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混合凝縮性ガスを導入する光ナノインプリント技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14575
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生産工学・加工学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

鈴木 健太  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (60709509)

研究協力者 橋口 恭平  
菅 洋志  
尹 成圓  
廣島 洋  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードナノインプリント / 凝縮性ガス / リソグラフィ / ハイドロフルオロオレフィン / バブル欠陥 / 飽和蒸気圧 / マイクロ・ナノデバイス / デバイス設計・製造プロセス
研究成果の概要

トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(CTFP) とトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(TFP)の混合凝縮性ガスを導入する光ナノインプリント法は、真空環境なしにバブル欠陥を防止できる。本研究では、このナノインプリント法における、ガスの樹脂への吸収量の調査とパターン品質の評価を行った。グローブボックス内でガスに暴露した24種類の有機材料のガスの溶解量を測定し、ハンセンの溶解度パラメータを用いて解析を行った。また、アクリル系UV硬化樹脂液を用いて、ライン幅16nmが良好にパターニング可能なTFP/CTFPの混合凝縮性ガスの導入条件を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ナノインプリントはモールドと樹脂による型押し技術であり、2つの材料特性を理解すれば良かったが、混合した2相の凝縮性ガスを用いることにより、凝縮反応、樹脂へのガス吸収・放出などを理解することが不可欠であった。このため、樹脂への吸収量の調査とパターン品質の評価により、ガスの相溶性と吸収性に関して明らかにすることができた。
また本手法の最先端リソグラフィの20nm以下のパターニングへの適用は、学術のみならず、工業的にも大きな波及効果が予想される。欠陥防止でき、且つ生産性の高いナノインプリント技術の確立により、半導体リソグラフィ以外にも応用が有望なワイヤー偏光子や光学素子の製造技術の向上が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Filling Behavior and Mold Release Force in UV Nanoimprinting Using PDMS Mold in Different Atmosphere2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kenta、Youn Sung-Won、Hiroshima Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 31 号: 2 ページ: 295-300

    • DOI

      10.2494/photopolymer.31.295

    • NAID

      130007481515

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2018-06-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Nanoimprinting Multilayer Lift-off Process using Spin-on-glass for Nanogap Electrode Array2018

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Hashiguchi, Kenta Suzuki, Hiroshi Hiroshima, Yasuhisa Naitoh, Hiroshi Suga
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 31 号: 2 ページ: 277-282

    • DOI

      10.2494/photopolymer.31.277

    • NAID

      130007481513

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2018-06-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pt Nanogap Electrode Fabrication by Two-Layer Lift-Off UV-NIL and Nanowire Breakdown2018

    • 著者名/発表者名
      Kyouhei Hashiguchi, Kenta Suzuki, Hiroshi Hiroshima, Yasuhisa Naitoh, Hiroshi Suga
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Nanotechnology

      巻: 17 号: 6 ページ: 1094-1097

    • DOI

      10.1109/tnano.2018.2844125

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chip-scale pattern modification method for equalizing residual layer thickness in nanoimprint lithography2018

    • 著者名/発表者名
      Sung-Won Youn, Kenta Suzuki, Hiroshi Hiroshima
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 6S1 ページ: 06HG03-06HG03

    • DOI

      10.7567/jjap.57.06hg03

    • NAID

      210000149171

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluation of Nanoimprinting Multilayer Lift-off Process using Spin-on-glass for Nanogap Electrode Array2018

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Hashiguchi, Kenta Suzuki, Hiroshi Hiroshima, Yasuhisa Naitoh, and Hiroshi Suga
    • 学会等名
      The 35th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Filling Behavior and Mold Release Force in UV Nanoimprinting Using PDMS Mold in Different Atmosphere2018

    • 著者名/発表者名
      Kenta Suzuki, Sung-Won Youn, and Hiroshi Hiroshima
    • 学会等名
      The 35th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] UVナノインプリント法を用いた集光ミラー付きポリマー光導波路の開発2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木健太,天野建,乗木暁博
    • 学会等名
      第21回電子デバイス実装研究委員会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノインプリントリソグラフィ用パターン補正プログラム2018

    • 著者名/発表者名
      尹成圓, 鈴木健太, 廣島洋
    • 学会等名
      次世代リソグラフィワークショップNGL2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of wafer-level mold for nanoimprint lithography using STAMP program and self-alignment etching process2018

    • 著者名/発表者名
      Sung-Won Youn, Kenta Suzuki, and Hiroshi Hiroshima
    • 学会等名
      International Symposium on Precision and Engineering and Sustainable Manufacturing
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of High Aspect Ratio Micropatterns in Soluble Block-copolymer Polyimide by UV-assisted Thermal Imprint Process2018

    • 著者名/発表者名
      Sung-Won Youn, Kenta Suzuki, and Hiroshi Hiroshima
    • 学会等名
      The 1st Emerging Technologies in Mechanical Engineering (ETME 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Flexible Replica Mold with 2D and 2.5D Structures Designed by STAMP Program2018

    • 著者名/発表者名
      Sung-Won Youn, Kenta Suzuki, and Hiroshi Hiroshima
    • 学会等名
      9th Japan-China-Korea Joint Conf. on MEMS/NEMS
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 配線基板作製に向けたナノインプリントモールドパターンの補正およびその作製工程2018

    • 著者名/発表者名
      Sung-Won Youn, Kenta Suzuki, and Hiroshi Hiroshima
    • 学会等名
      精密工学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Radio-frequency Identification Antenna Patterns on an IC Chip by Ultraviolet Nanoimprint Lithography2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木健太,倉島優一,尹成圓,高木秀樹,廣島洋,大島清志,小林英樹
    • 学会等名
      31st International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of pattern capacity in nanoimprint mold by adding 2D/2.5D patterns to obtain uniform residual layer2018

    • 著者名/発表者名
      Sung-Won Youn, Kenta Suzuki, and Hiroshi Hiroshima
    • 学会等名
      The 5th International Conference & Exhibition (NANOPIA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IoTを支える微細配線製造技術2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木健太
    • 学会等名
      MEMSセンシング&ネットワークシステム展 2018特別シンポジウム 光×製造×IoT 未来技術セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光ナノインプリント樹脂への凝縮性ガスの溶解性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木健太, 尹成圓, 廣島洋
    • 学会等名
      エレクトロニクス実装学会春季講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] PDMSレプリカモールドを使用したUVナノインプリントのパターン欠陥と離型力の評価2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木健太、尹成園、廣島洋
    • 学会等名
      第32回エレクトロニクス実装学会春季講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Filling behavior and mold release force in UV nanoimprinting using PDMS mold in different atmosphere2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Suzuki, Sung-Won Youn, and Hiroshi Hiroshima
    • 学会等名
      12th IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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