ナノインプリントの基礎・応用と材料特性への要求

ナノインプリント技術は提唱されて20年余が経過し、これまでの研究成果の産業化が急速に進められている。従来技術と比較して安価で効率的にナノ構造を作製できるナノインプリント技術は、ナノテクノロジーを具現化する有力な微細加工技術である。 　ナノインプリント技術には、多様な方式があり、それぞれの方式の基本原理に基づき、材料技術、装置技術、応用技術が展開されている。 　半導体リソグラフィ技術の代替としての役割を担うUVナノインプリント、従来の微細加工では成しえない多様な機能性材料を直接ナノ加工する熱ナノインプリント、複雑な3次元構造や、積層構造を実現するリバーサル・ナノインプリント、ハイブリッド・ナノインプリント、リキッドトランスファーなどの創造的なナノインプリント技術に大別できる。 　ここでは、熱・UVナノインプリントの基礎となる科学とそのメカニズムについて述べ、加工原理を十分理解することにより、プロセスの設計や欠陥に対応できる技術的な基礎知識を身に着けるとともに、その応用技術についても最新の事例を含めて紹介する。さらに、欠陥の低減や高付加価値化の要として、ナノインプリントに求められる材料技術、離型技術について、詳しく述べる。これらを通して、ナノインプリント技術の動向と、これからの課題について述べる。

1. ナノインプリント法の概要
   1. 熱ナノインプリントの基礎
      1. 樹脂の粘弾性と成型性
      2. 形状依存性
      3. 成形速度依存性
      4. 残留応力
   2. 光ナノインプリントの基礎
      1. 樹脂の流動と充填
      2. UV照射とパターンサイズ
      3. UV硬化の基礎とその特性
   3. ナノインプリントにおける分子挙動と材料特性
      1. ナノインプリントの分子動力学解析
      2. 樹脂充填と分子挙動
      3. 成型と離型の分子量依存性
2. モールド技術
   1. モールド作製の基礎
   2. 曲面モールドの作製
   3. レプリカ作製方法
3. 離型技術
   1. モールドと基板の表面処理方法
   2. 離型の基本メカニズム
      1. 破壊力学によるシミュレーション
      2. 界面吸着と静止摩擦モデルによるシミュレーション
      3. モールド側壁傾斜角と離型性
   3. 熱ナノインプリントとUVナノインプリントの離型性
      1. 樹脂の種類と離型性
      2. 樹脂収縮の影響
   4. 樹脂収縮と寸法精度
   5. 離型方法と欠陥の低減
   6. モールド剛性の最適化
4. 三次元構造の作製
   1. リバーサル・ナノインプリントによる三次元積層構造
      1. リバーサル・ナノインプリントの原理
      2. 転写モードとリバーサルモード
      3. リバーサル・ナノインプリントの応用
   2. ハイブリッドナノインプリントによる三次元マイクロ・ナノ混在構造
      1. ハイブリッドナノインプリントの原理
      2. ハイブリッドナノインプリントによるマイクロ・ナノ混在構造
5. ナノインプリントの応用
   1. 光デバイスへの応用
      1. 反射防止構造
      2. 波長板・サブ波長光学要素
      3. メタマテリアル
      4. 構造色
   2. バイオ・マイクロ流路デバイスへの応用
      1. 病理検査チップ
      2. 薬剤濃度検出チップ
      3. DNAチップ
      4. ドラッグデリバリー
   3. 半導体・電子デバイスへの応用
      1. LSIリソグラフィ応用
      2. 有機太陽電池
      3. LED
      4. フレキシブルエレクトロニクス
6. 今後の展開と課題
• 質疑応答