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バイオメディカル技術ソリューション

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イントロダクション
小型のバイオテクノロジーデバイスは近年、人の健康に関する分野だけでなく、環境や産業科学の分野など、非常に多くのアプリケーションに見られます。急速に成長しているこの市場は、要求仕様が厳しく、かつ規制のハードルが高いため、こうした製品の商品化に成功するためには、高精度且つ費用効率の高いマイクロ構造製造技術が必須となります。
これ
ナノインプリントリソグラフィー（NIL）は、ニッチな技術から強力な量産技術へと進化を遂げました。
により、特にマイクロ流体デバイスやバイオテクノロジーデバイス等といった複雑さを増すデバイスに対する要件や課題の克服が可能になります。NILはホットエンボスあるいは熱NIL、UV-NIL、マイクロコンタクトプリント（µ-CP）といった3つの異なるインプリント技術に大別されます。
微細構造形成技術と合わせて中心的なプロセスとなるのが、封止技術です。例えば、NILと共に効果的に行える封止プロセスには、異なるデバイス層の接合やキャッピング層または相互接続層との接合などがあります。バイオ材料の封止を可能にする先進的な常温接合技術や、プラズマ活性化接合、そして高品質な気密封止や真空封止まで、幅広い接合オプションが選択可能です。

EVGのNIL装置は、複雑な構造をもつデバイスの製造に適したソリューションです。既存の製造方法によるさまざまな制約を克服し、次世代バイオ技術デバイス製造の可能性を広げます。

バイオ・メディカルデバイス
顕微手術用器具
神経電極■■

刺激監視補綴器具

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人工網膜
人工内耳ペースメーカー

薬物送達 *
マイクロ・ナノ■■■DNA, RNA およびプロテインチップ *

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抽出 / 精製

PCR（ポリメラーゼ連鎖反応）

キャピラリー電気泳動

DNAシーケンス

ニードルポンプ

バルブ

細胞・組織培養チップ *■
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細胞培養

生体機能チップ
細胞分類
創薬

タンパク質分析

化学センサー・バイオセンサー *

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臨床化学

環境産業分析

* マイクロ流体ベース

UVリソグラフィ
UV露光によるマイクロ流路の直接パターニング
UVリソグラフィ、またはホットエンボスを利用したマスター製作

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マスクUV露光最先端の厚膜および薄膜レジストプロセス

研究開発から量産への容易なデザイン変更

3Dデバイス用多層プロセス
SU-8マスター製作

スピン塗布によりUVレジストが塗布された基板

フォトリソグラフィパターニングされた基板

UVナノインプリント・リソグラフィ（UV-NIL）
最高解像度のナノ構造表面

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20nmまでの解像度に対し忠実な複製を可能にする、量産実証済のインプリント技術
EVG独自のSmartNIL®技術
室温プロセス

UV 硬化
スタンプ

インプリント後、機能層として使用可能なUV-NILレジストエッチングによる最適なパターン転写を可能にする、高均一な残膜

NIL 用レジストが塗布された基板

ナノ構造のインプリント

スタンプの離型

ホットエンボス
ポリマー材料へのマイクロ流路パターンの複製

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マイクロ構造とナノ構造の一括複製

バルクポリマーまたはスピンオン熱可塑性プラスチックへのインプリント
低残留応力

加圧と加熱
スタンプ

50nmまで対応する高い複製精度
高アスペクト比構造に対応

ポリマー基板

モールディング

スタンプを離型

ソフトスタンプ材料

材料転写

スタンプ離型

光パターン化可能な樹脂を用いた接合

樹脂テープによる接合

樹脂層転移接合

フュージョン接合

熱ポリマー接合

陽極接合

マイクロコンタクトプリント
基板上に生体分子を鮮明にパターン転写■■

局所的な表面改質■■

一般的なプロセス材料すべてに適用

バイオセンシングアプリケーションに対し、捕獲分子を正確に配置
マイクロまたはナノメートル解像度

接着剤接合
接着層を用いた生体材料に適用可能なデバイス封止■■

生体材料の封止を可能にする室温複合プロセス■■

幅広い基板材料に対応

大面積にわたり優れた均一性を実現する超薄膜接着剤転写技術

マイクロ流体のハイブリッド統合

接着層を使わない接合
均質なデバイス封止■■■■

均一な圧力および温度

高品質な気密封止と真空封止

プラズマ活性化接合

高精度ボンドアライメント

主な機能

ナノインプリント・リソグラフィ

デバイス封止ホットエンボス、UV-NIL、マイクロコンタクトプリント

熱、プラズマ活性化、樹脂、陽極、金属■

バイオ・メディカルアプリケーション向け
革新的リソグラフィ■

生体材料に適用可能な接合技術と業界を牽引するウェーハプロセス装置■

市場を牽引するナノインプリント・リソグラフィ装置■

生体材料の封止を可能にする室温接合
プロセス■

高い信頼性と量産実績を誇る独自のSmartNIL®技術■

樹脂、ガラス、シリコン等、すべての一般的な材質の基板処理

高スループット平行処理■■■

300mmまでの基板に対応可能な全自動装置
低コストかつ柔軟な量産技術
大面積処理

インプリント

スタンプの離型接合

更なる集積化・多機能化など

インプリント基板接合された基板個片化サポートと開発■■■■■

お客様へのデモンストレーション
プロセス開発少量パイロット生産
パートナー企業との協業による研究開発
助成プロジェクト

→ 世界クラスのクリーンルーム設備→ 最先端装置→ プロセスノウハウ→ アプリケーションノウハウ→ 各種技術の専門家

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プロセス結果EVGのNILソリューションは、最大20nmの解像度で、さまざまなサイズおよび形状のパターンの大量複製を可能にします。 さらにEVGは、最先端の室温接合からプラズマ活性化接合、高品質封止および高真空封止に至るまで、さまざまな接合ソリューションも提供しています。
UVリソグラフィ

500 µmSU-8で作製された1µmピラーのSEMイメージ
提供：EVG

SU-8で作製されたマイクロ流体ネットワークのSEM
イメージ
提供：EVG

ホットエンボス向けに作製されたマイクロ流体構造のマ
スタースタンプ
提供：EVG

UVナノインプリント・リソグラフィ（UV-NIL)

1 µm

厚さ約10nmの残留層が最適化されたL / Sグレーティング
提供：EVG

ナノ構造細胞培養ウェルプレート
提供：EU Project R2R Biofluidics

フォトニックバンドギャップセンサー格子
提供：EVG (EU Project Saphely)

ホットエンボス

10 µm

500 µmホットエンボスによりPMMAで複製されたマイクロ流体チップ
提供：EVG高アスペクト比（7:1）の10µmピラー配列
提供：Courtesy of National Research Council Canada

ホットエンボスで作製されたマイクロ流体チャネルのSEMイメージ
提供：EVG

マイクロコンタクトプリント

樹脂接合

中間層無しの接合

1 µm

直接インプリントされた機能アレイと反応した生体サンプル
提供：FH Wels

樹脂転写接合後の接合界面の断面
提供：EVG接合されたPMMAの断面
提供：早稲田大学

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