JP6121167B2 - 電子ビーム露光用ロールおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子ビーム露光用ロールおよびその製造方法に関する。

従来、ＬＥＤやＬＤなどの光学デバイスの表面、あるいは内部に光の波長程度の周期構造をつくることによって光学デバイスの特性を制御する、あるいは改良することが行われている。このような目的の周期構造はいろいろな微細加工によってつくられるが、その中でも現在もっとも有力視されている技術の１つにナノインプリント技術がある。ナノインプリントの押し型転写に使われるモールド（押し型）は、一般に光学的な露光装置によって作製されている。

ここで、押し型転写に使われるモールドとしては、平板プレスに用いられる平板状のモールドの他、回転しながらフィルムに連続転写することが可能なローラー状のモールド（ローラーモールド）が開発されている。従来、ローラーモールドは、例えば金属薄膜などの可撓性材料をロールに貼り付けることによって作製されているが、この場合には貼り付けるモールドに切れ目があるため、ロールの１回転でパターンに継ぎ目が残る場合がある。この点、電子ビーム露光用ロールを回転させながら、ロール表面に塗布されたレジストに露光してパターンを描画する手法によれば、このような問題を回避することが可能である。

しかしながら、電子ビーム露光用ロールを回転させながら電子ビームを照射して露光する際のことを考慮すると、従来の電子ビーム露光用ロールにはまだなお課題があると考えられる。

本発明は、当該電子ビーム露光用ロールを回転させながら電子ビームを照射してローラーモールドを作製することに好適な電子ビーム露光用ロールおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の対象たる電子ビーム露光用ロールについて本発明者は種々の検討を行った。押し型転写では、数百ｎｍレベルの印刷が行われることから、ローラーモールドの表面粗さには当該レベルに見合う程度の基準が求められる。ところが、従来のごとく電子ビーム露光用ロールに電子ビームを照射して露光しようとすると、照射精度を向上させることが難しい場合がある。この点について検討した本発明者は、この事象の理由に該当しうるものとして当該電子ビーム露光用ロールの材質に着目し、さらに検討を重ねた結果、新たな知見を得るに至った。

このような知見に基づく本発明にかかる電子ビーム露光用ロールは、非磁性母材の表面にアモルファスメッキ層が設けられ、当該アモルファスメッキ層が研磨された後、さらにレジストが塗布されてなるというものである。

レジストが塗布されたロールの表面に露光用の電子ビームを照射して露光するにあたっては、当該電子ビームを高精度で所望どおり照射することが望まれるが、実際には電磁力が作用して電子ビームが偏向することがある。このような偏向作用の主たる起因の一つとしてはロールの材質が考えられるが、この点、本発明では、非磁性母材を有し、該非磁性母材の表面にアモルファスメッキ層が設けられたロールを採用しているので、母材の材質等に起因した電磁力の作用を極力抑えることが可能となっている。このため、従来よりもさらに精度の高い露光を実現することができる。

このような電子ビーム露光用ロールにおいては、非磁性母材の磁気が地磁気以下であることが好ましい。

また、電子ビーム露光用ロールの非磁性母材としては例えばオーステナイト系ステンレスを採用することができる。

さらに、電子ビーム露光用ロールにおいてはアモルファスメッキ層の表面粗さが１０ｎｍ未満であることが好ましい。

また、電子ビーム露光用ロールにおいては、アモルファスメッキ層が、アモルファスNi-Pメッキ層であることが好ましい。

さらに、本発明にかかる電子ビーム露光用ロールの製造方法は、非磁性母材の表面にアモルファスメッキ層を設け、当該アモルファスメッキ層を研磨した後、さらにレジストを塗布するというものである。

本発明によれば、当該電子ビーム露光用ロールを回転させながら電子ビームを照射してローラーモールドを作製することに好適な電子ビーム露光用ロールを提供することができる。

本発明の一実施形態を示す電子ビーム露光用ロールの全体図である。 図１に示した電子ビーム露光用ロールの○印部分の拡大図である。

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。

図１、図２に本発明にかかる電子ビーム露光用ロール１の一例を示す。本実施形態の電子ビーム露光用ロール１は、非磁性の母材２の表面にアモルファスメッキ層３が設けられ、当該アモルファスメッキ層３が研磨された後、さらにレジストが塗布された、複合素材からなるものである。

非磁性の母材２は、磁気が地磁気以下のものであることが好ましい。このような材質の母材２を採用することにより、当該母材の材質等に起因した電磁力の作用を極力抑え、露光用の電子ビームの露光時における偏向を抑えることが可能となる。非磁性の母材２の好適例としては、例えばオーステナイト系ステンレスを挙げることができる。

アモルファスメッキ層３は、母材２の表面に施されるメッキ層である（図２参照）。本実施形態では、該アモルファスメッキ層３としてアモルファスNi-Pメッキ層を採用しているがこれは好適例にすぎず、この他の材質のメッキ層を採用することもできる。電子ビーム露光用ロール１の外層を形成するアモルファスメッキ層３の厚みは例えば１０〜１００μｍ程度である（図２参照）。

このアモルファスメッキ層３は、母材２の表面に施された後に研磨される。本実施形態では、アモルファスメッキ層３の表面粗さが１０ｎｍ未満、好ましくは数ｎｍ程度となるように当該アモルファスメッキ層３の表面を研磨し、極めて微細な鏡面を有するいわば超鏡面ロールとしている。

このような電子ビーム露光用ロール１によれば、当該電子ビーム露光用ロール１を回転させながら露光する際、露光用の電子ビームの偏向を抑えることが可能となるため、照射精度を向上させてより精度の高い露光を実現することができる。また、押し型転写では数百ｎｍレベルの印刷が行われることから、ローラーモールドの表面粗さには当該レベルに見合う程度の基準が求められるところ、本実施形態のごとく複合素材からなり尚かつアモルファスメッキ層３の表面粗さを１０ｎｍ未満とした電子ビーム露光用ロール１によれば、当該レベルに見合う精度を有するローラーモールドを作製することができるようになる。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

母材２にオーステナイト系ステンレスを使用し、この母材２の表層にアモルファスNi-Pメッキ層を設けることで表面粗さ数nmかつ地磁気以下となるロールを製作した。

母材２にアルミニウム材を使用し、この母材２の表層にアモルファスNi-Pメッキ層を設けることで表面粗さ数nmかつ地磁気以下となるロールを製作した。

金型にするために、エッチングに適した材料を最外層に積層したものも製作した。

本発明は、ローラーモールドのような塗工対象物の表面に電子線レジスト溶液のごとき塗工液を塗布する場合に適用して好適である。

１…電子ビーム露光用ロール
２…母材
３…アモルファスメッキ層

Claims (4)

1. オーステナイト系ステンレスからなる非磁性母材の表面にアモルファスメッキ層が設けられ、当該アモルファスメッキ層が研磨された後、さらにレジストが塗布されてなる、電子ビーム露光用ロール。
2. 前記アモルファスメッキ層の表面粗さが１０ｎｍ未満である、請求項１に記載の電子ビーム露光用ロール。
3. 前記アモルファスメッキ層が、アモルファスNi-Pメッキ層である、請求項１または２に記載の電子ビーム露光用ロール。
4. オーステナイト系ステンレスからなる非磁性母材の表面にアモルファスメッキ層を設け、当該アモルファスメッキ層を研磨した後、さらにレジストを塗布する、電子ビーム露光用ロールの製造方法。

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