研究課題
本研究では，次世代半導体露光装置向けX線光学素子などに要求される超精密形状精度実現に必須となる超精密光学自由曲面形状計測技術確立を目的として，フェムト秒レーザと分光素子で生成する多元情報マルチビームを光源として用い，空間領域で一括捕捉した反射光群から周波数領域において各ビーム固有の光周波数をもとにビーム位置および局所的傾斜角情報（スロープマップ）を抽出する，「次元変換型マルチビーム角度センサ」を用いた新たな光学自由曲面形状計測原理を提案する．傾斜角およびビーム位置という空間領域の多元情報を周波数領域で一括取得する，これまでにない発想に基づく高速でロバストな計測原理の確立により，ビーム走査不要の光学自由曲面形状計測を実現し，測定不確かさを極限まで低減することを目的としている．最終年度となる令和2年度は，当初計画のとおり，提案の光学自由曲面形状計測原理実現に向け，主に次元変換型マルチビーム角度センサ光学系の最適化設計，およびスロープマップからの自由曲面形状復元アルゴリズム構築と光学表面形状評価に取り組んだ．前年度までに構築したコリメート光入射型のマルチビーム生成光学系に加え，収束光入射型のマルチビーム生成光学系も構築し，マルチビームが生成可能であることを実験的に確認するとともに，そのマルチビーム角度センサとしての基礎特性を実験的に評価した．また，自由曲面形状復元アルゴリズムについて，受光ユニットへの捕捉光斜入射の影響を低減するための補正式を適用した自由曲面形状復元アルゴリズムを構築した．構築した光学系により，平面ミラーに加えて球面ミラー形状を有するサンプルの表面形状評価を試み，市販のレーザ干渉プロファイル測定機で得られた測定結果との比較を行い，提案手法により走査不要の光学曲面形状計測が可能であることを実証した．
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Measurement Science and Technology
巻: 32 ページ: 042003
10.1088/1361-6501/abc578
Proceedings of the JSME 2020 Conference on Leading Edge Manufacturing/Materials and Processing (LEMP2020)
巻: - ページ: -
10.1115/LEMP2020-8501
http://web.tohoku.ac.jp/nanometrology/index.html
