【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.07.01】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23TT0028
利用課題名 / Title
水溶性ポリマーを用いた微細加工による金型創成応用の詳細検討
利用した実施機関 / Support Institute
豊田工業大学 / Toyota Tech.
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）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
立体リソグラフィ加工、めっき、金型創成,高品質プロセス材料/技術/ High quality process materials/technique,光リソグラフィ/ Photolithgraphy
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)
斉藤 誠法
所属名 / Affiliation
株式会社アイセロ
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
豊田工業大学 佐々木 実 教授
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TT-006：マスクアライナ装置
TT-007：レジスト処理（アッシング）装置
TT-008：洗浄ドラフト一式
TT-015：デジタルマイクロスコープ群
TT-018：非接触３次元表面形状・粗さ測定機
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
潜像付きのレジスト膜を貼り付ける方法で、マイクロテクスチャ微細パターンを金属部材上に転写できることが分かってきた。レジスト膜構造にて、アスペクト比1以上の構造が得られた。これを基に、微細で深い高アスペクト比構造を、硬質材料で作れるように発展させる。プレスで機能性表面を転写できる金型創成の、魅力的な応用が広がる。硬質材料への変換には、レジスト膜の微細パターンを元にした、めっき堆積法が良いことに気付いた。レジスト膜に覆われていない部分にめっきを堆積した後、レジスト膜を除去して凹凸逆の硬質材料に変換する。レジスト膜厚まで、めっき構造を厚くできる。エッチングとは異なり、下地鋼の結晶粒が悪影響せず、スムーズな形状が得られ易い。
実験 / Experimental
パターン転写プロセスは昨年度（JPMXP1222TT0042）からの継続である。東京応化製 i線レジストTHMR-iP5700にて、SKD11材の研磨面に元パターンを製作した。凹凸逆となる形状に、下地から堆積させる金属めっきによって、硬質材料に変換した。光沢ニッケルめっき堆積を狙い膜厚5μmで外注した。光沢ニッケルめっきは硬度400-500HVと、ステンレス（200-370HV）よりも硬い。めっき後、フォトレジストはアセトン浸漬によって除去した。
結果と考察 / Results and Discussion
図1は金型面の広域の光学顕微鏡写真である。レジスト残りは黒く見えるが、そういった箇所が時間と共に無くなって、取り除かれている。図2は金型の電子顕微鏡写真である。特に左右の壁面が、表面粗さが少なく平滑かつ垂直である。上下の幅の狭い壁面には、光回折が原因と考えられる細かな波形状が見られる。図3は白色干渉計で測定した金型の断面図である。画素数の制限により、解像度が十分細かくない点は注意が必要であるが、上部溝幅が1.8μm、溝深さが4.3μm得られた。溝のアスペクト比は約2.4となる。微細でシャープな構造を持つ、硬質材料の金型が得られた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1：金型面の広域の光学顕微鏡写真
図2：金型の電子顕微鏡写真
図3：白色干渉計で測定した金型の断面図
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.
- 恩田拓、熊谷慎也、斉藤誠法、佐々木実、「三次元フォトリソグラフィによる円筒面への微細抗菌パターン形成と圧延転写」2023年度塑性加工春季講演会テーマセッション1－Ⅱ【307】(2023.6.10)
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