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2016 年度 実績報告書

小径円筒面への光リソグラフィを応用した医用・バイオ用マイクロ部品製作技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26390040
研究機関東京電機大学

研究代表者

堀内 敏行  東京電機大学, 工学部, 教授 (00297582)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードリソグラフィ / 同期走査投影露光装置 / レーザ走査露光装置 / 金属管 / SUS304 / ウェットエッチング / ステント
研究実績の概要

金属管の表面にレジストを塗布してリソグラフィによりパターンを形成し、そのレジストパターンをマスキング材料として金属管をエッチングすることにより、医用、バイオ用のマイクロ部品を製作する技術の研究を継続して推進した。過去の2年間と同様に、平面レチクル上の原図パターンを投影レンズにより円筒外面頂部稜線上の狭小幅範囲に投影し、レチクルを直線走査するのに同期させて金属管を360°回転させ、円筒面の全周にパターン形成する同期回転走査投影露光装置と、レチクルを用いずにレーザスポットに対して微細管を走査してその表面をパターン形状に露光するレーザ走査露光装置とを併用した。平行して研究を進め、医用のステントを擬似したマイクロ部品の製作を目指した。
同期回転走査投影露光装置を用いた研究では、外径2mm、肉厚50μmのSUS304ステンレス管表面にパターン形成に用い、塩化第二鉄水溶液により、ウェットエッチングして擬似ステント部品の製作を試みた。線幅250μmの擬似ステントパターンを形成してエッチングした結果、線幅230μmの擬似ステント部品を製作することができた。
一方、レーザ走査露光装置を用いた研究では、外径100μm、肉厚20μmのSUS304ステンレス管表面にスリット状のパターンを多数網目状に開口し、非常に細い擬似ステント部品の基本形状を持つマイクロ部品の製作を目指した。微細管をエッチングする際、前年度までは、塩化ナトリウム+塩化アンモニウムを電解液とする電解エッチングを行っていた。しかし、エッチングに軸方向のむらが生じて全スリットを均一に貫通して開口することが困難であった。そこで、エッチング電流密度の分布が小さくなると言われている硝酸ナトリウムを塩化ナトリウムの代わりに用いた。その結果、円周上の90°毎の4列に22個ずつ、計88個のスリットを全部開口することができた。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件、 査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Synchronous Scan-Projection Lithography for Fabricating Cylindrical Micro-Parts2016

    • 著者名/発表者名
      Kaiki Ito, Yuta Suzuki, and Toshiyuki Horiuchi
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE

      巻: 9984 ページ: 0I, 1-6

    • DOI

      10.1117/12.2240273

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Laser-Scan Lithography onto Ultra-Fine Pipes 100 μm in diameter2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takahashi, Tomoya Sagara, and Toshiyuki Horiuchi
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE

      巻: 9984 ページ: 0J, 1-6

    • DOI

      10.1117/12.2240158

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synchronous scan-projection lithography on overall circumference of fine pipes with a diameter of 2 mm2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Horiuchi, Takahiro Furuhata, and Hideyuki Muro
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 ページ: 06GP13,1-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Fabrication of Cylindrical Micro-Parts Using Synchronous Scan-Projection Lithography and Chemical Etching2017

    • 著者名/発表者名
      Kaiki Ito, Yuhta Suzuki, and Toshiyuki Horiuchi
    • 学会等名
      Photomask Japan 2016, The 24th Symposium on Photomask and NGL Mask Technology
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-04-06
    • 国際学会
  • [学会発表] Laser-Scan Lithography and Electrolytic Etching of Fine Pipes with a Diameter of 100 μm2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takahashi, Tomoya Sagara, and Toshiyuki Horiuchi
    • 学会等名
      Photomask Japan 2016, The 24th Symposium on Photomask and NGL Mask Technology
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-04-06
    • 国際学会
  • [学会発表] 同期走査投影露光と化学エッチングによるマイクロ円筒部品の製作2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤海樹, 鈴木佑汰, 堀内敏行
    • 学会等名
      2016年度第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-01
  • [学会発表] 外径100μmのステンレス微細管へのマルチスリット形状電解エッチング2016

    • 著者名/発表者名
      髙橋宏志, 相良友也, 堀内敏行
    • 学会等名
      2016年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      茨城大学(茨城県水戸市)
    • 年月日
      2016-08-20
  • [学会発表] Synchronous Scan-Projection Lithography for Fabricating Cylindrical Micro-Parts2016

    • 著者名/発表者名
      Kaiki Ito, Yuhta Suzuki, and Toshiyuki Horiuchi
    • 学会等名
      Photomask Japan 2016, The 23rd Symposium on Photomask and NGL Mask Technology
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-04-06
    • 国際学会
  • [学会発表] Laser-Scan Lithography onto Ultra-Fine Pipes 100 μm in diameter2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takahashi, Tomoya Sagara, and Toshiyuki Horiuchi
    • 学会等名
      Photomask Japan 2016, The 23rd Symposium on Photomask and NGL Mask Technology
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-04-06
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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