2020 Fiscal Year Annual Research Report
大気圧プラズマジェットの高精度位置決めによる自由曲面微細加工法
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19K15419
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
中澤 謙太 静岡大学, 工学部, 助教 (50824520)
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2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 大気圧プラズマ / 位置決め / MEMS / マイクロマシニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では局在化した大気圧プラズマジェットを走査型プローブ顕微鏡技術を用いて高精度位置決めし，エッチングすることにより実現する自由曲面微細加工法の開発を実施した．2020年度は加工装置の位置決めの安定性の向上と多段階エッチングによる自由曲面加工のためのソフトウェアの開発を行った．本研究における位置決めの安定性の問題点として2点あげられる．1点目は，ナノピペットの振動検出用レーザーのモードホップによる不安定性である．原子間力顕微鏡で用いられる光源安定化法を応用し，モードホップの影響を減少させることに成功した．2点目は，大気圧プラズマジェットがナノピペットと試料に照射されることによって生じる帯電の影響である．大気圧プラズマジェットエッチング後に送風式の帯電除去装置で数十秒間帯電除去処理をすることで，大気圧プラズマジェットの照射前と同様のアプローチカーブを得ることに成功した．本手法では位置決めが加工工程に繰り返し必要となるため，市販されている加工経路生成ソフトを使用することが困難であるため，加工経路生成ソフトの開発を検討した．三次元CADによって生成されたSTL形式ファイルをボクセルに変換し，加工する三次元位置情報を取得した．各層におけるエッチングと位置決めを行うといったものである．また，サブマイクロメートルに大気圧プラズマジェットを局在化しエッチングする加工法において加工レートの向上に成功した．活性ガスを添加することと誘導結合型プラズマを用いることでサブマイクロメートルにおける微細加工の加工レートを実現した．先行研究と比較して活性ガスを添加することで6倍，誘導結合型プラズマを用いることで20倍の加工レートを得た．
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Research Products
(6 results)
