JP5545808B2 - 積層構造体 - Google Patents

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Description

本発明は、少なくともレジスト層、エッチング層、基材を備えるインプリント原版へのレーザーによる精密露光を可能とする積層構造体に関する。
近年、半導体、光学・磁気記録等の分野において高密度化、高集積化等の要求が高まるにつれ、数百ｎｍ〜数十ｎｍ程度以下の微細パターン加工技術が必須となっている。そこで、これら微細パターン加工を実現するためにマスク・ステッパー、露光、レジスト材料等の各工程の要素技術が盛んに研究されている。
例えば、マスク・ステッパーの工程においては、位相シフトマスクと呼ばれる特殊なマスクを用い、光に位相差を与え、干渉の効果により微細パターン加工精度を高める技術や、ステッパー用レンズとウエハーとの間に液体を充填し、レンズを通過した光を大きく屈折させることにより、微細パターン加工を可能にする液浸技術などが検討されている。しかしながら、前者ではマスク開発に莫大なコストが必要なことや、後者では高価な装置が必要になることなど製造コストの削減は非常に困難である。
一方、レジスト材料においても多くの検討が進められている。現在、最も一般的なレジスト材料は、紫外光、電子線、Ｘ線などの露光光源に反応する光反応型有機レジスト（以下、フォトレジストともいう。）である（以下、特許文献１、非特許文献１を参照のこと）。
露光に用いられるレーザー光において、通常レンズで絞り込まれたレーザー光の強度は、図３に示すようなガウス分布形状を示す。このときスポット径は１／ｅ２で定義される。一般的にフォトレジストの反応は、Ｅ＝ｈν（Ｅ：エネルギー、ｈ：プランク定数、ν：波長）で表されるエネルギーを吸収することよって反応が開始される。このため、その反応は、光の強度には強く依存せず、むしろ光の波長に依存するため、光の照射された部分（露光部分）は、ほぼ全て反応が生じることになる。従ってフォトレジストを使った場合は、スポット径に対して忠実に露光されることになる。
光反応型有機レジストを用いる方法は、数百ｎｍ程度の微細なパターンを形成するには非常に有効な方法ではあるが、光反応を用いたフォトレジストを用いるため、さらに微細なパターンを形成するには、原理的に必要とされるパターンより小さなスポットで露光する必要がある。従って、露光光源として波長が短いＫｒＦレーザーやＡｒＦレーザー等を使用せざるを得ない。しかしながら、これらの光源装置は非常に大型でかつ高価なため、製造コスト削減の観点からは不向きである。さらに電子線、Ｘ線等の露光光源を用いる場合は、露光雰囲気を真空状態にする必要があるため、真空チェンバーを使用する必要があるため、コストや大型化の観点からかなりの制限がある。
一方、図３で示すような分布を持つレーザー光を物体に照射すると、物体の温度もレーザー光の強度分布と同じガウス分布を示す。このときある温度以上で反応するレジスト、すなわち、熱反応型レジストを使うと、図４に示すように、所定温度以上になった部分のみ反応が進むため、スポット径より小さな範囲を露光することが可能となる。すなわち、露光光源を短波長化することなく、スポット径よりも微細なパターンを形成することが可能となるので、熱反応型レジストを使うことで、露光光源波長の影響を小さくすることができる。
一方、光記録の分野においては、ＷＯｘ、ＭｏＯｘその他のカルコゲナイドガラス(Ａｇ−Ａｓ−Ｓ系)を熱反応型レジストとして用い、半導体レーザーや４７６ｎｍレーザーで露光して微細パターンを形成する技術が報告されている（以下、特許文献２、非特許文献２を参照のこと）。しかしながら、これらの熱反応型レジストを用いたパターンの形成は、膜面方向にパターンのピッチを狭める要望に対応したもので、膜厚方向へ深く溝を形成することには不向きである。膜厚方向の溝の深さは、熱反応型レジストの膜の厚さがそのまま深さ方向の溝の深さになるため、深く溝を形成するためには、熱反応型レジストを厚くする必要がある。しかしながら、膜厚が厚くなることにより、露光による膜厚方向へのレジスト反応の均一性が失われてしまい、結果として、深さ方向だけでなく、膜面方向の微細パターンの加工精度も低下してしまうという問題があった。
そこで、これらの熱反応型レジスト膜の下に形成したい溝深さ分の厚みの膜（以下、エッチング層ともいう。）を予め成膜しておき、露光・現像しパターン形状を付与された熱反応型レジストをマスクとして、下層の膜に深い溝を形成する手法が考えられる。通常、深さ方向に均一にエッチングするためにはドライエッチングによる加工が用いられる。例えば、エッチング層にＳｉＯ２を使用するとフロン系ガスでドライエッチングすることが可能である。
しかしながら、基材としてＡｌなどの金属材料を用い、エッチング層としてＳｉＯ２のような透明材料を用いた場合、エッチング層の厚さ（ＳｉＯ２膜厚）に対して光の吸収率が非常に敏感に変化してしまうという問題点があった。これは言い換えるとＳｉＯ２膜厚の僅かな変動が吸収率を大きく変化させてしまうため、露光幅の大きな変動が発生することを意味する。吸収率の変動を直接測定することは困難だが、反射率の変動と非常に良い負の相関を持っており、反射率が高い時には吸収率は低く、逆に反射率が低い時は吸収率が高い。したがって、吸収率の不均一性は、反射率の不均一性を観察することで確認できる。
特開２００７−１４４９９５号公報 特許第４０５５５４３号公報
（株）情報機構 発刊 「最新レジスト材料」 P.59−P.76 ＳＰＩＥ Vol.3424 (1998) P.20
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、エッチング層の膜厚変動に対して露光範囲の大きさのばらつきの少なく、インプリント原版へのレーザーによる精密露光を可能とすると共に、熱反応型レジストを用いることにより、レーザー光のスポットサイズよりも小さな微細パターンを露光し、さらに、無機レジスト材料を用いることにより、スリーブ形状の基材であっても、膜厚の正確な制御及び均一性を達成する積層構造体を提供することを目的とする。
本発明者らは、かかる課題を解決すべく鋭意検討し実験を重ねた結果、基材とエッチング層との間に適切な光学定数を有する適切な膜厚の光吸収層を設けることでエッチング層の膜厚に対するレジスト層の光学特性を鈍感にすることができることを示し、本発明を完成するに至った。本発明は、具体的には、以下のとおりである。
本発明の積層構造体は、波長３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲における消衰係数Ｘが０．５以上１０以下であるスリーブ形状の基材と、前記基材の上に設けられた光吸収層と、前記光吸収層の上に設けられたエッチング層と、前記エッチング層の上に設けられた、熱反応型無機レジストを含むレジスト層と、を備えることを特徴とする。
本発明の積層構造体においては、前記光吸収層の消衰係数Ｙと前記基材の消衰係数ＸとはＸ＞Ｙ＞０なる関係であることが好ましい。
本発明の積層構造体においては、前記光吸収層がＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３及びＦｅ３Ｏ４からなる群より選ばれた少なくとも１種を含むことが好ましい。
本発明の積層構造体においては、前記光吸収層がＡｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｔｉ及びＶからなる群より選ばれた元素の不完全酸化物を含み、かつ前記不完全酸化物の酸化度が２０％以上８０％以下であることが好ましい。
本発明の積層構造体においては、前記光吸収層がＡｌの不完全窒化物を含み、かつ前記不完全窒化物の窒化度が２０％以上８０％以下であることが好ましい。
本発明の積層構造体においては、前記光吸収層がＺｎの不完全硫化物を含み、かつ前記不完全硫化物の硫化度が２０％以上８０％以下であることが好ましい。
本発明の積層構造体においては、前記光吸収層が、ＳｉＯ２中に、ＰｔまたはＰｄの直径１ｎｍ以上１μｍ以下の微粒子が添加された混合物を含み、前記微粒子がＰｔ微粒子の場合に前記Ｐｔの体積分率が２５％以上４０％以下であり、前記微粒子がＰｄ微粒子の場合に前記Ｐｄの体積分率が２０％以上３５％以下であることが好ましい。
本発明の積層構造体においては、前記光吸収層が、ＺｎＳ中に、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、ＣｒまたはＷの直径１ｎｍ以上１μｍ以下の微粒子が添加された混合物を含み、前記微粒子がＰｔ微粒子の場合に前記Ｐｔの体積分率が１０％以上２５％以下であり、前記微粒子がＰｄ微粒子の場合に前記Ｐｄの体積分率が１０％以上２０％以下であり、前記微粒子がＭｏ微粒子の場合に前記Ｍｏの体積分率が２５％以上４０％以下であり、前記微粒子がＣｒ微粒子の場合に前記Ｃｒの体積分率が１０％以上２０％以下であり、前記微粒子がＷ微粒子の場合に前記Ｗの体積分率が３０％以上５５％以下であることが好ましい。
本発明の積層構造体においては、前記レジスト層の膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。
本発明の微細パターン積層構造体の製造方法は、上記積層構造体の前記レジスト層に対して、レンズにより集光されたレーザー光を照射して露光する工程と、前記レジスト層の露光部と未露光部との溶解性の差により現像を行う工程と、前記現像によりパターン化された前記レジスト層をマスクとして前記エッチング層をエッチングして微細パターン積層構造体を得る工程と、を具備することを特徴とする。
本発明の微細パターン積層構造体の製造方法においては、上記微細パターン積層構造体から、前記レジスト層を除去することが好ましい。
本発明の微細パターン積層構造体の製造方法においては、前記エッチング層のエッチングがフロン系のガスを用いたドライエッチングであることが好ましい。
本発明によれば、エッチング層の膜厚変動に対して露光範囲の大きさのばらつきの少なく、インプリント原版へのレーザーによる精密露光を可能とすると共に、レジスト層に熱反応型レジストを用いることにより、レーザー光のスポットサイズよりも小さな微細パターンを露光することが可能となり、さらに、無機レジスト材料を用いることにより、スリーブ形状の基材であっても、膜厚の正確な制御及び均一性を達成できる積層構造体を提供することができる。
本発明の実施の形態に係る積層構造体の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る積層構造体の製造装置を示す模式図である。 レーザー光の強度分布を示す図である。 レーザー光を照射された部分の温度分布を示す図である。
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の実施形態の１例を図１に示す。本実施の形態に係る積層構造体は、所定の消衰係数Ｘを有する基材１１と、基材１１上に形成された光吸収層１２と、この光吸収層１２上に積層されたエッチング層１３と、このエッチング層１３上に積層されたレジスト層１４とを備えて構成される。なお、光吸収層１２とエッチング層１３との間及びエッチング層１３とレジスト層１４との間には、異なる層が介在していてもよい。
本実施の形態においては、基材１１は、消衰係数Ｘが波長３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲において０．５以上１０以下であれば、平板形状でもスリーブ形状でも構わない。
また、本実施の形態に係る積層構造体においては、光吸収層１２の効果を十分に発揮する観点から、基材１１の消衰係数Ｘが０．５以上１０以下である。基材１１のＸが０．５より大きくなると、レジスト層１４、エッチング層１３、光吸収層１２を順に通過してきた光が基材１１表面で反射し始めるため光吸収層１２の効果が奏するようになる。基材１１の消衰係数Ｘは、１以上１０以下がより光吸収層１２の効果を奏することができ、更に基材１１の消衰係数Ｘが、２以上１０以下がより光吸収層１２の効果を奏しやすい。
具体的な基材１１の材料としてはＡｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉなどの金属単独又はこれら金属を主とする合金が好適である。主とするとは３０ｗｔ．％以上、上記金属のうち少なくとも１つが含まれることを意味する。またＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）やＰＣ（ポリカーボネート）などの樹脂やガラスの上に金属又は合金をメッキ法、スパッタ法などにより形成した基材１１も含まれる。
光吸収層１２は消衰係数Ｙを有しており、消衰係数Ｙは０よりも大きく、基材１１の消衰係数Ｘよりも小さいことが好ましい。消衰係数Ｙが０の場合、光を全く吸収できないため光吸収層１２としての機能は発現しない。また消衰係数Ｙが消衰係数Ｘよりも大きい場合、エッチング層１３と光吸収層１２の界面での反射が大きくなり、光吸収層１２としての機能は発現しない。このように、光吸収層１２の消衰係数Ｙを０より大きく、消衰係数Ｘより小さい範囲にすることにより、さらに、積層構造体の内部からのレジスト層１４への反射光を低減できるので、レジスト層１４の熱分布をより一定に近くすることができる。
光吸収層１２は、膜厚５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の薄膜であることが好ましい。光吸収層１２膜厚が薄すぎる場合、レジスト層１４を透過した光をほとんど吸収することができず反射率バラツキを小さくできない。また厚すぎた場合、光吸収層１２での反射が大きくなりこの場合も反射率バラツキが大きくなる。光吸収層１２の成膜は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤなどの各種気相成膜方法が膜厚の正確な制御および均一性のために好ましい。
光吸収層１２として用いることが可能な材料としては、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４及びこれらの混合物を挙げることができる。
また、光吸収層１２として用いることが可能な材料としては、化学量論組成からずれたＡｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖの不完全酸化物を挙げることができる。これらの不完全酸化物の酸化度は２０％以上８０％以下でなければあることが好ましく、完全酸化物の酸化度は２５％以上７５％以下がより好ましく、不完全酸化物の酸化度は３０％以上７０％以下が更に好ましい。材料としては特にＡｌ、Ｎｉの不完全酸化物が好ましく、酸化度は３５％以上６５％以下が更に好ましい。
さらに、光吸収層１２としては、Ａｌの不完全窒化物を含んだ光吸収層１２も使用することが可能である。Ａｌの不完全窒化物の窒化度は２０％以上８０％以下であることが好ましく、不完全窒化物の窒化度は３０％以上７０％以下がより好ましく、不完全窒化物の窒化度は４０％以上６０％以下が更に好ましい。
また、Ｚｎの不完全硫化物を含んだ光吸収層１２も使用することが可能である。Ｚｎの不完全硫化物の硫化度は２０％以上８０％以下であることが好ましく不完全硫化物の硫化度は３０％以上７０％以下がより好ましく、不完全硫化物の硫化度は４０％以上６０％以下が更に好ましい。
あるいは、光吸収層１２としては、ＳｉＯ２中に、ＰｔまたはＰｄなどの直径１ｎｍ以上１μｍ以下の微粒子が添加された混合物を含んだものを用いることが好ましい。これらの一例としては、体積分率で、Ｐｔ微粒子を２５％以上４０％以下含んだ材料、Ｐｄ微粒子を体積分率が２０％以上３５％以下含んだ材料などを挙げることができる。
さらに、光吸収層１２としては、ＺｎＳ中に、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、ＣｒまたはＷの直径１ｎｍ以上１μｍ以下の微粒子が添加された混合物を含んだものを用いることが好ましい。これらの一例としては、体積分率で、Ｐｔ微粒子を１０％以上２５％以下含んだ材料、Ｐｄ微粒子を１０％以上２０％以下含んだ材料、Ｍｏ微粒子を２５％以上４０％以下含んだ材料、Ｃｒ微粒子を１０％以上２０％以下含んだ材料、Ｗ微粒子を３０％以上５５％以下含んだ材料などを挙げることができる。
光吸収層１２に用いられる微粒子が添加された材料としては、金属微粒子の大きさは１ｎｍ以上１μｍ以下が好ましい。金属微粒子の大きさが１μｍより大きい場合、光と相互作用することができず適切な消衰係数Ｙの材料は得られない。金属微粒子の大きさは１ｎｍ以上５００ｎｍ以下がより好ましい。更に１ｎｍ以上１００ｎｍ以下がより好ましい。
光吸収層１２に用いられる材料としては、これらの材料の中でも環境に対する負荷の観点より特にＣｕ２Ｏ、ＣｕＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４が好適である。
エッチング層１３の膜厚は、作製する形状、特に微細構造体の高さに応じて調整することができる。エッチング層１３の膜厚は５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲が特に好ましい。エッチング層１３においても成膜はスパッタリング、蒸着、ＣＶＤなどの各種気相成膜方法が膜厚の正確な制御および均一性のために好ましい。
本実施の形態に係る積層構造体に用いられるエッチング層１３は、フロン系ガスのドライエッチングで容易にエッチングされる材料であれば特に制限はなく、例えばＳｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐ及びそれらの酸化物、窒化物、硫化物等が挙げられ、特に成膜の容易性、経時安定性、強度、コスト等の観点から、ＳｉＯ２、Ｓｉ、Ｓｉ３Ｎ４が好ましく、さらに好ましくはＳｉＯ２である。
本発明に用いられるレジスト層１４は、熱反応型レジストを含んだレジスト層１４であることが好ましい。一般に使用される光反応型レジストは、レーザー光のスポットサイズの大きさより小さな領域を露光することができないのに対して、熱反応型レジストはレーザー光のスポットサイズよりも小さな微細パターンを露光することが可能である。
レジスト層１４の膜厚は、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の薄膜であることが好ましい。薄すぎた場合十分なドライエッチング耐性を付与することができない。また厚すぎると露光に非常に高いレーザーパワーの投入が必要となり実用的でない。レジスト層１４としては無機レジスト材料を用いることが好ましく、成膜方法はスパッタリング、蒸着、ＣＶＤなどの各種気相成膜方法が膜厚の正確な制御および均一性のために好ましい。
このように、本実施の一実施の形態に係る積層構造体は、波長３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲における消衰係数Ｘが０．５以上１０以下である基材１１と、その上に光吸収層１２、エッチング層１３、レジスト層１４が順に積層された積層構造体である。この積層構造体を用いることにより、レジスト層１４を通過した後、消衰係数Ｘを有する基材１１からの反射光の影響を光吸収層１２で緩和し、レジスト層１４で吸収される光を均一にすることができる。
次に、上述した積層構造体にレーザーを連続発光させて連続した線状に露光を行う場合について説明する。まず、上述した積層構造体に、光吸収層１２がない場合について説明する。この場合、レーザー光を集光し焦点をレジスト層１４に合わせた状態で入射された光は、レジスト層１４を通過する過程でレジスト層１４の光学定数により決定される吸収率分光を吸収する。レジスト層１４を通過した光はエッチング層１３を通過し、消衰係数Ｘを有する基材１１表面で反射される。反射された光は、再度エッチング層１３を通過した後レジスト層１４に到達する。このときエッチング層１３の膜厚がレーザー光の波長に対して数分の一から数十倍の場合、エッチング層１３表面で反射した光と、基材１１表面で反射した光とが干渉を起こし、僅かなエッチング層１３の膜厚ムラで大きく光学的特性が変化する。光学的特性の大きな変化はレジスト層１４に再入射する光の強度に強く影響し、レジスト層１４での光の吸収量を著しく変化させる。この結果、エッチング層１３の膜厚の僅かな変化によりレジスト層１４の露光幅が大きく変化することになり、微細な形状の露光は不可能となる。
このように、光吸収層１２を用いない場合、具体的には金属基材１１、透明なエッチング層１３、レジスト層１４を記載した順に積層した構造体において、エッチング層１３の膜厚のバラツキがレジスト層１４の吸収率に大きく影響し、エッチング層１４の膜厚分布に応じたレジスト層１４の吸収率分布と成り、その結果、溝幅が大きくバラつくことになる。このように、本実施の形態に係る積層構造体においては、吸収率と反射率とは非常に良い負の相関を持っており、反射率が高い時は吸収率が低く、逆に反射率が低い時は吸収率が高い。従って吸収率の不均一性は反射率の不均一性を観察することで確認できる。吸収率が場所によって大きく変化している場合、位置により温度上昇が変化してしまうため作製する溝などの形状のバラツキ要因となる。
これに対し、本実施の形態に係る積層構造体においては、消衰係数Ｘを有する基材１１とエッチング層１３との間に適切な光吸収層１２を設けることでエッチング層１３を通過してきた光は、基材１１の消衰係数Ｘに応じて基材１１に吸収されると共に、光吸収層１２内を往復する間に光吸収層１２にも吸収される。このため、積層構造体内からの反射光がほぼ吸収され、エッチング層１３での反射光と干渉することはない。従ってエッチング層１３の膜厚が多少ばらついたとしても、レジスト層１４で吸収される光の量は一定になり、その結果、均一で微細な露光幅を達成することが可能となる。
このように、本実施の形態に係る積層構造体においては、例えば、特定の消衰係数Ｘを有する金属などの基材１１を用いると共に、透明なエッチング層１３との間に適切な光学定数（消衰係数Ｙ）を有する材料からなる光吸収層１２を挿入することにより、レジスト層１４を透過した光のほとんどが光吸収層１２に吸収される。このため、レジスト層１４での光吸収率は、初めに入射された光の吸収分だけになり、エッチング層１３の膜厚分布のレジスト層１４の吸収率に対する影響は、非常に小さくすることができる。このため作製する溝などの形状を位置に依らず均一にすることができる。
次に、本実施の形態に係る微細パターン積層構造体の製造方法について説明する。本実施の形態に係る微細パターン積層構造体の製造方法は、基材１１、光吸収層１２、エッチング層１３、レジスト層１４を順に積層して得られる積層構造体に対して、レジスト層１４をレンズにより集光したレーザー照射することで露光する工程と、レジスト層１４の露光部と未露光部の溶解性の差により現像を行う工程と、現像によりパターン化された熱反応型レジスト層１４をマスクとしてエッチング層１３をエッチングして微細パターン積層構造体をえる工程と、を含む製造工程により製造される。また必要に応じてエッチング工程後にレジスト層１４を除去する工程を行っても良い。エッチング工程後にレジスト層１４を除去することにより、転写時にレジスト層の剥離がなくなり、安定した転写を行なうことができる。
本実施の形態に係る微細パターン積層構造体は、例えば、図２に示す装置を用いて製造方法できる。図２に示す装置は、円柱形状のスリーブ及びスリーブの両端面に取り付けられる円柱形のシャフトを備えるロール形状スリーブ２１と、ロール形状スリーブ２１のシャフトの一端に接続され、スリーブ２１を円周方向に回転させるスピンドルモーター２２と、を備える。図２に示す例では、ロール形状モールドのシャフトの片側をスピンドルモーター２２に固定しているが、片側を固定するのではなく両端を２台のスピンドルモーター２２に固定しても構わない。この場合、２台のスピンドルモーター２２が回転する機構を有している必要はなく、片側のみ駆動することも可能である。また円柱状のスリーブ２１とスピンドルモーター２２は円柱状のシャフトで結合されている必要はなく、スピンドルモーター２２に備えられたセンターピンで円柱状のスリーブ２１を固定しても良い。
この装置を用いて微細パターン積層構造体を製造する場合、露光を行う必要がある。スピンドルモーター２２によりスリーブ２１を回転させながら、レーザーダイオード２４から出射された光を対物レンズ２５により集光したレーザー光２６を、本実施の形態に係る積層構造体２３表面に焦点を合わせて照射する。
レーザー光２６は固体レーザー、ガスレーザー、半導体レーザーなどから自由に選択することができる。特に半導体レーザーは非常に小型であるため、装置の小型化を図ることができ好適である。対物レンズ２５での集光は、光ディスクドライブと同様に反射光の強度分布から自動的に対物レンズ２５の位置を前後させてフォーカスをかけることで達成可能である。レーザー光２６を照射されたレジスト層１４はその光を吸収して昇温し、形状や結晶性、組成などの化学的、物理的な変化を生じる。
現像には、酸及び又はアルカリ溶液を用いることができる。酸溶液として、塩酸、硫酸、硝酸、燐酸、酢酸、シュウ酸、フッ酸などを、アルカリ溶液として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）などの一般的な溶液を単独又は混合溶液として用いることができる。また、現像液中に過酸化水素や過酸化マンガンなどの電位調整剤などを加えることも可能である。さらに、現像液中に界面活性剤などを添加して現像性を向上させることも可能である。また、レジスト材料によっては、まず酸現像液で現像した後に、アルカリ現像液で現像して目的の現像を達成するなどの方法を採用してもよい。
エッチングはウェットエッチングよりもドライエッチングの方が好ましい。一般にウェットエッチングは等方的にエッチングするのに対して、ドライエッチングは異方的なエッチングが可能であり、レジストによって形成された微細パターンをエッチング層１３に忠実に反映させることが可能である。
ドライエッチング処理する工程に用いられる装置は、真空中でフロン系ガスが導入でき、プラズマが形成でき、エッチング処理ができるものであれば特に制限はないが、市販のドライエッチング装置、ＲＩＥ装置、ＩＣＰ装置などを用いることができる。ドライエッチング処理を行うガス種、時間、電力などは、レジスト材料の種類、エッチング層１３の種類、エッチング層１３の厚み、エッチング層１３のエッチングレートなどによって適宜決定しうる。
以下、本発明の効果を明確にするために行った実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
本発明者らは、以下の実施例１〜実施例２７において、基材１１の材料として、各種金属、光吸収層１２の材料として、各種金属酸化物、窒化物、硫化物、ＳｉＯ２−金属微粒子添加物、ＺｎＳ−金属微粒子添加物を用いて積層構造体を形成し、それぞれの反射率最大値（％）、反射率最小値（％）及び反射率差（％）を調べた。各材料の物性値及び反射率測定値を表１に示す。また、実施例２８〜実施例３０では、実施例１〜実施例３で形成した積層構造体に対し、露光、現像して微細パターン積層構造体を作製し、その微細パターンの溝幅を測定した。結果を表２に示す。
また、本発明者らは、以下の比較例１〜比較例３において、光吸収層１２を形成しない場合（比較例１）、光吸収層１２に非酸化物を用いた場合（比較例２）、完全酸化物（ＮｉＯ）を用いた場合（比較例３）の積層構造体について、実施例１〜実施例２７と同様に、反射率最大値（％）、反射率最小値（％）及び反射率差（％）を調べた。各条件での物性値及び反射率測定値を表１に示す。また、比較例４〜比較例６では、比較例１〜比較例３で形成した積層構造体に対し、露光、現像した微細パターン積層構造体を作製し、その微細パターンの溝幅を測定した。結果を表２に示す。
本発明者らが上述した実施例１〜実施例３０及び比較例１〜比較例６について調べた結果、実施例１〜実施例２７に係る積層構造体は、比較例１〜比較例３で作製した積層構造体と比較して大幅に反射率差を低減できることが分かった。また、実施例１〜実施例３に係る積層構造体を現像した実施例２８〜実施例３０に係る微細パターン積層構造体は、比較例１〜比較例３で作製した積層構造体を現像した比較例４〜比較例６に係る積層構造体と比較して精度が高い微細パターンを形成できることが分かった。以下、本発明者らが調べた内容について詳細に説明する。
［実施例１］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＣｕＯを４０ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズはＮ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光は、ロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２０．３％、最大値が２８．４％とその差は８．１％と非常に小さいことが確認された。
［実施例２］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＣｕ２Ｏを２５ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光は、ロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２１．５％、最大値が２７．０％とその差は５．５％と非常に小さいことが確認された。
［実施例３］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＦｅ２Ｏ３を３０ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光は、ロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２０．０％、最大値が２８．９％とその差は８．９％と非常に小さいことが確認された。
［実施例４］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＦｅ３Ｏ４を４０ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２０．０％、最大値が２８．９％とその差は８．９％と非常に小さいことが確認された。
［実施例５］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＡｌの不完全酸化物（酸化度５０％）を８０ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＡｌターゲットを用いスパッタ中に酸素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が３０．６％、最大値が３７．２％とその差は６．６％と非常に小さいことが確認された。
［実施例６］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＢｉの不完全酸化物（酸化度５０％）を８０ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＢｉターゲットを用いスパッタ中に酸素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２２．３％、最大値が２６．２％とその差は３．９％と非常に小さいことが確認された。
［実施例７］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＣｒの不完全酸化物（酸化度５０％）を４０ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＣｒターゲットを用いスパッタ中に酸素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が３２．３％、最大値が３５．５％とその差は３．２％と非常に小さいことが確認された。
［実施例８］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＣｕの不完全酸化物（酸化度６０％）を４５ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＣｕターゲットを用いスパッタ中に酸素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２０．９％、最大値が２７．７％とその差は６．８％と非常に小さいことが確認された。
［実施例９］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＦｅの不完全酸化物（酸化度４０％）を２８ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＦｅターゲットを用いスパッタ中に酸素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が１９．８％、最大値が２９．１％とその差は９．３％と非常に小さいことが確認された。
［実施例１０］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＭｇの不完全酸化物（酸化度５０％）を８０ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＭｇターゲットを用いスパッタ中に酸素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２２．６％、最大値が２５．８％とその差は３．２％と非常に小さいことが確認された。
［実施例１１］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＮｉの不完全酸化物(酸化度５０％)を４０ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＮｉターゲットを用いスパッタ中に酸素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２９．８％、最大値が３８．１％とその差は８．３％と非常に小さいことが確認された。
［実施例１２］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＳｉの不完全酸化物(酸化度６０％)を８０ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＳｉターゲットを用いスパッタ中に酸素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２０．０％、最大値が２８．８％とその差は８．８％と非常に小さいことが確認された。
［実施例１３］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＳｎの不完全酸化物(酸化度５０％)を４５ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＳｎターゲットを用いスパッタ中に酸素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２１．７％、最大値が２６．８％とその差は５．１％と非常に小さいことが確認された。
［実施例１４］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＴａの不完全酸化物(酸化度５０％)を４５ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＴａターゲットを用いスパッタ中に酸素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２０．１％、最大値が２９．８％とその差は９．７％と非常に小さいことが確認された。
［実施例１５］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＴｉの不完全酸化物(酸化度５０％)を４０ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＴｉターゲットを用いスパッタ中に酸素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２１．７％、最大値が２６．９％とその差は５．２％と非常に小さいことが確認された。
［実施例１６］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＶの不完全酸化物(酸化度５０％)を４０ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＶターゲットを用いスパッタ中に酸素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２１．３％、最大値が２７．３％とその差は６．０％と非常に小さいことが確認された。
［実施例１７］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＡｌの不完全窒化物(窒化度５０％)を６０ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＡｌターゲットを用いスパッタ中に窒素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が３２．２％、最大値が３５．５％とその差は３．３％と非常に小さいことが確認された。
［実施例１８］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＺｎの不完全硫化物（硫化度５０％）を５０ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＺｎＳとＺｎの混合ターゲットを用いスパッタした。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が３０．１％、最大値が３７．７％とその差は７．６％と非常に小さいことが確認された。
［実施例１９］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＳｉＯ２中にＰｔを体積分率で３２ｖｏｌ．％添加した薄膜を４０ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光はロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２９．８％、最大値が３８．１％とその差は８．３％と非常に小さいことが確認された。
［実施例２０］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＳｉＯ２中にＰｄを体積分率で２８ｖｏｌ．％添加した薄膜を４０ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光は、ロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が３１．２％、最大値が３８．３％とその差は７．１％と非常に小さいことが確認された。
［実施例２１］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＺｎＳ中にＰｔを体積分率で１８ｖｏｌ．％添加した薄膜を３５ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光は、ロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２３．７％、最大値が２４．６％とその差は０．９％と非常に小さいことが確認された。
［実施例２２］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＺｎＳ中にＰｄを体積分率で１５ｖｏｌ．％添加した薄膜を４０ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光は、ロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２０．８％、最大値が２７．８％とその差は７．０％と非常に小さいことが確認された。
［実施例２３］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＺｎＳ中にＭｏを体積分率で３２ｖｏｌ．％添加した薄膜を２５ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光は、ロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２３．０％、最大値が２５．５％とその差は２．５％と非常に小さいことが確認された。
［実施例２４］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＺｎＳ中にＣｒを体積分率で１５ｖｏｌ．％添加した薄膜を３０ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光は、ロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２２．１％、最大値が２６．４％とその差は４．３％と非常に小さいことが確認された。
［実施例２５］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＺｎＳ中にＷを体積分率で４０ｖｏｌ．％添加した薄膜を２５ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時はモーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光は、ロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２０．８％、最大値が２７．８％とその差は７．０％と非常に小さいことが確認された。
［実施例２６］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍの銀の円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＣｕＯを２５ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光は、ロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２２．３％、最大値が２６．２％とその差は３．９％と非常に小さいことが確認された。
［実施例２７］
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのチタニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＡｌの不完全窒化物（窒化度５０％）を７０ｎｍ狙いで成膜した。成膜はＡｌターゲットを用いスパッタ中に窒素をごく微量添加した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザーとしては、波長４０５ｎｍの半導体レーザーを用い測定を行った。高精度Ｘステージはロールと平行に設置される。半導体レーザー加工ヘッドは、高精度Ｘステージ上に固定される。半導体レーザー加工ヘッドの対物レンズは、Ｎ．Ａ．＝０．８５でスポットサイズはおよそ４３０ｎｍである。ロールに照射されたレーザー光は、ロール表面で反射された後受光部で電圧値として測定される。測定された電圧値は換算表を用い反射率に換算することができる。
ロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が２３．０％、最大値が２５．４％とその差は２．４％と非常に小さいことが確認された。
［実施例２８］
実施例１の積層構造を有するロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロールへの露光を試みた。レーザー光の波長などは実施例１と同じである。
熱反応型レジストへの露光時は、ロールの回転数を１６７０ｒ．ｐ．ｍ．（線速度７ｍ／ｓｅｃ．）とした。またロールが１周する間にＸステージは５００ｎｍ移動し連続的にピッチ５００ｎｍの線が露光される。
光吸収層１２、エッチング層１３、熱反応型レジスト層１４を形成したロールに５００ｎｍピッチの連続的な線の露光を実施した。連続発光で露光パワーは８．０ｍＷで行った。その後シュウ酸アンモニウム０．３ｗｔ．％溶液に５分程度浸し現像を行った。最後に蒸留水で十分に洗浄し熱反応型レジスト層１４に溝を形成した。原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で形成された溝幅を測定したところ１５０ｎｍ±４％とばらつきが非常に小さく均一な露光が行われていることが確認された。
［実施例２９］
実施例２の積層構造を有するロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロールへの露光を試みた。レーザー光の波長などは実施例１と同じである。
熱反応型レジストへの露光時は、ロールの回転数を１６７０ｒ．ｐ．ｍ．（線速度７ｍ／ｓｅｃ．）とした。またロールが１周する間にＸステージは５００ｎｍ移動し連続的にピッチ５００ｎｍの線が露光される。
光吸収層１２、エッチング層１３、熱反応型レジスト層１４を形成したロールに５００ｎｍピッチの連続的な線の露光を実施した。連続発光で露光パワーは８．０ｍＷで行った。その後シュウ酸アンモニウム０．３ｗｔ．％溶液に５分程度浸し現像を行った。最後に蒸留水で十分に洗浄し熱反応型レジスト層１４に溝を形成した。原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で形成された溝幅を測定したところ１５０ｎｍ±４．５％とばらつきが非常に小さく均一な露光が行われていることが確認された。
［実施例３０］
実施例３の積層構造を有するロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロールへの露光を試みた。レーザー光の波長などは実施例１と同じである。
熱反応型レジストへの露光時は、ロールの回転数を１６７０ｒ．ｐ．ｍ．（線速度７ｍ／ｓｅｃ．）とした。またロールが１周する間にＸステージは５００ｎｍ移動し連続的にピッチ５００ｎｍの線が露光される。
光吸収層１２、エッチング層１３、熱反応型レジスト層１４を形成したロールに５００ｎｍピッチの連続的な線の露光を実施した。連続発光で露光パワーは８．０ｍＷで行った。その後シュウ酸アンモニウム０．３ｗｔ．％溶液に５分程度浸し現像を行った。最後に蒸留水で十分に洗浄し熱反応型レジスト層１４に溝を形成した。原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で形成された溝幅を測定したところ１５０ｎｍ±４．５％とばらつきが非常に小さく均一な露光が行われていることが確認された。
[比較例１]
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用いエッチング層１３としてＳｉＯ２を３００ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は３００ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザー光の波長等は実施例１と同じである。
３００ｎｍ±２５％のエッチング層１３膜厚分布を有したロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が６．１％、最大値が７９．３％とその差は７３．２％と非常に大きいことが確認された。
[比較例２]
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＣを４０ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザー光の波長等は実施例１と同じである。
２７５ｎｍ±２５％のエッチング層１３膜厚分布を有したロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が１３．８％、最大値が３７．５％とその差は２３．７％と非常に大きいことが確認された。
[比較例３]
長さ５０ｍｍ、７０ｍｍφのＳＵＳ３０４のスリーブに、厚さ５ｍｍのアルミニウムの円筒を、はめ込み固定した。スリーブの片端面にはスリーブの中心線と一致するように長さ５０ｍｍ、３０ｍｍφのシャフトが取り付けられている。
上記のスリーブとシャフトからなるロールに、スパッタ法を用い光吸収層１２としてＮｉＯを４０ｎｍ狙いで成膜した。次にエッチング層１３としてＳｉＯ２を２７５ｎｍ狙いで成膜した。このときロールを回転するモーターの中心軸とロールの中心軸を傾けてセッティングし膜厚ムラを意図的につけた。この結果、膜厚は２７５ｎｍ±３０％の分布を持たせることができた。更にその上をＣｕＯからなる熱反応型レジスト層１４を２０ｎｍ成膜した。光吸収層１２および熱反応型レジスト層１４の成膜時は、モーターの中心軸とロールの中心軸を一致させ狙い通りの膜厚で均一に成膜した。
ロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロール１周内の反射率分布を測定した。レーザー光の波長等は実施例１と同じである。
２７５ｎｍ±２５％のエッチング層１３膜厚分布を有したロールの１周内の反射率を測定したところ、最小値が１４．０％、最大値が３７．２％とその差は２３．２％と非常に大きいことが確認された。
[比較例４]
比較例１の積層構造を有するロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロールへの露光を試みた。レーザー光の波長などは実施例１と同じである。
熱反応型レジストへの露光時はロールの回転数を１６７０ｒ．ｐ．ｍ．（線速度７ｍ／ｓｅｃ．）とした。またロールが１周する間にＸステージは５００ｎｍ移動し連続的にピッチ５００ｎｍの線が露光される。
光吸収層１２、エッチング層１３、熱反応型レジスト層１４を形成したロールに５００ｎｍピッチの連続的な線の露光を実施した。連続発光で露光パワーは、８．０ｍＷで行った。その後シュウ酸アンモニウム０．３ｗｔ．％溶液に５分程度浸し現像を行った。最後に蒸留水で十分に洗浄し熱反応型レジスト層１４に溝を形成した。原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で形成された溝幅を測定したところ全く溝がないところから溝幅２５０ｎｍのところまで連続的に変化しておりばらつきが非常に大きいことが確認された。
[比較例５]
比較例２の積層構造を有するロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロールへの露光を試みた。レーザー光の波長などは実施例１と同じである。
熱反応型レジストへの露光時はロールの回転数を１６７０ｒ．ｐ．ｍ．（線速度７ｍ／ｓｅｃ．）とした。またロールが１周する間にＸステージは５００ｎｍ移動し連続的にピッチ５００ｎｍの線が露光される。
光吸収層１２、エッチング層１３、熱反応型レジスト層１４を形成したロールに５００ｎｍピッチの連続的な線の露光を実施した。連続発光で露光パワーは８．０ｍＷで行った。その後シュウ酸アンモニウム０．３ｗｔ．％溶液に５分程度浸し現像を行った。最後に蒸留水で十分に洗浄し熱反応型レジスト層１４に溝を形成した。原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で形成された溝幅を測定したところ１５０ｎｍ±１１．８％とばらつきが非常に大きく不均一な露光が行われていることが確認された。
[比較例６]
比較例３の積層構造を有するロールを図２に示す様な露光装置を用いて回転させながら、ロール表面にフォーカスを合わせ、レーザー光を照射し、ロールへの露光を試みた。レーザー光の波長などは実施例１と同じである。
熱反応型レジストへの露光時はロールの回転数を１６７０ｒ．ｐ．ｍ．（線速度７ｍ／ｓｅｃ．）とした。またロールが１周する間にＸステージは５００ｎｍ移動し連続的にピッチ５００ｎｍの線が露光される。
光吸収層１２、エッチング層１３、熱反応型レジスト層１４を形成したロールに５００ｎｍピッチの連続的な線の露光を実施した。連続発光で露光パワーは８．０ｍＷで行った。その後シュウ酸アンモニウム０．３ｗｔ．％溶液に５分程度浸し現像を行った。最後に蒸留水で十分に洗浄し熱反応型レジスト層１４に溝を形成した。原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で形成された溝幅を測定したところ１５０ｎｍ±１６．５％とばらつきが非常に大きく不均一な露光が行われていることが確認された。
Figure 0005545808
表１に示すように、光吸収層１２の材料としてＣｕＯ（実施例１）、Ｃｕ２Ｏ（実施例２）Ｆｅ２Ｏ３（実施例３）及びＦｅ３Ｏ４（実施例４）を用いた場合、金属不完全酸化物、不完全窒化物及び硫化物（実施例５〜実施例１８）及びＳｉＯ２またはＺｎＳに金属微粒子を添加した場合（実施例１９〜実施例２５）については、反射率差が小さかった。また、実施例２６、実施例２７に示すように、基材１１として、アルミニウム以外の銀（実施例２６）、チタニウム（実施例２７）を用いた場合にも反射率差が小さいことが分かる。一方、光吸収層１２を用いない場合（比較例１）は、は反射率最大値と反射率最小値との差が、７３．２％と特に大きかった。この結果から、光吸収層１２を用いることにより、反射率差を低減できることが分かる。また、光吸収層１２としてＣを用いた場合（比較例２）及びＮｉＯを用いた場合（比較例３）については、光吸収層１２を用いない場合と比較し、約５０％反射率差が低減されるが、依然として反射率差は大きかった。これらの結果から、本実施の形態に係る積層構造体においては、光吸収層１２を用いることにより反射率差が大幅に低減し、さらに、光吸収層１２として本実施の形態に係る光吸収層１２の材料を用いることにより、特に反射率差を低減できることが分かる。このように、本実施例に係る積層構造体は、反射率差を低減できるので、露光幅のバラつき及び光吸収率のバラつきを低減することができ、レーザーによる精密露光が可能となる。
Figure 0005545808
表２に示すように、光吸収層１２の材料として、ＣｕＯ（実施例２８）、Ｃｕ２Ｏ（実施例２９）及びＦｅ３Ｏ４（実施例３０）、を用いた場合、現像後においても溝幅のばらつきの少ない熱反応レジスト層が得られることが分かる。一方、光吸収層１２を用いない場合、溝の形成が不均一になる上、溝幅のばらつきが大きく、露光を行っても微細パターンが形成されないことが分かる（比較例４）。また、光吸収層１２としてＣを用いた場合（比較例５）及びＮｉＯを用いた場合（比較例６）については、溝幅のばらつきが大きくなることが分かる。これらの結果から、本実施の形態に係る積層構造体においては、光吸収層１２を用いることにより、微細パターンを形成することができ、さらに、本実施の形態に係る光吸収層１２の材料を用いることにより、特に微細パターンを均一に形成できることが分かる。
以上のように、本発明に係る積層構造体は、所定の消衰係数ｋを有する基材及び光吸収層を備えることにより、エッチング層の膜厚変動に対して露光範囲の大きさのばらつきを低減できるので、微細パターンを形成できる精密ナノインプリント用モールドを提供できる。また、熱反応型無機レジストを含むレジスト層を備えることにより、レーザー光のスポットサイズよりも小さな微細パターンを露光することが可能となり、さらに、無機レジスト材料を用いることにより、スリーブ形状の基材であっても、膜厚の正確な制御及び均一性を達成できる。
１１ 基材
１２ 光吸収層
１３ エッチング層
１４ レジスト層
２１ ロール形状スリーブ
２２ スピンドルモーター
２３ 積層構造体
２４ レーザーダイオード
２５ 対物レンズ
２６ レーザー光

Claims (12)

  1. 波長３００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲における消衰係数Ｘが０．５以上１０以下であるスリーブ形状の基材と、前記基材の上に設けられた光吸収層と、前記光吸収層の上に設けられたエッチング層と、前記エッチング層の上に設けられた、熱反応型無機レジストを含むレジスト層と、を備えることを特徴とする積層構造体。
  2. 前記光吸収層の消衰係数Ｙと前記基材の消衰係数ＸとはＸ＞Ｙ＞０なる関係であることを特徴とする請求項１に記載の積層構造体。
  3. 前記光吸収層がＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３及びＦｅ３Ｏ４からなる群より選ばれた少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項２に記載の積層構造体。
  4. 前記光吸収層がＡｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｔｉ及びＶからなる群より選ばれた元素の不完全酸化物を含み、かつ前記不完全酸化物の酸化度が２０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項２に記載の積層構造体。
  5. 前記光吸収層がＡｌの不完全窒化物を含み、かつ前記不完全窒化物の窒化度が２０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項２に記載の積層構造体。
  6. 前記光吸収層がＺｎの不完全硫化物を含み、かつ前記不完全硫化物の硫化度が２０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項２に記載の積層構造体。
  7. 前記光吸収層が、ＳｉＯ２中に、ＰｔまたはＰｄの直径１ｎｍ以上１μｍ以下の微粒子が添加された混合物を含み、前記微粒子がＰｔ微粒子の場合に前記Ｐｔの体積分率が２５％以上４０％以下であり、前記微粒子がＰｄ微粒子の場合に前記Ｐｄの体積分率が２０％以上３５％以下であることを特徴とする請求項２に記載の積層構造体。
  8. 前記光吸収層が、ＺｎＳ中に、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、ＣｒまたはＷの直径１ｎｍ以上１μｍ以下の微粒子が添加された混合物を含み、前記微粒子がＰｔ微粒子の場合に前記Ｐｔの体積分率が１０％以上２５％以下であり、前記微粒子がＰｄ微粒子の場合に前記Ｐｄの体積分率が１０％以上２０％以下であり、前記微粒子がＭｏ微粒子の場合に前記Ｍｏの体積分率が２５％以上４０％以下であり、前記微粒子がＣｒ微粒子の場合に前記Ｃｒの体積分率が１０％以上２０％以下であり、前記微粒子がＷ微粒子の場合に前記Ｗの体積分率が３０％以上５５％以下であることを特徴とする請求項２に記載の積層構造体。
  9. 前記レジスト層の膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の積層構造体。
  10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の積層構造体の前記レジスト層に対して、レンズにより集光されたレーザー光を照射して露光する工程と、前記レジスト層の露光部と未露光部との溶解性の差により現像を行う工程と、前記現像によりパターン化された前記レジスト層をマスクとして前記エッチング層をエッチングして微細パターン積層構造体を得る工程と、を具備することを特徴とする微細パターン積層構造体の製造方法。
  11. 前記微細パターン積層構造体から、前記レジスト層を除去することを特徴とする請求項１０に記載の微細パターン積層構造体の製造方法。
  12. 前記エッチング層のエッチングがフロン系のガスを用いたドライエッチングであることを特徴とする請求項１０に記載の微細パターン積層構造体の製造方法。
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