次世代の超精密ナノ計測を実現する光ナノグリッド基準の自律校正

光学纳米网格标准自主校准，实现下一代超精密纳米测量

• 批准号: 16F16367
• 负责人: 清水 裕樹
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-11-07 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F16367/
• 关键词: 精密計測; 生産工学; 加工学

本研究では，次世代の超精密ナノ計測を実現する光ナノグリッド基準の自律校正の実現を目的とし，XYナノグリッド定在波を高安定ガラス基板レジスト層に露光して，サブマイクロメートルピッチ正弦波光ナノグリッド基準を製作する手法を検討する．レーザ波面を三つに分割して干渉させてXY ナノグリッド定在波を生成するための波面分割光学系に，XYビーム干渉による定在波の歪成分を解消するための偏光変調制御法を組み合わせて定在波を生成する．また，この生成定在波をガラス基板上に構成した薄膜レジスト層に露光してナノグリッドパターンを構成する．さらに，作成したナノグリッドについて，複数のグリッド回折光波面から校正基準を自律的に創製するという，自律校正の新原理によって，光ナノグリッド基準と評価用干渉形状測定機の誤差成分を分離して求める手法を検討する．2年目となる29年度は，当初の予定どおりに，前年度に試作した光干渉グリッド定在波転写システムの基礎特性に関する実験的検証を進めるとともに，複数のグリッド回折光波面から校正基準を自律的に創製する自律校正の新原理によって，光ナノグリッド基準と評価用干渉形状測定機の誤差成分を分離して求める手法を検討した．新原理に基づく光ナノグリッド基準の評価アルゴリズムを構築し，計算機シミュレーションによりその妥当性を評価するとともに，自律校正システムのプロトタイプを構築し，実験的にもその妥当性を評価した．複数の１次回折光波面を測定するために，研究室で所有の光学式干渉形状測定機をベースとして，光ナノグリッド基準を測定機の光軸に合わせて回転する機構を有する実験装置を構築し，前述の光干渉グリッド定在波転写システムで創成した光ナノグリッド基準を自律校正し，そのZ平面度とXYピッチ誤差及び干渉形状測定機の参照鏡誤差を分離して求められることを実験的に実証した．

This study で は, next generation の ultra-precision ナ ノ measuring を be presently す る light ナ ノ グ リ ッ ド benchmark の self-discipline correction の purpose be presently を と し, XY ナ ノ グ リ ッ ド on wave を high stability ガ ラ ス substrate レ ジ ス ト に dew light し て, サ ブ マ イ ク ロ メ ー ト ル ピ ッ チ sine wave ナ ノ グ リ ッ ド benchmark を making す る gimmick を beg す 検 る. レ ー ザ wave を three つ に segmentation し て dry involved さ せ て XY ナ ノ グ リ ッ ド を on wave generated す る た め の に department of light wave segmentation, XY ビ ー ム dry involved に よ る on wave の slanting composition を null す る た め の polarization - royal modulation method を group み close わ せ て in wave を generated す る. ま た, こ の generated in wave を ガ ラ ス substrate に constitute し た film レ ジ ス ト に dew light し て ナ ノ グ リ ッ ド パ タ ー ン を constitute す る. さ ら に, consummate し た ナ ノ グ リ ッ ド に つ い て, plural の グ リ ッ ド back refraction wave か ら correction benchmark を self-discipline に created す る と い う, self-discipline correction の new principle に よ っ て, light ナ ノ グ リ ッ ド benchmark と review 価 with dry involved shape measurement machine component を の error separation し て o め る gimmick を beg す 検 る. 2 years と な る 29 annual は, original の designated ど お り に, before the annual に attempt し た light dry involved グ リ ッ ド on wave planning write シ ス テ ム の based feature に masato す る be 験 検 pass を into め る と と も に, plural の グ リ ッ ド back refraction wave か ら correction benchmark を self-discipline に created す る self-discipline correction の new principle に よ っ て, The light ナノグリッド benchmark と evaluation 価 the interference shape measuring machine <s:1> error component を separation <s:1> て seeking める method を検 to investigate た. New principle に base づ く light ナ ノ グ リ ッ ド benchmark の review 価 ア ル ゴ リ ズ ム を し, computer シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り そ の justice を review 価 す る と と も に, self-discipline correction シ ス テ ム の プ ロ ト タ イ プ を し, be the 験 に も そ の justice を review 価 し た. Determination of plural の once back refraction wave を す る た め に, laboratory で の optical type dry involved shape measurement of all を ベ ー ス と し て, light ナ ノ グ リ ッ ド benchmark を measurement machine の optical axis に close わ せ て back planning す る institutions を have す る be を build し 験 device, The foregoing の light dry involved グ リ ッ ド on wave planning write シ ス テ ム で chuang cheng し た light ナ ノ グ リ ッ ド benchmark を correction し self-discipline, そ の Z flatness と XY ピ ッ チ error and shape of the dry び involved measuring machine の を reference mirror error separation し て o め ら れ る こ と を be 験 に of card be し た.

项目成果

東北大学大学院工学研究科ファインメカニクス専攻 高・清水研究室 / 精密ナノシステム研究センター

东北大学工学研究科、精密机械系、高和清水实验室/精密纳米系统研究中心

Uncertainty analysis in the evaluation of pitch deviation and out-of-flatness of planar scale gratings by Fizeau interferometry

斐索干涉测量平面光栅节距偏差和不平整度的不确定度分析

• 发表时间: 2017
• 期刊: Proceedings of the 13th International Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instruments (ISMTII 2017)
• 作者: Xiuguo Chen;Yuki Shimizu;Yuan-Liu Chen and Wei Gao
• 通讯作者: Yuan-Liu Chen and Wei Gao

高・清水研究室／精密ナノシステム研究センター

高和清水实验室/精密纳米系统研究中心