極端紫外光源輝度を高め、かつ寿命を長くする標的材料東京工業大学資源化学研究所准教授長井圭治 1 本技術の概略高強度レーザー 1010 W/cm2 低密度材料（超集積材料） 1 mm EUVほかモノリシックな低密度材料（超集積材料）にレーザーを集光することにより、レーザープラズマの温度･密度の制御性を高められる。次世代半導体産業で求められているEUV源ほか量子線源を、コンパクト化。 2 CE (%/2πsr/2%BW) 同じレーザーでも低密度標的により高効率 Nd:YAG [1064 nm, 10ns] 2.5 2.0 1.5 1.0 Sn (bulk) SnO 2 (23%) SnO 2 (7%) 0.5 0 2 4 6 8 10 12 Laser intensity ● Sn (7.36 g/cm3) (x1010 W/cm2) ■ SnO2 (1.48 g/cm3) Appl. Phys. Lett., 88, ◆ SnO2 (0.45 g/cm3) 161501, (2006). 3 レーザー誘起EUV発生ラボレベルの小型加速器レーザー高強度レーザー量子線通常は巨大な加速器で作られる量子線を実験室で発生させる！しかもパルス巨大な加速器超集積材料（プラズマ源） KEKB 発生部真空チャンバー Spring-8 超集積材料により量子線発生量子線により超集積材料の製造/評価 1台で両方の分野を開拓 4 従来技術とその問題点 Mooreの法則の実現のためにEUVリソグラフィーは第一候補に期待されつつも、高強度光源の安定性と大出力化に出遅れ。 16 nm 5 従来技術とその問題点 193 nm以下の波長によるリソグラフィーでは、レンズが使用できないため、比較的高反射率ミラーの存在する13.5 nm光源が求められている。その高出力光源開発は大幅に遅れている。レーザー条件は定まってきたが、ターゲットが問題。 6 従来技術とその問題点１）レジスト材料他、開発用光源が放射光しかない。（光源以外の研究も高コスト化）２）レーザーの最適化や基礎物理はすでに明らかである。３）高繰り返しターゲットの供給法が未解決４）高繰り返しに発生するデブリ除去が未解決 7 新技術の特徴・従来技術との比較１）従来技術の問題点であった、ターゲットを高精度に供給する材料合成法を明らかにした。２）低コストに、研究用の13.5 nm光源が実現可能。３）市販の高繰り返しレーザーと組み合わせて、新材料の高繰り返し照射実験が可能。４）（３）が進むことで、リソ用の光源用のターゲット供給も可能となる。 8 想定される用途 • リソグラフィー関連研究用13.5 nm光源。 • リソグラフィー用13.5 nm光源のターゲット供給モジュール。 • レーザープラズマ加速器（高速電子、高速イオン発生）用、ターゲット供給。 • 小型医療応用加速器 9 実用化に向けた課題 • 現在、低密度スズの合成方法と、そのレーザー照射による13.5 nmの高効率発生について実証済み。大量合成法も実証済み。しかし、デブリ量を減らす点と高繰り返し供給が未解決である。 10 実用化に向けた課題 • 今後、ターゲット質量を減らした、低密度ターゲットへのレーザー照射について実験データを取得し、13.5 nm発光量の計測、デブリ量の計測を行う。 • 実用化に向けて、高繰り返しレーザーへの連続照射技術を確立する必要もあり。 11 企業への期待 • 未解決のデブリ除去については、真空系の改良とデブリシールド技術により克服できると考えている。 • 真空装置の技術を持つ企業との共同研究を希望。 • また、ターゲット材料を事業化する企業への技術移転を希望。 12 本技術に関する知的財産権 • 発明の名称：放射線源用ターゲット、その製造方法及び放射線発生装置 • 登録番号 • 権利者 • 発明者：第5234448号：東京工業大学：長井圭治ほか 13 本技術に関する知的財産権 • 発明の名称：極端紫外光源及び極端紫外光源用ターゲットほか４件 • 登録番号：第4406730号、第4565194号、第4961529号、第5176037号、第5176052号 • 権利者：大阪大学 • 発明者：長井圭治ほか 14 お問い合わせ先東京工業大学産学連携コーディネーター林ゆう子ＴＥＬ０３－５７３４－７６３７ＦＡＸ０３－５７３４－７６９４ e-mail [email protected] 15