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ナノインプリントの技術と開発戦略

  • Development Strategy of Nanoimprint Lithography
★ ナノインプリント技術を61(一部本書独自の呼称)に分類,解析!
★ 基礎技術から応用まで3,577件の特許公報を精査,出願人(法人,個人)数は国内310,外国320!
★ 大学・研究所出願,特許公報一覧,登録番号対照,主要パテントファミリーなど,豊富なデータを満載!

商品コード: Z0195

  • 監修: (編集)(株)シーエムシー出版/(制作協力)クレストン
  • 発行日: 2011年5月
  • 価格(税込): 86,400 円
  • 体裁: A4判,373ページ
  • ISBNコード: 978-4-7813-0306-2

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  • ナノインプリント/リソグラフィー/微細加工/微細パターン/金型/モールド/エンボス/レジスト/熱可塑性樹脂/光硬化性樹脂/PDMS/半導体/μTAS/MEMS

刊行にあたって

 半導体デバイスや記録媒体,光学デバイスから電子ディスプレイ,μTAS・MEMSまで,微細パターン形成技術は基幹的な工業技術となっている。より微細でより簡易なパターン形成加工技術の確立が求められてきた。
 「ナノインプリントリソグラフィー」というナノサイズの微細凹凸パターン形成技術が,S.Y.Chouらにより提唱されたのは,1996年である。同技術はプレス装置を用いた従来のホットエンボス技術を,リソグラフィーに応用したものである。今までの代表的なリソグラフィー技術であるフォトリソグラフィーにおける露光・現像工程を不要とし,大幅なプロセスの簡略化が図られる。さらに紫外線利用のフォトリソグラフィー以上に超微細な凹凸パターンの形成を可能とするものだった。その革新性は,世界を驚嘆させた。
Chouらによる提唱から10余年にすぎない今日,すでにナノインプリント装置も発売され,多くの関連新技術も次々と提案され,技術開発は全世界的な動きとなっている。
 微細加工技術は日本企業が得意とするものであり,それを支える周辺産業も充実している。多くの研究機関,大学,企業の取組みも活発になっている。ナノインプリント産業が日本の基幹産業の一翼として,また日本ならではの先進技術として発展することが期待される。
 本書は,熱ナノインプリント,光ナノインプリント,およびマイクロコンタクトプリントなどの基幹技術に止まらず,そこから派生する数多くの提案技術にも注目し,関連特許公報の精査,解析により,ナノインプリント技術の発展の全貌を明らかにするとともに,今後の展望をみたものである。関連産業に携わる企業の方々,研究に関わる方々,これらの技術に注目されている方々に本書のご一読をお勧めする。

目次

第1編 ナノインプリントの技術と展開   
1章 ナノインプリントの開発
1 微細凹凸パターン形成方法
(1)型転写法
[1]射出成形法
[2]プレス成形法
[3]注型成形法
(2)フォトリソグラフィ
2 ナノインプリントの開発と技術
(1)熱ナノインプリント
(2)光ナノインプリント
(3)ソフトリソグラフィ
3 ナノインプリント技術の分類と種類
4 ナノインプリントの応用
[1]IT,エレクトロニクス関連
1)記録媒体
2)半導体デバイス
3)光・光デバイス 
4)電子ディスプレイ
[2]バイオ,ライフサイエンス関連
[3]環境,エネルギー関連
5 ナノインプリントの関連文献

第2編 ナノインプリントの特許動向の概要 
2章 特許動向の解析と概要
1 関連特許の調査解析対象
(1)調査解析の対象
(2)関連用語
2 特許動向の概要
(1)ナノインプリント特許の分類別件数推移
(2)ナノインプリント特許の分類別件数構成比
3 主要特許とパテントファミリー

第3編 ナノインプリントの技術と特許動向
3章 熱ナノインプリント
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
[1]転写方法
1)プレス方法
2)加熱,冷却条件
3)転写層のプレス加工
[2]離型方法
(2)転写材料
[1]樹脂
[2]添加剤
[3]物性
[4]複層転写層
(3)モールド
[1]形状
1)凹凸形状
2)湾曲モールド
3)円筒状モールド
[2]特性
[3]被覆層
[4]複層構造
[5]作成方法
1)成膜・離型
(a)注型成形
(b)乾式成膜
(c)湿式成膜
2)エッチング加工
3)直接加工
(4)離型剤
1)有機系
2)無機系
(5)転写装置
[1]複数のモールド,基板
[2]プレス装置
1)圧縮緩衝装置
2)プレス条件の設定
[3]加熱・冷却装置
1)加熱装置
2)冷却装置
[4]モールド・基板支持部材
1)モールド支持部材
2)基材支持部材
3)モールド,基材支持部材
[5]周辺制御装置・機構
1)位置制御
2)傾き制御
3)駆動制御
(6)応用
[1]IT,エレクトロニクス関連
1)記録媒体
(a)磁気記録媒体
(b)光記録媒体
(c)磁気・光記体
2)光デバイス
3)電子ディスプレイ
(a)LCD
(b)EL
(c)FED
4)光デバイス
(a)発光素子
(b)照明装置
(c)フォトニック液晶
(d)偏向子
(e)遮光フィルム
5)その他
(a)インクジェットヘッド
(b)導電性回路
(c)異方性導電層
[2]バイオ,ライフサイエンス関連
1)マイクロ化学・バイオチップ
(a)マイクロ流路システム
(b)マイクロアレイチップ
2)化学・バイオセンサ
3)医療機器・機材
[3]環境,エネルギー関連

4章 光ナノインプリント
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
[1]転写方法
[2]転写材料の塗布
1)塗布方法
2)塗布領域の制御
3)塗布後の処置
[3]プレス方法
1)ソフトプレス
2)加振プレス
3)光照射方法
(2)転写材料
[1]転写材料
1)ラジカル重合タイプ
2)カチオン重合タイプ
3)ラジカル重合またはイオン重合タイプ
(a)(メタ)アクリレート系
(b)エポキシ系
(c)環化重合系
[2]添加剤
[3]材料特性
[4]転写層上の機能層
(3)モールド
[1]形状
1)凹凸形状
2)全体形状
3)非平板モールド
[2]材料
[3]被覆層
[4]複層構造
[5]補助構造
[6]作成方法
1)無機系モールド 
2)樹脂系モールド
[7]周辺部材
(4)転写装置
[1]転写材料の塗布装置
[2]位置決め装置,機構
[3]光照射装置
(5)転写後の処理
(6)応用
[1]IT,エレクトロニクス関連
1)記録媒体
(a)磁気記録媒体
(b)光記録媒体
2)半導体デバイス
3)電子ディスプレイ
4)光デバイス

5章 超音波支援型熱ナノインプリント
1 概要
2 特許展開

6章 電磁波支援型熱ナノインプリント
1 概要
2特許展開

7章 常温ナノインプリント
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)転写装置
(3)応用

8章 溶媒補助型ナノインプリント
1 概要
2 特許展開

9章 加圧気体浸透型ナノインプリント
1 概要
2 特許展開

10章 近接場光型光ナノインプリント
1 概要
2 特許展開

11章 定温ナノインプリント
1 概要
2 特許展開

12章 フォトリソグラフィ複合型光ナノインプリント
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)転写材料
(3)モールド
(4)応用

13章 ドライフィルムレジスト型ナノインプリント
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)転写材料
(3)応用

14章 軟化剤除去型ナノインプリント
1 概要
2 特許展開

15章 モールド分解型ナノインプリント
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)モールド

16章 フレキシブルナノインプリント
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)応用

17章 高温焼成型ゾルゲルナノインプリント
1 概要
2 特許展開
(1)転写材料
(2)モールド
(3)応用
[1]IT,エレクトロニクス関連
[2]環境,エネルギー関連

18章 室温ナノインプリント
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)転写材料
(3)転写装置
(4)応用
[1]IT,エレクトロニクス関連
1)記録媒体
2)電子ディスプレイ部品
[2]バイオ,ライフサイエンス関連

19章 光硬質型室温ナノインプリント
1 概要
2 特許展開

20章 乾燥膜刻印型ナノインプリント
1 概要
2 特許展開

21章 樹脂溶出型リソグラフィ
1 概要
2 特許展開

22章 キャビティ内重合型リソグラフィ
1 概要
2 特許展開

23章 硬質モールド型毛細管マイクロモールド(硬質型MIMIC)
1 概要
2 特許展開

24章 硬質モールド型毛細管力リソグラフィ(硬質M型CFL)
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)モールド

25章 ギャップ充填型毛細管力リソグラフィ
1 概要
2 特許展開

26章 リバーサルナノインプリント
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)応用

27章 ナノキャスティング
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)転写材料
(3)モールド

28章 液状転写層型ナノキャスティング
1 概要
2 特許展開

29章 硬質モールド型マイクロコンタクトプリント(硬質M型μCP)
1 概要
2 特許展開

30章 カソードトランスファー
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)転写材料

31章 無機薄膜型リバーサルナノインプリント
1 概要
2 特許展開

32章 コールドウェルディングリソグラフィ
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)応用

33章 堆積型リソグラフィ
1 概要
2 特許展開

34章 静電引力型リソグラフィ
1 概要
2 特許展開

35章 Aレジストナノインプリント/共通
1 特許展開
(1)転写技術
[1]プレス方法
1)流体圧力プレス
2)磁力プレス
3)慣性圧力プレス 
4)超音波振動プレス
[2]モールドの圧入構造
[3]モールド,基板の組合わせ
1)複数種のモールド
[4]離型方法
(2)転写材料
[1]転写材料
[2]転写層
1)形状
2)複層構造
3)転写層の加工処理
(3)モールド
[1]材料
[2]形状
1)凹凸形状
2)表面粗さ
3)断面形状
4)凹凸領域の周辺形状
5)多版型モールド
[3]被覆層
[4]複層構造
[5]補助構造体
[6]作成方法
1)モールド原盤利用
(a)インプリント単独
(b)後工程/エッチング
(c)後工程/めっき成膜
(d)後工程/その他
2)モールド原盤非利用
(a)電子線リソグラフィ
(b)その他リソグラフィ
(c)関連技術
3)非レジストリソグラフィ
(a)陽極酸化
[7]修復,クリーニング
1)修復
2)切断加工
3)クリーニング
(4)離型剤
[1]有機系
[2]無機系
(5)転写装置
[1]転写材料関連
1)転写材料の供給 
2)転写材料の充填,検査
3)パターン層の検査
[2]モールド関連
1)形状の検査,計測
2)モールド支持
3)位置合わせ(平行調整)
4)位置合わせ(距離調整)
5)モールドの傾き計測
6)プレス
[3]基板支持関連
1)支持部材
[4]圧力環境
[5]離型関連
[6]その他
1)エネルギー供給 
2)関連工程の組み合わせ
(6)離型後の処理
1)変性処理
2)凸部の加工,補修
(7)応用
[1]IT,エレクトロニクス関連
1)記録媒体
(a)磁気記録媒体
(b)光記録媒体
2)半導体デバイス
(a)半導体デバイス
(b)電界効果トランジスタ
(c)薄膜トランジスタ
(d)メモリ素子・装置
3)電子ディスプレイ
(a)LCD
(b)EL
(c)電気泳動表示装置
(d)プラズマディスプレイ
4)光・光学デバイス
(a)半導体発光素子
(b)光導波路
(c)フォトニック液晶
(d)偏光素子
(e)位相差・波長素子
(f)回折素子
5)その他
(a)インクジェットヘッド
(b)物理センサ
(c)露光用マスク
[2]バイオ,ライフサイエンス関連
1)マイクロ化学・バイオチップ
(a)マイクロ流路システム
(b)マイクロアレイチップ
2)化学・バイオセンサ
(a)化学センサ
(b)バイオセンサ
(c)化学またはバイオセンサ
3)医療機器等
(a)マイクロニードル
[3]環境,エネルギー関連
1)燃料電池
[4]その他
1)配線基板
2)多孔質構造体

36章 直接ナノインプリント
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)転写材料
(3)モールド
(4)応用
[1] 汎用微細構造体
1)多孔性陽極酸化膜
[2]IT,エレクトロニクス関連
1)記録媒体
2)電子デバイス
3)電子ディスプレイ部品
4)光部品
[3]バイオ,ライフサイエンス関連

37章 加熱型直接ナノインプリント
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)転写材料
(3)モールド
(4)転写装置
(5)応用
[1]汎用微細構造体
[2]IT,エレクトロニクス関連
1)記録媒体
2)電子ディスプレイ部品
3)光通信部品

38章 静電引力型直接ナノインプリント
1 概要
2 特許展開

39章 AレジストナノインプリントとB直接ナノインプリント/共通
1 特許展開
(1)転写技術 
(2)モールド
[1]材料 
[2]形状
[3]複層構造
[4]表面特性
[5]製造方法
[6]補修,洗浄
(3)転写装置
(4)応用
[1]汎用微細構造体
[2]IT,エレクトロニクス関連
1)記録媒体
[3]環境・エネルギー関連

40章 マイクロコンタクトプリント(μCP)
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)転写材料
(3)モールド
[1]材料
[2]形状,構造
1)凸部形状
2)面形状
3)構造
[3]表面処理・加工
[4]作成方法
(4)転写装置
(5)応用
[1]IT,エレクトロニクス関連
1)記録媒体
(a)光記録媒体
2)半導体デバイス
(a)半導体デバイス
(b)有機半導体デバイス
(c)有機電界効果トランジスタ
(d)有機薄膜トランジスタ
3)電子ディスプレイ
(a)LCD
(b)有機EL
4)光デバイス
(a)発光素子
5)その他
(a)インクジェットヘッド 
(b)圧電素子 
(c)マイクロレンズアレイ
(d)コンタクトレンズ
(e)ナノワイヤ
(f)導電パターン 
(g)隔壁
[2]バイオ,ライフサイエンス関連
1)マイクロ化学・バイオチップ
(a)マイクロ流路システム
(b)マイクロ化学チップ
2)化学・バイオセンサ
(a)化学センサ
(b)バイオセンサ
3)医療用部材
[3]環境・エネルギー関連
1)燃料電池 
2)太陽電池
[4]その他
1)電極パターン
(a)直接形成・加工
(b)マスク材利用
2)撥液性,親液性パターン

41章 マイクロトランスファーモールド
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術 
(2)応用

42章 ナノトランスファープリント(μTM)
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)応用

43章 ガス圧支援型マイクロコンタクトプリント
1 概要
2 特許展開

44章 毛細管マイクロモールド
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)モールド
(3)応用
[1]IT,エレクトロニクス関連
[2]バイオ,ライフサイエンス関連
[3]その他

45章 溶媒促進マイクロモールド

46章 毛細管力ソグラフィ
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)応用

47章 エッジトランスファーリソグラフィ
1 概要
2 特許展開

48章 加圧充填型ソフトリソグラフィ

49章 レプリカモールド
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)応用
[1]IT,エレクトロニクス関連
[2]バイオ,ミカルス関連

50章 リキッドエンボス
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)転写材料
(3)応用
[1]汎用微細構造体
[2]IT,エレクトロニクス関連

51章 リフトアップリソグラフィ
1 概要
2 特許展開

52章 ディーカルトランスファーリソグラフィ
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)応用

53章 フォトリソグラフィ複合型ソフトリソグラフィ
1 概要
2 特許展開

54章 近接場位相シフトリソグラフィ
1 概要
2 特許展開

55章 表面改質型ソフトリソグラフィ
1 概要
2 特許展開

56章 Cソフトリソグラフィ/共通
1 特許展開
(1)転写技術
(2)モールド
[1]材料
[2]形状,構造
[3]作成方法
[4]補助部材
(3)応用
[1]汎用微細構造体
[2]IT,エレクトロニクス関連
1)半導体デバイス
(a)有機電界効果トランジスタ
(b)有機薄膜トランジスタ
2)光デバイス
3)電子ディスプレイ
[2]バイオ,ライフサイエンス関連
1)マイクロ化学・バイオチップ
(a)マイクロ流路システム
(b)マイクロアレイチップ
2)化学・バイオセンサ
3)医療機器・機材
[3]環境,エネルギー関連

57章 AレジストナノインプリントとCソフトリソグラフィ/共通
1 特許展開
(1)転写材料
(2)モールド
(3)転写装置
(4)応用
[1]汎用微細構造体
[2]IT,エレクトロニクス関連
1)記録媒体
2)電子デバイス
3)光デバイス
4)電子ディスプレイ
[3]バイオ,ケミカルス関連
1)マイクロバイオ・化学チップ
(a)マイクロ流路システム
(b)バイオチップ
[4]環境・エネルギー関連

58章 化学的変性型リソグラフィ
1概要
2特許展開

59章 ナノ電極リソグラフィ
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)転写材料
(3)モールド
(4)転写装置
(5)応用

60章 帯電リソグラフィ
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術 
(2)モールド
(3)応用

61章 磁性変性型リソグラフィ
1 概要
2 特許展開

62章 結晶性変性型リソグラフィ
1 概要
2 特許展開

63章 加圧相変性型リソグラフィ
1 概要
2 特許展開

64章 プラズマエッチング型リソグラフィ
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術

65章 光触媒リソグラフィ
1 概要
2 特許展開
(1)転写技術
(2)応用

66章 燃焼除去型リソグラフィ
1 概要
2 特許展開

67章 昇華除去型リソグラフィ
1 概要
2 特許展開

第4編 主要企業の特許展開   
68章 主要企業の特許展開
[1]セイコーエプソン
[2]キヤノン
[3]東芝
[4]TDK
[5]リコー
[6]富士フイルム
[7]凸版印刷
[8]フィリップス
[9]富士ゼロックス
[10]パナソニック

69章 大学研究者の出願動向
第5編 関連特許公報一覧    

70章 関連特許公報一覧
[1]調査解析テーマと対象範囲と対象期間
[2]関連特許公報一覧の作表基準
[3]年別公開・公表・再公表特許公報一覧
[4]年別公開特許-特許番号対照
[5]特許番号-公開・公表・再公表特許対照
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