エバネッセント局在フォトンを利用したナノ光造形法に関する基礎的研究

利用倏逝局域光子的纳米立体光刻基础研究

• 批准号: 16656049
• 负责人: 高橋 哲
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656049/
• 关键词: エバネッセント光; 光造形; マイクロ光造形; 光硬化性樹脂; マイクロ光造形法

本申請研究は,原理的に光エネルギー局在特性を有しているエバネッセント光(局在フォトン)と生産性に優れ工業的価値の高い一括面露光型光造形法を融合することによって,200nm程度の最小硬化単位を有しつつ,mmスケールまでの造形物サイズを創成可能な,全く新しいナノ光造形法の確立を目的としたものである.(1)樹脂硬化・時間軸シミュレーション技術(2)露光エバネッセント光強度分布変調制御技術(3)規制露光面からの硬化樹脂剥離・極薄積層技術(4)樹脂硬化過程のインプロセス計測・フィードバック制御技術,から成る要素技術課題を達成し、新しいナノ構造創成技術の確立を目指しており,平成17年度は以下の具体的な研究成果を達成した・エバネッセント局在フォトンを利用したナノ光造形装置の設計・試作(高増潔担当)昨年度に得られた知見に基づき,エバネッセント光による一括露光型光造形装置を設計・試作し,極薄樹脂三次元積層造形特性について,実験的に検討を行う.試作装置は,開口数1.65の高NA対物レンズ,分解能10nmの樹脂引き上げピエゾユニット等から構成され,所望の仕様を満足することが確認された.・樹脂硬化過程のインプロセス観察機構の実現(高橋哲担当)エバネッセント生成用の高NA対物レンズに,樹脂硬化を引き起こさない長波長照明ユニットを組み込むことで,硬化樹脂に影響を与えず,樹脂硬化プロセスをリアルタイムで観察可能な光学系を構築した.これにより,露光エネルギーや硬化時間の最適化が実験的に行えることを確認した.・試作装置による三次元ナノ構造の創製検証実験(高橋哲担当)上述のナノ光造形装置を用いて,直径数10μm,段差500nm程度のマイクロステップの創製に成功した.このマイクロステップは,生産性の高い一括露光面光造形法において,世界最小のサイズである.また,本装置により,面内方向分解能は,150nmに達することが確認された.

The present application studies the principle of light generation, the characteristics of light generation, the productivity, the industrial value, and the integration of surface exposure light generation methods. The minimum hardening unit of 200nm is possible to create a new light generation method. (1)Resin curing Timeline: (2) Light intensity distribution modulation technology;(3) Hardened resin stripping and ultra-thin lamination technology for regulating light exposure;(4) Measurement and control technology of resin curing process;(5) Establishment of new structure creation technology In 2007, the following specific research results were achieved: design and trial of optical molding device for use in the field of optical molding, design and trial of optical molding device for use in the field of optical molding. The test device has a high NA ratio of 1.65 openings, a high decomposition energy of 10nm, and a high temperature of 10nm. The resin curing process of the high-NA compound for resin curing process, the resin curing process of the medium and long wavelength illumination, the resin curing process of the high-NA compound, the resin curing process. This is the first time that the curing time has been optimized. The experimental device was successfully used to create a three-dimensional structure with a diameter of 10μm and a step difference of about 500nm. This is the world's smallest production method. In this device, in-plane directional resolution energy up to 150nm is confirmed.

项目成果

エバネッセント光を利用したナノ光造形法に関する研究(第3報)-定在エバネッセント強度分布制御法の確立-

利用倏逝光的纳米立体光刻技术研究（第3次报告） - 固定倏逝强度分布控制方法的建立 -

• 发表时间: 2004
• 期刊: 2004年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集 島根
• 作者: 稲月友一;梶原優介;高橋哲;高増潔
• 通讯作者: 高増潔

エバネッセント光を利用したナノ光造形法に関する研究(第5報)-ナノ光造形装置の試作と基本機能の検証-

利用倏逝光的纳米立体光刻技术研究（第5次报告）-纳米立体光刻装置的试制及基本功能验证-

• 发表时间: 2005
• 期刊: 2005年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集 京都
• 作者: 梶原優介;武内徹;高橋哲;高増潔
• 通讯作者: 高増潔

エバネッセント光を利用したナノ光造形法に関する研究(第2報)-積層プロセスの検討-

利用倏逝光的纳米立体光刻技术的研究（第二次报告） - 层压工艺的检验 -

• 发表时间: 2004
• 期刊: 2004年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集 島根
• 作者: 梶原優介;稲月友一;高橋哲;高増潔
• 通讯作者: 高増潔

Photofabrication of Periodic submicron structures using standing evanescent light for Nano-Stereolithography

使用常驻倏逝光进行纳米立体光刻周期性亚微米结构的光加工

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of the 20th American Society for Precision Engineering Annual Meeting Norfolk
• 作者: S.Takahashi;Y.Inazuki;Y.Kajihara;K.Takamasu
• 通讯作者: K.Takamasu

エバネッセント光を利用した微細加工および高分解能計測

使用倏逝光进行微加工和高分辨率测量

• 发表时间: 2005
• 期刊: 2005年度精密工学会秋季大会シンポジウム資料 京都
• 作者: S.Takahashi;Y.Inazuki;Y.Kajihara;K.Takamasu;高橋哲
• 通讯作者: 高橋哲