2018 Fiscal Year Research-status Report
小径穴・溝形状および側壁粗さ測定用極小径ファイバスタイラス製作技術の確立
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18K03879
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| Research Institution | The University of Kitakyushu |
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Principal Investigator |
村上 洋 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (00416512)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 小径穴測定 / 微細形状測定 / スタイラス / CO2レーザ加工 / 光ファイバ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，微細金型，各種ノズル穴，半導体等の分野において，立体的で微細な三次元形状部品が増加しており，これらの計測技術の進展なしでは微細加工技術の高度化は実現できないことから，これらを精密に測定する重要性・ニーズは増加している．このような測定ニーズに応えるためには，極小径のスタイラスの製作技術およびスタイラスと測定対称面との接触を検知するセンシング技術の開発が必要となる．本研究では，穴内部形状や側壁微細粗さの測定要求を満たすために，先端が曲り鋭利なスタイラス（微細粗さ測定用の触針）や極小径の先端が球形状のスタイラス（形状測定用の触針）の開発を実施する．本年度は，CO2レーザ加工とウェットエッチングを用いることで1 μm以下の溝や穴を有する微細形状および粗さの両方が測定可能な2種類の極小径ファイバスタイラス製作技術の確立を目標とし研究を実施し，以下の成果を得た．ウェットエッチングを用いたシャフトの小径化手法に関しては，エッチング液温度と加工速度の関係を明らかにし，直径0.4 μmのシャフトを製作加工であることを確認した．この際，ゲルマニウムドープファイバ，ダブルクラッド光ファイバを用いるとエッチングが不均一となることを確認した．また，エッチング液表面とスタイラス間に生じる表面張力を利用したスタイラスシャフトの先鋭化手法に関しては目標の先端R0.1 μm以下であるR0.025 μmを達成した．
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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
H30～31年度の目標として，スタイラスシャフトの小径化0.2 μｍ，の達成度として現状0.4 μｍであり，H31年度には達成予定である．また，先鋭化の目標としては，先端R0.1 μｍ以下であるが，H30年度に0.025 μｍを達成し目標をクリアしたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
H31年度は，スタイラス小径化0.2 μｍ（現状0.4 μｍ）を目標とし，より正確なエッチングレート算出のため，エッチング液濃度変化の詳細原因について検討する．また，CO2レーザを用いたスタイラス先端球成形および曲げ加工技術の開発を実施し，0.5 μmの先端球成形を目標としてCO2レーザ加工条件の最適化に取り組む予定である．
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Research Products
(4 results)
