ホーム>>研究装置・施設トップページ>>EUV Databaseレーザー装置

  

 レーザーによるEUV光発生に関し、その理論・シミュレーションデータベースを得るためには、レーザー照射によって発生するプラズマの諸特性を定量的に評価する必要があります。照射パラメータ・ターゲット材質等を数多く変化させてパラメータ依存性を総合的に得るためには、将来の光源設備に近い規模の装置(照射強度1010〜1012 W/cm2程度)で集中的にデータ取得を行うことが求められます。またEUV発生実験を行うとともに、EUV光関連の計測器の整備や較正なども重要なテーマとなっています。加えてリーディングプロジェクトの関連大学・研究機関も使用することになるため、使いやすさを考慮に入れた装置であるべきです。

 このような背景のもと、EUV光源開発を目的とした共同利用設備の整備を行いました。設備は大きく3つに分かれており、・EUVデータベース用レーザー装置、・レーザー照射施設(ターゲットチェンバー関連)、・EUVターゲット製作施設から成っています。

 EUVデータベース用レーザー装置の発振器・増幅器から出射したレーザー光(波長1.06 mm)は、波長変換部を通りw光から4w光の高調波が選択され、ターゲット照射エリアへと運ばれます。ターゲット照射のためのターゲットチェンバーは2基配置されており、照射レンズのF値以外はほぼ同様の設計になっています。レーザー光は蹴り出しミラーによっていずれかのターゲットチェンバーに集光されるようになっており、照射実験と並行して別の実験の準備がもう一方のターゲットチェンバーで出来るようになっています。またはそれぞれのターゲットチェンバーを実験テーマによって専用の装置にすることも可能であり、その点でも自由度を持たせてあります。

 それぞれの照射装置には照射エネルギー、照射パターン、パルス波形、集光パターン等を計測するモニター系が設置されています。ターゲットチェンバーにはターゲット導入装置が設置されています。ターゲット導入装置はシングルショットを想定した固定式の支持装置となっているが、繰り返し動作試験や高速供給などのテストも行われる事が考えられるため、取り外し・交換が可能です。エネルギーモニター、波形モニター、照射パターンモニターはターゲットチェンバー上流の除振台に設置されており、モニター系とともにレーザー集光性能向上のためのスペーシャルフィルターを配置しています。これらのモニター系は1台のパソコンでデータ取得・記録が可能になっています。加えてターゲット設定装置、真空制御版なども集中して設定・制御できるシステムになっています。

 プラズマ計測に関しては、必要な計測器をターゲットチェンバーに取り付けることにより、その目的に応じた計測が出来るようになっています。電子密度計測のような干渉計測を行うことも考えられるので、光学プローブとして照射レーザー光の一部を分岐し、2つのうち1つのターゲットチェンバーにおいて照射方向に直行するように入射させ、さらに分岐された参照光を組み合わせることにより、干渉計測が可能な配置になっています。計測器に関しては、EUV光計測用として広ダイナミックレンジX線ストリークカメラ、サブピコ秒X線ストリークカメラ、EUVエネルギーモニター(E-MON)、EUVピンホールカメラ、X線フレーミングカメラ、EUV顕微鏡、背面照射型X線CCDカメラ等を擁しています。干渉計測等の可視計測用として、可視フレーミングカメラ、可視分光器、ゲートCCDカメラ(可視域観測用)等を準備しています。



50 W YAGとターゲットチャンバーの写真及びEUV共同利用実験設備用Nd:YAGレーザー

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ホーム>>研究装置・施設トップページ>>ターゲット研究施設

  

 EUV共同利用施設にはレーザー装置のみならず、EUVターゲット開発に特化した研究施設が整備されています。EUVターゲット研究施設では、低密度ターゲットの開発及び10kHz対応を目指した高繰り返しターゲットの開発が現在行われています。また共同利用施設において使用するターゲットの製作もこの施設にて行っています。

 研究室には、ターゲット製作に必要な蒸着機、電気化学装置、超流動炭酸ガス乾燥器及びレーザー加工機などが整備されています。ターゲットの分析機器として、走査型電子顕微鏡(SEM)、誘導結合プラズマ(ICP)発光分析装置、表面積測定装置などが整備されています。また、低密度キセノンターゲット製作装置の準備も整い開発がスタートしています。

EUV光源開発実験設備写真


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 ホーム>>研究装置・施設トップページ>>レーザー開発関連

  

 EUV光源プラズマの生成に必要とされるレーザーとして、半導体レーザー励起固体YAGレーザーを採用し開発を進めています。高繰り返し、高ピーク出力、高品質ビーム、波長変換、任意パルス波形整形など高性能レーザーに必要とされる要素技術の開発を重点的に行っています。
 産業界で利用可能なEUV光源用の実用的レーザーシステムの発振器段では高い信頼性と安定性を確保するためにYb系のファイバーレーザーシステムを採用しています。主増幅器としては半導体励起のYAGを採用します。YAG結晶中での励起分布の最適化や熱の影響を調べるために、半導体レーザーやロッドの直径を変えることが出来るテストモジュールを製作し実験を進めています。実験と平行して計算機シミュレーションによる解析も進めています。
 高出力レーザーを支える光学素子には高耐力性能が要求されます。高耐力化の為に、光学薄膜制作中に発生する欠陥や不純物の除去やレーザーに対する薄膜の吸収率の減少、及び高い熱伝導率を有する膜の形成が必要です。このために必要な成膜装置を導入し、現在成膜条件の最適化を行っています。

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 ホーム>>研究装置・施設トップページ>>共同研究について

  

 EUVデータベースレーザー(EUV-DBLのページにリンクを張る)は、EUV共同利用実験施設として利用が関係研究機関へ公開されています。施設利用の募集は公募形式で、定められた様式の申請書類(リンクを張る)に必要事項を記入し申請頂きます。
 年度最初の申請は4月初旬に締めきり、「EUV光源技術開発委員会」内に設置された「共同利用委員会」にて書類審査が行われ、同委員会の提案を勘案した上で採否の決定と予算処置が行われます。
 施設の年間運営スケジュールに関しては、年度最初の共同利用委員会にて決定され、その後四半期毎に同委員会が開催されます。四半期毎の委員会では前期の成果に基づきスケジュールの改訂が行われます。また中途申請も受け付けており、研究の潮流の変化に柔軟に対応出来るような制度を取っています。
 共同利用委員会のメンバーは、兵庫県立大学・九州大学・EUVA・大阪大学の教員・研究者で構成されています。
 年間運用計画(案)と施設運用規定(案)についてはPDFファイルをご覧下さい。

 

年間運用計画(案)
PDF
施設運用規定(案)
PDF
共同研究申請書
Word

こちらをご覧ください。http://www.ile.osaka-u.ac.jp/kyodokenkyu/koubo/EUV.htm

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