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高強度EUVパルス光を用いたワイドバンドギャップ材料プロセシング

研究課題

研究課題/領域番号 17K05727
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
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, 特任助教(常勤) (60581296)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード極端紫外(EUV)光 / ワイドバンドギャップ材料 / 物質アブレーション / 薄膜 / 極端紫外光 / EUV / アブレーション / x線光学 / X線光学 / 粒子スパッタリング / 反射粒子 / 成膜 / 材料プロセシング
研究成果の概要

高強度極端紫外(EUV)光を用いたアブレーションによる成膜を行い、従来光との比較を行うことでEUV光成膜の可能性を示した。産業化に有用なコンパクトEUV光源を改良することでEUV光エネルギー5-8 mJ、デブリフリーの照射システムを構築した。Si, SiC, AlNをそれぞれターゲットとしてAl2O3基板上に成膜をし、同条件でのレーザー照射との比較をした。膜質分析を行い、EUV光では熱的影響を抑えながらアブレーションおよび成膜ができること、薄膜として十分な50-60 nmの膜厚生成が可能であることを実験的に示した。また低強度EUV光を薄膜に照射することで膜粒子の焼結による結晶化を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年パワーデバイスなどにワイドバンドギャップ(WBG)材料や、誘電体の薄膜の利用が着目されている。一方波長10-20 nmの極端紫外(EUV)光は光子エネルギーの高さと材料への吸収率の高さから、このような新規材料の加工へ応用が期待される光である。本研究では高強度パルスEUV光を用いた固体材料のアブレーションによる成膜に取り組んだ。EUV光により成膜したSi, SiC, AlNの薄膜は、従来光と比較してターゲット材や薄膜粒子への熱影響が抑えられることを示した。更にEUV焼結による膜の結晶化にも成功し、EUV光の成膜技術応用への可能性を示した。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 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2020

    • 著者名/発表者名
      田中のぞみ
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 31 ページ: 5-9

    • 関連する報告書
      2019 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Laser Produced Plasma EUV source for Materials Testing2019

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Tanaka, Kosuke Takagaki, and Hiroaki Nishimura
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications (IFSA2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-22  

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