2018 Fiscal Year Annual Research Report
Absolute measurement of long micro slit width by non-contact type twin micro-probing systems with high speed scanning of twin micro probe and real time space calibration
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16K05999
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
伊東 聡 富山県立大学, 工学部, 准教授 (00624818)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 計測工学 / 超精密計測 / 精密位置決め / マイクロプローブ / 実時空間校正 / スロットダイ / メトロロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，微小開口部を有するマイクロスリットやマイクロピンホールの超精密な三次元寸法測定の達成を目的とした非接触型マイクロプローブを開発し，2本のマイクロプローブを用いて同時に操作することで微小寸法の高速かつ高精度な測定方法の提案を行う．ナノ領域まで接近させた物体間に生じるファンデルワールス力や水膜層吸着力などの局所的な相互作用力を用いて非接触で物体表面位置を高感度に検出するマイクロプローブを開発し，精密寸法測定システムを構築し，精密マイクロ構造寸法の測定を実施する．プローブ位置決めステージの運動誤差評価やプロービング検出の繰り返し性などによって生じる誤差は測定の不確かさとして評価する．
当該年度は，本研究課題の課題であった検出軸が1方向に限定されるという課題を克服するために，新たに発案した原理と構成に基づく全方位検出マイクロプローブを試作し，実験的に原理検証と性能評価試験を行った．その結果，試作した全方位検出型マイクロプローブはプローブ軸回りの全方向に対してナノメートルオーダーの表面検出分解能を達成できることが確認された．また測定物表面位置を全方位に対してサブミクロンの精度で検出可能であることが確認され，本課題で開発されたマイクロプローブがマイクロ構造物の精密寸法測定の有力なツールになりうることが確認された．またマイクロプローブの校正に関して，校正用参照基準の精度に依存しない自律的な校正法を発案し，その効果をシミュレーションに基づき評価した．これらの結果，本研究課題のマイクロプローブおよび実時空間校正法はサブミクロンからナノメートル精度の測定精度を達成できる見込みを得た．
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