BL09A 装置概要

X線リソグラフィー

図1 X線照射装置

            図1 X線照射装置

 

装備品

水平(X)、垂直(Z)、回転(R)駆動軸ステージ、スクロールポンプ、ヘリウム・窒素・アルゴンガス供給、モーターコントローラー

 

特徴

●装置は実験ハッチ内に設置しています。
●深堀の微細加工パターンニングが可能です。
●試料ステージのX、 Z軸可動範囲は±30 mm、R軸可動範囲は±120°です。X、 Z、Rステージの各軸を動かしながら実験をすることができます(図2)。LabVIEWプログラムで遠隔操作します。
●ヘリウム、窒素ガス(設備品)のガス供給が可能です。その他のガス持込は要相談です。
●蓄積リング電流値(mA) × 時間(hour)で照射量を制御します(図3)。
●試料の固定方法についてはご相談ください。その他、持ち込み品がある場合は利用申込書にご記入ください。

 

 

図2 X,Z,Rステージ 図3 照射量モニター画面

         図2 X、Z、R軸ステージ                  図3 照射量モニター画面

 

実験手順

●ステージ中央にビームが照射されるように蛍光板などを使ってX、 Z、R軸を調整する。
●レジストとマスクをステージに固定する。
●装置内を100 Pa程度まで真空排気します。
●ポンプのバルブを閉め、装置内にヘリウムガスを流す。大気圧近く(90 kPa)になるまで供給する。
●一定時間照射。照射後、大気開放してレジストを取り出す。

 

放射線効果実験

 

        図1 X線トポグラフィー装置

 

装備品

水平(X)、 垂直(Z)、 回転(R)駆動軸ステージ、 金属箔(Al、Cu)のフィルター(数十ミクロン厚)。

 

特徴

●強いX線を利用して、植物体の突然変異誘発実験等が行われます。
●ビームの縦が狭いですが、Zステージを±25 mm上下させて、広い照射面積を確保します。
●ビームダクトと試料の間の空気パスは50 cmです。
●通常、照射時間は5〜15分です。ビー玉サイズの種の場合、1日で1000個程度照射可能です。
●試料の固定方法についてはご相談ください。

●持ち込み品がある場合は利用申込書にご記入ください。

 

   図2 金属フィルター通過後の計算スペクトル               図3 操作画面(LabVIEW)

 

 

実験手順
1. 試料をステージに置く。試料の中心にビームが通るように軸調整する。赤レーザーでビーム経路を確認できる。
2. 必要に応じ金属フィルターを試料の前に置く。
3. ステージを上下駆動させながら、一定時間照射する。

 

X線トポグラフィー

 


         図1 X線トポグラフィー装置

 

装備品

ゴニオメーター、スリット、Siチャンネルカットモノクロメーター、PINダイオード検知器、電離箱、イメージングプレート(IP: 50 µm)、X線フィルム(D2 film: <2 µm)、フラットパネルセンサー(50 µm)、 CCD検出器(7 µm)、試料加熱器(1500 ℃以下)

 

特徴

●回折現象を利用したイメージング法です。単結晶材料の微細な欠陥構造を観察できます。
●透過ラウエ(図2上)、反射ブラッグ(図2下)、背面ラウエの各配置で実験が可能です。
●Siで約3 mmまでなら透過配置の実験が可能です。ウェハー状でもインゴット状でも固定可能です。
●自動ステージで試料周りを精密に調整できます。LabVIEWプログラムで遠隔操作します(図3)。
●Siチャンネルカットモノクロメーターで白色/単色光変換ができます。
●X線フィルムは現像処理が必要ですが、高解像で面積が広いです。CCD検出器はデジタル撮影でライブ観察ができます。
●1500 ℃まで到達する試料加熱器を使用する場合、試料が制限されます。申請時にご確認ください。
●IP読取装置、現像室(暗室)、顕微鏡を使います。申請書にご記入ください。

 

      

図2 (a)白色X線トポグラフィー配置(透過)           図3 操作プログラム例(LabVIEW)

    (b)単色X線トポグラフィー配置(反射) 

 

 

実験手順
1. スリットで任意のサイズに整形し、光軸調整を行う。
2. 試料を取り付け、試料軸調整を行う。
3. IP、またはフラットパネルセンサーで任意の回折を観察し、強度と位置を確認する。
4. 観察したい回折位置にX線フィルム、またはCCD検出器を設置し、トポグラフ撮影をする。
5. 単色X線トポグラフィーを行う場合、白色/単色切り替えシステムで単色配置に切り替える。
6. モノクロメーターの軸調整を行う。
7. 回折位置にフラットパネルセンサーを固定し、モノクロメーターを回転させながら回折強度を捉える。
8. 5.と同様に高解像の単色トポグラフ撮影をする。

 

 

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