ナノインプリント技術

ナノインプリント技術(Nanoimprint Lithography)は、1995年に現プリンストン大学(当時ミネソタ大学)のStephen Y.Chou教授らが提唱した微細パターンの量産技術です。

原版(精密金型)を基板に押し当てることで微細加工を実現する技術で、従来の露光装置に対し光源やレンズなどが不要で、装置が簡単な為、低コストでナノオーダーのパターンが量産できると期待されています。

応用事例としては、下記の様なMEMS領域で実用化されつつあります。

  • マクロレンズや回折格子、光導波路等の光学部品
  • ハードディスクのパターンドメディア等の記録媒体
  • バイオチップ
  • 光や圧力センサー など

離型処理の必要性

ナノインプリントリソグラフィ技術は、高集積LSIなど高度な微細パターンへの展開を期待されながら、精密金型との離型時に生じるクラックの発生などが、量産展開への妨げになってきました。

このような離型不良による破損を防ぐためには、精密金型(モールド)の表面エネルギーを低くすることにより、樹脂との接着力、摩擦を低下させることが一つの有効な手段です。

今後展開か期待される工業量産用途においては、金型の耐久性、離型性の持続力の課題があり、金型パターンへの離型剤コーティングが、重要になってきています。

主な離型剤コーティング方法としては、

  1. 蒸着
  2. スピンコーティング
  3. 含浸法

が挙げられます。

ナノインプリントフロー

中でも含浸法は、量産性、装置のコスト、立体パターンへの追従性、大型ワークへの対応など、メリットがあります。

当社の含浸法装置は、過去の装置導入や離型剤受託コーティングを通じ、お客様のニーズに応じた離型剤コーティング装置をご提供いたします。


当社ソリューションのご案内

量産の場合の精密プレス前に必要な金型の洗浄、離型剤のコーティング・定着、評価、再洗浄まで一連のソリューションをご提供します。

ナノインプリント全体図


装置事例

DIP /UV洗浄装置

装置名 DIP/UV洗浄一体型装置(ナノインプリント離型剤コーティング用)
装置サイズ W1500 × D800 × H1500
ワークサイズ 幅100mm以下の立体物
工程 ウェット洗浄→UV洗浄→離型処理→定着乾燥→リンス処理
制御速度 0.1~30mm/sec
UVランプ 低圧水銀ランプ 110W 一灯
UV波長 184.9nm、253.7nm
照度調整 ランプとワークの距離を10~50mmの間で調整
ユーティリティ 3φ AC200V 10KVA 30A
ドライエア 0.5MPa

その他ソリューション

離型剤

主としてフッ素系の精密金型向け離型剤をご提案します。

活性基が、精密金型の表面と化学結合し、2~6ナノメートルの単分子膜を形成することにより、精密金型の微細構造を埋めることなく、連続したショットを実現します。

用途は、熱ナノインプリント、光ナノインプリント双方に使用可能で、材質も硝子、シリコン、石英、金属(Ni電鋳など)にご利用可能です。

離型剤イメージ


ワークの洗浄・表面改質

ワークの洗浄は、プラズマ洗浄、コロナ洗浄など各種ありますが、ワークへのダメージを考慮し、紫外線洗浄(UV洗浄)をご提案いたします。

低圧水銀ランプを用い、184.9nmと253.7nmを主波長とした紫外線(UV光) による洗浄表面改質や、エキシマランプ(Excimer Lamp)を用いた主波長が172nmの紫外線による光洗浄により、精密金型(ワーク)表面の有機物を除去し、親水性を向上させ、離型剤の密着性を向上させます。


濡れ性評価装置

濡れ性評価装置

  • 離型処理の評価だけでなく、UV洗浄後の評価にも最適。
  • 軽量コンパクトで、お求め安い価格
  • 解析ソフトウェアが標準装備。
  • 取り込んだ画像を自動認識、解析するので、作業者による測定誤差がありません。
  • 取り込んだ画像は、データとして保存。ログ解析にも利用できます。
  • オプションで表面自由エネルギー計算ライセンスもご準備しております。

UV洗浄後の表面の清浄度を評価する手段としては、水滴を表面に滴下して水に対する濡れ性(接触角)を測定する方法が、簡便で短時間に評価できることから、一般的に用いられています。

当該装置は、解析ソフトウェアを標準で装備し、接触角をリアルに測定できます。


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