JP2006018867A - Electron beam lithography method - Google Patents

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利裕 宇佐
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely and speedily draw a fine pattern including a first element having a track width and a second element sifted by a half pitch, on the overall surface of a disk. <P>SOLUTION: In the method for drawing the first element 13 disposed on the track width of a transfer pattern and the second element 14 sifted by the half track so as to be disposed across the adjacent track, by scanning the disk 11 on which a resist is applied with the electron beam EB, for the transfer pattern of the master carrier for the magnetic transferring, the deflection for shifting the electron beam in one track of the disk with respect to the radial direction is performed, while rotating the disk in one direction so that the drawing of the first element 13 on the track is performed. The defection of the electron beam with respect to the radial direction is simultaneously sifted by the half track so that the drawing of the second element 14 across the adjacent track is performed at a time. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、磁気転写用マスター担体を作製する際に、その凹凸パターンを形成するためにディスクに設けたレジストに対して電子ビームの照射によって転写パターンを構成するエレメントを描画露光する電子ビーム描画方法に関するものである。   The present invention relates to an electron beam drawing method for drawing and exposing elements constituting a transfer pattern by irradiating an electron beam onto a resist provided on a disk for forming a concave / convex pattern when a magnetic transfer master carrier is produced. It is about.

従来より、磁性体の微細凹凸パターンにより転写情報を担持した磁気転写用マスター担体と、転写を受ける磁気記録部を有するスレーブ媒体とを密着させた状態で、転写用磁界を印加してマスター担体に担持した情報(例えばサーボ信号)に対応する磁化パターンをスレーブ媒体に転写記録する磁気転写方法が知られている。   Conventionally, a magnetic field for transfer is applied to a master carrier by applying a magnetic field for transfer in a state in which a magnetic transfer master carrier carrying transfer information by a fine uneven pattern of a magnetic material and a slave medium having a magnetic recording unit that receives the transfer are in close contact. There is known a magnetic transfer method for transferring and recording a magnetization pattern corresponding to information (for example, a servo signal) carried on a slave medium.

この磁気転写に使用されるマスター担体の作製方法としては、転写すべき情報に応じたレジストによる凹凸パターンが形成された原盤を基にして作製する、光ディスクスタンパー作製方法を応用した方法が考えられている(例えば、特許文献1参照)。   As a method for producing a master carrier used in this magnetic transfer, an optical disc stamper producing method, which is produced based on a master having a concavo-convex pattern formed by a resist corresponding to information to be transferred, is considered. (For example, refer to Patent Document 1).

上記光ディスクスタンパーの作製の際には、レジストが塗布されたディスク(ガラス板等)を回転させながら、データをピットの長短に変換し、これに応じて変調したレーザービームを照射したデータをレジストに書き込むことがなされている。   When manufacturing the optical disc stamper, the data is converted into pit lengths while rotating the resist-coated disc (glass plate, etc.), and the data irradiated with the laser beam modulated accordingly is applied to the resist. It has been written.

また、磁気転写用マスター担体においても微細パターンの描画は、上記光ディスクスタンパーの作製と同様に、レジストが塗布されたディスクを回転させながら、転写する情報に応じて変調したレーザービームを照射して形成することが、一般に考えられる。   In the magnetic transfer master carrier, fine patterns are drawn by rotating a resist-coated disc and irradiating a laser beam modulated according to the information to be transferred, as in the case of the optical disc stamper. It is generally considered to do.

しかしながら、磁気ディスク媒体においては、小型化および高容量化が図られており、記録密度の増大などに対応してビット長またはトラック幅が狭くなると(例えば、ビット長またはトラック幅が0.3μm以下になると)、レーザービームでは描画径の限界に近づき、描画された部分の端部形状が円弧状となって、パターンの矩形状エレメントの形成が困難となる。マスター担体に形成されるパターンを構成する各エレメントの特にその上面形状は、この描画された部分に応じた形状となるものであり、該描画された部分の端部形状が円弧状となるとマスター担体基板の凹凸パターンの凸部上面形状が円弧状等の矩形から大きくはずれた形状となり、スレーブ媒体への所望の磁化パターンの形成が困難となる。   However, magnetic disk media have been reduced in size and increased in capacity, and when the bit length or track width becomes narrow in response to an increase in recording density (for example, the bit length or track width is 0.3 μm or less). Then, the limit of the drawing diameter is approached with the laser beam, and the shape of the end of the drawn portion becomes an arc shape, making it difficult to form a rectangular element of the pattern. The top surface shape of each element constituting the pattern formed on the master carrier is a shape corresponding to the drawn part, and when the end part shape of the drawn part is an arc shape, the master carrier The shape of the upper surface of the convex portion of the concave / convex pattern of the substrate becomes a shape greatly deviated from a rectangle such as an arc shape, and it becomes difficult to form a desired magnetization pattern on the slave medium.

一方、半導体分野においては、既にレーザービームより小径のスポットによる露光が可能な電子ビームを利用したパターニングが行われており、この電子ビームを利用することにより、微細パターンの高精度なパターニングが可能となってきている。   On the other hand, in the semiconductor field, patterning using an electron beam that can be exposed with a spot having a diameter smaller than that of a laser beam has already been performed. By using this electron beam, it is possible to pattern a fine pattern with high accuracy. It has become to.

また、小型軽量の高密度磁気記録媒体として実現化が期待されているパターンドメディアの作製においては、電子ビームによりパターン露光を行うことが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2001−256644号公報 特開2001−110050号公報
In the production of patterned media, which is expected to be realized as a small and lightweight high-density magnetic recording medium, it has been proposed to perform pattern exposure with an electron beam (see, for example, Patent Document 2).
JP 2001-256644 A JP 2001-110050 A

ところで、この磁気転写においては、転写パターンとしてはサーボ信号に対応するサーボパターンを円周状のトラックの各セクタに記録することが、従前のサーボトラックライターの磁気ヘッドによる記録に長時間を要しているのに対して、ディスク全面で同時に短時間で記録できる点で顕著な特性を有している。   By the way, in this magnetic transfer, recording a servo pattern corresponding to a servo signal as a transfer pattern in each sector of a circumferential track requires a long time for recording by a magnetic head of a conventional servo track writer. On the other hand, it has a remarkable characteristic in that it can be simultaneously recorded in a short time on the entire disk surface.

しかし、サーボ信号は、例えば、トラックの幅一杯に記録されるプレアンブル(同期用信号)、グレイコード(トラック番号等識別信号)の他に、ヘッド位置決め用のバースト信号として、トラック幅の片側半分に記録される信号を含み、このサーボ信号を転写記録するために磁気転写用マスター担体に形成する転写パターン(磁性体で形成される凹凸パターン)も同様に、トラック幅一杯に凸部が形成される上記プレアンブルおよびグレイコードに対応する第1のエレメントと、半ピッチずれて隣接するトラックにまたがって凸部が配置される上記バースト信号に対応する第2のエレメントとがあり、ディスクに塗設されたレジストに、電子ビームによって効率よく正確に転写パターンのエレメントを1つずつ描画する必要がある。   However, the servo signal, for example, as a burst signal for head positioning, in addition to the preamble (synchronization signal) and gray code (track number identification signal) recorded to the full width of the track, is recorded on one half of the track width. Similarly, the transfer pattern (concave / convex pattern formed of magnetic material) formed on the magnetic transfer master carrier in order to transfer and record the servo signal includes a signal to be recorded, and the convex portion is formed to the full track width. There are a first element corresponding to the preamble and the gray code, and a second element corresponding to the burst signal in which a convex portion is arranged across an adjacent track with a half-pitch deviation, and is coated on a disc. It is necessary to write the elements of the transfer pattern one by one on the resist with an electron beam efficiently and accurately.

そして、上述の磁気転写用マスター担体の作製には、同心円状にパターニングする必要があるため、半導体の分野で利用されている、XYステージによる電子ビーム描画方法をそのまま適用しただけでは、良好なパターン形成は困難であるため、良好なパターン描画が可能な電子ビーム描画方法が望まれている。特に、前述のトラックより半ピッチずれている第2のエレメントの描画は、第1のエレメントと同様に行うことができずに工夫が必要となり、トラック数(セクタ数)の増大に伴い、エレメント数も膨大なものとなり、描画速度の向上による描画時間の短縮化、ディスク全領域での描画形状および描画位置精度の向上が望まれる。   Since the above-described magnetic transfer master carrier needs to be patterned concentrically, a good pattern can be obtained by simply applying the electron beam writing method using an XY stage, which is used in the field of semiconductors. Since formation is difficult, an electron beam writing method capable of good pattern drawing is desired. In particular, the drawing of the second element that is shifted by a half pitch from the track described above cannot be performed in the same manner as the first element, and thus needs to be devised. As the number of tracks (sector number) increases, the number of elements increases. Therefore, it is desired to shorten the drawing time by improving the drawing speed and to improve the drawing shape and drawing position accuracy in the entire area of the disk.

本発明は上記事情に鑑みて、ディスクの全面にトラック幅の第1のエレメントとともに半ピッチずれている第2のエレメントを含む微細パターンを高精度にかつ高速に描画可能とした電子ビーム描画方法を提供することを目的とするものである。   In view of the above circumstances, the present invention provides an electron beam writing method capable of drawing a fine pattern including a second element shifted by a half pitch together with a first element having a track width on the entire surface of a disk with high accuracy and at high speed. It is intended to provide.

本発明の電子ビーム描画方法は、磁気転写用マスター担体の転写パターンを、レジストが塗布され半径方向に移動可能な回転ステージに設置されたディスク上に、前記回転ステージを回転させつつ、電子ビームを走査することにより転写パターンを構成するエレメントの描画を行う電子ビーム描画方法であって、
前記転写パターンは、円周状トラックの各セクタの転写領域に、トラック幅に配置される第1のエレメントと、トラック幅より半トラックずれて隣接するトラックにまたがって配置される第2のエレメントとを有し、
前記ディスクを一方向に回転させつつ、前記電子ビームを前記ディスクの1つのトラック内で半径方向へ送る偏向を行い、該トラックの前記第1のエレメントの形状を塗りつぶすように走査して該第1のエレメントの描画を行うと同時に、該第1のエレメントの描画に対し、前記電子ビームの半径方向の偏向を半トラックずらして、隣接するトラックにまたがる前記第2のエレメントの形状を塗りつぶすように走査して該第2のエレメントの描画を1度に行うことを特徴とするものである。
In the electron beam drawing method of the present invention, a transfer pattern of a master carrier for magnetic transfer is transferred onto a disk placed on a rotary stage coated with a resist and movable in the radial direction, while rotating the rotary stage, An electron beam drawing method for drawing elements constituting a transfer pattern by scanning,
The transfer pattern includes: a first element arranged in a track width in a transfer region of each sector of a circumferential track; and a second element arranged over an adjacent track with a half track deviation from the track width. Have
While the disk is rotated in one direction, the electron beam is deflected in a radial direction within one track of the disk, and scanning is performed so as to fill the shape of the first element of the track. At the same time that the element is drawn, the radial deflection of the electron beam is shifted by half a track with respect to the drawing of the first element, and scanning is performed so as to fill the shape of the second element across adjacent tracks. Thus, the second element is drawn at once.

その際、前記エレメントの周方向の描画長さを、前記電子ビームを前記ディスクの半径方向とほぼ直交する周方向へ高速に往復振動させる振幅で規定するのが好適である。   At this time, it is preferable that the drawing length in the circumferential direction of the element is defined by an amplitude that causes the electron beam to reciprocate at high speed in a circumferential direction substantially perpendicular to the radial direction of the disk.

また、1つまたは複数のトラックのエレメントの描画が終了したら、前記ディスクと電子ビームの相対位置をディスクの回転方向にずらせ、ディスクの全面に前記転写パターンを描画するのが好ましい。   When drawing of the elements of one or more tracks is completed, it is preferable to shift the relative position of the disk and the electron beam in the rotation direction of the disk and draw the transfer pattern on the entire surface of the disk.

本発明は、前記転写パターンが、バースト部を含むサーボパターンである場合に好適である。   The present invention is suitable when the transfer pattern is a servo pattern including a burst portion.

前記「パターンを構成するエレメント」とは、トラックに情報に応じた信号を記録するために形成される記録要素であり、通常矩形状を含む略平行四辺形となり、トラック方向と平行な辺と、トラック方向に交差する垂直または傾斜した辺で囲まれる。   The `` element constituting the pattern '' is a recording element formed for recording a signal according to information on a track, and is generally a parallelogram including a rectangular shape, a side parallel to the track direction, Surrounded by vertical or inclined edges that intersect the track direction.

本発明の描画方法を実施するための電子ビーム描画装置としては、ディスクを回転自在に支持する回転ステージと、該回転ステージを直線移動させる機構と、前記回転ステージの回転速度および直線移動を駆動制御する手段と、電子ビームを発生させ出射する電子ビーム照射手段と、電子ビームの照射をオン・オフするブランキング手段と、電子ビームを周方向に高速で往復振動させるとともに半径方向に送る偏向を行う偏向走査手段と、パターンの各エレメントに対応して電子ビームを走査させるための描画データ信号を送出する手段と、これらの作動を連係制御する制御手段とを備えてなる。   An electron beam drawing apparatus for carrying out the drawing method of the present invention includes a rotary stage that rotatably supports a disk, a mechanism that linearly moves the rotary stage, and a drive control of the rotational speed and linear movement of the rotary stage. Means for generating and emitting an electron beam, blanking means for turning on / off the electron beam, and deflecting the electron beam to reciprocate at a high speed in the circumferential direction and to send it in the radial direction. It comprises a deflection scanning means, a means for sending a drawing data signal for scanning the electron beam corresponding to each element of the pattern, and a control means for controlling these operations in linkage.

本発明の電子ビーム描画方法は、ディスクを一方向に回転させつつ電子ビームを半径方向へ送る偏向を行い、トラック幅の第1のエレメントの描画を行うと同時に、電子ビームの半径方向の偏向を半トラックずらして、隣接するトラックにまたがる第2のエレメントの描画を1度に行うことにより、上記第1のエレメントと半ピッチずれた第2のエレメントとを1度に描画することができ、ディスクの全面に微細パターンを高速に高精度に描画可能であり、描画効率の向上による描画時間の短縮化が図れる。   In the electron beam writing method of the present invention, the deflection of sending the electron beam in the radial direction is performed while rotating the disk in one direction, the first element having the track width is drawn, and at the same time, the deflection of the electron beam in the radial direction is performed. By drawing the second element across the adjacent tracks by shifting a half track at a time, the first element and the second element shifted by a half pitch can be drawn at a time. A fine pattern can be drawn on the entire surface at high speed and with high accuracy, and the drawing time can be shortened by improving the drawing efficiency.

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明の電子ビーム描画方法により描画する磁気転写用マスター担体のパターンを示す平面図(a)およびそのパターンを構成するエレメントの基本的な描画形態を示す拡大模式図(b)、図2はサーボパターンの描画順を示す拡大模式図である。図3は本発明の電子ビーム描画方法を実施する一実施形態の電子ビーム描画装置の要部側面図(a)および上面図(b)である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1A is a plan view showing a pattern of a magnetic transfer master carrier drawn by the electron beam drawing method of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged schematic view showing a basic drawing form of elements constituting the pattern. 2 is an enlarged schematic diagram showing the drawing order of servo patterns. FIG. 3 is a side view (a) and a top view (b) of a main part of an electron beam drawing apparatus according to an embodiment for carrying out the electron beam drawing method of the present invention.

図1(a)に示すように、磁気転写用マスター担体に形成される微細凹凸形状による転写パターン12(サーボパターン)は、円盤状のディスク11(円形基盤)に、外周部11aおよび内周部11bを除く円環状領域に形成される。このパターン12は、転写情報がサーボ信号の場合であり、ディスク11の同心円状トラックに等間隔で、中心部からほぼ放射方向に延びる細幅の領域に形成されてなる。なお、この例のサーボパターン12の場合には、半径方向に連続した湾曲放射状に形成されている。   As shown in FIG. 1 (a), a transfer pattern 12 (servo pattern) having a fine concavo-convex shape formed on a magnetic transfer master carrier is formed on a disk-shaped disk 11 (circular base), an outer peripheral portion 11a and an inner peripheral portion. It is formed in an annular region excluding 11b. This pattern 12 corresponds to a case where the transfer information is a servo signal, and is formed in concentric tracks on the disk 11 at narrow intervals extending in the radial direction from the central portion at equal intervals. In the case of the servo pattern 12 in this example, the servo pattern 12 is formed in a curved radial shape continuous in the radial direction.

1つのパターン12の一部を拡大してみると、図1(b)および図2に示すように、同心円状のトラックTには転写する情報に対応する微細な第1のエレメント13と第2のエレメント14(図2参照)が配置され、それらの集合体で構成される。各トラックTにおける第1のエレメント13の形状は、幅がWでトラック幅に相当し、長さ(ビット長)がLの矩形状であり、第2のエレメント14は同様の矩形状であるが、第1のエレメント13より半トラックずれて隣接するトラックにまたがって形成される。最終的なマスター担体ではエレメント13,14の部分が凸部(または凹部)に、その他の部分が平坦部(ランド)となる。   When a part of one pattern 12 is enlarged, as shown in FIGS. 1B and 2, the concentric track T has a first element 13 and a second element that correspond to the information to be transferred. Elements 14 (see FIG. 2) are arranged and constituted by a collection of them. The shape of the first element 13 in each track T is a rectangular shape with a width W corresponding to the track width and a length (bit length) L, and the second element 14 has a similar rectangular shape. The first element 13 is formed so as to extend over adjacent tracks with a half track shift. In the final master carrier, the elements 13 and 14 become convex portions (or concave portions), and the other portions become flat portions (lands).

そして、サーボパターン12では図2に示すように、トラックの幅一杯に記録される第1のエレメント13により、プレアンブル(同期用信号)、グレイコード(トラック番号等識別信号)を転写するとともに、半ピッチずれた第2のエレメント14により、ヘッド位置決め用のバースト信号を記録する。   In the servo pattern 12, as shown in FIG. 2, the preamble (synchronization signal) and the gray code (track number identification signal) are transferred by the first element 13 recorded to the full width of the track. A burst signal for head positioning is recorded by the second element 14 which is shifted in pitch.

上記パターン12の各エレメント13,14の描画は、表面にレジストが塗布されたディスク11を後述の回転ステージ41(図3参照)に設置して回転させつつ、例えば、内周側のトラックより外周側トラックへ順に、またはその反対方向へ、1トラックずつ電子ビームEBでエレメント13,14を走査しレジストを露光するものである。   Drawing of the elements 13 and 14 of the pattern 12 is performed, for example, on the outer periphery of the track on the inner peripheral side while the disk 11 having a resist coated on the surface is placed on a rotating stage 41 (see FIG. 3) described below and rotated. The resist is exposed by scanning the elements 13 and 14 with the electron beam EB one track at a time in order to the side track or in the opposite direction.

本発明の電子ビーム描画方法の基本態様は、図1(b)に示すように、ディスク11を一方向Aに回転させつつ、ディスク11の半径方向Yに対して直交する周方向Xに、微視的に見れば直線状に延びる同心円状のトラックT(トラック幅:W)の所定位相位置に矩形状の前記第1のエレメント13とともに半トラックだけ半径方向にずれた第2のエレメント14を連続して一度にその形状を塗りつぶすように微小径の電子ビームEBで走査して描画するものである。   As shown in FIG. 1B, the basic mode of the electron beam writing method according to the present invention is that the disk 11 is rotated in one direction A while the disk 11 is rotated in the circumferential direction X perpendicular to the radial direction Y of the disk 11. When viewed visually, the second element 14 that is shifted in the radial direction by a half track is continuously formed together with the rectangular first element 13 at a predetermined phase position of a concentric track T (track width: W) extending linearly. Then, the drawing is performed by scanning with the electron beam EB having a small diameter so as to fill the shape at once.

上記走査は、エレメント13,14の最小幅より小さいビーム径の電子ビームEBを、半径方向Yとほぼ直交する周方向Xへ一定の振幅Lで高速に往復振動させて振らせるとともに、半径方向Yへ電子ビームEBを偏向させて送りDを行うことで、電子ビームEBが第1のエレメント13の形状を三角波状の軌跡で塗りつぶすように走査し、さらに送りDの中心をY方向偏向電圧を半トラック分重畳して半トラック分ずらせて、同様に電子ビームEBが第2のエレメント14の隣接するトラックにまたがった形状を三角波状の軌跡で塗りつぶすように走査して、順次エレメント13,14の描画を行い、1つのトラックTを1周描画した後、次のトラックTに移動して同様に描画して、ディスク11の全領域に所望の微細パターン12を描画する。   In the above scanning, the electron beam EB having a beam diameter smaller than the minimum width of the elements 13 and 14 is vibrated by reciprocating at a constant amplitude L in the circumferential direction X substantially orthogonal to the radial direction Y at high speed. By deflecting the electron beam EB to the feed D and performing the feed D, the electron beam EB scans so that the shape of the first element 13 is filled with a triangular wave-like locus, and the center of the feed D is half the Y-direction deflection voltage. Similarly, the electron beam EB is scanned so as to be filled with a triangular wave trajectory, and the elements 13 and 14 are sequentially drawn. After drawing one track T once, move to the next track T and draw in the same way, and draw a desired fine pattern 12 in the entire area of the disk 11 That.

図2に複数トラックの各エレメント13,14の描画順を示す。まず、T1トラックの描画は、Y方向の偏向中心をT1トラックの中心に合わせ、第1および第2のエレメント13,14を、1・1〜1・6の順に描画する。つまり、回転方向Aに伴い、セクタ先頭の2つの第1のエレメント13の描画1・1,1・2を行った後、Y方向の偏向中心を半トラックずらせて続く2つの第2のエレメント14の描画1・3,1・4を行い、Y方向の偏向中心をT1トラックの中心に戻して、後続の2つの第1のエレメント13の描画1・5,1・6を行う。   FIG. 2 shows the drawing order of the elements 13 and 14 of a plurality of tracks. First, the T1 track is drawn with the deflection center in the Y direction aligned with the center of the T1 track, and the first and second elements 13 and 14 are drawn in the order of 1 · 1 to 1 · 6. That is, in accordance with the rotation direction A, after the drawing of the first first element 13 at the head of the sector 1 · 1, 1 · 2 is performed, the second second element 14 continues by shifting the deflection center in the Y direction by a half track. Drawings 1, 3, 1, and 4 are performed, the deflection center in the Y direction is returned to the center of the T 1 track, and the subsequent two first elements 13 are drawn 1, 5, 1, and 6.

次回転時には、Y方向の偏向中心をT2トラックの中心に合わせ、同様に2・1〜2・6の順に第1のエレメント13および第2のエレメント14を描画する。さらに次回転時には、Y方向の偏向中心をT3トラックの中心に合わせ、同様に3・1〜3・6の順に第1のエレメント13および第2のエレメント14を描画する。   In the next rotation, the Y-direction deflection center is aligned with the center of the T2 track, and the first element 13 and the second element 14 are similarly drawn in the order of 2 · 1 to 2 · 6. At the next rotation, the deflection center in the Y direction is aligned with the center of the T3 track, and the first element 13 and the second element 14 are similarly drawn in the order of 3 · 1 to 3 · 6.

電子ビームEBのトラック移動は、後述の回転ステージ41を半径方向Yに直線移動させて行う。その移動は1トラックの描画毎に行うか、電子ビームEBの偏向可能範囲に応じて複数トラックの描画毎に行うものである。   The track movement of the electron beam EB is performed by linearly moving a rotary stage 41 described later in the radial direction Y. The movement is performed for each drawing of one track or for each drawing of a plurality of tracks in accordance with the deflectable range of the electron beam EB.

なお、最内周または最外周のトラックの半ピッチ分の第2のエレメント14の描画は、後述のアパーチャ25およびブランキング26を用いて半トラック分の電子ビームEBを遮断して半分だけ描画することにより行える。   The second element 14 corresponding to the half pitch of the innermost track or the outermost track is drawn by cutting the electron beam EB for the half track using an aperture 25 and blanking 26, which will be described later, and drawing only half. Can be done.

また、電子ビームEBを出射する電子銃が後述のように固定式の場合には、1つの矩形状エレメント13,14の描画中に回転ステージ41が回転移動し、描画軌跡がずれることになるが、その影響が無視できない場合には回転速度に応じて電子ビームEBの往復振動(X方向)の振れ中心を回転方向と同方向に偏向させつつ半径方向Yへの偏向送りDを行う必要がある。一方、パターン12のエレメント13,14の形状が矩形状でなく、トラック方向に対し角度を持った平行四辺形状等の場合には、その角度に対応して電子ビームEBの往復振動の振れ中心を偏向させつつ半径方向Yへの偏向送りDを行う。   Further, when the electron gun that emits the electron beam EB is fixed as described later, the rotary stage 41 rotates during drawing of one rectangular element 13 and 14, and the drawing locus is shifted. When the influence cannot be ignored, it is necessary to perform deflection feed D in the radial direction Y while deflecting the swing center of the reciprocal vibration (X direction) of the electron beam EB in the same direction as the rotation direction according to the rotational speed. . On the other hand, when the shape of the elements 13 and 14 of the pattern 12 is not rectangular but is a parallelogram having an angle with respect to the track direction, the center of reciprocal vibration of the electron beam EB is corresponding to the angle. A deflection feed D in the radial direction Y is performed while deflecting.

上記エレメント13,14の周方向Xの描画長さLは、電子ビームEBの周方向往復振動の振幅で規定する。エレメント13,14の周方向長さLが電子ビームEBの振れ範囲を越える場合には、複数回に分けて描画する。   The drawing length L in the circumferential direction X of the elements 13 and 14 is defined by the amplitude of the reciprocating vibration in the circumferential direction of the electron beam EB. When the circumferential length L of the elements 13 and 14 exceeds the deflection range of the electron beam EB, drawing is performed in a plurality of times.

また、前記ディスク11の描画領域における、描画部位の半径方向位置の移動つまりトラック移動に対し、ディスク11の外周側部位でも内周側部位でも全描画域で同一の線速度となるように、前記回転ステージ41の回転速度を外周側描画時には遅く、内周側描画時には速くなるように調整して、電子ビームEBによる描画を行うのが均一露光を得るためおよび描画位置精度を確保する点で好ましい。   Further, with respect to the movement of the drawing position in the drawing area of the disk 11 in the radial direction, that is, the track movement, the linear velocity is the same in the entire drawing area in both the outer peripheral side and the inner peripheral side of the disk 11. It is preferable to adjust the rotation speed of the rotary stage 41 so that it is slow when drawing on the outer circumference side and fast when drawing on the inner circumference side, and drawing with the electron beam EB from the viewpoint of obtaining uniform exposure and securing the drawing position accuracy. .

前記エレメント13,14を描画するためには、前述のように電子ビームEBを走査させるものであるが、その電子ビームEBの走査制御を行うための描画データ信号を送出する。この送出信号は回転ステージ41の回転に応じて発生する基準クロック信号に基づいてタイミングおよび位相が制御される。   In order to draw the elements 13 and 14, the electron beam EB is scanned as described above, and a drawing data signal for performing scanning control of the electron beam EB is transmitted. The timing and phase of this transmission signal are controlled based on a reference clock signal generated according to the rotation of the rotary stage 41.

一方、前記パターン12の記録方式がCAV(角速度一定)方式の場合には、セクターの長さが内外周で変化するのに応じ、そのエレメント13,14の周方向長さLは、外周側トラックで長く内周側トラックで短く形成されることになる。この場合に、このエレメント13,14を描画する際、半径方向Yの偏向送りDの速度を、外周側トラックの描画での送りが遅く、内周トラックの描画での送りが速くなるように変更する。すなわち、描画部位のディスク11の回転中心からの距離が大きくなるにつれて遅くなるように変更し、各エレメント13,14で単位時間当たりの電子ビームEBの描画面積が一定となるようにする。これにより、エレメント13,14の露光が同条件で均等に行える。つまり、電子ビームEBの周方向往復振動の周波数を一定、電子ビーム強度を一定とした安定条件で行える。   On the other hand, when the recording method of the pattern 12 is the CAV (constant angular velocity) method, the circumferential length L of the elements 13 and 14 varies depending on the outer circumference side track as the sector length changes on the inner and outer circumferences. Thus, it is long and short on the inner track. In this case, when drawing the elements 13 and 14, the speed of the deflection feed D in the radial direction Y is changed so that the feed for drawing the outer track is slow and the feed for drawing the inner track is fast. To do. That is, the drawing area is changed so as to become slower as the distance from the rotation center of the disk 11 becomes larger, and the drawing area of the electron beam EB per unit time is made constant in each element 13, 14. Thereby, the exposure of the elements 13 and 14 can be performed evenly under the same conditions. That is, it can be performed under stable conditions in which the frequency of the reciprocal vibration in the circumferential direction of the electron beam EB is constant and the electron beam intensity is constant.

上記のような描画を行うために、図3に示すような電子ビーム描画装置40を使用する。この電子ビーム描画装置40は、ディスク11を支持する回転ステージ41および該ステージ41の中心軸42と一致するように設けられたモータ軸を有するスピンドルモータ44を備えた回転ステージユニット45と、回転ステージユニット45の一部を貫通し、回転ステージ41の一半径方向Yに延びるシャフト46と、回転ステージユニット45をシャフト46に沿って移動させるための直線移動手段49とを備えている。回転ステージユニット45の一部には、上記シャフト46と平行に配された、精密なネジきりが施されたロッド47が螺合され、このロッド47は、パルスモータ48によって正逆回転されるようになっており、このロッド47とパルスモータ48により回転ステージユニット45の直線移動手段49が構成される。また、回転ステージ41の回転に応じて基準クロック信号を発生する手段(不図示)を備える。   In order to perform the above drawing, an electron beam drawing apparatus 40 as shown in FIG. 3 is used. The electron beam drawing apparatus 40 includes a rotary stage unit 45 including a rotary stage 41 that supports the disk 11 and a spindle motor 44 that has a motor shaft provided so as to coincide with the central axis 42 of the stage 41, and a rotary stage. A shaft 46 that penetrates a part of the unit 45 and extends in one radial direction Y of the rotary stage 41 and a linear moving means 49 for moving the rotary stage unit 45 along the shaft 46 are provided. A part of the rotary stage unit 45 is screwed with a precise threaded rod 47 arranged in parallel with the shaft 46 so that the rod 47 is rotated forward and backward by a pulse motor 48. The rod 47 and the pulse motor 48 constitute a linear moving means 49 of the rotary stage unit 45. Further, a means (not shown) for generating a reference clock signal according to the rotation of the rotary stage 41 is provided.

さらに、電子ビーム描画装置40は、電子ビームEBを出射する電子銃23、電子ビームEBをY方向(ディスク径方向)およびY方向に直交するX方向(周方向)へ偏向させる偏向手段21,22、電子ビームEBの照射をオン・オフするためのアパーチャ25およびブランキング26(偏向器)を備えており、電子銃23から出射された電子ビームEBは偏向手段21、22および図示しないレンズ等を経て、ディスク11上に照射される。なお、パターン描画時には、偏向手段21、22を制御して電子ビームEBを、ディスク11の周方向Xに一定の振幅で微小往復振動させる。   Further, the electron beam drawing apparatus 40 includes an electron gun 23 that emits an electron beam EB, deflection means 21 and 22 that deflect the electron beam EB in the Y direction (disk radial direction) and the X direction (circumferential direction) perpendicular to the Y direction. And an aperture 25 and a blanking 26 (deflector) for turning on / off the irradiation of the electron beam EB. The electron beam EB emitted from the electron gun 23 is applied to the deflecting means 21 and 22 and a lens (not shown). After that, the light is irradiated onto the disk 11. At the time of pattern drawing, the deflecting means 21 and 22 are controlled to cause the electron beam EB to vibrate minutely in the circumferential direction X of the disk 11 with a constant amplitude.

上記アパーチャ25は、中心部に電子ビームEBが通過する透孔を備え、ブランキング26はオン・オフ信号の入力に伴って、オン信号時には電子ビームEBを偏向させることなくアパーチャ25の透孔を通過させて照射し、一方、オフ信号時には電子ビームEBを偏向させてアパーチャ25の透孔を通過させることなくアパーチャ25で遮断して、電子ビームEBの照射を行わないように作動する。そして、エレメント13,14を描画している際にはオン信号が入力されて電子ビームEBを照射し、エレメント13,14の間の移動時にはオフ信号が入力されて電子ビームEBを遮断し、露光を行わないように制御される。   The aperture 25 has a through-hole through which the electron beam EB passes in the center, and the blanking 26 has a through-hole in the aperture 25 without deflecting the electron beam EB when the on-signal is input in response to the input of the on / off signal. On the other hand, at the time of an off signal, the electron beam EB is deflected and blocked by the aperture 25 without passing through the aperture 25, so that the electron beam EB is not irradiated. When the elements 13 and 14 are being drawn, an ON signal is input to irradiate the electron beam EB, and when moving between the elements 13 and 14, an OFF signal is input to interrupt the electron beam EB and exposure is performed. It is controlled not to perform.

上記スピンドルモータ44の駆動すなわち回転ステージ41の回転速度、パルスモータ48の駆動すなわち直線移動手段49による直線移動、電子ビームEBの変調、偏向手段21および22の制御、ブランキング26の制御等は制御手段であるコントローラ50から送出された描画データ信号によって基準クロック信号に基づいて行われる。   The drive of the spindle motor 44, that is, the rotational speed of the rotary stage 41, the drive of the pulse motor 48, that is, the linear movement by the linear movement means 49, the modulation of the electron beam EB, the control of the deflection means 21 and 22, the control of the blanking 26, etc. This is performed based on the reference clock signal by the drawing data signal sent from the controller 50 as means.

同心円状のパターン描画のときには、回転ステージ41が1回転する毎に該回転ステージ41を所定距離移動させ、螺旋状のパターン描画のときには、回転ステージ41をほぼ連続的に直線移動させる。   When the concentric pattern is drawn, the rotary stage 41 is moved by a predetermined distance every time the rotary stage 41 is rotated, and when the spiral pattern is drawn, the rotary stage 41 is linearly moved almost continuously.

前記回転ステージ41に設置するディスク11は、例えばシリコン、ガラスあるいは石英からなり、その表面には予めポジ型電子ビーム描画用レジストが塗設されている。   The disk 11 installed on the rotary stage 41 is made of, for example, silicon, glass or quartz, and a positive electron beam drawing resist is coated on the surface thereof in advance.

そして、上記描画装置40による描画時には、ディスク11をA方向に回転させるとともに、Y方向およびX方向偏向手段21、22をそれぞれ三角波等の周期関数信号で互いに同期させて制御して電子ビームEBを所定の方向に一定の振幅で周期的に振動させることにより、結果として電子ビームEBをエレメント13の周方向Xに複数回走査させて、その形状を描画し、これを繰り返すことによりパターン12の描画を行う。特に、第2のエレメント14を描画する際には、Y方向偏向手段21の駆動電圧を半トラック分重畳して印加し、Y方向への幅Wの変動中心を半トラック分外周側にずらせる制御を行うことで、連続してディスクの1回転で両エレメント13,14の描画を行うものである。   At the time of drawing by the drawing device 40, the disk 11 is rotated in the A direction, and the Y-direction and X-direction deflecting means 21 and 22 are controlled in synchronization with each other by a periodic function signal such as a triangular wave to control the electron beam EB. By periodically oscillating with a constant amplitude in a predetermined direction, the electron beam EB is scanned in the circumferential direction X of the element 13 a plurality of times as a result, the shape is drawn, and the pattern 12 is drawn by repeating this. I do. In particular, when the second element 14 is drawn, the driving voltage of the Y-direction deflecting means 21 is applied by being overlapped by a half track, and the fluctuation center of the width W in the Y direction is shifted to the outer peripheral side by a half track. By performing the control, both the elements 13 and 14 are drawn continuously by one rotation of the disk.

なお、各エレメント13の形状と電子ビーム描画用レジストの感度とを考慮しながら、電子ビームEBの出力およびビーム径を調整することが望ましい。   It is desirable to adjust the output of the electron beam EB and the beam diameter in consideration of the shape of each element 13 and the sensitivity of the electron beam drawing resist.

本発明の電子ビーム描画方法により描画する磁気転写用マスター担体のパターンを示す図およびパターンを構成するエレメントの基本的な描画形態を示す拡大模式図The figure which shows the pattern of the master carrier for magnetic transfer drawn by the electron beam drawing method of this invention, and the enlarged schematic diagram which shows the basic drawing form of the element which comprises a pattern サーボパターンの描画順を示す拡大模式図Enlarged schematic diagram showing servo pattern drawing order 本発明の電子ビーム描画方法を実施する一実施形態の電子ビーム描画装置の要部側面図および上面図FIG. 1 is a side view and a top view of an essential part of an electron beam drawing apparatus according to an embodiment for carrying out the electron beam drawing method of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 ディスク
12 パターン
13 第1のエレメント
14 第2のエレメント
D 偏向送り
EB 電子ビーム
T トラック
X 周方向
Y ディスク半径方向
21、22 偏向手段
23 電子銃
40 電子ビーム描画装置
41 回転ステージ
44 スピンドルモータ
45 回転ステージユニット
49 直線移動手段
50 コントローラ
11 discs
12 patterns
13 First element
14 2nd element D Deflection feed
EB electron beam T track X circumferential direction Y disk radial direction
21, 22 Deflection means
23 electron gun
40 Electron beam lithography system
41 Rotating stage
44 Spindle motor
45 Rotating stage unit
49 Linear movement means
50 controller

Claims (4)

磁気転写用マスター担体の転写パターンを、レジストが塗布され半径方向に移動可能な回転ステージに設置されたディスク上に、前記回転ステージを回転させつつ、電子ビームを走査することにより転写パターンを構成するエレメントの描画を行う電子ビーム描画方法であって、
前記転写パターンは、円周状トラックの各セクタの転写領域に、トラック幅に配置される第1のエレメントと、トラック幅より半トラックずれて隣接するトラックにまたがって配置される第2のエレメントとを有し、
前記ディスクを一方向に回転させつつ、前記電子ビームを前記ディスクの1つのトラック内で半径方向へ送る偏向を行い、該トラックの前記第1のエレメントの形状を塗りつぶすように走査して該第1のエレメントの描画を行うと同時に、該第1のエレメントの描画に対し、前記電子ビームの半径方向の偏向を半トラックずらして、隣接するトラックにまたがる前記第2のエレメントの形状を塗りつぶすように走査して該第2のエレメントの描画を1度に行うことを特徴とする電子ビーム描画方法。
The transfer pattern of the magnetic transfer master carrier is constituted by scanning the electron beam while rotating the rotary stage on a disk placed on a rotary stage coated with a resist and movable in the radial direction. An electron beam drawing method for drawing an element,
The transfer pattern includes: a first element arranged in a track width in a transfer region of each sector of a circumferential track; and a second element arranged over an adjacent track with a half track deviation from the track width. Have
While the disk is rotated in one direction, the electron beam is deflected in a radial direction within one track of the disk, and scanning is performed so as to fill the shape of the first element of the track. At the same time that the element is drawn, the radial deflection of the electron beam is shifted by half a track with respect to the drawing of the first element, and scanning is performed so as to fill the shape of the second element across adjacent tracks. An electron beam writing method, wherein the second element is drawn at a time.
前記エレメントの周方向の描画長さを、前記電子ビームを前記ディスクの半径方向とほぼ直交する周方向へ高速に往復振動させる振幅で規定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。   2. The electron beam drawing according to claim 1, wherein the drawing length in the circumferential direction of the element is defined by an amplitude that causes the electron beam to reciprocate at high speed in a circumferential direction substantially perpendicular to the radial direction of the disk. Method. 1つまたは複数のトラックのエレメントの描画が終了したら、前記ディスクと電子ビームの相対位置をディスクの回転方向にずらせ、ディスクの全面に前記転写パターンを描画することを特徴とする請求項1または2に記載の電子ビーム描画方法。   3. When the drawing of one or more track elements is completed, the transfer pattern is drawn on the entire surface of the disk by shifting the relative position of the disk and the electron beam in the rotation direction of the disk. The electron beam drawing method described in 1. 前記転写パターンが、バースト部を含むサーボパターンであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子ビーム描画方法。   The electron beam drawing method according to claim 1, wherein the transfer pattern is a servo pattern including a burst portion.
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