JP2008134482A - Electron beam drawing method, electron beam drawing device, and program to control electron beam drawing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子線描画方法、電子線描画装置および電子線描画装置を制御するためのプログラムに関する。 The present invention relates to an electron beam drawing method, an electron beam drawing apparatus, and a program for controlling the electron beam drawing apparatus.
近年、光情報記録媒体は、高記録密度化に伴い、微細な溝を形成することが望まれている。光情報記録媒体、例えば光ディスクの製造には、微細な溝が形成された樹脂基板を作るためのスタンパが必要であり、さらにこのスタンパを製造するためのスタンパ原版が必要とされる。スタンパおよびスタンパ原版には、樹脂基板に対応した微細かつ高精度な溝構造が要求される。 In recent years, optical information recording media have been desired to form fine grooves as the recording density increases. In order to manufacture an optical information recording medium, for example, an optical disc, a stamper for making a resin substrate having a fine groove formed is required, and a stamper master for manufacturing this stamper is required. The stamper and the stamper original plate are required to have a fine and highly accurate groove structure corresponding to the resin substrate.
このような溝を形成する方法として、従来、電子線による描画が用いられている。
例えば、特許文献1には、電子線の強度を基板の回転中心からの距離に応じて変化させる技術が開示されている。
また、特許文献2には、電子線をブランキングして露光量を調整する技術が開示されている。
Conventionally, drawing with an electron beam is used as a method for forming such a groove.
For example,
Further, Patent Document 2 discloses a technique for adjusting an exposure amount by blanking an electron beam.
ところで、特許文献1に記載されているように、電子線の強度を変化させることで、基板に一様な露光ができたり露光時間の短縮が可能であるが、電子線の強度を動的、すなわち装置を稼働させたまま変化させるのは容易ではない。
この点、特許文献2に記載されたようなブランキングによる露光量の調整を行えば、動的に電子線の強度を変えることができるが、十分に高速なブランキング周波数でブランキングさせなければ、断続的にしか露光できない。言い方を換えれば、ブランキングの周波数の限界に応じて露光速度も低く制限されてしまう。
また、より微細な溝をスタンパ原版に形成するため、より細い線での描画が求められている。
By the way, as described in
In this regard, if the exposure amount is adjusted by blanking as described in Patent Document 2, the intensity of the electron beam can be dynamically changed. However, unless blanking is performed at a sufficiently high blanking frequency. It can only be exposed intermittently. In other words, the exposure speed is limited to a low value in accordance with the limit of the blanking frequency.
Further, in order to form a finer groove on the stamper master, drawing with thinner lines is required.
本発明は、以上のような背景に鑑みてなされたものであり、電子線による微細な描画を可能にするため、より細く、高速で、動的に電子線の露光量を変化させることができる電子線描画方法および装置ならびに、電子線描画装置を制御するためのプログラムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the background as described above. In order to enable fine drawing with an electron beam, the exposure amount of the electron beam can be dynamically changed at a finer and higher speed. An object is to provide an electron beam drawing method and apparatus, and a program for controlling the electron beam drawing apparatus.
前記した課題を解決した本発明は、感光層が設けられた基板に電子線を描画方向に相対的に移動させながら露光を行う電子線描画方法であって、前記電子線を所定のブランキング周波数でブランキングさせながら前記基板に照射するとともに、前記電子線を前記描画方向に前後に振動させるように相対的に移動させ、かつ、この前後に振動させるような移動は、前記ブランキング周波数より高い周波数で行うことを特徴とする。 The present invention, which has solved the above-mentioned problems, is an electron beam drawing method for performing exposure while moving an electron beam relative to the drawing direction on a substrate provided with a photosensitive layer, wherein the electron beam has a predetermined blanking frequency. Irradiating the substrate while blanking at the same time, moving the electron beam relatively to vibrate back and forth in the drawing direction, and moving to vibrate back and forth is higher than the blanking frequency. It is performed by frequency.
このような露光方法によれば、ブランキングにより、電子線を発生させながら、電子線の強度を動的に調整することができる。しかも、ブランキング周波数よりも高い周波数で電子線の照射位置を基板の相対的移動方向、言い換えれば描画方向に前後に振動させるように移動させるので、電子線が露光線をなぞるように移動し、ブランキングにより露光線が断続的になることがない。したがって、単にブランキングだけをした場合よりも高速度で基板を相対移動させながら露光することができる。また、このような方法により、電子線自体の強度を一定にしたまま電子線の強度を弱くできるので、細い線で描画をすることができ、スタンパ原版などの製造において微細な溝を形成するのに貢献することができる。
なお、ここでの前後の移動とは、描画方向に行き来することを意味する。
According to such an exposure method, it is possible to dynamically adjust the intensity of the electron beam while generating the electron beam by blanking. Moreover, since the irradiation position of the electron beam is moved so as to vibrate back and forth in the relative movement direction of the substrate, in other words, the drawing direction at a frequency higher than the blanking frequency, the electron beam moves so as to trace the exposure line, Exposure lines do not become intermittent due to blanking. Therefore, exposure can be performed while relatively moving the substrate at a higher speed than when only blanking is performed. In addition, by such a method, the intensity of the electron beam itself can be reduced while keeping the intensity of the electron beam itself constant, so that it is possible to draw with a thin line and form a fine groove in the manufacture of a stamper master or the like. Can contribute.
Note that the back-and-forth movement here means moving back and forth in the drawing direction.
前記した方法において、前記前後に振動させるような移動は、前記電子線を、前記相対的な移動方向に振動させるように偏向させることで行うことができるし、前記基板を、前記電子線に対し移動させることで行うこともできる。 In the above-described method, the movement to vibrate back and forth can be performed by deflecting the electron beam to vibrate in the relative movement direction, and the substrate is moved with respect to the electron beam. It can also be done by moving it.
前記した方法においては、前記電子線に対する前記基板の相対速度をA(m/s)、前記ブランキング周波数をfb(1/s)、前記電子線の偏向周波数をfa(1/s)、前記電子線の前記相対移動方向への偏向の前記基板上で振幅をB(m)としたとき、
A/fb<B ・・・(1)
および
2fb<fa ・・・(2)
を満たすことが望ましい。
ここで、A/fbは、ブランキングの一周期の間に電子線発生装置に対し基板が相対的に移動する距離、または電子線が基板に対して相対的に移動する距離を意味する。したがって、式(1)を満たすことで、一周期の間に露光される範囲を十分にカバーする程度の幅で電子線の照射方向が偏向される。
また、式(2)は、偏向周波数faがブランキング周波数fbより一定程度大きいことを規定したものであり、ブランキングの一周期の間に、電子線で約2回以上なぞることで、露光線が一様となり、高精度な露光が可能となる。
In the above method, the relative velocity of the substrate with respect to the electron beam is A (m / s), the blanking frequency is fb (1 / s), the deflection frequency of the electron beam is fa (1 / s), When the amplitude of the deflection of the electron beam in the relative movement direction on the substrate is B (m),
A / fb <B (1)
And 2fb <fa (2)
It is desirable to satisfy.
Here, A / fb means the distance that the substrate moves relative to the electron beam generator during one blanking period, or the distance that the electron beam moves relative to the substrate. Therefore, by satisfying the expression (1), the irradiation direction of the electron beam is deflected with a width enough to cover the range exposed during one cycle.
Equation (2) defines that the deflection frequency fa is a certain degree higher than the blanking frequency fb, and the exposure line is traced about twice or more with an electron beam during one blanking period. Becomes uniform and high-precision exposure is possible.
また、本発明の課題を解決するため感光層が設けられた基板に電子線で露光を行う電子線描画装置であって、前記電子線を発生する電子線発生装置と、前記電子線に対し前記基板を相対的に移動させるため、前記電子線または前記基板を移動させる移動装置と、前記電子線のブランキングおよび前記基板に対する照射位置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記電子線を所定のブランキング周波数でブランキングさせながら照射するとともに、前記電子線を描画方向に前後に振動させるように相対的に移動させ、かつ、この前後に振動させるような移動は、前記ブランキング周波数より高い周波数で行うことを特徴とする。 Further, in order to solve the problems of the present invention, an electron beam lithography apparatus for exposing a substrate provided with a photosensitive layer with an electron beam, the electron beam generating apparatus for generating the electron beam, and the electron beam with respect to the electron beam In order to relatively move the substrate, the electron beam or a moving device that moves the substrate, and a control device that controls blanking of the electron beam and an irradiation position on the substrate, the control device includes the electron beam Irradiating while blanking a line at a predetermined blanking frequency, moving the electron beam relatively to vibrate back and forth in the drawing direction, and moving to vibrate back and forth is performed by the blanking. It is characterized by being performed at a frequency higher than the frequency.
このような装置によれば、前記した方法を実現して、微細かつ高精度な電子線による露光を高速で行うことができる。 According to such an apparatus, the above-described method can be realized, and exposure with a fine and highly accurate electron beam can be performed at high speed.
この電子線描画装置においては、前記移動装置として電子線の照射方向を偏向させる偏向器を含み、前記制御装置は、前記電子線を、前記相対的な移動方向に振動させるように偏向させることで前記前後に振動させるような移動を行うことができる。また、前記制御装置は、前記基板を、前記電子線に対し移動させることで前記前後に振動させるような移動を行うこともできる。 In this electron beam drawing apparatus, the moving device includes a deflector that deflects the irradiation direction of the electron beam, and the control device deflects the electron beam to vibrate in the relative moving direction. Movement that vibrates in the front-rear direction can be performed. In addition, the control device can also move the substrate so as to vibrate back and forth by moving the substrate relative to the electron beam.
そして、前記した電子線描画装置においては、前記電子線に対する前記基板の相対速度をA(m/s)、前記ブランキング周波数をfb(1/s)、前記電子線の偏向周波数をfa(1/s)、前記電子線の前記相対移動方向への偏向の前記基板上で振幅をB(m)としたとき、前記制御装置は、
a/fb<B
および
2fb<fa
を満たすように前記電子線のブランキングおよび照射方向を制御するのが望ましい。
In the electron beam lithography apparatus, the relative speed of the substrate with respect to the electron beam is A (m / s), the blanking frequency is fb (1 / s), and the deflection frequency of the electron beam is fa (1 / S), when the amplitude of the deflection of the electron beam in the relative movement direction on the substrate is B (m), the control device
a / fb <B
And 2fb <fa
It is desirable to control the blanking and irradiation direction of the electron beam so as to satisfy.
さらに、前記した電子線描画装置においては、前記移動装置は、前記基板を回転させる回転装置を含み、前記制御装置は、前記基板の回転中心からの距離が小さいほど、前記ブランキングの割合を大きくして露光量を小さくすることが望ましい。 Further, in the above-described electron beam drawing apparatus, the moving device includes a rotating device that rotates the substrate, and the control device increases the blanking ratio as the distance from the rotation center of the substrate decreases. Therefore, it is desirable to reduce the exposure amount.
このようにすることで、基板を等速度で回転させても、電子線による露光強度を、基板全体で一様にすることができる。 By doing in this way, even if a board | substrate is rotated at equal speed, the exposure intensity | strength by an electron beam can be made uniform on the whole board | substrate.
さらに本発明は、電子線を発生する電子線発生装置と、前記電子線の照射方向を偏向させる偏向器と、前記基板を支持し前記電子線に対し前記基板を相対移動させる移動装置と、前記電子線のブランキングおよび照射方向を制御する制御装置とを備えて感光層が設けられた基板に電子線で露光を行う電子線描画装置を制御するためのプログラムであって、前記制御装置を、所定のブランキング周波数でブランキングさせて前記電子線を照射するブランキング手段、前記ブランキング周波数より高い周波数で描画方向に前後に振動させるように前記電子線の照射方向を偏向させる偏向手段として機能させるプログラムとして構成することも可能である。 Furthermore, the present invention provides an electron beam generator that generates an electron beam, a deflector that deflects the irradiation direction of the electron beam, a moving device that supports the substrate and moves the substrate relative to the electron beam, A program for controlling an electron beam drawing apparatus that performs exposure with an electron beam on a substrate provided with a photosensitive layer, and a control device that controls the blanking and irradiation direction of the electron beam, Functions as blanking means for irradiating the electron beam with blanking at a predetermined blanking frequency, and deflecting means for deflecting the irradiation direction of the electron beam so as to vibrate back and forth in the drawing direction at a frequency higher than the blanking frequency. It is also possible to configure as a program to be executed.
本発明によれば、微細かつ高精度な電子線による露光を高速で行うことができ、電子線の強度を動的に変更することができる。 According to the present invention, exposure with a fine and highly accurate electron beam can be performed at high speed, and the intensity of the electron beam can be dynamically changed.
次に、本発明の実施形態に係る電子線描画装置について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る電子線描画装置の要部側面図(a)および平面図(b)である。 Next, an electron beam drawing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view (a) and a plan view (b) of an essential part of an electron beam lithography apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1(a)に示すように、電子線描画装置10は、基板1に電子線を照射する電子線照射装置20と、基板1を回転・移動させる移動装置の一例としての基板移動装置(回転装置)30と、電子線照射装置20および基板移動装置30の動作を制御する制御装置40とを備えて構成されている。
基板1は電子線レジスト液が塗布された円形の基板であり、基板移動装置30により図1(b)に示す矢印R方向に回転される。
基板移動装置30は、回転ステージユニット31と、この回転ステージユニット31を図1(b)のY方向、すなわち基板1の半径方向へ進退移動させる直線移動装置35とを備えている。
As shown in FIG. 1A, an electron
The
The
回転ステージユニット31は、円形のステージ32とスピンドルモータ33とからなる。ステージ32は、水平に設置された円板からなり、基板1がその中心をステージ32の回転中心34に合わせて載置される。
スピンドルモータ33は、ステージ32を鉛直軸周りに回転させるモータであり、そのモータ軸がステージ32の中心に固定されている。
The
The
直線移動装置35は、Y方向に延びるシャフト36と、シャフト36に沿ってシャフト36に支持されたネジ軸37と、ネジ軸37を正方向または逆方向に回転させるパルスモータ38とを備えてなる。ネジ軸37は、前記したスピンドルモータ33と係合してボールネジ機構を構成しており、パルスモータ38の回転によりスピンドルモータ33がY方向に移動可能となっている。
The linear moving
電子線照射装置20は、電子線EBを出射する電子線発生装置としての電子銃21と、電子線EBをY方向(基板1の半径方向)へ偏向させる移動装置の一例としての偏向器22とY方向に直交するX方向(円周方向)へ偏向させる偏向器23と、電子線EBを基板1上に集束させる電子光学系24とを備えている。これにより、電子銃21から出射された電子線EBは偏向器22,23および電子光学系24を経て、基板1上に照射される。
The electron
電子光学系24は、図2に示すように、電子線EBの基板1上への照射エネルギーを調整する調整用電子レンズ24aと、調整用電子レンズ24aを通過した電子線EBを絞るアパーチャ24bと、アパーチャ24bを通過した電子線EBの基板1上へのフォーカスおよび非点収差を補正する補正用電子レンズ24cとを備えている。調整用電子レンズ24aおよび補正用電子レンズ24cは、それぞれ電流が流れることにより磁場を発生する複数のコイルを備えており、このコイルに流れる電流が制御されることにより調整用電子レンズ24aおよび補正用電子レンズ24cのレンズの強度が制御される。
As shown in FIG. 2, the electron
偏向器22,23は、それぞれコイルが設置され、各コイルに電流を流すことにより磁界が発生して電子線EBをそれぞれY方向およびX方向に曲げることができる。なお、偏向器22,23は、電圧の付与により電界を発生させ、電子線EBを曲げるものであってもよい。
偏向器22,23は、電子線EBを断続的に照射、すなわちブランキングするための装置としても利用できる。偏向器22または偏向器23に、電子線EBを曲げるための磁界を強く発生すれば、電子線EBは、アパーチャ24bに遮断されて、基板1には到達しない。したがって、偏向器22,23に適度な強度の信号をパルス的に出力することにより、電子線EBをブランキングすることができる。
なお、ブランキングの遮断壁として電子光学系24のアパーチャ24bを利用するのではなく、別個に電子線EBの遮断用の絞りを偏向器22,23の直下に設けてもよい。また、ブランキングのために電子線EBを偏向させる装置を偏向器22,23と別個に設ける構成とすることもできる。
Each of the
The
Instead of using the
電子銃21、偏向器22,23、電子光学系24および基板移動装置30は、それぞれ制御装置40に接続され、制御装置40から各機器を制御するための信号が入力されることで動作が制御される。
The
制御装置40は、図示はしないが、CPU、ROMおよびRAMを含む記憶装置ならびに各機器に信号出力するためのドライバを備え、記憶装置に記憶したプログラムを適宜読み出して実行することで、各機器に制御信号を出力するように構成されている。
そのため、制御装置40が、スピンドルモータ33の駆動およびパルスモータ38の駆動のタイミング等を制御することにより、基板1上に同心円状のパターンまたは渦巻き状のパターンなどの所望のパターンを描画することができる。
Although not shown, the
Therefore, the
本実施形態の電子線描画装置10では、電子線EBのブランキングと偏向をともに偏向器22,23で行う構成となっており、制御装置40には、ブランキングをするためのブランキング手段41、および高周波数で偏向させる偏向手段42として制御装置40を機能させるプログラムが記憶されている。
In the electron
ブランキング手段41は、図1(b)のY方向に電子線EBを大きく振るために、偏向器22に大きなパルス電圧を所定の周波数で出力するように構成されている。なお、この所定の周波数は、一定である必要はなく、露光位置に応じて動的に変更できることはいうまでもない。また、ブランキングの割合(デューティ比)も露光位置に応じて動的に変更することができる。例えば、露光位置が基板1の回転中心から(距離が小さい)ほど、ブランキングの割合を比例して大きくすることで、露光量を小さくし、スタンパ原版全体として一様な露光量を得ることができる。
さらに、ブランキングのために電子線EBを大きく振る方向は、Y方向に限らず、X方向であっても構わない
The blanking means 41 is configured to output a large pulse voltage at a predetermined frequency to the
Further, the direction in which the electron beam EB is greatly shaken for blanking is not limited to the Y direction, and may be the X direction.
偏向手段42は、電子線EBのブランキング周波数より高い周波数で図1(b)のX方向、すなわち基板1の電子線EBに対する相対的移動方向(描画方向)に前後に電子線EBを振動させるように偏向させる手段である。すなわち、電子線EBは、揺動するように動くことになる。そのため、偏向手段42は偏向器23に低出力で高速なパルス信号を出力するように構成されている。
なお、本実施形態では、基板1は回転運動しているので、X方向と電子線EBに対する基板1の相対移動方向とは厳密には一致せず、相対的移動の接線方向ということもできるが、電子線EBの振幅は基板1上の露光される点の回転半径に比べて小さいので、この点の軌跡である円弧は直線と同視できる。
The deflecting means 42 vibrates the electron beam EB back and forth at a frequency higher than the blanking frequency of the electron beam EB in the X direction in FIG. 1B, that is, the relative movement direction (drawing direction) of the
In this embodiment, since the
偏向手段42により電子線EBを振動させる振幅B(m)は、電子線EBに対する基板1の相対速度をA(m/s)、ブランキング周波数をfb(1/s)、電子線の偏向周波数をfa(1/s)、としたとき、
A/fb<B
を満たすのがよい。なお、相対速度Aは、電子線EBを振動させない場合に対する相対速度である。
また、ブランキング周波数fbと偏向周波数faは、最低限、fb<faを満たす必要があるが、望ましくは
2fb<fa
を満たすのがよい。これにより、一回のブランキングの間に、そのブランキングの際に基板1が相対的に移動する範囲を電子線EBで約2回(ブランキング信号のデューティ比により異なる)なぞることになり、描画のムラを少なくすることができる。
The amplitude B (m) for oscillating the electron beam EB by the deflecting means 42 is A (m / s) for the relative speed of the
A / fb <B
It is good to satisfy. The relative speed A is a relative speed with respect to the case where the electron beam EB is not vibrated.
Further, the blanking frequency fb and the deflection frequency fa need to satisfy fb <fa at a minimum, but preferably 2fb <fa
It is good to satisfy. Thus, during one blanking, the range in which the
以上のような電子線描画装置10を用いた電子線描画方法について説明する。
電子線描画をする際には、基板1の表面に電子線レジスト液を塗布して感光層を設け、この感光層が上側になるようにして、ステージ32の上に固定する。
そして、制御装置40は、スピンドルモータ33を制御してステージ32を一定回転させつつ、パルスモータ38に制御パルスを送って回転させ、電子線EBが基板1の内周側から外周側に向けて螺旋状に基板1に照射されるように回転ステージユニット31を移動させる。
An electron beam drawing method using the electron
When drawing an electron beam, an electron beam resist solution is applied to the surface of the
Then, the
そして、制御装置40は、電子銃21から電子線EBを発生させるとともに、偏向器22,23にブランキング手段41および偏向手段42によりパルス信号を送る。
すなわち、図3(a)に示すように、ブランキング信号として、大きい振幅で比較的低い周波数でパルス信号を送り、偏向信号として、ブランキング信号より小さい振幅で、ブランキング信号より高い周波数でパルス信号を送る。
ブランキング信号は偏向器22,23のいずれかまたは双方に送られ、偏向信号は偏向器23に送られる。
なお、ブランキング信号と偏向信号の振幅の大きさの違いは、これらがともに同等の性能を有する偏向器22,23に送られているからであって必須の条件ではない。ブランキング用の偏向器が別個に設けられる場合には、その偏向器に合った振幅のブランキング信号を用いればよい。
The
That is, as shown in FIG. 3A, a pulse signal is sent as a blanking signal with a large amplitude and a relatively low frequency, and a deflection signal is pulsed with a smaller amplitude and a higher frequency than the blanking signal. Send a signal.
The blanking signal is sent to one or both of the
Note that the difference in amplitude between the blanking signal and the deflection signal is not an indispensable condition because they are sent to the
このブランキング信号および偏向信号により、描画パターンは、図3(a)に示したように、連続的で細いパターンとすることができる。
また、本実施形態の場合(図3(a)の場合)に、同じビーム径であっても描画パターンの線幅が細くなる理由は、電子線EBの断面のエネルギー分布が中心ほど高く、周辺ほど弱いためである。電子線EBが全体として弱くなったことにより、感光層を十分に感光できるエネルギーを有する部分が中心付近のみになり、線幅が細くなるのである。
With this blanking signal and deflection signal, the drawing pattern can be a continuous and thin pattern as shown in FIG.
Further, in the case of the present embodiment (in the case of FIG. 3A), the reason why the line width of the drawing pattern becomes narrow even with the same beam diameter is that the energy distribution of the cross section of the electron beam EB is higher in the center, This is because it is weak. Since the electron beam EB is weakened as a whole, the portion having an energy capable of sufficiently exposing the photosensitive layer is only near the center, and the line width is narrowed.
この実施形態の効果を従来の方法で電子線描画した場合と比較して説明する。図3(b)は、ブランキングも振動させる偏向もしなかった場合であり、連続的ではあるが、太い線での描画がなされることになる。
また、図3(c)に示すように、ブランキングのみを行い、振動させる偏向を行わなかったときには、描画パターンは、太い線で断続的となる。もちろん、基板1の電子線EBに対する速度に対して十分にブランキング周波数が高かった場合には、図3(c)のように断続的なパターンになることはなく、ほぼ連続したパターンとなるが、基板1を一定以上の高速で回転させた場合には、図3(a)と図3(c)に示したような断続パターンと連続パターンの差がでることになる。
The effect of this embodiment will be described in comparison with a case where electron beam drawing is performed by a conventional method. FIG. 3B shows a case in which neither blanking nor deflection to vibrate is performed, and drawing is performed with a thick line although it is continuous.
In addition, as shown in FIG. 3C, when only blanking is performed and deflection for vibration is not performed, the drawing pattern is intermittent with a thick line. Of course, when the blanking frequency is sufficiently high with respect to the velocity of the
このようにして、電子線EBをブランキングにより弱くすることができ、描画パターンも細くすることができる。このような描画の太さの変更は、電子線EBを照射しながら、ブランキング信号のデューティ比を変更することで動的に変更させることができる。したがって、基板1の回転中心34からの距離に応じて電子線EBの強度を変えたい場合などに好適に本発明を利用することができる。また、電子線EBのブランキングのみでは、描画パターンが断続的になってしまうほどに基板1の速度が速くても、電子線EBを基板1の相対的移動方向(描画方向)に振動させるように偏向させるので、連続的な描画パターンを形成でき、結果として、高速な描画が可能となる。
In this way, the electron beam EB can be weakened by blanking, and the drawing pattern can also be thinned. Such a change in drawing thickness can be dynamically changed by changing the duty ratio of the blanking signal while irradiating the electron beam EB. Therefore, the present invention can be suitably used when it is desired to change the intensity of the electron beam EB according to the distance from the
以上のように、本発明の実施形態による電子線描画装置10および電子線描画方法によれば、電子線EBを弱めることができ、微細かつ高精度な電子線EBによる露光を高速で行うことができる。また、電子線の強度を動的に変更することができる。
本発明の方法および装置は、溝幅が80〜180nm、深さが60nm以下の微細な溝を有する光情報記録媒体用スタンパ原版の製造に有効であり、異なる2種類以上の溝幅を有するスタンパ原板の製造の場合には、電子線描画装置10を稼働させながら線幅、すなわち溝幅を変えることができるので特に有効に利用することができる。
As described above, according to the electron
INDUSTRIAL APPLICABILITY The method and apparatus of the present invention are effective for manufacturing a stamper master for optical information recording media having fine grooves with a groove width of 80 to 180 nm and a depth of 60 nm or less, and stampers having two or more different groove widths. In the case of manufacturing an original plate, the line width, that is, the groove width can be changed while the electron
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態には限定されない。
例えば、基板1への螺旋の描画は、基板1の内周からする場合だけでなく、外周から行ってもよい。
また、基板1を回転させる場合に限らず、平行移動させて、直線や曲線を描画してもよい。この場合には、描画方向への電子線の相対的移動を、電子線の位置を固定し、基板1を平行移動することにより行うだけでなく、描画方向に電子線を振動させるように相対的に移動させるのも、基板1を細かく振動させるように平行移動することにより行ってもよい。
また、移動装置は、電子線EBと基板の相対的位置を移動させるものであればよいので、基板1を移動させる装置に限らず、基板1を固定し、電子線EBを動かす偏向器22,23を、描画方向を決めるための移動装置として用いてもよい。すなわち、基板1は固定させたまま、偏向器22,23に送る電流を制御することで、電子線EBの照射位置を変位させて描画することも可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
For example, the drawing of the spiral on the
Moreover, not only when rotating the board |
The moving device may be any device that moves the relative position between the electron beam EB and the substrate. Therefore, the moving device is not limited to the device that moves the
前記した実施形態と同様の電子線描画装置により、光情報記録ディスク用のスタンパ原版の製造に際し、ブランキング信号および偏向信号を用いて螺旋状のグルーブパターンを電子線により描画した。
このときの描画条件は下記の通りとした。
線速度(電子線に対する基板の相対速度) 0.5m/s
ブランキング周波数fb 1MHz
ブランキングの信号のデューティ比 50%
電子線の偏向周波数fa 10MHz
偏向の振幅 1μm
A spiral groove pattern was drawn with an electron beam by using a blanking signal and a deflection signal when a stamper master for an optical information recording disk was manufactured by the same electron beam drawing apparatus as in the above-described embodiment.
The drawing conditions at this time were as follows.
Linear velocity (relative velocity of the substrate with respect to the electron beam) 0.5 m / s
Blanking frequency fb 1MHz
Duty ratio of blanking signal 50%
Electron beam deflection frequency fa 10MHz
Amplitude of deflection 1μm
この結果、線幅140nmで連続的なグルーブパターンを描画することができた。 As a result, a continuous groove pattern with a line width of 140 nm could be drawn.
1 基板
10 電子線描画装置
20 電子線照射装置
21 電子銃
22 偏向器
23 偏向器
24 電子光学系
30 移動装置
40 制御装置
41 ブランキング手段
42 偏向手段
EB 電子線
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記電子線を所定のブランキング周波数でブランキングさせながら前記基板に照射するとともに、前記電子線を前記描画方向に前後に振動させるように相対的に移動させ、かつ、この前後に振動させるような移動は、前記ブランキング周波数より高い周波数で行うことを特徴とする電子線描画方法。 An electron beam drawing method for performing exposure while moving an electron beam relative to a drawing direction on a substrate provided with a photosensitive layer,
While irradiating the substrate while blanking the electron beam at a predetermined blanking frequency, moving the electron beam relatively back and forth in the drawing direction, and vibrating back and forth. The electron beam drawing method, wherein the movement is performed at a frequency higher than the blanking frequency.
A/fb<B
および
2fb<fa
を満たすことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電子線描画方法。 The relative speed of the substrate with respect to the electron beam is A (m / s), the blanking frequency is fb (1 / s), the deflection frequency of the electron beam is fa (1 / s), and the relative movement of the electron beam When the amplitude of the deflection in the direction on the substrate is B (m),
A / fb <B
And 2fb <fa
The electron beam drawing method according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記電子線を発生する電子線発生装置と、
前記電子線に対し前記基板を相対的に移動させるため、前記電子線または前記基板を移動させる移動装置と、
前記電子線のブランキングおよび前記基板に対する照射位置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記電子線を所定のブランキング周波数でブランキングさせながら照射するとともに、前記電子線を描画方向に前後に振動させるように相対的に移動させ、かつ、この前後に振動させるような移動は、前記ブランキング周波数より高い周波数で行うことを特徴とする電子線描画装置。 An electron beam lithography apparatus that performs exposure with an electron beam on a substrate provided with a photosensitive layer,
An electron beam generator for generating the electron beam;
A moving device for moving the electron beam or the substrate in order to move the substrate relative to the electron beam;
A control device for controlling the blanking of the electron beam and the irradiation position on the substrate;
The controller is
The electron beam is irradiated while being blanked at a predetermined blanking frequency, the electron beam is relatively moved so as to vibrate back and forth in the drawing direction, and the movement that vibrates back and forth is performed as described above. An electron beam drawing apparatus characterized by being performed at a frequency higher than a blanking frequency.
前記制御装置は、前記電子線を、前記相対的な移動方向に振動させるように偏向させることで前記前後に振動させるような移動を行うことを特徴とする請求項5に記載の電子線描画装置。 Including a deflector for deflecting an electron beam irradiation direction as the moving device;
6. The electron beam drawing apparatus according to claim 5, wherein the control device moves the electron beam so as to vibrate in the front-rear direction by deflecting the electron beam so as to vibrate in the relative movement direction. .
前記制御装置は、
A/fb<B
および
2fb<fa
を満たすように前記電子線のブランキングおよび照射方向を制御することを特徴とする請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の電子線描画装置。 The relative speed of the substrate with respect to the electron beam is A (m / s), the blanking frequency is fb (1 / s), the deflection frequency of the electron beam is fa (1 / s), and the relative movement of the electron beam When the amplitude of the deflection in the direction on the substrate is B (m),
The controller is
A / fb <B
And 2fb <fa
The electron beam drawing apparatus according to any one of claims 5 to 7, wherein blanking and irradiation directions of the electron beam are controlled so as to satisfy the following conditions.
前記制御装置は、前記基板の回転中心からの距離が小さいほど、前記ブランキングの割合を大きくして露光量を小さくすることを特徴とする請求項5から請求項8のいずれか1項に記載の電子線描画装置。 The moving device includes a rotating device that rotates the substrate,
9. The control device according to claim 5, wherein the control device reduces the exposure amount by increasing the blanking ratio as the distance from the rotation center of the substrate is smaller. Electron beam drawing device.
前記制御装置を、
所定のブランキング周波数でブランキングさせて前記電子線を照射するブランキング手段、
前記ブランキング周波数より高い周波数で描画方向に前後に振動させるように前記電子線の照射方向を偏向させる偏向手段として機能させることを特徴とするプログラム。 An electron beam generating device for generating an electron beam; a deflector for deflecting an irradiation direction of the electron beam; a moving device for supporting the substrate and moving the substrate relative to the electron beam; and blanking of the electron beam And a control device for controlling the irradiation direction, and a program for controlling an electron beam drawing apparatus that performs exposure with an electron beam on a substrate provided with a photosensitive layer,
The control device;
Blanking means for irradiating the electron beam with blanking at a predetermined blanking frequency;
A program that functions as a deflection unit that deflects the irradiation direction of the electron beam so as to vibrate back and forth in a drawing direction at a frequency higher than the blanking frequency.
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JP2006321087A JP2008134482A (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Electron beam drawing method, electron beam drawing device, and program to control electron beam drawing device |
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