为降低大面积纳米压印模具价格，佳能采用KrF二次图形曝光

佳能在200mm晶圆的整个表面上形成了最小半间距（hp）为45nm的无缝线宽和线间距等的纳米压印用石英模具，并在“nano tech 2010（2月17～19日）”上展出。由于采用了KrF曝光设备，价格低于采用电子束光刻设备制造的普通模具。采用此次的技术制造转印面积为24mm见方的标准模具的售价为60万日元。而通常这种模具的售价为数百万日元。

此次的模具由经营编码器等产品的宇都宫事业所内的光学设备事业所制造，该部门拥有实现石英晶圆整体表面蚀刻（Etching）均匀性的技术诀窍。据称，除了蚀刻以外，其他技术均可应用到300mm晶圆上。

纳米压印技术要实现业务化，模具制作是一大问题。目前可在较大面积上高速形成无缝纳米级图案的技术尚未确立。

纳米压印用模具一般采用可高精度形成数十nm尺寸图案的电子束光刻设备制造。但处理速度较慢，要制作数mm见方的模具，需要花费一周以上的时间。因此，数mm见方的模具制作成本有时会高达数百万日元。并且，由于光刻面积较小，针对200mm等大面积晶圆，很难形成无缝图案。

该公司的技术可以说是对上述两个问题提出了一个解决方案。尤其是在应用基于硅或石英晶圆的光学部件时，这种技术非常有效。

此次的模具是由4mm见方的图案拼接而成的。拼接精度为±10nm以下。形成图案时，使用了该公司现有的KrF曝光设备。因模具上形成的图案尺寸不同，需要采用两种不同的方法。

hp 75nm的线宽和线间距、最大250nm间距的三角结构网点形状，可通过一次图形曝光制作。采用光刻技术在石英晶圆的光刻胶上形成图案，并将其用于掩模，然后对石英晶圆进行蚀刻。

形成更小尺寸的图案时，需要进行二次图形曝光（Double Patterning）。也就是说，在进行第一次光刻和蚀刻之后，需要错开一半间距进行第二次光刻和蚀刻。采用这种方法，可形成最小hp为45nm的线宽和线间距。如果是网点形状，通过采用与二次图形曝光相似的技术，可以形成最大160nm间距的四角形状。

二次图形曝光存在的课题在于石英晶圆的蚀刻。主要是第一次形成的图案和第二次形成的图案深度不同。

关于深度变化控制技术，除表示采用了制作编码器等精密光学部件时积累的蚀刻技术外，该公司未透露更多信息。

避免这一问题的方法，有蚀刻掩模使用硬掩模而非光刻胶。该公司称，采用这种方法时，虽然可以控制二次图形曝光过程中的深度变化，但很难确保蚀刻时的面内均匀性。（记者：加藤 伸一）