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LIGA技術

新情報
X線光学製品ポスター (放射光学会掲示,2018年1月)
X線光学製品フライヤー (X線レンズ,回折格子,LIGAプロセス,2017年9月)

展示会情報
[出展] 2018年1月9,10日: 日本放射光学会年会,つくば国際会議場 ブース44
[出展] 2017年1月8,9日: 日本放射光学会年会,神戸芸術センター

LIGA微細加工技術 (LIGAプロセス)とは


LIGAプロセスは,ドイツのカールスルーエ技術研究所/工科大学(KIT)にて発明され現在も開発されている,高アスペクト比を持つ微細構造製造のための複合プロセスです。 X線リソグラフィと電鋳により,金属やポリマーの微細構造体を実現します。

1. LIGAの流れ



X線マスクの作製

電子ビームまたはレーザーリソグラフィによる高精度のX線マスクを作製します。



レジストのX線リソグラフィ (Lithographie)

基板上のレジストにX線マスクの構造を転写します。
放射光施設ANKAの高品質なX線によって,高アスペクト比,滑らかな側壁,自由な横方向形状を持つレジスト構造が実現します。



電鋳 (Galvanoformung)

X線リソグラフィによって形成された微細構造を持つレジストに,電鋳を施します。これにより,高アスペクト比の金属構造体が実現できます。



ポリマーの成型 (Abformung)

電鋳で作製した金型を用い,ホットエンボスや射出成型によって,ポリマー製の微細構造を複製します。

2. LIGAアプリケーション例



X線回折格子

タルボ干渉計,タルボ・ロー干渉計用の回折格子。高アスペクト比の吸収格子,短周期の位相格子,吸収格子を実現。
サイト内リンク: X線回折格子



X線レンズ

SPring-8を始めとした放射光施設で多くの使用実績がある,単色X線を集光する屈折式のレンズ。
サイト内リンク: X線レンズ




微細貫通孔(X線アパーチャ)

(a) マルチホール例 / X線マルチコリメータ
厚さ80 µmの金のメンブレン上に直径3,4,5 µmの高アスペクト円形貫通孔を規則的に多数配列。X線マルチコリメータとして使用実績あり。

(b) シングルホール例 / X線アパーチャ
厚さ200 µmの金のメンブレンの中心に,直径5 µmの高アスペクト円形貫通孔を一つ形成。放射光施設のX線アパーチャとして使用実績あり。



X線センタービームストップ

高アスペクト比 柱構造の例:

材質: Au
中心の直径: 30〜160 µm
高さ: 80 µm
支柱構造幅: 2.5 µm (中心付近)〜10 µm (外縁付近)



X線テストパターン

厚さ30 µmの金のメンブレンに5 µm ~ 1,000 µmの貫通孔
放射光ビームのナイフエッジ測定用。


3. 製造者


カールスルーエ技術研究所(KIT)・IMTは,X線リソグラフィを用いた高アスペクト比の樹脂構造と電鋳構造の研究開発の第一人者です。
KIT/IMTのスピンオフ企業であるmicroworks GmbHは,LIGAプロセスを用いた微細構造を持つパーツを,製造販売しています。

放射光施設ANKA

放射光施設 ANKA

LIGA I,II,III・・・X線リソグラフィ用途

PDIFF・・・XRPD用途

TOPO・・・放射光白色X線トポグラフィ

他,計15のビームラインが稼働中


ホットエンボス装置

ホットエンボス装置

構造高: 1 µm〜2,000 µm

基板サイズ: 〜8インチ

アスペクト比: 〜20