三次元ナノインプリント技術の開発

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本研究では、SOG (Spin-On-Glass)を用いた加速電圧変化電子ビーム露光による三次元モールドの作製とナノインプリントによる転写の研究をおこなっている。SOGは加速電圧に対して精密な深さ制御が可能なレジストであり、それを利用して、アナログの加速電圧変化波形を入力しながら、電子ビームを走査して露光を行った。加速電圧を2kVに固定して試料台の電圧を200Vの振幅を持つ正弦波で電圧を変化させ、電子ビームの露光と同時に電圧を印加して露光を行った。その後、現像し作製された形状を原子間力顕微鏡(AFM)で測定した。その結果、1周期が8μmで振幅が40nmの正弦波形状が得られた。この技術を応用した例としては、マイクロレンズアレイやレンチキュラーレンズなどへの応用が考えられる。次に、ナノ三次元形状のモールドとそれによる転写を行った。作製した石英モールドは、大きい方のパターンは、直径が5μmで深さが311nmとなり、小さい方のパターンは直径が600nmで深さが143nmとなった。これをモールドとして、光硬化樹脂を用いて転写したところ、大きい方のパターンは直径が5μmで高さが307nmとなり、小さい方は直径が600nmで高さが140nmとなった。これによって、若干モールドのパターンサイズよりも小さくなっていることが分かる。これは、光硬化樹脂の体積収縮によるもので、実際のモールドを作製する上では、この体積収縮率を考慮してモールドを設計する必要がある。これまでの結果から、SOGを用いたプロセスによって、所望の三次元モールドを作製でき、樹脂などの製品の量産が可能であることが示せた。