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レーザー駆動極端紫外(EUV)光源による対材料耐力試験の可能性の実証

研究課題

研究課題/領域番号 16J40173
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 プラズマ科学
研究機関大阪大学

研究代表者

田中 のぞみ  大阪大学, レーザー科学研究所, 特別研究員(RPD) (60581296)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード極端紫外光 / 表面改質 / 材料耐性試験 / 極端紫外(EUV)光 / x線光学素子 / 界面制御 / EUV光源 / デブリ抑制 / EUV光モニタ
研究実績の概要

当該年度は、EUV光源の特性評価、EUV光制御、放電プラズマ利用の検討を行なった。過去の研究結果から10-20 mJのEUV光を任意の強度に集光できることが利点であったが、帯域外光の取り扱い、およびEUV光量の制御をしておらず、材料試験装置として利用するために更なるEUV光の特性評価と制御機能を充実させる必要があった。本光源における過去の研究結果から、サンプル上に到達するEUV光のうち、8-20 nm帯の光が95%を占め、10-20 mJであるとの報告がされていたが、EUV光が透過しないスライドガラスを通しても試料の有意な改質が確認されたことから、帯域内の光量を見直した。軟X線フォトダイオードSXUVとZrフィルタの組み合わせにより、帯域内EUV光の光量のみ計測したところ、従来の報告よりも一桁低いエネルギーが得られた。しかし1 mJ/str/pulseを保証しているため、これまでと同じ集光ミラーでEUVスポットサイズを調整することで、材料への高フルエンスEUV光照射は可能である。駆動レーザーの照射強度(J/cm2)に対するEUV光の強度変化を明らかにした。キセノンへの駆動レーザー照射強度を変化させるとEUVスペクトルも変化を起こすが、駆動レーザーの入射強度に対する補正係数を導出し、入射強度-EUVエネルギーの校正曲線を求めた。結果、1桁の範囲でEUVエネルギーを調整することが可能となった。この他、スイス連邦材料試験研究所(EMPA)において放電プラズマEUV光源に関する検討をした。レーザー駆動EUV光源と同等またはそれ以上のエネルギーが利用できる光源であり、デブリフリーな点などの利点があるが、材料表面改質、アブレーションの実績がまだ無い。本年度はEUV光エネルギーおよび波長域の点では、レーザー駆動光源と平行して利用が可能であることが分かった。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] EMPA(スイス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] EMPA(スイス連邦材料試験研究所)(スイス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Creation and Functional Control of Metal Nanoparticle-Polymer Interface by Laser Plasma EUV Light Excitation2018

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda, N. Tanaka, N. Wada, and H. Nishimura,
    • 雑誌名

      IEEE Explore, ICEP-IAAC 2018 Proceedings

      巻: - ページ: 535-538

    • DOI

      10.23919/icep.2018.8374644

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface Layer Modification of Metal Nanoparticle Supported Polymer by Irradiation of Laser-Driven Extreme Ultraviolet Light2018

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, R. Deguchi, N. Wada, K. Yasuda, A. Yogo, H. Nishimura
    • 雑誌名

      X-Ray Lasers 2016. ICXRL 2016. Springer Proceedings in Physics

      巻: 202 ページ: 377-381

    • DOI

      10.1007/978-3-319-73025-7_56

    • ISBN
      9783319730240, 9783319730257
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Creation and Functional Control of Metal Nanoparticle-Polymer Interface by Laser Plasma EUV Light Excitation2018

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda, N. Tanaka, N. Wada, and H. Nishimura
    • 雑誌名

      Proceedings of 2018 International Conference on Electronics Packaging and iMAPS All Asia Conference (ICEP-IAAC)

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高フルエンス極端紫外(EUV)光照射による金属ナノ粒子担持ポリマーの表面改質2017

    • 著者名/発表者名
      田中のぞみ, 安田清和, 和田 直, 西村博明
    • 雑誌名

      電子機器トータルソリューション展2017 アカデミックプラザ 研究成果発表論文集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 高フルエンスEUV光による材料表面改質2016

    • 著者名/発表者名
      田中のぞみ, 安田清和, 出口 亮, 和田 直, 余語覚文, 西村博明
    • 雑誌名

      レーザー学会第502回研究報告書

      巻: 502

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic measurements of ablation plasma generated with laser-driven intense extreme ultraviolet (EUV) light2016

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, K. Hane, H. Shikata, M. Masuda, K. Nagatomi, A. Sunahara, M. Yoshida, S. Fujioka, and H. Nishimura
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 688 ページ: 012122-012122

    • DOI

      10.1088/1742-6596/688/1/012122

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] レーザープラズマX線による材料改質と材料加工2019

    • 著者名/発表者名
      田中のぞみ, 高垣昂佑, 安田清和, 西村博明
    • 学会等名
      第74回年次大会, 2019年3月15日
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Laser-plasma EUV source for advanced materials processing2018

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, N. Wada, Y. Kageyama, K. Yasuda, H. Nishimura
    • 学会等名
      The 16th International Conference on X-ray Lasers
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高強度・高フルエンスパルスEUV光による材料プロセシング2018

    • 著者名/発表者名
      田中のぞみ, 安田清和, 景山恭行, 西村博明
    • 学会等名
      第89回レーザー加工学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高強度パルスEUV光による材料プロセシングに向けたレーザー駆動光源のデブリ抑制法開発2018

    • 著者名/発表者名
      田中のぞみ, 和田 直, 景山恭行, 西村博明
    • 学会等名
      応用物理学会春期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Creation and Functional Control of Metal Nanoparticle-Polymer Interface by Laser Plasma EUV Light Excitation2018

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuda, N. Tanaka, N. Wada, and H. Nishimura
    • 学会等名
      ICEP-IAAC2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高フルエンスレーザー駆動極端紫外(EUV)光による金属ナノ粒子担持高分子材料の表面改質2017

    • 著者名/発表者名
      田中のぞみ, 安田清和, 出口 亮, 和田 直, 余語覚文, 西村博明
    • 学会等名
      応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市(パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] レーザー駆動EUV光を用いた材料プロセスのための不純物抑制2017

    • 著者名/発表者名
      和田 直, 田中のぞみ, 出口 亮, 景山恭行, 余語覚文, 西村博明
    • 学会等名
      応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市(パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高フルエンス極端紫外(EUV)光照射による金属ナノ粒子担持ポリマーの表面改質2017

    • 著者名/発表者名
      田中のぞみ, 安田清和, 和田 直, 西村博明
    • 学会等名
      電子機器トータルソリューション展2017 アカデミックプラザ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] レーザー駆動 EUV光源による光学系の損傷とスパッタ粒子の抑制2017

    • 著者名/発表者名
      和田直、田中のぞみ、景山恭行、余語覚文、西村博明
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Surface layer modification of metal nanoparticle supported polymer by irradiation of laser driven extreme ultraviolet light2016

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, R. Deguchi , N. Wada, K. Yasuda, A. Yogo, and H. Nishimura
    • 学会等名
      The 15th International Conference on X-Ray Lasers
    • 発表場所
      奈良県奈良市(奈良春日野国際フォーラム)
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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