东京大学：飞秒激光发射极紫外光：处理金属纳米粒子抗蚀剂薄膜
-微细加工的最前沿，它开启了极限紫外光的衍射极限聚焦-
东京大学：研究小组
在近红外区域中，飞秒激光的高次谐波产生了极紫外光。
将极端紫外线聚焦到衍射极限，
通过照射样品，
实现了亚微米级的精细加工。
激光加工：
在激光加工中，“如何精细加工”是最大的问题。
光的波长越短，衍射极限的大小越小，这适用于微细加工。
近红外区域：飞秒激光
通过“将飞秒激光聚焦在稀有气体等介质上的近红外区域中，”
可以“在极紫外区域将超短脉冲光生成为高次谐波”。
因此，作为用于精细处理的有效光源，极紫外区域中的高次谐波已引起关注。
极端紫外线的聚集：当前的问题
但是，不可能使用使用折射率来收集极紫外光的透射透镜。
您必须使用反射光学器件。
此外，由于波长短，除非反射光学元件的表面精度非常高，否则不可能实现衍射极限聚焦。
迄今为止，人们一直认为很难在极紫外区域使用高次谐波进行微加工。
高精度球面镜：解决问题
我们已经通过高度发达的具有高数值孔径的高精度球面镜克服了这个问题。
我们已经成功地利用聚焦于衍射极限的极紫外/高次谐波对薄膜样品进行了微细加工。
处理步骤：
将近红外/飞秒激光脉冲聚焦在氩气上，
极紫外区域（波长约32 nm）中的高次谐波。加薪
通过球面镜收敛到亚微米直径，
我们加工了丙烯酸树脂（PMMA）薄膜和金属纳米颗粒抗蚀剂薄膜。
显微拉曼光谱评估：
通过拉曼光谱法评价加工区域。
澄清了“薄膜中晶体结构的微观变化”，即“加工过程中PMMA薄膜中的化学键断裂”。
这项研究的意义：
如果您使用高精度反射光学器件来收集极紫外范围内的高次谐波光，
显然，“可以在亚微米范围内进行精细加工”。
这一成就极大地扩展了激光精细加工的可能性。
有望将其应用于未来的精细加工过程。
研究结果于2020年5月14日（美国时间）发表在美国科学杂志“光学快报”上。
https://www.t.u-tokyo.ac.jp/soe/press/setnws_202005181544512389370120.html
OSA | Surface processing of PMMA and metal nano-particle resist
by sub-micrometer focusing of coherent extreme ultraviolet high-order harmonics pulses
Abstract
We demonstrate sub-micrometer processing of two kinds of thin films,
polymethyl methacrylate (PMMA) and metal nano-particle resist,
by focusing high-order harmonics of near-IR femtosecond laser pulses in the extreme ultraviolet (XUV) wavelength region (27.2–34.3 nm) on the thin film samples using an ellipsoidal focusing mirror.
The ablation threshold fluences
for the PMMA sample and the metal nano-particle resist per XUV pulse obtained by the accumulation of 200 XUV pulses
were determined to be 0.42mJ/cm2 and 0.17mJ/cm2, respectively.
The diameters (FWHM) of a hole created by the ablation on the PMMA film at the focus
were 0.67 µm and 0.44 µm along the horizontal direction and the vertical direction, respectively.
The fluence dependence of the Raman microscope spectra of the processed holes on the PMMA sample
showed that the chemical modification, in which C=C double bonds are formed associated with the scission of the PMMA polymer chains, is achieved by the irradiation of the XUV pulses.
https://www.osapublishing.org/ol/fulltext.cfm?uri=ol-45-10-2926&id=431803
东京大学收集极紫外光并成功实现微细加工-EE Times Japan