半導体コアプロセス : ステップ 3 / 11

精密
フォトリソグラフィ

株式会社ナノシステムズJPでは、20nm Eビームから500×600mm大型フォーマットガラスパネルまで、単一プロジェクト内で6種類の露光方式を提供します。解像度・基板サイズ・コスト要件に最適な方式を選択できます。

Eビーム 20nmKrF 50nm / 12インチ ステッパー 500×600mmマスクアライナー 表裏対応 ポリマーフィルム 400×500mmX線LIGA SU-8 · PI · PBO · BCBシャドウマスク / メタルマスク
20nm
Eビーム最小フィーチャーサイズ
500×600mm
最大ガラス基板(大型フォーマットステッパー)
6
露光方式
60nm
KrFステッパーアライメント精度
6種類の露光方式
ナノスケールからパネルスケールまで - 単一プログラム内で対応

株式会社ナノシステムズJPでは、一施設内で複数の露光方式を提供しています。お客様の解像度・基板サイズ・コスト・スループット要件に合った方式を選択できます。

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Eビームリソグラフィ

最小寸法20nmの電子ビームダイレクトライト。フォトマスク不要でGDSデータから直接パターニング。ナノフォトニクス・メタサーフェス・研究プロトタイプに最適。

最小寸法 20nm8インチまで対応マスクレス GDS直接入力ナノフォトニクス · メタサーフェス

KrFステッパーリソグラフィ

12インチまでのウェーハに対応した248nm KrFエキシマレーザーステッパー。最小寸法50nm。量産規模の高スループット。60nmステッピング精度。MEMSとフォトニクス導波路に最適。

最小寸法 50nm12インチウェーハまで60nm ステッピング精度KrF 248nm · 高スループット
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大型フォーマットステッパー

最大500×600mmおよび300×400mmのガラス基板、8インチウェーハまで対応。パネル最小寸法4µm、8インチウェーハで450nm。TFT・バイオチップ・インターポーザに最適。

500×600mm パネル300×400mm パネル4µm最小 / パネル450nm最小 / 8インチTFT · バイオチップ · インターポーザ
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マスクアライナー

最大500×600mm・12インチまでのウェーハ対応。最小寸法4µm。両面MEMSのための表裏対応アライメント。コンタクト/プロキシミティモード両対応。

最小寸法 4µm500×600mm · 12インチまで表裏対応アライメントコンタクト/プロキシミティ両対応両面MEMS
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ポリマーフィルムリソグラフィ

最大400×500mmのPET・PEN・ポリカーボネート柔軟基板に直接パターニング。L/S解像度3µm/3µm。膜厚200µmまで対応。FPC・フレキシブルセンサー向け。

3µm/3µm L/S400×500mm フィルムPET · PEN · ポリカーボネートFPC · フレキシブルセンサー
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X線リソグラフィ(LIGA)

高エネルギーX線露光・電鋳・モールド成形を組み合わせたLIGAプロセス。アスペクト比最大100:1の3D金属マイクロ構造、完全垂直側壁、高さ数十µm〜mm。Ni・Pd-Ni・Ni-Co電鋳対応。

LIGA 3Dプロセス完全垂直側壁Ni · Pd-Ni · Ni-Co 電鋳ピラー · グレーティング · コーンmmスケール構造高さ
露光方式完全仕様表
全6方式のパラメータ比較
露光方式最小フィーチャー最大基板アライメント主な能力
Eビームリソグラフィ20nm8インチウェーハまで100nm以下マスクレスGDS直接描画;ナノフォトニクス;メタサーフェス
KrFステッパー(248nm)50nm12インチウェーハまで60nmステッピング精度最高スループットサブミクロン;MEMS;フォトニクス導波路
ステッパー(大型パネル)4µm(パネル)/ 450nm(8インチ)500×600mmガラス;300×400mm;8インチステップアンドリピートディスプレイTFT;バイオチップアレイ;ガラスインターポーザ
マスクアライナー4µm500×600mm;300×400mm;12インチ表裏対応アライメント両面MEMS;貫通ウェーハ構造
ポリマーフィルム3µm/3µm L/S400×500mmフィルム±5µmPET/PEN/PC;FPC;フレキシブルセンサー;スプレーコート対応
X線LIGAサブµm側壁マスク制限X線マスクアライン3Dマイクロ構造;ピラー;コーン;グレーティング;mm深さ
シャドウマスク / メタルマスクフィーチャー依存任意基板機械的アライメントレジスト不要;リフトオフメタライゼーション;大面積成膜制御
フォトレジスト・有機材料
薄膜から厚膜まで、ポジ・ネガ型および有機絶縁材料のパターニング

標準フォトレジストに加え、MEMSデバイス・RDLパッケージング・フレキシブル電子・バイオMEMSで使用される有機絶縁材料と機能性ポリマー層のパターニングを提供します。

ポジ型・ネガ型フォトレジスト

ポジ型(露光部が現像で除去)とネガ型(露光部が残留)の両方に対応。薄〜100µm以上の厚膜。スピンコーティング。スプレーコーティング(凹凸面対応)。LIGA対応厚膜レジスト。

ポジ型・ネガ型両対応薄〜100µm+スピン / スプレーコーティングLIGA対応厚膜レジスト
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SU-8エポキシ - MEMS構造層

SU-8はネガ型エポキシフォトレジストで、硬化後は永久的・機械的に堅牢な構造層を形成。MEMS構造(マイクロ流体チャネル壁・ニードル・スプリング)として使用。高さ5〜500µm以上。PDMSマスターモールド。生体適合・BioMEMS対応。

高さ 5〜500µm+永久構造層MEMSチャネル壁PDMSマスターモールド生体適合 · BioMEMS
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有機絶縁材料:PI・PBO・BCB・アクリル

RDLファブリケーションとMEMSパッシベーションで使用される厚膜有機絶縁材料のミクロンレベルパターニング。ポリイミド(高温)・PBO(Fan-out RDL)・BCB(k=2.65 RF/mmWave)・アクリル(低温硬化)。

ポリイミド(PI)高温PBO Fan-out RDLBCB k=2.65 RF/mmWaveアクリル 低温硬化ミクロンレベルパターニング
X線LIGA:3Dマイクロ構造
UV光学では実現できない垂直側壁を持つ3D金属マイクロ構造

株式会社ナノシステムズJPでは、X線LIGA(リソグラフィ・ガルバノフォルミング・アブフォルミング)による精密3D金属マイクロ構造製造を提供します。これはUV拡散により物理的に実現不可能な構造です。

LIGAプロセス概要

LIGAプロセス:X線露光 → 電鋳 → モールド成形
LIGA(リソグラフィ・ガルバノフォルミング・アブフォルミング)は、吸収体パターンのX線マスクを通じたシンクロトロンレベルのX線露光を使用します。UVとは異なりX線は回折しないため、アスペクト比最大100:1の完全垂直側壁を実現します。

  • アスペクト比最大100:1、ピラー・チャネル・グレーティング
  • 完全垂直側壁、UV回折排除
  • 構造高さ数十µm〜mmスケール
  • Ni・Pd-Ni・Ni-Co電鋳金属
  • ろ過・流量制御向けピラーおよびマイクロピラーアレイ
  • 回折光学・分光向けグレーティング
  • 光学・レンズ向け3Dコーンと半球構造
  • ろ過・薬物送達向けマイクロポアメンブレン
  • 経皮薬物送達向けマイクロニードルアレイ
  • 電鋳Niによるニモールドとマスター
  • メッシュフィルターとマイクロネブライザー
  • 偽造防止向けセキュリティマイクロ構造
大型フォーマットフォトリソグラフィ
500×600mmガラス - ウェーハフォーマットファウンドリを超える加工能力

ほとんどの半導体ファウンドリは300mm円形ウェーハに限定されています。当社の大型フォーマットステッパーとマスクアライナーは500×600mmガラスを処理し、単一ランでより多くのチップを生産してコストを削減します。

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ディスプレイガラス・TFTバックプレーン

Eagle XG・ソーダライム・LTPSガラス基板上のTFTゲートとソース/ドレインパターニング。大型フォーマットステッパー露光でディスプレイメーカーに高スループット・低コスト/チップを実現。

500×600mm ガラスEagle XG · ソーダライム · LTPSTFTゲートパターニングスケールで低コスト/チップ
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バイオチップアレイ

最大500×600mmのホウケイ酸・石英ガラス上のバイオチップとマイクロ流体チップアレイ。1パネルあたり数百チップ。IR撮像による表裏アライメント。5〜10倍のチップコスト削減。

ホウケイ酸 · 石英1パネルで数百チップIR撮像 表裏アライメント5〜10倍低コスト
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ガラスインターポーザ・TGV

TGV(ガラス貫通ビア)製造前後のガラスインターポーザ基板上のパターニング。大型フォーマットガラスインターポーザでRF・光学パッケージングに最適。TGVフローと調整して提供。

510×510mm ガラスインターポーザRF · 光学パッケージングTGV前後リソグラフィTGVフローと調整
応用分野
全半導体・MEMSマーケットにわたるフォトリソグラフィ
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シリコンフォトニクス

Si導波路・リングレゾネータ・グレーティングカプラのKrFステッパー。100nm以下フォトニック結晶グレーティングのEビーム。SOI・溶融石英・導波路・グレーティング。

KrF 50nm + Eビーム 20nmSOI · 溶融石英導波路 · グレーティング
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MEMSセンサー・アクチュエータ

圧力センサーダイアフラム・MEMSカンチレバー・慣性センサープルーフマスのマスクアライナー。両面MEMS構造の表裏対応アライメント。SU-8構造層。IMU・圧力センサー。

マスクアライナーSU-8構造層表裏対応IMU · 圧力センサー
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フレキシブルエレクトロニクス(FPC)

最大400×500mm PET/PENのポリマーフィルムリソグラフィでFPC・フレキシブルセンサー・ウェアラブル電子部品を製造。スプレーコーティング(凹凸面対応)。

ポリマーフィルムPET/PEN · 400×500mmスプレーコート · FPC · ウェアラブル
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バイオチップ・マイクロ流体

PDMSソフトリソグラフィ用SU-8マスターモールド。500×600mmガラスバイオチップアレイ。有機絶縁材料パターニング(Au/Pt電極)。バイオセンサー・ラボオンチップ。

SU-8マスター500×600mmガラスAu/Pt電極 · バイオセンサー
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LIGAマイクロ構造

薬物送達向けNiマイクロポアメンブレン・経皮応用向けマイクロニードルアレイ・金属回折グレーティング・セキュリティホログラム・NILモールドの製造。X線LIGA電鋳。

X線LIGANiマイクロポア · マイクロニードルメッシュフィルター · NILモールド
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RF・mmWaveデバイス

RF MEMSとミリ波伝送線路のBCB(k=2.65)有機絶縁材料パターニング。精細ピッチKrFステッパー。シャドウマスク。RF MEMS・mmWave。

BCB low-kKrF 精細ピッチシャドウマスク · RF MEMS
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ディスプレイ・パネル加工

TFTバックプレーンパターニング向け500×600mmガラス上の大型フォーマットステッパー。LTPS・アモルファスシリコンTFTゲートリソグラフィ。パネルあたり低コスト。

500×600mmTFTバックプレーンLTPS · a-Si · 低コスト/パネル
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セキュリティ・偽造防止

X線LIGAで紙幣・製品認証・IDカード向けホログラム・回折グレーティング・ナノIDマイクロ構造を製造。UV複製では不可能な精度。

X線LIGAホログラム · 回折グレーティング紙幣セキュリティ

パワー半導体パターニング

SiC MOSFETゲートとイオン注入ウィンドウパターニング向けKrFステッパー。深いイオン注入マスク用厚膜レジスト。マスクアライナーによるGaN HEMT加工。

KrFSiC MOSFET · GaN HEMT厚膜注入レジスト · パワーデバイス
なぜ株式会社ナノシステムズJPか
6種類の方式、1つのファウンドリ、1名のプロジェクトマネージャー
01

最広の方式範囲

Eビーム(20nm)から500×600mm大型パネルまで、6つの露光ツールを一施設のエンジニアが運用。それぞれの方式の限界と組み合わせを理解しているため、最適な方式を推奨できます。

02

500×600mm大型フォーマットガラス

パネルスケールのガラス加工は世界的に稀。ほとんどのファウンドリは300mm円形ウェーハで止まります。当社はDNA塩基配列フローセル・ディスプレイガラス・TGVインターポーザを日常的に処理します。

03

X線LIGA

電鋳を使ったX線リソグラフィは世界で十数施設しか存在しません。当社のLIGA能力でアスペクト比100:1のNi・Pd-Ni・Ni-Coマイクロ構造を製造できます。

04

有機材料専門知識

SU-8・ポリイミド・PBO・BCB・アクリルの厚く複雑な有機層パターニングは専門的なプロセス知識が必要です。ほとんどのファウンドリが避けるこれらの材料を当社では日常的に処理します。

05

表裏対応アライメント

マスクアライナーの表裏アライメントで両面MEMS構造を製造。表面フィーチャーと裏面フィーチャーを1µm精度でアライン。貫通ウェーハ構造に不可欠。

06

1枚からプロトタイプ

すべての露光方式で最低ロットサイズなし。レジストレシピ・アライメントマーク設計・フィーチャーサイズを単一テストウェーハで検証してから量産へ移行できます。

プロセスフローの次のステップ:ナノインプリント(NIL)
ステッパーなしでサブ50nmパターニング。UV・サーマルNILでメタサーフェス・導波路・VR/ARオプティクス・バイオチップナノポアを製造します。

ナノインプリント →

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Services & Industries
⚙️ Capabilities Overview
Substrates
🔷 Substrate & WafersSi, SiC, GaN, glass, sapphire 🔬 Fused Silica WafersQuartz · borosilicate · low CTE 🟣 PI Film & SUS Sensor FabRoll-to-roll · sensor patterning
Front-End
🎭 Mask FabricationGDS to chrome mask, DRC 📷 PhotolithographyE-beam 20 nm to 500×600 mm 🔬 NanoimprintingUV & thermal NIL 🫧 Thin Film DepositionPVD, CVD, ALD, MBE ⬆️ LiftoffMetal pattern · shadow mask ⚡ ElectroplatingCu TSV fill, DPC, LIGA 🌊 EtchingICP-RIE, DRIE >50:1 🔥 AnnealingN₂ / H₂ / vacuum / RTA ⚛️ Ion ImplantationB / P / As / Al / N implant 🔄 CMP & GrindingCu CMP, 50 µm thinning 💎 DicingBlade, stealth laser 🧪 Wafer CleaningRCA, plasma, megasonic
Advanced Packaging
🔗 Wafer BondingHybrid, eutectic, fusion 📌 TSV FabricationHigh AR, void-free Cu fill 👁️ TSV RevealBackgrind → etch → CMP 🪟 TGV FabricationThrough-glass via 🔀 RDL FabricationBCB / PBO / PI + damascene 📦 Packaging & AssemblyWire bond, flip-chip 📚 3D / 2.5D PackagingTSV + RDL + UBM + C4 🥇 AuSn BumpPVD lift-off, fluxless 🧬 Biochip & MicrofluidicsGlass 500×600 mm, NIL 🔆 SiPho PackagingTSV · RDL · UBM · C4 for PIC
Industries
🤖 AI & HPC PackagingCoWoS-style, 2.5D / 3D 💡 Silicon PhotonicsSOI · AuSn · TSV interposer 🚗 AutomotiveMEMS sensors, SiC power 🧬 Life SciencesLab-on-chip, biosensors 🔭 All Industries → Request a Quote →