成果報告書詳細
管理番号20100000002377
タイトル平成21年度成果報告書 平成21年度第1回採択産業技術研究助成事業 09A25001a 極小径光ファイバプローブを用いたマイクロ三次元形状測定機による微細形状のナノ計測 平成21年度中間
公開日2011/1/25
報告書年度2009 - 2009
委託先名九州産業大学村上洋
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約(1)プロービングシステムの開発
 ・直径5μmプローブ製造技術の開発
 ・光線追跡シミュレーションによる設計パラメータの決定
・マイクロ三次元形状測定機の製作および評価実験
製作した測定機を用いてプローブの測定分解能評価実験を行った.実験の結果,10nm以下の測定分解能を有することを確認した.また,直径600μmの微小ルビー球および直径10μmの穴の測定実験を行い,本測定機の有用性を確認した.
(2)表面間力の影響
 ・理論解析
  一般に,粒子径が数十μm以下になると,重力よりも,液架橋力,ファン・デル・ワールス力,静電気力などの表面間力の影響が強くなる.そこで,表面間力について理論解析を行った.今回は,直径5μmの接触子を使用しており,解析の結果,液架橋力(湿度50%RHの場合)の影響が一番大きく0.163μN,ファン・デル・ワールス力は0.07μN,静電気力は0.0005μN,総表面間力は約0.233μNとなる.表面間力は温度・湿度,測定対象面の表面粗さなどの環境に影響され再現性はない.今後,付着対策の検証実験を行う予定である.
英文要約(1) Development of the probing system
・ Development of the fabrication method of the optical fiber probe
・ The design parameters of the optical system are determined by ray tracing method.
・We confirmed that the resolution of the measurement system is approximately 10 nm and the utility of this system is confirmed by measuring the shape of a 10 μm diameter micro hole and a 600 μm diameter ruby sphere.
(2)Effects of the surface force
・ In general, When the particle size is less than several 10 μm, the effects of the surface forces for the intermolecular force, electrostatic force and liquid bridge force strengthen to become greater than the force of gravity. Therefore, the analysis of the surface force is conducted. As a result, we confirmed that the liquid bridge force is 0.163μN, the intermolecular force is 0.07μN and the electrostatic force is 0.0005μN. There is no reproducibility in the adhesion, which is influenced by the environment (e.g., humidity, temperature) and surface roughness of the measured plane. We will conduct the verification experiment of the countermeasure of the adhesion.
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