JP2009509331A - ナノ成形法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
本発明はナノ成形法に関するものである。
nmの寸法を有する構造を加工するための新規技術は、ナノ科学及び技術の進歩に非常に重要である。より小さな電子機器及び生物学的解析装置に対する要求が増すにしたがい、そのような機器を作製するために加工方法を改善する必要性が生じている。この方法は、電子、磁気、機械、及び光学機器、並びに生物学的及び化学的解析機器の製造に利用することができる。この方法を用いて、例えば、超小型回路の特徴及び構造、並びに光導波路及び部品の構造及び動作特徴を規定することができる。
ナノ成形法には、7nm未満の特徴サイズを複製するインプリント法が含まれる。ナノ成形法のエッジ粗さは、複製された特徴が2nm未満である。ナノ成形法には、以下の工程:a)その上にナノスケールの特徴を形成させた第1の基板を形成し;b)少なくとも1種のポリマーを第1の基板へ流し込み;c)少なくとも1種のポリマーを硬化させて鋳型を形成し;d)第1の基板から鋳型を取り外し;e)その上に成形材料を適用した第2の基板を準備し;f)鋳型を第2の基板へ押し付けて成形材料を鋳型の形状と一致させ;g)成形材料を硬化させ;そしてh)第1の基板の複製を示す硬化した成形材料を有する第2の基板から鋳型を取り外す、ことが含まれる。
図1に本発明のナノ成形法を図示する。本方法には、以下の工程:a)その上にナノスケールの特徴を形成させた第1の基板を形成し;b)少なくとも1種のポリマーを第1の基板へ流し込み;c)少なくとも1種のポリマーを硬化させて鋳型を形成し;d)第1の基板から鋳型を取り外し;e)その上に成形材料を適用した第2の基板を準備し;f)鋳型を第2の基板へ押し付けて成形材料を鋳型の形状と一致させ;g)成形材料を硬化させ;そしてh)第1の基板の複製を示す硬化した成形材料を有する第2の基板から鋳型を取り外す、ことが含まれる。
カーボン・ナノチューブ原版の調製: 100nmの厚いSiO2層(熱成長させた)を有するシリコン・ウエハーは、基板にSWNTを成長させた。脱イオン水にて容量比1:1000で希釈したフェリチン触媒(アルドリッチ)をウエハー上に成形した。次にこのウエハーを直ちに石英管炉中に800℃にて2分間置いた後、水素ガスを用いて900℃にて1分間浄化した。石英管を通してメタン(500cm3/秒(sccm))及び水素(75sccm)を900℃にて10分間流すことにより、SWNTを成長させた。
上記技術に照らして、本発明の多くの改変及び変形が可能である。したがって、添付の特許請求の範囲内で、具体的に記載した以外に本発明を実施できることが理解されるべきである。
Claims (19)
- エッジ粗さが2nm未満の複製を作製可能なインプリント法を含むナノ成形法。
- インプリント法が、最小側部寸法が7nm未満の少なくとも1つの特徴を複製可能である、請求項1に記載のナノ成形法。
- 物質の山から谷までの表面粗さによって測定した固有の表面粗さが2nm未満である、請求項1に記載のナノ成形法。
- 物質の山から谷までの表面粗さによって測定した固有の表面粗さが2nm未満である、請求項2に記載のナノ成形法。
- 以下の工程:
a)その上にナノスケールの特徴を形成させた第1の基板を形成し;
b)少なくとも1種のポリマーを第1の基板へ流し込み;
c)少なくとも1種のポリマーを硬化させて鋳型を形成し;
d)第1の基板から鋳型を取り外し;
e)その上に成形材料を適用した第2の基板を準備し;
f)鋳型を第2の基板へ押し付けて成形材料を鋳型の形状と一致させ;
g)成形材料を硬化させ;
h)第1の基板の複製を示す硬化した成形材料を有する第2の基板から鋳型を取り外す、
ことを含む、請求項1に記載のナノ成形法。 - 少なくとも1種のポリマーを流し込む工程及び硬化させる工程が、以下の工程:
a)第1のポリマーを第1の基板へ流し込み;
b)第1のポリマーを部分的に硬化させ;
c)第2のポリマーを第1のポリマーへ適用し;
d)第1及び第2のポリマーを硬化させて複合鋳型を形成する、
ことを含む、請求項5に記載のナノ成形法。 - 第1のポリマーがh−ポリジメチルシロキサンを含む、請求項6に記載のナノ成形法。
- 第2のポリマーがs−ポリジメチルシロキサンを含む、請求項6に記載のナノ成形法。
- 第1の基板が2nmより大きい寸法を有するナノスケールの特徴を有する、請求項5に記載のナノ成形法。
- 寸法が2〜80nmである、請求項9に記載のナノ成形法。
- 寸法が2〜7nmである、請求項9に記載のナノ成形法。
- 第1の基板を形成する工程が、シリコン・ウエハー上に単層カーボン・ナノチューブを形成することを包含する、請求項5に記載のナノ成形法。
- 成形材料が光硬化性材料を含む、請求項5に記載のナノ成形法。
- 光硬化性材料が、ポリウレタン又はビニル官能性モノマーから成る群より選択される、請求項13に記載のナノ成形法。
- 複製の寸法を検証する工程を更に含む、請求項5に記載のナノ成形法。
- 検証する工程が:
a)第1の基板の垂直寸法を測定し;
b)複製の垂直寸法を測定し;
c)第1の基板及び複製の垂直測定値を比較する、
ことを包含する、請求項15に記載のナノ成形法。 - 垂直寸法が原子間力顕微鏡法によって測定される、請求項16に記載のナノ成形法。
- 検証する工程が:
a)第1の基板の側部寸法を測定し;
b)複製の側部寸法を測定し;
c)第1の基板及び複製の側部測定値を比較する、
ことを包含する、請求項15に記載のナノ成形法。 - 側部寸法が透過電子顕微鏡法によって測定される、請求項18に記載のナノ成形法。
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