(57)【要約】【課題】大面積かつ均一な微細凹凸パターンを持つ円筒形モールド、それを製造するためのドライエッチング装置及び円筒形モールドの製造方法を提供すること。【解決手段】円筒形モールド（１０）は、略円筒形状の円筒基材（１１）と、円筒基材（１１）の外周面上にドライエッチング処理により形成された微細凹凸パターン（２０）と、を具備し、微細凹凸パターン（２０）が備える複数の凹部（２１）の開口径及び深さの分布Ａ（±％）がいずれも下記式（１）を満たす。式（１）分布Ａ（±％）≦最大長α×β（最大長αとは、円筒基材の最大円周長及び面長のいずれか大きい値である。βは、０．０１≦β≦０．０２を満たす）【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒形状の基材と、前記基材の外周面上にドライエッチング処理により形成された微細凹凸パターンと、を具備し、
前記微細凹凸パターンが備える複数の凹部の開口径及び深さの分布Ａ（±％）がいずれも下記式（１）を満たすことを特徴とする円筒形モールド。
式（１）
分布Ａ（±％）≦最大長α×β
（最大長αとは、前記基材の最大円周長及び面長のいずれか大きい値である。βは、０．０１≦β≦０．０２を満たす）
【請求項２】
前記ドライエッチング処理が、ドライエッチング処理工程と帯電均一化工程を交互に繰り返し行なわれることを特徴とする請求項１記載の円筒形モールド。
【請求項３】
前記ドライエッチング処理が、負電荷を供給して行なわれることを特徴とする請求項１記載の円筒形モールド。
【請求項４】
前記ドライエッチング処理が、前記基材の温度を５０℃以下に保って行なわれることを特徴とする請求項１記載の円筒形モールド。
【請求項５】
前記ドライエッチング処理が、複数の円柱状のシャワー部材によってエッチングガスの圧力分布を均一にして行なわれることを特徴とする請求項１記載の円筒形モールド。
【請求項６】
前記ドライエッチング処理が、前記基材のエッチングレートが高い部位に遮蔽部材を少なくとも１つ設けて行なわれることを特徴とする請求項１記載の円筒形モールド。
【請求項７】
前記ドライエッチング処理が、前記基材を面長方向に対して移動させて行なわれることを特徴とする請求項１記載の円筒形モールド。
【請求項８】
前記ドライエッチング処理が、中性粒子を用いて行なわれることを特徴とする請求項１記載の円筒形モールド。
【請求項９】
処理室中に配置され、表面に複数の開口部を備えたレジスト層が形成された略円筒形状の基材と同心円状に配置された対向電極を具備し、
前記基材に高周波を印可させ、前記対向電極を接地して前記基材をエッチングして、請求項１記載の円筒形モールドを得ることを特徴とするドライエッチング装置。
【請求項１０】
前記基材の表面に負電荷を供給するための電子放出源をさらに具備することを特徴とする請求項９記載のドライエッチング装置。
【請求項１１】
前記基材の温度を５０℃以下に温度制御する機構をさらに具備することを特徴とする請求項９記載のドライエッチング装置。
【請求項１２】
複数のシャワー部材をさらに具備し、前記シャワー部材の口径が前記処理室に設けられたガス導入口側から前記基材側へ順に小さくなることを特徴とする請求項９記載のドライエッチング装置。
【請求項１３】
前記基材のエッチングレートが高い部位に遮蔽部材を少なくとも１つ設けたことを特徴とする請求項９記載のドライエッチング装置。
【請求項１４】
前記基材を面長方向に対して移動させる機構をさらに具備することを特徴とする請求項９記載のドライエッチング装置。
【請求項１５】
処理室中に配置され、表面に複数の開口部を備えたレジスト層が形成された略円筒形状の基材と対向して、前記基材から遠い順に、放電電極、イオン引き出し電極、イオン中性化電極及び中性粒子スリットが設けられ、
前記基材を接地し、前記放電電極と前記イオン引き出し電極との間に高周波電力を印可して前記処理室中に導入されたエッチングガスをプラズマ化し、前記イオン中性化電極でプラズマ中から前記イオン引き出し電極によって引き出されたイオンを中性化し、前記中性粒子スリットによって中性粒子を垂直成分のみに絞り込み、前記垂直成分の中性粒子を用いて前記基材をエッチングして、請求項１記載の円筒形モールドを得ることを特徴とするドライエッチング装置。
【請求項１６】
前記基材の外周面上にレジスト層を形成するレジスト形成工程と、
前記レジスト層を露光する露光工程と、
前記レジスト層を現像する現像工程と、
露光、現像後の前記レジスト層をマスクとして前記基材をドライエッチングするドライエッチング工程と、
前記レジスト層を除去して請求項１記載の円筒形モールドを得るレジスト除去工程と、
を具備することを特徴とする円筒形モールドの製造方法。
【請求項１７】
前記ドライエッチング工程において、ドライエッチング処理と帯電均一化を交互に繰り返し行うことを特徴とする請求項１６記載の円筒形モールドの製造方法。
【請求項１８】
前記ドライエッチング工程が、前記基材の温度を５０℃以下に保って行なわれることを特徴とする請求項１６記載の円筒形モールドの製造方法。
【請求項１９】
前記ドライエッチング工程が、複数のシャワー部材によってエッチングガスの圧力分布を均一にして行なわれることを特徴とする請求項１６記載の円筒形モールドの製造方法。
【請求項２０】
前記ドライエッチング工程が、前記基材のエッチングレートが高い部位に遮蔽部材を少なくとも１つ設けて行なわれることを特徴とする請求項１６記載の円筒形モールドの製造方法。
【請求項２１】
前記ドライエッチング工程が、前記基材を面長方向に対して移動させて行なわれることを特徴とする請求項１６記載の円筒形モールドの製造方法。
【請求項２２】
前記ドライエッチング工程が、中性粒子を用いて行なわれることを特徴とする請求項１６記載の円筒形モールドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形モールド、ドライエッチング装置及び円筒形モールドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体、ディスクリートトラックメディア又は光学素子の分野では、平板の基板上に配列される構成要素（凹凸の形状がｎｍ又はμｍレベルの微細パターン）の集積度の向上に伴い、基板の表面に形成されるレジスト層のパターンがより微細であることが求められている。
【０００３】
このような微細なレジストパターンを形成する方法としては、従来フォトリソグラフィー技術が用いられている。フォトリソグラフィー技術は、レジスト層に光を露光して露光パターンを形成した後に、レジスト層を現像処理することによって、基板上のレジスト層にパターンを形成する技術である。
【０００４】
レジスト層に、より微細なパターンを形成するため露光光の短波長化が行われている。例えば、１００ｎｍ以下の微細なレジストパターンを形成するためには、従来用いていた露光光より短波長の電子ビーム（ＥＢ）を用いるＥＢリソグラフィーが用いられている。しかし、ＥＢリソグラフィーは使用装置が高価であり、単位面積あたりの描画時間がフォトリソグラフィーに比べはるかに長時間を要するためスループットが低く、量産化には適応しにくい。
【０００５】
そこでＥＢリソグラフィーの代替法であり、微細パターンを効率的に形成する方法として、ナノインプリントが近年盛んに行われている。例えば、石英ガラス製のモールドとＵＶ硬化性の樹脂を用いて、ＵＶ光を照射する方法でナノインプリントを行う、ＵＶナノインプリントという方法が開発されている。ＵＶナノインプリントに用いられるモールドは、製品性能の均一性や量産性の観点から、大面積かつ微細パターン形状の均一性が必須である。
【０００６】
ナノインプリントモールドは、フォトリソグラフィー又はＥＢリソグラフィー等の露光技術によりレジストパターンを形成し、ドライエッチング処理の加工技術により微細パターンを平板のシリコンウェハや石英ガラスに形成したものである。平板のナノインプリントモールドは、枚葉式のインプリントに用いられる。これに対し、生産性の面で効率的なロール・トウ・ロールナノインプリントの手法があり、これには円筒形のモールドが用いられる。
【０００７】
円筒形のモールドの多くは平板モールドをＵＶインプリントやＮｉ電鋳などでシート状に複製し円筒表面に張り付けたものであり、つなぎ目が存在する。そのため、生産性は枚葉式と比べてもさほど向上しない。そのため円筒基材表面に直接微細パターンが形成された、つなぎ目のない、シームレスな円筒形のモールドの開発が期待されている。
【０００８】
しかしながら、円筒基材に直接微細パターンを形成するためには、円筒基材に直接レジストパターンを形成し、円筒基材を直接ドライエッチング処理する装置が必要である。特に円筒基材表面を均一にドライエッチングすることは、従来技術である平板のドライエッチング処理とは異なり、円周方向及び長尺方向にナノメートルレベルでの均一性を達成しなければならないという難しさがある。
【０００９】
特許文献１には、円筒形の基材の上に熱反応型レジスト層を形成し、半導体レーザーを使って熱反応型レジスト層の一部露光し、露光部分を現像し、現像後熱反応型レジスト層をマスクとして基材をドライエッチングし、その後熱反応型レジスト層を除去することによって、微細凹凸パターンが表面に形成されたモールドを作製する方法が開示されている。
【００１０】
また、ここで用いられているドライエッチング装置においては、真空槽中に、円筒形の基材に対して、同心円状に、円筒形の対向電極を対向配置し、基材に高周波を印可する一方で対向電極を接地すると共に、真空槽内にエッチングガスを供給するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００９／０９３７００号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、大面積の製品をナノインプリントで製造するには、より均一な分布を持つ微細凹凸パターンが表面に形成された円筒形モールドが必要となる。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、大面積かつ均一な微細凹凸パターンを持つ円筒形モールド、それを製造するためのドライエッチング装置及び円筒形モールドの製造方法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】
【００１４】
本発明の円筒形モールドは、略円筒形状の基材と、前記基材の外周面上にドライエッチング処理により形成された微細凹凸パターンと、を具備し、前記微細凹凸パターンが備える複数の凹部の開口径及び深さの分布Ａ（±％）がいずれも下記式（１）を満たすことを特徴とする。
式（１）
分布Ａ（±％）≦最大長α×β
（最大長αとは、前記基材の最大円周長及び面長のいずれか大きい値である。βは、０．０１≦β≦０．０２を満たす）
【００１５】
この構成により、均一な分布を持つ微細凹凸パターンが形成された円筒形モールドによれば、これまで大面積の製品がナノインプリントでは難しかったアプリケーションが可能になる。
【００１６】
本発明の円筒形モールドにおいて、前記ドライエッチング処理が、ドライエッチング処理工程と帯電均一化工程を交互に繰り返し行なわれることが好ましい。
【００１７】
本発明の円筒形モールドにおいて、前記ドライエッチング処理が、負電荷を供給して行なわれることが好ましい。
【００１８】
本発明の円筒形モールドにおいて、前記ドライエッチング処理が、前記基材の温度を５０℃以下に保って行なわれることが好ましい。
【００１９】
本発明の円筒形モールドにおいて、前記ドライエッチング処理が、複数のシャワー部材によってエッチングガスの圧力分布を均一にして行なわれることが好ましい。
【００２０】
本発明の円筒形モールドにおいて、前記ドライエッチング処理が、前記基材のエッチングレートが高い部位に遮蔽部材を少なくとも１つ設けて行なわれることが好ましい。
【００２１】
本発明の円筒形モールドにおいて、前記ドライエッチング処理が、前記基材を面長方向に対して移動させて行なわれることが好ましい。
【００２２】
本発明の円筒形モールドにおいて、前記ドライエッチング処理が、中性粒子を用いて行なわれることが好ましい。
【００２３】
本発明のドライエッチング装置は、処理室中に配置され、表面に複数の開口部を備えたレジスト層が形成された略円筒形状の基材と同心円状に配置された対向電極を具備し、前記基材に高周波を印可させ、前記対向電極を接地して前記基材をエッチングして、上記記載の円筒形モールドを得ることを特徴とする。
【００２４】
本発明のドライエッチング装置において、前記基材の表面に負電荷を供給するための電子放出源をさらに具備することが好ましい。
【００２５】
本発明のドライエッチング装置において、前記基材の温度を５０℃以下に温度制御する機構をさらに具備することが好ましい。
【００２６】
本発明のドライエッチング装置において、複数のシャワー部材をさらに具備し、前記シャワー部材の口径が前記処理室に設けられたガス導入口側から前記基材側へ順に小さくなることが好ましい。
【００２７】
本発明のドライエッチング装置において、前記基材のエッチングレートが高い部位に遮蔽部材を少なくとも１つ設けたことが好ましい。
【００２８】
本発明のドライエッチング装置において、前記基材を面長方向に対して移動させる機構をさらに具備することが好ましい。
【００２９】
本発明のドライエッチング装置は、処理室中に配置され、表面に複数の開口部を備えたレジスト層が形成された略円筒形状の基材と対向して、前記基材から遠い順に、放電電極、イオン引き出し電極、イオン中性化電極及び中性粒子スリットが設けられ、前記基材を接地し、前記放電電極と前記イオン引き出し電極との間に高周波電力を印可して前記処理室中に導入されたエッチングガスをプラズマ化し、前記イオン中性化電極でプラズマ中から前記イオン引き出し電極によって引き出されたイオンを中性化し、前記中性粒子スリットによって中性粒子を垂直成分のみに絞り込み、前記垂直成分の中性粒子を用いて前記基材をエッチングして、上記記載の円筒形モールドを得ることを特徴とする。
【００３０】
本発明の円筒形モールドの製造方法は、前記基材の外周面上にレジスト層を形成するレジスト形成工程と、前記レジスト層を露光する露光工程と、前記レジスト層を現像する現像工程と、露光、現像後の前記レジスト層をマスクとして前記基材をドライエッチングするドライエッチング工程と、前記レジスト層を除去して上記記載の円筒形モールドを得るレジスト除去工程と、を具備することを特徴とする。
【００３１】
本発明の円筒形モールドの製造方法において、前記ドライエッチング工程において、ドライエッチング処理と帯電均一化を交互に繰り返し行うことが好ましい。
【００３２】
本発明の円筒形モールドの製造方法において、前記ドライエッチング工程が、前記基材の温度を５０℃以下に保って行なわれることが好ましい。
【００３３】
本発明の円筒形モールドの製造方法において、前記ドライエッチング工程が、複数のシャワー部材によってエッチングガスの圧力分布を均一にして行なわれることが好ましい。
【００３４】
本発明の円筒形モールドの製造方法において、前記ドライエッチング工程が、前記基材のエッチングレートが高い部位に遮蔽部材を少なくとも１つ設けて行なわれることが好ましい。
【００３５】
本発明の円筒形モールドの製造方法において、前記ドライエッチング工程が、前記基材を面長方向に対して移動させて行なわれることが好ましい。
【００３６】
本発明の円筒形モールドの製造方法において、前記ドライエッチング工程が、中性粒子を用いて行なわれることが好ましい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、大面積かつ均一な微細凹凸パターンを持つ円筒形モールド、それを製造するためのドライエッチング装置及び円筒形モールドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施の形態に係る円筒形モールドを示す断面模式図である。
【図２】本実施の形態に係る円筒形モールドを示す斜視模式図である。
【図３】本実施の形態に係る円筒形モールドの他の例を示す断面模式図である。
【図４】本実施の形態に係る円筒形モールドの製造方法に用いるスパッタリング装置を示す模式図である。
【図５】本実施の形態に係るレジスト層が外周面上に形成された円筒基材を示す断面模式図である。
【図６】本実施の形態に係る円筒形モールドの製造方法においてレジスト層に対して露光する露光装置を示す模式図である。
【図７】本実施の形態に係る円筒形モールドの製造方法においてレジスト層を露光、現像した状態を示す模式図である。
【図８】本実施の形態に係るドライエッチング装置を示す模式図である。
【図９】図８に示すドライエッチング装置の一部を上方から見た模式図である。
【図１０】第１の実施の形態に係るドライエッチング装置を示す模式図である。
【図１１】図１０に示すドライエッチング装置の一部を上方から見た模式図である。
【図１２】第２の実施の形態に係るドライエッチング装置の要部を示す模式図である。
【図１３】第３の実施の形態に係るドライエッチング装置を示す模式図である。
【図１４】図１３に示すドライエッチング装置の一部を上方から見た模式図である。
【図１５】第４の実施の形態に係るエッチング装置を示す模式図である。
【図１６】第５の実施の形態に係るドライエッチング装置を示す概要図である。
【図１７】第６の実施の形態に係るドライエッチング装置を示す模式図である。
【図１８】図１７に示すドライエッチング装置の一部を上方から見た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の一実施の形態（以下、「実施の形態」と略記する。）について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００４０】
（円筒形モールド）
図１は、本実施の形態に係る円筒形モールドを示す断面模式図である。図２は、本実施の形態に係る円筒形モールドを示す斜視模式図である。図２に示すように、円筒形モールド１０は、略円筒形の基材（以下、円筒基材と呼ぶ）１１の周面上に、複数の凹部２１を備えた微細凹凸パターン２０が形成されている。凹部２１のピッチは、例えば、１００〜１０００ｎｍである。なお、図１では、便宜上、微細凹凸パターンを省略している。
【００４１】
円筒基材１１は、例えば、シリコン、石英、シリコンナイトライド又は酸化タンタルで形成されている。
【００４２】
円筒基材１１の面長（図２中Ｌ）は、例えば、５０ｍｍ以上１５００以下であり、直径（図１中Ｒ）は、例えば、５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。
【００４３】
図３は、本実施の形態に係る円筒形モールドの他の例を示す断面模式図である。図３に示すように、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で形成されている略円筒形状の基材３１の外周面上に、例えば、シリコン、石英、シリコンナイトライド又は酸化タンタルからなる薄膜３２を形成し、円筒形モールド３０としても良い。この場合、基材３１及び薄膜３２を合わせて円筒基材と呼ぶことができる。
【００４４】
すなわち、本実施の形態に係る円筒形モールドは、微細凹凸パターンが表面に形成された略円筒形状である。
【００４５】
本実施の形態に係る円筒形モールド１０においては、ドライエッチング処理によって円筒基材１１の外周面上に形成された微細凹凸パターン２０が備える複数の凹部２１の開口径及び深さの分布Ａ（±％）がいずれも下式（１）を満たす。
式（１）
分布Ａ（±％）≦最大長α×β
（最大長αとは、円筒基材の最大円周長及び面長のいずれか大きい値である。βは、０．０１≦β≦０．０２を満たす）
【００４６】
上記のような均一な分布を持つ微細凹凸パターンが形成された円筒形モールド１０によれば、これまで大面積の製品がナノインプリントでは難しかったアプリケーションが可能になる。
【００４７】
例えば、表面反射を低減するための技術として、可視光波長よりも小さいサイズの凹凸構造、いわゆるモスアイ（Ｍｏｔｈ−ｅｙｅ：蛾の目）パターンがある。この構造によれば、屈折率の異なる媒体同士の境界において屈折率の変化を疑似的に連続なものとすることができる。
【００４８】
しかし、モスアイ構造のパターンΦ、高さは直接的に外観を左右し、また反射率にムラができてしまう。これは人間の目にはその反射色が変わって見えるため、ナノメートルオーダーで均一にモスアイ構造を形成することが必要不可欠である。これまでは大面積でナノメートルオーダーの均一なモスアイ製品をナノインプリントによって作ることは容易ではなかったが、本発明の大面積かつ均一な微細凹凸パターンを持つ円筒形モールドによって解決できる。
【００４９】
その他には、半導体パターンや凹凸サファイアウェハの加工材料用途がある。これらは円筒形モールドから樹脂転写されたフィルムなどを用いて、ドライエッチングのマスクとなるレジスト材料をナノインプリントしてマスクパターンを形成し、半導体基板やサファイアウェハをドライエッチングによって加工することで作られる。マスクパターンサイズの分布は、そのまま半導体回路、素子、凹凸形状のばらつきとなり、抵抗値や電気容量、光学特性などの差となるため、数十ナノメートルほどの分布で均一である必要がある。これらも同様に本発明の大面積かつ均一な微細凹凸パターンを持つ円筒形モールドによって解決できる。
【００５０】
（円筒形モールドの製造方法）
以下、本実施の形態に係る円筒形モールドの製造方法及びドライエッチング装置について説明する。
【００５１】
（レジスト層の形成）
まず、円筒基材１１の周面上にレジスト層を形成する。レジスト層は、フォトレジスト、ＥＢレジスト又は熱反応型レジストなど特に限定されないが、本実施の形態では、熱反応型レジストを用いた場合を例に挙げて説明する。
【００５２】
熱反応型レジストは、例えば、レーザー光による露光により所定の温度以上になった領域のみで反応が進むレジストである。熱反応型レジスト材料には、無機レジスト材料及び有機レジスト材料があり、いずれも本発明に利用することができる。本実施の形態では、無機レジストの場合について説明する。
【００５３】
本発明に好適な無機熱反応型レジスト材料は、反応させる温度によって種々選択することができる。例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ａｇ、Ａｕ及びこれらの合金が挙げられる。また、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ及びＤｙの酸化物、窒化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、硫酸化物、フッ化物又は塩化物や、これらの混合物でも良い。
【００５４】
本発明において、無機熱反応型レジスト層を形成する際には、スパッタリング法、蒸着法やＣＶＤ法を用いた成膜が可能であるが、本実施の形態では、スパッタリング法を例に挙げて説明する。
【００５５】
図４は、本実施の形態に係る円筒形モールドの製造方法に用いるスパッタリング装置を示す模式図である。図４に示すスパッタリング装置４０は、被処理体をロードするロードロック室４１と、ロードロック室４１とバルブ４２を介して連結するチャンバ４３とから主に構成されている。チャンバ４３内には、ターゲット４４が配設されており、このターゲット４４に対面するように円筒基材１１が設置される。ここでは、円筒基材１１は、円柱状のシャフト５１に嵌合した状態で立設されるように設置されており、矢印方向に回転するようになっている。また、チャンバ４３には、バルブ４５を介して真空ポンプ４６が接続されており、チャンバ４３内を減圧するようになっている。また、チャンバ４３には、Ａｒガスのような放電ガスを供給する放電ガス供給部４７及び反応ガスを供給する反応ガス供給部４８が接続されている。さらに、ターゲット４４には、マッチング回路４９を介して電源５０が接続されている。
【００５６】
このような装置においては、真空ポンプ４６でチャンバ４３内を減圧し、円筒基材１１を回転させる。そして、放電ガス供給部４７から放電ガスを供給し、反応ガス供給部４８から反応ガスを供給して、電源を投入すると、円筒基材１１に対してスパッタリングが行われる。
【００５７】
この結果、図５に示すように、円筒基材１１の外周面上にレジスト層５２が形成される。
【００５８】
（露光）
次に、レジスト層の露光について説明する。図６は、本実施の形態に係る円筒形モールドの製造方法においてレジスト層に対して露光する露光装置を示す模式図である。この露光装置６０は、スピンドルモーター６１により回転した円筒基材１１の外周面上のレジスト層５２に対して光学系６２を介して光を照射する構成を採る。この光学系６２においては、露光用の半導体レーザー６３から出射されたレーザー光がコリメータ６４で平行光としてミラー６５を通して対物レンズ６６に送られる。一方、フォーカス用の半導体レーザー６７から出射されたレーザー光がコリメータ６８で平行光としてダイクロイックミラー６９を通して対物レンズ６６に送られる。そして、対物レンズ６６で集光された光がレジスト層５２に照射される。光学系６２においては、フォーカス用の半導体レーザー６７から出射されたレーザー光がダイクロイックミラー６９で光路が変えられて集光レンズ７０で集光されてフォトディテクタ７１で検出されるようになっている。
【００５９】
この露光装置６０においては、円筒基材１１の面長方向に沿って光学系６２が移動するように構成されており、円筒基材１１の端部から端部へ露光することが可能になる。さらに、半導体レーザーが温度や劣化によって出力が変動することを抑えるために、フォトディテクタ７１により半導体レーザーの出射光量をモニターしてフィードバック制御を行うので、出射光量に応じて出力を安定させることができる。
【００６０】
この露光装置６０において、半導体レーザーのビーム形状は、レジスト層５２に形成する開口部のパターン形状によって種々選択可能である。
【００６１】
（現像）
この後、現像液を用いてレジスト層５２を現像し、熱反応部分を除去し、複数の開口部をレジスト層５２に形成する。図７は、本実施の形態に係る円筒形モールドの製造方法においてレジスト層を露光、現像した状態を示す模式図である。図７に示すように、円筒基材１１の外周面上に形成されたレジスト層５２には、複数の開口部７２が形成されている。
【００６２】
（ドライエッチング）
次に、露光、現像後のレジスト層５２をマスクとして円筒基材１１のドライエッチングを行う。図８は、本実施の形態に係るドライエッチング装置を示す模式図である。図８に示すように、ドライエッチング装置８０では、処理室８１の中心に、円筒基材１１（外周面上にレジスト層５２が形成されているが、便宜上図示していない）が設置され、カプラー８２を介して高周波電源８３（例えば、４００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚ）と接続されている。円筒基材１１と同心円状に対向電極８４が配置されている。対向電極８４は接地されている。なお、対向電極８４にはパンチング加工が施されており、エッチングガスが自在に通過できるようになっている。
【００６３】
処理室８１の外周部にはガス導入口８５が設けられ、ガス導入管８６が接続され、エッチングガス供給部８７からエッチングガスが供給されるようになっている。ガス導入管８６には、ガス流量を制御するマスフローコントローラー８８が備えられている。
【００６４】
エッチングガスとしては、例えば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８又はＳＦ６を使用することができる。添加ガスとして、例えば、Ａｒ、Ｎ２又はＯ２を用いることもできる。
【００６５】
さらに、処理室８１の上下には、排気口８９、９０が設けられ、排気口８９、９０には、排気管９１が接続され、バルブ９２を介して真空ポンプ９３に接続されている。真空ポンプ９３により処理室８１内を減圧できるようになっている。これにより、エッチングガスを供給した状態で処理室８１内を０．２Ｐａ〜５０Ｐａの真空度に保持できるようになっている。
【００６６】
このドライエッチング装置８０によれば、例えば円筒基材１１に接続された高周波電源８３により高周波を印加させ、対向電極８４を接地した場合、円筒基材１１と対向電極８４との間には、円筒基材１１の表面から中心軸方向に向かって、円筒基材１１の表面の接線方向に対して垂直の方向に均一な電界が形成される。従って、円筒基材１１の表面に沿って安定したプラズマが形成される。一方、プラズマと円筒基材１１との間には、円筒基材１１を包み込むようにシース電位と呼ばれる電位が発生し、円筒基材１１に対して垂直方向の電界が生じる。図９は、図８に示すドライエッチング装置の一部を上方から見た模式図である。図９に示すように、この電界に沿ってエッチングガスイオンが加速され、円筒基材１１の表面から中心軸方向（図中矢印で示す）に向かって、円筒基材１１の表面の接線に対して垂直方向にエッチングが進行する。またこの時、円筒基材１１はスパッタリング装置４０のように回転しないことが好ましい。その理由はドライエッチング装置８０では円筒基材１１に高周波電源８３が接続されており、円筒基材１１を回転させると電気的な接続が不安定になることでプラズマ放電が不安定になるためである。
【００６７】
以上説明したように、本発明の実施の形態では、ドライエッチング装置８０を用いて、上記式（１）を満たす均一な微細凹凸パターンを備えた円筒形モールド１０を製造する。
【００６８】
以下に説明する第１〜第６の実施の形態において、円周方向及び面長方向のエッチングレートを均一にし、本発明の大面積かつ均一な微細凹凸パターンを持つ円筒形モールドを製造する手法について説明する。
【００６９】
（第１の実施の形態）
円筒基材表面への負電荷の供給を行う手法について説明する。ドライエッチング処理中は、エッチング対象の処理面で負電荷帯電とイオン入射のサイクルを交互に繰り返している。そのため、負電荷の帯電状態に差がある場合エッチング速度が変化してしまうという問題がある。
【００７０】
平板基材の場合は、平板の裏面が電極に接触しているため電荷の受け渡しがスムーズであり、処理面での負電荷の帯電状態を均一にすることは容易である。しかし、円筒基材の場合は、円筒基材の両端で保持されている。そのため、円筒基材の中央と端部では電極との距離が異なるため、負電荷の帯電状態を円筒基材表面の長尺方向に均一にすることは難しい。
【００７１】
そこで、図８に示すドライエッチング装置８０の処理室８１に電子放出源を設け、意図的に負電荷を円筒基材１１の表面へ供給し、負電荷の帯電状態を均一に制御することで円筒基材１１の表面内でのエッチングが均一になり、微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布が均一な円筒形モールドを作製することができる。
【００７２】
負電荷の供給方法は、ドライエッチング処理前、ドライエッチング処理中又はドライエッチング処理と負電荷供給を交互に行う。
【００７３】
図１０は、第１の実施の形態に係るドライエッチング装置を示す模式図である。図１０に示すように、複数の電子放出源１０１が設けられている。円筒基材１１の面長方向には、電子放出源１０１を、少なくとも２箇所、好ましくは中央部から５０ｍｍ間隔の位置に設置する。図１１は、図１０に示すドライエッチング装置の一部を上方から見た模式図である。電子放出源１０１は、円筒基材１１の円周方向に、少なくとも２箇所、好ましくは８箇所設置する。
【００７４】
電子放出源１０１は、フィラメント型のものでも、フィールドエミッション型のものでも良い。
【００７５】
（エッチング工程）
このように構成されたドライエッチング装置８０を用い、以下のようにしてドライエッチングを行う。
【００７６】
処理室８１内に、ガス導入口８５からエッチング混合ガスとして、例えば、ＣＦ４／Ａｒ／Ｏ２の混合ガスを導入する。このとき、マスフローコントローラー８８でガスの導入量を調節する。また、真空ポンプ９３により処理室８１内の圧力を０．５Ｐａ〜２５Ｐａの範囲に調節する。
【００７７】
そして、高周波電源８３より１３．５６ＭＨｚの高周波電力を円筒基材１１に印加し、ＲＦパワーが例えば１５００Ｗとなるようにする。これにより処理室８１に導入されたエッチング混合ガスがプラズマ化し、円筒基材１１の表面がエッチングされる。
【００７８】
エッチングが進むにつれて円筒基材１１の表面には電荷が帯電し、時間の経過と共に円筒基材１１の中央の帯電量が両端に比べて多くなり、中央部のエッチングレートが低下する。このエッチングレートの低下が始まる段階で一度エッチングを止めて、帯電均一化を行う。
【００７９】
（帯電均一化）
まず、円筒基材１１のエッチング処理を停止し、処理室８１を減圧する。そして、処理室８１内に設置した電子放出源１０１から負電荷を供給し、円筒基材１１の表面の帯電状態を均一にする。例えば、電子放出源１０１がフィラメント型の場合はフィラメントに電流を流し、フィラメント温度を２００℃以上にて熱電子を放出させる。円筒基材１１の帯電状態によって、例えば、負電荷が十分に帯電している部分には新たに負電荷は供給されずに、負電荷の帯電量が少ない部分には負電荷が積極的に供給される。
【００８０】
上記エッチング処理と帯電均一化処理を交互に繰り返し行い、円筒基材１１をエッチング処理することによって、円筒基材１１の円周方向及び面長方向のエッチングレートを均一にすることができ、微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布が均一な円筒形モールド１０を作製することができる。
【００８１】
（第２の実施の形態）
円筒基材の温度を制御する手法について説明する。ドライエッチングは、イオン衝突により物理的に分子、原子を弾き飛ばすスパッタリングと異なり、プラズマ中のラジカル等とエッチング対象が化学反応することでエッチング反応が進む。そのため、基材の温度が高温になるほどエッチング速度が速くなる。従って、円筒基材を均一にエッチングするためには、円筒基材の温度分布を均一にすることが重要である。
【００８２】
従来の平板基材の場合は平板の裏面が電極に接触しているため基板温度を均一にすることは容易である。しかし、円筒基材の場合、円筒基材は両端で保持されているため、円筒基材の中央と端部では排熱速度が異なるため、円筒基材の長尺方向に温度を均一にすることは難しい。
【００８３】
そこで、円筒基材へ伝熱媒体を流して温度を均一に制御することで、円筒基材の表面内のエッチングが均一になり、微細凹凸パターンの凹部の開口径と深さの分布が均一な略円筒形のモールドを作製することができる。
【００８４】
円筒基材の温度は、５０℃以下、より具体的には、−１０℃から５０℃の範囲で設定した温度を基準として、±５℃以下の分布で制御する。
【００８５】
伝熱媒体は、気体の場合、３００Ｋで熱伝導率０．０２５≦λ≦０．１５０の範囲から選ばれ、好ましくはＡｒ、Ｎ２又はＨｅ、より好ましくはＨｅを用いる。液体の場合、３００Ｋで熱伝導率０．２５≦λ≦０．６１の範囲から選ばれ、好ましくは水、グリセリン又はエチレングリコール、より好ましくはエチレングリコールを用いる。
【００８６】
第２の実施の形態では、図８に示すドライエッチング装置８０において、円筒基材１１を伝熱媒体用いて加熱又は冷却する機構を組み込み、この機構に配管を介して恒温機器を接続する。恒温機器は、伝熱媒体を加熱及び冷却する機構を備えている。
【００８７】
図１２は、第２の実施の形態に係るドライエッチング装置の要部を示す模式図である。図１２に示すように、円筒基材１１のシャフト５１の内部には、らせん状の伝熱パイプ１１１が配置されている。伝熱パイプ１１１には、供給側配管１１２及び排出側配管１１３を介して恒温機器１１４が接続されている。恒温機器１１４より伝熱媒体が供給側配管１１２を経て伝熱パイプ１１１に供給され、排出側配管１１３を経て恒温機器１１４に戻り、循環するように構成されている。
【００８８】
このように構成されたドライエッチング装置８０を用いて、第１の実施の形態と同様にドライエッチングを行う。
【００８９】
（基材温度の一定化）
エッチング処理中にプラズマからの電子、イオンの供給及びプラズマ発光の輻射熱により円筒基材１１の表面の温度が上昇する。エッチング処理中に円筒基材１１に伝熱媒体を循環させ、円筒基材１１の表面温度が−１０℃から５０℃の範囲で設定した温度を基準として、±５℃以下の分布になるように温度制御を行う。
【００９０】
このように円筒基材１１の内部に伝熱媒体を循環させ、円筒基材１１の温度を一定に保ちながら、エッチング処理することによって、円筒基材１１の円周方向及び面長方向のエッチングレートを均一にすることができ、微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布が均一な円筒形モールド１０を作製することができる。
【００９１】
（第３の実施の形態）
ガス圧力分布を均一化する手法について説明する。ドライエッチング処理では、処理室を減圧した後にエッチングガスを導入し、エッチングガスを高周波電力によりプラズマ化してエッチングを行う。
【００９２】
円筒基材の表面は曲面であり、従来の平板に比べ、エッチングガスの流れが円筒基材の表面で乱れやすいため、ガスの流速を遅くして、空間全体にガスを拡散させた状態にすることが望ましい。そこで、ガス導入時に少なくとも２つ以上の円柱状のシャワー部材を介し、かつ、該シャワー部材の孔径がエッチングガスの導入側から基材側へ順に小さくなることで、ガスの圧力分布を均一にすることができ、円筒基材の表面内でのエッチングが均一になり、微細凹凸パターンの凹部の開口径と深さの分布が均一な円筒形モールドを作製することができる。
【００９３】
第３の実施の形態では、図８に示すドライエッチング装置８０において、処理室８１内に２つ以上設置された円柱状のシャワー部材を配置し、シャワー部材の孔径はガス導入口側から順に小さくする。
【００９４】
図１３は、第３の実施の形態に係るドライエッチング装置を示す模式図である。図１４は、図１３に示すドライエッチング装置の一部を上方から見た模式図である。図１３及び図１４に示すように、対向電極８４（１番目のシャワー部材１２１−１）〜ｎ番目のシャワー部材（１２１−ｎ）が同心円状に間隔をあけて配置されている。各シャワー部材に形成された多数の貫通孔の孔径は、ガス導入口８５に近い対向電極８４（１番目のシャワー部材１２１−１）から順番に小さくし、ｎ番目のシャワー部材１２１−ｎが一番小さくなるように構成されている。
【００９５】
このように構成されたドライエッチング装置８０を用いて、第１の実施の形態と同様にドライエッチングを行う。
【００９６】
この際、処理室８１内にガス導入口８５側からシャワー部材の孔径が順に小さくなるシャワー部材１２１−１〜１２１−ｎを２つ以上設置したことにより、ガス導入口８５から導入されたエッチング混合ガスが、シャワー部材１２１−１〜１２１−ｎを通じて円筒基材１１の設置部分まで達する。これにより、ガスの供給量のばらつきを抑え、処理室８１及び円筒基材１１直近のガス圧力分布を均一にすることによって、円筒基材１１の円周方向及び面長方向のエッチングレートを均一にすることができ、微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布が均一な円筒形モールド１０を作製することができる。
【００９７】
（第４の実施の形態）
特定部分のプラズマを遮蔽する手法について説明する。円筒基材のエッチングレートを測定し、エッチングレートが高い部分にプラズマを遮蔽するための遮蔽部材を任意の箇所に設置し、所望部分のエッチングレートを抑え、円筒基材の円周方向及び面長方向のエッチングレートを均一にすることで、微細パターンの開口径と深さの分布が均一な略円筒形のモールドを作製することができる。
【００９８】
遮蔽部材は、円筒基材と対向電極との間に設置される。遮蔽部材の形状は、円柱状でパンチング穴やグリット又はメッシュ加工されたものが挙げられる。
【００９９】
第４の実施の形態では、図８に示すドライエッチング装置８０において、円筒基材１１のエッチングレートの高い部位にプラズマからのイオン入射とラジカルの照射を遮るための遮蔽部材を少なくとも１つ以上設ける。そして、遮蔽部材の位置を任意に変更可能な機能を設ける。遮蔽部材は、円筒基材１１と対向電極８４の間に設置される。
【０１００】
図１５は、第４の実施の形態に係るエッチング装置を示す模式図である。図１５に示すように、円筒基材１１と対向電極８４の間に円筒状の遮蔽部材１３１を設置する。遮蔽部材１３１は、円筒基材１１の外周面の一部を覆い隠すように、円筒基材１１よりも内径が大きく、円筒基材１１よりも面長方向の長さが短い。遮蔽部材１３１は、図示しない位置移動機構によって円筒基材１１の面長方向に沿って移動し得るように構成されている。
【０１０１】
遮蔽部材１３１と円筒基材１１との距離は、円筒基材１１及び対向電極８４に電気的に接触しない範囲で任意に変更可能である。好ましくは、円筒基材１１の表面と対向電極８４との距離を、円筒基材１１側から１：９になる距離以上、３：７になる距離以下の範囲である。
【０１０２】
このように構成されたドライエッチング装置８０を用いて、第１の実施の形態と同様にドライエッチングを行う。
【０１０３】
このとき、事前に測定したエッチングレートに合わせて、エッチングレートが高い部分にプラズマの遮蔽部材１３１を設置する。遮蔽部材１３１と円筒基材１１との距離は、円筒基材１１及び対向電極８４に電気的に接触しない範囲で任意に変更可能であり、本実施の形態では、円筒基材１１の表面と対向電極８４との距離を円筒基材１１側から１：９になる距離とした。
【０１０４】
このように円筒基材１１のエッチングレートの高い部位にプラズマからのイオン入射とラジカルの照射を遮るための遮蔽部材１３１を少なくとも１つ以上設けることによって、円筒基材１１の円周方向及び面長方向のエッチングレートを均一にすることができ、微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布が均一な円筒形モールド１０を作製することができる。
【０１０５】
（第５の実施の形態）
ドライエッチング処理中に円筒基材を面長方向へ動かす手法について説明する。静止時にエッチングレートのばらつきがある場合においても、エッチング処理中に円筒基材を面長方向に繰り返し移動させることで、円筒基材の面長方向のエッチングレートを均一にすることができ、微細凹凸パターンの凹部の開口径と深さの分布が均一な円筒形モールドを作製することができる。
【０１０６】
第５の実施の形態では、図８に示すドライエッチング装置８０において、対向電極８４の長さは円筒基材１１の面長の２倍以上であり、円筒基材１１を面長方向に対して円筒基材の面長の１／２以上の距離を繰り返し移動させる機構を有する。
【０１０７】
図１６は、第５の実施の形態に係るドライエッチング装置を示す概要図である。図１６に示す通り、シャフト５１の両端部にはカプラー８２を介して、面長方向移動機構１４１が設けられている。面長方向移動機構１４１は、真空ベローズ及び上下動作機構で構成される。図１６中、Ｌは、円筒基材１１の面長を示し、２Ｌは、円筒基材１１の面長の２倍の範囲で円筒基材１１が移動することを示している。
【０１０８】
移動速度は、エッチングレートに合わせて任意に調整可能で、移動速度は５ｍｍ／秒以上であることが好ましい。
【０１０９】
このように構成されたドライエッチング装置８０を用い、第１の実施の形態と同様にドライエッチングを行う。エッチング処理中に、円筒基材１１を面長方向に対して円筒基材１１の面長の１／２以上の距離を、例えば移動速度１０ｍｍ／秒で繰り返し移動をさせた。
【０１１０】
このようにエッチング処理中に、円筒基材１１を面長方向に対して円筒基材１１の面長の１／２以上の距離を任意の移動速度で繰り返し移動させることによって、エッチングレートにばらつきがある場合においても、エッチングレートの平均化ができるため、円筒基材１１の円周方向及び面長方向のエッチングレートを均一にすることができ、微細凹凸パターン２０の凹部の開口径と深さの分布が均一な円筒形モールド１０を作製することができる。
【０１１１】
（第６の実施の形態）
中性粒子を用いて円筒基材をエッチングする手法について説明する。ドライエッチング処理中は、円筒基材はその両端で保持されている。そのため、円筒基材の中央と端部では対向電極との距離が異なるため、帯電状態を円筒基材の表面の面長方向に均一にすることは難しく、エッチングレートが均一にならない。
【０１１２】
中性粒子を用いたエッチングであれば、負電荷は発生しないため、円筒基材の帯電状態によらずエッチング可能であり、円周方向及び面長方向のエッチングレートを均一にすることができ、微細凹凸パターンの凹部の開口径と深さの分布が均一な円筒形モールドを作製することができる。
【０１１３】
また、プラズマエッチングを用いた場合は負電荷による帯電によりイオン入射方向が曲げられてしまい、垂直形状が得られにくい。それに比べて中性粒子は電荷に影響されることなく進むことができるため、アスペクト比の大きいパターンをエッチングする場合でも垂直性良くパターンを形成することができるというメリットもある。
【０１１４】
図１７は、第６の実施の形態に係るドライエッチング装置を示す模式図である。図１８は、図１７に示すドライエッチング装置の一部を上方から見た模式図である。図８に示すドライエッチング装置８０と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。図１７及び図１８に示すように、第６の実施の形態では、ドライエッチング装置２００において、処理室８１内には、円筒基材１１から遠い順に、放電電極２０１、イオン引き出し電極２０２、イオン中性化電極２０３及び中性粒子スリット２０４が、それぞれ円筒基材１１と同心円状に配置されている。
【０１１５】
円筒基材１１は、処理室８１の中心に設置され、接地されている。放電電極２０１は、周波数４００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの高周波電源８３と接続されている。また、イオン引き出し電極８３には、イオンを加速するための任意の電圧を印加するための電源２０６が接続されている。また、イオン中性化電極２０３には、イオンと電荷交換するための任意の電圧を印加する電源２０７が接続されている。
【０１１６】
中性粒子によるエッチングの工程は、処理室８１内にエッチングガスを導入し、放電電極２０１とイオン引き出し電極２０２間に高周波電力を印加することでエッチングガスをプラズマ化し、イオン中性化電極２０３でプラズマ中からイオン引き出し電極２０２によって引き出されたイオンを中性化し、多数の直線状のマイクロチャネル孔を有する中性粒子スリット２０４によって中性粒子を垂直成分のみに絞り込み、垂直成分の中性粒子を用いて円筒基材１１をエッチング処理する。
【０１１７】
中性粒子スリット２０４は、直径ａの細孔とスリット板厚みＬの関係がＬ／ａ≧１０を満たす構造であり、この関係を満たせばイオン中性化電極２０３で中性化された中性粒子が円筒基材１１表面に対して垂直以外の方向成分を持っていたとしても、このスリットにより垂直以外の方向成分を遮蔽することが可能であり、円筒基材１１を垂直方向にエッチングすることが可能である。
【０１１８】
ドライエッチング工程では、高周波電源８３より１３．５６ＭＨｚの高周波電力を放電電極に印加し、ＲＦパワーが例えば１５００Ｗとなるようにする。これにより、ガス導入口８５と放電電極２０１との間の空間に導入されたエッチング混合ガスがプラズマ化し、ラジカルとイオンが生成される。
【０１１９】
次に、イオン引き出し電極２０２に任意の電圧を印加し、放電電極２０１を通過したイオンを円筒基材１１側へ引き込む。引き込まれたイオンは、イオン中性化電極２０３で電荷交換を行い中性粒子化する。
【０１２０】
そして中性粒子は、中性粒子スリット２０４で円筒基材１１の表面に対して垂直以外の方向成分が遮蔽され、円筒基材１１へと入射する。円筒基材１１は入射してきた垂直成分のみの中性粒子によって垂直方向にエッチングすることができる。
【０１２１】
中性粒子によってエッチングを行うことによって、円筒基材１１が帯電することがなくなり、帯電状態によるエッチングレートのばらつきがなくなる、プラズマからの輻射熱を受けないため基材温度上昇が抑制できるため円筒基材１１の温度分布がなくなるという円筒基材１１のエッチングレートを均一にすることができる効果がある。さらにエッチングされる凹部分に帯電が発生しないことから、通常のドライエッチングでは達成できないアスペクト比５０〜１００の深い溝（アスペクト比とは、エッチング深さ又は高さ／エッチング幅又は開口径）がエッチング可能になるというエッチングレート分布以外の新規形状を形成可能になるという効果も大きい。
【０１２２】
このように中性粒子を用いて円筒基材１１をエッチングすると、円筒基材１１の帯電と温度上昇を抑制できることによって、円筒基材１１の円周方向及び面長方向のエッチングレートを均一にすることができ、さらにエッチングされる凹部分に帯電が発生しないことによって、深い溝がエッチングできる。そのため、微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布が均一、且つ、深い溝が形成された円筒形モールド１０を作製することができる。
【実施例】
【０１２３】
以下、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって何ら制限されるものではない。
【０１２４】
（実施例１）
図１０に示すドライエッチング装置８０を用い、以下のようにして円筒基材１１をドライエッチング処理した。
【０１２５】
円筒基材１１は面長１０００ｍｍ、直径１００ｍｍのものを用いた。円柱形状の対向電極８４は直径２００ｍｍ、面長１５００ｍｍ、孔直径は３ｍｍのものを用いた。
【０１２６】
第１の実施の形態に示すようにドライエッチング装置８０の処理室８１にフィラメント型の電子放出源１０１を、円筒基材１１の円周方向に８箇所、円筒基材１１の面長方向に、中央部と中央部から５０ｍｍ間隔の位置に２１か所設置した。電子放出源１０１は円筒基材１１の面長方向の各設置個所に円筒基材１１の円周方向に８箇所設置されているので、合わせて１６８個の電子放出源を設置した。
【０１２７】
処理室８１を１×１０−３Ｐａまで減圧排気し、その後処理室８１内に、ガス導入口８５からエッチング混合ガスとして、ＣＦ４／Ｏ２のガスを８０ｓｃｃｍ／１０ｓｃｃｍで混合したガスを導入した。このとき、マスフローコントローラー８８でガスの導入量を前記の通りに調節した。また、真空ポンプ９３により処理室８１内の圧力を１０Ｐａに調節した。
【０１２８】
そして、高周波電源８３より１３．５６ＭＨｚの高周波電力１０００Ｗを円筒基材１１に印加し、処理室８１に導入されたエッチング混合ガスをプラズマ化して円筒基材１１をエッチング処理した。
【０１２９】
エッチング処理を１２分間行い、円筒基材１１のエッチング処理を停止し、処理室８１を減圧する。そして、処理室８１内に設置した電子放出源から負電荷を１８０秒間供給した。電子供給時、フィラメント温度は２５０℃になるようにフィラメントに流れる電流を制御した。
【０１３０】
上記のようにエッチング処理と帯電均一化処理を交互に繰り返し行い、円筒基材１１をエッチング処理と帯電均一化処理を合わせて３０分間行った結果、円筒形モールド１０の微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布を示すβの値は０．０１５であった。
【０１３１】
（比較例１）
図８に示すドライエッチング装置８０を用い、以下のようにしてドライエッチング処理を行った。
【０１３２】
円筒基材１１の形状、対向電極８４の形状、処理室８１内に、導入するエッチング混合ガスの種類、ガスの混合量、処理室８１内の圧力、高周波電源８３の周波数、円筒基材１１に印加する高周波電力は実施例１と同じである。
【０１３３】
円筒基材１１に高周波電力を印加し、処理室８１に導入されたエッチング混合ガスをプラズマ化して円筒基材１１を１２分間エッチング処理した結果、円筒形モールド１０の微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布を示すβの値は０．１１であった。
【０１３４】
（実施例２）
図８に示すドライエッチング装置８０を用い、以下のようにして円筒基材１１をドライエッチング処理した。
【０１３５】
円筒基材１１は、面長１０００ｍｍ、直径１００ｍｍのもので、円筒基材１１内部に、図１２に示すように伝熱媒体を流す伝熱パイプ１１１を組み込み、この伝熱パイプ１１１に供給側配管１１２及び排出側配管１１３を介して恒温機器１１４を接続した。円柱形状の対向電極８４は直径２００ｍｍ、面長１５００ｍｍ、孔直径は３ｍｍのものを用いた。
【０１３６】
処理室８１を１×１０−３Ｐａまで減圧排気し、真空を保持したままの状態で円筒基材１１に伝熱媒体としてエチレングリコールを流し、恒温機器１１４によってエチレングリコールの温度を３０±５℃の範囲で温度制御した。
【０１３７】
その後、処理室８１内にガス導入口８５からエッチング混合ガスとして、ＣＦ４／Ｏ２のガスを８０ｓｃｃｍ／１０ｓｃｃｍで混合したガスを導入した。このとき、マスフローコントローラー８８でガスの導入量を前記の通りに調節した。また、真空ポンプ９３により処理室８１内の圧力を１０Ｐａに調節した。
【０１３８】
そして、高周波電源８３より１３．５６ＭＨｚの高周波電力１０００Ｗを円筒基材１１に印加し、処理室８１に導入されたエッチング混合ガスをプラズマ化して円筒基材１１をエッチング処理した。
【０１３９】
上記のように円筒基材１１の温度を一定に制御した状態でエッチング処理を３０分間行った結果、円筒形モールド１０の微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布を示すβの値は０．０１２であった。
【０１４０】
（比較例２）
図８に示すドライエッチング装置８０を用い、以下のようにしてドライエッチング処理を行った。
【０１４１】
円筒基材１１の形状、対向電極８３の形状、処理室８１内に導入するエッチング混合ガスの種類、ガスの混合量、処理室８１内の圧力、高周波電源８３の周波数、円筒基材１１に印加する高周波電力は実施例２と同じである。
【０１４２】
円筒基材１１に高周波電力を印加し、処理室８１に導入されたエッチング混合ガスをプラズマ化して円筒基材１１を３０分間エッチング処理した結果、円筒形モールド１０の微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布を示すβの値は０．１８であった。
【０１４３】
（実施例３）
図１３に示すドライエッチング装置８０を用い、以下のようにして円筒基材１１をドライエッチング処理した。
【０１４４】
円筒基材１１は面長１０００ｍｍ、直径１００ｍｍのものを用いた。処理室８１にはガス導入口８５と円筒基材１１の間に対向電極８４である第１のシャワー板１２１と第２のシャワー板１２１−２の２つのシャワー板を設置した。第１及び第２のシャワー板１２１−１、１２１−２は円柱形状であり、円柱形状の直径は第１のシャワー板１２１−１が２００ｍｍ、第２のシャワー板１２１−２が１８０ｍｍとした。また、第１のシャワー板１２１−１の孔の直径Φ１は３ｍｍ、第２のシャワー板１２１−２の孔の直径Φ２は１ｍｍとした。第１及び第２のシャワー板１２１−１、１２１−２の面長はどちらも１５００ｍｍとした。
【０１４５】
処理室８１を１×１０−３Ｐａまで減圧排気し、その後、処理室８１内にガス導入口８５からエッチング混合ガスとして、ＣＦ４／Ｏ２のガスを８０ｓｃｃｍ／１０ｓｃｃｍで混合したガスを導入した。このとき、マスフローコントローラー８８でガスの導入量を前記の通りに調節した。また、真空ポンプ９３により処理室８１内の圧力を１０Ｐａに調節した。
【０１４６】
そして、高周波電源８３より１３．５６ＭＨｚの高周波電力１０００Ｗを円筒基材１１に印加し、処理室８１に導入されたエッチング混合ガスをプラズマ化して円筒基材１１をエッチング処理した。
【０１４７】
上記のようにエッチング混合ガスを孔径の異なる第１及び第２のシャワー板１２１−１、１２１−２を介して導入し、エッチング処理を３０分間行った結果、円筒形モールド１０の微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布を示すβの値は０．０２０であった。
【０１４８】
（比較例３）
図８に示すドライエッチング装置８０を用い、以下のようにしてドライエッチング処理を行った。
【０１４９】
円筒基材１１の形状、処理室８１内に導入するエッチング混合ガスの種類、ガスの混合量、処理室８１内の圧力、高周波電源８３の周波数、円筒基材１１に印加する高周波電力は実施例３と同じである。シャワー板は対向電極８４の１つのみとし、円柱形状の対向電極の直径は２００ｍｍ、面長は１５００ｍｍ、孔の直径は３ｍｍとした。
【０１５０】
円筒基材１１に高周波電力を印加し、処理室８１に導入されたエッチング混合ガスをプラズマ化して円筒基材１１を３０分間エッチング処理した結果、円筒形モールド１０の微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布を示すβの値は０．１６であった。
【０１５１】
（実施例４）
図１５に示すドライエッチング装置８０を用い、以下のようにして円筒基材１１をドライエッチング処理した。
【０１５２】
円筒基材１１は面長１０００ｍｍ、直径１００ｍｍのものを用いた。円柱形状の対向電極９４は直径２００ｍｍ、面長１５００ｍｍ、孔の直径は３ｍｍのものを用いた。
【０１５３】
比較例２を実施した際に円筒基材１１の面長方向の中央３００ｍｍの範囲で円筒基材１１の端部と比べ、エッチングレートが１５〜１８％ほど高くなっていたため、円筒基材１１の中央部３００ｍｍに円柱状の遮蔽板（図１５中の遮蔽部材１３１に相当する）を設置した。遮蔽板の面長は３００ｍｍとした。遮蔽板の直径は円筒基材１１表面と対向電極８４との距離を円筒基材１１側から２：８になるように設計した。円筒基材１１の直径は１００ｍｍ、対向電極８４の直径は２００ｍｍであるため、遮蔽板の直径は１２０ｍｍとした。また、遮蔽板の構造はパンチング加工されたものを用いた。パンチングの構造は厚み５００μｍのアルミ板にピッチ１００μｍ間隔でΦ５０μｍの孔を加工した。孔の配置は六方孔子配列とした。加工後にアルミ表面をアルマイト処理してプラズマへの耐性を向上させた。
【０１５４】
処理室８１を１×１０−３Ｐａまで減圧排気し、その後、処理室８１内にガス導入口８５からエッチング混合ガスとして、ＣＦ４／Ｏ２のガスを８０ｓｃｃｍ／１０ｓｃｃｍで混合したガスを導入した。このとき、マスフローコントローラー８８でガスの導入量を前記の通りに調節した。また、真空ポンプ９３により処理室８１内の圧力を１０Ｐａに調節した。
【０１５５】
そして、高周波電源８３より１３．５６ＭＨｚの高周波電力１０００Ｗを円筒基材１１に印加し、処理室８１に導入されたエッチング混合ガスをプラズマ化して円筒基材１１をエッチング処理した。
【０１５６】
上記のように比較例２にてエッチングレートの高い部分に遮蔽板を設置して、エッチング処理を３０分間行った結果、円筒形モールド１０の微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布を示すβの値は０．０１８であった。
【０１５７】
（実施例５）
図１６に示すドライエッチング装置８０を用い、以下のようにして円筒基材１１をドライエッチング処理した。
【０１５８】
円筒基材１１は面長１０００ｍｍ、直径１００ｍｍのものを用いた。円柱形状の対向電極８４は直径２００ｍｍ、面長２５００ｍｍ、孔の直径３ｍｍのものを用いた。円筒基材１１は、面長方向移動機構１４１として、ボールねじによる上下動作機構が組み込まれ、エッチング処理中に円筒基材１１の面長方向に対して一定距離、繰り返し移動することができる構造とした。
【０１５９】
処理室８１を１×１０−３Ｐａまで減圧排気し、その後、処理室８１内にガス導入口８５からエッチング混合ガスとして、ＣＦ４／Ｏ２のガスを８０ｓｃｃｍ／１０ｓｃｃｍで混合したガスを導入した。このとき、マスフローコントローラー８８でガスの導入量を前記の通りに調節した。また、真空ポンプ９３により処理室８１内の圧力を１０Ｐａに調節した。
【０１６０】
そして、上下動作機構によって、円筒基材１１を上下に５００ｍｍ、毎秒１０ｍｍの速度で繰り返し移動させながら、高周波電源８３より１３．５６ＭＨｚの高周波電力１０００Ｗを円筒基材１１に印加し、処理室８１に導入されたエッチング混合ガスをプラズマ化して円筒基材１１をエッチング処理した。
【０１６１】
上記のように円筒基材１１を上下に一定距離繰り返し移動させながら、エッチング処理を３０分間行った結果、円筒形モールド１０の微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布を示すβの値は０．０１３であった。
【０１６２】
（比較例４）
図８に示すドライエッチング装置８０を用い、以下のようにしてドライエッチング処理を行った。
【０１６３】
円筒基材１１の形状、対向電極８４の形状、処理室８１内に、導入するエッチング混合ガスの種類、ガスの混合量、処理室８１内の圧力、高周波電源８３の周波数、円筒基材１１に印加する高周波電力は実施例５と同じである。
【０１６４】
円筒基材１１に高周波電力を印加し、処理室８１に導入されたエッチング混合ガスをプラズマ化して円筒基材１１を３０分間エッチング処理した結果、円筒形モールド１０の微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布を示すβの値は０．１７であった。
【０１６５】
（実施例６）
図１７に示すドライエッチング装置２００を用い、以下のようにして円筒基材１１をドライエッチング処理した。
【０１６６】
円筒基材１１は面長１０００ｍｍ、直径１００ｍｍのものを用いた。放電電極２０１、イオン引き出し電極２０２、イオン中性化電極２０３及び中性粒子スリット２０４はすべて円柱形状であり、それぞれの直径は放電電極２０１が４００ｍｍ、イオン引き出し電極２０２が３００ｍｍ、イオン中性化電極２０３が２５０ｍｍ、中性粒子スリット２０４が２００ｍｍであり、これらすべての面長は１５００ｍｍとした。また、それぞれの直径中心は円筒基材１１の直径中心と一致した状態で設置した。
【０１６７】
処理室８１を１×１０−３Ｐａまで減圧排気し、その後、処理室８１内にガス導入口８５からエッチング混合ガスとして、ＣＦ４／Ｏ２のガスを８０ｓｃｃｍ／１０ｓｃｃｍで混合したガスを導入した。このとき、マスフローコントローラー８８でガスの導入量を前記の通りに調節した。また、真空ポンプ９３により処理室８１内の圧力を１Ｐａに調節した。
【０１６８】
そして、高周波電源８３より１３．５６ＭＨｚの高周波電力１０００Ｗを放電電極２０１に印加し、処理室８１に導入されたエッチング混合ガスをプラズマ化し、イオン引き出し電極２０２に高周波電源２０６より５００ＫＨｚの高周波電力１００Ｗを印加してプラズマ中のイオンを円筒基材１１側へ引き込んだ。さらに、イオン中性化電極２０３に高周波電源２０７より４５０ＫＨｚの高周波電力２５Ｗを印加し、イオンとイオン中性化電極２０３の間で電荷交換を行い、イオンを中性粒子化した。そして、中性粒子スリット２０４により中性粒子は垂直成分のみとなるようにした。
【０１６９】
上記の垂直成分の中性粒子を用いて、円筒基材１１のエッチング処理を３０分間行った結果、円筒形モールド１０の微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布を示すβの値は０．０１０であった。
【０１７０】
（比較例５）
図８に示すドライエッチング装置８０を用い、以下のようにしてドライエッチング処理を行った。
【０１７１】
円筒基材１１の形状、処理室８１内に、導入するエッチング混合ガスの種類、ガスの混合量、処理室８１内の圧力は実施例６と同じである。高周波電源８３の周波数は１３．５６ＭＨｚ、円筒基材１１に印加する高周波電力は１０００Ｗを印加し、円柱形状の放電電極２０１は直径４００ｍｍ、面長１５００ｍｍ、孔直径は３ｍｍのものを用いた。
【０１７２】
円筒基材１１に高周波電力を印加し、処理室８１に導入されたエッチング混合ガスをプラズマ化して円筒基材１１を３０分間エッチング処理した結果、円筒形モールド１０の微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布を示すβの値は０．１９であった。
【０１７３】
【表１】
2016144874.tif 000003
【０１７４】
表１中の対向電極の表記は、実施例３が第１のシャワー板、実施例６が放電電極の数値を記している。
【０１７５】
表１に示すように、実施例１から実施例６において円筒形モールド１０の微細凹凸パターン２０の凹部２１の開口径と深さの分布を示すβの値は０．０１≦β≦０．０２を満たすことがわかる。
【０１７６】
これらの結果から、円筒形モールド１０については第１〜第６の実施の形態それぞれを用いることにより、均一な分布を持つ微細凹凸パターンが表面に形成された円筒形モールドを作製できることが分かる。
【０１７７】
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、本発明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、本発明は、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】
【０１７８】
本発明のモールドは、大面積の製品のナノインプリントを実現することができるので、大型の表示装置に用いられる有機ＥＬディスプレイの製造などに好適に使用することができる。
【符号の説明】
【０１７９】
１０、３０  円筒形モールド
１１  円筒基材
２０  微細凹凸パターン
２１  凹部
４０  スパッタリング装置
５１  シャフト
５２  レジスト層
６０  露光装置
８０  ドライエッチング装置
８１  処理室
８２  カプラー
８３  高周波電源
８４  対向電極
８５  ガス導入口
８６  ガス導入管
８７  エッチングガス供給部
８８  マスフローコントローラー
８９、９０  排気口
９１  排気管
９２  バルブ
９３  真空ポンプ
【図１】
2016144874.tif 000004
【図２】
2016144874.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016144874.tif 000009
【図７】
2016144874.tif 000010
【図８】
2016144874.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2016144874.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2016144874.tif 000018
【図１６】
2016144874.tif 000019
【図１７】
2016144874.tif 000020
【図１８】
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