【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.13】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24IT0066
利用課題名 / Title
微小サイズ基板への電子ビーム露光
利用した実施機関 / Support Institute
東京科学大学 / Science Tokyo
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
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）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
量子効果/ Quantum effect
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)
吉田 健治
所属名 / Affiliation
トヨタ自動車株式会社 東富士研究所 先端材料技術部 将来テーマ創生グループ
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
宮本恭幸
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術相談/Technical Consultation（副 / Sub）-
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)
【目的】材料合成法や結晶成長法が未確立である新規材料では大口径基板は入手困難であり、入手可能な基板サイズは5mm角以下であることが多い。このような新規材料を用いて、電子線描画装置を利用してナノデバイスを作製する上では下記の問題がある。
・ 電子線レジストを基板表面上に均一にスピンコートすることが困難
・小サイズ基板を導入可能な電子線描画装置の選定及び導入方法
上記の問題を解決するために東京科学大学に技術相談を行い、電子線レジストのスピンコート方法および小サイズ基板の電子線描画装置への導入方法に関する技術情報を得た。
＜小サイズ基板のレジストスピンコート法＞
① 小サイズ基板を大サイズ基板（Ex. 15mm角Si基板）に貼付けて使用する場合
3mm角については下記の方法でレジストのスピンコートを行う。
(1) 15mm角Si基板上に3mm角基板を置き、3mm角基板の四隅に接着剤としてPMGIレジスト（100%）を微小量塗布し、90℃/30分間ベーク後、常温で1日放置する。
(2) 使用する電子線レジスト（Ex. PMMA）をスピンコートで塗布する。
(3) 電子線描画装置に基板を導入し、露光する。露光後は15mm角基板ごと現像をする。
(4) CD26に1~2分程度漬けて、3mm角基板を剥離後、純水でリンスし、N2ブローで基板を乾かす。
上記手法を用いて、スピンコート法でレジスト塗布を行った結果の実験例を図1に示す。
② 小サイズ基板のままスピンコートする場合
基板サイズが小さい場合、スピンコーターの試料ステージの真空チャックによる吸着が不十分になり、試料回転中に試料が飛散する可能性がある。そのため、粘着性のある樹脂シートを用いて基板を試料ステージに固定する。
（1）適当なサイズに切ったシリコンタックシートを試料ステージ上に置く（図2）。
（2）通常のスピンコート作業を行う。
＜電子線描画装置への小サイズ基板導入方法＞
電子線描画装置（JEOL製JBX8100FS）の標準カセットホルダーは上面基準カセットホルダーと下面基準カセットホルダーの2種類がある。小サイズ基板を導入する方法は用いるカセットホルダーの種類によって異なる。
① 上面基準カセットホルダーの場合
基板サイズに合わせたホルダー（例えば5mm×5mm）を製作する。
② 下面基準カセットホルダーの場合
基板サイズを問わず設置可能である。基板固定用治具のサイズを考慮すると、小サイズ基板は取り扱いやすい大きな基板（Ex. 15mm角Si基板など）に貼り付けて使用する方が良い。
実験 / Experimental
結果と考察 / Results and Discussion
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 レジスト塗布後の小サイズ基板の光学顕微鏡像
図2 試料をシリコンタックシート上に乗せて試料ホルダーに貼り付けた場合
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
（謝辞） 本研究（の一部）は、文部科学省マテリアル先端リサーチインフラ事業 （課題番号：JPMXP124IT0066）の支援を受けて、（東京科学大学ナノ構造造形支援）において実施されました。
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.
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