| 研究課題/領域番号 |
14205107
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 京都大学 (2004)
名古屋大学 (2002-2003) |
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研究代表者 |
杉村 博之 京都大学, 工学研究科, 教授 (10293656)
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| 研究分担者 |
中桐 伸行 産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, プログラム・マネージャー
穂積 篤 産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員
李 庚晃 京都大学, 工学研究科, 助手 (00378796)
高井 治 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 教授 (40110712)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
40,560千円 (直接経費: 31,200千円、間接経費: 9,360千円)
2004年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2003年度: 21,450千円 (直接経費: 16,500千円、間接経費: 4,950千円)
2002年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
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| キーワード | 自己組織化単分子膜 / 有機シラン / 光リソグラフィ / ナノリソグラフィ / 原子間力顕微鏡 / レーザーリソグラフィ |
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| 研究概要 |
1)マイクロ〜ナノ加工技術の開発
波長172nmの真空紫外光(Vacuum Ultra-Violet, VUV)を発光するエキシマランプを光源とする、光微細加工技術を開発した。試作VUV露光機の繰り返し重ね露光とアライメント精度を検証し、1μmの精度でのアライメント、最小線幅1μmでの単分子膜露光に成功した。高速で解像度の高い光微細加工を実現するため、有機単分子膜の最表面官能基だけを光化学変換しパターン転写する微細加工プロセス(表面化学変換露光)を開発し、パターン露光に必要な化学反応の量(すなわち露光時間)を格段に減少させさせた。これまでの分単位の露光から秒単位の露光が可能になった。短時間の露光は反応種の拡散時間につながり、その結果露光パターンの高精度化が実現した。上記の解像度1μmは、この表面化学変換露光によって実現した。また、原子間力顕微鏡を使用し、ナノプローブの位置を制御し局所的に電流を注入することで、各種有機単分子膜をパターニングする技術を最適化し、10nmレベルの描画を可能にした。
2)ミクロ構造化有機分子組織体構築
微小反応エリアへ選択的に機能分子を固定化するための化学プロセスを探索し、選択的シランカップリング反応による特定の有機官能基で終端化されたマイクロパターンの形成、静電吸着による微粒子マイクロパターンの形成、ならびに高分子イオンの配列化に成功した。さらに、π電子共役系単分子膜(この単分子膜は導電性であることを確認している)をシリコン基板表面に直接固定化するプロセスを開発し、上記、微細加工・微細構造構築技術と組み合わせることで、絶縁体・半導体・導電体の各要素(有機分子からなる)をシリコン基板上へと集積化することが可能になった。
作製した微細構造化試料の電子物性を、走査型容量顕微鏡による界面電子状態計測のモデル試料として供し、従来から取り組んできた表面電位計測と接合界面での容量特性を組み合わせることで、半導体-有機分子接合の電子状態をより詳細に検討可能なことを明らかにした。
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