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。

在本研究中，我们提出使用作为空间环境模拟实验装置而开发的激光爆轰型原子氧发生器作为紧凑型高强度极紫外/软X射线源，并评估其基本特性。我们的目标是做到这一点。通过这一举措，我们的目标是为目前因碎片问题而陷入停滞的EUV光源开发添加一种从不同方向剥离空间技术的方法，并为无碎片气体喷吹式EUV光源的开发提供突破口来源做。该应用程序的目标是在一段时间内获得以下三个问题的答案。 (1) 在产生原子氧的条件下，激光等离子体产生的极紫外线和软X射线的光谱是多少？ (2) 发射光谱和强度如何取决于激光照射条件和气体类型？ （3）作为紧凑型高强度极紫外光源是否适用于半导体光刻领域？今年，继去年制备出极紫外平场光谱仪之后，我们以ArW为参比，对氧等离子体进行了EUV区域（波长：5-30 nm）的光谱分析。结果，在产生用于空间环境模拟的原子氧束时，观察到了许多25-40 nm区域的发射线光谱，通过将它们与同时测量的原子氧的飞行时间光谱进行比较，可以得出确定原子氧的平移能量已证实，增加极紫外光的强度也会增加。此外，在这些发射线中确认了离子发射，这表明氧等离子体生成过程中的离子激发反应影响极紫外发射强度，并且需要为空间环境模拟器设置最佳操作条件。非常关键。另一方面，由于没有观察到半导体光刻光源所需的13.8 nm的发射，因此得出结论，在当前的激光功率下其应用将是困难的。

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

低軌道におけるテフロン系熱制御材の劣化機構:原子状酸素、紫外線、それとも?

特氟龙热控材料低轨道降解机理：原子氧、紫外线，还是？

• 发表时间: 2009
• 作者: 横田久美子;田川雅人
• 通讯作者: 田川雅人

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