レーザプロセッシングレーザプロセッシング− 45 −キーワードキーワード連絡先メールアドレス連絡先メールアドレスキーワードキーワード連絡先メールアドレス連絡先メールアドレス［応用分野］［応用分野］早稲田大学 創造理工学部総合機械工学科 教授［応用分野］［応用分野］東北大学 多元物質科学研究所 助教AF-2018224-B3一般研究開発助成AF-2019203-B2一般研究開発助成レーザー加工，細胞培養デバイスカラーマーカー，透明薄膜電極，レーザプロセッシングumeshin@waseda.jpレーザー加工，電子顕微鏡，MEMS，表面科学フェムト秒レーザー，レーザー干渉加工，薄膜，電子位相ホログラムuesugi@tohoku.ac.jp梅津 信二郎上杉 祐貴レーザプロセッシングは、様々な現場で応用されているが、本研究では厚さ数マイクロメートル以下の薄膜エレクトロニクスへの加工に利用する。しかし、薄膜エレクトロニクスは透明なため、レーザプロセッシングを施そうとしても、透過してしまう。また、高コストな加工方法では、普及の可能性が低い。これらから、薄膜表面にカラーマーカをセットし、ここにレーザを照射することで、熱を発生させ、加工をする手法を思いついた。レーザの出力を調整することで、10μmの孔を設けることを実証した。さらに出力を絞ることによって、貫通孔ではなく、薄膜の表面への溝加工が可能なことを実証した。心筋細胞は自律拍動というユニークな性質があるが、これによって、Dish上に組織を作製しても２週間程度で剥離してしまうことが多い。孔を設けた薄膜上に播種した場合、このような現象が全く現れなかった。厚さが100 nm以下のナノ薄膜は，収束イオンビーム法などの従来の微細加工技術では取り扱いが極めて困難である．この課題に対して，本研究において，超短パルスレーザーによるアブレーション加工を駆使したナノ薄膜の微細加工技術の確立を目指した．中心波長５２０ nmのフェムト秒レーザー２本を用いるレーザー干渉加工系を開発し，厚さ10 nmの窒化シリコン膜を用いて加工特性の評価を行った．その結果，本技術では試料表面上のレーザー強度分布と材料固有のアブレーションしきい値が，主要な加工パラメータでることを見出した．また，最小で43 nmの構造を作製することに成功した．中心波長1040 nmのレーザーを１本使用した微細穴あけ加工の試験では，波長の１/10に相当する直径100 nmの穴あけを達成した．これらの成果により，本技法が新しいナノ微細加工技術として確立し得ると結論できる．表面カラーマーカーを利用した透明薄膜加工技術の開発フェムト秒レーザーによるナノ薄膜加工と高品質な電子位相ホログラムの実現
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