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2016 年度 実施状況報告書

ガラス表面に複雑な形状のナノパターンを形成できる熱ナノインプリント用金型の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K05747
研究機関神奈川県産業技術センター

研究代表者

安井 学  神奈川県産業技術センター, 電子技術部, 主任研究員 (80426361)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードNi-W金型 / めっき / ナノインプリント / 原盤 / ガラス
研究実績の概要

モスアイ構造を有するNi-W金型を開発する上で,以下の4点を検討する必要がある。①原盤の導電性の確保。②Ni-W膜に生じやすい亀裂の抑制。③Ni-W金型のW含有率が20at.%付近であること。④原盤からNi-W金型の取り出し方。①については,スパッタを用いて,モスアイ構造を有する樹脂製原盤にNi薄膜を成膜した。しかし,Ni薄膜の付着力がNi-W膜の内部応力に比べて弱かったため,Ni-Wめっき中にNi薄膜とともにNi-W膜が剥離してしまった。そこで,もとから導電性を有するNiスタンパを原盤として用いた。②については,周波数を上げたパルス電流を用いることにより,Ni-W膜上の亀裂を抑制できた。亀裂を抑制できたことにより,Ni-W膜の厚みを増すことが可能となった。③については,パルス電流の周波数の変化に関係なくほぼ20at.%であった。④については,原盤からNi-W金型が容易に剥離できたため,Niスタンパが再利用できる可能性を見出した。当初の研究実施計画に挙げた樹脂製原盤をNiスタンパに変更した以外は,ほぼ順調に研究は進展した。
モスアイ構造のようなサブミクロンサイズのパターンを有するNi-W金型を作製できるようになったことで,ガラスインプリントのパターンサイズもサブミクロンサイズまで小さくできることが期待できる。そして,ガラスインプリント品の応用先がLSPRを用いたバイオチップや太陽電池など幅広く広がることが期待される。
また,本研究内容はIsplasma2017にて発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の研究実施計画に挙げた樹脂製原盤をNiスタンパに変更した以外は,ほぼ順調に研究は進展しているため。

今後の研究の推進方策

インプリント用ガラスの材料選定を行う。そして、試作したNi-W金型を用いてガラスインプリントを実施する。

次年度使用額が生じた理由

樹脂製原盤やNiスタンパが想定価格より安く購入できたため。

次年度使用額の使用計画

ガラスインプリント実験に係る装置使用料や出張費に充当する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Formation of highly planarized Ni-W electrodeposits for glass imprinting mold2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yasui, S. Kaneko, M. Kurouchi, H. Ito, T. Ozawa, and M. Arai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 ページ: 01AB04

    • DOI

      https://doi.org/10.7567/JJAP.56.01AB04

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Ni-W thick film processing with higher frequency of pulse plating2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yasui, S. Kaneko, M. Kurouchi, H. Ito, T. Ozawa, M. Arai
    • 学会等名
      Isplasma2017
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2017-03-01 – 2017-03-05
    • 国際学会
  • [学会発表] Removal of SU8 with N-Methyl-2-Pyrrolidone Doping LiCl and H2O2016

    • 著者名/発表者名
      M. Yasui, H. Nakano, M. Kurouchi, T. Ozawa, S. Kawano and S. Kaneko
    • 学会等名
      29th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2016)
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル京都
    • 年月日
      2016-11-08 – 2016-11-11
    • 国際学会
  • [学会発表] めっき液中の金属濃度がインプリント金型用Ni-W 膜に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      安井学,黒内正仁,金子智,伊藤寛明,小沢武,荒井政大
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-14
  • [学会発表] 「神奈川県産業技術センターの活動紹介」-無機材料を対象としたインプリント金型の開発を例として-2016

    • 著者名/発表者名
      安井学
    • 学会等名
      日本機械学会 機械材料・材料加工部門 次世代3Dプリンティング研究会
    • 発表場所
      神奈川県産業技術センター
    • 年月日
      2016-04-28
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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