イオン液体を用いた温度応答性ゲルレジストのナノデバイス応用

离子液体温度响应凝胶抗蚀剂的纳米器件应用

• 批准号: 24510174
• 负责人: 横山 義之
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: Toyama Industrial Technology Center,
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24510174/
• 关键词: 温度応答性ゲル; レジスト; ナノインプリント; イオン液体; 微細加工

これまでに、温度応答性高分子に光架橋性を付与することで、フォトレジストのように光で微細パターニングでき、さらに、温度によって微細パターンが可逆的に変形する温度応答性ゲルレジストを開発してきた。しかし、このレジストは、水存在下でしか変形できず、加工サイズもμmオーダーと大きいため、細胞チップのようなバイオ分野での利用に限られていた。本研究では、熱ナノインプリント法を用いてnmオーダーの微細パターンを形成でき、水のかわりにイオン液体を用いることで、長期の乾燥・真空下でもパターン変形できる温度応答性ゲルレジストの開発を試みた。これにより、光学・電子分野での利用が期待される。昨年度までに、イオン液体（1-Ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide）中で、“低温で収縮し高温で膨潤する”温度応答性ゲルレジストを合成し、性能を評価してきた。これは、Poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm)をベースに熱架橋を付与した化学組成である。また、それとは逆の“低温で膨潤し高温で収縮する” 温度応答性ゲルレジストの開発を試みた。具体的には、Poly(benzylmethacrylate)（PBzMA）をベースに熱架橋性を付与したものである。今年度は、これらのゲルレジストの化学構造を改良し、液体中での応答温度の精密な変更・制御技術を開発した。また、ゲルレジストのナノスケールでの温度応答挙動（形状変化や弾性率変化）を、液中SPM観察により明らかにした。温度制御により、収縮状態にした温度応答性ゲルレジストの弾性率は高い値（100MPa前後）を示したのに対し、膨潤状態にした場合は低い値（数MPa程度）を示した。温度制御によって、可逆的な形状変化だけでなく大きな弾性率変化も引き起こせることが確認できた。また、新たなナノパターン形成技術として、ナノファイバー化したゲルレジストの微細パターニングにも試み、液体中での温度応答性の評価を行った。

The temperature responsive polymer is capable of providing optical bridging properties, and the temperature responsive polymer is capable of providing optical bridging properties. In the presence of water, there is a change in shape, processing, and utilization of cells. In this study, the heat transfer method was used to form fine particles, water transfer, liquid transfer, long-term drying, vacuum transfer, temperature transfer and development. Optics and electronics are expected to be used in this field. In the past year, the liquid (1-Ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) has been evaluated for its temperature response,"shrinkage at low temperature and expansion at high temperature." Poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm) is a thermal bridging agent and has a chemical composition. In addition, the temperature response of the "low temperature expansion and high temperature contraction" and the development of the "high temperature" test. Specifically, Poly(benzylmethacrylate)(PBzMA) is a thermal bridging agent. This year, the chemical structure of the liquid is improved, and the precise temperature control technology of the liquid is developed. The temperature response (shape change and property change) of the liquid SPM detection is obvious. Temperature control, shrinkage state, temperature response rate, high temperature (around 100MPa), low temperature (several MPa) Temperature control, reversible shape change, large temperature change rate change, confirmation New technologies for the formation of liquid crystals and the evaluation of temperature response in liquid crystals

项目成果

感光性組成物およびパターン付き基板

光敏组合物和图案化基材

• 发表时间: 2014

温度応答性ゲルナノファイバーの光パターニング技術の開発

温度响应凝胶纳米纤维光学图案化技术的开发

• 发表时间: 2015
• 作者: 横山義之

温度応答性高分子を用いたバイオチップ

使用温度响应聚合物的生物芯片

• 作者: 横山 義之

イオン液体を用いた温度応答性ゲルレジストのナノデバイス応用

离子液体温度响应凝胶抗蚀剂的纳米器件应用

• 发表时间: 2015
• 期刊: 富山県工業技術センター研究報告書
• 作者: Kaori Abe;Eriko Obana;Yoshiko Hashimoto;Shouki Yatsushiro;Shohei Yamamura;Yasuo Shinohara;Yoshinobu Baba and Masatoshi Kataoka;木股雅章;横山義之
• 通讯作者: 横山義之

イオン液体を用いた温度応答性 ゲルレジストの微細パターン変形

使用离子液体的凝胶抗蚀剂的温度响应微图案变形

• 作者: 竹川智子;木股雅章 他;横山 義之
• 通讯作者: 横山 義之