ナノインプリントリソグラフィによる微細加工技術・プロセス評価および半導体・デバイス・光学材料への応用展開

セミナープログラム

第1部　ナノインプリントリソグラフィのメカニズムと微細構造の作製技術と半導体・電子デバイスへの応用
【10：30-14：00】(途中に60分間のお昼休憩を挟みます)

講師：平井 義彦　氏

【講演主旨】
　ナノインプリントによる微細成型に関するメカニズムの基礎をしっかり理解します。そのうえで、使用される樹脂やモールドについての知識や、プロセス・材料の最適設計、さらには欠陥対策等を理解します。また、三次元構造の作成技術等様々な可能性を秘めたシーズについて紹介し、さらに応用展開について最新の動向に触れながら理解を深めます。

【プログラム】
１．ナノインプリント法の概要
　1.1 ナノインプリントの歴史と特徴
　　(1)ナノインプリントの歴史と解像性
　　(2)ナノインプリントの要件と特徴
　　(3)ナノインプリントの研究開発動向

２．熱ナノインプリントの基礎
　2.1 熱ナノインプリントの原理・特徴と長短所
　2.2 樹脂の粘弾性と成型性
　2.3 形状依存性
　2.4 成形速度依存性
　2.5 残留応力
　2.6 熱ナノインプリントプロセスの最適化
　2.7 熱ナノインプリント用樹脂への要求特性

３．光ナノインプリントの基礎
　3.1 光ナノインプリントの原理・特徴と長短所
　3.2 樹脂の流動と充填
　3.3 UV照射とパターンサイズ
　3.4 UV硬化の基礎と材料特性
　3.5 光ナノインプリント用樹脂への要求特性

４．多様な材料を用いたナノインプリントとその特徴
　4.1 ガラス材料のナノインプリント
　4.2 金属材料のナノインプリント
　4.3 生分解樹脂、有機半導体のナノインプリント

５．ナノインプリントにおける樹脂の分子挙動
　5.1 ナノインプリントの分子動力学解析
　5.2 樹脂充填と分子挙動
　5.3 成型と離型の分子量依存性

６．モールド技術
　6.1 モールド作製の基礎
　6.2 曲面モールドの作製
　6.3 レプリカ作製方法
　　(1)Ni電鋳によるレプリカ作製
　　(2)シリコンゴム材料によるレプリカ作製
　　(3)シリカガラス系材料によるレプリカ作製
　　(4)その他の方法

７．離型技術
　7.1 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)離型のメカニズムとレジストの密着力、摩擦力
　　(3)モールド側壁傾斜角と離型性
　　(4)モールドの離型方法と離型性(垂直離型、傾斜離型、ピール離型、ロール離型)
　　(5)モールド/レジストの弾性率比と離型性
　　(6)モールドの剛性と離型性
　7.2 離型欠陥の低減
　　(1)離型剤による離型性改善
　　(2)偏析剤による離型性改善
　　(3)離型方法による離型性改善
　　(4)熱ナノインプリントとUVナノインプリントの離型性

８．樹脂の収縮
　8.1 樹脂収縮の影響(熱収縮とUV収縮)
　8.2 樹脂収縮予測と寸法精度
　8.3 モールドの形状補正

９．三次元構造の作製技術
　9.1 リバーサル・ナノインプリントによる三次元積層構造の作製
　　(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・ナノインプリントによる三次元積層構造の応用例
　　(4)三次元積層構造作製における課題
　9.2 ハイブリッドナノインプリントによる三次元マイクロ・ナノ混在構造の作製
　　(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
　　(3)三次元マイクロ・ナノ混在構造の応用例
　　(4)三次元マイクロ・ナノ混在構造作製における課題

10.　 ディープラーニングを利用したナノインプリントのプロセス・材料設計の試み
　10.1　ディープラーニングとナノインプリント
　10.2　ディープラーニングによる未知材料へのナノインプリント
　10.3　ディープラーニングを利用した逆問題の解によるプロセス余裕度の予測

11．ナノインプリントの製品応用と最新動向
　11.1 光デバイスへの応用
　　(1)反射防止構造
　　(2)波長版
　　(3)ディスプレイデバイス
　11.2 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)流体制御構造など
　11.3 半導体・電子デバイスへの応用
　　(1)半導体メモリ
　　(2)太陽電池
　　(3)LEDなど
　11.4 生体模倣構造への応用
　　(1)撥水構造
　　(2)吸着構造
　　(3)流体制御など

12．今後の展開と課題

【質疑応答】

第2部　熱・光ナノインプリントリソグラフィの装置・プロセス評価技術とその新展開
【14:15-15:30】

講師：関口　淳　氏

【講演主旨】
　ナノインプリント装置の基本的なラインナップを示し、UV硬化のメカニズムと測定方法を解説する。また、応用例として反射防止構造への応用や医療分野への新展開について述べる。

【キーワード】
ナノインプリントリソグラフィー、モスアイフィルム、硬化特性、ナノインプリントリソグラフィーの医療分野への応用

【講演ポイント】
　2005年より、大阪府立大学（現大阪公立大学）を中心にナノインプリントリソグラフィーの研究を行ってきた。その中で、開発して来た、実験用ナノインプリント装置の基本的なラインナップを示す。また、ナノインプリントリソグラフィー用の光硬化性樹脂UV硬化のメカニズムと測定方法を解説する。さらに、今後、ナノインプリントリソグラフィーの適用が期待される、反射防止構造への応用や医療分野への新展開について述べる。

【習得できる知識】
ナノインプリントリソグラフィーの基本原理
実験用ナノインプリントリソグラフィー装置の概要
光硬化性樹脂の硬化度の測定方法
モスアイフィルムへのナノインプリントリソグラフィーの応用
医療分野へのナノインプリントリソグラフィーの応用

【プログラム】
１．はじめに

２．ナノインプリント技術への取り組み
　2.1 ナノインプリントリソグラフィー（NIL)の概要
　2.2 プロセス評価用ナノインプリント装置
　　(1)実験用熱・光対応インプリント装置
　　(2)実験用熱インプリント装置
　　(3)光ロールTOロールナノインプリント装置
　　(4)実験用小型熱・光・真空インプリント装置
　　(5)ナノインプリント用アライメント装置

3．ナノインプリント材料の硬化特性測定装置の開発
　3.1 はじめに
　3.2 硬化特性測定装置の概要
　3.3 実験および結果
　3.4 まとめ

4．ナノインプリント法によるモスアイ構造製作のための評価装置開発
　4.1 はじめに
　4.2 実験装置の製作
　4.3 実験および結果
　4.4 まとめ

５．ナノインプリント技術のバイオミメティクスへの応用(新展開）
　5.1 バイオミメティクス
　5.2 バイオミメティクスを用いた防汚機能を有する胆管ステント開発
　　(1)はじめに
　　(2)バイオミメティクス技術の応用
　　(3)防汚機能を有する胆管ステント
　　(4)ステント製作と評価
　　(5)動物実験
　　(6)まとめ

６．まとめ

【質疑応答】

第3部　ナノインプリント装置の設計と開発、デバイス適用例の紹介- LED、ウエハレベルレンズ（WLL） 、ワイヤーグリッド偏光子（Wire Grid Polarizer）など –
【15：45-17：25】

講師：  小久保　光典　氏

【講演主旨】
　低コスト微細構造形成技術である、ナノインプリント成形技術の概要について紹介するとともに、超精密加工機による金型加工にも触れる。
　ナノインプリント装置に関しては直押し方式の微細転写装置に加え、大面積化・高スループット化へのアプローチとして注目されているRoll to Roll方式の装置開発状況について説明し、デバイスへの適用例として、LEDの高輝度化、ウエハレベルレンズ、大面積 (G2 (370×470mm) ) サイズのWGP (ワイヤーグリッド偏光子) について解説する。

【キーワード】
ナノインプリント，LED，深紫外LED，ウエハレベルレンズ，WLL，ワイヤーグリッド偏光子，Wire Grid Polarizer，大面積インプリント，Roll to Roll，Roll to Sheet，Roll to Plate

【講演ポイント】
●講演内容について
　「講座主旨(学習のねらい)」参照ですが，LEDの高輝度化，ウエハレベルレンズの製作，大面積 (G2 (370×470mm) ) サイズのWire Grid Polarizer (ワイヤーグリッド偏光子)といった実際のデバイスに適用した発表事例は非常に少ないと思います。
●講演者について
　各デバイス対応の装置に関して，装置仕様策定，設計，製造およびテスト成形に関して，実際携わってきましたので，困難な点や気にしなければならない点についての紹介をさせていただきます。

【習得できる知識】
ナノインプリント手法を様々なデバイス作製，様々な箇所へ適用することに関しての問題点，注意点に加え，判断基準なども紹介いたします。

【プログラム】
１．芝浦機械株式会社の紹介

２．ナノインプリントプロセス
　2.1 ナノインプリントプロセスの概要と特徴
　2.2 ナノインプリントプロセス適用デバイス例
　2.3 ナノインプリント装置構成と特徴

３．ナノインプリント装置と転写事例の紹介
　3.1 直押し方式ナノインプリント装置　ST series
　3.2 Roll to Roll方式UVナノインプリント装置　RT series

４．ナノインプリント手法を用いたデバイス適用例の紹介
　4.1 LED
　　4.1.1 プロセス説明
　　4.1.2 Roll to Roll方式UVナノインプリント装置　RT seriesによるフィルムモールド作製
　　4.1.3 高輝度LED専用ナノインプリント装置　 ST50S-LED
　4.2 WLL（Wafer Level Lens　ウエハレベルレンズ）
　　4.2.1 プロセス説明
　　4.2.2 機械加工およびStep & Repeat方式ナノインプリントによるマイクロレンズアレイモールド製作
　　4.2.3 WLL専用ナノインプリント装置　ST01S-WL
　4.3 ワイヤーグリッド偏光子（大面積転写）
　　4.3.1 プロセス説明
　　4.3.2 インクジェットレジスト塗工による大面積（G2(370×470mm)）サイズのWGP作製（残膜（RLT:Residual Layer Thickness）目標50nm以下への挑戦
　　4.3.3 G2(370×470mm)サイズWGP転写用Roll to Plate(RtP)装置 ST(G2)-RtP

【質疑応答】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

セミナー講師

第1部　大阪府立大学　名誉教授　
　　　  大阪公立大学 　大学院　工学研究科　電子物理工学分野　特任研究員、量子放射線工学分野　客員研究員　
　　　  大阪公立大学　3DPI研究会　研究会会長　
　　　  応用物理学会　フェロー　
　　　  ナノインプリント技術研究会会長　平井 義彦　氏

【経歴】
1981年 大阪府立大学 大学院 工学研究科 修士課程 修了 (電子工学科)
1981年 松下電器産業 中央研究所 半導体リソグラフィ、シリコン量子素子の研究開発
1994年 工学博士
1996年 大阪府立大学 工学部 機械システム工学科 助教授 マイクロマシン,ナノインプリントの研究
2004年 大阪府立大学 大学院工学研究科 電子物理工学分野 教授 ナノインプリント、マイクロ・ナノ加工の研究

【受賞】
2011年 フォトポリマーサイエンスアンドテクノロジー誌 年間最優秀論文賞
2015年 ナノインプリントフロンティアアワード

【著作】
ナノインプリント技術　編著　(電子情報通信学会)
ナノインプリント技術ハンドブック　編著　(オーム社)

第2部　 リソテックジャパン株式会社　ナノサイエンス研究部　部長　博士（工学）
　　　　大阪公立大学　大学院工学研究科　客員教授　関口　淳　氏

【経歴】
1983年3月　芝浦工業大学 応用化学科 卒業
1983年4月　日本ケミテック 入社。分析研究所に勤務
1985年4月　住友GCA社に入社。レジスト塗布現像装置のプロセス開発に従事。その後、レジスト解析装置および形状シミュレータのシステム開発に従事。
現在、リソテックジャパン（株） 専務取締役

2019年4月～　立命館大学 客員教授
2020年4月～　大阪府立大学 客員教授・大阪市立大学 客員教授
2022年4月～　大阪公立大学　客員教授

2000年　東京電機大学にて工学博士
応用物理学会 会員。高分子学会 会員

【受賞】
2016年　精密工学会　技術賞

【著作】
1）感光性フォトレジスト材料の評価
2）リソグラフィー技術・その40年
3）ノボラックレジスト・材料とプロセスの最適化
　その他論文多数

第3部　芝浦機械株式会社　執行役員　
　　　  R&Dセンター　研究開発部　部長　小久保　光典　氏

【経歴】
1987年，東芝機械株式会社に入社
東芝機械では研究所，精密機器事業部を経て，2005年から微細転写事業部にてナノインプリント装置の開発に従事。2009年に精密機器事業部と微細転写事業部が統合され，「ナノ加工システム事業部」となる。
2019年には経営企画本部　事業戦略室に異動。
東芝機械株式会社が2020年4月1日から正式に芝浦機械株式会社に社名変更。同じタイミングで，経営企画本部からR&Dセンター　研究開発部に異動。

1994年～1999年，（財）神奈川科学技術アカデミー　樋口「極限メカトロニクス」プロジェクト　派遣研究員
2004年，博士（工学）学位取得（東京大学）

【受賞】
第42回 応用物理学会　『優秀論文賞』　（2020/9/8受賞）
High external quantum efficiency (10%) AlGaN-based deep-ultraviolet light-emitting diodes achieved by using highly reflective photonic crystal on p-AlGaN contact layer

セミナー受講料

【1名の場合】55,000円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、11,000円が加算されます。