Efficient extreme ultraviolet emission from one-dimensional spherical plasmas produced by multiple lasers

1次元球対称プラズマからの効率的EUV発光

吉田 健祐*; 藤岡 慎介*; 東口 武史*; 鵜篭 照之*; 田中 のぞみ*; 大橋 隼人*; 川崎 将人*; 鈴木 悠平*; 鈴木 千尋*; 富田 健太郎*; 廣瀬 僚一*; 江島 丈雄*; 錦野 将元; 砂原 淳*; Scally, E.*; Li, B.*; 柳田 達哉*; 西村 博明*; 疇地 宏*; O'Sullivan, G.*

Yoshida, Kensuke*; Fujioka, Shinsuke*; Higashiguchi, Takeshi*; Ugomori, Teruyuki*; Tanaka, Nozomi*; Ohashi, Hayato*; Kawasaki, Masato*; Suzuki, Yuhei*; Suzuki, Chihiro*; Tomita, Kentaro*; Hirose, Ryoichi*; Ejima, Takeo*; Nishikino, Masaharu; Sunahara, Atsushi*; Scally, E.*; Li, B.*; Yanagida, Tatsuya*; Nishimura, Hiroaki*; Azechi, Hiroshi*; O'Sullivan, G.*

半導体デバイスには更なる高性能化, 小型化が求められておりノードの微細化は急務となっている。さらなる細線化を目指して波長6.5-6.7nmの極端紫外光源の研究開発に着手している。極端紫外光源を実現させるために最も重要な開発課題は、光源の高出力化であり、本研究では球状ターゲットにレーザーを球対称に12方向から同時にターゲットに照射することで球対称なプラズマを生成させ6.5-6.7nm帯域の放射特性を調べた。本実験では変換効率のレーザー照射強度依存性をスペクトル, 電子密度, イオン価数, 電子温度など様々なパラメータから考察することでリソグラフィに求められる光源として最適なプラズマの生成条件の研究を行った。ガドリニウムターゲットの最適なレーザー照射強度に対する変換効率として、これまでの研究報告の中で最高の0.8%が得られた。

We demonstrate high conversion efficiency for extreme ultraviolet (EUV) emission at 6.5-6.7 nm from multiple laser beam-produced one-dimensional spherical plasmas. Multiply charged-state ions produce strong resonance emission lines, which combine to yield intense unresolved transition arrays in Gd, Tb, and Mo. The maximum in-band EUV conversion efficiency was observed to be 0.8%, which is one of the highest values ever reported due to the reduction of plasma expansion loss.