平成２５年度ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー研究活動報告書研究開発課題代表者（所属・職名・氏名）マテリアルサイエンス研究科教授下田達也研究開発課題名ナノレオロジープリンティング技術による実用電子デバイスの研究（研究開発期間）（平成２５年度～２７年度）１．研究開発課題の概要ナノレオロジープリンティング（n-RP）の実用化技術開発に関して、平成22年度～24年度の活動により、実用化に向けた装置の設計・製作、その導入と立ち上げ、そして実用デバイス作製への課題が抽出された。その課題から、特に次にあげる3課題の解決を目指す。 1）実用スループットの確保、パターン精度の向上、モールドの耐久性の実証 2）ロールtoシート法によるディスプレイ用画素と回路の作製研究 3）n-RP法によるMEMS素子ならびにコンデンサチップの試作研究２．研究成果（途中年度の場合は進捗状況） 1）実用スループットの確保、パターン精度の向上、モールドの耐久性の実証 ①プレヒート方式の開発 n-RPの基本プロセスは200℃前後の温間で型押し加工することである。この機能を既存のロールt oシート装置に付加する方法を検討した。その結果、下図のような、ローラの進行方向に予備加熱用ヒータを持たせる機構を採用し、特許出願(特願2013-249535)をH25年12月2日に済ませた。この加熱機構は熱伝導シミュレーションにより効果も確認した。プレヒートロールtoシート装置プレヒートの概念図このプレヒートの温度制御を適切に行うことでスループットも向上できる。 ②モールド基板の固定方法パターン精度を向上させ、モールドの耐久性を得るため、特に、モールドと基板の固定方法について種々検討した。その結果、接着方法を工夫することにより、アライメント精度(±10μm)が得られた。デバイス作製のための当面の目標値をクリアした。モールド接着剤接着剤によるモールド基板固定方法基板 ③超高精度アライメント技術の開発アライメント機能とプレス機能を分離したRoll to sheet 方式インプリントシステムを採用して、高圧力、高温度、大面積の条件で、インプリント時にサブミクロン(±0.5μm) の超高精度位置合わせを実現させる方式を開発した。 (特許登録済特願2012-531913) 2）ロールtoシート法によるディスプレイ用画素と回路の作製研究 ①微細パターンの開発画素及び回路に使用される各種酸化物材料についてn-RP法による微細パターン形成について開発した。 n‐RP 微細パターニング開発絶縁材料半導体材料導電材料ガラス基板フレキシブル基板(PI) on 残膜処理 RTA 低圧プラズマエッチングナノ低温焼成アライメントインプリント大気圧プラズマナノインプリントアライメント装置ホットプレートインクジェットスリットコータースピンコート製膜プロセス ZrO, LaZrO, SiO2,LaO IZO, InO RuO, ITO 高温焼成 14 n‐RP 酸化物パータンの形成例酸化ジルコニウム(ZrO)パターン A5サイズガラス基板酸化ルテニウム(RuO)パターン 50um フレキシブル基板 t = 38nm, ρ= 3.5 × 10‐5Ωcm Koyama et,al, Proceedings of the 20th IDW, 1522-1525, 2013 15 この成果は、H26年3月にIDWで発表しました。 Koyama et,al, Proceedings of the 20th IDW, 1522-1525, 2013 ３．関係論文ＥＲＡＴＯ下田プロジェクトの関係論文は下記のホームページにリストアップされています。参考にしてください。 http://www.jst.go.jp/erato/shimoda/index.html （作成に当たっての注意）・研究開発課題の概要及び研究成果については、先端科学技術研究調査センターのホームページに掲載予定のため公表可能な範囲で記入すること。・２ページ以上４ページ以下（図表、写真等を含む）にまとめること。・特許の出願番号、発明の名称等、実用化・製品化されたものがある場合は、その名称を挙げること。・起業化まで進んだ場合は、その旨記載すること。