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レーザー生成プラズマによる極端紫外光源の開発に関する研究

Research Project

Project/Area Number 04J06558
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied optics/Quantum optical engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

田中 博樹  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords半導体大規模集積回路 / 光リソグラフィー / 極端紫外光源 / レーザー生成プラズマ / デブリ / 錫 / レーザー画像分光 / レーザー誘起蛍光法 / 炭酸ガスレーザー / キセノン / レイリー散乱
Research Abstract

本研究で逸早く有用性を示し、昨年度の実験で詳細な極端紫外(EUV)発光特性を評価したCO_2レーザー生成Snプラズマは、現在ではレーザー生成プラズマ(LPP)方式における最も有望な方式として認知されるに至った。そこで本年度は、今後重要性が増していく集光光学系の超寿命化に関する研究を行った。集光光学系の反射率低下の主たる原因は、プラズマから飛散する微粒子(デブリ)によるミラーの汚損である。特に、電磁界による対策が困難な中性のデブリは問題視されており、その挙動を知ることはデブリ対策を考える上で大変重要である。そこで、本研究ではLPPから飛散する中性原子の挙動を可視化計測するために、レーザー誘起蛍光(LIF)法を用いた画像計測装置を作製した。以下に得られた結果をまとめる。
(1)Sn平板をターゲットとするNd:YAG-LPPから飛散するSn原子の挙動を、2次元画像的に時間分解して観測することに成功した。
(2)Nd:YAGレーザーを強度5×10^<10>W/cm^2でSn平板に照射した場合のLIF画像を解析したところ、200eVを超える運動エネルギーを有するSn原子の飛散を確認した。
(3)40eVを超えるような高速Sn原子はNd:YAGレーザー強度を高くするに従って増加したが、低速のSn原子は5×10^<10>W/cm^2以上の照射強度でも分布に大きな違いは見られなかった。
(4)集光ミラーを模擬した基板を計測領域に設置し、デブリとミラー基板との相互作用を計測した。この計測では、40eV以下の低速Sn原子がミラー基板上に堆積する様子が観測された。また、基板上に堆積したSnが4keV以上の高速イオンによってスパッタされる様子も観測した。
(5)ファラデーカップによるイオンの計測や、水晶振動子微小天秤(QCM)センサーによる堆積量の計測なども行い、LIF画像計測と相補的なデータを取得した。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (9 results)

  • [Journal Article] Comparative study on emission characteristics of extreme ultraviolet radiation from CO_2 and Nd:YAG laser-produced tin plasmas2005

    • Author(s)
      Hiroki Tanaka
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 87・4

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of a tin-nano-particle target for laser-produced plasma EUV light source and measurement of debris from tin-based target2005

    • Author(s)
      Hiroki Tanaka
    • Journal Title

      Proceedings of LPM2005

      Pages: 64-68

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Direct comparison of the emission characteristics of an extreme ultraviolet light between the CO_2 and the Nd:YAG laser-produced plasmas with a solid tin target2005

    • Author(s)
      Hiroki Tanaka
    • Journal Title

      Proceeding of CLEO-PR 2005

      Pages: 1151-1152

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of a target for laser-produced plasma EUV light source using Sn nano-particles2004

    • Author(s)
      Hiroki Tanaka et al.
    • Journal Title

      Applied Physics A 79

      Pages: 1493-1495

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Emission Characteristics of Extreme Ultraviolet Radiation from CO_2 Laser-Produced Xenon Plasma2004

    • Author(s)
      Hiroki Tanaka et al.
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 43・4B

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Emission characteristics of EUV light source by CO_2 laser-produced Xe and Sn plasma2004

    • Author(s)
      Hiroki Tanaka et al.
    • Journal Title

      Proc.SPIE Int.Soc.Opt.Eng. 5448

      Pages: 737-748

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of EUV light-source by CO_2-laser-produced plasma with nano-structured SnO_2 targets2004

    • Author(s)
      Hiroki Tanaka et al.
    • Journal Title

      Proc.SPIE Int.Soc.Opt.Eng. 5662

      Pages: 313-318

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of EUV light source by CO_2-laser-produced Xe plasma2004

    • Author(s)
      Hiroki Tanaka et al.
    • Journal Title

      Proc.SPIE Int.Soc.Opt.Eng. 5662

      Pages: 361-366

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of visualization system of neutral particles generated from laser-produced plasma for EUV light source

    • Author(s)
      Hiroki Tanaka
    • Journal Title

      Journal of Physics D (印刷中)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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