Research on ultra-high-speed UV nanoimprint using mixed condensable gas and droplet dispensing

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02046
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Kenta Suzuki 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (60709509)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): Youn SungーWon 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (80510065)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ナノインプリント / NIL / スループット / 凝縮性ガス / 微小液滴 / リソグラフィ

Outline of Final Research Achievements

Droplet-dispensed ultraviolet nanoimprint lithography (UV-NIL) has expected to a next generation lithography technology for semiconductor devices, but process throughput is an issue. UV-NIL in trans-1,3,3,3-tetrafluoro-propene (TFP) and 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (CTFP) gases has enabled bubble-free and high-throughput processes. This study investigated the applicability of a mixed condensable TFP/CTFP gas to droplet-dispensed UV-NIL. The filling time in a local area of the mold in a mixed condensable gas atmosphere was as low as 1/30th that in helium. Fine line patterns with a width of 12 nm were obtained by droplet-dispensed UV-NIL in the TFP/CTFP mixed gas atmosphere.

Free Research Field

微細加工

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題は、次世代半導体のリソグラフィ技術の一つであるナノインプリントリソグラフィに係わる研究内容である。ナノインプリントの課題である樹脂充填の高速化に着目し、混合凝縮性ガスを導入するナノインプリント技術を開発し、課題解決の糸口を示した。本研究成果は、半導体分野のみならず、ナノ加工技術の発展につながると期待される。