Development of advanced plasma soft x-ray laser and next generation nano-processing technology

开发先进等离子软X射线激光器和下一代纳米加工技术

• 批准号: 21H03750
• 负责人: ヂン タンフン
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03750/
• 关键词: プラズマX線レーザー; ナノ微細加工造形; X線・EUV超微細加工; EUV高次高調波発生; 高強度レーザー

【高機能光源開発】では，昨年度までに整備したプラットホームレーザーをさらに高度化する開発を継続して実施した．パルス圧縮後のスペックは，エネルギー750mJ，パルス幅 40fsまで達成した．今後の高出力化を見据え、高い回折効率が得られるホログラフィク型回折格子（1480 grooves/mm）とビーム直径75mmまで入射できる光学素子を導入した．EUV高次高調波（HHG）の高度化では，光源を高出力化するために，ガスジェットノズルの長さを調整することにより，基本波とガスの相互作用長を長くすることができ，その結果，EUV-HHGの出力が昨年度の11倍まで向上した．さらに，EUV-HHGの増幅機構に非線形伝搬や電子プラズマの寄与と考えられる実験結果が得られた．その結果を研究協力者と議論して解析を進めている．一方で，波長18.９nmニッケル様モリブデンプラズマレーザーの発振実験に先立ち，光学系を工夫することによりコンパクトな集光光学系を構築した．これまでに不安定ながらX線レーザーの発振が確認されている．現在は安定，且つ，高出力で発振できるポンプレーザー条件と集光光学配位を調べている．【加工理物モデルの構築】では，FY2021までに整備したEUV超微細加工・造形装置をさらに高度化することを実施した．加工ビームを形成するための光学系を作成し，反射率や透過率など基本性能はKEK-PFの放射光を用いて評価し，集光特性やパターニング特性などは光線追跡計算とEUV高次高調波を用いて評価した．また，これまでに実施したSiおよびシリコン系の基板・半導体材料に加えてPMMAなどのレジスト材料の加工試験の結果をまとめて解析を進めている．

[High-function light source development] is the first time in the past that the development of high-level light source has been implemented. After the pressure reduction, it was 750mJ, and the amplitude of 40fs was achieved. In the future, the high output will be improved according to the data, and the high return efficiency will be improved according to the data.(1480 grooves/mm) 75mm in diameter and incident on the introduction of optical elements.EUV high-order high-frequency wave (HHG) heightening, light source high-output, adjustment of the length of the fundamental wave interaction length. EUV-HHG's output is 11 times higher than last year's. Today, EUV-HHG's amplitude mechanism is non-linear and electronic. The results of the study are discussed and analyzed by collaborators. A wavelength of 18.9 nm was used to construct the optical system for collecting light. The X-ray vibration of the X-ray detector is confirmed. Now it is stable and stable, and the high output force is generated. FY2021 is equipped with EUV ultra-fine machining and shaping equipment. The optical system is manufactured by processing the optical system, and the reflectivity and transmittance of the optical system are evaluated. The basic performance of the optical system is evaluated by the KEK-PF optical system, and the collection characteristics of the optical system are evaluated. The results of processing tests for PMMA and semiconductor materials were analyzed.

项目成果

Vienna University of Technology(オーストリア)

维也纳科技大学（奥地利）

Dependence of dose rate on the sensitivity of the resist under ultra-high flux extreme ultraviolet (EUV) pulse irradiation

超高通量极紫外 (EUV) 脉冲照射下剂量率对光刻胶灵敏度的依赖性

• DOI: 10.35848/1882-0786/abfca3
• 发表时间: 2021
• 期刊: Applied Physics Express
• 影响因子: 2.3
• 作者: Okamoto Kazumasa;Kawai Shunpei;Ikari Yuta;Hori Shigeo;Konda Akihiro;Ueno Koki;Arai Yohei;Ishino Masahiko;Thanhhung Dinh;Nishikino Masaharu;Kon Akira;Owada Shigeki;Inubushi Yuichi;Kinoshita Hiroo;Kozawa Takahiro
• 通讯作者: Kozawa Takahiro

Material Processing by Ultrashort EUV Pulses: Fundamentals and Prospects

超短 EUV 脉冲材料加工：基础与前景

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木宏昭;小野哲雄 他;Kuniaki Amemiya;麻生典;Thanhhung Dinh
• 通讯作者: Thanhhung Dinh

Enhancement of high-order harmonics radiations around 13.5 nm by a long-interaction gas tube and its application to development of photoresist materials

长相互作用气体管增强13.5 nm左右高次谐波辐射及其在光刻胶材料开发中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Shinichi Namba;J. Seres;E. Seres;C. Serrat;Thanhhung Dinh;Hasegawa Noboru;Ishino Masahiko;Yamamoto Hiroki;Nishikino Masaharu;Kawachi Tetsuya
• 通讯作者: Kawachi Tetsuya

超短パルス軟Ｘ線レーザーによる加工メカニズム

使用超短脉冲软X射线激光的加工机制

• 发表时间: 2023
• 作者: 河裾 厚男;前川雅樹;宮下 敦巳;和田健;タンフン ヂン
• 通讯作者: タンフン ヂン