| 研究課題/領域番号 |
19H02769
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
佐藤 敏文 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80291235)
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| 研究分担者 |
山本 拓矢 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30525986)
磯野 拓也 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70740075)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
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| キーワード | ミクロ相分離 / ブロック共重合体 / 特殊構造高分子 / 自己組織化 / ブロック共重合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ミクロ相分離構造の周期間隔を5 nm程度に制御する新規方法論の確立を目的として、分岐構造や環状構造などの特殊構造を有する単分散ブロック共重合体を精密合成し、各ポリマー構造とミクロ相分離構造の詳細な相関関係を系統的に明らかにする。最終的には、ミクロ相分離構造の周期間隔を制御するための普遍的な分子設計を提案し、ミクロ相分離構造の周期間隔が 5 nm 程度の微細化が可能な技術を提供することで、期限内に次世代ナノリソグラフィー技術の開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、ブロック共重合体（BCP）が形成するミクロ相分離構造の周期間隔を5nm程度に制御する新規方法論の確立を目指すものである。これを達成する方法論として本研究では主に、１）BCPへの分子内架橋の導入による高分子鎖の広がりの抑制ならびに２）BCPへの大環状ユニットの導入を検討した。その結果、１）の方法論では分子内架橋の導入により、対応する線状BCPと比較して47%の周期間隔縮小に成功し、２）の方法論では最大76%もの周期間隔縮小に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ブロック共重合体（BCP）はミクロ相分離構造と呼ばれる数ナノメートル周期の規則構造を形成することが知られており、この規則構造を鋳型に用いることで、従来の光リソグラフィー法では達成が難しい10 nm以下の解像度における半導体ナノ加工が期待されている。しかし、通常のBCPでは10 nm以下の解像度を実現するために必要とされる周期間隔を得ることは困難とされてきた。本研究最大の成果は、従来のBCP分子設計の枠組みとらわれない新たな周期間隔縮小法を見出したことであり、これは将来的に半導体リソグラフィーの高度化、ひいては半導体デバイスの高性能化や低コスト化に繋がるものである。
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