引っかきによるナノ溝構造の創成

背 景

ＭＥＭＳ技術に取って代わる，もしくは融合する技術として，ナノインプリントリソグラフィー技術（図1参照）への期待が高まっている．現在，電子線描画やＦＩＢ等を用いたナノインプリント用モールドの製作が行われているが，前者では複雑かつ高価なマスクパターンが，後者では膨大な加工時間が必要とされている．より簡便な方法によるモールド製作方法の開発が望まれている．

目 的

・ ダイヤモンドプローブを工具としたナノスクラッチによるナノ溝構造を利用したモールドの製作

ナノ引っかき実験の概要

走査型プローブ顕微鏡（SPM）のカンチレバとして，鋭利なダイヤモンドカンチレバ（図2右図参照）を利用し，nN～μNの微小な荷重の下，シリコン基板表面を引っかく．

得られた成果

・ μNオーダの微小荷重による溝(Line and space)やレイヤ構造の創成を確認（図3参照，文献1）

・ ダイヤモンドプローブ先端にほとんど摩耗が無いことを確認

図3 ナノスクラッチによるラインアンドスペースとレイヤ構造

現在の状況

・ 局所陽極酸化＋ナノスクラッチ＋エッチングによる複雑パターンの創成

・ エッチングによるスクラッチ溝の高アスペクト比化（文献2）

日本学術振興会 科学研究費補助金 (挑戦的)萌芽研究 H20～21年度 No.20656028

「掘起し現象のMEMS利用に関する研究」 （代表 清水 淳）

参考論文

(1) Wataru Ohsone, Jun Shimizu, Libo Zhou, Hirotaka Ojima, Teppei Onuki, Takeyuki Yamamoto, Han Huang: Mold Fabricated by Nanoscratching for Nanoimprint Lithography, Advanced Materials Research, 126-128, (2010.9) pp.843-848

(2) Jun Shimizu, Wataru Ohsone, Hirotaka Ojima, Teppei Onuki, Libo Zhou, Takeyuki Yamamoto: Nanomold Fabrication by Scratching and Its Application to Nanoimprint Lithography, Proc. 6th Int. Conf. on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21), Saitama, (2011.11) 3327(4pp)

(3) Jun Shimizu, Libo Zhou, Takeyuki Yamamoto, Hirotaka Ojima, Teppei Onuki, Han Huang: Mold Pattern Fabrication by Nanoscratching, Int. J. Automation Technology, 6, 7 (2013.11) pp.686-693