ウシオ電機,フォトレジスト不要で直接微細パターニングが可能なVUV平行光ユニットを開発

ウシオ電機はフォトレジストを使わずに,直接フレキシブル基材などに微細なパターニングができる真空紫外平行光(VUV)ユニットを開発し,2014年4月から研究開発向けに販売を開始する。価格は550~750万円。

ウシオ

ウェアラブルコンピューティングやディスプレイの発展に伴い,プラスチックやフィルム,紙などのフレキシブル基材をはじめとしたさまざまな基材に対し,パターニングによってセンサやホログラムなどの機能を直接付加するプリンテッドエレクトロニクスへの期待が高まっている。

現在,こうした分野でのパターニングには主にスクリーン印刷方式が採用されているが,同方式によるパターニングの解像度はラインアンドスペース=30~50μm程度が限界とされ,より高機能なデバイスを低コストで実現する微細配線技術が求められている。そのため,より高機能かつ高精細なデバイスの実現に向け,より微細な回路形成技術がさまざま試みられており,中でも有力視されているのが,基材との親和性に優れた自己組織化膜(Self-Assembled Monolayer:SAM)を基材に成膜し,そこに真空紫外光で直接回路を形成する方法(SAMパターニング)とされている。

しかし,従来の真空紫外光ランプは直管型のため,光が拡散してしまうことから微細化には限界があり,より微細なパターニングを実現するために,真空紫外の平行光化が求められていた。

これに対し,ウシオは真空紫外光ランプ「エキシマランプ」と「半導体リソグラフィ用UVランプ」の光源技術,さらに独自の光学・光源技術を融合することで,SAMパターニングのリソグラフィに最適な真空紫外光ランプと,そのランプを搭載したL/S=5/5μm以下の回路をSAM上に直接形成できる真空紫外平行光ユニットを開発。従来のエキシマガスレーザに比べて大幅なコスト低減が可能になるほか,低温プロセスとの親和性が高く,フィルム基材上のナノコロイド状金属配線材料などを簡便に形成する。

主な仕様は波長:200nm以下,ワークサイズ:□50mm,露光エリア:φ30mm,露光方式:プロキシミティ/コンタクト,アライメント:マニュアルによるx,y,θアライメント,装置本体サイズ:W680×D700×H620mm,電源ユニット:W300×D450×H280mm。

用途は自己組織化膜(SAM:Self-assembled monolayer)上のパターン形成や選択的エッチング,金属ナノコロイド粒子の浸漬法によるパターニングなどに加え,有機半導体や有機EL,バイオチップやマイクロ流体チップのパターン形成,界面改質を想定している。将来的には大面積での一括照射装置の展開が可能になるとし,300mm角や500mm幅のロールtoロールプロセスにも対応する予定としている。

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