特許 7547508 放電電極、アノードの製造方法、及び電子デバイスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-30

(45)【発行日】2024-09-09

(54)【発明の名称】放電電極、アノードの製造方法、及び電子デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 3/038 20060101AFI20240902BHJP

【ＦＩ】

H01S3/038 Z

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2022570843

(86)(22)【出願日】2020-12-23

(86)【国際出願番号】 JP2020048102

(87)【国際公開番号】W WO2022137374

(87)【国際公開日】2022-06-30

【審査請求日】2023-11-10

(73)【特許権者】

【識別番号】300073919

【氏名又は名称】ギガフォトン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105212

【弁理士】

【氏名又は名称】保坂 延寿

(72)【発明者】

【氏名】堀 司

(72)【発明者】

【氏名】清田 恭章

(72)【発明者】

【氏名】勝海 久和

【審査官】大西 孝宣

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１７９５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１０３６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３３２７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１５２２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１７９２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２１８９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１２５６３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００９３１１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第４３１７０６７（ＵＳ，Ａ）

【文献】特表２００７－５１０２８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｓ ３／０３ － ３／０３８

Ｈ０１Ｓ ３／０９７ － ３／０９７９

Ｈ０１Ｓ ３／１０４

Ｈ０１Ｓ ３／１３４

Ｈ０１Ｓ ３／２２ － ３／２２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フッ素を含むレーザガスを放電により励起するガスレーザ装置に使用される放電電極であって、
カソードと、
アノードと、
を備え、
前記アノードは、
前記カソードの長手方向に垂直な放電方向に前記カソードと対向して配置され、
金属を含む電極基材と、前記電極基材の表面の一部を被覆しており絶縁材料を含むコーティング層と、を含み、
前記長手方向に垂直な断面における第１の角部であって前記電極基材の側面である第１の側面で構成される第１の直線部と前記電極基材の放電面である第１の放電面で構成される第１の曲線部とをつなぐ前記第１の角部が、前記断面における第２の角部であって前記コーティング層の側面である第２の側面で構成される第２の直線部と前記コーティング層の放電面である第２の放電面で構成される第２の曲線部とをつなぐ前記第２の角部よりも、前記放電方向において前記カソードに近い、
放電電極。

【請求項2】

請求項１に記載の放電電極であって、
前記第１の放電面及び前記第２の放電面は、前記カソードに向かって凸状の曲面である、放電電極。

【請求項3】

請求項１に記載の放電電極であって、
前記第１の角部と前記第２の角部との前記放電方向における距離は、前記第１の角部から前記第１の曲線部までの前記放電方向における距離の最大値以上である、放電電極。

【請求項4】

請求項１に記載の放電電極であって、
前記第１の角部と前記第２の角部との前記放電方向における距離は０．２ｍｍ以上である、放電電極。

【請求項5】

請求項１に記載の放電電極であって、
前記コーティング層は、絶縁材料及び金属を含む、放電電極。

【請求項6】

請求項１に記載の放電電極であって、
前記放電方向における前記コーティング層の長さは、前記長手方向と前記放電方向との両方に垂直な方向における前記電極基材の幅以上である、放電電極。

【請求項7】

請求項１に記載の放電電極であって、
前記放電方向における前記コーティング層の長さは４ｍｍ以上である、放電電極。

【請求項8】

請求項１に記載の放電電極であって、
前記コーティング層のうちの前記第１の側面を被覆する部分が、前記第２の角部よりも前記カソードから離れた位置において第１の厚みを有し、前記第２の角部から前記カソードに近づくにつれて薄くなるように構成された、放電電極。

【請求項9】

請求項１に記載の放電電極であって、
前記コーティング層のうちの前記第１の側面を被覆する部分が、前記コーティング層のうちの前記第１の放電面を被覆する部分の厚みの１倍以上、３倍以下の第１の厚みを有する、放電電極。

【請求項10】

請求項１に記載の放電電極であって、
前記コーティング層のうちの前記第１の側面を被覆する部分が、前記コーティング層のうちの前記第１の放電面を被覆する部分の厚みの１倍以上、２倍以下の第１の厚みを有する、放電電極。

【請求項11】

請求項１に記載の放電電極であって、
前記コーティング層のうちの前記第１の側面を被覆する部分が、０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下の第１の厚みを有する、放電電極。

【請求項12】

請求項１に記載の放電電極であって、
前記コーティング層のうちの前記第１の側面を被覆する部分が、０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下の第１の厚みを有する、放電電極。

【請求項13】

請求項１に記載の放電電極であって、
前記コーティング層のうちの前記第１の側面を被覆する部分が、前記第２の角部よりも前記カソードから離れた位置において第１の厚みを有する第１の領域と、前記第１の領域よりも前記カソードから離れた位置において前記第１の厚みより大きい第２の厚みを有する第２の領域と、を含む、放電電極。

【請求項14】

請求項１３に記載の放電電極であって、
前記コーティング層の厚みは、前記第１の領域と前記第２の領域との間で階段状に変化する、放電電極。

【請求項15】

請求項１３に記載の放電電極であって、
前記コーティング層の厚みは、前記第１の領域と前記第２の領域との間でテーパー状に変化する、放電電極。

【請求項16】

請求項１に記載の放電電極を備えたレーザチャンバ。

【請求項17】

請求項１６に記載のレーザチャンバを含むガスレーザ装置。

【請求項18】

フッ素を含むレーザガスを放電により励起するガスレーザ装置に使用される放電電極のアノードの製造方法であって、
前記アノードを構成する電極基材の表面のうちの第１の側面と前記放電電極のカソードと対向する面となる第１の放電面とにコーティング層を形成する第１の工程と、
目標形状に近づくように前記コーティング層の一部を除去する第２の工程と、
を含み、
前記第２の工程は、前記カソードの長手方向に垂直な断面における第１の角部であって前記第１の側面で構成される第１の直線部と前記第１の放電面で構成される第１の曲線部とをつなぐ前記第１の角部が、前記断面における第２の角部であって前記コーティング層の側面である第２の側面で構成される第２の直線部と前記コーティング層の放電面である第２の放電面で構成される第２の曲線部とをつなぐ前記第２の角部よりも、前記アノードと前記カソードとの間の放電方向において前記カソードが配置される位置に近くなるように前記コーティング層の一部を除去することを含む、製造方法。

【請求項19】

請求項１８に記載の製造方法であって、
前記第１の工程は、前記第１の角部が、前記第２の角部よりも、前記放電方向において前記カソードが配置される位置から遠くなるように前記コーティング層を形成する、製造方法。

【請求項20】

電子デバイスの製造方法であって、
フッ素を含むレーザガスを放電により励起するガスレーザ装置に使用される放電電極であって、
カソードと、
アノードと、
を備え、
前記アノードは、
前記カソードの長手方向に垂直な放電方向に前記カソードと対向して配置され、
金属を含む電極基材と、前記電極基材の表面の一部を被覆しており絶縁材料を含むコーティング層と、を含み、
前記長手方向に垂直な断面における第１の角部であって前記電極基材の側面である第１の側面で構成される第１の直線部と前記電極基材の放電面である第１の放電面で構成される第１の曲線部とをつなぐ前記第１の角部が、前記断面における第２の角部であって前記コーティング層の側面である第２の側面で構成される第２の直線部と前記コーティング層の放電面である第２の放電面で構成される第２の曲線部とをつなぐ前記第２の角部よりも、前記放電方向において前記カソードに近い、
前記放電電極
を備えたレーザチャンバを含むガス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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、放電電極、アノードの製造方法、及び電子デバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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。たとえば、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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－１７９５９９号公報

【文献】特開２００７－１０３６２８号公報

【概要】

【0005】

本開示の１つの観点に係る放電電極は、フッ素を含むレーザガスを放電により励起するガスレーザ装置に使用される放電電極であって、カソードと、アノードと、を備える。アノードは、カソードの長手方向に垂直な放電方向にカソードと対向して配置され、金属を含む電極基材と、電極基材の表面の一部を被覆しており絶縁材料を含むコーティング層と、を含み、長手方向に垂直な断面における第１の角部であって電極基材の側面である第１の側面で構成される第１の直線部と電極基材の放電面である第１の放電面で構成される第１の曲線部とをつなぐ第１の角部が、断面における第２の角部であってコーティング層の側面である第２の側面で構成される第２の直線部とコーティング層の放電面である第２の放電面で構成される第２の曲線部とをつなぐ第２の角部よりも、放電方向においてカソードに近い。

【0006】

本開示の１つの観点に係るアノードの製造方法は、フッ素を含むレーザガスを放電により励起するガスレーザ装置に使用される放電電極のアノードの製造方法であって、アノードを構成する電極基材の表面のうちの第１の側面と放電電極のカソードと対向する面となる第１の放電面とにコーティング層を形成する第１の工程と、目標形状に近づくようにコーティング層の一部を除去する第２の工程と、を含む。第２の工程は、カソードの長手方向に垂直な断面における第１の角部であって第１の側面で構成される第１の直線部と第１の放電面で構成される第１の曲線部とをつなぐ第１の角部が、断面における第２の角部であってコーティング層の側面である第２の側面で構成される第２の直線部とコーティング層の放電面である第２の放電面で構成される第２の曲線部とをつなぐ第２の角部よりも、アノードとカソードとの間の放電方向においてカソードが配置される位置に近くなるようにコーティング層の一部を除去することを含む。

【0007】

本開示の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、放電電極を備えたレーザチャンバを含むガス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。放電電極は、フッ素を含むレーザガスを放電により励起するガスレーザ装置に使用される放電電極であって、カソードと、アノードと、を備える。アノードは、カソードの長手方向に垂直な放電方向にカソードと対向して配置され、金属を含む電極基材と、電極基材の表面の一部を被覆しており絶縁材料を含むコーティング層と、を含み、長手方向に垂直な断面における第１の角部であって電極基材の側面である第１の側面で構成される第１の直線部と電極基材の放電面である第１の放電面で構成される第１の曲線部とをつなぐ第１の角部が、断面における第２の角部であってコーティング層の側面である第２の側面で構成される第２の直線部とコーティング層の放電面である第２の放電面で構成される第２の曲線部とをつなぐ第２の角部よりも、放電方向においてカソードに近い。

【図面の簡単な説明】

【0008】

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】図１は、比較例に係るガスレーザ装置の構成を模式的に示す。

【図2】図２は、図１に示されるレーザチャンバ及びその内部の構成を模式的に示す。

【図3】図３は、図１及び図２に示されるカソード及びアノードの斜視図である。

【図4】図４は、比較例におけるカソード及びアノードの間の放電の様子を模式的に示す。

【図5】図５は、図４に示されるカソード及びアノードの間の放電が行われた後の様子を模式的に示す。

【図6】図６は、図４に示されるカソード及びアノードの間の放電の次の放電の様子を模式的に示す。

【図7】図７は、図４に示されるカソード及びアノードの間の放電の次の放電の様子を模式的に示す。

【図8】図８は、第１の実施形態に係る放電電極を構成するアノードの断面図である。

【図9】図９は、第１の実施形態におけるカソード及びアノードの間の放電の様子を模式的に示す。

【図10】図１０は、第２の実施形態に係る放電電極を構成するアノードの断面図である。

【図11】図１１は、第２の実施形態の第１の変形例に係る放電電極を構成するアノードの断面図である。

【図12】図１２は、第２の実施形態の第２の変形例に係る放電電極を構成するアノードの断面図である。

【図13】図１３は、第２の実施形態の第３の変形例に係る放電電極を構成するアノードの断面図である。

【図14】図１４は、第２の実施形態の第４の変形例に係る放電電極を構成するアノードの断面図である。

【図15】図１５は、第３の実施形態に係る放電電極を構成するアノードの製造工程を示す断面図である。

【図16】図１６は、第３の実施形態に係る放電電極を構成するアノードの製造工程を示す断面図である。

【図17】図１７は、ガスレーザ装置に接続された露光装置の構成を概略的に示す。

【実施形態】

【0009】

＜内容＞
１．比較例
１．１ ガスレーザ装置１の構成
１．２ 動作
１．３ 比較例の課題
２．コーティング層１１２の形状を改良したアノード１１ｂ
２．１ 構成
２．２ 動作
２．３ 作用
３．コーティング層１１２の厚みを変化させたアノード１１ｂ
３．１ 構成
３．２ 作用
４．アノード１１ｂの製造方法
４．１ 製造工程
４．２ 作用
５．その他

【0010】

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。

【0011】

１．比較例
１．１ ガスレーザ装置１の構成
図１は、比較例に係るガスレーザ装置１の構成を模式的に示す。図１に示されるガスレーザ装置１は、レーザチャンバ１０と、一対の放電電極を構成するカソード１１ａ及びアノード１１ｂと、充電器１２と、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）１３と、狭帯域化モジュール１４と、出力結合ミラー１５と、レーザコントローラ３０と、を含む。狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５とが、光共振器を構成する。レーザチャンバ１０は、光共振器の光路に配置されている。図１においては、カソード１１ａ及びアノード１１ｂの間の放電方向に略垂直で、且つ、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略垂直な方向から見たレーザチャンバ１０の内部構成が示されている。

【0012】

図２は、図１に示されるレーザチャンバ１０及びその内部の構成を模式的に示す。図１においては、出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向に略平行な方向から見たレーザチャンバ１０の内部構成が示されている。

【0013】

出力結合ミラー１５から出力されるレーザ光の進行方向を、＋Ｚ方向とする。カソード１１ａ及びアノード１１ｂの間の放電方向を、＋Ｖ方向又は－Ｖ方向とする。＋Ｚ方向と＋Ｖ方向とは互いに垂直な方向である。これらの両方に垂直な方向を、＋Ｈ方向又は－Ｈ方向とする。－Ｖ方向は、重力方向とほぼ一致する。

【0014】

レーザチャンバ１０は、カソード１１ａ及びアノード１１ｂと、クロスフローファン２１と、熱交換器２３と、を収容している。

【0015】

レーザチャンバ１０の一部に開口が形成され、この開口は電気絶縁部２０によって塞がれている。電気絶縁部２０はカソード１１ａを支持している。電気絶縁部２０には、複数の導電部２０ａが埋め込まれている。導電部２０ａの各々はカソード１１ａに電気的に接続されている。

【0016】

レーザチャンバ１０の内部にはリターンプレート１０ｃが配置されている。アノード１１ｂはリターンプレート１０ｃに支持されている。アノード１１ｂはリターンプレート１０ｃ及びレーザチャンバ１０の導電性部材を介して接地電位に電気的に接続されている。

【0017】

図２に示されるように、リターンプレート１０ｃは、図１の紙面の奥行側と手前側とに、レーザガスが通過するための隙間を有している。

【0018】

クロスフローファン２１の回転軸は、レーザチャンバ１０の外部に配置されたモータ２２に接続されている。モータ２２は、クロスフローファン２１を回転させる。これにより、図２に矢印Ａで示されるようにレーザガスがレーザチャンバ１０の内部で循環する。熱交換器２３は、放電によって高温となったレーザガスの熱エネルギーをレーザチャンバ１０の外部に排出する。

【0019】

レーザチャンバ１０には、例えばレアガスとしてアルゴンガス又はクリプトンガス、ハロゲンガスとしてフッ素ガス、バッファガスとしてネオンガス等を含むレーザガスが封入される。レーザチャンバ１０の両端にはウインドウ１０ａ及び１０ｂが設けられている。

【0020】

充電器１２は、パルスパワーモジュール１３に供給するための電気エネルギーを保持する。パルスパワーモジュール１３は、図示しない充電コンデンサと、スイッチ１３ａと、を含む。充電器１２に、パルスパワーモジュール１３の充電コンデンサが接続される。パルスパワーモジュール１３の充電コンデンサに、導電部２０ａを介してカソード１１ａが接続される。

【0021】

図３は、図１及び図２に示されるカソード１１ａ及びアノード１１ｂの斜視図である。カソード１１ａ及びアノード１１ｂの各々の長手方向は、Ｚ軸に略平行である。アノード１１ｂは、カソード１１ａから見て－Ｖ方向の位置にカソード１１ａと対向して配置されている。図３においてはカソード１１ａ及びアノード１１ｂの各々の長手方向の両端付近が示され、中央の一部が省略されている。

【0022】

アノード１１ｂは、金属を含む電極基材１１１と、電極基材１１１の表面の一部を被覆しており絶縁材料を含むコーティング層１１２と、を含む。電極基材１１１の側面を第１の側面ＳＳ１とする。電極基材１１１のカソード１１ａと対向する放電面を第１の放電面ＤＳ１とする。コーティング層１１２の側面を第２の側面ＳＳ２とする。コーティング層１１２のカソード１１ａと対向する放電面を第２の放電面ＤＳ２とする。

【0023】

本開示において放電面とは、放電電極として対をなす他の電極と対向する面をいうものとする。第１の放電面ＤＳ１がコーティング層１１２で覆われている場合に、必ずしも第１の放電面ＤＳ１において放電が起こるわけではない。

【0024】

図１を再び参照し、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とを含む。狭帯域化モジュール１４の代わりに、高反射ミラーが用いられてもよい。

【0025】

出力結合ミラー１５は、狭帯域化モジュール１４の選択波長の光を透過する材料で構成され、その１つの面には部分反射膜がコーティングされている。

【0026】

１．２ 動作
レーザコントローラ３０は、図示しない露光装置から、目標パルスエネルギーの設定データと、発光トリガ信号と、を受信する。レーザコントローラ３０は、目標パルスエネルギーの設定データに基づいて、充電器１２に充電電圧の設定データを送信する。また、レーザコントローラ３０は、発光トリガ信号に基づいて、パルスパワーモジュール１３にトリガ信号を送信する。

【0027】

パルスパワーモジュール１３は、レーザコントローラ３０からトリガ信号を受信すると、充電器１２に充電された電気エネルギーからパルス状の高電圧を生成し、この高電圧をカソード１１ａ及びアノード１１ｂの間に印加する。

【0028】

カソード１１ａ及びアノード１１ｂの間に高電圧が印加されると、カソード１１ａ及びアノード１１ｂの間に放電が起こる。この放電のエネルギーにより、レーザチャンバ１０内のレーザ媒質が励起されて高エネルギー準位に移行する。励起されたレーザ媒質が、その後低エネルギー準位に移行するとき、そのエネルギー準位差に応じた波長の光を放出する。

【0029】

レーザチャンバ１０内で発生した光は、ウインドウ１０ａ及び１０ｂを介してレーザチャンバ１０の外部に出射する。レーザチャンバ１０のウインドウ１０ａから出射した光は、Ｈ軸方向のビーム幅をプリズム１４ａによって拡大させられて、グレーティング１４ｂに入射する。
プリズム１４ａからグレーティング１４ｂに入射した光は、グレーティング１４ｂの複数の溝によって反射されるとともに、光の波長に応じた方向に回折させられる。

【0030】

プリズム１４ａは、グレーティング１４ｂからの回折光のＨ軸方向のビーム幅を縮小させるとともに、その光を、ウインドウ１０ａを介して、レーザチャンバ１０に戻す。
出力結合ミラー１５は、レーザチャンバ１０のウインドウ１０ｂから出射した光のうちの一部を透過させて出力し、他の一部を反射させてレーザチャンバ１０内に戻す。

【0031】

このようにして、レーザチャンバ１０から出射した光は、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、カソード１１ａ及びアノード１１ｂの間の放電空間を通過する度に増幅される。この光は、狭帯域化モジュール１４で折り返される度に狭帯域化される。こうしてレーザ発振し狭帯域化された光が、出力結合ミラー１５からレーザ光として出力される。

【0032】

１．３ 比較例の課題
図４は、比較例におけるカソード１１ａ及びアノード１１ｂの間の放電の様子を模式的に示す。カソード１１ａ及びアノード１１ｂの間に放電空間５０が形成される。
コーティング層１１２は、電極基材１１１の表面が劣化することを抑制するために絶縁材料を含み、コーティング層１１２を構成する材料の抵抗率は電極基材１１１を構成する材料の抵抗率よりも高くなっている。しかし、コーティング層１１２の電気抵抗が高すぎると放電しにくくなるため、コーティング層１１２には絶縁材料の他に金属も含まれている。また、カソード１１ａ及びアノード１１ｂの間に高電圧が印加されたとき、アノード１１ｂの角部の付近に電界が集中しやすい。このため、放電空間５０はコーティング層１１２の角部の付近にも及ぶ。

【0033】

図５は、図４に示されるカソード１１ａ及びアノード１１ｂの間の放電が行われた後の様子を模式的に示す。レーザチャンバ１０の内部ではクロスフローファン２１（図２参照）により矢印Ａで示される方向にレーザガスが循環しているため、放電によって生成されたイオン又は金属微粒子を含む放電生成物５１は図４の放電空間５０から見て＋Ｈ方向の位置に移動する。

【0034】

図６及び図７は、図４に示されるカソード１１ａ及びアノード１１ｂの間の放電の次の放電の様子を模式的に示す。図６においては、放電生成物５１がカソード１１ａ及びアノード１１ｂの近くに位置し、図７においては、放電生成物５１がカソード１１ａ及びアノード１１ｂから遠くに位置している。
図６においては、放電によるカソード１１ａからアノード１１ｂへの電子の流れが放電生成物５１に引き寄せられる。このため、図６における放電空間５０は＋Ｈ方向に偏って形成され、放電が不安定となり、レーザ光の生成が不安定となる。
一方、図７のように、放電生成物５１がカソード１１ａ及びアノード１１ｂから遠くに位置していれば、放電空間５０は放電生成物５１の影響をあまり受けずに、図４における放電空間５０と同様に形成される。

【0035】

レーザ光の繰り返し周波数を低減せずに、カソード１１ａ及びアノード１１ｂから放電生成物５１までの距離を大きくするためには、次の（１）又は（２）の方法がある。
（１）クロスフローファン２１によるレーザガスの流速を大きくする
（２）放電空間５０のＨ軸方向の幅を小さくする

【0036】

しかしながら、レーザガスの流速を大きくすると、モータ２２を駆動するための消費電力が大きくなってしまう場合がある。消費電力はレーザガスの流速の３乗に比例する。
また、放電空間５０のＨ軸方向の幅を小さくするために、カソード１１ａ及びアノード１１ｂの幅を狭くすることが考えられるが、電極の幅を狭くすると電気抵抗が高くなってしまう場合がある。

【0037】

以下に説明するいくつかの実施形態は、電極基材１１１の第１の角部Ｃ１がコーティング層１１２の第２の角部Ｃ２よりもカソード１１ａに近くなるように構成される。これにより、放電空間５０がコーティング層１１２の第２の角部Ｃ２の付近にまで及ばないようにして、放電空間５０のＨ軸方向の幅を小さくすることができる。

【0038】

２．コーティング層１１２の形状を改良したアノード１１ｂ
２．１ 構成
図８は、第１の実施形態に係る放電電極を構成するアノード１１ｂの断面図である。図８は、アノード１１ｂを構成する電極基材１１１及びコーティング層１１２のＺ軸に垂直な断面を示す。図８には図示されていないカソード１１ａは、アノード１１ｂから見て＋Ｖ方向に位置する。カソード１１ａは図３を参照しながら説明したものと同様である。

【0039】

電極基材１１１の断面は、第１の直線部Ｓ１と第１の曲線部Ｄ１とを含む。第１の直線部Ｓ１は、電極基材１１１の側面である第１の側面ＳＳ１（図３参照）で構成される輪郭線である。第１の曲線部Ｄ１は、電極基材１１１の放電面である第１の放電面ＤＳ１で構成される輪郭線である。第１の直線部Ｓ１と第１の曲線部Ｄ１とは第１の角部Ｃ１で接続されている。

【0040】

コーティング層１１２の断面は、第２の直線部Ｓ２と第２の曲線部Ｄ２とを含む。第２の直線部Ｓ２は、コーティング層１１２の側面である第２の側面ＳＳ２で構成される輪郭線である。第２の曲線部Ｄ２は、コーティング層１１２の放電面である第２の放電面ＤＳ２で構成される輪郭線である。第２の直線部Ｓ２と第２の曲線部Ｄ２とは第２の角部Ｃ２で接続されている。

【0041】

第１の角部Ｃ１及び第２の角部Ｃ２は、次のように定義されてもよい。第１の直線部Ｓ１をカソード１１ａに向かって延長した直線をＥ１としたとき、電極基材１１１の断面の輪郭線が第１の直線部Ｓ１から第１の曲線部Ｄ１と直線Ｅ１とに分岐する点が第１の角部Ｃ１である。第２の直線部Ｓ２をカソード１１ａに向かって延長した直線をＥ２としたとき、コーティング層１１２の断面の輪郭線が第２の直線部Ｓ２から第２の曲線部Ｄ２と直線Ｅ２とに分岐する点が第２の角部Ｃ２である。

【0042】

図８においては、電極基材１１１の２つの側面で構成される２つの第１の直線部Ｓ１が互いに平行である場合を示しているが、本開示はこれに限定されない。第１の直線部Ｓ１は平行でなくてもよい。
図８においては、コーティング層１１２の２つの側面で構成される２つの第２の直線部Ｓ２が互いに平行である場合を示しているが、本開示はこれに限定されない。第２の直線部Ｓ２は平行でなくてもよい。

【0043】

第１の実施形態においては、第１の角部Ｃ１が第２の角部Ｃ２よりもＶ軸方向においてカソード１１ａに近くなるようにコーティング層１１２が形成される。

【0044】

第１の曲線部Ｄ１及び第２の曲線部Ｄ２は、いずれもカソード１１ａに向かって凸状の曲線である。すなわち、図３に示されるように、第１の放電面ＤＳ１及び第２の放電面ＤＳ２は、いずれもカソード１１ａに向かって凸状の曲面である。

【0045】

第１の角部Ｃ１と第２の角部Ｃ２とのＶ軸方向における距離をＬ１とする。第１の角部Ｃ１から第１の曲線部Ｄ１までのＶ軸方向における距離の最大値をＬ２とする。最大値Ｌ２は、第１の角部Ｃ１から第１の曲線部Ｄ１のうちのカソード１１ａに向かって最も突き出た部分までのＶ軸方向における距離に相当する。距離Ｌ１は、最大値Ｌ２以上であることが望ましい。また、距離Ｌ１は、０．２ｍｍ以上であることが望ましい。

【0046】

Ｖ軸方向におけるコーティング層１１２の長さをＬ３とする。長さＬ３は、コーティング層１１２の－Ｖ方向の端部から、第２の曲線部Ｄ２のうちのカソード１１ａに向かって最も突き出た部分までのＶ軸方向における距離に相当する。Ｈ軸方向における電極基材１１１の幅をＬ４とする。長さＬ３は、幅Ｌ４以上であることが望ましい。また、長さＬ３は、４ｍｍ以上であることが望ましい。

【0047】

コーティング層１１２のうちの第１の側面ＳＳ１を被覆する部分は、第２の角部Ｃ２よりもカソード１１ａから離れた位置において第１の厚みＴ１を有し、第２の角部Ｃ２からカソード１１ａに近づくにつれて薄くなる。従って、コーティング層１１２のうちの第２の角部Ｃ２よりカソード１１ａに近く第１の角部Ｃ１よりもカソード１１ａから離れた位置における第４の厚みＴ４は、第１の厚みＴ１より小さい。

【0048】

コーティング層１１２のうちの第１の放電面ＤＳ１を被覆する部分が第３の厚みＴ３を有するものとする。第１の厚みＴ１は、第３の厚みＴ３の１倍以上、３倍以下であることが望ましい。第１の厚みＴ１は、第３の厚みＴ３の１倍以上、２倍以下であることがさらに望ましい。また、第１の厚みＴ１は、０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下であることが望ましい。第１の厚みＴ１は、０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下であることがさらに望ましい。

【0049】

電極基材１１１は金属を含む。電極基材１１１に含まれる金属は例えば銅である。コーティング層１１２は、絶縁材料及び金属を含む。コーティング層１１２に含まれる絶縁材料は例えばアルミナであり、金属は例えば銅である。

【0050】

第１の実施形態に係るレーザチャンバ１０は、第１の実施形態に係る放電電極を備える。放電電極に含まれるアノード１１ｂ以外の点については、レーザチャンバ１０は図１及び図２を参照しながら説明したものと同様である。
第１の実施形態に係るガスレーザ装置１は、第１の実施形態に係るレーザチャンバ１０を備える。アノード１１ｂ以外の点については、ガスレーザ装置１は図１及び図２を参照しながら説明したものと同様である。

【0051】

２．２ 動作
図９は、第１の実施形態におけるカソード１１ａ及びアノード１１ｂの間の放電の様子を模式的に示す。第１の実施形態においては、電極基材１１１の第１の角部Ｃ１がコーティング層１１２の第２の角部Ｃ２よりもカソード１１ａに近くなるようにコーティング層１１２が形成されている。これによれば、第２の角部Ｃ２の付近に電界が集中することが抑制され、放電空間５０の幅が狭くなって電極基材１１１の幅Ｌ４に近くなる。これにより、次の放電の時においてカソード１１ａ及びアノード１１ｂから放電生成物５１（図６及び図７参照）までの距離がより大きくなる。このため、放電生成物５１の影響をあまり受けずに放電空間５０が形成され、放電が安定化する。

【0052】

２．３ 作用
（１）第１の実施形態に係る放電電極は、フッ素を含むレーザガスを放電により励起するガスレーザ装置１に使用される放電電極であって、カソード１１ａと、アノード１１ｂと、を備える。アノード１１ｂは、Ｖ軸方向にカソード１１ａと対向して配置される。アノード１１ｂは、金属を含む電極基材１１１と、電極基材１１１の表面の一部を被覆しており絶縁材料を含むコーティング層１１２と、を含む。アノード１１ｂは、Ｚ軸に垂直な断面における第１の角部Ｃ１が、第２の角部Ｃ２よりも、Ｖ軸方向においてカソード１１ａに近い。
これによれば、第２の角部Ｃ２の付近に電界が集中することが抑制され、放電空間５０の幅を狭くすることができる。これにより放電が安定化する。

【0053】

（２）第１の実施形態において、第１の放電面ＤＳ１及び第２の放電面ＤＳ２は、カソード１１ａに向かって凸状の曲面である。
これによれば、アノード１１ｂのＨ軸方向の幅の中央付近に放電のエネルギーを集中させ、放電空間５０の幅を狭くすることができる。

【0054】

（３）第１の実施形態において、第１の角部Ｃ１と第２の角部Ｃ２とのＶ軸方向における距離Ｌ１は、第１の角部Ｃ１から第１の曲線部Ｄ１までのＶ軸方向における距離の最大値Ｌ２以上である。
これによれば、第２の角部Ｃ２の付近に電界が集中することが抑制され、放電空間５０の幅を狭くすることができる。

【0055】

（４）第１の実施形態において、第１の角部Ｃ１と第２の角部Ｃ２とのＶ軸方向における距離Ｌ１は０．２ｍｍ以上である。
これによれば、第２の角部Ｃ２の付近に電界が集中することが抑制され、放電空間５０の幅を狭くすることができる。

【0056】

（５）第１の実施形態において、コーティング層１１２は、絶縁材料及び金属を含む。
これによれば、カソード１１ａ及びアノード１１ｂの間の放電の安定性と、アノード１１ｂの劣化の抑制と、を両立することができる。

【0057】

（６）第１の実施形態において、Ｖ軸方向におけるコーティング層１１２の長さＬ３は、Ｈ軸方向における電極基材１１１の幅Ｌ４以上である。
これによれば、Ｖ軸方向におけるコーティング層１１２の長さＬ３が短い場合に比べて電極寿命を長くすることができる。

【0058】

（７）第１の実施形態において、Ｖ軸方向におけるコーティング層１１２の長さＬ３は４ｍｍ以上である。
これによれば、Ｖ軸方向におけるコーティング層１１２の長さＬ３が短い場合に比べて電極寿命を長くすることができる。

【0059】

（８）第１の実施形態において、コーティング層１１２のうちの第１の側面ＳＳ１を被覆する部分が、第２の角部Ｃ２よりもカソード１１ａから離れた位置において第１の厚みＴ１を有し、第２の角部Ｃ２からカソード１１ａに近づくにつれて薄くなる。
これによれば、第２の放電面ＤＳ２の付近でコーティング層１１２の位置による厚みの変化を緩やかにすることができる。これにより、コーティング層１１２の劣化のむらを低減し、電極寿命を長くすることができる。

【0060】

（９）第１の実施形態において、コーティング層１１２のうちの第１の側面ＳＳ１を被覆する部分が、コーティング層１１２のうちの第１の放電面ＤＳ１を被覆する部分の第３の厚みＴ３の１倍以上、３倍以下又は２倍以下の第１の厚みＴ１を有する。
第１の厚みＴ１を第３の厚みＴ３の１倍以上とすることにより、第２の放電面ＤＳ２を介したカソード１１ａ及びアノード１１ｂの間の放電の安定性と、第１の側面ＳＳ１の劣化の抑制と、を両立することができる。また、第１の厚みＴ１を第３の厚みＴ３の３倍以下又は２倍以下とすることにより、レーザガスの流速の低下を抑制し得る。

【0061】

第１の実施形態においては、コーティング層１１２のうちの第１の側面ＳＳ１を被覆する部分が、０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下又は０．２ｍｍ以下の第１の厚みＴ１を有する。
第１の厚みＴ１を０．１ｍｍ以上とすることにより、第１の側面ＳＳ１の劣化を抑制することができる。また、第１の厚みＴ１を０．３ｍｍ以下又は０．２ｍｍ以下とすることにより、レーザガスの流速の低下を抑制し得る。

【0062】

その他の点については、第１の実施形態は比較例と同様である。

【0063】

３．コーティング層１１２の厚みを変化させたアノード１１ｂ
３．１ 構成
図１０は、第２の実施形態に係る放電電極を構成するアノード１１ｂの断面図である。図１０は、アノード１１ｂを構成する電極基材１１１及びコーティング層１１２のＺ軸に垂直な断面を示す。図１０には図示されていないカソード１１ａは、アノード１１ｂから見て＋Ｖ方向に位置する。

【0064】

第２の実施形態において、コーティング層１１２のうちの第１の側面ＳＳ１（図３参照）を被覆する部分が、第１の厚みＴ１を有する第１の領域Ｒ１と、第１の厚みＴ１より大きい第２の厚みＴ２を有する第２の領域Ｒ２と、を含む。第１の領域Ｒ１は、第２の角部Ｃ２よりもカソード１１ａから離れた領域であり、第２の領域Ｒ２は、第１の領域Ｒ１よりもカソード１１ａから離れた領域である。

【0065】

コーティング層１１２の厚みは、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との間で階段状に変化してもよい。

【0066】

図１１は、第２の実施形態の第１の変形例に係る放電電極を構成するアノード１１ｂの断面図である。図１２は、第２の実施形態の第２の変形例に係る放電電極を構成するアノード１１ｂの断面図である。

【0067】

コーティング層１１２の厚みは、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との間で階段状に変化し、且つ、コーティング層１１２の表面は、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との間において丸みを有していてもよい。

【0068】

図１３は、第２の実施形態の第３の変形例に係る放電電極を構成するアノード１１ｂの断面図である。図１４は、第２の実施形態の第４の変形例に係る放電電極を構成するアノード１１ｂの断面図である。
コーティング層１１２の厚みは、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との間でテーパー状に変化してもよい。

【0069】

３．２ 作用
（１３）第２の実施形態及びその変形例によれば、コーティング層１１２のうちの第１の側面ＳＳ１を被覆する部分が、第２の角部Ｃ２よりもカソード１１ａから離れた位置において第１の厚みＴ１を有する第１の領域Ｒ１と、第１の領域Ｒ１よりもカソード１１ａから離れた位置において第１の厚みＴ１より大きい第２の厚みＴ２を有する第２の領域Ｒ２と、を含む。
第１の領域Ｒ１は高い加工精度を必要とするのに対し、第２の領域Ｒ２はカソード１１ａから離れているので第１の領域Ｒ１ほど高い加工精度を必要としない。第２の実施形態及びその変形例によれば、コーティング層１１２のうちの第２の角部Ｃ２よりもカソード１１ａから離れた領域の全体を第１の厚みＴ１とする場合と比べて、高い加工精度が要求される領域を限定することができる。また、第３の実施形態において説明するようにコーティング層１１２ａを形成した後で、研削又は研磨によりコーティング層１１２ａの一部を第１の厚みＴ１とする場合に、研削又は研磨が必要な領域を限定することができる。
その他の点については、第２の実施形態及びその変形例は第１の実施形態と同様である。

【0070】

４．アノード１１ｂの製造方法
４．１ 製造工程
図１５及び図１６は、第３の実施形態に係る放電電極を構成するアノード１１ｂの製造工程を示す断面図である。図１５及び図１６は、アノード１１ｂを構成する電極基材１１１及びコーティング層１１２又は１１２ａのＺ軸に垂直な断面を示す。図１５及び図１６には図示されていないカソード１１ａは、アノード１１ｂから見て＋Ｖ方向に配置される。図１５及び図１６においてはコーティング層１１２ａの表面の凹凸が誇張して描かれている。

【0071】

アノード１１ｂの製造方法は以下の通りである。
図１５に示されるように、アノード１１ｂを構成する電極基材１１１の表面のうちの第１の側面ＳＳ１（図３参照）と、カソード１１ａと対向する面となる第１の放電面ＤＳ１と、にコーティング層１１２ａを形成する。コーティング層１１２ａは例えば溶射により形成される。図１５に示される工程は本開示における第１の工程に相当する。
図１６に示されるように、コーティング層１１２ａを例えば研削又は研磨することにより、目標形状に近づくようにコーティング層１１２ａの一部を除去する。図１６に示される工程は本開示における第２の工程に相当する。
これにより、第１の実施形態において説明した形状のコーティング層１１２を形成する。あるいは、第２の実施形態又はその変形例において説明した形状のコーティング層１１２を形成してもよい。

【0072】

図１５に示される第１の工程において、コーティング層１１２ａは第２の角部Ｃ２０を有する。第２の角部Ｃ２０は、コーティング層１１２ａの側面で構成される第２の直線部Ｓ２０とコーティング層１１２ａの放電面で構成される輪郭線部Ｄ２０とを接続する。第１の角部Ｃ１は、第２の角部Ｃ２０よりも、Ｖ軸方向においてカソード１１ａが配置される位置から遠くてもよい。
図１６に示される第２の工程においては、第１の角部Ｃ１が第２の角部Ｃ２よりもＶ軸方向においてカソード１１ａに近くなるように、コーティング層１１２ａの一部が除去される。このように、第３の実施形態においては、第１の工程と第２の工程とで第１の角部Ｃ１と第２の角部Ｃ２０又はＣ２との位置関係が逆になる。

【0073】

４．２ 作用
第３の実施形態によれば、放電電極のアノード１１ｂの製造方法は、第１の工程及び第２の工程を含む。第１の工程は、アノード１１ｂを構成する電極基材１１１の表面のうちの第１の側面ＳＳ１と放電電極のカソード１１ａと対向する面となる第１の放電面ＤＳ１とにコーティング層１１２ａを形成することを含む。第２の工程は、目標形状に近づくようにコーティング層１１２ａの一部を除去することを含む。第２の工程は、Ｚ軸に垂直な断面における第１の角部Ｃ１が、第２の角部Ｃ２よりも、Ｖ軸方向においてカソード１１ａが配置される位置に近くなるようにコーティング層１１２ａの一部を除去することを含む。
これによれば、第２の角部Ｃ２の付近に電界が集中することが抑制され、放電空間５０の幅を狭くすることができる。これにより放電が安定化する。
その他の点については、第３の実施形態は第１の実施形態と同様である。あるいは、第３の実施形態は第２の実施形態又はその変形例と同様でもよい。

【0074】

５．その他
図１７は、ガスレーザ装置１に接続された露光装置１００の構成を概略的に示す。ガスレーザ装置１はレーザ光を生成して露光装置１００に出力する。
図１７において、露光装置１００は、照明光学系４０と投影光学系４１とを含む。照明光学系４０は、ガスレーザ装置１から入射したレーザ光によって、レチクルステージＲＴ上に配置された図示しないレチクルのレチクルパターンを照明する。投影光学系４１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上に配置された図示しないワークピースに結像させる。ワークピースはフォト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１００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電子デバイスを製造することができる。

【0075】

上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、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。

【0076】

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。たとえば、「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。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】