JP2003287896A

JP2003287896A - ビーム描画方法及びビーム描画装置

Info

Publication number: JP2003287896A
Application number: JP2002090859A
Authority: JP
Inventors: Osamu Masuda; 修増田; Kazumi Furuta; 和三古田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】コストを上昇させることなく、適正な描画を行
えるビーム描画方法及びビーム描画装置を提供する。【解決手段】第１描画領域Ｆ１に対して電子ビームによ
る描画を行った後、第１描画領域Ｆ１に隣接する第２描
画領域Ｆ２又は第ｋ描画領域Ｆｋ以外の描画領域に対し
ては、２番目から（ｋ−１）番目までのいずれかになる
ような順序でパターンを描画するようにしている。これ
を言い換えると、第２描画領域Ｆ２又は第ｋ描画領域Ｆ
ｋ内の描画は、最後（ｋ番目）に行わないことから、第
１描画領域Ｆ１内の描画と、それに隣接する第２描画領
域Ｆ２又は第ｋ描画領域Ｆｋ内の描画の描画との間の時
間差を減少させることができ、パターン同士を整合させ
る可能性がより高まり、精度の高いパターン描画処理を
行える

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビーム描画方法及
びビーム描画装置に関し、特に微細パターンを描画でき
るビーム描画方法及びビーム描画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、近年、急速に発展している光
ピックアップ装置の分野では、極めて高精度な対物レン
ズなどの光学素子が用いられている。プラスチックやガ
ラスなどの素材を金型を用いて、そのような光学素子を
成形すると、均一な形状の製品を迅速に製造することが
できるため、金型成形は大量生産に適しているといえ
る。かかる金型は、一般的には、例えば単結晶ダイヤモ
ンド工具などによって、一つ一つ切削されて製作される
ことが多い。しかるに、金型は、使用回数に応じて各部
が摩耗する消耗品であることから、定期的に交換するこ
とが必要である。従って、交換に備えて同一形状の金型
を用意しなくてはならないが、単結晶ダイヤモンド工具
などによる切削加工で金型を製造した場合、全く同一形
状の金型を切り出すことは困難といえ、それ故金型交換
前後で光学素子製品の形状バラツキが生じる恐れがあ
り、又コストもかかるという問題がある。

【０００３】これに対し、光学素子の光学面に対応した
母光学面を有する母型に対し、例えば電鋳を成長させる
ことで、金型を作成しようとする試みがある。このよう
な試みによれば、母型の母光学面に形成したパターンが
たとえ微細なものであっても、それを精度良く転写形成
することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
用途に用いる母型のパターンは、母光学面にレジストを
塗布し、例えば電子ビーム描画で微細パターン等を形成
した後、ドライエッチングにより得ることができる。こ
のような母型を接着剤等で治具に取り付けた後、母光学
面を覆うように電鋳を成長させることで、金型の素材を
形成できる。

【０００５】ここで、本来的には、電子ビーム描画は微
細パターンを形成するものであるため、ビームの走査領
域が０．５ｍｍ×０．５ｍｍと極めて小さなものとなっ
ている。これに対し、光ピックアップ装置の対物レンズ
等の光学素子は、その径が３ｍｍ程度であり、母光学面
もそれに応じたサイズとなっているので、かかる母光学
面に一度で微細パターンを形成することはできない。そ
こで、電子ビームの一つの走査領域内で描画し終わった
ら、隣の走査領域へと電子ビーム照射装置と母型とを相
対移動させ、その後隣の走査領域内において描画を行う
描画手法が考案された。これをステップ・アンド・リピ
ート方式という。

【０００６】ところで、光学素子の回折輪帯などのパタ
ーンを描画する場合、回折輪帯は、光軸に対して同軸の
円周溝であるから、走査領域は、光軸を取り巻くように
配置されることになる。しかるに、従来技術の手法によ
れば、光軸の周囲にｋ個の走査領域が配置されていて、
たとえば１番目の走査領域に対して描画を行い、続けて
時計回りに隣接した２番目の走査領域に対して描画を行
い、というように処理をしていった場合、ｋ番目の走査
領域に描画を行ったときに、それにより形成されるパタ
ーンが、１番目の走査領域に対して行った描画により形
成されたパターンに適切につながらない場合があること
が分かった。その理由としては、電子ビームは、温度変
化、磁場変化、振動等の環境変化により、照射方向が変
化する特性を有するため、１番目とｋ番目の走査領域の
描画に時間のズレがあると、かかる環境変化により、パ
ターンのズレが生じるということが考えられる。

【０００７】本発明は、このような従来技術の問題に鑑
みてなされたものであり、コストを上昇させることな
く、適正な描画を行えるビーム描画方法及びビーム描画
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の本発明のビーム描
画方法は、被描画基材における一つの描画領域に対して
ビーム照射装置よりビームを走査することによってパタ
ーンを描画した後に、前記被描画基材と前記ビーム照射
装置とを相対移動させ、更に前記被描画基材の前記一つ
の描画領域と異なる他の描画領域に対して前記ビームを
走査することによってパターンを描画するビーム描画方
法において、所定の中心点を囲むように連続的に並べら
れ、かつ閉じた複数の描画領域に対して描画を行う場合
に、全ての描画領域に隣接する描画領域は、相互の順番
が所定数以内となるように描画されることを特徴とす
る。

【０００９】本発明のビーム描画方法によれば、全ての
描画領域に隣接する描画領域は、相互の順番が所定数以
内となるように描画される。ここで所定数とは描画領域
が隣接しても相互のパターンのずれが実質的に影響しな
い範囲を定めた数値ｐ（ｐは整数）である。例えば同心
円状に連なるｋ個の描画領域に対して各描画領域の描画
の順序（１番、２番、・・・、ｎ番、・・・、ｋ番）を
決定する場合、ｎ番目の描画領域に隣接する描画領域は
ｎ＋１番目からｎ＋ｐ番日のいずれかとなるように描画
の順序が決定される。上記数値ｐは、予め描画パターン
相互のずれが影響しない安全な範囲を定め既定値として
使用しても良いが、温度、磁場等を検出する検出手段を
設け、その検出値に応じて変化させても良い。

【００１０】第２の本発明のビーム描画方法は、被描画
基材における一つの描画領域に対してビーム照射装置よ
りビームを走査することによってパターンを描画した後
に、前記被描画基材と前記ビーム照射装置とを相対移動
させ、更に前記被描画基材の前記一つの描画領域と異な
る他の描画領域に対して前記ビームを走査することによ
ってパターンを描画するビーム描画方法において、所定
の中心点を囲むように連続的に並べられ、かつ閉じた複
数の描画領域に対して描画を行う場合に、全ての描画領
域に隣接する描画領域は予め定められた時間（所定時
間）以内で描画されることを特徴とする。

【００１１】本発明のビーム描画方法によれば、全ての
描画領域に隣接する描画領域は相互の描画が所定時間以
内となるように描画される。ここで所定時間とは描画領
域が隣接しても相互のパターンのずれが実質的に影響し
ない範囲を定めた時間ｑである。例えば同心円状に連な
るｋ個の描画領域に対して各描画領域の描画の順序（１
番、２番、・・・、ｎ番、・・・、ｋ番）を決定する場
合、ｎ番目の描画領域に隣接する描画領域は、ｎ番目の
描画領域の描画から時間ｑ以内に描画されるように描画
の順序が決定される。上記数値ｑは予め描画パターン相
互のずれが影響しない安全な範囲を定め既定値として使
用しても良いが、温度、磁場等を検出する検出手段を設
け、その検出値に応じて変化させても良い。

【００１２】第３の本発明のビーム描画方法は、被描画
基材における一つの描画領域に対してビーム照射装置よ
りビームを走査することによってパターンを描画した後
に、前記被描画基材と前記ビーム照射装置とを相対移動
させ、更に前記被描画基材の前記一つの描画領域と異な
る他の描画領域に対して前記ビームを走査することによ
ってパターンを描画するビーム描画方法において、所定
の中心点を囲むように連続的に並べられ、かつ閉じたｋ
個（ｋは３以上の整数）の描画領域に対して描画を行う
場合に、最初にパターンが描画される描画領域に対し、
ｋ番目にパターンが描画される描画領域が隣接しないよ
うに順次各々の描画領域に対してパターンを描画するこ
とを特徴とする。

【００１３】本発明の原理を、図面を参照して説明す
る。図１は、任意の点としての光軸Ｘ周りに配置される
被描画基材上における描画領域Ｆ１，Ｆ２・・・Ｆｋ
と、それにより形成されるパターンＤとの関係を示す図
である。前記ズーム照射装置の特性により、一度に描画
できるパターンＤは、図１に枠で示す各描画領域内だけ
に限られるので、前記被描画基材と前記ビーム照射源と
を相対移動させることで、各描画領域内の描画により得
られたパターンをつなぎ合わせて、最終的に円形のパタ
ーンＤを得ることができる。ここで、たとえば従来の手
法によれば、第１描画領域Ｆ１内を描画した後に、前記
被描画基材と前記ビーム照射装置とを相対移動させた
後、第２描画領域Ｆ２内を描画し、更に第３描画領域Ｆ
３内を描画し、・・・最後に第ｋ描画領域Ｆｋ内を描画
することで、パターンＤを全周にわたって形成できる
が、第１描画領域Ｆ１内の描画と、第ｋ描画領域Ｆｋ内
の描画との間に、時間的な開きが出てしまい、ビームズ
レが生じるとパターン同士が整合しなくなる恐れがあ
る。

【００１４】そこで、本発明においては、前記最初の描
画領域（ここでは第１描画領域Ｆ１）に対して前記ビー
ムによる描画を行った後、前記最初の描画領域（ここで
は第１描画領域Ｆ１）に隣接する描画領域（ここでは第
２描画領域Ｆ２又は第ｋ描画領域Ｆｋ）以外の描画領域
に対しては、２番目から（ｋ−１）番目までのいずれか
になるような順序でパターンを描画するようにしてい
る。これを言い換えると、第２描画領域Ｆ２又は第ｋ描
画領域Ｆｋ内の描画は、最後（ｋ番目）に行わないこと
から、第１描画領域Ｆ１内の描画と、それに隣接する第
２描画領域Ｆ２又は第ｋ描画領域Ｆｋ内の描画の描画と
の間の時間差を減少させることができ、パターン同士を
整合させる可能性がより高まり、精度の高いパターン描
画処理を行えることとなるのである。

【００１５】更に、前記最初の描画領域を起点とし、２
・ｓ（ｓは１以上の整数）番目にパターンを描画される
描画領域は、前記最初の描画領域より前記任意の点を中
心に反時計回り方向に位置し、（２・ｓ＋１）番目にパ
ターンを描画される描画領域は、前記最初の描画領域よ
り前記任意を中心に時計回り方向に位置すると好まし
い。

【００１６】図１を参照して、これを具体的に説明する
と、最初の描画領域（ここでは第１描画領域Ｆ１）を起
点とし、２×１（２番）目にパターンを描画される描画
領域（ここでは第２描画領域Ｆ２）は、最初の描画領域
（ここでは第１描画領域Ｆ１）より任意の点（ここでは
光軸Ｘ）を中心に反時計回り方向に位置し、２×１＋１
番（３番）目にパターンを描画される描画領域（ここで
は第ｋ描画領域Ｆｋ）は、最初の描画領域（ここでは第
１描画領域Ｆ１）より任意の点（ここでは光軸Ｘ）を中
心に時計回り方向に位置するようにする。

【００１７】続けて、最初の描画領域（ここでは第１描
画領域Ｆ１）を起点とし、２×２番（４番）目にパター
ンを描画される描画領域（ここでは第３描画領域Ｆ３）
は、最初の描画領域（ここでは第１描画領域Ｆ１）より
任意の点（ここでは光軸Ｘ）を中心に反時計回り方向に
位置し、２×２＋１番（５番）目にパターンを描画され
る描画領域（ここでは第（ｋ−１）描画領域Ｆｋ−１）
は、最初の描画領域（ここでは第１描画領域Ｆ１）より
任意の点（ここでは光軸Ｘ）を中心に時計回り方向に位
置するようにする。このとき、ｓが２以上となり、従っ
てパターンを描画している描画領域（ここでは第３描画
領域Ｆ３又は第（ｋ−１）描画領域Ｆｋー１）と最初の
描画領域（ここでは第１描画領域Ｆ１）に位置する描画
領域（ここでは第２描画領域Ｆ２又は第ｋ描画領域Ｆ
ｋ）には、すでにパターンが描画がされていることとな
る。このような処理を行うことで、隣接し合う描画領域
の描画の時間差を極力減少させることができる。

【００１８】尚、前記最初の描画領域を起点とし、２・
ｓ（ｓは１以上の整数）番目にパターンを描画される描
画領域は、前記最初の描画領域より前記任意の点を中心
に時計回り方向に位置し、（２・ｓ＋１）番目にパター
ンを描画される描画領域は、前記最初の描画領域より前
記任意を中心に反時計回り方向に位置すると好ましい。
これは、上述とは逆に、偶数番目を時計回り方向に、奇
数番目の描画を反時計回り方向に順次描画するようにし
たのみであり、基本的思想は同一であるため、図２を添
付して説明を省略する。

【００１９】更に、ｓが２以上である場合には、パター
ンを描画している描画領域と前記最初の描画領域に位置
する描画領域には、すでにパターンが描画がされている
と好ましい。

【００２０】又、ｍ番目（１＜ｍ≦ｋ；ただしｍは整
数）にパターンを描画される描画領域と、ｍ＋１番目に
パターンを描画される描画領域は、それぞれ前記最初に
パターンが描画された描画領域を挟んで互いに実質的な
対称をなす位置に配置されるように描画の順序が定めら
れると好ましい。

【００２１】例えば上記隣接する描画領域が相互に所定
の順序以内、あるいは所定の時間以内に描画されるよう
にする方法の一つとして、ｍ番目（１＜ｍ≦ｋ；ただし
ｍは整数）にパターンを描画される描画領域とｍ＋１番
目にパターンを描画される描画領域は、それぞれ前記最
初にパターンが描画された捕画領域を挟んで互いに実質
的な対称をなす位置に配置されるように描画の順序を定
めることができる。この場合「対称」とは最初の描画領
域を中心として、この最初の描画領域の１端に連なる複
数の描画領域の中の一つ（描画領域ａ）と、最初の描画
領域の他端に連なる複数の描画領域の中の一つ（描画領
域ｂ）が最初の描画領域から同程度の順番あるいは同程
度の距離にあることを指す。この時の描画領域ａと描画
領域ｂの位置関係をここでは実質的に対称をなすものと
する。なお、全ての描画領域がこのように対称になって
いる必要はなく、例えばｍ番目からｍ＋ｒ番目までは順
次隣接した描画領域を描画し、ｍ＋ｒ＋１番目に最初の
描画領域に対し対称となる位置の描画領域を選択して描
画し、ｍ＋２ｒ番目までは上記同様順次隣接した描画領
域を描画することもできる。この場合、ｒ個の描画領域
毎に最初の描画領域に対し、対称に描画領域が大きく移
動することになる。もちろんｒの値は描画パターンのず
れが生じない範囲で定められる。

【００２２】更に、前記ビームは電子ビームであると好
ましい。

【００２３】又、前記被描画基材は、光学素子成形用の
金型又はそれを形成するための母型の素材であり、前記
パターンは、光学素子の光学面に対応して形成される回
折輪帯を形成するために曲面上に描画されるようになっ
ていると好ましい。

【００２４】

【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。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３〜図５を参照しつつ説明する。図３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。

【００２５】同図に示されるように、本実施の形態の被
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
には、複数のブレーズ３からなる回折輪帯が形成されて
いる。

【００２６】ブレーズ３は、傾斜部３ｂ及び側壁部３ａ
を繰り返し接続した形状を有している。より詳細には、
図５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、この回折輪帯は、後述するように、曲面部２
ａ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。

【００２７】また、かかる基材２は、光ピックアップ装
置に用いる光学素子たとえば対物レンズの成形用金型を
形成するための母型の素材であることが好ましい。この
ような光学素子においては、異なる波長の情報記録光を
用いてＤＶＤ・ＣＤ互換を達成する光ピックアップ装置
において、収差補正のために回折輪帯を設けることが行
われている。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。

【００２８】（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６を
参照して説明する。図６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。

【００２９】本実施形態の電子ビーム描画装置１は、図
６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１４
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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。すなわち、ＸＹ
Ｚステージ３０上に基材２を載置すれば、ビーム照射源
としての電子銃１２との相対位置を任意に変更できるた
め、上述したステップ・アンド・リピート方式で描画を
行える。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】（測定装置）次に、測定装置８０につい
て、図７〜９を参照しつつ説明する。測定装置８０は、
より詳細には、図７に示すように、第１のレーザー測長
器８２、第１の受光部８４、第２のレーザー測長器８
６、第２の受光部８８などを有する。

【００４５】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。

【００４６】この際に、図７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。

【００４７】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８９
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。

【００４８】この場合、図８（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。

【００４９】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８（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。

【００５０】この算出の際には、図９に示すように、第
２の受光部８８の信号出力Ｏｐは、図１０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。

【００５１】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。

【００５２】（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。

【００５３】先ず、基材２は、例えば樹脂等による光学
素子例えば対物レンズ成形用金型を形成するための母型
であると好ましく、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２ａ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。

【００５４】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。

【００５５】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１１
（Ａ）に示すように、基材２上の複数例えば３個の基準
点Ｐ１０、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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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（第２の測定
手段）を採用することができる。

【００５９】この場合、測定装置からの測定結果は、例
えば図６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。

【００６０】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。

【００６１】具体的には、図１１（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１２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１２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５０
ｎｍ程度の解像度を有し、焦点深度は例えば数十μ程度
ある。

【００６２】そして、図１１（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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】（ドーズ分布）図１３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
ク図である。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。

【００６６】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、前記ドーズ分
布情報１６１ａ、１６１ｂやドーズ分布補正演算情報１
６１ｃ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１６３ｃなどを有している。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】（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１４を
参照しつつ説明する。図１４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。

【００７０】電子ビーム描画装置の制御系３００は、図
１４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
点の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３
０１と、を含んで構成される。

【００７１】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。

【００７２】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３３１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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】またなお、本実施形態の描画パターンデー
タメモリ３０１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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】次に、上述した電子ビーム描画を用いて、
母型を形成し、その母型より光学素子成形金型を形成す
る工程を説明する。図１５は、本実施の形態にかかる金
型の製作方法を示すフローチャートである。図１６は、
図１５に示す主要な工程において、処理される母型（基
材）を示す断面図である。

【００８３】まず、図１５のステップＳ１０１で、樹脂
材を加熱溶融させた後、元型Ｋ１、Ｋ２内の空間に射出
して、基材２を射出成形する。このとき、元型Ｋ１の転
写面Ｋ１ａには輪帯は形成されていないが、光学素子の
光学面に対応した非球面形状となっているので、射出成
形された基材２の母光学面（すなわち非平面部）は、精
度良く非球面形状が転写される。尚、基材２は、シリコ
ンから切り出されても良い。

【００８４】続いて、ステップＳ１０２で、基材２を、
不図示のスピンコータにセットし、ステップＳ１０３
で、レジストＬを基材２上に流下させながらプレスピン
を実施し、その後ステップＳ１０４で本スピンを実施し
て、レジストＬの被膜を行う（図１６（ｂ）参照）。プ
レスピンと本スピンとを分けたのは、複雑な曲面である
母光学面２ｄに、均一な膜厚のレジストＬを被膜させる
ためである。

【００８５】その後、ステップＳ１０５で、基材２をス
ピンコータから取り外し、ステップＳ１０６で、雰囲気
温度１８０℃で２０分間ベーキング処理を行って、レジ
ストＬの被膜を安定させる。ここで、一回のレジストＬ
の被膜処理では、十分な膜厚を得ることができない場合
には、ステップＳ１０２〜Ｓ１０６の工程を繰り返し、
レジストＬの被膜を積層させて十分な膜厚になったとこ
ろで（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０８で、不図
示の電子ビーム描画装置から照射される電子ビームＢを
用いて、基材２の母光学面２ｄ上のレジストＬに電子描
画処理を施す（図１６（ｃ）参照）。この際に、上述し
たステップ・アンド・リピートにより描画を行うが、図
１，２に関連して説明したように、パターンを描画され
る描画領域の順序を選定することで、複数のパターンの
整合性を高め、形成される回折輪帯の精度を高めること
ができる。

【００８６】電子描画処理後、ステップＳ１０９で、基
材２に対して現像処理及びリンス処理を行って（図１６
（ｄ）参照）、不要なレジストを排除することで、輪帯
形状のレジストＬを得る。ここで、同一点における電子
ビームＢの照射時間を長くすれば、それだけレジストＬ
の除去量が増大するため、位置によって、照射時間と電
子ビームの強度の積（ドーズ量）を調整することで、ブ
レーズ形状の回折輪帯になるよう、レジストＬを残すこ
とができる。

【００８７】更に、ステップＳ１１０で、プラズマシャ
ワーによるドライエッチングを経て、基材２の母光学面
２ｄの表面を彫り込んでブレーズ状の回折輪帯３（実際
より誇張されて描かれている）を形成する（図１６
（ｅ）参照）。更に、ステップＳ１１１で、基材２を円
筒状の治具（不図示）に接着する。その後、基材２に裏
打ち部材を配置し、ステップＳ１１２で、スルファミン
酸ニッケル浴中に、表面を活性処理した基材２を浸し電
鋳を成長させる。更に、ステップＳ１１３で、電鋳を切
断して、ステップＳ１１４で、基材２と電鋳とを脱型す
る。脱型された電鋳は、ステップＳ１１５で機械加工さ
れ、光学素子成形用金型として成形装置に組み込まれ、
光学素子の成形に用いられる。

【００８８】図１７は、本実施の形態にかかるビーム描
画方法により形成された光学素子の一例としての対物レ
ンズを含む光ピックアップ装置の概略図である。図１７
において、光ピックアップ装置４００は、半導体レーザ
ー４０１、コリメートレンズ４０２、分離プリズム４０
３、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４０８、シリンドリカル
レンズ４０９、分割光検出器４１０を有する。

【００８９】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４０２で平行光となり、分離プ
リズム４０３で対物レンズ４０４側に反射され、対物レ
ンズ４０４によって回折限界まで集光されて光磁気ディ
スク４０５（光磁気記録媒体）に照射される。

【００９０】光磁気ディスク４０５からのレーザー反射
光は、対物レンズ４０４に入光して再び平行光となり、
分離プリズム４０３を透過し、更に、１／２波長板４０
６を透過し偏光方位を４５度回転した後、偏光分離素子
４０７に入射し、この偏光分離素子４０７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４０８，
シリンドリカルレンズ４０９によって集光されて、分割
光検出器４１０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。

【００９１】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。たとえば本発明のビーム描画方法は、
電子ビームに限らず、他のビームにおいても適用が可能
である。又、光学素子を成形するための型のみならず、
種々の描画に適用可能である。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ストを上昇させることなく、適正な描画を行えるビーム
描画方法及びビーム描画装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】任意の点としての光軸Ｘ周りに配置される被描
画基材上における描画領域Ｆ１，Ｆ２・・・Ｆｋと、そ
れにより形成されるパターンＤとの関係を示す図であ
る。

【図２】任意の点としての光軸Ｘ周りに配置される被描
画基材上における描画領域Ｆ１，Ｆ２・・・Ｆｋと、そ
れにより形成されるパターンＤとの関係を示す図であ
り、図１に示す順序とは、異なる順序でパターンの描画
を行うことを示している。

【図３】本発明の基材の概略構成の一例を示す説明図で
ある。

【図４】図３の基材の要部を詳細に示す説明図である。

【図５】回折輪帯の概略断面図である。

【図６】本発明の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７】測定装置の原理を説明するための説明図であ
る。

【図８】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９】測定装置の投光と受光との関係を示す説明図で
ある。

【図１０】信号出力と基材の高さとの関係を示す特性図
である。

【図１１】同図（Ａ）（Ｂ）は、図６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１２】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１３】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１４】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１５】本実施の形態にかかる金型の製作方法を示す
フローチャートである。

【図１６】図１５に示す主要な工程において、処理され
る母型（基材）を示す断面図である。

【図１７】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）３回折輪帯３ａ側壁部３ｂ傾斜部３ｂｂ溝部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のレーザー測長器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） 2H097 AA03 BA10 BB10 CA16 FA02 LA16 LA17 5F056 AA29 CB32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被描画基材における一つの描画領域に対
してビーム照射装置よりビームを走査することによって
パターンを描画した後に、前記被描画基材と前記ビーム
照射装置とを相対移動させ、更に前記被描画基材の前記
一つの描画領域と異なる他の描画領域に対して前記ビー
ムを走査することによってパターンを描画するビーム描
画方法において、所定の中心点を囲むように連続的に並べられ、かつ閉じ
た複数の描画領域に対して描画を行う場合に、全ての描
画領域に隣接する描画領域は、相互の順番が所定数以内
となるように描画されることを特徴とするビーム描画方
法。
【請求項２】被描画基材における一つの描画領域に対
してビーム照射装置よりビームを走査することによって
パターンを描画した後に、前記被描画基材と前記ビーム
照射装置とを相対移動させ、更に前記被描画基材の前記
一つの描画領域と異なる他の描画領域に対して前記ビー
ムを走査することによってパターンを描画するビーム描
画方法において、所定の中心点を囲むように連続的に並べられ、かつ閉じ
た複数の描画領域に対して描画を行う場合に、全ての描
画領域に隣接する描画領域は予め定められた時間以内で
描画されることを特徴とするビーム描画方法。
【請求項３】被描画基材における一つの描画領域に対
してビーム照射装置よりビームを走査することによって
パターンを描画した後に、前記被描画基材と前記ビーム
照射装置とを相対移動させ、更に前記被描画基材の前記
一つの描画領域と異なる他の描画領域に対して前記ビー
ムを走査することによってパターンを描画するビーム描
画方法において、所定の中心点を囲むように連続的に並べられ、かつ閉じ
たｋ個（ｋは３以上の整数）の描画領域に対して描画を
行う場合に、最初にパターンが描画される描画領域に対
し、ｋ番目にパターンが描画される描画領域が隣接しな
いように順次各々の描画領域に対してパターンを描画す
ることを特徴とするビーム描画方法。
【請求項４】前記最初の描画領域を起点とし、２・ｓ
（ｓは１以上の整数）番目にパターンを描画される描画
領域は、前記最初の描画領域より前記任意の点を中心に
反時計回り方向に位置し、（２・ｓ＋１）番目にパター
ンを描画される描画領域は、前記最初の描画領域より前
記任意を中心に時計回り方向に位置することを特徴とす
る請求項３に記載のビーム描画方法。
【請求項５】前記最初の描画領域を起点とし、２・ｓ
（ｓは１以上の整数）番目にパターンを描画される描画
領域は、前記最初の描画領域より前記任意の点を中心に
時計回り方向に位置し、（２・ｓ＋１）番目にパターン
を描画される描画領域は、前記最初の描画領域より前記
任意を中心に反時計回り方向に位置することを特徴とす
る請求項３に記載のビーム描画方法。
【請求項６】ｓが２以上である場合には、パターンを
描画している描画領域と前記最初の描画領域に位置する
描画領域には、すでにパターンが描画がされていること
を特徴とする請求項４又は５に記載のビーム描画方法。
【請求項７】ｍ番目（１＜ｍ≦ｋ；ただしｍは整数）
にパターンを描画される描画領域と、ｍ＋１番目にパタ
ーンを描画される描画領域は、それぞれ前記最初にパタ
ーンが描画された描画領域を挟んで互いに実質的な対称
をなす位置に配置されるように描画の順序が定められる
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のビ
ーム描画方法。
【請求項８】前記ビームは電子ビームであることを特
徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のビーム描画
方法。
【請求項９】前記被描画基材は、光学素子成形用の金
型又はそれを形成するための母型の素材であり、前記パ
ターンは、光学素子の光学面に対応して形成される回折
輪帯を形成するために曲面上に描画されるようになって
いることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載
のビーム描画方法。
【請求項１０】請求項１乃至９のいずれかに記載のビ
ーム描画方法を用いたことを特徴とするビーム描画装
置。