光学超薄膜を用いた軟X線干渉計測法の開発と精密結像鏡の反射波面計測制御への応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11305009
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 山本 正樹 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (00137887)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 羽多野 忠 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (90302223) ; 柳原 美廣 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (40174552)
• Keywords: 軟X線 / 干渉計測 / 光学超薄膜 / 多層膜鏡 / 精密結像鏡 / 波面誤差 / 波面補正 / デブリ除去

Research Abstract

本研究は,光学超薄膜形成技術を,波長λ=13nmの軟X線の多層膜曲面鏡に適用し,直入射結像光学系の開発に不可欠な高精度結像光学鏡を実用化することを目的とする.具体的には,結像性能を得るために不可欠な1nmのオーダー以下の誤差で軟X線の波面を計測・制御する軟X線干渉計測法を開発する.また,この過程で,nm精度のアライメントシステムを備える干渉計測計本体に加え,実験室で干渉計測を可能とするための,光学系を飛散物で汚染しないYAGレーザー励起プラズマ軟X線光源の開発,軟X線干渉縞を計測処理する2次元検出データー処理系の開発を行い,光源から検出器までの結像光学システムの基本要素を完成させる.
本年度は,前年度に引き続いてレーザー生成プラズマを光源とする軟X線干渉計測装置の製作を進めて,光源部,光源系部,検出器部について,基本要素を完成できた.
光源部では,パルスYAGレーザーの1ショットで軟X線干渉縞を記録するための明るい光源を完成した.この光源では,開口数0.2の配置で口径10cmの多層膜集光鏡を設置し,距離21cmのSn固体ターゲットからの軟X線を効率よく集光する.飛散するデブリ粒子は,独自に考案・製作したデブリストッパーを設置して除去する.このデブリストッパーで約9割の粒子を除去して,光源寿命を10倍の4万ショットに伸ばすことが出来た.
光学系では,精密結像鏡用の多層膜周期の基板面内制御精度を昨年までの2%以内から1%以内に改善できた.制御には,独自に開閉速度関数制御シャッターを開発した.
検出基部では,Tr用のイメージングプレートの軟X線に対する感度と出力の直線性を軟X線分光反射率計をもちいて計測した.波長13nm付近で,10万光子/mm^2の高感度と4桁以上の出力直線性が確認できた.

Research Products

• [Publications] 山本正樹: "軟X線多層膜光学"光学. 30・9. 613-621 (2001)
• [Publications] Masaki Yamamoto: "Present Status of EUV interferometer Development at the Research Center for Soft X-ray Microscopy"Optics and Preci sion Engineering. 9. 405-410 (2001)
• [Publications] Masaki Yamamoto: "Sub-nm figure error correction of an EUV multilayer mirror by its surface milling"Nucl. Instrum. Methods A. 467-8. 1282-1285 (2001)