上下振動している微細構造物の高精度3次元形状測定法の開発

• 研究課題/領域番号: 18560247
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 安達 正明 金沢大学, 機械工学系, 教授 (50212519)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,960千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 360千円); 2008年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2007年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
• キーワード: 白色干渉 / 高精度計測 / 光路差 / リアルタイム計測 / 段差 / FPGA / 振動 / 3次元形状 / レーザ / 光路差測定 / リアルタイム測定 / 干渉顕微鏡 / モジュレーション / 3次元形状測定 / 粗面 / 半導体レーザ / 微細構造物 / 半導体レーザー

研究概要

垂直走査型の白色干渉形状測定法では装置と測定対象を一定間隔に保ち, 測定ヘッドを数十nmステップで近づけながら, 毎回干渉像を記録する必要があり, 振動環境下では使用不可能だった. 開発した手法では垂直走査型白色干渉顕微鏡内にレ-ザ光を持ち込み, 白色光と同軸で被測定面に照射し, レ-ザ干渉像を高速ラインカメラで取り込む. この干渉像をFPGAで高速処理し光路差変化をnm精度で抽出して, 撮影が必要となる光路差のタイミングで白色光をフラッシュさせることで, 振動環境下でも段差を持つ微細構造物の3次元形状を高精度に測定できるようになった.

研究成果

• [雑誌論文] 走査型干渉顕微鏡に内蔵可能な光路差変化量のリアルタイム測定法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安達正明, 藤本健太, 平野勇輝
  • 雑誌名: 精密工学会誌 74巻 ページ: 1215-219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase-shift algorithm for white-light interferometry insensitive to linear errors in phase shift (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Adachi
  • 雑誌名: Optical Review Vol.15 ページ: 148-155
  • NAID: 10021107040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase-Shift Algori thm for White-Light Interferometry Insensitive to Linear Errors in Phase Shift (2008)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Adachi
  • 雑誌名: Optical Review 15 ページ: 148-155
  • NAID: 10021107040
  • 査読あり
• [雑誌論文] 走査型干渉顕微鏡に内蔵可能な光路差変化量のリアルタイム測定法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安達正明, 藤本健太, 平野勇輝
  • 雑誌名: 精密工学会誌 74 ページ: 1215-1219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous measurement of nanometric longitudinal displacement and micrometric lateral displacement by using one line CCD camera (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Adachi, Y. Nishide
  • 雑誌名: Proceeding of SPIE vol.6374 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simul taneous measurement of nanometric longitudinal displacement and micrometric lateral displacement by using one line CCD camera (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Adachi, Y.Nishide
  • 雑誌名: Proceeding of SPIE(Optomechatronic Actuators, Manipulation, and Systems Control) 6374 ページ: 637408-1
• [雑誌論文] Phase-Shift Algorithm for White-Light Interferometry Insensitive to Lin-ear Errors in Phase Shift
  • 著者名/発表者名: Masaaki Adachi
  • 雑誌名: OPTICAL REVIEW (掲載確定)
  • NAID: 10021107040
  • 査読あり
• [学会発表] 干渉顕微鏡観察下の粗面の垂直変位測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安達正明, 河村昌範, 岩尾雄太
  • 学会等名: 精密工学会2009 年度春期大会学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] 微細段差形状の高速高精度光応用3次元形状測定法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安達正明
  • 学会等名: 精密工学会2009年度春期大会学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] 微細段差形状の高速高精度光応用3次元形状測定法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安達正明
  • 学会等名: 精密工学会春季大会
  • 発表場所: 中央大学
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] 振動環境で利用できる走査型光干渉応用形状計測技術 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安達正明, 平野勇輝, 河村昌範, 岩尾雄太
  • 学会等名: 精密工学会2008年度秋期大会学術講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] 顕微鏡内蔵型レ-ザ変位計の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安達正明, 平野勇輝, 藤本健太, 泉澤俊裕, 五十島一興
  • 学会等名: 精密工学会2007年度秋期大会学術講演会
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2007-10-13
• [学会発表] 顕微鏡内蔵型レーザ変位計の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安達 正明, 平野 勇輝, 藤本 健太, 泉澤 俊裕, 五十島 一興
  • 学会等名: 精密工学会
  • 発表場所: 旭川市
  • 年月日: 2007-09-13
• [備考]
  • URL: http://www.ms.t.kanazawa-u.ac.jp/~physics/index.html