2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of nano-scale X-ray diffraction mapping technique
| Project/Area Number |
26420292
|
|---|
| Research Institution | Japan Synchrotron Radiation Research Institute |
|---|
Principal Investigator |
今井 康彦 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 副主幹研究員 (30416375)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | マイクロ回折 / マイクロＸ線回折 / ナノビーム回折 / ナノビームＸ線回折 / 逆格子マップ / Ｘ線 / 放射光 / アラインメント |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
表面形状を問わず任意の試料を自動でゴニオメーターの回転中心に合わせるシステムを開発し、空間分解能100 nmオーダーでのＸ線回折の実空間マッピングを実現した。システムの概要は、小スポットの高精度レーザー変位計によって試料表面の形状を予めオフラインで測定しておき、オンラインではそのデータを用いて試料表面の任意の位置をゴニオメーターの回転中心に自動で合わせるというものである。試料の位置調整には、超音波モーター駆動の小型ステージ（分解能100 nm）を採用した。
平成28年度には、実際にＸ線ナノビームと評価用に作成した試料を用いて、前年度までに開発したシステムの評価実験を行った。評価用試料はシリコン基板の上に200 nmの幅 50 nmの厚さで金をライン状にパターニングしたものである。これを2方向に傾けて用いることで平らではない試料を模擬した。金のラインパターンに200 nm程度に集光したＸ線を照射し、金からの蛍光Ｘ線強度をモニターしながら試料を回転させた。それぞれの金のパターン位置に対して、その位置が自動で回転中心に調整され、10°から90°の角度範囲で、試料の ±1°の回転に対する横ずれが 100 nm以下であることを確認した。これは、目的とした性能を有するシステムの開発に成功したことを示している。
評価実験中に、ω = 35°あたりで試料位置が1 μmほど突然ずれる現象が発見された。ここは使用される頻度の高い角度であるため、ベアリングなどの摩耗が原因として考えられた。（その後に修理済み）今後は、本研究で開発したシステムを用いたナノスケールX線回折マッピング法の展開をはかると共に、定期的にゴニオメーター自体の評価も行っていく予定である。
|
