JP2004109573A - Electron beam plotting device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To plot a concentric or spiral pattern in an electron beam plotting device. <P>SOLUTION: The electron beam plotting device is provided with a rotary stage unit 45 for rotatably supporting a circular board 11, a shaft 46 penetrated into a part of the unit 45 and extended in the one-radius direction (Y direction) of a circular stage 41, a straight movement means 49 for moving the unit 45 along the shaft 46, and a controller 50 for controlling the rotational speed of the stage 41 and the straight movement of the stage 41 by the means 49. The controller 50 is provided with a control circuit capable of selectively performing concentric pattern plotting or spiral pattern plotting. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子線描画装置に関し、特に、回転ステージと、該回転ステージを直線移動させる直線移動手段とを備えた電子線描画装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、磁性体の微細凹凸パターンにより転写情報を担持したマスター担体と、転写を受ける磁気記録部を有するスレーブ媒体とを密着させた状態で、転写用磁界を印加してマスター担体に担持した情報（例えばサーボ信号）に対応する磁化パターンをスレーブ媒体に転写記録する磁気転写方法が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
磁気転写に使用されるマスター担体の作製方法としては、転写すべき情報に応じたレジストによる凹凸パターンが形成された原盤を基にして作製する、光ディスクスタンパー作製方法を応用した方法が考えられている（例えば、特許文献４参照）。
【０００４】
光ディスクスタンパーの作製の際には、フォトレジストが塗布されたガラス基板を回転させながら、データをピットの長短に変換し、これに応じて変調したレーザビームを照射したデータをフォトレジストに書き込むことがなされている。
【０００５】
マスター担体基板の凹凸パターンに応じたパターンのレジストへの描画は、光ディススタンパーの作製と同様に、レジストが塗布された円形基盤を回転させながら、転写する情報に応じて変調したレーザービームを照射して形成することが、一般に考えられる。
【０００６】
しかしながら、磁気ディスク媒体においては、小型化および高容量化が図られており、記録密度の増大などに対応してトラック幅が狭くなると（例えば、トラック幅が０．３μｍ以下になると）、レーザービームでは描画径の限界に近づき、描画された部分の端部形状が円弧状となって矩形状のパターンの形成が困難となる。マスター担体基板の凹凸パターンの各エレメントの特にその上面形状は、この描画された部分に応じた形状となるものであり、該描画された部分の端部形状が円弧状となるとマスター担体基板の凹凸パターンの凸部上面形状が円弧状等の矩形から大きくはずれた形状となり、スレーブ媒体への所望の磁化パターンの形成が困難となる。
【０００７】
一方、半導体分野においては、既にレーザービームより小径のスポットによる露光が可能な電子ビームを利用したパターニングが行われており、この電子ビームを利用することにより、微細パターンの高精度なパターニングが可能となってきている。
【０００８】
また、小型軽量の高密度磁気記録媒体として実現化が期待されているパターンドメディアの作製においては、電子ビームによりパターン露光を行うことが提案されている（例えば、特許文献５参照）。しかしながら、特許文献５には、電子線露光装置についての具体的な記載がないため、実際にはどのような構成の装置を用いたのか明らかでない。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６３−１８３６２３号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平１０−４０５４４号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開平１０−２６９５６６号公報
【００１２】
【特許文献４】
特開２００１−２５６６４４号公報
【００１３】
【特許文献５】
特開２００１−１１００５０号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の磁気転写用マスター担体の作製およびパターンドメディア作製の際には、同心円状にパターニングする必要があるため、半導体の分野で利用されている、ＸＹステージを備えた電子線露光装置をそのまま適用しただけでは、良好なパターン形成は困難であるため、良好な同心円のパターン描画が可能な電子線露光装置が望まれている。
【００１５】
また、光ディスクの高容量化を図る際にも、上述のマスター担体基板の場合と同様の問題が生じるため、螺旋状のパターンを描画可能な電子線露光装置が必要となる可能性が高い。
【００１６】
一方、電子ビームを用いたパターニングを請け負う工場等においては、設備費および設置スペース等の削減のために、同心円状のパターニングも螺旋状のパターニングも可能な装置が望まれる。
【００１７】
本発明は上記事情に鑑みて、同心円状および螺旋状のパターン描画を可能とした電子線露光装置を提供することを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子線描画装置は、基盤上に塗布されたレジストに電子線を照射して所望のパターンを描画する電子線描画装置であって、
前記基盤を回転自在に支持する回転ステージと、
該回転ステージを直線移動させる直線移動手段と、
前記回転ステージの回転速度と、前記直線移動手段による直線移動とを制御する制御手段とを備え　、
該制御手段の制御により、前記パターンとして、螺旋状のパターンおよび同心円状のパターンを選択的に描画可能とされていることを特徴とするものである。
【００１９】
すなわち、本発明の電子線描画装置は、磁気転写用マスター担体、パターンドメディア、光ディスク等の円盤状の媒体の作製過程において必要な同心円状もしくは螺旋状のパターニングに使用可能なものであり、制御手段が、磁気転写用マスター担体、パターンドメディア作製時には、同心円状のパターンを描画し、光ディスク作製時には螺旋状のパターンを描画するように制御するものである。制御手段は、例えば、同心円状のパターン描画の際には、回転ステージが１回転する毎に該回転ステージを所定距離移動させるように制御し、螺旋状のパターン描画の際には、回転ステージをほぼ連続的に移動させるように制御する。
【００２０】
なおここで、直線移動とは、回転ステージの略回転中心を通りその半径方向に延びる直線上を移動させることを意味するものである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の電子線描画装置は、回転ステージと、この回転ステージを直線移動させる直線移動手段と、回転ステージの回転速度と、直線移動手段による直線移動とを制御する制御手段とを備え、制御手段が回転速度および直線移動を制御することにより、螺旋状のパターンおよび同心円状のパターンを選択的に描画可能とされているので、磁気転写用マスター、光ディスクスタンパ、パターンドメディアのいずれの作製時にも利用することができ、それぞれのために個別に装置を設ける必要がなく、設備費および設置スペースの削減が可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態において用いられる電子線露光装置の要部側面図（ａ）および上面図（ｂ）を示すものである。
【００２４】
本発明の実施形態の電子線露光装置４０は、円形基盤１１を支持する円形ステージ４１および該ステージ４１の中心軸４２と一致するように設けられたモータ軸を有するスピンドルモータ４４を備えた回転ステージユニット４５と、該回転ステージユニット４５の一部を貫通し、円形ステージ４１の一半径方向（図中矢印Ｙ方向）に延びる一本のシャフト４６と、該回転ステージユニット４５をシャフト４６に沿って移動させるための直線移動手段４９とを備えている。回転ステージユニット４５の一部には、上記シャフト４６と平行に配された、精密なネジきりが施されたロッド４７が螺合され、このロッド４７は、パルスモータ４８によって正逆回転されるようになっており、このロッド４７とパルスモータ４８により回転ステージユニット４５の直線移動手段４９が構成される。
【００２５】
さらに、電子線露光装置４０は、電子ビームを出射する電子銃２３、電子ビームＥＢをＹ方向（基盤径方向）およびＹ方向に直交するＸ方向（円周方向）へ偏光させる偏光手段２１、２２を備えており、電子銃２３から出射された電子ビームＥＢは偏光手段２１、２２および図示しないレンズ等を経て、円形基盤１１上に照射される。なお、パターン描画時には、偏光手段２１、２２を制御して電子ビームＥＢを、基盤の円周方向Ｘと交差する所定の方向に一定の振幅で微少振動させる。
【００２６】
スピンドルモータ４４の駆動すなわち円形ステージの回転速度、パルスモータ４８の駆動すなわち直線移動手段４９による直線移動、電子ビームの変調、偏光手段２１および２２の制御等は制御手段であるコントローラ５０によって行われる。
【００２７】
コントローラ５０が、スピンドルモータ４４の駆動およびパルスモータ４８の駆動のタイミング等を制御することにより、磁気転写用マスター担体の基盤もしくはパターンドメディアの作製時には、同心円状のパターンの描画を行い、光ディスクスタンパの作製時には、螺旋状のパターンの描画を行うことができる。すなわち、コントローラ５０は、使用者の指示もしくは描画対象を自動認識する等により、同心円状のパターン描画、螺旋状のパターン描画のいずれかを選択的に実行することが可能な制御回路を備えるものである。
【００２８】
まず、コントローラ５０による同心円状のパターニング時のスピンドルモータ４４およびパルスモータ４８の駆動について説明する。
【００２９】
図２は、同心円状のパターンを描画する際の、円盤の半径方向における電子ビーム照射位置ｒと時間ｔとの関係を示すグラフであり、同図（ａ）は、最小半径位置ｒ_０から描画を開始する場合、同図（ｂ）は、最大半径位置ｒ_ｎ（＝Ｒ）から描画を開始する場合を示す。
【００３０】
ここでは、円盤上の描画範囲内の最大半径同心円の半径をＲ、回転ステージ４１により円盤１１が１回転するのに必要な時間（周期）をＴで表す。同心円状のパターンを形成するために、コントローラ５０は、回転ステージ４１の回転に伴って円盤１１が１回転され１つの同心円に沿ったパターン描画が終わる毎に、回転ステージ４１を半径方向にトラックピッチ分移動させるよう制御する。より詳細には、図２（ａ）に示すように、円盤１１上の半径ｒ_０　の位置に電子ビームＥＢが照射された状態で回転ステージ４１により円盤１１が周期Ｔで１回転され、時刻ｔ_１において電子ビーム照射位置が半径ｒ_１の位置となるように、回転ステージ４１をＹ方向にトラックピッチ分移動させる。これを、最小半径同心円の半径ｒ_０の位置から最大半径同心円の半径ｒ_ｎ（＝Ｒ）の位置まで繰り返すことにより、（ｎ＋１）トラック分のパターンを描画することができる。なお、図２（ｂ）に示すように、パターン描画を最大半径同心円から開始しても、同様に同心円状に配列するパターンを描画することができる。
【００３１】
このような制御により、磁気転写マスター担体作製用の基盤、もしくはパターンドメディア基板上に配されたレジスト上に同心円状に配列する所望のパターンを描画することができる。
【００３２】
一方、図３は、螺旋状のパターンを描画する際の円盤の半径方向における電子ビーム照射位置と時間との関係を示すグラフであり、同図（ａ）は、最小半径位置ｒ_０から描画を開始する場合、同図（ｂ）は同図（ａ）の一部拡大図、同図（ｃ）は、最大半径位置ｒ_ｎ（＝Ｒ）から描画を開始する場合を示す。
【００３３】
図３においても図２と同様に、円盤上の描画範囲内の最大半径同心円の半径をＲ、回転ステージ４１により円盤が１回転するのに必要な時間（周期）をＴで表す。螺旋状のパターンを形成するために、コントローラ５０は、回転ステージ４１により円盤を回転させつつ、回転ステージ４１を半径方向へほぼ連続的に移動させるよう制御する。より詳細には、図３（ａ）に示すように、円盤１１上の半径ｒ_０の位置に電子ビームが照射された状態で回転ステージ４１により円盤１１が周期Ｔで１回転される時刻ｔ_１までの間に電子ビーム照射位置が半径ｒ_１の位置となるように、回転ステージ４１をＹ方向に連続的に移動させる。この回転ステージ４１を回転させつつ、該回転ステージ４１を最小半径ｒ_０の位置から最大半径ｒ_ｎの位置まで連続的に移動させることにより、螺旋状のパターンを描画することができる。ただし、回転ステージ４１の直線移動は、図３（ｂ）に同図（ａ）の一部拡大図を示すように、ミクロにみるとステップ状のグラフとなる移動制御がなさている。なお、図３（ｂ）に示すように、パターン描画を最大半径の位置から開始しても、同様の螺旋状に配列するパターンを描画することができる。
【００３４】
次に上述の電子線描画装置４０を用いた磁気転写用マスター担体の作製方法について説明する。図４は、その磁気転写用マスター担体の原盤を作製する過程を示す模式図である。図５は、原盤表面の描画パターン（露光パターン）の一部を拡大した平面図である。
【００３５】
なお、ここで描画パターンは、マスター担体の基板に形成すべき凹凸パターンに応じたパターンであり、凹凸パターンを構成する凸部もしくは凹部をエレメントと称し、描画パターン中の描画すべきエレメントの上面形状に対応する部分をエレメント部と称する。なお、ここで形成する凹凸パターンは、位相サーボ信号に応じたパターンであり、複数のトラックに跨り、トラック方向に対して斜めに交差して延びるエレメントおよび１つのトラック幅のエレメントを含むものとする。なお、凹凸パターンは同心円状に形成される。換言すれば、この凹凸パターンの形成により、結果として同心円状のトラックが形成される。
【００３６】
本実施の形態における磁気転写用マスター担体の原盤の作製方法について説明する。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、例えばシリコン、ガラスあるいは石英からなる円形基盤１１を、１方向に回転させながら、スピンコート法により、ノズル１３から、ポジ型電子ビーム描画用レジスト１２が有機溶剤に溶解されたレジスト溶液１２’を円形基板１１上に塗布した後、ベークする。
【００３８】
次に、図４（ｂ）に示すように、電子ビーム描画用レジスト１２が塗布された円形基盤１１をＡ方向に回転させながら、サーボ信号等の転写情報に対応して変調した電子ビームＥＢを走査させることにより１トラック毎に所望のパターン１５を描画する。なお、円形基盤１１の回転方向Ａは、エレメント部単位に微視的にみると、ほぼ径方向Ｙに垂直な円周方向Ｘ（トラック方向Ｘ）とみなすことができる。Ａ方向へ１回転する毎にパルスモータを駆動させて回転ステージをＹ方向に１トラック分移動させる。ここでは、コントローラ５０は、図２（ｂ）に示す上述の制御を行っている。
【００３９】
次に、図４（ｃ）に示すように、電子ビーム描画用レジスト１２を現像処理して、同心円１６に沿ったパターン１５が電子ビーム描画用レジスト１２に転写された基盤１１を得る。これが磁気転写用マスター担体の原盤となる。
【００４０】
図５は、原盤表面に形成された描画パターン（露光パターン）１５の一部を拡大した平面図である。この描画パターン１５は、複数のトラックｔ_ｎ〜ｔ_{ｎ ＋３}に跨り、円周方向（トラック方向）Ｘに斜めに交差して延びるエレメント部１２ａ、および１トラック内に形成されるエレメント部１２ｂを含むものである。図５中斜線で示した部分が電子ビームにより描画（露光）されたエレメント部１２ａおよび１２ｂであり、エレメント部１２ａの形状はトラック方向Ｘに角度θをなし、複数トラックに跨って延びる斜辺を有する略平行四辺形であり、エレメント部１２ｂの形状はトラック方向に垂直な辺を有する矩形である。なお、これらエレメント部１２ａ、１２ｂ等の露光部分は、現像により除去されて凹部となる。
【００４１】
図６は、図５に示したトラック方向Ｘに斜めに交差して延びるエレメント部１２ａの描画方法の模式図を示す。円形基盤１１をＡ方向に回転させるとともに、Ｙ方向およびＸ方向偏光手段２１、２２をそれぞれ正弦波等の周期関数信号で互いに同期させて制御して電子ビームＥＢを所定の方向に一定の振幅で周期的に振動させることにより、結果として電子ビームＥＢをエレメント部１２ａの所望の角度θを有する斜辺に沿った方向に複数回走査させて、略平行四辺形片を描画し、これを複数トラック繰り返すことにより、複数のトラックに跨り、トラック方向に交差して延びる略平行四辺形形状のエレメント部１２ａの描画を行う。
【００４２】
図６中、１つのエレメント部１２ａのトラックｔ_ｎ内の平行四辺形片の描画は、電子ビームＥＢをＹ１、Ｙ２、Ｙ３・・・・Ｙ８へと順次走査させて行う。上述の通り、電子ビームＥＢを所望の角度θを有する斜辺に沿った方向に走査させるように、Ｙ方向およびＸ方向偏光手段２１、２２を制御して電子ビームＥＢの振動方向を調整する。ここでは、円形基盤１１の回転速度は、電子ビームＥＢの振動の一周期で電子ビームの照射位置がＹ１からＹ３へ移動する程度であり、電子ビームＥＢの振動方向は、円盤基盤１１の回転による照射位置のトラック方向Ｘへの変移を考慮した方向である。Ｙ８で電子ビームＥＢの照射をＯＦＦ、その後同一トラックｔ_ｎの隣接エレメント部１２ａの平行四辺形片を同様にして描画し、さらに矩形エレメント部１２ｂの描画を行う。１トラックｔ_ｎのパターン描画後、回転ステージユニット４０がＹ方向に移動されて、隣接するトラックｔ_ｎ＋１の描画を開始する。
【００４３】
このように、複数のトラックに跨る、トラック方向に斜めに交差するエレメント部１２ａは、１トラック毎に描画された平行四辺形片が積み重さなって構成される。なお、各エレメント部の描画時において、図６中、クロスハッチで示す部分１４は露光されず、各平行四辺形片の鋭角となるべき角部、およびエレメント部１２ｂの矩形の角部が円弧状となる。円弧状部分は結果として、記録損失に繋がるものであり、これを低減するためには、電子ビームＥＢ径を小さくし、走査回数を多くすることが有効であるが、描画効率との関係で適宜設定すればよい。なお、マスター担体表面の凹凸パターン凸部上面もしくは凹部開口部のトラック方向と交わる辺の直線性は、トラック幅方向のヘッド走査領域において非常に重要であるが端部においてはその影響は小さいと考えられる。
【００４４】
このように、電子ビームＥＢの基盤上における走査方向が、結果としてエレメント部のトラック方向と交差する斜辺となるように描画すれば、描画されたエレメントの斜辺は略直線となり、結果として斜辺が略直線の上面形状のエレメントからなる凹凸パターンを有する基板を形成することができる。このような基板を備えたマスター担体を用いれば、転写パターンの磁化遷移領域の直線性も向上する。
【００４５】
また、上記描画方法のように、複数のトラックに跨るエレメントの上面形状は各トラック毎に描画するため、複数のトラックに跨るエレメントと１トラック内に形成されているエレメントが混在するパターンに応じた描画する場合であっても、描画時に電子ビームを振動させる際の制御の複雑化を防ぐことができる。
【００４６】
なお、各エレメントの形状と電子ビーム描画用レジストの感度とを考慮しながら、電子ビームの出力およびビーム径を調整することが望ましい。
【００４７】
上述の実施形態において、電子ビームＥＢの回転基盤上における走査方向が、トラック方向に対して所望の傾きθを有する方向、すなわち描画すべきエレメントのトラック方向に交差する斜辺の方向となるように、Ｙ方向およびＸ方向偏光手段２１、２２を制御して電子ビームＥＢの振動方向を調整する際の、具体的な方法を図７を参照して以下に説明する。
【００４８】
ここでは、電子ビームＥＢをｙ方向およびｘ方向それぞれに周期的に変移させる周期関数として、ｙ＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋α）、ｘ＝Ｂｓｉｎ（ωｔ＋β）の正弦波を用いた描画方法について説明する。ｆは両周期関数の振動数、Ａ、Ｂは各振幅、α、βは各位相、ω＝２πｆであり、それぞの周期関数の位相α、βが｜β−α｜＝ｎπの関係にあるとき、基盤が静止していれば、電子ビームＥＢの軌跡は、ｘｙ座標においてＡ／Ｂの傾きを有する直線（図中鎖線Ｋ）となる。このとき、電子ビームＥＢの照射位置は、Ａ／Ｂの傾きを有する直線上を単振動する。なお、各エレメントを描画する際、この単振動の最大振幅もしくは最小振幅の位置から照射を開始し、複数回振動させて、開始位置の位相からπずれた最小振幅もしくは最大振幅の位置で照射を終了させるようコントローラ５０により制御する。
【００４９】
一方、円形ステージの回転により、基盤上における電子ビームＥＢの照射位置は基盤が静止していた場合と比較して円周方向に変移する。電子ビーム照射位置におけるステージの回転に伴う線速度をｖとすると、上述の周期関数の半周期１／２ｆ時間に照射位置が、ステージの回転により円周方向（トラック方向）ｘに移動する距離Δｘは、Δｘ＝ｖ／２ｆで表される。したがって、この距離Δｘを考慮してＸ方向の振幅Ｂを設定するため、図７中の各平行四辺形のトラック方向ｘに交差して延びる斜辺の、トラック方向に対する傾きθについて、ｔａｎθ＝２Ａ／（２Ｂ＋Δｘ）を満たすようにする。すなわち、所望の傾きθの平行四辺形を描画しようとする際、ｔａｎθ＝２Ａ／（２Ｂ＋Δｘ）を満たすように各周期振動の振幅Ａ，Ｂを定めればよい。例えばθ＝４５°の平行四辺形を描く場合、ｔａｎθ＝２Ａ／（２Ｂ＋Δｘ）＝１、すなわち２Ａ＝２Ｂ＋Δｘを満たすＡ、Ｂを定める。
【００５０】
電子ビームＥＢは、原点から延びている所定傾きの一点鎖線Ｋに沿って振動させており、上述の通りこの鎖線Ｋは円盤が静止していた場合の電子ビームＥＢの軌跡を示すものである。電子ビームＥＢはこの鎖線Ｋに沿った振動を行うが、同時に円盤が図中−ｘ方向に回転するために、結果として電子ビームＥＢは図に示すような軌跡Ｌを描く。なお、図７においては、α＝β＝−π／２とした場合の電子ビームＥＢの基板上における軌跡Ｌを示している。
【００５１】
次に、上記の原盤を用いた磁気転写用マスター担体の作製方法について説明する。図８はそのマスター担体の作製過程の一部を示す断面模式図である。
【００５２】
図８（ａ）に示すように、上記のようなパターン描画方法により、基盤１１上の電子ビーム描画用レジスト１２上に同心円状の所望のパターンを描画する。現像処理により、露光部分１２ａを除去し、電子ビーム描画用レジスト１２からなる凹凸パターンを有する原盤を得る。
【００５３】
次に、前記原盤の表面の凹凸パターン表面に図示しない薄い導電層を成膜し、その上に、図８（ｂ）に示すように、電鋳を施し、金属の型をとったポジ状凹凸パターンを有する基板３１を得る。
【００５４】
その後、図８（ｃ）に示すように、原盤から所定厚みとなった基板３１を原盤から剥離する。基板３１の表面の凹凸パターンは、原盤の凹凸形状が反転されたものである。
【００５５】
基板３１の裏面を研磨した後、この基板３１をそのまま磁気転写用マスター担体とするか、あるいは、図８（ｄ）に示すように、凹凸パターン上に磁性層３２を被覆したものを磁気転写用マスター担体とする。
【００５６】
また、前記原盤にメッキを施して状凹凸パターンを有する第２の原盤を作成し、この第２の原盤を使用してメッキを行い、ネガ状凹凸パターンを有する基板を作成してもよい。さらに、ポジ状凹凸パターンを有する第２の原盤にメッキを行うか樹脂液を押し付けて硬化を行ってネガ状凹凸パターンを有する第３の原盤を作成し、第３の原盤にメッキを行い、ポジ状凹凸パターンを有する基板を作成してもよい。
【００５７】
一方、前記円形基盤１１に電子ビーム描画用レジストによる凹凸パターンを形成した後、電子ビーム描画用レジストをマスクにエッチングして円形基盤１１に凹凸パターンを形成し、電子ビーム描画用レジストを除去した原盤を得てもよい。以降の工程は前記と同様にして基板３１を形成することができる。
【００５８】
基板３１の材料としては、ＮｉもしくはＮｉ合金を使用することができ、この基板を作成するための前記メッキとしては、無電解メッキ、電鋳、スパッタリング、イオンプレーティングを含む各種の金属成膜法が適用できる。基板３１の凹凸パターンの深さ（突起の高さ）は、８０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５０ｎｍ〜６００ｎｍである。
【００５９】
前記磁性層３２は、磁性材料を真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の真空成膜手段、メッキ法などにより成膜する。その磁性材料としては、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＺｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌ、ＦｅＴａＮ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ）を用いることができる。特に好ましくはＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉである。磁性層３２の厚みは、５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは１００ｎｍ〜４００ｎｍである。
【００６０】
前記原盤を用いて樹脂基板を作成し、その表面に磁性層を設けてマスター担体としてもよい。樹脂基板の樹脂材料としては、ポリカーボネート・ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル・塩化ビニル共重合体などの塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、アモルファスポリオレフィンおよびポリエステルなどが使用可能である。耐湿性、寸法安定性および価格などの点からポリカーボネートが好ましい。成形品にバリがある場合は、バーニシュまたはポリッシュにより除去する。また、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂などを使用して、原盤にスピンコート、バーコート塗布で形成してもよい。樹脂基板のパターン突起の高さは、５０〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは１００〜５００ｎｍの範囲である。この樹脂基板の表面の微細パターンの上に磁性層を被覆しマスター担体を得る。
【００６１】
本発明の電子線描画装置を用いて光ディスクスタンパ作製のためのパターンを描画する方法について簡単に説明する。
【００６２】
図９（ａ）に示すように、円形のガラス板１１１を、１方向に回転させながら、スピンコート法により、ノズル１１３から、フォトレジスト１１２が有機溶剤に溶解されたレジスト溶液１１２’をガラス板１１１上に塗布した後、ベークする。
【００６３】
次に、図９（ｂ）に示すように、フォトレジスト１２が塗布された円形ガラス板１１１をＡ方向に回転させながら、ピットの長短に変換したデータに対応して変調した電子ビームＥＢを走査させることにより所望のパターンを描画する。ここでは、回転ステージ４１を回転させるとともに、回転ステージ４１をほぼ連続的にＹ方向に移動させることにより螺旋状のパターン（螺旋状に並んだピット）１１６を描画する。この際、コントローラ５０は、図３（ａ）に示す既述の制御を行っている。なお、電子ビームＥＢの照射径がピットの幅よりも小さい場合には、上述のマスター担体作製用の基盤上への個々のエレメントを描画する場合と同様にして各ピット１１６を描画する。
【００６４】
次に、図９（ｃ）に示すように、フォトレジスト１１２を現像処理して、螺旋状に形成された所望のパターン１１６がフォトレジスト１１２に転写されたガラス基板１１１を得る。これが光ディスクスタンパの原盤となり、これを基に複数のスタンパが形成され、さらにこのスタンパを用いてＣＤが複写成形される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる電子線露光装置の概略構成を示す要部側面図および上面図
【図２】本実施形態の電子線露光装置により同心円状パターンを描画する際の、円盤の半径方向における電子ビーム照射位置ｒと時間ｔとの関係を示すグラフ
【図３】本実施形態の電子線露光装置により螺旋状パターンを描画する際の、円盤の半径方向における電子ビーム照射位置ｒと時間ｔとの関係を示すグラフ
【図４】磁気転写用マスター担体の原盤への凹凸パターン形成方法を示す模式図
【図５】レジスト上の描画パターンの一部を示す上面図
【図６】電子ビームによる描画方法を示す模式図
【図７】電子ビームによるさらに具体的な描画方法を示す模式図
【図８】本発明の磁気転写用マスター担体の作製方法を示す断面模式図
【図９】本実施形態の電子線露光装置を用いた光ディスク用スタンパ作製のためのパターン描画工程を示す図
【符号の説明】
２　　磁気記録媒体
３　　磁気転写用マスター担体
１１　　円形基盤
１２　　電子ビーム描画用レジスト
１２ａ　　露光部分（エレメント部）
１３　　ノズル
１５　　描画パターン
２１、２２　　偏光手段
２３　　電子銃
３１　　マスター担体基板
３２　　磁性層
４０　　電子線露光装置
４１　　回転ステージ
４２　　中心軸
４４　　スピンドルモータ
４５　　回転ステージユニット
４６　　シャフト
４７　　ロッド
４８　　パルスモータ
４９　　直線移動手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electron beam drawing apparatus, and more particularly, to an electron beam drawing apparatus including a rotary stage and a linear moving unit that linearly moves the rotary stage.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, information carried on a master carrier by applying a magnetic field for transfer in a state in which a master carrier carrying transfer information by a fine uneven pattern of a magnetic material and a slave medium having a magnetic recording portion to be transferred are in close contact with each other. A magnetic transfer method for transferring and recording a magnetization pattern corresponding to (for example, a servo signal) on a slave medium is known (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
[0003]
As a method for producing a master carrier used for magnetic transfer, a method using an optical disc stamper production method, which is produced based on a master having a concavo-convex pattern formed by a resist corresponding to information to be transferred, is considered. (For example, refer to Patent Document 4).
[0004]
When manufacturing an optical disc stamper, the data is converted into pit lengths while rotating the glass substrate coated with the photoresist, and the data irradiated with the laser beam modulated in accordance with this is written into the photoresist. Has been made.
[0005]
As with the production of an optical disperser, the pattern on the resist corresponding to the concavo-convex pattern of the master carrier substrate is irradiated with a laser beam modulated according to the information to be transferred while rotating the circular substrate coated with the resist. In general, it is considered to be formed.
[0006]
However, magnetic disk media have been reduced in size and increased in capacity, and when the track width becomes narrower (for example, when the track width becomes 0.3 μm or less) in response to an increase in recording density, the laser beam Then, the limit of the drawing diameter is approached, and the shape of the end of the drawn portion becomes an arc shape, making it difficult to form a rectangular pattern. In particular, the top surface shape of each element of the concave / convex pattern of the master carrier substrate is a shape corresponding to the drawn portion, and the concave / convex portion of the master carrier substrate is formed when the end shape of the drawn portion is an arc shape. The shape of the upper surface of the convex portion of the pattern is greatly deviated from a rectangular shape such as an arc, and it becomes difficult to form a desired magnetization pattern on the slave medium.
[0007]
On the other hand, in the semiconductor field, patterning using an electron beam that can be exposed with a spot having a diameter smaller than that of a laser beam has already been performed. By using this electron beam, it is possible to pattern a fine pattern with high accuracy. It has become to.
[0008]
In the production of patterned media, which is expected to be realized as a small and lightweight high-density magnetic recording medium, it has been proposed to perform pattern exposure with an electron beam (see, for example, Patent Document 5). However, since there is no specific description of the electron beam exposure apparatus in Patent Document 5, it is not clear what configuration is actually used.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 63-183623 [0010]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-40544
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-269566
[Patent Document 4]
JP 2001-256644 A
[Patent Document 5]
JP 2001-110050 JP
[Problems to be solved by the invention]
When producing the above-mentioned magnetic transfer master carrier and patterned media, it is necessary to perform concentric patterning, so the electron beam exposure apparatus equipped with an XY stage, which is used in the semiconductor field, is applied as it is. Therefore, since it is difficult to form a good pattern, an electron beam exposure apparatus capable of drawing a good concentric pattern is desired.
[0015]
Further, when the capacity of the optical disk is increased, the same problem as in the case of the above-described master carrier substrate arises. Therefore, there is a high possibility that an electron beam exposure apparatus capable of drawing a spiral pattern is required.
[0016]
On the other hand, in a factory or the like that undertakes patterning using an electron beam, an apparatus capable of both concentric patterning and spiral patterning is desired in order to reduce equipment costs and installation space.
[0017]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an electron beam exposure apparatus capable of drawing concentric and spiral patterns.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
An electron beam drawing apparatus of the present invention is an electron beam drawing apparatus that draws a desired pattern by irradiating a resist coated on a substrate with an electron beam,
A rotating stage that rotatably supports the base;
Linear moving means for linearly moving the rotary stage;
Control means for controlling the rotation speed of the rotary stage and linear movement by the linear movement means;
A spiral pattern and a concentric pattern can be selectively drawn as the pattern under the control of the control means.
[0019]
That is, the electron beam drawing apparatus of the present invention can be used for concentric or spiral patterning required in the manufacturing process of a disk-shaped medium such as a magnetic transfer master carrier, patterned media, and an optical disk, and is controlled. The means controls the drawing so that a concentric pattern is drawn when the magnetic transfer master carrier and the patterned medium are manufactured, and a spiral pattern is drawn when the optical disk is manufactured. For example, when the concentric pattern is drawn, the control unit controls the rotary stage to move by a predetermined distance every time the rotary stage makes one rotation, and when the spiral pattern is drawn, the control unit moves the rotary stage. Control to move almost continuously.
[0020]
Here, the linear movement means moving on a straight line that passes through the approximate rotation center of the rotary stage and extends in the radial direction.
[0021]
【The invention's effect】
The electron beam drawing apparatus of the present invention comprises a rotary stage, a linear moving means for linearly moving the rotary stage, a control means for controlling the rotational speed of the rotary stage and the linear movement by the linear moving means, and the control means. Since it is possible to selectively draw spiral patterns and concentric patterns by controlling the rotation speed and linear movement, it is possible to produce a magnetic transfer master, optical disc stamper, and patterned media. It is possible to use them, and it is not necessary to provide a separate device for each, and it is possible to reduce equipment costs and installation space.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 shows a side view (a) and a top view (b) of an essential part of an electron beam exposure apparatus used in the present embodiment.
[0024]
An electron beam exposure apparatus 40 according to an embodiment of the present invention includes a rotary stage including a circular stage 41 that supports the circular substrate 11 and a spindle motor 44 having a motor shaft that is provided so as to coincide with the central axis 42 of the stage 41. A unit 45, a shaft 46 that passes through a part of the rotary stage unit 45 and extends in one radial direction (the arrow Y direction in the drawing) of the circular stage 41, and the rotary stage unit 45 along the shaft 46. Linear movement means 49 for movement is provided. A part of the rotary stage unit 45 is screwed with a precise threaded rod 47 arranged in parallel with the shaft 46 so that the rod 47 is rotated forward and backward by a pulse motor 48. The rod 47 and the pulse motor 48 constitute a linear moving means 49 of the rotary stage unit 45.
[0025]
Further, the electron beam exposure apparatus 40 includes an electron gun 23 that emits an electron beam, and polarization means 21 and 22 that polarize the electron beam EB in the Y direction (substrate radial direction) and the X direction (circumferential direction) orthogonal to the Y direction. The electron beam EB emitted from the electron gun 23 is irradiated onto the circular substrate 11 through the polarization means 21 and 22 and a lens (not shown). At the time of pattern drawing, the polarization means 21 and 22 are controlled to cause the electron beam EB to vibrate with a constant amplitude in a predetermined direction intersecting the circumferential direction X of the substrate.
[0026]
The driving of the spindle motor 44, that is, the rotational speed of the circular stage, the driving of the pulse motor 48, that is, the linear movement by the linear movement means 49, the modulation of the electron beam, the control of the polarization means 21 and 22, and the like are performed by the controller 50 as the control means.
[0027]
When the controller 50 controls the drive timing of the spindle motor 44 and the pulse motor 48, the concentric pattern is drawn when the base of the magnetic transfer master carrier or the patterned medium is manufactured, and the optical disc stamper is drawn. At the time of fabrication, a spiral pattern can be drawn. That is, the controller 50 includes a control circuit capable of selectively executing either concentric pattern drawing or spiral pattern drawing by automatically recognizing a user instruction or a drawing target. is there.
[0028]
First, the driving of the spindle motor 44 and the pulse motor 48 during the concentric patterning by the controller 50 will be described.
[0029]
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the electron beam irradiation position r and the time t in the radial direction of the disk when drawing a concentric pattern, and FIG. 2A shows the drawing from the minimum radius position r _0. FIG. 5B shows a case where drawing is started from the maximum radius position r _n (= R).
[0030]
Here, the radius of the concentric circle with the maximum radius within the drawing range on the disk is represented by R, and the time (period) required for the disk 11 to rotate once by the rotating stage 41 is represented by T. In order to form a concentric pattern, the controller 50 moves the rotary stage 41 in the radial direction every time the disk 11 is rotated once by rotating the rotary stage 41 and pattern drawing along one concentric circle is completed. Control to move the minute. More specifically, as shown in FIG. 2A, the disk 11 is rotated once with a period T by the rotation stage 41 in a state where the electron beam EB is irradiated on the position of the radius r ₀ on the disk 11, and the time t ₁ , the rotary stage 41 is moved by the track pitch in the Y direction so that the electron beam irradiation position becomes the position of the radius r ₁ . By repeating this from the position of the radius r ₀ of the concentric circle with the minimum radius to the position of the radius r _n (= R) of the concentric circle with the maximum radius, a pattern for (n + 1) tracks can be drawn. As shown in FIG. 2B, even if pattern drawing is started from a concentric circle with the maximum radius, a pattern arranged concentrically in the same manner can be drawn.
[0031]
By such control, it is possible to draw a desired pattern arranged concentrically on a base for producing a magnetic transfer master carrier or a resist arranged on a patterned media substrate.
[0032]
On the other hand, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the electron beam irradiation position and time in the radial direction of the disk when drawing a spiral pattern, and FIG. 3A shows drawing from the minimum radius position r _0. In the case of starting, FIG. 5B shows a partially enlarged view of FIG. 4A, and FIG. 4C shows a case where drawing is started from the maximum radius position r _n (= R).
[0033]
In FIG. 3, as in FIG. 2, the radius of the concentric circle with the maximum radius within the drawing range on the disk is represented by R, and the time (cycle) required for the disk to rotate once by the rotary stage 41 is represented by T. In order to form a spiral pattern, the controller 50 controls the rotary stage 41 to move substantially continuously in the radial direction while rotating the disk by the rotary stage 41. More specifically, as shown in FIG. 3A, time t _{1 when the} disk 11 is rotated once by the period T by the rotary stage 41 in the state where the electron beam is irradiated to the position of the radius r ₀ on the disk 11. electron beam irradiation position until it so that the position of the radius r _1, causes the rotation stage 41 is continuously moved in the Y direction. While rotating the rotary stage 41, by moving continuously the rotary stage 41 from the position of minimum radius r ₀ to the position of maximum radius r _n, it is possible to draw a spiral pattern. However, the linear movement of the rotary stage 41 is controlled so as to become a step-like graph when viewed microscopically, as shown in a partially enlarged view of FIG. 3B. Note that, as shown in FIG. 3B, even if pattern drawing is started from the position of the maximum radius, a pattern arranged in the same spiral shape can be drawn.
[0034]
Next, a method for producing a magnetic transfer master carrier using the above-described electron beam drawing apparatus 40 will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing a process of producing a master for the magnetic transfer master carrier. FIG. 5 is an enlarged plan view of a part of the drawing pattern (exposure pattern) on the master surface.
[0035]
Here, the drawing pattern is a pattern according to the concavo-convex pattern to be formed on the substrate of the master carrier, and the convex portion or the concave portion constituting the concavo-convex pattern is referred to as an element, and the upper surface shape of the element to be drawn in the drawing pattern A portion corresponding to is referred to as an element portion. The concave / convex pattern formed here is a pattern according to the phase servo signal, and includes an element extending across a plurality of tracks and extending obliquely across the track direction and an element having one track width. The uneven pattern is formed concentrically. In other words, the formation of the concave / convex pattern results in the formation of concentric tracks.
[0036]
A method for manufacturing a master for the master carrier for magnetic transfer in the present embodiment will be described.
[0037]
As shown in FIG. 4A, a positive electron beam drawing resist 12 is formed from an organic solvent through a nozzle 13 by spin coating while rotating a circular substrate 11 made of, for example, silicon, glass or quartz in one direction. After the resist solution 12 ′ dissolved in is applied on the circular substrate 11, it is baked.
[0038]
Next, as shown in FIG. 4B, an electron beam EB modulated in accordance with transfer information such as a servo signal while rotating the circular substrate 11 coated with the electron beam drawing resist 12 in the A direction. By scanning, a desired pattern 15 is drawn for each track. Note that the rotation direction A of the circular base 11 can be regarded as a circumferential direction X (track direction X) substantially perpendicular to the radial direction Y when viewed microscopically in element units. Each time one rotation in the A direction drives the pulse motor to move the rotary stage by one track in the Y direction. Here, the controller 50 performs the above-described control shown in FIG.
[0039]
Next, as shown in FIG. 4C, the electron beam lithography resist 12 is developed to obtain the substrate 11 on which the pattern 15 along the concentric circle 16 is transferred to the electron beam lithography resist 12. This is the master disk for the magnetic transfer master carrier.
[0040]
FIG. 5 is an enlarged plan view of a part of a drawing pattern (exposure pattern) 15 formed on the surface of the master. The drawing pattern 15, across multiple tracks _t n _{~t n +3,} including the circumferential direction (track direction) element portion 12b which is formed on the element portion 12a, and one track extending diagonally cross the X It is a waste. The hatched portions in FIG. 5 are the element portions 12a and 12b drawn (exposed) by the electron beam, and the shape of the element portion 12a has an angle θ in the track direction X and has a hypotenuse extending over a plurality of tracks. It is a substantially parallelogram, and the shape of the element portion 12b is a rectangle having sides perpendicular to the track direction. The exposed portions such as the element portions 12a and 12b are removed by development to become concave portions.
[0041]
FIG. 6 is a schematic diagram of a drawing method of the element portion 12a extending obliquely crossing the track direction X shown in FIG. The circular substrate 11 is rotated in the A direction, and the Y-direction and X-direction polarization means 21 and 22 are controlled in synchronization with each other by a periodic function signal such as a sine wave to control the electron beam EB in a predetermined direction with a constant amplitude. By periodically oscillating, as a result, the electron beam EB is scanned a plurality of times in the direction along the oblique side having the desired angle θ of the element portion 12a to draw a substantially parallelogram piece, and this is repeated a plurality of tracks. Thus, the element portion 12a having a substantially parallelogram shape extending across the plurality of tracks and extending in the track direction is drawn.
[0042]
In Figure 6, the drawing of a parallelogram piece in the track _{t n} of one element unit 12a is performed by the electron beam EB is sequentially scanned to Y1, Y2, Y3 ···· Y8. As described above, the vibration direction of the electron beam EB is adjusted by controlling the Y direction and X direction polarization means 21 and 22 so that the electron beam EB is scanned in the direction along the hypotenuse having the desired angle θ. Here, the rotation speed of the circular substrate 11 is such that the irradiation position of the electron beam moves from Y1 to Y3 in one cycle of the vibration of the electron beam EB, and the vibration direction of the electron beam EB depends on the rotation of the disk substrate 11. This is a direction in consideration of the shift of the irradiation position in the track direction X. OFF irradiation of the electron beam EB in Y8, and then drawn in the same manner parallelogram piece adjacent element portions 12a of the same track t _n, further performing drawing of the rectangular element portion 12b. After the pattern drawing for one track t _n , the rotary stage unit 40 is moved in the Y direction, and drawing of the adjacent track t _{n + 1} is started.
[0043]
In this way, the element portion 12a that crosses a plurality of tracks and obliquely intersects the track direction is configured by stacking parallelogram pieces drawn for each track. At the time of drawing each element portion, the portion 14 indicated by cross hatching in FIG. 6 is not exposed, and the corner portion to be an acute angle of each parallelogram piece and the rectangular corner portion of the element portion 12b are arcuate. It becomes. As a result, the arc-shaped portion leads to recording loss. In order to reduce this, it is effective to reduce the electron beam EB diameter and increase the number of scans. You only have to set it. Note that the linearity of the side that intersects the track direction of the concave / convex pattern convex surface of the master carrier surface or the concave opening is very important in the head scanning region in the track width direction, but the effect is small at the edge. It is done.
[0044]
As described above, if the drawing is performed so that the scanning direction on the substrate of the electron beam EB is a hypotenuse that intersects the track direction of the element portion as a result, the hypotenuse of the drawn element becomes a substantially straight line, and as a result, the hypotenuse is substantially a It is possible to form a substrate having a concavo-convex pattern composed of straight upper surface-shaped elements. If the master carrier provided with such a substrate is used, the linearity of the magnetization transition region of the transfer pattern is also improved.
[0045]
In addition, since the upper surface shape of the element across a plurality of tracks is drawn for each track as in the above drawing method, it corresponds to a pattern in which elements across a plurality of tracks and elements formed in one track are mixed. Even when drawing, it is possible to prevent complication of control when the electron beam is vibrated at the time of drawing.
[0046]
It is desirable to adjust the output of the electron beam and the beam diameter in consideration of the shape of each element and the sensitivity of the electron beam drawing resist.
[0047]
In the above-described embodiment, the scanning direction of the electron beam EB on the rotating base is a direction having a desired inclination θ with respect to the track direction, that is, a direction of an oblique side intersecting the track direction of the element to be drawn. A specific method for adjusting the vibration direction of the electron beam EB by controlling the Y-direction and X-direction polarization means 21 and 22 will be described below with reference to FIG.
[0048]
Here, a drawing method using a sine wave of y = Asin (ωt + α) and x = Bsin (ωt + β) as a periodic function for periodically shifting the electron beam EB in the y direction and the x direction will be described. f is the frequency of both periodic functions, A and B are the amplitudes, α and β are the phases, and ω = 2πf, and the phases α and β of the respective periodic functions are in the relationship of | β−α | = nπ. At some point, if the substrate is stationary, the trajectory of the electron beam EB becomes a straight line (chain line K in the figure) having an A / B inclination in the xy coordinates. At this time, the irradiation position of the electron beam EB simply vibrates on a straight line having an A / B inclination. When drawing each element, start irradiation from the position of the maximum amplitude or minimum amplitude of this simple vibration, oscillate multiple times, and irradiate at the position of the minimum amplitude or maximum amplitude shifted by π from the phase of the start position. Control is performed by the controller 50 so as to be terminated.
[0049]
On the other hand, due to the rotation of the circular stage, the irradiation position of the electron beam EB on the base changes in the circumferential direction as compared with the case where the base is stationary. Assuming that the linear velocity accompanying the rotation of the stage at the electron beam irradiation position is v, the distance Δx by which the irradiation position moves in the circumferential direction (track direction) x by the rotation of the stage in the half cycle 1 / 2f time of the above-described periodic function. Is represented by Δx = v / 2f. Therefore, in order to set the amplitude B in the X direction in consideration of the distance Δx, the inclination θ of the hypotenuse extending across the track direction x of each parallelogram in FIG. 7 with respect to the track direction is tan θ = 2A / (2B + Δx) is satisfied. That is, when attempting to draw a parallelogram with a desired inclination θ, the amplitudes A and B of each periodic vibration may be determined so as to satisfy tan θ = 2A / (2B + Δx). For example, when drawing a parallelogram of θ = 45 °, tan θ = 2A / (2B + Δx) = 1, that is, A and B satisfying 2A = 2B + Δx are determined.
[0050]
The electron beam EB is oscillated along a one-dot chain line K extending from the origin, and as described above, the chain line K indicates a locus of the electron beam EB when the disk is stationary. The electron beam EB vibrates along the chain line K. At the same time, since the disk rotates in the −x direction in the figure, the electron beam EB draws a locus L as shown in the figure. FIG. 7 shows a locus L on the substrate of the electron beam EB when α = β = −π / 2.
[0051]
Next, a method for producing a master carrier for magnetic transfer using the above master will be described. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the master carrier.
[0052]
As shown in FIG. 8A, a desired concentric pattern is drawn on the electron beam drawing resist 12 on the substrate 11 by the pattern drawing method as described above. The exposed portion 12a is removed by development processing, and a master having an uneven pattern made of the electron beam drawing resist 12 is obtained.
[0053]
Next, a thin conductive layer (not shown) is formed on the surface of the uneven pattern on the surface of the master, and electroforming is performed thereon, as shown in FIG. A substrate 31 having a pattern is obtained.
[0054]
Thereafter, as shown in FIG. 8C, the substrate 31 having a predetermined thickness from the master is peeled from the master. The uneven pattern on the surface of the substrate 31 is obtained by inverting the uneven shape of the master.
[0055]
After the back surface of the substrate 31 is polished, the substrate 31 is used as a magnetic transfer master carrier as it is, or a magnetic layer 32 coated on a concavo-convex pattern as shown in FIG. A master carrier is used.
[0056]
Alternatively, a second master having a concavo-convex pattern may be created by plating the master, and a substrate having a negative concavo-convex pattern may be created by performing plating using the second master. Furthermore, plating is performed on the second master having a positive uneven pattern, or a resin solution is pressed and cured to create a third master having a negative uneven pattern, and plating is performed on the third master. A substrate having a concavo-convex pattern may be created.
[0057]
On the other hand, after forming a concavo-convex pattern by the electron beam drawing resist on the circular substrate 11, the master is obtained by etching the electron beam drawing resist as a mask to form the concavo-convex pattern on the circular substrate 11, and removing the electron beam drawing resist. You may get Subsequent steps can form the substrate 31 in the same manner as described above.
[0058]
Ni or Ni alloy can be used as the material of the substrate 31, and various metal film forming methods including electroless plating, electroforming, sputtering and ion plating can be used as the plating for producing the substrate. Is applicable. The depth of the concavo-convex pattern (projection height) of the substrate 31 is preferably in the range of 80 nm to 800 nm, more preferably 150 nm to 600 nm.
[0059]
The magnetic layer 32 is formed by depositing a magnetic material by a vacuum film forming means such as a vacuum deposition method, a sputtering method, or an ion plating method, a plating method, or the like. As the magnetic material, Co, Co alloy (CoNi, CoNiZr, CoNbTaZr, etc.), Fe, Fe alloy (FeCo, FeCoNi, FeNiMo, FeAlSi, FeAl, FeTaN), Ni, Ni alloy (NiFe) can be used. Particularly preferred are FeCo and FeCoNi. The thickness of the magnetic layer 32 is preferably in the range of 50 nm to 500 nm, more preferably 100 nm to 400 nm.
[0060]
A resin substrate may be prepared using the master, and a magnetic layer may be provided on the surface to serve as a master carrier. As the resin material of the resin substrate, acrylic resin such as polycarbonate / polymethyl methacrylate, vinyl chloride resin such as polyvinyl chloride / vinyl chloride copolymer, epoxy resin, amorphous polyolefin, and polyester can be used. Polycarbonate is preferable from the viewpoints of moisture resistance, dimensional stability and price. If there are burrs in the molded product, remove them with burnish or polish. Further, the master may be formed by spin coating or bar coating using an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, or the like. The height of the pattern protrusions on the resin substrate is preferably in the range of 50 to 1000 nm, more preferably in the range of 100 to 500 nm. A magnetic layer is coated on the fine pattern on the surface of the resin substrate to obtain a master carrier.
[0061]
A method for drawing a pattern for producing an optical disc stamper using the electron beam drawing apparatus of the present invention will be briefly described.
[0062]
As shown in FIG. 9A, a resist solution 112 ′ in which a photoresist 112 is dissolved in an organic solvent is applied from a nozzle 113 by a spin coating method while rotating a circular glass plate 111 in one direction. After coating on 111, it is baked.
[0063]
Next, as shown in FIG. 9B, the electron beam EB modulated in accordance with the data converted into the length of the pit is scanned while rotating the circular glass plate 111 coated with the photoresist 12 in the A direction. To draw a desired pattern. Here, while rotating the rotary stage 41 and moving the rotary stage 41 in the Y direction almost continuously, a spiral pattern (pits arranged in a spiral) 116 is drawn. At this time, the controller 50 performs the above-described control shown in FIG. When the irradiation diameter of the electron beam EB is smaller than the pit width, the pits 116 are drawn in the same manner as when the individual elements are drawn on the base for manufacturing the master carrier.
[0064]
Next, as shown in FIG. 9C, the photoresist 112 is developed to obtain a glass substrate 111 on which the desired pattern 116 formed in a spiral shape is transferred to the photoresist 112. This becomes a master disk of the optical disk stamper, and a plurality of stampers are formed based on this master disk, and a CD is copied and molded using this stamper.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a side view and a top view of an essential part showing a schematic configuration of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2A and 2B are views of a disk when a concentric pattern is drawn by the electron beam exposure apparatus of the embodiment. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the electron beam irradiation position r in the radial direction and the time t. FIG. 3 shows the electron beam irradiation position r in the radial direction of the disk when a spiral pattern is drawn by the electron beam exposure apparatus of this embodiment. FIG. 4 is a schematic diagram showing a method for forming a concavo-convex pattern on a master of a magnetic transfer master carrier. FIG. 5 is a top view showing a part of a drawing pattern on a resist. FIG. 7 is a schematic diagram showing a more specific drawing method using an electron beam. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a method for producing a magnetic transfer master carrier according to the present invention. Real [EXPLANATION OF SYMBOLS] illustrates the pattern writing process for an optical disc stamper manufactured using the electron beam exposure apparatus according to
2 Magnetic recording medium 3 Magnetic transfer master carrier 11 Circular substrate 12 Electron beam drawing resist 12a Exposure part (element part)
13 Nozzle 15 Drawing pattern 21, 22 Polarizing means 23 Electron gun 31 Master carrier substrate 32 Magnetic layer 40 Electron beam exposure device 41 Rotating stage 42 Central axis 44 Spindle motor 45 Rotating stage unit 46 Shaft 47 Rod 48 Pulse motor 49 Linear moving means

Claims (1)

基盤上に塗布されたレジストに電子線を照射して所望のパターンを描画する電子線描画装置であって、
前記基盤を回転自在に支持する回転ステージと、
該回転ステージを直線移動させる直線移動手段と、
前記回転ステージの回転速度と、前記直線移動手段による直線移動とを制御する制御手段とを備え、
該制御手段の制御により、前記パターンとして、螺旋状のパターンおよび同心円状のパターンを選択的に描画可能とされていることを特徴とする電子線描画装置。An electron beam drawing apparatus for drawing a desired pattern by irradiating a resist applied on a substrate with an electron beam,
A rotating stage that rotatably supports the base;
Linear moving means for linearly moving the rotary stage;
Control means for controlling the rotation speed of the rotary stage and linear movement by the linear movement means;
An electron beam drawing apparatus characterized in that a spiral pattern and a concentric pattern can be selectively drawn as the pattern under the control of the control means.

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