【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KT1313
利用課題名 / Title
ガラス製マイクロ・ナノ流体デバイスの作製と分析デバイスへの展開
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
ガラス微細加工,マイクロ・ナノ流体デバイス,リソグラフィ/Lithography,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition,EB,3D積層技術/ 3D lamination technology
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
山本 晃毅
所属名 / Affiliation
理化学研究所 生命機能科学研究センター
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
太田亘俊,酒井雄介
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
諫早信明
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-203：電子線蒸着装置
KT-306：3D測定レーザー顕微鏡
KT-322：超微小材料機械変形評価装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
マイクロ・ナノ流体デバイスは、分析デバイスとして幅広く使用されている。例えば、マイクロ・ナノスケールの微細構造体は、幾何学的な特徴から1分子・1細胞分析できるデバイスとして有望視されている。私たちはこれまでフォトリソグラフィー、電子線描画装置、ドライエッチング装置などの加工技術を駆使して、ガラス基板上に電気回路のような流路を作製し、分析デバイスとしての研究を進めてきた。ガラスは、加工する難易度がシリコンと比べて高いものの、分析的な観点からすれば、汎用的な光学特性、生物的・化学的な安定性が高いなどのメリットがある。そこで私たちは、ガラス製のマイクロ・ナノ構造体を利用し、粒子サイズに応じて捕集・分離するデバイスを目的とし、デバイスの開発を進めている。
実験 / Experimental
電子線蒸着装置を用いて、CrとAuをガラス基板上に蒸着した。さらに、フォトリソグラフィーとフッ酸(HF)エッチングによってマイクロ流路を作製し、電子線描画装置おとびドライエッチング装置を用いて、堰止め構造を作製した。流路の断面形状は、触針式段差計によって評価した。流路作製後、ピラニア液によって表面を活性化し、ガラス基板同士を接合した。
結果と考察 / Results and Discussion
作製したマイクロ・ナノ流体デバイスを図1に示す。さらに、触針式段差計による測定から、マイクロ流路の幅890 mm、深さは29.5 mmであった。また堰止め構造部分は、幅800 mm、深さ1.0 mmであった（図2）。今後、ナノからマイクロサイズの蛍光ビーズを用いて、粒子の分離実験を行う予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. 作成したデバイス
図2．触針式段差計による流路形状の評価
(A)マイクロ流路の断面プロファイル、(B)堰止め構造の断面プロファイル
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件