JP2003075602A - 被描画基材、その金型、光ピックアップ装置、電子ビーム描画方法、その方法にて描画された基材、及び電子ビーム描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、誘電体膜を形成することなく表面
反射の低減を図ることができ、ピックアップ機能の低下
を防止することのできる被描画基材、その金型、光ピッ
クアップ装置、電子ビーム描画方法、その方法にて描画
された基材、及び電子ビーム描画装置を提供する。 【解決手段】 基材に対して電子ビームを走査すること
により基材の描画を行う電子ビーム描画に関する。基材
の曲面部に回折格子の少なくとも１ピッチ部分を傾けて
形成し、当該１ピッチ部分の傾斜部に対して表面反射防
止用の複数の孔部を形成する際に、当該孔部分のドーズ
量を加味した走査位置に対するドーズ量分布を予め定義
したドーズ分布の特性に基づいて、当該ドーズ量を算出
しつつ前記基材の曲面部の描画を行う。これにより、表
面反射防止用の複数の孔部を形成した基材を提供でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被描画基材、その
金型、光ピックアップ装置、電子ビーム描画方法、その
方法にて描画された基材、及び電子ビーム描画装置に関
し、特に、射出成形で作成されるピックアップレンズに
おいて表面反射を防止するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報記録媒体として、例えばＣ
Ｄ、ＤＶＤ等が広く使用されており、これらの記録媒体
を読み取る読取装置などの精密機器には、多くの光学素
子が利用されている。これらの機器に利用される光学素
子、例えば光レンズなどは、低コスト化並びに小型化の
観点から、ガラス製の光レンズよりも樹脂製の光レンズ
を用いることが多い。このような樹脂製の光レンズは、
一般の射出成形によって製造されており、射出成形用の
成形型も、一般的な切削加工によって形成されている。

【０００３】また、光学素子などを含む基材の表面上に
所望の形状を描画加工するものとしては、光露光などの
手法を用いた露光装置などによって加工を行うことが行
われている。

【０００４】ところで、高密度化に伴う前記光レンズの
曲率が大きくなると、当該光レンズの周辺部において
は、表面反射が増加する。このため、このような表面反
射の低減を図るために、通常、光レンズの表面に対して
誘電体膜を蒸着により一層あるいは多層形成すること
で、光レンズに対する表面反射防止が行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、蒸着により誘
電体膜を形成する手法では、光レンズの１つ１つに対
し、蒸着プロセスを行う必要があり、生産性の低下を招
いていた。

【０００６】また、前述したような光レンズを利用した
読取装置などの光ピックアップ装置においては、前記光
レンズの表面反射の増加のみならず、入射する光の偏光
の向きにより、透過率の違いが大きくなり、検出信号の
読み取り処理においてピックアップ機能の低下を招いて
いた。

【０００７】さらに、ＤＶＤ、ＣＤ互換等の収差補正の
ために、光レンズの表面に回折格子を形成したものにあ
っては、格子密度によって入射する光の入射角度の増え
方が大きくなり、ピックアップ機能低下の影響が大きく
なる。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、誘電体膜を形成する
ことなく表面反射の低減を図ることができ、ピックアッ
プ機能の低下を防止することのできる被描画基材、その
金型、光ピックアップ装置、電子ビーム描画方法、その
方法にて描画された基材、及び電子ビーム描画装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、少なくとも一面に曲面部
を有し、少なくとも該曲面部に対して電子ビームを走査
することにより所定の描画パターンが描画される被描画
基材であって、前記曲面部に、該曲面部より入射する光
の反射を防止する反射防止構造を設けたことを特徴とし
ている。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、電子ビー
ムを走査することにより所定の描画パターンが描画され
る被描画面を備えた被描画基材であって、前記被描画面
に、該被描画面より入射する光の反射を防止する反射防
止構造を描画により形成したことを特徴としている。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、少なくと
も一面に形成された曲面部に回折格子を傾けて各ピッチ
毎に形成し、この回折格子の少なくとも１ピッチに、当
該ピッチの区切り目位置にて前記曲面部より立ち上がる
側壁部と、隣接する各側壁部間に形成された傾斜部と、
を有し、前記曲面部に対して電子ビームを走査すること
により前記回折格子の描画パターンが描画される被描画
基材であって、前記傾斜部に、該傾斜部より入射する光
の反射を防止する反射防止構造を設けたことを特徴とし
ている。

【００１２】また、請求項４に記載の発明は、少なくと
も一面に曲面部を有し、少なくとも該曲面部に対して電
子ビームを走査することにより所定の描画パターンが描
画される被描画基材であって、前記曲面部に、該曲面部
より出射する光の反射を防止する反射防止構造を設けた
ことを特徴としている。

【００１３】また、請求項５に記載の発明は、電子ビー
ムを走査することにより所定の描画パターンが描画され
る被描画面を備えた被描画基材であって、前記被描画面
に、該被描画面より出射する光の反射を防止する反射防
止構造を描画により形成したことを特徴としている。

【００１４】また、請求項６に記載の発明は、少なくと
も一面に形成された曲面部に回折格子を傾けて各ピッチ
毎に形成し、この回折格子の少なくとも１ピッチに、当
該ピッチの区切り目位置にて前記曲面部より立ち上がる
側壁部と、隣接する各側壁部間に形成された傾斜部と、
を有し、前記曲面部に対して電子ビームを走査すること
により前記回折格子の描画パターンが描画される被描画
基材であって、前記傾斜部に、該傾斜部より出射する光
の反射を防止する反射防止構造を設けたことを特徴とし
ている。

【００１５】また、請求項７に記載の発明は、前記反射
防止構造は、構造性複屈折される複数の凹凸からなるこ
とを特徴としている。

【００１６】また、請求項８に記載の発明は、前記反射
防止構造は、複数の孔部を含むことを特徴としている。

【００１７】また、請求項９に記載の発明は、前記孔部
は、深さ方向に向かうに従い先細る形状であることを特
徴としている。

【００１８】また、請求項１０に記載の発明は、前記孔
部の開口径は、サブミクロン単位に形成されることを特
徴としている。

【００１９】また、請求項１１では、上述のいずれかの
被描画基材を形成するための金型を定義している。

【００２０】また、請求項１２に記載の発明は、レーザ
ー光を収束させて記録情報を読み取る光磁気記録媒体
と、該光磁気記録媒体からのレーザー反射光を、光路が
近接したＰ，Ｓ両偏光からなる複数の光束に分離する偏
光分離素子と、該複数の光束のうち少なくともＰ，Ｓ両
偏光の２つの光束を集光するための上述の被描画基材
と、前記被描画基材を透過した前記光束をそれぞれ受光
させる受光素子と、該受光素子の出力に基づいて前記前
記光磁気記録媒体上の記録情報を読み出すことを特徴と
している。

【００２１】また、請求項１３に記載の発明は、電子ビ
ームにて描画される被描画面を含む基材に対して、前記
電子ビームを走査することにより前記基材の描画を行う
電子ビーム描画方法であって、前記基材の被描画面を形
成し、かつ、当該被描画面に対して表面反射防止用の凹
凸を形成する際に、当該凹凸部分のドーズ量を加味した
走査位置に対するドーズ量分布を予め定義したドーズ分
布の特性に基づいて、当該ドーズ量を算出しつつ前記基
材の描画を行う描画ステップを含むことを特徴としてい
る。

【００２２】また、請求項１４に記載の発明は、電子ビ
ームにて描画される曲面部を含む基材に対して、前記電
子ビームを走査することにより前記基材の描画を行う電
子ビーム描画方法であって、前記基材の曲面部に回折格
子の少なくとも１ピッチ部分を傾けて形成し、かつ、当
該１ピッチ部分に対して表面反射防止用の凹凸を形成す
る際に、当該凹凸部分のドーズ量を加味した走査位置に
対するドーズ量分布を予め定義したドーズ分布の特性に
基づいて、当該ドーズ量を算出しつつ前記基材の曲面部
の描画を行う描画ステップを含むことを特徴としてい
る。

【００２３】また、請求項１５に記載の発明は、電子ビ
ームにて描画される曲面部を含む基材に対して、前記電
子ビームを走査することにより前記基材の描画を行う電
子ビーム描画方法であって、前記基材の曲面部に回折格
子を傾けて各ピッチ毎に形成し、かつ、各ピッチ毎に表
面反射防止用の凹凸を形成する際に、当該凹凸部分のド
ーズ量を加味した走査位置に対するドーズ量分布を予め
定義したドーズ分布の特性を、前記曲面部上の傾斜する
傾斜角度に応じて抽出し、抽出された前記ドーズ分布の
特性に基づいて、当該ドーズ量を算出しつつ前記基材の
前記曲面部の描画を行う描画ステップを含むことを特徴
としている。

【００２４】また、請求項１６に記載の発明は、電子ビ
ームにて描画される曲面部を含む基材に対して、前記電
子ビームを走査することにより前記基材の描画を行う電
子ビーム描画方法であって、前記基材の曲面部に回折格
子の少なくとも１ピッチ部分を傾けて形成する際に、走
査位置に対するドーズ量分布を予め定義したドーズ分布
の特性に基づいて、当該ドーズ量を算出しつつ前記基材
の前記曲面部の描画を行うステップと、前記１ピッチの
回折格子に対して表面反射防止用の凹凸を形成する際
に、当該凹凸部分のドーズ量分布に基づいて前記凹凸の
描画を行うステップと、を含むことを特徴としている。

【００２５】また、請求項１７に記載の発明は、前記回
折格子の少なくとも１ピッチは、当該ピッチの区切り目
位置にて前記基材上に立ち上がる側壁部と、隣接する各
側壁部間に形成された傾斜部と、を有し、前記描画ステ
ップでは、前記傾斜部に当該凹凸を形成することを特徴
としている。

【００２６】また、請求項１８に記載の発明は、前記電
子ビームを照射した基材を現像し、現像された前記基材
の表面で電鋳を行い、成形用の金型を形成するステップ
をさらに有することを特徴としている。

【００２７】また、請求項１９に記載の発明は、前記電
子ビームを照射した基材を現像し、エッチング処理した
前記基材に電鋳を行い、成形用の金型を形成するステッ
プをさらに有することを特徴としている。

【００２８】また、請求項２０に記載の発明は、前記基
材として成形用の金型用い、当該金型に描画を行うステ
ップを有することを特徴としている。

【００２９】また、請求項２１では、上述のいずれかの
電子ビーム描画方法にて描画された基材を定義し、前記
基材は光学素子であることが好ましい。

【００３０】また、請求項２３に記載の発明は、基材に
対して前記電子ビームを走査することにより前記基材の
描画を行う電子ビーム描画装置であって、前記基材に表
面反射防止用の凹凸を形成する際に、当該凹凸部分のド
ーズ量を加味した走査位置に対するドーズ量分布を予め
定義したドーズ分布の特性を格納した格納手段と、前記
格納手段の前記ドーズ分布の特性に基づいて、当該ドー
ズ量を算出しつつ前記基材並びに凹凸部分の描画を行う
ように制御する制御手段と、を含むことを特徴としてい
る。

【００３１】また、請求項２４に記載の発明は、電子ビ
ームにより描画される曲面部を含む基材に対して、前記
電子ビームを走査することにより前記基材の描画を行う
電子ビーム描画装置であって、前記基材の曲面部に回折
格子の少なくとも１ピッチ部分を傾けて形成し、かつ、
当該１ピッチ部分に対して表面反射防止用の凹凸を形成
する際に、当該凹凸部分のドーズ量を加味した走査位置
に対するドーズ量分布を予め定義したドーズ分布の特性
を格納した格納手段と、前記格納手段の前記ドーズ分布
の特性に基づいて、当該ドーズ量を算出しつつ前記基材
の曲面部並びに凹凸部分の描画を行うように制御する制
御手段と、を含むことを特徴としている。

【００３２】また、請求項２５に記載の発明は、前記回
折格子の少なくとも１ピッチは、当該ピッチの区切り目
位置にて前記基材上に立ち上がる側壁部と、隣接する各
側壁部間に形成され、当該凹凸が形成された傾斜部と、
を有し、前記制御手段は、前記傾斜部及び当該傾斜部上
の凹凸部分の描画を行うように制御することを特徴とし
ている。

【００３３】また、請求項２６に記載の発明は、前記制
御手段は、前記回折格子に対する描画処理と、前記凹凸
部分の描画処理とをほぼ同時に行うように制御すること
を特徴としている。

【００３４】また、請求項２７に記載の発明は、前記回
折格子は、前記曲面部上に塗布されたレジスト層を描画
して形成されることを特徴としている。

【００３５】また、請求項２８に記載の発明は、前記凹
凸は、テーパーを有する多数の孔部からなることを特徴
としている。

【００３６】また、請求項２９に記載の発明は、前記制
御手段は、前記傾斜部の面積に対する孔部の面積比を所
定の比率にて描画するように制御することを特徴として
いる。

【００３７】また、請求項３０に記載の発明は、電子ビ
ームを照射する電子ビーム照射手段と、前記電子ビーム
照射手段にて照射された電子ビームの焦点位置を可変と
するための電子レンズと、前記電子ビームを照射するこ
とで描画される描画パターンを有する基材を載置する載
置台と、前記基材上に描画される描画位置を測定するた
めの測定手段と、前記基材に表面反射防止用の凹凸を形
成する際に、当該凹凸部分のドーズ量を加味した走査位
置に対するドーズ量分布を予め定義したドーズ分布の特
性を格納した格納手段と、前記測定手段にて測定された
前記描画位置に基づき、前記電子レンズの電流値を調整
して前記電子ビームの焦点位置を前記描画位置に応じて
可変制御するとともに、前記焦点位置における焦点深度
内について、前記格納手段の前記ドーズ分布の特性に基
づいて、当該ドーズ量を算出しつつ前記基材並びに凹凸
部分の描画を行うように制御する制御手段と、を含むこ
とを特徴としている。

【００３８】また、請求項３１に記載の発明は、電子ビ
ームを照射する電子ビーム照射手段と、前記電子ビーム
を照射することで描画される被描画面に曲面を有する基
材を載置する載置台と、前記載置台を駆動する駆動手段
と、前記基材上に描画される描画位置を測定するための
測定手段と、前記基材に表面反射防止用の凹凸を形成す
る際に、当該凹凸部分のドーズ量を加味した走査位置に
対するドーズ量分布を予め定義したドーズ分布の特性を
格納した格納手段と、前記測定手段にて測定された前記
描画位置に基づき、前記駆動手段により前記載置台を昇
降させて、前記電子ビーム照射手段にて照射された電子
ビームの焦点位置を前記描画位置に応じて可変制御する
とともに、前記焦点位置における焦点深度内について、
前記格納手段の前記ドーズ分布の特性に基づいて、当該
ドーズ量を算出しつつ前記基材並びに凹凸部分の描画を
行うように制御する制御手段と、を含むことを特徴とし
ている。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
の一例について、図面を参照して具体的に説明する。

【００４０】［第１の実施の形態］ （基材について）先ず、電子ビームにより描画される被
描画基材について、図１〜図２を参照しつつ説明する。
図１には、基材上に描画される描画パターン並びにその
細部の描画形状が開示されている。

【００４１】同図に示すように、本実施形態の被描画基
材（以下、基材という）２上に描画される描画パターン
の一例として円描画が開示されており、基材２の描画部
分の一部であるＡ部分を拡大してみると、基材２は、複
数のブレーズ３からなる回折格子構造が形成されてい
る。

【００４２】ブレーズ３は、傾斜部３ｂ及び側壁部３ａ
を形成し、当該側壁部３ｂは、周方向に沿って平面状に
複数形成されている。

【００４３】より詳細には、図２に示すように、基材２
は、少なくとも一面に形成された曲面部２ａを有し、回
折格子を傾けて各ピッチＬ１毎に形成し、この回折格子
の少なくとも１ピッチＬ１に、当該ピッチの区切り目位
置にて前記曲面部２ａより立ち上がる側壁部３ａと、隣
接する各側壁部３ａ、３ａ間に形成された傾斜部３ｂ
と、側壁部３ａと傾斜部３ｂとの境界領域に形成された
溝部３ｃとが形成されている。なお、この回折格子構造
は、後述するように、曲面部２ａ上に塗布された塗布剤
（レジスト）を描画することにより形成されることが好
ましい。

【００４４】図１に説明を戻すと、傾斜部３ｂには、該
傾斜部３ｂより入射する光の反射を防止する反射防止構
造３ｂａが形成されている。この反射防止構造３ｂａ
は、構造性複屈折される複数の凹凸からなる形状とする
ことが好ましく、本実施の形態においては、例えば、複
数の孔部３ｂｂにより形成されている。この孔部３ｂｂ
は、深さ方向に向かうに従い先細る形状であり、孔部３
ｂｂの開口径は、サブミクロン単位に形成され、傾斜部
３ｂの面積に対する孔部３ｂｂの面積比は、略３０％程
度に形成されている。

【００４５】なお、本実施の形態では、反射防止構造と
して、複数の孔部を設ける例について説明するが、この
ような形状に限定されるものではなく、例えば複数の凸
部を形成する場合は、前記孔部と凸部とを組み合わせた
例であってもよい。また、円描画を、複数の直線部によ
って近似して描画する構成としてもよい。

【００４６】また、基材２としては、光学素子例えば、
ピックアップレンズ等にて構成することが好ましい。

【００４７】ここで、サブ波長構造をもつ周期格子は光
波の透過、反射特性に強く影響するが、微小凹凸により
反射防止効果を引き出すことができる。すなわち、光の
反射は、屈折率の急激な変化により生じるが、平均屈折
率は、前記テーパにより基材２の厚さ方向に対して徐々
に変わっているため、連続的に屈折率は変化し、光が殆
ど反射されない構成となる。

【００４８】これにより、高密度な回折格子構造はその
ままでは表面反射が大きくなるが、サブ波長オーダーの
光の集団的な作用により、前記反射防止構造３ｂａとし
て、連続的な屈折率分布をもたせる事により、反射を防
止させることができる。

【００４９】このように、３次元的な描画で回折格子を
描画する際にあわせ、サブ波長オーダーのクラスター構
造を描画し、前記基材２に表面反射を防止する構造を形
成することにより、金型形状として反射防止構造を成形
させる際に、コストを大幅に低減させることを可能にす
る。

【００５０】また、高密度化に伴い、曲面部２ａの曲率
が大きくなったとしても、周辺部での表面反射を低減
し、偏向の向きによる透過率の違いも低減できる。これ
により、検出信号の読み取り処理においてピックアップ
機能の低下が生じない。

【００５１】さらに、ＤＶＤ、ＣＤ互換、収差補正のた
めに、回折格子を付与したものに関しても、格子密度に
よる入射角度の増大に起因するピックアップ機能の低下
を取り除くことができる。以下、このような基材を形成
するための前提となる電子ビーム描画装置の具体的構成
について説明することとする。

【００５２】（電子ビーム描画装置の全体構成）次に、
電子ビーム描画装置の全体の概略構成について、図３を
参照して説明する。図３は、本例の電子ビーム描画装置
の全体構成を示す説明図である。

【００５３】本実施形態例の電子ビーム描画装置１は、
図３に示すように、大電流で高解像度の電子線プローブ
を形成して高速に描画対象の基材２上を走査するもので
あり、高解像度の電子線プローブを形成し、電子ビーム
を生成してターゲットに対してビーム照射を行う電子ビ
ーム生成手段である電子銃１２と、この電子銃１２から
の電子ビームを通過させるスリット１４と、スリット１
４を通過する電子ビームの前記基材２に対する焦点位置
を制御するための電子レンズ１６と、電子ビームが出射
される経路上に配設されたアパーチャー１８と、電子ビ
ームを偏向させることでターゲットである基材２上の走
査位置等を制御する偏向器２０と、偏向を補正する補正
用コイル２２と、を含んで構成されている。なお、これ
らの各部は、鏡筒１０内に配設されて電子ビーム出射時
には真空状態に維持される。

【００５４】さらに、電子ビーム描画装置１は、描画対
象となる基材２を載置するための載置台であるＸＹＺス
テージ３０と、このＸＹＺステージ３０上の載置位置に
基材２を搬送するための搬送手段であるローダ４０と、
ＸＹＺステージ３０上の基材２の表面の基準点を測定す
るための測定手段である測定装置８０と、ＸＹＺステー
ジ３０を駆動するための駆動手段であるステージ駆動手
段５０と、ローダを駆動するためのローダ駆動装置６０
と、鏡筒１０内及びＸＹＺステージ３０を含む筐体１１
内を真空となるように排気を行う真空排気装置７０と、
これらの制御を司る制御手段である制御回路１００と、
を含んで構成されている。

【００５５】なお、電子レンズ１６は、高さ方向に沿っ
て複数箇所に離間して設置される各コイル１７ａ、１７
ｂ、１７ｃの各々の電流値によって電子的なレンズが複
数生成されることで各々制御され、電子ビームの焦点位
置が制御される。

【００５６】測定装置８０は、基材２に対してレーザー
を照射することで基材２を測定する第１のレーザー測長
器８２と、第１のレーザー測長器８２にて発光されたレ
ーザー光（第１の照射光）が基材２を反射し当該反射光
を受光する第１の受光部８４と、前記第１のレーザー測
長器８２とは異なる照射角度から照射を行う第２のレー
ザー測長器８６と、前記第２のレーザー測長器８６にて
発光されたレーザー光（第２の照射光）が基材２を反射
し当該反射光を受光する第２の受光部８８と、を含んで
構成されている。なお、本例の第１のレーザー測長器と
第１の受光部とで本発明の「第１の光学系」を構成し、
第２のレーザー測長器と第２の受光部とで本発明の「第
２の光学系」を構成している。

【００５７】ステージ駆動手段５０は、ＸＹＺステージ
３０をＸ方向に駆動するＸ方向駆動機構５２と、ＸＹＺ
ステージ３０をＹ方向に駆動するＹ方向駆動機構５４
と、ＸＹＺステージ３０をＺ方向に駆動するＺ方向駆動
機構５６と、ＸＹＺステージ３０をθ方向に駆動するθ
方向駆動機構５８と、を含んで構成されている。これに
よって、ＸＹＺステージ３０を３次元的に動作させた
り、アライメントを行うことができる。

【００５８】制御回路１００は、電子銃１２に電源を供
給するための電子銃電源部１０２と、この電子銃電源部
１０２での電流、電圧などを調整制御する電子銃制御部
１０４と、電子レンズ１６（複数の各電子的なレンズを
各々）を動作させるためのレンズ電源部１０６と、この
レンズ電源部１０６での各電子レンズに対応する各電流
を調整制御するレンズ制御部１０８と、を含んで構成さ
れる。

【００５９】さらに、制御回路１００は、補正用コイル
２２を制御するためのコイル制御部１１０と、偏向器２
０にて成形方向の偏向を行う成形偏向部１１２ａと、偏
向器２０にて副走査方向の偏向を行うための副偏向部１
１２ｂと、偏向器２０にて主走査方向の偏向を行うため
の主偏向部１１２ｃと、成形偏向部１１２ａを制御する
ためにデジタル信号をアナログ信号に変換制御する高速
Ｄ／Ａ変換器１１４ａと、副偏向部１１２ｂを制御する
ためにデジタル信号をアナログ信号に変換制御する高速
Ｄ／Ａ変換器１１４ｂと、主偏向部１１２ｃを制御する
ためにデジタル信号をアナログ信号に変換制御する高精
度Ｄ／Ａ変換器１１４ｃと、を含んで構成される。

【００６０】さらに、制御回路１００は、偏向器２０に
おける位置誤差を補正する、乃ち、位置誤差補正信号な
どを各高速Ｄ／Ａ変換器１１４ａ、１１４ｂ、及び高精
度Ｄ／Ａ変換器１１４ｃに対して供給して位置誤差補正
を促すあるいはコイル制御部１１０に対して当該信号を
供給することで補正用コイル２２にて位置誤差補正を行
う位置誤差補正回路１１６と、これら位置誤差補正回路
１１６並びに各高速Ｄ／Ａ変換器１１４ａ、１１４ｂ及
び高精度Ｄ／Ａ変換器１１４ｃを制御して電子ビームの
電界を制御する電界制御手段である電界制御回路１１８
と、描画パターンなどを前記基材２に対して生成するた
めのパターン発生回路１２０と、を含んで構成される。

【００６１】またさらに、制御回路１００は、第１のレ
ーザー測長器８２を上下左右に移動させることによるレ
ーザー照射位置の移動及びレーザー照射角の角度等の駆
動制御を行う第１のレ−ザー駆動制御回路１３０と、第
２のレーザー測長器８６を上下左右に移動させることに
よるレーザー照射位置の移動及びレーザー照射角の角度
等の駆動制御を行う第２のレ−ザー駆動制御回路１３２
と、第１のレーザー測長器８２でのレーザー照射光の出
力（レーザーの光強度）を調整制御するための第１のレ
ーザー出力制御回路１３４と、第２のレーザー測長器８
６でのレーザー照射光の出力を調整制御するための第２
のレーザー出力制御回路１３６と、第１の受光部８４で
の受光結果に基づき、測定結果を算出するための第１の
測定算出部１４０と、第２の受光部８８での受光結果に
基づき、測定結果を算出するための第２の測定算出部１
４２と、を含んで構成される。

【００６２】さらにまた、制御回路１００は、ステージ
駆動手段５０を制御するためのステージ制御回路１５０
と、ローダ駆動装置６０を制御するローダ制御回路１５
２と、上述の第１、第２のレーザー駆動回路１３０、１
３２・第１、第２のレーザー出力制御回路１３４、１３
６・第１、第２の測定算出部１４０、１４２・ステージ
制御回路１５０・ローダ制御回路１５２を制御する機構
制御回路１５４と、真空排気装置７０の真空排気を制御
する真空排気制御回路１５６と、測定情報を入力するた
めの測定情報入力部１５８と、入力された情報や他の複
数の情報を記憶するための記憶手段であるメモリ１６０
と、各種制御を行うための制御プログラムを記憶したプ
ログラムメモリ１６２と、これらの各部の制御を司る例
えばＣＰＵなどにて形成された制御部１７０と、を含ん
で構成されている。

【００６３】なお、本例の第１の測定算出部と第２の測
定算出部とで、本発明の「測定算出手段」を構成でき
る。

【００６４】上述のような構成を有する電子ビーム描画
装置１において、ローダ４０によって搬送された基材２
がＸＹＺステージ３０上に載置されると、真空排気装置
７０によって鏡筒１０及び筐体１１内の空気やダストな
どを排気したした後、電子銃１２から電子ビームが照射
される。

【００６５】電子銃１２から照射された電子ビームは、
電子レンズ１６を介して偏向器２０により偏向され、偏
向された電子ビームＢ（以下、この電子レンズ１６を通
過後の偏向制御された電子ビームに関してのみ「電子ビ
ームＢ」と符号を付与することがある）は、ＸＹＺステ
ージ３０上の基材２の表面、例えば曲面部（曲面）２ａ
上の描画位置に対して照射されることで描画が行われ
る。

【００６６】この際に、測定装置８０によって、基材２
上の描画位置（描画位置のうち少なくとも高さ位置）、
もしくは後述するような基準点の位置が測定され、制御
回路１００は、当該測定結果に基づき、電子レンズ１６
のコイル１７ａ、１７ｂ、１７ｃなどに流れる各電流値
などを調整制御して、電子ビームＢの焦点深度の位置、
すなわち焦点位置を制御し、当該焦点位置が前記描画位
置となるように移動制御される。

【００６７】あるいは、測定結果に基づき、制御回路１
００は、ステージ駆動手段５０を制御することにより、
前記電子ビームＢの焦点位置が前記描画位置となるよう
にＸＹＺステージ３０を移動させる。

【００６８】また、本例においては、電子ビームの制
御、ＸＹＺステージ３０の制御のいずれか一方の制御に
よって行っても、双方を利用して行ってもよい。

【００６９】（測定装置）次に、測定装置８０につい
て、図５を参照しつつ説明する。測定装置８０は、より
詳細には、図５に示すように、第１のレーザー測長器８
２、第１の受光部８４、第２のレーザー測長器８６、第
２の受光部８８などを有する。

【００７０】第１のレーザー測長器８２により電子ビー
ムと交差する方向から基材２に対して第１の光ビームＳ
１を照射し、基材２を透過する第１の光ビームＳ１の受
光によって、第１の光強度分布が検出される。

【００７１】この際に、図５に示すように、第１の光ビ
ームＳ１は、基材２の底部２ｃにて反射されるため、第
１の強度分布に基づき、基材２の平坦部２ｂ上の（高
さ）位置が測定算出されることになる。しかし、この場
合には、基材２の曲面部２ａ上の（高さ）位置を測定す
ることができない。

【００７２】そこで、本例においては、さらに第２のレ
ーザー測長器８６を設けている。すなわち、第２のレー
ザー測長器８６によって、第１の光ビームＳ１と異なる
電子ビームとほぼ直交する方向から基材２に対して第２
の光ビームＳ２を照射し、基材２を透過する第２の光ビ
ームＳ２が第２の受光部８８に含まれるピンホール８４
を介して受光されることによって、第２の光強度分布が
検出される。

【００７３】この場合、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すよう
に、第２の光ビームＳ２が曲面部２ａ上を透過すること
となるので、前記第２の強度分布に基づき、基材２の平
坦部２ｂより突出する曲面部２ａ上の（高さ）位置を測
定算出することができる。

【００７４】具体的には、第２の光ビームＳ２がＸＹ基
準座標系における曲面部２ａ上のある位置（ｘ、ｙ）の
特定の高さを透過すると、この位置（ｘ、ｙ）におい
て、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第２の光ビーム
Ｓ２が曲面部２ａの曲面にて当たることにより散乱光Ｓ
Ｓ１、ＳＳ２が生じ、この散乱光分の光強度が弱まるこ
ととなる。このようにして、図７に示すように、第２の
受光部８８にて検出された第２の光強度分布に基づき、
位置が測定算出される。

【００７５】この算出の際には、図７に示すように、第
２の受光部８８の信号出力Ｏｐは、図８に示す特性図の
ような、信号出力Ｏｐと基材の高さとの相関関係を有す
るので、制御回路１００のメモリ１６０などにこの特
性、すなわち相関関係を示した相関テーブルを予め格納
しておくことにより、第２の受光部８８での信号出力Ｏ
ｐに基づき、基材の高さ位置を算出することができる。

【００７６】そして、この基材の高さ位置を、例えば描
画位置として、前記電子ビームの焦点位置の調整が行わ
れ描画が行われることとなる。

【００７７】（描画位置算出の原理の概要）次に、本例
の特徴である電子ビーム描画装置１における、描画を行
う場合の原理の概要について、説明する。

【００７８】先ず、基材２は、図４（Ａ）（Ｂ）に示す
ように、例えば樹脂等による光学素子例えば光レンズ等
にて形成されることが好ましく、断面略平板状の平坦部
２ｂと、この平坦部２ｂより突出形成された曲面をなす
曲面部２ａと、を含んで構成されている。この曲面部２
ａの曲面は、球面に限らず、非球面などの他のあらゆる
高さ方向に変化を有する自由曲面であってよい。

【００７９】このような基材２において、予め基材２を
ＸＹＺステージ３０上に載置する前に、基材２上の複数
例えば３個の基準点Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ０２を決定して
この位置を測定しておく（第１の測定）。これによっ
て、例えば、基準点Ｐ００とＰ０１によりＸ軸、基準点
Ｐ００とＰ０２によりＹ軸が定義され、３次元座標系に
おける第１の基準座標系が算出される。ここで、第１の
基準座標系における高さ位置をＨｏ（ｘ、ｙ）（第１の
高さ位置）とする。これによって、基材２の厚み分布の
算出を行うことができる。

【００８０】一方、基材２をＸＹＺステージ３０上に載
置した後も、同様の処理を行う。すなわち、図４（Ａ）
に示すように、基材２上の複数例えば３個の基準点Ｐ１
０、Ｐ１１、Ｐ１２を決定してこの位置を測定しておく
（第２の測定）。これによって、例えば、基準点Ｐ１０
とＰ１１によりＸ軸、基準点Ｐ１０とＰ１２によりＹ軸
が定義され、３次元座標系における第２の基準座標系が
算出される。

【００８１】さらに、これらの基準点Ｐ００、Ｐ０１、
Ｐ０２、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２により第１の基準座標
系を第２の基準座標系に変換するための座標変換行列な
どを算出して、この座標変換行列を利用して、第２の基
準座標系における前記Ｈｏ（ｘ、ｙ）に対応する高さ位
置Ｈｐ（ｘ、ｙ）（第２の高さ位置）を算出して、この
位置を最適フォーカス位置、すなわち描画位置として電
子ビームの焦点位置が合わされるべき位置とすることと
なる。これにより、上述の基材２の厚み分布の補正を行
うことができる。

【００８２】なお、上述の第２の測定は、電子ビーム描
画装置１の第１の測定手段である測定装置８０を用いて
測定することができる。

【００８３】そして、第１の測定は、予め別の場所にお
いて他の測定装置を用いて測定しおく必要がある。この
ような、基材２をＸＹＺステージ３０上に載置する前に
予め基準点を測定するための測定装置としては、上述の
測定装置８０と全く同様の構成の測定装置２００（第２
の測定手段）を採用することができる。

【００８４】この場合、測定装置からの測定結果は、例
えば図３に示す測定情報入力部１５８にて入力された
り、制御回路１００と接続される不図示のネットワーク
を介してデータ転送されて、メモリ１６０などに格納さ
れることとなる。もちろん、この測定装置が不要となる
場合も考えられる。

【００８５】上記のようにして、描画位置が算出され
て、電子ビームの焦点位置が制御されて描画が行われる
こととなる。

【００８６】具体的には、図４（Ｃ）に示すように、電
子ビームの焦点深度ＦＺ（ビームウエストＢＷ）の焦点
位置を、３次元基準座標系における単位空間の１フィー
ルド（ｍ＝１）内の描画位置に調整制御する。（この制
御は、上述したように、電子レンズ１６による電流値の
調整もしくはＸＹＺステージ３０の駆動制御のいずれか
一方又は双方によって行われる。）なお、本例において
は、１フィールドの高さ分を焦点深度ＦＺより長くなる
ように、フィールドを設定してあるがこれに限定される
ものではない。ここで、焦点深度ＦＺとは、図２２に示
すように、電子レンズ１６を介して照射される電子ビー
ムＢにおいて、ビームウエストＢＷが有効な範囲の高さ
を示す。なお、電子ビームＢの場合、図２２に示すよう
に、電子レンズ１６の幅Ｄ、電子レンズ１６よりビーム
ウエスト（ビーム径の最も細い所）ＢＷまでの深さｆと
すると、Ｄ／ｆは、０．０１程度であり、例えば５０ｎ
ｍ程度の解像度を有し、焦点深度は例えば数十μ程度あ
る。

【００８７】そして、図４（Ｃ）に示すように、例えば
１フィールド内をＹ方向にシフトしつつ順次Ｘ方向に走
査することにより、１フィールド内の描画が行われるこ
ととなる。さらに、１フィールド内において、描画され
ていない領域があれば、当該領域についても、上述の焦
点位置の制御を行いつつＺ方向に移動し、同様の走査に
よる描画処理を行うこととなる。

【００８８】次に、１フィールド内の描画が行われた
後、他のフィールド、例えばｍ＝２のフィールド、ｍ＝
３のフィールドにおいても、上述同様に、測定や描画位
置の算出を行いつつ描画処理がリアルタイムで行われる
こととなる。このようにして、描画されるべき描画領域
について全ての描画が終了すると、基材２の表面におけ
る描画処理が終了することとなる。

【００８９】なお、本例では、この描画領域を被描画層
とし、この被描画層における曲面部２ａの表面の曲面に
該当する部分を被描画面としている。

【００９０】さらに、上述のような各種演算処理、測定
処理、制御処理などの処理を行う処理プログラムは、プ
ログラムメモリ１６２に予め制御プログラムとして格納
されることとなる。

【００９１】（ドーズ分布）図９には、本実施の形態の
特徴的構成の電子ビーム描画装置の制御系の機能ブロッ
ク図が開示されている。

【００９２】同図に示すように、電子ビーム描画装置１
のメモリ１６０には、形状記憶テーブル１６１を有し、
この形状記憶テーブル１６１には、例えば基材２の曲面
部２ａに回折格子を傾けて各ピッチ毎に形成する際の走
査位置に対するドーズ量分布を予め定義したドーズ分布
の特性などに関するドーズ分布情報１６１ａ、各ピッチ
毎に表面反射防止用の凹凸を形成する際に、当該凹凸部
分のドーズ量に関するドーズ分布情報１６１ｂ、ドーズ
分布を補正演算したドーズ分布補正演算情報１６１ｃ、
その他の情報１６１ｄなどが格納されている。なお、ド
ーズ分布補正演算情報１６１ｃとは、ドーズ量などを算
出するためのもととなるテーブルないしは演算情報であ
る。

【００９３】また、プログラムメモリ１６２には、これ
らの処理を行う処理プログラム１６３ａ（より詳細に
は、例えば後述する図１６〜図１８のＳ１０１〜Ｓ１１
８までの一連の処理など）、前記ドーズ分布情報１６１
ａ、１６１ｂやドーズ分布補正演算情報１６１ｃなどの
情報をもとに、曲面部２ａ上の所定の傾斜角度における
ドーズ分布特性など演算により算出するためのドーズ分
布演算プログラム１６３ｂ、その他の処理プログラム１
６３ｃなどを有している。なお、本実施の形態のメモリ
１６０にて本発明の「格納手段」を構成でき、また、本
実施の形態のプログラムメモリ１６２と制御部１７０と
で本発明の「制御手段」を構成できる。

【００９４】この際、制御手段は、ドーズ分布の特性に
基づいて、当該ドーズ量を算出しつつ前記基材並びに凹
凸部分の描画を行うように制御する。あるいは、曲面部
に回折格子の少なくとも１ピッチ部分を傾けて形成し、
かつ、当該１ピッチ部分に対して表面反射防止用の凹凸
を形成する際に、当該凹凸部分のドーズ量を加味した走
査位置に対するドーズ量分布を予め定義したドーズ分布
の特性に基づいて、当該ドーズ量を算出しつつ前記基材
の曲面部並びに凹凸部分の描画を行うように制御する。

【００９５】また、制御手段は、前記回折格子に対する
描画処理と、前記凹凸部分の描画処理とをほぼ同時に行
うように制御し、傾斜部の面積に対する孔部の面積比を
所定の比率にて描画するように制御する。

【００９６】さらに、制御手段は、測定手段にて測定さ
れた描画位置に基づき、電子レンズの電流値を調整して
前記電子ビームの焦点位置を前記描画位置に応じて可変
制御するとともに、前記焦点位置における焦点深度内に
ついて、ドーズ分布の特性に基づいて、当該ドーズ量を
算出しつつ前記基材並びに凹凸部分の描画を行うように
制御する。

【００９７】また、制御手段は、測定手段にて測定され
た描画位置に基づき、駆動手段により載置台を昇降させ
て、電子ビーム照射手段にて照射された電子ビームの焦
点位置を前記描画位置に応じて可変制御するとともに、
前記焦点位置における焦点深度内について、前記格納手
段の前記ドーズ分布の特性に基づいて、当該ドーズ量を
算出しつつ前記基材並びに凹凸部分の描画を行うように
制御する。

【００９８】なおまた、この実施形態においては、ドー
ズ分布を曲面部２ａ上の傾斜角度に応じて各々算出する
構成としたが、予めある程度の数のものを算出しておい
てテーブル化し、当該テーブルを参照することによって
ドーズ量Ｄを抽出する構成であってももちろんよい。

【００９９】このような構成を有する制御系において、
ドーズ分布情報は予めメモリ１６０の形状記憶テーブル
１６１などに格納され、処理プログラム１６３ａに基づ
いて、描画時に当該ドーズ分布情報を抽出し、そのドー
ズ分布情報によって種々の描画が行われることとなる。

【０１００】あるいは、制御部１７０は、処理プログラ
ム１６３ａにより所定の描画アルゴリズムを実行しつ
つ、ドーズ量を算出するルーチンに至ると、ドーズ分布
演算プログラム１６３ｂを実行し、傾斜角度に応じたド
ーズ分布を算出するためのある程度の基本的情報、すな
わち、ドーズ分布情報１６１ａ、１６１ｂ、ドーズ分布
補正演算情報１６１ｃなど格納したテーブルを参照しつ
つ、対応するドーズ分布特性情報を算出したのち、この
算出したドーズ分布特性情報を前記メモリ１６０の所定
の一時記憶領域に格納し、そのドーズ分布特性情報を参
照しつつドーズ量を算出して描画を行うといった手法で
あってもよい。

【０１０１】次に、ドーズ分布特性の具体的な態様につ
いて、図１９を参照して説明する。図１９（Ａ）には、
描画パターンの形状が、図１９（Ｂ）には、当該描画パ
ターンに対応するドーズ分布の特性図が開示されてい
る。同図に示すように、ドーズ分布の特性図におけるド
ーズ分布ＤＳは、傾斜部及び側壁部に与えるドーズ分布
に加え、孔部を形成するために重ねて与えるドーズを構
成している。このようにすることで、傾斜部及び側壁部
を形成する際の描画と、反射防止構造の描画とをほぼ同
時に（１回の走査により）行うことが可能となる。

【０１０２】（制御系の具体的構成）次に、前記円描画
を正多角形で近似して直線的に走査する場合の各種処理
を行なうための制御系の具体的構成について、図１０を
参照しつつ説明する。図１０には、本実施の形態の電子
ビーム描画装置の制御系の詳細な構成が開示されてい
る。

【０１０３】電子ビーム描画装置の制御系３００は、図
１０に示すように、例えば円描画時に正多角形（不定多
角形を含む）に近似するのに必要な（円の半径に応じ
た）種々のデータ（例えば、ある一つの半径ｋｍｍの円
について、その多角形による分割数ｎ、各辺の位置各点
位置の座標情報並びにクロック数の倍数値、さらにはＺ
方向の位置などの各円に応じた情報等）、さらには円描
画に限らず種々の曲線を描画する際に直線近似するのに
必要な種々のデータ、各種描画パターン（矩形、三角
形、多角形、縦線、横線、斜線、円板、円周、三角周、
円弧、扇形、楕円等）に関するデータを記憶する描画パ
ターン記憶手段である描画パターンデータメモリ３０１
と、を含んで構成される。

【０１０４】また、制御系３００は、前記描画パターン
データメモリ３０１の描画パターンデータに基づいて、
描画条件の演算を行う描画条件演算手段３１０と、前記
描画条件演算手段３１０から（２ｎ＋１）ライン（（ｎ
＝０、１、２・・）である場合は（２ｎ＋１）である
が、（ｎ＝１、２、・・）である場合は（２ｎ−１）と
してもよい）乃ち奇数ラインの描画条件を演算する（２
ｎ＋１）ライン描画条件演算手段３１１と、（２ｎ＋
１）ライン描画条件演算手段３１１に基づいて１ライン
の時定数を設定する時定数設定回路３１２と、（２ｎ＋
１）ライン描画条件演算手段３１１に基づいて１ライン
の始点並びに終点の電圧を設定する始点／終点電圧設定
回路３１３と、（２ｎ＋１）ライン描画条件演算手段３
１１に基づいてカウンタ数を設定するカウンタ数設定回
路３１４と、（２ｎ＋１）ライン描画条件演算手段３１
１に基づいてイネーブル信号を生成するイネーブル信号
生成回路３１５と、奇数ラインの偏向信号を出力するた
めの偏向信号出力回路３２０と、を含んで構成されてい
る。

【０１０５】さらに、制御系３００は、前記描画条件演
算手段３１０から（２ｎ）ライン乃ち偶数ラインの描画
条件を演算する（２ｎ）ライン描画条件演算手段３３１
と、（２ｎ）ライン描画条件演算手段３３１に基づいて
１ラインの時定数を設定する時定数設定回路３３２と、
（２ｎ）ライン描画条件演算手段３３１に基づいて１ラ
インの始点並びに終点の電圧を設定する始点／終点電圧
設定回路３３３と、（２ｎ）ライン描画条件演算手段３
３１に基づいてカウンタ数を設定するカウンタ数設定回
路３３４と、（２ｎ）ライン描画条件演算手段３３１に
基づいてイネーブル信号を生成するイネーブル信号生成
回路３３５と、偶数ラインの偏向信号を出力するための
偏向信号出力回路３４０と、（２ｎ）ライン描画条件演
算手段３１０に基づいて、次の等高線に移動するときな
どにブランキングを行うブランキングアンプ３５０と、
描画条件演算手段３１０での描画条件と、奇数ラインの
偏向信号出力回路３２０並びに偶数ラインの偏向信号出
力回路３４０からの情報とに基づいて、奇数ラインの処
理と偶数ラインの処理とを切り換える切換回路３６０
と、を含んで構成されている。

【０１０６】奇数ラインの偏向信号出力回路３２０は、
走査クロックＣＬ１と、カウンタ数設定回路３１４から
の奇数ラインカウント信号ＣＬ６と、イネーブル信号発
生回路３１５のイネーブル信号とに基づいてカウント処
理を行う計数手段であるカウンタ回路３２１と、カウン
タ回路３２１からのカウントタイミングと、始点／終点
電圧設定回路３１３での奇数ライン描画条件信号ＣＬ３
とに基づいて、ＤＡ変換を行うＤＡ変換回路３２２と、
このＤＡ変換回路３２２にて変換されたアナログ信号を
平滑化する処理（偏向信号の高周波成分を除去する等の
処理）を行う平滑化回路３２３と、を含んで構成され
る。

【０１０７】偶数ラインの偏向信号出力回路３４０は、
走査クロックＣＬ１と、カウンタ数設定回路３３４から
の偶数ラインカウント信号ＣＬ７と、イネーブル信号発
生回路３３５のイネーブル信号とに基づいてカウント処
理を行う計数手段であるカウンタ回路３４１と、カウン
タ回路３４１からのカウントタイミングと、始点／終点
電圧設定回路３３３での偶数ライン描画条件信号ＣＬ５
とに基づいて、ＤＡ変換を行うＤＡ変換回路３４２と、
このＤＡ変換回路３４２にて変換されたアナログ信号を
平滑化する処理を行う平滑化回路３４３と、を含んで構
成される。

【０１０８】なお、これらの制御系３００を構成する各
部は、いずれも図３に示すＣＰＵ等の制御部１７０（制
御手段）にて制御可能な構成としている。また、これら
制御系３００は、Ｘ偏向用の制御系とＹ偏向用の制御系
を各々形成する構成としてもよい。

【０１０９】またなお、本実施形態の描画パターンデー
タメモリ３１０と描画条件演算手段３１０などを含む制
御系３００で、「演算手段」を構成できる。この「演算
手段」は、走査される走査ライン上に、ＤＡ変換器の最
小時間分解能の整数倍の時間に対応する距離に相当する
少なくとも２点の各位置を演算する機能を有する。この
場合、制御部１７０の「制御手段」は、前記演算手段に
て演算された各位置間を前記電子ビームによりほぼ直線
的に走査するように制御することとなる。また、同様に
して、本発明の他の態様の「演算手段」では、略円状に
走査される走査ライン上に、ＤＡ変換器の最小時間分解
能の整数倍の時間に対応する距離を一辺とする多角形の
各頂点位置を算出する機能を有する。また、制御手段
は、演算手段にて演算された各位置間を前記電子ビーム
によりほぼ直線的に走査するのは同様である。

【０１１０】上記のような構成を有する制御系３００
は、概略次のように作用する。すなわち、描画条件演算
手段３１０が描画パターンデータメモリ３０１から直線
近似による走査（描画）に必要な情報を取得すると、所
定の描画条件の演算処理を行ない、例えば一つの円に対
して正多角形の各辺に近似された場合の各辺のうち最初
の辺、奇数番目のラインに関する情報は、（２ｎ＋１）
ライン描画条件演算手段３１１へ、次の辺、偶数番目の
ラインに関する情報は、（２ｎ）ライン描画条件演算手
段３３１へ各々伝達される。

【０１１１】これにより、例えば、（２ｎ＋１）ライン
描画条件演算手段３１１は、奇数ラインに関する描画条
件を生成し、走査クロックＣＬ１と生成された奇数ライ
ン描画条件生成信号ＣＬ２とに基づいて、偏向信号出力
回路３２０から奇数ライン偏向信号ＣＬ９を出力する。

【０１１２】一方、例えば、（２ｎ）ライン描画条件演
算手段３３１は、偶数ラインに関する描画条件を生成
し、走査クロックＣＬ１と生成された偶数ライン描画条
件生成信号ＣＬ４とに基づいて、偏向信号出力回路３４
０から偶数ライン偏向信号ＣＬ１０を出力する。

【０１１３】これら奇数ライン偏向信号ＣＬ９と偶数ラ
イン偏向信号ＣＬ１０は、描画条件演算手段３１０のも
とに切換回路３６０によって、その出力が交互に切り換
わる。したがって、ある一の円について、正多角形に近
似され、各辺が算出されると、ある一つの辺、奇数番目
の辺が描画されると、次の辺、偶数番目の辺が描画さ
れ、さらに次ぎの辺、奇数番目の辺が描画される、とい
う具合に交互に各辺が直線的に描画（走査）されること
となる。

【０１１４】そして、ある一の円について描画が終了す
ると、描画条件演算手段３１０は、その旨をブランキン
グアンプ３５０に伝達し、他の次の円を描画するように
促す処理を行なう。このようにして、各円について多角
形で近似した描画を行うこととなる。

【０１１５】（本実施の形態の特徴）次に、反射防止構
造を構成することにより、表面反射率を低減できる根
拠、乃ち、曲面部上の各位置と表面反射率との関係につ
いて説明する。

【０１１６】図１１〜図１４には、基材の曲面部上の中
心位置から周辺部に向かうに従い表面反射率が変化する
様子が、通常のレンズ（図１１）、回折格子（ピッチ２
０μ）付きレンズ（図１２）、回折格子（ピッチ３μ）
付きレンズ（図１３）、反射防止構造を備えた回折格子
（ピッチ３μ）付きレンズ（図１４）の場合の各々につ
いて開示されている。

【０１１７】なお、これらの各特性を算出するに際し、
図１５に示される各種の条件設定が行われる。乃ち、屈
曲率を１．５とし、非クラスター部の面積比（孔部に対
する傾斜部の割合）をＳとし、回折格子面の角度をβと
し、角度ψ（基材の曲面部上のラジアル位置）とした場
合に、Ｒｅｆｐ、Ｒｅｆｓ、ＲｅｆＡは、各々図示に示
す各式（１３）〜式（１５）により算出される（ステッ
プ、以下「Ｓ」１１）。ただし、屈折角χは式（１２）
により、ψは式（１１）により各々算出されるものとす
る。

【０１１８】次に、このような前提の下、通常のレンズ
の場合には、Ｓ＝１、β＝０とし、ψを０〜４５とした
場合のＲｅｆｐ、Ｒｅｆｓ、ＲｅｆＡを各々算出して
（Ｓ１２）、その結果が図１１に示す図となる。

【０１１９】同様にして、回折格子（ピッチ２０μ）付
きレンズの場合には、Ｓ＝１、β＝３とし、ψを０〜４
５とした場合のＲｅｆｐ、Ｒｅｆｓ、ＲｅｆＡを各々算
出して（Ｓ１３）、その結果が図１２に示す図となる。

【０１２０】また、回折格子（ピッチ３μ）付きレンズ
の場合には、Ｓ＝１、β＝２０とし、ψを０〜４５とし
た場合のＲｅｆｐ、Ｒｅｆｓ、ＲｅｆＡを各々算出して
（Ｓ１４）、その結果が図１３に示す図となる。

【０１２１】さらに、反射防止構造を有する回折格子
（ピッチ３μ）付きレンズの場合には、Ｓ＝０．７、β
＝２０とし、ψを０〜４５とした場合のＲｅｆｐ、Ｒｅ
ｆｓ、ＲｅｆＡを各々算出して（Ｓ１５）、その結果が
図１４に示す図となる。

【０１２２】これらの図に示されるように、通常のレン
ズや、回折格子面があまり傾斜しておらず１ピッチの幅
が大きい場合には、表面反射率の変化は微差であるが、
図１３に示すように、回折格子面が傾斜し（図２を想
定）、１ピッチの幅が小さい場合には、表面反射率は、
周辺部に向かうに従い急激に上昇することとなる。ま
た、偏向の向きにより透過率の違いも顕著となる。

【０１２３】一方、本実施の形態のように反射防止構造
を設けた場合には、図１４に示すように、回折格子面が
傾斜し１ピッチの幅が小さい場合であっても、表面反射
率は、周辺部に向かうに従い急激に上昇することはな
い。ただし、孔部の面積比を３０％前後であるものとし
ている。

【０１２４】これにより、高密度な回折格子構造はその
ままでは表面反射が大きくなるが、サブ波長オーダーの
光の集団的な作用により、前記反射防止構造３ｂａとし
て、連続的な屈折率分布をもたせる事により、回折格子
構造においても表面反射を防止させることができる。

【０１２５】この反射防止構造としては、上述したよう
に種々のものが考えられるが、特に深さ方向に向かうに
従い先細るテーパを有する孔部を複数形成し、面積比を
傾斜部の３０％程度とすることが、図１４に示すように
表面反射率の低減に顕著となる。

【０１２６】（処理手順について）次に、上述のような
構成を有する基材を、３次元的に描画可能な電子ビーム
描画装置を用いて作成する際の処理手順について、図１
６〜図１８を参照しつつ説明する。

【０１２７】先ず、母型材（基材）をＳＰＤＴ（Ｓｉｎ
ｇｌｅ Ｐｏｉｎｔ Ｄｉａｍｏｎｄ Ｔｕｒｎｉｎ
ｇ：超精密加工機によるダイアモンド切削）により非球
面の加工を行う際に、同心円マークの同時加工を実施す
る（ステップ、以下「Ｓ」１０１）。この際、光学顕微
鏡で、例えば±１μ以内の検出精度の形状が形成される
ことが好ましい。

【０１２８】次に、ＦＩＢにて例えば３箇所にアライメ
ントマークを付ける（Ｓ１０２）。ここに、十字形状の
アライメントマークは、電子ビーム描画装置内で±２０
ｎｍ以内の検出精度を有することが好ましい。

【０１２９】さらに、前記アライメントマークの、同心
円マークとの相対位置を光学顕微鏡にて観察し、非球面
構造の中心に対する位置を測定し、データベース（Ｄ
Ｂ）（ないしはメモリ（以下、同））へ記録しておく
（Ｓ１０３）。なお、この測定精度は、±１μ以内であ
ることが好ましく、中心基準とした３つのアライメント
マークの位置、ｘ１ｙ１、ｘ２ｙ２、ｘ３ｙ３をデータ
ベース（ＤＢ）へ登録する。

【０１３０】また、レジスト塗布／ベーキング後の母型
（基材）の各部の高さとアライメントマークの位置（Ｘ
ｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）を測定しておく（Ｓ１０４）。ここ
で、中心基準で補正した母型（基材）：位置テーブルＴ
ｂｌ１（ＯＸ、ＯＹ、ＯＺ）、アライメントマーク：Ｏ
Ａ（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）（いずれも３＊３行列）を、デ
ータベース（ＤＢ）へ登録する。

【０１３１】次に、斜面測定用の測定装置（高さ検出
器）の測定ビームの位置に電子線のビームをフォーカス
しておく等その他各種準備処理を行う（Ｓ１０５）。

【０１３２】この際、ステージ上に取り付けたＥＢ（電
子ビーム）フォーカス用針状の較正器に高さ検出用の測
定ビームを投射すると共に、ＳＥＭモードにて電子ビー
ム描画装置で観察し、フォーカスを合わせる。

【０１３３】次いで、母型（基材）を電子ビーム描画装
置内へセットし、アライメントマークを読み取る（ＸＸ
ｎ、ＹＹｎ、ＺＺｎ）（Ｓ１０６）。この際に、電子ビ
ーム描画装置内においては、Ｓ１０６に示されるような
各値をデータベース（ＤＢ）に登録することとなる。

【０１３４】さらに、母型（基材）の形状から、最適な
フィールド位置を決定する（Ｓ１０７）。ここで、フィ
ールドは同心円の扇型に配分するフィールド同士は、若
干重なりを持たせる。そして、中央で第一輪帯内はフィ
ールド配分しない。

【０１３５】そして、各フィールドについて、隣のフィ
ールドのつなぎアドレスの計算を行う（Ｓ１０８）。こ
の計算は平面として計算を行う。なお、多角形の１つの
線分は、同一フィールド内に納める。ここに、「多角
形」とは、上述の制御系の項目で説明したように、円描
画を所定のｎ角形で近似した場合の少なくとも１本の描
画ラインをいう。

【０１３６】次に、対象とするフィールドについて、焦
点深度領域の区分として、同一ラインは、同じ区分に入
るようにする。また、フィールドの中央は、焦点深度区
分の高さ中心となる（Ｓ１０９）。ここに、高さ５０μ
以内は、同一焦点深度範囲とする。

【０１３７】次いで、対象とするフィールドについて、
同一焦点深度領域内での（ｘ、ｙ）アドレスの変換マト
リクス（Ｘｃ、Ｙｃ）を算出する（Ｓ１１０）。このＸ
ｃ、Ｙｃは各々図示の式（１６）の通りとなる。

【０１３８】さらに、対象とするフィールドについて、
となりとのつなぎアドレスを換算する（Ｓ１１１）。こ
こで、Ｓ１０８にて算出したつなぎ位置をＳ１１０の式
（１６）を用いて換算する。

【０１３９】そして、対象とするフィールドについて、
中心にＸＹＺステージを移動し、高さをＥＢ（電子ビー
ム）のフォーカス位置に設定する（Ｓ１１２）。つま
り、ＸＹＺステージにてフィールド中心にセットする。
また、測定装置（高さ検出器）の信号を検出しながら、
ＸＹＺステージを移動し、高さ位置を読み取る。

【０１４０】また、対象とするフィールドについて、一
番外側（ｍ番目）の同一焦点深度内領域の高さ中心に電
子ビーム（ＥＢ）のフォーカス位置に合わせる（Ｓ１１
３）。具体的には、テーブルＢを参照し、ＸＹＺステー
ジを所定量フィールド中心の高さ位置との差分を移動す
る。

【０１４１】次に、対象とする同一焦点深度内につい
て、一番外側（ｎ番目）のラインのドーズ量及び多角形
の始点、終点の計算をする。なお、スタート（始点）、
エンド（終点）は、隣のフィールドとのつなぎ点とする
（Ｓ１１４）。この際、始点、終点は整数にするものと
し、ドーズ量は、ラジアル位置（入射角度）で決まった
最大ドーズ量と格子の位置で決められた係数に最大ドー
ズ量を掛け合わせたもので表される。

【０１４２】次いで、Ｓ１１４で与えられたドーズによ
って決定される、ドーズ分布ＤＳ（ｘ、ｙ）で、面積比
Ｓ％の領域にドーズを重ねて与える（Ｓ１１５）。この
際、近接効果を含め、この追加ドーズの広がりは、ブレ
ーズの斜面（傾斜部）に収まるようにする。また、斜面
（傾斜部）のうち浅い部分（頂部）については、ドーズ
分布ＤＳは、ブロード、深い部分（溝部）はシャープに
し、例えば、図１９（Ｂ）に示すようなドーズ分布とす
るのが好ましい。

【０１４３】これにより、当該ドーズ分布を与えること
により、回折格子構造の描画と反射防止構造の描画とを
ほぼ同時に（１回の走査によってともに）描画すること
ができる。そして、上記Ｓ１１３からＳ１１５を規定回
数実施する（Ｓ１１６）。

【０１４４】次に、ＸＹＺステージの移動、次のフィー
ルドの描画を行う準備を行う（Ｓ１１７）。この際、フ
ィールド番号、時間、温度などデータベース（ＤＢ）へ
の登録を行う。

【０１４５】このようにして、前記Ｓ１１９からＳ１１
７を規定回数実施する（Ｓ１１８）ことで、電子ビーム
により曲面部に回折格子構造を有する基材への反射防止
構造（クラスター）の形成を行うことができる。

【０１４６】以上のように本実施の形態によれば、高密
度な回折格子構造はそのままでは表面反射が大きくなる
が、サブ波長オーダーの光の集団的な作用により、曲面
部上に回折格子構造を有する基材上に前記反射防止構造
として、連続的な屈折率分布をもたせる孔部を形成する
ことにより、反射を防止させることができる。

【０１４７】また、高密度化に伴い、曲面部の曲率が大
きくなったとしても、周辺部での表面反射を低減し、偏
向の向きによる透過率の違いも低減できる。これによ
り、検出信号の読み取り処理においてピックアップ機能
の低下が生じない。

【０１４８】さらに、ＤＶＤ、ＣＤ互換、収差補正のた
めに、回折格子を付与したものに関しても、格子密度に
よる入射角度の増大に起因するピックアップ機能の低下
を取り除くことができる。

【０１４９】なお、前記反射防止構造としては、上述し
たように種々のものが考えられるが、特に深さ方向に向
かうに従い先細るテーパを有する孔部を複数形成し、面
積比を傾斜部の３０％程度とすることが、表面反射率の
低減に顕著となる。

【０１５０】［第２の実施の形態］次に、本発明にかか
る第２の実施の形態について、図２０〜図２１に基づい
て説明する。なお、以下には、前記第１の実施の形態の
実質的に同様の構成に関しては説明を省略し、異なる部
分についてのみ述べる。

【０１５１】上述の第１の実施の形態では、電子ビーム
により基材上に反射防止構造を含む回折格子などの精密
加工を施す工程を開示したが、本実施の形態では、上記
工程を含むプロセス全体の工程、特に、光学素子等の光
レンズを射出成形によって製造するための金型等を製造
する工程を説明する。

【０１５２】先ず、機械加工により金型（無電解ニッケ
ル等）の非球面加工を行う（加工工程）。次に、図２０
（Ａ）に示すように、金型により前記半球面を有する基
材２００の樹脂成形を行う（樹脂成形工程）。さらに、
基材２００を洗浄した後に乾燥を行う。

【０１５３】次いで、樹脂の基材２００の表面上の処理
を行う（樹脂表面処理工程）。この工程では、例えばＡ
ｕ蒸着などの工程を行うこととなる。具体的には、図２
０（Ｂ）に示すように、基材２００の位置決めを行い、
レジストＬを滴下しつつスピナーを回転させて、スピン
コートを行う。また、プリペークなども行う。

【０１５４】スピンコーティングの後には、当該レジス
ト膜の膜厚測定を行い、レジスト膜の評価を行う（レジ
スト膜評価工程）。そして、図２０（Ｃ）に示すよう
に、基材２００の位置決めを行い、当該基材２００を
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸にて各々制御しつつ前記第１の実施の形態
のように３次元の電子ビームにより反射防止構造２０２
ｂｂを含む回折格子構造を有する曲面部の描画を行う
（描画工程）。

【０１５５】次に、基材２００上のレジスト膜Ｌの表面
平滑化処理を行う（表面平滑化工程）。さらに、図２０
（Ｄ）に示すように、基材２００の位置決めなどを行い
つつ、現像処理を行う（現像工程）。さらにまた、表面
硬化処理を行う。

【０１５６】次いで、ＳＥＭ観察や膜厚測定器などによ
り、レジスト形状を評価する工程を行う（レジスト形状
評価工程）。

【０１５７】さらに、その後、基材２００のレジスト表
面への金属２０２の蒸着を行う（金属蒸着工程）。そし
て、ドライエッチングなどによりエッチング処理を行
う。

【０１５８】この際、回折格子構造の金属２０２のＤ部
を拡大すると、傾斜部２０２ｂ及び側壁部２０２ａから
なる複数のブレーズにて回折格子構造が形成されてお
り、さらに傾斜部２０２ｂには、深さ方向に向かうに従
い先細るテーパを有した複数の孔部２０２ｂｂからなる
反射防止構造が形成される。この複数の孔部２０２ｂｂ
は、傾斜部２０２ｂの面積の約３０％（さらに好ましく
は、ほぼ２０％〜４０％の範囲）を形成している。この
ブレーズは、周辺部に向かうに従い回折格子面の角度が
急となるため、孔部のテーパの角度も回折格子面の角度
変化に応じて変化する角度にて形成することが好まし
い。

【０１５９】次に、表面処理がなされた基材２００に対
する金型２０４を作成するために、図２１（Ａ）に示す
ように、金型電鋳前処理を行った後、電鋳処理などを行
い、図２１（Ｂ）に示すように、基材２００と金型２０
４とを剥離する処理を行う。

【０１６０】表面処理がなされた基材と剥離した金型２
０４に対して、表面処理を行う（金型表面処理工程）。
そして、金型２０４の評価を行う。

【０１６１】この際、金型２０４には、Ｂ部を拡大して
示すと、前記基材２００のブレーズに対応するように、
凹部２０５が形成され、これら各凹部２０５には、前記
基材２００の傾斜部２０２ｂの孔部形状に対応するよう
に、複数の凸部２０６が形成されることとなる。

【０１６２】このようにして、評価後、当該金型２０４
を用いて、図２１に示すように、射出成形により成形品
を作成する。その後、当該成形品の評価を行う。

【０１６３】この際、図２１（Ｃ）に示すように、射出
成形品２１０には、前記第１の実施の形態の基材同様の
構成が完成され、曲面部上に複数のブレーズからなる回
折格子構造２１１が形成される。そして、Ｃ部を拡大し
て示すと、回折格子の１つのピッチが側壁部２１２ｂ及
び傾斜部２１２ａからなるブレーズを構成し、この傾斜
部２１２ａには、サブミクロン単位の径を有する複数の
孔部２１３からなる反射防止構造が構成される。

【０１６４】以上のように、本実施の形態によれば、前
記第１の実施の形態の基材として光学素子（例えばレン
ズ）を形成する場合に、３次元描画装置を用い回折格子
を描画する際にあわせ、サブ波長オーダーのクラスター
構造を描画し、金型形状として反射防止構造を成形させ
る様にし、当該光学素子を金型を用いて射出成形により
製造できるため、製造にかかるコストダウンを図ること
ができる。また、金型として反射防止機能を持った構造
を附加することにより、レンズを射出成形する際に、同
時に機能附加でき、プロセスの追加の必要がない。この
ため、金型自体のコストアップ、ショット可能数（１０
０万回程度）が増大するものの、従来のようにレンズ１
つ１つに蒸着プロセスを実施する場合に比べると大幅な
コストダウン、工数の低減を図ることができる。

【０１６５】さらに、プラスチックレンズの射出成型の
過程で、反射防止用の微細構造を同時に作り込むことが
できるので、誘電体の蒸着工程が不要になり、光学部品
の低コスト化につながる。

【０１６６】特に、回折格子構造を持たない、射出成形
で作成されるレンズにも適用でき、蒸着などのステップ
を除くことにより、大幅なコスト低減を行うことが可能
である。

【０１６７】［第３の実施の形態］次に、本発明にかか
る第３の実施の形態について、図２３に基づいて説明す
る。図２３は、本発明に係る第３の実施の形態を示す機
能ブロック図である。

【０１６８】本実施の形態においては、上述の電子ビー
ム描画装置にて描画された被描画基材（基材）（ないし
は射出成形により樹脂成形された成形品である光学素
子）を用いた電子機器の一例である光ピックアップ装置
の一例を開示している。

【０１６９】図２３において、光ピックアップ装置４０
０は、半導体レーザー４０１、コリメートレンズ４０
２、分離プリズム４０３、対物レンズ４０４、ＤＶＤ、
ＣＤ等の光磁気ディスク４０５（光磁気記録媒体）、１
／２波長板４０６、偏光分離素子４０７、集光レンズ４
０８、シリンドリカルレンズ４０９、分割光検出器４１
０を有する。

【０１７０】このうち、本実施の形態においては、上述
の各実施の形態の反射防止構造を含む光学素子を、（回
折格子構造の有無、曲面部の有無は問わない）例えば、
コリメータレンズ４０２、対物レンズ４０４、集光レン
ズ４０８、シリンドリカルレンズ４０９などのいずれか
又は全てに適用することが好ましい。

【０１７１】上記のような構成を有する光ピックアップ
装置４００において、半導体レーザー１からのレーザー
光は、コリメートレンズ２で平行光となり、分離プリズ
ム３で対物レンズ４側に反射され、対物レンズ４によっ
て回折限界まで集光されて光磁気ディスク５（光磁気記
録媒体）に照射される。

【０１７２】光磁気ディスク５からのレーザー反射光
は、対物レンズ４に入光して再び平行光となり、分離プ
リズム３を透過し、更に、１／２波長板６を透過し偏光
方位を４５度回転した後、偏光分離素子７に入射し、こ
の偏光分離素子７で、光路が近接したＰ，Ｓ両偏光から
なる２つの光束に分離される。前記Ｐ，Ｓ両偏光の光束
はそれぞれ集光レンズ８，シリンドリカルレンズ９によ
って集光されて、分割光検出器10の分離受光領域（受光
素子）にそれぞれのスポットを形成する。

【０１７３】以上のように本実施の形態においては、レ
ンズ周辺部での表面反射の低減に加えて、偏向の向きに
よる透過率の違も低減でき、検出信号の読み取り処理に
おいてピックアップ機能の低下が生じ得ない。なお、Ｄ
ＶＤ、ＣＤ互換、収差補正のために、回折格子を付与し
たものは、格子密度があり、さらに入射角度の増え方が
大きくなり表面反射に基づくピックアップ機能低下の影
響が大きくなることが考えられるが、このような場合で
あっても、ピックアップ機能が低下する事態を回避する
ことができる。

【０１７４】なお、本発明にかかる装置と方法は、その
いくつかの特定の実施の形態に従って説明してきたが、
当業者は本発明の主旨および範囲から逸脱することなく
本発明の本文に記述した実施の形態に対して種々の変形
が可能である。例えば、上述の各実施の形態では、一面
に曲面部を有する基材の曲面部上の回折格子の傾斜部上
に反射防止構造を形成する場合について説明したが、一
面が平面の基材上に反射防止構造を形成する場合であっ
てももちろんよい。さらに、これに限らず、平面部上に
回折格子を形成し、この回折格子の傾斜部上に反射防止
構造を形成する場合も含む。

【０１７５】また、傾斜部上に形成される複数の孔部の
面積比をほぼ３０％程度に形成する場合について例示し
たが、これに限定されるものではなく、２０％、４０
％、５０％、６０％、・・等であってももちろんよい。
また、各ピッチの傾斜部に応じて異なるように形成して
もよい。

【０１７６】さらに、反射防止構造としては、孔部に深
さ方向に向かうに従い先細るテーパを有する構成として
が、これに限定されるものではなく、要は、複屈折可能
な凹凸が形成されていればよく、例えば凸部を形成した
り、孔部と凸部の組み合わせにより形成してもよい。ま
た、各１ピッチによって孔部であったり、凸部であった
り異なるように構成してもよい。

【０１７７】当然のことながら、これら基材ないしは光
学素子の形状に応じて金型の形状もそれに対応すうよう
変更する必要がある。

【０１７８】さらに、上述の実施の形態では、光レンズ
等の光学素子の基材を、直接描画する場合について説明
したが、樹脂等の光レンズを射出成形により形成するた
めの成形型（金型）を加工する場合に、上述の原理や処
理手順、処理手法を用いてもよい。

【０１７９】また、基材としては、ＤＶＤやＣＤなどに
用いられるピックアップレンズの例を開示したが、回折
格子のない対物レンズ、回折格子ピッチ２０μのＤＶＤ
―ＣＤ互換レンズ、回折格子ピッチ３μの高密度ブルー
レーザー互換対物レンズなどに適用することも可能であ
る。

【０１８０】さらに、基材として光学素子を用いる場合
に、当該基材を有する電子機器としては、上述したＤＶ
Ｄ、ＣＤ等の読取装置に限らず、多の種々の光学機器で
あってもよい。

【０１８１】さらに、上述の実施の形態では、傾斜部及
び側壁部の回折格子構造の描画と、反射防止構造の描画
とを１回の走査で描画する手順について説明したが、こ
のような手順に限らず、反射防止構造が孔部などにより
構成される場合には、先ず回折格子構造の描画を行った
後に、反射防止構造の描画を行うようにしてもよい。

【０１８２】また、少なくとも曲面部を有する基材に対
して、回折格子の少なくとも１ピッチ部分を傾けて形成
する場合、基材に少なくとも溝部（あるいは稠密なピッ
チで溝部が形成される場合）を有する構成であってもよ
い。さらに、基材としては、曲面部を有しなくとも、少
なくとも傾斜面が形成されているものであってもよい。
また、基材が平面あるいは傾斜面であって、電子ビーム
を所定角度で傾斜した状態で照射する場合であってもよ
い。

【０１８３】また、基材上の複数の基準点を測定し、こ
の測定結果に基づき基準座標系を算出し、この座標系を
もとに基材の厚み分布を測定するステップを、電子ビー
ム照射中に行う構成としてもよい。さらに、厚み分布に
基づき、最適焦点位置を算出する算出ステップ並びに描
画位置に当該焦点位置を合わせるように調整するステッ
プを、電子ビーム照射中に行う構成としてもよい。この
場合、ある一の描画位置にて描画を行っている電子ビー
ム照射中に、他の描画位置での前記焦点位置の算出等の
演算処理を行いつつ、次に電子ビーム照射に備える構成
とすることが好ましい。また、電子ビーム照射中に算出
ステップにて算出できるものとしては、基材の厚み分布
の他、厚み分布の補正等の処理も含まれる。

【０１８４】また、上述の第１の実施の形態の電子ビー
ム描画装置において処理される処理プログラム、説明さ
れた処理、メモリ内のデータ（各種テーブル等）の全体
もしくは各部を情報記録媒体に記録した構成であっても
よい。この情報記録媒体としては、例えばＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ並びに集積回路
等を用いてよく、さらに当該情報を他のメディア例えば
ハードディスク等に記録して構成して用いてよい。

【０１８５】また、反射防止構造として、曲面部に光が
入射する場合について説明したが、光が出射する場合
や、それらの組み合わせすなわち、入出射する場合であ
ってもよい。

【０１８６】さらに、上記実施形態には種々の段階が含
まれており、開示される複数の構成要件における適宜な
組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。つまり、
上述の各実施の形態同士、あるいはそれらのいずれかと
各変形例のいずれかとの組み合わせによる例をも含むこ
とは言うまでもない。また、実施形態に示される全構成
要件から幾つかの構成要件が削除された構成であっても
よい。

【０１８７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、曲
面部上に回折格子構造を有する基材上に反射防止構造と
して、連続的な屈折率分布をもたせる凹凸を形成するこ
とにより、反射を防止させることができる。さらに、回
折格子構造を持たない基材にも適用できる。

【０１８８】また、高密度化に伴い、曲面部の曲率が大
きくなったとしても、周辺部での表面反射を低減し、偏
向の向きによる透過率の違いも低減できる。これによ
り、検出信号の読み取り処理においてピックアップ機能
の低下が生じない。さらに、回折格子を付与したものに
関しても、格子密度による入射角度の増大に起因するピ
ックアップ機能の低下を取り除くことができる。

【０１８９】なお、前記反射防止構造としては、種々の
ものが考えられるが、特に深さ方向に向かうに従い先細
るテーパを有する孔部を複数形成することが、表面反射
率の低減に顕著となる。

【０１９０】また、基材を金型を用いて射出成形により
製造できるため、製造にかかるコストダウンを図ること
ができる。この基材を射出成形する際には、同時に反射
防止機能の附加を行うことができ、プロセスの追加の必
要がない。このため、従来のようにレンズ１つ１つに蒸
着プロセスを実施する場合に比べると大幅な製造コスト
の低減並びに、工数の低減を図ることができ、光学部品
の低コスト化につながる。

【０１９１】加えて、偏向の向きによる透過率の違も低
減でき、検出信号の読み取り処理においてピックアップ
機能の低下が生じ得ない。なお、ＤＶＤ、ＣＤ互換、収
差補正のために、回折格子を付与したものは、格子密度
があり、さらに入射角度の増え方が大きくなり表面反射
に基づくピックアップ機能低下の影響が大きくなること
が考えられるが、このような場合であっても、ピックア
ップ機能が低下する事態を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基材の概略構成の一例を示す説明図で
ある。

【図２】図１の基材の要部を詳細に示す説明図である。

【図３】本発明の電子ビーム描画装置の全体の概略構成
を示す説明図である。

【図４】同図（Ａ）（Ｂ）は、図３の電子ビーム描画装
置にて描画される基材を示す説明図であり、同図（Ｃ）
は、描画原理を説明するための説明図である。

【図５】測定装置の原理を説明するための説明図であ
る。

【図６】同図（Ａ）〜（Ｃ）は、基材の面高さを測定す
る手法を説明するための説明図である。

【図７】測定装置の投光と受光との関係を示す説明図で
ある。

【図８】信号出力と基材の高さとの関係を示す特性図で
ある。

【図９】電子ビーム描画装置において、所定のドーズ分
布にて描画を行うための制御系の詳細を示す機能ブロッ
ク図である。

【図１０】電子ビーム描画装置のさらに詳細な制御系の
構成を示す機能ブロック図である。

【図１１】基材上のラジアル位置と表面反射率との関係
を示した特性図である。

【図１２】基材上のラジアル位置と表面反射率との関係
を示した特性図である。

【図１３】基材上のラジアル位置と表面反射率との関係
を示した特性図である。

【図１４】基材上のラジアル位置と表面反射率との関係
を示した特性図である。

【図１５】特性図を算出するための条件を説明するため
の説明図である。

【図１６】本発明の電子ビーム描画装置にて基材を描画
する場合の処理手順を示すフローチャートである。

【図１７】本発明の電子ビーム描画装置にて基材を描画
する場合の処理手順を示すフローチャートである。

【図１８】本発明の電子ビーム描画装置にて基材を描画
する場合の処理手順を示すフローチャートである。

【図１９】同図（Ａ）は、描画パターンを示す説明図で
あり、同図（Ｂ）は、ドーズ分布を示す説明図である。

【図２０】同図（Ａ）〜（Ｄ）は、基材を用いて成形用
の金型を形成する場合の全体の処理手順を説明するため
の説明図である。

【図２１】同図（Ａ）〜（Ｃ）は、基材を用いて成形用
の金型を形成する場合の全体の処理手順を説明するため
の説明図である。

【図２２】電子ビーム描画装置におけるビームウエスト
を説明するための説明図である。

【図２３】本発明の基材を利用した光ピックアップ装置
の概略を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 電子ビーム描画装置 ２ 基材（被描画基材） ３ａ 側壁部 ３ｂ 傾斜部 ３ｂｂ 孔部 １０ 鏡筒 １２ 電子銃 １４ スリット １６ 電子レンズ １８ アパーチャー ２０ 偏向器 ２２ 補正用コイル ３０ ＸＹＺステージ ４０ ローダ ５０ ステージ駆動手段 ６０ ローダ駆動装置 ７０ 真空排気装置 ８０ 測定装置 ８２ 第１のレーザ測長器 ８４ 第１の受光部 ８６ 第２のレーザー測長器 ８８ 第２の受光部 １００ 制御回路 １１０ コイル制御部 １１２ａ 成形偏向部 １１２ｂ 副偏向部 １１２ｃ 主偏向部 １１６ 位置誤差補正回路 １１８ 電界制御回路 １２０ パターン発生回路 １３０ 第１のレーザー駆動制御回路 １３２ 第２のレーザー駆動制御回路 １３４ 第１のレーザー出力制御回路 １３６ 第２のレーザー出力制御回路 １４０ 第１の測定算出部 １４２ 第２の測定算出部 １５０ ステージ制御回路 １５２ ローダ制御回路 １５４ 機構制御回路 １５６ 真空排気制御回路 １５８ 測定情報入力部 １６０ メモリ １６２ プログラムメモリ １７０ 制御部 ３００ 制御系 ３１１ ビーム径関連情報格納部 ３１２ ビーム径上限値情報 ３１３ ビーム径下限値情報 ３３０ ビーム径設定手段 ３４０ ビーム径制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 修 東京都日野市さくら町１番地 コニカ株式 会社内 Ｆターム(参考） 2H049 AA04 AA14 AA43 AA57 AA64 2K009 AA02 BB11 DD12 DD17 FF01 5C034 BB10

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一面に曲面部を有し、少なく
   とも該曲面部に対して電子ビームを走査することにより
   所定の描画パターンが描画される被描画基材であって、 前記曲面部に、該曲面部より入射する光の反射を防止す
   る反射防止構造を設けたことを特徴とする被描画基材。
2. 【請求項２】 電子ビームを走査することにより所定の
   描画パターンが描画される被描画面を備えた被描画基材
   であって、 前記被描画面に、該被描画面より入射する光の反射を防
   止する反射防止構造を描画により形成したことを特徴と
   する被描画基材。
3. 【請求項３】 少なくとも一面に形成された曲面部に回
   折格子を傾けて各ピッチ毎に形成し、この回折格子の少
   なくとも１ピッチに、当該ピッチの区切り目位置にて前
   記曲面部より立ち上がる側壁部と、隣接する各側壁部間
   に形成された傾斜部と、を有し、前記曲面部に対して電
   子ビームを走査することにより前記回折格子の描画パタ
   ーンが描画される被描画基材であって、 前記傾斜部に、該傾斜部より入射する光の反射を防止す
   る反射防止構造を設けたことを特徴とする被描画基材。
4. 【請求項４】 少なくとも一面に曲面部を有し、少なく
   とも該曲面部に対して電子ビームを走査することにより
   所定の描画パターンが描画される被描画基材であって、 前記曲面部に、該曲面部より出射する光の反射を防止す
   る反射防止構造を設けたことを特徴とする被描画基材。
5. 【請求項５】 電子ビームを走査することにより所定の
   描画パターンが描画される被描画面を備えた被描画基材
   であって、 前記被描画面に、該被描画面より出射する光の反射を防
   止する反射防止構造を描画により形成したことを特徴と
   する被描画基材。
6. 【請求項６】 少なくとも一面に形成された曲面部に回
   折格子を傾けて各ピッチ毎に形成し、この回折格子の少
   なくとも１ピッチに、当該ピッチの区切り目位置にて前
   記曲面部より立ち上がる側壁部と、隣接する各側壁部間
   に形成された傾斜部と、を有し、前記曲面部に対して電
   子ビームを走査することにより前記回折格子の描画パタ
   ーンが描画される被描画基材であって、 前記傾斜部に、該傾斜部より出射する光の反射を防止す
   る反射防止構造を設けたことを特徴とする被描画基材。
7. 【請求項７】 前記反射防止構造は、構造性複屈折され
   る複数の凹凸からなることを特徴とする請求項１乃至請
   求項６のうちいずれか一項に記載の被描画基材。
8. 【請求項８】 前記反射防止構造は、複数の孔部を含む
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか
   一項に記載の被描画基材。
9. 【請求項９】 前記孔部は、深さ方向に向かうに従い先
   細る形状であることを特徴とする請求項８に記載の被描
   画基材。
10. 【請求項１０】 前記孔部の開口径は、サブミクロン単
    位に形成されることを特徴とする請求項８に記載の被描
    画基材。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項１０のうちいすれ
    か一項に記載の被描画基材を形成するための金型。
12. 【請求項１２】 レーザー光を収束させて記録情報を読
    み取る光磁気記録媒体と、 該光磁気記録媒体からのレーザー反射光を、光路が近接
    したＰ，Ｓ両偏光からなる複数の光束に分離する偏光分
    離素子と、 該複数の光束のうち少なくともＰ，Ｓ両偏光の２つの光
    束を集光するための請求項１乃至請求項１０のうちいず
    れか一項に記載の被描画基材と、 前記被描画基材を透過した前記光束をそれぞれ受光させ
    る受光素子と、 該受光素子の出力に基づいて前記前記光磁気記録媒体上
    の記録情報を読み出すことを特徴とする光ピックアップ
    装置。
13. 【請求項１３】 電子ビームにて描画される被描画面を
    含む基材に対して、前記電子ビームを走査することによ
    り前記基材の描画を行う電子ビーム描画方法であって、 前記基材の被描画面を形成し、かつ、当該被描画面に対
    して表面反射防止用の凹凸を形成する際に、当該凹凸部
    分のドーズ量を加味した走査位置に対するドーズ量分布
    を予め定義したドーズ分布の特性に基づいて、当該ドー
    ズ量を算出しつつ前記基材の描画を行う描画ステップを
    含むことを特徴とする電子ビーム描画方法。
14. 【請求項１４】 電子ビームにて描画される曲面部を含
    む基材に対して、前記電子ビームを走査することにより
    前記基材の描画を行う電子ビーム描画方法であって、 前記基材の曲面部に回折格子の少なくとも１ピッチ部分
    を傾けて形成し、かつ、当該１ピッチ部分に対して表面
    反射防止用の凹凸を形成する際に、当該凹凸部分のドー
    ズ量を加味した走査位置に対するドーズ量分布を予め定
    義したドーズ分布の特性に基づいて、当該ドーズ量を算
    出しつつ前記基材の曲面部の描画を行う描画ステップを
    含むことを特徴とする電子ビーム描画方法。
15. 【請求項１５】 電子ビームにて描画される曲面部を含
    む基材に対して、前記電子ビームを走査することにより
    前記基材の描画を行う電子ビーム描画方法であって、 前記基材の曲面部に回折格子を傾けて各ピッチ毎に形成
    し、かつ、各ピッチ毎に表面反射防止用の凹凸を形成す
    る際に、当該凹凸部分のドーズ量を加味した走査位置に
    対するドーズ量分布を予め定義したドーズ分布の特性
    を、前記曲面部上の傾斜する傾斜角度に応じて抽出し、
    抽出された前記ドーズ分布の特性に基づいて、当該ドー
    ズ量を算出しつつ前記基材の前記曲面部の描画を行う描
    画ステップを含むことを特徴とする電子ビーム描画方
    法。
16. 【請求項１６】 電子ビームにて描画される曲面部を含
    む基材に対して、前記電子ビームを走査することにより
    前記基材の描画を行う電子ビーム描画方法であって、 前記基材の曲面部に回折格子の少なくとも１ピッチ部分
    を傾けて形成する際に、走査位置に対するドーズ量分布
    を予め定義したドーズ分布の特性に基づいて、当該ドー
    ズ量を算出しつつ前記基材の前記曲面部の描画を行うス
    テップと、 前記１ピッチの回折格子に対して表面反射防止用の凹凸
    を形成する際に、当該凹凸部分のドーズ量分布に基づい
    て前記凹凸の描画を行うステップと、 を含むことを特徴とする電子ビーム描画方法。
17. 【請求項１７】 前記回折格子の少なくとも１ピッチ
    は、当該ピッチの区切り目位置にて前記基材上に立ち上
    がる側壁部と、隣接する各側壁部間に形成された傾斜部
    と、を有し、 前記描画ステップでは、前記傾斜部に当該凹凸を形成す
    ることを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の
    電子ビーム描画方法。
18. 【請求項１８】 前記電子ビームを照射した基材を現像
    し、現像された前記基材の表面で電鋳を行い、成形用の
    金型を形成するステップをさらに有することを特徴とす
    る請求項１３乃至請求項１７のいずれか一項に記載の電
    子ビーム描画方法。
19. 【請求項１９】 前記電子ビームを照射した基材を現像
    し、エッチング処理した前記基材に電鋳を行い、成形用
    の金型を形成するステップをさらに有することを特徴と
    する請求項１３乃至請求項１７のいずれか一項に記載の
    電子ビーム描画方法。
20. 【請求項２０】 前記基材として成形用の金型用い、当
    該金型に描画を行うステップを有することを特徴とする
    請求項１３乃至請求項１９のいずれか一項に記載の電子
    ビーム描画方法。
21. 【請求項２１】 請求項１３乃至請求項２０のいずれか
    一項に記載の電子ビーム描画方法にて描画された基材。
22. 【請求項２２】 前記基材は、光学素子であることを特
    徴とする請求項２１に記載の基材。
23. 【請求項２３】 基材に対して前記電子ビームを走査す
    ることにより前記基材の描画を行う電子ビーム描画装置
    であって、 前記基材に表面反射防止用の凹凸を形成する際に、当該
    凹凸部分のドーズ量を加味した走査位置に対するドーズ
    量分布を予め定義したドーズ分布の特性を格納した格納
    手段と、 前記格納手段の前記ドーズ分布の特性に基づいて、当該
    ドーズ量を算出しつつ前記基材並びに凹凸部分の描画を
    行うように制御する制御手段と、 を含むことを特徴とする電子ビーム描画装置。
24. 【請求項２４】 電子ビームにより描画される曲面部を
    含む基材に対して、前記電子ビームを走査することによ
    り前記基材の描画を行う電子ビーム描画装置であって、 前記基材の曲面部に回折格子の少なくとも１ピッチ部分
    を傾けて形成し、かつ、当該１ピッチ部分に対して表面
    反射防止用の凹凸を形成する際に、当該凹凸部分のドー
    ズ量を加味した走査位置に対するドーズ量分布を予め定
    義したドーズ分布の特性を格納した格納手段と、 前記格納手段の前記ドーズ分布の特性に基づいて、当該
    ドーズ量を算出しつつ前記基材の曲面部並びに凹凸部分
    の描画を行うように制御する制御手段と、 を含むことを特徴とする電子ビーム描画装置。
25. 【請求項２５】 前記回折格子の少なくとも１ピッチ
    は、当該ピッチの区切り目位置にて前記基材上に立ち上
    がる側壁部と、隣接する各側壁部間に形成され、当該凹
    凸が形成された傾斜部と、を有し、 前記制御手段は、前記傾斜部及び当該傾斜部上の凹凸部
    分の描画を行うように制御することを特徴とする請求項
    ２４に記載の電子ビーム描画装置。
26. 【請求項２６】 前記制御手段は、前記回折格子に対す
    る描画処理と、前記凹凸部分の描画処理とをほぼ同時に
    行うように制御することを特徴とする請求項２４に記載
    の電子ビーム描画装置。
27. 【請求項２７】 前記回折格子は、前記曲面部上に塗布
    されたレジスト層を描画して形成されることを特徴とす
    る請求項２４又は請求項２５に記載の電子ビーム描画装
    置。
28. 【請求項２８】 前記凹凸は、テーパーを有する多数の
    孔部からなることを特徴とする請求項２４乃至請求項２
    ７のうちいずれか一項に記載の電子ビーム描画装置。
29. 【請求項２９】 前記制御手段は、前記傾斜部の面積に
    対する孔部の面積比を所定の比率にて描画するように制
    御することを特徴とする請求項２８に記載の電子ビーム
    描画装置。
30. 【請求項３０】 電子ビームを照射する電子ビーム照射
    手段と、 前記電子ビーム照射手段にて照射された電子ビームの焦
    点位置を可変とするための電子レンズと、 前記電子ビームを照射することで描画される描画パター
    ンを有する基材を載置する載置台と、 前記基材上に描画される描画位置を測定するための測定
    手段と、 前記基材に表面反射防止用の凹凸を形成する際に、当該
    凹凸部分のドーズ量を加味した走査位置に対するドーズ
    量分布を予め定義したドーズ分布の特性を格納した格納
    手段と、 前記測定手段にて測定された前記描画位置に基づき、前
    記電子レンズの電流値を調整して前記電子ビームの焦点
    位置を前記描画位置に応じて可変制御するとともに、前
    記焦点位置における焦点深度内について、前記格納手段
    の前記ドーズ分布の特性に基づいて、当該ドーズ量を算
    出しつつ前記基材並びに凹凸部分の描画を行うように制
    御する制御手段と、 を含むことを特徴とする電子ビーム描画装置。
31. 【請求項３１】 電子ビームを照射する電子ビーム照射
    手段と、 前記電子ビームを照射することで描画される被描画面に
    曲面を有する基材を載置する載置台と、 前記載置台を駆動する駆動手段と、 前記基材上に描画される描画位置を測定するための測定
    手段と、 前記基材に表面反射防止用の凹凸を形成する際に、当該
    凹凸部分のドーズ量を加味した走査位置に対するドーズ
    量分布を予め定義したドーズ分布の特性を格納した格納
    手段と、 前記測定手段にて測定された前記描画位置に基づき、前
    記駆動手段により前記載置台を昇降させて、前記電子ビ
    ーム照射手段にて照射された電子ビームの焦点位置を前
    記描画位置に応じて可変制御するとともに、前記焦点位
    置における焦点深度内について、前記格納手段の前記ド
    ーズ分布の特性に基づいて、当該ドーズ量を算出しつつ
    前記基材並びに凹凸部分の描画を行うように制御する制
    御手段と、 を含むことを特徴とする電子ビーム描画装置。