ニコンが相模原製作所内に共創プラットフォーム「S3S LAB」を開設

相模原からフレキシブルエレクトロニクスを加速する「S3S LAB」

光学機器や半導体・FPD露光装置で知られるニコンは、神奈川県相模原市にある相模原製作所内に、フレキシブルエレクトロニクス向けの共創プラットフォーム「S3S LAB（エス スリー エス ラボ）」を2025年12月10日に開設しました。フレキシブルデバイスの開発に必要な一連の装置を揃え、開設と同日から稼働を開始しています。

「S3S LAB」には、ロール状のフィルム基板に連続的に加工を施すRoll to Roll（R2R）プロセスに対応した「Roll to Rollマスクレス露光装置」をはじめ、成膜や多層配線形成、エッチング、検査などに対応する周辺装置を完備。研究開発から量産プロセス検証までを一箇所で行える環境を整え、企業や研究機関との共創を通じて、フレキシブルエレクトロニクスの事業化を後押しすることを狙いとしています。

フレキシブルエレクトロニクスは、フィルム状の基材上に配線や素子を形成することで、薄く・軽く・曲げられる電子デバイスを実現できる技術領域です。ディスプレイやセンサー、ペロブスカイト太陽電池など幅広い応用が期待されている一方で、研究段階から量産へ移行するには大きな設備投資が必要という課題がありました。「S3S LAB」は、こうした課題を持つ企業が、専用ラインを新設せずにR2Rプロセスを通しで検証できる、希少なプラットフォームとなっています。

Roll to Rollマスクレス露光装置とは？連続加工で生産性を高める露光技術

「S3S LAB」の中心となる装置が、ニコン独自開発の「Roll to Rollマスクレス露光装置」です。R2R方式は、ロール状のフィルムを連続的に送りながら加工し、再びロール状に巻き取る製造方式で、基板を1枚ずつ処理する枚葉方式に比べて生産性に優れるのが特長です。このR2Rプロセスに、ニコンのFPD露光装置で培われた露光技術を組み合わせることで、高精細なパターニングと高いスループットを両立しています。

今回のRoll to Rollマスクレス露光装置は、熱やプロセス負荷によって歪みやすいフィルム基板に対しても、6.0µm（L/S）の解像度と±2µm以内の重ね合わせ精度を達成。多層配線が必要な高精細デバイスにも対応できる性能を備えています。光源にはi線相当の光を用い、対応フィルム幅は最大400mm、スループットは毎秒10mm（特定条件下）と、量産を見据えたスペックとなっています。

さらに、ニコンのFPD露光装置で培われた「マルチレンズテクノロジー」を活用し、複数の投影レンズを精密に制御することで、広い領域に連続的なパターニングを行える点もポイントです。また、CADデータをもとに直接露光するマスクレス方式を採用しているため、フォトマスクの作成が不要になり、試作期間の短縮やマスクコストの削減にも貢献します。試作から量産条件の検討までスピーディに回したい企業にとって、魅力的な特徴と言えるでしょう。

試作から量産プロセス開発までをワンストップで支援

「S3S LAB」では、Roll to Rollマスクレス露光装置だけでなく、洗浄装置、スリットダイコータ、HMDS処理装置、アニール乾燥炉、現像・エッチング・剥離・検査装置に加え、CVD/RIE装置、スパッタ装置、ミスト成膜装置、真空蒸着装置など、フレキシブルデバイスの製造に必要なプロセスを一通りカバーできる設備群が用意されています。これにより、試作品の製造から量産プロセス条件の最適化まで、同一ライン上で検証できる環境が整っています。

利用は事前予約制となっており、自社で大規模なラインを新設する前に、R2Rプロセスの実現可能性や歩留まり、コスト構造などを検証できるのが大きなメリットです。量産フェーズに移行した後は、「S3S LAB」で培ったプロセス技術やR2R装置群の提供を通じて、各社の事業化とフレキシブルエレクトロニクス産業全体の発展に貢献していくことが期待されています。

ディスプレイ、センサー、太陽電池など、多様なデバイスでフレキシブル化が進むなか、露光装置メーカー各社は次世代プロセスへの対応を急いでいます。ニコンの「S3S LAB」とRoll to Rollマスクレス露光装置は、その中でもR2Rプロセスに特化した取り組みとして、今後の技術動向やパートナー企業との共創事例に注目が集まりそうです。