交互送液法を利用した大量処理適応型マイクロリアクタの開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K05810
• Research Institution: Tokyo City University
• Principal Investigator: 冨士原 民雄 東京都市大学, 工学部, 准教授 (60366846)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: マイクロチャネル / フォトリソグラフィ / 厚膜

Outline of Annual Research Achievements

本研究では大量処理適応型マイクロリアクタの開発を目標とし，通常用いられるマイクロチャネルよりも深く，特殊な形状をした両路を用いることを計画している．しかし，寸法精度，形状の自由度，コスト等の観点から，そのような流路は製作する際に必要となる合理的な加工方法が今のところ確立されていない．深さが100μm未満の一般的なマイクロチャネルは，フォトリソグラフィ法を応用して製作されることが多い．その典型的な手順では，フォトレジストの薄膜を基板上に塗布し，任意の形状に露光・効果させて流路を製作することから，最初に塗布されるレジスト膜の厚さが流路深さを決定する．そのため，100μmを超える深さの流路を製作するには，それに応じたレジスト厚膜を塗布する必要がある．これに対し，最も厚い膜を形成できる一般的なレジストの1つとして知られるSU-8でも，通常の適用範囲は100μm以下であり，これを超える厚膜を塗布しても，任意の厚さにすることができず，その厚さも均一にならないことが分かっている．
そこで，塗布したSU-8の厚膜を矯正することにより，所定の厚さに揃える手法を開発した．本研究では目標の厚さを400μmとして，製作手順や条件の検討を行ったところ，誤差10μm以下の高い精度で膜厚を矯正できるようになった．しかし，再現性の確認を行ったところ，同じ手順・条件で製作しても，矯正に失敗するケースがあり，その原因の特定を行った．現在のところ，完全には再現性が得られていないので，引き続き検討を行う．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

フォトレジストの厚膜矯正について，十分な再現性が得られる条件が確立されておらず，その原因の特定がまだできていないため．

Strategy for Future Research Activity

厚膜矯正方法に関する再現性の問題はまだ解決に至っていないので，今後は引き続き検討を行う．
また，いわゆる歩留りは十分ではないものの，何度か試行すれば十分な精度のチャネルは製作できるので，マイクロリアクタへ用チャネルの製作を行い，その性能の評価を行う．

Causes of Carryover

フォトレジスト厚膜矯正法において，結果に十分な再現性が得られない原因の検討に時間を取られ，研究が予定通りには進めまなかったため．

Expenditure Plan for Carryover Budget

矯正手法の再現性を高めるための補助装置の製作等を行い，手法が確立した後は予定していた研究を進めるに当たり，試薬の消費が増加するため，それらに助成金を使用する．