定期刊行物

　トピックス　

《次世代市場トレンド》
●次世代ナノインプリント技術動向
～エポックメイキングな技術的ブレークスルーに
　先ず半導体微細化の壁を突き破り、光学やバイオなどへ

フォトリソグラフィーからナノインプリントへ
半導体製造におけるフォトリソグラフィー・プロセスは、フォトマスクと呼ばれる原版に描画された回路パターンを、露光装置を通して半導体基板上のレジストに転写し、エッチングマスクを形成する技術であり、これまでの半導体製造プロセスの中核技術として半導体産業の発展を支えてきた。
回路パターンの微細化の進展に対しては、露光する光源の波長を短くしたり、さらに、他のさまざまな技術を駆使することで対応してきたが、加工可能なパターン線幅は、原理的にも技術的にも限界に近づいてきている。
たとえば、最近では、複数回に分けて露光するマルチパターニング技術が実用化されているが、従来に比べ複雑かつ多くのプロセスを経ることから、コスト増の要因となっている。
つまり、半導体業界は、微細化の限界とコストアップという2つの側面から行き詰まりを経験しつつある。
そこに登場した新たな技術が、ナノインプリント・リソグラフィー（NIL：NanoImprint Lithography）技術である。
1995年当時、米国プリンストン大学のStephen Y.Chou 教授らによってはじめて提唱されたNIL法は、今日、微細構造を作るための比較的簡単で低コストの技術として期待を集めている。
NILプロセスは、ナノメートルスケールの微細な立体構造を施したパターンを有するテンプレートと呼ばれる原版を、事前に基板上に塗布したUV硬化型レジストに押し当てて型取りし、UV照射により硬化させることで微細パターンのエッチングマスクを形成させる技術である。NILはフォトリソグラフィーのような複雑な工程を必要とせず、テンプレートの立体構造パターンから直接エッチングマスクを転写するため、大幅な工程短縮およびコストダウンにつながる技術として期待されている。
NILは、装置が簡易で高スループットを追求することが可能なプロセスであるため、量産に適した微細加工技術としても期待されている。
さらに、アプリケーションの舞台は、半導体デバイスばかりにとどまらず、ストレージメディア、光学部材、バイオ・医療など多方面の分野で、実用化への取り組みが花開くものとみられている。

　内容目次　

《産業用センサーシリーズ》
●産業用センサーの動向　外界用①：超音波センサー関連市場（1）　（3～18ページ）
　　～非破壊検査用や車載用を中心に今後も需要が拡大しつつ、
　　　小型化・多素子型（フェイズド・アレイ式）の進展で新規需要も見込まれる～
　　1．はじめに
　　1-1．超音波センサーは3媒質全てで利用可能
　　【表1．固有音響インピーダンスと伝播速度の事例】
　　【表2．超音波応用製品の種類】
　　1-2．単素子型とアレイ型センサー
　　【表3．超音波センサーの種類と特徴】
　　【図1．受信器によるフェイズド・アレイ方式と小型アレイセンサの試作例】
　　1-3．超音波センサーの利用形態
　　【表4．超音波センシングの主要製品】
　　(1)水中超音波関連製品
　　(2)超音波診断関連製品
　　(3)非破壊検査関連製品
　　【表5．非破壊検査関連企業の売上高の内訳（JSNDIの実態調査より）】
　　(4)空中超音波関連製品
　　①FA/PA用超音波センサー
　　【表6．超音波センサーと光電センサーの特徴の比較】
　　②超音波計測機器
　　【図2．超音波せき式流量計と超音波レベル計の利用例】
　　③車載用超音波センサー
　　④屋内/屋外超音波センシング
　　【表7．屋内/屋外超音波センシングの主要事例】
　　2．超音波センサー関連市場の最新新動向
　　2-1．グローバル市場の概況
　　【図・表1．超音波センサー関連製品のWW市場規模推移・予測（金額：2016-2021年予測）】
　　【図・表2．超音波関連製品WW市場の内訳（金額：2016年）】
　　【図・表3．「水中超音波関連製品」に占める軍事・防衛系のWW市場比率（金額：2016年）】
　　【図・表4.「空中超音波関連製品」のWW市場内訳（金額：2016年）】

《次世代市場トレンド》
●マテリアルズ・インフォマティクス技術動向　（19～49ページ）
　　～材料開発の精度と効率性が格段に進歩し、
　　　短期間に目的の材料開発に到達できることが期待されている！～
　　1．マテリアルズ・インフォマティクスとは
　　2．MIの適用事例
　　2-1．低熱伝導材料開発事例
　　2-2．蓄電池材料開発事例
　　2-3．太陽電池材料開発事例
　　3．MIに関するビッグ・プロジェクト
　　3-1．JSTイノベーションハブ構築支援事業「情報統合型物質・材料開発イニシアティブ
　　（MI2I：Materials research by Information Integration Initiative）」
　　【図1．「情報統合型物質・材料開発イニシアティブ」の組織】
　　3-2．新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）
　　　　「超先端材料超高速開発基盤技術プロジェクト」
　　4．MIの海外動向
　　4-1．米国
　　4-2．欧州
　　4-3．アジア
　　5．MIの市場規模予測
　　【図・表1．素材産業の国内およびWW市場規模予測（金額：2020-2040年予測）】
　　【図・表2．素材産業の種類別国内市場規模予測（金額：2020-2040年予測）】
　　【図・表3．MIの国内およびWW市場規模予測（金額：2020-2040年予測）】
　　6．MIに係わる企業・研究機関の取組動向
　　6-1．株式会社アドバンスト・キー・テクノロジー研究所（AKT研究所）
　　6-2．国立大学法人お茶の水女子大学
　　6-3．国立大学法人九州大学
　　6-4．国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）
　　6-5．住友化学株式会社
　　6-6．ダッソー・システムズ・バイオビア株式会社
　　【図2．MIの情報基盤としてのデータ管理＆活用イメージの模式図】
　　【図3．「BIOVIA Pipeline Pilot」の模式図】
　　【図4．「BIOVIA Materials Studio」の模式図】
　　6-7．国立大学法人東京工業大学
　　6-8．国立大学法人東京大学
　　【図5．ケモ・インフォマティクスの考え方の模式図】
　　【図6．新規分子・材料の設計の際、逆解析が有効となることを示した模式図】
　　【図7．プロセス・インフォマティクスの考え方】
　　6-9．国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学
　　6-10．株式会社日立製作所
　　6-11．富士通株式会社
　　【図8．MIシステムとそれを実現するための富士通のソリューション】
　　【図9．MIをサポートする富士通の取り扱い製品・サービス一覧】
　　6-12．国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）
　　【図10．「情報統合型物質・材料開発イニシアティブ」の概念図】
　　6-13．横浜ゴム株式会社
　　6-14．国立研究開発法人理化学研究所
　　7．MIの課題

●次世代ナノインプリント技術動向　（50～78ページ）
　　～エポックメイキングな技術的ブレークスルーに
　　　先ず半導体微細化の壁を突き破り、光学やバイオなどへ～
　　1．フォトリソグラフィーからナノインプリントへ
　　2．3Dパターニング技術としてのNILの特長
　　3．次世代NILの適用分野
　　3-1．半導体素子
　　3-2．光学素子
　　3-3．バイオ素子
　　3-4．太陽電池
　　4．NILの市場規模予測
　　【図・表1．NILの国内およびWW市場規模予測（金額：2020-2040年予測）】
　　【図・表2．NILの需要分野別WW市場規模予測（金額：2020-2040年予測）】
　　5．次世代NILに係わる企業・研究機関の取組動向
　　5-1．キヤノン株式会社
　　【図1．J-FILプロセスをスピンコートプロセスと比較した図】
　　【図2．NILにおけるスループットの改善】
　　【図3．J-FILプロセスによるドロップの大きさと充填時間】
　　5-2．株式会社協同インターナショナル
　　【図4．マイクロレンズアレイのNIL事例】
　　【図5．「TEX-System」の概要】
　　【図6．Si基板にインプリントされた実例】
　　5-3．サイヴァクス株式会社（SCIVAX）
　　5-4．国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）
　　5-5．JXTGエネルギー株式会社
　　【図7．ガラスインプリントとフィルムインプリントの模式図】
　　【図8．「Nanoable™ Waveplate」の構成を示す模式図】
　　【図9．構造複屈折型板位相差フィルムの外観とSEM像】
　　5-6．大日本印刷株式会社（DNP）
　　【図10．「DNPナノインプリントソリューションの模式図】
　　【図11．ナノオーダーのマスター金型作製事例】
　　5-7．DIC株式会社
　　5-8．学校法人東京理科大学
　　【図12．3Dナノ構造装置　左：3Dナノスタンプ、右：NILによる転写結果】
　　【図13．新開発したモスアイ構造のSEM写真】
　　5-9．東芝機械株式会社
　　5-10．東芝メモリ株式会社
　　【図14．NILプロセスの概要を示した模式図】
　　【図15．光硬化式のNILプロセスを示した模式図（左）と生成物のSEM像（右）】
　　5-11．国立大学法人東北大学
　　5-12．凸版印刷株式会社
　　5-13．東洋合成工業株式会社
　　【図16．東洋合成工業の「PAK-01」の種々の塗布膜厚のラインナップ】
　　5-14．ナノクラフトテクノロジーズ株式会社
　　6．次世代NILの将来展望

●次世代組込みシステム「CPS」と市場の動き(1)　（79～90ページ）
　　～フィードバック構造を特徴とし、
　　　様々な産業・社会分野のプラットフォームになる～
　　1．CPSとは
　　1-1．電子機器に関連した分野のCPS
　　2．内閣府がすすめるSociety5.0
　　【図1．Society5.0とは（1）】
　　【図2．Society5.0とは（2）】
　　【図3．CPS展開イメージ】
　　【表1．CPS/IoTサイトに紹介されている技術・システム①】
　　【表2．CPS/IoTサイトに紹介されている技術・システム②】
　　【表3．CPS/IoTサイトに紹介されている技術・システム③】
　　【表4．CPS/IoTサイトに紹介されている技術・システム④】
　　3．レガシーな組込みシステムとCPSの違い
　　【図4．組込みシステムの模式図】
　　3-1．実現している組込みシステムの事例
　　3-2．「フィードバック構造 」とは何か
　　【図5．組込みシステムとフィードバック構造】
　　3-3．フィードバック構造を持ったシステムの例
　　【図6．組込みシステムと多様なフィードバック】

●窒化アルミニウム（AlN）単結晶市場　（91～100ページ）
　　～世界の殺菌市場へ切り込む新しい波長
　　　大口径化と製品展開が勝敗を決める～
　　1．窒化アルミニウム（AlN）単結晶市場概況
　　【表1．窒化アルミニウム（AlN）の基本物性】
　　【表2．過去のNEDOプロジェクトにおけるAlN単結晶関連開発課題】
　　2．窒化アルミニウム（AlN）単結晶市場の企業動向
　　【図1．波長とエネルギーの関係図】
　　【表3．AlN用途別一覧】
　　【図2．主要深紫外LED関連プレーヤー相関図】
　　【表4．殺菌用途深紫外LEDのメリット一覧】
　　3．窒化アルミニウム（AlN）単結晶市場規模推移と予測
　　【図3．AlN単結晶市場規模推移と予測（金額、数量：2016-2023年予測）】

《タイムリーレポート》
●「オートモーティブワールド2018」レポート　（101～110ページ）
　　～コネクテッドカー、自動運転、車載HMI、車載ソフトなど
　　　自動車産業の未来を担う展示と講演に1,063社が集結～
　　1．全体
　　1-1．開催概要
　　【写真1．「オートモーティブ ワールド 2018」開会式】
　　1-2．レベル3と4とが同時に進む自動運転
　　【表1．「自動運転における運転主権（運転操作の責任）と、走行場所限定の有無」】
　　1-3．今後の自動運転で必要になる技術
　　2．各社の展示状況
　　2-1．アルプス電気株式会社／静電入力デバイス
　　【写真2．アルプス電気の静電入力デバイス】
　　2-2．NECソリューションイノベータ／ジェスチャー認識
　　【写真3．NECソリューションイノベータのジェスチャー認識】
　　2-3．株式会社ベリサーブ／車載サイバーセキュリティ
　　【写真4．ベリサーブ「車載セキュリティテストサービス」】
　　2-4．株式会社日立超LSIシステムズ／AIハード化サービス
　　【写真5．日立超LSI「FPGA車載セキュリティテストサービス」】
　　3．専門技術セミナー
　　3-1．自動運転サービス会社「nuTonomy」
　　3-2．その他のセミナー

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想　（111ページ）