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その場計測制御による超高アスペクト比微細形状のフォトニック・ナノジェット加工

研究課題

研究課題/領域番号 24246028
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関大阪大学

研究代表者

高谷 裕浩  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70243178)

研究分担者 林 照剛  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00334011)
道畑 正岐  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (70588855)
水谷 康弘  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40374152)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
47,190千円 (直接経費: 36,300千円、間接経費: 10,890千円)
2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2014年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2013年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2012年度: 24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円)
キーワードフォトニック・ナノジェット / 超高アスペクト比微細加工 / 微粒子レンズ / 光放射圧 / フェムト秒パルスレーザー / 非熱的アブレーション加工 / 定在場スケール / 加工量計測
研究成果の概要

チューナブル・フェムト秒チタンサファイアレーザー光源を用いた本研究独自のフェムト秒パルスPNJ生成基本光学系を設計・試作した.それを用いて,固定マイクロ球を利用したPNJ位置制御による,単結晶Siウェハ基礎加工実験を行い,サブミクロンスケールの加工分解能を有することを示した.また,プローブ球位置計測手法として白色光共焦点法を適用した,高分解能PNJ定在場スケール検出によって,数10nmの高分解能な変位計測を実現した.さらに,ピッチ597nm,深さ57nmの表面微細形状を有する回折格子の表面トポグラフィ・イメージングを遂行し,走査型マイクロ球光学顕微鏡の基本原理を確立した.

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Wide-range Axial Position Measurement for Jumping Behavior of Optically Trapped Microsphere near Surface using Chromatic Confocal Sensor2015

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Ueda, Masaki Michihata, Terutake Hayashi and Yasuhiro Takaya
    • 雑誌名

      Int. J. of Optmechatronics

      巻: 9 号: 2 ページ: 131-140

    • DOI

      10.1080/15599612.2015.1034901

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dimensional measurement of microform with high aspect ratio using an opticaly controlled particle with standing wave scale sensing2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Takaya, Michihata, Terutake Hayashi, Taisuke Washitani
    • 雑誌名

      Annals of the CIRP

      巻: Vol.61, Issue 1 ページ: 479-482

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フォトニックナノジェットを利用した微細加工に関する研究 (第2報) ―ビームの位置制御による加工特性の解明―2016

    • 著者名/発表者名
      上野原 努,高谷裕浩,水谷康弘
    • 学会等名
      2016年度精密工学会学術講演会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学 野田キャンパス(千葉県・野田市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 光放射圧プローブを用いた表面微細形状の評価技術に関する研究(第2報) ―レーザトラッピングされたマイクロ球によるイメージング―2016

    • 著者名/発表者名
      金鐘剛,道畑正岐,高谷裕浩,水谷康弘
    • 学会等名
      2016年度精密工学会学術講演会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学 野田キャンパス(千葉県・野田市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 光放射圧プローブを用いた表面微細形状の評価技術に関する研究(第3報) ―レーザ捕捉微小球レンズの試料面近傍における位置制御―2016

    • 著者名/発表者名
      山口悠希,道畑正岐,水谷康弘,高谷裕浩
    • 学会等名
      2016年度精密工学会学術講演会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学 野田キャンパス(千葉県・野田市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] フォトニックナノジェットを利用した微細加工に関する研究(第1報) ~ビームの位置制御技術の検討2015

    • 著者名/発表者名
      上野原努,高谷裕浩,水谷康弘
    • 学会等名
      2015年度精密工学会学術講演会秋季大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Optically trapped microprobe for nano-profile measurement based on interpolation method of standing wave scale using chromatic system2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Takaya, Masaki Michihata, Shinichi Ueda
    • 学会等名
      XXII MEKO World Congress
    • 発表場所
      Prague (Czech Republic)
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental study on measurement the surface topography by laser trapping probe2015

    • 著者名/発表者名
      Jonggang Kim, Masaki Michihata, Yasuhiro Takaya
    • 学会等名
      Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
    • 発表場所
      Harbin (China)
    • 年月日
      2015-08-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光放射圧プローブによる表面微細形状計測に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      金 鐘剛,道畑正岐,高谷裕浩
    • 学会等名
      精密工学会2015年度関西地方定期学術講演会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-06-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 表面テクスチャ観察に用いる光放射圧制御微小球レンズの運動解析2015

    • 著者名/発表者名
      山口悠希,道畑正岐,高谷裕浩
    • 学会等名
      精密工学会2015年度関西地方定期学術講演会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-06-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 光放射圧プローブによる定在場スケールを用いた三次元形状 のスキャニング測定 (第5報) ―定在場スケール内挿によるスキャニング測定―2015

    • 著者名/発表者名
      上田真一,高谷裕浩,道畑正岐
    • 学会等名
      2015年度精密工学会学術講演会春季大会
    • 発表場所
      東洋大学 (東京都)
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 表面テクスチャ観察に用いる微小球レンズの光放射圧運動制御に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      山口悠希,高谷裕浩,道畑正岐
    • 学会等名
      2014年度日本機械学会関西学生会卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      京都大学 (京都市)
    • 年月日
      2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of axial position of a microsphere using chromatic confocal system for probe system based on the laser trapping with the standing wave scale2014

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Ueda, Terutake Hayashi, Masaki Michihata, Yasuhiro Takaya
    • 学会等名
      International Symposium on Optomechatronic Technologies 2014
    • 発表場所
      University of Washington (Seattle, USA)
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光放射圧プローブによる定在場スケールを用いた三次元形状のスキャニング測定(第 4 報) ~マイクロ球光軸方向位置の共焦点計測~2014

    • 著者名/発表者名
      上野原努,道畑正岐,高谷裕浩,林 照剛
    • 学会等名
      2014年度精密工学会学術講演会秋季大会
    • 発表場所
      鳥取大学 (鳥取市)
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フォトニックナノジェットを利用した表面微細加工に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      上野原努,道畑正岐,高谷裕浩,林 照剛
    • 学会等名
      2014年度砥粒加工学会学術講演会 (ABTEC2014)
    • 発表場所
      岩手大学(岩手市)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光放射圧プローブによる定在場スケールを用いた三次元形状のスキャニング測定(第3報)~スケールの内挿誤差の検討~2013

    • 著者名/発表者名
      上田真一,道畑正岐,林照剛,高谷裕浩
    • 学会等名
      2013年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      関西大学 (吹田市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光放射圧プローブによる定在場スケールを用いた三次元形状のスキャニング測定(第2報)―定在場中でのプローブ球の挙動解析―2013

    • 著者名/発表者名
      鷲谷泰佑,道畑正岐,林照剛,高谷裕浩
    • 学会等名
      2013年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 表面微細構造を用いた光放射圧プローブスタイラスの捕捉(第2報)―基板材料と表面離脱性の関係―2013

    • 著者名/発表者名
      吉兼匡昭,道畑正岐,林照剛,高谷裕浩
    • 学会等名
      2013年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Micro-probing system for coordinate metrology using a particle controlled by optical radiation pressure based on standing wave scale sensing method2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Takaya, Masaki Michihata, Terutake Hayashi
    • 学会等名
      International Conference on Optics in Precision Engineering and Nanotechnology (icOPEN) 2013
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Scanning measurement of step height and freeform surface by using optically trapped microsphere2012

    • 著者名/発表者名
      Masaki Michihata, Yasuhiro Takaya, Taisuke Washitani, Terutake Hayashi
    • 学会等名
      The 12th euspen International Conference
    • 発表場所
      Stockholm (Sweden)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Mode selective probing method of micro trench structure using optically trapped probe2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Takaya, Masaki Michihata, Terutake Hayashi and Taisuke Washitani
    • 学会等名
      ISOT’12 (International Symposium on Optomechatronic Technologies)
    • 発表場所
      Paris (France)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New technique of single-beam gradient-force laser trapping in air condition2012

    • 著者名/発表者名
      Masaki MICHIHATA, Tadaaki YOSHIKANE, Terutake HAYASHI and Yasuhiro TAKAYA
    • 学会等名
      ISOT’12 (International Symposium on Optomechatronic Technologies)
    • 発表場所
      Paris (France)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] フォトニック・ナノジェットの生成に関する研究 ―ベッセルビーム照明条件の検討―

    • 著者名/発表者名
      大島玄喜,高谷裕浩,林照剛,道畑正岐
    • 学会等名
      2013年度精密工学会関西地方定期学術講演会
    • 発表場所
      大阪工業大学(大阪市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フォトニック・ナノジェットを利用した微細加工に関する基礎研究

    • 著者名/発表者名
      上野原 努,高谷裕浩,林照剛,道畑正岐
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪府立大学 (堺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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