シリコンステンシルマスク/ナノインプリント用モールド

シリコンステンシルマスク

シリコンステンシルマスク

シリコンステンシルマスクは、パターンを形成するためにナノスケールの貫通開口を加工した電子ビームリソグラフィ(EBリソグラフィ:Electron Beam Lithography)用のフォトマスクです。

EBリソグラフィーは、従来の光リソグラフィーに代わる技術として、半導体業界で研究が進められています。

トッパンは微細加工技術をコア技術としてステンシルマスクの開発を進め、供給体制を構築しています。

  • 【電子線描画機とステンシルマスク】

  • 部分拡大図

ナノインプリント用モールド

ナノインプリント法

ナノインプリントとは、原版となるモールド(金型)を型押しすることで、数十ナノメートル単位のパターンを転写する微細加工技術です。工程がシンプルなため、微細構造体を安価に再現性良く大量に製造する技術として期待されています。
トッパンは、半導体用フォトマスク事業を通じて培ったリソグラフィ技術を応用し、高精度なナノインプリント用モールドを開発、製造しています。

ナノインプリントの方式

ナノインプリントには大きく分類すると「UV方式」と「熱方式」の2種類があります。

UVナノインプリント方式

モールド上のパターンをUV硬化性樹脂に押し付け、紫外光を照射し樹脂を硬化させることでパターンを複製する方式です。

常温での作業が可能なため、パターンの再現制度が高いという特徴があります。

熱ナノインプリント方式

モールド上のパターンを熱可塑性樹脂に強い圧力で押し付け、加熱後冷却することでパターンを複製する方式です。加熱により軟化する材料であれば、さまざまなものに対し直接加工することが可能です。

モールドの材質

石英モールド

主にUVナノインプリント方式で使用されるモールドです。半導体用フォトマスクと同じ石英材料を使用するので、剛性と平坦性が高いのが特徴です。

半導体用フォトマスク製造プロセスを用いるため、数十ナノメートルレベルの高精細パターンが可能です。また多段構造体を有するモールドも開発、製造しています。

基板サイズ:6025(152×152×6.35mm(t))

  • 高精細パターン例
  • 多段構造パターン例

シリコンモールド

主に熱ナノインプリント方式で使用されるモールドです。シリコン基材上に塗布された感光性樹脂に電子ビームでパターンを描画し、ドライエッチング法により深堀りします。

石英モールド作製工程に順じたプロセスを用いるため、高精細パターンの作製を可能としています。またアスペクト比の高いパターンを有したシリコンモールドを開発中です。

  • シリコンモールド
      • 開口 10µm

      • 開口 2µm

      • 開口 5µm

      • 開口 1µm

      深さ(共通):3mm

  • 高アスペクト比 パターン例

パターン形状例

トッパンは、お客さまのニーズに対応したモールドを提供しており、豊富な実績を誇ります。また、3D構造パターンの開発など、研究・開発にも注力しています。
ご希望のパターン形状など、お気軽にご相談ください。

評価用標準シリコンモールド

評価用に標準モールドを準備しました。比較的安価にサンプル提供が可能です。
研究・開発、テスト用としてご活用ください。

仕様概要

    • チップサイズ   : □ 1inch
    • パターンエリア  : □ 18mm
    • 基板(シリコン)厚:725um

標準モールドサンプル ラインアップ

パターン仕様 Line & Space Hole Pillar
設計值 パターンピッチ幅 200nm 400nm 1000nm 300nm 400nm 400nm
パターン幅 100nm 200nm 500nm 150nm 200nm 200nm
測定値 Top幅 110nm 220nm 510nm 195nm 240nm 141nm
Bottom幅 140nm 240nm 540nm 164nm 210nm 178nm
パターン高さ 250nm 270nm 270nm 260nm 220nm 230nm

モールドパターンの断面写真