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2021 Fiscal Year Annual Research Report

動的位相同期制御による局在光場を用いた次世代微細機能構造のナノ欠陥超解像計測

Research Project

Project/Area Number 19H02036
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

高橋 哲  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30283724)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 門屋 祥太郎  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (60880234)
道畑 正岐  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70588855)
西川 正俊  法政大学, 生命科学部, 准教授 (30444516)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords超解像 / ナノ計測 / 微細機能構造
Outline of Annual Research Achievements

本申請研究は,バイオ分野で発展著しい螢光超解像技術をベースにして,原理的に螢光修飾が不要で製造現場適用が可能な新しい光学的超解像計測評価技術の実現を目指す.具体的には,実用性の高い超解像法として確立されてきた構造照明螢光顕微法(SIM)に着目し,位相同期を行った参照光波と融合することで,コヒーレント結像下においても超解像観察機能を発現可能な次世代微細機能構造の超解像欠陥計測技術の開発を目指す.

前年度までに定式化を行った,コヒーレント結像下における構造照明光学応答の定式化結果に基づき,振幅のみならず,位相も含めた複素振幅超解像計測法の構築に成功した.提案手法を適用することで,ラインアンドスペース20nmの微細周期位相構造(位相変動pi/3)に対して,20nmの位相欠陥を検出可能(NA0.2,波長405nmの結像系)であることを理論的に明らかにした.

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Theoretical analysis on coherent optical super-resolution method for inspection of functional micro-structured surfaces with complex-amplitude-response distribution2023

    • Author(s)
      Kume Hiromasa、Michihata Masaki、Takahashi Satoru
    • Journal Title

      Precision Engineering

      Volume: 80 Pages: 138~159

    • DOI

      10.1016/j.precisioneng.2022.11.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The FDTD analysis for dark field in-process depth measurements of fine microgrooves2021

    • Author(s)
      Guan Yizhao、Kadoya Shotaro、Michihata Masaki、Takahashi Satoru
    • Journal Title

      Measurement: Sensors

      Volume: 18 Pages: 100257~100257

    • DOI

      10.1016/j.measen.2021.100257

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The FDTD Analysis of Near-Field Response for Microgroove Structure With Standing Wave Illumination for the Realization of Coherent Structured Illumination Microscopy2021

    • Author(s)
      Guan Yizhao、Kume Hiromasa、Kadoya Shotaro、Michihata Masaki、Takahashi Satoru
    • Journal Title

      Journal of Manufacturing Science and Engineering

      Volume: 144 Pages: 031004-1~6

    • DOI

      10.1115/1.4051827

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] PROPOSAL AND FUNDAMENTAL VERIFICATION OF OPTICAL DEPTH MEASUREMENT FOR PERIODIC FINE STRUCTURES2022

    • Author(s)
      Shotaro Kadoya, Yizhao Guan,Shiwei Ye, Yosho Kanda, Masaki Michihata, Satoru Takahashi
    • Organizer
      the 2022 International Symposium on Flexible Automation, ISFA2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optical Depth Measurement for Microgrooves: A Self-interferometry Method based on Near-field Polarization Analysis2022

    • Author(s)
      Y. Guan. S.Masui, S. Kadoya, M. Michihata and S. Takahashi
    • Organizer
      Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology (ASPEN 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Near-field Phase Analysis of Periodic Microgroove Structure for Metasurface Design based on FDTD Simulation2022

    • Author(s)
      管一兆,増井周造,門屋祥太郎,道畑正岐,高橋哲,岩見健太郎,稲秀樹
    • Organizer
      2022年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] 微細構造基板を利用した超解像イメージングに関する研究(第6報)-機械学習による画像再構成における最適教師データの検討-2022

    • Author(s)
      門屋祥太郎,市川廉,増井周造,西川正俊,道畑正岐,高橋哲
    • Organizer
      2022年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] コヒーレント結像型構造照明顕微法における機械学習を用いた画像再構成の基礎的検討2022

    • Author(s)
      友藤康司,門屋祥太郎,道畑正岐,高橋哲
    • Organizer
      2022年度精密工学会春季大会学術講演会
  • [Presentation] The FDTD analysis for diffraction limited microgroove structure with standing wave illumination for the realization of coherent structured illumination microscopy2021

    • Author(s)
      Yizhao Guan, Masahiro Kume, Shotaro Kadoya, Masaki Michihata, Satoru Takahashi
    • Organizer
      Optics and Photonics International Congress 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The FDTD analysis of near-field response for microgroove structure with standing wave illumination for the realization of coherent structured illumination microscopy2021

    • Author(s)
      Yizhao Guan, Masahiro Kume, Shotaro Kadoya, Masaki Michihata, Satoru Takahashi
    • Organizer
      ASME 2021 16th International Manufacturing Science and Engineering Conference 60409
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The FDTD analysis for dark field in-process depth measurements of fine microgrooves2021

    • Author(s)
      Yizho Guan, Shotaro Kadoya, Masaki Michihata, Satoru Takahashi
    • Organizer
      XXIII World Congress of the International Measurement Confederation
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Challenge of nano optical technology beyond the diffraction limit for nano/micro manufacturing2021

    • Author(s)
      S. Takahashi
    • Organizer
      The 7th International Conference on Nanomanufacturing
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 微細構造基板を利用した超解像イメージングに関する研究(第5報) ―アノード酸化Al基板による構造照明特性の解析―2021

    • Author(s)
      市川廉,増井周造,久米大将,西川正俊,門屋祥太郎,道畑正岐,高橋哲
    • Organizer
      2021 年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • [Presentation] 回折限界以下の微細溝の光学的非破壊深さ計測2021

    • Author(s)
      高橋哲
    • Organizer
      第 31 回三次元工学シンポジウム「三次元工学の新潮流」
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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