| 研究概要 |
本研究は,機械的手法に基づいて量産性を有する三次元ナノ構造作製技術を開発することを目的とする.今年度は,三次元ナノ構造作製技術の要素として,薄膜形成の局所配列・配向成長制御方法,薄膜積層の三次元構造化手法,三次元ナノ構造表面への薄膜形成方法の3つを検討した.
1)薄膜形成の局所配列・配向成長制御
ジブロック共重合体(PS-PMMA)によるミクロ相分離構造において,垂直配向円柱構造の作製に最適な膜厚・温度・時間の条件を求めた.また,部分的に表面を処理してPS,PMMA両親和性あるいは部分的親水性をもたせることで,所望の位置にドット構造やライン構造を作製することに成功した.これにより,部分的表面処理基板がミクロ相分離の構造の制御に有用であることを示した.
2)薄膜積層による三次元構造作製方法
ジブロック共重合体の自己組織化膜を積層して三次元構造を作製する方法を検討した.一つ目の方法は,一層目の自己組織化膜の上に積層する手法として,中間層としてAuを挟むことによって垂直配向シリンダを積層できることを確認した.二つ目の方法は,基板とジブロック共重合体の薄膜との間に水溶性のポリビニルアルコール膜を挟むことによって,ジブロック共重合体膜を着脱して転写する手法である.いずれの方法においても二層目の積層に成功した.
3)三次元ナノ構造表面への薄膜形成方法
ジブロック共重合体の自己組織化は二次元基板上でしか行われていない.そこで,これを3次元構造上で行うことを検討した.まず,Si基板上に集束イオンビーム化学気相成長法を用いて,Diamond-like Carbon (DLC)の斜面を作製した.次に,この斜面にAuを100nmスパッタで積層した.ジブロック共重合体をデップコート法により塗布して,加熱することにより,三次元ナノ構造の表面に自己組織化がなされることを確認した。
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