本研究では「近接場光は開口近傍にしか存在しない」という性質を活用する.ナノ厚さの紫外線硬化樹脂液体膜を,近接場光を用いて局所硬化(パターニング)する.この第1層樹脂液体膜の上に,第2層膜としてナノ厚さの樹脂液体膜を積層(ナノ厚さ積層)する.そして,近接場光の性質を用いて最表層の第2層のみを局所的に光硬化させることができれば,第2層には第1層と異なる構造を形成できる.このナノ厚さ液膜積層と近接場光硬化を繰り返すことで,近接場光加工を3次元ナノ加工へ拡張できる.本研究では,この原理確認を目指している. 本年度は,昨年度までに原理確認に成功した,本研究の鍵となるナノ厚さ液膜積層として,ナノ厚さ液体膜の性質に着目した独自の方法の改良と近接場光によるナノ厚さ樹脂膜硬化方法を検討した.ナノ厚さ液膜積層では,液体膜と土台構造間のファンデルワールス力による分子間相互作用圧力を,外部圧力を用いて調整することで,ナノ厚さの液体膜の厚さを制御する.また液体の速やかな移動のため,液溜めと土台面はマイクロ流路を用いた構造とした.そして,マイクロマシン技術により作製したマイクロ土台構造を,外部圧力印加系,ナノ厚さ膜厚測定系を組み合わせた膜厚制御の原理確認実験系に搭載した.厚さ分解能1nmを実現するための課題抽出と改良を行い,おおむね達成できた.また,液体を光硬化性樹脂液とした場合でも本積層が適用可能であることを確認できた.さらに,近接場光硬化方法については,微小開口を先端に設けた光ファイバプローブによる方法を検討した.
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