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2017 Fiscal Year Research-status Report

ナノインプリント用ガス透過性モールド材料

Research Project

Project/Area Number 16K04920
Research InstitutionToyama Prefectural University

Principal Investigator

竹井 敏  富山県立大学, 工学部, 教授 (90580069)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsリソグラフィ / 植物高度利用 / 次世代農資源活用 / インプリント / ガス透過性金型 / ポーラス材料 / 多孔質化 / レジスト
Outline of Annual Research Achievements

ナノインプリント法による成型不良を改善するため、シクロデキストリンやカリックスアレーン等の空孔部分を高度利用したガス透過性透明モールド材料の設計指針を提案した。ナノメートルの空孔部分を有する分子の水酸基に光反応基を化学修飾させたナノインプリント用ガス透過性モールド材料の開発により、ナノインプリントモールドが巻き込む空気のかみ込みによる成型不良が改善できる目的があった。
今年度は、現状の約50回で洗浄・交換が必要となるガス透過性金型の転写回数を100回以上へ増加させることに成功した。ガス透過性金型の多孔質度と強度の最適化を行った。ガス透過性金型の架橋密度改善と離型添加剤の導入が鍵となった。
ガス透過性金型から転写される医薬品材料として、高植物由来樹脂や光硬化アクリルだけでなく、抗菌性医薬品材料に使用する銀ナノペースト(揮発性溶媒含有)の400nmナノ加工がガス透過性金型により初めて実現した。
更に、耐久性を飛躍的に改善するため、レーザー焼結法にて金属ナノ粒子を半溶融させた金属製ガス透過性金型を企業と共同研究を開始し、学術的成果を実用化研究にステージアップさせた。ガス透過性金型の実用化を目指し、国等の大型プロジェクトへの共同申請準備を県内企業と始めた。
2年目となる本研究成果は、英語学術論文3件(査読付)、国際会議プロシーディングス8件(査読付)、展示会2件、新聞発表2件、受賞3件(指導学生1件含)、及び外部研究支援の民間機関・財団 合計10件であった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

2年目となる本研究成果は、英語学術論文3件(査読付)、国際会議プロシーディングス8件(査読付)、展示会2件、新聞発表2件、受賞3件(指導学生1件含)、及び外部研究支援の民間機関・財団 合計10件となったため。更に、ガス透過性金型の実用化を目指し、国等の大型プロジェクトへの共同申請準備を企業と始め、学術的成果を実用化研究にステージアップさせたため。

Strategy for Future Research Activity

ガス透過性金型(高分子)は転写成功回数の改善に成功したが、事業化のために更なる耐久性改善が要求される懸念がある。ガス透過性金型(金属)は優れた耐久性を示すが、0.1mm以下の微細化に対応できない懸念があるが、高分子と金属のハイブリッド金型により耐久性と微細化の両方を解決する。
ガス透過性金型の大型化ができない場合、① 機械的強度の改善に特化して再設計、②金型支持方法の改良、③装置改良などを提携企業と協議する必要がある。ガス透過性金型を大型化にするマスター金型と装置は研究室に無いため、外部研究支援の民間機関と協力して進める予定である。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由:外部競争的資金(民間)が獲得でき、かつ本研究が計画通り進行したため。次年度は、大型ナノ加工装置を保有する国際機関と連携して、本研究を加速する予定である。

  • Research Products

    (15 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 最先端微細加工機関(ベルギー)

    • Country Name
      BELGIUM
    • Counterpart Institution
      最先端微細加工機関
  • [Int'l Joint Research] テキサス大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      テキサス大学
  • [Int'l Joint Research] 半導体加工機関(シンガポール)

    • Country Name
      SINGAPORE
    • Counterpart Institution
      半導体加工機関
  • [Journal Article] Ecofriendly ethanol-developable processes of electron beam lithography using positive-tone dextrin resist material2017

    • Author(s)
      Satoshi Takei, Naoto Sugino, Makoto Hanabata, Akihiro Oshima, Miki Kashiwakura, Takahiro Kozawa, Seiichi Tagawa
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express

      Volume: 10 Pages: 076502 1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-resolution patterning of silver nanopaste containing volatile solvents achieved with gas-permeable mold2017

    • Author(s)
      Satoshi Takei, Shinya Nakajima, Makoto Hanabata
    • Journal Title

      Microelectronic Engineering

      Volume: 190 Pages: 68-72

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of gas permeable template material for nanoimprinting2017

    • Author(s)
      Naoto Sugino, Satoshi Takei, Shinya Nakajima, Makoto Hanabata, Takao Kameda, Atsushi Sekiguchi
    • Journal Title

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      Volume: 3 Pages: 275-280

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Green ethanol-developable lithography processes using positive tone biomass resist material2018

    • Author(s)
      Satoshi Takei
    • Organizer
      Proc. SPIE (2018) 10584-39
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nanoimprint lithography using gas-permeable template2018

    • Author(s)
      Makoto Hanabata, Satoshi Takei, Shinya Nakajima, Naoto Sugino, Yoko Matsumoto, Atsushi Sekiguchi
    • Organizer
      Proc. SPIE (2018) 10584-40
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ultraviolet nanoimprint gas permeable template derived from cellulose with acrylate and methacrylate groups for reduction of void defect2018

    • Author(s)
      77.Shinya Nakajima, Naoto Sugino, Satoshi Takei, Makoto Hanabata
    • Organizer
      Proc. SPIE (2018) 10584-41
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Extreme-ultraviolet and electron beam lithography processing using water developable resist material2017

    • Author(s)
      Satoshi Takei, Naoto Sugino, Makoto Hanabata
    • Organizer
      Proc. SPIE (2017) 1035414.1-1035414.7
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Organic-inorganic hybrid resist materials in advanced lithography2017

    • Author(s)
      Satoshi Takei, Naoto Sugino, Makoto Hanabata
    • Organizer
      Proc. SPIE (2017) 103541Q.1-103541Q.6
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High resolution patterning of ultraviolet cross-linked resins using gas permeable mold derived from cellulose in nanoimprint lithography2017

    • Author(s)
      Shinya Nakajima, Satoshi Takei, Makoto Hanabata, Naoto Sugino, Takao Kameda, Yoko Matsumoto, Atsushi Sekiguchi
    • Organizer
      Proc. SPIE (2017) 103541B.1-103541B.6
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Temperature dependence of viscoelasticity of crystalline cellulose with different molecular weights added to silicone elastomer2017

    • Author(s)
      Takao kameda, Naoto Sugino, Satoshi Takei and Makoto Hanabata
    • Organizer
      Proc. SPIE (2017) 103541E.1-103541E.6
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Temperature dependency of mechanical properties for crystalline cellulose added to silicone elastomer2017

    • Author(s)
      Naoto Sugino, Shinya Nakajima, Takao kameda, Satoshi Takei and Makoto Hanabata
    • Organizer
      Proc. SPIE (2017) 103541F.1-103541F.6
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 分子・物質合成プラットフォーム: 水溶性レジスト材料を開発~環境に優しい微細加工技術を確立~

    • URL

      https://mms-platform.com/archives/voice/no14/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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