ナノインプリント、微細加工、ファウンドリ、カスタムモールドのトータルソリューション SCIVAX（サイヴァクス）株式会社
ナノインプリント、微細加工、ファウンドリ、カスタムモールドのトータルソリューション SCIVAX（サイヴァクス）株式会社
ここからは、弊社のナノインプリント技術が実際に解決した課題について、簡単にご紹介します。
貴社で微細加工に関する疑問やお悩みがありましたら、ぜひ参考にしてください。
近年、最新モバイルデバイスの要求性能の高度化により、半導体レベルの微細加工が様々な光学デバイスで求められるようになりました。
光学デバイスの多くは基材としてガラス基板を用いますので、従来のシリコン基板を前提とする多くの半導体装置ではその加工を行うことができません。
また、デバイスによっては1枚の基板から数個程度しか取ることが出来ず、高価な半導体装置を使った技術を用いては、要求コストが達成できないことも課題になっています。
このような背景から、弊社には次世代光学デバイスの開発を進める様々なメーカーから、ガラス基板上の超微細加工に関するご相談が多数寄せられています。また、ナノインプリント技術は大面積への展開が可能で、廉価な加工技術であることから大きな注目を浴びているのです。
これらの課題を解決するために、弊社ではφ8”、φ12”ガラス基板を対象とするナノインプリント自動化装置を開発し、様々な厚みのガラス基板へのナノイプリント自動成型を実現してきました。
その結果、様々な光学デバイスにこれまでよりも遥かに低コストで超微細加工を施すことができると、お客さまに喜ばれております。
現在、この技術は次世代デバイス（AR、VR、HUD、３Dセンサー、DNAシーケンサー、イメージセンサー、他）の生産に応用されています。
昨今、モバイルデバイス等の軽薄化が進んでいます。例えばカメラモジュールでは、積層するレンズの高さを低減するため、マイクロレンズアレー等の光学素子を直接センサーデバイス上に形成するニーズが高まってきています。
今後、CMOS等センサ上への光学パターン直接成型のニーズはますます増えていくと考えられます。
ただ、これらのセンサーの基板、例えばCMOS基板は、表面に細かな凹凸があり、耐圧性が低いという特徴があります。従来のナノインプリントは厚みが均一でフラットな基板にしかパターン形成ができず、要求を満たせないという課題がありました。
弊社では独自の均圧成型技術により、凹凸のある基板面に全面均一に加圧し、基板への負荷を最小限にコントロールする独自プロセスを開発しました。
この技術により、従来困難だったCMOS等の様々なセンサー直上へのパターン成型が可能となりました。
今後、イメージセンサー分野等で、様々なデバイスの薄肉化や生産コストの削減に大きく貢献すると期待されます。
また、同技術を活用することで、レンズ表面などの曲面への微細なパターン成型も可能です。
近年、高速大容量通信を達成する夢の５Ｇの実用化が現実味を帯びてきましたが、その大きな課題の一つとなるのが通信用デバイスの製造コストの高さです。
５Ｇ通信のキーとなるレーザーデバイスの中には、化合物半導体基板が使用されています。これらの基板は非常に脆弱で、わずかな圧力を受けただけでもダメージを受けます。
そこで現在ではEB等高価な加工技術が用いられています。
今後世界的に５Ｇへの転換が進めば、通信用デバイスの需要は大幅に増加し、コスト低減及びスループットの大幅アップが求められます。
こうした背景から、EBに代わる技術として弊社のナノインプリント技術でのレーザーデバイス量産化が期待されています。
弊社ではこの課題に対し、独自の均圧成型技術を用いることにより基板への負荷を最小限にコントロールすることに成功。従来技術よりも遥かに低コストでの製造を可能にしました。
この技術を応用すれば、化合物半導体基板のように過度な力が加わることを嫌う回路基板表面等への直接パターン形成も可能となります。
将来的にはスマホのディスプレイを置き換えるとも言われているAR（Augmented Reality／拡張現実）、HUD（Head Up Display）他、高度な光学機能が求められる次世代光学デバイスでは、垂直パターンではなく、傾斜パターンが求められるようになっています。
傾斜パターン自体は、半導体技術で形成することは可能です。
しかし、ARやHUDで求められる高角FoVなどの光学機能では、１デバイスの大きさが大きくなります。また、普及のためには加工コストが廉価であることが求められます。
これに対し、半導体プロセスでは小さなデバイス作製が前提となるため、製造コストの要求を満たせません。
そこで注目されたのが、低コストで微細加工が可能なナノインプリント技術です。
ただ、従来のナノインプリントは基板に対し垂直方向に立ったパターンの成型は可能ですが、傾斜パターンの成型は困難と考えられてきました。
お客さまからの相談を受けた弊社では、樹脂、及び離型方法の最適化を行うことで、ナノインプリント技術による傾斜パターンの成型を可能にしました。
弊社のナノインプリント技術の特徴でもある大面積一括成型を活かすことで、低コスト化の見通しも立ちました。
今後、AR、VR、HUD関連分野を中心に、様々な光学デバイスでの応用が期待されます
