小型熱ナノインプリント装置用マイクロヒータの開発

小型热纳米压印装置微型加热器的研制

• 批准号: 25917015
• 负责人: 庄司 大
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25917015/
• 关键词: ナノインプリント; ヒータ

研究目的 : ナノインプリントとはモールド表面に刻まれた微細な凹凸パターンを樹脂に転写する技術である。樹脂の軟化に熱を用いるが、従来は装置の外部から熱を加えていたため熱のロスが多く問題であった。そこで小型のヒータを製作して装置の内部に設置し、装置内部から直接試料を加熱することで熱のロスの低減させることを目的とする。研究方法 : 装置内部に設置するヒータはガラス基板上に銅のヒータ線を配線した抵抗加熱式ヒータとした。装置内に収めるためにヒータの大きさは20*20*1mmとした。また、装置内にヒータを設置してナノインプリントを行うとヒータごと加圧することになるため、試料を破損させないためにヒータ面をフラットにする必要があった。そこでヒータ線の製作には半導体プロセス技術を利用した。本技術を用いるとnmオーダーの精度で加工ができるためヒータ面を極めてフラットにできる。抵抗加熱式ヒータのヒータ抵抗は5～50Ωが適当な値である。その抵抗値を得られるようにヒータ線の厚み、幅、総延長を計算で求めたところそれぞれ1μm、1mm、240mmであったためその寸法でヒータ線を製作した。研究成果 : 製作したヒータのヒータ抵抗は14.4Ωであり、抵抗加熱式ヒータとしては適当な抵抗値であった。ヒータに電圧を印加し、電圧上昇とともにヒータ温度が上昇することを確認し、また200℃まで問題なく加熱できることを確認した。製作したヒータを用いてナノインプリント実験を行い、適正にパターンを転写できることを確認した。また、ヒータ面はRa=0.037μmと極めてフラットであるためナノインプリントの加圧による基板の損傷は起こらなかった。1回のナノインプリントで発生する熱量は、従来の装置外部から加熱する方法では206kJであったが本研究で確立した装置内部から加熱する方法では12kJであり、94%の熱量を削減できた。

Research purpose: Naomi Printon is a technology for writing fine bumps and recesses on the surface of a metal plate with resin. The resin softens and heats up. The resin softens and heats up. The resin softens and heats up. For the purpose of making small samples, the internal setting of the device, the direct heating of the sample, and the reduction of heat Research method: Set up the internal structure of the device to resist the heating of the copper wire on the substrate Inside the device, there are 20*20*1mm holes. The device is equipped with a large number of accessories. The production of semiconductor technology is the first step. The technology is used for machining with precision. Resistance to heating is 5~50Ω. The thickness, amplitude and extension of the line are calculated by using the method of 1μm, 1mm and 240mm respectively. Research results: Production of The voltage rises and the temperature rises. Make sure you are in the right place. The damage to the substrate starts when the voltage is applied. 1. The heat generated from the heat source outside the device is 206kJ. This study establishes that the heat generated from the heat source inside the device is 12kJ. 94%.

项目成果

小型熱ナノインプリント装置用マイクロヒータの開発

小型热纳米压印装置微型加热器的研制

• 发表时间: 2014
• 期刊: 平成25年度核融合科学研究所技術研究会予稿集
• 作者: S. Yamamoto;S. Watanabe;K. Komada;D. Sakaguchi;H. Ueki and M. Ishida;K. Komada;K. Komada;K. Komada;庄司大
• 通讯作者: 庄司大

小型ナノインプリント装置用ヒータの製作とその温度制御

小型纳米压印器件加热器的制作及其温度控制

• 发表时间: 2014
• 期刊: 平成26年度北海道大学総合技術研究会要旨集
• 作者: S. Yamamoto;S. Watanabe;K. Komada;D. Sakaguchi;H. Ueki and M. Ishida;K. Komada;K. Komada;K. Komada;庄司大;庄司大
• 通讯作者: 庄司大