[发明专利]高压电连接线

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压电连接线，其特别用于把气体放电源电连接到高压电源(例如连接到电容器)，所述连接线由通过电绝缘层分隔开的两个导电板的层叠形成。

背景技术

例如在EUV光刻或度量衡等领域内需要发出EUV辐射和/或软X射线的气体放电源。例如在WO 2005/025280A2中公开的气体放电源包括至少两个电极，所述电极被设置在放电空间内并且形成一个间隙，所述间隙允许点燃所述电极之间的气体介质内的等离子体。对于这种放电灯的脉冲操作，可以通过一个电容器设置来提供所需的电能，首先将能量存储在所述电容器设置中，随后通过所述电极放电。另一种可能性是通过一个脉冲压缩级直接为所述电极提供电能。灯的效率在很大程度上依赖于所述电容器设置或脉冲压缩级与所述等离子体的电匹配。在这种情境中，所述电容器设置或脉冲压缩级与放电灯之间的电连接线非常重要。连接线的介电常数越低，所得到的电匹配就越好，并且从而使得所述灯具有更高的峰值性能。

放电灯的连接线的介电常数主要由该连接线的两条电导线之间的距离决定。已知绝缘材料的绝缘属性在理论上允许非常小的距离。举例来说，聚酰亚胺材料具有40kV/mm的DC绝缘电压。对于5到10kV的最大电源电压，在使用该绝缘材料时有可能使得导线之间的距离小至0.25mm。但是在实际应用中，由于导线边缘处的电场高度升高，因此无法实现这么小的距离。放电灯的脉冲操作还会导致诸如表面放电之类的附加效应。电场在放电灯的脉冲操作期间的快速改变在绝缘的表面上感生出电流。这一效应被电场在电连接线的气隙、边缘或拐角处的不均匀分布所强化。如果该电流变得过大，则绝缘可能会被破坏或损坏。这是一种随着时间削弱电介质的缓慢效应。在一定次数的放电之后，受到削弱的绝缘的绝缘电压就会变得过低。这将导致击穿所述绝缘，从而导致灯发生故障。

为了避免电场对绝缘的损坏，有可能用SF₆之类的气体交换周围空气，或者把连接线嵌入到油、清漆或树脂中。在这种应用中用SF₆来交换空气的做法是大范围的，这是因为必须把空气从整个设备中去除，并且必须把连接线完全重新安置在真空容器内。当把放电灯用于光刻时，不可能使用油。当用清漆或树脂密封连接线时，以后将很难甚至不可能对部件进行检查。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于把放电灯与高压电源相连的高压连接线，所述连接线在无需任何耗时的附加措施的情况下延长了脉冲操作期间的使用寿命。

所述目的是通过根据权利要求1的连接线实现的。所述连接线的各有利实施例是从属权利要求的主题内容，或者在说明书的后续部分中做了描述。权利要求10到12涉及到使用这种连接线把气体放电源与高压电源相连。

所提出的高压电连接线由通过电绝缘层分隔开的两个导电板的层叠形成。为了避免在所述绝缘层处发生表面放电，为所述绝缘层涂覆导电层，其中所述导电层材料的电阻率高于所述导电板材料的电阻率。该导电层被设置在绝缘层与导电板之间，在绝缘层与导电层之间没有任何气隙。

由于这一具有适当电导率的附加导电层，绝缘层与导电板之间的气隙或气孔内的电场得以减小。此外，从导电板边缘与绝缘层表面之间的放电所导致的带电粒子被分布在绝缘层的更大表面积上，从而避免了局部损坏。该导电层的电导率必须低于导电板的电导率。该导电层的表面电阻的典型值处于100Ω/平方到100kΩ/平方之间。该导电层的厚度优选地处在100nm到1000nm之间，更为优选地小于500nm。表面电阻被选择成使得由导电层所导致的局部损耗不会对该层造成损坏。

利用纯金属层无法获得该导电层的所需表面电阻，这是因为纯金属层的电阻率过低。另一方面，完全氧化层的表面电阻率过高。因此，导电层优选地是部分氧化的金属层。

在一个优选实施例中，通过溅射工艺把导电层施加到绝缘层上。利用溅射工艺，例如通过溅射金属，可以在确切控制其氧化的情况下施加一个几百纳米的薄层。通过在包含氧气的气氛(其例如由氧气与氩气之类的惰性气体的混合物构成)中进行溅射来实现对氧化的控制并从而实现对所施加层的表面电阻的控制，其中可以经由所述气氛中的氧气的浓度来进行控制。利用这一程序，可以把具有对于所提出的连接线所需的表面电阻率的部分氧化金属层施加到绝缘层。