專利名稱：滾筒模具的制作裝置以及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滾筒模具的制作裝置以及制作方法。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及使對(duì)滾 筒模具的描畫的精度提高的技術(shù)的改良。
背景技術(shù)：
以往，通過(guò)在LED、LD等的光學(xué)設(shè)備的表面、或者內(nèi)部制作光的波長(zhǎng)程度的周期結(jié) 構(gòu)來(lái)進(jìn)行光學(xué)設(shè)備的特性的控制、或者改良。這樣的目的的周期結(jié)構(gòu)通過(guò)各種微細(xì)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(guò)光學(xué)的曝光裝置來(lái)制作。
在此，作為壓模轉(zhuǎn)印所采用的模具，除了平板壓制所采用的平板狀的模具之外，還 開(kāi)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(guò)將金屬薄膜等可撓性材料貼在滾筒上來(lái)制作，但是在該情況下，貼合的模具上具有 切口，因此存在滾筒旋轉(zhuǎn)一周在圖案上殘留接縫的情況。這一點(diǎn)，采用一邊使?jié)L筒模具旋轉(zhuǎn) 一邊曝光以對(duì)圖案進(jìn)行描畫的手法的話，能夠避免這樣的問(wèn)題。
然而，在一邊使?jié)L筒模具旋轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行曝光之時(shí)，以往采用通過(guò)透鏡使得電子束 集束并照射在抗蝕劑上進(jìn)行描畫的手法(參照?qǐng)D5)，但除此之外也提出了將通過(guò)透鏡成為 了大致平行光的電子束照射到形成有開(kāi)口圖案的鏤空掩模上，將透過(guò)了的多束電子束照射 在抗蝕劑上并同時(shí)進(jìn)行描畫的手法(參照?qǐng)D6)(參照例如專利文獻(xiàn)I)。前者的情況下，由 于能夠通過(guò)使電子束集束來(lái)提高該集束位置上的輸出，因此通過(guò)對(duì)抗蝕劑上的一次照射就 能夠進(jìn)行規(guī)定的描畫(I周旋轉(zhuǎn)描畫)，由于一次能夠描畫的范圍較窄，要描畫所希望的圖案 整體需要某種程度的時(shí)間(生產(chǎn)量小)。另一方面，后者的情況下，由于能夠?qū)^寬的范圍照 射電子束，所以能夠增大生產(chǎn)量。但是，后者的情況下，不使電子束集束就進(jìn)行照射，因此在 各照射部位上的輸出不高。因此，需要進(jìn)行在某種程度上延長(zhǎng)電子束對(duì)描畫對(duì)象區(qū)域的照 射時(shí)間，例如一邊使?jié)L筒模具旋轉(zhuǎn)多次一邊漸漸加深地形成槽狀圖案(參照?qǐng)D7、圖8)的多 次旋轉(zhuǎn)描畫、或者通過(guò)旋轉(zhuǎn)周數(shù)少但以低速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行描畫(另外，這樣的模具圖案根據(jù)其形 態(tài)也被稱為線和空間(9 > 7 > F 7 一 7)。參照?qǐng)D7)等。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009 - 274347號(hào)公報(bào) 發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
但是，在一邊使?jié)L筒模具旋轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行曝光之時(shí)采用通用的軸承的情況下，在與 滾筒的旋轉(zhuǎn)垂直的方向(即旋轉(zhuǎn)軸方向)產(chǎn)生不與該滾筒的旋轉(zhuǎn)同步的偏擺，因此存在滾筒 和掩模的相對(duì)位置產(chǎn)生偏差的情況。在該情況下，在滾筒模具上描畫的圖案變得不鮮明這 一點(diǎn)上是個(gè)問(wèn)題(參照?qǐng)D8中的二點(diǎn)劃線)。
因此，本發(fā)明以提供一種能夠抑制成本增加、且能夠抑制由于滾筒模具的向旋轉(zhuǎn) 軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺而導(dǎo)致描畫圖案變得不鮮明的情況的滾筒模具的制作裝置以及制作方 法為目的。
用于解決課題的手段
為了解決該課題，本發(fā)明的發(fā)明者進(jìn)行了各種研究。首先，著眼于使?jié)L筒模具的 向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺現(xiàn)象發(fā)生的2種旋轉(zhuǎn)偏擺、即RRO (重復(fù)性偏擺(Repetitive Run Out))和NRRO (非重復(fù)性偏擺(Non Repetitive Run Out)進(jìn)行了研究。RRO (重復(fù)性偏擺) 和NRRO (非重復(fù)性偏擺)都是由旋轉(zhuǎn)軸、軸承上的精度誤差等引起的、用于使?jié)L筒模具旋轉(zhuǎn) 的機(jī)構(gòu)中所特有的偏擺。但是，RRO是與滾筒模具的旋轉(zhuǎn)角度(旋轉(zhuǎn)周期)相對(duì)應(yīng)的偏擺的 成分，在每一周都描畫相同的軌跡(參照?qǐng)D9的(A))，而NRRO (非重復(fù)性偏擺)是與旋轉(zhuǎn)角 度(旋轉(zhuǎn)周期)不對(duì)應(yīng)的偏擺的成分，每一周的軌跡不相同(參照?qǐng)D9的(B))。因此，為了抑 制在滾筒模具上描畫的圖案變得不鮮明，如何排除難以預(yù)測(cè)的NRRO (非重復(fù)性偏擺)所造 成的旋轉(zhuǎn)偏擺的影響是非常重要的。
對(duì)于這樣的NRRO (非重復(fù)性偏擺)進(jìn)一步進(jìn)行了研究的發(fā)明者著眼于空氣靜壓(或 者動(dòng)壓)軸承。空氣靜壓軸承是通過(guò)對(duì)空氣主軸的凸緣等供給空氣使得軸懸浮的結(jié)構(gòu)的滑 動(dòng)軸承，由于其特征性的結(jié)構(gòu)，NRRO是極其小的(圖10參照)。但是，空氣靜壓軸承由于是 以被供給的空氣的壓力使得軸懸浮的結(jié)構(gòu)，所以耐負(fù)載不得不低。因此，想要適用于滾筒面 長(zhǎng)(滾筒模具的軸方向長(zhǎng)度)長(zhǎng)的滾筒模具的話，則導(dǎo)致空氣靜壓軸承的顯著大型化。這牽 涉到滾筒模具制作裝置整體的顯著大型化以及成本的增加，難以予以采用。
根據(jù)上述那樣的研究結(jié)果，對(duì)如何能夠排除旋轉(zhuǎn)偏擺的影響進(jìn)一步反復(fù)研究了的 本發(fā)明的發(fā)明者得到了關(guān)于課題的解決的見(jiàn)解。本發(fā)明正是基于該見(jiàn)解的發(fā)明，其是制作 滾筒模具的裝置，所述滾筒模具是用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模，本發(fā)明的滾筒模具的制 作裝置，包括電子束照射裝置，所述電子束照射裝置對(duì)涂敷有抗蝕劑的滾筒模具照射電子 束；掩模，所述掩模具有使從該電子束照射裝置照射的電子束的一部分透過(guò)的開(kāi)口部，以形 成同時(shí)在抗蝕劑上進(jìn)行描畫的多束電子束；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置使?jié)L筒模具 繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；位移量檢測(cè)傳感器，在通過(guò)該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述位移量檢測(cè)傳 感器對(duì)滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺位移量進(jìn)行檢測(cè)；控制裝置，所述控制裝置接 收該位移量檢測(cè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)，發(fā)送用于使電子束在滾筒模具的抗蝕劑上的描畫位置 與該滾筒模具隨動(dòng)的控制信號(hào)；以及致動(dòng)器，所述致動(dòng)器根據(jù)來(lái)自該控制裝置的控制信號(hào) 使得電子束的描畫位置與滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的位移隨動(dòng)，滾筒模具的制作裝置抑制 由滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺位移所導(dǎo)致的抗蝕劑的曝光位置的偏差。
在這樣的滾筒模具制作裝置中，在發(fā)生了滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺的 情況下，位移量檢測(cè)傳感器對(duì)滾筒模具的旋轉(zhuǎn)軸方向位移量(軸向位移量)進(jìn)行檢測(cè)，將其 發(fā)送給控制裝置。接收了該檢測(cè)信號(hào)的控制裝置將反饋信號(hào)發(fā)送給致動(dòng)器。接收了該反饋 信號(hào)的致動(dòng)器使得電子束的描畫位置與滾筒模具隨動(dòng)，抑制由于旋轉(zhuǎn)偏擺位移所引起的抗 蝕劑曝光位置的偏差。由此，可以抑制由于滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺而導(dǎo)致描 畫圖案變得不鮮明的情況。而且，也不會(huì)像利用NRRO為極小的空氣靜壓軸承的情況那樣導(dǎo) 致成本增加。
在該滾筒模具制作裝置中，優(yōu)選為，掩模的開(kāi)口部是使透射后的電子束成為多束平行光的開(kāi)口部。
又，滾筒模具制作裝置中的致動(dòng)器，例如，用來(lái)使掩模向旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)。
位移量檢測(cè)傳感器優(yōu)選為，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的端面的向旋轉(zhuǎn)軸方向的位移量進(jìn)行檢測(cè)。 在該情況下，更加優(yōu)選為，位移量檢測(cè)傳感器對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的端面的旋轉(zhuǎn)中心部分的位移量進(jìn) 行檢測(cè)。
優(yōu)選為，致動(dòng)器是壓電致動(dòng)器。
又，本發(fā)明是一種滾筒模具的制作方法，其是制作滾筒模具的方法，所述滾筒模具 是用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模，所述滾筒模具的制作方法使從電子束照射裝置照射的電 子束透過(guò)形成有開(kāi)口部的掩模，以使其成為同時(shí)在抗蝕劑上進(jìn)行描畫的多束電子束，使得 涂敷有抗蝕劑的滾筒模具繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，對(duì)該滾筒模具照射透過(guò)了掩模的電子束，對(duì)旋轉(zhuǎn) 時(shí)的滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺位移量進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)使得電子束在 滾筒模具的抗蝕劑上的描畫位置與該滾筒模具隨動(dòng)。
在該制作方法中，優(yōu)選為，使得透過(guò)掩模的開(kāi)口部后的電子束成為多束平行光。
又，優(yōu)選為，通過(guò)致動(dòng)器使得掩模向旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)，使得電子束在滾筒模具的抗 蝕劑上的描畫位置與該滾筒模具隨動(dòng)。
又，在該制作方法中，通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的端面向旋轉(zhuǎn)軸方向的位移量進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)對(duì) 滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺位移量進(jìn)行檢測(cè)。在該情況下，更加優(yōu)選為，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸 的端面的旋轉(zhuǎn)中心部分的位移量進(jìn)行檢測(cè)。
進(jìn)一步地，滾筒模具的制作裝置優(yōu)選為，還包括能夠用作不受溫度變化影響的系 統(tǒng)的絕對(duì)系統(tǒng)；將該絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)掩模的位置進(jìn)行測(cè)量的掩模位置測(cè)量傳感器；以 及將絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)滾筒模具的位置進(jìn)行測(cè)量的滾筒模具位置測(cè)量傳感器，控制裝置 接收滾筒模具位置測(cè)量傳感器以及掩模位置測(cè)量傳感器的測(cè)量信號(hào)，發(fā)送用于使電子束在 滾筒模具的抗蝕劑上的描畫位置的偏差最小化的控制信號(hào)，致動(dòng)器根據(jù)來(lái)自該控制裝置的 控制信號(hào)使得滾筒模具以及掩模中的至少一方挪動(dòng)，從而使得電子束的描畫位置被移動(dòng)
又，在滾筒模具的制作方法中，優(yōu)選為，將能夠用作不受溫度變化影響的系統(tǒng)的絕 對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)滾筒模具的位置進(jìn)行測(cè)量，再將絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)掩模的位置進(jìn)行測(cè) 量，在滾筒模具與掩模產(chǎn)生了相對(duì)位置偏差的情況下，檢測(cè)基于滾筒模具的位置以及掩模 的位置與絕對(duì)系統(tǒng)的差值的相對(duì)偏差量，使得滾筒模具以及掩模中的至少一方挪動(dòng)，以使 得電子束在滾筒模具的抗蝕劑上的描畫位置的偏差最小化。
又，本發(fā)明在制作用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模即滾筒模具的方法中，將能夠用 作不受溫度變化影響的系統(tǒng)的絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)滾筒模具的位置進(jìn)行測(cè)量，再將絕對(duì)系 統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)使從電子束照射裝置照射的電子束的一部分透過(guò)的掩模的位置進(jìn)行測(cè)量， 在滾筒模具與掩模產(chǎn)生了相對(duì)位置偏差的情況下，檢測(cè)基于滾筒模具的位置以及掩模的位 置與絕對(duì)系統(tǒng)的差值的相對(duì)偏差量，使得滾筒模具以及掩模中的至少一方挪動(dòng)，以使得電 子束在滾筒模具的抗蝕劑上的描畫位置的偏差最小化。
進(jìn)一步地，本發(fā)明在制作用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模即滾筒模具的裝置中，包 括電子束照射裝置，所述電子束照射裝置對(duì)涂敷有抗蝕劑的滾筒模具照射電子束；掩模， 所述掩模具有使得從該電子束照射裝置照射的電子束的一部分透過(guò)的開(kāi)口部，以形成同時(shí) 在抗蝕劑上進(jìn)行描畫的多束電子束；滾筒支承夾具，所述滾筒支承夾具支承滾筒模具；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置使?jié)L筒模具繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；絕對(duì)系統(tǒng)，其能夠用作不受溫度 變化影響的系統(tǒng)；掩模位置測(cè)量傳感器，所述掩模位置測(cè)量傳感器將該絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)掩模的位置進(jìn)行測(cè)量；滾筒模具位置測(cè)量傳感器，所述滾筒模具位置測(cè)量傳感器將絕對(duì) 系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)滾筒模具的位置進(jìn)行測(cè)量；控制裝置，所述控制裝置接收該滾筒模具位置 測(cè)量傳感器以及掩模位置測(cè)量傳感器的測(cè)量信號(hào)，發(fā)送用于使得電子束在滾筒模具的抗蝕 劑上的描畫位置的偏差最小化的控制信號(hào)；以及致動(dòng)器，所述致動(dòng)器根據(jù)來(lái)自該控制裝置 的控制信號(hào)使得滾筒模具以及掩模中的至少一方挪動(dòng)，以使得電子束的描畫位置被移動(dòng)。
溫度變化了的情況下的例如滾筒模具與掩模的相對(duì)偏差量如果能夠直接檢測(cè)的 話，則簡(jiǎn)便省事，但實(shí)際上，受到溫度變化的影響，檢測(cè)單元自身可能也會(huì)產(chǎn)生位置偏差。關(guān) 于這一點(diǎn)，在本發(fā)明中，設(shè)定了溫度變化的影響極其少的絕對(duì)系統(tǒng)，將該絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)滾筒模具等的相對(duì)位置偏差進(jìn)行測(cè)量。由于被測(cè)量到的位置偏差量作為絕對(duì)系統(tǒng)中的量 而被測(cè)量，因此總是能夠通過(guò)計(jì)算出它們的差值對(duì)掩模與滾筒模具的偏差量進(jìn)行正確地檢 測(cè)。根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正，以使的掩模與滾筒模具的相對(duì)位置的偏差最小化，能夠避免 描畫圖案變得不鮮明。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制成本增加，且能夠抑制滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏 擺導(dǎo)致描畫圖案變得不鮮明。


圖1是示出本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)中的滾筒模具制造裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是示出滾筒模具的制作方法的一個(gè)例子的流程圖。
圖3是示出位移量檢測(cè)傳感器的設(shè)置形態(tài)的一個(gè)例子的滾筒模具制作裝置的部 分放大圖。
圖4是示出作為位移量檢測(cè)傳感器的檢測(cè)對(duì)象例的旋轉(zhuǎn)軸的端面上的測(cè)量模式 的圖。
圖5是示出在對(duì)滾筒模具進(jìn)行曝光之時(shí)利用透鏡使得電子束集束而使其照射在 抗蝕劑上進(jìn)行描畫的形態(tài)的參考圖。
圖6是示出對(duì)滾筒模具進(jìn)行曝光之時(shí)使通過(guò)透鏡成為大致平行光的電子束照射 到形成有開(kāi)口圖案的鏤空掩模上，使透過(guò)了的多束電子束照射到抗蝕劑上以同時(shí)進(jìn)行描畫 的形態(tài)的圖。
圖7示出形成在滾筒模具上的圖案例，(A)是旋轉(zhuǎn)軸上的滾筒模具的整體圖，(B) 是滾筒模具表面的展開(kāi)圖。
圖8是放大示出形成于滾筒模具上的槽狀圖案的一個(gè)例子的截面圖。
圖9是用于對(duì)使?jié)L筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺現(xiàn)象發(fā)生的2種類的旋轉(zhuǎn)偏 擺進(jìn)行說(shuō)明的圖、(A)是表示與RRO (重復(fù)性偏擺)的旋轉(zhuǎn)角度(旋轉(zhuǎn)周期)對(duì)應(yīng)的偏擺的圖， (B)是表示與NRRO (非重復(fù)性偏擺)的旋轉(zhuǎn)角度(旋轉(zhuǎn)周期)對(duì)應(yīng)的偏擺的圖。
圖10是將空氣靜壓軸承的結(jié)構(gòu)例作為參考而示出的圖。
圖11是示出本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)中的滾筒模具制造裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是放大示出圖11中的靜電容量位移計(jì)及其周邊的結(jié)構(gòu)的圖。
圖13是示出對(duì)與滾筒標(biāo)準(zhǔn)端面(滾筒模具的靠近差分干涉儀的端面)相距距離P 的位置進(jìn)行曝光的形態(tài)的滾筒模具等的圖。
圖14是示出從曝光開(kāi)始經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后由于變形的影響鏤空掩模的中心位置與描畫位置產(chǎn)生偏差的形態(tài)的滾筒模具等的圖。
圖15是示出本發(fā)明的實(shí)施例中的滾筒模具、鏤空掩模等的圖。
圖16是示出從曝光測(cè)試開(kāi)始至經(jīng)過(guò)6個(gè)小時(shí)為止的位移計(jì)測(cè)量值α、β的測(cè)量結(jié)果的圖表。
圖17是示出滾筒模具的曝光部的顯影后的一個(gè)例子的SEM像。
具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)附圖所示的實(shí)施形態(tài)的一個(gè)例子對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[第I實(shí)施形態(tài)]
圖1等中示出本發(fā)明所涉及的滾筒模具制作裝置以及制作方法。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，具有電子束照射裝置2、鏤空掩模3、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置)4、位移量檢測(cè)傳感器5、控制裝置6、致動(dòng)器7、旋轉(zhuǎn)軸8、臺(tái)9、試料室10、和軸向移動(dòng)式電動(dòng)機(jī)11等。滾筒模具制作裝置I將電子束照射到鏤空掩模3上，并將透過(guò)了形成在該鏤空掩模3上的開(kāi)口圖案的電子束照射至被涂敷在圓筒狀的滾筒模具100上的抗蝕劑以進(jìn)行曝光。
作為制作對(duì)象的滾筒模具100是能夠一邊旋轉(zhuǎn)一邊在膜上連續(xù)轉(zhuǎn)印的滾筒狀的模具。本實(shí)施形態(tài)的滾筒模具100是形成為圓筒狀的模具，并被安裝在滾筒模具制作裝置 I的旋轉(zhuǎn)軸8上。在滾筒模具100的表面，均勻地涂敷有對(duì)電子束感光的樹(shù)脂(抗蝕劑)。
電子束照射裝置2對(duì)涂敷有抗蝕劑的滾筒模具100照射電子束。本實(shí)施形態(tài)中的電子束從與滾筒模具100靠近 配置的鏤空掩模3的上部向下部進(jìn)行照射。
鏤空掩模3使得從電子束照射裝置2照射的電子束的一部分透過(guò)，且形成同時(shí)在抗蝕劑上描畫的多束電子束。該鏤空掩模3上，形成有使得電子束僅在開(kāi)口部透過(guò)的微小的圖案。鏤空掩模自身具有至少使電子束不透過(guò)的程度的厚度，其是對(duì)一定面積的一樣的膜加工了局部地透過(guò)電子束的開(kāi)口的圖案的掩模。鏤空掩模3被配置在與滾筒模具100的表面靠近的位置。
又，雖然沒(méi)有特別詳細(xì)地圖示，但在本實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)例如直線引導(dǎo)構(gòu)件對(duì)該鏤空掩模3進(jìn)行引導(dǎo)等，并設(shè)置為能夠向旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)(參照?qǐng)D1)。該鏤空掩模3接收來(lái)自致動(dòng)器7的力并向軸方向移動(dòng)。雖沒(méi)有特別進(jìn)行圖示，但鏤空掩模3的位置或者位移例如通過(guò)靜電容量式位移計(jì)等來(lái)檢測(cè)并被反饋至控制裝置6 (參照?qǐng)D1)。
旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置)4以規(guī)定旋轉(zhuǎn)角度的間距使?jié)L筒模具100繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。規(guī)定旋轉(zhuǎn)角度的間距能夠通過(guò)例如與該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)4連接的編碼器來(lái)檢測(cè)。
位移量檢測(cè)傳感器5是對(duì)滾筒模具100旋轉(zhuǎn)時(shí)的該滾筒模具100的向旋轉(zhuǎn)軸方向的偏擺位移量(軸向位移量)進(jìn)行檢測(cè)的傳感器。例如在本實(shí)施形態(tài)中，對(duì)安裝有該滾筒模具100的旋轉(zhuǎn)軸8的端面的軸方向位移量進(jìn)行檢測(cè)，將該檢測(cè)值用作為滾筒模具100的軸向位移量。
作為位移量檢測(cè)傳感器5，可以利用靜電容量式的位移計(jì)(是應(yīng)用了電容器的原理 的微小位移傳感器的一種，利用靜電容量與電極間的距離成反比地變化的情況對(duì)位移進(jìn)行 測(cè)量。)等(參照?qǐng)D3)。靜電容量式的位移計(jì)優(yōu)選為，光斑直徑比較大的(測(cè)量對(duì)象區(qū)域比較 大的)位移計(jì)。
又，優(yōu)選為，在如上所述對(duì)旋轉(zhuǎn)軸8的端面進(jìn)行測(cè)量并對(duì)軸方向位移進(jìn)行檢測(cè)的 情況下，不受該端面的表面粗糙度的影響。在本實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸8的端面的旋轉(zhuǎn) 中心部分的位移量進(jìn)行檢測(cè)，以縮小成為檢測(cè)對(duì)象的范圍，從而免受表面粗糙度的影響。例 舉具體例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明的話，在本實(shí)施形態(tài)中，不是利用相對(duì)的測(cè)量面是經(jīng)常變化的區(qū)域的 測(cè)量模式，而是利用將以軸為中心的區(qū)域作為常時(shí)測(cè)定的區(qū)域的測(cè)量模式，由此能夠極力 地抑制表面粗糙度的影響。
控制裝置6是接收位移量檢測(cè)傳感器5的檢測(cè)信號(hào)(軸向位移量)，發(fā)送用于使得 電子束在滾筒模具100的抗蝕劑上的描畫位置與該滾筒模具100隨動(dòng)的控制信號(hào)的裝置。 本實(shí)施形態(tài)的控制裝置6 —從位移量檢測(cè)傳感器5接收到軸向位移量的信號(hào)，就對(duì)致動(dòng)器 7發(fā)送控制信號(hào)(移動(dòng)指令)并使得鏤空掩模3向軸方向移動(dòng)。作為發(fā)送控制信號(hào)的方法， 具有就照原樣發(fā)送所檢測(cè)到的位移量的方法、發(fā)送進(jìn)行了 PID控制等的運(yùn)算后的結(jié)果的方 法。
致動(dòng)器7根據(jù)來(lái)自控制裝置6的控制信號(hào)使得電子束的描畫位置與滾筒模具100 的向旋轉(zhuǎn)軸方向的位移隨動(dòng)。在使得電子束的描畫位置移動(dòng)并使其與滾筒模具100的位移 隨動(dòng)時(shí)，能夠使得電子束照射裝置2和鏤空掩模3這兩者同時(shí)同量地移動(dòng)，但從提高響應(yīng)性 的觀點(diǎn)來(lái)看的話，優(yōu)選為，僅使得重量比電子束照射裝置2輕的鏤空掩模3移動(dòng)。如上所述， 在本實(shí)施形態(tài)中，做成將被照射至鏤空掩模3并透過(guò)了開(kāi)口圖案的電子束照射至滾筒模具 100上的結(jié)構(gòu)，因此即使不移動(dòng)電子束照射裝置2，使得鏤空掩模3移動(dòng)的話，就能夠移動(dòng)并 變更電子束的描畫位置(參照?qǐng)D1)。
在本實(shí)施形態(tài)中，采用含有壓電元件(二 '/元件)的壓電致動(dòng)器(二 '/致動(dòng)器) 作為致動(dòng)器7。壓電致動(dòng)器與其他的致動(dòng)器相比，其響應(yīng)性優(yōu)異，因此在滾筒模具100在旋 轉(zhuǎn)軸方向上位移了的情況下，能夠迅速地追隨以使得電子束的描畫位置與該位移同步。
臺(tái)9是以能夠旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)搭載滾筒模具100，并使該滾筒模具100在旋轉(zhuǎn)軸方向 上精密地移動(dòng)的臺(tái)。臺(tái)9通過(guò)例如直線引導(dǎo)構(gòu)件等設(shè)置為能夠滑動(dòng)，根據(jù)軸向移動(dòng)式電動(dòng) 機(jī)11的旋轉(zhuǎn)方向以及旋轉(zhuǎn)量向滾筒模具100的旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)規(guī)定量。臺(tái)9的移動(dòng)量可 以通過(guò)例如激光干涉計(jì)(圖示省略)等來(lái)進(jìn)行計(jì)測(cè)。
試料室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、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電 動(dòng)機(jī)4等被收納在該試料室10內(nèi)(參照?qǐng)D1)。
接著，以下示出采用了上述的滾筒模具制作裝置I的滾筒模具制作方法的一個(gè)例 子(參照?qǐng)D2等)。
首先，在硅片上涂敷抗蝕劑(步驟SPl )。例如，通過(guò)在使硅片高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下在 中心滴下抗蝕劑的液體并利用離心力將其擴(kuò)散等，能夠?qū)⒖刮g劑均勻地涂敷在硅片上。這 樣將抗蝕劑涂敷在硅片上并進(jìn)行干燥之后，對(duì)該抗蝕劑照射電子束以描畫規(guī)定的圖案(步 驟SP2)。然后，進(jìn)行抗蝕劑的顯影、以及硅片的蝕刻，從而得到在圖案的部分(或者圖案以外 的部分)開(kāi)了孔的硅片(即鏤空掩模3)(步驟SP3)。例如在本實(shí)施形態(tài)中，以硅片為材料，將制作圖案的必要區(qū)域加工為O. OOlmm程度的薄膜，然后在該區(qū)域內(nèi)制作必要的開(kāi)口圖案， 從而做成電子束通過(guò)的圖案。
又，在一邊使?jié)L筒模具100旋轉(zhuǎn)一邊照射電子束的期間，通過(guò)位移量檢測(cè)傳感器5 檢測(cè)滾筒模具100的向旋轉(zhuǎn)軸8方向的旋轉(zhuǎn)偏擺(步驟SP5)，并發(fā)送給控制裝置6。接收了 該檢測(cè)信號(hào)的控制裝置6將反饋信號(hào)發(fā)送給致動(dòng)器7 (步驟SP6)。接收了該反饋信號(hào)的致 動(dòng)器7使得電子束的描畫位置與滾筒模具100隨動(dòng)，抑制旋轉(zhuǎn)偏擺位移所引起的抗蝕劑曝 光位置的偏差(步驟SP7)。
在此，在本實(shí)施形態(tài)中，將通過(guò)透鏡(聚光透鏡等)成為了大致平行光的電子束照 射在鏤空掩模3上，使透過(guò)了開(kāi)口圖案的多束電子束照射在抗蝕劑上以進(jìn)行同時(shí)描畫(參 照?qǐng)D1、圖6)。這樣的情況與利用集束電子束的情況相比，能夠?qū)㈦娮邮丈涞捷^寬的范 圍，因此能夠增大通過(guò)量。但是，由于像這樣不使電子束集束地進(jìn)行照射，因此在各照射部 位上的輸出不高，需要相應(yīng)地延長(zhǎng)照射時(shí)間。另外，只要能夠在各部位達(dá)成規(guī)定的照射時(shí) 間，滾筒模具100 (以及旋轉(zhuǎn)軸8)的旋轉(zhuǎn)速度無(wú)論快慢都可以(旋轉(zhuǎn)速度不影響通過(guò)量)。
在滾筒模具100的規(guī)定范圍描畫之后，驅(qū)動(dòng)軸向移動(dòng)式電動(dòng)機(jī)11以使得臺(tái)9移動(dòng) 規(guī)定量(步驟SP8)，向規(guī)定范圍的描畫如果沒(méi)有結(jié)束(步驟SP9中的否)，則將電子束照射至 下一個(gè)描畫范圍進(jìn)行描畫(步驟SP4)。然后，反復(fù)臺(tái)9的移動(dòng)和電子束照射、描畫，如果結(jié) 束了對(duì)于抗蝕劑上的規(guī)定范圍的描畫(步驟SP9中的是)，則進(jìn)行抗蝕劑的顯影和蝕刻(步驟 SP10)，去除抗蝕劑，完成滾筒模具100的制作。
如上述所說(shuō)明的那樣，在本實(shí)施形態(tài)的滾筒模具制作裝置I中，使得電子束的描 畫位置追隨于滾筒模具100的軸方向位移(軸向位移)以使得兩者同步，因此能夠抑制該滾 筒模具100的旋轉(zhuǎn)偏擺位移所導(dǎo)致的曝光位置的偏差。由此，能夠抑制滾筒模具100的向 旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺所導(dǎo)致的描畫圖案變得不鮮明的情況。而且，也不會(huì)導(dǎo)致像利用了 空氣靜壓軸承的情況那樣的大型化、成本增加。
又，在滾筒模具100上的抗蝕劑曝光位置產(chǎn)生了偏差的情況下，使得該滾筒模具 100自身向軸方向隨時(shí)移動(dòng)以防止位置偏差也可以是一種手段，與之相比，本實(shí)施形態(tài)的滾 筒模具制作裝置I的情況下，不移動(dòng)滾筒模具100，而僅移動(dòng)重量比滾筒模具100輕的鏤空 掩模3使之追隨于滾筒模具100，因此響應(yīng)性優(yōu)異，能夠?qū)崿F(xiàn)隨動(dòng)性良好的同步動(dòng)作。尤其 是，滾筒模具100的面長(zhǎng)越長(zhǎng)重量必然増加，而鏤空掩模3的尺寸·重量與滾筒面長(zhǎng)無(wú)關(guān)， 是一定的，因此滾筒模具100的面長(zhǎng)越長(zhǎng)，其效果越顯著。
另外，上述的實(shí)施形態(tài)是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例，但并不限定于此，可以在不脫 離本發(fā)明的主旨的范圍中實(shí)施各種變形。例如在本實(shí)施形態(tài)中，將通過(guò)透鏡做成了平行光 的電子束照射到鏤空掩模3上，這里所說(shuō)的平行不僅包含完全的平行狀態(tài)，還可以包含除 此之外的狀態(tài)(例如緩和地集束的狀態(tài))?？傊诒緦?shí)施形態(tài)中，利用透過(guò)了鏤空掩模3后 的多束電子束，在抗蝕劑上的某個(gè)區(qū)域內(nèi)同時(shí)描畫是一個(gè)特征，即使多束電子束不完全平 行也能夠在抗蝕劑上同時(shí)描畫。從該觀點(diǎn)來(lái)看，能夠適用的電子束并不限于完全平行的電 子束。
又，在本實(shí)施形態(tài)中，使致動(dòng)器7動(dòng)作以使鏤空掩模3向軸方向移動(dòng)，這也是優(yōu)選 例，并不特別限定于該形態(tài)?？傊灰軌蛲ㄟ^(guò)改變電子束在滾筒模具100的抗蝕劑上的 描畫位置(曝光位置)，來(lái)抑制滾筒模具100的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺位移所導(dǎo)致的抗蝕劑曝光位置的偏差，也可以例如如上述那樣使?jié)L筒模具100自身向旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)、或者 使得電子束照射裝置2和鏤空掩模3向旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)。
[第2實(shí)施形態(tài)]
在本實(shí)施形態(tài)中，在滾筒模具制作裝置I上構(gòu)筑能夠使溫度變化對(duì)位移等的影響 為O (零)的系統(tǒng)(本說(shuō)明書中也稱為絕對(duì)系統(tǒng))。絕對(duì)系統(tǒng)的具體例并不限定于此，例如在 本實(shí)施形態(tài)中，采用作為極低線膨脹系數(shù)(線膨脹系數(shù) Oppm)的材料的陶瓷材料(作為一 例為新陶瓷)形成上述的架臺(tái)21，在該架臺(tái)21的規(guī)定部位構(gòu)筑能夠使溫度變化引起的位移 為O (常溫下的微小的溫度變化的影響為O)或者無(wú)視這種情況的絕對(duì)系統(tǒng)(參照?qǐng)D11的 點(diǎn)部分)。在該絕對(duì)系統(tǒng)中，即使?jié)L筒模具100、該滾筒支承夾具(包含旋轉(zhuǎn)軸8、軸承22等) 20、以及掩模架臺(tái)30中的任意一個(gè)由于常溫下的微小的溫度變化而產(chǎn)生了相對(duì)的位置偏 差，也能夠使設(shè)定在該絕對(duì)系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)面等的位移為O (零)。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，將 陶瓷制架臺(tái)21的一方的端面(設(shè)置有后述的差分干涉儀12 —側(cè)的端面)設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)面(參照 圖 11)。
差分干涉儀12是對(duì)通過(guò)了不同的光路的光的干涉條紋進(jìn)行分析并對(duì)光源的距離 進(jìn)行測(cè)量的裝置，作為將上述的絕對(duì)系統(tǒng)(的標(biāo)準(zhǔn)面)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鏤空掩模3的位置進(jìn)行測(cè) 量的掩模位置測(cè)量傳感器而發(fā)揮作用。本實(shí)施形態(tài)的差分干涉儀12對(duì)標(biāo)準(zhǔn)面和該鏤空掩 模3這兩者照射激光，對(duì)反射光進(jìn)行分析，以對(duì)它們的相對(duì)距離進(jìn)行測(cè)量(參照?qǐng)D11)。由于 這樣測(cè)量到的標(biāo)準(zhǔn)面和鏤空掩模3的距離是相對(duì)的，因此即使差分干涉儀12的位置等由于 溫度變化等的影響而發(fā)生了變化，也能夠檢測(cè)出不受其影響的正確的鏤空掩模的位置(絕 對(duì)位置)。
滾筒模具位置測(cè)量傳感器13是將絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)滾筒模具100的位置進(jìn)行 測(cè)量的傳感器。在本實(shí)施形態(tài)中，采用靜電容量位移計(jì)(以下標(biāo)注符號(hào)13來(lái)表示)作為這樣 的滾筒模具位置測(cè)量傳感器13，將該靜電容量位移計(jì)13安裝到陶瓷制的架臺(tái)21上，對(duì)滾 筒模具100的位置進(jìn)行測(cè)量(參照?qǐng)D11、圖12)。在該情況下，優(yōu)選為，對(duì)滾筒模具100的旋 轉(zhuǎn)軸方向兩端面的軸方向位置進(jìn)行測(cè)量。在本實(shí)施形態(tài)中，相對(duì)地配置一對(duì)靜電容量位移 計(jì)13a、13b，分別對(duì)滾筒模具100的兩端面的位置進(jìn)行測(cè)量(參照?qǐng)D11)。通過(guò)利用絕對(duì)系 統(tǒng)的傳感器(靜電容量位移計(jì)13)來(lái)測(cè)量滾筒模具100的兩端面的位置，能夠經(jīng)常測(cè)量該滾 筒模具100的旋轉(zhuǎn)軸方向的位置、以及該滾筒模具100的向旋轉(zhuǎn)軸方向的伸縮量。
如上述所說(shuō)明的那樣，在本實(shí)施形態(tài)的滾筒模具制作裝置I中，使得電子束的描 畫位置追隨于滾筒模具100的軸方向位移(軸向位移)以使得兩者同步，因此能夠抑制該滾 筒模具100的旋轉(zhuǎn)偏擺位移所引起的光位置的偏差。由此，能夠抑制滾筒模具100的向旋 轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺導(dǎo)致描畫圖案變得不鮮明的情況。而且，也不會(huì)導(dǎo)致像利用了空氣靜 壓軸承的情況那樣的大型化、成本增加。
又，關(guān)于通過(guò)集束電子束等在抗蝕劑上直接描畫的裝置，在滾筒模具100上的抗 蝕劑曝光位置產(chǎn)生了偏差的情況下，使得該滾筒模具100自身向軸方向隨時(shí)移動(dòng)以防止位 置偏差也可以是一個(gè)手段，與之相比，本實(shí)施形態(tài)的滾筒模具制作裝置I的情況下，不移動(dòng) 具有較重重量的滾筒模具100，而僅移動(dòng)重量比滾筒模具100輕的鏤空掩模3使之追隨于滾 筒模具100，因此響應(yīng)性優(yōu)異，能夠?qū)崿F(xiàn)隨動(dòng)性良好的同步動(dòng)作。
接著，對(duì)在采用了滾筒模具制作裝置I的滾筒模具的制作時(shí)的、溫度變化所導(dǎo)致的相對(duì)的位置偏差的修正手法進(jìn)行說(shuō)明(參照?qǐng)D11等)。
一般來(lái)說(shuō)，從電子束的靜電對(duì)策這一觀點(diǎn)來(lái)考慮，滾筒模具100的材料往往采用金屬。由于金屬材料的線膨脹系數(shù)比較大，因此根據(jù)圖案描畫的大小為數(shù)十 數(shù)百納米的情況，在幾納米程度的圖案描畫時(shí)，即使是O. ore程度的溫度變化，也會(huì)產(chǎn)生該滾筒模具 100的位移、伸縮，這樣的話，可能會(huì)對(duì)描畫精度造成壞影響。由于溫度變化，在滾筒支承夾具20、旋轉(zhuǎn)軸8、掩模架臺(tái)30也進(jìn)一步發(fā)生位移、伸縮的話，對(duì)描畫精度的影響更加大。關(guān)于這一點(diǎn)，在本實(shí)施形態(tài)中，在溫度變化導(dǎo)致產(chǎn)生了相對(duì)的位置偏差的情況下，如以下那樣對(duì)位置偏差進(jìn)行修正。
首先，關(guān)于鏤空掩模3，采用差分干涉儀12對(duì)從上述的標(biāo)準(zhǔn)面至該鏤空掩模3的規(guī)定部位(例如中心位置)的距離(Xl)進(jìn)行隨時(shí)測(cè)量。差分干涉儀12的測(cè)量結(jié)果(測(cè)量信號(hào)) 被發(fā)送給控制裝置6 (參照?qǐng)D11)。
又，關(guān)于滾筒模具100，通過(guò)一對(duì)靜電容量位移計(jì)13分別對(duì)其兩端面的位置進(jìn)行測(cè)·量。在本實(shí)施形態(tài)中，利用第I靜電容量位移計(jì)(靠近差分干涉儀12的位移計(jì))13 a對(duì)滾筒模具100的靠近差分干涉儀12的端面(以下、也稱為「滾筒標(biāo)準(zhǔn)端面」)的位置進(jìn)行測(cè)量，利用第2靜電容量位移計(jì)13 b對(duì)另一方的端面的位置進(jìn)行測(cè)量。靜電容量位移計(jì)13a、 13b的測(cè)量結(jié)果(測(cè)量信號(hào))被發(fā)送給控制裝置6。
在此，在本實(shí)施形態(tài)中，設(shè)
X :標(biāo)準(zhǔn)面 掩模中心(描畫位置)間的距離
A :標(biāo)準(zhǔn)面 位移計(jì)間的距離
Y :標(biāo)準(zhǔn)面至曝光位置的距離
(參照?qǐng)D11、圖12)。距離X是能夠利用差分干涉儀進(jìn)行測(cè)量的。距離A由于不受溫度變化的影響是不變的。
進(jìn)一步地。在本實(shí)施形態(tài)中，設(shè)
α :位移計(jì)測(cè)量值(從第I靜電容量位移計(jì)13 a的頂端至滾筒模具100的一個(gè)端面(滾筒標(biāo)準(zhǔn)端面)的距離)
β :位移計(jì)測(cè)量值(從第2靜電容量位移計(jì)13 b的頂端至滾筒模具100的另一個(gè)端面的距離)
L :滾筒面長(zhǎng)(滾筒模具100的一個(gè)端面(滾筒標(biāo)準(zhǔn)端面)與另一個(gè)端面的距離(寬度))
P :從滾筒模具100的一個(gè)端面(滾筒標(biāo)準(zhǔn)端面)至任意的曝光位置的距離<對(duì)與滾筒標(biāo)準(zhǔn)端面相距距離P的位置進(jìn)行曝光時(shí) >，對(duì)這些符號(hào)標(biāo)注下標(biāo)I來(lái)表示，然后 < 經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后>對(duì)這些符號(hào)標(biāo)注下標(biāo)2來(lái)表示。
<對(duì)與滾筒標(biāo)準(zhǔn)端面相距距離P的位置進(jìn)行曝光時(shí)(曝光開(kāi)始時(shí)刻)>
位移計(jì)測(cè)量值為α 1，β1、滾筒面長(zhǎng)為L(zhǎng)1、從滾筒標(biāo)準(zhǔn)端面至任意的設(shè)定位置(曝光位置P)的距離為Pl (參照?qǐng)D13)。此時(shí)，從標(biāo)準(zhǔn)面至曝光位置P的距離Yl通過(guò)以下的數(shù)式I求得。
[數(shù)式I]
Yl = A + a I + Pl
這樣能夠求得從初期狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)面至曝光位置的距離Y (Yl)0
<經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后>
接著，一邊舉例，一邊在下文說(shuō)明經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，滾筒模具(包含旋轉(zhuǎn)軸8) 100 在軸方向上變形了的情況下的相對(duì)的位置偏差的修正手法(參照?qǐng)D14)。在旋轉(zhuǎn)軸8的端面例如與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)4等接觸的情況下，旋轉(zhuǎn)軸8伴隨著溫度上升而延伸的話，被支承于該旋轉(zhuǎn)軸8上的滾筒模具100的位置發(fā)生位移。
在此，求出滾筒模具100變形后的滾筒標(biāo)準(zhǔn)端面至曝光位置P的距離P2。為此，首先，通過(guò)以下的數(shù)式2求出滾筒模具100的變形量L2 — LI。
[數(shù)式2]
L2 — LI=— {( α 2 — α I) -|- ( β 2 — β I) }
由于認(rèn)為滾筒模具100的變形量在滾筒面長(zhǎng)內(nèi)是均勻的，所以根據(jù)比例配分，P2 如以下那樣求得。
[數(shù)式3]
P2 = Pl+ (L2 — LI) X (Pl / LI)
= Pl — {( α 2 — α I) + ( β 2 — β I)} X (PI / LI)
由此，變形后的標(biāo)準(zhǔn)面至曝光位置P的距離Υ2通過(guò)以下的數(shù)式4求得。
[數(shù)式4]
Υ2 = A + α 2 + Ρ2
=A+ α 2 + Pl — {( α 2 — α I) + ( β 2 — β I)} X (Ρ1 / LI)
在此，變形前后的標(biāo)準(zhǔn)面至曝光位置P的距離的差如以下的數(shù)式5那樣求得。
[數(shù)式5]
Υ2 — Yl = A + α 2 十 Pl — {( α 2 — α I)+ ( β 2 — β 1)}Χ (Ρ1 / LI)— (Α + α I + Pl)
= ( α 2 — α I) — {( α 2 — α I) + ( β 2 — β I)} X (Ρ1 / LI)
上述數(shù)式5的右邊(最終)的各數(shù)值是已知的值或者能夠測(cè)量的值，因此(Y2 - Yl) 能夠通過(guò)計(jì)算求出。其結(jié)果，使鏤空掩模3僅移動(dòng)與從該數(shù)式5求得的(Y2 - Yl)的值相應(yīng)的距離的話，能夠維持X = Y的關(guān)系，因此即使?jié)L筒模具100等發(fā)生了變形(例如熱變形)， 也能夠不使曝光位置P與鏤空掩模3 (的中心)的相對(duì)位置變化地進(jìn)行曝光。
另外，由于存在距離α，β受到滾筒模具100的表面的狀態(tài)的影響而包含誤差的情況，優(yōu)選為，在能極力排除這樣的影響的狀態(tài)下對(duì)距離α，β進(jìn)行測(cè)量。例如在本實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)控制裝置6，計(jì)算出滾筒模具100數(shù)次旋轉(zhuǎn)期間的測(cè)量結(jié)果的平均值(時(shí)間平均)，根據(jù)該平均值對(duì)變化量進(jìn)行判斷。
又，規(guī)定時(shí)間內(nèi)的平均值(時(shí)間平均)的算出方法有各種各樣的，例如，每個(gè)比較短的時(shí)間就對(duì)最近的規(guī)定時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，同時(shí)求得平均值的方法是一個(gè)合適的例子。例舉具體例子的話，有通過(guò)每一分鐘更新最近10分鐘的測(cè)量數(shù)據(jù)(換而言之，將最早的 I分鐘的測(cè)量數(shù)據(jù)替換為最新I分鐘的數(shù)據(jù))來(lái)求得平均值的手法等。
如以上所說(shuō)明的那樣，在本實(shí)施形態(tài)中的滾筒模具制作裝置I中，將不發(fā)生伴隨著微小的溫度變化的位移(能夠當(dāng)作該情況來(lái)對(duì)待)的絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)利用各測(cè)量傳感器(差分干涉儀12、靜電容量位移計(jì)13)對(duì)位移量進(jìn)行測(cè)量，由此來(lái)把握鏤空掩模3以及滾筒模具100的在絕對(duì)系統(tǒng)中的位置(絕對(duì)位置)，總是正確地算出相對(duì)的位置偏差量，按照該偏差量使得鏤空掩模3從動(dòng)。由此，進(jìn)行修正以使得鏤空掩模3與滾筒模具100的相對(duì)位置的偏差最小化，能夠避免描畫圖案由于溫度變化的影響而變得不鮮明的情況。
另外，上述的實(shí)施形態(tài)是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例，但并不限定于此，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍中可以實(shí)施各種變形。例如在本實(shí)施形態(tài)中，為了對(duì)位置偏差進(jìn)行修正而使得鏤空掩模3在軸方向上移動(dòng)，但是與之相反地使得滾筒模具100在軸方向上移動(dòng)也能夠?qū)ξ恢闷钸M(jìn)行修正。但是，在鏤空掩模3由硅這樣的低比重的材料構(gòu)成的情況下，與使?jié)L筒模具100移動(dòng)的情況相比，使比較輕量的鏤空掩模3移動(dòng)更能夠提高響應(yīng)性。
實(shí)施例1
使用上述的滾筒模具制作裝置I實(shí)施了曝光測(cè)試。以下示出了實(shí)施例的結(jié)果。
在該曝光測(cè)試中，花費(fèi)大約6個(gè)小時(shí)，對(duì)在使?jié)L筒模具100旋轉(zhuǎn)約4000周的期間曝光位置是否會(huì)由于熱變形等的影響而產(chǎn)生偏差進(jìn)行了測(cè)試。所使用的鏤空掩模3的開(kāi)口部寸法為，開(kāi)口寬度為200nm、曝光間距為2000nm。曝光測(cè)試時(shí)的滾筒條件(曝光位置、滾筒面長(zhǎng))如圖15所是那樣。
以曝光開(kāi)始時(shí)刻為0，對(duì)從測(cè)試開(kāi)始至經(jīng)過(guò)6個(gè)小時(shí)為止的位移計(jì)測(cè)量值α (從第I靜電容量位移計(jì)13 a的頂端至滾筒模具100的一個(gè)端面(滾筒標(biāo)準(zhǔn)端面)的距離)、位移計(jì)測(cè)量值β (從第2靜電容量位移計(jì)13 b的頂端至滾筒模具100的另一端面的距離)的變化進(jìn)行調(diào)查(圖16參照)。根據(jù)其結(jié)果，認(rèn)為伴隨著時(shí)間經(jīng)過(guò)，由于熱變形而產(chǎn)生各種的位置偏差。另外，未控制的情況下的曝光位置的推定偏差量為1136nm (參照?qǐng)D15)。
根據(jù)溫度修正控制手法實(shí)施了鏤空掩模3的位置控制之后，相對(duì)于鏤空掩模3的開(kāi)口幅200nm，能夠描畫線寬大致為200nm的線(參照?qǐng)D17)。根據(jù)其結(jié)果，確認(rèn)到能夠使曝光位置與鏤空掩模3的位置之間的相對(duì)的偏差最小化地進(jìn)行曝光?！?125]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明適用于制作用于轉(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是非常合適的。
符號(hào)的說(shuō)明
L···滾筒模具制作裝置、2…電子束照射裝置、3…鏤空掩模(掩模)、4···旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置)、5···位移量檢測(cè)傳感器、6…控制裝置、7…致動(dòng)器、8…旋轉(zhuǎn)軸、12… 差分干涉儀(掩模位置測(cè)量傳感器)、13…靜電容量位移計(jì)(滾筒模具位置測(cè)量傳感器)、 20…滾筒支承夾具、21···架臺(tái)(絕對(duì)系統(tǒng))、30···掩模架臺(tái)、100···滾筒模具。
權(quán)利要求
1.一種滾筒模具的制作裝置，其是制作滾筒模具的裝置，所述滾筒模具是用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模，所述滾筒模具的制作裝置的特征在于，包括電子束照射裝置，所述電子束照射裝置對(duì)涂敷有抗蝕劑的所述滾筒模具照射電子束； 掩模，所述掩模具有使從該電子束照射裝置照射的電子束的一部分透過(guò)的開(kāi)口部，以形成同時(shí)在所述抗蝕劑上進(jìn)行描畫的多束電子束；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置使所述滾筒模具繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；位移量檢測(cè)傳感器，在通過(guò)該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述位移量檢測(cè)傳感器對(duì)所述滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺位移量進(jìn)行檢測(cè)；控制裝置，所述控制裝置接收該位移量檢測(cè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)，發(fā)送用于使所述電子束在所述滾筒模具的所述抗蝕劑上的描畫位置與該滾筒模具隨動(dòng)的控制信號(hào)；以及致動(dòng)器，所述致動(dòng)器根據(jù)來(lái)自該控制裝置的控制信號(hào)使得所述電子束的描畫位置與所述滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的位移隨動(dòng)，所述滾筒模具的制作裝置抑制由所述滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺位移所導(dǎo)致的所述抗蝕劑的曝光位置的偏差。
2.如權(quán)利要求1所述的滾筒模具的制作裝置，其特征在于，所述掩模的開(kāi)口部用來(lái)使透過(guò)后的所述電子束成為多束平行光。
3.如權(quán)利要求1或2所述的滾筒模具的制作裝置，其特征在于，所述致動(dòng)器用來(lái)使所述掩模向旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的滾筒模具的制作裝置，其特征在于，所述位移量檢測(cè)傳感器對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸的端面的向所述旋轉(zhuǎn)軸方向的位移量進(jìn)行檢測(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的滾筒模具的制作裝置，其特征在于，所述位移量檢測(cè)傳感器對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸的端面的旋轉(zhuǎn)中心部分的位移量進(jìn)行檢測(cè)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的滾筒模具的制作裝置，其特征在于，所述致動(dòng)器是壓電致動(dòng)器。
7.一種滾筒模具的制作方法，其是制作滾筒模具的方法，所述滾筒模具是用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模，所述滾筒模具的制作方法的特征在于，使從電子束照射裝置照射的電子束透過(guò)形成有開(kāi)口部的掩模，以使其成為同時(shí)在所述抗蝕劑上進(jìn)行描畫的多束電子束，使得涂敷有抗蝕劑的所述滾筒模具繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，對(duì)該滾筒模具照射透過(guò)了所述掩模的電子束，對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)的所述滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺位移量進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)使得所述電子束在所述滾筒模具的所述抗蝕劑上的描畫位置與該滾筒模具隨動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的滾筒模具的制作方法，其特征在于，使得透過(guò)所述掩模的開(kāi)口部后的所述電子束成為多束平行光。
9.如權(quán)利要求8或9所述的滾筒模具的制作方法，其特征在于，通過(guò)致動(dòng)器使得所述掩模向旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)，使得所述電子束在所述滾筒模具的所述抗蝕劑上的描畫位置與該滾筒模具隨動(dòng)。
10.如權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的滾筒模具的制作方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸的端面向所述旋轉(zhuǎn)軸方向的位移量進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)對(duì)所述滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺位移量進(jìn)行檢測(cè)。
11.如權(quán)利要求10所述的滾筒模具的制作方法，其特征在于，對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸的端面的旋轉(zhuǎn)中心部分的位移量進(jìn)行檢測(cè)。
12.如權(quán)利要求1所述的滾筒模具的制作裝置，其特征在于，還包括能夠用作不受溫度變化影響的系統(tǒng)的絕對(duì)系統(tǒng)；將該絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述掩模的位置進(jìn)行測(cè)量的掩模位置測(cè)量傳感器；以及將所述絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述滾筒模具的位置進(jìn)行測(cè)量的滾筒模具位置測(cè)量傳感器，所述控制裝置接收所述滾筒模具位置測(cè)量傳感器以及所述掩模位置測(cè)量傳感器的測(cè)量信號(hào)，發(fā)送用于使所述電子束在所述滾筒模具的所述抗蝕劑上的描畫位置的偏差最小化的控制信號(hào)，所述致動(dòng)器根據(jù)來(lái)自該控制裝置的控制信號(hào)使得所述滾筒模具以及所述掩模中的至少一方挪動(dòng)，從而使得所述電子束的描畫位置被移動(dòng)。
13.如權(quán)利要求7所述的滾筒模具的制作方法，其特征在于，將能夠用作不受溫度變化影響的系統(tǒng)的絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述滾筒模具的位置進(jìn)行測(cè)量，再將所述絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述掩模的位置進(jìn)行測(cè)量，在所述滾筒模具與所述掩模產(chǎn)生了相對(duì)位置偏差的情況下，檢測(cè)基于所述滾筒模具的位置以及所述掩模的位置與所述絕對(duì)系統(tǒng)的差值的相對(duì)偏差量，使得所述滾筒模具以及所述掩模中的至少一方挪動(dòng)，以使得所述電子束在所述滾筒模具的抗蝕劑上的描畫位置的偏差最小化。
14.一種滾筒模具的制作方法，其是制作滾筒模具的方法，所述滾筒模具是用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模，所述滾筒模具的制作方法的特征在于，將能夠用作不受溫度變化影響的系統(tǒng)的絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述滾筒模具的位置進(jìn)行測(cè)量，再將所述絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)使從電子束照射裝置照射的電子束的一部分透過(guò)的掩模的位置進(jìn)行測(cè)量，在所述滾筒模具與所述掩模產(chǎn)生了相對(duì)位置偏差的情況下，檢測(cè)基于所述滾筒模具的位置以及所述掩模的位置與所述絕對(duì)系統(tǒng)的差值的相對(duì)偏差量，使得所述滾筒模具以及所述掩模中的至少一方挪動(dòng)，以使得所述電子束在所述滾筒模具的抗蝕劑上的描畫位置的偏差最小化。
15.一種滾筒模具的制作裝置，其是制作滾筒模具的裝置，所述滾筒模具是用于轉(zhuǎn)印圖案的滾筒狀的壓模，所述滾筒模具的制作裝置的特征在于，包括電子束照射裝置，所述電子束照射裝置對(duì)涂敷有抗蝕劑的所述滾筒模具照射電子束；掩模，所述掩模具有使得從該電子束照射裝置照射的電子束的一部分透過(guò)的開(kāi)口部， 以形成同時(shí)在所述抗蝕劑上進(jìn)行描畫的多束電子束；滾筒支承夾具，所述滾筒支承夾具支承所述滾筒模具；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置使所述滾筒模具繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；絕對(duì)系統(tǒng)，其能夠用作不受溫度變化影響的系統(tǒng)； 掩模位置測(cè)量傳感器，所述掩模位置測(cè)量傳感器將該絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述掩模的位置進(jìn)行測(cè)量；滾筒模具位置測(cè)量傳感器，所述滾筒模具位置測(cè)量傳感器將所述絕對(duì)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述滾筒模具的位置進(jìn)行測(cè)量；控制裝置，所述控制裝置接收該滾筒模具位置測(cè)量傳感器以及所述掩模位置測(cè)量傳感器的測(cè)量信號(hào)，發(fā)送用于使得所述電子束在所述滾筒模具的所述抗蝕劑上的描畫位置的偏差最小化的控制信號(hào)；以及致動(dòng)器，所述致動(dòng)器根據(jù)來(lái)自該控制裝置的控制信號(hào)使得所述滾筒模具以及所述掩模中的至少一方挪動(dòng)，以使得所述電子束的描畫位置被移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明能夠一邊抑制成本增加一邊抑制滾筒模具的向旋轉(zhuǎn)軸方向的旋轉(zhuǎn)偏擺引起描畫圖案變得不鮮明的情況。為了實(shí)現(xiàn)該目的，滾筒模具制作裝置(1)包括電子束照射裝置(2)；掩模(3)，該掩模具有使電子束的一部分透過(guò)的開(kāi)口部，以形成同時(shí)在抗蝕劑上進(jìn)行描畫的多束電子束；使?jié)L筒模具(100)繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(4)；對(duì)滾筒模具(100)的向旋轉(zhuǎn)軸(8)方向的旋轉(zhuǎn)偏擺位移量進(jìn)行檢測(cè)位移量檢測(cè)傳感器(5)；控制裝置(6)；以及致動(dòng)器(7)，該致動(dòng)器(7)根據(jù)來(lái)自該控制裝置(6)的控制信號(hào)使電子束的描畫位置與滾筒模具(100)的向旋轉(zhuǎn)軸(8)方向的位移隨動(dòng)，抑制滾筒模具(100)的向旋轉(zhuǎn)軸(8)方向的旋轉(zhuǎn)偏擺位移所導(dǎo)致的抗蝕劑的曝光位置的偏差。
文檔編號(hào)B29C33/38GK103003055SQ201180028829
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月16日
發(fā)明者伊藤直人, 北田敏夫, 木口屋秀成 申請(qǐng)人:旭化成株式會(huì)社