高分子薄膜における垂直配向界面の創成と分子配置基盤技術
【研究分野】高分子・繊維材料
【研究キーワード】
高分子薄膜 / ブロック共重合体 / 垂直配向制御 / 界面 / 表面自由エネルギー / ナノドメイン / ミクロ相分離構造 / 誘導自己組織化(DSA) / DSA(誘導自己組織化) / 垂直配向 / ミクロ相分離ドメイン / 表面改質膜 / 高分子付加反応 / ランダム共重合体 / 高分子材料合成 / 高分子薄膜構造 / 下地膜 / 表面改質
【研究成果の概要】
高分子ブロック共重合体の垂直配向界面を利用した高度な分子配置技術とサブナノ界面薄膜材料に展開するための研究基盤を確立することを目的に，高分子反応による任意の官能基が導入できる新しいブロック共重合体の分子構造設計の確立に成功し，特に表面偏析性に優れた官能基を導入することで薄膜におけるナノドメインの細線化，垂直配向制御，および長距離構造秩序制御を達成した．薄膜表面および薄膜断面における詳細な構造解析により，実験的観点からミクロ相分離構造の垂直配向の過程を明らかにした．これらの基礎研究の成果に基づき，次世代リソグラフィ材料やサブナノ界面薄膜材料の開発に向けた要素技術の確立に道筋を立てることができた．
【研究の社会的意義】
本研究成果は，究極的な低エネルギー駆動で形成される高分子ブロック共重合体のナノ構造において，特に長年にわたり未解決で実現に困難を極めていたミクロ相分離構造の薄膜垂直配向制御ならびに長距離秩序構造形成機構の解明に重要な知見と方向性を示すことに成功し，学術的に大いに意義のある成果を示すことができた．これらの基礎研究における成果は，近年注目される半導体リソグラフィ用レジストに向けたブロック共重合体の応用にも直結しており，産業界においても重要な知見として注目されることになった．次世代リソグラフィ技術の重要な候補技術として実用化に向けた応用研究が進んでおり，社会的にも意義のある成果となった．
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【配分額】13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)