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高度産業科学技術研究所 兵庫県立大学 UNIVERSITY OF HYOGO
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ナノマイクロシステム分野

概要
 当分野では、製造産業、高度情報通信、医療・バイオ、環境・エネルギーの各先端産業において幅広い用途が 期待されているμm〜mmサイズの「ナノマイクロシステム」の研究を行っています。 現在の機械加工技術では到達できていないμmレベルの微細加工が可能で、量産可能な技術であるLIGAプロ セスを用いて高アスペクト比(高さ/幅)構造の3次元構造体の作製を行っています。LIGAプロセスとはX線リ ソグラフィ、電気鋳造を用いた精密金型の作製、樹脂成形による大量生産する技術を統合したプロセスです。

研究テーマ
バイオマイクロシステム研究室
スタッフ 教授 内海裕一
研究内容 ・光励起と波長可変LIGAの融合による機能付加型ナノ・マイクロプロセスの開発
・数値流力学を用いた3次元マイクロ場における流体挙動の解析
・放射光微細加工を用いた高機能マイクロ化学システムの開発
・極端条件における水の物性解明
・マイクロ波を用いた液相物質の状態制御と機能抽出

大面積波長可変型LIGAビームライン <BL2>
 BL2は大面積ディープX線リソグラフィ用のビームラインです。 このビームラインは露光するエネルギー帯域が変えられ、高アスペクト比加工とサブミクロン加工を同時に行うことができます。 2〜12keV及び2keV以下の両光エネルギー帯域を任意に選択できるX線露光システムです。
 新規開発のマスクを用いたマイクロ構造体の放射光加工を行った結果では、深さ2000μmレベルのアスペクト比加工と、 従来の世界トップデータの15倍というA4サイズの加工に成功し、産業応用、並びに学術研究への広範な応用が期待されます。
PMMA構造体
5軸制御露光チェンバー
▲ PMMA構造体 ▲ 5軸制御露光チェンバー
 
高アスペクト比PMMA微細構造体のSEM像
▲ 高アスペクト比PMMA微細構造体のSEM像

集光型3次元露光LIGAビームライン <BL11>
 BL11は、中エネルギー領域(1〜7keV)の立体ディープX線リソグラフィ用ビームラインです。 放射光を2枚の円筒ミラーで反射し、8keV以上の高エネルギー光を減衰させると共に、薄膜Be窓によって 1keV以下の低エネルギー光をカットしています。第2ミラーには曲げ機構が付加され、放射光の分散角を抑 えて平行度を上げると同時に、曲げ量を制御して集光光を露光装置に導入することもできます。 9軸制御の露光ステージを用いた3次元加工法により、マイクロシステム機能の飛躍的な機能向上をもたらす 超微細な3次元構造体の形成が可能となりました。
     
  多軸露光ステージ外観 製作した3次元構造体
多軸露光ステージ 外観
製作した3次元構造体
(1) 原画像 (2)濃淡画像(6×6画像  Imax 255)
(3) SEM像(真上から) (4) SEM像(斜め上方から)

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