特許 5856412 露光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5856412

(24)【登録日】2015年12月18日

(45)【発行日】2016年2月9日

(54)【発明の名称】露光装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/24 20060101AFI20160120BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20160120BHJP

   F16C 13/00 20060101ALI20160120BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/24 Z

   H01L21/30 502D

   F16C13/00 ZZNM

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-194802(P2011-194802)

(22)【出願日】2011年9月7日

(65)【公開番号】特開2013-57725(P2013-57725A)

(43)【公開日】2013年3月28日

【審査請求日】2014年4月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】309002329

【氏名又は名称】旭化成イーマテリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(72)【発明者】

【氏名】細見 尚希

(72)【発明者】

【氏名】三田村 哲理

(72)【発明者】

【氏名】古谷 一之

【審査官】 藤原 伸二

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１３３６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４３５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５８７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０２０５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５１８１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１４０６４８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０−７／２４

Ｇ０３Ｆ ９／００−９／０２

Ｆ１６Ｃ １３／００−１５／００

Ｂ４１Ｃ １／００−３／０８

Ｂ２４Ｂ ５／００−７／３０

Ｂ２４Ｂ ４１／００−５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向の一端部に被保持部が設けられたロール状部材と、
前記ロール状部材の中心を回転軸として、前記ロール状部材を周方向に回転させる回転駆動部と、
前記被保持部の外周面の外側に配置され、チャック部の中心に向けて駆動され前記被保持部をチャックする少なくとも２つの保持爪を有するチャック部と、
前記ロール状部材に露光する露光部と、
前記ロール状部材回転時の前記ロール状部材表面と前記露光部との距離を測定して前記ロール状部材の偏心量を測定する偏心表示器及びフィールドバランサーからなる前記チャック部のチャッキングを制御するための制御部とを具備し、
前記チャック部の中心及び前記回転駆動部の回転軸が略同一直線上に配置され、前記偏心表示器によって測定した偏心量並びに前記フィールドバランサーによって測定した回転時の前記ロール状部材及び前記回転駆動部の動バランスに基づいて、前記チャック部による前記ロール状部材の把持力を制御することを特徴とする露光装置。

【請求項2】

前記チャック部は、互いに直交する直線上に、それぞれ対向配置された４つの保持爪を有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。

【請求項3】

軸方向の一端部に略円筒形状の被保持部が設けられたロール状部材と、
前記ロール状部材の中心を回転軸として、前記ロール状部材を周方向に回転させる回転駆動部と、
前記回転軸の垂直断面内において、前記被保持部の内周面の互いに異なる位置に対向して配置され、チャック部の中心から放射状に駆動され前記被保持部の内周面を付勢する少なくとも２つの保持片を有するチャック部と、
前記ロール状部材に露光する露光部と、
前記ロール状部材回転時の前記ロール状部材表面と前記露光部との距離を測定して前記ロール状部材の偏心量を測定する偏心表示器及びフィールドバランサーからなる前記チャック部のチャッキングを制御するための制御部とを具備し、
前記チャック部の中心及び前記回転駆動部の回転軸が略同一直線上に配置され、前記偏心表示器によって測定した偏心量並びに前記フィールドバランサーによって測定した回転時の前記ロール状部材及び前記回転駆動部の動バランスに基づいて、前記チャック部による前記ロール状部材の把持力を制御することを特徴とする露光装置。

【請求項4】

軸方向の一端部に被保持部が設けられたロール状部材と、
前記ロール状部材の中心を回転軸として、前記ロール状部材を周方向に回転させる回転駆動部と、
前記被保持部の端面に対する垂直方向から当該端面を電磁チャックするチャック部と、
前記ロール状部材に露光する露光部と、
前記ロール状部材回転時の前記ロール状部材表面と前記露光部との距離を測定して前記ロール状部材の偏心量を測定する偏心表示器及びフィールドバランサーからなる前記チャック部のチャッキングを制御するための制御部とを具備し、
前記チャック部の中心及び前記回転駆動部の回転軸が略同一直線上に配置され、前記偏心表示器によって測定した偏心量並びに前記フィールドバランサーによって測定した回転時の前記ロール状部材及び前記回転駆動部の動バランスに基づいて、前記チャック部による前記ロール状部材の把持力を制御することを特徴とする露光装置。

【請求項5】

前記被保持部は、前記ロール状部材の両端に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の露光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロール状部材に露光する露光装置に関し、特に、ロール状部材を高精度にチャッキングできる露光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

微細加工技術であるナノインプリントにおいては、微細パターンが施されたモールドを被転写基板上に塗布された熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂にプレスし、離型することで微細パターンを被転写基板上の熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂に転写する。ナノインプリントは、従来の微細加工技術であるビーム加工に比べプロセスが単純であるため、製造コストを抑えることができ、且つ高い解像度が得られる。

【0003】

モールドをプレスして転写するナノインプリントでは、モールドの作製が極めて重要である。現在実用化されているモールドは、ウエハー上に微細パターンが形成されたものであり、大量生産による低コスト化には不向きである。そのため、大量生産による低コスト化のため、ナノインプリントの大面積化が必要とされている。

【0004】

ナノインプリントでは、スリーブ（ロール）状のモールドを用いたＲｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ方式を用いることにより、シームレスで大面積の製品の生産が可能となる。スリーブ状のモールドを作製する上では、微細パターンを形成する工程において極めて高い加工精度が要求される。スリーブのパターン加工で高い加工精度を得るためには、スリーブ自身の各寸法精度や回転特性を向上させる必要があると共に、高精度に仕上げられたスリーブを精度良く装置に取付けて加工する必要がある。

【0005】

特に、スリーブの回転振れはチャッキングに依存するところが大きく、スリーブの中心軸を精度良くチャッキングし、チャッキングした中心軸を回転軸として回転させることで回転振れを極めて小さく抑えることができる。スリーブを用いた加工装置としては、スリーブの外周面に設けられた感光膜をレーザー露光によって加工する露光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる露光装置においては、スリーブの両端面の中心部にセンター穴を設け、このセンター穴にチャック軸を挿入して押圧することにより、スリーブをチャッキングする。そして、スリーブの中心を回転軸として回転させることにより、スリーブの回転振れを抑制する。さらに、特許文献１記載の露光装置においては、光学的手法により、繰り返し取付け時のスリーブの軸方向の位置決め精度の誤差を５μｍ〜１０μｍに抑えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１０−２０５０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載された露光装置においては、スリーブの両端面の中心部に形成したセンター穴にチャック軸を挿入してチャックするため、必ずしも十分に回転振れを抑制できない問題がある。特に、近年微細パターンの更なる微細化が必要とされており、サブミクロンオーダー（〜１００ｎｍ）のパターンを形成するためには、スリーブの回転時に生じる回転振れを極めて小さな範囲に抑えると共に、装置からの回転を滑ることなくスリーブに伝える必要がある。さらに、生産効率を向上するためには、パターニング速度の向上が必要であり、高速回転でのパターニングにおいても回転振れが生じないチャッキングが望まれている。

【0008】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ロール状部材の回転時に生じる回転振れを抑制でき、高速回転でのパターニングを実現できる露光装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは、上記課題解決のために鋭意検討した結果、チャック部の中心及び回転駆動部の回転軸を略同一直線上に配置すると共に、ロール状部材の被保持部に対して垂直方向からチャッキングすることにより、上記解題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

【0010】

本発明の露光装置は、軸方向の一端部に被保持部が設けられたロール状部材と、前記ロール状部材の中心を回転軸として、前記ロール状部材を周方向に回転させる回転駆動部と、前記被保持部の外周面の外側に配置され、チャック部の中心に向けて駆動され前記被保持部をチャックする少なくとも２つの保持爪を有するチャック部と、前記ロール状部材に露光する露光部と、前記ロール状部材回転時の前記ロール状部材表面と前記露光部との距離を測定して前記ロール状部材の偏心量を測定する偏心表示器及びフィールドバランサーからなる前記チャック部のチャッキングを制御するための制御部とを具備し、前記チャック部の中心及び前記回転駆動部の回転軸が略同一直線上に配置され、前記偏心表示器によって測定した偏心量並びに前記フィールドバランサーによって測定した回転時の前記ロール状部材及び前記回転駆動部の動バランスに基づいて、前記チャック部による前記ロール状部材の把持力を制御することを特徴とする。

【0011】

この構成によれば、チャック部の中心及び回転駆動部の回転軸を略同一直線上に配置したことから、チャック後のロール状部材の回転軸と回転駆動部の回転軸とが略一致するので、ロール状部材の回転時に生じる回転振れを抑制できる。また、チャック部の少なくとも２つの保持爪が、チャック部の中心に向けて駆動されて被保持部をチャックするので、チャック時におけるチャック部と被保持部との間で摩擦力が効率良く働き、パターニング速度を向上させた高速回転でのパターニングを実現でき、生産効率を向上できる。

【0012】

本発明の露光装置においては、前記チャック部は、互いに直交する直線上に、それぞれ対向配置された４つの保持爪を有することが好ましい。この構成により、少なくとも２つ保持爪によって被保持部をチャックした状態で、他の保持爪を独立して駆動することができる。これにより、ロール状部材の偏心及び動バランスを微調整することが可能となり、回転振れなどを低減できる。

【0013】

本発明の露光装置は、軸方向の一端部に略円筒形状の被保持部が設けられたロール状部材と、前記ロール状部材の中心を回転軸として、前記ロール状部材を周方向に回転させる回転駆動部と、前記回転軸の垂直断面内において、前記被保持部の内周面の互いに異なる位置に対向して配置され、チャック部の中心から放射状に駆動され前記被保持部の内周面を付勢する少なくとも２つの保持片を有するチャック部と、前記ロール状部材に露光する露光部と、前記ロール状部材回転時の前記ロール状部材表面と前記露光部との距離を測定して前記ロール状部材の偏心量を測定する偏心表示器及びフィールドバランサーからなる前記チャック部のチャッキングを制御するための制御部とを具備し、前記チャック部の中心及び前記回転駆動部の回転軸が略同一直線上に配置され、前記偏心表示器によって測定した偏心量並びに前記フィールドバランサーによって測定した回転時の前記ロール状部材及び前記回転駆動部の動バランスに基づいて、前記チャック部による前記ロール状部材の把持力を制御することを特徴とする。

【0014】

この構成によれば、チャック部の中心軸及び回転駆動部の回転軸を略同一上に配置したことから、チャック後のロール状部材の回転軸と回転駆動部の回転軸とが略一致するので、ロール状部材の回転時に生じる回転振れを抑制できる。また、少なくとも２つの保持片が、チャック部の中心から放射状に駆動され、被保持部の内周面の互いに異なる位置を付勢するので、チャック時におけるチャック部と被保持部との間で摩擦力が効率良く働き、パターニング速度を向上させた高速回転でのパターニングを実現でき、生産効率を向上できる。

【0015】

本発明の露光装置は、軸方向の一端部に被保持部が設けられたロール状部材と、前記ロール状部材の中心を回転軸として、前記ロール状部材を周方向に回転させる回転駆動部と、前記被保持部の端面に対する垂直方向から当該端面を電磁チャックするチャック部と、前記ロール状部材に露光する露光部と、前記ロール状部材回転時の前記ロール状部材表面と前記露光部との距離を測定して前記ロール状部材の偏心量を測定する偏心表示器及びフィールドバランサーからなる前記チャック部のチャッキングを制御するための制御部とを具備し、前記チャック部の中心及び前記回転駆動部の回転軸が略同一直線上に配置され、前記偏心表示器によって測定した偏心量並びに前記フィールドバランサーによって測定した回転時の前記ロール状部材及び前記回転駆動部の動バランスに基づいて、前記チャック部による前記ロール状部材の把持力を制御することを特徴とする。

【0016】

この構成によれば、チャック部の中心軸及び回転駆動部の回転軸を略同一上に配置したことから、チャック後のロール状部材の回転軸と回転駆動部の回転軸とが略一致するので、ロール状部材の回転時に生じる回転振れを抑制できる。また、被保持部の端面に対する垂直方向から当該端面を電磁チャックするので、チャック時におけるチャック部と被保持部の端面との間で摩擦力が効率良く働き、パターニング速度を向上させた高速回転でのパターニングを実現でき、生産効率を向上できる。

【0017】

本発明の露光装置においては、前記被保持部は、前記ロール状部材の両端に設けられたことが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、ロール状部材の回転時に生じる回転振れを抑制でき、高速回転でのパターニングを実現できる露光装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施の形態に係る露光装置の模式図である。

【図2】本実施の形態に係る露光装置の求心型チャック部の説明図である。

【図3】本実施の形態に係る露光装置の単動型チャック部の説明図である。

【図4】本実施の形態に係る露光装置の断面模式図である。

【図5】本実施の形態に係る露光装置の拡張型チャック部の説明図である。

【図6】本実施の形態に係る露光装置の断面模式図である。

【図7】本実施の形態に係る露光装置の電磁型チャック部の説明図である。

【図8】本実施の形態に係る露光装置の構成の一例を示す側面模式図である。

【図9】本実施の形態に係る露光装置の構成の一例を示す側面模式図である。

【図10】本実施の形態に係る露光装置の構成の一例を示す側面模式図である。

【図11】本実施の形態に係る露光装置の構成の一例を示す側面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１Ａは、本実施の形態に係る露光装置の平面模式図であり、図１Ｂは、図１Ａの断面模式図である。図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る露光装置１は、平面度が確保された大型の定盤１１上に配置される。この露光装置１は、定盤１１上にそれぞれ厚みの異なる小型の定盤１２を介して配置される回転駆動部１３、チャック部１４及び回転支持部１５を備える。

【0021】

この露光装置１においては、高い平面度の大型の定盤１１上に回転駆動部１３、チャック部１４及び回転支持部１５を配置することから、小型の定盤１２の厚さを調整することにより、回転駆動部１３の回転軸、チャック部１４の中心及び回転支持部１５の中心の定盤１１の上面に直交する高さ方向Ｄ１の位置を高精度に調整することが可能となる。そして、高さ方向Ｄ１の位置が高精度に調整された状態で大型の定盤１１上面の面内方向Ｄ２における位置を調整することにより、高さ方向の位置と、大型の定盤１１の面内方向Ｄ２における位置とを同時に高精度に一致させることが可能となり、回転駆動部１３の回転軸、チャック部１４の中心及び回転支持部１５の中心を略同一直線上に配置することができる。なお、定盤１１としては、ＪＩＳ Ｂ ７５１３に準拠した方法により測定した０級程度を満たすものであれば、特に限定されず、各種精密定盤を用いることが可能である。

【0022】

回転駆動部１３と回転支持部１５との間には、ロール状部材としてのスリーブ１６が回転可能に支持される。スリーブ１６は、軸方向の中央部に設けられた本体部１６ａと、軸方向の両端部に設けられた略円筒形状の被保持部１６ｂとを有する。スリーブ１６の軸方向の一端部の被保持部１６ｂは、チャック部１４によってチャックされ、他端部の被保持部１６ｂは、回転支持部１５によって回転可能に支持される。

【0023】

回転駆動部１３は、チャック部１４によってチャックされたスリーブ１６の中心を回転軸として、スリーブ１６を周方向に回転させる。回転駆動部１３としては、回転軸Ｘを中心としてスリーブ１６を周方向に回転させる機能を有する装置であればよく、例えば、スピンドルモーターなどを用いることができる。なお、被保持部１６ｂの形状としては、本体部１６ａの一端から延在する略多角柱形状としてもよい。

【0024】

本実施の形態に係る露光装置１においては、回転駆動部１３の回転軸及びチャック部１４の中心が略同一直線上に配置されているので、チャック部１４によるチャック後のスリーブ１６の回転軸Ｘと回転駆動部１３の回転軸とが略一致する。これにより、回転駆動部１３によるスリーブ１６の回転時に生じる回転振れを抑制できる。また、回転支持部１５の中心が、回転駆動部１３の回転軸及びチャック部１４の中心と略同一直線上に配置されているので、チャック後のスリーブ１６の回転軸Ｘ、回転支持部１５の中心、及び回転駆動部１３の回転軸とが略一致する。したがって、スリーブ１６の回転速度を高めた場合においても、回転振れを低減することができる。

【0025】

スリーブ１６の他端部の被保持部１６ｂ内には、回転支持部１５の中心に配置されたチャック軸１５ａの先端が挿入される。チャック軸１５ａは、回転駆動部１３の回転軸及びチャック部１４の中心と略同一直線状に配置される。このため、チャック後のスリーブ１６の回転軸Ｘ、回転駆動部１３及びチャック部１４の中心と略同一直線上に配置される。これにより、スリーブ１６の回転に伴う回転振れを低減できる。

【0026】

また、定盤１１上には、スリーブ１６の軸方向に沿って移動用レール１７が配置され、この移動用レール１７に露光部１８がスリーブ１６の軸方向の前後に移動可能に配置される。露光部１８は、スリーブ１６との間で所定の間隔をとって軸方向に前後に移動し、露光面となるスリーブ１６の本体部１６ａの外周面に対して順次露光する。

【0027】

また、露光装置１は、チャック部１４のチャッキングを制御する制御部１９を備える。制御部１９は、スリーブ１６の回転に伴う振動及びスリーブ１６表面からの反射光を受光して偏心量を測定するレーザー変位計１９ａ（偏心表示器）と、スリーブ１６回転時の動バランスを測定するフィールドバランサー１９ｂとを備える。レーザー変位計１９ａは、露光部１８からスリーブ１６に照射した光のスリーブ１６表面からの反射光を受光し、受光した反射光からスリーブ１６表面と露光部１８との間の距離を測定して偏心量を測定する。フィールドバランサー１９ｂは、スリーブ１６を連結して回転駆動部１３を回転させた状態で、回転時のスリーブ１６及び回転駆動部１３の動バランスを測定する。また、制御部１９は、図示しないエアーコンプレッサー及び電源供給手段を有しており、チャック部１４に供給するエアー圧及び電力を制御することにより、チャック部１４によるスリーブ１６の把持力を調整する。制御部１９は、測定したスリーブ１６の偏心量及び動バランスに基いて、チャック部１４のチャッキングを制御してスリーブ１６の回転振れを抑制する。

【0028】

スリーブ１６の偏心量としては、スリーブ１６の露光面を露光部１８のフォーカス内に収める観点から、スリーブ１６の回転数に関わらず１０μｍ以下に抑えることが好ましい。また、動バランスとしては、スリーブ１６の低速回転時（１５００ｒ．ｐ．ｍ以下）の振動による露光装置１への負荷を軽減する観点から、１．４μｍ以下に抑えること好ましい。また、動バランスとしては、スリーブの中速回転時（２０００ｒ．ｐ．ｍ以下）においても振動による露光装置１への負荷を軽減する観点から、０．９μｍ以下の範囲に抑えることがより好ましい。また、動バランスとしては、スリーブ１６の高速回転時（２５００ｒ．ｐ．ｍ以下）においても振動による露光装置１への負荷を軽減する観点から、０．４μｍ以下に抑えることがさらに好ましい。

【0029】

図２Ａ，図２Ｂは、露光装置１のチャック部（求心型チャック部）の説明図であり、図１ＢのＩＩ−ＩＩ線における断面を模式的に示している。図２Ａ，図２Ｂに示すように、スリーブ１６の被保持部１６ｂは、回転軸Ｘと外周面との間の距離が略等距離となるように形成される。チャック部１４は、スリーブ１６の被保持部１６ｂの外周面の外側に配置された３つの保持爪１４ａを備える。各保持爪１４ａは、スリーブ１６の回転軸Ｘ（図１Ａ，図１Ｂ参照）の垂直断面において、被保持部１６ｂの外周面に対向して配置され、スリーブ１６の周方向において、略等間隔（等角度）に配置される。各保持爪１４ａは、スリーブ１６の回転軸Ｘと被保持部１４ｂの外周面に対向する表面１４ｂとの間が略等距離となるように配置される。また、各保持爪１４ａは、チャック部１４の中心に向けて駆動され、スリーブ１６の被保持部１６ｂの外周面に当接してチャックする。チャック部１４は、保持爪１４ａがスリーブ１６の外周面をチャックした際に、チャック部１４の中心とスリーブ１６の回転軸Ｘとが略一致するように配置される。ここで、本明細書において、チャック部１４の中心とは、各保持爪１４ａの作動線（図２Ａ，図２Ｂの一点鎖線）が交わる交点Ｐのことをいう。

【0030】

チャック部１４の各保持爪１４ａは、制御部１９から供給されるエアー圧によってチャック部１４の中心（交点Ｐ参照）に向けて駆動され、スリーブ１６の被保持部１６ｂをチャックする（図２Ｂ参照）。本実施の形態に係る露光装置１においては、チャック部１４は、３つの保持爪１４ａがスリーブ１６の外周面をチャックした際に、チャック部１４の中心とスリーブ１６の回転軸Ｘとが略一致するように配置される。そして、各保持爪１４ａは、スリーブ１６の回転軸Ｘを中心とした径方向から、スリーブ１６を挟み込むように作動して、スリーブ１６の径方向に作用する力の総和が０となるように駆動される。この構成により、摩擦力が効率良く働き、回転駆動部１３からの回転を滑ることなくスリーブ１６に伝えることができるので、スリーブ１６を高速回転させても回転振れ、回転速度ムラを抑制できる。

【0031】

なお、保持爪１４ａの形状としては、スリーブ１６の被保持部１６ｂをチャックできる形状であれば、どのような形状であってもよい。例えば、略円柱形状、略直方体形状など本発明の効果が得られる範囲で適宜変更可能である。また、図２Ａ，図２Ｂにおいては、３つの保持爪１４ａを配置したチャック部１４の構成について説明したが、保持爪１４ａは、少なくとも２つ配置すればよい。また、チャック部１４としては、４つの保持爪１４ｃを配置した単動型チャック部としてもよい。図３Ａ，図３Ｂは、単動型チャック部の説明図であり、図２Ａ，図２Ｂと同様に露光装置１の断面を模式的に示している。

【0032】

図３Ａ，図３Ｂに示すように、このチャック部１４は、互いに直交する２直線上にそれぞれ対向配置され、独立して駆動可能な４つの保持爪１４ｃを有する。このチャック部１４においては、４つの保持爪１４ｃを独立してそれぞれ駆動することができる。これにより、例えば、少なくとも２つの保持爪１４ｃによって、スリーブ１６をチャックした状態で、他の保持爪１４ｃを独立して駆動させることが可能となる。このため、制御部１９によって測定されたスリーブ１６の偏心及び動バランスに基づいて、チャック部１４の各保持爪１４ｃに供給されるエアー圧を調整して、４つの保持爪１４ｃをスリーブ１６の径方向に微動させることにより、スリーブ１６のチャッキング位置の微調整が可能となる。これにより、露光中においても容易に偏心、動バランスの微調整が可能となり、より高精度なチャッキングが可能となる。さらに、この場合においては、回転駆動部１３が１周回転するごとに発信されるパルス信号と、スリーブ１６表面からの反射光を電圧に変換した信号とを比較することにより、チャック部１４の保持爪１４ｃの調整量を明確にすることも可能となる。

【0033】

次に、本実施の形態に係る露光装置１の露光動作の一例について説明する。
まず、大型の定盤１１上の小型の定盤１２の厚みを調整して、回転駆動部１３の回転軸、回転支持部１５の中心、及びチャック部１４の中心が略同一直線上となるように配置する。次に、一端部の被保持部１６ｂがチャック部１４内に配置されるようにスリーブ１６を設置する。次に、チャック部１４の各保持爪１４ａが、制御部１９から供給されたエアー圧により駆動され、スリーブ１６の被保持部１６ｂの外周面に当接してチャックする。ここで、回転駆動部１３の回転軸、回転支持部１５の中心、及びチャック部１４の中心が略同一直線上に配置されているので、スリーブ１６の中心（回転軸Ｘ）と回転駆動部１３の回転軸とが略一致する。次に、スリーブ１６の他端部の被保持部１６ｂに回転支持部１５のチャック軸１５ａを挿入してスリーブ１６を回転可能に支持する。

【0034】

次に、回転駆動部１３がスリーブ１６を周方向に回転させた後、制御部１９がスリーブ１６の回転に伴う振動及びスリーブ１６表面からの反射光に基いて偏心量を測定すると共に、回転時のスリーブ１６及び回転駆動部１３の動バランスを測定する。そして、制御部１９は、チャック部１４を駆動して偏心量及び動バランスが所定範囲となるように制御した後、露光条件に応じた回転速度で露光が開始される。

【0035】

次に、チャック部１４の他の構成例について説明する。図４は、拡張型チャック部を備えた露光装置の断面模式図である。図５Ａ，図５Ｂは、拡張型チャック部の説明図であり、図４のＩＶ−ＩＶ線における断面模式を示している。なお、以下の説明においては、図１Ｂと同一の構成要件には、同一の符号を付し、説明の重複を避ける。

【0036】

図５Ａ，図５Ｂに示すように、チャック部２１は、スリーブ１６の被保持部１６ｂの内周面に沿った円弧形状をなす３つの保持片２１ａを有しており、この３つの保持片２１ａがスリーブ１６の被保持部１６ｂ内に挿入される。各保持片２１ａは、スリーブ１６の回転軸Ｘの垂直断面内において、被保持部１６ｂの内周面の互いに異なる位置に、被保持部１６ｂの内周面に対向して配置される。各保持片２１ａは、スリーブ１６の周方向において、略等間隔（略等角度）となるように配置され、外周面２１ｂとスリーブ１６の内周面１６ｄとの間が略等距離となるように配置される。また、各保持片２１ａは、チャック部２１の中心から放射状に駆動され（図５Ａ，図５Ｂの一点鎖線参照）、被保持部１６ｂの内周面に当接して付勢する。なお、本明細書において、チャック部２１の中心とは、各保持片２１ａの作動線（図５Ａ，図５Ｂの一点鎖線）が交わる交点Ｐのことをいう。

【0037】

各保持片２１ａは、制御部１９から供給されるエアー圧によってスリーブ１６の被保持部１６ｂの内周面を付勢することにより、スリーブ１６をチャックする。各保持片２１ａは、チャック部の中心（交点Ｐ参照）から放射状に均等に駆動され、スリーブ１６の内周面を拡張するようにチャックする。また、各保持片２１ａは、スリーブ１６の径方向に作用する力の総和が０となるようにスリーブ１６をチャックする（図５Ｂ参照）。この構成により、摩擦力が効率良く働き、回転駆動部１３からの回転を滑ることなくスリーブ１６に伝えることができるので、高速回転でも回転振れ、回転速度ムラを低減できる。

【0038】

なお、図５Ａ，図５Ｂにおいては、３つの保持片２１ａを配置した例について説明したが、保持片２１ａは、少なくとも２つ配置すればよい。

【0039】

図６は、電磁型チャック部を備えた露光装置の断面模式図である。図７Ａ，図７Ｂは、電磁型チャック部の説明図であり、図６のチャック部の拡大図である。

【0040】

図６に示すように、チャック部２２は、スリーブ１６の回転軸に対して垂直に配置された平面度の高い保持面２２ｂを有する保持部２２ａ備える。図７Ａ，図７Ｂに示すように、チャック部２２は、電磁石などによって、被保持部の端面１６ｅに対する垂直方向から、端面１６ｅを保持面２２ｂに電磁チャックする。スリーブ１６の端面１６ｅは、高精度に平面加工されており、回転軸Ｘに対して垂直に設けられる。チャック部２２は、平面度の高いスリーブ１６の端面１６ｅに対して垂直方向から電磁チャックするので、摩擦力が効率良く働き、回転駆動部１３からの回転を滑ることなくスリーブ１６に伝えることができる。これにより、回転速度ムラを抑えることができ、均一な微細パターンを形成することできる。なお、本明細書において、チャック部２２の中心とは、保持部２２ａの保持面２２ｂの中心点Ｐ（図６参照）のことをいう。なお、スリーブ１６の把持力は、チャック部２２に供給する電力を調節することにより適宜調節できる。なお、保持面２２ｂの平面度としては、ＪＩＳ Ｂ ７５１３に準拠した方法により測定した０級程度を満たすものであれば、本発明の効果を奏する範囲で各種平板を用いることができる。

【0041】

なお、露光装置１の構成は、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。例えば、図８に示すように、スリーブ１６の一端部及び他端部にチャック部１４を設け、このチャック部１４によってスリーブ１６の両端部の被保持部１６ｂをチャックする構成としてもよい。この場合には、各小型の定盤１２の厚みを調整して、スリーブ１６の両端部に配置されたチャック部１４の中心と回転駆動部１３の回転軸とが略同一直線上となるように配置し、スリーブ１６の両端部に設けられた被保持部１６ｂを各チャック部１４の保持爪１４ａによってそれぞれチャックする。これにより、チャック後のスリーブ１６両端部が、回転駆動部１３の回転軸と略同一直線上に配置された各チャック部１４の中心の近傍に支持されるので、チャック後のスリーブ１６の回転軸Ｘと回転駆動部１３の回転軸とが精度よく一致し、回転振れをより低減することが可能となる。また、スリーブ１６の両端部をそれぞれチャックすることから、各チャック部１４とスリーブ１６との間の摩擦が効果的に作用するので、スリーブ１６を高速回転させた場合においても、回転振れ、回転速度ムラをより抑制できる。

【0042】

また、図９に示すように、スリーブ１６の一端部にチャック部１４を設け、他端部に自動調心軸受２３を配置する構成としてもよい。この場合には、各小型の定盤１２の厚みを調整して、チャック部１４の中心、回転駆動部１３の自動調心軸受２３の中心を略同一直線上に配置し、スリーブ１６の一端部に設けられた被保持部１６ｂをチャック部１４の保持爪１４ａでチャックしてから、スリーブ１６の他端部を自動調心軸受２３によって回転可能に支持する。これにより、スリーブ１６の回転に伴う回転振れの低減でき、スリーブ１６の回転を高速化することも可能となる。さらに、自動調心軸受２３は、軸受自身に調心能力があるので、軸受自身に無理な力が加わらず、装置への負荷を軽減することができるため、長期間使用することが可能となる。

【0043】

さらに、上述したチャック部１４と回転支持部１５などを組み合わせて用いてもよい。例えば、図１０に示す例では、スリーブ１６の一端部にチャック部１４及び回転支持部１５を組み合わせて配置し、他端部にチャック部１４を配置した例を示している。この場合には、各小型の定盤１２の厚みを調整して、スリーブ１６の一端部のチャック部１４の中心、回転支持部１５の中心、スリーブ１６の他端部及び回転駆動部１３の回転軸を略同一直線上に配置する。次に、スリーブ１６の一端部に回転支持部１５のチャック軸１５ａを挿入してから、スリーブ１６の他端部に設けられた被保持部１６ｂをチャック部１４の保持爪１４ａによってチャックする。この結果、スリーブ１６の一端部が回転支持部によって回転可能に支持され、スリーブの１６の他端部がチャック部１４によってチャックされるので、スリーブ１６の回転軸Ｘと回転駆動部１３の回転軸とが略一致する。さらに、スリーブ１６の回転軸Ｘと回転駆動部１３の回転軸とを略一致させた状態で、スリーブ１６の一端部に設けられた被保持部１６ｂをチャック部１４の保持爪１４ａでチャックしてから、スリーブ１６の一端部からチャック軸１５ａを抜き出す。この結果、スリーブ１６の回転軸Ｘと回転駆動部１３の回転軸とを精度よく一致させることが可能となる。

【0044】

また、スリーブ１６の被保持部１６ｂの一端部及び／又は他端部に複数のチャック部１４を組み合せて設けてもよい。例えば、図１１に示す例では、スリーブ１６の一端部に求心型チャック部と単動型チャック部とを組み合わせたチャック部２４を配置し、スリーブ１６の他端部にチャック部１４を配置する。この場合には、スリーブ１６に対して外側に配置された求心型チャック部の保持爪１４ａによって、スリーブ１６の一端部の被保持部１６ｂを仮チャッキングしてから、他端部の被保持部１６ｂをチャック部１４によってチャックするので、スリーブ１６の回転軸Ｘと回転駆動部１３の回転軸とが略一致する。そして、スリーブ１６の回転軸Ｘと回転駆動部１３の回転軸とが略一致させた状態で、単動型チャック部の保持爪１４ｃによってスリーブ１６の一端部の被保持部１６ｂを本チャッキングしてから、求心型チャック部の保持爪１４ａによる仮チャッキングを解除する。このように、２段階でチャッキングすることにより、スリーブ１６の回転軸Ｘと回転駆動部１３の回転軸とを特に高精度に一致させることが可能となる。

【0045】

図１１に示すチャック部を用いる場合、求心型チャック部の保持爪１４ａでスリーブ１６を仮チャッキングすることにより、スリーブ１６の回転軸Ｘが回転駆動部１３の回転軸と略一致させた状態で、単動型チャック部の保持爪１４ｃによりスリーブ１６を本チャッキングする。次に、求心型チャック部の保持爪１４ａによるチャックを解除し、スリーブ１６を回転させてレーザー変位計１９ａにより偏心を測定し、フィールドバランサー１９ｂにより動バランスを測定する。そして、偏心、動バランスの測定結果に基いて、単動型チャック部の各保持爪１４ｃに供給するエアー圧をそれぞれ調節して、各保持爪１４ｃを独立して駆動することにより、偏心、動バランスを小さくすることができる。

【0046】

以上説明したように、上記実施の形態に係る露光装置１によれば、チャック部１４の中心及び回転駆動部１３の回転軸を略同一直線上に配置したことから、チャック後のスリーブ１６の回転軸Ｘと回転駆動部１３の回転軸とが略一致するので、スリーブ１６の回転時に生じる回転振れを抑制できる。また、チャック部１４の保持爪１４ａが、スリーブ１６の被保持部１６ｂの径方向からチャック部１４の中心に向けて駆動され被保持部１６ｂの外周面に当接してチャックするので、チャック時におけるチャック部１４と被保持部１６ｂとの間で摩擦力が効率良く働き、回転駆動部１３からの回転を滑ることなくスリーブ１６に伝達できる。これにより、パターニング速度を向上させた高速回転でのパターニングを実現でき、生産効率を向上できる。また、外周面にレジストを設けたスリーブ基材への均一な微細パターン形成、微細パターン付スリーブの生産の高効率化及び安定化を達成することが可能となる。

【0047】

特に、上記実施の形態に係る露光装置においては、スリーブ１６が回転してもスリーブ１６の外周面（露光面）と露光部１８との間の距離の変化を低減できると共に、チャッキング時の保持爪１４ａとスリーブ１６との間の滑りを抑制できるので、回転ムラが生じることなく高速回転することができる。この結果、サブミクロンオーダー（〜１００ｎｍ）の微細パターンを生産性良く形成させることが可能となり、加工精度が高く、品質の安定した微細パターンを有するスリーブを生産効率よく製造することが達成できる。

【0048】

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさ、形状、チャック部の配置などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明は、スリーブの回転時に生じる回転振れを抑制でき、高速回転でのパターニングを実現できる露光装置を実現できるという効果を有し、特に、ナノインプリント用の露光装置として好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0050】

１ 露光装置
１１，１２ 定盤
１３ 回転駆動部
１４，２１，２２，２４ チャック部
１４ａ，１４ｃ，２４ａ，２４ｂ 保持爪
１４ｂ 表面
１５ 回転支持部
１６ スリーブ（ロール状部材）
１６ａ 本体部
１６ｂ 被保持部
１６ｄ 内周面
１６ｅ 端面
１７ 移動用レール
１８ 露光部
１９ 制御部
１９ａ レーザー変位計（偏心表示器）
１９ｂ フィールドバランサー
２１ａ 保持片
２２ａ 外周面
２２ 保持部
２２ａ 保持面
２３ 自動調心軸受

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】