【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23BA0008
利用課題名 / Title
パターン投影リソグラフィシステムと小型イオンシャワーを用いたパターニング基板の作成
利用した実施機関 / Support Institute
筑波大学 / Tsukuba Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
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
ボルテックスビーム,光デバイス/ Optical Device,リソグラフィ/ Lithography
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)
山本 洋平
所属名 / Affiliation
筑波大学数理物質系
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
青柳舜也,宮川順乃介,Heah Way Yih
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）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究室では有機材料を用いた光機能デバイスの研究をおこなっている。デバイス開発の工程としてしばしば特殊な基板作成が必 要になるが、その基板作成をARIMの設備を利用して行いたいと考えている。ARIMの設備を利用して行いたい基板作成は大きく分けて2つあり、まず1つ目はリングパターニング基板の作成である。この研究課題では最終的にキラルなπ共役ポリマー用いてリング共振器を作成し、そこから特殊な光波であるボルテックスビームを発振させることを目的としている。この研究において、ポリマーリングを作成する際にポリマーを導入するガイドとしてパターニング基板を作成することを考えている。具体的には石英基板にARIMの装置を用いてエッチングを行い、リング状の溝を作製し、そこにポリマー溶液を流し込むといった工程となる。2つ目の研究課題は、液滴共振器をのせる超撥水基板の作成である。イオン液体を用いた液滴共振器は優れた真球性から高性能な共振器として知られており、この液滴共振器を基板上に安定して配置するために超撥水基板を用いている。この超撥水基板にはナノピラー構造がシリコン基板の上にあり、それによって撥水効果をもたらしている。以前まで使用していた基板はナノピラーの配置がランダムであり、幾つかの問題が生じていた。そこでエッチングによってナノピラーを整列させた超撥水基板を作成することを計画している。この課題では主にレジストコーティングの工程をARIMの機器を利用して行う予定である。
実験 / Experimental
パターン投影リソグラフィシステムを用いてリング状のパターニングを行った。レジストや露光条件を設定することによって１um単位での正確なパターニングの作成に成功した。その後、ポリマー溶液をスピンコートすることによってポリマーリングの作成を試みた。また、エッチングに使用するレジストパターニングも同様の手法で行った。
結果と考察 / Results and Discussion
作成したレジストパターニングを観察すると、精度よくパターニングされていることが確認できた。その後ポリマー溶液をスピンコーティングし、アセトンで洗浄することでレジストをリフトオフした。結果としてポリマーだけのリングを作成することができた。しかし、ポリマーの量が少なく、リングの内側にはポリマーがうまく導入できていないという問題点があり、解決が困難であった。また、エッチングに使用するレジスト基板についても精度よく作成することができた。この基板はその後反応性イオンエッチングを行うことによって、エッチング基板の作成に成功した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
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.
- 青柳舜也、山岸洋、山本洋平 ’共役ポリマーによる極小螺旋リング共振器の開発’ 高分子学会 令和5年
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