次世代の半導体リソグラフィー露光用極端紫外光源のスペクトル制御と高効率化

用于半导体光刻曝光的下一代极紫外光源的光谱控制和高效率

• 批准号: 15K18045
• 负责人: ヂン タンフン
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15K18045/
• 关键词: 極端紫外光; 炭酸ガスレーザー; 重元素; 多価イオン; リソグラフィー

本年度は，重元素多価イオン，特に原子番号が60番から83番までの極端紫外スペクトルのスペクトル構造を解析すると共に，次世代の半導体リソグラフィー露光用極端紫外光源として重要なSnによる13.5 nm光源およびGdによる6.x nm光源について放射特性を詳細に調べた．このため，以下のような研究を進めた．(1) 短パルス炭酸ガスレーザーシステムを構築し，パルス幅を3 nsから20 nsで可変とした．発振器は，リング型共振器であり，CdTe結晶に適切なバイアスを印加して，Qスイッチ動作させた．このことにより，パルス幅が15-20 nsのパルスが生成される．そのあと，Nd:YAGレーザー駆動Geプラズマミラーにより短パルス化した．このとき，CO2レーザーとNd:YAGレーザーの遅延時間を設けることにより，パルス幅を3-20 nsで可変にした．その後，14パスのマルチパス増幅することにより，最大150 mJ/pulseのパルスエネルギーを得た．(2) SnおよびGdのプラズマを生成し，炭酸ガスレーザーのパルス幅により，放射スペクトルや変換効率がどのようになるかを調べた．Snプラズマでは，CO2レーザーのパルス幅を変えてもスペクトル構造は変化しなかったが，Gdプラズマでは，CO2レーザーのパルス幅でスペクトル構造が変化し，スペクトル純度も変化した．較正されたエネルギーメータにより，エネルギー変換効率のパルス幅依存性も明らかにした．(3) 極端紫外スペクトル構造を規定するために，斜入射分光器の回折格子およびX線CCDカメラを放射光 (Photon Factory) で較正した．この結果を用いて，エネルギー変換効率を評価したところ，エネルギーメータで得られる結果とほぼ同等であることを確認した．これらの結果を，論文としてまとめているところである．

は this year, more than heavy elements 価 イ オ ン, trevor に atomic mash が 60 times か ら 83 times ま で の extreme ultraviolet ス ペ ク ト ル の ス ペ ク ト ル tectonic analytical す を る と に, Next generation の semiconductor リ ソ グ ラ フ ィ ー dew in extreme ultraviolet light source と し て important な Sn に よ る 13.5 nm illuminant お よ び Gd に よ る 6. X nm illuminant に つ い て emission characteristic を detailed に adjustable べ た. Youdaoplaceholder0 ため the following ような ような studies を in めた. (1) short パ ル ス carbon acid ガ ス レ ー ザ ー シ ス テ ム を build し パ ル ス を picture 3 ns か ら 20 ns で can - と し た. 発 oscillator は, リ ン グ type resonator で あ り, CdTe crystal に appropriate な バ イ ア ス を Inca し て, Q ス イ ッ チ action さ せ た. <s:1> とによ とによ とによ, パ が ス ス ス images が15-20 ns <s:1> パ スが スが スが generate される. そ の あ と, Nd: YAG レ ー ザ ー 駆 move Ge プ ラ ズ マ ミ ラ ー に よ り short パ ル ス change し た. こ の と き, CO2 レ ー ザ ー と Nd: YAG レ ー ザ ー の 遅 delay between を set け る こ と に よ り, パ ル ス を picture 3-20 ns で can - に し た. After そ の, 14 パ ス の マ ル チ パ ス rights of す る こ と に よ り, maximum 150 mJ/pulse の パ ル ス エ ネ ル ギ ー を た. (2) the Sn お よ び Gd の プ ラ ズ マ を generated し, carbon acid ガ ス レ ー ザ ー の パ ル ス picture に よ り, radiation ス ペ ク ト ル や - in sharper rate が ど の よ う に な る か を adjustable べ た. Sn プ ラ ズ マ で は, CO2 レ ー ザ ー の パ ル ス を picture - え て も ス ペ ク ト は ル structure - the し な か っ た が, Gd プ ラ ズ マ で は, CO2 レ ー ザ ー の パ ル ス picture で ス ペ ク ト ル tectonic が - し, ス ペ ク ト ル purity も variations change し た. More is さ れ た エ ネ ル ギ ー メ ー タ に よ り, エ ネ ル ギ ー variations in working rate の パ ル ス amplitude dependency も Ming ら か に し た. (3) the extreme ultraviolet ス ペ ク ト を ル structure regulation す る た め に, oblique incidence optical splitter の inflexion grid お よ び X-ray CCD カ メ ラ を radiation light (Photon Factory) で calibration し た. こ の results を い て, エ ネ ル ギ ー - in sharper rate を review 価 し た と こ ろ, エ ネ ル ギ ー メ ー タ で have ら れ る results と ほ ぼ equal で あ る こ と を confirm し た. The results are を, and the paper is と ろである てまとめて ると ると ると ろである ろである.

项目成果

Development of a 10-Hz short pulse CO2 laser for short wavelength light sources

开发用于短波长光源的 10 Hz 短脉冲 CO2 激光器

• 发表时间: 2015
• 作者: Reiho Amano;Atsushi Sasanuma;Thanh-Hung Dinh;Goki Arai;Yusuke Fujii;Akihiko Takahashi;Daisuke Nakamura;Tatsuo Okada;Tetsuya Makimura;Taisuke Miura;Akira Endo;Tomas Mocek;Padraig Dunne;Gerry O’Sullivan;and Takeshi Higashiguchi
• 通讯作者: and Takeshi Higashiguchi

Multiply charged ion plasma sources for compact x-ray microscopy in the water window spectral region

用于水窗光谱区域紧凑型 X 射线显微镜的多电荷离子等离子体源

• 发表时间: 2015
• 作者: T. H. Dinh;Y. Kondo;G. Arai;T. Miura;A. Endo;T. Makimura;P. Dunne;G. O’Sullivan;T. Hatano;T. Ejima;and T. Higashiguchi
• 通讯作者: and T. Higashiguchi

An efficient 6.x nm extreme ultraviolet source produced by a short pulse CO2 laser

由短脉冲 CO2 激光器产生的高效 6.x nm 极紫外光源

• 发表时间: 2015
• 作者: T. H. Dinh;R. Amano;A. Sasanuma;G. Arai;Y. Fujii;A. Takahashi;D. Nakamura;T. Okada;T. Makimura;T. Miura;A. Endo;T. Mocek;P. Dunne;G. O’Sullivan;and T. Higashiguchi
• 通讯作者: and T. Higashiguchi

Generation of radially polarized high energy mid-infrared optical vortex by use of a passive axially symmetric ZnSe waveplate

• DOI: 10.1063/1.4929686
• 发表时间: 2015-08
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: T. Wakayama;H. Oikawa;Atsushi Sasanuma;Goki Arai;Yusuke Fujii;T. Dinh;T. Higashiguchi;K. Sakaue;M. Washio;T. Miura;A. Takahashi;D. Nakamura;T. Okada;M. Yonemura;Y. Otani

Temporal behavior of unresolved transition array emission in water window soft x-ray spectral region from multiply charged ions

多电荷离子水窗软 X 射线光谱区域中未解析跃迁阵列发射的时间行为

• DOI: 10.1063/1.4931497
• 发表时间: 2015
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Thanh-Hung Dinh;Yuhei Suzuki;Goki Arai;Bowen Li;Padraig Dunne;Gerry O’Sullivan;Shinsuke Fujioka;Noboru Hasegawa;Tetsuya Kawachi;Masaharu Nishikino;and Takeshi Higashiguchi
• 通讯作者: and Takeshi Higashiguchi