微空間での熱収支を利用した平滑面欠陥検出に関する研究－生成熱収支場による欠陥検出可能性の実験的検討

摘要

本研究では，高感度熱検知素子を用いた平滑面欠陥検出手法を提案している．マイクロサイズの熱検知素子を測定面に近接し，ギャップ量を一定に保った状態で面内方向に走査した際の熱収支変化を検出することで，平滑面上の欠陥の存在を特定する．これまでに，安定した熱検知素子の試作を実現するための素子試作プロセスについて検討するとともに，実際に試作した熱検知素子と，AFMプローブを用いて模擬した凸状欠陥の接触検知実験を実施し，先端径20nmのAFMプローブとの接触を検知できることを実験的に明らかにした．その一方で，接触検知による欠陥検出は熱検知素子表面および平滑面欠陥の損傷を引き起こすため，非接触での欠陥検出実現が望ましい．そのため，欠陥との接触に依らない，センサ-測定面間の熱収支変化を検出する手法を提案し，その実現可能性について理論的に検討を進めてきた．