三次元微ナノ段差の光学顕微測定情報は多次元形状データであり、そのデータ量は膨大かつ複雑で、多次元の相関性が低く、表現が難しい。また、通常、測定の不良点が存在し、重要な寸法の表現精度に影響を及ぼす。本稿では、三次元微ナノ段差の高精度光学顕微測定の定量的表現方法を提案する。まず、三次元微ナノ段差の構造特性に基づき測定システムを選定し、測定方法を設計して三次元形状の点群データを取得する。次に、三次元形状実測データの次元再構成手法を構築し、複雑な多次元面形データを秩序だった二次元空間に次元削減する。K-meansクラスタリングアルゴリズムとデータマッピングに基づき、段差高さパラメータの定量的表現モデルを作成し、外れ値を識別するとともに、二次元データ点集合の重心距離を段差高さ値にマッピングする。最後に、反復収束設計によりアルゴリズム表現の精度とロバスト性をさらに向上させる。二種類の微ナノ段差標準物質に対して実験を行い、測定に外れ値などの不良点がある場合でも、本手法により段差高さパラメータを高精度に表現でき、較正値との比較で誤差は1.5％未満であることを示した。

三次元ナノ構造;段差高さ;光学顕微測定;パラメータ表現;三次元形状