[发明专利]用于延长激光室中电极寿命的方法和装置

说明书

本文公开了用于延长激光放电室的使用寿命的方法和装置，在该激光放电室中，定位在放电室内固定位置处的电极的极性相对于限定与第一电极的放电间隙的第二电极的极性为正，并且第一电极由当使用第一电极作为阳极时形成抗腐蚀表面的材料制成。本文还公开了一种布置，其中第一电极相对于第二电极可定位，第一电极限定与第二电极的放电间隙，并且第一电极的位置被控制为将间隙的宽度维持在预定范围内。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月24日提交的美国临时专利申请号62/576,371的优先权，其内容以其整体通过引用并入本文。

技术领域

本公开的技术方案涉及诸如用于集成电路光刻制造工艺的激光生成的光源。

背景技术

在诸如ArF功率环放大器准分子放电室(“PRA”)或KrF准分子放电室的激光放电室中，电极腐蚀对室模块的使用寿命强加了显著的限制。延长KrF准分子放电室模块的使用寿命的一种措施涉及利用不显示磨损的材料制成阳极。关于适合用作阳极材料的材料的信息可以在例如2007年11月27日发布的美国专利号7,301,980和2004年2月10日发布的美国专利号6,690,706中找到，这两个专利均转让至本申请的受让人，并且这两个专利的内容以其整体通过引用并入本文。这些材料中的某些不仅抗腐蚀，而且实际上会生长出将阳极表面维持在其原始位置(即，与新电极时基本相同的位置)的抗腐蚀涂层(“礁”)。

在阳极上形成的抗腐蚀涂层不在阴极上形成。因此，使用形成抗腐蚀涂层的材料作为阳极，当其用作阴极材料时将不会形成该涂层，并且不会防止阴极随着激光发射而腐蚀。

在电流室中，腐蚀导致放电间隙的增加以及放电展宽。这两种现象都会导致降低放电中的能量密度降低，进而驱动对于增加必要的跨电极的电压差以维持能量输出的需要。此外，放电展宽会减小气体流动的清除率，导致增强下游电弧作用，从而导致能源消耗和由此产生的剂量误差。一旦剂量误差率增加到预定阈值以上，则认为室已达到使用寿命的终点并且必须更换。

因此，尽管已经证明在某些放电室设计中可以提供可以持续无限长时间的阳极，但是尚未证明可以提供可以持续无限长时间的阴极，因此阴极寿命总体上仍然是寿命的限制因素。因此，需要一种能极大地延长阴极寿命和/或用于补偿阴极腐蚀的配置。

发明内容

以下呈现了一个或多个实施例的简化概述，以便提供对本发明的基本理解。该概述不是所有预期实施例的详尽概述，并且不旨在标识所有实施例的关键或重要元件，也不旨在描绘任何或所有实施例的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现一个或多个实施例的某些概念，作为之后呈现的更详细描述的序言。

根据一个方面，本公开的技术方案通过反转放电的极性来延长室寿命。因此，上电极成为阳极，并且由形成抑制腐蚀的保护层的材料制成。通过使用可以升高将更易腐蚀的下电极(现在为阴极)的附接到下电极的机构可以增加这种布置的益处，以便贯穿室的寿命逐渐补偿这种腐蚀。