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SCIAVXのナノインプリント技術が課題を解決

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。

 

事例1)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!
光学デバイスの超微細加工を低コストで実現

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ンリント自動成型を実現しできました。

その結果、様々な光学デバイスに、これまでよりも遥かに安い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。

事例2)独自発想の流体成型技術をナノインプリントに活用!
凹凸がある基板や壊れ易い基板への成型を実現

昨今、モバイルデバイス等の軽薄化が進み、例えば、カメラモジュールに於いて、積層するレンズの高さを低減するために、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の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基板などは、表面に細かな凹凸があり、また、耐圧性が低いという特徴があります。
これに対し、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上へのパターン形成しかできないため、要求を満たせないという課題がありました。

そこで、弊社では、独自の均圧成型技術を用いることにより、凹凸のある基板面に全面均一に加圧。基板への負荷を最小限にコントロールするという、独自プロセスを開発しました。

これにより、従来のナノインプリント技術では加工が困難だったCMOS等の様々なセンサー直上に、パターンを成型できるようになりました。
今後、この技術はイメージセンサー分野等で、様々なデバイスの薄肉化や、生産コストの削減への大きな貢献が期待されます。

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となります。

事例3)5G転換で喫緊の課題に!
弊社独自技術で通信用デバイスの製造コスト低減を実現

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、、5Gを普及する上で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。

例えば、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、ちょっとした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、お客クライアントさまからは、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。ました。

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安い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。

事例4)傾斜パターン(slanted)のナノインプリント成型を実現

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、及び特に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

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