2018 年度研究成果報告書

混合凝縮性ガスを導入する光ナノインプリント技術の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14575
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	生産工学・加工学
研究機関	国立研究開発法人産業技術総合研究所
研究代表者	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)
研究協力者	橋口恭平菅洋志尹成圓廣島洋
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	ナノインプリント / 凝縮性ガス / リソグラフィ
研究成果の概要	トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(CTFP) とトランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(TFP)の混合凝縮性ガスを導入する光ナノインプリント法は、真空環境なしにバブル欠陥を防止できる。本研究では、このナノインプリント法における、ガスの樹脂への吸収量の調査とパターン品質の評価を行った。グローブボックス内でガスに暴露した24種類の有機材料のガスの溶解量を測定し、ハンセンの溶解度パラメータを用いて解析を行った。また、アクリル系UV硬化樹脂液を用いて、ライン幅16nmが良好にパターニング可能なTFP/CTFPの混合凝縮性ガスの導入条件を見出した。
自由記述の分野	工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ナノインプリントはモールドと樹脂による型押し技術であり、2つの材料特性を理解すれば良かったが、混合した2相の凝縮性ガスを用いることにより、凝縮反応、樹脂へのガス吸収・放出などを理解することが不可欠であった。このため、樹脂への吸収量の調査とパターン品質の評価により、ガスの相溶性と吸収性に関して明らかにすることができた。また本手法の最先端リソグラフィの20nm以下のパターニングへの適用は、学術のみならず、工業的にも大きな波及効果が予想される。欠陥防止でき、且つ生産性の高いナノインプリント技術の確立により、半導体リソグラフィ以外にも応用が有望なワイヤー偏光子や光学素子の製造技術の向上が期待できる。