LIGA

LIGA（リガ）とは

LIGAは、高アスペクト比（100:1程度）の微細構造を製作するための微細加工技術です。この名称は、以下の各工程のドイツ語の頭文字に由来します。

Lithographie（フォトリソグラフィ）
IGalvanoformung（電解めっき）
GAAbformung（形成）

1980年代初頭、カールスルーエ核開発研究所で、ウラン濃縮のための同位体分離ノズル製造のために開発されました。

LIGAの主な特徴

高アスペクト比: 100:1程度の高アスペクト比を実現します。
高精度: 側面壁の角度は89.95°、表面粗さはRa=10 nm程度と、光学ミラーとしても使用できるレベルです。
構造: 数十μmから数mm程度の高さの構造を作製可能です。
微細構造: 平面方向に数センチにわたり、ミクロンスケールの微細構造体を形成できます。

LIGAは、高アスペクト比の微細構造物を作製する要求に応える主要な技術の一つであり、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）素子の製造において重要な役割を担っています。

LIGAの種類

現在、主に以下の3種類のLIGA技術が存在します。

1. X線LIGA

概要: 最初に開発されたLIGA技術であり、高精度・高アスペクト比を実現できます。作製された金属三次元形状を金型として利用し、樹脂やセラミックの射出成形も可能です。
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）照射によってマスクパターンを転写します。レジスト除去後にできる凹部に金属を電着し、金属部以外を除去することで金属の三次元形状を得ます。高輝度のX線を必要とするため、シンクロトロン放射光施設を利用します。

2. UV-LIGA

概要: X線LIGAに比べて精度は低下しますが、高アスペクト比が不要な場合に安価な方法として用いられます。
製造: 通常は水銀灯からの紫外線を使用し、SU-8のような特殊なフォトレジストを使用します。マスクにはシンプルなクロムマスクを使用します（X線LIGAでは高価なX線マスクが必要ですが、UV-LIGAでは光学マスクを使用でき、熱や透過率の問題が少ないためクロムマスクで十分です）。

3. シリコン-LIGA

概要: シリコンの加工にDRIE（深掘りエッチング）を使用します。
開発: 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ました。

外部リンク

LIGA - サンディア国立研究所
LiMiNT - LIGA プロセス - シンガポール放射光源
The International LIGA interest group
LIGA at Sandia, Livermore
LIGAビームライン｜施設概要｜ニュースバル放射光施設

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