2011 Fiscal Year Annual Research Report
高効率レーザープラズマ光源と微細加工・組織制御への応用に関する研究
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21560752
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
望月 孝晏 兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 特任教授 (80101278)
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| Keywords | キセノン / 軟X線 / レーザー生成プラズマ / ガスバッファ / アルゴン |
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| Research Abstract |
1)回転ドラム式キセノンクライオターゲットから得られるレーザー生成プラズマ軟X線は波長5-17nmに着目するとレーザーから軟X線への変換効率は最大25%/2πsrを達成しており、100W/320pps繰り返し照射可能なNd:YAGスラブレーザと組み合わせることによって軟X線出力25W/2πsrの長時間運転が可能であるため、微細加工・組織制御などに使えるコンパクト且つ高効率な軟X線源であることが結論付けられた。
2)軟X線を集光するRuミラーのデブリによるスパッタリングを抑制するためにわれわれはアルゴンガスを用いたガスバッファ方式の実用性を調べた。アルゴンガスによるスパッタリング減衰・軟X線吸収の実効的なパラメータはそれぞれσ_1=2.2×10^<-20>m^2とσ_2=1.5×10^<-22>m^2であった。スパッタリングの減衰は光学系への到達デブリの減衰と近似的に一致することが結論付けられ、得られた実効的な断面積は軟X線光源の実用化に役立つ実用物理量であることが判った。Ruの代わりDLCの円筒系集光ミラーを用いた場合、デブリがサンプルに法線方向に対して70degの入射角度で衝突した際の膜厚の変化は50%となった。
3)Ru集光ミラーを用いて1.3mJ/cm^2(1mmΦ)の軟X線をアクリル・石英ガラス・PTFEに照射した結果、レーザー出力50W/160ppsの10分間照射では、石英ガラス、PTFEでは変化がみられなかったが、アクリルではアブレーションが生じることが観測された。
4)α-Siのレーザー生成プラズマ軟X線照射による結晶化の実験では、軟X線の直接照射によって炉アニールによる結晶化閾値が500度から400度まで下がった。
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