Hydrothermal method grown large-sized zinc oxide single crystal as fast scintillator for future extreme ultraviolet lithography

水熱合成法により作成した酸化亜鉛単結晶のEUVリソグラフィー用高速シンチレーターへの応用

田中 桃子; 錦野 将元; 山谷 寛; 永島 圭介; 木村 豊秋; 古川 裕介*; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; 猿倉 信彦*; 西村 博明*; 三間 圀興*; 鏡谷 勇二*; Ehrentraut, D.*; 福田 承生*

Tanaka, Momoko; Nishikino, Masaharu; Yamatani, Hiroshi; Nagashima, Keisuke; Kimura, Toyoaki; Furukawa, Yusuke*; Murakami, Hidetoshi*; Saito, Shigeki*; Sarukura, Nobuhiko*; Nishimura, Hiroaki*; Mima, Kunioki*; Kagamitani, Yuji*; Ehrentraut, D.*; Fukuda, Tsuguo*

短パルス極端紫外(EUV)レーザー光を用いてZnO結晶のEUV光に対する光応答を評価した。380nm付近のエキシトン発光の寿命は1.1nsであり、紫外励起の場合と同程度であった。この値は数ナノ秒程度の時間幅を持つEUVリソグラフィー用光源の評価を行うのに十分であり、ZnOがEUV領域までのシンチレーターとして有用であることを示している。

The scintillation properties of a hydrothermal method grown zinc oxide (ZnO) crystal are evaluated for extreme ultraviolet (EUV) laser excitation at 13.9 nm wavelength. The exciton emission lifetime at around 380 nm is determined to be 1.1 ns, almost identical to ultraviolet laser excitation cases. This fast response time is sufficiently short for characterizing EUV lithography light sources having a few nanoseconds duration. The availability of large size ZnO crystal up to 3-inch is quite attractive for future lithography and imaging applications.