【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.19】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22KT1145

利用課題名 / Title

光ナノインプリント用カチオン重合型樹脂の開発

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

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）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

光インプリント,光酸発生剤,リソグラフィ/Lithography,3D積層技術/ 3D lamination technology

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)

北野 匡章

所属名 / Affiliation

サンアプロ株式会社

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

今井憲次

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-210：ドライエッチング装置
KT-226：ナノインプリントシステム
KT-332：触針式段差計（CR）

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

次世代半導体製造用技術として期待されるナノインプリントリソグラフィ（以下、NILと略す）には、熱NILと光NILとがあり、特に光NILに用いられる樹脂の種類の一つとしてカチオン重合型樹脂がある。当社ではカチオン重合に用いられる光酸発生剤を開発しており、本テーマでは当社製品の光NIL用材料としての性能を評価することを目的としている。すなわち、基板への光硬化性液体の塗布、モールドのプレス、露光、離型の工程を繰り返しマイクロメートルオーダーからナノメートルオーダーまでのパターンの転写を試みる。さらに、転写後のパターンの残膜に対しドライエッチングを行い、残膜を除去するといった作業を行う。そのため、装置はスピンコータ、インプリンタ、ドライエッチング装置などを使用し、基板はSiウェハ、アルミ箔を使用する予定である。

実験 / Experimental

【利用した主な装置】
ナノインプリントシステム、ドライエッチング装置、触針式段差計（CR）
【実験方法】
Siウェハ等の基板に対して表面処理を行い、開発中の光酸発生剤を含む光硬化性液体を滴下塗布した。光硬化性液体には、耐熱性向上を目的として架橋剤を添加している。塗布した液の上にモールドをかぶせ、インプリント時の圧力を30 barとして、300秒の光照射によって硬化させた。サンプル作成には本支援機関のナノインプリントシステムを用いた。使用したモールドの材質はPET、パターン形状はピラー、直径1.7µm、高さ1.5µm、周期3.0µmであった。さらにモールド離型後に、作成したサンプルをホットプレートによって加熱追熟した。作成した光NILサンプルに対してドライエッチングを行い、インプリントパターンの残膜除去を行った。さらに自社にて表面状態のSEM観察をした。

結果と考察 / Results and Discussion

サンプル作成条件とSEM画像結果を下記に示す。
(a) 架橋剤あり組成、加熱温度 120°C 5分
(b) 架橋剤なし組成、加熱温度 120°C 5分
Fig1.に示す通り、架橋剤ありの組成(a)では十分な耐熱性があり、120°C 5分間加熱を行ってもパターンに変化は見られなかった。一方架橋剤なしの組成(b)では耐熱性が劣るため、120°C 5分間加熱によって開口径の縮小が確認された。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig1. The SEM images of photo nanoimprint samples. a) the normal hole pattern sample with cross-linking agents, and b) the shrunk hole pattern sample wittout cross-linking agents.

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

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