ナノインプリント技術及び樹脂加工におけるサブマイクロ成形加工技術

平成１８年度

特許出願技術動向調査報告書

ナノインプリント技術及び樹脂加工における

サブマイクロ成形加工技術

（要約版）

平成１８年５月

平成１９年４月

特 許 庁

＜目次＞

第１章

ナノインプリント技術の俯瞰

. . . . 1

第２章

ナノインプリント技術の特許動向分析

. . . . 4

第３章

ナノインプリント技術に関する

研究開発動向分析

. . . . 23

第４章

ナノインプリント技術に関する

産業政策動向分析

. . . . 27

第５章

ナノインプリント技術に関する

市場動向分析

. . . . 28

第６章

樹脂加工における

サブマイクロ成形加工技術の俯瞰

. . . . 29

第７章

樹脂加工におけるサブマイクロ成形加工技術の

特許動向分析

. . . . 31

第８章

樹脂加工におけるサブマイクロ成形加工技術

に関する産業政策動向分析

. . . . 37

第９章

樹脂加工におけるサブマイクロ成形加工技術

に関する市場動向分析

. . . . 38

第１０章

技術開発の方向性に関する提言

. . . . 39

問い合わせ先

特許庁総務部技術調査課 技術動向班

電話：０３−３５８１−１１０１（内線２１５５）

第 １ 章 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 の 俯 瞰

１ ． ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 の 概 要

ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 は 、 モ ー ル ド を 被 転 写 材 料 の 樹 脂 （ レ ジ ス ト な ど ） に 押 し 付 け 、 ナ ノ メ ー タ ー オ ー ダ ー で モ ー ル ド 上 に 形 成 さ れ た パ タ ー ン を 樹 脂 に 転 写 す る 技 術 で あ る 。 原 盤 作 製 技 術 、 モ ー ル ド 作 製 技 術 、 パ タ ー ン 転 写 技 術 か ら 構 成 さ れ 、 エ ッ チ ン グ 技 術 な ど と 組 み 合 せ て 微 細 加 工 な ど に 使 わ れ 、 半 導 体 な ど の 電 子 デ バ イ ス 、 光 デ バ イ ス 、 記 録 メ デ ィ ア、化 学・バ イ オ デ バ イ ス 、MEMS な ど の 産 業 機 械 へ の 応 用 が 検 討 さ れ て い る 。既 存 の リ ソ グ ラ フ ィ 技 術 と 比 べ て 低 コ ス ト で 微 細 パ タ ー ン を 形 成 で き る 生 産 技 術 と 言 わ れ 、 プ ロ セ ス 工 程 数 も 少 な く 、 簡 単 な 装 置 で 簡 易 に 製 造 で き る と 期 待 さ れ て い る 。

代 表 的 な 方 式 と し て 、 熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト （ 熱 転 写 式 ナ ノ イ ン プ リ ン ト と も い う ）、 UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト（ 光 ナ ノ イ ン プ リ ン ト と も い う ）、ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ が あ る 。ま た 、ナ ノ イ ン プ リ ン ト に 使 う モ ー ル ド の 作 製 方 法 と し て L I GA プ ロ セ ス が あ る 。第 1- 1 図 に 、ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 の 技 術 俯 瞰 図 を 示 す 。

第 1- 1 図 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 の 技 術 俯 瞰 図

後加工／後処理 残膜除去、リフトオフ、エッチング、パターン検査／修復、自己組織化など ドライエッチング

リフトオフ 樹脂塗布／加熱硬化

成膜／表面処理 プラズマ処理、スパッタ法など

成膜／表面処理 被転写材料：熱可塑ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＥＴ、ＣＯＰ、ＰＩ等 熱硬化P DMS 等光硬化 アクリル系、シリコン系、フッ素系等 基板材料：S i、金属、石英等 離型剤：シランカップリング剤等

リソグラフィ 精密機械加工

インクジェット法

応用産業

電鋳／電気めっき

μC P／L ift- up μC P／ ＭＩＭＩＣ／C F L ・・・・ ナノインプリント

ソフトリソグラフィ 熱転写

光（UV）

一括転写／ステップ＆リピート／ロール

リバースナノインプリント／室温転写方式／直接プレス／ナノトランスファー／・・・・ S - F IL

・フォトニック結晶デバイス

・光学レンズ

・μ−T AS （分離、反応、検出） ・再生医療用部材 ・マイクロリアクター、マイクロミキサー DNAチップ、蛋 白質チップ、 細胞 培養シート、３次元細胞 培養など

分離 チップなど

・導光板、偏光フィルム、反射防止 フィル ム（液晶表示デバイス）

・光導波路など（光回路デバイス） 電子・光デバイス

化学（流体）・バイオ

産業機械（MEMS） ・機械要素部品（アクチュエータなど） 半導体（LSI）

・磁気記録媒体（パターンドメディア） 次世代光ディスク（ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤ） ・次々世代光ディスク（テラバイトDV D） 記録メディア

技術要素

集束イオンビーム 電子ビーム

UV 半導体レーザー エキシマレーザー

UV

UVナノナノイインプリンプリントント 熱熱ナノナノイインプリンプリントント ソソフフトトリリソソグラグラフフィィ

成膜／表面処理 原盤／モールド基板材料：Si、SiC、石英、Ta等 レジスト材料：ＰＭＭＡ、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等 マスク作製 マスク材料

L IGA L IGAプロセスプロセス

モールド作製

パターン転写

マスター、マザー、 スタンパー、テンプレート、 金型、鋳型

原盤作製

放射光（SOR) レジスト塗布

露光／現像 マスク使用／直接描画

レジスト除去／金属膜除去

後加工／後処理 洗浄、熱処理、パターン検査／修復など

技術区分

２ ． ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 に 関 す る 技 術 の 流 れ と 原 理

（ １ ） 技 術 の 流 れ

ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 は 、1995 年 に 米 国 Pr i nc et on 大 学（ 発 表 当 時 は Mi nnes ot a 大 学 ）の Chou ら が 初 め て ナ ノ イ ン プ リ ン ト リ ソ グ ラ フ ィ と し て 提 唱 し た 微 細 加 工 技 術 で あ る 。彼 ら は モ ー ル ド を 基 板 上 の 熱 可 塑 性 樹 脂 の 薄 膜 に 押 し 付 け 、樹 脂 中 に 最 小 寸 法 25nm、深 さ 100nm の パ タ ー ン な ど を 作 り 、10nm以 下 の 微 細 パ タ ー ン 転 写 や 集 積 回 路 、光 学 部 品 へ の 応 用 の 可 能 性 を 示 し た 。 こ の 研 究 成 果 は 世 界 中 の 研 究 者 か ら 注 目 さ れ 、 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 の 研 究 が 活 発 に 行 な わ れ る よ う に な っ た 。

1999 年 に は 、米 国 Texas Sy s t em大 学 の Wi l l s on ら が 、熱 可 塑 性 樹 脂 の 代 わ り に 紫 外 線（ UV） で 硬 化 す る 光 硬 化 性 樹 脂 を 用 い る UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 を 開 発 し 、 ス テ ッ プ ア ン ド フ ラ ッ シ ュ イ ン プ リ ン ト リ ソ グ ラ フ ィ （ S- F I L） と 名 づ け た 。

一 方 、 こ れ ら に 先 立 ち 、 米 国Har v ar d 大 学 の Whi t es i des ら は 、 1993 年 に マ イ ク ロ コ ン タ ク ト プ リ ン テ ィ ン グ（ μ CP） を 提 案 し た 。パ タ ー ン な ど を ポ リ ジ メ チ ル シ ロ キ サ ン（ PDMS） に 型 取 り し 、そ れ を ス タ ン プ と し て 使 用 す る 技 術 で あ る 。柔 ら か い PDMS モ ー ル ド を 用 い る ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ の 代 表 的 な 方 法 に な っ て い る 。

ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 は 、 そ の 後 も 盛 ん に 研 究 開 発 、 技 術 改 良 が な さ れ 、 直 接 プ レ ス 法 、 室 温 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 法 、 リ バ ー ス ナ ノ イ ン プ リ ン ト 法 、 ロ ー ラ ー ナ ノ イ ン プ リ ン ト 法 な ど が 開 発 さ れ て い る 。 直 接 プ レ ス 法 は 室 温 で モ ー ル ド を 金 属 基 板 に 高 圧 で 押 し 付 け て パ タ ー ニ ン グ す る 技 術 で 、 1998 年 に NTT が 特 許 出 願 し て い る 。 室 温 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 法 は2001 年 に 兵 庫 県 立 大 学 が 発 表 し た 方 法 で 、 ゾ ル ー ゲ ル 系 材 料 を 用 い 室 温 で モ ー ル ド を 押 し つ け パ タ ー ン 転 写 す る 。 リ バ ー ス ナ ノ イ ン プ リ ン ト 法 は 2002 年 に Mi c hi gan 大 学 が 開 発 し た 技 術 で 、 モ ー ル ド に 付 着 さ せ た 樹 脂 を 基 板 に 転 写 し て 3 次 元 パ タ ー ン を 作 る 。 ロ ー ラ ー ナ ノ イ ン プ リ ン ト 法 は モ ー ル ド を ロ ー ル 上 に 設 け る な ど し て 連 続 的 に 転 写 す る 方 法 で 、 大 面 積 の 被 転 写 物 を 得 る こ と が で き る 。

熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、及 び ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ で は 、基 本 特 許 を 出 願 し た 大 学 の 研 究 グ ル ー プ 、 及 び そ の 基 本 特 許 の 専 用 実 施 権 等 を 譲 り 受 け た ベ ン チ ャ ー 企 業 が 連 携 し て 、 当 該 技 術 を 先 導 的 に 発 展 さ せ て き た 。 熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト に お け る Chou ら

（ Pr i nc et on 大 学 ） と Nanonex、 UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト に お け る Wi l l s on ら （ Texas Sy s t em大 学 ） と Mol ec ul ar I mpr i nt s ( 以 降 MI I と 略 す ) 、 ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ に お け る Whi t es i des ら

（ Har v ar d 大 学 ） と Sur f ac e Logi x で あ る 。

Nanonex は 、熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 の 実 用 化 の た め 1999 年 に Chou ら に よ っ て 設 立 さ れ 、 Chou ら の 研 究 グ ル ー プ が 開 発 し た 関 連 技 術 の 専 用 実 施 権 を 有 し 、2002 年 に ナ ノ イ ン プ リ ン ト 装 置 の 販 売 を 開 始 し て い る 。

MI I は 、 UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 の 実 用 化 の た め 2001 年 に Wi l l s on ら に よ っ て 設 立 さ れ 、 S- F I L 技 術 の 開 発 ・ 使 用 の 専 用 実 施 権 を 有 し 、 2002 年 に 最 初 の 半 導 体 用 の 装 置 を Mot or ol a に 販 売 し て い る 。

Sur f ac e L ogi x は 、 医 薬 の 開 発 の た め 1999 年 にHar v ar d 大 学 の Whi t es i des ら に よ っ て 設 立 さ れ 、Whi t es i desら に よ る 研 究 を 発 展 さ せ て い る 。ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ を 利 用 し ミ ニ チ ュ ア の バ イ オ ア ッ セ イ 等 を 製 造 し て い る 。

ま た 、 微 細 な 部 品 の 製 造 技 術 と し て 、 ド イ ツ の Kahl s r uhe 研 究 所 が 1980 年 代 に 開 発 し た L I GA プ ロ セ ス が あ る 。高 ア ス ペ ク ト 比 で 側 壁 の 加 工 精 度 が よ い と い う 特 徴 が あ り 、L I GA プ ロ

セ ス で 作 製 し た モ ー ル ド を ナ ノ イ ン プ リ ン ト の モ ー ル ド と し て 使 う こ と も 行 わ れ て い る 。 た だ し 、 使 用 設 備 の 一 部 が 大 き く か つ 高 価 な た め 、 産 業 と し て 使 う に は 制 約 が あ る 。

（ ２ ） 原 理

熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、及 び ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ の 転 写 プ ロ セ ス を 第 1- 2 図 に 示 す 。

熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト は 、 ポ リ メ タ ク リ ル 酸 メ チ ル （ PMMA） な ど の 熱 可 塑 性 樹 脂 を 基 板 に 塗 布 し 、 樹 脂 の ガ ラ ス 転 移 温 度 （ PMMA で は 105℃ ） 以 上 に 昇 温 し て モ ー ル ド を プ レ ス し 、 冷 却 後 モ ー ル ド と 基 板 を 引 き 離 す こ と に よ り 、 モ ー ル ド の パ タ ー ン を 樹 脂 に 転 写 す る 。

UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト は 、基 板 上 に あ る 通 常 液 体 の 光 硬 化 性 樹 脂 を モ ー ル ド で 変 形 さ せ 、透 明 モ ー ル ド を 通 じ て 光 （ UV） 照 射 し て 樹 脂 を 硬 化 さ せ 、 そ の 後 モ ー ル ド を 基 板 か ら 離 し て パ タ ー ン を 転 写 す る 。

ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ は 、 PDMS モ ー ル ド ( ス タ ン プ ) を 用 い て パ タ ー ン 転 写 す る 方 法 で あ る 。 第 1- 2 図 に 示 す ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ の プ ロ セ ス は 、 マ イ ク ロ コ ン タ ク ト プ リ ン テ ィ ン グ と 呼 ば れ る プ ロ セ ス で 、原 盤 を 用 い て 作 製 し た PDMS モ ー ル ド に イ ン ク を つ け た 後 、そ れ を 基 板 に 接 触 さ せ て パ タ ー ン 転 写 を 行 う 。PDMS モ ー ル ド を 用 い て パ タ ー ン 転 写 す る 方 法 と し て は 、こ の 他 に 毛 細 管 マ イ ク ロ モ ー ル ド 法 、 毛 管 力 リ ソ グ ラ フ ィ な ど が あ る 。

第 1- 2 図 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 の 各 種 パ タ ー ン 転 写 プ ロ セ ス

L I GA プ ロ セ ス は 、L i t hogr aphi e（ リ ソ グ ラ フ ィ ）、Gal v anof or mung（ 電 鋳 ）、Abf or mung（ 成 形 ） の 頭 文 字 を と っ た も の で 、 こ れ ら 3 つ の プ ロ セ ス か ら な る 。 シ ン ク ロ ト ロ ン 放 射 光 か ら 発 生 す る 直 進 性 の 良 い X 線 等 を レ ジ ス ト に 照 射 し て 微 細 構 造 体 を 作 り 、 そ れ に 電 鋳 を 施 し て モ ー ル ド を 作 製 し 、 そ の モ ー ル ド を 使 っ て 樹 脂 等 を 成 形 す る 方 法 で あ る 。 熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト や UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト に お い て も 、 高 ア ス ペ ク ト 比 の パ タ ー ン の 転 写 な ど に L I GA プ ロ セ ス で 作 っ た モ ー ル ド が 使 わ れ て い る 。

(a) 熱ナノインプリント (b) UV ナノインプリント （ｃ）ソフトリソグラフィ

1) 加熱 1) 加圧 1) プラスチックモールド(PDMS )

2) 単分子層コーティング

2) 加圧/ 冷却 2) UV 露光

3) スタンプ

3) 剥離 3) 剥離

4) 単分子層のトランスファー

4) リンス 4) O2 ドライエッチング

5) O

2 ^{ドライエッチング}

UV モールド(石英)

フォトポリマー 基板

固化 モールド

PMMA 基板

第 ２ 章 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 の 特 許 動 向 分 析

第 １ 節 調 査 方 法 と 対 象 と し た 特 許

１ ． 調 査 方 法

ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 に 関 す る 特 許 出 願 動 向 に つ い て 、 全 体 動 向 分 析 、 技 術 別 動 向 分 析 、 出 願 人 （ 発 明 者 ） 別 動 向 分 析 、 重 要 特 許 分 析 を 行 っ た 。

海 外 特 許 は 、 米 国 特 許 、 欧 州 特 許 、 韓 国 特 許 、 中 国 特 許 を 対 象 と し た 。 特 許 検 索 は 、 日 本 特 許 で は PATOL I S、 海 外 特 許 で は Der went Wor l d Pat ent s I ndex（ WPI NDEX( STN) ） を 用 い た 。 検 索 で は 1990 年 以 降 に 出 願 さ れ た 特 許 を 対 象 と し 、 登 録 さ れ た 特 許 も 1990 年 以 降 の も の で あ る 。な お 、出 願 件 数 の 推 移 で は 優 先 権 主 張 年 で 2004 年 ま で を 対 象 と し て い る が 、デ ー タ ベ ー ス 収 録 ま で の 時 間 差 に よ り 全 デ ー タ を 収 録 し て い る 年 が 各 国 で 異 な っ て お り 、 特 に 2003 年 以 降 は 全 デ ー タ が 取 得 さ れ て い な い 場 合 が あ る こ と を 念 頭 に お い て お く 必 要 が あ る 。 さ ら に PCT 出 願 で は 国 内 移 行 ま で の 時 間 が 長 く 、 公 表 公 報 発 行 時 期 が 国 内 出 願 の 公 開 （ 1 年6 ヵ 月 ）よ り 遅 く な る 事 情 も あ る 。ま た 、米 国 特 許 で は 、2000 年 11 月 29 日 に 部 分 的 に 公 開 制 度 が 開 始 さ れ た の で 、 特 に 、 そ れ 以 前 は 、 出 願 件 数 と し て カ ウ ン ト で き る の は 登 録 さ れ た も の に 限 ら れ る 。 し た が っ て 、 出 願 件 数 の 推 移 、 各 国 間 の 出 願 件 数 の 比 較 で は 、 米 国 に お け る 出 願 件 数 は 、 特 に 公 開 制 度 以 前 の 時 期 に つ い て は 、 全 件 数 に な っ て い な い こ と に 注 意 す る 必 要 が あ る 。

特 許 動 向 分 析 は 、 特 許 公 報 （ 韓 国 特 許 、 中 国 特 許 に つ い て は 抄 録 ） の 内 容 か ら 、 技 術 要 素 別（ 熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ 、L I GA プ ロ セ ス ）に 分 類 し 、 さ ら に 、「 用 途 」「 課 題 」「 解 決 手 段 」 と い う 分 析 軸 も 設 け て 詳 し く 分 類 し た 。

用 途 軸 は 、電 子 デ バ イ ス 、光 デ バ イ ス 、記 録 メ デ ィ ア 、化 学（ 流 体 ）・バ イ オ デ バ イ ス 、産 業 機 械 （ MEMS）、 そ の 他 の 用 途 （ 燃 料 電 池 等 ）、 用 途 不 特 定 （ 共 通 技 術 ） と し た 。 課 題 軸 は 、 微 細 化 、 複 雑 な ナ ノ 構 造 体 形 成 、 位 置 合 わ せ 精 度 向 上 、 大 面 積 化 、 膜 厚 依 存 性 改 善 、 コ ス ト 削 減 、 離 型 性 向 上 、 そ の 他 の 課 題 と し た 。 解 決 手 段 軸 は 、 原 盤 作 製 、 モ ー ル ド 作 製 、 パ タ ー ン 転 写 、 後 加 工 ／ 後 処 理 と し た 。

２ ． 対 象 と し た 特 許

ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 を 分 類 、 解 析 す る に あ た っ て は 、 用 途 、 課 題 、 解 決 手 段 が そ れ ぞ れ 複 数 個 記 載 さ れ て い る 場 合 は 複 数 の 分 類 を 付 与 し た 。 ノ イ ズ を 除 去 し た 後 、 最 終 的 に 対 象 と し た 特 許 を 第 2- 1 表 に 示 す 。 各 国 特 許 ご と に 、 出 願 件 数 と 登 録 件 数 を 併 記 し て い る 。 な お 、 出 願 件 数 で は 2004 年 12 月 ま で に 出 願 さ れ た 特 許 、登 録 件 数 で は 2006 年 期 中 ま で に 登 録 さ れ た 特 許 を 対 象 に し て い る 。 こ の 出 願 ・ 登 録 件 数 に は 、 用 途 の み 記 載 さ れ て い る 特 許 も 含 ま れ て い る の で 、 第 2- 1 表 の 特 許 を 、 以 降 、「 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 関 連 技 術 を 含 む 特 許 」 と 呼 ぶ 。

第 2- 1 表 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 で 対 象 と す る 特 許 （ ナ ノ イ ン プ リ ン ト 関 連 技 術 を 含 む 特 許 ） 1990- 2004 年 累 積 ( 登 録 は 1990- 2006 年 期 中 累 積 )

ナ ノ イ ン プ リ ン ト 関 連 技 術 を 含 む 特 許 の 中 で 、1 つ の 主 要 な 用 途 、そ の 用 途 に 対 す る 課 題 、 及 び そ の 課 題 の 解 析 手 段 を 取 り 上 げ る こ と が で き た 特 許 を 、以 降 、「 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 に 特 徴 の あ る 特 許 」 と 呼 ぶ 。 こ れ ら の 特 許 を 解 析 す る に あ た っ て は 、 1 つ の 主 要 な 用 途 、 そ の 用 途 に 対 す る 課 題 、及 び そ の 課 題 の 解 析 手 段 に 対 し て 分 類 を 付 与 し た 。こ れ ら の 特 許 の 出 願・ 登 録 件 数 を 第 2- 2 表 に 示 す 。 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 に 特 徴 の あ る 特 許 を 、 主 に 、 技 術 要 素 と い う 括 り の 中 で 、 技 術 区 分 や 注 目 研 究 開 発 テ ー マ と い う 観 点 で 詳 細 に 解 析 し て い る 。

な お 、 第 ２ 章 第 ２ 節 と 第 ４ 節 は ナ ノ イ ン プ リ ン ト 関 連 技 術 を 含 む 特 許 を 、 第 ２ 章 第 ３ 節 は ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 に 特 徴 の あ る 特 許 を 対 象 に し て い る 。

第 2- 2 表 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 で 対 象 と す る 特 許 （ ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 に 特 徴 の あ る 特 許 ） 1990- 2004 年 累 積 ( 登 録 は 1990- 2006 年 期 中 累 積 )

第 ２ 節 全 体 動 向 分 析

１ ． 出 願 先 別 出 願 人 国 籍 別 の 出 願 動 向

ま ず 、 日 本 、 米 国 、 欧 州 、 韓 国 、 中 国 へ の 特 許 を 合 計 し た 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア を 第 2- 3 図 に 示 す 。 米 国 籍 出 願 人 は 1999 年 か ら 、 日 本 国 籍 出 願 人 は 2∼ 3 年 遅 れ て 2001 年 ∼ 2002 年 か ら 出 願 件 数 が 急 増 し て い る 。

第 2- 3 図 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア

1990- 2004 年 累 積

出願件数 登録件数 日本特許 491 23 米国特許 634 210 欧州特許 181 12 韓国特許 106 22 中国特許 93 -

出願件数 登録件数 日本特許 406 23 米国特許 550 180 欧州特許 149 10 韓国特許 94 20 中国特許 83 -

0 50 100 150 200 250

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優先権主張年 件

数

︵

日 米 欧 韓 中 他

︶

0 50 100 150 200 250 300 350 400

件 数

︵

総 数

︶

日本 米国 欧州 韓国 中国 その他 総数

出願人国籍

米国 48%

日本 23%

欧州 17%

その他 3% 中国 韓国 2%

7%

次 に 、 出 願 先 ご と に 、 出 願 人 国 籍 別 の 出 願 動 向 （ 年 次 推 移 と 出 願 シ ェ ア ） を 、 第 2- 4 図 ∼ 第 2- 6 図 に 示 す 。

第 2- 4 図 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 日 本 特 許 ）

1990- 2004 年 累 積

第 2- 5 図 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 米 国 特 許 ）

1990- 2004 年 累 積

第 2- 6 図 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 欧 州 特 許 ）

1990- 2004 年 累 積 米国

18%

日本 64% 欧州

11%

その他 3% 韓国

4%

米国 46% 日本

3%

欧州 47%

その他 1% 韓国

3%

0 20 40 60 80 100 120 140 160

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優先権主張年 件

数

︵

日 米 欧 韓 中 他

︶

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

件 数

︵

総 数

︶

日本 米国 欧州 韓国 中国 その他 総数

出願人国籍

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優先権主張年 件

数

︵

日 米 欧 韓 中 他

︶

0 20 40 60 80 100 120 140

件 数

︵

総 数

︶

日本 米国 欧州 韓国 中国 その他 総数

出願人国籍

米国 78% 日本

3% 欧州

11% 韓国

3%

その他 5% 中国

0.4%

0 5 10 15 20 25

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優先権主張年 件

数

︵

日 米 欧 韓 中 他

︶

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

件 数

︵

総 数

︶

日本 米国 欧州 韓国 中国 その他 総数

出願人国籍

２ ． 出 願 先 別 出 願 人 国 籍 別 の 出 願 件 数 収 支

日 米 欧 韓 中 の 各 国 （ 地 域 ） へ の 出 願 件 数 収 支 を 第 2- 7 図 に 示 す 。 日 本 か ら 米 国 や 欧 州 へ の 出 願 が 非 常 に 少 な い 。韓 国 へ の 出 願 も 同 様 で あ る 。一 方 、米 国 籍 出 願 人 と 欧 州 国 籍 出 願 人 は 、 日 本 を は じ め 他 の 国 （ 地 域 ） へ も 多 く 出 願 し て い る 。 米 国 と 欧 州 の 間 で は 出 願 件 数 の 収 支 は ほ ぼ 均 衡 し て い る 。出 願 件 数 の 多 い 日 米 欧 の 間 で の 他 国 へ の 出 願 件 数 の 比 率 は 、欧 州（ 59％ ）、 米 国 （ 26％ ）、 日 本 （ 7％ ） で 、 日 本 の 他 国 へ の 出 願 が 、 欧 米 に 比 べ て 極 め て 少 な い 。 第 2- 7 図 出 願 先 別 出 願 人 国 籍 別 の 出 願 件 数 収 支

1990- 2004 年 累 積

その他 14件 韓国 18件 欧州 52件

米国 89件

日本 318件 日本出願総数

491件

米国 498件 中国

2件 その他

29件 日本 18件 韓国

19件 欧州 68件

米国出願総数 634件

欧州 82件

日本 5件 その他

3件

米国 86件 韓国

6件

欧州出願総数 182件

欧州 17件 韓国

60件

米国 29件

韓国出願総数 106件

米国 36件

欧州 30件

日本 中国 2件 24件

韓国 1件

中国出願総数 93件 日本⇒米国

18件 米国⇒日本

89件

日本⇒欧州 5件

欧州⇒日本 52件

日本⇒韓国 0件 韓国⇒日本

18件

日本⇒中国 2件 中国⇒日本

0件 米国⇒欧州

86件

欧州⇒米国 68件

米国⇒韓国 29件

韓国⇒米国 19件

韓国⇒欧州 6件

欧州⇒韓国 17件

韓国⇒中国 1件

中国⇒韓国 0件 中国⇒米国

2件 米国⇒中国

36件

欧州⇒中国 30件 中国⇒欧州

0件

0 20 40 60 80 100 120 140

1990 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優 先 権 主 張 年 件

数

電 子 ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 光 ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 記 録 ﾒ ﾃ ﾞｨｱ 化 学 ･ﾊ ﾞｲ ｵ ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 産 業 機 械 その 他 用 途 不 特 定

用 途

３ ． 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 と 出 願 人 人 数 の 推 移

日 本 、 米 国 に 出 願 さ れ た 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 と 出 願 人 人 数 の 推 移 を 第 2- 8 図 に 示 す 。 日 本 特 許 で は 、 日 本 （ 自 国 ） 国 籍 出 願 人 で 特 に 顕 著 で あ る が 、 全 体 と し て 、 出 願 件 数 、 出 願 人 人 数 と も 増 加 し 続 け て お り 、 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 は 技 術 開 発 の 発 展 期 に あ る と 言 え る 。 米 国 特 許 で も 同 様 な 傾 向 が 見 ら れ る 。

第 2- 8 図 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 と 出 願 人 人 数 の 推 移

日 本 特 許 米 国 特 許

４ ． 各 国 に お け る 用 途 別 出 願 動 向

日 米 欧 へ の 特 許 に つ い て 、用 途 別 出 願 件 数 の 推 移 と 出 願 シ ェ ア を 第 2- 9 図 ∼ 第 2- 11 図 に 示 す 。 欧 米 で は 、 電 子 デ バ イ ス の 用 途 の 伸 び が 大 き く 、 特 に 米 国 で は 用 途 不 特 定 （ 共 通 技 術 ） の 伸 び を 上 回 っ て い る 。 一 方 、 日 本 で は 、 ま だ 用 途 不 特 定 の 伸 び が 大 き く 、 つ い で 光 デ バ イ ス 、 電 子 デ バ イ ス が 同 様 に 増 え て い る 。

第 2- 9 図 用 途 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 日 本 特 許 ）

1990- 2004 年 累 積

光ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 21%

記録ﾒﾃ ﾞｨｱ 11% 産業機械

3% その他

5%

化学･ﾊ ﾞｲ ｵ ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ

7% 用途

不特定 36%

電子 ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ

17% 0

10 20 30 40 50 60 70

0 20 40 60 80 100 120

出願件数 出

願 人 人 数

日本 米国 欧州 韓国 中国 その他

2004 2003

2002 2001

2000 2002

0 10 20 30 40 50 60 70

0 20 40 60 80 100 120 140 160 出願件数

出 願 人 人 数

日本 米国 欧州 韓国 その他

2003 2004

2002

2002 2001

0 20 40 60 80 100 120 140

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優 先 権 主 張 年 件

数

電 子 ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 光 ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 記 録 ﾒ ﾃ ﾞｨｱ 化 学 ･ﾊ ﾞｲ ｵ ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 産 業 機 械 その 他 用 途 不 特 定

用 途

第 2- 10 図 用 途 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 米 国 特 許 ）

1990- 2004 年 累 積

第 2- 11 図 用 途 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 欧 州 特 許 ）

1990- 2004 年 累 積 光ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ

20% 記録ﾒﾃ ﾞｨｱ

6% 化学･ﾊ ﾞｲ ｵ

ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 15% 産業機械

9% その他

3%

電子 ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ

27% 用途

不特定 20%

光ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 14%

記録ﾒﾃ ﾞｨｱ 7% 産業機械

6% その他

4%

化学･ﾊ ﾞｲ ｵ ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ

17%

電子 ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ

23% 用途

不特定 29%

0 20 40 60 80 100 120 140

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優先権主張年 件

数

電子ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 光ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 記録ﾒ ﾃ ﾞｨｱ 化学･ﾊ ﾞｲ ｵ ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 産業機械 その他 用途不特定

用途

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優 先 権 主 張 年 件

数

熱 ﾅ ﾉｲ ﾝ ﾌ ﾟﾘ ﾝ ﾄ UV ﾅ ﾉｲ ﾝ ﾌ ﾟﾘ ﾝ ﾄ ｿ ﾌ ﾄﾘ ｿ ｸ ﾞﾗ ﾌ ｨ L IGA ﾌ ﾟﾛ ｾ ｽ 技 術 要 素

第 ３ 節 技 術 別 動 向 分 析

１ ． 全 体 動 向

第 ３ 節 で は 技 術 の 詳 細 な 動 向 を 分 析 す る た め 、 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 技 術 に 特 徴 の あ る 特 許 を 対 象 に し て い る 。 ま ず 、 日 米 欧 へ の 特 許 に つ い て 、 各 技 術 要 素 の 割 合 を 第 2- 12 図 、 第 2- 16 図 、 第 2- 20 図 に 示 す 。 さ ら に 、 日 本 特 許 と 米 国 特 許 に つ い て 、 熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、 UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、及 び ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ に お け る 出 願 人 国 籍 別 の 動 向 を 第 2- 13 図 ∼ 第 2- 15 図 、 第 2- 17 図 ∼ 第 2- 19 図 ） に 示 す 。

日 本 特 許 で は 、熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、つ い で 、UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト と ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ が 同 程 度 の 比 率 で あ る 。 2002 年 以 降 、 熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト と UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト （ 以 降 、 両 者 を 合 わ せ て 熱 / UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト と 呼 ぶ ） は 急 増 し て い る 。 一 方 、 ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ は 横 ば い 傾 向 で あ る 。LI GA プ ロ セ ス は 、件 数 が 少 な い が 、2002 年 以 降 着 実 に 増 加 傾 向 で あ る 。 出 願 人 の 国 籍 別 出 願 件 数 で は 、 い ず れ の 技 術 要 素 で も 日 本 国 籍 出 願 人 が 圧 倒 的 に 多 い 。 熱 / UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、 ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ で は 、 米 国 籍 出 願 人 が 15∼ 20％ 程 度 で 二 番 目 に 多 い 。

第 2- 12 図 技 術 要 素 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 日 本 特 許 ）

1990- 2004 年 累 積

第 2- 13 図 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 日 本 特 許 ： 熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト ）

1990- 2004 年 累 積

L IGA ﾌ ﾟﾛ ｾ ｽ 12%

ｿ ﾌ ﾄ ﾘｿ ｸ ﾞﾗ ﾌ ｨ

26%

UV ﾅ ﾉ ｲ ﾝ ﾌ ﾟﾘﾝ ﾄ

25% 熱ﾅ ﾉ ｲ ﾝ ﾌ ﾟﾘﾝ ﾄ

37%

米国 16%

日本 74% 欧州

8%

その他 1% 韓国

1%

0 10 20 30 40 50 60 70 80

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優先権主張年 件

数

︵

日 米 欧 韓 中 他

︶

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

件 数

︵

総 数

︶

日本 米国 欧州 韓国 中国 その他 総数

出願人国籍

第 2- 14 図 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 日 本 特 許 ： UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト ）

1990- 2004 年 累 積

第 2- 15 図 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 日 本 特 許 ： ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ ）

1990- 2004 年 累 積

米 国 特 許 で は 、熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ そ れ ぞ れ が 1/ 3 程 度 に な っ て い る 。2002 年 以 降 、熱 / UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト は 急 増 し て い る 。UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト で 顕 著 で あ る 。 一 方 、 ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ は 日 本 と 同 様 、 横 ば い 傾 向 で あ る 。 出 願 人 の 国 籍 で は 、 い ず れ の 技 術 要 素 で も 米 国 籍 出 願 人 が 圧 倒 的 に 多 い 。 熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト と ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ で は 、 欧 州 国 籍 出 願 人 が 約 10％ 程 度 で 二 番 目 に 多 い 。 熱 / UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト で は 2002 年 か ら 、 ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ は 2000 年 か ら 米 国 籍 出 願 人 に よ る 出 願 件 数 が 大 き く 伸 び て い る 。

ま た 、半 導 体 用 途 へ の 応 用 が 有 望 視 さ れ て い る UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト で は 、米 国 特 許 に お け る 米 国 籍 出 願 人 に よ る 出 願 件 数 は 、 日 本 特 許 に お け る 日 本 国 籍 出 願 人 に よ る 出 願 件 数 よ り 倍 近 く 多 い 。

米国 17%

日本 59% 欧州

10%

その他 4% 韓国

10% 米国

19%

日本 71% 欧州

6%

その他 2% 韓国

2%

0 10 20 30 40 50 60

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優先権主張年 件

数

︵

日 米 欧 韓 中 他

︶

0 10 20 30 40 50 60 70

件 数

︵

総 数

︶

日本 米国 欧州 韓国 中国 その他 総数

出願人国籍

0 5 10 15 20 25 30

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優先権主張年 件

数

︵

日 米 欧 韓 中 他

︶

0 5 10 15 20 25 30 35 40

件 数

︵

総 数

︶

日本 米国 欧州 韓国 中国 その他 総数

出願人国籍

第 2- 16 図 技 術 要 素 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 米 国 特 許 ）

1990- 2004 年 累 積

第 2- 17 図 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 米 国 特 許 ： 熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト ）

1990- 2004 年 累 積

第 2- 18 図 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 米 国 特 許 ： UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト ）

1990- 2004 年 累 積

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優 先 権 主 張 年 件

数

熱 ﾅ ﾉｲ ﾝ ﾌ ﾟﾘ ﾝ ﾄ UV ﾅ ﾉｲ ﾝ ﾌ ﾟﾘ ﾝ ﾄ ｿ ﾌ ﾄﾘ ｿ ｸ ﾞﾗ ﾌ ｨ L IGA ﾌ ﾟﾛ ｾ ｽ 技 術 要 素

UV ﾅ ﾉ ｲ ﾝ ﾌ ﾟﾘ ﾝ ﾄ

35% ｿ ﾌ ﾄ

ﾘ ｿ ｸ ﾞﾗ ﾌ ｨ 28%

熱 ﾅ ﾉ ｲ ﾝ ﾌ ﾟﾘ ﾝ ﾄ

32% L IGA

ﾌ ﾟﾛ ｾ ｽ 5%

韓国 2%

その他 4% 欧州

4%

日本 4%

米国 86% 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45

1900 1901 1902 1903 1904 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優先権主張年 件

数

︵

日 米 欧 韓 中 他

︶

0 10 20 30 40 50 60

件 数

︵

総 数

︶

日本 米国 欧州 韓国 中国 その他 総数

出願人国籍

米国 74% 日本

5%

欧州 11%

その他 8% 中国

1% 韓国

1%

0 10 20 30 40 50 60 70 80

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優先権主張年 件

数

︵

日 米 欧 韓 中 他

︶

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

件 数

︵

総 数

︶

日本 米国 欧州 韓国 中国 その他 総数

出願人国籍

第 2- 19 図 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 米 国 特 許 ： ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ ）

1990- 2004 年 累 積

欧 州 特 許 で は 、米 国 と 同 様 、熱 ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト 、ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ そ れ ぞ れ が 1/ 3 程 度 に な っ て い る 。 2002 年 以 降 、 熱 / UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト は 急 増 し て い る 。 一 方 、 ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ は 日 米 と 同 様 、 横 ば い 傾 向 で あ る 。

第 2- 20 図 技 術 要 素 別 出 願 件 数 推 移 と 出 願 シ ェ ア （ 欧 州 特 許 ）

1990- 2004 年 累 積

ま た 、 欧 州 特 許 に お け る 出 願 人 国 籍 別 の 出 願 シ ェ ア は 、 熱 / UV ナ ノ イ ン プ リ ン ト で は 、 米 国 籍 出 願 人 が 50∼ 60％ 、欧 州 国 籍 出 願 人 が 30∼ 40％ で あ る 。ソ フ ト リ ソ グ ラ フ ィ で は 、米 国 籍 出 願 人 が 39％ 、欧 州 国 籍 出 願 人 が 51％ で あ る 。い ず れ に お い て も 、欧 州 特 許 は 、自 国 籍 出 願 人 に よ る 出 願 件 数 が 圧 倒 的 に 多 い 日 本 特 許 や 米 国 特 許 と 状 況 が 異 な っ て い る 。

0 5 10 15 20 25 30

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優 先 権 主 張 年 件

数

熱 ﾅ ﾉｲ ﾝ ﾌ ﾟﾘ ﾝ ﾄ UV ﾅ ﾉｲ ﾝ ﾌ ﾟﾘ ﾝ ﾄ ｿ ﾌ ﾄﾘ ｿ ｸ ﾞﾗ ﾌ ｨ L IGA ﾌﾟﾛ ｾ ｽ 技 術 要 素

米国 75% 日本

3% 欧州

12%

その他 5% 韓国

5%

UV ﾅ ﾉ ｲ ﾝ ﾌ ﾟﾘﾝ ﾄ

32% ｿ ﾌ ﾄ

ﾘｿ ｸ ﾞﾗ ﾌ ｨ 30%

熱ﾅ ﾉ ｲ ﾝ ﾌ ﾟﾘﾝ ﾄ

34% L IGA

ﾌ ﾟﾛ ｾ ｽ 4% 0

5 10 15 20 25 30 35 40

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

優先権主張年 件

数

︵

日 米 欧 韓 中 他

︶

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

件 数

︵

総 数

︶

日本 米国 欧州 韓国 中国 その他 総数

出願人国籍