BL09　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

  • 深堀の微細加工パターン(0.5 mm程度)が可能です。
  • 装置の照射窓の幅は140 mmです。自作装置の持込も可能です。
  • 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。
  • ヘリウムガス(設備品)は装備しており、ガス雰囲気下での実験可能です。
  • 蓄積リング電流値（mA） × 時間（hour）で照射量を制御します（図3）。
  • 試料の固定方法が分からないときはご相談ください。

 

図2　X,Z,Rステージ

図2　X、Z、R軸ステージ		 図3　照射量モニター画面

図3　照射量モニター画面

実験手順

  1. 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。
  2. レジスト試料とマスクをステージに固定する。
  3. Z軸を往復駆動させながら、一定時間ビームを試料に照射する。
  4. 必要なら、装置内にヘリウムガスを流しながらビームを試料に照射する。

 

放射線効果



図1　放射線効果実験配置のイラスト　

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

  • 強い白色光を植物体に照射し、放射線効果による突然変異を誘発させる実験です。
  • あらかじめ放射線量を見積もる必要があります。見積りはスタッフが行います。
  • 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。
  • 照射時間は10分程度です。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。その他、持ち込み品がある場合は申請書にご記入ください。


図2 フィルター透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. 計算で見積もった厚さのアルミ板を試料の前に置く。
  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、Si-PINダイオード、電離箱、X線フィルム(～2 µm)、フラットパネルセンサー(50 µm)、CCD検出器(7 µm)、高温加熱器(1500 °C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(a)）、反射ブラッグ（図2(b)）の配置で実験可能です。ウェハー状でもインゴット上でも固定できます。
  • 透過実験で3 mmの厚さまでなら観察可能です。
  • 自動ステージで試料空間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/単色光を切り替えます。
  • 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。
  • 試料加熱器(1500 ℃まで)を使用する場合、制限があります。ご相談ください。
  • 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)
     　（b）単色X線トポグラフィー配置(反射)　

図3 操作プログラム例（LabVIEW）
 

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. 試料を取り付ける。
  3. 白色X線条件にする。
  4. フラットパネルセンサーを使って目的の回折光を見つける。
  5. 白色/単色切り替えシステムで単色配置に切り替える。
  6. 試料の微調整を行い、最適撮影条件を得る。
  7. X線フィルム、またはCCD検出器を置き、解像の良いトポグラフを撮影する。

 

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