ナノインプリントリソグラフィ（NIL）

スマートフォンやタブレット端末等のデジタル機器の進化、第5世代移動通信システム（5G）やIoTの普及にともない、高性能化が進む半導体製品。その実現には、より微細な回路形成が必要となりますが、従来の技術では半導体製造で膨大な電力を使用するため、近年「微細化」を実現しつつ、消費電力の少ない新たな半導体製造技術が求められています。

こうした課題の解決に向けてDNPは、長年培ってきた微細加工技術をベースに、次世代の半導体製造で期待される「ナノインプリントリソグラフィ（NIL：Nano-Imprint Lithography）」を開発しました。

ナノインプリントリソグラフィは、基板上の塗布した樹脂に回路パターンを形成したテンプレート（版）をハンコのように圧着させて作る超微細な凹凸パターンの樹脂を使って、nm（ナノメートル）オーダーの回路パターンを作製する技術です。

1. 基板に塗布した未硬化の状態のUV硬化樹脂に、テンプレート（版）を押し当てる
2. UV光（紫外線）を照射し、樹脂を硬化させる
3. テンプレート（版）を離型して、樹脂パターンを形成
4. 回路パターンの凹凸を転写した基板が完成

昨今、半導体には、さらなる高性能化が求められている中、処理速度の向上を目的とした回路の微細化・集積化に伴い、製造時の消費電力が大きくなってしまうという課題があります。
また、日本政府が推進するデジタルインフラの強化で拡大が見込まれる半導体市場を支える技術的条件として、製造時の消費電力の低減を必須としております。

DNPは、2003年よりナノインプリントリソグラフィ用テンプレート（版）の開発に取り組んでおり、キヤノン株式会社、キオクシア株式会社とDNPの3社が協力して開発したナノインプリントリソグラフィにおいて、半導体製造における露光工程の消費電力を従来手法の約1/10に抑制できることに成功しました。これにより、製造コストの削減も可能にするなど、半導体メーカーのカーボンニュートラルの実現に大きく貢献できると考えております。

またDNPは、回路パターンにおける版の凹凸を基材に押し当てて転写するナノインプリントリソグラフィの製造方式を活かし、立体形状テンプレートの開発も進めています。この方式を採用することにより、自由な立体形状を形成することが可能となるため、これまでにない新しい素子や機能の実現が期待されています。すでにさまざまな形状のサンプルも作製しておリ、今後の3次元テンプレートへの応用展開が期待されます。

■低消費電力
露光時の消費電力 1/10（従来方式との比較）
■低環境負荷
薬液不使用のため、環境負荷が低い
■低コスト
製造プロセスが短く装置が安価なため、低コストでの製造が可能
■微細パターン
光回折効果が生じないため、設計の自由度が高い

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