| 研究課題/領域番号 |
17310085
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
西川 宏之 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (40247226)
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| 研究分担者 |
松村 一成 芝浦工業大学, 工学部, 講師 (10348899)
神谷 富裕 日本原子力研究開発機構, 高崎量子応用研究所, 研究副主幹研究員 (70370385)
佐藤 隆博 日本原子力研究開発機構, 高崎量子応用研究所, 研究員 (10370404)
石井 保行 日本原子力研究開発機構, 高崎量子応用研究所, 研究副主幹研究員 (00343905)
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| キーワード | プロトン / ポリマー / ガラス / 高アスペクト比構造 / レジスト / マイクロ・ナノ構造 / ピラー / 誘電泳動 |
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| 研究概要 |
今日のマイクロフォトニクスや半導体集積回路におけるマイクロ・ナノ構造作製技術に対するニーズは、高精度、迅速性、および量産性の確立である。すなわち、高い分解能で高品質の構造体を高速かつ低コストのマイクロ・ナノ構造作製技術が要求される。同時に、その技術をナノバイオロジーなど他分野へと適用可能な柔軟性を有することも重要である。これらの要素を兼ね備えるのが、本申請において提案するプロトンビーム描画(Proton Beam Writing、PBW)技術である。
本研究の目的は、プロトンビーム描画技術を用いた、ポリマー・ガラス材料のマイクロ・ナノ加工に関する研究を行うことである。具体的な課題は、プロトンビーム描画の基盤技術開発、集束プロトンビーム制御走査技術、マイクロフォトニクスおよびナノバイオロジー応用、の3点である。
まず、プロトンビーム描画基盤技術として照射条件の最適化(有機・無機レジスト)、高アスペクト比構造(20以上)の形成を達成した。次に、集束プロトンビーム制御走査技術においては、照射量モニタ技術開発および統合制御ソフトウエアの開発を実施した。その結果、100nm級プロトンビーム形成・評価を実施した。また、サブ100nm級を目指した集束限界、イオンビーム電流値の向上、照射ステージを利用したmmオーダの広域描画技術開発に関する検討を行った。最後にデバイスへの応用として、バイオセンサ基本構造の作製を実施し、高アスペクト比ピラーを用いた誘電泳動による大腸菌やイースト菌などのミクロンサイズの微生物捕集効果を確認した。
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