分子の自己組織化を利用した次世代ナノファブリケーション（理研No: :23218, 23257）
発明者
早川 晴美、小泉 真里、藤川 茂紀（イノベーション推進センター 界面ナノ構造研究チーム、JST CREST）
先崎 尊博、宮城 賢、佐藤 和史（東京応化工業株式会社）
背景
互いに親和性のない二つのブロックポリマーを結合させて一つのポリマーとしたブロックコポリマー(BCP)は、各ブロックの大きさに応じて、多様なナノ構造を形成するこという、ナノ相分離現象が知られています。化学・物理的性質が制御されたシリコン基板表面上で、このナノ相分離現象を発現させると、その表面性状に応じて、微細で精密なナノパターン構造を大面積で作製可能です。この技術は「Directed-self assembly（DSA）プロセス」と呼ばれ、次世代の半導体向け微細加工技術として注目されています。
技術の概要
DSAプロセスでは、基板処理・材料塗布・パターン形成・不要部分選択除去というさまざまなプロセスがあります。我々は、この一連プロセスとその材料の研究・開発し、十数nmサイズの超微細構造を大面積で作製することに成功しました。これらの成果は、半導体産業などにおける加工精度の大幅向上に貢献すると期待されます。
図1：Directed Self-assembly プロセス
成果ポイント
- BCPのナノ相分離構造を基板から垂直に形成させるための新しい表面処理剤の開発
- 物理・化学的に表面制御されたシリコン基板上での超微細構造の大面積作製
- 特定の相分離部を正確にウェット現像させる手法の開発
- この超微細パターンを利用した金属ナノ構造の大面積作製の実現
利点
- 超微細なパターン構造を大面積で作製可能
- エッチング装置が不要なため、roll to rollで製造が可能。
応用
（2012年11月掲載）