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放射光による任意形状のマイクロ立体構造体デバイス作製プロセスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 13450299
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関姫路工業大学

研究代表者

服部 正  姫路工業大学, 高度産業科学技術研究所, 教授 (70326297)

研究分担者 銘苅 春隆  姫路工業大学, 高度産業科学技術研究所, 助手 (30321681)
内海 裕一  姫路工業大学, 高度産業科学技術研究所, 助教授 (80326298)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2003年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2002年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2001年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
キーワード放射 / LIGA / マイクロマシン / X線マスク / ナノマイクロファブリケーション / マイクロシステム / MEMS / NEMS / 放射光 / ナノ・マイクロファブリケーション / マイクロ・ナノファブリケイション
研究概要

現在のLIGAプロセスは2.5次元形状の構造体が主となっており、任意3次元形状の構造体作製は困難であると言われている。そこで本研究はLIGAプロセスの要でもあるX線マスクの作製プロセスを立ち上げ、LIGAプロセスの任意微細3次元構造体作製への実現性を調査し、最終的にデバイスを作製することを目的として研究を行った。
本研究にて提案した任意3次元構造体の作製手法はX線マスク吸収体の厚みに分布を持たせ、X線透過量を制御する方法である。この方法の検証結果、X線マスク吸収体の厚さによってレジスト加工深さを制御できることを証明した。
また、X線マスク作製法としてフォトレジストに三次元構造を持たせる方法として、溶解度特性の異なる2種類のフォトレジストを用いることにより、傾斜のついた構造体の作製が可能であることを実証した。この方法は非常に簡単に作製でき、今後の任意三次元構造作製に大きく進展した。
次に、ホットエンボッシング成形実験では、高い成形精度と短い成形所要時間を両立するホットエンボッシング成形の最適条件を得ることができた。このような基礎的知見を得ると同時に、φ60μm、アスペクト比1の円柱型微細構造体を持つ、33mm角の大面積微細ホットエンボッシング成形技術を確立した。
これらの技術により、LCD用ライティングパネルの導光板に応用した33mm角、パターン径50μmのテーパー角45°の導光板を作製した。
その結果、従来構造の導光板に対して2倍以上の光効率が得られた。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Yuichi Utsumi, Tadashi Hattori: "A new approach to Microfabrication and synthesization using synchrotron radiation excited chemical reaction"Microsystem Technologies. Vol.9, No.5. 316-318 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.C.Shan, R.Maeda, T.Ikehara, H.Mekaru, T.Hattori: "Fabrication of X-ray masks and applications for optical switch molding"Sensors and Actuators A. Vol.108, Issues 1-3. 224-229 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Harutaka Mekaru, Yuichi Utsumi, Tadashi Hattori: "Effects of Synchrotron Radiation Spectrum Energy on Polymetyl Methacrylate Photosensitivity to Deep X-ray Lithography"Japan Society of Applied Physics. Vol.42, No.6B. 3807-3810 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 服部正: "次世代アクチュエータの加工法"日本ロボット学会誌. Vol.21, No.7. 748-751 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 銘苅春隆, 服部正, 中村修, 丸山修: "超音波振動によるホットエンボッシングのアシスト処理"超音波TECHNO. Vol.16, No.1. 65-69 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Minamitani, Y.Utsumi, Y.Tanaka, T.Hattori: "3D Microstructure Fabrication for a High Luminosity Lighting-Panel using Synchrotron Radiation"High Aspect Radio Micro Structure Technology 2003. 213-214 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 服部正(共著): "21世紀版薄膜作製応用ハンドブック"株式会社エヌ・ティー・エス. 1330 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuichi Utsumi, Tadashi Hattori: "A new approach to Microfabrication and synthesization using synchrotron radiation excited chemical reaction"Microsystem Technologies. Vol.9,No.5. 316-318 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.C.Shan, Ryutaro Maeda, Tuyoshi Ikehara, Harutaka Mekaru, Tadashi Hattori: "Fabrication of X-ray masks and applications for optical switch molding"Sensors and Actuators A. Vol.108,Issues 1-3. 224-229 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Harutaka Mekaru, Yuichi Utsumi, Tadashi Hattori: "Effects of Synchrotron Radiation Spectrum Energy on Polymetyl Methacrylate Photosensitivity to Deep X-ray Lithography"The Japan Society of Applied Physics. Vol.42,No.6B. 3807-3810 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadashi Hattori: "Fabrication Methods of the Next Generation Micro Actuator"Journal of the Robotics Society of Japan. Vol.21,No.7. 748-751 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Harutaka Mekaru, Tadashi Hattori, Osamu Nakamura, Osamu Maruyama: "Assistant processing of hot EMBOSSHINGU by ultrasonic vibration"Ultrasonic Technology. Vol.16,No.1. 65-69 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Megumi Minamitani, Yuichi Utsumi, Yasutaro Tanaka, Tadashi Hattori: "3D Microstructure Fabrication for a High Luminosity Lighting-Panel using Synchrotron Radiation"High Aspect Radio Micro Structure Technology 2003. 213-214 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuichi Utsumi, Tadashi Hattori: "A new approach to Microfabrication and synthesization using synchrotron radiation excited chemical reaction"Microsystem Technologies. Vol.9, No.5. 316-318 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] X.C.Shan, R.Maeda, T.Ikehara, H.Mekaru, T.Hattori: "Fabrication of X-ray masks and applications for optical switch molding"Sensors and Actuators A. Vol.108, Issies 1-3. 224-229 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Harutaka Mekaru, Yuichi Utsumi, Tadashi Hattori: "Effects of Synchrotron Radiation Spectrum Energy on Polymetyl Methacrylate Photosensitivity to Deep X-ray Lithography"Japan Society of Applied Physics. Vol.42, No.6B. 3807-3810 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 服部正: "次世代アクチュエータの加工法"日本ロボット学会誌. Vol.21, No.7. 748-751 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 銘苅春隆, 服部正, 中村修, 丸山修: "超音波振動によるホットエンボッシングのアシスト処理"超音波TECHNO. Vol.16, No.1. 65-69 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Minamitani, Y.Utsumi, Y.Tanaka, T.Hattori: "3D Microstructure Fabrication for a High Luminosity Lighting-Panel using Synchrotron Radiation"High Aspect Radio Micro Structure Technology 2003. 213-214 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 服部正(共著): "21世紀版薄膜作製応用ハンドブック"株式会社エヌ・ティー・エス. 1330 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 服部 正: "放射光のナノ・マイクロ加工技術への応用"溶接学会誌. 第71巻3号. 135-144 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Harutaka Mekaru, Yuichi Utsumi, Tadashi Hattori: "Quasi-3D microstructure fabrication technique utilizing hard X-ray lithography of synchrotron radiation"Microsystem Technologies. No.9. 36-40 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Utsumi Yuichi, Kitadani Takeshi, Hattori Tadashi: "Optimization of Nickel Electroplating for High Aspect Ratio LIGA Mold Inserts Fabricated by Synchrotron Radiation from "NewSUBARU""JMSE/AMSE International Conference on Materials and Proceeding 2002. 585-588 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Harutaka Mekaru, Yuichi Utsumi, Tadashi Hattori: "Current Status of LIGA Process at "NewSUBARU""JMSE/AMSE International Conference on Materials and Proceeding 2002. 589-592 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 植田寛康, 福田義博, 瀧口欣司, 服部正: "X線マスクの吸収体厚み制御による微細3次元加工の検討"電気学会総合研究会センサ・マイクロマシン準部門総合研究会資料. 109-112 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 福田義博, 植田寛康, 瀧口欣司, 服部正: "X線マスクの吸収体厚み制御による3次元マイクロ構造体の作製"第16回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム予稿集. 289 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 植田寛康, 才木常正, 銘苅春隆, 内海裕一, 服部正: "光強度分布X線マスクによる微細3次元加工の検討"日本機械学会第9回機械材料・材料加工技術講演会講演論文集. No.01-26. 381-382 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 植田寛康, 才木常正, 銘苅春隆, 内海裕一, 服部正: "放射高強度分布制御による3Dマイクロ加工の検討"日本設備管理学会第4回 微細加工技術に関する研究会. 8-9 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 植田寛康, 才木常正, 服部正: "X線リソグラフィにおける吸収体によるレジストの加工深さ制御"平成14年電気学会全国大会. Vol.3. 194 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 服部 正: "放射光を用いた3次元マイクロ構造創製"日本機械学会 関東支部第8期講演会. WS.4-6. 41-42 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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