JPH11288530A - Pattern plotting method using electron beam - Google Patents

Pattern plotting method using electron beam

Info

Publication number
JPH11288530A
JPH11288530A JP8737398A JP8737398A JPH11288530A JP H11288530 A JPH11288530 A JP H11288530A JP 8737398 A JP8737398 A JP 8737398A JP 8737398 A JP8737398 A JP 8737398A JP H11288530 A JPH11288530 A JP H11288530A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron beam
pattern
chemically amplified
amplified resist
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP8737398A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Takeda
実 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP8737398A priority Critical patent/JPH11288530A/en
Publication of JPH11288530A publication Critical patent/JPH11288530A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prepare a disk original plate having a precise and fine pattern by properly plotting a desired pattern to a resist material applied onto a substrate to be rotatively operated through electron beams. SOLUTION: The current density J being the size of a current per the unit area of electron beams is set to satisfy J>=A×S/ P×1 [h]×π⊗W} at the time of setting the area of the recording area of an optical recording medium to be A, the track pitch of the optical recording medium to be P, an electric charge quantity per the unit area to be required for plotting a chemical amplifying type resist 2 to be S and the radius of the spot of the electron beams to be irradiated to the resist 2 to be W.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子銃から出射さ
れる電子ビームを基板上に塗布された化学増幅型レジス
トに照射して、この化学増幅型レジストに記録媒体のパ
ターンに対応したパターンを描画する電子ビームを用い
たパターン描画方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of irradiating an electron beam emitted from an electron gun onto a chemically amplified resist coated on a substrate to form a pattern corresponding to a pattern of a recording medium on the chemically amplified resist. The present invention relates to a pattern drawing method using an electron beam to be drawn.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光ディスク等の情報記録媒体にお
いては、急速な記録密度の向上が図られており、ピット
やグルーブ等のパターンの微細化が進んでいる。このよ
うな微細なパターンを精度良く作製するために、半導体
作製プロセスで行われているように、電子ビームを用い
てパターンを描画することにより、ディスク原盤を作製
する技術が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, information recording media such as optical disks have been rapidly improved in recording density, and patterns such as pits and grooves have been miniaturized. In order to accurately produce such a fine pattern, there has been proposed a technique for producing a master disc by drawing a pattern using an electron beam as in a semiconductor fabrication process.

【0003】電子ビームの波長は光に比べて短く、また
回折現象を無視できるので、ディスク原盤の作製に半導
体作製プロセスで用いられているような電子ビーム描画
装置を用いることにより、微細なパターンを精度良く描
画することが可能である。
Since the wavelength of an electron beam is shorter than that of light and the diffraction phenomenon can be neglected, a fine pattern can be formed by using an electron beam lithography apparatus used in a semiconductor manufacturing process for manufacturing a master disk. It is possible to draw with high accuracy.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体作製
プロセスにおいて電子ビームを用いてパターンの描画を
行う場合、電子ビームは、支持台上に載置されたウエハ
ーやフォトマスク上に電磁偏向されながら照射される。
したがって、半導体作製プロセスにおいて用いられる電
子ビーム描画装置は、電子ビームを電磁偏向しながら支
持台上に載置されたウエハーやフォトマスク上に照射す
るのに最適な状態に設定されている。
When a pattern is drawn using an electron beam in a semiconductor manufacturing process, the electron beam is irradiated while being electromagnetically deflected onto a wafer or a photomask placed on a support table. Is done.
Therefore, the electron beam writing apparatus used in the semiconductor manufacturing process is set to an optimal state for irradiating an electron beam onto a wafer or a photomask placed on a support while electromagnetically deflecting the electron beam.

【0005】これに対して、ディスク原盤を作製する場
合は、電子ビームを、500〜2500rpm程度の高
速で回転する基板上に塗布されたレジスト材料に照射さ
せる必要があるので、半導体作製プロセスにおいて用い
られていた電子ビーム描画装置をそのままディスク原盤
の作製に用いるのは困難である。
On the other hand, when a master disc is manufactured, it is necessary to irradiate an electron beam onto a resist material applied on a substrate rotating at a high speed of about 500 to 2500 rpm, so that it is used in a semiconductor manufacturing process. It is difficult to use the electron beam lithography apparatus that has been used for producing a master disk as it is.

【0006】例えば、電子ビームを、500〜2500
rpm程度の高速で回転する基板上のレジスト層に照射
させる場合、電子ビームの照射スポットの線速度は、1
〜5m/secとなる。したがって、電子ビームこの基
板上に塗布されたレジスト材料に照射し、適切なパター
ンを描画するためには、電子ビームの単位面積当たりの
電流の大きさである電流密度をこの線速度に対応した値
に設定する必要がある。
[0006] For example, an electron beam is emitted from 500 to 2500.
When irradiating a resist layer on a substrate rotating at a high speed of about rpm, the linear velocity of an electron beam irradiation spot is 1
55 m / sec. Therefore, in order to irradiate the resist material coated on this substrate with an electron beam and draw an appropriate pattern, the current density, which is the magnitude of the current per unit area of the electron beam, is set to a value corresponding to this linear velocity. Must be set to

【0007】また、描画時間が長くなると、電子ビーム
の安定性の維持が困難となり、ビームの揺らぎ等が生じ
てしまうので、電子ビームの安定性が維持できる時間内
に一枚のディスク原盤を作製するための描画が終了する
ように、描画時間を制御する必要がある。
Further, if the drawing time is long, it is difficult to maintain the stability of the electron beam, and the beam may fluctuate. For this reason, one disk master must be manufactured within the time that the stability of the electron beam can be maintained. It is necessary to control the drawing time so that the drawing for the drawing is completed.

【0008】そこで、本発明は、電子ビームを用いて回
転操作される基板上に塗布されたレジスト材料に所望の
パターンを適切に描画し、高精度な微細パターンを有す
るディスク原盤を作製することが可能な電子ビームを用
いたパターン描画方法を提供することを目的とする。
[0008] In view of the above, an object of the present invention is to appropriately draw a desired pattern on a resist material applied on a substrate which is rotated by using an electron beam, thereby producing a master disk having a highly accurate fine pattern. An object of the present invention is to provide a pattern drawing method using a possible electron beam.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る電子ビーム
を用いたパターン描画方法は、電子銃から出射される電
子ビームを回転操作される基板上に塗布された化学増幅
型レジストに照射して、この化学増幅型レジストに記録
媒体のパターンに対応したパターンを描画するに際し、
電子ビームの単位面積当たりの電流の大きさである電流
密度Jを、上記記録媒体の記録領域の面積をA、上記記
録媒体のトラックピッチをP、上記化学増幅型レジスト
の描画に必要とされる単位面積当たりの電荷量をS、上
記化学増幅型レジストに照射される電子ビームのスポッ
トの半径をWとしたときに、J≧A×S/(1[h]×
π×P×W)を満足するように設定することを特徴とし
ている。
A pattern drawing method using an electron beam according to the present invention comprises irradiating an electron beam emitted from an electron gun onto a chemically amplified resist applied on a substrate to be rotated. When drawing a pattern corresponding to the pattern of the recording medium on this chemically amplified resist,
The current density J, which is the magnitude of the current per unit area of the electron beam, the area of the recording area of the recording medium is A, the track pitch of the recording medium is P, and the drawing of the chemically amplified resist is required. When the charge amount per unit area is S and the radius of the spot of the electron beam irradiated on the chemically amplified resist is W, J ≧ A × S / (1 [h] ×
π × P × W).

【0010】上記の式を満足するように電流密度を設定
して、回転操作される基板上に塗布された化学増幅型レ
ジストに記録媒体のパターンに対応したパターンを描画
することにより、電子ビームの照射スポットの線速度に
対応した電流密度でパターン描画を行うことができ、微
細なパターンを有するディスク原盤を高精度に作製する
ことができる。
[0010] The current density is set so as to satisfy the above equation, and a pattern corresponding to the pattern of the recording medium is drawn on the chemically amplified resist applied on the substrate to be rotated. Pattern writing can be performed at a current density corresponding to the linear velocity of the irradiation spot, and a master disk having a fine pattern can be manufactured with high accuracy.

【0011】また、本発明に係る電子ビームを用いたパ
ターン描画方法は、上記化学増幅型レジストに向かう電
子ビームの経路にアパーチャーを配し、上記化学増幅型
レジストに向かう電子ビームの経路に電界又は磁界を印
加してこの電子ビームを偏向させることにより、電子ビ
ームが上記アパーチャーを通過するか否かを切り換える
ことで、電子ビームの強度変調を行うことが望ましい。
Further, in the pattern drawing method using an electron beam according to the present invention, an aperture is arranged on a path of the electron beam toward the chemically amplified resist, and an electric field or an electric field is provided on a path of the electron beam toward the chemically amplified resist. It is desirable that the intensity of the electron beam be modulated by switching whether or not the electron beam passes through the aperture by applying a magnetic field to deflect the electron beam.

【0012】以上のように電子ビームの強度変調を行う
ようにすれば、電子ビームのオン/オフの切り換えが簡
便に行え、所望のパターンの描画を容易に行うことがで
きる。
If the intensity of the electron beam is modulated as described above, the on / off switching of the electron beam can be easily performed, and a desired pattern can be easily drawn.

【0013】また、本発明に係る電子ビームを用いたパ
ターン描画方法は、上記記録媒体の最短ピットに対応し
たパターンを描画する際に、当該最短ピットのピット長
をLとしたときに、上記電子ビームの強度変調をA/
(2[h]×P×L)以上の周波数で行うことが望まし
い。
Further, in the pattern writing method using an electron beam according to the present invention, when writing a pattern corresponding to the shortest pit of the recording medium, when the pit length of the shortest pit is L, A / A
It is desirable to perform at a frequency of (2 [h] × P × L) or more.

【0014】電子ビームの強度変調をA/(2[h]×
P×L)以上の周波数で行って上記記録媒体の最短ピッ
トに対応したパターンを描画することにより、所望のパ
ターンの描画を精度良く行うことができる。
The intensity modulation of the electron beam is represented by A / (2 [h] ×
By drawing a pattern corresponding to the shortest pit of the recording medium at a frequency equal to or higher than P × L), a desired pattern can be drawn with high accuracy.

【0015】また、本発明に係る電子ビームを用いたパ
ターン描画方法は、蛇行したパターンを有する記録媒体
のパターンに対応したパターンを描画する場合は、上記
化学増幅型レジストに向かう電子ビームの経路に電界又
は磁界を印加してこの電子ビームを偏向させることによ
り上記化学増幅レジストに蛇行したパターンを描画する
ことが望ましい。
Further, in the pattern writing method using an electron beam according to the present invention, when a pattern corresponding to a pattern of a recording medium having a meandering pattern is drawn, the pattern of the electron beam toward the chemically amplified resist is used. It is desirable to draw a meandering pattern on the chemically amplified resist by deflecting the electron beam by applying an electric or magnetic field.

【0016】以上のように電子ビームを偏向させて蛇行
したパターンの描画を行うことにより、蛇行したパター
ンを有するディスク原盤を精度良く作製することができ
る。
By drawing a meandering pattern by deflecting the electron beam as described above, a master disk having a meandering pattern can be manufactured with high accuracy.

【0017】また、本発明に係る電子ビームを用いたパ
ターン描画方法は、上記電子ビームを上記化学増幅型レ
ジストに照射する際に、当該電子ビームを加速するため
に印加される電圧が、30〜80kVの範囲に設定され
ていることが望ましい。
Further, in the pattern writing method using an electron beam according to the present invention, when the electron beam is irradiated on the chemically amplified resist, a voltage applied to accelerate the electron beam is 30 to 30. It is desirable to set it in the range of 80 kV.

【0018】電子ビームを加速するために印加される電
圧を以上のように設定することにより、電子ビームの前
方散乱によるパターン劣化を招くことなく、また、上記
化学増幅型レジストの感度の低下を招くことなく、適切
に所望のパターンの描画を行うことができる。
By setting the voltage applied for accelerating the electron beam as described above, pattern deterioration due to forward scattering of the electron beam does not occur, and the sensitivity of the chemically amplified resist is lowered. Thus, a desired pattern can be appropriately drawn.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】光ディスクや光磁気ディスク等の光学記録
媒体(以下、光ディスクと称する。)を射出成形により
作製する際は、光ディスクのピットやグルーブの反転パ
ターンが形成されたディスク原盤が用いられる。
When an optical recording medium (hereinafter, referred to as an optical disk) such as an optical disk or a magneto-optical disk is manufactured by injection molding, an original disk on which an inverted pattern of pits or grooves of the optical disk is formed is used.

【0021】このディスク原盤は、射出成形機の備える
一対の金型間のキャビディ内に装着される。そして、デ
ィスク原盤が装着された射出成形機のキャビディ内に溶
融された基板材料が注入され、冷却されることにより、
予め所望のピットやグルーブが形成されたディスク基板
が作製される。光ディスクは、このディスク基板上に、
記録層、保護層等が順次形成されて作製される。
The master disc is mounted in a cavity between a pair of molds provided in the injection molding machine. Then, the molten substrate material is injected into the cavity of the injection molding machine on which the disk master is mounted, and cooled,
A disk substrate on which desired pits and grooves are formed in advance is manufactured. The optical disk is placed on this disk substrate
It is manufactured by sequentially forming a recording layer, a protective layer, and the like.

【0022】本発明は、以上のように光ディスクの作製
工程において用いられるディスク原盤を作製する際に、
電子ビームを用いてパターンの描画を行うようにしたも
のである。
According to the present invention, as described above, when producing a master disc used in the optical disc producing process,
The pattern is drawn using an electron beam.

【0023】ディスク原盤を作製する際は、先ず、図1
に示すように、例えば、表面が精密研磨されたガラス等
よりなる円盤状の基板1が準備される。
When manufacturing a master disc, first, FIG.
As shown in (1), for example, a disk-shaped substrate 1 made of glass or the like whose surface is precisely polished is prepared.

【0024】次に、図2に示すように、この基板1の主
面に、密着補強剤等を介して、化学増幅型レジスト2が
塗布され、レジスト層が形成される。化学増幅型レジス
ト2は、高感度かつ高解像度を有し、電子ビームを用い
たパターンの描画に適したレジスト材料である。
Next, as shown in FIG. 2, a chemically amplified resist 2 is applied to the main surface of the substrate 1 via an adhesion reinforcing agent or the like to form a resist layer. The chemically amplified resist 2 is a resist material having high sensitivity and high resolution and suitable for drawing a pattern using an electron beam.

【0025】次に、化学増幅型レジスト2が塗布された
基板1が、後述する電子ビーム描画装置にセットされ、
回転操作される。そして、図3に示すように、化学増幅
型レジスト2に対して電子ビームが照射されることによ
り、この化学増幅型レジスト2に光ディスクのピットや
グルーブに対応したパターンが、例えばスパイラル状に
描画される。そして、電子ビームが照射された化学増幅
型レジスト2に対して、ベーキング(PEB:Post Exp
osure Baking)が行われることにより、化学増幅型レジ
スト2に、光ディスクのピットやグルーブに対応した凹
凸パターンの潜像が形成される。
Next, the substrate 1 on which the chemically amplified resist 2 has been applied is set in an electron beam lithography apparatus described later.
Rotated. Then, as shown in FIG. 3, by irradiating the chemically amplified resist 2 with an electron beam, a pattern corresponding to the pits and grooves of the optical disk is drawn on the chemically amplified resist 2 in, for example, a spiral shape. You. Then, the chemically amplified resist 2 irradiated with the electron beam is baked (PEB: Post Exposure).
As a result, a latent image of a concavo-convex pattern corresponding to pits and grooves of the optical disk is formed on the chemically amplified resist 2.

【0026】次に、潜像が形成された化学増幅型レジス
ト2が、アルカリ性の現像液により現像され、図4に示
すように、光ディスクのピットやグルーブに対応した凹
凸パターンを有するレジスト原盤3が形成される。
Next, the chemically amplified resist 2 on which the latent image is formed is developed with an alkaline developing solution, and as shown in FIG. 4, a resist master 3 having a concavo-convex pattern corresponding to the pits and grooves of the optical disk is formed. It is formed.

【0027】次に、図5に示すように、レジスト原盤3
の凹凸パターンを有する主面に、スパッタリング法、蒸
着法、無電解メッキ法等の方法で、銀又はニッケル等の
金属被膜4が形成される。
Next, as shown in FIG.
The metal film 4 such as silver or nickel is formed on the main surface having the uneven pattern by a method such as a sputtering method, a vapor deposition method, and an electroless plating method.

【0028】次に、金属被膜4が形成されたレジスト原
盤3が、電気メッキ装置にセットされ、金属被膜4を電
極として、電気メッキが行われることにより、図6に示
すように、レジスト原盤3の主面上に、金属被膜4を介
して、電気メッキ層5が形成される。
Next, the resist master 3 on which the metal coating 4 is formed is set in an electroplating apparatus, and electroplating is performed using the metal coating 4 as an electrode, as shown in FIG. The electroplating layer 5 is formed on the main surface of the substrate 1 via the metal coating 4.

【0029】次に、図7に示すように、金属被膜4が付
着した電気メッキ層5からレジスト原盤3が剥離され
る。そして、レジスト原盤3が剥離された電気メッキ層
5から余分な金属被膜4がプレス除去されることによ
り、図8に示すようなディスク原盤6が完成する。
Next, as shown in FIG. 7, the resist master 3 is peeled off from the electroplating layer 5 to which the metal film 4 has adhered. Then, the excess metal film 4 is removed by pressing from the electroplated layer 5 from which the resist master 3 has been peeled off, thereby completing a disk master 6 as shown in FIG.

【0030】以上のようにして作製されたディスク原盤
6には、回転操作される基板1上に塗布された化学増幅
型レジスト2に、電子ビームを変調信号に応じて強度変
調しながら照射することにより、図9に示すような、光
ディスクのピットパターンに対応したパターン11が形
成される。
On the disk master 6 manufactured as described above, the electron beam is irradiated onto the chemically amplified resist 2 applied on the substrate 1 to be rotated while modulating the intensity of the electron beam according to the modulation signal. As a result, a pattern 11 corresponding to the pit pattern of the optical disk as shown in FIG. 9 is formed.

【0031】また、以上のようにして作製されたディス
ク原盤6には、回転操作される基板1上に塗布された化
学増幅型レジスト2に、電子ビームを偏向信号に応じて
偏向しながら照射することにより、図10に示すよう
な、光ディスクの蛇行したグルーブ(ウォブリンググル
ーブ)のパターンに対応したパターン12が形成され
る。
Further, the disk master 6 manufactured as described above is irradiated with the electron beam while deflecting the chemically amplified resist 2 applied on the substrate 1 to be rotated in accordance with the deflection signal. As a result, a pattern 12 corresponding to the meandering groove (wobbling groove) pattern of the optical disc as shown in FIG. 10 is formed.

【0032】また、以上のようにして作製されたディス
ク原盤6には、回転操作される基板1上に塗布された化
学増幅型レジスト2に、電子ビームを偏向せずに固定ビ
ームとして照射することにより、図11に示すような、
光ディスクの直線的なグルーブ(ストレートグルーブ)
のパターンに対応したパターン13が形成される。
Further, the disk master 6 manufactured as described above is irradiated with the electron beam as a fixed beam without deflecting the electron beam onto the chemically amplified resist 2 applied on the substrate 1 to be rotated. Thus, as shown in FIG.
Linear groove of optical disk (straight groove)
The pattern 13 corresponding to this pattern is formed.

【0033】ここで、基板1上に塗布された化学増幅型
レジスト2に対して、電子ビームを照射し、この化学増
幅型レジスト2に、光ディスクのピットやグルーブのパ
ターンに対応したパターンを描画する電子ビーム描画装
置について説明する。
Here, the chemically amplified resist 2 applied on the substrate 1 is irradiated with an electron beam, and a pattern corresponding to the pit or groove pattern of the optical disk is drawn on the chemically amplified resist 2. The electron beam writing apparatus will be described.

【0034】この電子ビーム描画装置20は、図12に
示すように、電子ビームを発生する電子ビーム発生部3
0と、電子ビーム発生部30からの電子ビームを集束し
て基板1上に塗布された化学増幅型レジスト2に照射さ
せる電子ビーム集束部40と、化学増幅型レジスト2が
塗布された基板1を移動可能に支持する基板支持機構部
50とにより構成される。
As shown in FIG. 12, the electron beam writing apparatus 20 includes an electron beam generator 3 for generating an electron beam.
0, an electron beam focusing unit 40 that focuses the electron beam from the electron beam generating unit 30 and irradiates the electron beam onto the chemically amplified resist 2 coated on the substrate 1, and the substrate 1 coated with the chemically amplified resist 2. A substrate supporting mechanism 50 movably supporting the substrate.

【0035】この電子ビーム描画装置20においては、
電子ビーム発生部30と電子ビーム集束部40とが、高
真空状態に保たれた電子光学鏡筒21内に配設されてい
る。
In the electron beam writing apparatus 20,
The electron beam generating unit 30 and the electron beam converging unit 40 are disposed in the electron optical column 21 maintained in a high vacuum state.

【0036】電子光学鏡筒21は、例えば円筒状を呈
し、一端部が大気中に配設された基板支持機構部50に
より支持された基板1と対向するように、除振テーブル
23上に設けられたホルダ22により保持されている。
そして、この電子光学鏡筒21の基板と対向する端部に
は、電子ビームの経路となる部分に図示しない電子ビー
ム透過孔が設けられており、この電子ビーム透過孔が、
電子ビームを十分に透過させる図示しない薄膜により閉
塞されている。この電子ビーム露光装置20において
は、この薄膜が、電子光学鏡筒21の真空シールドとし
て機能する。
The electron optical column 21 has, for example, a cylindrical shape, and is provided on the vibration isolation table 23 so that one end thereof faces the substrate 1 supported by the substrate supporting mechanism 50 disposed in the atmosphere. Is held by the holder 22 provided.
An electron beam transmission hole (not shown) is provided at an end of the electron optical lens barrel 21 facing the substrate in a portion serving as an electron beam path.
It is closed by a thin film (not shown) that sufficiently transmits the electron beam. In the electron beam exposure apparatus 20, this thin film functions as a vacuum shield for the electron optical column 21.

【0037】一方、基板支持機構部50は、除振テーブ
ル23上に載置され、大気圧中にて化学増幅型レジスト
2が塗布された基板1を支持するようになされている。
On the other hand, the substrate supporting mechanism 50 is placed on the vibration isolation table 23 and supports the substrate 1 on which the chemically amplified resist 2 has been applied at atmospheric pressure.

【0038】電子ビーム描画装置20は、電子ビーム発
生部30、電子ビーム集束部40及び基板支持機構部5
0の各部が除振テーブル23に支持されることにより、
外部振動による描画不良が抑制されるようになされてい
る。
The electron beam writing apparatus 20 includes an electron beam generating section 30, an electron beam focusing section 40, and a substrate supporting mechanism section 5.
0 are supported by the vibration isolation table 23,
Draw defects due to external vibrations are suppressed.

【0039】電子ビーム発生部30は、電子ビームを出
射する電子銃31と、この電子銃31から出射された電
子ビームを集束するコンデンサレンズ32と、コンデン
サレンズ32により集束された電子ビームを変調信号に
応じて偏向し又は通過させる電子ビーム変調手段33
と、電子ビーム変調手段33により偏向され又は電子ビ
ーム変調手段33を通過した電子ビームを透過又は遮断
するアパーチャー34とを備えている。
The electron beam generator 30 includes an electron gun 31 for emitting an electron beam, a condenser lens 32 for focusing the electron beam emitted from the electron gun 31, and a modulation signal for the electron beam focused by the condenser lens 32. Electron beam modulating means 33 for deflecting or passing according to
And an aperture 34 for transmitting or blocking an electron beam deflected by the electron beam modulation means 33 or passed through the electron beam modulation means 33.

【0040】電子銃31は、LaB6等よりなる電子ビ
ーム放出源より放出され、陽極により加速された電子ビ
ームを出射する。電子銃31より出射された電子ビーム
は、静電レンズであるコンデンサレンズ32により集束
され、電子ビーム変調手段33を介してアパーチャー1
4に到達する。
The electron gun 31 emits an electron beam emitted from an electron beam emission source such as LaB 6 and accelerated by an anode. The electron beam emitted from the electron gun 31 is focused by a condenser lens 32 which is an electrostatic lens, and is transmitted through an electron beam modulating unit 33 to the aperture 1.
Reach 4

【0041】電子ビーム変調手段33は、一対の電極3
3a,33bを備え、変調信号に応じてこれら電極間に
電界を発生させて、コンデンサレンズ32により集束さ
れた電子ビームを偏向させることにより、オン/オフの
切り換えを行うものである。すなわち、電子ビーム変調
手段33は、電子ビームをオフにする場合は、コンデン
サレンズ32により集束された電子ビームがアパーチャ
ー34により遮断されるように、一対の電極間に大きな
電界を発生させ、電子ビームを大きく偏向させる。ま
た、電子ビーム変調手段33は、電子ビームをオンにす
る場合は、コンデンサレンズ32により集束された電子
ビームがアパーチャー34を透過するように、電子ビー
ムを偏向せずにそのまま通過させる。なお、ここでは、
電子ビーム変調手段33を、電子ビームの経路に電界を
発生させて電子ビームを偏向させるように構成した例に
ついて説明しているが、電子ビーム変調手段33は、こ
の例に限定されるものではなく、電子ビームの経路に磁
界を発生させて電子ビームを偏向させるように構成され
てもよい。
The electron beam modulating means 33 includes a pair of electrodes 3
3a and 33b, which switch on / off by generating an electric field between these electrodes according to the modulation signal and deflecting the electron beam focused by the condenser lens 32. That is, when turning off the electron beam, the electron beam modulating means 33 generates a large electric field between the pair of electrodes so that the electron beam focused by the condenser lens 32 is blocked by the aperture 34, Large deflection. When turning on the electron beam, the electron beam modulating means 33 passes the electron beam without deflecting it so that the electron beam focused by the condenser lens 32 passes through the aperture 34. Here,
Although an example in which the electron beam modulating means 33 is configured to generate an electric field in the path of the electron beam to deflect the electron beam has been described, the electron beam modulating means 33 is not limited to this example. Alternatively, a configuration may be adopted in which a magnetic field is generated in the path of the electron beam to deflect the electron beam.

【0042】アパーチャー34を透過した電子ビーム
は、このアパーチャー34によりビーム径が絞られた状
態で、電子ビーム集束部40へと移動する。
The electron beam transmitted through the aperture 34 moves to the electron beam focusing section 40 in a state where the beam diameter is narrowed by the aperture 34.

【0043】電子ビーム集束部40は、電子ビーム発生
部30のアパーチャー34を透過した電子ビームをウォ
ブリング信号に応じて偏向する電子ビーム偏向手段41
と、電子ビーム偏向手段41により偏向され又は電子ビ
ーム偏向手段41を通過した電子ビームのビーム径を調
整するフォーカス調整レンズ42と、フォーカス調整レ
ンズ42によりビーム径が調整された電子ビームを集束
して化学増幅型レジスト2に照射させる対物レンズ43
とを備えている。
The electron beam focusing section 40 deflects the electron beam transmitted through the aperture 34 of the electron beam generating section 30 in accordance with a wobbling signal.
A focus adjusting lens 42 for adjusting the beam diameter of the electron beam deflected by the electron beam deflecting means 41 or passing through the electron beam deflecting means 41; and focusing the electron beam whose beam diameter is adjusted by the focus adjusting lens 42. Objective lens 43 for irradiating chemically amplified resist 2
And

【0044】電子ビーム偏向手段41は、一対の電極4
1a,41bを備え、ウォブリング信号に応じてこれら
電極間に電界を発生させて、アパーチャー34を透過し
た電子ビームを偏向させ、例えば、ディスク原盤6に、
先に図10に示したようなウォブリンググルーブに対応
したパターン12を形成するためのものである。したが
って、この電子ビーム偏向手段41は、例えば、ウォブ
リンググルーブに対応したパターン12を形成するとき
のみ電子ビームを偏向させ、先に図9に示したようなピ
ットに対応したパターン11や、先に図11に示したよ
うなストレートグルーブに対応したパターン13を形成
するときは、電子ビームを偏向せずにそのまま通過させ
る。なお、ここでは、電子ビーム偏向手段41を、電子
ビームの経路に電界を発生させて電子ビームを偏向させ
るように構成した例について説明しているが、電子ビー
ム偏向手段41は、この例に限定されるものではなく、
電子ビームの経路に磁界を発生させて電子ビームを偏向
させるように構成されてもよい。
The electron beam deflecting means 41 includes a pair of electrodes 4
1a and 41b, an electric field is generated between these electrodes according to the wobbling signal to deflect the electron beam transmitted through the aperture 34.
This is for forming the pattern 12 corresponding to the wobbling groove as shown in FIG. Therefore, the electron beam deflecting means 41 deflects the electron beam only when the pattern 12 corresponding to the wobbling groove is formed, for example, and the pattern 11 corresponding to the pit as shown in FIG. When a pattern 13 corresponding to a straight groove as shown in FIG. 11 is formed, the electron beam is allowed to pass without being deflected. Here, an example is described in which the electron beam deflector 41 is configured to deflect the electron beam by generating an electric field in the path of the electron beam. However, the electron beam deflector 41 is not limited to this example. Is not
The magnetic field may be generated in the path of the electron beam to deflect the electron beam.

【0045】電子ビーム偏向手段41を透過した電子ビ
ームは、静電レンズ又は電磁型レンズよりなるフォーカ
ス調整レンズ42によりスポット径が調整される。電子
ビームは、このフォーカス調整レンズ42を透過するこ
とにより、常に化学増幅型レジスト2上で焦点が合った
状態とされる。フォーカス調整レンズ42によりスポッ
ト径が調整された電子ビームは、対物レンズ43に入射
する。
The spot diameter of the electron beam transmitted through the electron beam deflecting means 41 is adjusted by a focus adjustment lens 42 composed of an electrostatic lens or an electromagnetic lens. The electron beam is always focused on the chemically amplified resist 2 by passing through the focus adjustment lens 42. The electron beam whose spot diameter has been adjusted by the focus adjustment lens 42 enters the objective lens 43.

【0046】対物レンズ43に入射した電子ビームは、
この対物レンズ43により集束され、数nmから数μm
のスポット径に絞り込まれて、基板支持機構部50に支
持された基板1上の化学増幅型レジスト2に照射され
る。
The electron beam incident on the objective lens 43 is
Focused by this objective lens 43, several nm to several μm
And irradiates the chemically amplified resist 2 on the substrate 1 supported by the substrate support mechanism 50.

【0047】基板支持機構部50は、化学増幅型レジス
ト2が塗布された基板1を回転操作するエアースピンド
ル装置51と、このエアースピンドル装置51を、図1
2中矢印Aで示す基板1のラジアル方向に水平移動させ
るエアースライド装置52とを備えている。
The substrate support mechanism 50 includes an air spindle device 51 for rotating the substrate 1 on which the chemically amplified resist 2 has been applied, and an air spindle device 51 for rotating the substrate 1 shown in FIG.
2, an air slide device 52 for horizontally moving the substrate 1 in the radial direction indicated by the arrow A in FIG.

【0048】エアースピンドル装置51は、化学増幅型
レジスト2が塗布された基板1を載置するステージと、
ステージに取り付けられた回転軸を支持するエアーベア
リングと、ステージを回転駆動する駆動モータとを備え
ており、高精度で制御される回転速度で駆動される。例
えば、エアースピンドル装置51は、化学増幅型レジス
ト2が塗布された基板1を3600rpmで回転させ、
その回転速度が例えば光学式ロータリーエンコーダを用
いたサーボ機構により、一回転当たり10-7以下の回転
ジッタで制御されている。
The air spindle device 51 includes a stage on which the substrate 1 coated with the chemically amplified resist 2 is mounted,
An air bearing that supports a rotating shaft attached to the stage and a drive motor that rotates the stage are provided, and are driven at a rotational speed controlled with high precision. For example, the air spindle device 51 rotates the substrate 1 coated with the chemically amplified resist 2 at 3600 rpm,
The rotation speed is controlled by a servo mechanism using, for example, an optical rotary encoder with a rotation jitter of 10 -7 or less per rotation.

【0049】エアースライド装置52は、エアースピン
ドル装置51を基板1のラジアル方向Aに移動操作する
駆動モータと、エアースピンドル装置51を支持すると
共にこのエアースピンドル装置51の水平移動を制御す
るエアーを用いたリニアガイド機構とを備えている。こ
のエアースライド装置52の移動速度は、例えばレーザ
スケールによる測長機構により精密に制御され、例えば
数nmの移動精度でエアースピンドル装置51を基板1
のラジアル方向Aに水平移動させる。
The air slide device 52 uses a drive motor for moving the air spindle device 51 in the radial direction A of the substrate 1 and air for supporting the air spindle device 51 and controlling the horizontal movement of the air spindle device 51. Linear guide mechanism. The moving speed of the air slide device 52 is precisely controlled by, for example, a length measuring mechanism using a laser scale.
Horizontally in the radial direction A.

【0050】対物レンズ43により集束された電子ビー
ムは、エアースピンドル装置51により回転操作される
と共にエアースライド装置52により水平移動される基
板1上の化学増幅型レジスト2に照射される。これによ
り、化学増幅型レジスト2に、光ディスクのピットやグ
ルーブに対応したパターンの潜像が、例えばスパイラル
状に形成される。
The electron beam focused by the objective lens 43 is irradiated on the chemically amplified resist 2 on the substrate 1 which is rotated by the air spindle device 51 and horizontally moved by the air slide device 52. As a result, a latent image having a pattern corresponding to the pits and grooves of the optical disk is formed in the chemically amplified resist 2 in a spiral shape, for example.

【0051】ところで、以上説明した電子ビーム描画装
置20を用いて、化学増幅型レジスト2に所定のパター
ンを描画する場合、電子ビームは、エアースピンドル装
置51により高速で回転操作される基板1上の化学増幅
型レジスト2に照射されることになる。したがって、化
学増幅型レジスト2に適切なパターンを描画するために
は、電子銃31から出射される電子ビームの単位面積当
たりの電流の大きさである電流密度を、この線速度に対
応した値に設定する必要がある。
When a predetermined pattern is drawn on the chemically amplified resist 2 using the electron beam drawing apparatus 20 described above, the electron beam is applied to the substrate 1 which is rotated at a high speed by the air spindle device 51. Irradiation is performed on the chemically amplified resist 2. Therefore, in order to draw an appropriate pattern on the chemically amplified resist 2, the current density, which is the magnitude of the current per unit area of the electron beam emitted from the electron gun 31, is changed to a value corresponding to this linear velocity. Must be set.

【0052】ここで、作製する光ディスクの記録領域の
面積をA、この光ディスクの記録トラックのトラックピ
ッチをPとすると、この光ディスクの記録トラックの全
長は、A/Pで表すことができる。
Here, assuming that the area of the recording area of the optical disk to be manufactured is A and the track pitch of the recording track of the optical disk is P, the total length of the recording track of the optical disk can be represented by A / P.

【0053】この光ディスクに対応したディスク原盤の
パターンを描画する際、電子ビームのスポットの線速度
Vは、トラックの全長A/Pを、描画に要する時間tで
割った値となる。
When writing a pattern on the master disk corresponding to this optical disk, the linear velocity V of the spot of the electron beam is a value obtained by dividing the total track length A / P by the time t required for writing.

【0054】ここで、描画に要する時間tは、電子ビー
ムの安定性、化学増幅型レジスト2の安定性、ディスク
原盤6の実用的な生産性等を考慮すると、2時間以内と
することが必要である。
Here, the time t required for drawing needs to be within 2 hours in consideration of the stability of the electron beam, the stability of the chemically amplified resist 2, the practical productivity of the master disk 6, and the like. It is.

【0055】化学増幅型レジスト2の安定性は、この化
学増幅型レジスト2に電子ビームが照射されてから上述
した描画後のベーキング(PEB)までの間に生じる暗
反応の進行具合に依存する。化学増幅型レジスト2は、
一般に、電子ビームが照射されることにより当該レジス
ト中に生成された酸が、PEBにより活性化されること
により、潜像が形成される。しかしながら、この電子ビ
ームの照射により生成される酸成分は、化学増幅型レジ
スト2の周辺雰囲気に微量に含まれるアミン系成分によ
り徐々に失活を受け、いわゆる暗反応が生じる。
The stability of the chemically amplified resist 2 depends on the progress of the dark reaction that occurs between the irradiation of the chemically amplified resist 2 with the electron beam and the above-described baking after drawing (PEB). Chemically amplified resist 2
Generally, a latent image is formed by activating the acid generated in the resist by irradiation with an electron beam by PEB. However, the acid component generated by the irradiation of the electron beam is gradually deactivated by the amine component contained in a slight amount in the atmosphere around the chemically amplified resist 2, and a so-called dark reaction occurs.

【0056】したがって、描画を開始してから描画を終
了するまでの間に長時間が経過してしまうと、化学増幅
型レジスト2の暗反応が進行し、PEBを行った後に形
成されるパターンが、描画開始時のものと描画終了時の
ものとで大きく異なり、パターンの変動として現れてし
まう。
Therefore, if a long time elapses between the start of drawing and the end of drawing, the dark reaction of the chemically amplified resist 2 proceeds, and the pattern formed after PEB is performed. However, the pattern at the start of the drawing and the pattern at the end of the drawing are greatly different, and appear as a pattern variation.

【0057】この描画開始時からPEBを行うまでの時
間は、一般にPED(Post Exposure Delay)と呼ば
れ、化学増幅型レジスト2に電子線を照射してパターン
を描画する場合、形成されるパターンの変動を無視でき
る程度に小さくするためには、PEDが2時間以内に設
定されることが望ましい。
The time from the start of drawing to PEB is generally referred to as PED (Post Exposure Delay), and when a pattern is formed by irradiating the chemically amplified resist 2 with an electron beam, the pattern to be formed is formed. In order to make the fluctuation small enough to be ignored, it is desirable that the PED be set within two hours.

【0058】以上の理由から、描画に要する時間を2時
間以内に設定すると、電子ビームのスポットの線速度V
は、以下の式(1)で表すことができる。
For the above reasons, if the time required for writing is set within 2 hours, the linear velocity of the spot of the electron beam V
Can be represented by the following equation (1).

【0059】 V≧A/(2[h]×P) ・・・・(1) この線速度Vに対応して適切なパターンを形成するため
に必要な電子ビームの電流Iは、化学増幅型レジスト2
の描画に必要とされる単位面積当たりの電荷量をSと
し、化学増幅型レジスト2に照射される電子ビームのス
ポットの半径をWとすると、以下の式(2)で表すこと
ができる。
V ≧ A / (2 [h] × P) (1) The current I of the electron beam necessary to form an appropriate pattern corresponding to the linear velocity V is a chemically amplified type. Resist 2
Assuming that the amount of charge per unit area required for the writing of S is S and the radius of the spot of the electron beam irradiated on the chemically amplified resist 2 is W, the following equation (2) can be obtained.

【0060】I=2×W×V×S ・・・・(2) また、電子ビームの単位面積当たりの電流の大きさであ
る電流密度Jは、以下の式(3)で表すことができる。
I = 2 × W × V × S (2) The current density J, which is the magnitude of the current per unit area of the electron beam, can be expressed by the following equation (3). .

【0061】J=I/(π×W2) ・・・・(3) 上記式(3)に上記式(2)を代入すると、以下の式
(4)が得られる。
J = I / (π × W 2 ) (3) When the above equation (2) is substituted into the above equation (3), the following equation (4) is obtained.

【0062】 J=2×V×S/(π×W) ・・・・(4) 上記式(4)に上記式(1)を代入すると、以下の式
(5)が得られる。
J = 2 × V × S / (π × W) (4) By substituting the above equation (1) into the above equation (4), the following equation (5) is obtained.

【0063】 J≧A×S/(1[h]×π×P×W) ・・・・(5) 以上説明したように、電子ビームを化学増幅型レジスト
2に照射して光ディスクに対応したパターンを形成する
場合は、電子ビームの単位面積当たりの電流の大きさで
ある電流密度Jを、上記式(5)を満足するように設定
することにより、回転操作される基板1上に塗布された
化学増幅型レジスト2に所望のパターンを適切に描画
し、高精度な微細パターンを有するディスク原盤6を作
製することができる。
J ≧ A × S / (1 [h] × π × P × W) (5) As described above, the electron beam is applied to the chemically amplified resist 2 to support the optical disk. When a pattern is formed, the current density J, which is the magnitude of the current per unit area of the electron beam, is set so as to satisfy the above equation (5), so that the electron beam is applied onto the substrate 1 to be rotated. A desired pattern can be appropriately drawn on the chemically amplified resist 2 and the master disk 6 having a highly accurate fine pattern can be manufactured.

【0064】また、電子ビーム描画装置20を用いて、
先に図9に示した光ディスクのピットに対応したパター
ン11を作製するためには、上述したように、電子ビー
ム変調手段33の一対の電極33a,33b間に所定の
周波数の電圧(変調信号)を印加して、電子ビームを偏
向させてアパーチャー34により遮断させ、又は、電子
ビームをそのまま通過させてアパーチャー34を透過さ
せることにより、電子ビームのオン/オフの切り換えを
する必要がある。
Further, using the electron beam writing apparatus 20,
As described above, in order to produce the pattern 11 corresponding to the pits of the optical disk shown in FIG. 9, a voltage (modulation signal) of a predetermined frequency is applied between the pair of electrodes 33a and 33b of the electron beam modulation means 33 as described above. Is applied, the electron beam is deflected and cut off by the aperture 34, or the electron beam is passed as it is and transmitted through the aperture 34 to switch on / off the electron beam.

【0065】この場合も、電子ビームは、エアースピン
ドル装置51により高速で回転操作される基板1上の化
学増幅型レジスト2に照射されるので、化学増幅型レジ
スト2に光ディスクのピットに対応したパターン11を
適切に描画するためには、電子ビーム変調手段33の一
対の電極33a,33b間に印加する電圧の周波数を、
電子ビームのスポットの線速度に対応した値に設定する
必要がある。
Also in this case, since the electron beam is applied to the chemically amplified resist 2 on the substrate 1 which is rotated at a high speed by the air spindle device 51, the pattern corresponding to the pits of the optical disk is added to the chemically amplified resist 2. In order to draw 11 properly, the frequency of the voltage applied between the pair of electrodes 33a and 33b of the electron beam modulating means 33 should be
It is necessary to set a value corresponding to the linear velocity of the spot of the electron beam.

【0066】ここで、作製する光ディスクの最短ピット
長をLとすると、電子ビームのスポットの線速度に対応
して、光ディスクのピットに対応したパターン11を適
切に描画するための印加電圧の周波数Qは、以下の式
(6)で表すことができる。
Here, assuming that the shortest pit length of the optical disk to be manufactured is L, the frequency Q of the applied voltage for appropriately drawing the pattern 11 corresponding to the pit of the optical disk corresponding to the linear velocity of the spot of the electron beam. Can be represented by the following equation (6).

【0067】Q=V/L ・・・・(6) 上記式(6)に上記式(1)を代入すると、以下の式
(7)が得られる。
Q = V / L (6) When the above equation (1) is substituted into the above equation (6), the following equation (7) is obtained.

【0068】 Q≧A/(2[h]×P×L) ・・・・(7) したがって、電子ビーム描画装置20を用いて、先に図
9に示した光ディスクのピットに対応したパターン11
を作製する場合、電子ビーム変調手段33の一対の電極
33a,33b間に印加する電圧の周波数を、上記式
(7)を満足するように設定すれば、電子ビームのスポ
ットの線速度に対応して、光ディスクのピットに対応し
たパターン11を適切に描画することができる。
Q ≧ A / (2 [h] × P × L) (7) Accordingly, the pattern 11 corresponding to the pits of the optical disk previously shown in FIG.
If the frequency of the voltage applied between the pair of electrodes 33a and 33b of the electron beam modulating means 33 is set so as to satisfy the above equation (7), it corresponds to the linear velocity of the spot of the electron beam. Thus, the pattern 11 corresponding to the pits of the optical disk can be appropriately drawn.

【0069】また、電子ビーム描画装置20を用いて、
先に図10に示した光ディスクのウォブリンググルーブ
に対応したパターン12を作製するためには、上述した
ように、電子ビーム偏向手段41の一対の電極41a,
41b間に所定の振幅の電圧(ウォブリング信号)を印
加し、電子ビームを偏向させて、高速で回転操作される
基板1上の化学増幅型レジスト2に蛇行するように照射
させる必要がある。
Further, using the electron beam writing apparatus 20,
As described above, in order to produce the pattern 12 corresponding to the wobbling groove of the optical disk shown in FIG.
It is necessary to apply a voltage (wobbling signal) having a predetermined amplitude between 41b, deflect the electron beam, and irradiate the chemically amplified resist 2 on the substrate 1, which is rotated at high speed, in a meandering manner.

【0070】この場合、電子ビームの化学増幅型レジス
ト2上における蛇行の振幅、すなわち電子ビームの走査
範囲は、なるべく小さく設定された方が、上述した電流
密度の高密度化、及び電子ビーム変調手段33の一対の
電極33a,33b間に印加する電圧の周波数の向上を
図ることが容易となる。
In this case, the meandering amplitude of the electron beam on the chemically amplified resist 2, that is, the scanning range of the electron beam, should be set as small as possible to increase the current density and the electron beam modulation means. It is easy to improve the frequency of the voltage applied between the pair of electrodes 33a and 33b.

【0071】ここで、一般に、光ディスクのウォブリン
ググルーブの蛇行の振幅は、10μm以内に設定されて
いる。このため、電子ビーム描画装置20を用いて光デ
ィスクの原盤を作製する場合、電子ビームの化学増幅型
レジスト2上における走査範囲を10μm以上に設定し
てもあまり意味がない。したがって、電子ビーム偏向手
段41の一対の電極41a,41b間に印加する電圧の
振幅は、電子ビームの化学増幅型レジスト2上における
走査範囲、すなわち、描画されるパターンの蛇行の振幅
が10μm以内となるように設定されていることが望ま
しい。
Here, generally, the meandering amplitude of the wobbling groove of the optical disk is set within 10 μm. For this reason, when a master of an optical disc is manufactured using the electron beam drawing apparatus 20, it does not make much sense to set the scanning range of the electron beam on the chemically amplified resist 2 to 10 μm or more. Therefore, the amplitude of the voltage applied between the pair of electrodes 41a and 41b of the electron beam deflecting means 41 is within the scanning range of the electron beam on the chemically amplified resist 2, that is, the meandering amplitude of the pattern to be drawn is within 10 μm. It is desirable that the setting is made as follows.

【0072】また、電子ビーム描画装置20を用いて化
学増幅型レジスト2に所望のパターンを描画する場合、
微細なパターンを精度良く描画するためには、電子銃3
1から出射される電子ビームを加速するために印加され
る電圧も適切な値に設定されていることが望ましい。
When a desired pattern is drawn on the chemically amplified resist 2 using the electron beam drawing apparatus 20,
In order to draw a fine pattern with high accuracy, an electron gun 3
It is desirable that the voltage applied to accelerate the electron beam emitted from 1 is also set to an appropriate value.

【0073】この電子銃31から出射される電子ビーム
を加速するために印加される電圧が30kV以下に設定
されると、電子ビームが化学増幅型レジスト2内に入射
する際の速度が遅く、化学増幅型レジスト2内で電子ビ
ームの広がり、すなわち前方散乱の影響が大きくなっ
て、形成されるパターンに変動が生じてしまう。
When the voltage applied to accelerate the electron beam emitted from the electron gun 31 is set to 30 kV or less, the speed at which the electron beam enters the chemically amplified resist 2 is low, The spread of the electron beam in the amplification type resist 2, that is, the influence of forward scattering becomes large, and the pattern to be formed fluctuates.

【0074】また、電子銃31から出射される電子ビー
ムを加速するために印加される電圧が80kV以上に設
定されると、化学増幅型レジスト2の感度が低下し、適
切なパターンの形成が困難となる。
If the voltage applied to accelerate the electron beam emitted from the electron gun 31 is set to 80 kV or more, the sensitivity of the chemically amplified resist 2 is reduced, and it is difficult to form an appropriate pattern. Becomes

【0075】したがって、電子ビーム描画装置20を用
いて化学増幅型レジスト2に所望のパターンを描画する
場合は、電子銃31から出射される電子ビームを加速す
るために印加される電圧を30〜80kVの範囲に設定
することが望ましい。
Therefore, when a desired pattern is drawn on the chemically amplified resist 2 using the electron beam drawing apparatus 20, the voltage applied to accelerate the electron beam emitted from the electron gun 31 must be 30 to 80 kV. It is desirable to set in the range.

【0076】ここで、上述した電子ビーム描画装置20
を用いて、CD(Compact Disc)と同じ直径12cmの
ディスクの片面に30GBの容量の信号が記録された、
読み出し専用のROM型の光ディスクのディスク原盤6
を作製する場合、実際に、電子銃31から出射される電
子ビームの単位面積当たりの電流の大きさである電流密
度J及び電子ビーム変調手段33の一対の電極33a,
33b間に印加する電圧の周波数Qをどのような値に設
定すればよいか説明する。
Here, the above-described electron beam writing apparatus 20
A signal having a capacity of 30 GB was recorded on one side of a disc having a diameter of 12 cm, the same as a CD (Compact Disc), using
Master disk 6 of read-only ROM type optical disk
In actuality, the current density J, which is the magnitude of the current per unit area of the electron beam emitted from the electron gun 31, and the pair of electrodes 33a,
A description will be given of what value should be set for the frequency Q of the voltage applied between 33b.

【0077】直径12cmのディスクの片面に30GB
の容量をCDの記録方式と同様のEFM方式によって記
録するには、トラックピッチPが0.29[μm]、最
短ピット長Lが0.16[μm]の微細ピットパターン
を、半径24〜58[mm]の範囲の円環状の記録領域
にスパイラル状に記録する必要がある。このとき、記録
領域の面積Aは、(582−242)π[mm2]とな
る。
30 GB on one side of a 12 cm diameter disc
In order to record the pit pattern with the EFM method similar to the CD recording method, a fine pit pattern having a track pitch P of 0.29 [μm] and a shortest pit length L of 0.16 [μm] is formed with a radius of 24-58. It is necessary to record spirally in an annular recording area in the range of [mm]. At this time, the area A of the recording area is (58 2 −2 2 ) π [mm 2 ].

【0078】また、ここでは、電子ビームを照射する化
学増幅型レジスト2として、描画に必要とされる単位面
積当たりの電荷量Sが5[μc/cm2]のレジストを
用いた。また、電子ビームのスポットサイズの半径Wを
0.05[μm]に設定した。
Here, as the chemically amplified resist 2 to be irradiated with an electron beam, a resist having a charge amount S per unit area required for drawing of 5 [μc / cm 2 ] was used. The spot size radius W of the electron beam was set to 0.05 [μm].

【0079】このとき、電子ビームのスポットの線速度
に対応して、上述した微細なパターンを適切に描画する
ことができる電流密度Jは、上記式(5)に上記各数値
を代入すると、約267[A/cm2]以上となる。
At this time, the current density J capable of appropriately drawing the above-described fine pattern corresponding to the linear velocity of the spot of the electron beam can be obtained by substituting the above numerical values into the above equation (5). 267 [A / cm 2 ] or more.

【0080】また、電子ビーム変調手段33の一対の電
極33a,33b間に印加する電圧の周波数Qは、上記
式(7)に上記各数値を代入すると、約26[MHz]
以上となる。
The frequency Q of the voltage applied between the pair of electrodes 33a and 33b of the electron beam modulating means 33 is about 26 [MHz] by substituting the above numerical values into the above equation (7).
That is all.

【0081】換言すると、電子ビーム描画装置20を用
いて、スポットの半径Wが0.05[μm]の電子ビー
ムを、描画に必要とされる単位面積当たりの電荷量Sが
5[μc/cm2]の化学増幅型レジスト2に照射させ
ることにより所望のパターンを描画してディスク原盤6
を作製する場合、電流密度Jを約267[A/cm2
以上、電子ビーム変調手段33の一対の電極33a,3
3b間に印加する電圧の周波数Qを約26[MHz]以
上に設定することにより、CDと同じ直径12cmのデ
ィスクの片面に30GBの容量の信号が記録された、読
み出し専用のROM型の光ディスクのディスク原盤6を
作製することができる。
In other words, by using the electron beam drawing apparatus 20, an electron beam having a spot radius W of 0.05 [μm] is charged at a charge amount S per unit area required for drawing of 5 [μc / cm]. 2 ], a desired pattern is drawn by irradiating the chemically amplified resist 2 with a master disc 6
Is manufactured, the current density J is set to about 267 [A / cm 2 ].
As described above, the pair of electrodes 33a, 3
By setting the frequency Q of the voltage applied between 3b to about 26 [MHz] or more, a read-only ROM-type optical disc in which a signal having a capacity of 30 GB is recorded on one side of a disc having the same diameter of 12 cm as a CD. The master disc 6 can be manufactured.

【0082】[0082]

【発明の効果】本発明に係る電子ビームを用いたパター
ン描画方法によれば、電子ビームの単位面積当たりの電
流の大きさである電流密度が電子ビームのスポットの線
速度に対応した値に設定されているので、回転操作され
る基板上に塗布された化学増幅型レジストに所望のパタ
ーンを適切に描画し、高精度な微細パターンを有するデ
ィスク原盤を作製することができる。
According to the pattern writing method using an electron beam according to the present invention, the current density which is the magnitude of the current per unit area of the electron beam is set to a value corresponding to the linear velocity of the spot of the electron beam. Therefore, a desired pattern can be appropriately drawn on a chemically amplified resist applied on a substrate to be rotated and a master disk having a highly accurate fine pattern can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ディスク原盤を作製する工程を説明する図であ
り、基板の斜視図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a process of manufacturing a master disc, and is a perspective view of a substrate.

【図2】ディスク原盤を作製する工程を説明する図であ
り、化学増幅型レジストが塗布された基板の斜視図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a process of manufacturing a master disc, and is a perspective view of a substrate on which a chemically amplified resist is applied.

【図3】ディスク原盤を作製する工程を説明する図であ
り、電子ビームを用いて化学増幅型レジストにパターン
の描画を行う状態を示す斜視図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a process of manufacturing a master disc, and is a perspective view illustrating a state where a pattern is drawn on a chemically amplified resist using an electron beam.

【図4】ディスク原盤を作製する工程を説明する図であ
り、レジスト原盤の要部断面図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a process of manufacturing a disc master, and is a cross-sectional view of a main part of a resist master;

【図5】ディスク原盤を作製する工程を説明する図であ
り、金属被膜が形成されたレジスト原盤の要部断面図で
ある。
FIG. 5 is a diagram illustrating a process of manufacturing a disk master, and is a cross-sectional view of a main part of a resist master on which a metal film is formed.

【図6】ディスク原盤を作製する工程を説明する図であ
り、電気メッキ層が形成されたレジスト原盤の要部断面
図である。
FIG. 6 is a view for explaining a step of manufacturing a disc master, and is a cross-sectional view of a main part of a resist master on which an electroplating layer is formed.

【図7】ディスク原盤を作製する工程を説明する図であ
り、電気メッキ層からレジスト原盤が剥離された状態を
示す要部断面図である。
FIG. 7 is a view for explaining a step of manufacturing the disc master, and is a cross-sectional view of a main part showing a state where the resist master has been peeled off from the electroplating layer.

【図8】ディスク原盤を作製する工程を説明する図であ
り、ディスク原盤の要部断面図である。
FIG. 8 is a view for explaining a step of manufacturing the disc master, and is a cross-sectional view of a main part of the disc master.

【図9】光ディスクのピットに対応したパターンが形成
されたディスク原盤の要部斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of a main part of a master disc on which patterns corresponding to pits of the optical disc are formed.

【図10】光ディスクのウォブリンググルーブに対応し
たパターンが形成されたディスク原盤の要部斜視図であ
る。
FIG. 10 is a perspective view of a main part of a disc master on which a pattern corresponding to a wobbling groove of the optical disc is formed.

【図11】光ディスクのストレートグルーブに対応した
パターンが形成されたディスク原盤の要部斜視図であ
る。
FIG. 11 is a perspective view of a main part of a disc master on which a pattern corresponding to a straight groove of the optical disc is formed.

【図12】電子ビーム描画装置の一例を示す構成図であ
る。
FIG. 12 is a configuration diagram illustrating an example of an electron beam writing apparatus.

【符号の説明】 1 基板、2 化学増幅型レジスト、6 ディスク原
盤、20 電子ビーム描画装置、30 電子ビーム発生
部、31 電子銃、33 電子ビーム変調手段、34
アパーチャー、40 電子ビーム集束部、41 電子ビ
ーム偏向手段、43 対物レンズ、50 基板支持機構
[Description of Signs] 1 substrate, 2 chemically amplified resist, 6 disk master, 20 electron beam drawing apparatus, 30 electron beam generator, 31 electron gun, 33 electron beam modulating means, 34
Aperture, 40 electron beam focusing section, 41 electron beam deflecting means, 43 objective lens, 50 substrate support mechanism section

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子銃から出射される電子ビームを回転
操作される基板上に塗布された化学増幅型レジストに照
射して、この化学増幅型レジストに記録媒体のパターン
に対応したパターンを描画するに際し、 上記電子ビームの単位面積当たりの電流の大きさである
電流密度Jが、上記記録媒体の記録領域の面積をA、上
記記録媒体のトラックピッチをP、上記化学増幅型レジ
ストの描画に必要とされる単位面積当たりの電荷量を
S、上記化学増幅型レジストに照射される電子ビームの
スポットの半径をWとしたときに、以下の式を満足する
ように設定されることを特徴とする電子ビームを用いた
パターン描画方法。 J≧A×S/(1[h]×π×P×W)
An electron beam emitted from an electron gun is applied to a chemically amplified resist applied on a substrate to be rotated to draw a pattern corresponding to a pattern of a recording medium on the chemically amplified resist. In this case, the current density J, which is the magnitude of the current per unit area of the electron beam, is A, the recording area of the recording medium is P, the track pitch of the recording medium is P, and the drawing of the chemically amplified resist is necessary. Where S is the charge amount per unit area, and W is the radius of the spot of the electron beam applied to the chemically amplified resist, wherein the following formula is satisfied. A pattern drawing method using an electron beam. J ≧ A × S / (1 [h] × π × P × W)
【請求項2】 上記化学増幅型レジストに向かう電子ビ
ームの経路にアパーチャーを配し、 上記化学増幅型レジストに向かう電子ビームの経路に電
界又は磁界を印加してこの電子ビームを偏向させること
により、電子ビームが上記アパーチャーを通過するか否
かを切り換えることで、電子ビームの強度変調を行うこ
とを特徴とする請求項1記載の電子ビームを用いたパタ
ーン描画方法。
2. An aperture is disposed on a path of the electron beam toward the chemically amplified resist, and an electric field or a magnetic field is applied to a path of the electron beam toward the chemically amplified resist to deflect the electron beam. 2. The pattern drawing method using an electron beam according to claim 1, wherein the intensity of the electron beam is modulated by switching whether or not the electron beam passes through the aperture.
【請求項3】 上記記録媒体の最短ピットに対応したパ
ターンを描画する際に、当該最短ピットのピット長をL
としたときに、上記電子ビームの強度変調をA/(2
[h]×P×L)以上の周波数で行うことを特徴とする
請求項2記載の電子ビームを用いたパターン描画方法。
3. When drawing a pattern corresponding to the shortest pit of the recording medium, the pit length of the shortest pit is set to L.
, The intensity modulation of the electron beam is A / (2
3. The pattern drawing method using an electron beam according to claim 2, wherein the pattern writing is performed at a frequency of [h] × P × L) or more.
【請求項4】 上記化学増幅型レジストに向かう電子ビ
ームの経路に電界又は磁界を印加してこの電子ビームを
偏向させることにより、上記化学増幅レジストに蛇行し
たパターンを描画することを特徴とする請求項1記載の
電子ビームを用いたパターン描画方法。
4. A meandering pattern is drawn on the chemically amplified resist by applying an electric field or a magnetic field to a path of the electron beam toward the chemically amplified resist and deflecting the electron beam. Item 7. A pattern drawing method using the electron beam according to Item 1.
【請求項5】 上記電子ビームを上記化学増幅型レジス
トに照射する際に、当該電子ビームを加速するために印
加される電圧が、30〜80kVの範囲に設定されてい
ることを特徴とする請求項1記載の電子ビームを用いた
パターン描画方法。
5. A voltage applied to accelerate the electron beam when irradiating the chemically amplified resist with the electron beam is set in a range of 30 to 80 kV. Item 7. A pattern drawing method using the electron beam according to Item 1.
JP8737398A 1998-03-31 1998-03-31 Pattern plotting method using electron beam Withdrawn JPH11288530A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8737398A JPH11288530A (en) 1998-03-31 1998-03-31 Pattern plotting method using electron beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8737398A JPH11288530A (en) 1998-03-31 1998-03-31 Pattern plotting method using electron beam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11288530A true JPH11288530A (en) 1999-10-19

Family

ID=13913103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8737398A Withdrawn JPH11288530A (en) 1998-03-31 1998-03-31 Pattern plotting method using electron beam

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11288530A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1152417A2 (en) * 2000-03-02 2001-11-07 Sony Corporation Electron beam irradiation apparatus, electron beam irradiation method, original disk, stamper, and recording medium
EP1271502A2 (en) * 2001-06-22 2003-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electron beam recorder and method thereof
WO2004027520A1 (en) * 2002-09-19 2004-04-01 Tdk Corporation Electron beam irradiation device, electron beam irradiation method, disc-like body manufacturing apparatus, and disc-like body manufacturing method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1152417A2 (en) * 2000-03-02 2001-11-07 Sony Corporation Electron beam irradiation apparatus, electron beam irradiation method, original disk, stamper, and recording medium
EP1152417A3 (en) * 2000-03-02 2001-11-28 Sony Corporation Electron beam irradiation apparatus, electron beam irradiation method, original disk, stamper, and recording medium
US7034319B2 (en) 2000-03-02 2006-04-25 Sony Corporation Electron beam irradiation apparatus, electron beam irradiation method, original disk, stamper, and recording medium
EP1271502A2 (en) * 2001-06-22 2003-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electron beam recorder and method thereof
EP1271502A3 (en) * 2001-06-22 2006-06-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electron beam recorder and method thereof
WO2004027520A1 (en) * 2002-09-19 2004-04-01 Tdk Corporation Electron beam irradiation device, electron beam irradiation method, disc-like body manufacturing apparatus, and disc-like body manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060076509A1 (en) Electron beam irradiating method and manufacturing method of magnetic recording medium
KR20010087255A (en) Electron beam irradiation apparatus, electron beam irradiation method, original disk, stamper, and recording medium
US7065034B2 (en) Optical disc and apparatus for manufacturing a master disc therefor
JPH11288530A (en) Pattern plotting method using electron beam
US8355036B2 (en) Recording system, recording apparatus, and record control signal generating apparatus using an exposure beam
JP4196425B2 (en) Disc master production device
WO2005124467A1 (en) Electron beam drawing device
JP3323182B2 (en) Optical disc master production method
JP4157072B2 (en) Information recording medium master production method, information recording medium master irradiation apparatus, and information recording medium manufacturing method
JPH11288532A (en) Exposure device, exposure method and recording medium
JP2004177783A (en) Electron beam lithography method
JPH11328750A (en) Exposure device using electron beam, master disk and information recording medium
JPH11283283A (en) Production of master disk for producing recording medium, master disk for producing recording medium, substrate for recording medium, and recording medium
JPH11288529A (en) Electron beam plotting device
JP4439144B2 (en) Disc master production equipment
JP2003331480A (en) Manufacturing method of master disk for manufacturing optical recording medium and manufacturing method of stamper for manufacturing optical recording medium
JP3233650B2 (en) Optical recording medium master production equipment
JP2004185786A (en) Information recording medium group member, electron beam exposing method used for manufacturing it, and electron beam exposing device
JP4261751B2 (en) Rotation drive device and disk master production device using the same
JP2003338258A (en) Electron beam lithography device and drawing method of pit
JP2004280999A (en) Method for manufacturing optical disk stamper master disk and method for manufacturing stamper
JP2002299232A (en) Beam-irradiating method and irradiator
JP2003006942A (en) Master disk for manufacturing optical recording medium and method of manufacturing for the same
JPH11288527A (en) Device and method for manufacturing recording medium manufacturing master disk
JP2002367242A (en) Stamper for making optical recording medium and method of manufacturing for the same

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050607