ロールモールド製作装置およびロールモールド作製方法
【課題】ロールモールドを作製するロールモールド製作装置に関し、ロールモールド表面に回転方向に連続あるいは断続したパターンを作製する。
【解決手段】レジストを表面に塗布した円筒あるいは円柱状の回転体であるロールモールドを、ロールモールドの回転対称軸の周りに回転可能に保持するロールステージと、電子ビームが透過する１つあるいは複数の開口パターンを有するマスクと、マスクをロールモールドの表面に近接して配置して保持するマスクステージと、電子ビームを発生してマスクを通してロールモールドに照射する電子源と、ロールモールドを一定速度で連続回転させながら電子源から電子ビームをマスクに照射し、マスクを透過した電子ビームをロールモールドのレジストを塗布した円筒あるいは円柱状の表面に照射してロールモールド表面に回転方向に連続あるいは断続したパターンを作製する手段とを備える。
【解決手段】レジストを表面に塗布した円筒あるいは円柱状の回転体であるロールモールドを、ロールモールドの回転対称軸の周りに回転可能に保持するロールステージと、電子ビームが透過する１つあるいは複数の開口パターンを有するマスクと、マスクをロールモールドの表面に近接して配置して保持するマスクステージと、電子ビームを発生してマスクを通してロールモールドに照射する電子源と、ロールモールドを一定速度で連続回転させながら電子源から電子ビームをマスクに照射し、マスクを透過した電子ビームをロールモールドのレジストを塗布した円筒あるいは円柱状の表面に照射してロールモールド表面に回転方向に連続あるいは断続したパターンを作製する手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒あるいは円柱状の回転体の表面に所望の凹凸のパターンを有するロールモールドを作製するロールモールド製作装置およびロールモールド作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、円筒あるいは円柱状の押し型を回転して転写するのに使う、ロールモールドの表面にパターンを直接機械加工するのが標準的方法である。パターンが微細になり１０μｍ程度になると機械加工が困難になるためレーザー加工やフォトリソグラフィー加工が用いられる。
【０００３】
また、ロールモールドにマスクを近接して位置づけた状態で当該マスク上のパターンを透過した電子線で露光することをステップ状に繰り返し露光する技術がある（特許文献１）。
【特許文献１】特開平２００９−２７４３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、１μｍ以下の微細パターンの加工には電子ビーム描画技術が必要になるが、それは以下の理由により実際には実用されてはいない。
【０００５】
（１）従来の電子ビーム描画装置ではスループットが低い（描画に長時間かかる）
（２）装置が高価であり、生産コストが過大となる。
【０００６】
ここで、スループットが低い理由は、使用する電子ビームのサイズが加工すべきパターンの微細さの程度に小さく、広い面積を描画するには膨大な時間を要することにある。また、フォトマスクのパターン描画に使用されている電子ビーム描画装置は高価であるが、比較的スループットが高いとされている。しかし、必要なフォトマスクの描画面積はたかだか２２５ｃｍ平方に過ぎない。ロールモールドは直径１０ｃｍ、長さ１００ｃｍの場合には、３，１４０ｃｍ平方になり、これでもフォトマスクの１４倍であって、満足できるスループットは得られないという問題が発生した。
【０００７】
また、特許文献１の技術で、ロールモールドに近接させたマスク上のパターンを電子線で露光することをステップ状に繰り返したのでは、やはりスループットが低いと共に連続、断続した長いパターンなどを描画することが困難であるなどの問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するため、前もって所望のパターンを開口配列として加工したマスク（例えばステンシルマスク）を用意し、これを電子線露光用レジストを塗布したロールモールドの表面に近接して配置し、ロールモールドを連続回転させながらマスクの表面に電子ビームを照射し、マスクを透過した電子ビームによりレジストを露光した後、これを現像、エッチング等の処理によってロールモールド表面にパターンを形成することにより、（１）照射する電子ビームのサイズが成形されるパターンの微細さを決めることなく、パターンの微細さはマスクに加工された開口のサイズによることとなり、（２）したがって照射ビームの形状は大きくかつ大電流化が可能となり、（３）これにより高スループットを実現し、かつ（４）電子ビームの制御は従来の電子描画装置に比較しきわめて簡単であり低コストを実現することを目的とする。
【０００９】
本発明は、そのために、円筒あるいは円柱状の回転体の表面に所望の凹凸のパターンを有するロールモールドを作製するロールモールド製作装置において、レジストを表面に塗布した円筒あるいは円柱状の回転体であるロールモールドを、ロールモールドの回転対称軸の周りに回転可能に保持するロールステージと、電子ビームが透過する１つあるいは複数の開口パターンを有するマスクと、マスクをロールモールドの表面に近接して配置して保持するマスクステージと、電子ビームを発生してマスクを通してロールモールドに照射する電子源と、ロールモールドを一定速度で連続回転させながら電子源から電子ビームをマスクに照射し、マスクを透過した電子ビームをロールモールドのレジストを塗布した円筒あるいは円柱状の表面に照射してロールモールド表面に回転方向に連続あるいは断続したパターンを作製する手段とを備える。
【００１０】
この際、電子源から放射された電子ビームを、マスクに照射したり、遮断したりする電子ビームスイッチを設け、断続したパターンを作製するようにしている。
【００１１】
また、電子源から放出された電子ビームを、マスク上の所定領域を走査する偏向手段を設けるようにしている。
【００１２】
また、ロールステージは、回転可能に保持するロールモールドの回転対象軸の方向に移動可能にするようにしている。
【００１３】
また、マスクステージは、マスクをロールモールドの表面に近接して配置した状態で、マスクをロールモールドの面に並行にＸ方向およびＹ方向に移動可能にするようにしている。
【００１４】
また、ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、エンコーダから読み取った角度に同期して、電子ビームをマスクに照射を開始あるいは停止し、回転方向に断続パターンを作製するようにしている。
【００１５】
また、ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、エンコーダから読み取った角度に同期して、マスクステージを移動し、回転方向から直角方向に移動したパターンを作製するようにしている。
【００１６】
また、ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、エンコーダから読み取った角度に同期して、マスクステージの移動および電子ビームの照射を開始あるいは停止し、不連続パターンを作製するようにしている。
【００１７】
また、マスクあるいはマスク上のパターンをロールモールドの回転対称軸方向に対して所定角度θだけ傾けると共に傾けた角度方向に電子ビームの走査方向を一致させた状態で、ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、エンコーダから読み取った角度に同期して、電子ビームをマスクに照射して不連続パターンを作製するようにしている。
【００１８】
また、マスクは、電子ビームが透過する開口を、ロールモールドの回転方向に複数列設けると共に、ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、エンコーダから読み取った角度に同期して、電子ビームをマスクに照射して多重露光あるいは分割露光するようにしている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、前もって所望のパターンを開口配列として加工したマスクを用意し、これをレジスト塗布したロールモールドの表面に近接して配置し、ロールモールドを連続回転させながらマスクの表面に電子ビームを一様に照射し、マスクを透過した電子ビームによりレジストを露光してパターンを形成することにより、（１）照射する電子ビームのサイズが成形されるパターンの微細さを決めることなく、パターンの微細さはマスクに加工された開口のサイズによることとなり、したがって照射ビームの形状は大きくかつ大電流化が可能となり、（２）これにより高スループットを実現し、かつ（３）電子ビームの制御は従来の電子描画装置に比較しきわめて簡単であり低コストを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、（１）照射する電子ビームのサイズが成形されるパターンの微細さを決めることなく、パターンの微細さはマスクに加工された開口のサイズによることとなり、したがって照射ビームの形状は大きくかつ大電流化が可能となり、（２）これにより高スループットを実現し、かつ（３）電子ビームの制御は従来の電子描画装置に比較しきわめて簡単であり低コストを実現した。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の１実施例構造図を示す。
【００２２】
図１の（ａ）は要部構造図を示し、図１の（ｂ）は電子ビーム１がステンシルマスク２の開口２０を通過してロールモールド３上のレジストを塗布した面に露光する様子を模式的に示し、図１の（ｃ）は図１の（ａ）の機構を制御するパソコン５１の構成を示す。
【００２３】
図１において、電子ビーム１は、図示外（後述する図３参照）の電子源で発生されて集束された電子ビームであって、マスク（ステンシルマスク）２の開口２０を照射し、当該開口２０を透過した電子ビームをロールモールド３の表面に塗布したレジストに露光してパターンを作製するためのものである。電子ビーム１の大きさは、マスク２の開口２０よりも大きいものであって、当該マスク２の開口２０を一度に全部照射できるときは一度に照射し、図示の一度に全部の開口２０を照射できないときは当該開口２０の列の方向に電子ビーム１を走査して全ての開口２０を照射する。これにより、マスク２の開口２０のパターンが連続回転するロールモールド３の表面に塗布したレジストに露光、例えば図示のように回転方向に帯状に露光されることとなる。尚、電子ビーム１を遮断することで、断続したパターンを露光することが可能となる（後述する図３で詳細に説明する）。
【００２４】
ステンシルマスク２は、開口２０を有する透過型のマスク、例えばステンシルマスクであって、ロールモールド３の回転方向と直角方向に１列あるいは複数列に開口２０を設けたものである。開口２０の寸法は、数μｍから数ｎｍの任意の寸法を持つものであって、例えば電子ビーム露光により予め作製する。
【００２５】
ロールモールド３は、円筒あるいは円柱状のモールドであって、表面にレジストを予め塗布してマスク２の開口２０を透過した電子ビーム１によって露光して凹凸のパターンを作製する対象のロールモールドである。ロールモールド３は、回転対称に作製し、表面にレジストを塗布し、一定速度で連続回転させると共に、温度などを一定に保持する。図示のロールモールド３は、マスク２の開口２０を透過した電子ビーム１が当該ロールモールド３の表面に塗布したレジストを露光し、図示の回転方向に帯状のパターンを形成する。尚、後述する図３のビームブランカ３４１によって電子ビーム１を断続することで、断続した帯状のパターンを形成できる。
【００２６】
連続パターン４は、マスク２の開口２０を通過した電子ビーム１でロールモールド３上に塗布したレジストを露光したときの回転方向に帯状の連続したパターンである。尚、後述する図３のビームブランカ３４１によって電子ビーム１を断続することで、断続した帯状のパターンを形成できる。
【００２７】
ＰＣ（パソコン）５１は、プログラムに従い各種制御を行う処理装置の例であって、ここでは、交換手段５２、安定化手段５３、ロール制御手段５４、マスク制御手段５５、ビーム制御手段５６、モールドＤＢ５７、マスクＤＢ５８、露光ＤＢ５９、ログＤＢ６０、表示装置６１、および入力装置６２などから構成されるものである。
【００２８】
交換手段５２は、ステンシルマスク２、ロールモールド３などを交換する制御を行うものである（図２のフローチャートおよびその説明を参照）。
【００２９】
安定化手段５３は、ロールモールド３を連続回転させ、回転速度、温度などの安定化を図るものである（図２のフローチャートおよびその説明を参照）。
【００３０】
ロール制御手段５４は、ロールモールド３を一定速度で連続回転させるように安定化するものである。ロールモールド３の回転角度は、当該ロールモールド３に連結（直結）した高精度のエンコーダにより、一定速度で連続回転するときの回転角度を高精度（例えばロールモールド３の表面上で数ｎｍ程度の高精度（末尾に記述する）に検出するようにしている。
【００３１】
マスク制御手段５５は、マスク（ステンシルマスク）２をロールモールド３に近接した状態でＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に移動させたりなどするものである。
【００３２】
ビーム制御手段５６は、電子ビーム１をマスク２に照射したり、ビームブランカ３４１に電圧を印加して遮断したりし、マスク２の開口２０を透過した電子ビーム１をロールモールド３の表面に塗布したレジストに露光させて連続したパターンや、断続したパターンを露光したりなどするものである（図２から図１３参照）。
【００３３】
モールドＤＢ５７は、ロールモールド３に電子ビーム１を露光するときに必要な情報を登録したものであって、例えば下記の情報を登録したものである。
【００３４】
・モールド材料：
・モールド形状：
・レジスト条件：レジスト種類、膜厚、電子線感度など
・その他：
マスクＤＢ５８は、マスク２の開口２０を通過した電子ビーム１をロールモールド３に照射して露光するときに必要な情報を登録したものであって、例えば下記の情報を登録したものである。
【００３５】
・パターンデータ：ＣＡＤデータなど
・形状データ：
・走査条件：
・その他：
露光ＤＢ５９は、マスク２の開口２０を透過した電子ビーム１でロールモールド３に塗布したレジスト上に露光するときの情報を登録したものであって、例えば下記の情報を登録したものである。
【００３６】
・レジスト条件：
・レジスト感度：
・塗布条件：
・塗布方式：
・レジスト膜厚：
・ベーク条件：
・塗布日時：
・現像条件：
・現像方式：
・ベーク条件：
・現像日時：
・ビーム条件：
・電流量（電子ビーム１の電流量）：
・ビーム走査方法：
・ビーム照射時間：
・ブランキング条件：
・ステージ条件：
・回転ステージ：
・回転数：
・直動ステージ：
・Ｘ軸：
・Ｙ軸：
・Ｚ軸：
・レーザ干渉計測定位置：
・マスクステージ：
・回転補正ステージ：
・位置決めステージ：
・Ｘ軸：
・Ｙ軸：
・Ｚ軸：
・真空条件：
・事前準備条件：
・その他：
ログＤＢ６０は、マスク２、ロールモールド３をセットし、ロールモールド３を連続回転させて一定連続回転、一定温度などに安定化し、マスク２の開口２０を透過した電子ビーム１をロールモールド３の表面の塗布したレジストに露光したときの各状態の情報、更に、現像したときの情報などのログを登録して管理するものである。
【００３７】
表示装置６１は、ロールモールド３にマスク２の開口２０を透過した電子ビーム１を照射して露光するときの情報を表示したり、表示させたメニュー上から操作指示などを入力したりなどするものであって、液晶表示装置などである。
【００３８】
入力装置６２は、各種情報を入力するものであって、例えばマスク、キーボード、タッチパネルなどである。
【００３９】
次に、図２のフローチャートの順番に従い、図１の構造の動作を詳細に説明する。
【００４０】
図２は、本発明の動作説明フローチャートを示す。
【００４１】
図２において、ステップＳ１（以下「Ｓ１」という）は、ステンシルマスクをセットする。これは、図１に示すように、ステンシルマスク２を図示外のマスクステージ１１（図２参照）にセットする。詳細な手順を説明すれば、下記の通りである。
【００４２】
１．手動交換作業の場合：
（１）図１の装置を収納する図示外の試料室１０（図３参照）を大気開放作業を行う。例えば乾燥空気（あるいは窒素）をリーク弁を開放して導入して大気圧にする。
【００４３】
（２）マスク２を図示外のマスクステージ１１（図３参照）に固定する。
【００４４】
（３）マスク２の位置決めを行う。ここでマスク２の位置決めは、下記の項目について少なくとも行う。
【００４５】
・パターン回転角度：
・水平度：
・回転軸平行度：
・その他：
ここで、パターン回転角度はマスク２上に作成されたパターンの列方向の回転角度を、ロールモールド３の回転軸方向に対して指定された回転角度（例えば０°、１０°など）に設定（調整）する。水平度はマスク上のパターンと、ロールモールド３の表面との水平度を所定範囲内に設定（調整）する。回転軸平行度はマスク２上のパターンと、ロールモールド３の回転軸との平行度を所定範囲内に設定（調整）する。
【００４６】
（４）真空排気作業を行う。これは、図１の装置の収納された図示外の試料室１０（図３参照）を図示外の真空排気装置で真空排気する。
【００４７】
（５）マスク２の温度制御を開始する。これは、（４）で真空排気した後、図１のマスク２を搭載したマスクステージ１１（図３）を所定温度範囲に保持するように温度制御を行い、マスク、マスクステージを一定温度に保持するように温度制御を行う
（６）マスク２の交換作業を終了する。
【００４８】
２．自動交換作業の場合：
（１）マスク交換台にセットする。これは、図１のマスク２を図示外の交換台にセットする。
【００４９】
（２）（１）で交換台にセットされたマスクをマスクホルダに固定する。
【００５０】
（３）マスク事前洗浄・除電処理等を実施する（大気側）。これは、（２）でマスクホルダに固定されたマスク２を、大気圧（あるいは減圧中）で紫外線などを照射して当該マスク２の表面、開口２０の部分などの汚れを除去する。
【００５１】
（４）マスク交換室を開放する。
【００５２】
（５）マスク交換室に搬送する。
【００５３】
（６）マスク交換室を真空排気する。これら（４）から（６）は、（１）から（３）で大気中で汚れなどを除去した後、マスクホルダに固定されたマスク２を、マスク交換室を開放して搬送し、閉めた後に真空排気する。
【００５４】
（７）マスク洗浄・除電処理等を実施する（真空内）。これは、（６）で真空排気された後のマスクホルダに固定されたマスク２を、真空中（あるいは減圧中）に紫外線や電子線などを照射して当該マスク２の表面、開口２０の部分の汚れを除去する。
【００５５】
（８）マスクステージに搬送する。
【００５６】
（９）マスクをステージに固定する。これら（８）、（９）は、（７）でマスク交換室内でマスクホルダに固定したマスク２の汚れを除去した後、試料室１０との間の弁を開いてマスクホルダに固定したマスク２を、図１の図示外の試料室１０内のマスクステージ１１（図２参照）に搬送して固定し、図１のマスク２の状態にする。
【００５７】
（１０）マスクの位置決めを行う。ここでマスクの位置きめは、上述した１の（３）に記載した下記の項目について少なくとも行う。
【００５８】
・パターン回転角度：
・水平度：
・回転軸平行度：
・その他：
（１１）マスクの温度制御を開始する。これは、（１０）の後、図１のマスク２を搭載したマスクステージ１１（図３）を所定温度範囲に保持するように温度制御を行い、マスク、マスクステージを一定温度に保持するように温度制御を行う
（１２）マスクの交換作業を終了する。
【００５９】
Ｓ２は、レジスト付ロールモールドをセットする。これは、図１に示すように、予めレジストの塗布したロールモールド３を、図示外のロールステージ１２（図４参照）にセットする。詳細な手順を説明すれば、下記の通りである。
【００６０】
１．手動交換作業の場合：
（１）図１の装置を収納する図示外の試料室１０（図３参照）を大気開放作業を行う。例えば乾燥空気（あるいは窒素）をリーク弁を開放して導入して大気圧にする。
【００６１】
（２）ロールモールド３を図示外のロールステージ１２（図３参照）に固定する。
【００６２】
（３）ロールモールド３の位置決めを調整を行う。ここでロールモールド３の位置決め調整は、下記の項目について少なくとも行う。
【００６３】
・回転時の真円度：「
・直動軸の振れ量：
・直動軸の平行度：
・その他：
ここで、回転時の真円度は、ロールモールド３を回転対称軸で回転させたときの真円度が所定範囲に設定（調整）する（真円度が所定範囲内にないと、ロールモールド３の表面のレジスト面と、マスク２との間の距離が許容範囲外となり、マスク２上のパターンの露光に悪影響を与える）。直動軸の振れ量、直動軸の平行度は、ロールモールド３を固定したロールステージ１２をＸ方向、Ｙ方向に移動（Ｘ方向用、Ｙ方向用の直動用モータ１３（図３）で移動）したときの振れ量、平行度が所定範囲内になるように設定（調整）する。尚、移動量などは、図示外のレーザ干渉計で精密に測定する。
【００６４】
（４）真空排気作業を行う。これは、図１の装置の収納された図示外の試料室１０（図３参照）を図示外の真空排気装置で真空排気する。
【００６５】
（５）ロールモールド３の温度制御を開始する。これは、（４）で真空排気した後、図１のロールモールド３を搭載したロールステージ１２（図３）などを所定温度範囲に保持するように温度制御を行う。
【００６６】
（６）ロールモールド３の交換作業を終了する。
【００６７】
２．自動交換作業の場合：
（１）レジスト付ロールモールド３を図示外の交換台にセットする。
【００６８】
（２）（１）で交換台にセットされたロールモールド３を図示外のチャッキングホルダに固定する。
【００６９】
（３）ロールモールド３の事前洗浄・除電処理等を実施する（大気側）。これは、（２）でチャッキングホルダに固定されたロールモールド３を、大気圧（あるいは減圧中）で紫外線などを照射して当該ロールモールド３の表面などの汚れを除去する。
【００７０】
（４）ロールモールド交換室を開放する。
【００７１】
（５）ロールモールド交換室に搬送する。
【００７２】
（６）ロールモールド交換室を真空排気する。これら（４）から（６）は、（１）から（３）で大気中で汚れなどを除去した後、チャッキングホルダに固定されたロールモールド３を、ロールモールド交換室を開放して搬送し、閉めた後に真空排気する。
【００７３】
（７）ロールモールド洗浄・除電処理等を実施する（真空内）。これは、（６）で真空排気された後のチャッキングホルダに固定されたロールモールド３を、真空中（あるいは減圧中）に紫外線などを照射して当該ロールモールド３の表面などの汚れを除去する。
【００７４】
（８）ロールステージに搬送する。
【００７５】
（９）ロールモールド３をロールステージに固定する。これら（８）、（９）は、（７）でロールモールド交換室内でチャッキングホルダに固定したロールモールド３の汚れを除去した後、試料室１０との間の弁を開いてチャッキングホルダに固定したロールモールド３を、図１の図示外の試料室１０内のロールステージ１２（図３参照）に搬送して固定し、図１と同様の状態にする。
【００７６】
（１０）ロールモールド３の位置決めを行う。ここでロールモールド３の位置きめは、上述した１の（３）に記載した下記の項目について少なくとも行う。
【００７７】
・回転時の真円度：「
・直動軸の振れ量：
・直動軸の平行度：
・その他：
（１１）ロールモールド３の温度制御を開始する。これは、（１０）の後、図１のロールモールド３を搭載したロールステージ１２（図３）を所定温度範囲に保持するように温度制御を行い、ロールモールド３、ロールステージを一定温度に保持するように温度制御を行う
（１２）ロールモールド３の交換作業を終了する。
【００７８】
Ｓ３は、露光事前準備：回転速度の安定化を行う。これは、露光事前準備のうちの「回転速度の安定化」、即ち、マスク２をロールモールド３に近接して配置、かつロールモールド３を一定速度で回転させた状態で、電子ビームをマスク２の開口２０に照射して透過した電子ビームでレジストを塗布したロールモールド３の表面に露光する際に、当該回転速度の安定化に必要な事前準備として、ここでは、下記の項目について少なくとも行う。
【００７９】
（１）温度センサ・振動センサ・エンコーダ・レーザー干渉計等を初期化する。これは、図１の装置で、露光を開始する前に、温度、振動、ロールモールド３の回転角度、マスクステージ１１、ロールステージ１２の移動量を精密測定するレーザー干渉計などを全て初期化などを行う。例えば初期設定値あるいは予め設定した値に設定したり、ホームポジションや所定基準点などをもとに校正したりなどを行う。
【００８０】
（２）ステージの温度測定を開始し、所定範囲内で一定に保持されているか確認する。
【００８１】
（３）ステージの振動測定を開始し、ステージ（マスクステージ１１、ロールステージ１２など（図３参照）の振動が所定範囲内かチェックする。
【００８２】
（４）真円度及び直動軸の振れ量の測定を開始し、ロールモールド３を回転させたときの真円度、ロールモールド３やマスク２を移動させたときの振れ量、平行度などをチェックして所定範囲内かチェックする。
【００８３】
（５）モータの回転を開始し、所定の一定速度内に収まっているかチェックする。
【００８４】
（６）「回転速度の安定化」作業を終了する。
【００８５】
Ｓ４は、露光事前準備：真空環境の改善を行う。これは、露光事前準備のうちの「真空環境の改善」、即ち、マスク２をロールモールド３に近接して配置、かつロールモールド３を一定速度で回転させた状態で、電子ビームをマスク２の開口２０に照射して透過した電子ビームでレジストを塗布したロールモールド３の表面に露光する際に、当該真空環境の改善に必要な事前準備として、ここでは、下記の項目について少なくとも行う。
【００８６】
（１）真空排気を開始する。
【００８７】
（２）真空度の測定（初期状態）を行う。
【００８８】
（３）コンタミ防止処理を開始する。コンタミ防止処理としては、例えば
（３−１）残留ガス分析を実施（Q-Mass）し、許容範囲の残留ガスかチェックする。
【００８９】
（３−２）コンタミ除去用ガス（酸素・オゾン等）のマスフローメータによる導入及び真空度の調整する。
【００９０】
（３−３）プラズマ洗浄、ＤＵＶ洗浄、エキシマレーザー励起洗浄等を開始する。これら（３−２）、（３−３）でロールモールド３、マスク２、およびホルダなどの汚染物質を除去する。
【００９１】
（３−４）残留ガス分析を実施（Q-Mass）する。（３−１）から（３−３）の作業後に、残留ガス分析して許容範囲内かチェックなどする。
【００９２】
（４）コンタミ防止処理を終了する。
【００９３】
（５）残留ガス分析を確認（Q-Mass）する。
【００９４】
（６）「真空環境の改善」作業を終了する。
【００９５】
Ｓ５は、露光事前準備：温度の安定化を行う。これは、露光事前準備のうちの「温度の安定化」、即ち、マスク２をロールモールド３に近接して配置、かつロールモールド３を一定速度で回転させた状態で、電子ビームをマスク２の開口２０に照射して透過した電子ビームでレジストを塗布したロールモールド３の表面に露光する際に、当該温度の安定化に必要な事前準備として、ここでは、下記の項目について少なくとも行う。
【００９６】
（１）温度センサ及び振動センサのデータ収集を開始する。
【００９７】
（２）測定結果のリアルタイム解析を開始する。
【００９８】
（３）結果データの表示および蓄積データとの比較を行う。これは、（１）、（２）で温度センタ、振動センサでリアルタイムに収集したロールモールド３（ホルダ、ロールステージ１２））、マスク２（ホルダ、マスクステージ１１）などの温度、振動のデータをもとに電子ビーム露光するに必要な条件（所定温度範囲、所定振動範囲内など）を充足するか比較し、充足か否かを判定する。
【００９９】
（４）「温度の安定化」作業を終了する。
【０１００】
Ｓ６は、露光事前準備：マスクの姿勢制御を行う。これは、露光事前準備のうちの「マスクの姿勢制御」、即ち、マスク２をロールモールド３に近接して配置、かつロールモールド３を一定速度で回転させた状態で、電子ビームをマスク２の開口２０に照射して透過した電子ビームでレジストを塗布したロールモールド３の表面に露光する際に、当該マスクの姿勢制御に必要な事前準備として、ここでは、下記の項目について少なくとも行う。
【０１０１】
（１）マスクアライメントマークの検出及び回転角度の検出する。これは、マスク２に予めマーキングしてある複数のアライメントマークを検出し、マスク２の位置およびマスク２の回転角度を検出する。
【０１０２】
（２）マスクステージ１１の直動軸の移動方向とロールモールド３の取り付け角度の検出を行う。これは、マスクステージ１１（図３）の直動軸の移動方向に対するロールモールド３の取り付け角の検出を行なう。
【０１０３】
（３）回転角度を算出し、補正量を算出する。（２）で検出した、マスクステージ１１（図３）の直動軸の移動方向に対するロールモールド３の取り付け角を検出し、回転角度を算出し、マスクステージ１１に対する補正量を算出する。
【０１０４】
（４）マスクステージ１１による補正・調整を実施する。これにより、マスクステージ１１により、マスク２をロールモールド３に対して正しい位置、角度（回転角度）に補正・調整した位置、回転合わせを行うことが可能となる。
【０１０５】
（５）「マスクの姿勢制御」を終了する。
【０１０６】
Ｓ７は、露光事前準備：電子ビームの条件設定する。これは、露光事前準備のうちの「電子ビームの条件設定」、即ち、マスク２をロールモールド３に近接して配置、かつロールモールド３を一定速度で回転させた状態で、電子ビームをマスク２の開口２０に照射して透過した電子ビームでレジストを塗布したロールモールド３の表面に露光する際に、当該電子ビームの条件設定に必要な事前準備として、ここでは、下記の項目について少なくとも行う。
【０１０７】
（１）指示された加速電圧ファイルを選択する。これは、操作開始時に管理者が指定（あるいはデフォルトで指定）された電子ビームの加速電圧ファイルを選択する。
【０１０８】
（２）照射ビーム条件の調整を行う。
【０１０９】
（２−１）試料室１０（図３）内あるいは鏡筒３１（図３）内の任意の場所の電子ビーム１の軸上に、ファラディーカップを移動し、当該電子ビーム１の電流測定を開始する。
【０１１０】
（２−２）最大電流値になるように鏡筒３１の電子源３２、集束レンズ３３、対物レンズ、軸合わせコイルなどのビームアライメントを実施する。
【０１１１】
（２−３）アライメント終了後、所定の電流値（電子源３２のバイアス、集束レンズ３３、対物レンズの絞りの口径などを選択して所定の電流）を設定する。
【０１１２】
（２−４）電子ビームを遮断した後（図３のビームブランカ３４１に電圧を印加して電子ビームを遮断した後）、ファラディーカップを軸外に移動する。
【０１１３】
（２−５）照射ビーム条件の調整を終了する。
【０１１４】
（３）露光用ビーム電流の微調整を行う。
【０１１５】
（３−１）透過ビーム電流検出器の位置に移動する。これは、電子ビームを、偏向コイルで偏向し、透過ビーム電流検出器の位置に当該電子ビームが入射して検出できるようにする。
【０１１６】
（３−２）ステンシルマスク２の透過ビーム電流を測定する。
【０１１７】
（３−３）透過ビーム電流が最大になるように走査ビームアライメントを実施する。
【０１１８】
（３−４）露光ビーム電流を検出、露光感度を算出する。
【０１１９】
（３−５）電子ビームを遮断（ビームブランカ３４１に電圧を印加して遮断）し、露光用ビーム条件の微調整を終了する。
【０１２０】
（４）「電子ビームの条件設定」を終了する。
【０１２１】
Ｓ８は、露光位置座標に移動する。
【０１２２】
Ｓ９は、露光位置か判別する。これらＳ８、Ｓ９は、Ｓ１とＳ２でマスク２およびロールモールド３をそれぞれのマスクステージ１１、ロールステージ１２にセットし、Ｓ３からＳ７で事前準備（回転速度の安定化、真空環境の改善、温度の安定化、マスクの姿勢制御、電子ビームの条件設定）を終了したので、これから電子ビーム１による露光を開始するために、露光位置座標に移動する作業として、ここでは、下記の項目について少なくとも行う。
【０１２３】
（１）電子ビームを遮断して、指示された露光位置に移動動作を開始する。これは、図３のビームブランカ３４１に電圧を印加して電子ビーム１を遮断し、指示された露光位置に、ロールモールド３（ロールステージ１２）、マスク２（マスクステージ１１）の移動動作を開始する。
【０１２４】
（２）ステージ移動が停止後、位置座標及び振動状態を確認する。これは、（１）で移動動作を開始したステージ（ロールステージ１２、マスクステージ１１）の移動が停止し、指定された位置座標に移動完了し、振動が所定範囲内に収まっているか判別する（尚、この状態では、既述したＳ３からＳ７の処理（作業）により、ロールモールド３は一定速度で安定的に回転、ロールモールド３、マスク２などは一定温度に保持などされている）。
【０１２５】
（３）「露光位置に移動」を終了する。
【０１２６】
以上の作業（処理）を終了し、露光位置に到達していると判明した場合には、Ｓ９のＹＥＳとなり、Ｓ１０に進む。一方、ＮＯの場合には、Ｓ８、Ｓ９を繰り返す。
【０１２７】
Ｓ１０は、露光開始する。これは、Ｓ９のＹＥＳで露光位置に到達しかつ振動が所定範囲内と判明したので、電子ビーム１の露光を開始する（図３のビームブランカ３４１に印加した電圧をＯＦＦにし、電子ビーム１がマスク２の開口２０を透過してロールモールド３の表面に塗布したレジストを露光開始する）、即ち下記の項目について少なくとも行う。
【０１２８】
（１）電気的なビームブランカ３４１を動作維持状態で、電子ビーム１をＯＮにする。
【０１２９】
（２）振動状態を確認する。
【０１３０】
（３）回転角度原点を検出し角度カウンターの計測を開始、又は回転エンコーダによる角度検出を開始する。
【０１３１】
（４）ロールモールド３の回転速度を確認する。
【０１３２】
（５）ロールモールド３の露光開始角度を検出、指示がない場合は任意位置で開始する。
【０１３３】
（６）電子ビーム走査と露光開始位置を同期させる。
【０１３４】
（７）ビームブランカ３４１を解除して、露光開始する。
【０１３５】
（８）所定の露光時間までビーム照射を実施する。
【０１３６】
Ｓ１１は、露光終了する。
【０１３７】
Ｓ１２は、露光継続か判別する。ＹＥＳの場合には、次の露光位置に移動し、Ｓ９に戻り繰り返す。ＮＯの場合には、終了する。ここでは、Ｓ１１、Ｓ１２の作業として、例えば下記の項目について少なくとも行う。
【０１３８】
（１）露光所定時間の経過と露光開始角度検出を実施する。
【０１３９】
（２）ビームブランカ３４１を動作させ、電子ビーム１を遮断する。
【０１４０】
（３）ロールモールド３の回転動作を停止する。
【０１４１】
（４）露光終了を確認する。
【０１４２】
（５）露光継続の場合（Ｓ１２のＹＥＳの場合）には、次の露光位置に移動する。
【０１４３】
（６）それ以外（Ｓ１２のＮＯの場合）には、露光作業を終了する。
【０１４４】
以上によって、マスク２、ロールモールド３をマスクステージ１１、ロールステージ１２にセット(Ｓ１、Ｓ２）し、露光事前準備として、回転速度の安定化（Ｓ３）、真空環境の改善（Ｓ４）、温度の安定化（Ｓ５）、マスクの姿勢制御（Ｓ６）、電子ビームの条件設定（Ｓ７）などを行い、マスク２、ロールモールド３を露光位置に移動させた後、ロールモールド３の回転に同期してマスク２の開口２０を透過した電子ビーム１を当該ロールモールド３の所定位置に帯状に１回転あるいは複数回転（この場合は数回から数百回の重複露光）することにより、ロールモールド３の表面に塗布したレジストに応じた必要な露光量（感度などに応じた必要な露光量）を露光することが可能となる。尚、回転する方向に断続するロールモールド３上のパターンの露光や、マスク２上の複数パターンを組み合わせてある１つの完成したロールモールド３上のパターンの露光は、後述する図３から図１３参照。以下順次詳細に説明する。
【０１４５】
図３は、本発明の１実施例構造図を示す。この図３は、図１の原理構造図を、走査型電子顕微鏡に適用した例であって、電子ビーム１を発生、集束、偏向、結像、遮断などする鏡筒３１、マスク２やロールモールド３を真空中に収納する試料室１０、および図示外の、マスク、ロールモールドの交換室、真空排気装置、パソコンなどから構成される要部の１実施例構造図を示す。
【０１４６】
図３において、鏡筒３１は、電子ビーム１を発生、集束、偏向、遮断などするものであって、ここでは、電子源３２、集束レンズ３３、ビームブランキング電源４１、ビームブラカ３４１、ビーム走査電源３５、偏向コイル３６、対物レンズ３７などから構成されるものである。
【０１４７】
電子ビーム１は、電子源３２から放出された電子ビームであって、所定電圧（例えば数ＫＶないし数十ＫＶ程度の電圧）で加速した電子ビームである。
【０１４８】
電子源３２は、電子ビーム１を放出する電子銃などから構成されるものである。
【０１４９】
集束レンズ３３は、電子源３２から放出された電子ビーム１を集束するものである。
【０１５０】
ビームブランキング電源３４は、ビームブランカ３４１に電圧を印加したり、遮断したりし、電子ビーム１をＯＮあるいはＯＦＦに制御する電源である。
【０１５１】
ビームブランカ３４１は、電圧が印加された場合に集束レンズ３３で集束された電子ビーム１を軸外に偏向して遮断したり、電圧が遮断された場合に電子ビーム１を軸上を通過させたりし、電子ビーム１をＯＮあるいはＯＦＦに制御するためのもの（電極など）である。
【０１５２】
ビーム走査電源３５は、偏向コイル（偏向電極）３６に供給する電圧あるいは電流を制御するものであって、電子ビーム１を走査したり、所定位置に位置合わせしたりするためのものである。
【０１５３】
偏向コイル（偏向電極）３６は、ビーム走査電源３５から供給された電流あるいは電圧により、電子ビーム１を偏向、ここでは、図示のように２段偏向してマスク２の上方からほぼ垂直に電子ビーム１を照射したり、照射した状態で走査したりなどするものである。
【０１５４】
対物レンズ３７は、集束レンズ３３で集束された電子ビーム１を、マスク２の上の開口２０に所定サイズで照射するためのものである。尚、対物レンズ３７は集束レンズ３３で所望の電子ビームをマスク２の上の開口２０に照射可能なときはなくてもよい。
【０１５５】
試料室１０は、マスク２、ロールモールド３などを収納する真空排気可能な容器であって、ここでは、内部に、マスクステージ１１、マスクステージモータ１１２、ロールステージ１２、直動ステージ１２１、直動用モータ１３、ロール回転用モータ１４、エンコーダ１５、図示外のレーザ干渉計などが収納されるものである。
【０１５６】
マスクステージ１１は、マスク２を固定するステージであって、マスク２を固定した状態でロールモールド２に対して所定距離に調整したり、マスク２の位置を平面内で移動したり、回転したりし、マスク２をロールモールド３に対して位置調整するためのものである。
【０１５７】
マスクステージ電源１１１は、マスクステージモータ１１２を駆動制御するものである。
【０１５８】
マスクステージモータ１１２は、マスクステージ１１をＸ方向、Ｙ方向、更に、必要に応じてロールモールド３との距離を調整するために移動制御したりなどするためのものである。
【０１５９】
ロールステージ１２は、ロールモールド３を固定するステージであって、ロールモールド３を固定した状態で回転させたり、平面内（Ｘ方向、Ｙ方向）で移動したりするためのものである。
【０１６０】
直動ステージ１２１は、ロールモールド３を軸方向に直動させるステージである。
【０１６１】
直動用モータ１３は、ロールステージ１２を軸方向に直動させるモータである。
【０１６２】
ロール回転用モータ１４は、ロールモールド３を一定速度で回転させるものである。
【０１６３】
エンコーダ１５は、ロールモールド３の回転対称軸に連結し、当該ロールモールド３の回転角度を精密にリアルタイムに検出するものであって、末尾に記述するように、ロールモールド３の表面で数ｎｍ程度に相当する角度分解能を有するものであって、ロールモールド３を一定速度で連続回転させた状態で検出するものである。
【０１６４】
次に、図４のフローチャートの順番に従い、図３のロールモールド３に図示のように回転方向に断続したパターンを露光するときの処理を詳細に説明する。尚、図１のロールモールド３に図示のように回転方向に連続した帯状のパターンを露光するときの処理は、既述した図２を用いて詳細に説明したので、当該断続した帯状のパターンを露光するときの要部を当該図４で説明する。他の処理などは、図２のものと同一であるので説明を省略する。
【０１６５】
図４において、Ｓ２１は、ビーム走査方向の角度か判別する。これは、既述した図２のＳ８に続けて行う処理であって、当該図４では、図３のロールモールド３上に回転方向に断続したパターンを露光する構成の場合であるので、ここでは、電子ビーム１の走査の開始の角度か判別する。例えば図３のロールモールド３に連結したエンコーダ１５で検出した角度が、マスク２上のパターンを、ロールモールド３上に塗布したレジスト上に照射する角度になったか（角度に到達したか）を判別する。ＹＥＳの場合には。Ｓ２２に進む。ＮＯの場合には、Ｓ２１を繰り返し待機する。
【０１６６】
Ｓ２２は、ビームＯＮする。これは、Ｓ２１のＹＥＳで、電子ビーム１をマスク２の開口２０に照射する角度になったと判明したので、ビームブランカ３４１に電圧を印加して電子ビーム１を遮断していたものを当該印加を中止し、電子ビーム１によりマスク２の開口２０を照射し（ビームＯＮし）、透過した電子ビーム１をロールモールド３の所定の角度の場所に露光を開始する。
【０１６７】
Ｓ２３は、ビーム走査終了の角度か判別する。これは、Ｓ２２でビームＯＮして電子ビーム１をマスク２の開口２０に照射して透過した当該電子ビームをロールモールド３の塗布したレジスト上に露光開始した後、当該ロールモールド３の回転方向のビーム走査終了角度となったか判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ２４に進む。ＮＯの場合には、Ｓ２３を繰り返し待機する。
【０１６８】
Ｓ２４は、ビームＯＦＦにする。これは、Ｓ２２で、ビームＯＮし、電子ビーム１をロールモールド３の所定の角度の場所に露光を開始した後、Ｓ２３のＹＥＳで、ビームＯＦＦする回転角度に到達したので、ビームブランカ３４１に電圧を印加し、電子ビーム１がマスク２の開口２０を照射するのを遮断する。そして、Ｓ２１からＳ２４を繰り返す。
【０１６９】
以上のＳ２１からＳ２４により（必要に応じて繰り返すことにより）、図３のロールモールド３の回転方向に図示のような帯状の断続したパターンを１回転について露光あるいは露光に必要なだけ複数回転について多重露光することにより、ロールモールド３の回転方向に断続した帯状のパターンを露光することが可能となる。
【０１７０】
図５は、本発明の他の実施例構造図（その２）を示す。この図５は、ロールモールド３に塗布したレジスト上に、回転方向にジグザグの帯状のパターンを露光する場合の構造図を示し、図３の構造とほぼ同じであるので、図３の構造の説明を参照。
【０１７１】
次に、図６のフローチャートの順番に従い、図５のロールモールド３に図示のように回転方向にジグザグのパターンを露光するときの処理を詳細に説明する。尚、図１のロールモールド３に図示のように回転方向に連続した帯状のパターンを露光するときの処理は、既述した図２を用いて詳細に説明したので、当該回転方向にジグザグの帯状の連続したパターンを露光するときの要部を当該図５で説明する。他の処理などは、図２のものと同一であるので説明を省略する。
【０１７２】
図６において、Ｓ３１は、マスクを移動する角度か判別する。これは、既述した図２のＳ８に続けて行う処理であって、当該図６では、図５のロールモールド３上に回転方向にジグザグした連続したパターンを露光する構成の場合であるので、ここでは、マスク２を移動する角度か判別する。例えば図５のロールモールド３に連結したエンコーダ１５で検出した角度が、マスク２上のパターンを移動する角度となったか（角度に到達したか）を判別する。ＹＥＳの場合には。Ｓ３２に進む。ＮＯの場合には、Ｓ３１を繰り返し待機する。
【０１７３】
Ｓ３２は、ビームＯＮする。これは、Ｓ３１のＹＥＳで、電子ビーム１をマスク２を移動する角度になったと判明したので、ビームブランカ３４１に電圧を印加して電子ビーム１を遮断していたものを当該印加を中止し、電子ビーム１によりマスク２の開口２０を照射し（ビームＯＮし）、透過した電子ビーム１をロールモールド３の所定の角度の場所に露光を開始する。
【０１７４】
Ｓ３３は、マスクを停止する角度か判別する。これは、Ｓ２２でビームＯＮして電子ビーム１をマスク２の開口２０に照射して透過した当該電子ビームをロールモールド３の塗布したレジスト上に露光開始すると共に連続してマスクを移動した後、当該ロールモールド３の回転角度がマスクの一定走査を停止する角度となったか判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ３４に進む。ＮＯの場合には、Ｓ３３を繰り返し待機する。
【０１７５】
Ｓ３４は、ビームＯＦＦにする。これは、Ｓ３２で、ビームＯＮし、電子ビーム１をロールモールド３の所定の角度の場所に露光を開始すると共にマスク２を一定方向に連続移動させた後、Ｓ３３のＹＥＳで、ビームＯＦＦする回転角度に到達したので、ビームブランカ３４１に電圧を印加し、電子ビーム１がマスク２の開口２０を照射するのを遮断する。そして、Ｓ３１からＳ３４を繰り返す。
【０１７６】
以上のＳ３１からＳ３４により（必要に応じて繰り返すことにより）、図５のロールモールド３の回転方向に図示のような帯状にジグザグの連続したパターンを１回転について露光あるいは露光に必要なだけ複数回転について多重露光することにより、ロールモールド３の回転方向にジグザグの連続した帯状のパターンを露光することが可能となる。尚、ロールモールド３の回転方向にジグザグの断続した帯状のパターンを露光するときは、既述した図３、図４で説明した手順を重畳適用することにより露光することができる。
【０１７７】
図７は、本発明の説明図（その３）を示す。マスク２上の開口２０が複数ある場合（図７では８個の例を示す）に、マスク２上の複数の開口２０を一度に全部を、電子ビーム１で照射すれば、マスク２上の複数の開口２０のパターンが近接配置したロールモールド３に塗布したレジスト上に、マスク２上のパターンの並び通りに露光される。しかし、電子ビーム１が全部の開口２０を一度に照射できなく、例えば走査、例えば図７の（ｂ）に示すように、左から右の方向に、ロールモールド３の回転に追従して一定速度で走査した場合、ロールモールド２の上には右下方向に開口２０のパターンが露光されることとなってしまう。
【０１７８】
そこで、本発明では、図７の（ｃ）に示すように、マスク２上の開口２０の並びの角度θ０を、右上方向に角度に持たせておき、上述した図７の（ｂ）と同一条件（ロールモールド３の回転速度に同期して一定速度で電子ビーム１をマスク２上の開口２０を左から右方向に走査した場合には、当該図７の（ｃ）に示すように、ロールモールド３上に平行なパターンが露光される。以下詳細に説明する。
【０１７９】
マスク２の開口２０の列をロールモールド３の回転軸と平行から傾けると露光点のずれは変化し、図７の（ｃ）に示す、ある角θoで配置することにより任意の傾きθの配列の露光が可能となる。
【０１８０】
詳細に説明すれば、図７の（ａ）に示すように、
・ビーム走査の（鋸歯状波の）周波数F
・ビーム走査の振幅L(cm)
・ビーム走査の速度 Vs=LF
・ロールの回転数 N(rpm)
・ロールの半径 R(cm)
・ロール表面の回転速度 Vr=2pN/60
・更に、マスクパターン配列の傾き角 θo=Vr/Vs - θ=(2pN)/(60LF) - θ
とすれば、ロールモールド３上に露光されるパターン配列の傾きをθとすると、マスク２のパターンの配列の傾き角θ０は、下式（１）で表される。
【０１８１】
θ０＝Ｖ１／Ｖｓ−θ＝（２πＮ）／（６０ＬＦ）−θ ・・・・（式１）
また、具体例について計算すると例えば下記の表１に示すようになる。
【０１８２】
【表１】
【０１８３】
尚、電子ビーム１のサイズは、図７の（ｂ），（ｃ）では、マスク２上のパターンの開口２０の１つを覆うサイズとしたが、これに限られず、複数の開口２０を覆うサイズにしてもよい。複数の開口２０を覆う場合には、電子ビーム１の走査方向は図７の（ｃ）に示す、右上方向に角度θ０に必ずしもしなくてもよい。つまり、例えば図７の（ｃ）で横方向に電子ビーム１を走査しても全部のマスク２の開口２０の部分を照射できる場合には、電子ビーム１の走査方向を傾ける必要はない。
【０１８４】
図８は、本発明の説明図（その４）を示す。これは、マスク２のパターンの開口２０を２列（更に３列以上の複数列も可）に並べた例を示す。この図８の開口２０を２列に並べて同期して露光することにより、露光時間を半分にできる。更に、３列以上の複数列にしたときも、同様にこれら同期して複数列の開口２０を重複露光することにより、複数列分の１に露光時間を削減できる。
図８の（ａ）はマスク２のパターンの開口２０の２列を平行（ロールモールド３の軸に平行）に配置して同期露光する例を示し、図８の（ｂ）は開口２０の２列を角度θ傾けて同期露光する例を示す。
【０１８５】
図８の（ａ）の場合には、マスク２のパターンの開口２０の１列目と、２列目とが同じロールモールド３上の同一場所に露光するように、当該ロールモールド３の回転角度を検出して電子ビーム１をマスク２上を右から左方向に一定速度で走査しつつ同期露光を行うと、図示のように右下がりのパターンがロールモールド３の上に露光される。
【０１８６】
図８の（ｂ）の場合には、マスク２のパターンの開口２０の１列目、２列目とが角度θ０だけ右上方向に傾けて作製してあるため、同期露光した場合には、図示のように、マスク２の開口２０の１列目、２列目が図示のパターンのように露光されることとなる（図８の（ａ）のように、露光開始、露光終了の場所で露光されたパターンの列（開口２０によって露光されたパターンの列）が傾くことがない）。
【０１８７】
図９は、本発明の説明図（その５）を示す。この図９は、ロールモールド３の回転角度をエンコーダ１５で読み取り、この信号に同期して電子ビーム１の走査を開始し、ロールモールド３に塗布したレジスト上に露光する様子を模式的に示す。この際、mTs > Tr とすることにより、ロールモールド３の１回転ごとに露光点をずらすような露光（図９の（ｃ）のように複数回転で全体のパターンを露光、ここでは、６回転で全体のパターンを露光）することも可能である。
【０１８８】
図９の（ｂ）はロールモールド３の回転毎に同じ位置にマスク２上のパターンの開口２０を露光（同期露光）する様子を模式的に示し、図９の（ｃ）はロールモールド３の回転毎に所定ピッチＴＰだけ進ませた位置にマスク２上のパターンの開口２０を露光することを繰り返す様子（６回転毎に同じ場所を露光する様子）を模式的に示す。
【０１８９】
詳細に説明すれば、図９の（ａ）の上段に示すように定義すると、下段に示すように、ＴＳ（ビーム走査周期）、Ｔｒ（ロール周期）、Ｔｐ（パターンピッチ（図９の（ｃ）のＴｐ参照）を算出できる（図９の（ａ），（ｂ）中の符号の場所を参照）。
【０１９０】
以上のように、ロールモールド３の回転角度をエンコーダ１５で正確に検出し、回転角度に同期して電子ビーム１を走査することにより、図９の（ｂ）のようにマスク２上のパターンの開口２０を通過した電子ビーム１でロールモールド３上に塗布したレジスト上に露光したり、更に、回転毎にＴｐだけずらすことを繰り返す（図９の（ｃ）では６回転（Ｎ回転）繰り返すことにより図９の（ｃ）に示すように１／６（１／Ｎ）の回転方向の間隔でパターンを露光することが可能となる。
【０１９１】
次に、図１０のフローチャートに従い、既述した図７、図８、図９の露光手順を詳細に説明する。
【０１９２】
図１０は、本発明の動作説明フローチャート（図７、図８、図９）を示す。尚、図１のロールモールド３に図示のように回転方向に連続した帯状のパターンを露光するときの処理は、既述した図２を用いて詳細に説明したので、回転に同期して電子ビーム１を走査しつつマスク２上のパターンの開口２０を露光してロールモールド３上にパターンを形成（露光）するときの要部を当該１０のフローチャートをもとに既述した図７、図８、図９の処理を詳細に説明する。他の処理などは、図２のものと同一であるので説明を省略する。
【０１９３】
図１０において、Ｓ４１は、マスクパターンの角度とビーム走査角度を一致させる。これは、既述した図７から図９で、１列あるいは複数列のマスク２上のパターンを形成する開口２０の列の角度と、電子ビーム１で走査する角度とを一致させる。尚、電子ビーム１のサイズが大きくて横方向に走査したときに全部（あるいは複数）の開口２０を露光可能なときは当該電子ビーム１は一致させる必要はない。
【０１９４】
Ｓ４２は、ビーム走査開始の角度か判別する。これは、既述した図２のＳ８に続けて行う処理であって、当該図１０では、図７から図９で、エンコーダ１５で検出したロールモールド３の回転角度が、電子ビーム１を露光する角度になったか判別する。ＹＥＳの場合には。Ｓ４３に進む。ＮＯの場合には、Ｓ４２を繰り返し待機する。
【０１９５】
Ｓ４３は、ビームＯＮする。これは、Ｓ４２のＹＥＳで、電子ビーム１をマスク２のパターンの開口２０に照射開始する角度になったと判明したので、ビームブランカ３４１に電圧を印加して電子ビーム１を遮断していたものを当該印加を中止し、電子ビーム１によりマスク２の開口２０を走査照射し（ビームＯＮにして走査照射し）、透過した電子ビーム１をロールモールド３の所定の回転角度の場所に露光を開始する。
【０１９６】
Ｓ４４は、ビーム走査終了の角度か判別する。これは、Ｓ４３でビームＯＮして電子ビーム１をマスク２の開口２０に走査照射して透過した当該電子ビームをロールモールド３の塗布したレジスト上に露光開始すると共に連続して電子ビーム１を走査した後、当該ロールモールド３の回転角度が電子ビーム１の走査終了の角度か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ４５に進む。ＮＯの場合には、Ｓ４４を繰り返し待機する。
【０１９７】
Ｓ４５は、ビームＯＦＦにする。これは、Ｓ４３で、ビームＯＮし、電子ビーム１をロールモールド３の所定の角度の場所から露光開始すると共に電子ビーム１をマスク２の一定方向に連続移動させた後、Ｓ４３のＹＥＳで、ビームＯＦＦする電子ビームの回転角度に到達したので、ビームブランカ３４１に電圧を印加し、電子ビーム１がマスク２の開口２０を照射するのを遮断する。そして、Ｓ４２からＳ４５を繰り返す。
【０１９８】
以上のＳ４１からＳ４５により（必要に応じて繰り返すことにより）、図７から図９のロールモールド３の回転方向に図示のような断続のパターンを１回転について露光したり、露光に必要なだけ複数回について多重露光したり、更に、露光位置を回転毎に少しずつづらして複数回転で同じ場所を露光および更に必要な回数だけ繰り返したりすることにより、図７から図９に示す、ロールモールド３の回転方向に断続したパターンを露光することが可能となる。
【０１９９】
図１１は本発明の説明図（その６−１、マスク）を示し、図１２は本発明の説明図（その６−２、ロールモールド）を示す。これら図１１、図１２は、図１１のマスク２上のパターンの開口２０の４列（露光しようとするパターンを分割した部分パターン（分割パターン）の４列）を用い、これらをそれぞれの位置に露光（４回の分割露光）して合成した６角形状（亀形状）のパターン（図１２）を、ロールモールド３に塗布したレジスト上に露光する例を模式的に示す。この分割露光は、マスク２が透過型を採用するために、閉パターンの内部に他のパターンがある場合には形成不可（内部の他のパターンを保持するものがないので形成不可）であるので、当該パターンを作製可能なパターンに分割した分割パターン（部分パターン）をそれぞれの位置に分割露光して合成することにより、元のパターンを露光するときに特に便利である。
【０２００】
図１１において、ａは、ビーム１走査中の円筒表面（ロールモールド３の円筒表面）の回転量であって、例えば図１１の４列の分割パターンのうちの、例えば１列目の分割パターンの左から右方向に電子ビーム１で一定速度で走査したときに、当該ロールモールド３の円筒表面の回転量である。ここでは、１つのパターン（６角形状のパターン）を図示のように、４つの分割パターンに分割してそれぞれの位置に露光して合成することで、１つのパターンをロールモールド３に塗布したレジスト上に露光している。以下処理方法を詳細に説明する。
【０２０１】
（１）ロールモールド３の１回転目：図１１の第１列目の分割パターンに、電子ビーム１を左から右方向に一定速度で走査しつつ照射することを繰り返す（この際、１走査毎にロールモールド３はａだけ回転する）と、当該第１列目の分割パターンを透過した電子ビーム１がロールモールド３に塗布したレジスト上に、図１２の”１”に示すように、分割パターンがａの回転量毎にロールモールド３に、１回転に渡って繰り返し露光される。尚、図１２の”１”・・・などに示す露光された分割パターンは、説明を簡単にするために水平方向に表示する。もし露光された分割パターンを完全に水平方向にするには、図１１の第１列目の分割パターンを上方向に傾けて作製（図１１のａに相当した分だけ、図７の（ｃ）のθ０傾けて作製）し、電子ビーム１で走査して露光したときに図１２の”１”で水平となるようにすればよい。以下説明を簡単にするために、水平方向になるとして説明する。
（２）ロールモールド３の２回転目：（１）と同様に、図１１の第２列目の分割パターンに、電子ビーム１を左から右方向に一定速度で走査しつつ照射することを繰り返す（この際、１走査毎にロールモールド３はａだけ回転する）と、当該第２列目の分割パターンを透過した電子ビーム１がロールモールド３に塗布したレジスト上に、図１２の”２”に示すように、第２列目の分割パターンが追加露光され、１回転に渡って繰り返し露光される。
【０２０２】
（３）同様に、ロールモールド３の３回転目、４回転目：（２）と同様に、図１１の第３列目、第４列目の分割パターンに、電子ビーム１を左から右方向に一定速度で走査しつつ照射することを繰り返す（この際、１走査毎にロールモールド３はａだけ回転する）と、当該第３列目、第４列目の分割パターンを透過した電子ビーム１がロールモールド３に塗布したレジスト上に、図１２の”３”、”４”に示すように、第３列目、第４列目の分割パターンが順次追加露光され、１回転に渡って繰り返し露光される。
【０２０３】
以上によって、１周分の分割パターン（図１１の第１列目から第４列目の分割パターン）の露光により、１つのパターンの露光が完成したこととなる。
【０２０４】
（４） そして、同様に、２周目、３周目・・・・と、必要な露光量が得られるまで繰り返すことにより、図１２の”Ｎ”のパターンが露光されることとなる。
【０２０５】
（５）尚、図１２の”１”、”２”、”３”、”４”・・・・は、第１列目の分割パターン、第２列の分割パターン、第３列の分割パターン、第４列の分割パターン・・・という順番に最初の露光を遅れて露光したために各先頭の部分に次の分割パターンが露光されていないが、これは、各列の分割パターンを先頭から露光開始するように露光開始角度を制御、あるいは図１１のマスク２上の分割パターンの第１列目から第４列目を逆にして第４列目、第３列目、第２列目、第１列目の順番に作製して上から順番に露光開始するようにすればよい。
【０２０６】
図１３は、本発明のＳＲＭ回転角同期露光方法の説明図を示す。ここで、エンコーダ１５、鏡筒３１は、既述した図３などと同一であるので説明を省略する。
【０２０７】
次に、回転角に同期して電子ビームをロールモールド３に塗布したレジスト上に露光する方法を、以下詳細に説明する。
【０２０８】
（１）エンコーダ１５は図３に示すようにロールモールド３に連結され、当該ロールモールド３は一定速度で連続回転されているので、回転角度を正確に検出することができる。エンコーダ１５は、原点リセット信号をカウンタ１５１に送出して当該カウンタ１５１を１回転の原点毎にリセットしてカウントを再スタートさせ、エンコーダ１５から送出されるパルスをカウントする。カウンタ１５１として、公知のbinary rate multiplierを用いることで、当該パルスの整数倍だけでなく、更に当該パルスの小数点周期の検出（設定）も可能である（公知技術）。
【０２０９】
（２）カウンタ１５１には、図１のＰＣ５１が例えば下記をセットする。
【０２１０】
・周期：Ｎｏ，
・ビームＯＮ時間：Ｎｂ
ここで、周期Ｎｏは、露光パターン周期θｐ、エンコーダ回転角Δθとするとき、Ｎｏ＝θｐ／Δθとして算出する。
【０２１１】
（３）カウンタ１５１が、（２）でセットされた周期Ｎｏとなったときに、ブランキング信号をBeam Blinking Generator１５２に出力し、Blanker Amp１５３で増幅して鏡筒３１のブランカ３４１に所定の電圧を印加あるいは電圧を遮断（０Ｖ）し、電子ビーム１をビームＯＮ時間Ｎｂで指定された時間だけ当該電子ビームを透過させて、マスク２のパターンの開口２０を照射する。この際、同時に、カウンタ１５１は、スキャン信号をScan Generator１５４に出力し、Def Amp１５５で増幅して鏡筒３１の偏向コイル（偏向板）３６にスキャン電流／電圧を印加し、電子ビーム１をマスク２のパターンの開口２０上を走査し、開口２０を透過した電子ビーム１でロールモールド３に塗布したレジストに露光する。そして、これらを繰り返すことにより、マスク２上のパターンの開口２０を透過した電子ビームを、ロールモールド３に塗布したレジスト上に繰り返し露光することが可能となる。
【０２１２】
（３）ここで、エンコーダ１５、マスク２などとの関係を詳細に説明すると、
（３−１）第１に、マスク２上を走査する電子ビーム１は、等速回転するエンコーダ１５の出力に同期させた鋸波状波形（スキャン波形）を偏向コイル（偏向板）３６に供給して偏向させることにより、ロールモールド３の回転角度と、電子ビーム１によるマスク２上のパターンの開口２０の走査とを精密に同期化する。この同期化により、エンコーダ１５から出力されるパルスの整数倍だけではなく、等速回転するロールモールド３のパルス間を分割した角度位置を精密に検出して同期化することが可能となる。例えば、公知のＳＩＧＮＵＭ角度位置決めエンコーダでは、図１３の（Ａ）で示すエントリのＳｉ−ＦＮ−０４１７−Ｂ１に、６７００万点／１回転（２の２６乗相当）の測定が可能である（”ロータリエンコーダ用誤差測定回路の高度化”、電子情報通信学会技術研究報告. ICD, 集積回路 105(444), 15-20, 2005-11-23 電子情報通信学会を参照）。
【０２１３】
（３−２）次に、第２に、同時に、ロールモールド３の回転ずれ、軸方向の位置を精密にリアルタイムに検出（光干渉計などで検出）し、検出結果をもとマスク２を搭載したマスクステージ１１のロール軸に対する傾き、軸方向のずれをリアルタイムに補正し、ロールモールド３とマスク２との傾きおよび軸方向のずれを精密に所定範囲内にリアルタイムに保持するように調整する。
【０２１４】
以上によって、マスク２、ロールモールド３、電子ビーム１の位置や角度の関係の同期化を図ることにより、マスク２のパターンの開口２０の列を、所望のロールモールド３に塗布したレジスト上に精密に露光（多重露光、分割露光）することが可能となる。
【０２１５】
図１４は、ＳＩＧＮＵＭエンコーダーデータシート（ＦＡＮＵＣシリアル）例を示す。これは、既述した図３などのエンコーダ１５の例を示し、図１４の（Ａ）のエントリのインタフェースでは、上記したように、等速回転（例えば最高１５０回転／分の等速回転）させたエンコーダ１５では、角度分解能として６７００万点／１回転が可能である。これを、例えば１００ｍｍ直径のロールモールド３に塗布したレジスト上にパターンを露光するときに使用すれば、レジスト上での分解能は、２ｒπ／６７００万＝１００×３．１４／６７００万＝４．６８ｎｍとなる。したがって、現状の上記エンコーダ１５を用いて５ｎｍ程度のパターンを露光（多重露光、分割露光）することが可能となる。更に、角度分解能の向上した改良型などを用いれば、更に数ｎｍ程度の精度で露光も可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１６】
【図１】本発明の原理構造図である。
【図２】本発明の動作説明フローチャートである。
【図３】本発明の１実施例構造図（その１）である。
【図４】本発明の動作説明フローチャート（その１、図３）である。
【図５】本発明の他の実施例構造図（その２）である。
【図６】本発明の動作説明フローチャート（その２、図５）である。
【図７】本発明の説明図（その３）である。
【図８】本発明の説明図（その４）である。
【図９】本発明の説明図（その５）である。
【図１０】本発明の動作説明フローチャート（図７、図８、図９）である。
【図１１】本発明の説明図（その６−１、マスク）である。
【図１２】本発明の説明図（その６−２、ロールモールド）である。
【図１３】本発明のＳＲＭ回転角同期露光方法の説明図である。
【図１４】ＳＩＧＮＵＭエンコーダーデータシート（ＦＡＮＵＣシリアル）例である。
【符号の説明】
【０２１７】
１：電子ビーム
１０：試料室
１１：マスクステージ
１１１：マスクステージ電源
１１２：マスクステージモータ
１２：ロールステージ
１２１：直動ステージ
１３：直動用モータ
１４：ロール回転モータ
１５：エンコーダ
２：マスク（ステンシルマスク）
２０：開口
３：ロールモールド
３１：鏡筒
３２：電子源
３３：集束レンズ
３４：ビームブランキングＤ年限
３４１：ビームブランカ
３５：ビーム走査電源
３６：偏向コイル（偏向板）
３７：対物レンズ
４：連続パターン
５１：ＰＣ（パソコン）
５２：交換手段
５３：安定化手段
５４：ロール制御手段
５５：マスク制御手段
５６：ビーム制御手段
５７：モールドＤＢ
５８：マスクＤＢ
５９：露光ＤＢ
６０：ログＤＢ
６１：表示装置
６２：入力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒あるいは円柱状の回転体の表面に所望の凹凸のパターンを有するロールモールドを作製するロールモールド製作装置およびロールモールド作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、円筒あるいは円柱状の押し型を回転して転写するのに使う、ロールモールドの表面にパターンを直接機械加工するのが標準的方法である。パターンが微細になり１０μｍ程度になると機械加工が困難になるためレーザー加工やフォトリソグラフィー加工が用いられる。
【０００３】
また、ロールモールドにマスクを近接して位置づけた状態で当該マスク上のパターンを透過した電子線で露光することをステップ状に繰り返し露光する技術がある（特許文献１）。
【特許文献１】特開平２００９−２７４３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、１μｍ以下の微細パターンの加工には電子ビーム描画技術が必要になるが、それは以下の理由により実際には実用されてはいない。
【０００５】
（１）従来の電子ビーム描画装置ではスループットが低い（描画に長時間かかる）
（２）装置が高価であり、生産コストが過大となる。
【０００６】
ここで、スループットが低い理由は、使用する電子ビームのサイズが加工すべきパターンの微細さの程度に小さく、広い面積を描画するには膨大な時間を要することにある。また、フォトマスクのパターン描画に使用されている電子ビーム描画装置は高価であるが、比較的スループットが高いとされている。しかし、必要なフォトマスクの描画面積はたかだか２２５ｃｍ平方に過ぎない。ロールモールドは直径１０ｃｍ、長さ１００ｃｍの場合には、３，１４０ｃｍ平方になり、これでもフォトマスクの１４倍であって、満足できるスループットは得られないという問題が発生した。
【０００７】
また、特許文献１の技術で、ロールモールドに近接させたマスク上のパターンを電子線で露光することをステップ状に繰り返したのでは、やはりスループットが低いと共に連続、断続した長いパターンなどを描画することが困難であるなどの問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するため、前もって所望のパターンを開口配列として加工したマスク（例えばステンシルマスク）を用意し、これを電子線露光用レジストを塗布したロールモールドの表面に近接して配置し、ロールモールドを連続回転させながらマスクの表面に電子ビームを照射し、マスクを透過した電子ビームによりレジストを露光した後、これを現像、エッチング等の処理によってロールモールド表面にパターンを形成することにより、（１）照射する電子ビームのサイズが成形されるパターンの微細さを決めることなく、パターンの微細さはマスクに加工された開口のサイズによることとなり、（２）したがって照射ビームの形状は大きくかつ大電流化が可能となり、（３）これにより高スループットを実現し、かつ（４）電子ビームの制御は従来の電子描画装置に比較しきわめて簡単であり低コストを実現することを目的とする。
【０００９】
本発明は、そのために、円筒あるいは円柱状の回転体の表面に所望の凹凸のパターンを有するロールモールドを作製するロールモールド製作装置において、レジストを表面に塗布した円筒あるいは円柱状の回転体であるロールモールドを、ロールモールドの回転対称軸の周りに回転可能に保持するロールステージと、電子ビームが透過する１つあるいは複数の開口パターンを有するマスクと、マスクをロールモールドの表面に近接して配置して保持するマスクステージと、電子ビームを発生してマスクを通してロールモールドに照射する電子源と、ロールモールドを一定速度で連続回転させながら電子源から電子ビームをマスクに照射し、マスクを透過した電子ビームをロールモールドのレジストを塗布した円筒あるいは円柱状の表面に照射してロールモールド表面に回転方向に連続あるいは断続したパターンを作製する手段とを備える。
【００１０】
この際、電子源から放射された電子ビームを、マスクに照射したり、遮断したりする電子ビームスイッチを設け、断続したパターンを作製するようにしている。
【００１１】
また、電子源から放出された電子ビームを、マスク上の所定領域を走査する偏向手段を設けるようにしている。
【００１２】
また、ロールステージは、回転可能に保持するロールモールドの回転対象軸の方向に移動可能にするようにしている。
【００１３】
また、マスクステージは、マスクをロールモールドの表面に近接して配置した状態で、マスクをロールモールドの面に並行にＸ方向およびＹ方向に移動可能にするようにしている。
【００１４】
また、ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、エンコーダから読み取った角度に同期して、電子ビームをマスクに照射を開始あるいは停止し、回転方向に断続パターンを作製するようにしている。
【００１５】
また、ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、エンコーダから読み取った角度に同期して、マスクステージを移動し、回転方向から直角方向に移動したパターンを作製するようにしている。
【００１６】
また、ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、エンコーダから読み取った角度に同期して、マスクステージの移動および電子ビームの照射を開始あるいは停止し、不連続パターンを作製するようにしている。
【００１７】
また、マスクあるいはマスク上のパターンをロールモールドの回転対称軸方向に対して所定角度θだけ傾けると共に傾けた角度方向に電子ビームの走査方向を一致させた状態で、ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、エンコーダから読み取った角度に同期して、電子ビームをマスクに照射して不連続パターンを作製するようにしている。
【００１８】
また、マスクは、電子ビームが透過する開口を、ロールモールドの回転方向に複数列設けると共に、ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、エンコーダから読み取った角度に同期して、電子ビームをマスクに照射して多重露光あるいは分割露光するようにしている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、前もって所望のパターンを開口配列として加工したマスクを用意し、これをレジスト塗布したロールモールドの表面に近接して配置し、ロールモールドを連続回転させながらマスクの表面に電子ビームを一様に照射し、マスクを透過した電子ビームによりレジストを露光してパターンを形成することにより、（１）照射する電子ビームのサイズが成形されるパターンの微細さを決めることなく、パターンの微細さはマスクに加工された開口のサイズによることとなり、したがって照射ビームの形状は大きくかつ大電流化が可能となり、（２）これにより高スループットを実現し、かつ（３）電子ビームの制御は従来の電子描画装置に比較しきわめて簡単であり低コストを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、（１）照射する電子ビームのサイズが成形されるパターンの微細さを決めることなく、パターンの微細さはマスクに加工された開口のサイズによることとなり、したがって照射ビームの形状は大きくかつ大電流化が可能となり、（２）これにより高スループットを実現し、かつ（３）電子ビームの制御は従来の電子描画装置に比較しきわめて簡単であり低コストを実現した。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の１実施例構造図を示す。
【００２２】
図１の（ａ）は要部構造図を示し、図１の（ｂ）は電子ビーム１がステンシルマスク２の開口２０を通過してロールモールド３上のレジストを塗布した面に露光する様子を模式的に示し、図１の（ｃ）は図１の（ａ）の機構を制御するパソコン５１の構成を示す。
【００２３】
図１において、電子ビーム１は、図示外（後述する図３参照）の電子源で発生されて集束された電子ビームであって、マスク（ステンシルマスク）２の開口２０を照射し、当該開口２０を透過した電子ビームをロールモールド３の表面に塗布したレジストに露光してパターンを作製するためのものである。電子ビーム１の大きさは、マスク２の開口２０よりも大きいものであって、当該マスク２の開口２０を一度に全部照射できるときは一度に照射し、図示の一度に全部の開口２０を照射できないときは当該開口２０の列の方向に電子ビーム１を走査して全ての開口２０を照射する。これにより、マスク２の開口２０のパターンが連続回転するロールモールド３の表面に塗布したレジストに露光、例えば図示のように回転方向に帯状に露光されることとなる。尚、電子ビーム１を遮断することで、断続したパターンを露光することが可能となる（後述する図３で詳細に説明する）。
【００２４】
ステンシルマスク２は、開口２０を有する透過型のマスク、例えばステンシルマスクであって、ロールモールド３の回転方向と直角方向に１列あるいは複数列に開口２０を設けたものである。開口２０の寸法は、数μｍから数ｎｍの任意の寸法を持つものであって、例えば電子ビーム露光により予め作製する。
【００２５】
ロールモールド３は、円筒あるいは円柱状のモールドであって、表面にレジストを予め塗布してマスク２の開口２０を透過した電子ビーム１によって露光して凹凸のパターンを作製する対象のロールモールドである。ロールモールド３は、回転対称に作製し、表面にレジストを塗布し、一定速度で連続回転させると共に、温度などを一定に保持する。図示のロールモールド３は、マスク２の開口２０を透過した電子ビーム１が当該ロールモールド３の表面に塗布したレジストを露光し、図示の回転方向に帯状のパターンを形成する。尚、後述する図３のビームブランカ３４１によって電子ビーム１を断続することで、断続した帯状のパターンを形成できる。
【００２６】
連続パターン４は、マスク２の開口２０を通過した電子ビーム１でロールモールド３上に塗布したレジストを露光したときの回転方向に帯状の連続したパターンである。尚、後述する図３のビームブランカ３４１によって電子ビーム１を断続することで、断続した帯状のパターンを形成できる。
【００２７】
ＰＣ（パソコン）５１は、プログラムに従い各種制御を行う処理装置の例であって、ここでは、交換手段５２、安定化手段５３、ロール制御手段５４、マスク制御手段５５、ビーム制御手段５６、モールドＤＢ５７、マスクＤＢ５８、露光ＤＢ５９、ログＤＢ６０、表示装置６１、および入力装置６２などから構成されるものである。
【００２８】
交換手段５２は、ステンシルマスク２、ロールモールド３などを交換する制御を行うものである（図２のフローチャートおよびその説明を参照）。
【００２９】
安定化手段５３は、ロールモールド３を連続回転させ、回転速度、温度などの安定化を図るものである（図２のフローチャートおよびその説明を参照）。
【００３０】
ロール制御手段５４は、ロールモールド３を一定速度で連続回転させるように安定化するものである。ロールモールド３の回転角度は、当該ロールモールド３に連結（直結）した高精度のエンコーダにより、一定速度で連続回転するときの回転角度を高精度（例えばロールモールド３の表面上で数ｎｍ程度の高精度（末尾に記述する）に検出するようにしている。
【００３１】
マスク制御手段５５は、マスク（ステンシルマスク）２をロールモールド３に近接した状態でＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に移動させたりなどするものである。
【００３２】
ビーム制御手段５６は、電子ビーム１をマスク２に照射したり、ビームブランカ３４１に電圧を印加して遮断したりし、マスク２の開口２０を透過した電子ビーム１をロールモールド３の表面に塗布したレジストに露光させて連続したパターンや、断続したパターンを露光したりなどするものである（図２から図１３参照）。
【００３３】
モールドＤＢ５７は、ロールモールド３に電子ビーム１を露光するときに必要な情報を登録したものであって、例えば下記の情報を登録したものである。
【００３４】
・モールド材料：
・モールド形状：
・レジスト条件：レジスト種類、膜厚、電子線感度など
・その他：
マスクＤＢ５８は、マスク２の開口２０を通過した電子ビーム１をロールモールド３に照射して露光するときに必要な情報を登録したものであって、例えば下記の情報を登録したものである。
【００３５】
・パターンデータ：ＣＡＤデータなど
・形状データ：
・走査条件：
・その他：
露光ＤＢ５９は、マスク２の開口２０を透過した電子ビーム１でロールモールド３に塗布したレジスト上に露光するときの情報を登録したものであって、例えば下記の情報を登録したものである。
【００３６】
・レジスト条件：
・レジスト感度：
・塗布条件：
・塗布方式：
・レジスト膜厚：
・ベーク条件：
・塗布日時：
・現像条件：
・現像方式：
・ベーク条件：
・現像日時：
・ビーム条件：
・電流量（電子ビーム１の電流量）：
・ビーム走査方法：
・ビーム照射時間：
・ブランキング条件：
・ステージ条件：
・回転ステージ：
・回転数：
・直動ステージ：
・Ｘ軸：
・Ｙ軸：
・Ｚ軸：
・レーザ干渉計測定位置：
・マスクステージ：
・回転補正ステージ：
・位置決めステージ：
・Ｘ軸：
・Ｙ軸：
・Ｚ軸：
・真空条件：
・事前準備条件：
・その他：
ログＤＢ６０は、マスク２、ロールモールド３をセットし、ロールモールド３を連続回転させて一定連続回転、一定温度などに安定化し、マスク２の開口２０を透過した電子ビーム１をロールモールド３の表面の塗布したレジストに露光したときの各状態の情報、更に、現像したときの情報などのログを登録して管理するものである。
【００３７】
表示装置６１は、ロールモールド３にマスク２の開口２０を透過した電子ビーム１を照射して露光するときの情報を表示したり、表示させたメニュー上から操作指示などを入力したりなどするものであって、液晶表示装置などである。
【００３８】
入力装置６２は、各種情報を入力するものであって、例えばマスク、キーボード、タッチパネルなどである。
【００３９】
次に、図２のフローチャートの順番に従い、図１の構造の動作を詳細に説明する。
【００４０】
図２は、本発明の動作説明フローチャートを示す。
【００４１】
図２において、ステップＳ１（以下「Ｓ１」という）は、ステンシルマスクをセットする。これは、図１に示すように、ステンシルマスク２を図示外のマスクステージ１１（図２参照）にセットする。詳細な手順を説明すれば、下記の通りである。
【００４２】
１．手動交換作業の場合：
（１）図１の装置を収納する図示外の試料室１０（図３参照）を大気開放作業を行う。例えば乾燥空気（あるいは窒素）をリーク弁を開放して導入して大気圧にする。
【００４３】
（２）マスク２を図示外のマスクステージ１１（図３参照）に固定する。
【００４４】
（３）マスク２の位置決めを行う。ここでマスク２の位置決めは、下記の項目について少なくとも行う。
【００４５】
・パターン回転角度：
・水平度：
・回転軸平行度：
・その他：
ここで、パターン回転角度はマスク２上に作成されたパターンの列方向の回転角度を、ロールモールド３の回転軸方向に対して指定された回転角度（例えば０°、１０°など）に設定（調整）する。水平度はマスク上のパターンと、ロールモールド３の表面との水平度を所定範囲内に設定（調整）する。回転軸平行度はマスク２上のパターンと、ロールモールド３の回転軸との平行度を所定範囲内に設定（調整）する。
【００４６】
（４）真空排気作業を行う。これは、図１の装置の収納された図示外の試料室１０（図３参照）を図示外の真空排気装置で真空排気する。
【００４７】
（５）マスク２の温度制御を開始する。これは、（４）で真空排気した後、図１のマスク２を搭載したマスクステージ１１（図３）を所定温度範囲に保持するように温度制御を行い、マスク、マスクステージを一定温度に保持するように温度制御を行う
（６）マスク２の交換作業を終了する。
【００４８】
２．自動交換作業の場合：
（１）マスク交換台にセットする。これは、図１のマスク２を図示外の交換台にセットする。
【００４９】
（２）（１）で交換台にセットされたマスクをマスクホルダに固定する。
【００５０】
（３）マスク事前洗浄・除電処理等を実施する（大気側）。これは、（２）でマスクホルダに固定されたマスク２を、大気圧（あるいは減圧中）で紫外線などを照射して当該マスク２の表面、開口２０の部分などの汚れを除去する。
【００５１】
（４）マスク交換室を開放する。
【００５２】
（５）マスク交換室に搬送する。
【００５３】
（６）マスク交換室を真空排気する。これら（４）から（６）は、（１）から（３）で大気中で汚れなどを除去した後、マスクホルダに固定されたマスク２を、マスク交換室を開放して搬送し、閉めた後に真空排気する。
【００５４】
（７）マスク洗浄・除電処理等を実施する（真空内）。これは、（６）で真空排気された後のマスクホルダに固定されたマスク２を、真空中（あるいは減圧中）に紫外線や電子線などを照射して当該マスク２の表面、開口２０の部分の汚れを除去する。
【００５５】
（８）マスクステージに搬送する。
【００５６】
（９）マスクをステージに固定する。これら（８）、（９）は、（７）でマスク交換室内でマスクホルダに固定したマスク２の汚れを除去した後、試料室１０との間の弁を開いてマスクホルダに固定したマスク２を、図１の図示外の試料室１０内のマスクステージ１１（図２参照）に搬送して固定し、図１のマスク２の状態にする。
【００５７】
（１０）マスクの位置決めを行う。ここでマスクの位置きめは、上述した１の（３）に記載した下記の項目について少なくとも行う。
【００５８】
・パターン回転角度：
・水平度：
・回転軸平行度：
・その他：
（１１）マスクの温度制御を開始する。これは、（１０）の後、図１のマスク２を搭載したマスクステージ１１（図３）を所定温度範囲に保持するように温度制御を行い、マスク、マスクステージを一定温度に保持するように温度制御を行う
（１２）マスクの交換作業を終了する。
【００５９】
Ｓ２は、レジスト付ロールモールドをセットする。これは、図１に示すように、予めレジストの塗布したロールモールド３を、図示外のロールステージ１２（図４参照）にセットする。詳細な手順を説明すれば、下記の通りである。
【００６０】
１．手動交換作業の場合：
（１）図１の装置を収納する図示外の試料室１０（図３参照）を大気開放作業を行う。例えば乾燥空気（あるいは窒素）をリーク弁を開放して導入して大気圧にする。
【００６１】
（２）ロールモールド３を図示外のロールステージ１２（図３参照）に固定する。
【００６２】
（３）ロールモールド３の位置決めを調整を行う。ここでロールモールド３の位置決め調整は、下記の項目について少なくとも行う。
【００６３】
・回転時の真円度：「
・直動軸の振れ量：
・直動軸の平行度：
・その他：
ここで、回転時の真円度は、ロールモールド３を回転対称軸で回転させたときの真円度が所定範囲に設定（調整）する（真円度が所定範囲内にないと、ロールモールド３の表面のレジスト面と、マスク２との間の距離が許容範囲外となり、マスク２上のパターンの露光に悪影響を与える）。直動軸の振れ量、直動軸の平行度は、ロールモールド３を固定したロールステージ１２をＸ方向、Ｙ方向に移動（Ｘ方向用、Ｙ方向用の直動用モータ１３（図３）で移動）したときの振れ量、平行度が所定範囲内になるように設定（調整）する。尚、移動量などは、図示外のレーザ干渉計で精密に測定する。
【００６４】
（４）真空排気作業を行う。これは、図１の装置の収納された図示外の試料室１０（図３参照）を図示外の真空排気装置で真空排気する。
【００６５】
（５）ロールモールド３の温度制御を開始する。これは、（４）で真空排気した後、図１のロールモールド３を搭載したロールステージ１２（図３）などを所定温度範囲に保持するように温度制御を行う。
【００６６】
（６）ロールモールド３の交換作業を終了する。
【００６７】
２．自動交換作業の場合：
（１）レジスト付ロールモールド３を図示外の交換台にセットする。
【００６８】
（２）（１）で交換台にセットされたロールモールド３を図示外のチャッキングホルダに固定する。
【００６９】
（３）ロールモールド３の事前洗浄・除電処理等を実施する（大気側）。これは、（２）でチャッキングホルダに固定されたロールモールド３を、大気圧（あるいは減圧中）で紫外線などを照射して当該ロールモールド３の表面などの汚れを除去する。
【００７０】
（４）ロールモールド交換室を開放する。
【００７１】
（５）ロールモールド交換室に搬送する。
【００７２】
（６）ロールモールド交換室を真空排気する。これら（４）から（６）は、（１）から（３）で大気中で汚れなどを除去した後、チャッキングホルダに固定されたロールモールド３を、ロールモールド交換室を開放して搬送し、閉めた後に真空排気する。
【００７３】
（７）ロールモールド洗浄・除電処理等を実施する（真空内）。これは、（６）で真空排気された後のチャッキングホルダに固定されたロールモールド３を、真空中（あるいは減圧中）に紫外線などを照射して当該ロールモールド３の表面などの汚れを除去する。
【００７４】
（８）ロールステージに搬送する。
【００７５】
（９）ロールモールド３をロールステージに固定する。これら（８）、（９）は、（７）でロールモールド交換室内でチャッキングホルダに固定したロールモールド３の汚れを除去した後、試料室１０との間の弁を開いてチャッキングホルダに固定したロールモールド３を、図１の図示外の試料室１０内のロールステージ１２（図３参照）に搬送して固定し、図１と同様の状態にする。
【００７６】
（１０）ロールモールド３の位置決めを行う。ここでロールモールド３の位置きめは、上述した１の（３）に記載した下記の項目について少なくとも行う。
【００７７】
・回転時の真円度：「
・直動軸の振れ量：
・直動軸の平行度：
・その他：
（１１）ロールモールド３の温度制御を開始する。これは、（１０）の後、図１のロールモールド３を搭載したロールステージ１２（図３）を所定温度範囲に保持するように温度制御を行い、ロールモールド３、ロールステージを一定温度に保持するように温度制御を行う
（１２）ロールモールド３の交換作業を終了する。
【００７８】
Ｓ３は、露光事前準備：回転速度の安定化を行う。これは、露光事前準備のうちの「回転速度の安定化」、即ち、マスク２をロールモールド３に近接して配置、かつロールモールド３を一定速度で回転させた状態で、電子ビームをマスク２の開口２０に照射して透過した電子ビームでレジストを塗布したロールモールド３の表面に露光する際に、当該回転速度の安定化に必要な事前準備として、ここでは、下記の項目について少なくとも行う。
【００７９】
（１）温度センサ・振動センサ・エンコーダ・レーザー干渉計等を初期化する。これは、図１の装置で、露光を開始する前に、温度、振動、ロールモールド３の回転角度、マスクステージ１１、ロールステージ１２の移動量を精密測定するレーザー干渉計などを全て初期化などを行う。例えば初期設定値あるいは予め設定した値に設定したり、ホームポジションや所定基準点などをもとに校正したりなどを行う。
【００８０】
（２）ステージの温度測定を開始し、所定範囲内で一定に保持されているか確認する。
【００８１】
（３）ステージの振動測定を開始し、ステージ（マスクステージ１１、ロールステージ１２など（図３参照）の振動が所定範囲内かチェックする。
【００８２】
（４）真円度及び直動軸の振れ量の測定を開始し、ロールモールド３を回転させたときの真円度、ロールモールド３やマスク２を移動させたときの振れ量、平行度などをチェックして所定範囲内かチェックする。
【００８３】
（５）モータの回転を開始し、所定の一定速度内に収まっているかチェックする。
【００８４】
（６）「回転速度の安定化」作業を終了する。
【００８５】
Ｓ４は、露光事前準備：真空環境の改善を行う。これは、露光事前準備のうちの「真空環境の改善」、即ち、マスク２をロールモールド３に近接して配置、かつロールモールド３を一定速度で回転させた状態で、電子ビームをマスク２の開口２０に照射して透過した電子ビームでレジストを塗布したロールモールド３の表面に露光する際に、当該真空環境の改善に必要な事前準備として、ここでは、下記の項目について少なくとも行う。
【００８６】
（１）真空排気を開始する。
【００８７】
（２）真空度の測定（初期状態）を行う。
【００８８】
（３）コンタミ防止処理を開始する。コンタミ防止処理としては、例えば
（３−１）残留ガス分析を実施（Q-Mass）し、許容範囲の残留ガスかチェックする。
【００８９】
（３−２）コンタミ除去用ガス（酸素・オゾン等）のマスフローメータによる導入及び真空度の調整する。
【００９０】
（３−３）プラズマ洗浄、ＤＵＶ洗浄、エキシマレーザー励起洗浄等を開始する。これら（３−２）、（３−３）でロールモールド３、マスク２、およびホルダなどの汚染物質を除去する。
【００９１】
（３−４）残留ガス分析を実施（Q-Mass）する。（３−１）から（３−３）の作業後に、残留ガス分析して許容範囲内かチェックなどする。
【００９２】
（４）コンタミ防止処理を終了する。
【００９３】
（５）残留ガス分析を確認（Q-Mass）する。
【００９４】
（６）「真空環境の改善」作業を終了する。
【００９５】
Ｓ５は、露光事前準備：温度の安定化を行う。これは、露光事前準備のうちの「温度の安定化」、即ち、マスク２をロールモールド３に近接して配置、かつロールモールド３を一定速度で回転させた状態で、電子ビームをマスク２の開口２０に照射して透過した電子ビームでレジストを塗布したロールモールド３の表面に露光する際に、当該温度の安定化に必要な事前準備として、ここでは、下記の項目について少なくとも行う。
【００９６】
（１）温度センサ及び振動センサのデータ収集を開始する。
【００９７】
（２）測定結果のリアルタイム解析を開始する。
【００９８】
（３）結果データの表示および蓄積データとの比較を行う。これは、（１）、（２）で温度センタ、振動センサでリアルタイムに収集したロールモールド３（ホルダ、ロールステージ１２））、マスク２（ホルダ、マスクステージ１１）などの温度、振動のデータをもとに電子ビーム露光するに必要な条件（所定温度範囲、所定振動範囲内など）を充足するか比較し、充足か否かを判定する。
【００９９】
（４）「温度の安定化」作業を終了する。
【０１００】
Ｓ６は、露光事前準備：マスクの姿勢制御を行う。これは、露光事前準備のうちの「マスクの姿勢制御」、即ち、マスク２をロールモールド３に近接して配置、かつロールモールド３を一定速度で回転させた状態で、電子ビームをマスク２の開口２０に照射して透過した電子ビームでレジストを塗布したロールモールド３の表面に露光する際に、当該マスクの姿勢制御に必要な事前準備として、ここでは、下記の項目について少なくとも行う。
【０１０１】
（１）マスクアライメントマークの検出及び回転角度の検出する。これは、マスク２に予めマーキングしてある複数のアライメントマークを検出し、マスク２の位置およびマスク２の回転角度を検出する。
【０１０２】
（２）マスクステージ１１の直動軸の移動方向とロールモールド３の取り付け角度の検出を行う。これは、マスクステージ１１（図３）の直動軸の移動方向に対するロールモールド３の取り付け角の検出を行なう。
【０１０３】
（３）回転角度を算出し、補正量を算出する。（２）で検出した、マスクステージ１１（図３）の直動軸の移動方向に対するロールモールド３の取り付け角を検出し、回転角度を算出し、マスクステージ１１に対する補正量を算出する。
【０１０４】
（４）マスクステージ１１による補正・調整を実施する。これにより、マスクステージ１１により、マスク２をロールモールド３に対して正しい位置、角度（回転角度）に補正・調整した位置、回転合わせを行うことが可能となる。
【０１０５】
（５）「マスクの姿勢制御」を終了する。
【０１０６】
Ｓ７は、露光事前準備：電子ビームの条件設定する。これは、露光事前準備のうちの「電子ビームの条件設定」、即ち、マスク２をロールモールド３に近接して配置、かつロールモールド３を一定速度で回転させた状態で、電子ビームをマスク２の開口２０に照射して透過した電子ビームでレジストを塗布したロールモールド３の表面に露光する際に、当該電子ビームの条件設定に必要な事前準備として、ここでは、下記の項目について少なくとも行う。
【０１０７】
（１）指示された加速電圧ファイルを選択する。これは、操作開始時に管理者が指定（あるいはデフォルトで指定）された電子ビームの加速電圧ファイルを選択する。
【０１０８】
（２）照射ビーム条件の調整を行う。
【０１０９】
（２−１）試料室１０（図３）内あるいは鏡筒３１（図３）内の任意の場所の電子ビーム１の軸上に、ファラディーカップを移動し、当該電子ビーム１の電流測定を開始する。
【０１１０】
（２−２）最大電流値になるように鏡筒３１の電子源３２、集束レンズ３３、対物レンズ、軸合わせコイルなどのビームアライメントを実施する。
【０１１１】
（２−３）アライメント終了後、所定の電流値（電子源３２のバイアス、集束レンズ３３、対物レンズの絞りの口径などを選択して所定の電流）を設定する。
【０１１２】
（２−４）電子ビームを遮断した後（図３のビームブランカ３４１に電圧を印加して電子ビームを遮断した後）、ファラディーカップを軸外に移動する。
【０１１３】
（２−５）照射ビーム条件の調整を終了する。
【０１１４】
（３）露光用ビーム電流の微調整を行う。
【０１１５】
（３−１）透過ビーム電流検出器の位置に移動する。これは、電子ビームを、偏向コイルで偏向し、透過ビーム電流検出器の位置に当該電子ビームが入射して検出できるようにする。
【０１１６】
（３−２）ステンシルマスク２の透過ビーム電流を測定する。
【０１１７】
（３−３）透過ビーム電流が最大になるように走査ビームアライメントを実施する。
【０１１８】
（３−４）露光ビーム電流を検出、露光感度を算出する。
【０１１９】
（３−５）電子ビームを遮断（ビームブランカ３４１に電圧を印加して遮断）し、露光用ビーム条件の微調整を終了する。
【０１２０】
（４）「電子ビームの条件設定」を終了する。
【０１２１】
Ｓ８は、露光位置座標に移動する。
【０１２２】
Ｓ９は、露光位置か判別する。これらＳ８、Ｓ９は、Ｓ１とＳ２でマスク２およびロールモールド３をそれぞれのマスクステージ１１、ロールステージ１２にセットし、Ｓ３からＳ７で事前準備（回転速度の安定化、真空環境の改善、温度の安定化、マスクの姿勢制御、電子ビームの条件設定）を終了したので、これから電子ビーム１による露光を開始するために、露光位置座標に移動する作業として、ここでは、下記の項目について少なくとも行う。
【０１２３】
（１）電子ビームを遮断して、指示された露光位置に移動動作を開始する。これは、図３のビームブランカ３４１に電圧を印加して電子ビーム１を遮断し、指示された露光位置に、ロールモールド３（ロールステージ１２）、マスク２（マスクステージ１１）の移動動作を開始する。
【０１２４】
（２）ステージ移動が停止後、位置座標及び振動状態を確認する。これは、（１）で移動動作を開始したステージ（ロールステージ１２、マスクステージ１１）の移動が停止し、指定された位置座標に移動完了し、振動が所定範囲内に収まっているか判別する（尚、この状態では、既述したＳ３からＳ７の処理（作業）により、ロールモールド３は一定速度で安定的に回転、ロールモールド３、マスク２などは一定温度に保持などされている）。
【０１２５】
（３）「露光位置に移動」を終了する。
【０１２６】
以上の作業（処理）を終了し、露光位置に到達していると判明した場合には、Ｓ９のＹＥＳとなり、Ｓ１０に進む。一方、ＮＯの場合には、Ｓ８、Ｓ９を繰り返す。
【０１２７】
Ｓ１０は、露光開始する。これは、Ｓ９のＹＥＳで露光位置に到達しかつ振動が所定範囲内と判明したので、電子ビーム１の露光を開始する（図３のビームブランカ３４１に印加した電圧をＯＦＦにし、電子ビーム１がマスク２の開口２０を透過してロールモールド３の表面に塗布したレジストを露光開始する）、即ち下記の項目について少なくとも行う。
【０１２８】
（１）電気的なビームブランカ３４１を動作維持状態で、電子ビーム１をＯＮにする。
【０１２９】
（２）振動状態を確認する。
【０１３０】
（３）回転角度原点を検出し角度カウンターの計測を開始、又は回転エンコーダによる角度検出を開始する。
【０１３１】
（４）ロールモールド３の回転速度を確認する。
【０１３２】
（５）ロールモールド３の露光開始角度を検出、指示がない場合は任意位置で開始する。
【０１３３】
（６）電子ビーム走査と露光開始位置を同期させる。
【０１３４】
（７）ビームブランカ３４１を解除して、露光開始する。
【０１３５】
（８）所定の露光時間までビーム照射を実施する。
【０１３６】
Ｓ１１は、露光終了する。
【０１３７】
Ｓ１２は、露光継続か判別する。ＹＥＳの場合には、次の露光位置に移動し、Ｓ９に戻り繰り返す。ＮＯの場合には、終了する。ここでは、Ｓ１１、Ｓ１２の作業として、例えば下記の項目について少なくとも行う。
【０１３８】
（１）露光所定時間の経過と露光開始角度検出を実施する。
【０１３９】
（２）ビームブランカ３４１を動作させ、電子ビーム１を遮断する。
【０１４０】
（３）ロールモールド３の回転動作を停止する。
【０１４１】
（４）露光終了を確認する。
【０１４２】
（５）露光継続の場合（Ｓ１２のＹＥＳの場合）には、次の露光位置に移動する。
【０１４３】
（６）それ以外（Ｓ１２のＮＯの場合）には、露光作業を終了する。
【０１４４】
以上によって、マスク２、ロールモールド３をマスクステージ１１、ロールステージ１２にセット(Ｓ１、Ｓ２）し、露光事前準備として、回転速度の安定化（Ｓ３）、真空環境の改善（Ｓ４）、温度の安定化（Ｓ５）、マスクの姿勢制御（Ｓ６）、電子ビームの条件設定（Ｓ７）などを行い、マスク２、ロールモールド３を露光位置に移動させた後、ロールモールド３の回転に同期してマスク２の開口２０を透過した電子ビーム１を当該ロールモールド３の所定位置に帯状に１回転あるいは複数回転（この場合は数回から数百回の重複露光）することにより、ロールモールド３の表面に塗布したレジストに応じた必要な露光量（感度などに応じた必要な露光量）を露光することが可能となる。尚、回転する方向に断続するロールモールド３上のパターンの露光や、マスク２上の複数パターンを組み合わせてある１つの完成したロールモールド３上のパターンの露光は、後述する図３から図１３参照。以下順次詳細に説明する。
【０１４５】
図３は、本発明の１実施例構造図を示す。この図３は、図１の原理構造図を、走査型電子顕微鏡に適用した例であって、電子ビーム１を発生、集束、偏向、結像、遮断などする鏡筒３１、マスク２やロールモールド３を真空中に収納する試料室１０、および図示外の、マスク、ロールモールドの交換室、真空排気装置、パソコンなどから構成される要部の１実施例構造図を示す。
【０１４６】
図３において、鏡筒３１は、電子ビーム１を発生、集束、偏向、遮断などするものであって、ここでは、電子源３２、集束レンズ３３、ビームブランキング電源４１、ビームブラカ３４１、ビーム走査電源３５、偏向コイル３６、対物レンズ３７などから構成されるものである。
【０１４７】
電子ビーム１は、電子源３２から放出された電子ビームであって、所定電圧（例えば数ＫＶないし数十ＫＶ程度の電圧）で加速した電子ビームである。
【０１４８】
電子源３２は、電子ビーム１を放出する電子銃などから構成されるものである。
【０１４９】
集束レンズ３３は、電子源３２から放出された電子ビーム１を集束するものである。
【０１５０】
ビームブランキング電源３４は、ビームブランカ３４１に電圧を印加したり、遮断したりし、電子ビーム１をＯＮあるいはＯＦＦに制御する電源である。
【０１５１】
ビームブランカ３４１は、電圧が印加された場合に集束レンズ３３で集束された電子ビーム１を軸外に偏向して遮断したり、電圧が遮断された場合に電子ビーム１を軸上を通過させたりし、電子ビーム１をＯＮあるいはＯＦＦに制御するためのもの（電極など）である。
【０１５２】
ビーム走査電源３５は、偏向コイル（偏向電極）３６に供給する電圧あるいは電流を制御するものであって、電子ビーム１を走査したり、所定位置に位置合わせしたりするためのものである。
【０１５３】
偏向コイル（偏向電極）３６は、ビーム走査電源３５から供給された電流あるいは電圧により、電子ビーム１を偏向、ここでは、図示のように２段偏向してマスク２の上方からほぼ垂直に電子ビーム１を照射したり、照射した状態で走査したりなどするものである。
【０１５４】
対物レンズ３７は、集束レンズ３３で集束された電子ビーム１を、マスク２の上の開口２０に所定サイズで照射するためのものである。尚、対物レンズ３７は集束レンズ３３で所望の電子ビームをマスク２の上の開口２０に照射可能なときはなくてもよい。
【０１５５】
試料室１０は、マスク２、ロールモールド３などを収納する真空排気可能な容器であって、ここでは、内部に、マスクステージ１１、マスクステージモータ１１２、ロールステージ１２、直動ステージ１２１、直動用モータ１３、ロール回転用モータ１４、エンコーダ１５、図示外のレーザ干渉計などが収納されるものである。
【０１５６】
マスクステージ１１は、マスク２を固定するステージであって、マスク２を固定した状態でロールモールド２に対して所定距離に調整したり、マスク２の位置を平面内で移動したり、回転したりし、マスク２をロールモールド３に対して位置調整するためのものである。
【０１５７】
マスクステージ電源１１１は、マスクステージモータ１１２を駆動制御するものである。
【０１５８】
マスクステージモータ１１２は、マスクステージ１１をＸ方向、Ｙ方向、更に、必要に応じてロールモールド３との距離を調整するために移動制御したりなどするためのものである。
【０１５９】
ロールステージ１２は、ロールモールド３を固定するステージであって、ロールモールド３を固定した状態で回転させたり、平面内（Ｘ方向、Ｙ方向）で移動したりするためのものである。
【０１６０】
直動ステージ１２１は、ロールモールド３を軸方向に直動させるステージである。
【０１６１】
直動用モータ１３は、ロールステージ１２を軸方向に直動させるモータである。
【０１６２】
ロール回転用モータ１４は、ロールモールド３を一定速度で回転させるものである。
【０１６３】
エンコーダ１５は、ロールモールド３の回転対称軸に連結し、当該ロールモールド３の回転角度を精密にリアルタイムに検出するものであって、末尾に記述するように、ロールモールド３の表面で数ｎｍ程度に相当する角度分解能を有するものであって、ロールモールド３を一定速度で連続回転させた状態で検出するものである。
【０１６４】
次に、図４のフローチャートの順番に従い、図３のロールモールド３に図示のように回転方向に断続したパターンを露光するときの処理を詳細に説明する。尚、図１のロールモールド３に図示のように回転方向に連続した帯状のパターンを露光するときの処理は、既述した図２を用いて詳細に説明したので、当該断続した帯状のパターンを露光するときの要部を当該図４で説明する。他の処理などは、図２のものと同一であるので説明を省略する。
【０１６５】
図４において、Ｓ２１は、ビーム走査方向の角度か判別する。これは、既述した図２のＳ８に続けて行う処理であって、当該図４では、図３のロールモールド３上に回転方向に断続したパターンを露光する構成の場合であるので、ここでは、電子ビーム１の走査の開始の角度か判別する。例えば図３のロールモールド３に連結したエンコーダ１５で検出した角度が、マスク２上のパターンを、ロールモールド３上に塗布したレジスト上に照射する角度になったか（角度に到達したか）を判別する。ＹＥＳの場合には。Ｓ２２に進む。ＮＯの場合には、Ｓ２１を繰り返し待機する。
【０１６６】
Ｓ２２は、ビームＯＮする。これは、Ｓ２１のＹＥＳで、電子ビーム１をマスク２の開口２０に照射する角度になったと判明したので、ビームブランカ３４１に電圧を印加して電子ビーム１を遮断していたものを当該印加を中止し、電子ビーム１によりマスク２の開口２０を照射し（ビームＯＮし）、透過した電子ビーム１をロールモールド３の所定の角度の場所に露光を開始する。
【０１６７】
Ｓ２３は、ビーム走査終了の角度か判別する。これは、Ｓ２２でビームＯＮして電子ビーム１をマスク２の開口２０に照射して透過した当該電子ビームをロールモールド３の塗布したレジスト上に露光開始した後、当該ロールモールド３の回転方向のビーム走査終了角度となったか判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ２４に進む。ＮＯの場合には、Ｓ２３を繰り返し待機する。
【０１６８】
Ｓ２４は、ビームＯＦＦにする。これは、Ｓ２２で、ビームＯＮし、電子ビーム１をロールモールド３の所定の角度の場所に露光を開始した後、Ｓ２３のＹＥＳで、ビームＯＦＦする回転角度に到達したので、ビームブランカ３４１に電圧を印加し、電子ビーム１がマスク２の開口２０を照射するのを遮断する。そして、Ｓ２１からＳ２４を繰り返す。
【０１６９】
以上のＳ２１からＳ２４により（必要に応じて繰り返すことにより）、図３のロールモールド３の回転方向に図示のような帯状の断続したパターンを１回転について露光あるいは露光に必要なだけ複数回転について多重露光することにより、ロールモールド３の回転方向に断続した帯状のパターンを露光することが可能となる。
【０１７０】
図５は、本発明の他の実施例構造図（その２）を示す。この図５は、ロールモールド３に塗布したレジスト上に、回転方向にジグザグの帯状のパターンを露光する場合の構造図を示し、図３の構造とほぼ同じであるので、図３の構造の説明を参照。
【０１７１】
次に、図６のフローチャートの順番に従い、図５のロールモールド３に図示のように回転方向にジグザグのパターンを露光するときの処理を詳細に説明する。尚、図１のロールモールド３に図示のように回転方向に連続した帯状のパターンを露光するときの処理は、既述した図２を用いて詳細に説明したので、当該回転方向にジグザグの帯状の連続したパターンを露光するときの要部を当該図５で説明する。他の処理などは、図２のものと同一であるので説明を省略する。
【０１７２】
図６において、Ｓ３１は、マスクを移動する角度か判別する。これは、既述した図２のＳ８に続けて行う処理であって、当該図６では、図５のロールモールド３上に回転方向にジグザグした連続したパターンを露光する構成の場合であるので、ここでは、マスク２を移動する角度か判別する。例えば図５のロールモールド３に連結したエンコーダ１５で検出した角度が、マスク２上のパターンを移動する角度となったか（角度に到達したか）を判別する。ＹＥＳの場合には。Ｓ３２に進む。ＮＯの場合には、Ｓ３１を繰り返し待機する。
【０１７３】
Ｓ３２は、ビームＯＮする。これは、Ｓ３１のＹＥＳで、電子ビーム１をマスク２を移動する角度になったと判明したので、ビームブランカ３４１に電圧を印加して電子ビーム１を遮断していたものを当該印加を中止し、電子ビーム１によりマスク２の開口２０を照射し（ビームＯＮし）、透過した電子ビーム１をロールモールド３の所定の角度の場所に露光を開始する。
【０１７４】
Ｓ３３は、マスクを停止する角度か判別する。これは、Ｓ２２でビームＯＮして電子ビーム１をマスク２の開口２０に照射して透過した当該電子ビームをロールモールド３の塗布したレジスト上に露光開始すると共に連続してマスクを移動した後、当該ロールモールド３の回転角度がマスクの一定走査を停止する角度となったか判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ３４に進む。ＮＯの場合には、Ｓ３３を繰り返し待機する。
【０１７５】
Ｓ３４は、ビームＯＦＦにする。これは、Ｓ３２で、ビームＯＮし、電子ビーム１をロールモールド３の所定の角度の場所に露光を開始すると共にマスク２を一定方向に連続移動させた後、Ｓ３３のＹＥＳで、ビームＯＦＦする回転角度に到達したので、ビームブランカ３４１に電圧を印加し、電子ビーム１がマスク２の開口２０を照射するのを遮断する。そして、Ｓ３１からＳ３４を繰り返す。
【０１７６】
以上のＳ３１からＳ３４により（必要に応じて繰り返すことにより）、図５のロールモールド３の回転方向に図示のような帯状にジグザグの連続したパターンを１回転について露光あるいは露光に必要なだけ複数回転について多重露光することにより、ロールモールド３の回転方向にジグザグの連続した帯状のパターンを露光することが可能となる。尚、ロールモールド３の回転方向にジグザグの断続した帯状のパターンを露光するときは、既述した図３、図４で説明した手順を重畳適用することにより露光することができる。
【０１７７】
図７は、本発明の説明図（その３）を示す。マスク２上の開口２０が複数ある場合（図７では８個の例を示す）に、マスク２上の複数の開口２０を一度に全部を、電子ビーム１で照射すれば、マスク２上の複数の開口２０のパターンが近接配置したロールモールド３に塗布したレジスト上に、マスク２上のパターンの並び通りに露光される。しかし、電子ビーム１が全部の開口２０を一度に照射できなく、例えば走査、例えば図７の（ｂ）に示すように、左から右の方向に、ロールモールド３の回転に追従して一定速度で走査した場合、ロールモールド２の上には右下方向に開口２０のパターンが露光されることとなってしまう。
【０１７８】
そこで、本発明では、図７の（ｃ）に示すように、マスク２上の開口２０の並びの角度θ０を、右上方向に角度に持たせておき、上述した図７の（ｂ）と同一条件（ロールモールド３の回転速度に同期して一定速度で電子ビーム１をマスク２上の開口２０を左から右方向に走査した場合には、当該図７の（ｃ）に示すように、ロールモールド３上に平行なパターンが露光される。以下詳細に説明する。
【０１７９】
マスク２の開口２０の列をロールモールド３の回転軸と平行から傾けると露光点のずれは変化し、図７の（ｃ）に示す、ある角θoで配置することにより任意の傾きθの配列の露光が可能となる。
【０１８０】
詳細に説明すれば、図７の（ａ）に示すように、
・ビーム走査の（鋸歯状波の）周波数F
・ビーム走査の振幅L(cm)
・ビーム走査の速度 Vs=LF
・ロールの回転数 N(rpm)
・ロールの半径 R(cm)
・ロール表面の回転速度 Vr=2pN/60
・更に、マスクパターン配列の傾き角 θo=Vr/Vs - θ=(2pN)/(60LF) - θ
とすれば、ロールモールド３上に露光されるパターン配列の傾きをθとすると、マスク２のパターンの配列の傾き角θ０は、下式（１）で表される。
【０１８１】
θ０＝Ｖ１／Ｖｓ−θ＝（２πＮ）／（６０ＬＦ）−θ ・・・・（式１）
また、具体例について計算すると例えば下記の表１に示すようになる。
【０１８２】
【表１】
【０１８３】
尚、電子ビーム１のサイズは、図７の（ｂ），（ｃ）では、マスク２上のパターンの開口２０の１つを覆うサイズとしたが、これに限られず、複数の開口２０を覆うサイズにしてもよい。複数の開口２０を覆う場合には、電子ビーム１の走査方向は図７の（ｃ）に示す、右上方向に角度θ０に必ずしもしなくてもよい。つまり、例えば図７の（ｃ）で横方向に電子ビーム１を走査しても全部のマスク２の開口２０の部分を照射できる場合には、電子ビーム１の走査方向を傾ける必要はない。
【０１８４】
図８は、本発明の説明図（その４）を示す。これは、マスク２のパターンの開口２０を２列（更に３列以上の複数列も可）に並べた例を示す。この図８の開口２０を２列に並べて同期して露光することにより、露光時間を半分にできる。更に、３列以上の複数列にしたときも、同様にこれら同期して複数列の開口２０を重複露光することにより、複数列分の１に露光時間を削減できる。
図８の（ａ）はマスク２のパターンの開口２０の２列を平行（ロールモールド３の軸に平行）に配置して同期露光する例を示し、図８の（ｂ）は開口２０の２列を角度θ傾けて同期露光する例を示す。
【０１８５】
図８の（ａ）の場合には、マスク２のパターンの開口２０の１列目と、２列目とが同じロールモールド３上の同一場所に露光するように、当該ロールモールド３の回転角度を検出して電子ビーム１をマスク２上を右から左方向に一定速度で走査しつつ同期露光を行うと、図示のように右下がりのパターンがロールモールド３の上に露光される。
【０１８６】
図８の（ｂ）の場合には、マスク２のパターンの開口２０の１列目、２列目とが角度θ０だけ右上方向に傾けて作製してあるため、同期露光した場合には、図示のように、マスク２の開口２０の１列目、２列目が図示のパターンのように露光されることとなる（図８の（ａ）のように、露光開始、露光終了の場所で露光されたパターンの列（開口２０によって露光されたパターンの列）が傾くことがない）。
【０１８７】
図９は、本発明の説明図（その５）を示す。この図９は、ロールモールド３の回転角度をエンコーダ１５で読み取り、この信号に同期して電子ビーム１の走査を開始し、ロールモールド３に塗布したレジスト上に露光する様子を模式的に示す。この際、mTs > Tr とすることにより、ロールモールド３の１回転ごとに露光点をずらすような露光（図９の（ｃ）のように複数回転で全体のパターンを露光、ここでは、６回転で全体のパターンを露光）することも可能である。
【０１８８】
図９の（ｂ）はロールモールド３の回転毎に同じ位置にマスク２上のパターンの開口２０を露光（同期露光）する様子を模式的に示し、図９の（ｃ）はロールモールド３の回転毎に所定ピッチＴＰだけ進ませた位置にマスク２上のパターンの開口２０を露光することを繰り返す様子（６回転毎に同じ場所を露光する様子）を模式的に示す。
【０１８９】
詳細に説明すれば、図９の（ａ）の上段に示すように定義すると、下段に示すように、ＴＳ（ビーム走査周期）、Ｔｒ（ロール周期）、Ｔｐ（パターンピッチ（図９の（ｃ）のＴｐ参照）を算出できる（図９の（ａ），（ｂ）中の符号の場所を参照）。
【０１９０】
以上のように、ロールモールド３の回転角度をエンコーダ１５で正確に検出し、回転角度に同期して電子ビーム１を走査することにより、図９の（ｂ）のようにマスク２上のパターンの開口２０を通過した電子ビーム１でロールモールド３上に塗布したレジスト上に露光したり、更に、回転毎にＴｐだけずらすことを繰り返す（図９の（ｃ）では６回転（Ｎ回転）繰り返すことにより図９の（ｃ）に示すように１／６（１／Ｎ）の回転方向の間隔でパターンを露光することが可能となる。
【０１９１】
次に、図１０のフローチャートに従い、既述した図７、図８、図９の露光手順を詳細に説明する。
【０１９２】
図１０は、本発明の動作説明フローチャート（図７、図８、図９）を示す。尚、図１のロールモールド３に図示のように回転方向に連続した帯状のパターンを露光するときの処理は、既述した図２を用いて詳細に説明したので、回転に同期して電子ビーム１を走査しつつマスク２上のパターンの開口２０を露光してロールモールド３上にパターンを形成（露光）するときの要部を当該１０のフローチャートをもとに既述した図７、図８、図９の処理を詳細に説明する。他の処理などは、図２のものと同一であるので説明を省略する。
【０１９３】
図１０において、Ｓ４１は、マスクパターンの角度とビーム走査角度を一致させる。これは、既述した図７から図９で、１列あるいは複数列のマスク２上のパターンを形成する開口２０の列の角度と、電子ビーム１で走査する角度とを一致させる。尚、電子ビーム１のサイズが大きくて横方向に走査したときに全部（あるいは複数）の開口２０を露光可能なときは当該電子ビーム１は一致させる必要はない。
【０１９４】
Ｓ４２は、ビーム走査開始の角度か判別する。これは、既述した図２のＳ８に続けて行う処理であって、当該図１０では、図７から図９で、エンコーダ１５で検出したロールモールド３の回転角度が、電子ビーム１を露光する角度になったか判別する。ＹＥＳの場合には。Ｓ４３に進む。ＮＯの場合には、Ｓ４２を繰り返し待機する。
【０１９５】
Ｓ４３は、ビームＯＮする。これは、Ｓ４２のＹＥＳで、電子ビーム１をマスク２のパターンの開口２０に照射開始する角度になったと判明したので、ビームブランカ３４１に電圧を印加して電子ビーム１を遮断していたものを当該印加を中止し、電子ビーム１によりマスク２の開口２０を走査照射し（ビームＯＮにして走査照射し）、透過した電子ビーム１をロールモールド３の所定の回転角度の場所に露光を開始する。
【０１９６】
Ｓ４４は、ビーム走査終了の角度か判別する。これは、Ｓ４３でビームＯＮして電子ビーム１をマスク２の開口２０に走査照射して透過した当該電子ビームをロールモールド３の塗布したレジスト上に露光開始すると共に連続して電子ビーム１を走査した後、当該ロールモールド３の回転角度が電子ビーム１の走査終了の角度か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ４５に進む。ＮＯの場合には、Ｓ４４を繰り返し待機する。
【０１９７】
Ｓ４５は、ビームＯＦＦにする。これは、Ｓ４３で、ビームＯＮし、電子ビーム１をロールモールド３の所定の角度の場所から露光開始すると共に電子ビーム１をマスク２の一定方向に連続移動させた後、Ｓ４３のＹＥＳで、ビームＯＦＦする電子ビームの回転角度に到達したので、ビームブランカ３４１に電圧を印加し、電子ビーム１がマスク２の開口２０を照射するのを遮断する。そして、Ｓ４２からＳ４５を繰り返す。
【０１９８】
以上のＳ４１からＳ４５により（必要に応じて繰り返すことにより）、図７から図９のロールモールド３の回転方向に図示のような断続のパターンを１回転について露光したり、露光に必要なだけ複数回について多重露光したり、更に、露光位置を回転毎に少しずつづらして複数回転で同じ場所を露光および更に必要な回数だけ繰り返したりすることにより、図７から図９に示す、ロールモールド３の回転方向に断続したパターンを露光することが可能となる。
【０１９９】
図１１は本発明の説明図（その６−１、マスク）を示し、図１２は本発明の説明図（その６−２、ロールモールド）を示す。これら図１１、図１２は、図１１のマスク２上のパターンの開口２０の４列（露光しようとするパターンを分割した部分パターン（分割パターン）の４列）を用い、これらをそれぞれの位置に露光（４回の分割露光）して合成した６角形状（亀形状）のパターン（図１２）を、ロールモールド３に塗布したレジスト上に露光する例を模式的に示す。この分割露光は、マスク２が透過型を採用するために、閉パターンの内部に他のパターンがある場合には形成不可（内部の他のパターンを保持するものがないので形成不可）であるので、当該パターンを作製可能なパターンに分割した分割パターン（部分パターン）をそれぞれの位置に分割露光して合成することにより、元のパターンを露光するときに特に便利である。
【０２００】
図１１において、ａは、ビーム１走査中の円筒表面（ロールモールド３の円筒表面）の回転量であって、例えば図１１の４列の分割パターンのうちの、例えば１列目の分割パターンの左から右方向に電子ビーム１で一定速度で走査したときに、当該ロールモールド３の円筒表面の回転量である。ここでは、１つのパターン（６角形状のパターン）を図示のように、４つの分割パターンに分割してそれぞれの位置に露光して合成することで、１つのパターンをロールモールド３に塗布したレジスト上に露光している。以下処理方法を詳細に説明する。
【０２０１】
（１）ロールモールド３の１回転目：図１１の第１列目の分割パターンに、電子ビーム１を左から右方向に一定速度で走査しつつ照射することを繰り返す（この際、１走査毎にロールモールド３はａだけ回転する）と、当該第１列目の分割パターンを透過した電子ビーム１がロールモールド３に塗布したレジスト上に、図１２の”１”に示すように、分割パターンがａの回転量毎にロールモールド３に、１回転に渡って繰り返し露光される。尚、図１２の”１”・・・などに示す露光された分割パターンは、説明を簡単にするために水平方向に表示する。もし露光された分割パターンを完全に水平方向にするには、図１１の第１列目の分割パターンを上方向に傾けて作製（図１１のａに相当した分だけ、図７の（ｃ）のθ０傾けて作製）し、電子ビーム１で走査して露光したときに図１２の”１”で水平となるようにすればよい。以下説明を簡単にするために、水平方向になるとして説明する。
（２）ロールモールド３の２回転目：（１）と同様に、図１１の第２列目の分割パターンに、電子ビーム１を左から右方向に一定速度で走査しつつ照射することを繰り返す（この際、１走査毎にロールモールド３はａだけ回転する）と、当該第２列目の分割パターンを透過した電子ビーム１がロールモールド３に塗布したレジスト上に、図１２の”２”に示すように、第２列目の分割パターンが追加露光され、１回転に渡って繰り返し露光される。
【０２０２】
（３）同様に、ロールモールド３の３回転目、４回転目：（２）と同様に、図１１の第３列目、第４列目の分割パターンに、電子ビーム１を左から右方向に一定速度で走査しつつ照射することを繰り返す（この際、１走査毎にロールモールド３はａだけ回転する）と、当該第３列目、第４列目の分割パターンを透過した電子ビーム１がロールモールド３に塗布したレジスト上に、図１２の”３”、”４”に示すように、第３列目、第４列目の分割パターンが順次追加露光され、１回転に渡って繰り返し露光される。
【０２０３】
以上によって、１周分の分割パターン（図１１の第１列目から第４列目の分割パターン）の露光により、１つのパターンの露光が完成したこととなる。
【０２０４】
（４） そして、同様に、２周目、３周目・・・・と、必要な露光量が得られるまで繰り返すことにより、図１２の”Ｎ”のパターンが露光されることとなる。
【０２０５】
（５）尚、図１２の”１”、”２”、”３”、”４”・・・・は、第１列目の分割パターン、第２列の分割パターン、第３列の分割パターン、第４列の分割パターン・・・という順番に最初の露光を遅れて露光したために各先頭の部分に次の分割パターンが露光されていないが、これは、各列の分割パターンを先頭から露光開始するように露光開始角度を制御、あるいは図１１のマスク２上の分割パターンの第１列目から第４列目を逆にして第４列目、第３列目、第２列目、第１列目の順番に作製して上から順番に露光開始するようにすればよい。
【０２０６】
図１３は、本発明のＳＲＭ回転角同期露光方法の説明図を示す。ここで、エンコーダ１５、鏡筒３１は、既述した図３などと同一であるので説明を省略する。
【０２０７】
次に、回転角に同期して電子ビームをロールモールド３に塗布したレジスト上に露光する方法を、以下詳細に説明する。
【０２０８】
（１）エンコーダ１５は図３に示すようにロールモールド３に連結され、当該ロールモールド３は一定速度で連続回転されているので、回転角度を正確に検出することができる。エンコーダ１５は、原点リセット信号をカウンタ１５１に送出して当該カウンタ１５１を１回転の原点毎にリセットしてカウントを再スタートさせ、エンコーダ１５から送出されるパルスをカウントする。カウンタ１５１として、公知のbinary rate multiplierを用いることで、当該パルスの整数倍だけでなく、更に当該パルスの小数点周期の検出（設定）も可能である（公知技術）。
【０２０９】
（２）カウンタ１５１には、図１のＰＣ５１が例えば下記をセットする。
【０２１０】
・周期：Ｎｏ，
・ビームＯＮ時間：Ｎｂ
ここで、周期Ｎｏは、露光パターン周期θｐ、エンコーダ回転角Δθとするとき、Ｎｏ＝θｐ／Δθとして算出する。
【０２１１】
（３）カウンタ１５１が、（２）でセットされた周期Ｎｏとなったときに、ブランキング信号をBeam Blinking Generator１５２に出力し、Blanker Amp１５３で増幅して鏡筒３１のブランカ３４１に所定の電圧を印加あるいは電圧を遮断（０Ｖ）し、電子ビーム１をビームＯＮ時間Ｎｂで指定された時間だけ当該電子ビームを透過させて、マスク２のパターンの開口２０を照射する。この際、同時に、カウンタ１５１は、スキャン信号をScan Generator１５４に出力し、Def Amp１５５で増幅して鏡筒３１の偏向コイル（偏向板）３６にスキャン電流／電圧を印加し、電子ビーム１をマスク２のパターンの開口２０上を走査し、開口２０を透過した電子ビーム１でロールモールド３に塗布したレジストに露光する。そして、これらを繰り返すことにより、マスク２上のパターンの開口２０を透過した電子ビームを、ロールモールド３に塗布したレジスト上に繰り返し露光することが可能となる。
【０２１２】
（３）ここで、エンコーダ１５、マスク２などとの関係を詳細に説明すると、
（３−１）第１に、マスク２上を走査する電子ビーム１は、等速回転するエンコーダ１５の出力に同期させた鋸波状波形（スキャン波形）を偏向コイル（偏向板）３６に供給して偏向させることにより、ロールモールド３の回転角度と、電子ビーム１によるマスク２上のパターンの開口２０の走査とを精密に同期化する。この同期化により、エンコーダ１５から出力されるパルスの整数倍だけではなく、等速回転するロールモールド３のパルス間を分割した角度位置を精密に検出して同期化することが可能となる。例えば、公知のＳＩＧＮＵＭ角度位置決めエンコーダでは、図１３の（Ａ）で示すエントリのＳｉ−ＦＮ−０４１７−Ｂ１に、６７００万点／１回転（２の２６乗相当）の測定が可能である（”ロータリエンコーダ用誤差測定回路の高度化”、電子情報通信学会技術研究報告. ICD, 集積回路 105(444), 15-20, 2005-11-23 電子情報通信学会を参照）。
【０２１３】
（３−２）次に、第２に、同時に、ロールモールド３の回転ずれ、軸方向の位置を精密にリアルタイムに検出（光干渉計などで検出）し、検出結果をもとマスク２を搭載したマスクステージ１１のロール軸に対する傾き、軸方向のずれをリアルタイムに補正し、ロールモールド３とマスク２との傾きおよび軸方向のずれを精密に所定範囲内にリアルタイムに保持するように調整する。
【０２１４】
以上によって、マスク２、ロールモールド３、電子ビーム１の位置や角度の関係の同期化を図ることにより、マスク２のパターンの開口２０の列を、所望のロールモールド３に塗布したレジスト上に精密に露光（多重露光、分割露光）することが可能となる。
【０２１５】
図１４は、ＳＩＧＮＵＭエンコーダーデータシート（ＦＡＮＵＣシリアル）例を示す。これは、既述した図３などのエンコーダ１５の例を示し、図１４の（Ａ）のエントリのインタフェースでは、上記したように、等速回転（例えば最高１５０回転／分の等速回転）させたエンコーダ１５では、角度分解能として６７００万点／１回転が可能である。これを、例えば１００ｍｍ直径のロールモールド３に塗布したレジスト上にパターンを露光するときに使用すれば、レジスト上での分解能は、２ｒπ／６７００万＝１００×３．１４／６７００万＝４．６８ｎｍとなる。したがって、現状の上記エンコーダ１５を用いて５ｎｍ程度のパターンを露光（多重露光、分割露光）することが可能となる。更に、角度分解能の向上した改良型などを用いれば、更に数ｎｍ程度の精度で露光も可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１６】
【図１】本発明の原理構造図である。
【図２】本発明の動作説明フローチャートである。
【図３】本発明の１実施例構造図（その１）である。
【図４】本発明の動作説明フローチャート（その１、図３）である。
【図５】本発明の他の実施例構造図（その２）である。
【図６】本発明の動作説明フローチャート（その２、図５）である。
【図７】本発明の説明図（その３）である。
【図８】本発明の説明図（その４）である。
【図９】本発明の説明図（その５）である。
【図１０】本発明の動作説明フローチャート（図７、図８、図９）である。
【図１１】本発明の説明図（その６−１、マスク）である。
【図１２】本発明の説明図（その６−２、ロールモールド）である。
【図１３】本発明のＳＲＭ回転角同期露光方法の説明図である。
【図１４】ＳＩＧＮＵＭエンコーダーデータシート（ＦＡＮＵＣシリアル）例である。
【符号の説明】
【０２１７】
１：電子ビーム
１０：試料室
１１：マスクステージ
１１１：マスクステージ電源
１１２：マスクステージモータ
１２：ロールステージ
１２１：直動ステージ
１３：直動用モータ
１４：ロール回転モータ
１５：エンコーダ
２：マスク（ステンシルマスク）
２０：開口
３：ロールモールド
３１：鏡筒
３２：電子源
３３：集束レンズ
３４：ビームブランキングＤ年限
３４１：ビームブランカ
３５：ビーム走査電源
３６：偏向コイル（偏向板）
３７：対物レンズ
４：連続パターン
５１：ＰＣ（パソコン）
５２：交換手段
５３：安定化手段
５４：ロール制御手段
５５：マスク制御手段
５６：ビーム制御手段
５７：モールドＤＢ
５８：マスクＤＢ
５９：露光ＤＢ
６０：ログＤＢ
６１：表示装置
６２：入力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒あるいは円柱状の回転体の表面に所望の凹凸のパターンを有するロールモールドを作製するロールモールド製作装置において、
レジストを表面に塗布した円筒あるいは円柱状の回転体であるロールモールドを、当該ロールモールドの回転対称軸の周りに回転可能に保持するロールステージと、
電子ビームが透過する１つあるいは複数の開口パターンを有するマスクと、
前記マスクを前記ロールモールドの表面に近接して配置して保持するマスクステージと、
電子ビームを発生して前記マスクを通して前記ロールモールドに照射する電子源と、
前記ロールモールドを一定速度で連続回転させながら前記電子源から電子ビームを前記マスクに照射し、当該マスクを透過した電子ビームを当該ロールモールドのレジストを塗布した円筒あるいは円柱状の表面に照射して当該ロールモールド表面に回転方向に連続あるいは断続したパターンを作製する手段と
を備えたことを特徴とするロールモールド作製装置。
【請求項２】
前記電子源から放射された電子ビームを、前記マスクに照射したり、遮断したりする電子ビームスイッチを設け、前記断続したパターンを作製することを特徴とする請求項１記載のロールモールド作製装置。
【請求項３】
前記電子源から放出された電子ビームを、前記マスク上の所定領域を走査する偏向手段を設けたことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載のロールモールド作製装置。
【請求項４】
前記ロールステージは、回転可能に保持するロールモールドの回転対象軸の方向に移動可能にしたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のロールモールド作製装置。
【請求項５】
前記マスクステージは、マスクをロールモールドの表面に近接して配置した状態で、当該マスクを前記ロールモールドの面に並行にＸ方向およびＹ方向に移動可能にし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ロールモールド作製装置。
【請求項６】
前記ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、当該エンコーダから読み取った角度に同期して、前記電子ビームを前記マスクに照射を開始あるいは停止し、回転方向に断続パターンを作製することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のロールモールド作製装置。
【請求項７】
前記ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、当該エンコーダから読み取った角度に同期して、前記マスクステージを移動し、回転方向から直角方向に移動したパターンを作製することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のロールモールド作製装置。
【請求項８】
前記ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、当該エンコーダから読み取った角度に同期して、前記マスクステージの移動および前記電子ビームの照射を開始あるいは停止し、不連続パターンを作製することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のロールモールド作製装置。
【請求項９】
前記マスクあるいはマスク上のパターンをロールモールドの回転対象軸方向に対して所定角度θだけ傾けると共に当該傾けた角度方向に前記電子ビームの走査方向を一致させた状態で、前記ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、当該エンコーダから読み取った角度に同期して、前記電子ビームをマスクに照射して不連続パターンを作製す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ロールモールド作製装置。
【請求項１０】
前記マスクは、電子ビームが透過する開口を、前記ロールモールドの回転方向に複数列設けると共に、前記ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、当該エンコーダから読み取った角度に同期して、前記電子ビームをマスクに照射して多重露光あるいは分割露光することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のロールモールド作製装置。
【請求項１１】
円筒あるいは円柱状の回転体の表面に所望の凹凸のパターンを有するロールモールドを作製するロールモールド製作方法において、
レジストを表面に塗布した円筒あるいは円柱状の回転体であるロールモールドを、当該ロールモールドの回転対称軸の周りに回転可能に保持するロールステージと、
電子ビームが透過する１つあるいは複数の開口パターンを有するマスクと、
前記マスクを前記ロールモールドの表面に近接して配置して保持するマスクステージと、
電子ビームを発生して前記マスクを通して前記ロールモールドに照射する電子源とを備え、
前記ロールモールドを一定速度で連続回転させながら前記電子源から電子ビームを前記マスクに照射し、当該マスクを透過した電子ビームを当該ロールモールドのレジストを塗布した円筒あるいは円柱状の表面に照射して当該ロールモールド表面に回転方向に連続あるいは断続したパターンを作製する
ことを特徴とするロールモールド作製方法。
【請求項１】
円筒あるいは円柱状の回転体の表面に所望の凹凸のパターンを有するロールモールドを作製するロールモールド製作装置において、
レジストを表面に塗布した円筒あるいは円柱状の回転体であるロールモールドを、当該ロールモールドの回転対称軸の周りに回転可能に保持するロールステージと、
電子ビームが透過する１つあるいは複数の開口パターンを有するマスクと、
前記マスクを前記ロールモールドの表面に近接して配置して保持するマスクステージと、
電子ビームを発生して前記マスクを通して前記ロールモールドに照射する電子源と、
前記ロールモールドを一定速度で連続回転させながら前記電子源から電子ビームを前記マスクに照射し、当該マスクを透過した電子ビームを当該ロールモールドのレジストを塗布した円筒あるいは円柱状の表面に照射して当該ロールモールド表面に回転方向に連続あるいは断続したパターンを作製する手段と
を備えたことを特徴とするロールモールド作製装置。
【請求項２】
前記電子源から放射された電子ビームを、前記マスクに照射したり、遮断したりする電子ビームスイッチを設け、前記断続したパターンを作製することを特徴とする請求項１記載のロールモールド作製装置。
【請求項３】
前記電子源から放出された電子ビームを、前記マスク上の所定領域を走査する偏向手段を設けたことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載のロールモールド作製装置。
【請求項４】
前記ロールステージは、回転可能に保持するロールモールドの回転対象軸の方向に移動可能にしたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のロールモールド作製装置。
【請求項５】
前記マスクステージは、マスクをロールモールドの表面に近接して配置した状態で、当該マスクを前記ロールモールドの面に並行にＸ方向およびＹ方向に移動可能にし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ロールモールド作製装置。
【請求項６】
前記ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、当該エンコーダから読み取った角度に同期して、前記電子ビームを前記マスクに照射を開始あるいは停止し、回転方向に断続パターンを作製することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のロールモールド作製装置。
【請求項７】
前記ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、当該エンコーダから読み取った角度に同期して、前記マスクステージを移動し、回転方向から直角方向に移動したパターンを作製することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のロールモールド作製装置。
【請求項８】
前記ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、当該エンコーダから読み取った角度に同期して、前記マスクステージの移動および前記電子ビームの照射を開始あるいは停止し、不連続パターンを作製することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のロールモールド作製装置。
【請求項９】
前記マスクあるいはマスク上のパターンをロールモールドの回転対象軸方向に対して所定角度θだけ傾けると共に当該傾けた角度方向に前記電子ビームの走査方向を一致させた状態で、前記ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、当該エンコーダから読み取った角度に同期して、前記電子ビームをマスクに照射して不連続パターンを作製す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ロールモールド作製装置。
【請求項１０】
前記マスクは、電子ビームが透過する開口を、前記ロールモールドの回転方向に複数列設けると共に、前記ロールモールドの回転角度を読み取るエンコーダを設け、当該エンコーダから読み取った角度に同期して、前記電子ビームをマスクに照射して多重露光あるいは分割露光することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のロールモールド作製装置。
【請求項１１】
円筒あるいは円柱状の回転体の表面に所望の凹凸のパターンを有するロールモールドを作製するロールモールド製作方法において、
レジストを表面に塗布した円筒あるいは円柱状の回転体であるロールモールドを、当該ロールモールドの回転対称軸の周りに回転可能に保持するロールステージと、
電子ビームが透過する１つあるいは複数の開口パターンを有するマスクと、
前記マスクを前記ロールモールドの表面に近接して配置して保持するマスクステージと、
電子ビームを発生して前記マスクを通して前記ロールモールドに照射する電子源とを備え、
前記ロールモールドを一定速度で連続回転させながら前記電子源から電子ビームを前記マスクに照射し、当該マスクを透過した電子ビームを当該ロールモールドのレジストを塗布した円筒あるいは円柱状の表面に照射して当該ロールモールド表面に回転方向に連続あるいは断続したパターンを作製する
ことを特徴とするロールモールド作製方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１２６８２（Ｐ２０１３−１２６８２Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４５８８６（Ｐ２０１１−１４５８８６）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（５９１０１２６６８）株式会社ホロン (63)
【出願人】（０００１１６７３６）旭化成エンジニアリング株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（５９１０１２６６８）株式会社ホロン (63)
【出願人】（０００１１６７３６）旭化成エンジニアリング株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
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