2021 Fiscal Year Annual Research Report

混合凝縮性ガスと微小液滴を用いた超高速光ナノインプリントに関する研究

Research Project

Project/Area Number	19H02046
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	鈴木健太国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (60709509)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	Youn SungーWon 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (80510065)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	光ナノインプリント / 凝縮性ガス / 微小液滴 / 充填
Outline of Annual Research Achievements	光ナノインプリントは最先端リソグラフィへの応用が検討されており、更なるプロセスの高速化や低欠陥化が求められている。応募者はこの解決法としてハイドロフルオロオレフィン(HFO)系の飽和蒸気圧の異なる凝縮性ガスを混合導入する手法を提案し、低欠陥且つ高品質なパターニングを実証した。このナノインプリント手法は、モールドの低離型力といった大きな利点に加えて、樹脂の充填の高速化の可能性を秘めており、本研究では、インクジェットによる微小液滴に対して凝縮性ガスによるナノインプリント手法の適用性を示すことにより、超高速光ナノインプリントリソグラフィの実現を目指す。また、微小空間における凝縮反応の解明と微小液滴の充填挙動の解析に加えて、1Xnmのラインパターンの解像実証を行う。今年度は、微小液滴に対する詳細な充填評価を行った。0.25mmピッチでSi基板上に微小液滴で塗布した9cPの粘度UV硬化樹脂液に対して、ヘリウムと混合凝縮性ガス導入下でのモールドパターン部への充填状況の観察を行った。局所的な顕微鏡観察では、ヘリウムガス下では10秒以上充填時間がかかるのに対して、混合凝縮性ガス下では、0.3秒であった。一方7mm角のモールド全域での充填観察においては、ヘリウムガス下では30秒以上充填時間がかかるのに対して、混合凝縮性ガス下では、1.6秒と高速充填性を示した。また、微細パターン実証用にUV硬化樹脂液を配合し、線幅12nm(ピッチ40nm)の微細パターンの解像を実証した。
Research Progress Status	令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和3年度が最終年度であるため、記入しない。