2016 Fiscal Year Annual Research Report
超高精度光ナノグリッド基準と光絶対スケールコムの創出が拓く精密光計測フロンティア
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15H05759
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高 偉 東北大学, 工学研究科, 教授 (70270816)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 裕樹 東北大学, 工学研究科, 准教授 (70606384)
伊東 聡 東北大学, 工学研究科, 助教 (00624818)
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| Project Period (FY) |
2015-05-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 超精密計測 / 生産工学 / 加工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，独自のマルチビーム干渉光学系と新たな偏光変調制御法の開発によって，サブマイクロメートルピッチ高安定光ナノグリッド基準を従来より一桁高い精度と効率で製作できる2軸光干渉リソグラフィ加工システムを提案するとともに，ナノグリッド基準の平面度と2軸ピッチ誤差を評価用レーザ干渉形状測定機の誤差から分離して短時間で超高精度に評価する誤差分離型一括自律校正法を提案し，大面積に渡って高精度に保証した光ナノグリッド基準を活用して，多軸光計測法を創出することによって，超精密光計測学のフロンティアを拓くことを研究の目的としている．
本年度は，光ナノグリッド基準の自律校正システムを開発してその基本特性を実験的に評価し，提案手法の実現可能性についての検証を行った．システム開発にあたっては，まず，レーザ干渉形状測定機をベースとする光学系における自律校正アルゴリズムを構築した．測定機内の参照鏡誤差と，光ナノグリッドのZ平面度およびXYピッチ誤差を分離して求めるアルゴリズムを構築し，その妥当性を数値計算シミュレーションにより評価した．実験では，自律校正システム上において，27年度に試作した光ナノグリッド基準の平面度誤差およびピッチ誤差の絶対校正を試み，光ナノグリッド基準のZ平面度およびXYピッチ誤差と，干渉形状測定機の参照鏡誤差を分離して求めることに成功した．
また，27年度に構築したマルチビーム2軸干渉グリッド定在波一括転写システムについて，その光学系最適化により，100mm四方に渡る均一な高精度XYグリッド定在波の生成を試みた．大型レンズを用いた拡大ビーム光学系に改良を加えてより高精度な偏光制御と均一な光強度分布を実現するとともに，改良光学系を用いた実験で100mm四方に渡りより均一かつ高精度なXYグリッド定在波を発生させ，これをフォトレジストナノグリッドとして転写することに成功した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実施計画の項目に沿って研究を実施し，予定の項目をすべて完成し，設定した目標を達成したからである．
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| Strategy for Future Research Activity |
実施計画のとおりに実施する予定である．
3年目となる29年度は，改良型光学系により生成しフォトレジストに転写したナノグリッドをもとに，ガラス製XYグリッド基準の加工に取り組む．また，28年度中に立ち上げた光ナノグリッド基準の自律校正システムを用いて，加工した光ナノグリッドを評価し，その結果をもとに光ナノグリッド加工プロセスの最適化を図る．さらに，レーザ測長機を用いた１軸校正システムを構築し，それぞれXとY方向に複数ラインの真直度誤差とピッチ誤差を測定し，それらの結果との比較から平面度誤差とピッチ誤差の絶対校正精度の検証を行う．
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[Presentation] A Design Study of an XYZ Micro-stage2016
Author(s)
Yuki SHIMIZU, Takuma SUGAWARA, Keisuke ADACHI, So ITO, Wei GAO
Organizer
The 7th International Conference on Positioning Technology (ICPT2016)
Place of Presentation
Seoul Garden Hotel, Seoul, Korea
Year and Date
2016-11-08 – 2016-11-11
Int'l Joint Research
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[Presentation] Optical Analysis of a Confocal Microscope2016
Author(s)
Taku NAKAMURA, Yuki SHIMIZU, So ITO, Yuan-liu CHEN, Wei GAO
Organizer
The 7th International Conference on Positioning Technology (ICPT2016)
Place of Presentation
Seoul Garden Hotel, Seoul, Korea
Year and Date
2016-11-08 – 2016-11-11
Int'l Joint Research
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