IFND filter

Coated Diode SXUV100 Mo/Si/SiC Sn disk

CO₂laser

C1 mirror

IF

Coated Diode SXUV100 Mo/Si/SiC Sn disk

CO₂laser

C1 mirror

70

図.5-3-6 Responsivity of the detector in the EUV region

1-sr鏡によって100kHz動作でのEUV光源システムで測定された平均EUV出力エネル ギーとパワーは、それぞれ0.16 mJと16 Wであった。4-srの集光立体角をもつEUV集光 ミラーを使用したと仮定して、推定されるEUVパワーは60 Wである。今回、測定したパ ワーは、CO2レーザからEUV光への変換効率およびEUV集光ミラーの反射率と集光立体 角からも計算可能である。EUV光への変換効率を2.5%、捕集立体角を1sr、集光ミラー反

射率を65%とすると、6kWのCO2レーザから計算されるEUV光出力は、15.5Wである。

実測された値とよく一致する。

  図5-3-7に、100 kHz動作での、EUV光源システムの集光点でのエネルギー安定性を示

す。本データをもとに、EUV出力エネルギー安定性を計算したところ、3.8 %(3σ、500パ ルス)であった。レーザパルスエネルギー安定性を図5-2-3に示しているが、EUV光エネル ギー安定性は、照射するレーザパルスエネルギー安定性に大きく依存しており、レーザパ ルスエネルギー安定性を改善することによって、改善されると考える。

図5-3-7. EUV pulse energy stability at intermediate focus

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

10 12 14 16

wavelength [nm]

Responsivity [mA/W]

SXUV100 Mo/Si/SiC

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

10 12 14 16

wavelength [nm]

Responsivity [mA/W]

SXUV100 Mo/Si/SiC

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Number of pulses

EUV energy@IF [mJ]

71

5-3-2.  EUV  inband プロファイル評価方法と結果

  EUV光源プロファイルには、ピンホールカメラや、球面Mo/SiミラーとCCDカメラを 使った計測結果が報告されている^{53, 54)}。

ピンホールカメラでは、ピンホールサイズにより像分解能が決まってきてしまい、高分 解能での測定が困難、ピンホールを使用しての計測のため、光量が低くなってしまうとい った問題がある。

  一方、Mo/Siミラー、CCDカメラを用いた計測器では、CCDカメラの素子サイズによっ て、像分解能が依存されるため、高分解能での測定に有利である。また、ピンホールカメ ラでは、EUV波長域を選択するために、フィルタを使用するが、フィルタでは、13.5 nm

in-bandと比較して、例えばZrフィルタでは、6〜16 nmといった広範囲が透過してしま

う。本計測では、Mo/Si多層膜およびOut-of-band光遮光フィルタを使用することで、より

EUV inband領域に近い計測が可能である。

  本システムでのIFでのプロファイル計測は、後者にあたりCCDカメラを集光点に配置 することで、プロファイルを測定可能である。しかし、EUV集光ミラーで集められ、IFへ と伝播される EUV光およびout-of-band光は非常に強く、CCDカメラを破損してしまう 恐れがある。したがって、CCDカメラを直接配置するのではなく、EUV光が入射すること により発光する蛍光体を使用することで、高出力のEUV 光を測定することとした。また、

蛍光帯の発光波長が可視光であれば、可視光用の CCDカメラを使用して、CCDカメラを 真空チャンバ外部に配置し、ウィンドウ越しに測定することが可能である。

図5-3-8は、EUVプロファイル測定配置を示す。本プロファイル測定システムはNDフ

ィルタ、Zrフィルタ、蛍光体、および可視光用CCDカメラから構成される。Zr フィルタ は、EUV光のみを透過させるためのout-of-band遮光用フィルタである。EUV光によって 照射された蛍光体は、真空チャンバの外に配置されたCCDカメラで検出される可視光を発 生する。また、蛍光体がout-of-band光により発光しないかどうかを確認するために、CaF2

フィルタを挿入し計測を行い、out-of-band光により蛍光体が発光しないことを確認した。

図.5-3-8 EUV profile measurement configuration at intermediate focus IF

Fluorescence plate Sn Disk

CO₂laser

C1 mirror

Zr CaF₂

VISible CCD camera ND filter

IF

Fluorescence plate Sn Disk

CO₂laser

C1 mirror

Zr CaF₂

VISible CCD camera ND filter

72

IF位置でのEUV光プロファイル測定結果を図5-3-9に示す。左右対称のプロファイルが 測定された。プロファイルサイズとしては、それぞれピーク強度の1/e²で、水平3.6 mm、

垂直3.3 mmであった。EUV光源のエタンデュとしては、ピーク強度の1/e²でプラズマサ

イズから計算を行い、4 srの集光立体角を仮定すると1.9 mm²srであった。この値は、表

4.1-1に示された露光装置から要求されるエタンデュを十分満足する。

図5-3-9. EUV profile at intermediate focus

2 mm

73

5-3-3. スペクトル評価方法と結果

EUV領域（5〜50 nm）でのスペクトル計測には、透過型分光器または、斜入射型分光器 を使用する必要がある。本計測では、斜入射型分光器により計測を行った。以前はローラ ンド円を用いたものが用いられていたが、回折格子の発展によりスペクトルの結像面があ る波長範囲で平面である斜入射分光器が開発されている^{55, 56)}。

斜入射型分光器の、装置構成および装置概観を図5-3-10及び図5-3-11に示す。

  平面結像型斜入射分光器では、直入射分光器のように波長分散がほぼ一定ではなく、波 長分散は波長により異なる。したがって、各波長での分散を計算するためには、以下の式 を用いる。

スリット

237mm

回折格子

235mm

検出面

CCDカメラ

α β

x

入射角α=87°

図5-3-10  EUV分光器装置構成

図5-3-11 EUV分光器

  まず、入射角αと出射角βと波長λの関係式は回折格子の式

)