ナノインプリント法を用いた超微細配線の創製

使用纳米压印方法创建超细布线

• 批准号: 21K04713
• 负责人: 見山 克己
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hokkaido University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04713/
• 关键词: ナノインプリント; プリント配線板; 半導体; 微細配線; 銅めっき; 熱可塑性樹脂

2022年度は基材としてPPS（ポリフェニレンサルファイド）を主体にナノインプリントおよび銅めっきによる導体形成に取り組み，下記の成果を得た。(1)　ナノインプリント条件の適正化：粘弾性解析の実測結果からインプリント条件の詳細な検討を行った。動的粘弾性解析（DMA）の結果，材料の粘性を表す指標である損失弾性率がもっとも低下する温度は108℃であることがわかった。インプリント時の金型温度を108℃に設定することで良好なインプリント形状が得られた。また108℃で粘性が低下する現象は結晶化前の樹脂に特有の現象であるが，この状態でははんだリフローなど部品実装のための耐熱性を有しない。このため108℃でインプリント後連続して結晶化温度まで昇温させることにより，低温成形と耐熱性付与を1プロセスで完結させる工法を見いだした。（２）　銅めっきによる導体形成：インプリントで成形したトレンチ（溝）を銅めっきで充填し，その後表層のめっき層を除去することでトレンチ内のみに銅が充填された状態を形成する。このための前処理・めっき・表層エッチングの条件を検討した。得られた成果の概要は下記の通りである。めっき液の表面濡れ性を確保するためプラズマ処理が必要であった。この際サブミクロンレベルであるがわずかに樹脂がエッチングされる。トレンチ幅は1μm程度なので，サブミクロンレベルであってもエッチング量がトレンチ幅仕上がりに与える影響が大きい。このためエッチング量とめっき液濡れ性を両立させるプラズマ処理条件を検討し決定した。　また無電解の化学銅めっきをシード層として付与し，電解銅めっきでトレンチを充填した。薬液組成と電流密度等の条件を適切に設定することにより良好な充填性が得られた。最後に表層を化学エッチングにより除去し，線幅/間隙(Line&space)1μm/1μmを達成した。

In 2022, the main body of PPS (PPS) was selected for conductor formation, and the following results were obtained. (1)Normalization of viscosity conditions: detailed analysis of viscosity conditions Dynamic Viscosity Analysis (DMA) results show that the viscosity index of the material is reduced to 108℃. When the temperature of the metal mold is set to 108℃, the shape of the metal mold is good. The phenomenon of low viscosity at 108℃ is not unique to the resin before crystallization, but the phenomenon of heat resistance of the component before crystallization. The crystallization temperature is raised to 108℃, and the low temperature forming and heat resistance are added to the crystallization temperature. (2) Copper conductor formation: copper filling, copper filling. The conditions of the surface layer are discussed. A summary of the results of the study is given below. The surface moisture of the solution is necessary to ensure that This is the first time I've ever seen a tree. The amplitude of the film is 1μm, and the influence of the film is great. The amount of water is determined by the amount of water. Electrolytic copper is filled in the presence of electroless copper. Conditions such as liquid composition, current density, etc. are appropriately set to achieve good filling properties. Finally, the surface layer is chemically removed, and the line width/space (Line&Space)1μm/1μm is achieved.