2012 Fiscal Year Annual Research Report
全方位ナノ修正加工を実現する空間光場姿勢制御フォトン励起型マイクロ加工工具の開発
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23246028
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 哲 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30283724)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高増 潔 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70154896)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 超精密加工 / マイクロマシン / マイクロ・ナノデバイス |
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| Research Abstract |
ナノ生産工学においてその重要度が高まっているレジスト，高分子，バイオ素材等のソフトマテリアルを加工対象として，50nm以下の空間加工分解能でナノ修正加工が可能な新しい概念の光触媒ナノ粒子工具チップ・マイクロ加工工具の開発およびその有効性の検証を目的とする．本年度の具体的な研究実績を羅列すると以下のようになる．
（１）工具チップ放射圧制御・加工エネルギー遠隔伝達実験装置の開発
提案工具基本コンセプトの検証実験を目的として，工具チップ位置方位制御機能，工具チップへの加工エネルギー遠隔伝達機能，インプロセス観察機能を融合した実験装置の開発を行った．具体的には，工具チップ位置方位制御用のトラップ集光レーザーとして光触媒励起を及ぼさない波長642nmの半導体レーザーを，チップ先端における加工除去機能発現用に，波長365nmの紫外LED光源を適用した照明システム，およびこれらの照明用集光レンズを，無限遠補正顕微システム対物レンズとして併用した装置開発を行った．尚，加工箇所の精密な同定を実現するために，波長405nmレーザによる同定位置マーキング機能も付加させた．
（２）酸化チタンナノチップによるソフトマテリアル除去機能確認実験
上述で開発した実験装置を用いて提案酸化チタンナノ光触媒チップにより，想定のソフトマテリアル例としてマイクロ光造形用樹脂（KC1162）を対象として除去加工実験を行った．結果，光放射圧制御により所望箇所へ保持した提案工具によるソフトマテリアル除去機能を光学的に確認することができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた，提案加工工具の基本コンセプトが妥当であることを以下のプロセスにより実験的に検証できたため．
（１）工具チップ位置方位制御機能，工具チップへの加工エネルギー遠隔伝達機能，インプロセス観察機能を有する実験システムを開発した．
（２）マイクロ光造形用樹脂を対象として，提案マイクロ工具を適用，光触媒チップを励起することで，樹脂対象位置への加工痕を確認することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
上述成果に基づき，以下の方針で推進する．
（１）確認された加工痕のナノスケールでの定量評価：具体的には，原子間力顕微鏡を用いて，光学的に観察された加工痕の詳細を計測する．すなわち，凹凸状況，またその除去量について定量評価を実施し，提案加工工具の特性を解析する．
（２）回折限界超越型加工法としての検証実験：本提案加工工具の最も重要な機能の一つである集光レーザーサイズに超越した加工サイズを得ることができるかを確認する．具体的には上述において確立した加工痕定量評価法を用いて，その加工サイズが実験照射レーザーサイズはなく，チップサイズで決定されるかを検証する．
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Research Products
(11 results)
