JP2010026464A - 電子線描画装置、電子線描画方法、原盤製造方法、及び情報記録媒体製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の円周トラックに沿って、連続的に精度よくパターンを描画する。
【解決手段】円周トラックＣＴｒ_１上の描画開始位置ＳＰ_１から円周トラックＣＴｒ_１に沿ってパターンの描画を開始してから、基板が２π−Δθｔｅ_１回転した位置で、電子線をＸ軸へ偏向することで電子線の入射位置を円周トラックＣＴｒ_２上へ位置決めする。そして、円周トラックＣＴｒ_２上の描画開始位置ＳＰ_２から円周トラックＣＴｒ_２に沿ってパターンの描画を開始してから、基板が２π＋Δθｔｅ_１＋Δθｔｅ_２回転（（４π＋Δθｔｅ_２）−（２π−Δθｔｅ_１））した位置で、電子線をＸ軸へ偏向することで電子線の入射位置を円周トラックＣＴｒ_３上へ位置決めする。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子線描画装置、電子線描画方法、原盤製造方法、及び情報記録媒体製造方法に係り、更に詳しくは、電子線を用いて基板にパターンを描画する電子線描画装置、該電子線描画装置を用いた電子線描画方法、前記電子線描画装置を用いて原盤を製造する原盤製造方法、及び前記原盤を用いて情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法に関する。

インターネットの普及び高速化、それに伴う動画配信等の各種サービスの拡大、ハイビジョン画像受信再生機の普及などを背景に、情報機器等が取り扱うデータ量が急速に増大している。近年、これら増大する大量のデータを保存利用する為に、大容量の光ディスクあるいは大容量のハードディスクドライブの開発が盛んに行われている。特に、ハードディスクなどの記録媒体は、携帯電話、携帯用音楽記録再生装置、ビデオカメラなどのポータブル機器にも搭載されるなど、その用途が拡大し、最近では、小型大容量の記録媒体であるディスクリートトラックメディアや、パターンドメディアなどが登場するに至っている。

上述の記録媒体の原盤となる基板などへパターンを描画する方法としては、例えば特許文献１に記載されたＸ−θステージを備えた電子線描画装置を用いた描画方法が考えられる。この種の電子線描画装置を用いた描画方法では、基板上に螺旋状又は同心円状のトラックに沿って任意のパターンを描画形成することができる。

特開２００３−３１７３２７号公報

上述したハードディスクなどに用いられる記録媒体では、各同心円トラックの描画開始位置を、例えばスイングアームに支持された記録再生ヘッドの移動軌跡上に位置させるのが一般的である。しかしながら、従来のように各同心円トラックを形成する円周トラックに沿ってパターンを描画する場合に、基板が一回転する毎に、すなわち各円周トラック毎に偏向信号を生成して、円周トラックそれぞれに個別的にパターンを描画すると、次の円周トラック（以下、次トラックという）の描画開始位置へ電子線の入射位置を移動させる際の基板の角度が、次トラックの描画開始位置に対応する基板の角度に一致していない場合があり、このときにはパターンが不連続になるなどの不都合が予想される。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、複数の円周トラックを有する同心円トラックに沿って、連続的に精度よくパターンを描画することが可能な電子線描画装置及び電子線描画方法を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、記録媒体に、複数の円周トラックを有する同心円トラックに沿って連続的に精度よく形成されたパターンを転写するための原盤を製造する原盤製造方法を提供することにある。

また、本発明の第３の目的は、複数の円周トラックを有する同心円トラックに沿って連続的に精度よくパターンが形成された情報記録媒体を製造するための情報記録媒体製造方法を提供することにある。

本発明は第１の観点からすると、中心を共通にする複数の円周トラック上へ、前記中心を通る同一直線上にない各円周トラックの描画開始位置からそれぞれの円周トラックに沿って、順次パターンを描画する電子線描画装置であって、前記基板表面の照射位置に向けて前記電子線を照射する照射装置と；回転する前記基板を前記照射装置に対して相対移動して、前記照射位置を基準位置から等ピッチ螺旋トラックに沿って等速移動させる移動装置と；前記螺旋トラック上の前記照射位置に向けて照射された前記電子線を偏向して、前記電子線を前記螺旋トラックに対応するいずれかの円周トラック上へ入射させる偏向装置と；を備え、前記偏向装置は、前記第１円周トラックの描画開始から前記基板が、前記第１円周トラック上の描画開始位置の、前記基準位置に基づく前記基板の累積回転角と、前記第２円周トラック上の描画開始位置の、前記基準位置に基づく前記基板の累積回転角との差に対応する角度だけ回転したときに、前記電子線の入射位置を前記第２円周トラックの描画開始位置へ位置決めする電子線描画装置である。

これによれば、第１円周トラックの描画開始から基板が、第１円周トラックの描画開始位置の、基準位置に基づく基板の累積回転角と、第２円周トラックの描画開始位置の、基準位置に基づく基板の累積回転角との差に対応する角度だけ回転したときに、電子線の入射位置が第２円周トラックの描画開始位置へ位置決めされる。これにより、照射装置に対して螺旋トラックに沿って等速移動する基板に、連続的に精度よく円周トラックに沿ってパターンを描画することが可能となる。

また、本発明は第２の観点からすると、本発明の電子線描画装置を用いた電子線描画方法である。これによれば、照射装置に対して螺旋トラックに沿って等速移動する基板に、連続的に精度よく円周トラックに沿ってパターンを描画することが可能となる。

また、本発明は第３の観点からすると、本発明の電子線描画装置によって基板にパターンを描画する工程と；前記基板上に形成されたパターンを現像する工程と；を含む情報記録媒体の原盤製造方法である。

これによれば、原盤には、複数の円周トラックを有する同心円トラックに沿って連続的に精度よくパターンが形成される。そして、この原盤を用いることにより、情報記録媒体に、複数の円周トラックを有する同心円トラックに沿って連続的に精度よく形成されたパターンを転写することが可能となる。

本発明は第４の観点からすると、本発明の原盤を用いて、記録媒体へパターンを転写することにより情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法である。これによれば、情報記録媒体には、複数の円周トラックを有する同心円トラックに沿って連続的に精度よく形成されたパターンが転写される。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１には本実施形態に係る電子線描画装置１００の概略構成が示されている。この電子線描画装置１００は、例えば真空度が１０^−４Ｐａ程度の環境下において、表面にレジスト材がコーティングされた基板Ｗに電子線を照射して、基板Ｗの表面に微細パターンを描画する電子線描画装置である。本実施形態にかかる電子線描画装置１００は、後述する照射ユニット１０に対して基板Ｗを相対移動して、照射ユニット１０の照射位置を図２に示される螺旋トラックＳＴｒに沿って移動させるとともに、照射位置に向かう電子線を偏向させることにより、基板Ｗの回転中心ｏを共通の中心とする複数の円周トラックＣＴｒ_１〜ＣＴｒ_ｎ上の露光（描画）開始位置ＳＰ_１〜ＳＰ_ｎから、円周トラックＣＴｒ_１〜ＣＴｒ_ｎに沿ってパターンを描画する。また、本実施形態では、各円周トラックＣＴｒ_１〜ＣＴｒ_ｎ上の描画開始位置は、中心ｏを通る同一直線上にはないものとする。

図１に示されるように、この電子線描画装置１００は、電子線を基板Ｗに照射する照射ユニット１０、基板Ｗが載置される回転テーブル３１を備える回転テーブルユニット３０、及び回転テーブルユニット３０などが収容される直方体状の真空チャンバ４０と、パルス信号生成装置２１、フォーマット信号生成装置２２、偏向信号生成装置２３、回転駆動制御装置２５、及び送り駆動制御装置２６などを含んで構成される制御系と、上記各部を統括的に制御するコントローラ２０とを有している。

前記回転テーブルユニット３０は、真空チャンバ４０内部の底壁面上に配置されている。この回転テーブルユニット３０は、基板Ｗが載置される回転テーブル３１、回転テーブル３１を鉛直軸回りに所定の回転数で回転する回転機構３２、回転機構３２をＸ軸方向に移動可能に支持する移動ステージ３４、及び前記移動ステージ３４を所定のストロークでＸ軸方向に駆動するスライドユニット３３を備えている。

前記回転テーブル３１は、円形板状の部材であり、回転機構３２によって鉛直軸回りに回転可能に保持されている。

前記回転機構３２は、回転駆動制御装置２５から供給される制御信号に基づいて、前記回転テーブル３１を所定の回転数で回転させる。

前記移動ステージ３４は、前記回転機構３２を支持するとともに、スライドユニット３３によってＸ軸方向に移動可能に保持されている。

前記スライドユニット３３は、送り駆動制御装置２６から供給される制御信号に基づいて、前記移動ステージ３４をＸ軸方向へ所定の速度で移動させる。

また、上述のように構成された回転テーブルユニット３０では、回転テーブル３１の回転角、及び移動ステージ３４の位置が、それぞれ回転角検出器３７及び位置検出器３８によって検出され、回転角検出器３７及び位置検出器３８からは、回転テーブル３１の回転角及び移動ステージ３４の位置に応じたパルス信号が出力されるようになっている。

前記照射ユニット１０は、長手方向をＺ軸方向とするケーシング１１と、該ケーシング１１の内部上方から下方に向かって順次配置された、電子銃１２、磁界レンズ１３、ブランキング電極１４、アパーチャ部材１５、偏向電極１６、及び対物レンズ１７を備えている。

前記ケーシング１１は、下方が開放された円筒状のケーシングであり、真空チャンバ４０の上面に形成された開口に、上方から隙間なく嵌合されている。そして、真空チャンバ４０の内部に位置する部分は、その直径が−Ｚ方向に向かって小さくなるテーパー形状となっている。

前記電子銃１２は、前記ケーシング１１の内部上方に配置されている。この電子銃１２は、陰極から熱と電界により取り出した電子を射出する熱電界放射型の電子銃であり、例えば、直径２０〜５０ｎｍ程度の電子線を下方（−Ｚ方向）へ射出する。

前記磁界レンズ１３は、電子銃１２の下方に配置された環状のレンズであり、電子銃１２から下方に射出された電子線に対して集束する方向のパワーを作用させる。

前記ブランキング電極１４は、Ｘ軸方向に所定間隔隔てて相互に対向するように配置された１組の長方形板状の電極を有し、フォーマット信号生成装置２２から供給されるブランカ制御信号Ｂｓｉｇに応じて、磁界レンズ１３を通過した電子線を、図中の点線で示されるように＋Ｘ方向へ偏向する。

前記アパーチャ部材１５は、中央に電子線が通過する開口が設けられた板状の部材である。このアパーチャ部材１５は、ブランキング電極１４を通過した電子線が収束する点近傍に開口が位置するように配置されている。

前記偏向電極１６は、アパーチャ部材１５の下方に配置されている。この偏向電極１６は、Ｘ軸方向に相互に対向するように配置された１対の電極と、Ｙ軸方向に相互に対向するように配置された１対の電極とを有し、偏向信号生成装置２３から供給される偏向制御信号Ｄｓｉｇに応じて、アパーチャ部材１５を通過した電子線をＸ軸方向又Ｙ軸方向へ偏向する。

前記対物レンズ１７は、偏向電極１６の下方に配置され、偏向電極１６を通過した電子線を、回転テーブル３１に載置された基板Ｗの表面に収束する。

上述のように構成された照射ユニット１０では、電子銃１２から射出された電子線は、磁界レンズ１３を通過することにより集束され、アパーチャ部材１５に設けられた開口近傍（以下、クロスオーバポイントという）で一旦交差される。次に、クロスオーバポイントを通過した電子線は、発散しつつアパーチャ部材１５を通過することによりその形状が整形される。そして、対物レンズ１７によって、回転テーブル３１に載置された基板Ｗの表面上の所定の照射位置に収束される。

以下、説明の便宜上、前記照射位置とは、偏向電極１６によって偏向されない電子線が入射する基板Ｗ上の位置であり、対物レンズ１７をはじめとする照射ユニット１０の軸上の位置をいうものとする。そして、基板Ｗ上の電子線が実際に入射する位置は入射位置というものとする。本実施形態では、上述の照射位置は、基板Ｗの回転中心を通りＸ軸に平行な直線上に位置するように、照射ユニット１０と回転テーブル３１との相対位置が調整されている。

また、照射ユニット１０では、ブランカ制御信号Ｂｓｉｇに基づいてブランキング電極１４が制御され、電子線がＸ軸方向に偏向されることで、アパーチャ部材１５で電子線が遮蔽され、基板Ｗに対する電子線のブランキングが行われるようになっている。また、偏向制御信号Ｄｓｉｇに基づいて偏向電極１６が制御され、電子線がＸ軸方向又はＹ軸方向に偏向されることにより、基板Ｗ上の電子線の照射位置が調整されるようになっている。

図３は、前記パルス信号生成装置２１のブロック図である。図３に示されるように、パルス信号生成装置２１は、基準クロック生成装置２１ａ、フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂ、回転指令パルス生成装置２１ｄ、及び送り指令パルス生成装置２１ｅを有している。

前記基準クロック生成装置２１ａは、電子線描画装置１００を構成する各装置を制御する際の基準となる所定の周波数の基準クロック信号ＣＬＫを生成し出力する。

フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、コントローラ２０の指示の下、基準クロック信号ＣＬＫに基づいてフォーマッタ駆動クロック信号Ｆｃｌｋと、トラック終端信号ＴＥｓｉｇとを生成し、フォーマット信号生成装置２２、及び偏向信号生成装置２３へ供給する。

基板Ｗを回転するとともにＸ軸方向へ送りながら、図２中の露光開始位置ＳＰ_１から螺旋トラックに沿って電子線の照射位置を等速で移動させて露光を行う場合には、露光開始位置ＳＰ_１から螺旋トラック上の位置ＢＰ’までの間の螺旋トラックＳＴｒの長さＬは、次式（１）で示される。ただし、Ｒ_０は基板Ｗの回転中心ｏから露光開始位置ＳＰ_１までの距離であり、θ_ｔｏｔは露光開始位置ＳＰ_１から位置ＢＰ’まで照射位置が移動するまでの基板Ｗの全回転角度であり、Ｐは螺旋トラックＳＴｒのピッチである。また、式（１）の２項目の符号は、螺旋トラックＳＴｒに沿って基板Ｗの内側から外側へ照射位置を移動させる場合には＋となり、螺旋トラックＳＴｒに沿って基板Ｗの外側から内側へ照射位置を移動させる場合には−となる。

Ｌ＝Ｒ_０・（θ_ｔｏｔ） ± Ｐ・（θ_ｔｏｔ）^２／（４・π） …（１）

そして、螺旋トラック上を電子線の照射位置が移動する速度をＶとすると、電子線の照射位置が基準位置ＳＰ_１から螺旋トラックＳＴｒ上の位置ＢＰ’まで移動する時間Ｔは次式（２）で示される。

Ｔ＝Ｌ／Ｖ
＝Ｒ_０・（θ_ｔｏｔ）／Ｖ ± Ｐ・（θ_ｔｏｔ）^２／（４・π・Ｖ）…（２）

円周トラックＣＴｒ_ｎを、中心角を第１基準角度Δθとする円弧（第１単位トラック）に区分したときの個数をＮ_１とすると、第１基準角度を整数倍した角度（整数倍角）θｋは次式（３）で示される。そして式（２）と式（３）から次式（４）を導出することができる。なお、ｋは０、１、２…と連続する整数である。

θｋ＝Δθ・ｋ＝２π・ｋ・Ｎ_１ …（３）
Ｔ・ｋ＝２π・Ｒ_０・ｋ／（Ｖ・Ｎ_１） ± π・Ｐ・ｋ^２／（Ｖ・Ｎ_１ ^２）…（４）

上記式（４）より、第１基準角度Δθを中心角とする単位パターンが描画される時間間隔（周期）は、次式（５）で示される。

Δｔ（ｋ）＝ｔ・（ｋ＋１）−ｔ（ｋ）
＝２π・Ｒ_０・／（Ｖ・Ｎ_１）
± π・Ｐ・（２ｋ＋１）／（Ｖ・Ｎ_１ ^２）…（５）

上記式（５）は、本実施形態のように螺旋トラックＳＴｒに沿って照射位置を移動させつつ電子線を偏向させて、円周トラックＣＴｒ_ｎに沿った、中心角が第１基準角度Δθとなる単位パターンを形成するための周期は、その初期値が次式（６）で与えられ、増減値が次式（７）で与えられることを意味している。ただし、Ｒ_１は、同一中心角領域の円周トラックＣＴｒ_ｎ上の露光開始位置に対応する螺旋トラック上の位置（螺旋トラックＳＴｒ上の照射位置）と基板Ｗの回転中心ｏとの距離である。

２π・Ｒ_１・／（Ｖ・Ｎ_１） ± π・Ｐ／（Ｖ・Ｎ_１ ^２）…（６）
±２π・Ｐ・（Ｖ・Ｎ_１ ^２）…（７）

電子線描画装置１００のフォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂは、上記式（６）及び式（７）によって規定される周期でハイレベルとなるクロック信号Ｆｃｌｋを生成する。

前記偏向クロック生成装置２１ｃは、基準クロック生成装置２１ａによって生成された基準クロック信号ＣＬＫに基づいて、偏向クロック信号Ｄｃｌｋを生成して出力し、前記回転指令パルス生成装置２１ｄは、回転指令パルス信号Ｔｃｌｋを生成して出力し、前記送り指令パルス生成装置２１ｅは、送りパルス信号Ｓｃｌｋを生成して出力する。

そして、本実施形態では、前記回転駆動制御装置２５が、パルス信号生成装置２１からの回転指令パルス信号Ｔｃｌｋと、回転角検出器３７からのパルス信号とを比較して、この比較結果に応じて回転機構３２を駆動することで、基板Ｗを所定の回転数で回転させ、また、前記送り駆動制御装置２６が、パルス信号生成装置２１からの送りパルス信号Ｓｃｌｋと、位置検出器３８からのパルス信号とを比較して、この比較結果に応じてスライドユニット３３を駆動することによって基板ＷをＸ軸方向へ所定の速度で移動させる。電子線描画装置１００では、このように、回転駆動制御装置２５と送り駆動制御装置２６とが協働することにより、照射ユニット１０の照射位置が、図２に示される螺旋トラックＳＴｒに沿って基板Ｗ上を等速移動するようになっている。

また、前記偏向信号生成装置２３は、パルス信号生成装置２１からの偏向クロック信号Ｄｃｌｋと、トラック終端信号ＴＥｓｉｇとから、偏向制御信号Ｄｓｉｇを生成し、偏向電極１６へ供給する。

前記コントローラ２０は、一例としてＣＰＵ、照射ユニット１０及び回転テーブルユニット３０を制御するためのプログラムやパラメータが格納されたメモリなどを含んで構成された制御用コンピュータである。このコントローラ２０は、例えばユーザからの指令に基づいて、上述したように、フォーマッタ駆動クロック生成装置２１ｂ、偏向クロック生成装置２１ｃ、回転指令パルス生成装置２１ｄ及び送り指令パルス生成装置２１ｅに対して、基板Ｗに対するパターンの描画を行うための指令等を供給する。また、フォーマット信号生成装置２２に対して描画情報等を供給する。

上述したように、本実施形態では、各円周トラックＣＴｒ_１〜ＣＴｒ_ｎ上の描画開始位置は、中心ｏを通る同一直線上にはなく、例えば、円周トラックＣＴｒ_１の描画開始位置ＳＰ_１を基準とすると、円周トラックＣＴｒ_２の描画開始位置ＳＰ_２は、図４に示されるように、角度−Δθｔｅ_１の位置にある。この位置は、図２を参酌するとわかるように、回転テーブル３１が螺旋トラックＳＴｒに沿って相対移動されてから、回転テーブル３１が２π−Δθｔｅ_１回転だけ回転したときの、照射位置の位置と角度的に一致する。

また、円周トラックＣＴｒ_１の描画開始位置ＳＰ_１を基準とすると、円周トラックＣＴｒ_３の描画開始位置ＳＰ_３は、図５に示されるように、角度＋Δθｔｅ_２の位置にある。この位置は、図２を参酌するとわかるように、回転テーブル３１が螺旋トラックＳＴｒに沿って相対移動されてから、回転テーブル３１が４π＋Δθｔｅ_２回転だけ回転したときの、照射位置の位置と角度的に一致する。

電子線描画装置１００では、円周トラックＣＴｒ_１上の描画開始位置ＳＰ_１から円周トラックＣＴｒ_１に沿ってパターンの描画を開始してから、基板が２π−Δθｔｅ_１回転した位置で、電子線をＸ軸方向へ偏向することで電子線の入射位置を円周トラックＣＴｒ_２上へ位置決めする。具体的には、図４に示されるように、円周トラックＣＴｒ_１上の描画開始位置ＳＰ_１から描画終了位置ＥＰ_１まで電子線の入射位置が移動し、さらに基板Ｗが回転することで電子線の入射位置が位置ＪＰ_１に来たときに、電子線を偏向させて電子線を円周トラックＣＴｒ_２の描画開始位置ＳＰ_２へ入射させる。

そして、円周トラックＣＴｒ_２上の描画開始位置ＳＰ_２から円周トラックＣＴｒ_２に沿ってパターンの描画を開始してから、基板が２π＋Δθｔｅ_１＋Δθｔｅ_２回転（（４π＋Δθｔｅ_２）−（２π−Δθｔｅ_１））した位置で、電子線をＸ軸方向へ偏向することで電子線の入射位置を円周トラックＣＴｒ_３上へ位置決めする。具体的には、図５に示されるように、円周トラックＣＴｒ_２上の描画開始位置ＳＰ_２から描画終了位置ＥＰ_２まで電子線の入射位置が移動し、さらに基板Ｗが回転することで電子線の入射位置が位置ＪＰ_２に来たときに、電子線を偏向させて電子線を円周トラックＣＴｒ_３の描画開始位置ＳＰ_３へ入射させる。

これにより、図４を参酌するとわかるように、基板Ｗの円周トラックＣＴｒ_１の描画開始位置ＳＰ_１からＥＰ_１までの区間が、ブランカ制御信号Ｂｓｉｇによって変調された電子線によって露光される。そして、描画終了位置ＥＰ_１から位置ＪＰ_１までの間は電子線がブランキングされた状態となり、電子線の入射位置に対応する位置が位置ＪＰ_１に一致したときに、電子線が偏向制御信号Ｄｓｉｇによって偏向され、円周トラックＣＴｒ_２の描画開始位置ＳＰ_２に入射される。

次に、図５を参酌するとわかるように、基板Ｗの円周トラックＣＴｒ_２の描画開始位置ＳＰ_２からＥＰ_２までの区間が、ブランカ制御信号Ｂｓｉｇによって変調された電子線によって露光される。そして、描画終了位置ＥＰ_２から位置ＪＰ_２までの間は電子線がブランキングされた状態となり、電子線の入射位置に対応する位置が位置ＪＰ_２に一致したときに、電子線が偏向制御信号Ｄｓｉｇによって偏向され、円周トラックＣＴｒ_３の描画開始位置ＳＰ_３に入射される。以下、同様の動作が繰り返されることで、基板Ｗには円周トラックＣＴｒ_１〜ＣＴｒ_ｎにそってパターンが描画される。

上述の電子線の偏向動作は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるような偏向制御信号Ｄｓｉｇが偏向電極１６に印加されることにより行われる。図６（Ａ）に示される偏向制御信号Ｄｓｉｇは、トラックの描画開始位置で、偏向制御信号Ｄｓｉｇをリセットする例であり、図６（Ｂ）に示される偏向制御信号Ｄｓｉｇは、電子線の入射位置の移動量が隣接するトラックピッチ相当となるように電子線を偏向させる例である。

図６（Ａ）に示される偏向制御信号Ｄｓｉｇは、各トラック間の描画開始位置間の角度が小さい場合に用いるのに適しており、図６（Ｂ）に示される偏向制御信号Ｄｓｉｇは、生成するのに複雑な手順を要するが、各トラック間の描画開始位置間の角度が大きい場合に、精度よく電子線を位置決めするのに適している。

また、隣接トラック間の描画開始位置の角度差をΔθｔｅ（ｋ）とおくと、描画を開始してからｋ番目のトラックＣＴｒ_ｋの描画開始位置が描画されるまでの時間ｔ（ｋ）は、上記式（２）に、θ_ｔｏｔ（ｋ） = ２π・k ＋Σ（ｎ＝０→ｋ）Δθｔｅ（ｎ）(ただし、ｎ＝０→ｋは積算範囲ｎ＝０…ｋを示す）を代入することで得られる次式（８）で示される。

ｔ（ｋ）＝Ｌ／Ｖ
＝Ｒ_０・（２π・ｋ＋Σ（ｎ＝０→ｋ）Δθｔｅ（ｎ））／Ｖ
±Ｐ・（２π・k＋Σ（ｎ＝０→ｋ）Δθｔｅ（ｎ））^２／（４π・Ｖ）…（８）

上記式（８）より、偏向制御信号Ｄｓｉｇの周期は、次式（９）で示される。
Δｔ（ｋ）＝ｔ（ｋ＋１）―ｔ（ｋ）
＝Ｒ_０・（２π＋Δθｔｅ（ｋ＋１））／Ｖ
±Ｐ・（（２π・（ｋ＋１）＋Σ（ｎ＝０→ｋ＋１）Δθｔｅ（ｎ））^２
−（２π・k＋Σ（ｎ＝０→ｋ）Δθｔｅ（ｎ））^２）／（４π・Ｖ）
＝Ｒ_０・（２π＋Δθｔｅ（ｋ＋１））／Ｖ
±Ｐ・（（４π・（ｋ＋１）（１＋Σ（ｎ＝０→ｋ＋１）Δθｔｅ（ｎ））
＋（Σ（ｎ＝０→ｋ＋１）Δθｔｅ（ｎ））^２
−４π・ｋ・Σ（ｎ＝０→ｋ）Δθｔｅ（ｎ）
−（Σ（ｎ＝０→ｋ）Δθｔｅ（ｎ））^２ ）／（４π・Ｖ）…（９）

また、Δθｔｅ（ｋ）を、隣接トラック間の描画開始位置の角度差ではなく、描画開始位置ＳＰ_１の角度（基準角度）に対する角度とした場合は、描画を開始してからｋ番目のトラックＣＴｒ_ｋの描画開始位置が描画されるまでの時間ｔ（ｋ）は、式（２）に、θ_ｔｏｔ（ｋ） = ２π・k ＋θｔｅ（ｋ）を代入することで得られる次式（１０）で示される。

ｔ（ｋ）＝Ｌ／Ｖ
＝Ｒ_０・（２π・ｋ＋θｔｅ（ｋ））／Ｖ
±Ｐ・（２π・ｋ＋θｔｅ（ｋ））２／（４π・Ｖ）…（１０）

上記式（１０）より、偏向制御信号Ｄｓｉｇの周期は、次式（１１）で示される。
Δｔ（ｋ）＝ｔ（ｋ＋１）―ｔ（ｋ）
＝Ｒ_０・（２π＋θｔｅ（ｋ＋１）- θｔｅ（ｋ））／Ｖ
±（Ｐ・（（２π・（ｋ＋１）＋θｔｅ（ｋ＋１））^２
−（２π・ｋ＋θｔｅ（ｋ））^２）／（４π・Ｖ）
＝Ｒ_０・（２π＋θｔｅ（ｋ＋１）θｔｅ（ｋ））／Ｖ
±（Ｐ・（４π・（ｋ＋１＋θｔｅ（ｋ＋１）−θｔｅ（ｋ））
＋θｔｅ（ｋ＋１）^２−θｔｅ（ｋ）^２）／（４π・Ｖ）…（１１）

以上説明したように、電子線描画装置１００では、円周トラックＣＴｒ_１上の描画開始位置ＳＰ_１から円周トラックＣＴｒ_１に沿ってパターンの描画を開始してから、基板が２π−Δθｔｅ_１回転した位置で、電子線をＸ軸方向へ偏向することで電子線の入射位置を円周トラックＣＴｒ_２上へ位置決めする。そして、円周トラックＣＴｒ_２上の描画開始位置ＳＰ_２から円周トラックＣＴｒ_２に沿ってパターンの描画を開始してから、基板が２π＋Δθｔｅ_１＋Δθｔｅ_２回転（（４π＋Δθｔｅ_２）−（２π−Δθｔｅ_１））した位置で、電子線をＸ軸方向へ偏向することで電子線の入射位置を円周トラックＣＴｒ_３上へ位置決めする。これにより、基板Ｗを照射ユニット１０に対して螺旋トラックＳＴｒに沿って相対移動させながら、基板Ｗの中心を通る同一直線上にない各円周トラックの描画開始位置からそれぞれの円周トラックに沿ってパターンを連続的に描画することができる。

さらに本実施形態では、従来とは異なり、同一の円周トラックの描画開始位置から描画終了位置までの間に、電子線が他の円周トラックに位置決めされることがないので、同一の円周トラックに、パターンを構成する微小ピット（ドット）を連続的に形成することができる。

また、本実施形態は、一例として図７に示されるように、スイングアームに対応した境界線で規定された例えば４つの領域に、円周トラックに沿って連続的にパターンを描画するのに好適である。

また、本発明はハードディスクメディアへの使用が検討されているディスクリートトラックメディア及びパターンドメディアの製造に好適である。

また、本発明にかかる電子線描画装置を用いて基板にパターンを描画し、その後基板の現像を行うことで、情報記録媒体を製造するための原盤を製作することができる。そして、この原盤を用いることで、パターンが形成された情報記録媒体を製造することができる。

以上説明したように、本発明の電子線描画装置及び電子線描画方法は、基板にパターンを描画するのに適している。また、本発明の原盤製造方法は、情報記録媒体の原盤を製造するのに適している。また、本発明の情報記録媒体製造方法は、情報記録媒体を製造するのに適している。

本発明の一実施形態に係る電子線描画装置の概略的な構成を示す図である。 基板表面に規定された螺旋トラック及び円周トラックを示す図である。 パルス信号生成装置のブロック図である。 円周トラックへ電子線を位置決めする方法を説明するための図（その１）である。 円周トラックへ電子線を位置決めする方法を説明するための図（その２）である。 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、偏向制御信号を説明するための図である。 表面にセクタが規定された基板を示す図である。

符号の説明

１０…照射ユニット、１１…ケーシング、１２…電子銃、１３…磁界レンズ、１４…ブランキング電極、１５…アパーチャ部材、１６…偏向電極、１７…対物レンズ、２０…コントローラ、２１…パルス信号生成装置、２１ａ…基準クロック生成装置、２１ｂ…フォーマッタ駆動クロック生成装置、２１ｃ…偏向クロック生成装置、２１ｄ…回転指令パルス生成装置、２１ｅ…送り指令パルス生成装置、２２…フォーマット信号生成装置、２３…偏向信号生成装置、２５…回転駆動制御装置、２６…送り駆動制御装置、３０…回転テーブルユニット、３１…回転テーブル、３２…回転機構、３３…スライドユニット、３４…移動ステージ、３７…回転角検出器、３８…位置検出器、４０…真空チャンバ、Ｗ…基板、ＣＬＫ…基準クロック信号、Ｆｃｌｋ…フォーマッタ駆動クロック信号、Ｂｓｉｇ…ブランカ制御信号、Ｄｃｌｋ…偏向クロック信号、Ｄｓｉｇ…偏向制御信号、Ｔｃｌｋ…回転指令パルス信号、ＴＥｓｉｇ…トラック終端信号、Ｓｃｌｋ…送りパルス信号、ＣＴｒ…円周トラック、ＳＴｒ…螺旋トラック。

Claims (6)

1. 中心を共通にする複数の円周トラック上へ、前記中心を通る同一直線上にない各円周トラックの描画開始位置からそれぞれの円周トラックに沿って、順次パターンを描画する電子線描画装置であって、
   前記基板表面の照射位置に向けて前記電子線を照射する照射装置と；
   回転する前記基板を前記照射装置に対して相対移動して、前記照射位置を基準位置から等ピッチ螺旋トラックに沿って等速移動させる移動装置と；
   前記螺旋トラック上の前記照射位置に向けて照射された前記電子線を偏向して、前記電子線を前記螺旋トラックに対応するいずれかの円周トラック上へ入射させる偏向装置と；を備え、
   前記偏向装置は、前記第１円周トラックの描画開始から前記基板が、前記第１円周トラック上の描画開始位置の、前記基準位置に基づく前記基板の累積回転角と、前記第２円周トラック上の描画開始位置の、前記基準位置に基づく前記基板の累積回転角との差に対応する角度だけ回転したときに、前記電子線の入射位置を前記第２円周トラックの描画開始位置へ位置決めする電子線描画装置。
2. 前記偏向装置は、前記円周トラック上の描画開始位置に対応する前記螺旋トラック上の位置と前記基準点との距離をＲ_０、隣接する前記円周トラック間のピッチをＰ、前記照射位置の前記螺旋トラックに対する相対移動速度をＶ、前記円周トラックの描画開始角の変化をΔθｔｅ（ｋ）としたときに、
   式Ｒ_０・（２π＋Δθｔｅ（ｋ＋１））／Ｖ±Ｐ・（（２π（ｋ＋１）＋Σ（ｎ＝０→ｋ＋１）・Δθｔｅ（ｎ））^２−（２π・ｋ＋Σ（ｎ＝０→ｋ）・Δθｔｅ（ｎ））^２）／（４π・Ｖ）を用いて算出される値として決定されるクロック信号に基づいて、前記電子線を位置決めする請求項１に記載の電子線描画装置。
3. 前記第１トラックパターンの描画開始から前記基板が、第１円周トラックの描画開始位置の、前記基準位置に基づく前記基板の累積回転角と、前記第２円周トラックの描画開始位置の、前記基準位置に基づく前記基板の累積回転角との差が２πを超える場合に、前記第１円周トラックの描画開始から前記基板が２πを超えて前記差に想到する角度まで回転する間に、前記電子線をブランキングさせるブランキング装置を更に備える請求項１又は２に記載の電子線描画装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子線描画装置を用いた電子線描画方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子線描画装置によって基板にパターンを描画する工程と；
   前記基板上に形成されたパターンを現像する工程と；を含む情報記録媒体の原盤製造方法。
6. 請求項５に記載の原盤を用いて、記録媒体へパターンを転写することにより情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法。

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