電子線描画装置、原盤製造方法、及び情報記録媒体製造方法
【課題】基板表面のセクタ内の領域に、トラックに沿って、第１の長さの複数の微小パターンからなるパターンと、第２の長さの複数の微小パターンからなるパターンとを混在させて形成する。
【解決手段】基板上の同心円トラックに沿ってパターンを描画する際に、セクタ内の第１領域内では、第１基長さに基づいて生成された第１クロック信号を用いて電子線をブランキングさせ、セクタ内の第２領域内では、第２基準長さに基づいて生成された第２クロック信号を用いて電子線をブランキングさせる。これにより、セクタ内の第１領域内に、同心円トラックに沿って第１の長さの円弧状の微小パターンからなるパターンを精度よく形成するとともに、第２領域内に、第２の長さの円弧状の微小パターンからなるパターンを精度よく形成することが可能となる。
【解決手段】基板上の同心円トラックに沿ってパターンを描画する際に、セクタ内の第１領域内では、第１基長さに基づいて生成された第１クロック信号を用いて電子線をブランキングさせ、セクタ内の第２領域内では、第２基準長さに基づいて生成された第２クロック信号を用いて電子線をブランキングさせる。これにより、セクタ内の第１領域内に、同心円トラックに沿って第１の長さの円弧状の微小パターンからなるパターンを精度よく形成するとともに、第２領域内に、第２の長さの円弧状の微小パターンからなるパターンを精度よく形成することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線描画装置、原盤製造方法、及び情報記録媒体製造方法に係り、更に詳しくは、電子線を用いて基板にパターンを描画する電子線描画装置、前記電子線描画装置を用いて原盤を製造する原盤製造方法、及び前記原盤を用いて情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの普及び高速化、それに伴う動画配信等の各種サービスの拡大、ハイビジョン画像受信再生機の普及などを背景に、情報機器等が取り扱うデータ量が急速に増大している。近年、これら増大する大量のデータを保存利用する為に、大容量光ディスクあるいは大容量のハードディスクドライブの開発が盛んに行われている。特に、ハードディスクなどの記録媒体は、携帯電話、携帯用音楽記録再生装置、ビデオカメラなどのポータブル機器にも搭載されるなど、その用途が拡大し、最近では、小型大容量の記録媒体であるディスクリートトラックメディアや、パターンドメディアなどが登場するに至っている。
【０００３】
上述の記録媒体の原盤となる基板などへパターンを描画する方法としては、例えば特許文献１に記載されたＸ−θステージを備えた電子線描画装置を用いた描画方法が考えられる。この種の電子線描画装置を用いた描画方法では、基板上に螺旋状又は同心円状のトラックに沿って任意のパターンを描画形成することができる。
【０００４】
一般に、基板に描画されるドットパターンあるいはラインパターン等の形状は、電子線のドーズ量（Ｃ（クーロン）／ｃｍ）に依存する。このため、基板へのパターンの描画は、電子線の照射電流を一定にするとともに、基板表面上の電子線のスポットを所定のトラックに沿って等速で移動させながら行うことが最良であると考えられる。
【０００５】
そこで、一例として特許文献１に記載された電子線描画装置を用いて、電子線の入射位置を基板上で等速に移動させながらパターンを描画する方法（ＣＬＶ駆動方法）においては、基板表面の領域を、基板の回転中心を中心として複数の微小領域に分割し、この微小領域に含まれるトラック上に複数の微小パターンを描画することで、基板表面に複数の微小パターンが組み合わされた最終的なパターンを描画している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３１７３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ハードディスクなどの記録媒体に関連するディスクリートトラックメディアあるいはパターンドメディア等の記録媒体は、通常中心角が相互に等しい円弧状の同一中心角パターン群が形成されるサーボエリアと、トラックに沿った長さが相互に等しい円弧状の同一長パターン群が形成されるデータエリアとを有しているが、最近では、記録容量の更なる増大を図るため、サーボエリアにも同一長パターン群を形成する方法が提案されている。
【０００８】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、基板上に形成される各セクタのサーボエリア及びデータエリアに、トラックに沿った長さが相互に等しい円弧状のパターン群を精度よく形成することが可能な電子線描画装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、記録媒体に形成されるセクタのサーボエリア及びデータエリアに、トラックに沿った長さが相互に等しい円弧状のパターン群を形成するための原盤を製造する原盤製造方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第３の目的は、各セクタのサーボエリア及びデータエリアに、トラックに沿った長さが相互に等しい円弧状のパターン群が形成された情報記録媒体を製造するための情報記録媒体製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は第１の観点からすると、電子線を用いて、所定の基準点を中心に複数のセクタが規定された基板表面の領域を、前記基準点を中心とする等ピッチ同心円トラックに沿って露光することにより、前記同心円トラック上に複数のパターンを形成する電子線描画装置であって、前記基板表面の照射位置に向けて前記電子線を照射する照射装置と；前記照射装置に対して前記基板を相対移動して、前記照射位置を所定の等ピッチ螺旋トラックに沿って等速移動させる移動装置と；前記螺旋トラック上の前記照射位置に向けて照射された前記電子線を偏向して、前記電子線を前記所定の同心円トラック上へ入射させる偏向装置と；前記基板上の前記複数のセクタの第１領域に、前記同心円トラックに沿って第１の長さのパターンが形成され、前記セクタの前記第１領域以外の第２領域に、前記同心円トラックに沿って第２の長さのパターンが形成されるように、前記電子線をブランキングさせるブランキング装置と；を備え、前記ブランキング装置は、前記照射位置が前記第１領域を移動する間に、前記同心円トラックを前記第１の長さ毎に区分したときの第１単位トラックの個数をＮ１、前記第１領域内の前記同心円トラック上の露光開始位置に対応する前記螺旋トラック上の位置と前記基準点との距離をＲ１、隣接する前記同心円トラック間の前記ピッチをＰ、前記照射位置の前記螺旋トラックに対する相対移動速度をＶとして、式２π・Ｒ１／（Ｖ・Ｎ１）±π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ１２）を用いて算出される値を初期値とし、式±２π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ１２）を用いて算出される値を増減値として決定される第１クロック信号に基づいて、前記電子線をブランキングさせることを特徴とする電子線描画装置である。
【００１２】
これによれば、基板が電子線の照射位置に対して螺旋トラックに沿って相対移動され、照射位置へ向けて照射される電子線が偏向装置によって偏向されることで、基板に対する同心円トラックに沿った露光が行われる。そして、セクタ内の第１領域内では、第１基準長さに基づいて生成された第１クロック信号に基づいて電子線がブランキングされる。このため、セクタ内の第１領域内に、同心円トラックに沿ってトラックの方向の長さが第１の長さとなる円弧状の微小パターンからなるパターンを精度よく形成することが可能となる。そして、セクタ内の第２領域内では、第２基準長さに基づいて生成された第２クロック信号に基づいて電子線をブランキングさせることで、セクタ内の第２領域内に、同心円トラックに沿ってトラック方向の長さが第２の長さとなる円弧状の微小パターンからなるパターンを精度よく形成することが可能となる。
【００１３】
また、本発明は第２の観点からすると、本発明の電子線描画装置によって基板にパターンを描画する工程と；前記基板上に形成されたパターンを現像する工程と；を含む情報記録媒体の原盤製造方法である。
【００１４】
これによれば、原盤には、情報記録媒体のセクタに対応する領域に、トラックに沿った長さが第１の長さとなる複数の微小パターンからなるパターンと、トラック方向の長さが第２の長さとなる複数の微小パターンからなるパターンとが混在した状態で形成される。そして、この原盤を用いることにより、情報記録媒体のセクタ内の領域に、トラックに沿った長さが第１の長さとなる複数の微小パターンからなるパターンと、トラック方向の長さが第２の長さとなる複数の微小パターンからなるパターンとを混在した状態で形成することが可能となる。
【００１５】
本発明は第３の観点からすると、本発明の原盤を用いて、記録媒体へパターンを転写することにより情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法である。
【００１６】
これによれば、情報記録媒体のセクタ内の領域に、トラックに沿った長さが第１の長さとなる複数の微小パターンからなるパターンと、トラック方向の長さが第２の長さとなる複数の微小パターンからなるパターンとが混在した状態で形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１には本実施形態に係る電子線描画装置１００の概略構成が示されている。この電子線描画装置１００は、例えば真空度が１０−４Ｐａ程度の環境下において、表面にレジスト材がコーティングされた基板Ｗに電子線を照射して、基板Ｗの表面に微細パターンを描画する電子線描画装置である。本実施形態にかかる電子線描画装置１００は、後述する照射ユニット１０に対して基板Ｗを相対移動して、照射ユニット１０の照射位置を図２に示される螺旋トラックＳＴｒに沿って移動させるとともに、照射位置に向かう電子線を偏向させることにより、基板Ｗの回転中心ｏを共通の中心とする複数の同心円トラックＣＴｒ１〜ＣＴｒｎ上の露光（描画）開始位置ＳＰ１〜ＳＰｎから、同心円トラックＣＴｒ１〜ＣＴｒｎに沿ってパターンを描画する。また、本実施形態では、基板Ｗの表面には一例として図３に着色して示されるように、基板Ｗの回転中心ｏを中心とする領域に、中心角がθｓのセクタＳ１〜Ｓ４が規定されている。そして、それぞれのセクタＳ１〜Ｓ４は、セクタの境界とこの境界から距離Ｌ１だけ隔てた点線によって規定される略長方形の第１領域ＡＬ１とそれ以外の第２領域ＡＬ２とから構成されている。
【００１８】
図１に示されるように、この電子線描画装置１００は、電子線を基板Ｗに照射する照射ユニット１０、基板Ｗが載置される回転テーブル３１を備える回転テーブルユニット３０、及び回転テーブルユニット３０などが収容される直方体状の真空チャンバ４０と、パルス信号生成装置２１、フォーマット信号生成装置２２、偏向信号生成装置２３、回転駆動制御装置２５、及び送り駆動制御装置２６などを含んで構成される制御系と、上記各部を統括的に制御するコントローラ２０とを有している。
【００１９】
前記回転テーブルユニット３０は、真空チャンバ４０内部の底壁面上に配置されている。この回転テーブルユニット３０は、基板Ｗが載置される回転テーブル３１、回転テーブル３１を鉛直軸回りに所定の回転数で回転する回転機構３２、回転機構３２をＸ軸方向に移動可能に支持する移動ステージ３４、及び前記移動ステージ３４を所定のストロークでＸ軸方向に駆動するスライドユニット３３を備えている。
【００２０】
前記回転テーブル３１は、円形板状の部材であり、回転機構３２によって鉛直軸回りに回転可能に保持されている。
【００２１】
前記回転機構３２は、回転駆動制御装置２５から供給される制御信号に基づいて、前記回転テーブル３１を所定の回転数で回転させる。
【００２２】
前記移動ステージ３４は、前記回転機構３２を支持するとともに、スライドユニット３３によってＸ軸方向に移動可能に保持されている。
【００２３】
前記スライドユニット３３は、送り駆動制御装置２６から供給される制御信号に基づいて、前記移動ステージ３４をＸ軸方向へ所定の速度で移動させる。
【００２４】
また、上述のように構成された回転テーブルユニット３０では、回転テーブル３１の回転角、及び移動ステージ３４の位置が、それぞれ回転角検出器３７及び位置検出器３８によって検出され、回転角検出器３７及び位置検出器３８からは、回転テーブル３１の回転角及び移動ステージ３４の位置に応じたパルス信号が出力されるようになっている。
【００２５】
前記照射ユニット１０は、長手方向をＺ軸方向とするケーシング１１と、該ケーシング１１の内部上方から下方に向かって順次配置された、電子銃１２、磁界レンズ１３、ブランキング電極１４、アパーチャ部材１５、偏向電極１６、及び対物レンズ１７を備えている。
【００２６】
前記ケーシング１１は、下方が開放された円筒状のケーシングであり、真空チャンバ４０の上面に形成された開口に、上方から隙間なく嵌合されている。そして、真空チャンバ４０の内部に位置する部分は、その直径が−Ｚ方向に向かって小さくなるテーパー形状となっている。
【００２７】
前記電子銃１２は、前記ケーシング１１の内部上方に配置されている。この電子銃１２は、陰極から熱と電界により取り出した電子を射出する熱電界放射型の電子銃であり、例えば、直径２０〜５０ｎｍ程度の電子線を下方（−Ｚ方向）へ射出する。
【００２８】
前記磁界レンズ１３は、電子銃１２の下方に配置された環状のレンズであり、電子銃１２から下方に射出された電子線に対して集束する方向のパワーを作用させる。
【００２９】
前記ブランキング電極１４は、Ｘ軸方向に所定間隔隔てて相互に対向するように配置された１組の長方形板状の電極を有し、フォーマット信号生成装置２２から供給されるブランカ制御信号Ｂｓｉｇに応じて、磁界レンズ１３を通過した電子線を、図中の点線で示されるように＋Ｘ方向へ偏向する。
【００３０】
前記アパーチャ部材１５は、中央に電子線が通過する開口が設けられた板状の部材である。このアパーチャ部材１５は、ブランキング電極１４を通過した電子線が収束する点近傍に開口が位置するように配置されている。
【００３１】
前記偏向電極１６は、アパーチャ部材１５の下方に配置されている。この偏向電極１６は、Ｘ軸方向に相互に対向するように配置された１対の電極と、Ｙ軸方向に相互に対向するように配置された１対の電極とを有し、偏向信号生成装置２３から供給される偏向制御信号Ｄｓｉｇに応じて、アパーチャ部材１５を通過した電子線をＸ軸方向又Ｙ軸方向へ偏向する。
【００３２】
前記対物レンズ１７は、偏向電極１６の下方に配置され、偏向電極１６を通過した電子線を、回転テーブル３１に載置された基板Ｗの表面に収束する。
【００３３】
上述のように構成された照射ユニット１０では、電子銃１２から射出された電子線は、磁界レンズ１３を通過することにより集束され、アパーチャ部材１５に設けられた開口近傍（以下、クロスオーバポイントという）で一旦交差される。次に、クロスオーバポイントを通過した電子線は、発散しつつアパーチャ部材１５を通過することによりその形状が整形される。そして、対物レンズ１７によって、回転テーブル３１に載置された基板Ｗの表面上の所定の照射位置に収束される。
【００３４】
以下、説明の便宜上、前記照射位置とは、偏向電極１６によって偏向されない電子線が入射する基板Ｗ上の位置であり、対物レンズ１７をはじめとする照射ユニット１０の軸上の位置をいうものとする。そして、基板Ｗ上の電子線が実際に入射する位置は入射位置というものとする。本実施形態では、上述の照射位置は、基板Ｗの回転中心を通りＸ軸に平行な直線上に位置するように、照射ユニット１０と回転テーブル３１との相対位置が調整されている。
【００３５】
また、照射ユニット１０では、ブランカ制御信号Ｂｓｉｇに基づいてブランキング電極１４が制御され、電子線がＸ軸方向に偏向されることで、アパーチャ部材１５で電子線が遮蔽され、基板Ｗに対する電子線のブランキングが行われるようになっている。また、偏向制御信号Ｄｓｉｇに基づいて偏向電極１６が制御され、電子線がＸ軸方向又はＹ軸方向に偏向されることにより、基板Ｗ上の電子線の照射位置が調整されるようになっている。
【００３６】
図４は、前記パルス信号生成装置２１のブロック図である。図４に示されるように、パルス信号生成装置２１は、基準クロック生成装置２１ａ、フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂ、偏向クロック生成装置２１ｃ、回転指令パルス生成装置２１ｄ、及び送り指令パルス生成装置２１ｅを有している。
【００３７】
前記基準クロック生成装置２１ａは、電子線描画装置１００を構成する各装置を制御する際の基準となる所定の周波数の基準クロック信号ＣＬＫを生成し出力する。本実施形態では、基準クロック信号ＣＬＫは、一例として図５に示されるように、その値が周期Ｔ毎にハイレベルとなる信号である。
【００３８】
前記偏向クロック生成装置２１ｃ、前記回転指令パルス生成装置２１ｄ、及び前記送り指令パルス生成装置２１ｅは、基準クロック生成装置２１ａによって生成された基準クロック信号ＣＬＫに基づいて、それぞれ偏向クロック信号Ｄｃｌｋ、回転指令パルス信号Ｔｃｌｋ、及び送りパルス信号Ｓｃｌｋをそれぞれ生成し出力する。
【００３９】
そして、本実施形態では、前記回転駆動制御装置２５が、パルス信号生成装置２１からの回転指令パルス信号Ｔｃｌｋと、回転角検出器３７からのパルス信号とを比較して、この比較結果に応じて回転機構３２を駆動することで、基板Ｗを所定の回転数で回転させ、また、前記送り駆動制御装置２６が、パルス信号生成装置２１からの送りパルス信号Ｓｃｌｋと、位置検出器３８からのパルス信号とを比較して、この比較結果に応じてスライドユニット３３を駆動することによって基板ＷをＸ軸方向へ所定の速度で移動させる。電子線描画装置１００では、このように、回転駆動制御装置２５と送り駆動制御装置２６とが協働することにより、照射ユニット１０の照射位置が、図２に示される螺旋トラックＳＴｒに沿って基板Ｗ上を等速移動するようになっている。
【００４０】
また、前記偏向信号生成装置２３は、パルス信号生成装置２１からの偏向クロック信号Ｄｃｌｋに同期して、偏向制御信号Ｄｓｉｇを生成し、偏向電極１６へ供給する。図６には、偏向信号生成装置２３によって生成される偏向制御信号Ｄｓｉｇが示されている。図６に示されるように、偏向制御信号Ｄｓｉｇは基板Ｗの全回転角θｔｏｔが２π増加するごとに、零となるノコギリ波状の信号である。この信号が偏向電極１６に供給されることで、電子線の入射位置は基板Ｗが１回転する間に、基板ＷとＸ軸方向の移動速度と等しい速度でＸ軸方向へ移動し、ブランキングされない電子線の入射位置は順次同心円トラックＣＴｒｎ上に位置決めされる。これにより、電子線の入射位置は、各同心円トラックＣＴｒｎの描画開始位置ＳＰｎから、それぞれの同心円トラックＣＴｒｎに沿って、中心ｏを一周する。
【００４１】
フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、コントローラ２０の指示の下、基準クロック信号ＣＬＫに基づいてフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋを生成し、フォーマット信号生成装置２２へ供給する。本実施形態では、一例として図７に示されるように、中心角θｓのセクタ内の領域のうち、第１領域ＡＬ１に同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第１基準長さΔＬ１の微小パターンを最小構成要素とするパターンを描画し、第２領域ＡＬ２に、同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第２基準長さΔＬ２の微小パターンを最小構成要素とするパターンを描画する。以下、フォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋを生成する手順について説明する。
【００４２】
基板Ｗを回転するとともにＸ軸方向へ送りながら、図２中の露光開始位置ＳＰ１から螺旋トラックに沿って電子線の照射位置を等速で移動させて露光を行う場合には、露光開始位置ＳＰ１から螺旋トラック上の位置ＢＰ’までの間の螺旋トラックＳＴｒの長さＬは、次式（１）で示される。ただし、Ｒ０は基板Ｗの回転中心ｏから露光開始位置ＳＰ１までの距離であり、θｔｏｔは露光開始位置ＳＰ１から位置ＢＰ’まで照射位置が移動するまでの基板Ｗの全回転角度であり、Ｐは螺旋トラックＳＴｒのピッチである。また、式（１）の２項目の符号は、螺旋トラックＳＴｒに沿って基板Ｗの内側から外側へ照射位置を移動させる場合には＋となり、螺旋トラックＳＴｒに沿って基板Ｗの外側から内側へ照射位置を移動させる場合には−となる。
【００４３】
Ｌ＝Ｒ０・（θｔｏｔ） ± Ｐ・（θｔｏｔ）２／（４・π） …（１）
【００４４】
そして、螺旋トラック上を電子線の照射位置が移動する速度をＶとすると、電子線の照射位置が基準位置ＳＰ１から螺旋トラックＳＴｒ上の位置ＢＰ’まで移動する時間Ｔは次式（２）で示される。
【００４５】
Ｔ＝Ｌ／Ｖ
＝Ｒ０・（θｔｏｔ）／Ｖ ± Ｐ・（θｔｏｔ）２／（４・π・Ｖ）…（２）
【００４６】
中心角がΔθの円弧状のパターンを、セクタ内の領域に同心円トラックＣＴｒｎに沿って形成する場合には、例えば図７中の同心円トラックＣＴｒｎのいずれかに沿って電子線の入射位置が移動する間に、所定のタイミングで電子線をブランキングさせる必要がある。
【００４７】
同心円トラックＣＴｒｎを、中心角を（基準角度）Δθとする円弧に区分したときの個数をＮとすると、基準角度Δθを整数倍した角度（整数倍角）θｋは次式（３）で示される。そして式（２）と式（３）から次式（４）を導出することができる。なお、ｋは０、１、２…と連続する整数である。
【００４８】
θｋ＝Δθ・ｋ＝２π・ｋ／Ｎ …（３）
Ｔ・ｋ＝２π・Ｒ０・ｋ／（Ｖ・Ｎ） ± π・Ｐ・ｋ２／（Ｖ・Ｎ２）…（４）
【００４９】
上記式（４）より、中心角を基準角度Δθとする単位パターンが描画される時間間隔（周期）は、次式（５）で示される。
【００５０】
Δｔ（ｋ）＝ｔ（ｋ＋１）−ｔ（ｋ）
＝２π・Ｒ０／（Ｖ・Ｎ） ± π・Ｐ・（２ｋ＋１）／（Ｖ・Ｎ２）
…（５）
【００５１】
上記式（５）は、螺旋トラックＳＴｒに沿って照射位置を移動させつつ電子線を偏向させて、同心円トラックＣＴｒｎに沿った中心角が基準角度Δθとなる単位パターンを形成するための周期は、その初期値が次式（６）で与えられ、増減値が次式（７）で与えられることを意味している。
【００５２】
２π・Ｒ０／（Ｖ・Ｎ） ± π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ２）…（６）
±２π・Ｐ・（Ｖ・Ｎ２）…（７）
【００５３】
ところで、同心円トラックＣＴｒｎに沿って形成される長さがΔＬの円弧状の微小パターンそれぞれは、トラック毎にその中心角が異なるが、同一のトラック上における微小パターンにおいてはその中心角が相互に同一である。したがって、上記式（６）及び式（７）のＮに、同心円トラックＣＴｒｎを長さがΔＬの円弧（単位トラック）に区分したときの数ＮＬを代入することで、セクタ内の領域に同心円トラックＣＴｒｎに沿って長さがΔＬの単位パターンを形成するためのクロック信号の初期値及び増減値を算出することができる。
【００５４】
電子線描画装置１００のフォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、セクタの第１領域ＡＬ１に同心円トラックＣＴｒｎに沿って、長さがΔＬ１（第１基準長さ）の単位パターンを形成するためのクロック信号Ｌ１ｃｌｋを生成し出力する。具体的には、初期値が次式（８）で与えられ、増減値が次式（９）で与えられるクロック信号Ｌ１ｃｌｋを生成し、このクロック信号Ｌ１ｃｌｋをフォーマット信号生成装置２２へ出力する。なお、ＮＬ１は、同心円トラックＣＴｒｎを長さがΔＬ１の円弧（第１単位トラック）に区分したときの個数であり、Ｒ１は、第１領域ＡＬ１の同心円トラックＣＴｒｎ上の露光開始位置に対応する螺旋トラック上の位置（螺旋トラックＳＴｒ上の照射位置）と基板Ｗの回転中心ｏとの距離である。
【００５５】
２π・Ｒ１／（Ｖ・ＮＬ１） ± π・Ｐ／（Ｖ・ＮＬ１２）…（８）
±２π・Ｐ・（Ｖ・ＮＬ１２）…（９）
【００５６】
このクロック信号Ｌ１ｃｌｋは、図５に示されるように、上記式（８）及び式（９）によって規定される周期でハイレベルとなる信号である。このクロック信号Ｌ１ｃｌｋは、図５及び図７を参酌するとわかるように同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第１基準長さΔＬ１となるパターンを描画する際の描画時間ＴＬ１ｎを１つの単位として構成される。
【００５７】
次に、フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、第１領域ＡＬ１への描画が終了すると、セクタの第２領域ＡＬ２に同心円トラックＣＴｒｎに沿って、長さがΔＬ２（第２基準長さ）の単位パターンを形成するためのクロック信号Ｌ２ｃｌｋを生成し出力する。なお、第１領域ＡＬ１への描画終了時の判断は、第１領域ＡＬ１への描画開始から、基準クロック信号ＣＬＫのクロック数を計数し、計数結果が予め設定された値となったことに基づいて行われる。
【００５８】
具体的には、初期値が次式（１０）で与えられ、増減値が次式（１１）で与えられるクロック信号Ｌ２ｃｌｋを生成し、このクロック信号Ｌ２ｃｌｋをフォーマット信号生成装置２２へ出力する。なお、ＮＬ２は、同心円トラックＣＴｒｎを長さがΔＬ２の円弧（第２単位トラック）に区分したときの個数であり、Ｒ２は、第２領域ＡＬ２の同心円トラックＣＴｒｎ上の露光開始位置に対応する螺旋トラック上の位置（螺旋トラックＳＴｒ上の照射位置）と基板Ｗの回転中心ｏとの距離である。
【００５９】
２π・Ｒ２／（Ｖ・ＮＬ２） ± π・Ｐ／（Ｖ・ＮＬ２２）…（１０）
±２π・Ｐ・（Ｖ・ＮＬ２２）…（１１）
【００６０】
このクロック信号Ｌ２ｃｌｋは、図５に示されるように、上記式（１０）及び式（１１）によって規定される周期でハイレベルとなる信号である。このクロック信号Ｌ２ｃｌｋは、図５及び図７を参酌するとわかるように同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第２基準長さΔＬ２となるパターンを描画する際の描画時間ＴＬ２ｍを１つの単位として構成される。
【００６１】
次に、フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、第２領域へのクロック信号Ｌ２ｃｌｋに基づく描画が終了すると、照射位置が第２領域の端部まで移動する間に電子線のブランキングを継続させるために、クロック信号ＳＥｃｌｋを生成し、フォーマット信号生成装置２２へ出力する。なお、クロック信号Ｌ２ｃｌｋに基づく描画終了時の判断は、第２領域ＡＬ２への描画開始から、基準クロック信号ＣＬＫのクロック数を計数し、計数結果が予め設定された値となったことに基づいて行われる。
【００６２】
このクロック信号はＳＥｃｌｋを生成する目的は、一例として、図８に示されるように、第２領域ＡＬ２にトラックに沿った長さが第２基準長さΔＬ２の単位パターンを形成すると、第２領域ＡＬ２にトラック方向の長さが第２基準長さΔＬ２より小さい領域ＳＡを露光しない領域とする必要があるためである。また、第２領域ＡＬ２に形成される微小パターンの数を調整したい場合に、第２領域ＡＬ２の端部に領域ＳＡを露光しない領域とする必要があるためである。なお、図８中のＮＬ１及びＮＬ２は、本実施形態では自然数を表し、ＮＬ２に関しては、第２領域ＡＬ２が扇状であるため、内周の同心円トラックから外周の同心円トラックに向かって大きくなっている。
【００６３】
同心円トラックＣＴｒｎを、領域ＳＡに含まれる同心円トラックＣＴｒｎに対応する円弧（第３単位トラック）に区分したときの個数をＮ３とすると、照射位置が領域ＳＡを横切るために要する時間ＴＳＥは次式で与えられる。なお、Ｒ３はクロック信号Ｌ２ｃｌｋによるブランキングが終了したときの照射位置と基板Ｗの回転中心までの距離である。
【００６４】
ＴＳＥ＝２π・Ｒ３／（Ｖ・Ｎ３） ± π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ３２）…（１２）
【００６５】
フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂでは、図５を参酌するとわかるように、クロック信号Ｌ２ｃｌｋによるブランキングが終了してから、上記式（１２）で規定される時間ＴＳＥが経過した後にハイレベルとなるクロック信号ＳＥｃｌｋを生成し、フォーマット信号生成装置２２へ出力する。
【００６６】
すなわち、フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂでは、上述のように、セクタの第１領域を照射位置が移動する間はクロック信号Ｌ１ｃｌｋが生成され、照射位置が第２領域を移動する間はクロック信号Ｌ２ｃｌｋが生成され、次にクロック信号ＳＥｃｌｋが生成される。こよれにより、結果的に図５に示されるようなフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋが生成され、このフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋがフォーマット信号生成装置２２へ出力されることとなる。
【００６７】
フォーマット信号生成装置２２は、フォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋの立ち上がりに同期して、コントローラ２０からの描画情報を含むブランカ制御信号Ｂｓｉｇを生成し、このブランカ制御信号Ｂｓｉｇをブランキング電極１４へ供給する。これにより、セクタ内の領域のうち、第１領域ＡＬ１に、同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第１基準長さΔＬ１の微小パターンを最小構成要素とするパターンが描画され、第２領域ＡＬ２に、同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第２基準長さΔＬ２の微小パターンを最小構成要素とするパターンが描画される。そして、クロック信号Ｌ２ｃｌｋに基づく描画が終了してから時間ＴＳＥが経過するまで電子線のブランキングが行われる。
【００６８】
前記コントローラ２０は、一例としてＣＰＵ、照射ユニット１０及び回転テーブルユニット３０を制御するためのプログラムやパラメータが格納されたメモリなどを含んで構成された制御用コンピュータである。このコントローラ２０は、例えばユーザからの指令に基づいて、上述したように、フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂ、偏向クロック生成装置２１ｃ、回転指令パルス生成装置２１ｄ及び送り指令パルス生成装置２１ｅに対しては、基板Ｗに対するパターンの描画を行うため指令等を供給する。また、フォーマット信号生成装置２２に対して描画情報等を供給する。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態にかかる電子線描画装置１００では、基板Ｗが電子線の照射位置に対して螺旋トラックＳＴｒに沿って相対移動され、照射位置へ向けて照射される電子線が偏向電極１６によって偏向されることで、基板Ｗに対する同心円トラックＣＴｒｎに沿った露光が行われる。その際に、セクタ内の第１領域ＡＬ１では、第１基準長さΔＬ１に基づいて生成されたクロック信号Ｌ１ｃｌｋに基づいて電子線がブランキングされ、第１領域ＡＬ１内に、同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第１基準長さΔＬ１の円弧状の微小パターンからなるパターンが精度よく形成される。また、セクタ内の第２領域ＡＬ２では、第２基準長さΔＬ２に基づいて生成したクロック信号Ｌ２ｃｌｋに基づいて電子線がブランキングされ、第２領域ＡＬ２に、同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第２基準長さΔＬ２の円弧状の微小パターンからなるパターンが精度よく形成される。
【００７０】
また、フォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋを生成するフォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは図９又は図１０に示される構成のものを用いることができる。
【００７１】
図９に示されるフォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、クロック信号Ｌ１ｃｌｋを生成する第１クロック生成部５２、クロック信号Ｌ２ｃｌｋを生成する第２クロック生成部５３、クロック信号ＳＥｃｌｋを生成するセクタ長調整クロック生成部５４、入力される各信号Ｌ１ｃｌｋ,Ｌ２ｃｌｋ,ＳＥｃｌｋから選択情報ＳＥＬに基づいていずれかの信号を選択し、選択した信号をフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋとして出力する選択部５６、及び、第１クロック生成部５２、第２クロック生成部５３、セクタ長調整クロック生成部５４に対して、各クロック信号を生成するためのデータＴＡ−Ｄａｔａ、ＴＬ−Ｄａｔａ、ＴＳＥ−Ｄａｔａを供給するとともに、選択部５６へ選択情報ＳＥＬを供給するフォーマッタ駆動クロック生成コントロール部５１によって構成される。
【００７２】
フォーマッタ駆動クロック生成コントロール部５１は、コントローラ２０から供給される、露光する露光パターンに応じたフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋを生成するためのデータＣｎｔ−Ｄａｔａ、クロック信号Ｌ１ｃｌｋ、Ｌ２ｃｌｋ、ＳＥｃｌｋに対応したクロック周期に関するデータ（以下、クロック周期データという）、クロック数データ、各クロックの出力順序を制御するデータなどを保持するデータ格納部と、各クロック信号の出力クロック数をカウントする計数手段などを有している。そして、形成する各領域毎に予め用意される領域形成クロック数に応じ、各クロック生成部５２〜５４に対するクロック周期データの更新とクロック切換え制御信号ＳＥＬの出力制御を行う。これによりフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋは、周期誤差を含まない連続したフォーマッタ駆動クロックとして生成される。
【００７３】
また、図１０示されるフォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、設定される周期データに基づいて、基準クロック信号ＣＬＫをもとに生成されるクロックであって、設定した周期後に生成出力されるクロックを生成する周期クロック生成部６３と、この周期クロック生成部６３に与えられる周期データＴ−Ｄａｔａを、形成する領域に応じて切換える周期データセレクト部６２と、フォーマッタ駆動クロック生成コントロール部６１とを備えている。
【００７４】
フォーマッタ駆動クロック生成コントロール部６１は、コントローラ２０から供給される、露光する露光パターンに応じたフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋを生成するためのデータＣｎｔ−Ｄａｔａ、クロック信号Ｌ１ｃｌｋ、Ｌ２ｃｌｋ、ＳＥｃｌｋに対応したクロック周期に関するデータ（以下、クロック周期データという）、クロック数データ、各クロックの出力順序を制御するデータなどを保持するデータ格納部と、各クロック信号の出力クロック数をカウントする計数手段などを有している。そして、形成する各領域毎に予め用意される領域形成クロック数に応じ、各クロック生成部５２〜５４に対するクロック周期データの更新とクロック切換え制御信号ＳＥＬの出力制御を行う。これによりフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋは、周期誤差を含まない連続したフォーマッタ駆動クロックとして生成される。
【００７５】
なお、本実施形態では同心円トラックに沿ってパターンを描画する場合について説明したが、これに限らず、本発明はスパイラルトラックに沿ってパターンを描画する場合にも好適である。
【００７６】
また、本発明はハードディスクメディアへの使用が検討されているディスクリートトラックメディア及びパターンドメディアの製造に好適である。
【００７７】
図１１及び図１２は、本発明にかかる電子線描画装置を用いて露光形成されるディスクリートトラックメディア及びパターンドメディアの露光パターンの模式図である。図１１及び図１２にそれぞれ示されるメディアにおいては、第１領域に、トラックアドレス、セクタアドレス、及びトラッキング用のバーストパターン等で構成されるサーボエリアが形成され、第２領域には、連続溝あるいは露光域全域においてトラック方向に等ピッチで配置されるドットパターンからなるデータエリアが形成されている。サーボエリアのパターンは、トラックを横断した連続したパターンの形成が必要な為、露光ビーム径と同等のトラックピッチによるパターン露光を行い、データエリアを形成するに際しては、パターンを露光形成しないトラックの挿入を行いながら、全体の露光が行われる。
【００７８】
また、本発明にかかる電子線描画装置を用いて基板にパターンを描画し、その後基板の現像を行うことで、情報記録媒体を製造するための原盤を製作することができる。そして、この原盤を用いることで、情報記録媒体のセクタ内の領域に、トラックに沿って、第１の長さの複数の微小パターンからなるパターンと、第２の長さの複数の微小パターンからなるパターンとを混在させて形成する。
【００７９】
また、本発明の電子線描画装置を用いることで、一回の連続ＣＬＶ駆動露光動作によって情報記録メディアパターンが描画された原盤を作成することができるので、結果的に短期間で、高精度な情報記録メディアパターンを有する原盤を製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上説明したように、本発明の電子線描画装置は、基板にパターンを描画するのに適している。また、本発明の原盤製造方法は、情報記録媒体の原盤を製造するのに適している。また、本発明の情報記録媒体製造方法は、情報記録媒体を製造するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子線描画装置の概略的な構成を示す図である。
【図２】基板表面に規定された螺旋トラック及び同心円トラックを示す図である。
【図３】基板表面に規定されたセクタの構成を示す図である。
【図４】パルス信号生成装置のブロック図である。
【図５】フォーマッタ駆動クロック信号の生成過程を説明するための図である。
【図６】偏向制御信号を示す図である。
【図７】基板上に形成されたパターンを示す図である。
【図８】セクタ内のトラックに沿った領域を概略的に示す図である。
【図９】フォーマッタ駆動クロック生成装置のブロック図（その１）である。
【図１０】フォーマッタ駆動クロック生成装置のブロック図（その２）である。
【図１１】本実施形態にかかる電子線描画装置を用いて製作された記録媒体を示す図（その１）である。
【図１２】本実施形態にかかる電子線描画装置を用いて製作された記録媒体を示す図（その２）である。
【符号の説明】
【００８２】
１０…照射ユニット、１１…ケーシング、１２…電子銃、１３…磁界レンズ、１４…ブランキング電極、１５…アパーチャ部材、１６…偏向電極、１７…対物レンズ、２０…コントローラ、２１…パルス信号生成装置、２１ａ…基準クロック生成装置、２１ｂ…フォーマッタ駆動クロック生成装置、２１ｃ…偏向クロック生成装置、２１ｄ…回転指令パルス生成装置、２１ｅ…送り指令パルス生成装置、２２…フォーマット信号生成装置、２３…偏向信号生成装置、２５…回転駆動制御装置、２６…送り駆動制御装置、３０…回転テーブルユニット、３１…回転テーブル、３２…回転機構、３３…スライドユニット、３４…移動ステージ、３７…回転角検出器、３８…位置検出器、４０…真空チャンバ、５１…フォーマッタ駆動クロック生成コントロール部、５２…第１クロック生成部、５３…第２クロック生成部、５４…セクタ長調整クロック生成部、５６…選択部、６３…周期クロック生成部、１００…電子線描画装置、Ｗ…基板、ＣＬＫ…基準クロック信号、Ｌ１ｃｌｋ,Ｌ２ｃｌｋ…クロック信号、Ｆｃｌｋ…フォーマッタ駆動クロック信号、Ｂｓｉｇ…ブランカ制御信号、Ｄｃｌｋ…偏向クロック信号、Ｄｓｉｇ…偏向制御信号、Ｔｃｌｋ…回転指令パルス信号、Ｓｃｌｋ…送りパルス信号、ＡＬ１…第１領域、ＡＬ２…第２領域、ＣＴｒ…同心円トラック、ＳＴｒ…螺旋トラック。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線描画装置、原盤製造方法、及び情報記録媒体製造方法に係り、更に詳しくは、電子線を用いて基板にパターンを描画する電子線描画装置、前記電子線描画装置を用いて原盤を製造する原盤製造方法、及び前記原盤を用いて情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの普及び高速化、それに伴う動画配信等の各種サービスの拡大、ハイビジョン画像受信再生機の普及などを背景に、情報機器等が取り扱うデータ量が急速に増大している。近年、これら増大する大量のデータを保存利用する為に、大容量光ディスクあるいは大容量のハードディスクドライブの開発が盛んに行われている。特に、ハードディスクなどの記録媒体は、携帯電話、携帯用音楽記録再生装置、ビデオカメラなどのポータブル機器にも搭載されるなど、その用途が拡大し、最近では、小型大容量の記録媒体であるディスクリートトラックメディアや、パターンドメディアなどが登場するに至っている。
【０００３】
上述の記録媒体の原盤となる基板などへパターンを描画する方法としては、例えば特許文献１に記載されたＸ−θステージを備えた電子線描画装置を用いた描画方法が考えられる。この種の電子線描画装置を用いた描画方法では、基板上に螺旋状又は同心円状のトラックに沿って任意のパターンを描画形成することができる。
【０００４】
一般に、基板に描画されるドットパターンあるいはラインパターン等の形状は、電子線のドーズ量（Ｃ（クーロン）／ｃｍ）に依存する。このため、基板へのパターンの描画は、電子線の照射電流を一定にするとともに、基板表面上の電子線のスポットを所定のトラックに沿って等速で移動させながら行うことが最良であると考えられる。
【０００５】
そこで、一例として特許文献１に記載された電子線描画装置を用いて、電子線の入射位置を基板上で等速に移動させながらパターンを描画する方法（ＣＬＶ駆動方法）においては、基板表面の領域を、基板の回転中心を中心として複数の微小領域に分割し、この微小領域に含まれるトラック上に複数の微小パターンを描画することで、基板表面に複数の微小パターンが組み合わされた最終的なパターンを描画している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３１７３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ハードディスクなどの記録媒体に関連するディスクリートトラックメディアあるいはパターンドメディア等の記録媒体は、通常中心角が相互に等しい円弧状の同一中心角パターン群が形成されるサーボエリアと、トラックに沿った長さが相互に等しい円弧状の同一長パターン群が形成されるデータエリアとを有しているが、最近では、記録容量の更なる増大を図るため、サーボエリアにも同一長パターン群を形成する方法が提案されている。
【０００８】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、基板上に形成される各セクタのサーボエリア及びデータエリアに、トラックに沿った長さが相互に等しい円弧状のパターン群を精度よく形成することが可能な電子線描画装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、記録媒体に形成されるセクタのサーボエリア及びデータエリアに、トラックに沿った長さが相互に等しい円弧状のパターン群を形成するための原盤を製造する原盤製造方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第３の目的は、各セクタのサーボエリア及びデータエリアに、トラックに沿った長さが相互に等しい円弧状のパターン群が形成された情報記録媒体を製造するための情報記録媒体製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は第１の観点からすると、電子線を用いて、所定の基準点を中心に複数のセクタが規定された基板表面の領域を、前記基準点を中心とする等ピッチ同心円トラックに沿って露光することにより、前記同心円トラック上に複数のパターンを形成する電子線描画装置であって、前記基板表面の照射位置に向けて前記電子線を照射する照射装置と；前記照射装置に対して前記基板を相対移動して、前記照射位置を所定の等ピッチ螺旋トラックに沿って等速移動させる移動装置と；前記螺旋トラック上の前記照射位置に向けて照射された前記電子線を偏向して、前記電子線を前記所定の同心円トラック上へ入射させる偏向装置と；前記基板上の前記複数のセクタの第１領域に、前記同心円トラックに沿って第１の長さのパターンが形成され、前記セクタの前記第１領域以外の第２領域に、前記同心円トラックに沿って第２の長さのパターンが形成されるように、前記電子線をブランキングさせるブランキング装置と；を備え、前記ブランキング装置は、前記照射位置が前記第１領域を移動する間に、前記同心円トラックを前記第１の長さ毎に区分したときの第１単位トラックの個数をＮ１、前記第１領域内の前記同心円トラック上の露光開始位置に対応する前記螺旋トラック上の位置と前記基準点との距離をＲ１、隣接する前記同心円トラック間の前記ピッチをＰ、前記照射位置の前記螺旋トラックに対する相対移動速度をＶとして、式２π・Ｒ１／（Ｖ・Ｎ１）±π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ１２）を用いて算出される値を初期値とし、式±２π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ１２）を用いて算出される値を増減値として決定される第１クロック信号に基づいて、前記電子線をブランキングさせることを特徴とする電子線描画装置である。
【００１２】
これによれば、基板が電子線の照射位置に対して螺旋トラックに沿って相対移動され、照射位置へ向けて照射される電子線が偏向装置によって偏向されることで、基板に対する同心円トラックに沿った露光が行われる。そして、セクタ内の第１領域内では、第１基準長さに基づいて生成された第１クロック信号に基づいて電子線がブランキングされる。このため、セクタ内の第１領域内に、同心円トラックに沿ってトラックの方向の長さが第１の長さとなる円弧状の微小パターンからなるパターンを精度よく形成することが可能となる。そして、セクタ内の第２領域内では、第２基準長さに基づいて生成された第２クロック信号に基づいて電子線をブランキングさせることで、セクタ内の第２領域内に、同心円トラックに沿ってトラック方向の長さが第２の長さとなる円弧状の微小パターンからなるパターンを精度よく形成することが可能となる。
【００１３】
また、本発明は第２の観点からすると、本発明の電子線描画装置によって基板にパターンを描画する工程と；前記基板上に形成されたパターンを現像する工程と；を含む情報記録媒体の原盤製造方法である。
【００１４】
これによれば、原盤には、情報記録媒体のセクタに対応する領域に、トラックに沿った長さが第１の長さとなる複数の微小パターンからなるパターンと、トラック方向の長さが第２の長さとなる複数の微小パターンからなるパターンとが混在した状態で形成される。そして、この原盤を用いることにより、情報記録媒体のセクタ内の領域に、トラックに沿った長さが第１の長さとなる複数の微小パターンからなるパターンと、トラック方向の長さが第２の長さとなる複数の微小パターンからなるパターンとを混在した状態で形成することが可能となる。
【００１５】
本発明は第３の観点からすると、本発明の原盤を用いて、記録媒体へパターンを転写することにより情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法である。
【００１６】
これによれば、情報記録媒体のセクタ内の領域に、トラックに沿った長さが第１の長さとなる複数の微小パターンからなるパターンと、トラック方向の長さが第２の長さとなる複数の微小パターンからなるパターンとが混在した状態で形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１には本実施形態に係る電子線描画装置１００の概略構成が示されている。この電子線描画装置１００は、例えば真空度が１０−４Ｐａ程度の環境下において、表面にレジスト材がコーティングされた基板Ｗに電子線を照射して、基板Ｗの表面に微細パターンを描画する電子線描画装置である。本実施形態にかかる電子線描画装置１００は、後述する照射ユニット１０に対して基板Ｗを相対移動して、照射ユニット１０の照射位置を図２に示される螺旋トラックＳＴｒに沿って移動させるとともに、照射位置に向かう電子線を偏向させることにより、基板Ｗの回転中心ｏを共通の中心とする複数の同心円トラックＣＴｒ１〜ＣＴｒｎ上の露光（描画）開始位置ＳＰ１〜ＳＰｎから、同心円トラックＣＴｒ１〜ＣＴｒｎに沿ってパターンを描画する。また、本実施形態では、基板Ｗの表面には一例として図３に着色して示されるように、基板Ｗの回転中心ｏを中心とする領域に、中心角がθｓのセクタＳ１〜Ｓ４が規定されている。そして、それぞれのセクタＳ１〜Ｓ４は、セクタの境界とこの境界から距離Ｌ１だけ隔てた点線によって規定される略長方形の第１領域ＡＬ１とそれ以外の第２領域ＡＬ２とから構成されている。
【００１８】
図１に示されるように、この電子線描画装置１００は、電子線を基板Ｗに照射する照射ユニット１０、基板Ｗが載置される回転テーブル３１を備える回転テーブルユニット３０、及び回転テーブルユニット３０などが収容される直方体状の真空チャンバ４０と、パルス信号生成装置２１、フォーマット信号生成装置２２、偏向信号生成装置２３、回転駆動制御装置２５、及び送り駆動制御装置２６などを含んで構成される制御系と、上記各部を統括的に制御するコントローラ２０とを有している。
【００１９】
前記回転テーブルユニット３０は、真空チャンバ４０内部の底壁面上に配置されている。この回転テーブルユニット３０は、基板Ｗが載置される回転テーブル３１、回転テーブル３１を鉛直軸回りに所定の回転数で回転する回転機構３２、回転機構３２をＸ軸方向に移動可能に支持する移動ステージ３４、及び前記移動ステージ３４を所定のストロークでＸ軸方向に駆動するスライドユニット３３を備えている。
【００２０】
前記回転テーブル３１は、円形板状の部材であり、回転機構３２によって鉛直軸回りに回転可能に保持されている。
【００２１】
前記回転機構３２は、回転駆動制御装置２５から供給される制御信号に基づいて、前記回転テーブル３１を所定の回転数で回転させる。
【００２２】
前記移動ステージ３４は、前記回転機構３２を支持するとともに、スライドユニット３３によってＸ軸方向に移動可能に保持されている。
【００２３】
前記スライドユニット３３は、送り駆動制御装置２６から供給される制御信号に基づいて、前記移動ステージ３４をＸ軸方向へ所定の速度で移動させる。
【００２４】
また、上述のように構成された回転テーブルユニット３０では、回転テーブル３１の回転角、及び移動ステージ３４の位置が、それぞれ回転角検出器３７及び位置検出器３８によって検出され、回転角検出器３７及び位置検出器３８からは、回転テーブル３１の回転角及び移動ステージ３４の位置に応じたパルス信号が出力されるようになっている。
【００２５】
前記照射ユニット１０は、長手方向をＺ軸方向とするケーシング１１と、該ケーシング１１の内部上方から下方に向かって順次配置された、電子銃１２、磁界レンズ１３、ブランキング電極１４、アパーチャ部材１５、偏向電極１６、及び対物レンズ１７を備えている。
【００２６】
前記ケーシング１１は、下方が開放された円筒状のケーシングであり、真空チャンバ４０の上面に形成された開口に、上方から隙間なく嵌合されている。そして、真空チャンバ４０の内部に位置する部分は、その直径が−Ｚ方向に向かって小さくなるテーパー形状となっている。
【００２７】
前記電子銃１２は、前記ケーシング１１の内部上方に配置されている。この電子銃１２は、陰極から熱と電界により取り出した電子を射出する熱電界放射型の電子銃であり、例えば、直径２０〜５０ｎｍ程度の電子線を下方（−Ｚ方向）へ射出する。
【００２８】
前記磁界レンズ１３は、電子銃１２の下方に配置された環状のレンズであり、電子銃１２から下方に射出された電子線に対して集束する方向のパワーを作用させる。
【００２９】
前記ブランキング電極１４は、Ｘ軸方向に所定間隔隔てて相互に対向するように配置された１組の長方形板状の電極を有し、フォーマット信号生成装置２２から供給されるブランカ制御信号Ｂｓｉｇに応じて、磁界レンズ１３を通過した電子線を、図中の点線で示されるように＋Ｘ方向へ偏向する。
【００３０】
前記アパーチャ部材１５は、中央に電子線が通過する開口が設けられた板状の部材である。このアパーチャ部材１５は、ブランキング電極１４を通過した電子線が収束する点近傍に開口が位置するように配置されている。
【００３１】
前記偏向電極１６は、アパーチャ部材１５の下方に配置されている。この偏向電極１６は、Ｘ軸方向に相互に対向するように配置された１対の電極と、Ｙ軸方向に相互に対向するように配置された１対の電極とを有し、偏向信号生成装置２３から供給される偏向制御信号Ｄｓｉｇに応じて、アパーチャ部材１５を通過した電子線をＸ軸方向又Ｙ軸方向へ偏向する。
【００３２】
前記対物レンズ１７は、偏向電極１６の下方に配置され、偏向電極１６を通過した電子線を、回転テーブル３１に載置された基板Ｗの表面に収束する。
【００３３】
上述のように構成された照射ユニット１０では、電子銃１２から射出された電子線は、磁界レンズ１３を通過することにより集束され、アパーチャ部材１５に設けられた開口近傍（以下、クロスオーバポイントという）で一旦交差される。次に、クロスオーバポイントを通過した電子線は、発散しつつアパーチャ部材１５を通過することによりその形状が整形される。そして、対物レンズ１７によって、回転テーブル３１に載置された基板Ｗの表面上の所定の照射位置に収束される。
【００３４】
以下、説明の便宜上、前記照射位置とは、偏向電極１６によって偏向されない電子線が入射する基板Ｗ上の位置であり、対物レンズ１７をはじめとする照射ユニット１０の軸上の位置をいうものとする。そして、基板Ｗ上の電子線が実際に入射する位置は入射位置というものとする。本実施形態では、上述の照射位置は、基板Ｗの回転中心を通りＸ軸に平行な直線上に位置するように、照射ユニット１０と回転テーブル３１との相対位置が調整されている。
【００３５】
また、照射ユニット１０では、ブランカ制御信号Ｂｓｉｇに基づいてブランキング電極１４が制御され、電子線がＸ軸方向に偏向されることで、アパーチャ部材１５で電子線が遮蔽され、基板Ｗに対する電子線のブランキングが行われるようになっている。また、偏向制御信号Ｄｓｉｇに基づいて偏向電極１６が制御され、電子線がＸ軸方向又はＹ軸方向に偏向されることにより、基板Ｗ上の電子線の照射位置が調整されるようになっている。
【００３６】
図４は、前記パルス信号生成装置２１のブロック図である。図４に示されるように、パルス信号生成装置２１は、基準クロック生成装置２１ａ、フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂ、偏向クロック生成装置２１ｃ、回転指令パルス生成装置２１ｄ、及び送り指令パルス生成装置２１ｅを有している。
【００３７】
前記基準クロック生成装置２１ａは、電子線描画装置１００を構成する各装置を制御する際の基準となる所定の周波数の基準クロック信号ＣＬＫを生成し出力する。本実施形態では、基準クロック信号ＣＬＫは、一例として図５に示されるように、その値が周期Ｔ毎にハイレベルとなる信号である。
【００３８】
前記偏向クロック生成装置２１ｃ、前記回転指令パルス生成装置２１ｄ、及び前記送り指令パルス生成装置２１ｅは、基準クロック生成装置２１ａによって生成された基準クロック信号ＣＬＫに基づいて、それぞれ偏向クロック信号Ｄｃｌｋ、回転指令パルス信号Ｔｃｌｋ、及び送りパルス信号Ｓｃｌｋをそれぞれ生成し出力する。
【００３９】
そして、本実施形態では、前記回転駆動制御装置２５が、パルス信号生成装置２１からの回転指令パルス信号Ｔｃｌｋと、回転角検出器３７からのパルス信号とを比較して、この比較結果に応じて回転機構３２を駆動することで、基板Ｗを所定の回転数で回転させ、また、前記送り駆動制御装置２６が、パルス信号生成装置２１からの送りパルス信号Ｓｃｌｋと、位置検出器３８からのパルス信号とを比較して、この比較結果に応じてスライドユニット３３を駆動することによって基板ＷをＸ軸方向へ所定の速度で移動させる。電子線描画装置１００では、このように、回転駆動制御装置２５と送り駆動制御装置２６とが協働することにより、照射ユニット１０の照射位置が、図２に示される螺旋トラックＳＴｒに沿って基板Ｗ上を等速移動するようになっている。
【００４０】
また、前記偏向信号生成装置２３は、パルス信号生成装置２１からの偏向クロック信号Ｄｃｌｋに同期して、偏向制御信号Ｄｓｉｇを生成し、偏向電極１６へ供給する。図６には、偏向信号生成装置２３によって生成される偏向制御信号Ｄｓｉｇが示されている。図６に示されるように、偏向制御信号Ｄｓｉｇは基板Ｗの全回転角θｔｏｔが２π増加するごとに、零となるノコギリ波状の信号である。この信号が偏向電極１６に供給されることで、電子線の入射位置は基板Ｗが１回転する間に、基板ＷとＸ軸方向の移動速度と等しい速度でＸ軸方向へ移動し、ブランキングされない電子線の入射位置は順次同心円トラックＣＴｒｎ上に位置決めされる。これにより、電子線の入射位置は、各同心円トラックＣＴｒｎの描画開始位置ＳＰｎから、それぞれの同心円トラックＣＴｒｎに沿って、中心ｏを一周する。
【００４１】
フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、コントローラ２０の指示の下、基準クロック信号ＣＬＫに基づいてフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋを生成し、フォーマット信号生成装置２２へ供給する。本実施形態では、一例として図７に示されるように、中心角θｓのセクタ内の領域のうち、第１領域ＡＬ１に同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第１基準長さΔＬ１の微小パターンを最小構成要素とするパターンを描画し、第２領域ＡＬ２に、同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第２基準長さΔＬ２の微小パターンを最小構成要素とするパターンを描画する。以下、フォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋを生成する手順について説明する。
【００４２】
基板Ｗを回転するとともにＸ軸方向へ送りながら、図２中の露光開始位置ＳＰ１から螺旋トラックに沿って電子線の照射位置を等速で移動させて露光を行う場合には、露光開始位置ＳＰ１から螺旋トラック上の位置ＢＰ’までの間の螺旋トラックＳＴｒの長さＬは、次式（１）で示される。ただし、Ｒ０は基板Ｗの回転中心ｏから露光開始位置ＳＰ１までの距離であり、θｔｏｔは露光開始位置ＳＰ１から位置ＢＰ’まで照射位置が移動するまでの基板Ｗの全回転角度であり、Ｐは螺旋トラックＳＴｒのピッチである。また、式（１）の２項目の符号は、螺旋トラックＳＴｒに沿って基板Ｗの内側から外側へ照射位置を移動させる場合には＋となり、螺旋トラックＳＴｒに沿って基板Ｗの外側から内側へ照射位置を移動させる場合には−となる。
【００４３】
Ｌ＝Ｒ０・（θｔｏｔ） ± Ｐ・（θｔｏｔ）２／（４・π） …（１）
【００４４】
そして、螺旋トラック上を電子線の照射位置が移動する速度をＶとすると、電子線の照射位置が基準位置ＳＰ１から螺旋トラックＳＴｒ上の位置ＢＰ’まで移動する時間Ｔは次式（２）で示される。
【００４５】
Ｔ＝Ｌ／Ｖ
＝Ｒ０・（θｔｏｔ）／Ｖ ± Ｐ・（θｔｏｔ）２／（４・π・Ｖ）…（２）
【００４６】
中心角がΔθの円弧状のパターンを、セクタ内の領域に同心円トラックＣＴｒｎに沿って形成する場合には、例えば図７中の同心円トラックＣＴｒｎのいずれかに沿って電子線の入射位置が移動する間に、所定のタイミングで電子線をブランキングさせる必要がある。
【００４７】
同心円トラックＣＴｒｎを、中心角を（基準角度）Δθとする円弧に区分したときの個数をＮとすると、基準角度Δθを整数倍した角度（整数倍角）θｋは次式（３）で示される。そして式（２）と式（３）から次式（４）を導出することができる。なお、ｋは０、１、２…と連続する整数である。
【００４８】
θｋ＝Δθ・ｋ＝２π・ｋ／Ｎ …（３）
Ｔ・ｋ＝２π・Ｒ０・ｋ／（Ｖ・Ｎ） ± π・Ｐ・ｋ２／（Ｖ・Ｎ２）…（４）
【００４９】
上記式（４）より、中心角を基準角度Δθとする単位パターンが描画される時間間隔（周期）は、次式（５）で示される。
【００５０】
Δｔ（ｋ）＝ｔ（ｋ＋１）−ｔ（ｋ）
＝２π・Ｒ０／（Ｖ・Ｎ） ± π・Ｐ・（２ｋ＋１）／（Ｖ・Ｎ２）
…（５）
【００５１】
上記式（５）は、螺旋トラックＳＴｒに沿って照射位置を移動させつつ電子線を偏向させて、同心円トラックＣＴｒｎに沿った中心角が基準角度Δθとなる単位パターンを形成するための周期は、その初期値が次式（６）で与えられ、増減値が次式（７）で与えられることを意味している。
【００５２】
２π・Ｒ０／（Ｖ・Ｎ） ± π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ２）…（６）
±２π・Ｐ・（Ｖ・Ｎ２）…（７）
【００５３】
ところで、同心円トラックＣＴｒｎに沿って形成される長さがΔＬの円弧状の微小パターンそれぞれは、トラック毎にその中心角が異なるが、同一のトラック上における微小パターンにおいてはその中心角が相互に同一である。したがって、上記式（６）及び式（７）のＮに、同心円トラックＣＴｒｎを長さがΔＬの円弧（単位トラック）に区分したときの数ＮＬを代入することで、セクタ内の領域に同心円トラックＣＴｒｎに沿って長さがΔＬの単位パターンを形成するためのクロック信号の初期値及び増減値を算出することができる。
【００５４】
電子線描画装置１００のフォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、セクタの第１領域ＡＬ１に同心円トラックＣＴｒｎに沿って、長さがΔＬ１（第１基準長さ）の単位パターンを形成するためのクロック信号Ｌ１ｃｌｋを生成し出力する。具体的には、初期値が次式（８）で与えられ、増減値が次式（９）で与えられるクロック信号Ｌ１ｃｌｋを生成し、このクロック信号Ｌ１ｃｌｋをフォーマット信号生成装置２２へ出力する。なお、ＮＬ１は、同心円トラックＣＴｒｎを長さがΔＬ１の円弧（第１単位トラック）に区分したときの個数であり、Ｒ１は、第１領域ＡＬ１の同心円トラックＣＴｒｎ上の露光開始位置に対応する螺旋トラック上の位置（螺旋トラックＳＴｒ上の照射位置）と基板Ｗの回転中心ｏとの距離である。
【００５５】
２π・Ｒ１／（Ｖ・ＮＬ１） ± π・Ｐ／（Ｖ・ＮＬ１２）…（８）
±２π・Ｐ・（Ｖ・ＮＬ１２）…（９）
【００５６】
このクロック信号Ｌ１ｃｌｋは、図５に示されるように、上記式（８）及び式（９）によって規定される周期でハイレベルとなる信号である。このクロック信号Ｌ１ｃｌｋは、図５及び図７を参酌するとわかるように同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第１基準長さΔＬ１となるパターンを描画する際の描画時間ＴＬ１ｎを１つの単位として構成される。
【００５７】
次に、フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、第１領域ＡＬ１への描画が終了すると、セクタの第２領域ＡＬ２に同心円トラックＣＴｒｎに沿って、長さがΔＬ２（第２基準長さ）の単位パターンを形成するためのクロック信号Ｌ２ｃｌｋを生成し出力する。なお、第１領域ＡＬ１への描画終了時の判断は、第１領域ＡＬ１への描画開始から、基準クロック信号ＣＬＫのクロック数を計数し、計数結果が予め設定された値となったことに基づいて行われる。
【００５８】
具体的には、初期値が次式（１０）で与えられ、増減値が次式（１１）で与えられるクロック信号Ｌ２ｃｌｋを生成し、このクロック信号Ｌ２ｃｌｋをフォーマット信号生成装置２２へ出力する。なお、ＮＬ２は、同心円トラックＣＴｒｎを長さがΔＬ２の円弧（第２単位トラック）に区分したときの個数であり、Ｒ２は、第２領域ＡＬ２の同心円トラックＣＴｒｎ上の露光開始位置に対応する螺旋トラック上の位置（螺旋トラックＳＴｒ上の照射位置）と基板Ｗの回転中心ｏとの距離である。
【００５９】
２π・Ｒ２／（Ｖ・ＮＬ２） ± π・Ｐ／（Ｖ・ＮＬ２２）…（１０）
±２π・Ｐ・（Ｖ・ＮＬ２２）…（１１）
【００６０】
このクロック信号Ｌ２ｃｌｋは、図５に示されるように、上記式（１０）及び式（１１）によって規定される周期でハイレベルとなる信号である。このクロック信号Ｌ２ｃｌｋは、図５及び図７を参酌するとわかるように同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第２基準長さΔＬ２となるパターンを描画する際の描画時間ＴＬ２ｍを１つの単位として構成される。
【００６１】
次に、フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、第２領域へのクロック信号Ｌ２ｃｌｋに基づく描画が終了すると、照射位置が第２領域の端部まで移動する間に電子線のブランキングを継続させるために、クロック信号ＳＥｃｌｋを生成し、フォーマット信号生成装置２２へ出力する。なお、クロック信号Ｌ２ｃｌｋに基づく描画終了時の判断は、第２領域ＡＬ２への描画開始から、基準クロック信号ＣＬＫのクロック数を計数し、計数結果が予め設定された値となったことに基づいて行われる。
【００６２】
このクロック信号はＳＥｃｌｋを生成する目的は、一例として、図８に示されるように、第２領域ＡＬ２にトラックに沿った長さが第２基準長さΔＬ２の単位パターンを形成すると、第２領域ＡＬ２にトラック方向の長さが第２基準長さΔＬ２より小さい領域ＳＡを露光しない領域とする必要があるためである。また、第２領域ＡＬ２に形成される微小パターンの数を調整したい場合に、第２領域ＡＬ２の端部に領域ＳＡを露光しない領域とする必要があるためである。なお、図８中のＮＬ１及びＮＬ２は、本実施形態では自然数を表し、ＮＬ２に関しては、第２領域ＡＬ２が扇状であるため、内周の同心円トラックから外周の同心円トラックに向かって大きくなっている。
【００６３】
同心円トラックＣＴｒｎを、領域ＳＡに含まれる同心円トラックＣＴｒｎに対応する円弧（第３単位トラック）に区分したときの個数をＮ３とすると、照射位置が領域ＳＡを横切るために要する時間ＴＳＥは次式で与えられる。なお、Ｒ３はクロック信号Ｌ２ｃｌｋによるブランキングが終了したときの照射位置と基板Ｗの回転中心までの距離である。
【００６４】
ＴＳＥ＝２π・Ｒ３／（Ｖ・Ｎ３） ± π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ３２）…（１２）
【００６５】
フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂでは、図５を参酌するとわかるように、クロック信号Ｌ２ｃｌｋによるブランキングが終了してから、上記式（１２）で規定される時間ＴＳＥが経過した後にハイレベルとなるクロック信号ＳＥｃｌｋを生成し、フォーマット信号生成装置２２へ出力する。
【００６６】
すなわち、フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂでは、上述のように、セクタの第１領域を照射位置が移動する間はクロック信号Ｌ１ｃｌｋが生成され、照射位置が第２領域を移動する間はクロック信号Ｌ２ｃｌｋが生成され、次にクロック信号ＳＥｃｌｋが生成される。こよれにより、結果的に図５に示されるようなフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋが生成され、このフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋがフォーマット信号生成装置２２へ出力されることとなる。
【００６７】
フォーマット信号生成装置２２は、フォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋの立ち上がりに同期して、コントローラ２０からの描画情報を含むブランカ制御信号Ｂｓｉｇを生成し、このブランカ制御信号Ｂｓｉｇをブランキング電極１４へ供給する。これにより、セクタ内の領域のうち、第１領域ＡＬ１に、同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第１基準長さΔＬ１の微小パターンを最小構成要素とするパターンが描画され、第２領域ＡＬ２に、同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第２基準長さΔＬ２の微小パターンを最小構成要素とするパターンが描画される。そして、クロック信号Ｌ２ｃｌｋに基づく描画が終了してから時間ＴＳＥが経過するまで電子線のブランキングが行われる。
【００６８】
前記コントローラ２０は、一例としてＣＰＵ、照射ユニット１０及び回転テーブルユニット３０を制御するためのプログラムやパラメータが格納されたメモリなどを含んで構成された制御用コンピュータである。このコントローラ２０は、例えばユーザからの指令に基づいて、上述したように、フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂ、偏向クロック生成装置２１ｃ、回転指令パルス生成装置２１ｄ及び送り指令パルス生成装置２１ｅに対しては、基板Ｗに対するパターンの描画を行うため指令等を供給する。また、フォーマット信号生成装置２２に対して描画情報等を供給する。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態にかかる電子線描画装置１００では、基板Ｗが電子線の照射位置に対して螺旋トラックＳＴｒに沿って相対移動され、照射位置へ向けて照射される電子線が偏向電極１６によって偏向されることで、基板Ｗに対する同心円トラックＣＴｒｎに沿った露光が行われる。その際に、セクタ内の第１領域ＡＬ１では、第１基準長さΔＬ１に基づいて生成されたクロック信号Ｌ１ｃｌｋに基づいて電子線がブランキングされ、第１領域ＡＬ１内に、同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第１基準長さΔＬ１の円弧状の微小パターンからなるパターンが精度よく形成される。また、セクタ内の第２領域ＡＬ２では、第２基準長さΔＬ２に基づいて生成したクロック信号Ｌ２ｃｌｋに基づいて電子線がブランキングされ、第２領域ＡＬ２に、同心円トラックＣＴｒｎに沿った長さが第２基準長さΔＬ２の円弧状の微小パターンからなるパターンが精度よく形成される。
【００７０】
また、フォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋを生成するフォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは図９又は図１０に示される構成のものを用いることができる。
【００７１】
図９に示されるフォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、クロック信号Ｌ１ｃｌｋを生成する第１クロック生成部５２、クロック信号Ｌ２ｃｌｋを生成する第２クロック生成部５３、クロック信号ＳＥｃｌｋを生成するセクタ長調整クロック生成部５４、入力される各信号Ｌ１ｃｌｋ,Ｌ２ｃｌｋ,ＳＥｃｌｋから選択情報ＳＥＬに基づいていずれかの信号を選択し、選択した信号をフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋとして出力する選択部５６、及び、第１クロック生成部５２、第２クロック生成部５３、セクタ長調整クロック生成部５４に対して、各クロック信号を生成するためのデータＴＡ−Ｄａｔａ、ＴＬ−Ｄａｔａ、ＴＳＥ−Ｄａｔａを供給するとともに、選択部５６へ選択情報ＳＥＬを供給するフォーマッタ駆動クロック生成コントロール部５１によって構成される。
【００７２】
フォーマッタ駆動クロック生成コントロール部５１は、コントローラ２０から供給される、露光する露光パターンに応じたフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋを生成するためのデータＣｎｔ−Ｄａｔａ、クロック信号Ｌ１ｃｌｋ、Ｌ２ｃｌｋ、ＳＥｃｌｋに対応したクロック周期に関するデータ（以下、クロック周期データという）、クロック数データ、各クロックの出力順序を制御するデータなどを保持するデータ格納部と、各クロック信号の出力クロック数をカウントする計数手段などを有している。そして、形成する各領域毎に予め用意される領域形成クロック数に応じ、各クロック生成部５２〜５４に対するクロック周期データの更新とクロック切換え制御信号ＳＥＬの出力制御を行う。これによりフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋは、周期誤差を含まない連続したフォーマッタ駆動クロックとして生成される。
【００７３】
また、図１０示されるフォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、設定される周期データに基づいて、基準クロック信号ＣＬＫをもとに生成されるクロックであって、設定した周期後に生成出力されるクロックを生成する周期クロック生成部６３と、この周期クロック生成部６３に与えられる周期データＴ−Ｄａｔａを、形成する領域に応じて切換える周期データセレクト部６２と、フォーマッタ駆動クロック生成コントロール部６１とを備えている。
【００７４】
フォーマッタ駆動クロック生成コントロール部６１は、コントローラ２０から供給される、露光する露光パターンに応じたフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋを生成するためのデータＣｎｔ−Ｄａｔａ、クロック信号Ｌ１ｃｌｋ、Ｌ２ｃｌｋ、ＳＥｃｌｋに対応したクロック周期に関するデータ（以下、クロック周期データという）、クロック数データ、各クロックの出力順序を制御するデータなどを保持するデータ格納部と、各クロック信号の出力クロック数をカウントする計数手段などを有している。そして、形成する各領域毎に予め用意される領域形成クロック数に応じ、各クロック生成部５２〜５４に対するクロック周期データの更新とクロック切換え制御信号ＳＥＬの出力制御を行う。これによりフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋは、周期誤差を含まない連続したフォーマッタ駆動クロックとして生成される。
【００７５】
なお、本実施形態では同心円トラックに沿ってパターンを描画する場合について説明したが、これに限らず、本発明はスパイラルトラックに沿ってパターンを描画する場合にも好適である。
【００７６】
また、本発明はハードディスクメディアへの使用が検討されているディスクリートトラックメディア及びパターンドメディアの製造に好適である。
【００７７】
図１１及び図１２は、本発明にかかる電子線描画装置を用いて露光形成されるディスクリートトラックメディア及びパターンドメディアの露光パターンの模式図である。図１１及び図１２にそれぞれ示されるメディアにおいては、第１領域に、トラックアドレス、セクタアドレス、及びトラッキング用のバーストパターン等で構成されるサーボエリアが形成され、第２領域には、連続溝あるいは露光域全域においてトラック方向に等ピッチで配置されるドットパターンからなるデータエリアが形成されている。サーボエリアのパターンは、トラックを横断した連続したパターンの形成が必要な為、露光ビーム径と同等のトラックピッチによるパターン露光を行い、データエリアを形成するに際しては、パターンを露光形成しないトラックの挿入を行いながら、全体の露光が行われる。
【００７８】
また、本発明にかかる電子線描画装置を用いて基板にパターンを描画し、その後基板の現像を行うことで、情報記録媒体を製造するための原盤を製作することができる。そして、この原盤を用いることで、情報記録媒体のセクタ内の領域に、トラックに沿って、第１の長さの複数の微小パターンからなるパターンと、第２の長さの複数の微小パターンからなるパターンとを混在させて形成する。
【００７９】
また、本発明の電子線描画装置を用いることで、一回の連続ＣＬＶ駆動露光動作によって情報記録メディアパターンが描画された原盤を作成することができるので、結果的に短期間で、高精度な情報記録メディアパターンを有する原盤を製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上説明したように、本発明の電子線描画装置は、基板にパターンを描画するのに適している。また、本発明の原盤製造方法は、情報記録媒体の原盤を製造するのに適している。また、本発明の情報記録媒体製造方法は、情報記録媒体を製造するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子線描画装置の概略的な構成を示す図である。
【図２】基板表面に規定された螺旋トラック及び同心円トラックを示す図である。
【図３】基板表面に規定されたセクタの構成を示す図である。
【図４】パルス信号生成装置のブロック図である。
【図５】フォーマッタ駆動クロック信号の生成過程を説明するための図である。
【図６】偏向制御信号を示す図である。
【図７】基板上に形成されたパターンを示す図である。
【図８】セクタ内のトラックに沿った領域を概略的に示す図である。
【図９】フォーマッタ駆動クロック生成装置のブロック図（その１）である。
【図１０】フォーマッタ駆動クロック生成装置のブロック図（その２）である。
【図１１】本実施形態にかかる電子線描画装置を用いて製作された記録媒体を示す図（その１）である。
【図１２】本実施形態にかかる電子線描画装置を用いて製作された記録媒体を示す図（その２）である。
【符号の説明】
【００８２】
１０…照射ユニット、１１…ケーシング、１２…電子銃、１３…磁界レンズ、１４…ブランキング電極、１５…アパーチャ部材、１６…偏向電極、１７…対物レンズ、２０…コントローラ、２１…パルス信号生成装置、２１ａ…基準クロック生成装置、２１ｂ…フォーマッタ駆動クロック生成装置、２１ｃ…偏向クロック生成装置、２１ｄ…回転指令パルス生成装置、２１ｅ…送り指令パルス生成装置、２２…フォーマット信号生成装置、２３…偏向信号生成装置、２５…回転駆動制御装置、２６…送り駆動制御装置、３０…回転テーブルユニット、３１…回転テーブル、３２…回転機構、３３…スライドユニット、３４…移動ステージ、３７…回転角検出器、３８…位置検出器、４０…真空チャンバ、５１…フォーマッタ駆動クロック生成コントロール部、５２…第１クロック生成部、５３…第２クロック生成部、５４…セクタ長調整クロック生成部、５６…選択部、６３…周期クロック生成部、１００…電子線描画装置、Ｗ…基板、ＣＬＫ…基準クロック信号、Ｌ１ｃｌｋ,Ｌ２ｃｌｋ…クロック信号、Ｆｃｌｋ…フォーマッタ駆動クロック信号、Ｂｓｉｇ…ブランカ制御信号、Ｄｃｌｋ…偏向クロック信号、Ｄｓｉｇ…偏向制御信号、Ｔｃｌｋ…回転指令パルス信号、Ｓｃｌｋ…送りパルス信号、ＡＬ１…第１領域、ＡＬ２…第２領域、ＣＴｒ…同心円トラック、ＳＴｒ…螺旋トラック。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線を用いて、所定の基準点を中心に複数のセクタが規定された基板表面の領域を、前記基準点を中心とする等ピッチ同心円トラックに沿って露光することにより、前記同心円トラック上に複数のパターンを形成する電子線描画装置であって、
前記基板表面の照射位置に向けて前記電子線を照射する照射装置と；
前記照射装置に対して前記基板を相対移動して、前記照射位置を所定の等ピッチ螺旋トラックに沿って等速移動させる移動装置と；
前記螺旋トラック上の前記照射位置に向けて照射された前記電子線を偏向して、前記電子線を前記所定の同心円トラック上へ入射させる偏向装置と；
前記基板上の前記複数のセクタの第１領域に、前記同心円トラックに沿って第１の長さのパターンが形成され、前記セクタの前記第１領域以外の第２領域に、前記同心円トラックに沿って第２の長さのパターンが形成されるように、前記電子線をブランキングさせるブランキング装置と；を備え、
前記ブランキング装置は、前記照射位置が前記第１領域を移動する間に、前記同心円トラックを前記第１の長さ毎に区分したときの第１単位トラックの個数をＮ１、前記第１領域内の前記同心円トラック上の露光開始位置に対応する前記螺旋トラック上の位置と前記基準点との距離をＲ１、隣接する前記同心円トラック間の前記ピッチをＰ、前記照射位置の前記螺旋トラックに対する相対移動速度をＶとして、
式２π・Ｒ１／（Ｖ・Ｎ１）±π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ１２）を用いて算出される値を初期値とし、式±２π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ１２）を用いて算出される値を増減値として決定される第１クロック信号に基づいて、前記電子線をブランキングさせることを特徴とする電子線描画装置。
【請求項２】
前記ブランキング装置は、前記照射位置が前記第２領域を移動する間に、前記同心円トラックを前記第２の長さ毎に区分したときの第２単位トラックの個数をＮ２、前記第２領域内の前記同心円トラック上の露光開始位置に対応する前記螺旋トラック上の位置と前記基準点との距離をＲ２、隣接する前記同心円トラック間の前記ピッチをＰ、前記照射位置の前記螺旋トラックに対する相対移動速度をＶとして、
式２π・Ｒ２／（Ｖ・Ｎ２）±π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ２２）を用いて算出される値を初期値とし、式±２π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ２２）を用いて算出される値を増減値として決定される第２クロック信号に基づいて、前記電子線をブランキングさせることを特徴とする請求項１に記載の電子線描画装置。
【請求項３】
前記ブランキング装置は、前記第２クロック信号に基づくブランキングを行った後に、前記照射位置が前記第２領域を移動する間に、
前記セクタ内の前記同心円トラックに対応する中心角から、前記第１クロック信号及び前記第２クロック信号に基づいてブランキングが行われる間に前記照射位置が移動した前記螺旋トラック上の経路に対応する中心角を引いた残りの角度を基準角度とし、
前記同心円トラックを基準角度毎に区分したときの第３単位トラックの個数をＮ３、前記第２クロック信号に基づくブランキングが終了したときの前記螺旋トラック上の前記照射位置と前記基準点との距離をＲ３、隣接する前記同心円トラック間の前記ピッチをＰ、前記照射位置の前記トラックに対する相対移動速度をＶとして、
式２π・Ｒ３／（Ｖ・Ｎ３）±π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ３２）を用いて算出される値に基づいて決定される第３クロック信号に基づいて、前記電子線をブランキングさせることを特徴とする請求項２に記載の電子線描画装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子線描画装置によって基板にパターンを描画する工程と；
前記基板上に形成されたパターンを現像する工程と；を含む情報記録媒体の原盤製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の原盤を用いて、記録媒体へパターンを転写することにより情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法。
【請求項１】
電子線を用いて、所定の基準点を中心に複数のセクタが規定された基板表面の領域を、前記基準点を中心とする等ピッチ同心円トラックに沿って露光することにより、前記同心円トラック上に複数のパターンを形成する電子線描画装置であって、
前記基板表面の照射位置に向けて前記電子線を照射する照射装置と；
前記照射装置に対して前記基板を相対移動して、前記照射位置を所定の等ピッチ螺旋トラックに沿って等速移動させる移動装置と；
前記螺旋トラック上の前記照射位置に向けて照射された前記電子線を偏向して、前記電子線を前記所定の同心円トラック上へ入射させる偏向装置と；
前記基板上の前記複数のセクタの第１領域に、前記同心円トラックに沿って第１の長さのパターンが形成され、前記セクタの前記第１領域以外の第２領域に、前記同心円トラックに沿って第２の長さのパターンが形成されるように、前記電子線をブランキングさせるブランキング装置と；を備え、
前記ブランキング装置は、前記照射位置が前記第１領域を移動する間に、前記同心円トラックを前記第１の長さ毎に区分したときの第１単位トラックの個数をＮ１、前記第１領域内の前記同心円トラック上の露光開始位置に対応する前記螺旋トラック上の位置と前記基準点との距離をＲ１、隣接する前記同心円トラック間の前記ピッチをＰ、前記照射位置の前記螺旋トラックに対する相対移動速度をＶとして、
式２π・Ｒ１／（Ｖ・Ｎ１）±π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ１２）を用いて算出される値を初期値とし、式±２π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ１２）を用いて算出される値を増減値として決定される第１クロック信号に基づいて、前記電子線をブランキングさせることを特徴とする電子線描画装置。
【請求項２】
前記ブランキング装置は、前記照射位置が前記第２領域を移動する間に、前記同心円トラックを前記第２の長さ毎に区分したときの第２単位トラックの個数をＮ２、前記第２領域内の前記同心円トラック上の露光開始位置に対応する前記螺旋トラック上の位置と前記基準点との距離をＲ２、隣接する前記同心円トラック間の前記ピッチをＰ、前記照射位置の前記螺旋トラックに対する相対移動速度をＶとして、
式２π・Ｒ２／（Ｖ・Ｎ２）±π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ２２）を用いて算出される値を初期値とし、式±２π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ２２）を用いて算出される値を増減値として決定される第２クロック信号に基づいて、前記電子線をブランキングさせることを特徴とする請求項１に記載の電子線描画装置。
【請求項３】
前記ブランキング装置は、前記第２クロック信号に基づくブランキングを行った後に、前記照射位置が前記第２領域を移動する間に、
前記セクタ内の前記同心円トラックに対応する中心角から、前記第１クロック信号及び前記第２クロック信号に基づいてブランキングが行われる間に前記照射位置が移動した前記螺旋トラック上の経路に対応する中心角を引いた残りの角度を基準角度とし、
前記同心円トラックを基準角度毎に区分したときの第３単位トラックの個数をＮ３、前記第２クロック信号に基づくブランキングが終了したときの前記螺旋トラック上の前記照射位置と前記基準点との距離をＲ３、隣接する前記同心円トラック間の前記ピッチをＰ、前記照射位置の前記トラックに対する相対移動速度をＶとして、
式２π・Ｒ３／（Ｖ・Ｎ３）±π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ３２）を用いて算出される値に基づいて決定される第３クロック信号に基づいて、前記電子線をブランキングさせることを特徴とする請求項２に記載の電子線描画装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子線描画装置によって基板にパターンを描画する工程と；
前記基板上に形成されたパターンを現像する工程と；を含む情報記録媒体の原盤製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の原盤を用いて、記録媒体へパターンを転写することにより情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２０５７２１（Ｐ２００９−２０５７２１Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４５３４７（Ｐ２００８−４５３４７）
【出願日】平成２０年２月２７日（２００８．２．２７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２７日（２００８．２．２７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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