【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.04.25】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22NM0027

利用課題名 / Title

超微細形状成形金型作製の検討

利用した実施機関 / Support Institute

物質・材料研究機構 / NIMS

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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

リソグラフィ/Lithography

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)

平井 雄介

所属名 / Affiliation

トーノファインプレーティング株式会社

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

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance

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

NM-603：レーザー描画装置 [DWL66+]
NM-621：FE-SEM [S-4800]

報告書データ / Report

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

当社では超微細パターンの大量生産を実現するため、樹脂を用いた射出成形によるプロセスの開発行っている。この成形方式はシリコンウェハー表面に形成した微細パターンをニッケル電鋳により転写し、得られたスタンパーを成形金型内に設置することで射出成形を実現している。昨今、微細でかつ高さの異なるパターン形成を必要とするデバイスの必要性が増しており、本検討ではレーザー直接描画装置を用いたグレースケール露光により、金型原盤のパターン形状形成の検討を行った。

実験 / Experimental

感光性レジストAZP4903（Merck）を、スピンコーターにて厚み10μmとなる様20×20のシリコンチップに塗布し、Prebakeの後、露光を行った。露光条件に関しては、事前にDoseとレジスト露光後高さを測定したコントラスカーブを作成し、BEAMER（Gnisys)による近接効果などの補正を行い入力した。2.38％TMAHにて現像、純水リンスを行い、露光により形成された形状を、SEMを用いて断面観察を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

Fig.1に露光後のパターン形状を示した。両サイドのパターン高さが10.2μm、中心部のパターン高さが4.2μmである形状を得ることが出来た。グレースケール露光を用いず、他の方法で異なる高さのパターンを形成する場合、考えられる方法としては、ドライエッチングとレジスト形成の併用が挙げられる。（中心パターンをドライエッチング：Deep-RIEで形成し、両サイドパターンをレジストにて形成）しかし、今回のようにパターンに対して周辺部が十分広い形状の場合、Deep-RIEでは、パターンの側面が逆テーパー形状となり成形用途での利用は困難となる。またエッチングによる中心部のパターン形成後、スピンコーターにてレジストを塗布すると厚みばらつきが大きくなり、露光による正確な形状形成は難しい。よって、異なる高さのパターンを形成をする方法として、本検討にて行ったグレースケール露光方式は有効であると考えられる。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig.1 グレースケール露光によるパターン形状

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

技術的な問題解決を行うに当たり、ご支援頂いたNIMS微細プラットフォームご担当者の方々に御礼申し上げます

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