[发明专利]用于激光器腔室的耐腐蚀性电极

说明书

由已经用磷掺杂的黄铜来形成耐腐蚀性电极。所述电极由含约100‑1000ppm磷的黄铜形成，且在400倍放大倍数下所述黄铜没有可见的微孔性。所述黄铜可为含约30重量％锌和余量铜的弹壳黄铜。还可通过对黄铜进行剧烈塑性变形以增加黄铜对等离子体腐蚀的耐受性，来形成耐腐蚀性电极。耐腐蚀性电极可用于激光器系统以产生激光。

本申请是国际申请号为PCT/US2013/042513、国际申请日为2013年05月23日、进入中国国家阶段日期为2014年12月05日、国家申请号为201380029982.0、发明名称为“用于激光器腔室的耐腐蚀性电极”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2012年6月7日提交的题为“用于激光器腔室的耐腐蚀性电极(Corrosion Resistant Electrodes for Laser Chambers)”的美国临时专利申请号61/657,014的优先权，还要求2013年3月15日提交的题为“用于激光器腔室的耐腐蚀性电极(Corrosion Resistant Electrodes for Laser Chambers)”的美国实用申请号13/840,736的优先权。出于所有目的，将临时申请和实用申请的批露都通过引用结合于此。

背景技术

脉冲激光用于多种应用，例如在集成电路光刻中，通过将激光通过掩模来用于曝光在晶片上的光刻胶。可使用在腔室中的气体放电介质来产生这种脉冲激光，通过在非常高的电压下于气体放电介质中以非常短的电气放电方式在一对电极之间提供气体放电。

如果气体放电介质包括氟(例如在ArF激光器系统中)，那么操作时会在一对电极之间产生含氟等离子体。含氟等离子体对金属是高度腐蚀的。因此，在腔室操作时，电极将随时间腐蚀。如果腐蚀产物蒸发或剥落电极，那么这种情况是可以容忍的，因为可采取步骤来处理由电极的这种腐蚀产生的问题。但是，有时发生的是局部地形成金属氟化物腐蚀产物，在电极表面形成各种斑点，主要是在阳极的表面因为氟趋于跟随电流从阴极到阳极的流动。有时将这种局部地形成金属氟化物腐蚀产物称作形成“暗礁层”或“暗礁化”，因为腐蚀斑点的外观类似于珊瑚暗礁。与电极表面的其余部分相比，电极上发生暗礁化的斑点更加突起进入等离子体。这样，暗礁化可导致在等离子体中发生电弧作用。

等离子体中的电弧作用是不利的，因为它夺取激光器腔室的能量，因为能量进入电弧放电而不受进入激光器腔体。因此，当在等离子体中发生大量电弧作用时，必须更换电极来保持激光器腔室有效操作。这样，暗礁化缩短了电极可在激光器腔室中有效使用的寿命。

正是在这样的背景下，产生了本发明。

发明内容

在一种示例实施方式中，提供激光器系统。激光器系统包括腔室，其中设置了阴极和阳极。阴极具有拉长的阴极表面，且阳极具有与所述拉长的阴极表面相对的拉长的阳极表面。拉长的阳极表面和拉长的阴极表面之间的间隔限定了腔室之内的放电区域。在一种实施方式中，阳极由包含约100-1000ppm磷的黄铜形成，且黄铜在400倍的放大倍数下没有可见的微孔性。在一种实施方式中，将阳极可移动地设置在腔室之内。在另一种实施方式中，阴极由包含约100-1000ppm磷的黄铜形成，且黄铜在400倍的放大倍数下没有可见的微孔性。

在一种实施方式中，黄铜包含约120-370ppm的磷。在一种实施方式中，黄铜是弹壳黄铜，其包括29.7-30.3重量％的锌和余量的铜。在一种实施方式中，弹壳黄铜的杂质总量小于100ppm。

在一种实施方式中，阳极由一种材料形成，该材料主要由下述物质组成：29.7-30.3重量％的锌，120-370ppm的磷，小于100ppm的杂质和余量的铜，且该材料在400倍的放大倍数下没有可见的微孔性。在另一种实施方式中，阴极由一种材料形成，该材料主要由下述物质组成：29.7-30.3重量％的锌，120-370ppm的磷，小于100ppm的杂质和余量的铜，且该材料在400倍的放大倍数下没有可见的微孔性。