EUVレーザーによるアブレーション基礎課程の解明とマスクフリー微細加工への展開

• 研究課題/領域番号: 21360364
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 河内 哲哉 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (40343941)
• 研究分担者: ファエノフ アナトリー (ファエノフ アナトーヤ) 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, リサーチフェロー (10469794) ; 石野 雅彦 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (80360410) ; 長谷川 登 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (50360409) ; 越智 義浩 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (20370372)
• 連携研究者: 錦野 将元 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (70370450)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2009年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: 材料加工・処理 / 量子ビーム / 高性能レーザー / 材料加工、処理 / EUVレーザー

研究概要

EUVレーザーを固体に照射した際のアブレーションしきい値と照射フルエンスの関係を定量的に明らかにするとともに、EUVレーザーを利用した超微細加工に向けた要素技術開発を行った。また、EUVレーザーの高出力化および波長領域の拡大に向けた手法の検討を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Surface modifications of metals induced by soft x-ray laser pulse irradiations (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Ishino, A. Faenov, M. Tanaka, N. Hasegawa, M. Nishikino, S. Tamaotsu, T. Pikuz, T. Ohba, T. Kaihori and T. Kawachi
  • 雑誌名: J. Micro/Nanoeng 巻: 7 号: 2 ページ: 147-151
  • DOI: 10.2961/jlmn.2012.02.0004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resonant photo pumping x-ray laser scheme using intense characteristic x-rays for water-window radiation generation (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kawachi and Y. Kato
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: 84 号: 6
  • DOI: 10.1103/physreva.84.063848
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ablation of insulators under the action of short pulses of x-ray plasma lasers and free-electron lasers (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Inogamov, S. Anisimov, V. Khokhlov, A. Faenov, T. Pikuz, V. Fortov, Yu. Skobelev, Y. Kato, V. Shepelev, Y. Fukuda, M. Tanaka, M. Ishino, M. Kando, T. Kawachi, M. Kishimoto, M. Nagasono, M. Yabashi, T. Ishikawa, N. Ohashi, K. Tano, T. Togashi, Y. Senba
  • 雑誌名: J. Opt. Tech 巻: 78 号: 8 ページ: 473-480
  • DOI: 10.1364/jot.78.000473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laser ablation of gold : Experimental and atomic simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: S. V. Starikov, V. Stegaliv, G. Norman, V. Fortov, M. Ishino, M. Tanaka, N. Hasegawa, M. Nishikino, T. Ohba, T. Kaihori, Y. Ochi, T. Imazono, T. Kawachi, S. Tamotsu, T. Pikuz, I. Skobelev and A. Faenov
  • 雑誌名: JETP let. 巻: 93 号: 11 ページ: 642-647
  • DOI: 10.1134/s0021364011110129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction of short laser pulses in wavelength range from infared to x-ray with metals, semiconductors and dielectrics (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Inogamov, A. Faenov, V. Khokholov, V. Zhakhovskii, Y. Petrov, I. Skobelev, K. Nishihara, Y. Kato, M. Tanaka, T. Pikuz, M. Kishimoto, M. Ishino, M. Nishikino, Y. Fukuda, S. Bulanov, T. Kawachi, S. Anisimov and V. Fortov
  • 雑誌名: Contr. plasma phys 巻: 51 号: 4 ページ: 361-366
  • DOI: 10.1002/ctpp.201010103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoscale surface modifications and formation of conical structures at aluminum surface induced by single shot exposure of soft x-ray laser pulse (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Ishino, A. Faenov, M. Tanaka, N. Hasegawa, M. Nishikino, S. Tamotsu, T. A. Pikuz, N. A. Inogamov, V. V. Zhakhovsky, I. Yu. Skobelev, V. E. Fortov, V. A. Khohlov, V. V. Shepelev, T. Ohba, T. Kaihori, Y. Ochi, T. Imazono, T. Kawachi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 109 号: 1 ページ: 13504-13509
  • DOI: 10.1063/1.3525980
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-temperature warm dense matter produced by ultrashort extreme vacuum ultraviolet free electron laser (EUV-FEL) pulse (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Inogamov, A.Faenov, V.Zhakhovsky, T.Pikuz, I.Skobelev, Yu.Petrov, V.Khokhlov, V.Shepelev, S.Anismov, V.Fortov, Y.Fukuda, M.Kando, T.Kawachi, M.Nagasono, H.Ohashi, M.Yabashi, K.Tono, Y.Senba, T.Togashi, T.Ishikawa
  • 雑誌名: Contrib.Plasma Phys. 巻: 51 ページ: 419-426
  • 査読あり
• [雑誌論文] Source development and novel applications of laser-driven plasma x-ray lasers in JAEA (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Kawachi, M.Kishimoto, M.Kado, Y.Ochi, N.Hasegawa, M.Tanaka, M.Nishikino, M.Ishino, T.Imazono, T.Ohba, T.Kaihori, M.Koike, K.Namikawa, T.Suemoto, K.Terakawa, T.Tomita, N.Sarukura, H.Nishimura, A.Faenov, S.Bulanov, A.Y.Faenov, T.Pikuz, H.Daido
  • 雑誌名: X-ray lasers (Springer proceedings in physics) 巻: 136 ページ: 12-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spallative Ablation of Metals and Dielectrics (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Inogamov, A.Faenov, V.Khokholov, V.Zhakhovskii, Y.Petrov, I.Skobelev, K.Nishihara, Y.Kato, M.Tanaka, T.Pikuz, M.Kishimoto, M.Ishino, M.Nishikino, Y.Fukuda, S.Bulanov, T.Kawachi, S.Anisimov, V.Fortov
  • 雑誌名: Contribution of plasma physics 巻: 51 ページ: 361-366
  • 査読あり
• [雑誌論文] Source development and novel applications of laser-driven plasma x-ray lasers in JAEA (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kawachi, M. Kishimoto, M. Kado, Y. Ochi, N. Hasegawa, M. Tanaka, M. Nishikino, M. Ishino, T. Imazono, T. Ohba, T. Kaihori, M. Koike, K. Namikawa, T. Suemoto, K. Terakawa, T. Tomita, H. Nishimura, A. Faenov, and S. Bulanov
  • 雑誌名: X-ray lasers 巻: 136 ページ: 12-19
  • URL: http://www.springer.com/physics/atomic,+molecular,+optical+%26+plasma+physics/book/978-94-007-1185-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] プラズマ軟X線レーザーとその応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河内哲哉
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 38 ページ: 91-95
  • NAID: 10027617582
  • URL: http://www.lsj.or.jp/laser/38/38-12.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spallative ablation of dielectrics by X-ray laser (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Inogamov, V. V. Zhakhovsky, A. Y. Faenov, V. A. Khokhlov, I. Y. Skobelev, Y. Kato, M. Tanaka, T. A. Pikuz, M. Ishino, M. Nishikino, Y. Fukuda, S. V. Bulanov, T. Kawachi, Y. V. Petrov, S. I. Anisimov, V. E. Fortov
  • 雑誌名: Appl. Phys. A 巻: 101 ページ: 87-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoscale surface modifications and formation of conical structures at aluminum surface induced by single shot exposure of soft x-ray laser pulse (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Ishino, A.Ya.Faenov, M.Tanaka, N.Hasegawa, M.Nishikino, S.Tamotsu, T.A.Pikuz, N.A.Inogamov, V.V.Zhakhovsky, I.Yu.Skobelev, V.E.Fortov, V.A.Khohlov, V.V.Shepelev, T.Ohba, T.Kaihori, Y.Ochi, T.Imazono, T.Kawachi
  • 雑誌名: J.Applied Physics 巻: 109 ページ: 13504-13509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spallative ablation of dielectrics by X-ray laser (2010)
  • 著者名/発表者名: N.A.Inogamov, V.V.Zhakhovsky, A.Y.Faenov, V.A.Khokhlov, V.V.Shepelev, I.Y.Skobelev, Y.Kato, M.Tanaka, T.A.Pikuz, M.Kishimoto, M.Ishino, M.Nishikino, Y.Fukuda, S.V.Bulanov, T.Kawachi, Y.V.Petrov, S.I.Anisimov, V.E.Fortov
  • 雑誌名: Applied Physics A 巻: 101 ページ: 87-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metrology of Wide Field of View Nano-Thickness Foils' Homogeneity by Conventional and Phase Contrast Soft X-ray Imaging (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Faenov, T.Pikuz, Y.Fukuda, M.kando, H.Kotaki, T.Homma, K.Kawase, I Skobelev, S.Gasilov, T.Kawachi, H.Daido, T.Tajima, Y.Kato, S.Bulanov
  • 雑誌名: Japanese J.Applied Physics 巻: 49
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spallative Ablation of Metals and Dielectrics (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Inogamov, A. Faenov, V. Khokholov, V. Zhakhovskii, Y. Petrov, I. Skobelev, K. Nishihara, Y. Kato, M. Tanaka, T. Pikuz, M. Kishimoto, M. Ishino, M. Nishikino, Y. Fukuda, S. Bulanov, T. Kawachi, S. Anisimov and V. Fortov
  • 雑誌名: Contr. plasma phys 巻: 49 号: 7-8 ページ: 455-466
  • DOI: 10.1002/ctpp.200910045
  • 査読あり
• [雑誌論文] レーザー駆動プラズマ軟X線レーザーの開発とその応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河内哲哉
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 37 ページ: 101-105
  • NAID: 10026195619
  • URL: http://www.lsj.or.jp/laser/37/ab37-12.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wide-field-of-view phase contrast imaging of nanostructure with a comparatively large polychromatic soft x-ray plasma source (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Gasilov, A. Faenov, T. Pikuz, Y. Fukuda, M. Kando, T. Kawachi, I. Skobelev, Y. Kato and S. Bulanov
  • 雑誌名: Opt. Lett 巻: 34 号: 21 ページ: 3268-3270
  • DOI: 10.1364/ol.34.003268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Propagation-based phase contrast enhance-ment of nanostructure images using a debris free femto second laser driven cluster based plasma soft x-ray source and a LiF crystal detector (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Pikuz, A. Faenov, S. Gasilov, I. Skobelev, Y. Fukuda, M. Kando, H. Kotaki, T. Homma, K. Kawase, Y. Hayashi, T. Kawachi, H. Daido, Y. Kato and S. Bulanov
  • 雑誌名: Appl. Opt 巻: 48 号: 32 ページ: 6271-6276
  • DOI: 10.1364/ao.48.006271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Source Development and Novel Applications of X-ray Lasers for Probing Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kawachi, M. Kishimoto, M. Kado, Y. Ochi, N. Hasegawa, M. Tanaka, M. Nishikino, M. Ishino, T. Imazono, T. Ohba, T. Kaihori, M. Koike, K. Namikawa, T. Suemoto, K. Terakawa, T. Tomita, N. Sarukura, H. Nishimura, A. Faenov, S. Bulanov and H. Daido
  • 雑誌名: SPIE 巻: 7451 ページ: 745107-745107
  • DOI: 10.1117/12.825662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low threshold ablation of dielectrics irradiated by pico-second soft x-ray laser pulses (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Y. Faenov, N. Inogamov, V. Zhakhovskii, V. Khokhlov, K. Nishihara, Y. Kato, M. Tanaka, T. Pikuz, M. Nishikino, M. Ishino, T. Nakamura, Y. Fukuda, S. Bulanov and T. Kawachi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 94 号: 23 ページ: 231107-231107
  • DOI: 10.1063/1.3152290
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low threshold ablation of dielectrics irradiated by pico-second soft x-ray laser pulses (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Faenov, et al.
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Source Development and Novel Applications of X-ray Lasers for Probing Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Kawachi, et al.
  • 雑誌名: SPIE, Soft X-Ray Lasers and Applications VIII 7451
  • 査読あり
• [雑誌論文] Propagation-based phase-contrast enhancement of nanostructure images using a debris-free femtosecond-laser-driven cluster-based plasma soft x-rav source and a LiF crystal detector (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Pikuz, et al.
  • 雑誌名: Applied Optics 48 ページ: 6271-6276
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wide-field-of-view phase contrast imaging of nanostructure with a comparatively large polychromatic soft x-ray plasma source (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Gasilov, et al.
  • 雑誌名: Optics letters 34 ページ: 3268-3270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of soft x-ray emission from fs laser plasma by using mixture of molecule and atomic gases as cluster jet targets and its application for nanostructure imaging (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Pikuz, et al.
  • 雑誌名: Journal of Physics : conference series 163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spallative Ablation of Metals and Dielectrics (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Inogamov, et al.
  • 雑誌名: Contribution to plasma physics 49 ページ: 455-466
  • 査読あり
• [雑誌論文] レーザー駆動プラズマ軟X線レーザーの開発とその応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河内哲哉
  • 雑誌名: レーザー学会誌 レーザー研究 37 ページ: 854-858
  • NAID: 10026195619
  • 査読あり
• [学会発表] The near field and far field in situ characterization of soft x-ray laser beam by submicrometer-resolution LiF crystal x-ray detector (2012)
  • 著者名/発表者名: Faenov, 等
  • 学会等名: The 1st Advanced Lasers and Plasma Sources
  • 発表場所: 横浜、日本
  • 年月日: 2012-04-26
• [学会発表] 軟X線レーザーを用いたフェムト秒レーザーアブレーションの時間分解測定法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川, 等
  • 学会等名: プラズマ物理学会
  • 発表場所: 石川県、日本
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] Nano-meter scale structure of gold surface induced by soft x-ray laser pulse (2011)
  • 著者名/発表者名: 石野, 等
  • 学会等名: 平成23年度レーザー励起X線源とその応用研究会
  • 発表場所: 浜松、日本
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] Coherent X-ray Mirage (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishino, 等
  • 学会等名: SPIE 2011 Optics and Photonics
  • 発表場所: San Diego, USA(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-22
• [学会発表] Novel applications using x-ray lasers (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Nishikino, et al.
  • 学会等名: JSPS Asian Core Workshop on Next Generation Ultra Short Pulse Lasers for High Field and Ultrafast Science
  • 発表場所: 和光市(理研)(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] Coherent X-ray Mirage (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Ishino, et al.
  • 学会等名: SPIE 2011 Optics and Photonics
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Novel applications using x-ray lasers (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nishikino, et al.
  • 学会等名: JSPS Asian Core Workshop on Next Generation Ultra Short Pulse Lasers for High Field and Ultrafast Science
  • 発表場所: 和光市
• [学会発表] Development and applications of plasma x-ray lasers in JAEA (2010)
  • 著者名/発表者名: 錦野, 等
  • 学会等名: 平成22年度レーザープラズマ粒子加速研究会
  • 発表場所: 浜松(光産業創成大学院大学)
  • 年月日: 2010-12-06
• [学会発表] Source development and novel applications of laser-driven plasma x-ray lasers in JAEA (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Kado, et al.
  • 学会等名: POEM 2010, Laser technology and applications
  • 発表場所: 中国、武漢(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] Development and application of plasma x-ray lasers (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nishikino, et al.
  • 学会等名: The 6^<th> asian symposium on intense laser science
  • 発表場所: 中国、北京(口頭発表)
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] EUVレーザーによる固体のアブレーションしきい値の観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河内, 等
  • 学会等名: 第65回日本物理学会
  • 発表場所: 大阪(大阪市大)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 軟X線レーザーを集光照射した金属表面の観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石野, 等
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎(長崎大学)
  • 年月日: 2010-09-19
• [学会発表] ピコ秒EUVレーザー照射による低アブレーションしきい値の観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河内, 等
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎(長崎大学)
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Low threshold ablation of dielectrics irradiated by picoseconds soft x-ray laser pulse. Observation and modeling (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Faenov, et al.
  • 学会等名: The 12^<th> international conference on x-ray lasers
  • 発表場所: 韓国、光州市(口頭発表)
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] Source development and novel applications of laser-driven plasma x-ray lasers in JAEA (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Kawachi, et al.
  • 学会等名: The 12^<th> international conference on x-ray lasers
  • 発表場所: 韓国、光州市(招待講演)
  • 年月日: 2010-05-31
• [学会発表] Low-threshold ablation of dielectrics irradiated by ultrashort soft x-ray laser pulses, Observation and modeling (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Faenov
  • 学会等名: 第16回FELとHigh power radiation研究会
  • 発表場所: 播磨(SPring-8)
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] Applications of laser driven plasma x-ray laser in JAEA(招待講演) (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ochi, et al.
  • 学会等名: レーザー共同研究所設立記念国際シンポジウム
  • 発表場所: 敦賀市
  • 年月日: 2010-02-18
• [学会発表] Development and application of plasma x-ray lasers (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Nishikino, et al.
  • 学会等名: The 6^<th> asian symposium on intense laser science(ASILS6)
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] EUVレーザーによる固体のアブレーションしきい値の観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河内等
  • 学会等名: 第65回日本物理学会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 軟X線レーザーを集光照射した金属表面の観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石野等
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎
• [学会発表] ピコ秒EUVレーザー照射による低アブレーションしきい値の観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 河内等
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎
• [学会発表] Low threshold ablation of dielectrics irradiated by picoseconds soft x-ray laser pulse. Observation and modeling (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Faenov, et al
  • 学会等名: The 12^<th> international conference on x-ray lasers
  • 発表場所: Gwangju, Korea
• [学会発表] Source development and novel applications of laser-driven plasma x-ray lasers in JAEA (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kawachi, et al
  • 学会等名: The 12^<th> international conference on x-ray lasers
  • 発表場所: Gwangju, Korea
• [学会発表] Low-threshold ablation of dielectrics irradiated by ultrashort soft x-ray laser pulses, Observation and modeling (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Faenov, et al
  • 学会等名: 第16回FELとHigh power radiation研究会
  • 発表場所: 播磨
• [学会発表] Applications of laser driven plasma x-ray laser in JAEA (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ochi, et al
  • 学会等名: レーザー共同研究所設立記念国際シンポジウム
  • 発表場所: 敦賀市
• [学会発表] Laser driven plasma x-ray lasers and the applications(招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Kawachi, et al.
  • 学会等名: The 5th Asian Symposium on Intense laser Science
  • 発表場所: ベトナム、ハノイ市
  • 年月日: 2009-12-04
• [学会発表] Source Development and Novel Applications of X-ray Lasers for Probing Materials(招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Kawachi, et al.
  • 学会等名: SPIE Photonics and Optics
  • 発表場所: 米国、サンディエゴ市
  • 年月日: 2009-08-07
• [学会発表] Laser driven plasma x-ray lasers and the applications (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kawachi, et al
  • 学会等名: The 5th Asian Symposium(ASILS5)
  • 発表場所: Vietnum, Hanoi
• [学会発表] Source Development and Novel Appli-cations of X-ray Lasers for Probing Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kawachi, et al
  • 学会等名: SPIE Photonics and Optics
  • 発表場所: San Diego, USA