| 研究課題/領域番号 |
18560350
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
水野 潤 早稲田大学, 付置研究所, 准教授 (60386737)
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| 研究分担者 |
齊藤 美紀子 早稲田大学, 付置研究所, 客貴准教授(専任扱い) (80386739)
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| キーワード | ナノデバイス造形 / MEMS / マイクロファブリケーション / ナノ構造化学 / 電気化学 / ナノインプリント / ナノメッキ |
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| 研究概要 |
高分子材料の1つであるPMMA樹脂と、その中でも有機系薬品に耐性のあるCOP樹脂(シクロオレフィンポリマー)のバルク基板に注目し、ホットエンボスの技術を使い、シリコン製の金型で3次元構造を持つマイクロ流路を作製することが可能な技術を確立した。
その要素技術で重要な、(1)3次元権造シリコン金型の設計、これについては、プロセスからのフィードバックを最重要とし、順テーパの突起構造にすることによって成形しやすいことを確認した。次に、(2)作製方法、ここではドライエッチング加工のBosch法を改良し、シリコン金型の壁面が滑らかになるDeep-RIEによる高アスペクト3次元構造の段差エッチングを開発した。最後に、(3)離型方法、ここでは加工基板がPMMAの場合は、シランカップリング剤をシリコン金型にデイピングする方法及びその治具の開発を行い、加工基板がCOP(シクロオレフィンポリマー)の場合はシリコン金型の表面には不要であることを確認することができた。確立することができた。一つのマイクロチップとして完成するために欠かせない、マイクロ流路基板と蓋基板の低温接合技術についても検討を行なった。
その結果、接合前に上記2つの接合面に、(1)酸素プラズマ照射、(2)窒素プラズマ照射、
(3)エキシマUV光照射、(4)エキシマUV+オゾン照射により、接合界面を活性化することにより、
マイクロ流路に液体を流しても漏れが無いこと、及び流路断面形状の変形がないことを確認することができた。樹脂材のガラス転移温度以下による低温接合技術を確立することが可能できた。出来上がったマイクロ流路チップに対し、0.5MPaの圧力に対し漏れがなく、十分な接合強度を得ることができた。
上述の技術を使い、電気泳動マイクロ流路チップ、全血で調べることができるマイクロ
流路チップを作製し、評価することが可能になった。
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