高速・高分解能な光加工計測を実現する近接場位相共役レンズの開発

点击翻译按钮获取中文摘要

代表的な高分解能光加工技術のフォトリソグラフィはフォトマスクの作成・交換，代表的な高分解能光計測技術の近接場光学顕微鏡はプローブスキャンがそれぞ れ必要であり，一般的には分解能とスピード（効率）がトレードオフの関係となっている．本研究では，独自に開発した近接場光位相共役によるサブ波長集光スポット生成技術を拡張し，高分解能光パターニングのための近接場位相共役レンズの開発を行う．分解能とスピードのトレードオフを解消し，サブ波長分解能（0.1um），広範囲（10mm×10mm），機械的運動を伴わない高速パターニング（毎秒30パタ ーン）を同時に実現することを目的とする．提案手法である近接場位相共役レンズシステムは，「近接場プローブによる微小光源」，「散乱光の波面計測」，「位相マップの重ね合わせと位相共役計算」，「位相共役光の再生」で構成されている．これまでに，位相シフト干渉法に基づいた波面計測システムの開発，位相マップの重ね合わせと位相共役計算，位相共役光の再生についての実験的検討，近接場プローブによる微小光源生成システムの開発を行った．2022年度においては，本レンズシステムの作動距離および三次元空間分解能についてFDTDシミュレーションにより評価した．10um以上の作動距離と全方向サブマイクロメートル分解能を同時に達成可能であることがわかった．