軟X線レーザー照射による多層膜鏡の損傷計測

Observation of surface modification of multi-layered mirror induced by soft X-ray laser pulse

錦野 将元; 石野 雅彦; 市丸 智*; 畑山 雅俊*; 長谷川 登; 河内 哲哉

Nishikino, Masaharu; Ishino, Masahiko; Ichimaru, Satoshi*; Hatayama, Masatoshi*; Hasegawa, Noboru; Kawachi, Tetsuya

プラズマ軟X線レーザー、レーザープラズマ軟X線源, X線自由電子レーザーの開発により、軟X線によるアブレーションが実現できるようになってきた。波長が短い光を用いることから高い解像度および高いアスペクト比の改質、加工が期待することができる。軟X線を固体に照射すると、その表面からから構成原子が爆発的に剥ぎ取られるアブレーションが起こる。どのような物質でも軟X線領域から硬X線領域に移っていくに従って、光の吸収が弱くなり光のエネルギーを高い密度で物質に伝達できなくなる。したがって、高い空間分解能で物質に光のエネルギーを伝達するためには軟X線領域の光が適している。特に波長13.5nm付近に代表される極端紫外線光は、加工技術(EUVリソグラフィ)の用途で開発が進められている。しかし、EUV多層膜鏡の高強度な光照射に対する耐久性の定量的評価はこれまでにほとんど評価が行われておらず、多層膜ミラー損傷評価や損傷メカニズムの解明は、応用利用に向けて重要な課題となっている。本報告では、軟X線による金属と多層膜構造物質に対するアブレーション実験の結果を報告する。

X-ray ablation has been recently achieved using plasma soft X-ray lasers (SXRLs), laser plasma soft X-rays, and X-ray free electron lasers. In order to study the interactions between picosecond SXRL beams and material and multi-layered structure surfaces were irradiated with SXRL pulse. Following irradiation, the substrate surface was observed using a scanning electron microscope and an atomic force microscope. The surface modifications caused by the SXRL beam were clearly seen. The multi-layered mirror is the important component for the EUV lithography. Then, we have started the damage test of multi-layered structure, and the surface modifications caused by the SXRL pulse irradiations were confirmed.