X線結像光学ニューズレター

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Ｘ線結像光学ニューズレター

No.43 2016 年 7 月発行

代表就任の挨拶

兵庫県立大学大学院物質理学研究科篭島靖この度，Ｘ線結像光学研究会の代表を仰

せつかりました兵庫県立大学の篭島靖です。代表に選ばれたことを幹事の先生方や会員の皆様の総意と受けとめまして，もとより微力ではありますが，研究会発展のために尽くしたいと思います。ご指導，ご協力賜りますようどうぞよろしくお願い申し上げます。

本ニュースレター No. 1 （ 1995 年 1 月発行）で，山下広順先生が「創刊によせて」

の中で「平成元年〜 4 年度にわたって文部省科学研究費重点領域研究『Ｘ線結像光学』を全国の関連する研究者を結集して進めてきました。」と記されています。平成元年当時私は博士課程の最終学年でした。

青木貞雄先生の学生だったこと，その後フォトンファクトリーのスタッフになったことなどから，若輩ながら同重点領域研究の研究会やシンポジウム等に参加させていただき，この研究分野が急速に活気づいていく様子，研究成果が次々と創出されていく様子を肌で感じることができました。

大変貴重な経験をさせて頂きました。

本研究会の起点を重点領域研究が始まった平成元年としますと，あと 2 年で 30 年になります。関係諸氏のご努力により，

その後のＸ線結像光学関連の研究分野の

飛躍的発展は言を俟ちません。一般社会でも 30 年は概ね一世代です。学生時代にすでに恵まれた研究環境が用意されていた我々の世代は謂わば第二世代です。我が国のこの研究分野を開拓し牽引されてこられた先生方の輝かしい功績に勇気をいただいて，先輩の先生方，我々第二世代そして若手の皆さんと手を取り合ってＸ線結像光学の発展に貢献していきたいと思います。

科学は世の中に夢，希望といった明るい未来を提示する役割も負っています。一方で，実社会で今すぐに役立つ技術開発も，

最近は強く求められるようになってきました。すなわち，研究成果の意義と有用性をわかりやすい形で世の中に発信することも重要な使命です。本研究会は，Ｘ線をキーワードとする幅広い分野の第一線の研究者の集団です。望遠鏡と顕微鏡，光源と光学素子と検出器，スペクトルと画像，

実空間と逆空間などが同居しつつそれら

の境界領域も研究対象とする多様性は，そ

の強力な武器たり得ると思います。皆様と

協力して本研究会のプレゼンスの向上に

も努めてまいりたいと思います。どうぞよ

ろしくお願い申し上げます。

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8. Àǝŉƕ

1) ăĄŭɔ¤ƾqPFp`:$Ĭǫ¸ÌɐEqx vUE[tLxɐNo.3, Vol.19 (2009) 1-6.

2) O. Wakabayashi, T. Ariga, T. Kumazaki et.al,:

Optical Microlithography XVII, SPIE Vol.5377 (2004) [5377-187]

3) Hirotaka Miyamoto, Takahito Kumazaki, Hiroaki Tsushima, Akihiko Kurosu, Takeshi Ohta, Takashi Matsunaga, Hakaru Mizoguchi: “The next-generation ArF excimer laser for multiple-patterning immersion lithography with helium free operation” Optical Microlithography XXIX, Proceedings of SPIE Vol.9780 (2016) [9780-1L]

4) H. Kinoshita et al., J.Vac.Sci.Technol.B7, 1648 (1989).

5ɏWinfried Kaiser; “EUV Optics: Achievements and Future Perspectives”, 2015 EUVL Symposium (2015. Oct.5-7, Maastricht , Nietherland)

6) J. Zimmerman, H. Meiling, H. Meijer, et.al:“ASML

(8)

8 EUV Alpha Demo Tool Development and Status”

SEMATECH Litho Forum (May 23, 2006)

7) J. Stoeldraijer, D. Ockwell, C. Wagner: “EUVL into production – Update on ASML’ s NXE platform”

2009 EUVL Symposium, Prague (2009)

8) R. Peeters, S. Lok, et.al.: “ASML’s NXE platform performance and volume Introduction” Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography IV, Proc. SPIE 8679 (2013) [8679-50]

9) Jack J.H. Chen, TSMC: “Progress on enabling EUV lithography for high volume manufacturing”

2015 EUVL Symposium (5-7 October 2015, Maastricht, Netherlands)

10) Mark Phillips, Intel Corporation “EUVL readiness for 7nm” 2015 EUVL Symposium (5-7 October 2015, Maastricht, Netherlands)

11ɏU. Stamm et. al. ; “High Power EUV sources for lithography”, Presentation of EUVL Source Workshop October 29, 2001 (Matsue, 2001)

12ɏC. Gwyn: “EUV LLC Program Status and Plans”, Presentation of the 1^st EUVL Workshop in Tokyo (2001)

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14) H. TanakaɐǦǞ5Ë, et. al.: Appl. Phys. Lett. Vol.87 (2005) 041503

15) A. Endo, et al.: Proc. SPIE 6703 (2007) , 670309 16 ɏ T.Yanagida, et al : “Characterization and

optimization of tin particle mitigation and EUV conversion efficiency in a laser produced plasma EUV light source” Proc. SPIE 7969, Extreme Ultraviolet Lithography II, (2011)

17) K. Nishihara et. al.:Phys. Plasmas 15 (2008) 056708

18) H. Mizoguchi, “High CE technology EUV source for

HVM” Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography IV, Proc. SPIE 8679 (2013) [8679-9]

19) Y. Tanino, J. Nishimae et.al.: “A Driver CO2 Laser using transverse-flow CO2 laser amplifiers”, Symposium on EUV lithography (2013.10.6 - 10.10, Toyama, Japan)

20) K. M. Nowak, Y. Kawasuji, T. Ohta1 et al.: “EUV driver CO2 laser system using multi-line nano-second pulse high-stability master oscillator for Gigaphoton’s EUV LPP system”, Symposium on EUV lithography (2013.10.6 - 10.10, Toyama, Japan)

21) H. Mizoguchi, et. al,: “High CE Technology EUV Source for HVM” Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography IV, Proc. SPIE8679 (2013) [8679-9]

22ɏHakaru Mizoguchi, Hiroaki Nakarai, Tamotsu Abe, Krzysztof M. Nowak, Yasufumi Kawasuji, Hiroshi Tanaka, Yukio Watanabe, Tsukasa Hori, Takeshi Kodama, Yutaka Shiraishi, Tatsuya Yanagida, Tsuyoshi Yamada, Taku Yamazaki, Shinji Okazaki, Takashi Saitou: ” Performance of new high-power HVM LPP-EUV source” Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography VII, Proc. SPIE9776 (2016)

23) V. Banine et_al. “Opportunity to extend EUV lithography to a shorter wavelength”, Symposium on EUV lithography, Brussels, Belgium (2012)

24) K. Koshelev: “Experimental study of laser produced gadorinium plasma emitting at 6.7 nm”, International workshop on EUV sources (Nov. 13-15, 2010, Doublin. Ireland)

25) Erik Hosler; “Free-electron Laser Extreme Ultraviolet Lithography: Considerations for High-Volume Manufacturing”, 2014 EUVL Symposium (2014. Oct. 27-29, Washington D.C. , USA)

(9)

9

図10 イオン捕集器からの逆拡散の改善

図11 EUV光源の最新データ (108 W, 23 h, D/S < 0.2%)

(10)

10

図12 250WEUV光源装置 GL200E-Pilot

図13 パイロット装置の建設風景

(11)

11

表1 液浸露光技術の波長，屈折率と解像力

表2 EUV光源開発マイルストーン (ギガフォトン社)

(12)

12

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(13)

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-10 -5 0 5 10

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0.8 0.6 0.4 0.2 0.0

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-40 -20 0 20 40

Time (fs) 800 nm 1350 nm

Â4. 2ĥƒJrNH;It$çäbp`8;n

(14)

14

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(15)

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šĆĲ

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(16)

16

X

J. Seres, E. Seres

1

X

X (X-ray

Parametric Amplification: XPA) [1]

2

1

2 XPA

[2]

XPA

2 X

JETI : 45 TW, <30 fs 5 10¹⁵

W/cm² XPA

1 ~ 100

mbar XPA 2 ~

bar f = 3 m

XPA 1 11 nm

2 (Zr, Ti)

X CCD X

3 1 Ne 250 mbar

2 He 11 nm

2

4.2 mm 2

XUV: ~11nm

1 XPA

2. He 11 nm

2

(17)

17

4. g₀

3.

2 z

11 nm d

d 3 mm

d ~ 4.2 mm 2 1

XUV

= q

1

tan¹ z_j+d z_R

z_R 2z_j

(z_j+d)²

(z_j+d)²+z_R² + 0 (1)

q : , ₁: , z_j:

, z_R :

0: d = 0 = 0

XPA g₀ 4

g0

g₀=g_aexp ( ₀)²

2 (1+Vcos ) (2)

g_a V visibility

11 nm 0.2 fs (FWHM) 1

[2]

3 XPA

XPA

1 mJ

2 100 mJ

XPA

5 2

5. XPA

(18)

18

: f = 1.5 m : f =

2.0 m

2

2 3 m

CCD 6

1 2.3 bar

50 cm 2 5 bar

Ti:Sa 7

43-57 83

6

2 mmrad

XPA

4 XPA X

X

8 XPA

X Ag

13.9 nm 0.4 mrad

400 fs, 10 mJ

X

1) J. Seres et al., Nature Phys. 6, 455-461 (2010).

2) J. Seres, E. Seres, B. Landgraf, B. Ecker, B.

Aurand, A. Hoffmann, G. Winkler. S. Namba, T.

Kuehl and C. Spielmann, Sci. Rep.4, 04254 (2014).

40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80 84 0

20 40 60 80 100 120

He 5bar Ne 2.3bar Filter

Harmonic order

Intensity [arb. u]

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Zr 0.2 micron transmission

7 6.

8 X

(19)

19

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(20)

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ƦŪƕ 550 pC/pulse

K@P (H) 80 µm

K@P (V) 60 µm

\oTƜ 15 ps

]lOţ7Ɗ 357 MHz

\oTĄ 700

eGn]lOţ7Ɗ 12.5 Hz m

mqqLLqq

ĥƜ 1064 nm

]lOBZlFq 2.8 mJ

K@P (H) 89 µm

K@P (V) 85 µm

]lOâ 7 ps

]lOţ7Ɗ 357 MHz

űőŹä 7.5 deg

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第 13 回Ｘ線結像光学シンポジウム報告

現地実行委員長田原譲（名古屋大学理学部）

Ｘ線結像光学研究会の主要イベントであるＸ線結像光学シンポジウムが 2015 年 11 月 17-18 日に名古屋大学野依記念学術交流館において開催されました。

Ｘ線結像光学の研究の発展を図るため，最近の成果発表と研究者間の交流を進めるのが目的で，今回は13回目にあたります。主催はＸ線結像光学研究会，共催が名大シンクロトロン研究センター，分子研UVSORで，

日本物理学会，応用物理学会，日本天文学会，日本放射光学会には協賛をお願いしました。2013年大阪で行われた前回のシンポジウムにおいて田原が実行委員長を仰せつかり，名古屋地区の開催ということで，松本・

三石（名大理），難波（中部大工），高嶋（名大工），大東（分子研UVSOR）が実行委員としてシンポジウムの準備を行いました。

プログラムは従来を踏襲し，招待講演の口頭発表，

ポスター発表と企業展示の三本立てとし，また前回は国際会議形式・原則英語・3日間でしたが，今回は日本語中心の国内会議形式で会期も2 日間と従来の形式に戻しました。口頭講演は幹事の方々による推薦を基本に講演者を決め21 件 (講演時間20-30分) とし，ポスター発表は33 件，企業展示については8企業の方に参加していただきました。最終的な参加者数は94名となり前回の規模には及びませんでしたが，従来形式の開催としては盛会となりました。

1日目は午後1時より，まず柳原・Ｘ線結像光学研究会・代表の挨拶から始まり，続いて開催地を代表して國枝・名大副総長が挨拶，この中で開催の約半年前に亡くなられたＸ線結像光学研究会特別顧問・山下廣順先生を追悼し，黙祷を捧げさせていただきました。続いて口頭講演が始まり，打ち上げ間近に迫った

ASTRO-H搭載のＸ線望遠鏡・Ｘ線検出器を中心に天文

分野の話が7件，要素技術が3件続きました。（この報告が掲載される直前の状況として，ASTRO-Hは2月 17日に打上げられ，無事軌道に乗ったことを付け加えておきます。この注釈記入時は衛星搭載機器の初期立上げ時期にあたり，本格的な観測にはしばらく時間がかかりますが，宇宙における精密分光撮像観測の開始として今後が期待されます）この後，交流館1 階に移動し，ポスター発表と企業展示見学の時間として，多くの活発な議論と情報交換が行われました。展示に参加された企業は，イネイブル，樫山工業，アイリン真

空，ASICON，トヤマ，ルクスレイ，浜松ホトニクス，

イマジスタの方々です。

1日目最後のイベントとして，18時より講演会場近くの学内レストラン・ユニバーサルクラブにて懇親会が開かれました。食事とお酒を頂きながら，お互いの交流を深め合うことができました。またこの懇親会では，山下廣順先生ゆかりの写真をプロジェクタでスクリーンに投影し，皆で故人を偲びました。

2日目は9時より要素技術の続き1件，Ｘ線顕微鏡関連が4件，放射光関連が5件と続きました。この間，

午前・午後各1 回の休憩時間にもポスター発表と企業展示見学の時間として，参加者間の活発な交流がありました。

シンポジウム最後は，研究会特別顧問の青木先生に，

日本におけるＸ線結像光学の歩みと題して，山下先生のご業績を含め，お話いただきました。

シンポジウムの内容の詳細は以下のシンポジウム・

ホームページをご参照ください。

http://fennel.u.phys.nagoya-u.ac.jp/xio13th/

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24 本シンポジウムでは，口頭講演・ポスター講演の各講演内容を2ページにまとめたフルカラー116ページのアブストラクト集を作り配布しました。（残部が少しありますのでご希望の方がいらっしゃいましたら，

筆者またはニューズレター編集部までご連絡ください）

本稿の最後に，講演会開催準備・運営（参加者の事前登録やアブストラクト集作成，会場設営など）にご協力いただいたすべての関係者の皆様にお礼申し上げます。

野依記念学術交流センター2F講演会場の様子

懇親会会場（学内ユニバーサルクラブ），山下先生を偲ぶ写真紹介の様子

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集合写真（野依記念学術交流センター2F講演会場）

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研究会『軟 X 線イメージングの描く未来』を終えて

大東琢治（分子科学研究所）

2015年9月7日，8日に分子研研究会（学協会連携）・日本放射光学会若手研究会共催で，『軟X線イメージングの描く未来』なる主題の研究会を，岡崎市の分子科学研究所にて開催した。本稿はその開催報告である。

なおこれに先行して，『放射光』の2016年の29号に会議報告が掲載されているので，興味ある方は本稿と併せてご一読頂きたい。

この研究会は，題目に掲げているように，敢えて軟X 線を中心に据えたイメージングの研究会である。近年，

国内のイメージングのメインストリームは硬Ｘ線領域にある一方で，PFやUVSORで近年稼働を開始した走査型軟X線顕微鏡の利用が盛況であり，EUVリソグラフィ界隈が急峻な盛り上がりを見せている。このように，経緯こそ異なれど，軟X線イメージング技術が着実な展開を見せている現状から，軟X線領域の研究者を一堂に会して，密度の高い研究会を開く機運と考えた。そこで本研究会では，軟Ｘ線～真空紫外領域において，開発と利用を縦断し，且つ他手法から軟X線イメージングの立ち位置を再認識する議論を行いたいと考えた。そこで筆者が中心となり，かつて東北大は旧山本・柳原研で同じ釜の芋煮を食べた仲である原田哲男（兵庫県立大），豊田光紀（東北大）の3 人が世話人となり，企画，立案を行なったのが本研究会である。

本研究会では講演群のカテゴリーとして，”軟Ｘ線イメージング技術開発”，”軟Ｘ線イメージングへの期待”，” ユーザー利用研究”，”異なるアプローチのイメージング”，そして”招待講演”の5項目を掲げた。本研究会の主題は一見偏狭ではあるが，その実，プログラムは良く言えばバラエティに富んでいると言えるし，悪く言えば混沌としている。手前味噌で恐縮ながら，このプログラ

ム構成は結果的に世話人一同の思惑を超えたものとなり，研究会の在り方を改めて考えさせてくれるものとなった。

本研究会のポイントとなったのは，講演者各々がカテゴリーの意図を丁寧に汲んだ話題を提示してくれたことと，また出席者の誰にとってもアウェイなテーマばかりだったことだと考えている。それ故に，行き過ぎた専門性に縛られること無く，寧ろ自由な議論が積極的に飛び交う，奇妙に緊張感の高い場となっている印象であった。そしてその様な場が成立するのも，本研究会の主旨が詰まるところ，イメージングそのものだからではないだろうか。仮令手法やプローブが何であれ，出席者に通底するのはイメージそのものであり，

これは出席者間で容易に共有し，議論し得る媒体である。この意味において，この偏狭な研究会を，自家中毒に陥らせる事無く流動させていたのは，特に ”異なるアプローチのイメージング”のカテゴリーの講演であったと考えている。全くの異分野からにもかかわらず，

快く講演を受諾して戴いた，大河内拓雄氏（PEEM/

JASRI），篠原武尚氏（中性子イメージング/ JAEA），小澤祐市氏（超解像イメージング/ 東北大）には心より感謝申し上げたい。

ややもすると各人やりたい放題で発散して行きかねない研究会であったが，要所要所で場の空気を締めて戴いたのが，招待講演をお願いさせて戴いた青木貞雄先生（筑波大学）と荒木暢先生（Diamond Light Source）の講演であった。時間的，そして世界的観点から軟 X 線イメージングを俯瞰する，含蓄あるご講演を賜り，

感謝申し上げる次第である。

当初，軟X線イメージングに主題を絞った研究会を

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27 開催したところで，どれだけの関心を集められるものか，正直なところ半信半疑であった。結果的には65人もの出席者があった。そのうち16人が民間企業からの出席者であった。これは図らずして，軟X線イメージングが分析手法の実戦力として注目されていることを示唆するものと考えている。そして出席者に提出願ったアンケートにおいて、本研究会が『刺激的だった』

という感想を多く引き出したことは，特筆しておきたい。世話人一同としては，感無量である。

また重ねて幸いなことに，『また研究会を開催してほしい』という意見も少なからずあった。本研究会をコミュニティなどとして存続させて行くことで，今後，

恐らくはより多くの視線を集めて行くであろうとは思

う。しかし筆者自身は開催より約半年を経て振り返ってみて，率直なところ，この偏狭な研究会をコミュニティとして単純に継続することが良いのか否か，結論を出しあぐねている。開発側は兎も角として，利用する側は対象や目的に応じて，軟X線に固執せずにイメージングの手段を選ぶべきと考えているためである。

コミュニティとして存続するならば，改めてその意義を検めるべきかと思う。

とは言え，そう遠くない将来，また刺激的や挑発的などと言われる様な研究会が再び開催できたらと，舌の根も乾かぬうちにつらつらと考え始めていたりする。

是非とも軟X線イメージング分野を盛り上げて行きたいと思う次第である。

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編

編集集部部よよりり

第 41 号のときに編集部に加えて頂き，初めて編集に携わりました。今回は，私の個人的趣味で，光源関係を特集したいと提案し，編集局の皆様のご了解を得ました。その後，原稿集めと編集作業はなかなか進まず，2 月近くも遅れての発行になりましたことを関係する皆様に深くお詫びします。今回の光源では，EUVリソグラフィー露光用レーザー生成プラズマ光源，高次高調波，軟X線レーザー，レーザーコンプトンなどでご活躍の皆さんに原稿を頂いたことで，いろんな光源の現状や将来がお分かりになられることと思います。どうぞ忌憚のないご意見を賜りますと幸いです。（文責・東口武史）

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Ｘ線結像光学ニューズレター No.43（2016 年 7 月）

発行Ｘ線結像光学研究会

（代表兵庫県立大篭島靖）

編集部山内和人（大阪大）、齋藤彰（大阪大）、矢代航（東北大）、

松本浩典（名古屋大）、東口武史（宇都宮大）

E-mail: [email protected]

『平成28年度Ｘ線結像光学研究会運営組織』

・代表者：篭島靖（兵庫県立大）

・事務局担当者：高山裕貴（兵庫県立大）

・編集局責任者：山内和人（大阪大）

・編集局委員：齋藤彰（大阪大），矢代航（東北大），松本浩典（名古屋大）

東口武史（宇都宮大），篭島靖（兵庫県立大），豊田光紀（東北大）

・幹事：

伊藤敦（東海大），太田俊明（立命館大），大東琢治（分子研）

篭島靖（兵庫県立大），加道雅孝（原研），木下博雄（兵庫県立大）

國枝秀世（名古屋大），鈴木芳生（東京大），竹内晃久（JASRI）

田原譲（名古屋大），常深博（大阪大），難波義治（中部大）

西野吉則（北海道大），西村博明（大阪大），羽多野忠（東北大）

兵藤一行（KEK），牧村哲也（筑波大），百生敦（東北大）

森田繁（核融合研），矢橋牧名（理研），山内和人（大阪大）

渡辺紀生（筑波大）

・特別顧問：

波岡武（東北大名誉教授）青木貞雄（筑波大名誉教授）柳原美廣（東北大名誉教授）

X線結像光学ニューズレター

Ｘ線結像光学ニューズレター

No.43 2016 年 7 月発行

代表就任の挨拶

兵庫県立大学大学院物質理学研究科 篭島 靖 この度，Ｘ線結像光学研究会の代表を仰

本ニュースレター No. 1 （ 1995 年 1 月発 行）で，山下広順先生が「創刊によせて」

の中で「平成元年〜 4 年度にわたって文部 省科学研究費重点領域研究『Ｘ線結像光 学』を全国の関連する研究者を結集して進 めてきました。」と記されています。平成 元年当時私は博士課程の最終学年でした。