JP2006119484A

JP2006119484A - 電子ビーム描画装置

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Publication number: JP2006119484A
Application number: JP2004309044A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Ozawa; 靖之小沢
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】原盤の径方向にピットを整列させることができ、かつ原盤の表面全体にわたって同一幅のピットを形成することができる電子ビーム描画装置を提供する。
【解決手段】原盤が載る回転ステージ回転用のモータ制御手段、回転ステージを径方向に移動させるための回転ステージ移動手段、電子ビーム照射源、電子ビームを遮断するためのブランキング手段ならびにブランキング制御手段を備えた電子ビーム描画装置であって、ブランキング制御手段の動作周波数となるライトクロック信号を生成するライトクロック信号生成手段と、モータ制御手段の動作周波数となるモータクロック信号をライトクロック信号に基づいて生成するモータクロック信号生成手段と、原盤上において相対的に生じる電子ビームの照射点の線速度が一定となるように、ライトクロック信号生成手段にライトクロック信号の周波数を更新させるライトクロック周波数更新手段、とを備えて構成される。
【選択図】図２

Description

本願発明は、たとえば磁気ディスクや光ディスクの原盤を作製する際に用いられる電子ビーム描画装置に関する。

磁気ディスクや光ディスクの原盤にピットを形成するための従来の電子ビーム描画装置としては、たとえば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に開示された電子ビーム描画装置は、スピンドルモータによって回転ステージと共に原盤を回転させるとともに、この原盤に対して電子ビームを一定の強さで照射しながら回転ステージを径方向に移動させ、さらには電子ビームを所定のタイミングで遮断するように構成されている。このような構成によれば、原盤上には、電子ビームの照射点によってスパイラル状あるいは同心円状のピットパターンが形成される。

上記従来の電子ビーム描画装置には、図１０に一例として示すような制御システムが採用されている。同図に示されているように、スピンドルモータ３の回転速度を制御するモータ制御回路２００は、モータクロック信号生成回路２４０からの出力信号（モータクロック信号Ｆｍ）に同期して動作するＰＬＬ回路からなり、モータ制御回路２００は、スピンドルモータ３の回転速度をエンコーダ信号Ｆｅに基づいて帰還制御している。一方、電子ビーム照射源１１と原盤Ｂとの間には、電子ビームを遮断するためのブランキング電極１３が設けられている。このブランキング電極１３による電子ビームの遮断は、ブランキング制御回路２２０によりオンオフ制御されるようになっており、ブランキング制御回路２２０は、ライトクロック信号生成回路２３０からの出力信号（ライトクロック信号Ｆｗ）に同期して動作するように構成されている。ライトクロック信号生成回路２３０は、上記エンコーダ信号Ｆｅに同期してライトクロック信号Ｆｗを生成するＰＬＬ回路により構成されている。つまり、モータ制御回路２００とブランキング制御回路２２０とは、共にエンコーダ信号Ｆｅに同期することから、スピンドルモータ３の回転速度が一定の場合には、周期的に電子ビームの遮断をオンオフする周方向の位置が変わることなく、回転ステージと共に原盤Ｂが径方向に移動しても、概ね周方向の同一位置にピットが形成されるようになっている。これにより、たとえば磁気ディスク用の原盤Ｂでは、同心円状のトラックをなすようにピットが形成され、互いに隣接するトラック上のピットは、概ね原盤Ｂの径方向に整列している。

特開２００１−３４４８３３号公報

しかしながら、上記従来の電子ビーム描画装置では、スピンドルモータの回転速度を一定とした上で、たとえば原盤上における電子ビームの照射点を内周側から外周側へと径方向に沿って相対的に移動させた場合、回転中の原盤の周方向に沿って相対的に生じる照射点の線速度が徐々に大きくなる。これでは、電子ビームの照射点によって原盤に付与される単位面積当たりのエネルギが、内周側から外周側へといくにつれて次第に小さくなってしまう。しかも、電子ビームの強さを変化させることが困難で電子ビームを一定の強さで照射することしかできないことから、原盤の内周側と外周側とで照射点により形成されるピットの幅が異なってしまう難点があった。

本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、原盤の径方向にピットを整列させることができ、かつ、同一幅のピットを原盤の表面全体にわたって形成することができる電子ビーム描画装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

本願発明によって提供される電子ビーム描画装置は、記録媒体の原盤が載る回転ステージと、この回転ステージを回転させるためのモータと、このモータの回転速度を制御するモータ制御手段と、上記回転ステージを径方向に移動させるための回転ステージ移動手段と、上記回転ステージの上方から上記原盤に向けて電子ビームを一定の強さで照射する電子ビーム照射源と、この電子ビーム照射源から上記原盤に向けて照射された電子ビームを遮断するためのブランキング手段と、このブランキング手段による電子ビームの遮断をオンオフ制御するブランキング制御手段とを備えた電子ビーム描画装置であって、上記ブランキング制御手段の動作周波数となるライトクロック信号をリファレンスクロック信号に基づいて生成するライトクロック信号生成手段と、上記モータ制御手段の動作周波数となるモータクロック信号を上記ライトクロック信号に基づいて生成するモータクロック信号生成手段と、上記回転ステージ移動手段によって上記回転ステージと共に上記原盤が回転しながら径方向に移動させられる間、この原盤上において相対的に生じる上記電子ビームの照射点の線速度が一定となるように、上記ライトクロック信号生成手段に上記ライトクロック信号の周波数を更新させるライトクロック周波数更新手段と、を備えていることを特徴としている。

このような構成によれば、回転ステージが回転しながら径方向に移動する際、この回転ステージと共に回転する原盤に対して電子ビームが一定の強さで照射される。このとき、電子ビームの照射点は、たとえば原盤の内周側から外周側へと径方向に沿って相対的に移動する。電子ビームの照射点が原盤の内周側から外周側へと移動する間には、たとえば照射点が１周回る毎にライトクロック信号の周波数が低下するように更新させられる。このようなライトクロック信号に対してモータクロック信号が同期するため、モータクロック信号の周波数もまた低下する。これにより、モータクロック信号の周波数低下に応じてモータの回転速度が徐々に小さくなり、その結果、原盤の周方向に沿って相対的に生じる照射点の線速度は、原盤の内周側から外周側へと移動する間にあっても一定となる。したがって、本願発明によれば、電子ビームの照射点が原盤の径方向に移動することによっても、この照射点の線速度が一定とされることで照射点から原盤に付与される単位面積当たりのエネルギが一定に保たれることから、原盤の表面全体にわたって同一幅のピットを形成することができる。また、ライトクロック信号とモータクロック信号とが同期することにより、モータの回転速度が変化するのに応じて電子ビームの遮断をオンオフする周期も変化するため、モータの回転速度が変化しても周期的に電子ビームの遮断をオンオフする周方向の位置が変わることはない。そのため、原盤上における周方向の同一位置にピットを形成することができ、原盤の径方向にピットを整列させることができる。ただし、ピットが整列するためには、たとえばモータクロック信号とモータのエンコーダ信号とがモータ制御回路内のＰＬＬ回路によってロックされている必要がある。モータには機械的な慣性があるため、モータクロック信号を急激に変化させるとエンコーダ信号が追従出来なくなり、整列が乱れてしまう。従って、モータクロック信号を極めて微小に変化させる必要があり、当該モータクロック信号を作り出す生成回路には高い分解能が必要である。

好ましい実施の形態としては、上記ライトクロック周波数更新手段は、上記ライトクロック信号生成手段から出力された上記ライトクロック信号のパルス数をカウントし、このパルス数が所定数になるごとに上記ライトクロック信号の周波数を予め設定された周波数に更新させる。

このような構成によれば、ライトクロック信号のパルス数に基づいて当該ライトクロック信号の周波数を更新するタイミングを計ることができる。

他の好ましい実施の形態としては、上記ライトクロック周波数更新手段は、上記モータクロック信号生成手段から出力された上記モータクロック信号のパルス数をカウントし、このパルス数が所定数になるごとに上記ライトクロック信号の周波数を予め設定された周波数に更新させる。

このような構成によれば、モータクロック信号のパルス数に基づいてライトクロック信号の周波数を更新するタイミングを計ることができる。

他の好ましい実施の形態としては、上記ライトクロック信号生成手段は、ダイレクトデジタルシンセサイザにより構成されており、上記パルス数に関する所定数は、上記回転ステージおよび原盤の１回転分に相当するものとして設定されている。

このような構成によれば、ライトクロック信号の周波数がモータクロック信号の周波数より一般的には高いものの、そのようなライトクロック信号の周波数をダイレクトデジタルシンセサイザによってきめ細かく変化させることができる。また、電子ビームの照射点が１周回る毎にライトクロック信号に同期してモータクロック信号の周波数が更新され、すなわち原盤が１回転する毎にその回転速度が変化させられることから、照射点が径方向に移動する間、この照射点の線速度が一定となるように制御することができる。

他の好ましい実施の形態としては、上記モータクロック信号のパルス数をカウントして当該モータクロック信号の周波数を更新させるモータクロック周波数更新手段をさらに有する。

このような構成によれば、モータクロック信号のパルス数に基づいて当該モータクロック信号の周波数を更新するタイミングを計ることができる。

本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。図１および図２は、本願発明に係る電子ビーム描画装置の第１実施形態を示している。

図１に示されているように、本実施形態の電子ビーム描画装置Ａは、真空チャンバ１内に駆動系および電子光学系の各構成要素を設けて構成されている。駆動系は、記録媒体の原盤Ｂが載る回転ステージ２、回転ステージ２を回転させるためのスピンドルモータ３、これら回転ステージ２およびスピンドルモータ３を支持する直動ステージ４、直動ステージ４を径方向に移動させるための直動用モータ５およびボールネジ６（回転ステージ移動手段）、ならびに直動ステージ４の移動位置をレーザ光によって検出するレーザ測長器７を有して構成されている。電子光学系は、回転ステージ２の上方から原盤Ｂに向けて電子ビームを一定の強さで照射する電子銃（電子ビーム照射源）１１、この電子銃１１と原盤Ｂとの間に配置された複数の電磁レンズ１２Ａ〜１２Ｃ、電子銃１１から原盤Ｂに向けて照射された電子ビームを遮断するためのブランキング電極１３、電子ビームを絞る絞り板１４、電子ビームを偏向するための偏向器１５、ならびに原盤Ｂの高さを測定して電子ビームのフォーカスを合わせるために、ビーム照射点に光を照射する照射装置1６とビーム照射点からの反射光を受光する受光装置１７とから構成される高さ検出器を有して構成されている。このような駆動系および電子光学系は、従来における既知のものと同様の構成からなるため、その詳細な説明を省略する。本実施形態における原盤Ｂは、磁気ディスクの作製に用いられるものであり、電子ビーム描画装置Ａは、原盤Ｂの表面全体に同心円状のピットパターンを形成するためのものである。

図２に示されているように、電子ビーム描画装置Ａの電気系は、スピンドルモータ３の回転速度を制御するモータ制御回路２０、レーザ測長器７からの信号に基づいて直動用モータ５を制御する直線移動制御回路２１、ブランキング電極１３による電子ビームの遮断をオンオフ制御するブランキング制御回路２２、ブランキング制御回路２２の動作周波数となるライトクロック信号Ｆｗをリファレンスクロック信号Ｆｒに基づいて生成するライトクロック信号生成回路２３、モータ制御回路２０の動作周波数となるモータクロック信号Ｆｍを上記ライトクロック信号Ｆｗに基づいて生成するモータクロック信号生成回路２４、およびライトクロック信号生成回路２３にライトクロック信号Ｆｗの周波数を更新させるライトクロック周波数更新回路２５を有して構成されている。図１では省略しているが、スピンドルモータ３の回転軸には、放射状のスリットを有する回転板３０が固定されており、この回転板３０の外周付近には、フォトディテクタ３１が設けられている。これら回転板３０およびフォトディテクタ３１は、スピンドルモータ３の回転角に応じたエンコーダ信号Ｆｅを出力するエンコーダとして構成されている。

モータ制御回路２０は、いわゆるＰＬＬ回路からなり、モータクロック信号Ｆｍの位相とエンコーダ信号Ｆｅの位相とが一致するようにスピンドルモータ３の回転速度を帰還制御する。これにより、モータクロック信号Ｆｍの周波数が上昇するとスピンドルモータ３の回転速度が上がり、逆にモータクロック信号Ｆｍの周波数が低下するとスピンドルモータ３の回転速度が下がる。

直線移動制御回路２１は、スピンドルモータ３が１回転当たりの直動用モータ５の回転角度が一定となるように制御するもので、この直線移動制御回路２１は、上記ライトクロック信号Ｆｗを分周するなどしてモータクロック信号Ｆｍとは別に生成された基準クロック信号（図示略）とレーザ測長器７から出力された信号とに基づいて直動用モータ５を制御するように構成されている。これにより、直動ステージ４は、原盤Ｂの径方向に所定の速度で移動し、上記ライトクロック信号Ｆｗに同期する基準クロック信号の周波数が上昇すると直動ステージ４の移動速度が速くなる一方、逆に基準クロック信号の周波数が低下すると直動ステージ４の移動速度が遅くなる。

ブランキング制御回路２２は、ライトクロック信号Ｆｗに同期して所定のタイミングでブランキング電極１３の通電状態をオンオフする。これにより、原盤Ｂが回転している間、電子銃１１から照射された電子ビームがブランキング電極１３によって断続的に遮断され、遮断されていない瞬間に電子ビームの照射点が原盤Ｂ上に出現することでピットが形成される。一例として、回転中の原盤Ｂに対して相対的に生じる電子ビームの照射点の線速度が１ｍ／ｓであり、かつ１００ｎｍの間隔おきにピットを形成する場合には、ライトクロック信号Ｆｗの周波数が最低でも１０ＭＨｚ程度は必要となる。本実施形態では、数ＭＨｚから数十ＭＨｚのライトクロック信号Ｆｗを容易に生成することができる。

ライトクロック信号生成回路２３は、いわゆるダイレクトデジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）からなる。このライトクロック信号生成回路２３は、図外の高周波出力回路から供給されるリファレンスクロック信号Ｆｒとライトクロック周波数更新回路２５から与えられるデジタルデータＤとを合成し、これによって出力すべきライトクロック信号Ｆｗの周波数をきめ細かく変化させることができる。前述したように、全面にわたって整列したピットを構成するには、周波数をきめ細かく変化させることが重要である。一例として、本実施形態のライトクロック信号生成回路２３は、リファレンスクロック信号Ｆｒの周波数が１００ＭＨｚ、デジタルデータＤが３２ビットからなる場合、ΔＦｗ＝Ｆｒ×１／２³²となることから、略０．０２３Ｈｚの周波数分解能（１ビット当たりの周波数変化量）をもつ。

モータクロック信号生成回路２４は、分周回路からなり、ライトクロック信号Ｆｗを分周することでこのライトクロック信号Ｆｗに同期したモータクロック信号Ｆｍを出力する。本実施形態においては、スピンドルモータ３の回転速度を１回転毎に変化させるようになっており、モータクロック信号生成回路２４は、ライトクロック信号Ｆｗの周波数が変化するのに応じてモータクロック信号Ｆｍの周波数をたとえば１００ＫＨｚ以下で変化させる。このようなモータクロック信号Ｆｍの最高／最低周波数の比については、２倍強程度となっている。

ライトクロック周波数更新回路２５は、マイクロコンピュータからなる。このライトクロック周波数更新回路２５は、レーザ測長器７からの信号に基づいて原盤Ｂが径方向に所定間隔移動する毎にデジタルデータＤをライトクロック信号生成回路２３に順次出力する。デジタルデータＤは、順次異なるものとして予めレジスタなどに設定されている。これにより、原盤Ｂ上における電子ビームの照射点が１周して１トラック移動する毎に異なるデジタルデータＤがライトクロック信号生成回路２３に出力され、原盤Ｂが１回転するごとにライトクロック信号Ｆｗの周波数が極めてわずかに変化させられる。このようなライトクロック信号Ｆｗの周波数変化に応じてモータクロック信号Ｆｍの周波数も変化することから、ライトクロック信号Ｆｗとモータクロック信号Ｆｍとの周波数比が一定に保たれつつもスピンドルモータ３の回転速度が１回転するごとに変化する。本実施形態では、一例として電子ビームの照射点が原盤Ｂの径方向に沿って最内周のトラックから最外周のトラックへと相対的に移動し、その移動の間、スピンドルモータ３の回転速度が１回転するごとに少しずつ所定の変化率で低下するように変化する。もちろん、これとは逆に電子ビームの照射点が最外周のトラックから最内周のトラックへと移動する場合には、スピンドルモータ３の回転速度が１回転するごとに少しずつ所定の変化率で上昇するように変化する。これにより、電子ビームの照射点が原盤Ｂの径方向に移動しても、原盤Ｂの周方向に沿って相対的に生じる照射点の線速度は、常に一定となっている。

次に、電子ビーム描画装置Ａの動作について説明する。

たとえば、電子ビームの照射点を原盤Ｂの径方向に沿って最内周のトラックＴ₁から最外周のトラックＴ_nへと相対的に移動させる場合、図３に示されているように、ライトクロック信号Ｆｗは、トラックが変わる毎にその周波数が漸次低下するようにライトクロック信号生成回路２３によって変化させられる。

また、モータクロック信号生成回路２４がライトクロック信号Ｆｗを分周してモータクロック信号Ｆｍを生成することから、図３に示されているように、モータクロック信号Ｆｍは、ライトクロック信号Ｆｗの周波数に対して一定の周波数比を保ちつつも、トラックが変わる毎にその周波数が漸次低下するように変化させられる。

図３に示されているように、ライトクロック信号Ｆｗの周波数およびモータクロック信号Ｆｍの周波数は、それぞれ凡そ１／２まで低減するようになっている。また、ライトクロック信号Ｆｗとモータクロック信号Ｆｍとの周波数の比については、常に一定となるようになっている。これらの周波数やその比は、便宜上一例として示したものにすぎず、もちろん仕様に応じて適切な値を取りうる。

以上のようにして電子ビームの照射点が原盤Ｂ上において内周側のトラックから外周側のトラックへと順次移動する間、ライトクロック信号Ｆｗおよびモータクロック信号Ｆｍは、一定の周波数比を保ちながら漸減するように変化させられる。このとき、電子銃１１は、回転する原盤Ｂに向けて一定の強さで電子ビームを照射しているが、上記したように周波数が漸減するモータクロック信号Ｆｍに基づいてスピンドルモータ３の回転速度が順次低下するように制御されることから、電子ビームの照射点が原盤Ｂ上において内周側から外周側へと移動する間にあっても、原盤Ｂの周方向に沿って相対的に生じる照射点の線速度は常に一定となる。これにより、電子ビームの照射点から原盤Ｂに付与される単位面積当たりのエネルギについては、どのトラック上においても一定になる。

また、ライトクロック信号Ｆｗの周波数とモータクロック信号Ｆｍの周波数とは、常に一定の比に保たれることから、スピンドルモータ３の回転速度が低下するのに応じて電子ビームの遮断をオンオフする周期が長くなる。つまり、スピンドルモータ３の回転速度が漸減することによっても、原盤Ｂ上の各トラックに沿って出現する電子ビームの照射点の周方向位置については、全てのトラックで一致している。

したがって、図４に示されているように、原盤Ｂの表面全体に形成されるピットパターンとしては、各トラックＴ上のピットＰが径方向に沿って整然と整列した格好となり、しかも、全てのトラックＴにわたって同一幅のピットＰが形成される。このような原盤Ｂは、磁気ディスク用として適したピットパターンをもつものである。

図５は、本願発明に係る電子ビーム描画装置の第２実施形態を示している。なお、第１実施形態と同一あるいは類似の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態では、ライトクロック周波数更新回路２５の構成が先述した第１実施形態のものとは異なる。本実施形態のライトクロック周波数更新回路２５は、ライトクロック信号生成回路２３から出力されたライトクロック信号Ｆｗのパルス数をカウントするパルスカウンタ３０、このパルスカウンタ３０によってカウントされたパルス数とパルス数設定レジスタ３１にセットされた所定の設定パルス数とを比較する比較回路３２、ライトクロック信号生成回路２３に付与すべきデジタルデータＤとしての周波数データをセットするための周波数データ設定レジスタ３３、および各設定レジスタ３１，３３における設定パルス数および周波数データを可変量として所定のタイミングでセットする制御プロセッサ３４を有して構成されている。

上記パルス数設定レジスタ３１および周波数データ設定レジスタ３３には、スピンドルモータ３の１回転分に相当する設定パルス数および周波数データがセットされる。パルス数設定レジスタ３１における設定パルス数は、パルスカウンタ３０および比較回路３２が１回転分のパルス数を検出する毎に制御プロセッサ３４によって順次書き換えられる。周波数データ設定レジスタ３３における周波数データは、パルスカウンタ３０および比較回路３２が１回転分のパルス数を検出する毎にライトクロック信号生成回路２３に出力され、出力後に制御プロセッサ３４によって次順の周波数データに書き換えられる。

このような構成によれば、たとえば電子ビームの照射点を原盤Ｂの径方向に沿って最内周のトラックＴ₁から最外周のトラックＴ_nへと相対的に移動させる場合、上記照射点が原盤Ｂ上において１周する毎に正確にライトクロック信号Ｆｗの周波数が漸減するように切り換えられ、それに応じてモータクロック信号Ｆｍの周波数についても、１周毎の正確なタイミングで漸減するように切り換えられる。その結果、スピンドルモータ３の回転速度が漸減することによっても、原盤Ｂ上の各トラックに沿って出現する電子ビームの照射点の周方向位置については、全てのトラックで正確に一致することとなり、原盤Ｂの表面全体に形成されるピットパターンとしては、図４に示されているように各トラックＴ上のピットＰが径方向に沿ってより整然と正確に整列した格好となる。

図６は、本願発明に係る電子ビーム描画装置の第３実施形態を示している。なお、第１および第２実施形態と同一あるいは類似の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態では、ライトクロック周波数更新回路２５が先述した第２実施形態のものと同一の構成からなるが、このライトクロック周波数更新回路２５におけるパルスカウンタ３０は、モータクロック信号生成回路２４から出力されたモータクロック信号Ｆｍのパルス数をカウントするように構成されている。

このような構成によれば、たとえば電子ビームの照射点を原盤Ｂの径方向に沿って最内周のトラックＴ₁から最外周のトラックＴ_nへと相対的に移動させる場合、上記照射点が原盤Ｂ上において１周することがモータクロック信号Ｆｍのパルス数に基づいて正確に検出され、それに応じて正確にライトクロック信号Ｆｗの周波数が漸減するように切り換えられる。そのため、本実施形態によるものでも、第２実施形態と同様に原盤Ｂの表面全体に形成されるピットパターンとしては、各トラックＴ上のピットＰが径方向に沿ってより整然と正確に整列した格好となる。

図７は、本願発明に係る電子ビーム描画装置の第４実施形態を示している。なお、第１ないし第３実施形態と同一あるいは類似の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態では、モータクロック信号生成回路２４がリファレンスクロック信号Ｆｒを入力とするダイレクトデジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）によって構成されており、このモータクロック信号生成回路２４は、ライトクロック信号生成回路２３とは独立したものとして設けられている。また、ライトクロック周波数更新回路２５とは別にモータクロック信号生成回路２４にモータクロック信号Ｆｍの周波数を更新させるモータクロック周波数更新回路２４Ａが設けられている。このモータクロック周波数更新回路２４Ａは、パルスカウンタ４０、パルス数設定レジスタ４１、比較回路４２、周波数データ設定レジスタ４３、および制御プロセッサ４４をもち、モータクロック信号Ｆｍに関する処理以外はライトクロック周波数更新回路２５と同様の処理を行う。

このような構成によれば、たとえば電子ビームの照射点を原盤Ｂの径方向に沿って最内周のトラックＴ₁から最外周のトラックＴ_nへと相対的に移動させる場合、上記照射点が原盤Ｂ上において１周する毎に正確にライトクロック信号Ｆｗの周波数が漸減するように、ライトクロック信号生成回路２３およびライトクロック周波数更新回路２５によってライトクロック信号Ｆｗの周波数が切り換えられる。このライトクロック信号Ｆｗの周波数が切り換えられるのと同時に、モータクロック信号Ｆｍは、その周波数が漸減するようにモータクロック信号生成回路２４およびモータクロック周波数更新回路２４Ａによって切り換えられる。このとき、ライトクロック信号Ｆｗの周波数とモータクロック信号Ｆｍの周波数との比がわずかにずれるように、ライトクロック周波数更新回路２５およびモータクロック周波数更新回路２４Ａからライトクロック信号生成回路２３およびモータクロック信号生成回路２４に対して所定の周波数データが出力される。これにより、図８に示されているように、原盤Ｂの表面全体に形成されるピットパターンとしては、各トラックＴ上のピットＰがハードディスク装置のスイングアーム先端が磁気ディスク上を動く軌跡と一致するように、概ね径方向に沿いつつも若干円弧状に整列した格好となり、しかも、全てのトラックＴにわたって同一幅のピットＰが形成される。このような原盤Ｂは、磁気ディスク用としてより適したピットパターンをもつものとなる。また、放射状のパターンを形成する場合には、電子ビームの照射点が原盤Ｂの中心を通る線上からずれると放射状にならない。原盤Ｂの中心を通るように機械的に調整することは困難であるが、図７の如き回路構成を有していれば、正しい放射状パターンとなるように容易に補正することができる。

図９は、本願発明に係る電子ビーム描画装置の第５実施形態を示している。なお、第１ないし第４実施形態と同一あるいは類似の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態では、ライトクロック信号生成回路２３、モータクロック信号生成回路２４、ライトクロック周波数更新回路２５、およびモータクロック周波数更新回路２４Ａが先述した第４実施形態のものと同一の構成からなるが、これらのうちモータクロック信号生成回路２４については、リファレンスクロック信号Ｆｒに代えてライトクロック信号Ｆｗを入力信号とするように構成されている。

このような構成によっても、たとえば電子ビームの照射点を原盤Ｂの径方向に沿って最内周のトラックＴ₁から最外周のトラックＴ_nへと相対的に移動させる場合、上記照射点が原盤Ｂ上において１周する毎に正確にライトクロック信号Ｆｗの周波数が漸減するように、ライトクロック信号生成回路２３およびライトクロック周波数更新回路２５によってライトクロック信号Ｆｗの周波数が切り換えられ、それと同時に、モータクロック信号Ｆｍの周波数が漸減するようにモータクロック信号生成回路２４およびモータクロック周波数更新回路２４Ａによって切り換えられる。そのため、本実施形態の構成によっても、図８に示されるようなピットパターンをもつ原盤Ｂを得ることができる。

なお、本願発明は、上記の各実施形態に限定されるものではない。

通常、磁気ディスク用のピットパターンは、同心円状のものが多く、図４、図８もそのように描かれているが、電子ビームの偏向器(図１の符号１５)を使用すると直動ステージを連続移動させながら同心円状に描くことも可能であり、ピットパターンをスパイラル状に描くか同心円状に描くかについては、本願発明の本質に関わる問題ではない。

（付記１）
記録媒体の原盤が載る回転ステージと、この回転ステージを回転させるためのモータと、このモータの回転速度を制御するモータ制御手段と、上記回転ステージを径方向に移動させるための回転ステージ移動手段と、上記回転ステージの上方から上記原盤に向けて電子ビームを一定の強さで照射する電子ビーム照射源と、この電子ビーム照射源から上記原盤に向けて照射された電子ビームを遮断するためのブランキング手段と、このブランキング手段による電子ビームの遮断をオンオフ制御するブランキング制御手段とを備えた電子ビーム描画装置であって、
上記ブランキング制御手段の動作周波数となるライトクロック信号をリファレンスクロック信号に基づいて生成するライトクロック信号生成手段と、
上記モータ制御手段の動作周波数となるモータクロック信号を上記ライトクロック信号に基づいて生成するモータクロック信号生成手段と、
上記回転ステージ移動手段によって上記回転ステージと共に上記原盤が回転しながら径方向に移動させられる間、この原盤上において相対的に生じる上記電子ビームの照射点の線速度が一定となるように、上記ライトクロック信号生成手段に上記ライトクロック信号の周波数を更新させるライトクロック周波数更新手段と、
を備えていることを特徴とする、電子ビーム描画装置。

（付記２）
上記ライトクロック周波数更新手段は、上記ライトクロック信号生成手段から出力された上記ライトクロック信号のパルス数をカウントし、このパルス数が所定数になるごとに上記ライトクロック信号の周波数を予め設定された周波数に更新させる、付記１に記載の電子ビーム描画装置。

（付記３）
上記ライトクロック周波数更新手段は、上記モータクロック信号生成手段から出力された上記モータクロック信号のパルス数をカウントし、このパルス数が所定数になるごとに上記ライトクロック信号の周波数を予め設定された周波数に更新させる、付記１に記載の電子ビーム描画装置。

（付記４）
上記ライトクロック信号生成手段は、ダイレクトデジタルシンセサイザにより構成されており、上記パルス数に関する所定数は、上記回転ステージおよび原盤の１回転分に相当するものとして設定されている、付記２または３に記載の電子ビーム描画装置。

（付記５）
上記モータクロック信号のパルス数をカウントして当該モータクロック信号の周波数を更新させるモータクロック周波数更新手段をさらに有する、付記１ないし４のいずれかに記載の電子ビーム描画装置。

（付記６）
上記モータクロック信号生成手段は、分周回路により構成されている、付記１ないし５のいずれかに記載の電子ビーム描画装置。

（付記７）
記録媒体の原盤が載る回転ステージと、この回転ステージを回転させるためのモータと、このモータの回転速度を制御するモータ制御手段と、上記回転ステージを径方向に移動させるための回転ステージ移動手段と、上記回転ステージの上方から上記原盤に向けて電子ビームを一定の強さで照射する電子ビーム照射源と、この電子ビーム照射源から上記原盤に向けて照射された電子ビームを遮断するためのブランキング手段と、このブランキング手段による電子ビームの遮断をオンオフ制御するブランキング制御手段とを備えた電子ビーム描画装置であって、
上記ブランキング制御手段の動作周波数となるライトクロック信号をリファレンスクロック信号に基づいて生成するライトクロック信号生成手段と、
上記モータ制御手段の動作周波数となるモータクロック信号を上記リファレンスクロック信号に基づいて生成するモータクロック信号生成手段と、
上記回転ステージ移動手段によって上記回転ステージと共に上記原盤が回転しながら径方向に移動させられる間、この原盤上において相対的に生じる上記電子ビームの照射点の線速度が一定となるように、上記ライトクロック信号生成手段に上記ライトクロック信号の周波数を更新させるライトクロック周波数更新手段と、
上記モータクロック信号生成手段に上記モータクロック信号の周波数を上記ライトクロック信号の周波数更新と同時に更新させるモータクロック周波数更新手段と、
を備えていることを特徴とする、電子ビーム描画装置。

（付記８）
上記ライトクロック周波数更新手段は、上記ライトクロック信号生成手段から出力された上記ライトクロック信号のパルス数をカウントし、このパルス数が所定数になるごとに上記ライトクロック信号の周波数を予め設定された周波数に更新させる一方、上記モータクロック周波数更新手段は、上記モータクロック信号生成手段から出力された上記モータクロック信号のパルス数をカウントし、このパルス数が所定数になるごとに上記モータクロック信号の周波数を予め設定された周波数に更新させる、付記７に記載の電子ビーム描画装置。

（付記９）
上記ライトクロック周波数更新手段は、周波数変化が一定の割合となるように上記ライトクロック信号の周波数を更新させ、上記モータクロック周波数更新手段も、周波数変化が一定の割合となるように上記モータクロック信号の周波数を更新させる一方、これらライトクロック信号の周波数とモータクロック信号の周波数との比は、所定の微差が生じるように設定されている、付記８に記載の電子ビーム描画装置。

（付記１０）
上記ライトクロック信号生成手段およびモータクロック信号生成手段は、互いに独立したダイレクトデジタルシンセサイザにより構成されている、付記８または９に記載の電子ビーム描画装置。

本願発明に係る電子ビーム描画装置の第１実施形態を示す概略構造図である。図１に示す電子ビーム描画装置の電気的構成を示すブロック図である。図１に示す電子ビーム描画装置の動作を説明するためのタイムチャートである。図１に示す電子ビーム描画装置によって作製された原盤を示す平面図である。本願発明に係る電子ビーム描画装置の第２実施形態を示すブロック図である。本願発明に係る電子ビーム描画装置の第３実施形態を示すブロック図である。本願発明に係る電子ビーム描画装置の第４実施形態を示すブロック図である。図７に示す電子ビーム描画装置によって作製された原盤を示す平面図である。本願発明に係る電子ビーム描画装置の第５実施形態を示すブロック図である。従来の電子ビーム描画装置の一例を示すブロック図である。

符号の説明

Ａ電子ビーム描画装置
Ｂ原盤
Ｆｒリファレンスクロック信号
Ｆｗライトクロック信号
Ｆｍモータクロック信号
Ｆｅモータエンコーダ信号
２回転ステージ
３スピンドルモータ
５直動用モータ（回転ステージ移動手段）
６ボールネジ（回転ステージ移動手段）
１１電子銃（電子ビーム照射源）
１３ブランキング電極（ブランキング手段）
２０モータ制御回路（モータ制御手段）
２２ブランキング制御回路（ブランキング制御手段）
２３ライトクロック信号生成回路（ライトクロック信号生成手段）
２４モータクロック信号生成回路（モータクロック信号生成手段）
２４Ａモータクロック周波数更新回路（モータクロック周波数更新手段）
２５ライトクロック周波数更新回路（ライトクロック周波数更新手段）

Claims

記録媒体の原盤が載る回転ステージと、この回転ステージを回転させるためのモータと、このモータの回転速度を制御するモータ制御手段と、上記回転ステージを径方向に移動させるための回転ステージ移動手段と、上記回転ステージの上方から上記原盤に向けて電子ビームを一定の強さで照射する電子ビーム照射源と、この電子ビーム照射源から上記原盤に向けて照射された電子ビームを遮断するためのブランキング手段と、このブランキング手段による電子ビームの遮断をオンオフ制御するブランキング制御手段とを備えた電子ビーム描画装置であって、
上記ブランキング制御手段の動作周波数となるライトクロック信号をリファレンスクロック信号に基づいて生成するライトクロック信号生成手段と、
上記モータ制御手段の動作周波数となるモータクロック信号を上記ライトクロック信号に基づいて生成するモータクロック信号生成手段と、
上記回転ステージ移動手段によって上記回転ステージと共に上記原盤が回転しながら径方向に移動させられる間、この原盤上において相対的に生じる上記電子ビームの照射点の線速度が一定となるように、上記ライトクロック信号生成手段に上記ライトクロック信号の周波数を更新させるライトクロック周波数更新手段と、
を備えていることを特徴とする、電子ビーム描画装置。
上記ライトクロック周波数更新手段は、上記ライトクロック信号生成手段から出力された上記ライトクロック信号のパルス数をカウントし、このパルス数が所定数になるごとに上記ライトクロック信号の周波数を予め設定された周波数に更新させる、請求項１に記載の電子ビーム描画装置。
上記ライトクロック周波数更新手段は、上記モータクロック信号生成手段から出力された上記モータクロック信号のパルス数をカウントし、このパルス数が所定数になるごとに上記ライトクロック信号の周波数を予め設定された周波数に更新させる、請求項１に記載の電子ビーム描画装置。
上記ライトクロック信号生成手段は、ダイレクトデジタルシンセサイザにより構成されており、上記パルス数に関する所定数は、上記回転ステージおよび原盤の１回転分に相当するものとして設定されている、請求項２または３に記載の電子ビーム描画装置。
上記モータクロック信号のパルス数をカウントして当該モータクロック信号の周波数を更新させるモータクロック周波数更新手段をさらに有する、請求項１ないし４のいずれかに記載の電子ビーム描画装置。