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

2011 年度 研究成果報告書

• 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 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
• キーワード: 材料加工・処理 / 量子ビーム / 高性能レーザー

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 ページ: 147-151
  • DOI: 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 ページ: 063848-1-7
  • DOI: 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 ページ: 473-480
  • DOI: 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 ページ: 642-647
  • DOI: 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 ページ: 361-366
  • DOI: 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 ページ: 13504-13509
  • DOI: DOI:10.1063/1.3525980
  • 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
  • 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
  • DOI: DOI:10.1007/s00339-010-5746-3
  • 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 ページ: 455-466
  • DOI: 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
  • 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 ページ: 3268-3270
  • DOI: 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 ページ: 6271-6276
  • DOI: 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
  • DOI: 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 ページ: 231107
  • DOI: DOI:10.1063/1.3152290
  • 査読あり
• [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
  • 年月日: 20110800
• [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
  • 年月日: 20110300
• [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
  • 年月日: 20101000
• [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
  • 年月日: 20100900
• [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
  • 年月日: 20100900
• [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
  • 年月日: 20100900
• [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
  • 年月日: 20100600
• [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
  • 年月日: 20100600
• [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
  • 年月日: 20100300
• [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
  • 年月日: 20100200
• [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
  • 年月日: 20091200
• [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
  • 年月日: 20090800