宇宙環境シミュレーション技術を応用したデブリフリー極端紫外線発生技術

应用空间环境模拟技术的无碎片极紫外发生技术

• 批准号: 20656009
• 负责人: 田川 雅人
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20656009/
• 关键词: 宇宙環境; 極端紫外線; 宇宙材料; 地上試験; レーザープラズマ

本研究では、従来、宇宙環境模擬実験装置として開発されてきたレーザーデトネーション型原子状酸素発生装置を小型の高強度極端紫外線・軟X線源として利用することを提案し、その基本的な特性評価を行うことを目標とするものである。これにより、現在デブリ問題で停滞するEUV光源開発に、宇宙技術をスピンオフすることで別の方向性からのアプローチを追加し、デブリフリーのガスパフ型EUV光源開発へのブレークスルーを与えることを目標とする。本申請では期間内に以下の3つの疑問に対する解答を得ることを目標とする。(1)原子状酸素を発生させている条件下で、レーザープラズマから発生している極端紫外線と軟X線のスペクトルはどのようになっているのか。(2)発光スペクトル・強度はレーザー照射条件やガスの種類にどのように依存するのか。(3)小型高強度極端紫外線源として、半導体リソグラフィー分野への適応性はあるのか。本年度は、昨年度の極端紫外フラットフィールド分光器整備に引き続き、酸素プラズマからのEUV領域(波長:5-30nm)の分光分析をリファレンスにArW用いて行った。その結果、宇宙環境シミュレーションで用いる原子状酸素ビーム発生時には25-40nm領域での多数の輝線スペクトルが観測され、同時測定した原子状酸素の飛行時間スペクトルと比較することにより、原子状酸素の並進エネルギーを増大させると極端紫外線発光強度も大きくなることが確認された。さらに、これらの輝線中にはイオンからの発光が確認され、酸素プラズマ生成時のイオン励起反応が極端紫外線発光強度に影響していることが示され、宇宙環境シミュレーターとしては最適動作条件の設定が極めてクリティカルであることが明らかになった。一方、半導体リソグラフィー光源として必要とされる13.8nmの発光は認められなかったことから、現状のレーザーパワーでは、その適用は困難であると結論付けられた。

This study で は, 従 to, space environment simulation be 験 device と し て open 発 さ れ て き た レ ー ザ ー デ ト ネ ー シ ョ ン atomic acid tubular element 発 raw device を small の extreme ultraviolet light, high strength of soft X-ray source と し て using す る こ と を proposal し, そ の な characteristics of basic evaluation 価 を line う こ と を target と す る も の で あ る. こ れ に よ り, now デ ブ リ problem stagnant で す る EUV light source open 発 に, cosmic technology を ス ピ ン オ フ す る こ と で don't の directional か ら の ア プ ロ ー チ を additional し, デ ブ リ フ リ ー の ガ ス パ フ type EUV light source 発 へ の ブ レ ー ク ス ル ー を and え る こ と を target と す る. During the period of で and で of this application, に of the following <s:1> 3 とする <s:1> questions に of する answer を to る る とを とを objective とする. (1) the atomistic acid element を 発 raw さ せ て い る で, under the condition of レ ー ザ ー プ ラ ズ マ か ら 発 raw し て い る extreme ultraviolet と soft X-ray の ス ペ ク ト ル は ど の よ う に な っ て い る の か. (2) Luminance: スペ ト ト ように · intensity: レ レ ザ ザ irradiation conditions: やガス <s:1> types: に <s:1> ように ように dependence: する する. (3) Small-scale high-intensity extreme ultraviolet source と と て て, semiconductor リソグラフィ <s:1>, <s:1>, へ, <s:1> adaptability 応, ある, ある,, and 応. This year's annual の は, yesterday extreme ultraviolet フ ラ ッ ト フ ィ ー ル ド optical splitter servicing に lead き 続 き, acid プ ラ ズ マ か ら の EUV areas (wavelength: 5-30 nm) の spectral analysis を リ フ ァ レ ン ス に ArW with い て line っ た. そ の results, cosmic environment シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で with い る atomistic acid element ビ ー ム 発 he に は 25 to 40 nm field で の most の fai line ス ペ ク ト ル が 観 measuring さ れ, simultaneous determination し た atomistic acid element の flight time ス ペ ク ト ル と compare す る こ と に よ り, atomistic acid の hand エ ネ ル ギ ー を raised large さ せ る と extreme ultraviolet 発 light Intensity された large くなる くなる とが とが confirm された. さ ら に, こ れ ら の fai line に は イ オ ン か ら の 発 light が confirm さ れ, acid プ ラ ズ マ generated when の イ オ ン wound up against 応 が extreme ultraviolet light 発 strength に し て い る こ と が shown さ れ, cosmic environment シ ミ ュ レ ー タ ー と し て は action condition optimum の set が extremely め て ク リ テ ィ カ ル で あ る こ と が Ming ら か に な っ た. Party, semiconductor リ ソ グ ラ フ ィ ー light と し て necessary と さ れ る 13.8 nm の 発 light は recognize め ら れ な か っ た こ と か ら, status の レ ー ザ ー パ ワ ー で は, そ の applicable は difficult で あ る と conclusion pay け ら れ た.

项目成果

Combined effect of atomic oxygen and vacuum ultraviolet from deuterium lamp on the erosion of polymeric materials

原子氧和氘灯真空紫外对高分子材料侵蚀的联合作用

• 发表时间: 2009
• 作者: Kumiko Yokota;Kazuhiro Kishida;Akio Okamoto;Masahito Tagawa
• 通讯作者: Masahito Tagawa

Energy dependence on fluorinated polymer erosion by hyperthermal atomic oxygen exposures : a high-speed chopper and quartz crystal microbalance study

高温原子氧暴露对氟化聚合物侵蚀的能量依赖性：高速斩波器和石英晶体微天平研究

• 发表时间: 2009
• 作者: Kazuhiro Kishida;Kumiko Yokota;Akio Okamoto;Masahito Tagawa
• 通讯作者: Masahito Tagawa

Hydrogen desorption from a diamond-like carbon film by hyperthermal atomic oxygen exposures

通过高温原子氧暴露从类金刚石碳膜中解吸氢

• 发表时间: 2009
• 期刊: Applied Surface Science Vol.255No.13-14
• 作者: Kumiko Yokota;Masahito Tagawa;Akira Kitamura;Koji Matsumoto;Akitaka Yoshigoe;Yuden Teraoka
• 通讯作者: Yuden Teraoka

軟X線照射によるDLC膜からの水素脱離過程

软X射线照射DLC膜氢脱附过程

• 发表时间: 2010
• 作者: 神田一浩;田川雅人;横田久美子;戸出真由美;寺岡有殿;松井真二
• 通讯作者: 松井真二

軟X線照射による高水素化DLC膜の表面改質

软X射线辐照对高度氢化DLC薄膜进行表面改性

• 发表时间: 2010
• 作者: 神田一浩;横田久美子;田川雅人;松井真二
• 通讯作者: 松井真二