2005 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ秒レーザー誘起円錐プラズマの中心軸集束放電を用いた高輝度極端紫外光源の開発
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17360161
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中野 元博 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教授 (40164256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 俊彦 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (50029328)
山内 良昭 大阪大学, 大学院工学研究科, 特任助教授 (00252619)
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| Keywords | デバイス設計・製造プロセス / 極端紫外光 / プラズマ / レーザー / パルス放電 |
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| Research Abstract |
次世代のリングラフィ装置で用いる中心波長13.5nmのEUV(Extreme Ultraviolet)光源の開発研究においては、特に光パワーの出力不足が、深刻な問題となっており、量産時に要求されている100W以上のパワー実現のために新技術の開発が切望されている。本研究の目的は、ナノ秒レーザーで誘起した円錐プラズマが中心軸に集束する特性を利用して高密度化し、さらに、集束した線状プラズマに放電を用いてエネルギーを再注入することで高輝度の極端紫外光源を開発して、EUVリングラフィ用光源装置に応用することにある。
平成17年度に「ナノ秒レーザー誘起円錐集束放電プラズマEUV光源システム」を構築するため、極短紫外線用の平面結像型斜入射分光器を接続した極短紫外線光源真空装置を設計製作した。本装置を用い、パルスレーザーの条件を変化させて円錐集束高密度ジェット生成時の13.5nmを中心波長とする発光強度計測を行った。その結果、円錐集束高密度プラズマからのEUV発光強度は、予測したとおりに円錐中心軸方向の計測値が最も高く、平板ターゲットの計測値に比較して桁違いに大きくなることが明らかとなった。また、超高速度カメラによる観察で、円錐中心軸にプラズマが集束して発光する様子を時間分解して計測できた。パルスレーザーの照射エネルギーと集光径、円錐孔の頂角を変えた場合について、アブレーションによる円錐集束ジェット生成の数値シミュレーションをCIP(Cubic-Interpolated Pseudo-Particle)法を用いた流体-固体連成問題の数値解析コードを用いて実施し、平板ターゲットに対する解析結果と比較した。円錐集束放電プラズマによる発光強度を高めるため、今後の実験条件についての検討をCIP法シミュレーションにより進めている。
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