Development of nanometer-resolution laser processing using soft X-ray high-order harmonics

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K14053
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Hiroto Motoyama 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00822636)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 高次高調波 / EUVミラー / EUV

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study is to establish nanometer-resolution laser processing using a femtosecond extreme ultraviolet (EUV) laser. EUV laser pulses are generated as high-order harmonics of femtosecond laser pulses, and focused to sub-micron size using a precisely figured Wolter mirror, and the focusing beam irradiated the sample surface. Processing tests were conducted on various metal samples, and atomic force microscopy measurements confirmed that sub-micron processing was achieved.

Free Research Field

EUV光学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果により、フェムト秒EUVレーザーを用いた物質のナノメートル分解能レーザー加工が可能であることが実証された。EUVは、物質への光侵入深さが極めて短いことから、可視光よりも少ないパルスエネルギーで加工を進行させることができる。すなわち、被加工物へと投入される熱量を低減させることができる。加工装置全体を真空中に設置する必要があるものの、熱影響を避ける必要のある微細加工の需要に応えうる技術であり、産業応用への展開が期待される。