課題番号 ：S-17-OS-0042
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：高分子膜電気特性評価用薄膜絶縁層とパターン形成
Program Title(English) ：Insulation layer and its pattern formation for electric characterization of 　　polymer membrane
利用者名（日本語） ：大戸貴司
Username(English) ：T. Oto
所属名（日本語） ：国立大学法人大阪大学　パナソニック基盤協働研究所
Affiliation(English) ：Panasonic Research Alliance Laboratory, Osaka University
キーワード／Keyword　　　　：Poly Methyl Methacrylate、分光エリプソメーター、リソグラフィ・露光・描画装置

１．概要（Summary）
高分子膜の電気的特性評価の為に白金基板上に薄膜絶縁層として厚み70～110 nmのPMMA（Poly Methyl Methacrylate）薄膜を形成し、形成した薄膜絶縁層に大阪大学ナノテクノロジー設備供用拠点の超高精細電子ビームリソグラフィー装置を利用して2.1×2.1 mm2の領域に孔径φ50 nmの細孔を形成した。
２．実験（Experimental）
【利用した主な装置】
S8　位相変調型分光エリプソメーター
　（堀場製作所　UVISEL LT NIR-NNG）

【実験方法】
試料の微細加工プロセスをFig. 1に示す。

Fig. 1　Microfabrication　Process

　試料は、表面研磨することにより算術平均粗さRa=5 nm程度とした白金基板表面をO2プラズマにより洗浄し、薄膜絶縁層をスピンコートにより形成した。薄膜絶縁層はPMMAであり、固形分2％となるアニソール溶液をスピンコートすることによりPMMA層を得た。位相変調型分光エリプソメーター堀場製作所製UVISEL LT NIR-NNGにて測定した結果、PMMA層は狙いどおり70～110μmの厚みとなっていた。
　薄膜絶縁層を形成した試料に電子線描画をすることでφ50 nmの細孔を形成した。電子線描画には超高精細電子ビームリソグラフィー装置を用いた。
３．結果と考察（Results and Discussion）
電子線描画パターンとしては孔径φ50 nm、孔中心間距離150 nmとして、電流値50 pAでドーズ量の最適値を200～1500 μC/cm2の範囲で検討した。
　検討の結果、最適ドーズ量は900 μC/cm2となり、Fig. 2に示す様に設計したパターンの電子線描画に成功した。

Fig. 2　SEM image

４．その他・特記事項（Others）
なし
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
なし
６．関連特許（Patent）
なし