JP2002299232A

JP2002299232A - ビーム照射方法及び装置

Info

Publication number: JP2002299232A
Application number: JP2001105153A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Asai; 雅文浅井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2002-10-11

Abstract

(57)【要約】【課題】移動する照射対象にビームを照射するための
ビーム照射方法及び装置並びにディスク原盤作成方法に
関し、移動する照射対象に高速に記録パターンに対応し
たビーム照射が行なえるビーム照射方法及び装置を提供
することを目的とする。【解決手段】移動するディスクなどの照射対象に電子
ビームを照射する際に、照射対象の移動方向に電子ビー
ムを偏向させ、ブランキング動作を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子ビーム照射方法
及び装置に係り、特に、移動する照射対象にビームを照
射するための電子ビーム照射方法及び装置に関する。

【０００２】近年、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、Ｍ
Ｏなどの光ディスクは、取り扱う情報量の増大に伴い、
大容量化が求められている。これらの光ディスクには、
通常予めピットが形成されている。光ディスクを大容量
化するためには、これらのピットの記録密度を高くする
必要があった。一方、光ディスクは、スタンパから作製
される。スタンパは、ディスク原盤から作成される。よ
って、ディスク原盤に形成されるピットを高密度に記録
する必要がある。

【０００３】

【従来技術】光磁気や相変化などを利用した書き込み可
能、書換え可能な光ディスクには、予めランド又はグル
ーブが形成されるとともに、アドレス情報やセクタマー
ク、コントロール情報がピットにより形成されている。
このため、光ディスク原盤にも、これらの情報がピット
で形成されていた。

【０００４】従来、ディスク原盤のピットは、レジスト
層が塗布された光ディスク原盤にレーザビームをピット
位置に対応して照射した後、現像処理することにより形
成されていた。

【０００５】しかし、光ディスクの記録密度は急激に上
がってきており、レーザビームを使用した原盤作製で
は、レーザビームの収差の影響によりビーム径に限界が
あり、ピットの記録密度の限界が見えてきている。その
ため、電子ビームを用いた光ディスク原盤の作製が検討
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】電子ビーム照射技術
は、半導体製造分野において微細加工技術として、レチ
クルやマスクの製造およびウエハへの直接描画などに用
いられている。一方、光ディスクにおいては、例えば1
平方インチあたり100Gbitの記録密度の光ディスクで、
ピットピッチ240nm以下、ピット幅100nm以下の微細加工
が求められており、現状の電子ビーム照射装置を越える
性能が要求される。それに加えて、電子ビーム照射技術
において露光解像度を決める電子ビームレジストとし
て、高解像度のものが必要である。

【０００７】このような光ディスクを短時間に露光する
ために、電子ビームの大電流化や化学増幅型などの高感
度なレジストが使用されるようになった。さらに記録の
高密度化からより高品位なピット形状が求められてい
る。

【０００８】このような状況の中、ディスク原盤への電
子ビームのＯＮ／ＯＦＦ動作を行なうためのブランキン
グ動作の応答性の遅さが問題となり、従来のような原盤
への描画方向と垂直な方向へのブランキング作用では、
その描画形状の乱れが生じる等の問題点があった。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、移動する照射対象に精度よくビームを照射できるビ
ーム照射方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１、４
は、移動する照射対象の移動方向にビームを移動させ、
ブランキング動作を行うようにする。

【００１１】また、請求項２、５は、電子ビームを照射
対象の移動方向に偏向させることにより、電子ビームを
移動させ、ブランキング動作を行なう。

【００１２】請求項３は、レジストが塗布されたディス
ク原盤を照射対象とし、ビームをピット形成位置に照射
する。照射対象の移動方向とは反対方向に電子ビームの
ブランキング動作を行う。

【００１３】本発明によれば、ビームのブランキング動
作を行なうときに、照射対象の移動方向に移動させるこ
とにより、ビームを照射すべき部分以外の部分へのビー
ムの漏れを低減できるので、精度の高いビーム照射が可
能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の電子ビーム照射装
置の一実施例のブロック構成図、図２は本発明の一実施
例の電子鏡筒内部の構成図を示す。

【００１５】本実施例の電子ビーム照射装置１は、主
に、電子ビーム鏡筒１１、電子銃１２、収束レンズ１
３、ブランキング電極１４、絞り板１５、対物レンズ１
６、偏向器１７、スピンドルモータ１８、一軸ステージ
１９、制御部２０、操作部２１、記憶部２２、電子銃駆
動回路２３、収束レンズ駆動回路２４、ブランキング電
極駆動回路２５、対物レンズ駆動回路２６、偏向器駆動
回路２７、モータ駆動回路２８、ステージ駆動部２９を
含む構成とされている。

【００１６】電子ビーム鏡筒１１は内部が略真空状態に
保たれており、内部には電子銃１２、収束レンズ１３、
ブランキング電極１４、絞り板１５、対物レンズ１６、
偏向器１７が内蔵されている。

【００１７】制御部２０は、ピット描画時には記憶部２
２から電子銃制御信号を読み出し、電子銃駆動回路２３
に供給する。電子銃駆動回路２３は、電子銃制御信号に
応じて電子銃駆動信号を生成し、電子銃１２に供給す
る。電子銃１２は、電子銃駆動回路２３から供給される
電子銃駆動信号により駆動され、電子ビームＥＢを出射
する。電子銃１２から出射された電子ビームＥＢは、収
束レンズ１３に供給される。

【００１８】また、制御部２０は、ビット描画時には記
憶部２２から収束レンズ制御信号を読み出し、収束レン
ズ駆動回路２４に供給する。収束レンズ駆動回路２４
は、収束レンズ制御信号に基づいて収束レンズ駆動信号
を生成し、収束レンズ１３に供給する。収束レンズ１３
は、収束レンズ駆動回路２４から供給される収束レンズ
駆動信号により駆動され、電子銃１２からの電子ビーム
ＥＢを収束レンズ駆動信号に応じて収束させる。収束レ
ンズ１３で収束された電子ビームＥＢは、ブランキング
電極１４の間に供給される。

【００１９】ブランキング電極１４は、正電極１４ａ及
び負電極１４ｂを含む構成とされている。正電極１４ａ
及び負電極１４ｂは、ディスク３０の円周方向、すなわ
ち、矢印Ａ方向に互いの電極面が平行となるように配列
されている。

【００２０】正電極１４ａは、ディスク３０の回転方
向、すなわち、矢印Ａ１方向の側に配置されている。ま
た、負電極１４は、ディスク３０の回転方向とは反対方
向、すなわち、矢印Ａ２方向の側に配置されている。ブ
ランキング電極１４には、ブランキング電極駆動回路２
５が接続されている。

【００２１】図３に本発明の一実施例のブランキング電
極駆動回路のブロック構成図を示す。

【００２２】ブランキング電極駆動回路２５は、直流電
源３１及びスイッチ回路３２から構成される。直流電源
３１は、負極が負電極１４ｂに接続され、正極がスイッ
チ回路３２の一端に接続されている。また、スイッチ回
路３２の他端は、正電極１４ａに接続されている。

【００２３】スイッチ回路３２は、制御部２０からのブ
ランキング制御信号によりスイッチングされる。ブラン
キング制御信号は、ブランキング動作時にはハイレベ
ル、照射動作時にはローレベルとされる。スイッチ回路
３２は、ブランキング制御信号がハイレベルのときはオ
ンし、ブランキング制御信号がローレベルのときにはオ
フする。

【００２４】スイッチ回路３２がオンすると、正電極１
４ａと負電極１４ｂとの間に直流電源３１で発生する電
圧が印加される。これにより正電極１４ａと負電極１４
ｂとの間に印加電圧に応じた電界が形成される。このと
き、正電極１４ａと負電極１４ｂとの間を通過する電子
ビームＥＢは、正電極１４ａ側、すなわち、矢印Ａ１方
向に引き寄せられる。電子ビームＥＢが矢印Ａ１方向に
引き寄せられると、電子ビームＥＢは図２に示すように
絞り板１５の矢印Ａ１方向に偏向され、絞り孔３１の位
置から外れる。このため、電子ビームＥＢは、絞り板１
５より下流側には出射されなくなる。よって、電子ビー
ムＥＢは、ディスク３０には照射されない。

【００２５】スイッチ回路３２がオフすると、直流電源
３１は正電極１４ａと負電極１４ｂとには印加されなく
なる。このため、正電極１４ａと負電極１４ｂとの間に
は電界は発生しない。よって、電子ビームＥＢは、絞り
板１５の中央部に照射される。絞り板１５の中央部に
は、絞り孔３１が形成されているため、電子ビームＥＢ
は絞り孔３１を通過して、絞り板１５の下流側に出射さ
れる。

【００２６】以上のようにブランキング電極１４により
電子ビームＥＢのディスク３０への照射を制御する、い
わゆる、ブランキング動作が行なわれている。

【００２７】ここで、本実施例のブランキング動作を図
面とともに説明する。

【００２８】図４に本発明の一実施例のブランキング動
作を説明するための図を示す。

【００２９】例えば、電子ビームＥＢが図４（Ａ）に示
すようにディスク３０の半径方向、矢印Ｂ方向に偏向さ
れてブランキング動作が行なわれると、ブランキングオ
フ時には電子ビームＥＢが矢印Ｂ２方向からピットＰの
形成位置に偏向されるため、不要な描画領域４１が形成
される。また、ブランキングオン時には電子ビームＥＢ
が矢印Ｂ１方向からブランキング位置に偏向されるた
め、不要な描画領域４２が形成される。このように、不
要な描画部分４１、４２が形成され、この不要な描画領
域４１、４２によりピットＰの品位が低下する。

【００３０】しかし、本実施例では、電子ビームＥＢ
は、ブランキングがオンされるときには図４（Ｂ）に示
すようにディスク３０の移動方向、すなわち、矢印Ａ１
方向に偏向される。このため、電子ビームＥＢが移動す
る過程で、電子ビームＥＢは既に描画した方向に移動す
るので、ピットＰの端部ｐｅからはみ出して描画が行な
われることがない。このため、ピットＰの品位を向上さ
せることができる。

【００３１】ブランキング電極１４を通過した電子ビー
ムＥＢは、絞り孔２１によりビーム径が絞られて対物レ
ンズ１６に供給される。対物レンズ１６は、対物レンズ
駆動回路２６からの対物レンズ駆動信号により駆動さ
れ、電子ビームＥＢをディスク３０上に収束させる。

【００３２】対物レンズ１６を通過した電子ビームＥＢ
は、偏向器１７に供給される。偏向器１７には、偏向器
駆動回路２７から偏向器駆動信号が供給されている。偏
向器１７は、電子ビームＥＢをディスク３０の円周方向
に偏向可能な構成とされている。

【００３３】図５は本発明の一実施例の偏向器の動作説
明図を示す。図５（Ａ）はブランキング制御信号、図５
（Ｂ）は偏向量、図５（Ｃ）はビーム照射位置補正にお
けるビームの移動速度を示す。

【００３４】ブランキング制御信号は、図５（Ａ）に示
すようにピットが形成される部分でオフ、ビットが形成
されない部分でオンとされる。偏向器１７は、偏向器駆
動回路２７からの偏向器駆動信号によりブランキング制
御信号がオフのときに、図５（Ｂ）に示すように電子ビ
ームＥＢを偏向させる。

【００３５】電子ビームＥＢが偏向器１７により図５
（Ｂ）に示すように偏向されることにより、図５（Ｃ）
に示すようにビームの移動速度が変移する。これにより
ディスク３０の移動速度が高速になった場合でも電子ビ
ーム照射位置のドーズ量を一定にすることができる。

【００３６】電子ビームＥＢは、偏向器１７で上記のよ
うに偏向されつつ、ディスク３０に照射される。ディス
ク３０は、光ディスク原盤作製用ディスクであり、その
表面にはレジストが塗布されている。レジストは、電子
ビームＥＢが照射されることにより変質する。電子ビー
ムＥＢが照射されたディスク３０をエッチング又はリフ
トオフすることにより電子ビームＥＢが照射された部分
にピットが形成される。

【００３７】また、制御部２０は、ピット描画時にはモ
ータ駆動回路２８にモータ制御信号を供給する。モータ
駆動回路２８は、モータ制御信号に基づいてモータ駆動
信号を生成し、スピンドルモータ１８に供給する。スピ
ンドルモータ１８は、モータ駆動回路２８から供給され
るモータ駆動信号により駆動されており、ディスク３０
を一定速度で回転させる。

【００３８】また、制御部２０は、ピット描画時には記
憶部２２からステージ制御信号を読み出し、ステージ駆
動部２９に供給する。ステージ駆動部２９は、ステージ
制御信号に基づいて一軸ステージ１９を駆動する。一軸
ステージ１９には、スピンドルモータ１８が搭載されて
いる。スピンドルモータ１８は、一軸ステージ１９によ
り、水平方向の一軸方向に移動可能とされている。一軸
ステージ１９は、ステージ駆動部２９により駆動され、
スピンドルモータ１８を水平方向の一軸方向に移動させ
る。

【００３９】なお、このようにして作成された原盤によ
りスタンパ或いは型が形成される。スタンパを溶融した
樹脂に圧縮することにより、光ディスクの基板が形成さ
れる。また、型に溶融した樹脂を射出させることにより
光ディスクの基板が形成される。ここで、例えば、
ＭＯ（magneto-optical）ディスクを製造する場合であ
れば、形成された光ディスクの基板に少なくとも、反射
層及び磁性層並び保護層が形成される。なお、光ディス
クであれば、磁性層の代わりに記録層として相変化媒体
層、色素系材料層などが設けられる。

【００４０】なお、本実施例では、製造する記録媒体と
して光ディスクについて説明したが、光カードや光テー
プなどの他の記録媒体の原盤の製造に適用することも可
能である。また、光学系の記録媒体の原盤製造に限定さ
れるものではなく、要は予めマークが形成される記録媒
体の原盤製造に適用可能である。

【００４１】（付記１）移動する照射対象に、ブラン
キング動作を行ないつつビームを照射するビーム照射方
法であって、前記照射対象の移動方向に沿って前記ビー
ムを移動させ、ブランキング動作を行うことを特徴とす
るビーム照射方法。

【００４２】（付記２）前記ビームを移動させる方向
は、前記照射対象の移動方向と同一であることを特徴と
する付記１記載のビーム照射方法。

【００４３】（付記３）前記ビームは、電子ビームで
あり、前記電子ビームを前記照射対象の移動方向に偏向
させることにより、前記電子ビームを移動させ、前記ブ
ランキング動作を行なうことを特徴とする付記１又は２
記載のビーム照射方法。

【００４４】（付記４）前記照射対象は、レジストが
塗布されたディスク原盤であり、前記ビームをピット形
成位置に照射することを特徴とする付記１乃至３のいず
れか一項記載のビーム照射方法。

【００４５】（付記５）移動する照射対象に、ブラン
キング動作を行ないつつビームを照射するビーム照射装
置であって、前記ビームを前記照射対象の移動方向に沿
って移動させるビーム移動部と、前記ランキング動作時
に前記ビームを前記照射対象の移動方向に移動させるよ
うに前記ビーム移動部を制御するブランキング制御部と
を有することを特徴とするビーム照射装置。

【００４６】（付記６）前記ビーム移動部は、前記ビ
ームを前記照射対象の移動方向と同一方向に移動させる
ことを特徴とする付記５記載のビーム照射装置。

【００４７】（付記７）前記ビームは、電子ビームで
あり、前記ビーム移動部は、前記照射対象の移動方向に
対向して配置された１対の電極と、前記部ランキング制
御部は、前記ブランキング動作時に前記一対の電極に電
圧を印加することにより前記電子ビームを偏向させるこ
とを特徴とする付記５又は６記載のビーム照射装置。

【００４８】（付記８）前記照射対象は、レジストが
塗布されたディスク原盤であり、前記電子ビームをピッ
ト形成位置に照射することを特徴とする付記６乃至７の
いずれか一項記載の電子ビーム照射装置。

【００４９】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、電子ビー
ムのブランキング動作を行なうときに、照射対象の移動
方向に移動させることにより、電子ビームを照射すべき
部分以外の部分への電子ビームの漏れを低減できるの
で、精度の高いビーム照射が可能となり、よって、高密
度にピット部が形成された記録媒体を製造することが可
能となる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック構成図である。

【図２】本発明の一実施例の電子鏡筒内部の構成図であ
る。

【図３】本発明の一実施例のブランキング電極駆動回路
のブロック構成図である。

【図４】本発明の一実施例のブランキング動作を説明す
るための図である。

【図５】本発明の一実施例の偏向器の動作説明図であ
る。

【符号の説明】

１電子ビーム照射装置１１電子ビーム鏡筒１２電子銃１３収束レンズ１４ブランキング電極１５絞り板１６対物レンズ１７偏向器１８スピンドルモータ１９一軸ステージ２０制御部装置２１操作部２２記憶部２３電子銃駆動回路２４収束レンズ駆動回路２５ブランキング電極駆動回路２６対物レンズ駆動回路２７偏向器駆動回路２８モータ駆動回路２９ステージ駆動部３０ディスク３１絞り孔

フロントページの続きＦターム(参考） 2H097 AA03 CA16 GB04 LA20 5C034 BB03 BB04 5D121 BA03 BB26 BB38 5F056 AA02 AA40 CB15 CC07 EA03 EA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動する照射対象に、ブランキング動作
を行ないつつビームを照射するビーム照射方法であっ
て、前記照射対象の移動方向に沿って前記ビームを移動さ
せ、ブランキング動作を行うことを特徴とするビーム照
射方法。
【請求項２】前記ビームを移動させる方向は、前記照
射対象の移動方向と同一であることを特徴とする請求項
１記載のビーム照射方法。
【請求項３】前記ビームは、電子ビームであり、前記電子ビームを前記照射対象の移動方向に偏向させる
ことにより、前記電子ビームを移動させ、前記ブランキ
ング動作を行なうことを特徴とする請求項１又は２記載
のビーム照射方法。
【請求項４】前記照射対象は、レジストが塗布された
ディスク原盤であり、前記ビームをピット形成位置に照射することを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれか一項記載のビーム照射方
法。
【請求項５】移動する照射対象に、ブランキング動作
を行ないつつビームを照射するビーム照射装置であっ
て、前記ビームを前記照射対象の移動方向に沿って移動させ
るビーム移動部と、前記ランキング動作時に前記ビームを前記照射対象の移
動方向に移動させるように前記ビーム移動部を制御する
ブランキング制御部とを有することを特徴とするビーム
照射装置。