【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.21】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23UT1059
利用課題名 / Title
周期的ナノ構造形成に用いるマスターモールドのサイズ制御
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
メタマテリアル/ Metamaterial,電子線リソグラフィ/ EB lithography,膜加工・エッチング/ Film processing/etching
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
石河 泰明
所属名 / Affiliation
青山学院大学理工学部電気電子工学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
遠藤康佑,菅原大希
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
UT-500：高速大面積電子線描画装置
UT-600：汎用ICPエッチング装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
周期的ナノ構造サイズが熱電物性に与える影響を実験的に明らかにすることを目的に、周期的ナノ構造体の形成に必要となるフェーズシフトマスクの鋳型となる、マスターモールドの作製を行った。マスターモールドにはSOI基板を利用し、直径数百 nm・深さ220 nmの円柱を設計した間隔で配置する。これまでフェーズシフトマスクに利用してきた円柱の直径は480 nmであったが、本課題では円柱直径を小さくしたマスターモールドの形成を行った。
実験 / Experimental
基板に塗布したレジストを超高速大面積電子線描画装置（F7000S）でパターニングした。円柱直径は0.33 ~ 10 μm、DOSE量は40～55μC/cm2で行った。現像後、汎用ICPエッチング装置（CE-300）でエッチングを行った。エッチングはSF6/CHF3ガス、アンテナRFパワー50 0W、バイアスRFパワー30W、APC圧力0.8 Paで行った。青学大に試料を持ち帰り、走査型電子顕微鏡を用いて作製した構造を観察した。
結果と考察 / Results and Discussion
設計上の直径0.33～10 μmであったが、加工後の直径は、DOSE40μC/cm2の時は0.248～9.651 μmであった。しかしDOSE50μC/cm2の時は0.261～10.1 μmとなり、設計値により近い構造形成できることが確認できた。これ以上DOSEを上げてもミクロンサイズの円柱大きさに大きな差はでなかったが、サブミクロンサイズの円柱直径は、より設計値に近い直径に加工できることが分かった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 Dependence of micro-size-cylinder's diameter size on dose in EB lithography and designed diameter
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件