移動マスクX線加工法を用いたマイクロ3次元構造加工システム開発に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12355008
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 杉山 進 立命館大学, 理工学部, 教授 (20278493)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山元 廣冶 ミノルタ株式会社, 像情報技術部, 課長(研究職) ; 小西 聡 立命館大学, 理工学部, 助教授 (50288627) ; 田畑 修 立命館大学, 理工学部, 教授 (20288624)
• Keywords: X線 / 微細加工 / 3次元 / 移動マスク / マイクロレンズ / LIGA

Research Abstract

本研究の目的は,半導体微細加工技術およびシリコンマイクロマシニング技術などの従来技術では実現不可能であった自由局面を有するマイクロ3次元構造体を実現する微細加工システムと加工技術の構築であり,(1)自由局面を有するマイクロ3次元構造体を作製できる新規な移動マスクX線加工システムの構築、および(2)移動マスクX線加工システムを用いてマイクロレンズなどの自由曲面を有するサブミクロンオーダ精度のマイクロパーツを加工する技術の研究、で構成される。
加工システム構築に関しては,2000年度に予備試作した多自由度X線露光ステージをベースに,移動ステージの導入と制御システムの導入を行い,露光面積の倍増(50mm×50mm)および多自由度ステージの同時制御による複雑なステージ制御が可能なハードウエアを有する加工システムの構築を完了した.さらに1×10^<-4>Paの真空下で200℃までの基板加熱が可能な回転式基板加熱ステージを設計,製作した.
マイクロパーツ加工技術に関しては,直径75,50,25μmの円形X線吸収パターンがアレイ状に形成されたX線マスクを用い,種々のマスク回転直径を組み合わせた露光を行うことによって(1)直径155μm,焦点距離300μm,(2)直径100μm,焦点距離300μm,(3)直径55μm,焦点距離100μm,(4)直径49μm,焦点距離70μmのアクリル製マイクロレンズアレイを試作し,理論形状と加工形状との比較を行った.

Research Products

• [Publications] Osamu Tabata: "Ciliary Motion Actuator using Self-Oscillating Gel"Sensors and Actuators. 95. 234-238 (2001)
• [Publications] Osamu Tabata: "3D Fabrication By Moving Mask Deep X-ray Lithography (M^2DXL) with Multiple Stages"The 15th Annual Int. Conf. On Micro Electro Mechinical Systems. 180-183 (2002)
• [Publications] Hui You: "Moving Mask Deep X-ray Lithography System with Multi Stage for 3-D Microfabrication"High Aspect Ratio Micro Structures Technology. 13-14 (2001)
• [Publications] Hui You: "Moving Mask Deep X-ray Lithography System with Multi Stage for 3-D Microfabrication"18th Sensor Symposium. 73-76 (2001)
• [Publications] 工業調査会: "LIGAプロセス -X線応用3次元微細加工プロセス-"図解ナノテクノロジーの全て. 70-73 (2001)