ナノインプリントとナノメッキを融合した微小デバイス一体型積層基板に関する研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18560350
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 水野 潤 早稲田大学, ナノ理工学研究機構, 准教授 (60386737)
• 研究分担者: 斉藤 美紀子 早稲田大学, ナノ理工学研究機構, 准教授 (80386739)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: ナノデバイス造形 / MEMS / マイクロファブリケーション / ナノ構造化学 / 電気化学 / ナノインプリント / ナノメッキ

研究概要

高分子材料を基板として、ナノインプリント技術で溝構造の作製、ナノメッキ技術で樹脂上に配線パターンを形成し、そして最終的にプラズマ、エキシマUVによる表面親水化技術によって、溝構造と配線パターンをもつ基板同士を、流路変形の無い低温接合技術で、3次元構造を持つ流路デバイスとして作製することに成功した。本研究の成果は医療・化学分析チップ作製に必要な基礎技術を確立することができたと言える。

研究成果

• [雑誌論文] Fabrication of Magnetic Nanodots Array Using UV Nanoimprint Lithography and Electrodeposition for High Density Patterned Media (2008)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Shinohara, Makoto Fukuhara, Tamano Hirasawa, Jun Mizuno, Shuichi Shoji
  • 雑誌名: Journal of Photopolymer Science and Technology Vol.21, No.4 ページ: 591-596
• [雑誌論文] Surface hydrophilic treatment of polyurea film realized by vacuum ultraviolet light irradiation and its application for poly(methylmethacrylate) blood analysis chip (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Shinohara, Y. Takahashi, J. Mizuno, S. Shoji
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B 132 ページ: 374-379
• [雑誌論文] Polymer microchip integrated with nano-electrospray tip for electrophoresis-mass spectrometry (2008)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Shinohara, Takafumi Suzuki, Fumihiko Kitagawa, Jun Mizuno, Koji Otsuka, Shuichi Shoji
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B 132 ページ: 368-373
• [雑誌論文] Fabrication of High Light-Extraction Efficiency Light-Emitting Diodes Using Nanostructures by Ultraviolet Nanoimprint Lithography and Electrodeposition (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ono, Yoshinobu Ono, Kenji Kasahara, Jun Mizuno, Shuichi Shoji
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol.47, No.2 ページ: 933-935
• [雑誌論文] Fabrication of microchannel Device by Hot Embossing and Direct Bonding of poly(methyl methacrrylate) (2007)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Shinohara, Jun Mizuno, Shuichi Shoji
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol.46, No.6A ページ: 3661-3664
• [雑誌論文] Low-temperature Direct Bonding of poly(methyl methacrrylate) for polymer Microchips (2007)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Shinohara, Jun Mizuno, Shuichi Shoji
  • 雑誌名: TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING IEEJ Trans 2 ページ: 301-306
• [雑誌論文] On-chip Cell Sorting System Using Thermoreversible Gelation Polymer (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Shirasaki, Hirokazu Sugino, Masayasu Tatsuoka, Jun Mizuno, Shuichi Shoji, and Takashi Funatsu
  • 雑誌名: IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS(MARCH/APRIL) VOL.13, NO.2 ページ: 223-227
• [雑誌論文] Fabrication of Metallic Nanopatterns Using the Vacuum Type UV-NIL (2007)
  • 著者名/発表者名: Makoto Fukuhara, Jun Mizuno, Mikiko Saito, Takayuki Homma, Shuichi Shoji
  • 雑誌名: TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING IEEJ Trans 2 ページ: 307-312
• [雑誌論文] High Performance Electrophoretic Analysis on Cycloolefin Polymer Microchips, In Micro Total Analysis Systems 2006 (2006)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kitagawa, Takafumi Suzuki, Jun Mizuno, Shuichi Shoji, Koji Otsuka
  • 雑誌名: Society for Chemistry and Micro-Nano Systems : Tokyo(Kitamori, T. ; Fujita, H. ; Hasebe, S. Eds) Vol.1 ページ: 362-364
• [雑誌論文] アクリル製マイクロチャネルアレイを用いた血液通過時間の再現性の検討 (2006)
  • 著者名/発表者名: 西泰治, 萩原清道, 福田始弘, 木下藤寿, 伊藤克之, 菊池佑二, 庄子習一, 水野潤, 篠原秀敏
  • 雑誌名: 日本ヘモレオロジー学会 9巻2号
• [学会発表] The long pillar array column with the low-dispersion curve for liquid chromatography (2008)
  • 著者名/発表者名: Akira Saeki, Chiaki Aoyama, Yoshitaka Shirasaki, Makoto Tsunoda, Jun Mizuno, Takashi Funatsu, Shuichi Shoji
  • 学会等名: 8th International Symposium on Microchemistry and Microsystems(ISMM 2008)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20081207-08
• [学会発表] Electrophoretic analyses of biogenic compounds using surface modified polymer microchips (2008)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kitagawa, Kei Kubota, Hidetoshi Shinohara, Yoshikazu Takahashi, Jun Mizuno, Shuichi Shoji, Koji Otsuka
  • 学会等名: 8th International Symposium on Microchemistry and Microsystems(ISMM 2008)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20081207-08
• [学会発表] Electrophoretic analyses of biogenic compounds using surface modified polymer microchips (2008)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kitagawa, Kei Kubota, Hidetoshi Shinohara, Yoshikazu Takahashi, Jun Mizuno, Shuichi Shoji, Koji Otsuka
  • 学会等名: The 33rd International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques(HPLC2008 Kyoto)
  • 発表場所: Kyoto Univ., Kyoto, Japan
  • 年月日: 20081202-05
• [学会発表] 表面修飾ポリマーマイクロチップを用いる生体試料の電気泳動分析2 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦, 久保田圭, 篠原秀敏, 高橋善和, 水野潤, 庄子習一, 大塚浩二
  • 学会等名: 第19回クロマトグラフィー科学会議PM-03
  • 発表場所: 京都大学(桂キャンパス), 京都
  • 年月日: 20081201-02
• [学会発表] 表面修飾ポリマーマイクロチップを用いる生体試料の電気泳動分析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦, 久保田圭, 篠原秀敏, 高橋善和, 水野潤, 庄子習一, 大塚浩二
  • 学会等名: 第28回キャピラリー電気泳動シンポジウム(SCE2008)
  • 発表場所: 首都大学東京, 八王子
  • 年月日: 20081113-14
• [学会発表] HIGH-THORGHPUT NANO-METAL PATTERNING PROCESS USING UV NANOIMPRINT LITHOGRAPHY AND ELECTRODEPOSITION (2008)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Shinohara, Jun Mizuno, Shuichi Shoji
  • 学会等名: The 7th International Conference on Nanoimprint and Nanoprint Technology(NNT2008), Kyoto Internationa Conference Center
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20081013-15
• [学会発表] HIGHLY STABLE AND REPRODUCIBLE CYCLO-OLEFIN POLYMER NANO-ELECTROSPRAY TIPFOR ELECTROPHORESIS-MASS SPECTROMETRY (2008)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Shinohara, Fumihiko Kitagawa, Jun Mizuno, Koji Otsuka and Shuichi Shoji
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference on Transducers and Micro-Nano Technology 2008(APCOT2008), TAYIH Landis Hotel, Tainan
  • 発表場所: Taiwan National Cheng Kung University
  • 年月日: 20080622-25
• [学会発表] A NEW FINE-PITCH VERTICAL INTERCONNECTION PROCESS FOR THROUGH SILICON VIAS AND MICROBUMPS (2008)
  • 著者名/発表者名: Katsuyuki Sakuma, Hiroshi Ono, Noriyasu Nagai, Mikiko Saito, Jun Mizuno, Shuichi Shoji
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference on Transducers and Micro-Nano Technology 2008(APCOT2008), TAYIH Landis Hotel, Tainan
  • 発表場所: Taiwan National Cheng Kung University
  • 年月日: 20080622-25
• [学会発表] Study of Low-temperature Wafer Bonding with Au-Au Bonding Technique (2008)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kurotaki, Hidetoshi Shinohara, Hiroshi Kobayashi, Jun Mizuno, Shuichi Shoji
  • 学会等名: proceeding of MicroNano 2008
  • 発表場所: Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong
  • 年月日: 20080603-05
• [学会発表] POST-HYDROPHILIC TREATMENT FREE PLASTIC BIOCHIP FABRICATION METHOD USING POLYUREA FILM (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Shinohara, Y. Takahashi, J. Mizuno, S. Shoji
  • 学会等名: MEMS2008,
  • 発表場所: Tucson, AZ., USA
  • 年月日: 20080113-17
• [学会発表] Preparation of Electrodeposited Pt Nano Patterned Electrode using UV-Nano Imprinting Lithography (2008)
  • 著者名/発表者名: Mikiko Saito, Jun Mizuno, Hideo Nishikubo, Hidemichi Fujiwara, and Takayuki Homma
  • 学会等名: 214th Meeting of the Electrochemical Society(ECS2008)A2
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Electrochemical Synthesis of Metal Nano Particles Using Electrodeposited Pt Electrode with Nano Patterned Surface (2008)
  • 著者名/発表者名: Hideo Nishikubo, Hidemichi Fujiwara, Mikiko Saito, Jun Mizuno and Takayuki Homma
  • 学会等名: 214th Meeting of the Electrochemical Society(ECS2008)A2
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Electrochemical Fabrication of CoPt Nanodot Arrays on Glass Disks by UV Nanoimprint Lithography (2008)
  • 著者名/発表者名: Takanari Ouchi, Yuki Arikawa, Jun Mizuno, Shuichi Shoji, Takayuki Homma
  • 学会等名: 214th Meeting of the Electrochemical Society(ECS2008), F4
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] UV-ナノインプリント(UV-NIL)を用いためっきPtナノ電極の形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 齋藤美紀子, 水野潤, 西久保英郎, 藤原英道,本間敬之
  • 学会等名: 第117回表面技術講演大会, 13C-8
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Microchip electrophoresis-mass spectrometry on polymer microfluidic device directly integrated with a nano ESI tip (2007)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kitagawa, Takafumi Suzuki, Hidetoshi Shinohara, Jun Mizuno, Shuichi Shoji, Koji Otsuka
  • 学会等名: 7th Asia-Pacific International Symposium on Microscale Separations and Analysis(APCE 2007), Singapore International Convention & Exhibition Centre
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20071216-19
• [学会発表] Electrophoretic separation and mass spectrometric detection on polymer chip directly integrated with a nano ESI tip (2007)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kitagawa, Takafumi Suzuki, Hidetoshi Shinohara, Jun Mizuno, Shuichi Shoji, Koji Otsuka
  • 学会等名: 7th International Symposium on Microchemistry and Microsystems(ISMM 2007)
  • 発表場所: Tsukuba, Ibaraki, Japan
  • 年月日: 20071029-30
• [学会発表] Electrophoretic separation and mass spectrometric detection on polymer chip directly integrated with an electronanospray tip (2007)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kitagawa, Takafumi Suzuki, Hidetoshi Shinohara, Jun Mizuno, Shuichi Shoji, Koji Otsuka
  • 学会等名: 1st Shenyang International Colloquium on Microfluidics(SICOM I)
  • 発表場所: Shenyang, China
  • 年月日: 20071021-24
• [学会発表] Application of cycloolefin polymer chip directly integrated with an electronanospray tip to electrophoretic separation and mass spectrometric detection (2007)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kitagawa, Takafumi Suzuki, Hidetoshi Shinohara, Jun Mizuno, Shuichi Shoji, Koji Otsuka
  • 学会等名: 11th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences(u-TAS 2007)
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 20071007-11
• [学会発表] POLYMER MICROCHIP FOR ELECTROPHORESIS-MASS SPECTROMETRY FABRICATED BY HOT EMBOSSING AND LOW TEMPERATURE DIRECT BONDING (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, F. Kitagawa, H. Shinohara, J. Mizuno, K. Otsuka, and S. Shoji
  • 学会等名: The 14th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems
  • 発表場所: Lyon, France
  • 年月日: 20070610-14
• [学会発表] SURFACE HYDROPHILIC POLYUREA FILM FOR PMMA BLOOD ANALYSIS CHIP REALIZED BY VACUUM ULTRAVIOLET LIGHT IRRADIATION (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Shinohara, Y. Takahashi, T. Nishi, K. Uemura, C.Takahashi, J. Mizuno and S. Shoji
  • 学会等名: The 14th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems
  • 発表場所: Lyon, France
  • 年月日: 20070610-14
• [学会発表] Fabrication of Multilayer Interconnection Using Ultraviolet Nanoimprint Lithography (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ono, Shuichi Shoji, Mikiko Saito, Jun Mizuno
  • 学会等名: 4th International Conference on Networked Sensing Systems, INSS 2007
  • 発表場所: Braunschweig, Germany
  • 年月日: 20070606-08
• [学会発表] "High Performance Liquid Chromatography(HPLC)用カラムのチップ化に関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐伯亮, 鈴木崇章, 青山千顕, 白崎善隆, 水野潤, 船津高志, 庄子習一
  • 学会等名: 第15回化学とマイクロ・ナノシステム研究会(,FP08)
  • 年月日: 20070525-26
• [学会発表] シクロオレフィンポリマーチップによる電気泳動分離-質量分析検出 (2007)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦, 鈴木崇章, 篠原秀敏, 水野潤, 庄子習一, 大塚浩二
  • 学会等名: 第15回化学とマイクロ・ナノシステム研究会(SP16)
  • 年月日: 20070525-26
• [学会発表] 真空紫外線を用いたポリ尿素膜親水化処理とその血液チップへの応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 篠原秀敏, 高橋善和, 西泰治, 植村邦彦, 高橋千栄子, 水野潤, 庄子習一
  • 学会等名: 第15回化学とマイクロ・ナノシステム研究会(SP36)
  • 年月日: 20070525-26
• [学会発表] Fabrication of integrated nano ESI tip for microchip electrophoresis-mass spectrometry (2007)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kitagawa, Takafumi Suzuki, Hidetoshi Shinohara, Jun Mizuno, Shuichi Shoji, Koji Otsuka
  • 学会等名: 21st International Symposium on Microscale Bioseparations(MSB 2007)
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 20070114-18
• [学会発表] Application of Cycloolefin Polymer Chip Directly Integrated with an Electronanospray Tip to Electrophoretic Separation and Mass Spectrometric Detection (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa, F. ; Suzuki, T. ; Shinohara, H. ; Mizuno, J. ; Shoji, S. ; Otsuka, K.
  • 学会等名: Chemical and Biological Microsystems Society, Vol.2(Micro Total Analysis Systems 2007, Viovy, J.-L. ; Tabeling, P. ; Descroix, S. ; Malaquin, L. Eds.)
  • 発表場所: San Diego,
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] High performance electrophoretic analysis on cycloolefin polymer microchips (2006)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kitagawa, Takafumi Suzuki, Jun Mizuno, Shuichi Shoji, Koji Otsuka
  • 学会等名: 6th Asia-Pacific International Symposium on Microscale Separations and Analysis(APCE 2006)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20061112-14
• [学会発表] FABRICATION OF HIGHLY DIMENSION CONTROLLED PMMA MICROCHIP BY HOT EMBOSSING AND LOW TEMPERATURE DIRECT BONDING (2006)
  • 著者名/発表者名: Hidetoshi Shinohara, Jun Mizuno, Fumihiko Kitagawa, Koji Otsuka and Shuichi Shoji
  • 学会等名: The 10th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences(uTAS2006)
  • 発表場所: TOKYO
  • 年月日: 20061105-09
• [学会発表] HIGH PERFORMANCE ELECTROPHORETIC ANALYSIS ON CYCLOOLEFIN POLYMER MICROCHIPS (2006)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kitagawa, Takafumi Suzuki, Jun Mizuno, Shuichi Shoji and Koji Otsuka
  • 学会等名: The 10th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences(uTAS2006)
  • 発表場所: TOKYO
  • 年月日: 20061105-09
• [学会発表] Fabrication of High Light-Extraction Efficiency LED Using Nanostructures by UV Nanoimpr int Lithography and Electrodeposition (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ono, Yoshinobu Ono, Kenji Kasahara, Jun Mizuno and Shuichi Shoji
  • 学会等名: SSDM2006
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 20060914-16
• [学会発表] LOW TEMPERATURE DIRECT BONDING OF PMMA FOR POLYMER MICROCHIPS (2006)
  • 著者名/発表者名: H. SHINOHARA, M. ISHIZUKA, J. MIZUNO AND S. SHOJI
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology(95-FT-A0062)
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20060625-28
• [学会発表] FABRICATION OF METALLIC NANOPATTERNS USING THE VACUUM TYPE UV-NIL EQUIPMENT (2006)
  • 著者名/発表者名: MAKOTO FUKUHARA, MIKIKO SAITO, TAKAYUKI HOMMA, JUN MIZUNO, SHUICHI SHOJI, MAKOTO OHTAGUCHI, TAMANO HIRASAWA, GAKU SUZUKI, NORIHITO FUKUGAMI
  • 学会等名: Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology(95-FT-A0144)
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20060625-28
• [学会発表] Equipments and Technologies for Packaging of Nano/Micro-structured Polymer Applications
  • 著者名/発表者名: H.Kurotaki, H.Shinohara, H.Ishida, V.Dragoi, T.Glinsner, O.Lindner, J.Mizuno, S.Shoji
  • 学会等名: COMS2006
  • 発表場所: Florida
• [学会発表] UVナノインプリント技術を用いたCu立体配線の作製
  • 著者名/発表者名: 大野浩志、永井議靖、斎藤美紀子、水野潤、庄子習一
  • 学会等名: 2008年春季 第55回応用物理学関係連合講演会(28a-ZK-/II)
  • 発表場所: 船橋、日本大学
• [図書] デュアルダマシン銅配線へのナノインプリント技術の応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水野潤
  • 総ページ数: 188-190
  • 出版者: 株式会社アドコム・メディア発行所(vol.31 No.2)
• [図書] 微細転写・加工技術全集「ナノインプリントを用いたマイクロ流路デバイスの作製」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水野潤
  • 総ページ数: 164-175
  • 出版者: 株式会社技術情報協会・発行所
• [図書] "ナノインプリントの最新技術と装置・材料・応用"-ナノインプリント技術の最先端と拡がる用途-「マイクロTAS,バイオ応用」・「NEMS分野への応用」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水野潤
  • 総ページ数: 175-180
  • 出版者: 株式会社フロンティア出版編集・発行
• [図書] ナノインプリント応用事例集~原理/材料/装置/モールド/離型/評価/量産動向/特許等を踏まえて~「UVインプリントと応用技術」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水野潤
  • 総ページ数: 217-225
  • 出版者: 株式会社情報機構発行(第1刷)
• [図書] ナノインプリント技術大全「磁気記録媒体への応用」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水野潤, 福原誠
  • 総ページ数: 155-158
  • 出版者: 電子ジャーナル
• [図書] ナノインプリント技術大全「分析デバイスへの応用」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水野潤, 篠原秀敏、庄子習一
  • 総ページ数: 193-197
  • 出版者: 電子ジャーナル
• [図書] ナノインプリント技術大全「ナノインプリント技術のLEDへの応用」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水野潤, 大野浩志
  • 総ページ数: 198-201
  • 出版者: 電子ジャーナル
• [図書] 株式会社加工技術研究会 (2006)
  • 著者名/発表者名: 水野潤
  • 総ページ数: 385-393
  • 出版者: コンバーティングテクノロジー便覧「インプリント技術」
• [備考] (1) 日経産業新聞記事掲載2008年4月16日号pp1「LSI立体配線効率化」
• [備考] (2) 日経産業新聞記事掲載2008年4月8日号pp11「室温で親水性プラに」