滾筒模具的制作裝置及制作方法
【專利摘要】在滾筒模具的表面上針對每一規(guī)定區(qū)域向圓周方向曝光掩模圖案的所謂的步進與重復(fù)方法中，可提高掩模圖案間的間隔精度，從而可抑制在掩模圖案旋轉(zhuǎn)一周時接縫偏移。為實現(xiàn)該目的，本發(fā)明所涉及的滾筒模具制作裝置包括：掩模(3)，其具有使被照射物的一部分透過的功能；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，其使?jié)L筒模具(100)繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器，其檢測旋轉(zhuǎn)量；控制裝置，其發(fā)送用于調(diào)整被照射物在滾筒模具(100)的抗蝕劑上的圓周方向描畫位置的控制信號；以及致動器(7)，其使掩模(3)直線狀移動，在使?jié)L筒模具(100)停止旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下將被照射物照射至規(guī)定范圍，使該滾筒模具(100)旋轉(zhuǎn)規(guī)定量并停止，并調(diào)整將被照射物照射至另一規(guī)定范圍時的圓周方向描畫位置。
【專利說明】滾筒模具的制作裝置及制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及滾筒模具的制作裝置及制作方法。更具體來說，本發(fā)明涉及使對滾筒模具的描畫的精度提高的技術(shù)的改良。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，通過在LED或LD等光學(xué)設(shè)備的表面或內(nèi)部制作光的波長程度的周期結(jié)構(gòu)來進行光學(xué)設(shè)備的特性的控制或改良。這樣目的的周期結(jié)構(gòu)通過各種微細加工而做成，尤其是現(xiàn)在最被看好的技術(shù)之一有納米壓印技術(shù)。納米壓印的壓模轉(zhuǎn)印所使用的模具(壓模)一般通過光學(xué)的曝光裝置來制作。
[0003]在此，作為壓模轉(zhuǎn)印所采用的模具，除用于平板壓制的平板狀的模具之外，還開發(fā)有能夠一邊旋轉(zhuǎn)一邊在膜上連續(xù)轉(zhuǎn)印的滾筒狀的模具(滾筒模具)。以往，滾筒模具例如通過將金屬薄膜等可撓性材料貼附于滾筒上來制作，但在該情況下，貼附的模具上存在切口，因此存在滾筒旋轉(zhuǎn)一圈便會在圖案上殘留有接縫的情況。因此，以往為了避免這樣的問題，利用將滾筒模具的旋轉(zhuǎn)及曝光進行組合來描畫圖案的方法。
[0004]作為這樣將滾筒模具的旋轉(zhuǎn)及曝光進行組合來描畫圖案時的曝光的方法，以往，除通過透鏡使電子束集束并照射至抗蝕劑上來進行描畫的方法(參考圖11)之外，還有將通過透鏡而形成為大致平行光的電子束照射至形成有開口圖案的掩模上，將透過了的多束電子束照射至抗蝕劑上并同時進行描畫的方法(參考圖12)。
[0005]又，作為將滾筒模具的旋轉(zhuǎn)及曝光進行組合而描畫圖案的方法，有如下方法:(I)一邊使?jié)L筒模具連續(xù)旋轉(zhuǎn)一邊形成溝槽狀圖案的描畫方法(參考圖13。這樣的模具圖案根據(jù)其形態(tài)也被稱為線和空間(line and space)) ； (2)以規(guī)定圖案(掩模圖案)對使?jié)L筒模具停止了旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的范圍進行曝光，且在使?jié)L筒模具進給規(guī)定角度之后對下一范圍進行曝光，以這樣的方式向圓周方向依序曝光，在旋轉(zhuǎn)一周之后再向軸方向移動，同樣地向圓周方向依序曝光以描畫圖案的方法(參考圖14。根據(jù)其形態(tài)也被稱為步進與重復(fù)(stepand repeat))。
[0006]在后者的方法(步進與重復(fù))中，以往例如為了能夠在被曝光試樣的側(cè)表面以較高的間隔精度形成重復(fù)掩模圖案，提出有如下技術(shù):在將原圖基板上的重復(fù)圖案(掩模圖案)曝光至被曝光試樣的側(cè)表面時，交替重復(fù)進行曝光的工序、與使該被曝光試樣旋轉(zhuǎn)從而使被曝光試樣的側(cè)表面旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于該重復(fù)圖案(掩模圖案)的一個周期的距離的工序(例如參考專利文獻I)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻I日本特開2005-331893號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]然而，如專利文獻I所記載的技術(shù)雖致力于提高間隔精度，但存在滾筒模具旋轉(zhuǎn)一周時掩模圖案的接縫(連接縫)必然會偏移的情況。若掩模圖案間的間隔精度不充分，旋轉(zhuǎn)一周時接縫像這樣偏移，則根本無法發(fā)揮作為用于壓模轉(zhuǎn)印的滾筒模具的功能。
[0012]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種滾筒模具的制作裝置及制作方法，在滾筒模具的表面上針對每一規(guī)定區(qū)域向圓周方向曝光掩模圖案的所謂的步進與重復(fù)方法中，能夠提高掩模圖案間的間隔精度，從而可抑制掩模圖案旋轉(zhuǎn)一周時的接縫偏移。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]為解決所涉及的課題，本發(fā)明的發(fā)明人進行了各種研究。作為一例，在以規(guī)則排列的多個區(qū)塊構(gòu)成掩模圖案，且在構(gòu)成為一個掩模圖案內(nèi)的各區(qū)塊間的間距(圓周方向的間隙)P1、與相鄰的掩模圖案內(nèi)的端部區(qū)塊間的連接間距P2相等的情況下(參考圖7、圖8)，掩模圖案間的圓周方向連接精度就變得重要。作為用于提高及確保這樣的掩模圖案間的圓周方向連接精度的一般方法，例如有如下方法:使用旋轉(zhuǎn)編碼器測定滾筒模具的旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)角度)，并基于該測定結(jié)果高精度地驅(qū)動電動機，使?jié)L筒模具進給規(guī)定角度(向圓周方向旋轉(zhuǎn)規(guī)定量)(參考圖15、圖16)。
[0015]然而，在要求掩模圖案間的連接精度為納米級的情況下，需要以Uarc-sec](=1/3600[deg])以下的精度進行定位，但電動機無法達到這樣的定位精度。即，雖然旋轉(zhuǎn)編碼器即使是通常的市售品也能獲得充分的分辨率，但電動機無論性能多高，都難以具備滿足以l[arc-sec]以下的精度進行定位的進給分辨率。因此，即使基于旋轉(zhuǎn)編碼器的角度測定分辨率而高精度地求出了想要使?jié)L筒模具停止的位置，利用現(xiàn)有的進給分辨率(例如100[arc-sec]左右)的電動機也難以使?jié)L筒模具高精度地停止在該位置(參考圖17)。
[0016]作為能夠克服這樣問題的技術(shù)之一，例如除上述電動機(Motorl)之外，可考慮設(shè)置能夠進行微小進給的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(例如具有壓電元件的旋轉(zhuǎn)平臺(Motor2))(參考圖18)，通過電動機與該驅(qū)動裝置的2段結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)高精度的進給分辨率(參考圖19)。然而，由于必須將驅(qū)動裝置設(shè)為2段結(jié)構(gòu)，因此有不僅成本變高，而且配線的鋪設(shè)較為困難，裝置變得復(fù)雜的顧慮。
[0017]在基于這些研究結(jié)果進一步反復(fù)研究之后，本發(fā)明的發(fā)明人獲得與解決課題相關(guān)的知識見解。本發(fā)明是基于所涉及的知識見解的發(fā)明，是制作用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模即滾筒模具的裝置，其包括:
[0018]照射裝置，對于涂布有抗蝕劑的滾筒模具，所述照射裝置在使該滾筒模具停止旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下將被照射物照射至規(guī)定范圍；
[0019]掩模，其具有使自該照射裝置照射的被照射物的一部分透過的功能；
[0020]旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，其使?jié)L筒模具繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；
[0021]旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器，其在利用該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置使所述滾筒模具旋轉(zhuǎn)時，檢測滾筒模具的旋轉(zhuǎn)量；
[0022]控制裝置，其接收該旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器的檢測信號，并發(fā)送用于對被照射物照射至滾筒模具的抗蝕劑上時的圓周方向照射位置進行調(diào)整的控制信號；以及
[0023]致動器，其基于來自該控制裝置的控制信號而使掩模直線狀移動；
[0024]在使?jié)L筒模具停止旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下將被照射物照射至規(guī)定范圍，使該滾筒模具旋轉(zhuǎn)規(guī)定量而停止，并調(diào)整將被照射物照射至另一規(guī)定范圍時的圓周方向照射位置。
[0025]在該滾筒模具制作裝置中，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置使?jié)L筒模具繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)之后，基于來自控制裝置的控制信號，通過致動器使掩模移動微小量。由此，即使不使?jié)L筒模具微小進給，也能夠通過改變曝光位置而微調(diào)圓周方向描畫位置。根據(jù)這樣結(jié)構(gòu)的制作裝置，不會如形成上述結(jié)構(gòu)的情況那樣成本變高，或難以鋪設(shè)配線、使裝置變得復(fù)雜。
[0026]而且，在該滾筒模具制作裝置中，由于使掩模直線狀移動，因此用于移動的機構(gòu)及結(jié)構(gòu)較簡單。即使從該方面來看，本發(fā)明所涉及的制作裝置在抑制成本、易于簡化結(jié)構(gòu)的方面較佳。
[0027]在這樣的滾筒模具的制作裝置中，掩模也可以使透過后的被照射物形成為多束平行光。
[0028]又，致動器也可以是使掩模在與被照射物的照射方向垂直的方向上移動的致動器。該情況下的致動器也可以為壓電致動器。
[0029]在本發(fā)明所涉及的滾筒模具的制作裝置中，被照射物例如為電子束?；蛘弑徽丈湮镆部梢詾楣?。
[0030]又，本發(fā)明是一種制作用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模即滾筒模具的方法，
[0031]使自曝光裝置照射的被照射物透過掩模而形成為多束被照射物，
[0032]使涂布有抗蝕劑的滾筒模具繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并為停止在規(guī)定位置的狀態(tài)，
[0033]檢測滾筒模具的旋轉(zhuǎn)量，從控制裝置發(fā)送用于調(diào)整被照射物的在滾筒模具的抗蝕劑上的圓周方向照射位置，
[0034]基于該控制信號使掩模直線狀移動，
[0035]對被照射物在滾筒模具的抗蝕劑上的照射位置進行調(diào)整，以及
[0036]對該滾筒模具照射透過了掩模的被照射物。
[0037]在該制作方法中，可使透過掩模之后的被照射物形成為多個平行光。
[0038]又，在該制作方法中，可通過致動器使掩模在與被照射物的照射方向垂直的輥圓周方向上移動。
[0039]發(fā)明的效果
[0040]根據(jù)本發(fā)明，在滾筒模具的表面上針對每一規(guī)定區(qū)域向圓周方向曝光掩模圖案的所謂的步進與重復(fù)方法中，能夠提高掩模圖案間的間隔精度，從而能夠抑制在掩模圖案旋轉(zhuǎn)一周時接縫的偏移。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是表示本發(fā)明的一實施形態(tài)中的滾筒模具制作裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0042]圖2是表示滾筒模具的制作方法的一例的流程圖。
[0043]圖3是表示自旋轉(zhuǎn)軸的軸方向觀察到的滾筒模具、鏤空掩模及平臺的圖。
[0044]圖4是表示自圖3的狀態(tài)使平臺及鏤空掩模移動后的情況的圖。
[0045]圖5是表示角度測定分辨率、滾筒模具理想的進給量及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用電動機的角度進給分辨率的一例的圖表。
[0046]圖6是表示基于因進給分辨率的不足所致的誤差而使平臺及鏤空掩模移動的處理的圖。
[0047]圖7是表示自旋轉(zhuǎn)軸的軸方向觀察到的滾筒模具、鏤空掩模及平臺的曝光時的情況的圖。
[0048]圖8是描畫有掩模圖案的滾筒模具的表面的展開圖。
[0049]圖9是對研究使鏤空掩模移動的情況下的描畫深度的影響時的各量等進行表示的、自旋轉(zhuǎn)軸的軸方向觀察到的滾筒模具等的圖。
[0050]圖10是表示對使鏤空掩模移動的情況下的描畫深度的影響進行研究的結(jié)果的表。
[0051]圖11是表示對滾筒模具進行曝光時通過透鏡使電子束集束而照射至抗蝕劑上而描畫的情況的參考圖。
[0052]圖12是表示對滾筒模具進行曝光時將通過透鏡而形成為大致平行光的電子束照射至形成有開口圖案的鏤空掩模，并使透過的多束電子束照射至抗蝕劑上而同時進行描畫的情況的圖。
[0053]圖13是表示形成于滾筒模具的線和空間的圖案例的(A)旋轉(zhuǎn)軸上的滾筒模具的整體圖、及(B)滾筒模具表面的展開圖。
[0054]圖14是表示形成于滾筒模具的步進與重復(fù)的圖案例的(A)旋轉(zhuǎn)軸上的滾筒模具的整體圖、及(B)滾筒模具表面的展開圖。
[0055]圖15是將使用旋轉(zhuǎn)編碼器測定滾筒模具的旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)角度)，并基于該測定結(jié)果而高精度地驅(qū)動電動機來使?jié)L筒模具進給規(guī)定角度的滾筒模具制作裝置的構(gòu)成例作為參考來表示的圖。
[0056]圖16是將使用旋轉(zhuǎn)編碼器測定滾筒模具的旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)角度)，并基于該測定結(jié)果而高精度地驅(qū)動電動機來使?jié)L筒模具進給規(guī)定角度的滾筒模具制作裝置的構(gòu)成例作為參考而表示的俯視圖。
[0057]圖17是表示圖15、圖16所例示的制作裝置的角度測定分辨率、滾筒模具理想的進給量及電動機的角度進給分辨率的一例的圖表。
[0058]圖18是將除電動機之外還設(shè)置能夠進行微小進給的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、用于利用電動機及該驅(qū)動裝置的2段結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高精度的進給分辨率的滾筒模具制作裝置的構(gòu)成例作為參考來表示的圖。
[0059]圖19是表示如圖18所例示的制作裝置中的角度測定分辨率、滾筒模具理想的進給量及電動機的角度進給分辨率的一例的圖表。

【具體實施方式】
[0060]以下，基于附圖所示的實施形態(tài)的一例對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。
[0061]圖1等表示本發(fā)明所涉及的滾筒模具制作裝置及制作方法的實施形態(tài)。本發(fā)明所涉及的滾筒模具制作裝置I是制作用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模即滾筒模具100的裝置，在本實施形態(tài)中包括電子束照射裝置2、鏤空掩模3、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用電動機(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置)4、控制裝置6、致動器7、旋轉(zhuǎn)軸8、平臺9、試樣室10、軸向移動式電動機11、旋轉(zhuǎn)編碼器(旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器)12、軸向移動平臺13等。滾筒模具制作裝置I使電子束照射至鏤空掩模3，并將透過了在該鏤空掩模3上形成的開口圖案的電子束照射至被涂布在圓筒狀的滾筒模具100上的抗蝕劑以進行曝光。
[0062]作為制作對象的滾筒模具100是能夠通過旋轉(zhuǎn)而在膜上連續(xù)轉(zhuǎn)印的滾筒狀的模具。本實施形態(tài)的滾筒模具100是形成為圓筒狀的模具，并被安裝于滾筒模具制作裝置I的旋轉(zhuǎn)軸8上。在滾筒模具100的表面均勻地涂布有對電子束感光的樹脂(抗蝕劑)。
[0063]電子束照射裝置2為用于曝光的照射裝置之一，對涂布有抗蝕劑的滾筒模具100照射電子束。本實施形態(tài)中的電子束從靠近滾筒模具100而配置的鏤空掩模3的上部向下部照射。
[0064]鏤空掩模3使自電子束照射裝置2照射的電子束的一部分透過，且形成同時在抗蝕劑上描畫的多束電子束。該鏤空掩模3具有如下功能:通過形成有僅在開口部使電子束透過的微小圖案，而使電子束的一部分透過。鏤空掩模自身具有至少不使電子束透過的程度的厚度，其是對一定面積的一樣的膜加工了局部地透過電子束的開口的圖案的掩模。這樣的鏤空掩模3配置在靠近于滾筒模具100的表面的位置(參考圖3等)。雖未進行特別詳細的圖示，但在本實施形態(tài)中，通過例如內(nèi)置于平臺9的引導(dǎo)構(gòu)件引導(dǎo)該鏤空掩模3等，并設(shè)置為能夠向旋轉(zhuǎn)圓周方向移動(參考圖1)。該鏤空掩模3接受來自致動器7的力而向圓周方向移動。雖未進行特別的圖示，但鏤空掩模3的位置或位移通過例如電容式位移計等來檢測并被反饋至控制裝置6 (參考圖1)。
[0065]旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用電動機(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置)4為使?jié)L筒模具100以規(guī)定旋轉(zhuǎn)角度的間距繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動源。規(guī)定旋轉(zhuǎn)角度的間距能夠利用例如與旋轉(zhuǎn)軸8連接的旋轉(zhuǎn)編碼器12來進行檢測。
[0066]旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器為檢測滾筒模具100的旋轉(zhuǎn)量的傳感器。在本實施形態(tài)中，利用上述旋轉(zhuǎn)編碼器12對滾筒模具100的旋轉(zhuǎn)量進行光學(xué)檢測。另外，即使在利用通常使用的制品作為旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器的情況下，也能夠獲得可進行I [arc-sec] ( = 1/3600[deg])以下的精度的檢測的程度的分辨率。
[0067]控制裝置6接收旋轉(zhuǎn)編碼器(旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器)12的檢測信號，并發(fā)送用于調(diào)整電子束的在滾筒模具100的抗蝕劑上的圓周方向描畫位置的控制信號。來自該控制裝置6的控制信號被發(fā)送至致動器7 (參考圖1)。作為發(fā)送控制信號的方法，有照原樣發(fā)送檢測出的位移量的方法、及發(fā)送進行了 PID控制等運算的結(jié)果的方法。
[0068]致動器7基于來自控制裝置6的控制信號而使鏤空掩模3直線狀移動。在本實施形態(tài)的滾筒模具制作裝置I的情況下，致動器7使鏤空掩模3在與電子束的照射方向垂直的輥圓周方向上直線移動，并調(diào)整電子束的照射位置(參考圖3、圖4)。這樣，在使電子束的描畫位置移動時，能夠使電子束照射裝置2及鏤空掩模3這兩者同時同量移動，但若從提高響應(yīng)性的觀點來看，優(yōu)選為僅使與電子束照射裝置2相比較輕的鏤空掩模3移動。如上所述，在本實施形態(tài)中，做成將被照射至鏤空掩模3并透過了開口圖案的電子束照射至滾筒模具100的結(jié)構(gòu)，因此即使不使電子束照射裝置2移動，只要使鏤空掩模3移動，就能夠移動并變更電子束的描畫位置(參考圖1)。
[0069]在本實施形態(tài)中，使用含有壓電元件(C工'/元件)的壓電致動器(C工'/致動器)作為致動器7。在使用了壓電致動器(應(yīng)用了壓電效應(yīng)的定位元件)的滾筒模具制作裝置I中，能夠以高分辨率使鏤空掩模3進行微小進給。
[0070]平臺9使鏤空掩模3精密地移動。本實施形態(tài)的平臺9通過例如直線引導(dǎo)構(gòu)件等設(shè)置為能夠滑動，以使鏤空掩模3在與電子束的照射方向垂直的輥圓周方向移動(參考圖3、圖 4)。
[0071]試樣室10是用于將室內(nèi)保持為真空狀態(tài)的室。上述的鏤空掩模3及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用電動機4等被收納在該試樣室10內(nèi)(參考圖1)。
[0072]軸向移動平臺13是以能夠使?jié)L筒模具100旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)搭載該滾筒模具100，并使該滾筒模具100在旋轉(zhuǎn)軸8的軸方向上精密地移動的平臺。軸向移動平臺13例如通過直線引導(dǎo)構(gòu)件等設(shè)置為能夠進行滑動，根據(jù)軸向移動式電動機11的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)量而向旋轉(zhuǎn)軸8的軸方向移動規(guī)定量(參考圖1)。軸向移動平臺13的移動量可以通過例如激光干涉儀(省略圖示)等來測量。
[0073]接著，以下表示使用了上述滾筒模具制作裝置I的滾筒模具制作方法的一例(參考圖2等)。
[0074]首先，利用滾筒模具制作裝置I將圖案曝光在滾筒模具100的規(guī)定區(qū)域(步驟SPl)。在此，利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用電動機4使靠近鏤空掩模3而配置的滾筒模具100旋轉(zhuǎn)并在規(guī)定位置停止旋轉(zhuǎn)，自鏤空掩模3的上方照射電子束，將該鏤空掩模3的規(guī)定圖案(以下也稱為掩模圖案，圖7、圖8中以符號MP表示)曝光至涂布于滾筒模具100上的抗蝕劑。
[0075]對規(guī)定區(qū)域進行曝光之后，接著為了對在圓周方向上鄰接的下一規(guī)定區(qū)域進行曝光，使?jié)L筒模具100旋轉(zhuǎn)來進給規(guī)定角度(步驟SP2)。此時的角度進給量能夠利用旋轉(zhuǎn)編碼器12來檢測。
[0076]一邊列舉具體例一邊進行說明(參考圖5等)。在利用旋轉(zhuǎn)編碼器12的情況下的角度測定分辨率為Uarc-sec]的情況下，能夠高精度地檢測作為理想的進給量(目標(biāo)位置)的一例的10 [deg]。另一方面，在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用電動機4的角度進給分辨率例如僅為100[arc-sec]左右的情況下，可發(fā)生因進給分辨率不足而導(dǎo)致產(chǎn)生誤差、無法使?jié)L筒模具100在目標(biāo)位置停止的情況(參考圖5)。在該情況下，在本實施形態(tài)中，利用旋轉(zhuǎn)編碼器12對因進給分辨率不足所致的角度進給量的誤差進行測定(步驟SP3)，并將測定結(jié)果(檢測信號)發(fā)送至控制裝置6 (步驟SP4)。接收到該檢測信號的控制裝置6向致動器7發(fā)送用于調(diào)整電子束的在滾筒模具100的抗蝕劑上的圓周方向描畫位置的控制信號(移動指令)(步驟SP5)。接收到指令的致動器7使鏤空掩模3與平臺9 一起直線狀平行移動與因進給分辨率不足所致的誤差相當(dāng)?shù)牧?步驟SP6)。在例如掩模圖案MP由規(guī)則排列的多個區(qū)塊(圖8中以符號B表示)構(gòu)成的情況下，根據(jù)如上所述的滾筒模具制作裝置I，可提高掩模圖案MP間的間隔精度，由此可提高圓周方向連接精度，可使一個掩模圖案MP內(nèi)的各區(qū)塊B間的間距(圓周方向的間隙)Pl與相鄰的掩模圖案MP內(nèi)的端部區(qū)塊間的連接間距P2相等(參考圖4、圖6、圖7、圖8等)。
[0077]使鏤空掩模3與平臺9 一起直線狀移動并調(diào)整位置之后，將掩模圖案MP曝光在該區(qū)域(與已曝光完的區(qū)域相鄰的區(qū)域)(步驟SP7)。其后，重復(fù)進行上述工序SP2?SP7 (參考圖2)，直至圓周方向的曝光(向滾筒模具100全周的掩模圖案MP的描畫)結(jié)束(步驟SP8中的“否”)為止。將掩模圖案MP曝光在滾筒模具100全周之后(步驟SP8中的“是”)，判斷滾筒模具100的軸方向的曝光是否結(jié)束(步驟SP9)。若軸方向曝光未結(jié)束(步驟SP9中的“否”)，則使?jié)L筒模具100向軸方向移動規(guī)定量(步驟SP10)，以相鄰于曝光完的區(qū)域的方式進行第二列之后的曝光(參考步驟SPl?SP8、圖8)。滾筒模具100的軸方向的曝光結(jié)束之后(步驟SP9中的“是”)，進行抗蝕劑的顯影及蝕刻并除去抗蝕劑，結(jié)束滾筒模具100的制作。
[0078]另外，在進行第二列之后的曝光時，通過驅(qū)動軸向移動式電動機11而使軸向移動平臺13移動規(guī)定量，能夠使?jié)L筒模具100在旋轉(zhuǎn)軸8的軸方向上移動(參考圖1)。雖未特別圖示，也可預(yù)先設(shè)置與上述致動器7不同的、用于使鏤空掩模3在軸方向移動而進行微調(diào)的其他致動器，從而能夠?qū)︾U空掩模3的軸方向位置進行微調(diào)。其后，使區(qū)塊B間的軸方向間距P3成為規(guī)定間隔地，在相鄰于描畫完的掩模圖案MP的區(qū)域描畫下一掩模圖案MP (參考圖8)。
[0079]如以上所說明的那樣，在本實施形態(tài)的滾筒模具制作裝置I中，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用電動機4而使?jié)L筒模具100繞旋轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)之后，基于來自控制裝置6的控制信號而通過平臺9 (及其所包括的致動器7)使鏤空掩模3移動微小量。由此，即使不使?jié)L筒模具100進行微小進給以旋轉(zhuǎn)微小角度，也可略微改變電子束的照射位置而對描畫位置進行微調(diào)。根據(jù)這樣的滾筒模具制作裝置1，在滾筒模具100的表面上針對每一規(guī)定區(qū)域向圓周方向曝光掩模圖案MP的所謂的步進與重復(fù)方法中，能夠一邊高精度地將該掩模圖案MP間的間距P2調(diào)整為所指定的量一邊進行曝光，且可抑制在旋轉(zhuǎn)一周時接縫偏移的情況。
[0080]而且，在該滾筒模具制作裝置I中，由于設(shè)為通過平臺9 (及其中包括的致動器7)使鏤空掩模3直線狀移動，因此用于該移動的機構(gòu)或結(jié)構(gòu)極其簡單。因此，與以電動機使?jié)L筒模具100旋轉(zhuǎn)，進而以壓電元件等進給微小角度那樣的2段結(jié)構(gòu)的裝置相比結(jié)構(gòu)容易簡化，在重量及尺寸、成本方面也較為有利。
[0081]除此之外，在本實施形態(tài)的滾筒模具制作裝置I中，由于在微調(diào)時不使?jié)L筒模具100旋轉(zhuǎn)，而僅使比其更輕的鏤空掩模3轉(zhuǎn)動并隨動，因此響應(yīng)性優(yōu)良，可實現(xiàn)隨動性較好的調(diào)整動作。尤其是，相對于滾筒模具100的面長越長則必然重量越增加，鏤空掩模3的尺寸、重量不管滾筒面長如何均為固定，因此滾筒模具100的面長越長，其效果越顯著。
[0082]另外，上述實施形態(tài)為本發(fā)明的較佳實施的一例，但并不限定于此，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍可進行各種變形實施。例如在本實施形態(tài)中，揭示有使用含有壓電組件(C工'/元件)的壓電致動器(C - '/致動器)作為致動器7并利用平臺9使鏤空掩模3線性移動的例子，但壓電元件只不過為致動器7的較佳例，當(dāng)然可利用其他元件等作為致動器。
[0083]又，在本實施形態(tài)中，將通過透鏡而形成為平行光的電子束照射至鏤空掩模3，但在此所說的平行不僅為完全的平行狀態(tài)，也可包括除此以外的狀態(tài)(例如緩緩地集束的狀態(tài))?？偠灾?，本實施形態(tài)的一個特征為利用透過鏤空掩模3之后的多束電子束，在抗蝕劑上的某區(qū)域內(nèi)進行同時描畫，即使多束電子束不完全平行也能夠在抗蝕劑上進行同時描畫。根據(jù)該觀點，可應(yīng)用的多束電子束并不限定于完全平行的電子束。
[0084]又，在本實施形態(tài)中，例示有利用電子束照射裝置2將電子束照射至滾筒模具100的形態(tài)(電子束蝕刻)，但這也不過是較佳例，也可通過使用其他被照射物(照射對象)的曝光方法，例如通過照射光而進行的光曝光(光刻法)等制作滾筒模具100。在該情況下，作為掩模(光掩模)，可利用對規(guī)定部位實施了遮蔽的玻璃制的掩模。自光照射裝置照射的光被該掩模中實施有遮蔽的部分遮住的同時，透過未實施遮蔽的部分(使光透過的部分)并照射至滾筒模具100。在這樣的光曝光(光刻法)中，可以將透過了掩模的光照原樣照射至滾筒模具100 (等倍曝光)，也可以將在透過掩模后進一步透過透鏡(省略圖示)而聚焦的光照射至滾筒模具100 (縮小曝光)。作為光曝光的具體例，有利用極紫外線進行的極紫外線光刻等。
[0085][實施例1]
[0086]本發(fā)明的發(fā)明人對使鏤空掩模3移動的情況下的描畫深度的影響進行了研究。以下將研究結(jié)果作為實施例1進行說明(參考圖9等)。
[0087]將通過滾筒模具100的中心的鉛垂線V與斜線S所成的角度(以下稱為偏差角度)設(shè)為Θ，該斜線S通過要描畫的位置(偏移了因旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用電動機4的進給分辨率不足所致的誤差量的位置)P與滾筒模具100的中心(參考圖3)。又，將通過平行移動后的鏤空掩模3的中心的鉛垂線Vl與鉛垂線V的距離(以下稱為修正量)設(shè)為X(參考圖4)。在該情況下，若將滾筒模具100的半徑設(shè)為R，則修正量X可利用下式求出:
[0088]X = Rsin Θ。
[0089]進一步，將鏤空掩模3與滾筒模具100的最短距離(鉛垂線V上的兩者的距離)設(shè)為基準(zhǔn)距離Hl (參考圖9)。又，將平行移動后的鏤空掩模3與滾筒模具100上的要描畫的位置P的距離(鉛垂線Vl上的鏤空掩模3與滾筒模具100的距離)設(shè)為修正距離H2。
[0090]如以上那樣設(shè)定之后，以使?jié)L筒模具100的直徑(輥徑)為100[mm]的情況為例，對(I)偏差角度Θ、(2)圓的切線角度(要描畫的位置P上的圓的切線的斜率)、(3)修正量X及⑷自鏤空掩模3至位置P的距離變動量(即修正距離H2-基準(zhǔn)距離HI) [mm]分別進行研究(參考圖10)。
[0091]根據(jù)以上研究結(jié)果，可確認圓的切線的斜率實際上極其微小，為可忽視的程度。換句話說，由于與圓的曲率相比修正量X極其微小，因此可確認若限定于該微小區(qū)域來看的話，即使將滾筒模具100的表面視為平面也沒有問題。
[0092]又，對⑷的自鏤空掩模3至滾筒模具100的間的距離變動量(修正距離H2-基準(zhǔn)距離HI) [mm]進行研究的話，發(fā)現(xiàn)其也較為微小，可確認作為描畫深度的變化，對描畫的精度及圖像質(zhì)量的影響為可忽視的程度。
[0093]又，在掩模修正量X為24.24 [um]時，(4)的變動量(修正距離H2-基準(zhǔn)距離Hl)僅為0.006 [mm]。從這一點出發(fā)，可確認若掩模修正量X為25 [um]左右，則即使在使用例如市售品等那樣的通常的壓電平臺的情況下也能夠進行定位。
[0094][產(chǎn)業(yè)上的可利用性]
[0095]本發(fā)明較佳地應(yīng)用于制作用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模即滾筒模具的裝置及其制作方法。
[0096]符號說明
[0097]1:滾筒模具制作裝置
[0098]2:電子束照射裝置(照射裝置)
[0099]3:鏤空掩模(掩模)
[0100]4:旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用電動機(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置)
[0101]6:控制裝置
[0102]7:致動器
[0103]8:旋轉(zhuǎn)軸
[0104]12:旋轉(zhuǎn)編碼器(旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器)
[0105]100:滾筒模具。
【權(quán)利要求】
1.一種滾筒模具的制作裝置，其是制作用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模即滾筒模具的裝置，所述滾筒模具的制作裝置的特征在于，包括: 照射裝置，對于涂布有抗蝕劑的所述滾筒模具，所述照射裝置在使該滾筒模具停止旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下將被照射物照射至規(guī)定范圍； 掩模，其具有使自該照射裝置照射的被照射物的一部分透過的功能； 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，其使所述滾筒模具繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器，其在利用該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置使所述滾筒模具旋轉(zhuǎn)時，檢測所述滾筒模具的旋轉(zhuǎn)量； 控制裝置，其接收該旋轉(zhuǎn)量檢測傳感器的檢測信號，且發(fā)送用于調(diào)整所述被照射物被照射至所述滾筒模具的所述抗蝕劑上時的圓周方向照射位置的控制信號；以及致動器，其基于來自該控制裝置的控制信號而使所述掩模直線狀移動， 在使所述滾筒模具停止旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下將所述被照射物照射至規(guī)定范圍，使該滾筒模具旋轉(zhuǎn)規(guī)定量并停止，并調(diào)整將所述被照射物照射至另一規(guī)定范圍時的圓周方向照射位置。
2.如權(quán)利要求1所記載的滾筒模具的制作裝置，其特征在于， 所述掩模使透過后的所述被照射物形成為多束平行光。
3.如權(quán)利要求1或2所記載的滾筒模具的制作裝置，其特征在于， 所述致動器使所述掩模在與所述被照射物的照射方向垂直的方向上移動。
4.如權(quán)利要求3所記載的滾筒模具的制作裝置，其特征在于， 所述致動器為壓電致動器。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所記載的滾筒模具的制作裝置，其特征在于， 所述被照射物為電子束。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項所記載的滾筒模具的制作裝置，其特征在于， 所述被照射物為光。
7.一種滾筒模具的制作方法，其是制作用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模即滾筒模具的方法，所述滾筒模具的制作方法的特征在于， 使自曝光裝置照射的被照射物透過掩模而形成為多束被照射物； 使涂布有抗蝕劑的所述滾筒模具繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并成為停止在規(guī)定位置的狀態(tài)； 檢測所述滾筒模具的旋轉(zhuǎn)量，從控制裝置發(fā)送用于對所述被照射物的在所述滾筒模具的所述抗蝕劑上的圓周方向照射位置進行調(diào)整的控制信號； 基于該控制信號使所述掩模直線狀移動； 對所述被照射物的在所述滾筒模具的所述抗蝕劑上的照射位置進行調(diào)整；以及 對該滾筒模具照射透過了所述掩模的被照射物。
8.如權(quán)利要求7所記載的滾筒模具的制作方法，其特征在于， 使透過所述掩模之后的所述被照射物形成為多束平行光。
9.如權(quán)利要求7或8所記載的滾筒模具的制作方法，其特征在于， 通過致動器使所述掩模在與所述被照射物的照射方向垂直的輥圓周方向上移動。
【文檔編號】B29C33/38GK104380206SQ201380025153
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月14日
【發(fā)明者】伊藤直人, 北田敏夫 申請人:旭化成株式會社