gas, and an inside. It has a nozzle structure that has a slit leading to the passage and causes a flow of laser gas between the electrodes by the laser gas blown out from the slit, and a suction port that sucks the laser gas in the chamber. A gas flow path leading to the structure and a blower device for blowing laser gas toward the internal passage of the nozzle structure through the gas flow path are provided.
  • a method of manufacturing an electronic device comprises a chamber in which a laser gas is introduced, a pair of electrodes arranged in the chamber, a power source for applying a voltage between the electrodes, and a laser gas. It has an internal passage that receives it and a slit that leads to the internal passage, and has a nozzle structure that creates a flow of laser gas between the electrodes by the laser gas blown out from the slit, and a suction port that sucks in the laser gas in the chamber, from the suction port.
  • Laser light is generated by a laser device including a gas flow path that guides the sucked laser gas to the nozzle structure and a blower that blows the laser gas toward the internal passage of the nozzle structure through the gas flow path to generate the laser light. It includes exposing a laser beam onto a photosensitive substrate in the exposure apparatus in order to output to the exposure apparatus and manufacture an electronic device.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration example of a laser device according to a comparative example.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the chamber shown in FIG. 1 taken along line 2-2.
  • FIG. 3 schematically shows a configuration example of the laser apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged view schematically showing a discharge portion and a ring in the chamber.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line 5-5 in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic view showing the operating principle of the ring.
  • FIG. 7 is a front view when the ring is viewed from the downstream side to the upstream side of the gas flow.
  • FIG. 8 illustrates the configuration of the laser apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 9 schematically shows an example of the arrangement structure of the motor to which the magnetic coupling method is applied.
  • FIG. 10 schematically shows an example of a motor arrangement structure to which the magnetic bearing method is applied.
  • FIG. 11 schematically shows a configuration example of the laser apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 12 schematically shows the gas flow in the chamber of the third embodiment in the vicinity of the discharge portion and the ring.
  • FIG. 13 schematically shows the configuration of the laser apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is an enlarged view schematically showing a first ring, a discharge portion, and a second ring in the chamber of the fourth embodiment.
  • FIG. 15 schematically shows the configuration of the laser apparatus according to the modified example of the fourth embodiment.
  • FIG. 15 schematically shows the configuration of the laser apparatus according to the modified example of the fourth embodiment.
  • FIG. 16 schematically shows a configuration example of a discharge portion in a chamber and a bar with a slit in the laser apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line 17-17 in FIG.
  • FIG. 18 schematically shows the configuration around the discharge portion in the chamber of the laser apparatus according to the sixth embodiment.
  • FIG. 19 schematically shows a configuration example of the exposure apparatus.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration example of the laser device 10 according to the comparative example.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of the chamber 12 shown in FIG.
  • the comparative example of the present disclosure is a form recognized by the applicant as known only by the applicant, and is not a known example that the applicant self-identifies.
  • the laser device 10 includes a chamber 12 and a power supply 14.
  • the chamber 12 includes a pair of electrodes 16a and 16b, an electrically insulating member 18, a corona tube 20, a cross flow fan 30, a motor 32, a magnetic bearing 34, a radiator 38, and two windows 41 and 42. including.
  • the chamber 12 is connected to a laser gas supply device and a laser gas exhaust device (not shown).
  • Laser gas is introduced into the chamber 12 via a laser gas supply device.
  • the laser gas includes, for example, argon (Ar) or krypton (Kr) as a rare gas, fluorine (F 2 ) as a halogen gas, neon (Ne) or helium (He) as a buffer gas, or a mixed gas thereof. It may be included.
  • the laser gas supply device includes a valve (not shown) and a flow control valve (not shown).
  • the laser gas supply device is connected to a gas cylinder (not shown).
  • the laser gas exhaust device may include a valve and an exhaust pump (not shown).
  • the chamber 12 is arranged on the optical path of a laser resonator (not shown).
  • the laser cavity includes, for example, a narrow band module (LNM) and an output coupling mirror.
  • the narrow band module includes a grating, a prism, and a rotating stage for rotating the prism.
  • the prism is arranged so that the beam of laser light output from the chamber 12 is magnified by the prism and incident on the grating at a predetermined angle.
  • the rotating stage is arranged so that the angle of incidence of the beam on the grating changes as the prism rotates.
  • the grating is retrowed so that the incident angle and the diffraction angle of the beam are the same.
  • the output coupling mirror may be a partially reflected mirror coated with a multilayer film that reflects a part of the laser beam generated in the chamber 12 and transmits the other part.
  • the chamber 12 is arranged so that the discharge regions of the electrodes 16a and 16b are arranged on the optical path of the laser resonator.
  • the electrode 16a is a cathode electrode
  • the electrode 16b is an anode electrode.
  • the power supply 14 may be, for example, a pulse power module (PPM).
  • PPM pulse power module
  • the power supply 14 is connected to the electrode 16a via the feedthrough of the electrically insulating member 18.
  • the electrode 16b is connected to the grounded chamber 12.
  • the power supply 14 includes a switch (not shown) for generating a discharge 44 between the electrodes 16a and 16b, and a charging capacitor (not shown).
  • the charging capacitor is connected to a charger (not shown).
  • the switch and the charger are connected to a laser control device (not shown).
  • the corona tube 20 extends substantially parallel to the electrode 16b.
  • the corona tube 20 includes a corona inner electrode 21 as a rod-shaped internal conductor and a tubular outer dielectric 22 that covers the outer peripheral portion of the corona inner electrode 21.
  • the inner corona electrode 21 is connected to the high voltage side of a high voltage power supply (not shown).
  • a corona outer electrode 23 is connected to the outside of the outer dielectric 22.
  • the external dielectric 22 has a ground potential via the corona outer electrode 23.
  • the motor 32 is the power source for the cross flow fan 30.
  • the rotation shaft of the cross flow fan 30 is supported by the chamber 12 via a magnetic bearing 34.
  • the laser gas is circulated in the chamber 12 by the cross flow fan 30 arranged in the chamber 12.
  • the laser control device receives various target data and light emission trigger signals from the control device of the exposure device (not shown).
  • the target data is, for example, a target pulse energy Et, a target wavelength ⁇ t, a target spectral line width ⁇ t, or the like.
  • the charging voltage is set in the charger so that the pulse energy of the output laser light becomes the target pulse energy Et, and the switch in the power supply 14 is operated in synchronization with the light emission trigger signal. By operating the switch, a high voltage can be applied between the inner corona electrode 21 and the outer corona electrode 23, and between the electrodes 16a and 16b, respectively.
  • corona discharge is generated in the preliminary ionization discharge portion including the corona tube 20 and the corona outer electrode 23, and UV (ultraviolet) light is generated.
  • UV light is irradiated to the laser gas between the electrodes 16a and 16b for causing the main discharge
  • the laser gas between the electrodes 16a and 16b can be pre-ionized.
  • the discharge 44 is generated between the electrodes 16a and 16b, so that the laser gas is excited.
  • the light emitted from the excited laser gas reciprocates in the laser cavity formed by the output coupling mirror and the narrowing band module, leading to laser oscillation.
  • the laser beam reciprocating in the laser cavity is narrowed by a prism and a grating, and a part of the laser beam is emitted from the output coupling mirror.
  • the discharge 44 produces a discharge product DP containing metal dust in the chamber 12.
  • discharge space the space between the electrodes 16a and 16b where the discharge 44 is generated
  • discharge portion the region around the electrodes 16a and 16b including the electrodes 16a and 16b and the discharge space.
  • discharge portion the region around the electrodes 16a and 16b including the electrodes 16a and 16b and the discharge space
  • the laser device 10 according to the comparative example has the following issues.
  • FIG. 2 shows an image of the acoustic wave ACW reflected by the blade 31.
  • FIG. 3 schematically shows a configuration example of the laser apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the configuration shown in FIG. 3 will be described which is different from the comparative examples of FIGS. 1 and 2.
  • a ring 50 with a slit that creates a flow of laser gas is arranged inside the chamber 12.
  • the laser gas may be simply referred to as "gas”
  • the flow of the laser gas may be referred to as "gas flow” or "wind”.
  • the ring 50 is a hollow ring-shaped (annular) structure having an internal passage 52 for receiving gas and a slit 54 as an outlet for gas.
  • the "ring shape” refers to a shape that is grasped as a "closed figure”. A “closed figure” may be paraphrased as a "closed curve”.
  • the ring 50 of this example has a shape that can be grasped as a rectangle when viewed from the front.
  • the ring 50 is a nozzle structure that receives gas in the ring-shaped internal passage 52 and blows out the gas from the ring-shaped slit 54.
  • the cross-sectional shape of the ring 50 is an airfoil like an airplane wing.
  • the slit 54 is provided on the inner peripheral surface of the ring 50. Gas is blown out from the slit 54 of the ring 50 to the right in FIG. 3, and a gas flow is formed in the discharge space.
  • the arrow Gf1 in FIG. 3 represents the flow of gas blown out from the slit 54 of the ring 50.
  • the arrow Gf2 represents a gas flow that does not pass through the ring 50 among the gas flows that are amplified by the gas blowout from the slit 54.
  • the arrow Gf3 represents the gas flow that passes through the ring 50 among the gas flows that are amplified by the gas blowout from the slit 54.
  • the ring 50 is arranged on the upstream side of the discharge space with respect to the flow of gas flowing through the discharge space.
  • a gas flow path 60 is provided outside the chamber 12. Further, inside the chamber 12, a gas flow path 61 communicating with the gas flow path 60 is arranged. The gas flow path 61 is connected to the ring 50.
  • the gas flow paths 60 and 61 form a gas circulation path for returning the gas that has passed through the discharge space to the internal passage 52 of the ring 50 and circulating the gas.
  • the gas flow path 60 has a suction port 60A serving as a gas suction port, and the suction port 60A is connected to the chamber 12.
  • a dust filter 62 is arranged in the gas flow path 60.
  • the dust filter 62 captures metal dust.
  • a fan 64 and a motor 65 are arranged in the gas flow path 60.
  • the motor 65 is a power source for rotating the fan 64. By driving the motor 65 to rotate the fan 64, the pressure on the downstream side in the gas flow path 60 is increased and a gas flow is generated. The rotation of the fan 64 blows gas toward the internal passage 52 of the ring 50.
  • the fan 64 and the motor 65 may be arranged outside the chamber 12.
  • the motor 65 preferably has a structure that is not exposed to fluorine gas. Examples of other embodiments relating to the arrangement structure of the motor 65 will be described later with reference to FIGS. 9 and 10.
  • the configuration for sending gas toward the internal passage 52 of the ring 50 is not limited to the example of using the fan 64 and the motor 65, and a compressor may be used as illustrated in FIG. 16 described later.
  • the radiator 38 is arranged in the gas flow path.
  • the radiator 38 may be arranged anywhere in the gas path through which the gas circulates.
  • the radiator 38 is arranged inside the chamber 12 as shown in FIG.
  • the radiator 38 shown in FIG. 3 is arranged in the gas path between the electrodes 16a and 16b and the suction port 60A of the gas flow path 60.
  • the radiator 38 may be arranged in the gas flow path 60.
  • the inner wall of the chamber 12 and the members in contact with the laser gas such as the gas flow paths 60 and 61 are made of a fluorine-resistant material or have a fluorine-resistant surface treatment.
  • the fluorine-resistant material include nickel (Ni), stainless steel (SUS), and copper (Cu).
  • the fluorine-resistant surface treatment include a fluorine passivation treatment such as electroless nickel plating.
  • a gas flow path 60 is provided outside the chamber 12 to form a gas circulation path, but the present invention is not limited to this configuration, and the gas is circulated inside the chamber 12 so as to circulate the gas inside the chamber 12.
  • a form that constitutes a gas circulation path is also possible. An example of a form in which a gas circulation path is formed inside the chamber 12 will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged view schematically showing the discharge unit and the ring 50 in the chamber 12.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line 5-5 in FIG. Note that FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line 4-4 in FIG.
  • a V-axis, H-axis, and Z-axis Cartesian coordinate system is defined.
  • the V-axis direction is the direction in which the electrodes 16a and 16b face each other, that is, the direction of the electrode spacing EDv of the electrodes 16a and 16b (vertical direction in FIG. 4).
  • the H-axis direction is the longitudinal direction of the electrodes 16a and 16b, that is, the direction of the electrode length ELh (horizontal direction in FIG. 5).
  • the Z-axis direction is the lateral direction of the electrodes 16a and 16b (the lateral direction in FIG. 4 and the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 5).
  • the direction in which the gas flowing between the electrodes 16a and 16b travels is the positive side of the Z axis.
  • the Z-axis direction is an example of the "first direction” in the present disclosure.
  • the H-axis direction is an example of the "second direction” in the present disclosure.
  • the V-axis direction is an example of the "third direction” in the present disclosure.
  • the ring 50 is arranged on the upstream side of the electrodes 16a and 16b with respect to the gas flow.
  • the ring 50 includes a ring-shaped slit 54 along the inner peripheral surface of the ring 50.
  • the ring 50 has a substantially rectangular horizontally long shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the "substantially rectangular” includes a shape (rounded rectangle) in which the four corners of the rectangle are changed to an arcuate curve.
  • the slit portion 54U corresponding to the upper side and the slit portion 54D corresponding to the lower side are arranged parallel to the H-axis direction.
  • the opening width (slit width) of the slit 54 may be, for example, about several millimeters.
  • the slit length SLh in the H-axis direction of the ring 50 is preferably the same as or longer than the discharge length DLh in the H-axis direction. That is, it is preferable to satisfy SLh ⁇ DLh.
  • the discharge length DLh is the length of the discharge space in the H-axis direction.
  • the electrode spacing EDv is the length of the discharge space in the V direction.
  • the ring 50 is made of, for example, an insulating material (dielectric) such as ceramic or resin.
  • the slit 54 is arranged so as to be inside the electrode spacing EDv. That is, the slit 54 is arranged in a space in which the discharge space is extended in the Z-axis direction.
  • the slit height SHv in the V-axis direction of the ring 50 is set so that the required air volume and the required flow velocity, which will be described later, can be obtained.
  • the slit height SHv is not particularly limited with respect to the electrode spacing EDv, but the slit height SHv is preferably smaller than the electrode spacing EDv.
  • the shape of the ring 50 is not limited to a substantially rectangular shape as shown in FIG. 5, and may be a shape such as an oval with a short side portion as an arcuate curve.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the operation principle of the ring 50.
  • FIG. 7 is a front view when the ring 50 is viewed from the downstream side to the upstream side of the gas flow.
  • the gas blown out from the slit 54 flows along the inner wall of the ring 50. Since the pressure inside the ring 50 is lowered by this gas flow, the gas flow is formed while taking in the gas outside the ring 50 together. As a result, the flow rate of the wind flowing downstream of the ring 50 increases more than the amount of gas blown out from the slit 54.
  • the air volume Qa after amplification is expressed by the following equation (1).
  • the air volume Qa after amplification is the sum of the air volume Qi passing through the inside of the ring 50, the air volume Qo caught from the outside of the ring 50, and the air volume Qs blown out from the slit 54, and is expressed by the following equation (2). expressed.
  • the amplification factor A is represented by the following formula (3).
  • V f ⁇ w (4)
  • F in the equation (4) is the repetition frequency.
  • the unit of f is hertz [Hz].
  • w is the discharge width in the gas flow direction.
  • the unit of w is the meter [m].
  • Equation (4) corresponds to the calculation when the CR (Clearance Ratio) value is 1.
  • the CR value is a value indicating how many times the gas in the discharge space is exchanged between pulses. That is, the air volume Qa [m 3 / s] passing through the discharge space per unit time is given by the following equation (5).
  • the air volume that forcibly creates a gas flow using the fan 64 and the motor 65 need only be the slit blowout amount Qs.
  • FIG. 8 schematically shows a configuration example of the laser device 102 according to the second embodiment.
  • the configuration shown in FIG. 8 will be described as being different from that of FIG. In FIG. 3, a mode in which the gas flow path 60 is provided outside the chamber 12 has been described, but the laser device 102 shown in FIG. 8 has a gas inside the chamber 12 without providing the gas flow path 60 outside the chamber 12.
  • a circulation path is configured so that the gas circulates in the chamber 12.
  • the gas flow path 61 arranged inside the chamber 12 has a suction port 61A for sucking the gas in the chamber 12, and the dust filter 62 is arranged in the vicinity of the suction port 61A of the gas flow path 61. ..
  • the fan 64 is arranged between the dust filter 62 and the ring 50 in the gas flow path 61.
  • the motor 65 may be arranged in the gas flow path 61, but as shown in FIGS. 9 and 10, it is preferable that the motor 65 is arranged outside the chamber 12 and is not exposed to fluorine gas.
  • FIG. 9 schematically shows an example of the arrangement structure of the motor 65 to which the magnetic coupling method is applied.
  • the structure shown in FIG. 9 is a so-called in-out type magnetic coupling, in which a cylindrical drive-side magnet 68 is arranged on the shaft of the motor 65, and a cylindrical passive-side magnet 74 is arranged on the outside thereof.
  • a partition wall 70 is arranged between the driving side magnet 68 and the passive side magnet 74.
  • the partition wall 70 covers the periphery of the passive magnet 74 so that the motor 65 and the drive magnet 68 are not exposed to the laser gas LG containing fluorine gas.
  • the motor 65 is arranged outside the chamber 12 across the partition wall 70.
  • a rotating plate 76 is fixed to the passive magnet 74, and the shaft 77 of the rotating plate 76 is rotatably supported by a bearing 78.
  • the fan 64 is connected to the shaft 77 of the rotating plate 76.
  • FIG. 10 schematically shows an example of the arrangement structure of the motor 65 to which the magnetic bearing method is applied.
  • the motor 65 includes a rotor 81 and a stator 82, and the shaft 66 of the motor 65 is rotatably supported by a magnetic bearing 90.
  • the magnetic bearing 90 includes an inner ring magnet 91 and an outer ring magnet 92.
  • the inner ring magnet 91 is fixed to the shaft 66.
  • the periphery of the shaft 66 including the rotor 81 and the inner ring magnet 91 is covered with a partition wall 70, so that the stator 82 and the outer ring magnet 92 are not exposed to fluorine gas.
  • the fan 64 is connected to the shaft 66.
  • the laser device 102 when the motor 65 is driven to rotate the fan 64, the laser gas LG in the chamber 12 is sucked into the gas flow path 61 from the suction port 61A of the gas flow path 61. Then, the laser gas LG is sent to the internal passage 52 of the ring 50 through the gas chamber 61 and blown out from the slit 54.
  • the operation of blowing air by the ring 50 is the same as in FIG. As shown in FIG. 8, the laser gas LG that has passed through the discharge space passes through the radiator 38, and a part of the laser gas LG flows into the suction port 61A again. In this way, the laser gas LG circulates in the chamber 12. Other operations are the same as in the first embodiment.
  • the deterioration of the energy stability due to the acoustic wave is suppressed as in the first embodiment. Further, according to the second embodiment, it is possible to realize miniaturization and cost reduction as compared with the comparative example. Further, in the second embodiment, as compared with the first embodiment, it is not necessary to provide the gas flow path 60 outside the chamber 12, and the size can be further reduced.
  • FIG. 11 schematically shows a configuration example of the laser apparatus 103 according to the third embodiment. The configuration shown in FIG. 11 will be described as being different from that of FIG.
  • the ring 50 is arranged on the upstream side of the gas flow from the electrodes 16a and 16b, but in the laser device 103 shown in FIG. 11, the ring 150 is arranged on the downstream side of the gas flow from the electrodes 16a and 16b.
  • the structure of the ring 150 may be similar to that of the ring 50 described with reference to FIG.
  • the ring 150 is an example of the "nozzle structure" in the present disclosure.
  • FIG. 11 utilizes the suction of gas into the ring 150 to generate a gas flow between the electrodes 16a and 16b.
  • FIG. 12 schematically shows the gas flow in the vicinity of the discharge portion and the ring 150 in the third embodiment.
  • the gas flow exiting the slit 54 entrains the surrounding gas and is amplified A times.
  • the air volume Qo entrained from the outside of the ring 150 a part passes between the electrodes 16a and 16b, and a part does not pass between the electrodes 16a and 16b.
  • the air volume of the gas passing between the electrodes 16a and 16b is larger than the slit blowout amount Qs.
  • the air volume passing between the electrodes 16a and 16b among the air volume Qo entrained from the outside of the ring 150 is reduced, so that the electrodes 16a and 16b of the electrodes 16a and 16b are smaller than those of the first embodiment. The flow velocity between them decreases.
  • the amplification efficiency of the gas flow is slightly lower than that of the first and second embodiments, but the energy stability due to the acoustic wave is deteriorated as compared with the comparative example. It can be suppressed, and miniaturization and cost reduction can be realized.
  • FIG. 13 schematically shows the configuration of the laser device 104 according to the fourth embodiment.
  • the configuration shown in FIG. 13 will be described as being different from that of FIG.
  • rings 151 and 152 are arranged on both the upstream side and the downstream side of the electrodes 16a and 16b with respect to the gas flow passing between the electrodes 16a and 16b. Will be done.
  • the ring 151 arranged on the upstream side of the electrodes 16a and 16b with respect to the gas flow is called a "first ring 151”
  • the ring 152 arranged on the downstream side of the electrodes 16a and 16b is called a "second ring 151". It is called "Ring 152".
  • the portion of the gas flow path 60 on the downstream side of the fan 64 is branched into two paths, and the first branched gas flow path 63A, which is one of the branched paths, is connected to the first ring 151 and branched.
  • the second branch gas flow path 63B, which is the other path, is connected to the second ring 152.
  • FIG. 14 is an enlarged view schematically showing the first ring 151, the discharge portion, and the second ring 152 in the chamber 12 of the fourth embodiment.
  • the structure of the first ring 151 and the second ring 152 may be similar to the ring 50 described with reference to FIGS. 3 to 7.
  • the second ring 152 has an internal passage 56 and a slit 58.
  • the first ring 151 is an example of the "first nozzle structure" in the present disclosure
  • the second ring 152 is an example of the "second nozzle structure” in the present disclosure.
  • the upper slit portion 54U (see FIG. 5) of the slit 54 of the first ring 151 is an example of the “third slit” in the present disclosure
  • the lower slit portion 54D (see FIG. 5) is the “third slit portion 54D” in the present disclosure.
  • the upper slit portion of the slit 58 of the second ring 152 is an example of the "fifth slit” in the present disclosure
  • the lower slit portion is an example of the "sixth slit” in the present disclosure.
  • the slit height of the slit 58 of the second ring 152 is larger than the slit height of the slit 54 of the first ring 151.
  • the air volume Qa1 after amplification is the sum of the air volume Qi1 passing through the inside of the first ring 151, the air volume Qo1 caught from the outside of the first ring 151, and the air volume Qs1 blown out from the slit 54. It is represented by (6).
  • the first ring 151 and the second ring 152 are arranged upstream and downstream of the electrodes 16a and 16b, and the discharge of the first ring 151 serves as the suction of the second ring 152. It is configured to be. That is, since the operation of the first ring 151 and the second ring 152 reduces the pressure loss between the electrodes 16a and 16b, the gas flow becomes smooth, the gas flow rate between the electrodes 16a and 16b increases, and the gas flow rate increases. This leads to an increase in gas flow velocity.
  • FIG. 15 schematically shows the configuration of the laser apparatus 105 according to the modification of the fourth embodiment.
  • the configuration shown in FIG. 15 will be described as being different from that of FIG.
  • the laser device 105 includes a first gas flow path 160 connected to the first ring 151 and a second gas flow path 170 connected to the second ring 152, and in each flow path, A dust filter 162, 172, a fan 164, 174, and a motor 165, 175 are arranged.
  • Each of the first gas flow path 160 and the second gas flow path 170 may be a branch pipe (branch pipe) branched from the main pipe 60B.
  • the suction port 60A of the main pipeline 60B is connected to the gas outlet 12B of the chamber 12.
  • the main pipeline 60B may be interpreted as a part of the first gas flow path 160 or a part of the second gas flow path 170.
  • the configuration including the first gas flow path 160, the dust filter 162, the fan 164 and the motor 165 may be the same as the configuration including the gas flow path 60, the dust filter 62, the fan 64 and the motor 65 shown in FIG.
  • the configuration including the second gas flow path 170, the dust filter 172, the fan 174, and the motor 175 is the same as the configuration including the gas flow path 60, the dust filter 62, the fan 64, and the motor 65 shown in FIG. good.
  • FIG. 16 schematically shows a configuration example of a discharge portion in a chamber and bars 180 and 190 with slits in the laser apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line 17-17 in FIG. The configuration of the fifth embodiment shown in FIGS. 16 and 17 will be described as being different from the first embodiment.
  • bars 180 and 190 with slits are provided instead of the ring 50.
  • the pair of bars 180 and 190 are configured to correspond to the elements of the long side portions arranged in parallel with the electrodes 16a and 16b in the ring 50 described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • Each of the bars 180 and 190 is a hollow bar-shaped (bar-shaped) structure. That is, the bar 180 includes an internal passage 183 that receives gas and a slit 184 that functions as a gas outlet.
  • the bar 180 is arranged near the electrode 16a, which is a cathode electrode.
  • the bar 190 includes an internal passage 193 that receives gas and a slit 194 that functions as a gas outlet.
  • the bar 190 is arranged near the electrode 16b, which is the anode electrode.
  • the two bars 180 and 190 are arranged in parallel with the electrodes 16a and 16b, and the bars 180 and 190 are arranged so as to face each other so that the slits 184 and 194 face each other.
  • Each of the bars 180 and 190 is an example of the "nozzle structure" in the present disclosure.
  • Slit 184 is an example of the "first slit” in the present disclosure
  • slit 194 is an example of the "second slit” in the present disclosure.
  • the compressors 210 and 220 are used instead of the blower including the fan 64 and the motor 65.
  • the compressors 210 and 220 may be turbo compressors.
  • Each of the compressors 210 and 220 is an example of the "blower" in the present disclosure.
  • the compressor 210 is connected to the bar 180 via the gas flow path 212.
  • the compressor 220 is connected to the bar 190 via the gas flow path 222. Since each of the gas flow paths 212 and 222 is designed to increase the pressure to the maximum, it is desirable that the radiators 214 and 224 and the dust filters 216 and 226 are arranged on the primary side of the compressors 210 and 220.
  • the compressors 210 and 220 generate pressure, which causes gas to be blown out of the slits 184 and 194.
  • the gas blown out from the slits 184 and 194 passes between the electrodes 16a and 16b and returns to the primary side of the compressors 210 and 220 through a gas path (not shown).
  • the pressure at the slits 184 and 194 can be set higher than that of a blower such as a fan or a blower. Therefore, more gas can be blown out from the slits 184 and 194, and as a result, more gas can flow between the electrodes 16a and 16b at high speed.
  • a ring 50 may be used instead of the bars 180 and 190.
  • one of the compressors 210 and 220 can be omitted.
  • the device for sending gas to the bars 180 and 190 is not limited to the compressors 210 and 220, and may be a blower such as a fan or a blower.
  • FIG. 18 schematically shows the configuration around the discharge portion in the chamber of the laser apparatus according to the sixth embodiment.
  • bars 240 and 250 with slits are arranged on the upstream side surfaces of the electrodes 16a and 16b, and the bars with slits are arranged on the downstream side surfaces of the electrodes 16a and 16b.
  • 260 and 270 are arranged.
  • an electrode 281 inside the corona is arranged inside the bar 240.
  • the inner corona electrodes 282, 283, 284 are arranged inside each of the bars 250, 260, and 270.
  • Other configurations for the bars 240, 250, 260, 270 may be similar to the bars 180, 190 described with reference to FIG.
  • Each of the bars 240, 250, 260 and 270 is made of dielectric.
  • Corona outer electrodes 291,292 are attached to the upstream side surfaces of the electrodes 16a and 16b, respectively.
  • corona outer electrodes 293 and 294 are attached to the downstream side surfaces of the electrodes 16a and 16b, respectively.
  • the dielectric bar 240 is sandwiched between the corona outer electrode 291 and the corona inner electrode 281 inside the bar 240.
  • the bar 250 is formed by the corona outer electrode 292 and the corona inner electrode 282
  • the bar 260 is formed by the corona outer electrode 293 and the corona inner electrode 283, and the corona outer electrode 294 and the corona are used.
  • the bars 270 are sandwiched between the inner electrodes 284.
  • FIG. 18 shows a configuration in which the corona outer electrodes 291,292, 293, 294 are used, the dielectric bars 240, 250, 260 without providing the corona outer electrodes 291, 292, 293, 294. , 270 may be arranged so as to be in contact with the corresponding electrodes 16a, 16b.
  • FIG. 18 the case where four outer corona electrodes and four inner corona electrodes are provided is described, but the present invention is not limited to this, and the outer corona electrode and the inner corona electrode may be one to three, respectively. Further, the configuration of bars 240, 250, 260, 270 shown in FIG. 18 can be replaced with the configuration of rings 151, 152 described in FIGS. 13 and 14.
  • the bars 240 and 250 arranged on the upstream side of the operating electrodes 16a and 16b play the same role as the ring 151 on the upstream side described with reference to FIG.
  • the bars 260 and 270 arranged on the downstream side of the electrodes 16a and 16b play the same role as the ring 152 on the downstream side described with reference to FIG.
  • the bars 240, 250, 260, and 270 blow out gas from the slits 244, 254, 264, and 274, respectively, and increase the gas flow while entraining the surrounding gas.
  • a voltage is applied to the inner corona electrodes 281,282, 283, 284 from the outside so that a predetermined potential difference can be obtained from the opposite corona outer electrodes 291,292, 293, 294, respectively.
  • a voltage dividing capacitor may be used to divide the voltage between the electrodes 16a and 16b of the cathode and the anode.
  • Each of the bars 240, 250, 260, and 270 is an example of the "nozzle structure" in the present disclosure.
  • Each of the slit 244 of the bar 240 and the slit 264 of the bar 260 is an example of the "first slit” in the present disclosure
  • each of the slit 254 of the bar 250 and the slit 274 of the bar 270 is the "second slit” in the present disclosure.
  • Each of the bars 240 and 250 or a combination thereof is an example of the "first nozzle structure" in the present disclosure
  • each of the bars 260 and 270 or a combination thereof is a "second nozzle structure" in the present disclosure. Is an example.
  • the slit 244 of the bar 240 is an example of the "third slit” of the present disclosure
  • the slit 254 of the bar 250 is an example of the "fourth slit” of the present disclosure.
  • the slit 264 of the bar 260 is an example of the "fifth slit” of the present disclosure
  • the slit 274 of the bar 270 is an example of the "sixth slit” of the present disclosure.
  • bars 240, 250, 260, 270 that create a flow of gas supplied between the electrodes 16a and 16b, or a ring that replaces these bars also serve as a means for corona preliminary ionization. It is possible to design a compact device. Further, according to the sixth embodiment, since the corona emission is not blocked by the bars 240, 250, 260, 270 and the ring, pre-ionization can be strongly performed.
  • FIG. 19 schematically shows a configuration example of an exposure apparatus 400.
  • the exposure apparatus 400 includes an illumination optical system 444 and a projection optical system 450.
  • the illumination optical system 444 illuminates the reticle pattern of the reticle (not shown) arranged on the reticle stage RT by the laser light incident from the laser device 100.
  • the projection optical system 450 reduces-projects the laser beam transmitted through the reticle and forms an image on a workpiece (not shown) arranged on the workpiece table WT.
  • the workpiece is a photosensitive substrate such as a semiconductor wafer coated with a resist.
  • the exposure apparatus 400 exposes the laser beam reflecting the reticle pattern on the workpiece by synchronously translating the reticle stage RT and the workpiece table WT. After transferring the reticle pattern to the semiconductor wafer by the exposure process as described above, the semiconductor device can be manufactured by going through a plurality of steps.
  • the semiconductor device is an example of the "electronic device" in the present disclosure.
  • the laser device 100 in FIG. 19 may be the laser device described as the second to sixth embodiments.

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Abstract

本開示の一観点に係るレーザ装置は、内部にレーザガスが導入されるチャンバと、チャンバ内に配置された一対の電極と、電極間に電圧を印加する電源と、レーザガスを受け入れる内部通路及び内部通路に通じたスリットを有し、スリットから吹き出されるレーザガスによって電極間にレーザガスの流れを生じさせるノズル構造体と、チャンバ内のレーザガスを吸い込む吸入口を有し、吸入口から吸い込んだレーザガスをノズル構造体へと導くガス流路と、ガス流路を通じてノズル構造体の内部通路に向けてレーザガスを送風する送風装置と、を備える。

Description

レーザ装置及び電子デバイスの製造方法
　本開示は、レーザ装置及び電子デバイスの製造方法に関する。
　近年、半導体露光装置においては、半導体集積回路の微細化及び高集積化につれて、解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される光の短波長化が進められている。例えば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約２４８ｎｍのレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長約１９３ｎｍのレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。
　ＫｒＦエキシマレーザ装置及びＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振光のスペクトル線幅は、３５０～４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外線を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、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、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子（エタロンやグレーティング等）を含む狭帯域化モジュール（Line Narrow Module：ＬＮＭ）が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるガスレーザ装置を狭帯域化ガスレーザ装置という。
米国特許第６９１４９１９号 特開２００７－２０８１８３号公報
概要
　本開示の１つの観点に係るレーザ装置は、内部にレーザガスが導入されるチャンバと、チャンバ内に配置された一対の電極と、電極間に電圧を印加する電源と、レーザガスを受け入れる内部通路及び内部通路に通じたスリットを有し、スリットから吹き出されるレーザガスによって電極間にレーザガスの流れを生じさせるノズル構造体と、チャンバ内のレーザガスを吸い込む吸入口を有し、吸入口から吸い込んだレーザガスをノズル構造体へと導くガス流路と、ガス流路を通じてノズル構造体の内部通路に向けてレーザガスを送風する送風装置と、を備える。
　本開示の他の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、内部にレーザガスが導入されるチャンバと、チャンバ内に配置された一対の電極と、電極間に電圧を印加する電源と、レーザガスを受け入れる内部通路及び内部通路に通じたスリットを有し、スリットから吹き出されるレーザガスによって電極間にレーザガスの流れを生じさせるノズル構造体と、チャンバ内のレーザガスを吸い込む吸入口を有し、吸入口から吸い込んだレーザガスをノズル構造体へと導くガス流路と、ガス流路を通じてノズル構造体の内部通路に向けてレーザガスを送風する送風装置と、を備えるレーザ装置によってレーザ光を生成し、レーザ光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で感光基板上にレーザ光を露光することを含む。
　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、比較例に係るレーザ装置の構成例を概略的に示す。 図２は、図１に示すチャンバの２－２線における断面図である。 図３は、実施形態１に係るレーザ装置の構成例を概略的に示す。 図４は、チャンバ内における放電部及びリングを概略的に示す拡大図である。 図５は、図４中の５－５線における断面図である。 図６は、リングの動作原理を示す概要図である。 図７は、ガス流の下流側から上流側に向かってリングを見たときの正面図である。 図８は、実施形態２に係るレーザ装置の構成を例示的に示す。 図９は、磁気カップリング方式が適用されたモータの配置構造の例を模式的に示す。 図１０は、磁気軸受け方式が適用されたモータの配置構造の例を模式的に示す。 図１１は、実施形態３に係るレーザ装置の構成例を概略的に示す。 図１２は、実施形態３のチャンバ内における放電部及びリングの付近のガスの流れを概略的に示す。 図１３は、実施形態４に係るレーザ装置の構成を概略的に示す。 図１４は、実施形態４のチャンバ内における第１のリング、放電部及び第２のリングを概略的に示す拡大図である。 図１５は、実施形態４の変形例に係るレーザ装置の構成を概略的に示す。 図１６は、実施形態５に係るレーザ装置におけるチャンバ内の放電部とスリット付きのバーの構成例を概略的に示す。 図１７は、図１６中の１７－１７線における断面図である。 図１８は、実施形態６に係るレーザ装置のチャンバ内における放電部周辺の構成を概略的に示す。 図１９は、露光装置の構成例を概略的に示す。
実施形態
　－目次－
１．比較例に係るレーザ装置の概要
　１．１　構成
　１．２　動作
　１．３　課題
２．実施形態１
　２．１　構成
　　２．１．１　全体構成
　　２．１．２　放電部及びリングの構成
　２．２　動作
　　２．２．１　リングの動作原理
　　２．２．２　具体的な数値例
　２．３　作用・効果
３．実施形態２
　３．１　構成
　３．２　動作
　３．３　作用・効果
４．実施形態３
　４．１　構成
　４．２　動作
　４．３　作用・効果
５．実施形態４
　５．１　構成
　５．２　動作
　５．３　作用・効果
　５．４　変形例
６．実施形態５
　６．１　構成
　６．２　動作
　６．３　作用・効果
　６．４　変形例
７．実施形態６
　７．１　構成
　７．２　動作
　７．３　作用・効果
８．電子デバイスの製造方法
９．その他
　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．比較例に係るレーザ装置の概要
　１．１　構成
　図１は、比較例に係るレーザ装置１０の構成例を概略的に示す。図２は、図１に示すチャンバ１２の２－２線における断面図である。本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。
　レーザ装置１０は、チャンバ１２と、電源１４とを含む。チャンバ１２は、１対の電極１６ａ，１６ｂと、電気絶縁部材１８と、コロナチューブ２０と、クロスフローファン３０と、モータ３２と、磁気軸受け３４と、ラジエタ３８と、２つのウインドウ４１，４２とを含む。
　チャンバ１２は、不図示のレーザガス供給装置及びレーザガス排気装置と接続される。チャンバ１２の中には、レーザガス供給装置を介してレーザガスが導入される。レーザガスは、例えば、レアガスとしてのアルゴン（Ａｒ）又はクリプトン（Ｋｒ）と、ハロゲンガスとしてのフッ素（Ｆ２）と、バッファガスとしてのネオン（Ｎｅ）又はヘリウム（Ｈｅ）又はそれらの混合ガスとを含んでもよい。レーザガス供給装置は、不図示のバルブ及び不図示の流量制御弁を含む。レーザガス供給装置は、不図示のガスボンベと接続される。レーザガス排気装置は、不図示のバルブと排気ポンプとを含んでいてもよい。
　チャンバ１２は、不図示のレーザ共振器の光路上に配置される。レーザ共振器は、例えば、狭帯域化モジュール（ＬＮＭ）と出力結合ミラーとを含んで構成される。狭帯域化モジュールは、グレーティングと、プリズムと、プリズムを回転させる回転ステージとを含む。プリズムは、チャンバ１２から出力されたレーザ光のビームがプリズムで拡大されてグレーティングに所定の角度で入射するように配置される。回転ステージは、プリズムが回転した時に、グレーティングへのビームの入射角度が変化するように配置される。グレーティングは、ビームの入射角度と回折角度とが同じ角度となるようにリトロー配置される。
　出力結合ミラーは、チャンバ１２内で発生したレーザ光の一部を反射し、他の一部を透過する多層膜がコートされた部分反射ミラーであってよい。レーザ共振器の光路上に電極１６ａ，１６ｂの放電領域が配置されるように、チャンバ１２が配置される。電極１６ａはカソード電極であり、電極１６ｂはアノード電極である。
　電源１４は、例えば、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）であってよい。電源１４は、電気絶縁部材１８のフィードスルーを介して電極１６ａに接続される。電極１６ｂは、接地されたチャンバ１２と接続される。電源１４は、電極１６ａ，１６ｂの間で放電４４を発生させるための不図示のスイッチと、不図示の充電コンデンサとを含む。充電コンデンサは、不図示の充電器と接続される。スイッチと充電器とは不図示のレーザ制御装置と接続される。
　コロナチューブ２０は、電極１６ｂと略平行に延設されている。コロナチューブ２０は、棒状の内部導電体としてのコロナ内電極２１と、コロナ内電極２１の外周部を覆う管状の外部誘電体２２とを含む。コロナ内電極２１は、不図示の高圧電源の高圧側に接続される。外部誘電体２２の外側にはコロナ外電極２３が接続される。外部誘電体２２はコロナ外電極２３を介して接地電位となっている。
　モータ３２は、クロスフローファン３０の動力源である。クロスフローファン３０の回転軸は磁気軸受け３４を介してチャンバ１２に支持される。
　１．２　動作
　レーザガスは、チャンバ１２内に配置されたクロスフローファン３０により、チャンバ１２内を循環している。
　レーザ制御装置は、不図示の露光装置の制御装置から各種目標データ及び発光トリガ信号を受信する。目標データは、例えば、目標パルスエネルギＥｔ、目標波長λｔ、目標スペクトル線幅Δλｔ等である。出力レーザ光のパルスエネルギが目標パルスエネルギＥｔとなるように、充電器に充電電圧を設定し、発光トリガ信号に同期して電源１４内のスイッチを動作させる。スイッチが動作することにより、コロナ内電極２１とコロナ外電極２３との間、及び電極１６ａ，１６ｂの間に、それぞれ高電圧が印加され得る。
　これにより、まず、コロナチューブ２０とコロナ外電極２３とを含む予備電離放電部においてコロナ放電が発生し、ＵＶ（ultraviolet）光が生成される。主放電をさせるための電極１６ａ，１６ｂの間におけるレーザガスに、生成されたＵＶ光が照射されると、電極１６ａ，１６ｂの間のレーザガスが予備電離され得る。この後、電極１６ａ，１６ｂの間で放電４４が生じることにより、レーザガスが励起される。励起されたレーザガスから放出される光は、出力結合ミラーと狭帯域化モジュールとにより形成されるレーザ共振器内を往復することによってレーザ発振に至る。レーザ共振器内を往復するレーザ光は、プリズムとグレーティングとによって狭帯域化され、一部が出力結合ミラーより出射される。放電４４によってチャンバ１２内には金属ダストを含む放電生成物ＤＰが生成される。
　本明細書では、放電４４が発生する電極１６ａ，１６ｂの間の空間を「放電空間」といい、電極１６ａ，１６ｂ及び放電空間を含む電極１６ａ，１６ｂ周辺の領域を「放電部」という。また、本明細書において「電極間」という記載は、特に明記がない限り、電極１６ａ，１６ｂの間を指す。
　１．３　課題
　比較例に係るレーザ装置１０には次のような課題がある。
　［課題１］放電４４によって発生した粗密波（音響波）がクロスフローファン３０のブレード３１で反射して放電空間に戻り、エネルギに変調を生じさせるため、エネルギ安定性が悪化する。
　［課題２］クロスフローファン３０によって発生するガスの流れには、ブレード３１の回転に応じた変調が生じる。つまり、ガスの流れは、理想的な連続流ではない。図２中のクロスフローファン３０から放電空間へと向かうガス経路におけるガス流には、回転するブレード３１に応じた変調がある。図２には、ブレード３１で反射した音響波ＡＣＷのイメージが図示されている。
　［課題３］チャンバ１２内全体にわたりガスの流れを生成するため、モータ３２、クロスフローファン３０及び磁気軸受け３４が大型化している。これらの要素を高速回転させるため、振動が大きくなる。また、これらの要素の大型化により高コスト化している。
　２．実施形態１
　２．１　構成
　２．１．１　全体構成
　図３は、実施形態１に係るレーザ装置１００の構成例を概略的に示す。図３に示す構成について、図１及び図２の比較例と異なる点について説明する。図３に示すレーザ装置１００は、クロスフローファン３０に代えて、チャンバ１２の内部にレーザガスの流れを作り出すスリット付きのリング５０が配置される。リング５０の具体的な構造例は、図４及び図５を用いて後述する。なお、以後、レーザガスのことを単に「ガス」と記載し、レーザガスの流れを「ガス流」又は「風」と記載する場合がある。
　リング５０は、ガスを受け入れる内部通路５２と、ガスの吹出口となるスリット５４とを有する中空のリング状（環状）構造体である。「リング状」とは、「閉じた図形」として把握される形状を指す。「閉じた図形」は「閉曲線」と言い換えてもよい。本例のリング５０は、正面視で概ね長方形と把握される形状を有する。リング５０は、リング状の内部通路５２にガスを受け入れて、リング状のスリット５４からガスを吹き出すノズル構造体である。リング５０の断面形状は飛行機の翼のような翼型の形状である。
　スリット５４は、リング５０の内周面に設けられる。リング５０のスリット５４から図３の右方向にガスが吹き出され、放電空間にガスの流れが形成される。
　図３中の矢印Ｇｆ１はリング５０のスリット５４から吹き出されたガスの流れを表す。矢印Ｇｆ２はスリット５４からのガスの吹き出しによって増幅するガス流のうち、リング５０を通過しないガス流を表す。矢印Ｇｆ３はスリット５４からのガスの吹き出しによって増幅するガス流のうち、リング５０を通過するガス流を表す。
　リング５０は、放電空間を流れるガスの流れに対して、放電空間よりも上流側に配置される。チャンバ１２の外部にはガス流路６０が設けられる。また、チャンバ１２の内部には、ガス流路６０と連通するガス流路６１が配置される。ガス流路６１はリング５０と接続される。ガス流路６０，６１は、放電空間を通過したガスを再びリング５０の内部通路５２へと戻してガスを循環させるガス循環経路を構成する。
　ガス流路６０はガスの吸い込み口となる吸入口６０Ａを有し、吸入口６０Ａはチャンバ１２に接続されている。ガス流路６０の中には、ダストフィルタ６２が配置される。ダストフィルタ６２は金属ダストを捕獲する。また、ガス流路６０の中には、ファン６４及びモータ６５が配置される。モータ６５はファン６４を回転させる動力源である。モータ６５を駆動してファン６４を回転させることにより、ガス流路６０における下流側の圧力を上昇させるとともに、ガス流を発生させる。ファン６４の回転によってリング５０の内部通路５２に向けてガスが送風される。
　ファン６４及びモータ６５はチャンバ１２の外部に配置されてもよい。モータ６５は、フッ素ガスにさらされない構造であることが好ましい。なお、モータ６５の配置構造に関する他の実施形態の例については、図９及び図１０を用いて後述する。
　また、リング５０の内部通路５２に向けてガスを送るための構成はファン６４及びモータ６５を用いる例に限らず、後述の図１６に例示するようにコンプレッサを用いてもよい。
　ラジエタ３８は、ガス流の経路中に配置される。ラジエタ３８は、ガスが循環するガス経路の中であればどこに配置されてもよい。例えば、ラジエタ３８は、図３に示すようにチャンバ１２の内部に配置される。図３に示すラジエタ３８は、電極１６ａ，１６ｂとガス流路６０の吸入口６０Ａとの間のガス経路に配置される。なお、ラジエタ３８は、ガス流路６０の中に配置されてもよい。
　レーザガスはフッ素ガスを含むため、チャンバ１２の内壁並びにガス流路６０，６１などのレーザガスと接する部材は、フッ素耐性がある材料を用いて構成されているか、あるいはフッ素耐性がある表面処理が施されている。フッ素耐性がある材料として、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、銅（Ｃｕ）などを挙げることができる。フッ素耐性がある表面処理として、例えば、無電解ニッケルめっきなどのフッ化不動態処理を挙げることができる。
　なお、図３では、チャンバ１２の外部にガス流路６０を設けてガス循環経路を構成しているが、この構成に限らず、チャンバ１２内でガスを循環させるように、チャンバ１２の内部にガス循環経路を構成する形態も可能である。チャンバ１２の内部にガス循環経路を構成する形態の例については図８を用いて後述する。
　２．１．２　放電部及びリングの構成
　図４は、チャンバ１２内における放電部及びリング５０を概略的に示す拡大図である。図５は、図４中の５－５線における断面図である。なお、図４は、図５中の４－４線における断面図である。説明の便宜上、図４及び図５に示すように、Ｖ軸、Ｈ軸及びＺ軸の直交座標系を定義する。Ｖ軸方向は、電極１６ａ，１６ｂが向かい合う方向、すなわち、電極１６ａ，１６ｂの電極間隔ＥＤｖの方向（図４の縦方向）である。Ｈ軸方向は、電極１６ａ，１６ｂの長手方向、すなわち、電極長さＥＬｈの方向（図５の横方向）である。Ｚ軸方向は、電極１６ａ，１６ｂの短手方向（図４の横方向、図５の紙面に直交する方向）である。電極１６ａ，１６ｂ間を流れるガスの進む方向（ガス流方向）をＺ軸のプラス側の向きとする。Ｚ軸方向は本開示における「第１の方向」の一例である。Ｈ軸方向は本開示における「第２の方向」の一例である。Ｖ軸方向は本開示における「第３の方向」の一例である。
　図４に示すように、リング５０は、ガスの流れに対して電極１６ａ，１６ｂよりも上流側に配置される。リング５０は、リング５０の内周面に沿ってリング状のスリット５４を備える。図５に示すように、リング５０は、Ｚ軸方向から見た場合に略長方形の横長の形状を有する。「略長方形」とは、長方形の四隅の部分が円弧状の曲線に変更されている形状（角丸長方形）を含む。略長方形のリング状のスリット５４のうち、上辺に相当するスリット部分５４Ｕと、下辺に相当するスリット部分５４ＤとはＨ軸方向と平行に配置される。スリット５４の開口幅（スリット幅）は、例えば、数ミリ程度であってよい。
　リング５０におけるＨ軸方向のスリット長さＳＬｈは、Ｈ軸方向の放電長さＤＬｈと同じであるか、又はそれ以上に長いことが好ましい。つまり、ＳＬｈ≧ＤＬｈを満たすことが好ましい。放電長さＤＬｈは放電空間のＨ軸方向長さである。電極間隔ＥＤｖは放電空間のＶ方向長さである。リング５０は、例えば、セラミックや樹脂などの絶縁材料（誘電体）で構成されている。
　また、図５に示すように、スリット５４は電極間隔ＥＤｖの内側に入るように配置される。つまり、スリット５４は、放電空間をＺ軸方向に延長した空間内に配置される。リング５０のＶ軸方向のスリット高さＳＨｖは、後述する必要風量及び必要流速が得られるように設定される。スリット高さＳＨｖは、電極間隔ＥＤｖに対して特に限定されないが、スリット高さＳＨｖは電極間隔ＥＤｖよりも小さいことが好ましい。
　なお、リング５０の形状は、図５のような略長方形の形状に限らず、短辺部分を円弧状の曲線とした長丸などの形状であってもよい。
　２．２　動作
　２．２．１　リングの動作原理
　図６は、リング５０の動作原理を示す概要図である。図７は、ガス流の下流側から上流側に向かってリング５０を見たときの正面図である。図６及び図７に示すように、スリット５４から吹き出したガスはリング５０の内壁に沿って流れる。このガスの流れにより、リング５０の内側の圧力が低下するため、リング５０の外側のガスを一緒に取り込みながら、ガス流を形成する。これにより、スリット５４から吹き出すガスの量よりも、リング５０の下流側に流れる風の流量が増大する。
　スリット５４から吹き出されるガスの風量をＱｓ、増幅後の風量をＱａとした場合に、増幅後の風量Ｑａは次の式（１）で表される。
　Ｑａ＝Ａ×Ｑｓ　　　　（１）
　式（１）中の比例定数Ａを増幅率という。
　さらに、増幅後の風量Ｑａは、リング５０の内側を通過する風量Ｑｉと、リング５０の外側から巻き込まれる風量Ｑｏと、スリット５４から吹き出す風量Ｑｓとの和であり、次の式（２）で表される。
　Ｑａ＝Ｑｉ＋Ｑｏ＋Ｑｓ　　　　　（２）
　式（１）及び式（２）から、増幅率Ａは次の式（３）で表される。
　Ａ＝（Ｑｉ＋Ｑｏ＋Ｑｓ）／Ｑｓ　　　　　　（３）
　なお、スリット５４から吹き出す風量Ｑｓを「スリット吹出量」という。
　２．２．２　具体的な数値例
　エキシマレーザ装置において高繰り返し周波数でレーザ発振をさせるためには、電極１６ａ，１６ｂ間に、以下の式（４）で示す風速（ガス流速）Ｖ（ｍ／ｓ）以上をもったガス流を生成する必要がある。
　Ｖ＝ｆ×ｗ　　　　　（４）
　式（４）中のｆは繰り返し周波数である。ｆの単位はヘルツ［Ｈｚ］である。ｗはガス流方向の放電幅である。ｗの単位はメートル［ｍ］である。
　式（４）は、ＣＲ（Clearance Ratio）値が１である場合の計算に相当する。なお、ＣＲ値は、パルス間で放電空間のガスが何回入れ替わるかを示す値である。すなわち、単位時間当たりに放電空間を通過する風量Ｑａ［ｍ３／ｓ］は、次式（５）となる。
　Ｑａ＝ｆ×ｗ×放電長さＤＬｈ×電極間隔ＥＤｖ　　　（５）
　ここで、繰り返し周波数ｆ［Ｈｚ］、放電幅ｗ［ｍ］、放電長さＤＬｈ［ｍ］、電極間隔ＥＤｖ［ｍ］のそれぞれについて、具体的な値を例示的に示すと、例えば次のとおりである。
　ｆ＝６０００［Ｈｚ］、ｗ＝０．００３［ｍ］、ＤＬｈ＝０．５５［ｍ］、ＥＤｖ＝０．０１６［ｍ］。これらの例示的な値を式（４）及び式（５）に代入すると、必要最低流速Ｖｍｉｎと必要最低流量Ｑａｍｉｎとは次のように算出される。
　必要最低流速Ｖｍｉｎ＝６０００［Ｈｚ］×０．００３［ｍ］＝１８［ｍ／ｓ］
　必要最低流量Ｑａｍｉｎ＝６０００［Ｈｚ］×０．００３［ｍ］×０．５５［ｍ］×０．０１６［ｍ］＝０．１５８４［ｍ３／ｓ］
　必要最低流量Ｑａｍｉｎを満足し増幅率Ａが最大となるようにスリット高さＳＨｖやスリット長さＳＬｈ、モータ６５の容量、ファン６４の回転数などのパラメータ、及びリング５０の形状とリング５０の配置を決定する。
　２．３　作用・効果
　実施形態１に係るレーザ装置１００によれば、比較例に係るレーザ装置１０に比べて、ファン６４が放電部から見えない位置にあるため、音響波によるエネルギ安定性の悪化が抑制される。
　また、ファン６４とモータ６５を用いて強制的にガスの流れを作る風量はスリット吹出量Ｑｓ分だけでよい。図１及び図２で説明した比較例に係るレーザ装置１０の構成は、Ｑｉ＋Ｑｏ＋Ｑｓ（＝Ａ×Ｑａ）に相当する風量を循環させるようなクロスフローファン３０とモータ３２とが必要となるのに対して、実施形態１の構成による送風方式では、必要最低流量の１／Ａのスリット吹出量Ｑｓを作り出せばよいため、ファン６４及びモータ６５を含む構成の小型化及び低コスト化を実現できる。
　３．実施形態２
　３．１　構成
　図８は、実施形態２に係るレーザ装置１０２の構成例を概略的に示す。図８に示す構成について、図３と異なる点を説明する。図３では、チャンバ１２の外部にガス流路６０を備える形態を説明したが、図８に示すレーザ装置１０２は、チャンバ１２の外部にガス流路６０を設けることなく、チャンバ１２の内部にガス循環経路が構成され、チャンバ１２内でガスが循環する形態となっている。
　すなわち、チャンバ１２の内部に配置されたガス流路６１は、チャンバ１２内のガスを吸い込む吸入口６１Ａを有しており、このガス流路６１の吸入口６１Ａ付近にダストフィルタ６２が配置される。
　ファン６４は、ガス流路６１内においてダストフィルタ６２とリング５０との間に配置される。モータ６５は、ガス流路６１内に配置されてもよいが、図９及び図１０に示すように、チャンバ１２の外部に配置され、フッ素ガスにさらされない構造であることが好ましい。
　図９は、磁気カップリング方式が適用されたモータ６５の配置構造の例を模式的に示す。図９に示す構造は、いわゆるインアウト型の磁気カップリングであり、モータ６５の軸に円筒状の駆動側マグネット６８が配置され、その外側に円筒状の受動側マグネット７４が配置される。駆動側マグネット６８と受動側マグネット７４との間に隔壁７０が配置される。隔壁７０は、モータ６５及び駆動側マグネット６８がフッ素ガスを含むレーザガスＬＧにさらされないように、受動側マグネット７４の周囲を覆う。モータ６５はこの隔壁７０を隔ててチャンバ１２の外部に配置される。受動側マグネット７４には回転板７６が固定されており、回転板７６のシャフト７７はベアリング７８によって回転自在に支持される。ファン６４は、回転板７６のシャフト７７に連結されている。
　図１０は、磁気軸受け方式が適用されたモータ６５の配置構造の例を模式的に示す。図１０に示すように、モータ６５はロータ８１とステータ８２とを含み、モータ６５のシャフト６６は磁気軸受け９０に回転自在に支持される。磁気軸受け９０は、内輪マグネット９１と、外輪マグネット９２とを含む。内輪マグネット９１はシャフト６６に固定される。
　ロータ８１及び内輪マグネット９１を含むシャフト６６の周囲は隔壁７０によって覆われており、ステータ８２及び外輪マグネット９２がフッ素ガスにさらされない構造となっている。ファン６４はシャフト６６に連結されている。
　３．２　動作
　実施形態２に係るレーザ装置１０２は、モータ６５を駆動してファン６４を回転させると、チャンバ１２内のレーザガスＬＧがガス流路６１の吸入口６１Ａからガス流路６１内に吸い込まれ、ガス流路６１を通じてレーザガスＬＧがリング５０の内部通路５２へと送られ、スリット５４から吹き出される。リング５０による送風の動作は図６と同様である。図８に示すように、放電空間を通過したレーザガスＬＧは、ラジエタ３８を通り、その一部は再び吸入口６１Ａへと流れ込む。こうして、チャンバ１２内でレーザガスＬＧが循環する。他の動作は実施形態１と同様である。
　３．３　作用・効果
　実施形態２によれば、実施形態１と同様に、音響波によるエネルギ安定性の悪化が抑制される。また、実施形態２によれば、比較例と比べて小型化及び低コスト化を実現できる。さらに、実施形態２は、実施形態１に比べて、チャンバ１２の外部にガス流路６０を設ける必要がなく、一層の小型化が可能である。
　４．実施形態３
　４．１　構成
　図１１は、実施形態３に係るレーザ装置１０３の構成例を概略的に示す。図１１に示す構成について、図３と異なる点を説明する。
　図３では、リング５０を電極１６ａ，１６ｂよりもガス流の上流側に配置したが、図１１に示すレーザ装置１０３では、リング１５０が電極１６ａ，１６ｂよりもガス流の下流側に配置されている。リング１５０の構造は、図３で説明したリング５０と同様であってよい。リング１５０は本開示における「ノズル構造体」の一例である。
　４．２　動作
　図１１に示す構成は、リング１５０へのガスの吸い込みを利用して、電極１６ａ，１６ｂの間にガス流を生成する。図１２は、実施形態３における放電部及びリング１５０の付近のガスの流れを概略的に示す。図１２に示すように、リング１５０のスリット５４からガスを吹き出すことにより、スリット５４を出たガス流は周囲のガスを巻き込んでＡ倍に増幅される。リング１５０の外側から巻き込まれる風量Ｑｏのうち、一部は電極１６ａ、１６ｂの間を通過し、他の一部は電極１６ａ、１６ｂの間を通過しない。
　電極１６ａ，１６ｂの間を通過するガスの風量は、スリット吹出量Ｑｓよりも大きい。その一方で、実施形態１の構成と比較すると、リング１５０の外側から巻き込まれる風量Ｑｏのうち、電極１６ａ，１６ｂの間を通過する風量は減少するため、実施形態１よりも電極１６ａ，１６ｂの間の流速は低下する。
　４．３　作用・効果
　実施形態３によれば、実施形態１や実施形態２と比べて、ガス流の増幅効率はやや低下するものの、比較例と比べると、音響波によるエネルギ安定性の悪化が抑制され、小型化及び低コスト化を実現できる。
　５．実施形態４
　５．１　構成
　図１３は、実施形態４に係るレーザ装置１０４の構成を概略的に示す。図１３に示す構成について、図３と異なる点を説明する。図１３に示す実施形態４に係るレーザ装置１０４は、電極１６ａ，１６ｂの間を通過するガスの流れに対して、電極１６ａ，１６ｂの上流側と下流側の両方に、リング１５１，１５２が配置される。ガスの流れに対して電極１６ａ，１６ｂよりも上流側に配置されるリング１５１を「第１のリング１５１」といい、電極１６ａ，１６ｂよりも下流側に配置されるリング１５２を「第２のリング１５２」という。
　ガス流路６０は、ファン６４よりも下流側の部分が２経路に分岐しており、分岐した一方の経路である第１の分岐ガス流路６３Ａは第１のリング１５１に接続され、分岐した他方の経路である第２の分岐ガス流路６３Ｂは第２のリング１５２に接続される。
　図１４は、実施形態４のチャンバ１２内における第１のリング１５１、放電部及び第２のリング１５２を概略的に示す拡大図である。第１のリング１５１及び第２のリング１５２の構造は、図３～図７で説明したリング５０と同様であってよい。
　第２のリング１５２は、内部通路５６とスリット５８とを有する。第１のリング１５１は本開示における「第１のノズル構造体」の一例であり、第２のリング１５２は本開示における「第２のノズル構造体」の一例である。
　第１のリング１５１のスリット５４における上辺のスリット部分５４Ｕ（図５参照）は本開示における「第３のスリット」の一例であり、下辺のスリット部分５４Ｄ（図５参照）は本開示における「第４のスリット」の一例である。同様に、第２のリング１５２のスリット５８における上辺のスリット部分は本開示における「第５のスリット」の一例であり、下辺のスリット部分は本開示における「第６のスリット」の一例である。図１４に示すように、第２のリング１５２のスリット５８のスリット高さは、第１のリング１５１のスリット５４のスリット高さよりも大きい構成であることが好ましい。
　５．２　動作
　図１４に示すように、第１のリング１５１のスリット５４からスリット吹出量Ｑｓ１でガスを吹き出すと、周囲のガスを巻き込んで風量が増幅され、第１のリング１５１の下流側に増幅された風量Ｑａ１が流れ、この増幅後の風量Ｑａ１が第２のリング１５２の吸い込みになる。
　増幅後の風量Ｑａ１は、第１のリング１５１の内側を通過する風量Ｑｉ１と、第１のリング１５１の外側から巻き込まれる風量Ｑｏ１と、スリット５４から吹き出す風量Ｑｓ１との和であり、次の式（６）で表される。
　Ｑａ１＝Ｑｉ１＋Ｑｏ１＋Ｑｓ１　　　　　（６）
　５．３　作用・効果
　チャンバ１２内にリング５０を設置する場合、数１０ｍｍの電極間隔ＥＤｖやその他構造物が大きな圧力損失になり、電極１６ａ，１６ｂ間で必要な流量が得られないことがあり、理想状態での増幅率Ａが得られない場合がある。
　これを解決するためには、低い増幅率のままファン６４及びモータ６５の回転数を上げて使用する方法を採用するか、あるいは、図１４に示すような構成を採用することが考えられる。
　図１４に示す実施形態４では、電極１６ａ，１６ｂの上流と下流に第１のリング１５１と第２のリング１５２が配置され、第１のリング１５１の吐き出しが、第２のリング１５２の吸い込みになるように構成される。すなわち、第１のリング１５１及び第２のリング１５２の動作が電極１６ａ，１６ｂの間の圧力損失を下げているため、ガス流れがスムーズになり、電極１６ａ，１６ｂの間のガス流量の増大及びガス流速の増加につながる。
　５．４　変形例
　図１５は、実施形態４の変形例に係るレーザ装置１０５の構成を概略的に示す。図１５に示す構成について、図１３と異なる点を説明する。
　レーザ装置１０５は、第１のリング１５１に接続される第１のガス流路１６０と、第２のリング１５２に接続される第２のガス流路１７０とを備え、それぞれの流路内に、ダストフィルタ１６２，１７２と、ファン１６４，１７４と、モータ１６５，１７５とが配置されている。第１のガス流路１６０及び第２のガス流路１７０のそれぞれは、主管路６０Ｂから分岐した分岐管路（枝管）であってよい。主管路６０Ｂの吸入口６０Ａはチャンバ１２のガス出口１２Ｂに接続される。主管路６０Ｂは、第１のガス流路１６０の一部と解釈してもよいし、第２のガス流路１７０の一部と解釈してもよい。
　第１のガス流路１６０、ダストフィルタ１６２、ファン１６４及びモータ１６５を含む構成は、図３に示すガス流路６０、ダストフィルタ６２、ファン６４及びモータ６５を含む構成と同様であってよい。また、第２のガス流路１７０、ダストフィルタ１７２、ファン１７４及びモータ１７５を含む構成は、図１１に示すガス流路６０、ダストフィルタ６２、ファン６４及びモータ６５を含む構成と同様であってよい。
　６．実施形態５
　６．１　構成
　図１６は、実施形態５に係るレーザ装置におけるチャンバ内の放電部とスリット付きのバー１８０，１９０の構成例を概略的に示す。図１７は、図１６中の１７－１７線における断面図である。図１６及び図１７に示す実施形態５の構成について、実施形態１と異なる点を説明する。
　実施形態５では、リング５０に代えて、スリット付きのバー１８０，１９０を備える。一対のバー１８０，１９０は、図４及び図５で説明したリング５０において電極１６ａ，１６ｂと平行に配置される長辺部分の要素に対応する構成である。バー１８０，１９０のそれぞれは、中空のバー状（棒状）構造体である。すなわち、バー１８０は、ガスを受け入れる内部通路１８３とガスの吹き出し口として機能するスリット１８４とを備える。バー１８０は、カソード電極である電極１６ａの近くに配置される。バー１９０は、ガスを受け入れる内部通路１９３とガスの吹き出し口として機能するスリット１９４とを備える。バー１９０は、アノード電極である電極１６ｂの近くに配置される。
　２つのバー１８０，１９０は、電極１６ａ，１６ｂと平行に配置され、互いのスリット１８４，１９４同士が向かい合うように、バー１８０，１９０が対向して配置される。バー１８０，１９０のそれぞれは、本開示における「ノズル構造体」の一例である。スリット１８４は本開示における「第１のスリット」の一例であり、スリット１９４は本開示における「第２のスリット」の一例である。
　また、実施形態５では、ファン６４及びモータ６５を含む送風機に代えて、コンプレッサ２１０，２２０が用いられる。コンプレッサ２１０，２２０は、ターボコンプレッサであってもよい。コンプレッサ２１０，２２０のそれぞれは本開示における「送風装置」の一例である。
　コンプレッサ２１０は、ガス流路２１２を介してバー１８０と接続される。同様に、コンプレッサ２２０は、ガス流路２２２を介してバー１９０と接続される。ガス流路２１２，２２２のそれぞれは、圧力を最大限上昇させるように設計されるため、ラジエタ２１４，２２４及びダストフィルタ２１６，２２６は、コンプレッサ２１０，２２０の一次側に配置することが望ましい。
　６．２　動作
　コンプレッサ２１０，２２０が圧力を生成し、その圧力によってスリット１８４，１９４からガスが吹き出される。スリット１８４，１９４から吹き出されたガスは、電極１６ａ，１６ｂの間を通過し、不図示のガス経路を通ってコンプレッサ２１０，２２０の一次側に帰還する。
　６．３　作用・効果
　実施形態５によれば、ガスを圧送するコンプレッサ２１０，２２０を用いることにより、ファンやブロアなどの送風機よりも、スリット１８４，１９４の部分での圧力を高く設定できる。このため、スリット１８４，１９４からより多くのガスを吹き出すことができ、結果的に電極１６ａ，１６ｂの間に多くのガスを高速で流すことができる。
　６．４　変形例
　バー１８０，１９０の代わりに、リング５０を用いる構成も可能である。その場合、コンプレッサ２１０，２２０のうち、いずれか一方を省略することができる。また、バー１８０，１９０にガスを送る装置は、コンプレッサ２１０，２２０に限らず、ファンやブロアなどの送風機であってもよい。
　７．実施形態６
　７．１　構成
　図１８は、実施形態６に係るレーザ装置のチャンバ内における放電部周辺の構成を概略的に示す。実施形態６に係るレーザ装置では、電極１６ａ，１６ｂのそれぞれの上流側の側面部にスリット付きのバー２４０，２５０が配置され、電極１６ａ，１６ｂのそれぞれの下流側の側面部にスリット付きのバー２６０，２７０が配置される。
　バー２４０の内部には、コロナ内電極２８１が配置される。同様に、バー２５０，２６０，２７０のぞれぞれの内部に、コロナ内電極２８２，２８３，２８４が配置される。各バー２４０，２５０，２６０，２７０についての他の構成は、図１６で説明したバー１８０，１９０と同様であってよい。バー２４０，２５０，２６０，２７０のそれぞれは誘電体製である。
　電極１６ａ，１６ｂのそれぞれの上流側の側面にはコロナ外電極２９１，２９２が取り付けられている。同様に、電極１６ａ，１６ｂのそれぞれの下流側の側面にはコロナ外電極２９３，２９４が取り付けられている。
　バー２４０に関して、コロナ外電極２９１とバー２４０内部のコロナ内電極２８１とで誘電体製のバー２４０を挟み込んでいる。他のバー２５０，２６０，２７０についても同様であり、コロナ外電極２９２とコロナ内電極２８２とでバー２５０を、コロナ外電極２９３とコロナ内電極２８３とでバー２６０を、コロナ外電極２９４とコロナ内電極２８４でバー２７０を、それぞれ挟み込んでいる。なお、図１８では、コロナ外電極２９１，２９２，２９３，２９４を用いる構成を示しているが、コロナ外電極２９１，２９２，２９３，２９４を設けずに、誘電体製のバー２４０，２５０，２６０，２７０のそれぞれを、対応する各電極１６ａ，１６ｂに接するように配置してもよい。
　また、図１８では、コロナ外電極とコロナ内電極とをそれぞれ４つ備える場合を記載したが、これに限定されることなく、コロナ外電極及びコロナ内電極はそれぞれ１つから３つでもよい。さらに、図１８で示したバー２４０，２５０，２６０，２７０の構成は、図１３及び図１４で説明したリング１５１，１５２の構成に置き換えることができる。
　７．２　動作
　電極１６ａ，１６ｂの上流側に配置されるバー２４０及びバー２５０は、図１４で説明した上流側のリング１５１と同様の役割を果たす。電極１６ａ，１６ｂの下流側に配置されるバー２６０及びバー２７０は、図１４で説明した下流側のリング１５２と同様の役割を果たす。
　バー２４０，２５０，２６０，２７０はそれぞれのスリット２４４，２５４，２６４，２７４からガスを吹き出し、周囲のガスを巻き込みながらガス流を増大させる。
　コロナ内電極２８１，２８２，２８３，２８４は、それぞれ対向しているコロナ外電極２９１，２９２，２９３，２９４と所定の電位差が得られるように、外部から電圧がかけられている。電圧を印加する手段としては、分圧コンデンサを用いて、カソードとアノードの電極１６ａ，１６ｂ間を分圧してもよい。内外電極間の電位差が一定以上になるとコロナ放電（誘電体バリア放電）が発生し、この放電光が電極１６ａ，１６ｂ間を照射し、ガスを電離させる。
　バー２４０，２５０，２６０，２７０のそれぞれは本開示における「ノズル構造体」の一例である。バー２４０のスリット２４４及びバー２６０のスリット２６４のそれぞれは本開示における「第１のスリット」の一例であり、バー２５０のスリット２５４及びバー２７０のスリット２７４のそれぞれは本開示における「第２のスリット」の一例である。バー２４０及びバー２５０のそれぞれ又はこれらの組み合わせは本開示における「第１のノズル構造体」の一例であり、バー２６０及びバー２７０のそれぞれ又はこれらの組み合わせは本開示における「第２のノズル構造体」の一例である。
　バー２４０のスリット２４４は本開示の「第３のスリット」の一例であり、バー２５０のスリット２５４は本開示の「第４のスリット」の一例である。バー２６０のスリット２６４は本開示の「第５のスリット」の一例であり、バー２７０のスリット２７４は本開示の「第６のスリット」の一例である。
　７．３　作用・効果
　実施形態６によれば、電極１６ａ，１６ｂ間に供給するガスの流れを作るバー２４０，２５０，２６０，２７０、あるいはこれらのバーに代わるリングがコロナ予備電離の手段を兼ねることができ、コンパクトな装置の設計が可能である。また、実施形態６によれば、コロナ発光がバー２４０，２５０，２６０，２７０やリングに遮られることがないため、強力に予備電離が可能となる。
　８．電子デバイスの製造方法
　図１９は、露光装置４００の構成例を概略的に示す。露光装置４００は、照明光学系４４４と、投影光学系４５０とを含む。照明光学系４４４は、レーザ装置１００から入射したレーザ光によって、レチクルステージＲＴに配置された不図示のレチクルのレチクルパターンを照明する。投影光学系４５０は、レチクルを透過したレーザ光を、縮小投影してワークピーステーブルＷＴ上に配置された不図示のワークピースに結像させる。ワークピースはレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。
　露光装置４００は、レチクルステージＲＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、レチクルパターンを反映したレーザ光をワークピース上に露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにレチクルパターンを転写後、複数の工程を経ることで半導体デバイスを製造することができる。半導体デバイスは本開示における「電子デバイス」の一例である。
　図１９におけるレーザ装置１００は、実施形態２～６として説明したレーザ装置などであってもよい。
　９．その他
　上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。したがって、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る。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
　本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」、「有する」、「備える」、「具備する」などの用語は、「記載されたもの以外の構成要素の存在を除外しない」と解釈されるべきである。また、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。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきである。さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。

Claims (20)

  1. 　内部にレーザガスが導入されるチャンバと、
    　前記チャンバ内に配置された一対の電極と、
    　前記電極間に電圧を印加する電源と、
    　前記レーザガスを受け入れる内部通路及び前記内部通路に通じたスリットを有し、前記スリットから吹き出される前記レーザガスによって前記電極間に前記レーザガスの流れを生じさせるノズル構造体と、
    　前記チャンバ内の前記レーザガスを吸い込む吸入口を有し、前記吸入口から吸い込んだ前記レーザガスを前記ノズル構造体へと導くガス流路と、
    　前記ガス流路を通じて前記ノズル構造体の前記内部通路に向けて前記レーザガスを送風する送風装置と、
    　を備えるレーザ装置。
  2. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記スリットの少なくとも一部は、前記電極間の放電空間を、前記電極の短手方向である第１の方向に延長した空間内に配置される、
    　レーザ装置。
  3. 　請求項２に記載のレーザ装置であって、
    　前記スリットの少なくとも一部は、前記電極の長手方向である第２の方向と平行である、
    　レーザ装置。
  4. 　請求項３に記載のレーザ装置であって、
    　前記スリットは第１のスリット及び第２のスリットを備え、
    　前記第１のスリット及び前記第２のスリットは、前記一対の電極が向かい合う方向である第３の方向に離れて配置され、前記第１のスリットと前記第２のスリットとの前記第３の方向の間隔が前記電極の間隔よりも小さい、
    　レーザ装置。
  5. 　請求項３に記載のレーザ装置であって、
    　前記スリットの前記第２の方向の長さは、前記電極の前記第２の方向の長さよりも大きい、
    　レーザ装置。
  6. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記ノズル構造体は、前記電極間を流れる前記レーザガスの流れに対して、前記電極よりも上流側に配置される、
    　レーザ装置。
  7. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記ノズル構造体は、前記電極間を流れる前記レーザガスの流れに対して、前記電極よりも下流側に配置される、
    　レーザ装置。
  8. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記ノズル構造体は第１のノズル構造体及び第２のノズル構造体を備え、
    　前記第１のノズル構造体は、前記電極間を流れる前記レーザガスの流れに対して、前記電極よりも上流側に配置され、
    　前記第２のノズル構造体は、前記電極間を流れる前記レーザガスの流れに対して、前記電極よりも下流側に配置される、
    　レーザ装置。
  9. 　請求項８に記載のレーザ装置であって、
    　前記第１のノズル構造体は、前記スリットとしての第３のスリット及び第４のスリットを備え、
    　前記第２のノズル構造体は、前記スリットとしての第５のスリット及び第６のスリットを備え、
    　前記第３のスリット及び前記第４のスリットは、前記一対の電極が向かい合う方向である第３の方向に離れて配置され、
    　前記第５のスリット及び前記第６のスリットは、前記第３の方向に離れて配置され、
    　前記第５のスリットと前記第６のスリットとの前記第３の方向の間隔は、前記第３のスリットと前記第４のスリットとの前記第３の方向の間隔よりも大きい、
    　レーザ装置。
  10. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記ノズル構造体はリング状であり、前記スリットは前記リング状の前記ノズル構造体の内周面に設けられる、
    　レーザ装置。
  11. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記ノズル構造体はバー状である、
    　レーザ装置。
  12. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記レーザガスが流れる経路に配置されるダストフィルタをさらに備える、
    　レーザ装置。
  13. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記電極及び前記ノズル構造体に接続されるコロナ外電極と、
    　前記ノズル構造体の内部に配置されるコロナ内電極と、
    　をさらに備える、レーザ装置。
  14. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記ノズル構造体は、絶縁材料で構成されている、
    　レーザ装置。
  15. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記送風装置は、ファンと前記ファンを回転させるモータとを含む、
    　レーザ装置。
  16. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記送風装置は、コンプレッサを含む、
    　レーザ装置。
  17. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記レーザガスはフッ素を含む、
    　レーザ装置。
  18. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記ガス流路の少なくとも一部は、前記チャンバの外部に設けられる、
    　レーザ装置。
  19. 　請求項１に記載のレーザ装置であって、
    　前記ガス流路は前記チャンバ内に設けられ、
    　前記レーザガスは前記チャンバ内で循環する、
    　レーザ装置。
  20. 　電子デバイスの製造方法であって、
    　内部にレーザガスが導入されるチャンバと、
    　前記チャンバ内に配置された一対の電極と、
    　前記電極間に電圧を印加する電源と、
    　前記レーザガスを受け入れる内部通路及び前記内部通路に通じたスリットを有し、前記スリットから吹き出される前記レーザガスによって前記電極間に前記レーザガスの流れを生じさせるノズル構造体と、
    　前記チャンバ内の前記レーザガスを吸い込む吸入口を有し、前記吸入口から吸い込んだ前記レーザガスを前記ノズル構造体へと導くガス流路と、
    　前記ガス流路を通じて前記ノズル構造体の前記内部通路に向けて前記レーザガスを送風する送風装置と、を備えるレーザ装置によってレーザ光を生成し、
    　前記レーザ光を露光装置に出力し、
    電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記レーザ光を露光すること
    　を含む電子デバイスの製造方法。
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