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2005 年度 実績報告書

基準面を用いない高精度非球面X線ミラーの超精密形状計測に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16360073
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

東 保男  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 機械工学センター, 助教授 (70208742)

研究分担者 上野 健治  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 機械工学センター, 教授 (40370069)
久米 達哉  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 機械工学センター, 助手 (40353362)
江並 和弘  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 機械工学センター, 助手 (00370073)
遠藤 勝義  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90152008)
山内 和人  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10174575)
キーワード放射光 / 集効用ミラー / 非球面形状 / 法線ベクトル計測 / 非基準面 / 大型ミラー
研究概要

シンクロトロン放射光や次世代半導体製造技術であるEUV(Extreme Ultraviolet)用リソグラフィーに使用される高精度X線ミラーには、PV値で1nmレベルでの形状精度が要求される。そのためミラー製作には、超精密加工技術と超精密形状計測技術の進展が不可欠である。
現在の形状計測技術は、平面や球面を基準とした干渉計測が主流である。しかし、一般に干渉計を用いた測定では、測定できるミラーの口径が限られていたり、非球面ミラーの測定は困難である。そこで本研究では、基準面を用いず、平面や凸面を含む非球面ミラーのスロープエラーを1×10^<-7>radオーダで測定するための超精密非球面形状測定装置を試作した。
試作した装置を用いて、硬X線集光特性^<[2]>から形状精度がPV4nm以下で保障された非球面ミラーの測定を行い、スティッチング干渉計と比較した結果について説明する。
本研究における表面形状測定の原理は次の通りである。レーザーの直進性を利用して、ミラーの任意測定点での入反射光を一致させることで、その点での法線ベクトルを測定する。この時に並進運動より精度の良い回転運動を用いることで、広範囲にわたって高精度での計測が可能である。また、測定した法線ベクトルを補間・積分することによって、形状を算出する。
これまでにφ30mmSiC平面ミラーの測定を行い、干渉計と比較した結果±2nm以下で一致した実績をもっているため、今回、硬X線集光特性よりPV4nm以下での形状精度が保障されているX線集光用楕円ミラーの測定を行った。ミラーの大きさは100mm×50mm(横×縦)で、PCVMとEEMにより、表面粗さが1nm(P-V)程度で加工されている。大阪大学で独自に開発された、スティッチング干渉計^<[3]>を用いて形状計測を用いて行い、最終形状を創成している。
スティッチング干渉計の形状と本測装置の形状は、±2nm以下、RMS1.5nmの一致度を達成していることがわかる。これにより、本測定装置を用いて非球面形状をPV4nm以下の精度で測定できることがわかった。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (2件)

  • [雑誌論文] A New Designed Ultra-high Precision Profiler2006

    • 著者名/発表者名
      Y.HIGASHI^a, Y.TAKAIE^b, K.ENDO^b, T.KUME^a, K.ENAMI^a, K.YAMAUCHI^c, K.YAMAMURA^c, H.SANO^c, K.UENO^a, Y.MORI^c
    • 雑誌名

      Proc of SPIE : Advances in Mirror Technology for X-ray, EUV Lithography, laser, and Other Applications, 3 August 2005, Sandiego, CA, USA Vol.# 5921(In printing)

  • [雑誌論文] A New Designed Ultra-high Precision Profiler - Study on Slope Error Measurement of a Mandrel for Wolter type-I mirror Fabrication -2006

    • 著者名/発表者名
      Yasuo.HIGASHI^<*a>.Yuichi.TAKAIE^b, Katsuyoshi.ENDO^b, Tatsuya.KUME^a, Kazuhiro.ENAMI^a, Kazuto.YAMAUCHI^c, Kazuya.YAMAMURA^c, Toshihisa.SANO^c, Kenji.UENO^a, Yuzo.MORI^c
    • 雑誌名

      Proc.Of the 8^<th> International Conference on X-ray Microscopy ; 26-30, July, at Egret Himeji 2006.6月発行(In printing)

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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