Difrotec エストニアのタルトゥにあるディプロテック社のCEO、Mariia Voznesenskiaiaさんに、会社の成り立ちやD7ポイント回折干渉計の開発についてインタビューさせていただきました。 ディプロテックについて 光学系の数理モデリングと光学画像処理、DUVやEUVリソグラフィー用の高精度光学系の組み立て・調整・テストのコンピュータモデルの開発、幅広いパラメータを持つテスト光学系に適用する点回折波面の8年以上に渡る調査など、30年以上の経験を有しています。 インタビューは2022年5月19日にChristopher Pennimanが行いました。 英文 /uploads/files/Mariia%20Voznesenskaia%20Interview.pdf Difrotec D7 Point Diffraction Interferometer ディプロテックの成り立ちや、会社を立ち上げた経緯についてお聞かせください。 ディプロテックの起源を語るには、まず私の父であるNikolay Voznesenskiy教授と、彼がどのようにして我々の干渉計のコンセプトを開発するに至ったかを知ることから始める必要があります。父はサンクトペテルブルグのITMO大学で光学と精密機械工学を専門に学びました。90年代半ばには、ドイツのカールツァイス社、韓国のLG社、そしてアメリカやその他の国のいくつかの会社で働きました。この間、SPIEやOSAが主催する展示会や学会で、科学的な研究や実用的な作品を発表した。このとき、市場からの「新しいタイプの高精細映像のニーズがある」というフィードバックを受けた。 新しいタイプの高精度表面形状測定機が必要である」という市場からのフィードバックを得た。光学機器の製造技術は急速に発展しており、近代光学機器の厳しい仕様に対応するには、従来の方法では十分ではなかったのである。 ご存知のように、眼鏡屋は「測れないものは作れない」と言います。つまり、十分なテストと品質管理がなければ、作ったものを保証することはできないのです。 光学部品製造の世界では、研磨やコーティングされた光学部品の表面形状を測定するために、一般的にフィゾー干渉計が使用されます。私の父は、ITMO大学時代にこのタイプの干渉計を広く扱っていました。 父はITMO大学時代、このタイプの干渉計を広く扱っており、この測定技術の長所と短所をすべて知っていました。そこで、1930年代に登場したもうひとつの原理、点回折干渉計を応用することにしたのです。しかし、レーザーがなければ、この新しい原理の実現は、たとえ実験室内であっても不可能であった。レーザーが発見されてからは、点回折干渉計の科学的実現は一応可能になったが、産業応用という観点からは、まだ実用化されていなかった。当初からこのアイデアには好意的な意見が多く、彼が関わったすべての企業が、点像回折干渉計を安定した測定装置に発展させることができれば、光学の進歩に非常に有益であると述べていたのである。 2002年にエストニアに移り、Difrotecの前身となる会社を設立し、ベラルーシやエストニアのパートナーと共に最初のプロトタイプを開発しました。当時、市場には主にZygo社の干渉計しかなく、少なくとも当初は、その直接の競合相手となるのではなく、代替技術を提供し、点回折測定原理に基づく新製品を開発しようという考えでした。その後、2004年にエストニアがEUに加盟すると、エストニア企業の登録規則がEUの登録規則に適応され、スタートアップ企業への支援も充実してきたので、2009年にVTT-NTMという新しい会社で再スタートすることにしました。EU、エストニア、そして多くのメンター、アクセラレーター、ビジネスアドバイザーから多くの支援とサポートを受けました。 VTT-NTMの意味が分からないから、社名を変えたらどうかと VTT-NTMの意味するところを誰も理解できないので、社名を変えてはどうかというのです。また、フィンランドにはVTTという科学センターがあるので、最終的に社名を変えることにした。ブレーンストーミングの結果、ニコライはDifrotexを思いついた。 しかし、最終的には「x」を「c」に変えることにし、2015年にDifrotecが正式に新社名となりました。 起業のきっかけは、お父様の業界でのご経験と、干渉計の観点から改善すべき点についてのご意見をいただいたことですね。 そう、まさに、従来の干渉計の限界を超えるような測定装置が本当に必要だったのです。父は、通信市場で使われている回折素子の博士論文に取り組んだ際、薄い金属板やガラス板上の小さな特徴から特殊な回折効果を発見し、その成果が後の仕事に活かされました。 D7と同じ技術に取り組んでいる企業はあるのでしょうか？ 現在のところ、さまざまな用途で実際に使えるという点で、D7と比較できるような点回折干渉計は市場に存在しないのです。ロシア科学アカデミーのニジニ・ノヴゴロドにある微細構造物理学研究所で、過去に少し仕事をしたことがありますが、彼らのバージョンは十分な制限があり、工業的な環境では使用できません。 D7を開発する上で、最も大きな課題は何でしたか？ 何が一番大変だったかというと、時系列で言うと、まず光ファイバーの使い方を覚えたことです。当時は、光ファイバーを干渉計にどう応用すればいいのかが明確ではありませんでした。当初は、干渉計の安定性が悪く、使用中はカバーをしていたため、この空気の対流の影響 が大きかったのです。レーザー光の伝送に光ファイバーを使用することで、干渉計内部の空気の対流による影響が大幅に減少し、カバーを外しても全く支障がなくなりました。光ファイバーは集光もしやすいので、干渉計の安定性・信頼性が高まれば、ファイバーから手を引くことも可能です。干渉計の中に2本のビームがあり、それをファイバーに入れて分離し、互いに独立させたことは、私たちの最大の功績の一つです。 もう一つの課題はピンホールで、これは干渉計の重要な要素です。薄いガラス板に金属のコーティングを施したものですが、その中に1波長サイズほどの小さな穴が開いています。正しい丸い形状の非常に小さな穴なので、作るのに大きな苦労がありました。まず、コーティングプロセスの開発です。薄いガラス板に金属を蒸着するのは大きな問題で、穴や気泡のない非常に滑らかなコーティングである必要があります。金属層の厚みとガラス板への蒸着方法の組み合わせが表面品質に影響を与えるため、両方を最適化することが、完璧なピンホールを実現するための鍵となります。開発の過程では、アメリカやドイツのパートナーの協力を得ながら、さまざまな金属や成膜プロセスを試しました。そして、最終的に最適な技術を見つけ、このプロセスは私たちの企業秘密となっています。 このピンホールの形状が、私たちの測定技術では非常に重要なのです。当社の特許や科学論文をご覧になった方は、ピンホールが45度の角度で傾いており、光が直接通るようになっていることをご存知でしょう。この入射角により、コーティングを透過したり、ピンホールの壁で反射したりする寄生光や迷光を排除することができます。 最後の課題は、干渉計を振動や環境条件に影響されない安定したものにすることでした。この目標を達成するために、私たちは内部機構の開発、最適な材料の選択、適切な位相シフトユニットの選定に多大な時間を費やしました。位相シフトは干渉計の主要ユニットであり、測定結果の安定性と精度を左右する重要なものです。 位相シフトがうまく働かないと、再現性も精度も得られません。そのため 私たちのシステムがどれほど安定しているかということですが、私たちの研究室にあった干渉計は2015年からここにあり、世界中のいくつかの展示会で発表していますが、常に完璧に機能しています。輸送後。 は、すべての位置合わせと起動に15～20分かかるため、内部のメカニックの安定性は、私たちが解決しなければならない重要な課題でした。 最大の課題が、製品の最大のメリットになったということでしょう。 そう、それらは利点に変わり、原理そのものが大きな利点となるのです。従来のフィゾー干渉計は、測定する光学部品と基準光学部品を比較するために、基準光学部品を使用していました。参照光学系は通常高価で、サイズや口径によって取り付けなければならない。また、表面が変化してはいけないが、非常に小さなレベルで変化するため、品質を保つために細心の注意を払ってメンテナンスする必要がある。 比較対象やより優れた参照用光学部品がないため、参照用光学部品の真の表面は誰にもわからないのです。そのため、これらの参照光学部品は非常に高価で、その価格は干渉計本体よりも高くなることもあり、ユーザーにとって大きな頭痛の種となることがあります。これは、計測上の制限だけでなく、参照光学系に依存することによる経済的な制限でもあります。私たちの点光源は、ピンホールから回折された完全な球面波面であるため、参照光学系を取り除くのに役立っています。この干渉計には、干渉と回折という、光と光学に関する2つの非常に優れた、興味深い原理が組み込まれています。回折した波面は、追加の基準やメンテナンスを必要とせず、常に同じ結果を出し、非常に安定しています。 さらに、D7は複数の波長を測定することができます。 これは1波長干渉計と2波長干渉計の両方を意味し、整数倍の波長を測定する際の曖昧さを解決します。 異なる波長の測定結果を比較することで、段差の高さや溝の深さを非常に高い精度で決定することができます。この機能は、半導体産業におけるウェーハトポグラフィー検査、回折光学素子、コンピューター生成ホログラムの測定など、さまざまなアプリケーションに最適です。 この20年で、同社は大きく成長したと言っていいでしょう。 数年前に、Difrotecの技術の歴史を人類の歴史と同じように年表にしたんです。この絵は、2016年までのDifrotecの開発と成果のストーリーを示しています。 D7には何かアクセサリーが必要なのでしょうか？ アクセサリーもありますが、フィゾーとの比較では、当社のアクセサリーは基準光学系として使用されることはありません。私たちのアクセサリーは、コリメーターのように機能します。 コリメーターのように、干渉計から出る凸の球面波面を平面または凹の波面に変換するもので、それ以外の機能はありません。そのため、付属品なしで凹面を直接測定することができるのです。また、付属品の影響を測定結果から排除できることも、この干渉計の利点です。フィゾー干渉計の場合、参照光学系の影響を排除することはできませんが、我々のシステムでは99％排除することができ、それは我々のソフトウェアで実装されています。 このため、当社のアクセサリーはより汎用的で安価になり、測定結果に影響を与えることもありません。フィゾー干渉計を参照光学系とともに使用する場合、基本的に最終的に得られるものは、次のとおりです。 測定される表面は参照光学系の後ろに覆われているか隠されていて、この2つの表面を分離することができないのです。私たちの干渉計では、最終的に得られるのは表面だけで、付属の光学部品からわずかなマイクロインフルエンスが発生しますが、それは全体の結果にとって重要ではなく、測定の品質にも影響を与えません。 光学系の純粋な表面に焦点を当てることで、より高いレベルのディテールを見ることができるのでしょうか？ 半導体露光装置や宇宙用の高精度光学系では、特に重要です。 例えば、製造後のオプティクスの実面積がわかれば、光学系を組み立てる際にその誤差を補正し、システム全体の性能を向上させることができます。また、非球面光学系や自由曲面光学系の測定も重要な分野です。特に非球面からの逸脱が大きい場合は、大きな頭痛の種になります。 光学系は、表面が反射したり干渉したりすることで、他のものと区別がつきにくくなります。私たちのものを含め、どの干渉計も表面全体を一度に見ることはできません。 この点で、私たちの干渉計は2本のファイバーと2本の独立したビームにより、1つの表面と別の表面を分離することができ、コントラストを調節して測定値を向上させることができるからです。 最近、欧州宇宙機関のプロジェクトで、光学系に搭載されたオプティクスのAR（反射防止）コーティング面を測定する必要があったのですが、このプロジェクトは終了しました。このような複雑な光学部品がすでに望遠鏡の中に組み込まれている場合、従来の干渉計ではそれぞれの面を個別に検出することはできません。しかし、当社の干渉計では、それぞれの面からの信号を検出し、コントラストの良い干渉図を作成することができます。これは、干渉計の内部で2本のビームを独立に制御し、コントラストを自動調整することにより実現したもので、反射率の低い光学系でも光学面を見ることができます。この技術により、インターフェログラムのコントラストを向上させることができます。 自動コントラスト調整（調整前／調整後） その差は驚くべきもので、最初に表面からの信号をキャッチしたときは、灰色の霧のようなものが見え、画像ノイズ以外の何物でもありません。 画像ノイズしか見えません。しかし、1～2秒程度でコントラストを調整すると、対象表面のコントラストが高いインターフェログラムを見ることができるのです。このように内部の各表面の情報を得ることで、表面の欠陥を補正することができ、システムの品質を向上させることができるのです。 現段階で、ディプロテックの最も大きな功績は何だとお考えですか？ それは、技術そのものだと思います。私たちは、市販されているどの干渉計よりも高い精度と再現性を持つ、安定した信頼性の高いシステムを開発しました。また 他の干渉計では不可能な、さまざまな環境条件下でも動作します。もちろん、その環境がシステムにダメージを与えるものであれば、干渉計の寿命は一般的な20～30年という範囲よりも短くなります。 ビジネス面では、以下のような課題を克服することが必要でした。 ビジネス面では、市場の認知度が低い、レガシーサプライヤーが長い間存在している、製品への需要が限られていると思われている、などの課題を克服する必要がありました。しかし、この長い道のりを経て、私たちは今、市場が実は非常に大きいことを実感しています。 しかし、このような長い道のりを経て、私たちは今、市場が非常に大きく、潜在的な機会をカバーするためにさまざまな戦略を試すことが、継続的な挑戦であることを実感しています。 さらに、この技術を投資家に何をどのようにプレゼンするかを学ぶことも簡単ではありませんでした。投資家と話をしても、彼らはこの技術や人々がなぜこの技術を必要としているのかを理解していないのです。現地の投資家は、ソフトウェア会社に詳しくて、私たちのようなハードウェア会社を理解してくれないのです。特にエストニアはIT関連のビジネスが盛んで、IT系のスタートアップが多いんです。幸い、私たちが何をしているのか、どんなソリューションを市場に提供しているのかを理解してくれるパートナーから、強力な投資が成立しています。 Difrotecの今後の展開についてお聞かせください。 私たちの目標は、世界トップクラスの干渉計メーカーとして認知されることです。 D7が高精度な測定と高品質を連想させるようになることです。私たちは干渉計と精密光学検査における新しいスタンダードを作りたいと考えています。現在、私たちはネットワークを広げ、ブランドの認知度を高めるとともに、新しいパートナーを探し、アジアやヨーロッパの新しい市場に参入するための選択肢を模索しているところです。 Difrotec OÜ Teaduspargi 13, 50411 Tartu, Estonia +372 590 16617 difrotec@difrotec.com Interview Series: 2022-2
