JP2003173954A

JP2003173954A - 電子ビーム描画方法、基材の製造方法、基材、その基材を形成するための金型、及び電子ビーム描画装置

Info

Publication number: JP2003173954A
Application number: JP2001371007A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Furuta; 和三古田; Osamu Masuda; 修増田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2003-06-20
Anticipated expiration: 2021-12-05
Also published as: JP4196558B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、描画時間を短くしながらも、低ド
ーズ領域の描画を良好に行うことのでき、しかも光学性
能の低下を防止可能な電子ビーム描画方法、基材の製造
方法、基材、金型、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特定の描画時
間内に特定のドーズ量にて走査することにより前記基材
を描画する電子ビーム描画方法である。描画可能な最小
照射時間以下に相当するドーズ量にて描画すべき特定領
域に対して、最小照射時間に対応する低ドーズ量にて描
画される低ドーズ部（Ｔ３）と、描画されない未ドーズ
部（Ｔ２）とを含む特定構造を形成するようにして描画
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム描画方
法、基材の製造方法、基材、その基材を形成するための
金型、及び電子ビーム描画装置に関し、特に、低ドーズ
部のドーズ分布の与え方に関する。

【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】ところで、最近では、光学素子に要求され
るスペックや性能自体が向上してきており、例えば、光
学機能面に回折構造などを有する光学素子を製造する際
に、当該光学素子を射出成形するためには、成形型にそ
のような回折構造を付与するための面を形成しておく必
要がある。

【０００４】このような光学素子に回折構造を構成する
ために、電子ビーム描画装置を用いて描画を行うことが
試みられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の電子ビーム描画
装置においては、描画時間短縮の観点からできるだけ電
流値を上げることが想定され得る。つまり、電流値を上
昇させると電子ビームによる照射量が強くなるので、描
画時間を短縮することができる。

【０００６】しかしながら、描画時間を短縮しようとし
て電流値を上昇させると、低ドーズ量で描画するような
低ドーズ領域で必要とされる時間が、デジタル描画可能
な最小照射時間以下になってしまい、この領域（低ドー
ズ領域）でのデジタル描画を行うことができないという
問題があった。

【０００７】一方、電流値を上昇させずに低ドーズ領域
を描画しようとすると、描画時間の短縮化に寄与できな
い。

【０００８】他方、当該低ドーズ領域のみを全く描画し
ない構成とすると、基材を例えば光学素子で構成する場
合には、光学性能の低下を招くという問題があった。

【０００９】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、描画時間を短くしな
がらも、低ドーズ領域の描画を良好に行うことのでき、
しかも光学性能の低下を防止可能な電子ビーム描画方
法、基材の製造方法、基材、その基材を形成するための
金型、及び電子ビーム描画装置を提供することにある。

【００１０】

【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、基材に対して電子ビーム
を特定の描画時間内に特定のドーズ量にて走査すること
により前記基材を描画する電子ビーム描画方法であっ
て、描画可能な最小照射時間以下に相当するドーズ量に
対応する特定領域に対して、前記最小照射時間に対応す
る低ドーズ量にて描画される低ドーズ部と、描画されな
い未ドーズ部とを含む特定構造を形成するようにして描
画する描画ステップを含むことを特徴としている。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、前記特定
構造を、光学性能に影響しない形状とするように、描画
することを特徴としている。

【００１２】また、請求項３に記載の発明は、前記特定
構造を、断面略凹凸形状の凹凸部として形成することを
特徴としている。

【００１３】また、請求項４に記載の発明は、前記凹凸
部の前記低ドーズ部を、当該凹凸部を透過する透過光の
波長の特定数分の１以下のピッチに形成することを特徴
としている。

【００１４】また、請求項５に記載の発明は、前記凹凸
部の前記未ドーズ部を、当該凹凸部を透過する透過光の
波長の特定数分の１以下のピッチに形成することを特徴
としている。

【００１５】また、請求項６に記載の発明は、前記基材
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、前記描画ステップでは、前記傾斜
部に前記凹凸部を描画することを特徴としている。

【００１６】また、請求項７に記載の発明は、前記傾斜
部は、一端が一方の前記側壁部の基端に接し、他端が他
方の前記側壁部の先端に接する傾斜面の前記他端側の端
部に前記凹凸部を有し、前記低ドーズ部を、当該凹凸部
を透過する透過光の波長の特定数分の１以下の長さに形
成するとともに、前記低ドーズ部と前記未ドーズ部から
なる当該凹凸の１ピッチに対する前記低ドーズ部のデュ
ーティー比が、前記他端側の方向に向かうに従い段階的
に小さくなる形状となるように描画されることを特徴と
している。

【００１７】また、請求項８に記載の発明は、前記傾斜
部は、一端が一方の前記側壁部の基端に接し、他端が他
方の前記側壁部の先端に接する傾斜面の前記他端側の端
部に前記凹凸部を有し、前記未ドーズ部のピッチが、前
記一端側の方向に向かうに従い段階的に小さくなる形状
となるように描画されることを特徴としている。

【００１８】また、請求項９に記載の発明は、前記特定
構造を、描画された前記基材の他の領域もしくは前記基
材自体の形状に起因した前記基材の性能に影響しない形
状とするように、描画することを特徴としている。

【００１９】また、請求項１０に記載の発明は、前記特
定構造が、前記電子ビームの走査方向のブランキングに
より前記未ドーズ部を形成するようにして描画されるこ
とを特徴としている。

【００２０】また、請求項１１に記載の発明は、前記ブ
ランキングによる未ドーズ部を、隣接する各走査ライン
間で異なる位置に形成するように描画されることを特徴
としている。

【００２１】また、請求項１２に記載の発明は、前記ブ
ランキングによる未ドーズ部を、隣接する各走査ライン
で千鳥状に形成するように描画されることを特徴として
いる。

【００２２】また、請求項１３に記載の発明は、前記ブ
ランキングによる未ドーズ部間に形成される描画領域に
て描画される描画の進行を、ＤＡ変換器の最小クロック
に基づいて行われることを特徴としている。

【００２３】また、請求項１４に記載の発明は、前記ブ
ランキングによる未ドーズ部間に形成される描画領域の
間隔を、当該基材を透過する透過光の波長の特定数分の
１以下とすることを特徴としている。

【００２４】また、請求項１５に記載の発明は、前記最
小照射時間は、ＤＡ変換器の最小分解能である１ドット
における時間であることを特徴としている。

【００２５】また、請求項１６に記載の発明は、前記描
画ステップでは、前記未ドーズ部と前記低ドーズ部とを
交互に繰り返したドーズ分布に基づいて、前記基材の描
画を行うことを特徴としている。

【００２６】また、請求項１７に記載の発明は、前記回
折格子の各ピッチ構造は、前記曲面部上の傾斜する傾斜
角度に応じて異なるように形成され、前記回折格子の各
ピッチに応じて前記傾斜部の前記凹凸部の前記低ドーズ
部のドーズ量が可変されることを特徴としている。

【００２７】また、請求項１８に記載の発明は、前記特
定構造は、バイナリー構造であることを特徴としてい
る。

【００２８】また、請求項１９に記載の発明は、基材に
対して電子ビームを特定の描画時間内に特定のドーズ量
にて走査することにより前記基材を線描画する電子ビー
ム描画方法であって、描画可能な最小照射時間以下に相
当するドーズ量に対応する特定領域に対して、周期的に
ブランキングを設けつつ前記最小照射時間に対応する低
ドーズ量にて線描画する描画ステップを含むことを特徴
としている。

【００２９】また、請求項２０に記載の発明は、電子ビ
ームを基材に対して走査することにより、描画可能な最
小照射時間に対応する対応ドーズ量にて前記基材の描画
を行うことのできる電子ビーム描画方法であって、前記
最小照射時間以下に相当するドーズ量に対応する領域の
うち、前記対応ドーズ量にて描画時間内で描画可能な特
定領域のみを、光学性能に影響しない形状とするように
描画する描画ステップを含むことを特徴としている。

【００３０】また、請求項２１に記載の発明は、上述の
いずれかに記載の電子ビーム描画方法を用いて基材を製
造する基材の製造方法であって、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、成型用の金型を形成するステップを含むことを特
徴としている。

【００３１】また、請求項２２に記載の発明は、上述の
いずれかに記載の電子ビーム描画方法を用いて基材を製
造する基材の製造方法であって、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、成型用の金型を形成するステップを含むことを
特徴としている。

【００３２】また、請求項２３に記載の発明は、前記成
型用の金型を用いて成型基材を形成するステップを有す
ることを特徴としている。

【００３３】また、請求項２４に記載の発明は、前記基
材を、光学素子にて形成することを特徴としている。

【００３４】また、請求項２５に記載の発明は、電子ビ
ームを走査することにより描画パターンが描画される基
材であって、描画可能な最小照射時間以下に相当するド
ーズ量に対応する領域に形成され、前記最小照射時間に
対応する低ドーズ量にて描画される低ドーズ部と、前記
電子ビームが照射されない未ドーズ部と、を含むことを
特徴としている。

【００３５】また、請求項２６に記載の発明は、前記低
ドーズ部と前記未ドーズ部とが交互に形成されることに
より複数の凹凸が形成された凹凸部を構成したことを特
徴としている。

【００３６】また、請求項２７に記載の発明は、前記凹
凸部の前記低ドーズ部を、当該凹凸部を透過する透過光
の波長の特定数分の１以下のピッチに形成することを特
徴としている。

【００３７】また、請求項２８に記載の発明は、前記凹
凸部の前記未ドーズ部を、当該凹凸部を透過する透過光
の波長の特定数分の１以下のピッチに形成することを特
徴としている。

【００３８】また、請求項２９に記載の発明は、前記基
材は、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、前記傾斜部は、一端が一方の前
記側壁部の基端に接し、他端が他方の前記側壁部の先端
に接する傾斜面の前記他端側の端部に前記凹凸部を有す
ることを特徴としている。

【００３９】また、請求項３０に記載の発明は、前記低
ドーズ部を、当該凹凸部を透過する透過光の波長の特定
数分の１以下の長さに形成するとともに、前記低ドーズ
部と前記未ドーズ部からなる当該凹凸の１ピッチに対す
る前記低ドーズ部のデューティー比が、前記他端側の方
向に向かうに従い段階的に小さくなる形状とすることを
特徴としている。

【００４０】また、請求項３１に記載の発明は、前記未
ドーズ部のピッチが、前記一端側の方向に向かうに従い
段階的に小さくなる形状となるように描画されることを
特徴としている。

【００４１】また、請求項３２に記載の発明は、前記電
子ビームの走査方向のブランキングにより前記未ドーズ
部を形成したことを特徴としている。

【００４２】また、請求項３３に記載の発明は、前記ブ
ランキングによる未ドーズ部を、隣接する各走査ライン
間で異なる位置に形成したことを特徴としている。

【００４３】また、請求項３４に記載の発明は、前記ブ
ランキングによる未ドーズ部を、隣接する各走査ライン
で千鳥状に形成したことを特徴としている。

【００４４】また、請求項３５に記載の発明は、前記ブ
ランキングによる未ドーズ部間に形成される描画領域の
間隔を、当該基材を透過する透過光の波長の特定数分の
１以下として形成したことを特徴としている。

【００４５】また、請求項３６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基
材であって、前記傾斜部に、描画可能な最小照射時間以
下に相当するドーズ量に対応する領域に形成され、前記
最小照射時間に対応する低ドーズ量にて描画される低ド
ーズ部と、前記電子ビームが照射されない未ドーズ部
と、が交互に形成されることにより凹凸部を構成したこ
とを特徴としている。

【００４６】また、請求項３７に記載の発明は、電子ビ
ームを走査することにより線描画される基材であって、
描画可能な最小照射時間以下に相当するドーズ量に対応
する特定領域に対して、周期的にブランキングを設けた
ブランキング部と、前記最小照射時間に対応する低ドー
ズ量にて線描画される低ドーズ部と、を含むことを特徴
としている。

【００４７】また、請求項３８に記載の発明は、上述の
いすれかの基材を形成するための金型を定義している。

【００４８】また、請求項３９に記載の発明は、基材に
対して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、描画可能な最小照
射時間以下に相当するドーズ量に対応する特定領域に対
して、前記最小照射時間に対応する低ドーズ量にて描画
される低ドーズ部と、描画されない未ドーズ部とを含む
ドーズ分布に関する情報を格納した格納手段と、前記格
納手段の前記ドーズ分布に基づいて、前記基材並びに前
記低ドーズ部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。

【００４９】また、請求項４０に記載の発明は、前記格
納手段は、前記基材の形状に応じた第１のドーズ分布に
関する情報を格納したメモリを含み、前記第１のドーズ
分布に基づいて、前記低ドーズ部に対応する第２のドー
ズ分布に補正するための演算を行う演算手段をさらに有
することを特徴としている。

【００５０】また、請求項４１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、描画可能な最小照射時間以下に相当す
るドーズ量に対応する特定領域に対して、前記最小照射
時間に対応する低ドーズ量にて描画される低ドーズ部
と、描画されない未ドーズ部とを含むドーズ分布に関す
る情報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、前記焦点位置について、前
記格納手段の前記ドーズ分布に基づいてドーズ量を算出
しつつ前記基材並びに前記低ドーズ部の描画を行うよう
に制御する制御手段と、を含むことを特徴としている。

【００５１】

【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。

【００５２】［第１の実施の形態］（基材について）先
ず、本実施の形態の特徴は、一面にブレーズ形状の回折
格子を形成するように基材に対して３次元電子ビーム描
画を行う際に、デジタル描画のドーズ最小時間に満たな
い領域をブレーズではなく、バイナリー構造を形成させ
るように描画する点にある。

【００５３】ここに、本実施の形態においては、「描画
可能な最小照射時間以下に相当するドーズ量にて描画す
べき特定領域」として、「基材の曲面部上に形成された
ブレーズの傾斜部の上端部」に適用した場合であって、
「前記最小照射時間に対応する低ドーズ量にて描画され
る低ドーズ部と、描画されない未ドーズ部とを含む特定
構造」として、「基材の断面方向から見て断面略凹凸形
状のバイナリー構造」に適用した場合を例に説明する。

【００５４】以下、先ず最初に、電子ビームにより描画
される基材の構成について、図１〜図３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。

【００５５】同図に示すように、本実施形態の基材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。

【００５６】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
複数段形成されている。

【００５７】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。

【００５８】前記傾斜部３ｂは、一端が一方の前記側壁
部３ａの基端に接し、他端が他方の前記側壁部３ａの先
端に接する傾斜面を構成している。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。

【００５９】図１に説明を戻すと、傾斜部３ｂには、後
述する電子ビーム描画装置の電子ビームを低ドーズ量に
て描画される低ドーズ領域（低ドーズ部）に形成される
凹凸部３ｂａと、前記低ドーズ領域以外に形成される傾
斜面部３ｂｂとが形成されている。

【００６０】この凹凸部３ｂａは、図３（Ｂ）に示すよ
うに、複数の凹凸からなるバイナリーパターン形状（バ
イナリー構造）とすることが好ましく、傾斜面部３ｂｂ
側の方向に向かうに従い、各凸部間の距離が広くなる、
言い換えれば、側壁部３ａ側に向かうに従い、各凸部間
の距離が狭くなるように構成することが好ましい。

【００６１】より具体的には、図３（Ｂ）に示す例で
は、凹凸部３ｂａは、複数、例えば３つの凸部（未ドー
ズ部）ＢＩ１、ＢＩ２、ＢＩ３により構成され、凸部Ｂ
Ｉ１は高さｄ１で長さＴ２、凸部ＢＩ２は高さｄ１で長
さＴ５、凸部ＢＩ３は高さｄ１で長さＴ８にて形成され
ている。

【００６２】この凸部ＢＩ１、ＢＩ２、ＢＩ３の天面
は、未ドーズ部分（例えばレジスト層の天面の電子ビー
ム描画されない部分）であり、各凸部ＢＩ１、ＢＩ２、
ＢＩ３間の凹部底壁は、例えば、最低（ないしは低）ド
ーズ量にて描画される最低ドーズ部（ないしは低ドーズ
部）である。

【００６３】ここで、凹凸のピッチをＴ１＝Ｔ４＝Ｔ
７、各凸部ＢＩ１、ＢＩ２、ＢＩ３間の距離をＴ３、Ｔ
６、Ｔ９とすると、Ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ３、Ｔ４＝Ｔ５＋Ｔ
６、Ｔ７＝Ｔ８＋Ｔ９となり、この時、Ｔ２＞Ｔ５＞Ｔ
８、Ｔ９＞Ｔ６＞Ｔ３とすることにより、デューティー
比は、（Ｔ２／Ｔ１）＞（Ｔ５／Ｔ４）＞（Ｔ８／Ｔ
７）と傾斜面部３ｂｂ側に向かうに従い小さくなり、未
ドーズ部分である凸部ＢＩ１、ＢＩ２、ＢＩ３の長さＴ
２、Ｔ５、Ｔ８を段階的に減らす構成としている。

【００６４】そして、凹凸部３ｂａの各凸部ＢＩ１、Ｂ
Ｉ２、ＢＩ３のピッチ、長さＴ２、Ｔ５、Ｔ８、あるい
は、間隔Ｔ９、Ｔ６、Ｔ３を、当該凹凸部３ｂａを透過
する光の波長λの特定数分の１以下とするのが好まし
い。つまり、図３（Ｂ）における、未ドーズ部のＴ２
は、例えば、当該凹凸部３ｂａを透過する光の波長をλ
とすると、Ｔ２＝（ｋ１）λ（ただし、ｋ１＝０．ＸＸ
Ｘ・・）とする、乃ち、波長λの特定数分の１以下とす
るのが好ましい。同様に、低ドーズ部のＴ９は、Ｔ９＝
（ｋ２）λ（ただし、ｋ２＝０．ＸＸＸ・・）乃ち、波
長λの特定数分の１以下とするのが好ましい。

【００６５】このようにすることにより、凹凸部３ｂａ
の構成そのものによる光の回折や散乱等を防止し、基材
の回折格子機能等の光学性能の低下を防止することがで
きる。なお、本実施の形態においては、基材として光学
素子（レンズ）を用いた場合を例に説明しているため
に、特定領域に形成するバイナリー構造として、「光学
性能に影響しない形状」とすることを前提に説明してい
るが、仮に基材が他の何らかの部材で構成されている場
合にはこれに限らず、「描画可能な最小照射時間以下に
相当するドーズ量にて描画すべき特定領域」に「最小照
射時間に対応する低ドーズ量にて描画される低ドーズ部
と、描画されない未ドーズ部とを含む特定構造」を形成
する場合には、例えばある種の制限事項として、「描画
された基材の他の領域もしくは基材自体の形状に起因し
た基材の性能に影響しない形状」であればよい。乃ち、
基材全体の機能に影響を及ぼさない程度の構造であれ
ば、前記「低ドーズ部」や「未ドーズ部」を有していれ
ば具体的形状は問わない。

【００６６】説明を図３（Ｂ）に戻すと、本実施の形態
においては、凹凸部３ｂａの構成を、デューティー比
（Ｔ２／Ｔ１）、（Ｔ５／Ｔ４）、（Ｔ８／Ｔ７）を、
傾斜面部３ｂｂ側に向かうに従い小さくして、未ドーズ
部分である凸部ＢＩ１、ＢＩ２、ＢＩ３の長さＴ２、Ｔ
５、Ｔ８を段階的に減らす構成としたが、これに限ら
ず、均等に形成してもよい。さらに加えて、高さｄ１も
等しい場合に限らず、例えば、凹部底壁が傾斜面部３ｂ
ｂ側方向で若干下方に傾斜ないしは段階的に傾斜するよ
うに構成しても構わない。

【００６７】また、凹凸部構造として、凹凸を設ける個
数は、ブレーズの大きさに応じて個数を可変するように
してよい。例えば、曲面部２ａの中心領域のブレーズで
は少なく、周辺部側のブレーズになるに従い多く形成す
るようにしてもよい。

【００６８】なお、円描画は、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く、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。

【００６９】ここで、図３（Ａ）には、電子ビームによ
る描画を行う際の電流値と描画時間、電流値と最低ドー
ズタイムとの関係が開示されている。

【００７０】同図において、横軸は、電子ビームによる
描画を行う際の電流値を示し、左側の縦軸は描画時間、
右側の縦軸は、デジタル描画におけるＤＡ変換器の最小
分解能である１ドットの描画（照射）時間で、特に、Ｔ
ｍｉｎは最小描画（照射）時間を示す。

【００７１】同図から明らかなように、電流値を上昇さ
せると、電子ビームによる照射量が多くなるために描画
時間が少なくなる。この際、１ドットの最小描画時間Ｔ
ｍｉｎは、例えば、０．２μｓとすると、当該最小描画
時間に相当する描画時間内の電流値ＩＡにおいては、最
低ドーズタイムがＴｍｉｎ以下となる。このため、最低
ドーズないしは低ドーズ部の描画に必要とされる時間が
小さくなるので、最低ドーズ量（低ドーズ量）の場合に
は、電流値ＩＡで描画を行うには無理があり、元来、低
ドーズ量ですべての領域を描画しようとすると描画時間
がかかってしまう。

【００７２】そこで、本実施の形態においては、低ドー
ズで描画すべき特定領域に対して、すべての領域を描画
せずに、ある一の領域のみを低ドーズ量にて低ドーズ部
として描画し、他の領域は描画しない未ドーズ部として
形成したバイナリー構造を構成するようにして、描画時
間の低減を図っている。

【００７３】さらには、図３（Ｂ）に示すように、凹凸
の各ピッチを波長の特定数分の１以下とすることで、光
学性能に影響を及ぼさない形状としている。例えば、低
ドーズ部のピッチを波長の特定数分の１以下とし、デュ
ーティー比を段階的に減らす構成が好ましい。また、未
ドーズ部ピッチを波長の特定数分の１以下とし、密度を
減じて行く構成が好ましい。

【００７４】このように、所定の時間内に描画しようと
すると、低ドーズ部の描画は、描画時間が限られている
分、所定の領域しか描画することができないが、この所
定の領域を例えば図３（Ｂ）に示すような低ドーズ部と
未ドーズ部によるバイナリーパターンとすることで、所
定の描画時間内で描画が完了しなくとも、ブレーズとし
ての機能に影響なく（光学性能の低下を招くことな
く）、この領域を形成できる。

【００７５】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。

【００７６】（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４を
参照して説明する。図４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。

【００７７】本実施形態例の電子ビーム描画装置１は、
図４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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。なお、
この他、Ｙ軸を中心とするα方向に回転駆動可能なα方
向駆動機構、Ｘ軸を中心とするβ方向に回転駆動可能な
β方向駆動機構を設けて、ステージをピッチング、ヨー
イング、ローリング可能に構成してもよい。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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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、後述する制御系３００（詳細
は後述する）と、これらの各部の制御を司る例えばＣＰ
Ｕ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。

【００８７】また、本実施形態の電子ビーム描画装置１
では、測定情報入力部１５８などを含むいわゆる「操作
系」ないしは「操作手段」においては、アナログスキャ
ン方式、デジタルスキャン方式の選択、基本的な形状の
複数の各描画パターンの選択等の各種コマンドの選択等
の基本的な操作が可能となっていることは言うまでもな
い。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】（測定装置）次に、測定装置８０につい
て、図６を参照しつつ説明する。測定装置８０は、より
詳細には、図６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。

【００９４】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。

【００９５】この際に、図６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。

【００９６】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。

【００９７】この場合、図７（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。

【００９８】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７（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８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。

【００９９】この算出の際には、図８に示すように、第
２の受光部８８の信号出力Ｏｐは、図９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。

【０１００】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。

【０１０１】（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。

【０１０２】先ず、基材２は、図５（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。

【０１０３】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。

【０１０４】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５（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。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】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。

【０１０８】この場合、測定装置からの測定結果は、例
えば図４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。

【０１０９】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。

【０１１０】具体的には、図５（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１０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１０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。

【０１１１】そして、図５（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。

【０１１２】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。

【０１１３】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。

【０１１４】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。

【０１１５】（ドーズ分布）図１１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。

【０１１６】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や、最低ないしは低ドーズ
部（描画可能な最小照射時間以下に相当するドーズ量に
て描画すべき特定領域に対して描画する際の、前記最小
照射時間に対応する低ドーズ量にて描画される低ドーズ
部）と、描画されない未ドーズ部とを含むバイナリー構
造を形成するためのドーズ分布（例えば、図３（Ｂ）に
示す形状に対応するドーズ分布情報、後述する図１３に
示すライン毎のドーズ分布情報等）、各ピッチ毎の低ド
ーズ部に最小時間描画用の凹凸部を形成する際に、当該
凹凸部分のドーズに関する情報等、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を有
する。

【０１１７】さらに、メモリ１６０は、ドーズ量と最低
ドーズタイム（ドーズ最小時間）との相関関係を定義し
た相関テーブルや、図３（Ａ）に示す特性などをテーブ
ル化したドーズ量―最低ドーズタイム相関情報１６１
ｂ、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、形状
位置（描画ライン）に応じて演算によって算出されたド
ーズ量に対して、補正する図１３のテーブル等に基づい
て補正演算を行った後のドーズ量などを示す演算情報で
ある。

【０１１８】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、ドーズ量―最低ドーズタイム相関情報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、
傾斜部上のバイナリー構造等の描画可能な最小照射時間
以下に相当するドーズ量にて描画すべき特定領域に対し
て、前記最小照射時間に対応する低ドーズ量にて描画さ
れる低ドーズ部と未ドーズ部とをどの描画ラインの位置
に対して割り当てるか、ブレーズの形成箇所に応じた低
ドーズ量を変更する必要がある場合にはその変更処理を
含む処理等を演算により算出するためのドーズ分布補正
演算プログラム１６３ｂ、その他の処理プログラム１６
３ｃなどを有している。なお、本実施の形態のメモリ１
６０にて「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「制御手
段」を構成できる。

【０１１９】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凹凸を形成する際に、
当該凹凸部分のパターン（未ドーズ部と低ドーズ部のド
ーズ分布）を考慮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
量を補正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。

【０１２０】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行うように制
御し、記ドーズ分布に基づいて、前記基材並びに前記低
ドーズ部の描画を行うように制御する。

【０１２１】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、前記焦点位置について、ドーズ分布
に基づいてドーズ量を算出しつつ前記基材並びに前記低
ドーズ部の描画を行うように制御する。

【０１２２】また、メモリ１６０のドーズ分布情報１６
１ａは、基材の形状に応じた第１のドーズ分布に関する
情報を含んでいる。そして、ドーズ分布補正演算プログ
ラム１６３ｂは、前記第１のドーズ分布に基づいて、前
記低ドーズ部に対応する第２のドーズ分布（ドーズ分布
補正演算情報１６１ｃ）に補正するための演算を行う。
このドーズ分布補正演算プログラム１６３ｂ及び制御部
１７０により本発明にいう「演算手段」を構成できる。

【０１２３】さらに、制御系には、前記ドーズ分布を設
定するための設定手段１８１や、例えばライン毎のドー
ズ情報等を表示可能な表示手段１８２を備えてよい。

【０１２４】なおまた、この実施形態においては、傾斜
部の低ドーズ部を描画する場合に限り、ドーズ分布を曲
面部２ａ上の傾斜角度に応じて各々算出しつつ、バイナ
リー構造とするためのドーズ分布補正演算情報１６１ｃ
を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。

【０１２５】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。

【０１２６】つまり、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、ドーズ分布補正
演算プログラム１６３ｂを実行し、元来のドーズ量に対
して位置（描画ライン）に応じたバイナリー構造形成用
の補正され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、ドーズ
量―最低ドーズタイム相関情報１６１ｂなどの格納され
たテーブルを参照しつつ、対応するドーズ分布補正演算
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、バ
イナリー構造で低ドーズ部を形成する時には、そのドー
ズ分布補正演算情報に基づいてを行う。

【０１２７】ここで、凹凸部（バイナリー構造）のドー
ズ分布特性の具体的な態様について、図１３を参照して
説明する。図１３には、図３（Ｂ）の凹凸部の描画パタ
ーンに略対応するドーズ分布の具体例が開示されてい
る。図１３の例では、テーブル１６１ｅは、０〜７ライ
ンまでは、ドーズ０で未ドーズ部を形成し、８、９ライ
ンは、ドーズ１００で低ドーズ部を形成している。同様
にして、１０〜１５ライン、１８〜２３ライン、２６〜
３１ライン、３５〜３８ライン、４２〜４５ラインまで
は未ドーズ部、１６、２７ライン、２４、２５ライン、
３２〜３４ライン、３９〜４１ラインは低ドーズ部を構
成し、凹凸によるバイナリーパターンを形成している。

【０１２８】なお、この例では、計算上４５ライン以下
が最低ドーズ以下となっている場合で、例えば１ライン
ピッチを１０ｎｍ〜３０ｎｍとし、最低ドーズを１０
０、ドーズ分解能を５０としている。

【０１２９】このようにドーズ分布をライン毎に用意し
たテーブルを利用することで、補正演算を行いバイナリ
ー構造の描画を行うことができる。具体的な処理ステッ
プについては、後述の「処理手順」の項で説明する。

【０１３０】（制御系の具体的構成）次に、描画ライン
を描画する際に、例えば、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１２を参照しつつ説明す
る。図１２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。

【０１３１】電子ビーム描画装置の制御系３００は、図
１２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。

【０１３２】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（２ｎ＋
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３
１３と、（２ｎ＋１）ライン描画条件演算手段３１１に
基づいてカウンタ数を設定するカウンタ数設定回路３１
４と、（２ｎ＋１）ライン描画条件演算手段３１１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。

【０１３３】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。

【０１３４】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。

【０１３５】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。

【０１３６】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。

【０１３７】なおまた、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。

【０１３８】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。

【０１３９】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。

【０１４０】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。

【０１４１】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。

【０１４２】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。

【０１４３】（基材の光学性能について）次に、ブレー
ズの傾斜部上に、上述の凹凸部によるバイナリー構造
（未ドーズ部及び低ドーズ部）を構成することにより、
ブレーズとしての光学性能が低下しない根拠について説
明する。

【０１４４】図１４（Ａ）（Ｂ）は、基材のブレーズの
低ドーズ領域のバイナリーパターンを含む基材の断面構
造の一例が開示されており、同図（Ａ）には、断面積算
図、同図（Ｂ）には、現像結果図が各々示されている。

【０１４５】但し、同図においては、横軸は、回折格子
構造のブレーズの横方向に沿った位置を示し（単位×１
０ｎｍ）、縦軸は、回折格子構造のブレーズに垂直な上
方向に沿った位置（単位μｍ）を示している。また、こ
の図においては、レジスト層の厚みが１．５μｍを電子
ビーム描画する場合を想定している。

【０１４６】図１４（Ａ）に示されるように、基材の回
折格子構造４０１は、複数のブレーズ４０３からなり、
このブレーズ４０３は、側壁部４０３ａ、傾斜部４０３
ｂを有し、側壁部４０３ａと傾斜部４０３ｂとの間には
溝部４０３ｃを構成する。

【０１４７】傾斜部４０３ｂには、バイナリー構造４０
３ａｂと傾斜面部４０３ｂｂが形成され、バイナリー構
造４０３ａｂは、上述したような未ドーズ部と低ドーズ
部とからなる凹凸が複数形成された凹凸部を形成し、図
の例では、６個の未ドーズ部（凸部）を構成している。

【０１４８】このような形状の回折格子構造を現像した
結果が、図１４（Ｂ）のような構成となる。図１４
（Ｂ）では、バイナリー構造４１３ａｂ、傾斜面部４１
３ｂｂが形成されている。

【０１４９】本実施の形態の基材２では、曲面部２ａ上
のブレーズの傾斜部の低ドーズ量にて形成される領域
に、凹凸部を構成しており、このようにした構成にて生
成される波の様子をＦＤＴＤ法等により解析した結果
を、図１５（Ａ）（Ｂ）にそれぞれ示す。

【０１５０】図１５には、低ドーズ領域のパターンを種
々の形状にした場合における、ＦＤＴＤ法による波の様
子が開示されており、同図（Ａ）は、低ドーズ領域を可
能な最小ドーズで処理した場合、同図（Ｂ）は、低ドー
ズ領域をバイナリーパターンで構成した場合を各々示
す。

【０１５１】但し、同図においては、いずれも、無限に
広がる平面波を想定しており、横軸は、回折格子構造Ｇ
１ないしＧ２の横方向に沿った位置を示し（単位×２０
ｎｍ）、縦軸は、回折格子構造Ｇ１ないしＧ２に垂直な
上方向に沿った位置（単位ｎｍ）を示している。また、
この図においては、例えば、波長が２５０、Ｅｘ成分、
屈折率が１．５である場合を想定し、さらに、図１５
（Ａ）では、回折角が３．９３、図１５（Ｂ）では、回
折角が４．７３である場合を想定している。

【０１５２】図１５（Ｂ）から明らかなように、基材の
回折格子構造Ｇ２は、複数のブレーズ４３３からなり、
このブレーズ４３３は、側壁部４３３ａ、傾斜部４３３
ｂを有する。

【０１５３】傾斜部４３３ｂには、バイナリー構造４３
３ａｂと傾斜面部４３３ｂｂが形成され、バイナリー構
造４３３ａｂは、上述したような未ドーズ部と低ドーズ
部とからなる凹凸が複数形成された凹凸部を形成してい
る。

【０１５４】このようなバイナリー構造を含む回折格子
構造Ｇ２においては、波Ａ２に示されるように、通常の
回折格子構造と遜色なく回折格子効果を実現でき、光学
性能の低下は生じ得ず、前記のバイナリー構造を形成し
たとしても光学的な影響をブレーズに対して及ぼさな
い。

【０１５５】一方、比較例として、図１５（Ａ）に示す
ような、傾斜部４２３が、平面部４２３ａと傾斜面部４
２３ｂからなる回折格子構造Ｇ１においては、波Ａ１に
示されるように、回折格子構造Ｇ２に比して回折角がや
や小さくなる傾向にある。

【０１５６】これらの図に示すように、図１に示すよう
な形状の凹凸によるバイナリー構造を形成した場合に
は、図１５（Ｂ）に示すように、波Ａ２を良好に生成す
ることが可能となる。また、バイナリーパターンは徐々
に狭くし、かつ、凹凸の各ピッチを波長の特定数分の１
以下にすることで、ブレーズの機能に影響なく平均的な
振る舞いとなるので好ましいと言える。

【０１５７】（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。なお、本実施の形態
では、線分のブランキングを空けない場合のタイミング
チャートを示している。

【０１５８】先ず、母型材（基材）をＳＰＤＴ（Ｓｉｎ
ｇｌｅＰｏｉｎｔＤｉａｍｏｎｄＴｕｒｎｉｎ
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。

【０１５９】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。

【０１６０】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測定し、非
球面構造の中心に対する位置を測定し、データベース
（ＤＢ）（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。

【０１６１】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。

【０１６２】次に、斜面測定用の測定装置（高さ検出
器）に、測定ビームの位置の一をあわせるとともに、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）。

【０１６３】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（５０ｎｍレベル）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。

【０１６４】次いで、図１７に示すように、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
マークを読み取り（ＸＸｎ、ＹＹｎ、ＺＺｎ）、変換マ
トリックスＭａを算出して、電子ビーム描画装置内の母
型の各部位置を求める（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。

【０１６５】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。また、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
にかからない部分は配分しない。

【０１６６】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。

【０１６７】次に、対象とするフィールドについて、同
一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５
０μ以内は、同一焦点深度範囲とする。また、１〜数箇
所程度に分割される。

【０１６８】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）によりビーム偏向量を算出する
（Ｓ１１０）。このＸｃ、Ｙｃは各々図示の式（１６）
の通りとなる。ここに、Ｗｄはワークディスタンス、ｄ
は該当焦点深度区分の中央からＺ方向偏差を示す。

【０１６９】さらに、図１８に示すように、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。

【０１７０】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。

【０１７１】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。

【０１７２】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。

【０１７３】次いで、前記計算したドーズ量が、ドーズ
最小時間（１ドットの最小描画（照射）時間）に満たな
い場合には、例えば図１３のドーズ分布情報１６１ｅ等
に基づいてドーズ量を補正する演算を行う（Ｓ１１
５）。

【０１７４】より具体的には、計算したドーズ量に対応
する描画時間を、メモリ内のテーブルに基づいて算出
し、当該描画時間とドーズ最小時間とを比較判断する。
この比較の結果、前記描画時間が前記ドーズ最小時間よ
りも小さい場合には、前記ドーズ量を補正した補正ドー
ズ量に基づいて描画する。一方、前記比較の結果が、前
記描画時間が前記ドーズ最小時間よりも大きい場合には
算出されたドーズ量に基づいて描画を行う。

【０１７５】このようにすることにより、当該ドーズ分
布を与えることにより、図３（Ｂ）に示すようなバイナ
リー構造を含むブレーズ状の回折格子構造を描画するこ
とができる。そして、上記Ｓ１１３からＳ１１５を規定
回数実施する（Ｓ１１６）。

【０１７６】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。

【０１７７】このようにして、前記Ｓ１０９からＳ１１
７を規定回数実施する（Ｓ１１８）ことで、曲面部上に
ブレーズ状の回折格子構造を有する基材において、電子
ビームにより各ブレーズの低ドーズ領域にバイナリー構
造を構成することができる。

【０１７８】以上のように本実施の形態によれば、電流
値を大きくした場合において、低ドーズで描画すべき特
定領域に対して、すべての領域を描画せずに、ある一の
領域のみを低ドーズ量にて低ドーズ部として描画し、他
の領域は描画しない未ドーズ部として形成したバイナリ
ー構造を構成することで、電流値を上げた下での低ドー
ズ領域の描画を所定の描画時間で描画することができ、
描画時間の低減を図ることができる。

【０１７９】このように、所定の時間内に描画しようと
すると、低ドーズ部の描画は、描画時間が限られている
分、所定の領域しか描画することができないが、この所
定の領域を低ドーズ部と未ドーズ部によるバイナリー構
造（特定構造）とすることで、所定の描画時間内で描画
が完了しなくとも、ブレーズとしての機能に影響なく
（光学性能の低下を招くことなく）、電流値を大きくし
た下での低ドーズの領域を形成できるので、描画時間の
短縮化を図りながらも低ドーズ領域の描画を良好に行う
ことができる。

【０１８０】さらには、バイナリー構造を凹凸形状と
し、かつ、光学性能に影響を及ぼさない形状としてい
る。例えば、低ドーズ部のピッチを波長の特定数分の１
以下とし、デューティー比を段階的に減らす構成が好ま
しい。また、未ドーズ部ピッチを波長の特定数分の１以
下とし、密度を減じて行く構成が好ましい。これによ
り、回折格子構造等を基材に形成する場合には、前記ブ
レーズの一部に前記バイナリー構造を形成したとして
も、当該回折格子構造の機能に支障はなく、基材上に形
成される形状に影響を及ぼさずに済む。このように、バ
イナリー構造を含む回折格子構造においては、通常の回
折格子構造と遜色なく回折格子効果を実現でき、光学性
能の低下は生じ得ず、前記のバイナリー構造を形成した
としても光学的な影響をブレーズに対して及ぼさない。

【０１８１】つまり、曲面部上に回折格子構造を有する
基材上にバイナリー構造である凹凸部を結果として形成
したとしても、各凹凸部の各ピッチを波長の特定数分の
１以下にすることで回折格子構造の機能の低下を防止し
ながらも、低ドーズ領域の描画を促すことができる。

【０１８２】また、バイナリーパターンは徐々に狭く
し、かつ、凹凸の各ピッチを波長の特定数分の１以下に
することで、ブレーズの機能に影響なく平均的な振る舞
いとなるので好ましいと言える。

【０１８３】なお、前記バイナリー構造としては、上述
したものの他、種々のものが考えられるが、凹凸部のピ
ッチを波長の特定数分の１以下とすることが、光学性能
の低下の防止に顕著となる。さらに、回折格子構造を持
たない基材であっても、「描画可能な最小照射時間以下
に相当するドーズ量にて描画すべき特定領域」に適用で
きる。

【０１８４】［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１９〜図２０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。

【０１８５】上述の第１の実施の形態では、電子ビーム
により基材上に短描画時間でありながら低ドーズ部を形
成できる構成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。

【０１８６】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１９
（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５００を洗浄した後に乾燥を行う。

【０１８７】次いで、樹脂の基材５００の表面上の処理
を行う（樹脂表面処理工程）。そして、具体的には、図
１９（Ｂ）に示すように、基材５００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。

【０１８８】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１９（Ｃ）に示すよう
に、基材５００の位置決めを行い、当該基材５００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るバイナリー構造を含
むブレーズ状の回折格子構造を有する曲面部の描画を行
う（描画工程）。

【０１８９】次に、基材５００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１９
（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。

【０１９０】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）。

【０１９１】さらに、その後、ドライエッチングなどに
よりエッチング処理を行う。

【０１９２】この際、回折格子構造５０２のＤ部を拡大
すると、傾斜部５０２ｂ及び側壁部５０２ａ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５０２ｂには、バイナリー構造５０２ａｂが形
成される。このバイナリー構造５０２ａｂは、凸部の幅
が傾斜面方向に向かうに従い幅狭となるように形成され
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、バイナリー構造も回折格子面の
角度変化に応じて変化するように形成することが好まし
い。

【０１９３】次に、表面処理がなされた基材５００に対
する金型５０４を作成するために、図２０（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２０（Ｂ）に示すように、基材５００と金型５０
４とを剥離する処理を行う。そして、剥離した金型５０
４に対して、表面処理を行う（金型表面処理工程）。そ
して、金型５０４の評価を行う。

【０１９４】この際、金型５０４には、Ｂ部を拡大して
示すと、前記基材５００のブレーズに対応するように、
凹部５０５が形成され、これら各凹部５０５には、前記
基材５００の傾斜部５０２ｂのバイナリー構造に対応す
るように、複数の凹凸部５０６が形成されることとな
る。

【０１９５】このようにして、評価後、当該金型５０４
を用いて、図２０（Ｃ）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。

【０１９６】この際、図２０（Ｃ）に示すように、最終
成型基材である射出成型品５１０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５１１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５１２ｂ及び傾斜部５１２ａからなるブレーズ
を構成し、この傾斜部５１２ａには、バイナリー構造５
１３が構成される。

【０１９７】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曲面部上
に回折格子を描画する際にあわせ、ブレーズの傾斜部上
に「描画可能な最小照射時間以下に相当するドーズ量に
て描画すべき特定領域に対して、前記最小照射時間に対
応する低ドーズ量にて描画される低ドーズ部と、描画さ
れない未ドーズ部とを含む特定構造」であるバイナリー
構造を描画し、金型形状としてブレーズの一部にバイナ
リー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。

【０１９８】なお、回折格子構造を持たない、射出成形
で作成されるレンズの製造工程において基材を電子ビー
ム描画する際にも、前記第１の実施の形態の手法を適用
できることは言うまでもない。

【０１９９】［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２１〜図２６に基づい
て説明する。図２１は、本発明に係る第３の実施の形態
を示す説明図である。

【０２００】上述の実施の形態においては、未ドーズ部
と低ドーズ部とを断面略凹凸形状に構成する場合を例示
したが、本実施の形態においては、電子ビームの走査方
向にて未ドーズ部及び低ドーズ部を形成する場合を開示
している。

【０２０１】より詳細には、電子ビームにより走査され
る描画線（走査方向のライン）を描画するにあたり、ブ
ランキング区間を設け、このブランキング区間を未ドー
ズ部とし、線描画部分を低ドーズ部とするものである。

【０２０２】具体的には、図２１に示すように、本実施
の形態の基材の曲面部（ないしは平面部）上に形成され
た回折格子構造のブレーズ６０２は、断面方向から見た
場合には、通常のブレーズの傾斜部と何ら変わりはな
い。

【０２０３】しかしながら、基材を上方向から見た場合
には、低ドーズ量にて線描画（本来は第１の実施の形態
の図１に示されるように円描画であるが、本図において
は説明の都合上極めて拡大して見た場合なので、線分と
して見えている）された複数の低ドーズ部たる描画線群
Ｌ１１１、Ｌ１１２、Ｌ１１３、Ｌ１１４が、ブランキ
ング区間ＢＫなる間隔を空けて形成されている。これら
各描画線群Ｌ１１１〜Ｌ１１４による領域Ｌ１１では、
断面方向では、領域６０３ｂａに対応している。

【０２０４】一方、領域Ｌ１２では、通常通りの線描画
にて形成された描画線からなる線群を形成し、断面方向
では、領域６０３ｂｂの傾斜面部を構成することとなる
ために、傾斜面に応じたドーズ分布にて描画されること
となる。

【０２０５】同様にして、他の領域のブレーズに対して
も、平面バイナリー構造たる領域Ｌ２１、通常の傾斜部
を構成する領域Ｌ２２を構成する。

【０２０６】（制御系の構成について）次に、上記のよ
うな各領域に応じた描画を行うための機能を達成する具
体的な制御系の構成について、図２２を参照しつつ説明
する。

【０２０７】本実施の形態における制御系７００は、例
えば、上記第１の実施の形態における図４の制御回路１
００内に組み込まれるもので、線描画の際、周期的にブ
ランキングを設けるモード（例えば、線描画を行う第１
モード、ブランキングにより線描画を行わない第２のモ
ード）を利用したモード切換制御により、描画ラインを
所定の間隔をおいたものとして形成せしめるものであ
り、図２２に示すように、電子ビームを基材の表面上に
走査（スキャン）するために所定のクロック（信号）に
基づいてデジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡ変
換器であるスキャンＤＡＣ７０２と、このスキャンＤＡ
Ｃ７０２にて変換されたアナログ信号に基づいて、ビー
ム偏向信号を生成出力するためのビーム偏向信号出力回
路７０３と、前記クロック（信号）のクロックを計数
（カウント）するカウンター７１１と、ドーズパターン
周期ｎ１に関する情報を格納した第１レジスタ７１３、
ブランキング区間を形成するためのブランキング期間を
ｎ３―ｎ２（但し、符号７２０に示すように、ｎ１＞ｎ
３、ｎ３＞ｎ２）とした場合に、ｎ２に関する情報を格
納した第２レジスタ７１５と、ｎ３に関する情報を格納
した第３レジスタ７１７と、カウンター７１１にてカウ
ントされた計数値と第１レジスタ７１３に格納された情
報とを比較してカウンター７１１のリセットを実行可能
な第１比較器７１２と、カウンター７１１にてカウント
された計数値と第２レジスタ７１５に格納された情報と
を比較する第２比較器７１４と、カウンター７１１にて
カウントされた計数値と第３レジスタ７１７に格納され
た情報とを比較する第３比較器７１６と、第２比較器７
１４にて比較された比較結果と、第３比較器７１７にて
比較された比較結果との論理積を算出する論理ゲート７
１８と、論理ゲート７１８から出力される結果に基づい
て、所定の期間ブランキングオフとするブランキングオ
フ信号を生成出力するブランキングオフ信号出力回路７
１９と、を含んで構成されている。

【０２０８】なお、上述のスキャンＤＡＣ７０２、ビー
ム偏向信号出力回路７０３で、「ビーム偏向制御系」を
構成でき、カウンター７１１、第１比較器７１２、第１
レジスタ７１３、第２比較器７１４、第２レジスタ７１
５、第３比較器７１６、第３レジスタ７１７、論理ゲー
ト７１８、ブランキングオフ出力回路７１９により「モ
ード切換手段であるブランキング制御系」を構成でき
る。

【０２０９】上記のような構成を有する制御系７００に
おいて、クロックに基づくビーム偏向信号出力回路７０
３からの偏向信号によって、特定の描画ライン（描画
線）の描画が行われる。

【０２１０】この際、クロックに基づいてｎ３＞ｎ２な
るｎ２のカウント値に至り、カウンター７１１が当該カ
ウント値を出力すると、第２比較器７１４は、例えば出
力信号を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルとし、「Ｈ」レ
ベルの信号を出力して、論理ゲート７１８の一方の入力
に入力する。

【０２１１】次に、クロックに基づいてｎ３＞ｎ２なる
ｎ３のカウント値に至り、カウンター７１１が当該カウ
ント値を出力すると、第３比較器７１６は、例えば出力
信号を「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルとし、「Ｈ」レベ
ルの信号を出力して、論理ゲート７１８の他方の入力に
入力する。

【０２１２】この間、論理ゲート７１８の一方の入力が
「Ｌ」レベル、他方の入力が「Ｌ」レベル、あるいは、
一方の入力が「Ｈ」レベル、他方の入力が「Ｌ」レベル
の場合には、論理ゲート７１８は、「Ｈ」を出力するの
で、「ブランキングオフ」となり、線描画が行われる。

【０２１３】一方、論理ゲート７１８の一方の入力が
「Ｈ」レベル、他方の入力が「Ｈ」レベル、あるいは、
一方の入力が「Ｌ」レベル、他方の入力が「Ｈ」レベル
の場合には、論理ゲート７１８は、「Ｌ」を出力するの
で、この間「ブランキングオン（期間）」となり、線描
画が行われない。

【０２１４】他方、クロックに基づいてｎ１＞ｎ３＞ｎ
２なるｎ１のカウント値に至り、カウンター７１１が当
該カウント値を出力すると、第１比較器７１２は、信号
を出力し、カウンター７１１をリセットする。

【０２１５】このようにして、ｎ１の周期毎に、以上の
「ブランキングオフ」、「ブランキングオン」が繰り返
され、例えば、図２１におけるＬ１１、Ｌ２１の領域に
おいて、描画ラインにブランキング区間（期間、部）Ｂ
ｋを持たして、未ドーズ部と低ドーズ部による、いわ
ば、平面方向での線バイナリー構造を形成することがで
きる。

【０２１６】このようにして、ブランキングによる未ド
ーズ部（ブランキング部、ブランキング区間）を設ける
ことで、「描画可能な最小照射時間以下に相当するドー
ズ量にて描画すべき特定領域」、すなわち、電流値を大
きく設定した場合の、低ドーズ量にて描画すべき領域で
あっても所定の時間内に描画を行うことができる。

【０２１７】なお、本実施の形態においては、ブランキ
ング区間を一定とし、ブランキングを空けない部分のス
キャンＤＡＣの進行は最小クロックとするのが好まし
い。さらに、ブランキングを空けない部分の間隔は、構
造を透過する波長の特定数分の１以下とするのが好まし
い。これにより、光学性能の低下を防止できる。

【０２１８】ここで、上記のようなブランキングを設け
た線描画によるブレーズ構成を、ＦＤＴＤ法により、波
を解析した結果を図２３に示す。

【０２１９】但し、同図においては、いずれも、無限に
広がる平面波を想定しており、横軸は、回折格子構造Ｇ
３の横方向に沿った位置を示し（単位×２０ｎｍ）、縦
軸は、回折格子構造Ｇ３に垂直な上方向に沿った位置
（単位ｎｍ）を示している。また、この図においては、
例えば、波長が２５０、Ｅｘ成分、屈折率が１．５であ
る場合を想定し、さらに、回折角が５．１である場合を
想定している。

【０２２０】図２３から明らかなように、基材の回折格
子構造Ｇ３は、複数のブレーズ４４３からなり、このブ
レーズ４４３は、側壁部４４３ａ、傾斜部４４３ｂを有
する。

【０２２１】傾斜部４４３ｂには、ブランキング構造
（線バイナリ構造）４４３ａｂと傾斜面部４４３ｂｂが
形成され、ブランキング構造４４３ａｂは、上述したよ
うな未ドーズ部たるブランキング区間（部）と低ドーズ
部の描画線が複数線群形成されている。

【０２２２】このようなブランキング構造を含む回折格
子構造Ｇ３においては、波Ａ３に示されるように、通常
の回折格子構造と遜色なく回折格子効果を実現でき、光
学性能の低下は生じ得ず、前記のブランキング構造を形
成したとしても光学的な影響をブレーズに対して及ぼさ
ない。なお、上記実施の形態の回折格子構造Ｇ１、Ｇ２
に比して回折角がやや大きくなる傾向にある。

【０２２３】（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２
４〜図２６を参照しつつ説明する。

【０２２４】先ず、母型材（基材）をＳＰＤＴ（Ｓｉｎ
ｇｌｅＰｏｉｎｔＤｉａｍｏｎｄＴｕｒｎｉｎ
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」２０１）。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。

【０２２５】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（Ｓ２０２）。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。

【０２２６】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測定し、非
球面構造の中心に対する位置を測定し、データベース
（ＤＢ）（ないしはメモリ（以下、同））へ記録してお
く（Ｓ２０３）。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。

【０２２７】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（Ｓ２０４）。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。

【０２２８】次に、斜面測定用の測定装置（高さ検出
器）に、測定ビームの位置の一をあわせるとともに、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（Ｓ２０５）。

【０２２９】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（５０ｎｍレベル）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。

【０２３０】次いで、図２５に示すように、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
マークを読み取り（ＸＸｎ、ＹＹｎ、ＺＺｎ）、変換マ
トリックスＭａを算出して、電子ビーム描画装置内の母
型の各部位置を求める（Ｓ２０６）。この際に、電子ビ
ーム描画装置内においては、Ｓ２０６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。

【０２３１】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（Ｓ２０７）。ここで、フィ
ールドは同心円の扇型に配分する。また、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
にかからない部分は配分しない。

【０２３２】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（Ｓ２０８）。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。

【０２３３】次に、対象とするフィールドについて、同
一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（Ｓ２０９）。ここに、高さ５
０μ以内は、同一焦点深度範囲とする。また、１〜数箇
所程度に分割される。

【０２３４】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）によりビーム偏向量を算出する
（Ｓ１１０）。このＸｃ、Ｙｃは各々図示の式（１６）
の通りとなる。ここに、Ｗｄはワークディスタンス、ｄ
は該当焦点深度区分の中央からＺ方向偏差を示す。

【０２３５】さらに、図２６に示すように、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（Ｓ２１１）。ここで、Ｓ１０８にて算出したつな
ぎ位置をＳ２１０の式（１６）を用いて換算する。

【０２３６】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（Ｓ２１２）。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。

【０２３７】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（Ｓ２１
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。

【０２３８】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
（Ｓ２１４）。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。

【０２３９】次いで、前記計算したドーズ量が、ドーズ
最小時間（１ドットの最小描画（照射）時間）に満たな
い場合には、例えば図２２で（ｎ３―ｎ２）／ｎ３＊最
小ドーズ時間が計算したドーズと同じになるように、第
１〜第３レジスタを設定し、線描画を行う（Ｓ２１
５）。

【０２４０】これにより、当該ドーズ分布を与えること
により、図２１に示すようなブランキング区間を有する
描画線群を含むブレーズ状の回折格子構造を描画するこ
とができる。そして、上記Ｓ２１３からＳ２１５を規定
回数実施する（Ｓ２１６）。

【０２４１】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（Ｓ２１７）。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。

【０２４２】このようにして、前記Ｓ２０９からＳ２１
７を規定回数実施する（Ｓ２１８）ことで、曲面部上に
ブレーズ状の回折格子構造を有する基材において、電子
ビームにより各ブレーズの低ドーズ領域にブランキング
区間を有する描画線群を構成することができる。

【０２４３】以上のように本実施の形態によれば、未ド
ーズ部として線描画におけるブランキングを利用して、
ブランキング構造を含む回折格子構造を形成しても、通
常の回折格子構造と遜色なく回折格子効果を実現でき、
光学性能の低下は生じ得ず、前記のブランキング構造を
形成したとしても光学的な影響をブレーズに対して及ぼ
さない。

【０２４４】［第４の実施の形態］次に、本発明にかか
る第４の実施の形態について、図２７（Ａ）〜（Ｅ）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。図２７（Ａ）〜（Ｅ）
は、本実施の形態の構成を示す説明図である。

【０２４５】本実施の形態では、基材の曲面部上に形成
された回折格子のブレーズの傾斜部の先端部における走
査方向の描画ラインにおいて、低ドーズ部と未ドーズ部
（ブランキング部）を種々の形状パターンで形成した例
を開示している。

【０２４６】例えば、図２７（Ａ）に示すように、ブラ
ンキング構造（平面バイナリー構造）８０１は、未ドー
ズ部であるブランキング部（ブランキング区間）８０１
ａを斜めに形成している。

【０２４７】図２７（Ｂ）に示す例では、ブランキング
構造８０２は、隣接する各描画ライン間で各ブランキン
グ部８０２ａ、８０２ａを千鳥状にして互いに隣合わな
いように構成している。

【０２４８】図２７（Ｃ）に示す例では、ブランキング
構造８０３は、場所に応じて低ドーズ部８０３ｂの長さ
を異なるように可変構成している。

【０２４９】図２７（Ｄ）に示す例では、ブランキング
構造８０４は、ブランキング部８０４ａを斜めに傾斜し
て形成した場合において、一定線群で傾斜方向を変える
構成としている。

【０２５０】図２７（Ｅ）に示す例では、ブランキング
構造８０５は、複数の線群毎にブランキング部８０５ａ
の位置を変える構成としている。

【０２５１】なお、いずれも線描画の描画ラインの区間
は、波長の特定数分の１とするのが好ましい。光学特性
が低下しないからである。

【０２５２】以上のような各種描画パターンにてブラン
キング部を設けた構成としても、上記第３の実施の形態
と同様の作用効果を奏しながらも、描画パターンに応じ
て描画時間の短縮等を図ることができる。また、ブラン
キング部分を千鳥状等、互いに隣接しない構成とするこ
とにより、ブランキング部分のみによる面領域が大きく
なることを防止して、光学的な影響を低減することがで
きる。

【０２５３】［第５の実施の形態］次に、本発明にかか
る第５の実施の形態について、図２８に基づいて説明す
る。図２８は、本発明に係る第５の実施の形態の構成を
示す説明図である。

【０２５４】本実施の形態においては、前記第１の実施
の形態のように、未ドーズ部と低ドーズ部とを断面略凹
凸形状に構成しながらも、加えて前記第３の実施の形態
のように、電子ビームの走査方向にも未ドーズ部及び低
ドーズ部を形成する場合を開示している。

【０２５５】より詳細には、電子ビームにより走査され
る描画線（走査方向のライン）を描画するにあたり、ブ
ランキング区間を設け、このブランキング区間を未ドー
ズ部とし、線描画部分を低ドーズ部とし、この際断面に
も略凹凸形状を形成するようにするものである。

【０２５６】具体的には、図２８に示すように、本実施
の形態の基材の曲面部（ないしは平面部）上に形成され
た回折格子構造のブレーズ８１２は、断面方向から見た
場合には、電子ビームが低ドーズ量にて描画される低ド
ーズ領域（低ドーズ部）に形成される凹凸部８１３ｂａ
と、前記低ドーズ領域以外に形成される傾斜面部８１３
ｂｂとが形成されている。

【０２５７】加えて、基材を上方向から見た場合には、
低ドーズ量にて線描画（本来は第１の実施の形態の図１
に示されるように円描画であるが、本図においては説明
の都合上極めて拡大して見た場合なので、線分として見
えている）された複数の低ドーズ部たる描画線群Ｌ１１
１、Ｌ１１２、Ｌ１１３、Ｌ１１４が、ブランキング区
間ＢＫなる間隔を空けて形成されている。これら各描画
線群Ｌ１１１〜Ｌ１１４による領域Ｌ１１では、断面方
向では、凹凸部８１３ｂａに対応している。

【０２５８】一方、領域Ｌ１２では、通常通りの線描画
にて形成された描画線からなる線群を形成し、断面方向
では、傾斜面部８１３ｂｂを構成することとなるため
に、傾斜面に応じたドーズ分布にて描画されることとな
る。

【０２５９】同様にして、他の領域のブレーズに対して
も、バイナリーブランキング構造たる領域Ｌ２１、通常
の傾斜部を構成する領域Ｌ２２を構成する。

【０２６０】以上のように本実施の形態によれば、上記
各実施の形態と同様の作用効果を奏し、特に、必要に応
じて空間領域内に低ドーズ部を任意に構成する場合に適
する。

【０２６１】［第６の実施の形態］次に、本発明にかか
る第６の実施の形態について、図２９に基づいて説明す
る。図２９は、本発明に係る第６の実施の形態の構成を
示す説明図ある。

【０２６２】本実施の形態のバイナリー構造９００で
は、断面バイナリー構造９０２の各凹凸において、平面
方向ＨＡ１でブランキング部９０４ａを設け、この各ブ
ランキング部９０４ａが断面方向ＤＡ１で各々異なる位
置に形成されている。

【０２６３】しかも、所定の個数のブランキング部９０
４ａの間隔をおいて形成された断面バイナリー構造９０
６においては、前記手前側の断面バイナリー構造９０２
の凹凸パターンと異なる凹凸パターンを構成するように
している。

【０２６４】このような実施の形態によれば、上記各実
施の形態と同様の作用効果を奏し、特に、必要に応じて
空間領域内に低ドーズ部を任意の形状に構成する場合に
適する。

【０２６５】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、
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。

【０２６６】例えば、図３０（Ｃ）に示すように、照射
部を移動させていく手法を用いてもよい。

【０２６７】図３０（Ａ）は、基材のブレーズを示す断
面図であり、図３０（Ｂ）は、図３０（Ａ）のドーズ分
布を示す説明図であり、同図（Ｃ）は、図３０（Ｂ）の
一部（低ドーズ部）において照射部を移動させていく手
法を説明するための説明図である。

【０２６８】図３０（Ｃ）において、左側の縦軸は、最
低ドーズタイムを１．０とした時のそのラインの平均ド
ーズを示す。一方、右側の縦軸は、第１レジスターから
第３レジスターの各設定値ｎ１、ｎ２、ｎ３を示す。図
の例では、全体の周期を１００クロックとしてその中の
ｎ２〜ｎ３の間だけブランキングをオフし、電子ビーム
の照射を行う。また、横軸は、ブレーズの位置に相当す
る走査線を示す。

【０２６９】図３０（Ｃ）において、ｎ２、ｎ３は実線
と点線があり、実線はブランキングの部分が走査線間で
一致する。点線はブランキングの部分が移動していく。

【０２７０】このようにしたことにより、低ドーズ部で
走査線のピッチの変更ではなく、同じ走査線上の照射部
／非照射部の比を変えることによっても同様の効果が得
られる。また、ピッチ間隔の変更と組み合わせることに
より、空間的に細かなドーズの調整ができ、光波にとっ
て連続的なブレーズの変化が起こっているのに近い効果
となる。つまり、波長に対してより細かな形状とするこ
とにより、ブレーズのより平均的な性質を形成すること
ができる。

【０２７１】また、図３０（Ｄ）に示すように、照射部
を千鳥状に配置する手法を用いてもよい。図３０（Ｄ）
は、照射部を千鳥状に配置する手法を説明するための説
明図である。

【０２７２】図３０（Ｄ）において、左側の縦軸は、最
低ドーズタイムを１．０とした時のそのラインの平均ド
ーズを示す。一方、右側の縦軸は、第１レジスターから
第３レジスターの各設定値ｎ１、ｎ２、ｎ３を示す。図
の例では、全体の周期を１００クロックとしてその中の
ｎ２〜ｎ３の間だけブランキングをオフし、電子ビーム
の照射を行う。また、横軸は、ブレーズの位置に相当す
る走査線を示す。

【０２７３】図３０（Ｄ）において、矢印のついた点線
の矢印部は、それぞれの走査線におけるｎ３とｎ２の値
を示す。上側がｎ３で下側がｎ２を示す。

【０２７４】図３１には、千鳥状の場合のドーズ照射パ
ターンの一例が開示されている。このようにすることに
より、隣の走査線のブランキングと重ならないようにす
ることで、空間的により細かな形状ができるようにする
ことができる。

【０２７５】なお、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バ
イナリー構造を形成する場合について説明したが、一面
が平面の基材上にバイナリー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バイナリ
ー構造を形成する場合も含む。

【０２７６】あるいは、「描画可能な最小照射時間以下
に相当するドーズ量にて描画すべき（特定）領域」あれ
ば、回折格子のブレーズに限らず、種々の形状に「前記
最小照射時間に対応する低ドーズ量にて描画される低ド
ーズ部と、描画されない未ドーズ部とを含む特定構造」
ないしは「前記対応ドーズ量にて描画時間内で描画可能
な特定領域のみを、光学性能に影響しない形状とする」
ように形成する際にも、適用できることは言うまでもな
い。

【０２７７】また、傾斜部上に形成されるバイナリー構
造の面積比は、制限されるものではなく、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。

【０２７８】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るよう
変更する必要がある。また、金型等の製造工程は、第２
の実施の形態において、第１の実施の形態の場合につき
説明したが、他の実施の形態における基材を製造する金
型等を製造する場合にも同様の手法で形成してよい。

【０２７９】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。

【０２８０】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。

【０２８１】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、ＤＶＤ、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。

【０２８２】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、バイナリー構造の描
画とを一連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、先ず回折格子構造の描画を行
った後に、バイナリー構造のみの描画を行うようにして
もよい。

【０２８３】また、最終成型基材としては、一面にブレ
ーズ状の回折格子を有し、各ブレーズに前記バイナリー
構造を有していればよく、他方の面は、通常の平面、あ
るいは、偏光板機能、波長板機能、等を有する面を備え
た光学素子として形成するかは任意である。

【０２８４】さらに、基材としては、曲面部を有しなく
ても、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。

【０２８５】加えて、上述した電子ビーム描画装置に限
らず、複数の各電子ビームにより各々独立して多重描画
可能に構成した場合であってもよい。例えば、基材上の
一方の描画線を描画しつつ、他方の描画線を描画可能に
形成した構成において、上述のバイナリー構造を形成す
る描画手法を適用してもよい。

【０２８６】さらに、上述の例では、「未ドーズ部」と
「低ドーズ部」による２値、バイナリー構成としたが、
これに限らず、必要に応じて第１のドーズ量による「第
１ドーズ部」と、前記第１のドーズ量と異なる第２のド
ーズ量による「第２ドーズ部」によるバイナリー構造と
してもよい。

【０２８７】また、上述の各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。

【０２８８】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。この場合において、本実施形態に
おいて特に記載しなくとも、各実施の形態及び変形例に
開示した各構成から自明な作用効果については、当然の
ことながら本例においても当該作用効果を奏することが
できる。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。

【０２８９】そして、これまでの記述は、本発明の実施
の形態の一例のみを開示しており、所定の範囲内で適宜
変形及び／又は変更が可能であるが、各実施の形態は例
証するものであり、制限するものではない。

【０２９０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、特
定時間内に描画しようとすると、低ドーズ部の描画は、
描画時間が限られている分、所定の領域しか描画するこ
とができないが、描画すべき特定領域を低ドーズ部と未
ドーズ部による特定構造とすることで、特定の描画時間
内で描画が完了しないような低ドーズ量であっても、基
材の機能に影響なく、電流値を大きくした下での低ドー
ズの領域を形成できるので、描画時間の短縮化を図りな
がらも低ドーズ領域の描画を良好に行うことができる。

【０２９１】また、特定構造を、光学機能の性能の低下
しない形状とすることにより、基材を光学素子として形
成した場合の基材上に形成される形状に影響を及ぼさず
に済む。

【０２９２】さらに、曲面部上に回折格子構造を有する
基材上にバイナリー構造である凹凸部を結果として形成
したとしても、各凹凸部の各ピッチを波長の特定数分の
１以下にすることで回折格子構造の機能の低下を防止し
ながらも、低ドーズ領域の描画を促すことができる。

【０２９３】加えて、未ドーズ部として線描画における
ブランキングを利用して、ブランキング構造を含む回折
格子構造を形成しても、通常の回折格子構造と遜色なく
回折格子効果を実現でき、光学性能の低下は生じ得ず、
前記ブランキングを形成したとしても光学的な影響を回
折格子に対して及ぼさない。なお、回折格子構造を持た
ない基材であっても、「描画可能な最小照射時間以下に
相当するドーズ量にて描画すべき特定領域」に適用でき
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】同図（Ａ）は、電子ビームによる描画を行う際
の電流値と描画時間、電流値と最低ドーズタイムとの関
係を示す説明図であり、同図（Ｂ）は、低ドーズにて形
成される領域をバイナリーパターンとした場合の構成を
示す説明図である。

【図４】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５】同図（Ａ）（Ｂ）は、図４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６】測定装置の原理を説明するための説明図であ
る。

【図７】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８】測定装置の投光と受光との関係を示す説明図で
ある。

【図９】信号出力と基材の高さとの関係を示す特性図で
ある。

【図１０】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１１】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ドーズ量を制御する制御系の
詳細を示す機能ブロック図である。

【図１２】電子ビーム描画装置にてデジタル描画を行う
ための線描画を制御する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１３】低ドーズの領域をバイナリーパターンで形成
するためのドーズ量の分布の一例を示す説明図である。

【図１４】同図（Ａ）（Ｂ）は、基材のブレーズの低ド
ーズ領域のバイナリーパターンを含む基材の断面構造の
一例を示す図であり、（Ａ）は断面積算図、（Ｂ）は、
現像結果図を各々示す。

【図１５】同図（Ａ）（Ｂ）は、低ドーズ領域のパター
ンを種々の形状にした場合における、ＦＤＴＤ法による
波の様子を示す説明図であり、（Ａ）は、低ドーズ領域
を可能な最小ドーズで処理した場合、（Ｂ）は、低ドー
ズ領域をバイナリーパターンで構成した場合を各々示
す。

【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の一例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の一例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の一例を示すフローチャートであ
る。

【図１９】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２０】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２１】基材のブレーズの低ドーズ領域を、ブランキ
ング区間を設けた線描画により構成する場合の実施の形
態の一例を示す説明図である。

【図２２】電子ビーム描画装置において、ブランキング
区間を設けた線描画を行うための制御系の詳細な構成を
示す機能ブロック図である。

【図２３】基材の曲面部上のブレーズの低ドーズ領域
を、ブランキング区間を設けた線描画により構成した場
合における、ＦＤＴＤ法による波の様子を示す説明図で
ある。

【図２４】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の一例を示すフローチャートであ
る。

【図２５】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の一例を示すフローチャートであ
る。

【図２６】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の一例を示すフローチャートであ
る。

【図２７】同図（Ａ）〜（Ｅ）は、基材の曲面部上のブ
レーズの低ドーズ領域を、ブランキング区間を設けた線
描画により構成する際の種々のパターンを示す説明図で
ある。

【図２８】基材の曲面部上のブレーズの低ドーズ領域
を、バイナリーパターンで、かつ、ブランキング区間を
設けた線描画により構成する場合の実施の形態の一例を
示す説明図である。

【図２９】基材の曲面部上のブレーズの低ドーズ領域
を、バイナリーパターンで、かつ、ブランキング区間を
設けた線描画により構成する場合の実施の形態の一例を
示す説明図である。

【図３０】同図（Ａ）は、基材のブレーズを示す断面
図、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）のドーズ分布を示す説明
図、同図（Ｃ）は、同図（Ｂ）の一部（低ドーズ部）に
おいて照射部を移動させていく手法を説明するための説
明図、同図（Ｄ）は、照射部を千鳥状に配置する手法を
説明するための説明図である。

【図３１】千鳥状の場合のドーズ照射パターンを示す説
明図である。

【符号の説明】

１電子ビーム描画装置２基材２ａ曲面部３ブレーズ３ａ側壁部３ｂ傾斜部３ｂａ凹凸部（バイナリー構造）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３０ＸＹＺ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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H049 AA03 AA17 AA18 AA31 AA33 AA37 AA57 AA63 2H097 AA03 BB01 BB10 CA16 LA17 5F056 AA02 CA02 CA05 CB05 CC01 CD13 EA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材に対して電子ビームを特定の描画時
間内に特定のドーズ量にて走査することにより前記基材
を描画する電子ビーム描画方法であって、描画可能な最小照射時間以下に相当するドーズ量に対応
する特定領域に対して、前記最小照射時間に対応する低
ドーズ量にて描画される低ドーズ部と、描画されない未
ドーズ部とを含む特定構造を形成するようにして描画す
る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。
【請求項２】前記特定構造を、光学性能に影響しない
形状とするように、描画することを特徴とする請求項１
に記載の電子ビーム描画方法。
【請求項３】前記特定構造を、断面略凹凸形状の凹凸
部として形成することを特徴とする請求項１に記載の電
子ビーム描画方法。
【請求項４】前記凹凸部の前記低ドーズ部を、当該凹
凸部を透過する透過光の波長の特定数分の１以下のピッ
チに形成することを特徴とする請求項３に記載の電子ビ
ーム描画方法。
【請求項５】前記凹凸部の前記未ドーズ部を、当該凹
凸部を透過する透過光の波長の特定数分の１以下のピッ
チに形成することを特徴とする請求項３に記載の電子ビ
ーム描画方法。
【請求項６】前記基材は、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、前記描画ステップでは、前記傾斜部に前記凹凸部を描画
することを特徴とする請求項３に記載の電子ビーム描画
方法。
【請求項７】前記傾斜部は、一端が一方の前記側壁部
の基端に接し、他端が他方の前記側壁部の先端に接する
傾斜面の前記他端側の端部に前記凹凸部を有し、前記低ドーズ部を、当該凹凸部を透過する透過光の波長
の特定数分の１以下の長さに形成するとともに、前記低
ドーズ部と前記未ドーズ部からなる当該凹凸の１ピッチ
に対する前記低ドーズ部のデューティー比が、前記他端
側の方向に向かうに従い段階的に小さくなる形状となる
ように描画されることを特徴とする請求項６に記載の電
子ビーム描画方法。
【請求項８】前記傾斜部は、一端が一方の前記側壁部
の基端に接し、他端が他方の前記側壁部の先端に接する
傾斜面の前記他端側の端部に前記凹凸部を有し、前記未ドーズ部のピッチが、前記一端側の方向に向かう
に従い段階的に小さくなる形状となるように描画される
ことを特徴とする請求項６に記載の電子ビーム描画方
法。
【請求項９】前記特定構造を、描画された前記基材の
他の領域もしくは前記基材自体の形状に起因した前記基
材の性能に影響しない形状とするように、描画すること
を特徴とする請求項１に記載の電子ビーム描画方法。
【請求項１０】前記特定構造が、前記電子ビームの走
査方向のブランキングにより前記未ドーズ部を形成する
ようにして描画されることを特徴とする請求項１に記載
の電子ビーム描画方法。
【請求項１１】前記ブランキングによる未ドーズ部
を、隣接する各走査ライン間で異なる位置に形成するよ
うに描画されることを特徴とする請求項１０に記載の電
子ビーム描画方法。
【請求項１２】前記ブランキングによる未ドーズ部
を、隣接する各走査ラインで千鳥状に形成するように描
画されることを特徴とする請求項１０に記載の電子ビー
ム描画方法。
【請求項１３】前記ブランキングによる未ドーズ部間
に形成される描画領域にて描画される描画の進行を、Ｄ
Ａ変換器の最小クロックに基づいて行われることを特徴
とする請求項１０に記載の電子ビーム描画方法。
【請求項１４】前記ブランキングによる未ドーズ部間
に形成される描画領域の間隔を、当該基材を透過する透
過光の波長の特定数分の１以下とすることを特徴とする
請求項１０に記載の電子ビーム描画方法。
【請求項１５】前記最小照射時間は、ＤＡ変換器の最
小分解能である１ドットにおける時間であることを特徴
とする請求項１乃至請求項１４のうちいずれか一項に記
載の電子ビーム描画方法。
【請求項１６】前記描画ステップでは、前記未ドーズ
部と前記低ドーズ部とを交互に繰り返したドーズ分布に
基づいて、前記基材の描画を行うことを特徴とする請求
項１に記載の電子ビーム描画方法。
【請求項１７】前記回折格子の各ピッチ構造は、前記
曲面部上の傾斜する傾斜角度に応じて異なるように形成
され、前記回折格子の各ピッチに応じて前記傾斜部の前記凹凸
部の前記低ドーズ部のドーズ量が可変されることを特徴
とする請求項７に記載の電子ビーム描画方法。
【請求項１８】前記特定構造は、バイナリー構造であ
ることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請
求項９、請求項１０のうちいずれか一項に記載の電子ビ
ーム描画方法。
【請求項１９】基材に対して電子ビームを特定の描画
時間内に特定のドーズ量にて走査することにより前記基
材を線描画する電子ビーム描画方法であって、描画可能な最小照射時間以下に相当するドーズ量に対応
する特定領域に対して、周期的にブランキングを設けつ
つ前記最小照射時間に対応する低ドーズ量にて線描画す
る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。
【請求項２０】電子ビームを基材に対して走査するこ
とにより、描画可能な最小照射時間に対応する対応ドー
ズ量にて前記基材の描画を行うことのできる電子ビーム
描画方法であって、前記最小照射時間以下に相当するドーズ量に対応する領
域のうち、前記対応ドーズ量にて描画時間内で描画可能
な特定領域のみを、光学性能に影響しない形状とするよ
うに描画する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。
【請求項２１】請求項１乃至請求項２０のいずれかに
記載の電子ビーム描画方法を用いて基材を製造する基材
の製造方法であって、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、成型用の金型を形成するス
テップを含むことを特徴とする基材の製造方法。
【請求項２２】請求項１乃至請求項２０のいずれかに
記載の電子ビーム描画方法を用いて基材を製造する基材
の製造方法であって、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、成型用の金型を形成する
ステップを含むことを特徴とする基材の製造方法。
【請求項２３】前記成型用の金型を用いて成型基材を
形成するステップを有することを特徴とする請求項２１
又は請求項２２に記載の基材の製造方法。
【請求項２４】前記基材を、光学素子にて形成するこ
とを特徴とする請求項２１又は請求項２２に記載の基材
の製造方法。
【請求項２５】電子ビームを走査することにより描画
パターンが描画される基材であって、描画可能な最小照射時間以下に相当するドーズ量に対応
する領域に形成され、前記最小照射時間に対応する低ド
ーズ量にて描画される低ドーズ部と、前記電子ビームが照射されない未ドーズ部と、を含むことを特徴とする基材。
【請求項２６】前記低ドーズ部と前記未ドーズ部とが
交互に形成されることにより複数の凹凸が形成された凹
凸部を構成した請求項２５に記載の基材。
【請求項２７】前記凹凸部の前記低ドーズ部を、当該
凹凸部を透過する透過光の波長の特定数分の１以下のピ
ッチに形成することを特徴とする請求項２６に記載の基
材。
【請求項２８】前記凹凸部の前記未ドーズ部を、当該
凹凸部を透過する透過光の波長の特定数分の１以下のピ
ッチに形成することを特徴とする請求項２６に記載の基
材。
【請求項２９】前記基材は、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、前記傾斜部は、一端が一方の前記側壁部の基端に接し、
他端が他方の前記側壁部の先端に接する傾斜面の前記他
端側の端部に前記凹凸部を有することを特徴とする請求
項２５に記載の基材。
【請求項３０】前記低ドーズ部を、当該凹凸部を透過
する透過光の波長の特定数分の１以下の長さに形成する
とともに、前記低ドーズ部と前記未ドーズ部からなる当
該凹凸の１ピッチに対する前記低ドーズ部のデューティ
ー比が、前記他端側の方向に向かうに従い段階的に小さ
くなる形状とすることを特徴とする請求項２９に記載の
基材。
【請求項３１】前記未ドーズ部のピッチが、前記一端
側の方向に向かうに従い段階的に小さくなる形状となる
ように描画されることを特徴とする請求項２９に記載の
基材。
【請求項３２】前記電子ビームの走査方向のブランキ
ングにより前記未ドーズ部を形成したことを特徴とする
請求項２５に記載の基材。
【請求項３３】前記ブランキングによる未ドーズ部
を、隣接する各走査ライン間で異なる位置に形成したこ
とを特徴とする請求項３２に記載の基材。
【請求項３４】前記ブランキングによる未ドーズ部
を、隣接する各走査ラインで千鳥状に形成したことを特
徴とする請求項３２に記載の基材。
【請求項３５】前記ブランキングによる未ドーズ部間
に形成される描画領域の間隔を、当該基材を透過する透
過光の波長の特定数分の１以下として形成したことを特
徴とする請求項３２に記載の基材。
【請求項３６】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基材であって、前記傾斜部に、描画可能な最小照射時間以下に相当するドーズ量に対応
する領域に形成され、前記最小照射時間に対応する低ド
ーズ量にて描画される低ドーズ部と、前記電子ビームが
照射されない未ドーズ部と、が交互に形成されることに
より凹凸部を構成したことを特徴とする基材。
【請求項３７】電子ビームを走査することにより線描
画される基材であって、描画可能な最小照射時間以下に相当するドーズ量に対応
する特定領域に対して、周期的にブランキングを設けた
ブランキング部と、前記最小照射時間に対応する低ドーズ量にて線描画され
る低ドーズ部と、を含むことを特徴とする基材。
【請求項３８】請求項２５乃至請求項３７のうちいす
れか一項に記載の基材を形成するための金型。
【請求項３９】基材に対して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、描画可能な最小照射時間以下に相当するドーズ量に対応
する特定領域に対して、前記最小照射時間に対応する低
ドーズ量にて描画される低ドーズ部と、描画されない未
ドーズ部とを含むドーズ分布に関する情報を格納した格
納手段と、前記格納手段の前記ドーズ分布に基づいて、前記基材並
びに前記低ドーズ部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。
【請求項４０】前記格納手段は、前記基材の形状に応
じた第１のドーズ分布に関する情報を格納したメモリを
含み、前記第１のドーズ分布に基づいて、前記低ドーズ部に対
応する第２のドーズ分布に補正するための演算を行う演
算手段をさらに有することを特徴とする請求項３９に記
載の電子ビーム描画装置。
【請求項４１】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、描画可能な最小照射時間以下に相当するドーズ量に対応
する特定領域に対して、前記最小照射時間に対応する低
ドーズ量にて描画される低ドーズ部と、描画されない未
ドーズ部とを含むドーズ分布に関する情報を格納した格
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
記焦点位置について、前記格納手段の前記ドーズ分布に
基づいてドーズ量を算出しつつ前記基材並びに前記低ド
ーズ部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。