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天然ガス (会話 | 投稿記録)

|caption3 = LIGAプロセスで製造された光スイッチ

|caption3 = LIGAプロセスで製造された光スイッチ

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'''LIGA'''とは、高[[アスペクト比]](100:1オーダー)の微細構造を製作する[[微細加工]]である。

'''LIGA'''とは、高[[アスペクト比]](100:1オーダー)の微細構造を製作する[[微細加工]]である。

'''LIGA'''という呼称は、[[フォトリソグラフィ]]('''Li'''thographie)(削除) 、 (削除ここまで)[[電解めっき]] ('''G'''alvanoformung)(削除) 、 (削除ここまで)形成('''A'''bformung)という各工程の[[ドイツ語]]の頭文字に由来している。

'''LIGA'''という呼称は、(追記) <br /> (追記ここまで)[[フォトリソグラフィ]](追記) (追記ここまで)('''Li'''thographie)(追記) <br /> (追記ここまで)[[電解めっき]] ('''G'''alvanoformung)(追記) <br /> (追記ここまで)

形成(追記) (追記ここまで)('''A'''bformung)(追記) <br /> (追記ここまで)

という各(追記) [[ (追記ここまで)工程(追記) ]] (追記ここまで)の[[ドイツ語]]の頭文字に由来している。

1980年代初頭に[[カールスルーエ]]核開発研究所(''Institut für Kernverfahrenstechnik'' IKVT)<ref>現在の名称: [[:de:Forschungszentrum Karlsruhe|Forschungszentrum Karlsruhe]] (''Karlsruhe Research Center'')</ref><ref>現在の名称/後継機関: Institute for Microstructure Technology (''Institut für Mikrostrukturtechnik'') IMT</ref>の[[:de:Erwin Willy Becker|Erwin Willy Becker]]と[[Wolfgang Ehrfeld]]のチームによって[[ウラン濃縮#エアロダイナミック法|ウラン濃縮]]のための圧力勾配で噴出するガスの遠心力を用いる[[流体素子]]の一種である同位体分離ノズルを製造するために開発された<ref>[http://www.jssrr.jp/journal/pdf/18/p136.pdf LIGA プロセス―マイクロデバイスへの応用と今後の展望―]</ref><ref name=Becker-1982>{{Cite journal | author=Becker, E. W. |authorlink=:de:Erwin Willy Becker| last2=Ehrfeld | first2=W. | last3=Münchmeyer | first3=D. | last4=Betz | first4=H. | last5=Heuberger | first5=A. | last6=Pongratz | first6=S. | last7=Glashauser | first7=W. | last8=Michel | first8=H. J. | last9=Siemens | first9=R. | title=Production of Separation-Nozzle Systems for Uranium Enrichment by a Combination of X-Ray Lithography and Galvanoplastics | journal=Naturwissenschaften | volume=69 | pages=520–523 | year=1982 | doi=10.1007/BF00463495 | issue=11 }}</ref><ref>{{Cite journal|author=E. W. Becker |authorlink=:de:Erwin Willy Becker|author2=W. Ehrfeld |author3=P. Hagmann |author4=A. Maner |author5=D.

(追記) [[ (追記ここまで)1980年代(追記) ]] (追記ここまで)初頭に[[カールスルーエ]]核開発研究所(追記) (追記ここまで)(''Institut für Kernverfahrenstechnik'' IKVT)(追記) (追記ここまで)<ref>現在の名称: [[:de:Forschungszentrum Karlsruhe|Forschungszentrum Karlsruhe]] (''Karlsruhe Research Center'')</ref><ref>現在の名称/後継機関: Institute for Microstructure Technology (''Institut für Mikrostrukturtechnik'') IMT</ref>の[[:de:Erwin Willy Becker|Erwin Willy Becker]]と[[Wolfgang Ehrfeld]]のチームによって[[ウラン濃縮#エアロダイナミック法|ウラン濃縮]]のための圧力勾配で噴出するガスの遠心力を用いる[[流体素子]]の一種である同位体分離ノズルを製造するために開発された<ref>[http://www.jssrr.jp/journal/pdf/18/p136.pdf LIGA プロセス―マイクロデバイスへの応用と今後の展望―]</ref><ref name=Becker-1982>{{Cite journal | author=Becker, E. W. |authorlink=:de:Erwin Willy Becker| last2=Ehrfeld | first2=W. | last3=Münchmeyer | first3=D. | last4=Betz | first4=H. | last5=Heuberger | first5=A. | last6=Pongratz | first6=S. | last7=Glashauser | first7=W. | last8=Michel | first8=H. J. | last9=Siemens | first9=R. | title=Production of Separation-Nozzle Systems for Uranium Enrichment by a Combination of X-Ray Lithography and Galvanoplastics | journal=Naturwissenschaften | volume=69 | pages=520–523 | year=1982 | doi=10.1007/BF00463495 | issue=11 }}</ref><ref>{{Cite journal|author=E. W. Becker |authorlink=:de:Erwin Willy Becker|author2=W. Ehrfeld |author3=P. Hagmann |author4=A. Maner |author5=D.

Munchmeyer |title=Fabrication of microstructures with high aspect ratios and great structural heights by synchrotron radiation lithography, galvanoforming, and plastic moulding (LIGA process) | publisher=|journal=Microelectronic Engineering|doi=10.1016/0167-9317(86)90004-3| date=1986年5月|volume=4|issue=1|pages=35-56}}</ref><ref>{{Cite journal|author=P. Hagmann |author2=W. Ehrfeld |author3= |author4= |author5= |title=Fabrication of Microstructures of Extreme Structural Heights by Reaction Injection Molding | publisher=Hanser Publishers| doi=10.3139/217.890188 |journal=International Polymer Processing| date=1989年|volume=4|issue=3|pages=188-195}}</ref>。

Munchmeyer |title=Fabrication of microstructures with high aspect ratios and great structural heights by synchrotron radiation lithography, galvanoforming, and plastic moulding (LIGA process) | publisher=|journal=Microelectronic Engineering|doi=10.1016/0167-9317(86)90004-3| date=1986年5月|volume=4|issue=1|pages=35-56}}</ref><ref>{{Cite journal|author=P. Hagmann |author2=W. Ehrfeld |author3= |author4= |author5= |title=Fabrication of Microstructures of Extreme Structural Heights by Reaction Injection Molding | publisher=Hanser Publishers| doi=10.3139/217.890188 |journal=International Polymer Processing| date=1989年|volume=4|issue=3|pages=188-195}}</ref>。

'''LIGA'''の主な特徴(X-線 LIGA)

'''LIGA'''の主な特徴(X-線 LIGA)

*100:1オーダーの高アスペクト比

*(追記) (追記ここまで)100:1オーダーの高アスペクト比

*側面壁の角度は89.95°

*(追記) (追記ここまで)側面壁の角度は89.95°

*側面壁の表面粗さはRa=(削除) 10nm (削除ここまで)程度(光学ミラーとして使用できるレベル)

*(追記) (追記ここまで)側面壁の表面粗さはRa=(追記) 10 [[ナノメートル|nm]] (追記ここまで)程度(光学ミラーとして使用できるレベル)

*構造部の高さは数十(削除) um (削除ここまで)から数mm程度

*(追記) (追記ここまで)構造部の高さは数十(追記) [[マイクロメートル|μm]] (追記ここまで)から数(追記) [[ミリメートル| (追記ここまで)mm(追記) ]] (追記ここまで)程度

*平面方向に数センチにわたってミクロンスケールの微細構造体を実現できる

*(追記) (追記ここまで)平面方向に数センチにわたってミクロンスケールの微細構造体を実現できる

LIGAは高アスペクト比の微細構造物を作成する要求に応える最初の主要な技術の一つである。[[MEMS]]素子の製造において重要な役割を担う。高輝度のX線を要するので[[シンクロトロン放射光]]を使用する。

LIGAは高アスペクト比の微細構造物を作成する要求に応える最初の主要な技術の一つである。[[MEMS]]素子の製造において重要な役割を担う。高輝度のX線を要するので[[シンクロトロン放射光]]を使用する。

今日では3種類の異なるLIGA技術がある。

今日では3種類の異なるLIGA技術がある。

*'''X-線 LIGA'''

*(追記) (追記ここまで)'''X-線 LIGA'''

** 概要(削除) (削除ここまで):最初に開発されたLIGA技術。高価だが高精度で高アスペクト比を実現。できあがった金属三次元形状を金型として利用することで樹脂やセラミックの射出成型も行われる。

** 概要:最初に開発されたLIGA技術。高価だが高精度で高アスペクト比を実現。できあがった金属三次元形状を金型として利用することで樹脂やセラミックの射出成型も行われる。

** 製造(削除) (削除ここまで):[[導電体]]基板に[[X線]][[硬化]][[ポリマー]]の[[フォトレジスト]](一般に[[PMMA]])を塗布し、シンクロトロン放射光(高エネルギーX線)照射で[[フォトマスク|マスク]]パターンを転写する。レジスト除去によってできあがる三次元形状の除去されてできた凹部に金属を[[電着]]する。次に金属部以外も除去することで金属の三次元形状のみとなる。

** 製造:[[導電体]]基板に[[X線]][[硬化]][[ポリマー]]の[[フォトレジスト]](一般に[[PMMA]])を塗布し、シンクロトロン放射光(高エネルギーX線)照射で[[フォトマスク|マスク]]パターンを転写する。レジスト除去によってできあがる三次元形状の除去されてできた凹部に金属を[[電着]]する。次に金属部以外も除去することで金属の三次元形状のみとなる。

*'''UV-LIGA'''

*(追記) (追記ここまで)'''UV-LIGA'''

** X線LIGAに比べて実現可能な精度は低下するが、そこまでの高アスペクト比の不要な場合などに安価な方法として用いられる。

** X線LIGAに比べて実現可能な精度は低下するが、そこまでの高アスペクト比の不要な場合などに安価な方法として用いられる。

** 通常は[[水銀灯]]からの[[紫外線]]を使用する。また[[SU-8]]のような特殊なフォトレジストを使用。マスクにはシンプルなクロムマスクを使う。(X線LIGAでは高価なX線マスクが必要だが、光学マスクでは熱や透過率が問題にならないためクロムマスクで十分)

** 通常は[[水銀灯]]からの[[紫外線]]を使用する。また[[SU-8]]のような特殊なフォトレジストを使用。マスクにはシンプルなクロムマスクを使う。(X線LIGAでは高価なX線マスクが必要だが、光学マスクでは熱や透過率が問題にならないためクロムマスクで十分)

*'''シリコン-LIGA''' [[シリコン]]の加工に[[深掘りRIE|DRIE]]を使用する。

*(追記) (追記ここまで)'''シリコン-LIGA''' [[シリコン]]の加工に[[深掘りRIE|DRIE]]を使用する。

** [[サンディア国立研究所]]の研究者達が1990年代から2000年代初頭にかけて開発した。

** [[サンディア国立研究所]]の研究者達が1990年代から2000年代初頭にかけて開発した。