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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ三次元計測における不確かさ推定手法の体系化

Research Project

Project/Area Number 22246016
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

高増 潔  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70154896)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松本 弘一  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00358045)
高橋 哲  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30283724)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2015-03-31
Keywordsナノメートル計測 / 三次元計測 / 不確かさ推定 / 形状測定
Research Abstract

日本のものづくりの優位性を活かしながら次世代ものづくりの高度化を実現するには,部品の形状精度をナノスケール化することで,機械部品,半導体,光素子に高付加価値な機能を付与するナノスケールものづくりが不可欠となる.ナノ三次元計測では,誤差分離,標準,不確かさ推定,計測機器の自己校正の技術を体系化することが必要である.
当該年度では,まず,ナノ計測における不確かさ推定理論の体系化により,ナノ標準を利用した測定機の校正作業を行い,この測定に対応した不確かさ推定シミュレーションソフトウェアを開発した.測定機の運動学パラメータの不確かさを推定し,測定機および測定対象の不確かさによる測定点の不確かさを求めた,これにより,測定戦略を含めた最終的な不確かさが評価することができた.
つぎに,角度計測による新しい光学的手法を利用したナノ三次元測定に関して,より高精度な測定とその不確かさの評価手法の確立を目指し,設計および開発を行った.このシステムでは,移動精度が低い安価なステージを利用しても,ナノメートル不確かさの形状測定ができることを理論的に示し,予備実験を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

まず,不確かさ推定理論の体系化とシミュレーションソフトウェアの開発は,ほほ完成し,これを新しい対象へと適用する段階に達している.このシミュレーションにより,ナノ三次元計測における不確かさ推定理論の体系化を行い,ナノ標準を利用した測定機の校正作業により,有効性が確認できている.
つぎに,新しい光学的手法を利用したナノ三次元測定に関して,より高精度な測定と,その不確かさの評価手法の確立が予備実験では達成できている.このシステム全体の不確かさ評価を理論的および実験的に行い,理論体系を実証する.

Strategy for Future Research Activity

2つの大きなテーマについて,以下のように研究の推進を行う.
1. 不確かさ推定理論の体系化とシミュレーションソフトウェアの開発と適用では,ナノ三次元計測における不確かさ推定理論の体系化を引き続き行う.さらに,開発したシミュレーション手法を,他の測定システムへも適用を行い,その有効性をより確かなものとする.
2. 光学的ナノ三次元形状測定の基礎実験では,角度計測を使った新しい光学的手法によるナノ三次元測定に関して,より高精度な測定と,その不確かさの評価手法の確立を目指す.このシステムをナノ三次元計測の実施例として開発し,理論的な不確かさ推定と合わせて,その有効性を実証する.

  • Research Products

    (27 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Synthetic adjacent pulse repetition interval length method to solve integer ambiguity problem: theoretical analysis2013

    • Author(s)
      D. Wei, K. Takamasu, H. Matsumoto
    • Journal Title

      Journal of the European Optical Society

      Volume: 8 Pages: 13016 1-6

    • DOI

      10.2971/jeos.2013.13016

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of standing wave phase error on super-resolution optical inspection for periodic microstructures2012

    • Author(s)
      R. Kudo, S. Usuki, S. Takahashi, K. Takamasu
    • Journal Title

      Meas. Sci. Technol.

      Volume: 23 Pages: 054007 1-13

    • DOI

      10.1088/0957-0233/23/5/054007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Remote Internal Diameter Measurement of Ring Gauge based on a Low-coherence Tandem Scheme2012

    • Author(s)
      Dong Wei, Nan Wu, Kiyoshi Takamasu, Hirokazu Matsumoto
    • Journal Title

      Key Engineering Materials

      Volume: 516 Pages: 533-538

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.516.533

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Submicrometer thickness layer fabrication for layer-by-layer microstereolithography using evanescent light2012

    • Author(s)
      S. Takahashi, Y. Kajihara, K. Takamasu
    • Journal Title

      CIRP Annals - Manufacturing Technology

      Volume: 61 Pages: 219-222

    • DOI

      10.1016/j.cirp.2012.03.069

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Height measurement of single nanoparticles based on evanescent field modulation2012

    • Author(s)
      Takayuki Kurihara, Ryuichi Sugimoto, Ryota Kudo, S. Takahashi, K. Takamasu
    • Journal Title

      International Journal of Nanomanufacturing

      Volume: 8 Pages: 419-430

    • DOI

      10.1504/IJNM.2012.051105

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Absolute measurement of gauge block without wringing using tandem low-coherence interferometry2012

    • Author(s)
      AgustinusWinarno, Satoru Takahashi, AkikoHirai, Kiyoshi Takamasu, Hirokazu Matsumoto
    • Journal Title

      Meas. Sci. Technol.

      Volume: 23 Pages: 125001 1-8

    • DOI

      10.1088/0957-0233/23/12/125001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fundamental study on nanoremoval processing method for microplastic structures using photocatalyzed oxidation2012

    • Author(s)
      Takahiro Sekino, Satoru Takahashi, Kiyoshi Takamasu
    • Journal Title

      Key Engineering Materials

      Volume: 523-524 Pages: 610-614

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.523-524.610

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New Non-contact Measurement of Small Inside-diameter Using Tandem Low-coherence Interferometer and Optical Fiber Devices2012

    • Author(s)
      Kenta Matsui, Hirokazu Matsumoto, Satoru Takahashi, Kiyoshi Takamasu
    • Journal Title

      Key Engineering Materials

      Volume: 523-524 Pages: 871-876

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.523-524.871

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a non-contact precision measurement technique using optical frequency combs2012

    • Author(s)
      Taro Onoe, Satoru Takahashi, Kiyoshi Takamasu, Hirokazu Matsumoto
    • Journal Title

      Key Engineering Materials

      Volume: 523-524 Pages: 877-882

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.523-524.877

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sub-Nanometer Line Width and Line Profile Measurement Using STEM Images with Metal Coating2012

    • Author(s)
      Haruki Okito, Satoru Takahashi, Kiyoshi Takamasu
    • Journal Title

      Key Engineering Materials

      Volume: 523-524 Pages: 957-960

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.523-524.957

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temporal coherence shaping based on spectral-domain destructive interference of pulses with different self-phase modulations2012

    • Author(s)
      D. Wei, K. Takamasu, H. Matsumoto
    • Journal Title

      Journal of the European Optical Society

      Volume: 8 Pages: 13018 1-6

    • DOI

      10.2971/jeos.2013.13018

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Edge Determination Methodology for Cross-Section STEM Image of Photoresist Feature Used for Reference Metrology2013

    • Author(s)
      Kiyoshi Takamasu, Haruki Okitou, Satoru Takahashi, Mitsuru Konno, Osamu Inoue, Hiroki Kawada
    • Organizer
      SPIE Advanced Lithography 2013
    • Place of Presentation
      San Jose, USA
    • Year and Date
      20130225-20130228
    • Invited
  • [Presentation] 三次元測定の現状と課題2013

    • Author(s)
      高増潔
    • Organizer
      機械振興協会 テクノフォーラム 製造現場を支える三次元測定
    • Place of Presentation
      機械振興会館ホール,東京
    • Year and Date
      20130220-20130220
    • Invited
  • [Presentation] 光周波数コムを用いた絶対距離計測2012

    • Author(s)
      高増潔
    • Organizer
      精密工学会 大規模環境の3次元計測と認識・モデル化技術専門委員会
    • Place of Presentation
      東京大学,東京
    • Year and Date
      20121026-20121026
    • Invited
  • [Presentation] Comparison Experiment for Pulse Repetition Interval Based Length Measurement Linked to a Femtosecond Optical Frequency Comb2012

    • Author(s)
      Dong Wei, Kiyoshi Takamasu, Hirokazu Matsumoto
    • Organizer
      XX IMEKO World Congress
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      20120914-20120914
  • [Presentation] Nanometer Profile Measurement of Large Aspheric Optical Surface with Improved Deflectometry Method - Principle Introduction and Experimental Verification -2012

    • Author(s)
      Muzheng Xiao, Tomohiko Takamura, Satoru Takahashi, Kiyoshi Takamasu
    • Organizer
      XX IMEKO World Congress
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      20120909-20120914
  • [Presentation] Absolute Measurement of Base Lines up to 400 m Using Temporal Coherence Heterodyne Interferometer of Optical Frequency Comb2012

    • Author(s)
      H. Matsumoto, X. Wang, K. Takamasu
    • Organizer
      XX IMEKO World Congress
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      20120909-20120914
  • [Presentation] Round Robin Tests of Uncertainty Estimation for Coordinate Metrology by Software Error Propagation2012

    • Author(s)
      K. Takamasu, S. Takahashi, R. Furutani, M. Abbe
    • Organizer
      XX IMEKO World Congress
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      20120909-20120914
  • [Presentation] Step Gauge Measurement Using High-Frequency Repetitions of a Mode-Locked Fiber Laser2012

    • Author(s)
      C. Narin, S. Takahashi, K. Takamasu, H. Matsumoto
    • Organizer
      XX IMEKO World Congress
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      20120909-20120914
  • [Presentation] Design Value Use Type Super-Resolution Optical Inspection for Microfabricated Structure Defects by Using Standing Wave Illumination Shift2012

    • Author(s)
      R. Kudo, S. Takahashi, K. Takamasu
    • Organizer
      XX IMEKO World Congress
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      20120909-20120914
  • [Presentation] 知的精密計測のものづくりへの展開 ートレーサビリティとナノメートル標準ー2012

    • Author(s)
      高増潔
    • Organizer
      日本機械学会 革新的工作機械技術に関する研究分科会
    • Place of Presentation
      東京大学,東京
    • Year and Date
      20120907-20120907
    • Invited
  • [Presentation] STEMを用いた半導体線幅測定および線形状測定のサブナノメートル校正2012

    • Author(s)
      高増潔
    • Organizer
      応用物理学会 次世代リソグラフィワークショップ(NGL2012)
    • Place of Presentation
      東京工業大学,東京
    • Year and Date
      20120719-20120720
    • Invited
  • [Presentation] Nanometer Profile Measurement of Large Aspheric Optical Surface by Scanning Deflectometry with Rotation Devices - Development of Three Dimensional Measuring Facility and Experiment -2012

    • Author(s)
      Muzheng Xiao, Satomi Jujo, Satom Takahashi, Kiyoshi Takamasu
    • Organizer
      12th euspen International Conference
    • Place of Presentation
      Stockholm, Sweden
    • Year and Date
      20120604-20120608
  • [Presentation] Super-heterodyne Interferometer for Length-Measurement Using the Beat Signal of Laser Diodes and the Optical Frequency Comb2012

    • Author(s)
      X. N. Wang, S. Takahashi, K. Takamasu, H. Matsumoto
    • Organizer
      12th euspen International Conference
    • Place of Presentation
      Stockholm, Sweden
    • Year and Date
      20120604-20120608
  • [Presentation] Length measurement based on Pulse repetition interval of a femtosecond optical frequency comb2012

    • Author(s)
      Dong Wei, Kiyoshi Takamasu, Hirokazu Matsumoto
    • Organizer
      12th euspen International Conference
    • Place of Presentation
      Stockholm, Sweden
    • Year and Date
      20120604-20120608
  • [Book] 震災後の工学は何をめざすのか2012

    • Author(s)
      東京大学大学院工学系研究科編
    • Total Pages
      361
    • Publisher
      内田老鶴圃
  • [Remarks] Takamasu - Takahashi Lab

    • URL

      http://www.nanolab.t.u-tokyo.ac.jp

URL: 

Published: 2015-05-28  

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