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精密加工

微細ロール金型の増幅技術を用いた量産型ナノインプリント装置

千葉県

三井電気精機株式会社

2020年3月18日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 ナノインプリント装置微細ロール金型の増幅技術の構築
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 半導体、エレクトロニクス、光学機器
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)
キーワード 微細加工、ナノ造形、転写、表面改質
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成21年度~平成21年度

プロジェクトの詳細

事業概要

ナノインプリント装置における量産化に向けた方式として、ロールナノインプリント方式があげられるがロール形状の金型の作成には主にレーザー彫刻や機械加工による方式であり微細加工に限界がありコスト的にも高額であった。これらの問題に対し本研究はロール形状の金型をEB露光方式で微細加工し、更にその微細加工したロールより増幅させ大きなロール形状の金型を作成する技術の構築をし、テスト用ロールインプリント装置を開発し実証実験を行う研究開発である。

開発した技術のポイント

一般的な実験室レベルでの設備により微細ロール金型の増幅技術を開発
・ロール形状でのEB(Electron Beam)露光技術の構築
→小ロール(直径φ30mm×30mm)上での転写
・小ロールを増幅させ大ロールへの転写技術の開発
→約φ30mm×30mmの小ロールから約φ150mm×90mmロールへの転写
(新技術)
小ロール金型からの転写
(特徴)
・微細な金型の製作が可能に
・小ロール金型からの転写だから安価
・大面積への転写が簡単に行える
・インプリント方式における量産化が可能

具体的な成果

・200nmのラインを露光するEB露光装置を開発
‐ごく一般的な電子顕微鏡内に取り付けられるEB露光装置を開発
‐その装置を使用し小ロール金型上に200nmのライン露光を実現
・小ロールから大ロールへの転写による金型を作成
‐ロール転写装置を開発し、μm単位の転写技術を確立
‐金型ロールめっき装置を開発し、ロール金型上に薄膜めっきを形成したのち薬液でリフトオフし金型を作製
‐新たに開発した表面改質装置を使用し金型表面に樹脂を塗布
・大ロールでのインプリント実証により500nmのパターン転写を実現
‐ロールインプリント装置を開発
‐大ロールのフィルム金型からフィルムへの転写実験を実施、500nmのパターン転写が実現
‐これらの技術を総合し、ナノインプリント装置微細ロール金型の増幅技術を構築

知財出願や広報活動等の状況

・論文:丸山祐貴「HSQを用いた石英ロールへの微細パターンの描画とRR, RTR転写」(H23.2.2)
・出展:国際ナノテクノロジー展(H30.2)

研究開発成果の利用シーン

ナノインプリント用ロール金型を用いて製作した無反射フィルムは、液晶ディスプレー内に用いられ、従来型に比べ反射率を1%程度に制御でき、映り込みや透明感が向上。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・実用化に成功、H25年度の事業化に向け活動中
・試作機及び基本サンプルあり。製作工程のデモンストレーションを実施

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

・精度向上:反射率軽減による画像精度の向上
・低コスト化:金型製作費用の低減による低コスト化
・複雑形状化:複雑形状の作成試験が可能になり、様々な試作開発に対応

今後の実用化・事業化の見通し

試験研究装置の販売に向け、共同研究を実施中
・事業で開発した装置により補完研究を行った結果、ナノパターンの作成が可能になり、デモンストレーションを川下企業等に紹介している。
・一時のインプリントブームが去ったが、新たなテーマにおいて各大学などより製品の納入、技術提供などを実施している。

実用化・事業化にあたっての課題

これまでの製法による研究が進まず、最終製品化を実施する企業が少ない。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 三井電気精機株式会社
事業管理機関 公益財団法人千葉県産業振興センター
研究等実施機関 吉野電化工業株式会社
学校法人東京理科大学
アドバイザー 富士フィルム株式会社東洋合成工業株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 三井電気精機株式会社(法人番号:6040001071543)
事業内容 機械製造業
社員数 19 名
本社所在地 〒278-0015 千葉県野田市西三ヶ尾233-10
ホームページ http://www.mitsuiec.co.jp
連絡先窓口 営業部部長 三井保宏
メールアドレス yasuhiro.mitsui@mitsuiec.co.jp
電話番号 04-7125-5761