全方位高感度検出型ナノピペットプローブの開発と微小開口の内部形状測定に関する研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760097
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生産工学・加工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 伊東 聡 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00624818)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 計測工学 / ナノメトロロジー / 寸法計測 / シェアフォース / プロービング / スタイラス / ナノピペット / 微小球

研究概要

本研究ではマイクロメートルスケールの微細構造物の寸法計測のため全方位高感度検出型ナノピペットプローブの開発に取り組んだ。中空のガラス製ナノピペットの先端に高精度ガラス微小球を取り付けることによって、直径10マイクロメートル未満の微小な先端プローブ球を有する全方位検出マイクロスタイラスを作製した。また測定対象との接触検出にはシェアフォース検出を応用した表面水膜層との相互作用力検出を用いるた。開発したプロービングシステムは全方向に対してナノメートルオーダーの変位検出分解能とサブナノメートルオーダーのプロービング精度で計測できることを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a probing system for micro-CMM by utilizing shear-force detection (2014)
  • 著者名/発表者名: So Ito, Issei Kodama, Wei Gao
  • 雑誌名: Measurement Science and Technology 巻: Vol.25 ページ: 064011 (9)
  • DOI: 10.1088/0957-0233/25/6/064011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Cutting Edge Width of a Rotary Cutting Tool by Using a Laser Displacement Sensor (2014)
  • 著者名/発表者名: So Ito, Sho Sekine, Yuki Shimizu, Wei Gao, Tsutomu Fukuda, Akira Kato, Kouji Kubota
  • 雑誌名: International Journal of Automation Technology 巻: Vol.8, No. 1 ページ: 28-33
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Self-Sensing probe for Local Depositions in Liquid Condition
  • 著者名/発表者名: So Ito and Futoshi Iwata
  • 雑誌名: International Journal of Nanomanufacturing 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Development of a nanopipette ball probe for Micro-CMM (2014)
  • 著者名/発表者名: So Ito, Issei Kodama, Hirotaka Kikuchi Wei Gao
  • 学会等名: International Symposium on Micro/Nano Mechanical Machining and Manufacturing (ISMNM2014)
  • 発表場所: Xi'an, China
  • 年月日: 20140421-24
• [学会発表] 微小球付きナノピペットプローブを用いたマイクロ構造物の寸法測定に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊東聡,小玉一成,高偉
  • 学会等名: 2014年度精密工学会学術講演会
  • 発表場所: 東京大学,東京 A74
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] Construction of a surface profile measurement system by using a nanopipette ball probe with shear-force detection (2013)
  • 著者名/発表者名: Issei KODAMA, So ITO, Wei GAO
  • 学会等名: The 7th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21), Proc. of 7th LEM21
  • 発表場所: Matsushima, Japan
  • 年月日: 20131107-08
• [学会発表] Development of a Nanopipette Ball Probe for Form Measurement of Micrometer-Scale Structures (2013)
  • 著者名/発表者名: So Ito, Issei Kodama, Wei Gao
  • 学会等名: The 11th International Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instruments (ISMTII)
  • 発表場所: Aachen, Germany
  • 年月日: 20130701-05
• [学会発表] 微小球付きナノピペットプローブを用いた形状計測に関する研究―第2報形状計測システムの開発と評価― (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊東聡,小玉一成,高偉
  • 学会等名: 2013年精密工学会春季大会学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学,東京,2013,N08
  • 年月日: 20130313-15
• [学会発表] 微小球付きナノピペットプローブを用いた形状計測に関する研究―第3報周波数変調検出による接触検出の高感度化― (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊東聡,小玉一成,高偉
  • 学会等名: 2013年精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 関西大学,大阪府吹田市,(2013,G31)
  • 年月日: 2013-09-13
• [学会発表] Dimensional measurement of micrometer-scale structures with a nanopipette ball probe by using shear-force detection (2013)
  • 著者名/発表者名: So Ito, Issei Kodama, Wei Gao
  • 学会等名: 6th International Symposium of Precision Mechanical Measurement (ISPMM2013)
  • 発表場所: Guizhou, China
  • 年月日: 2013-08-12
• [学会発表] A nanopipette ball probe for dimensional measurement of micro-structures (2012)
  • 著者名/発表者名: So Ito, Issei Kodama, Wei Gao
  • 学会等名: International Conference of Manufacturing Technology Engineers 2012 (ICMTE)
  • 発表場所: Seoul, Korea, Proceedings of the ICMTE
  • 年月日: 20121018-19
• [学会発表] 微小球付きナノピペットプローブを用いた形状計測に関する研究―装置の設計と基本特性の評価― (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊東聡,小玉一成,高偉
  • 学会等名: 2012年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • 発表場所: 九州工業大学,北九州市,(2012,N44)
  • 年月日: 20120914-16
• [学会発表] Development of self-sensing probe with a high aspect ratio shape for AFM observation in a liquid condition (2012)
  • 著者名/発表者名: So Ito and Futoshi Iwata
  • 学会等名: European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (euspen) 2012
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 20120604-08
• [学会発表] 微小球付きナノピペットプローブに関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小玉一成,伊東聡,高偉
  • 学会等名: 2012年度精密工学会東北支部学術講演会
  • 発表場所: 山形大学,米沢市
  • 年月日: 2012-12-01
• [備考]
  • URL: http://www.nano.mech.tohoku.ac.jp/