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。

2022 base material PPS (ポリフェニレンサルファイド) main body The ノインプリントおよび copper めっきによる conductor is formed into a group, and the following results are obtained. (1) Normalization of the ナノインプリント condition: viscous-elasticity analysis and test results and details of the な検を行った. According to the results of the dynamic viscosity analysis (DMA), the material's viscosity index indicates that the loss of elasticity is low and the temperature is 108°C. The temperature of the metal mold is set to 108℃ and the shape of the metal is good. The phenomenon of low viscosity at 108℃ is a phenomenon unique to resin before crystallization.が, この Condition でははんだリフローなどComponents 実装のためのheat resistance を有しない.このため108℃でインプリント后连続してCrystallization temperatureまで热させることIt is a low-temperature molding and heat resistance-imparting を1プロセスで completion of the させる construction method を见いだした. (2) Copper conductor formation: Copper conductor molding (groove) copper conductor fillingし, そのBack surface のめっきlayer をRemove することでトレンチ内のみにCu がfilled されたstate をformed する.このためのPre-treatment・めっき・Surface エッチングのconditionsを検した. The summary of the results obtained is written down below. It is necessary to ensure the wetness of the surface of the liquid by ensuring the wetness of the liquid.この集サブミクロンレベルであるがわずかにRESINがエッチングされる. The トレンチ width is about 1μm, and the サブミクロンレベルであってThe もエッチングquantity がトレンチ山上がりに and える Impact が大きい.このためエッチングquantityとめっき水濡れ性を両立させるプラズマprocessing conditionsを検 Discussionしdeterminationした.またElectrolytic chemical copper めっきをシードlayer としてpayment, electrolytic copper めっきでトレンチをfilled した. Good filling properties can be obtained by setting appropriate conditions such as solution composition and current density. Finally, the surface layer was chemically removed, and the line width/space (Line&space) was 1μm/1μm.