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

基本信息

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

项目摘要

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．

在这项研究中，我们的目标是实现光学纳米网格标准的自主校准，从而实现下一代超精密纳米测量，我们将XY纳米网格驻波暴露在高度稳定的玻璃基板光刻胶层上，以实现亚微米节距的正弦波。将研究制造波动光学纳米网格标准的方法。将激光波前分成三部分并使其干涉产生XY纳米网格驻波的波前分裂光学系统与消除由于XY光束干涉产生的驻波畸变分量的偏振调制控制方法相结合。驻波。此外，所产生的驻波暴露于玻璃基板上形成的薄抗蚀剂层以形成纳米网格图案。此外，对于所创建的纳米网格，光学纳米网格标准和评估干涉形状测量装置的误差分量通过自主校准的新原理来分离，其中从多个网格衍射光波前自主创建校准标准。获得。 2017财年，即第二年，我们将按照原定计划，对前一年原型的光学干涉栅格驻波传输系统的基本特性进行实验验证，并自主开发多栅格衍射光波前的校准标准。研究了一种利用未来创建的新的自主校准原理来分离和获取光学纳米网格参考和评估干涉形状测量装置的误差分量的方法。构建了基于新原理的光学纳米网格标准评估算法，并通过计算机模拟评估了其有效性。构建了原型自主校准系统并通过实验评估了其有效性。为了测量多个一阶衍射光波前，我们在实验室拥有的光学干涉形状测量装置的基础上搭建了一个实验装置，该装置具有旋转光学纳米网格参考以与测量装置的光轴对准的机构对上述光学干涉栅驻波传输系统创建的光学纳米栅标准进行了自主标定，并分别测定了干涉式形状测量机的Z平面度、XY节距误差和参考镜误差。那