ナノ成形構造体と自己組織化成膜技術の融合によるナノ構造体形状制御に関する研究

ナノインプリントなどの微細成形技術で形成したナノ構造体と、平均自由行程を制御した真空成膜技術を融合することで、ナノ構造体の凹部のみに特異的な３次元立体構造体が自己組織化形成できる事を発見した。本研究では、その特異的な自己組織化形成技術を用いて、真空形成技術による新たなボトムアップナノ構造体の形成技術の統計的な確立を行い、任意方向にパターン形状を持って整列制御された立体ナノ構造体の自己組織化成膜技術を実現する研究を行う。本年度は、[1]平均直径300nm程度の凸円形形状を持つナノ構造体の金型を用いて、射出成型で転写成形しポリカーボネイト(PC)樹脂表面に凹円形状のナノ構造体を形成した基盤、[2]シリコンウエハ表面に平均直径300nm程度の凸円形形状を持つナノ構造体を形成した基盤、[3] PC基盤表面に転写成形し150nm程度のライン形状を持つナノ構造体基盤の３通りを用いて検討を行った。また、自己組織化成膜技術のナノ構造体の形成過程については、基盤-サンプル間距離:70mmに固定し、プロセス真空度を0.5Paから6Paに変更させ成膜を行って自己柱造ナノ構造体の形成過程について調査を行った。成膜材料はSiO2の成膜を行った。[1]のナノ構造体付PC基盤の場合には、プロセス真空度が4Pa〜6Paの範囲で成膜を行った場合に、自己柱造ナノ構造体が形成できる事が確認出来た。また、自己柱造ナノ構造体が形成できる膜厚の検討も行った結果、最小膜厚7nmでも柱造構造体の形成が確認でき、膜厚の増加に伴って柱造構造体の存在確率が増加した。一方、[2],[3]の場合には、ナノ構造体内部に自己柱造構造体の形成が確認できない課題も判明した。この違いが発生する物理については、ナノ構造体の大きさや深さ、構造体の形状、基盤材料の影響起因によるのかの詳細検討を行っている。

ナノインプリントなどの微細成形技術で形成したナノ構造体と、平均自由行程を制御した真空成膜技術を融合することで、ナノ構造体の凹部のみに特異的な３次元立体構造体が自己組織化形成できる事を発見した。本研究では、その特異的な自己組織化形成技術を用いて、真空形成技術による新たなボトムアップナノ構造体の形成技術の統計的な確立を行い、任意方向にパターン形状を持って整列制御された立体ナノ構造体の自己組織化成膜技術を実現する研究を行う。本年度は、[1]平均直径300nm程度の凸円形形状を持つナノ構造体の金型を用いて、射出成型で転写成形しポリカーボネイト(PC)樹脂表面に凹円形状のナノ構造体を形成した基盤、[2]シリコンウエハ表面に平均直径300nm程度の凸円形形状を持つナノ構造体を形成した基盤、[3] PC基盤表面に転写成形し150nm程度のライン形状を持つナノ構造体基盤の３通りを用いて検討を行った。また、自己組織化成膜技術のナノ構造体の形成過程については、基盤-サンプル間距離:70mmに固定し、プロセス真空度を0.5Paから6Paに変更させ成膜を行って自己柱造ナノ構造体の形成過程について調査を行った。成膜材料はSiO2の成膜を行った。[1]のナノ構造体付PC基盤の場合には、プロセス真空度が4Pa〜6Paの範囲で成膜を行った場合に、自己柱造ナノ構造体が形成できる事が確認出来た。また、自己柱造ナノ構造体が形成できる膜厚の検討も行った結果、最小膜厚7nmでも柱造構造体の形成が確認でき、膜厚の増加に伴って柱造構造体の存在確率が増加した。一方、[2],[3]の場合には、ナノ構造体内部に自己柱造構造体の形成が確認できない課題も判明した。この違いが発生する物理については、ナノ構造体の大きさや深さ、構造体の形状、基盤材料の影響起因によるのかの詳細検討を行っている。