Hydrodynamics modeling of the dynamics of Sn droplet target for the EUV source

EUV光源用Snターゲットのダイナミクスの流体力学モデリング

佐々木 明

Sasaki, Akira

EUVリソグラフィの実現のために、光源の高出力、高効率化が重要な課題になっている。近年、Snドロップレットターゲットを、プリパルスレーザー照射で微粒子に分散する方法によって高効率が得られる実験結果が得られ、その最適化のためのシミュレーションモデルの研究を行っている。Snの液体から気体、プラズマ状態への相転移を、流体シミュレーションに組み込むため、Snの状態方程式および相転移過程の物理的検討、液相中に生成する気泡や、気相中に生成するクラスタを取り扱うための数値モデリングの検討を行い、作成したコードによるテスト計算の結果を示す。

Improvement of the efficiency and output power of the EUV source is essential for the realization of the next generation micro-lithography. Recently, a high efficiency is obtained using the double pulse technique, where the Sn droplet is broken up into particles by the irradiation of the relatively weak pre-pulse laser. For the optimization of the source, we study methods for the modeling of pre-plasma formation including the solid/liquid to gas phase transition of Sn and particle emission. We study the equation of state of Sn and phase transition theoretically, and also study methods to calculate distribution of solid/liquid and gas phase after the phase transition. Results of test calculation of the evaporation hot Sn droplet will be shown.