マイクロサイズの超硬合金金型開発

超硬合金基板表面へのマイクロサイズ微細加工について研究を行った。はじめに超硬合金表面にCu等の金属をスパッタ成膜し、フォトレジストと紫外線露光によるミクロンサイズのパターニングを行った後、Cuエッチング液により不要な金属膜を除去した。超硬基板表面に残った金属膜をメタルマスクとし、CHF3ガスによるドライエッチングによって凸形状、凹形状金型の作製を試みた。その結果、50～150μmの周期構造をもつ超硬合金金型の作製に成功した。作製した金型については、低融点ガラスへの転写実験を行った。カーボン等の離形膜を金型に成膜することでガラス成形が可能であることを確認した。マイクロ流路金型によるガラス製マイクロ流路の作製、穴形状金型で軽く成形することによるマイクロレンズの成形に成功した。開発した技術は今後の技術支援に役立てたいと考えている。現在、より小さな2.5μm周期構造を電子線描画装置にてパターニングを行い、赤外線反射防止構造金型の作製に取り組んでいる。赤外透過ガラスへの成形は、ガラスが脆いため成形が困難である。そこでテスト用に石英金型を作製し成形条件を探った。石英金型でも高さの低い反射防止構造が作製できたので成形したガラスは、反射率を測定する予定である。石英金型では低い構造はできても転写率を上げようと成形条件を厳しくすると石英金型の破損が起こった。構造体の高さを高くするには丈夫な金型が必要である。また、金型の構造が小さくなるとドライエッチングガスが入りにくくなり金型の高低差が低くなってしまう。超硬材での周期2.5μmの高低差は現在、0.5μm程度である。メタルマスク等の改良を行いより深い構造を持つ超硬金型の加工技術を探索したい。今後は、この研究で培った技術を応用し、赤外反射防止レンズ金型の技術開発を行いたい。防犯カメラレンズや車載用のカメラレンズ用金型を開発し、安心安全な技術開発に貢献したい。

超硬合金基板表面へのマイクロサイズ微細加工について研究を行った。はじめに超硬合金表面にCu等の金属をスパッタ成膜し、フォトレジストと紫外線露光によるミクロンサイズのパターニングを行った後、Cuエッチング液により不要な金属膜を除去した。超硬基板表面に残った金属膜をメタルマスクとし、CHF3ガスによるドライエッチングによって凸形状、凹形状金型の作製を試みた。その結果、50～150μmの周期構造をもつ超硬合金金型の作製に成功した。作製した金型については、低融点ガラスへの転写実験を行った。カーボン等の離形膜を金型に成膜することでガラス成形が可能であることを確認した。マイクロ流路金型によるガラス製マイクロ流路の作製、穴形状金型で軽く成形することによるマイクロレンズの成形に成功した。開発した技術は今後の技術支援に役立てたいと考えている。現在、より小さな2.5μm周期構造を電子線描画装置にてパターニングを行い、赤外線反射防止構造金型の作製に取り組んでいる。赤外透過ガラスへの成形は、ガラスが脆いため成形が困難である。そこでテスト用に石英金型を作製し成形条件を探った。石英金型でも高さの低い反射防止構造が作製できたので成形したガラスは、反射率を測定する予定である。石英金型では低い構造はできても転写率を上げようと成形条件を厳しくすると石英金型の破損が起こった。構造体の高さを高くするには丈夫な金型が必要である。また、金型の構造が小さくなるとドライエッチングガスが入りにくくなり金型の高低差が低くなってしまう。超硬材での周期2.5μmの高低差は現在、0.5μm程度である。メタルマスク等の改良を行いより深い構造を持つ超硬金型の加工技術を探索したい。今後は、この研究で培った技術を応用し、赤外反射防止レンズ金型の技術開発を行いたい。防犯カメラレンズや車載用のカメラレンズ用金型を開発し、安心安全な技術開発に貢献したい。