| 研究課題/領域番号 |
20K05289
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28050:ナノマイクロシステム関連
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
笹子 勝 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 客員研究員 (40727145)
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| 研究分担者 |
平井 義彦 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 客員研究員 (50285300)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | フォトリソグラフィ / 3次元加工 / 波面 / 複素振幅 / マスク / 複素透過率 / 三次元結像 / ビルトインレンズマスク / ３次元結像 / 一括露光 / ３次元リソグラフィ / 位相振幅 / フォトマスク / ３次元構造 / 3次元リソグラフィ / シードパターン / デザインルール / 最適化 / 三次元 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高度なバイオチップなどに求められる立体的で複雑な三次元のマイクロ構造の作製には、従来のマイクロ加工技術では逐次構造を作製する必要があり、必ずしも効率的ではありません。
本研究では、光を任意の形状に三次元的に結像させ、感光性樹脂を露光することにより、三次元構造を効率よく作製する新しい方法を開発するものです。
光を三次元的に結像させるために、光の位相を局所的に変化させて光の進路を自在に制御する光透過板(ビルトインレンズマスク)の最適な設計方法の開発と、その効果を確かめるための実験を行い、三次元結像効果を検証します。
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| 研究成果の概要 |
三次元構造体を、シード要素に分割し、各要素を結像するための複素振幅波面を算出したのち、これらを重畳して一枚の複素透過板(ビルトインレンズマスク)とし、このマスクに光を照射することにより、レジスト中に三次元の結像構造を焼き付ける三次元フォトリソグラフィの実現を図った。シードの配置と複素振幅分布を最適化するシステムを構築した。その結果、立体交差する線パターンでの相互干渉の低減、リングおよびスパイラル状の構造での軸構造発生の抑制に効果があった。
これに基づき、三次元構造の露光現像実験を行った。その結果、ピラミッドのフレーム構造など単純に傾斜し、立体的な交差のない構造では三次元構造が得られた
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでの三次元微細加工では、一括露光による加工が不可能であったが、本研究で開発・検証した新しいフォトリソグラフィでは、従来の半導体リソグラフィとの整合性が図られた一括露光方式である。
従来のフーリエ光学理論を光学的に応用した新しい三次元結像方法を検証できた学術的意義とともに、現在欧米で研究開発が熾烈に展開されている半導体チップレット技術の中でも、このコアとなる半導体後工程、三次元半導体製造プロセスへの実装への産業応用が期待できる
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