2006 Fiscal Year Annual Research Report
超精密マイクロ金型による高機能光・バイオ部品の実現
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16310100
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
大平 文和 香川大学, 工学部, 教授 (80325315)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三原 豊 香川大学, 工学部, 教授 (50314901)
橋口 原 香川大学, 工学部, 教授 (70314903)
石丸 伊知郎 香川大学, 工学部, 助教授 (70325322)
小川 一文 香川大学, 工学部, 教授 (60346632)
吉村 英徳 香川大学, 工学部, 助教授 (30314412)
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| Keywords | マイクロ金型 / 微細形状形成 / 転写技術 / 光デバイス / バイオデバイス / ナノインプリント / 導波路デバイス / バイオチップ |
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| Research Abstract |
1.精密マイクロ金型の実現
金型製作の重要技術である、シリコン三次元形状加工、皮膜形成技術、レーザ加工技術、微細電析技術等を開発し、光デバイス、バイオチップ等の製作に適用可能なマイクロ金型を実現した。
(1)光導波路及び光部品用金型
・AWG(アレイ導波路格子)デバイス実現に向けた金型の設計、製作を行った。シリコンの形状形成だけでなく、プロセスが容易になるSU-8レジストを用いた母型製作も行った。
・非球面レンズ用金型については、使用レーザに合わせた最適化に向けて設計を行い、レンズ用金型の設計、製作を実施した。メッキにより紫外線硬化剤用の金型の作製を可能とした。
(2)バイオチップ用金型
・ナノ構造金型の製作では、数十〜数百nmギャップの制御技術を活用して金型を製作した。これにより高アスペクト比の形状を持つピラーに対して微細部のメッキが可能であった。
2.光・バイオ部品の実現
上記のマイクロ金型を用いて形状転写によるプラスティック部品の製作を行った。
(1)光導波路、及び光部品
・AWG用にはきわめて微細な成型が必要であるため、詳細な成形条件の把握、新たな真空吸引を用いた成形法など条件の最適化を図り、コア径5μmの成型を可能とした。
・金型の剥離プロセスで用いる有機超薄膜による離型の有効性の検証を行った。
・製作した非球面レンズの光学的特性を評価してレンズの光学特性を確認した。
(2)バイオチップ
・プラスティック材料へのナノインプリンティング技術により、電気泳動チップ用のナノチャンネル部への充填方法を検討した。これによりアスペクト比1程度の形状の転写を可能とした。
・この時、微細部の剥離プロセスやそのための離型剤として有機超薄膜を検討し、これを適用したデバイスを試作した。
以上により、超精密マイクロ金型を用いた光・バイオ部品の設計、製作の基本データを把握した。
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