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2019 年度 実績報告書

紫外線硬化材料の屈折率変化を利用した3次元MEMSフォトリソグラフィ

研究課題

研究課題/領域番号 18K18802
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

高橋 英俊  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (90625485)

研究分担者 江島 広貴  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00724543)
菅 哲朗  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (30504815)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワードフォトリソグラフィ / MEMS / 紫外線硬化樹脂
研究実績の概要

本研究ではMEMSの基本プロセスの1つであるフォトリソグラフィにおいて、リソグラフィに用いる紫外線硬化材料の硬化前後の屈折率の変化を利用した3次元微細構造の作製方法を実現することである。2019年度においては、前年度にPEGDAを材料として製作したマイクロ構造であるマイクロニードル、ウェル構造に対して、シミュレーションを行った。さらにマイクロ吸盤の製作を進めた。
マイクロニードルについては、紫外線露光装置からウェハに露光する時間を制御することで、タイムラプスとなる露光時間を変化させた場合の形状を作製し、SEMにより側面から観察することで、屈折率の違いによる紫外線の光路について実験的な知見を得た。各タイムラプスで得た構造における屈折率の違いによる光路のシミュレーション環境を行い、理論的にニードル構造になることを確認した。ウェル構造についても同様に実験と理論が整合することを確認した。マイクロ吸盤構造については、前年度試作した回転傾斜露光装置を利用して吸盤構造ができることを確認した。これらの構造はガラス基板上あるいはPEGDAで製作した薄膜上に製作することができることを示した。さらにPEGDAにPEGMAを混合させることで硬化後のヤング率をコントロールできることを実験により示した。
最終年度である2019年度において、当初提案した3つの構造の作製を達成し、及びシミュレーションを用いて実験と理論の比較確認できたため、順調に進展していると判断した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Kyung Hee University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Kyung Hee University
  • [学会発表] Direct fabrication of PEGDA micro suction cup array using inclined/rotating mirror exposure system2020

    • 著者名/発表者名
      Takumi Sugimoto and Hidetoshi Takahashi
    • 学会等名
      IEEE MEMS2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 液体材料のための角度可変回転傾斜UV露光装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      杉本匠, 高橋英俊
    • 学会等名
      第10回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [備考] http://www.takahashi.mech.keio.ac.jp/

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公開日: 2021-01-27  

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