【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.12】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TU0122
利用課題名 / Title
マイクロ予備濃縮器の作製
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
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
ダイシング/ Dicing,リソグラフィ/ Lithography,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device
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)
李 相錫
所属名 / Affiliation
鳥取大学工学部電気情報系学科
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
古林 庸子,森山 雅昭
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-201：DeepRIE装置#1
TU-058：マスクレスアライナ
TU-052：アクテス スピンコータ#1
TU-054：ホットプレート
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
マイクロ予備濃縮器を用いて犬の呼気を捕獲し、成分分析を行う。分析した成分から疾患のバイオマーカーを同定する研究を行う。昨年度に引き続き、東北大学ナノテク融合技術支援センターの技術代行にて、Si基板への深堀エッチングによりマイクロ予備濃縮器を作製した。作製したマイクロ予備濃縮器にガス吸着剤（TENAX）を塗布し、犬の呼気捕獲と分析実験を行った。
実験 / Experimental
【マイクロ流路デバイス作製】
昨年度（JPMXP1223TU0150）と同様に、以下のプロセスでマイクロ予備濃縮機を技術代行により作製した。 出来上がりΦ0.5インチチップ上にマイクロ流路を形成するため、SiO2マスクとフォトレジストマスクを用いて、Φ4インチSiウェハと2段階エッチングを用いることで、マイクロ流路となるSiピラーの作製とΦ0.5インチチップの切り出しを行う。
1．マイクロ流路のパターニングと酸化膜エッチング(1) 厚み525 µmの4インチSiウェハ上に1 µmの厚みの熱酸化膜が有るウェハにフォトレジストTCIR ZR8800 96cPを塗布し、マスクレスアライナMLA150を用いてマイクロ流路デバイスの流路をパターニング(2) Deep-RIE#1を用いて、SiO2エッチングレシピで1µmの熱酸化膜をエッチングし、O2クリーニングレシピでフォトレジストを除去
2．Φ0.5インチチップ切り出し用リングパターンのパターニング、酸化膜エッチング、Siエッチング(1) フォトレジストTCIR ZR8800 96cPを塗布し、マスクレスアライナMLA150を用いてマイクロ流路デバイスの流路をパターニング(2) Deep-RIE#1を用いて、SiO2エッチングレシピで1 µmの熱酸化膜をエッチングし、SiエッチングレシピでSiを450 µm程度エッチング（条件は昨年度と同じ）(3) O2クリーニングレシピでフォトレジストを除去
3．2段階エッチングにより、Φ0.5インチチップの切り出しとマイクロ流路のSiピラー形成のSiエッチング(1) 両面熱剥離テープ(日東電工 リバアルファ No.3195、120℃）を用いて、Siダミーウェハとサンプルウェハを貼り合わせる(2) Siエッチングレシピ（条件：表1）を用いて、Siを100 µm程度エッチングし、Siピラーの形成とΦ0.5インチチップの切り出し(3) 130℃程度に加熱したホットプレート上にダミーウェハを置き、数十秒程度たったら各チップをピックアップ
4．裏面の熱酸化膜の除去(1) IPA中にチップを入れピラー内にIPAを満たした後DI水で置換し、ピラー内がDI水で満たされた状態にする(2) BHF16で熱酸化膜をエッチング(3) DI水でリンスし乾燥
【呼気の分析】
作製したマイクロ予備濃縮器にTENAXという吸着剤を塗布し、犬の呼気を捕獲し、分析する実験を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
犬の呼気分析結果、様々なガス成分が検出された。分析結果は、疾患のバイオマーカー同定のため提供された。TENAXの塗布時ばらつきがあり、信頼性が高い結果を得るためにはTENAXの塗布を一定にする必要があるがわかった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
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