レーザー生成プラズマ極端紫外光源のためのマイクロドロップレット生成

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2013年ごろ以降の半導体集積回路の進展を実現するための次世代リソグラフィ用光源として、波長13.5nmの極端紫外光(EUV:extreme Ultra Violet)の開発が世界規模で行なわれている。レーザーを利用したEW光発生方式において、光学系の寿命低下を引き起こすデブリ発生を低減し、EUV発生効率を高める効率的なターゲットとしてスズを材料としたマイクロサイズのドロップレットが注目されており、このドロップレットのオンデマンド生成を目指し研究を行なった。平成19年度の研究成果は以下の通りである。 1)ドロップレットの生成装置の開発 実用的なドロップレットは、直径10〜30μmのサイズと見積もられているが、本実験ではレーザーを利用したドロップレット生成装置を開発した。具体的には、ガラス基板上に蒸着したスズ薄膜に対し、出力を制御したNd:YAG laserを基板側から集光照射することで薄膜を融解させドロップレットを生成させた。結果、比較的真球に近いドロップレットが生成された。 2)レーザー出力に対する生成条件の調査 レーザー出力の変調によるドロップレット生成の有無を調査した。低出力では、ドロップレットが薄膜側に保持されるような形で凝固する結果となった。一方、出力が高すぎるとレーザー照射によってアブレーションが起こり、基板と薄膜の問で発生したガスにより融解した薄膜が吹き飛ばされ小粒のドロップレットとなって飛散して基板上に付着する結果となった。最適出力に制御することで、10μmサイズの真球状のドロップレットの生成に成功した。