JP2006126823A - 可変矩形型電子ビーム露光装置及びパターン露光・形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 任意角度をもった所定の細線パターンについて、そのパターン領域内を高精細に露光することのできる可変矩形型電子ビーム露光装置を得る。
【解決手段】 複数の矩形アパーチャ（１１、１２）をそれぞれ異なる角度で配置した第１スリット部材（１０）と、第１スリット部材の各矩形アパーチャとそれぞれ対応する平行な位置関係の複数の矩形アパーチャ（２１、２２）を配置したで第２スリット部材（２０）と、第１スリット部材の一方のアパーチャを透過した電子ビームが第２スリット部材の対応するアパーチャを透過する際は、他のアパーチャを透過した電子ビームが遮断されるように、第１スリット部材の複数のアパーチャを透過した電子ビームを偏向させる偏向部材（４０）と、を具備し、角度の異なる矩形ビーム（３１、３２）を形成することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気ディスク装置等のディスク状記録媒体に円周状又は放射状のパターンを配線基板又は半導体パッケージ等の製造技術におけるパターン形成技術を利用して形成するための、パターン露光技術、特に、矩形ビームを用いて露光を行う、可変矩形型電子ビーム露光装置、並びにこのような露光装置を用いてパターンを露光・形成するパターン作成方法に関する。

従来、磁気ディスク装置は、大容量化のためにディスク状記録媒体の記録密度が年々上昇し、このため、ディスク状記録媒体に対して信号情報の読み取り及び書き込みを行う磁気ヘッドをディスク状記録媒体に対して位置決めするためにサーボ情報をディスク状記録媒体に対して書き込み形成する場合において、専用の装置を用いて機械的な精度を保ってサーボ情報のパターンを形成することが益々困難になってきている。また、サーボ情報のパターンを書き込んだディスク状記録媒体の製造コストを削減するために、容易に且つ高精度で位置決めのためのサーボ情報を作成する方法が必要となる。

このような必要性に対して、半導体装置の製造工程における電子ビーム露光技術を用いて位置決め情報パターンのマスター基板を作成し、これをディスク状記録媒体に転写することにより一括してサーボ情報を作成する方法が考えられている。しかし、従来技術における方法では、高精度なパターンのため電子ビーム露光技術を用いる必要があり、任意の図形が描画できる通常のポイントビーム型電子ビーム露光機では、直径５ｃｍ〜１０ｃｍ程度あるディスク状記録媒体１枚の全面をこの技術を用いてサーボ情報のパターンを作成するためには膨大な露光時間がかかり、現実的ではなかった。

即ち、図１４にポイントビーム型電子露光機によるパターン露光・形成方法を示す。図１４において、作成すべきパターンないし図形Ａの面積に対し、ポイントビームＢの露光面積が極めて小さいため、ポイントビームＢを例えば矢印の方向に順次ずらせて露光する場合において図形Ａの領域のすべてを露光するには、上述のように膨大な露光時間を必要とする。

このようなポイントビーム型電子露光機を用いた場合の上述の問題点を解消するために、可変矩形型電子ビーム露光機を用いることにより短時間で露光でき、さらに矩形の配置・形状を工夫することにより、任意角度の細線パターンを高精細に露光が行えるようになる。

即ち、図１５に可変矩形型電子ビーム露光機によるパターン露光・形成方法を示す。図１５において、作成すべきパターンないし図形Ａの面積に対し、矩形ビームＢの領域面積が比較的大きいため、矩形ビームＢを順次ずらせて露光することにより、短時間で露光できる。また、作成すべきパターンないし図形Ａの形状に応じて、矩形ビームＢの形状・大きさを適宜調整すれば良い。

しかしながら、図１５に示した可変矩形型電子ビーム露光機によると、作成すべきパターンないし図形Ａの傾斜角度と、矩形ビームＢの角度が異なる場合、例えば、矩形ビームによる露光領域Ｂの辺に対して、形成すべきパターンないし図形Ａが４５度に近い傾斜角度で延びているような場合は、パターンないし図形Ａの縁部では、矩形露光領域Ｂの角度と一致しないため、矩形ビームＢの面積を極力小さくしなければならず、結局ポイントビーム型の電子露光の場合と同様に露光時間が長くかかるという問題が生ずる。

なお、関連する従来技術として、特許文献１に開示されている可変成形電子線描画装置は、デバイスパターン設計の自由度を大きくすること、任意角を持つ斜めパターンの描画が要求されていること、しかも、任意角を持つ斜めパターンを高精度、高スループットで、かつ転写マスクを必要としないで描画方式が要求されていること、等の要求に合致することを目的とし、２枚のビーム成形用矩形アパーチャをそなえた可変成形電子線描画装置において、ビーム成形用の矩形アパーチャの下に、高精度モータ駆動によって光軸の回りに回転可能なスリットが形成された第３のアパーチャを備え、第３のアパーチャを回転させることによって、任意の平行四辺形ビームを形成している。

特許文献１に記載の可変成形電子線描画装置においては、任意の平行四辺形ビームの露光には好適であるが、任意角度をもった所定の細線パターンについて、そのパターン領域内を高精細に露光を行えるものではない。

特開平９−８２６３０号公報

上述した従来のポイントビーム型電子露光機を用いた場合は、ディスク状記録媒体１枚の全面についてサーボ情報のパターンを露光形成するには膨大な露光時間がかかり、現実的ではない、という問題点があった。

また、従来の可変矩形型電子ビーム露光機を用いる場合は、短時間で露光できるが、精度良く露光を行うには、さらに矩形の配置・形状を工夫することが必要であり、特にパターンの縁部においてパターン角と矩形ビームの角度が異なる場合は、精度良く露光を行なえないか、或いは矩形ビームを小さくすると露光時間が長くかかるという問題があった。

また、上記特許文献１に記載の可変成形電子線描画装置においては、任意の平行四辺形ビームを露光形成するには好適であるが、任意角度をもった所定の細線パターンについて、そのパターン領域内を高精細に露光するには不向きであった。

そこで、本発明では、可変矩形型電子ビーム露光装置を用いことにより、矩形ビームの角度を数種類用意することにより任意角度をもった所定の細線パターンについて、そのパターン領域内を高精細に露光することのできる可変矩形型電子ビーム露光装置及びパターン露光・形成方法を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するために、本発明によれば、複数の矩形アパーチャをそれぞれ異なる角度で配置した第１スリット部材と、該第１スリット部材の前記各矩形アパーチャとそれぞれ対応する平行な位置関係の複数の矩形アパーチャを配置したで第２スリット部材と、前記第１スリット部材の第１アパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材の対応する第１アパーチャを透過する際は、前記第１スリット部材の第１アパーチャ以外のアパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材に遮断され、前記第１スリット部材の第２アパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材のこれと対応する第２アパーチャを通過する際は、前記第１スリット部材の第２アパーチャ以外のアパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材に遮断されるように、前記第１スリット部材の前記複数のアパーチャを透過した電子ビームを偏向させる偏向部材と、を具備し、角度の異なる矩形ビームを形成することを特徴とする可変矩形型電子ビーム露光装置が提供される。

また、本発明によれば、上述の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いて、前記第１スリット部材の第１アパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材の第１アパーチャを透過することにより形成される矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光する第１露光パターンと、前記第２スリット部材の第２アパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材の第２アパーチャを透過することにより形成される矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光する第２露光パターンと、を組み合わせて露光パターンを形成することを特徴とするパターン露光・形成方法が提供される。

上記の可変矩形型電子ビーム露光装置及びパターン露光・形成方法においては、前記第１及び第２スリット部材に角度の異なる複数のアパーチャを設け、いずれか１組のアパーチャを通過する電子ビームにて露光を行うことができるので、種々の角度をもった矩形電子ビームが得られる。即ち、所定角度の第１露光パターンと、異なる角度の第２露光パターンを組み合わせることで、より自由度の高いパターンないし図形の領域を短時間で露光形成することができる。

更にまた、本発明によれば、隣接する２つの角とこれらに隣接しない角が直角な五角形アパーチャを具備する第１スリット部材と、隣接する２つの角とこれらに隣接しない角が直角であって、隣接する２つの直角の位置に対する隣接しない直角の位置が第１スリット部材の五角形アパーチャと１８０度逆転した位置関係にある五角形アパーチャを具備する第２スリット部材と、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャを透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャを部分的に透過し、且つ他の部分が遮断されるように、透過領域を切り換えるべく、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャを透過した電子ビームを偏向させる偏向部材と、を具備し、角度の異なる矩形ビームを形成することを特徴とする可変矩形型電子ビーム露光装置が提供される。

この場合において、隣接する２つの角を第１角及び第２角とし、これらに隣接しない角を第４角としたとき、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャを透過した電子ビームが、前記第２スリット部材を部分的に透過する場合において、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャの第１角又は第２角を含む周辺領域を透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャの第１角又は第２角を含む周辺領域を透過して第１の矩形電子ビームを形成し、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャの第４角を含む周辺領域を透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャの第４角を含む周辺領域を透過して第２の矩形電子ビームを形成するように、前記偏向部材により切り換え可能であることを特徴とする。

更にまた、本発明によれば、上述のような可変矩形型電子ビーム露光装置を用いて、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャの第１角又は第２角を含む周辺領域を透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャの第１角又は第２角を含む周辺領域を透過して形成された第１の矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光する第１露光パターンと、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャの第４角を含む周辺領域を透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャの第４角を含む周辺領域を透過して形成された第２の矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光する第２露光パターンと、を組み合わせて露光パターンを形成することを特徴とするパターン露光・形成方法が提供される。

上記の可変矩形型電子ビーム露光装置及びパターン露光・形成方法においては、前記第１及び第２スリット部材の設けた五角形アパーチャを通過する電子ビームを適宜組み合わせせることで、角度の異なる矩形電子ビームが得られる。即ち、所定角度の第１露光パターンと、異なる角度の第２露光パターンを組み合わせることで、より自由度の高いパターンないし図形の領域を短時間で露光形成することができる。

更に、上記の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法において、被露光面に照射する矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光することにより、連続的につながった露光パターンを形成する場合において、被露光領域が重複しない状態で当該電子ビームの矩形の辺と、次に露光される電子ビームの矩形の辺とが順次連接する場合の露光間隔を１ピッチとし、１ピッチ間隔で露光する場合の個々のビーム照射量をＡとした場合に、露光間隔を１／Ｎピッチとして、個々のビーム照射量をＡより少なく設定して露光を行うことを特徴とする。この場合において、Ｎ＞１である。

このように露光間隔を１／Ｎ（Ｎ＞１）ピッチ、例えば１／２ピッチとして、可変矩形ビームを重ねて露光する場合は、個々のビーム照射量を、１ピッチ間隔で露光する場合の個々のビーム照射量（ドース量）Ａよりも小さくすることにより、特に作成すべきパターン図形の縁部においてパターンの膨らみを防止することができ、目的とするパターン図形に近似する線幅を持つパターンを高精度で形成することができる。

また、上記の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法において、矩形に分割する前の作成すべきパターン図形の辺、又は長い線状のパターンを分割して作成する場合の接続端の図形の辺が、露光に使用する矩形の辺と平行となるように露光する場合において、これらの図形の辺を跨ぐように、１／２のピッチで重ねている可変矩形を１つ余分に発生させ、接触している個所を補完して露光することを特徴とする。また、この場合において、露光に使用する可変矩形の辺と平行にならない辺を有する三角形を作成する場合において、該三角形の内部領域について、可変矩形を１／２のピッチで重ねて露光することを特徴とする。

このように作成すべきパターン図形の辺を跨ぐように、１／２のピッチで重ねている可変矩形を１つ余分に発生させることにより、接続部分における精度不足を解消し、この接続部分のパターン形状を滑らかにものとすることができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の可変矩形型電子ビーム露光装置の第１実施形態を示す斜視図である。

平面板状の第１スリット部材１０には、互いに同一の大きさ・形状の２つの矩形アパーチャ１１、１２がそれぞれ４５度異なる角度で並列して配置されている。同様に、平面板状の第２スリット部材２０（パターンブロックマスク）にも、互いに同一の大きさ・形状の２つの矩形アパーチャ２１、２２がそれぞれ４５度異なる角度で並列して配置されている。そして、第１スリット部材１０と第２スリット部材２０は互いに平行に配置されている。

第１スリット部材１０の第１矩形アパーチャ１１の各辺と第２スリット部材の第２矩形アパーチャ２１の各辺とは互いに平行な関係になっている。同様に、第１スリット部材１０の第２矩形アパーチャ１２の各辺と第２スリット部材の第２矩形アパーチャ２２の各辺とは互いに平行な関係になっている。なお、それぞれの矩形アパーチャ１１、２１あるいは矩形アパーチャ１２、２２はそれぞれ縦横比が同一であっても、異なっていてもよい。

電子ビームＥＢは、例えば、第１スリット部材１０と直交する方向から照射される。第１スリット部材１０の第１アパーチャ１１及び第２アパーチャ１２を透過する電子ビームＥＢは、図１では図示しない偏向部材により偏向されるようになっている。

第１スリット部材１０の第１アパーチャ１１及び第２アパーチャ１２を透過した電子ビームＥＢが、例えば図示のように所定の方向に偏向されたとき、第１スリット部材１０の第１アパーチャ１１を透過した電子ビームＥＢは第２スリット部材２０により遮断され、一方で、第１スリット部材１０の第２アパーチャ１２を透過した電子ビームＥＢは第２スリット部材２０の第２アパーチャ２２を部分的に透過して、例えばディスク媒体のマスター基板のような目的物３０の上に所定の矩形パターン３２を形成する。同一の矩形パターン３２を連続的に順次つなげて露光することにより所定の方向に向いたパターンを形成することができる。

第１スリット部材１０の第１アパーチャ１１及び第２アパーチャ１２を透過した電子ビームＥＢを他の方向に偏向した場合は、例えば、第１スリット部材１０の第１アパーチャ１１を透過した電子ビームＥＢは第２スリット部材２０の第１矩形アパーチャを部分的に透過し、一方で、第１スリット部材１０の第２アパーチャ１２を透過した電子ビームＥＢは第２スリット部材２０に遮断される。この場合は、目的物３０の上に前述の矩形パターン３２とは４５度異なる角度の矩形パターン３１が形成される。この同一の矩形パターン３１を連続的につなげて露光することにより別な方向（この場合、４５度異なる方向）に向いたパターンを形成することができる。

図２は本発明の可変矩形型電子ビーム露光装置の第２実施形態を示す斜視図、図３はスリット部材に形成した五角形アパーチャの形状を示し平面図、図４はこの実施形態に係る露光装置の概略図である。

平面板状の第１スリット部材１０には、図３（ａ）に示すように、１つの五角形アパーチャ１３が形成されている。この五角形は、隣接する２つの角ａ、ｂとこれらに隣接しない角ｄが９０度で、残りの２つの角ｃ、ｅが１３５度となる駒型ないしベース型である。

第１スリット部材１０と平行に配置された平板状の第２スリット部材（パターンブロックマスク）２０にも、図３（ｂ）に示すように、１つの五角形アパーチャ２３が形成されている。この五角形も同様に、隣接する２つの角ａ、ｂとこれらに隣接しない角ｄが９０度で、残りの２つの角ｃ、ｅが１３５度となる駒型ないしベース型である。

そして、２つの五角形アパーチャ１３、２３の辺ａｂは互いに平行であり、また、五角形アパーチャ１３、２３の辺ｂｃ、ｅａ間も互いに平行であるが、五角形アパーチャ１３の角ｄと五角形アパーチャ２３の角ｄとは、辺ａｂに関して互いに反対側にある。

電子ビームＥＢは、例えば、第１スリット部材１０と直交する方向から照射される。そして、第１スリット部材１０の五角形アパーチャ１３を透過する電子ビームＥＢは、図４に示すような偏向部材４０により偏向されるようになっている。

第１スリット部材１０の五角形アパーチャ１３を透過した電子ビームＥＢが、例えば図４に示すマスク選択偏向部材４０により所定の方向に偏向されたとき、第２スリット部材２０の五角形アパーチャ１３を部分的に透過する。この場合において、第１スリット部材１０の五角形アパーチャ１３の例えば第２角ｂを含む周辺領域を透過した電子ビームが、第２スリット部材２０の五角形アパーチャ２３の第２角ｂの周辺領域を透過し、目的物３０の上に所定の矩形パターン３２を形成する。同一の矩形パターン３２を連続的につなげて露光することにより所定の方向に向いたパターンを形成することができる。

一方、第１スリット部材１０の五角形アパーチャ１３を透過した電子ビームＥＢが、偏向部材４０により他の方向に偏向されたとき、第２スリット部材２０の五角形アパーチャ１３を部分的に透過するが、この場合は、第１スリット部材１０の五角形アパーチャ１３の例えば第４角ｄを含む周辺領域を透過した電子ビームが、第２スリット部材２０の五角形アパーチャ２３の第４角ｄの周辺領域を透過し、目的物３０の上に矩形パターン３２とは４５度角度の異なった矩形パターン３１を形成する。同一の矩形パターン３１を連続的につなげて露光することにより別な方向（即ち、４５度異なる方向）に向いたパターンを形成することができる。

図５は前述の第１又は第２実施形態に係る可変矩形型電子ビーム露光装置を使用して露光を行った一例を示し、角度付き可変矩形（０度と４５度）による任意角度の線状パターンの露光例である。例えば、ディスク状磁気記録媒体のサーボ情報のパターンが、円形領域に対して所定幅をもった多数の細いパターンを放射状に延びた形状である場合、０度と４５度の矩形電子ビームを選択的に使用する。この場合は、それぞれその中間角度（２２．５度）を境に使い分ける。０度±２２．５度の領域Ｃにある細パターンＡ₁，Ａ₁，・・・を形成する場合は、０度矩形電子ビームＢ₁を、４５度±２２．５度の領域Ｄにある細パターンＡ₂，Ａ₂，・・・を形成する場合は、４５度の矩形電子ビームＢ₂を使用する。それ以外の角度範囲では、それぞれ０度または４５度に対称であるので、対応する角度の矩形電子ビームを使用する。

他の例として、角度付き可変矩形０度と３０度と６０度の３段階に使い分ける場合はそれぞれ、０度矩形電子ビームで０度±１５度の領域を、３０度矩形電子ビームで３０度±１５度の領域を、６０度矩形電子ビームで６０度±１５度の角度領域を、それぞれのパターンについて露光する。それ以外の角度範囲では、それぞれ０度、３０度または６０度に対称であるので、対応する角度の矩形電子ビームを使用する。このように三段階の矩形パターンを使用することにより、より細分化したパターンの形成が可能になる。

図６は、同一角度の矩形電子ビームを用いるパターンの領域において、露光したい細線パターンＡ₃，Ａ₃，・・・の角度に応じて、角度付き可変矩形の矩形サイズＢ₃，Ｂ₃，・・・を変える例を示す。使用する矩形角度と作成したい線状パターンの角度の差が小さい場合は、図に示すように矩形のパターン長さ方向のサイズ（図６では高さ方向）を大きくすることにより露光する矩形のショット数を少なくすることができる。可変矩形型電子ビーム露光機の性質上、１つの矩形を露光する時間は同じなため、ショット数が少ないほど短時間で露光できる。一方、使用する矩形角度と作成したい線状パターンの角度の差が大きい場合は矩形パターンのサイズ（図６では高さ方向）を小さくする。ショット数は多くなるがパターン形状に近づけることができる。

図７は、重ね露光をする場合の例を示す。可変矩形で角度の付いた線状パターンを露光する場合は、線幅に対して矩形サイズを十分細かくすれば、滑らかな斜め線を作成することができる。しかし、非常に細い線状パターンを露光する場合、可変矩形電子ビーム露光機でも露光できるサイズの小ささには限界がある。線幅の細さの限界近くのパターンでは、これに使用する矩形サイズの小ささも限界になり、図７（ａ）に示すように、作成するパターンＡ₄の線幅に対して露光矩形Ｂ₄を十分細かくすることができず十分な線の滑らかさが得られない。これに対し、図７（ｂ）に示すように重ね露光Ｂ₄，Ｂ₄をすることにより、より滑らかなパターンを作成することができる。即ち、レジストの性質上、露光現像を行うと、図７（ｂ）に示すパターンの形態より、滑らかな形状になる。

図７のように、１／２のピッチで重ねて露光した場合において、重なっている個所の個々のビーム照射量（以下、ドース量という）を調整しない場合は、二重に露光された部分のドース量は、個々の可変矩形のドース量の和となり、２倍のドース量で露光されることとなる。このように、通常より高いドース量でパターンを露光すると、露光されたパターン形状が膨らみ、目的とする線幅を持つパターンを得ることが出来なくなる。そこで、本実施形態では１／２のピッチで重ねて露光した場合に、重ねている可変矩形のドース量を１／２に減らして露光を行う。これにより、露光されたパターン形状が膨らむことはなくなり、高精度で目的とする線幅を持ったパターンを得ることが可能となる。

一般的に、１／Ｎ（Ｎ＞１）のピッチで露光した場合に、重なっている個所のドース量を、１ピッチ間隔で露光する場合のドース量（Ａ）よりも少なく（例えば、Ａ／Ｎに）設定して露光を行うことにより、高精度で目的とする線幅を持ったパターンを得ることができる。

図８は、制約のない場合の細線パターンＡ₅の端部の処理を効率良く行う場合の例を示す。長い線を分割して作成した場合の接続端Ｇあるいは図形の端Ｈを、露光に使用する矩形Ｂ₅の辺と平行にすることにより、不要な細かい矩形を作成する必要がなく効率的に露光が行える。

図８のように、平行四辺形を辺接触で連続的に接続することにより細線パターンＡ₅を形成し、且つそのパターンの接続端Ｇを、露光するのに使用する矩形Ｂ₅の辺と合致させる場合においても、図７の場合と同様に、１／２のピッチで重ねて露光することも勿論可能である。

図９は、１／２のピッチで重ねて露光する場合の接続端Ｇにおける露光方法を示す。目的とする平行四辺形のパターンの接続端Ｇにおいては、露光に使用する矩形Ｂ₆の上辺を接続端Ｇと合致させるが、接続個所においては、１／２のピッチで重ねている可変矩形Ｃ₆を、接続端Ｇを跨ぐように、１つ余分に発生させる。これにより、接続個所Ｇにおいてもパターン内に１／２ピッチずらして重ねた可変矩形と同じものを形成することができるため、接続個所Ｇにおいても滑らかなパターンを作成することができる。

この平行四辺形のパターンの接続端Ｇにおいて、可変矩形ビームによる露光を再開する場合は、可変矩形Ｂ₆の下辺が接続端Ｇと合致するように露光を開始し、続けて可変矩形Ｂ₆の辺同士が接触するように順次露光を行うと共に、可変矩形Ｂ₆とは１／２ピッチずらした可変矩形Ｃ₆を重ねて露光する。

図１０及び図１１は三角形の部分を露光する場合を示す。作成すべきパターン図形が長方形であって、その辺が可変矩形ビームの形状に対して水平又は垂直に近い角度をもつような場合は、図８の説明にあるように、先端部を水平又は垂直に切断して不要となる微細な可変矩形を削除することが可能である。しかしながら、作成すべきパターン図形の辺に対して可変矩形ビームの辺が４５度付近などのような場合は、微細な図形とはならず、図１０に示すように平行四辺形の部分Ｄと三角形Ｅ、Ｆの部分の組合せとならざるを得ない。この三角形Ｅ、Ｆに対しても、ここで提案しているように、可変矩形を分割して露光する。この場合において、三角形も平行四辺形と同様に三角形の辺の長さと斜辺に応じて多数の可変矩形を発生させる。

図１１（ａ）に示すように、元の直角三角形パターン１０ａに対して、可変矩形ビームの１／２ピッチ分（Ｐ／２）短くした三角形１０ｂを、斜面を合わせるように配置し重ねる。図１０（ｂ）に示すように、三角形１０ａ、１０ｂのそれぞれから発生させた可変矩形１１ａ、１１ｂは、１／２ピッチずらした位置関係とすることにより、重ね露光の場合においても、特に図形の縁部においてパターン形状が膨らむことはなくなり、目的とする三角形の形状に近似したなめらかなパターンを作成することができる。

図１２は、図１０に示した平行四辺形Ｄと三角形Ｅ、Ｆとを組合せたパターン形状における、平行四辺形Ｄの部分の露光方法を示す。平行四辺形の部分の三角形部分との接続部においても同様に、可変矩形を１つ余分に発生させる。即ち、図１２において、平行四辺形Ｄと三角形部分Ｅ、Ｆとの接続部Ｇでの不足分を補うために、可変矩形１２ａを１つ余分に発生させ、平行四辺形部分Ｄと三角形部分Ｅ、Ｆとを跨いで配置されるようにする。

図１３は三角形部分を更に２つの三角形の部分Ｅ、Ｆに分割し、各三角形部分Ｅ、Ｆについて露光パターンを形成する場合を示す。図１３（ａ）に示す２つの三角形の部分Ｅ、Ｆの接続部Ｇでの不足分を補うために、三角形Ｅ、Ｆに対して可変矩形ビームの１／２ピッチ分（Ｐ／２）短くした三角形１３ａ、１３ｂを斜面を合わせるように配置して重ね、不足分の幅１３ｃと同じ幅（１ピッチ分の幅）をもつ、図１３（ｂ）に示すような、可変矩形１３ｄを発生させる。これにより、前述の同様に、２つの三角形Ｅ、Ｆの接続個所Ｇにおける精度不足を解消した露光パターンを形成することができる。なお、図１３（ｄ）における各三角形Ｅ、Ｆについても図１１の場合と同様に露光を行うことができる。三角形Ｅについては可変矩形ビームを順次垂直方向に重ねながら露光し、三角形Ｆについては可変矩形ビームを順次水平方向に重ねながら露光したものである。

例えば、ディスク記憶媒体の実際の形状は、長方形を回転させた状態のものとなる。このため、前述のように、その角度によっては長方形の角の部分を構成する三角形（もしくは台形）をも露光しなければならない場合がある。このため、上記のように、三角形の部分を重ね露光により作成するのは、このような用途において特に有効である。

以上添付図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内において種々の形態、変形、修正等が可能である。

例えば、図５に示すように、角度の異なるパターンＡ₁，Ａ₁，・・・と、パターンＡ₂，Ａ₂，・・・との間で、異なる角度の矩形ビームＢ₁，Ｂ₁，・・・とＢ₂，Ｂ₂，・・・とを使い分けるものと、図６に示すような、形成すべきパターンＡ₃，Ａ₃，・・・の角度に応じて矩形ビームのサイズを変更するものと、を組み合わせることにより、より一層所望のパターンに沿った精密な露光を実現することができる。即ち、図５において、形成すべきパターンの角度が０度±２２．５度の領域Ｃ内において、０度の矩形パターンを使用する場合は、同一領域Ｃの中で０度に近い領域程、高さｈの大きい矩形パターンを用い、±２２．５度に近いの領域程、高さｈの小さい矩形パターンを用いる。

同様に、図５に示す露光方式と、図７（ｂ）に示す二重露光の方式とを適宜組み合わせることにより、より精度の高い露光パターンを形成することも可能である。

（付記１）
複数の矩形アパーチャをそれぞれ異なる角度で配置した第１スリット部材と、
該第１スリット部材の前記各矩形アパーチャとそれぞれ対応する平行な位置関係の複数の矩形アパーチャを配置したで第２スリット部材と、
前記第１スリット部材の第１アパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材の対応する第１アパーチャを透過する際は、前記第１スリット部材の第１アパーチャ以外のアパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材に遮断され、前記第１スリット部材の第２アパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材のこれと対応する第２アパーチャを通過する際は、前記第１スリット部材の第２アパーチャ以外のアパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材に遮断されるように、前記第１スリット部材の前記複数のアパーチャを透過した電子ビームを偏向させる偏向部材と、
を具備し、角度の異なる矩形ビームを形成することを特徴とする可変矩形型電子ビーム露光装置。（１）

（付記２）前記第１及び第２スリット部材は平板状であり、互いに平行に配置されていることを特徴とする付記１に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置。

（付記３）前記第１及び第２スリット部材の第１及び第２アパーチャは、すべて同一矩形であり、第１及び第２アパーチャ間で互いに４５度の角度に配置されていることを特徴とする付記１又は２に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置。

（付記４）前記第１及び第２スリット部材の第１アパーチャは互いに相似形であり、前記第１及び第２スリット部材の第２アパーチャも互いに相似形であることを特徴とする付記１又は２に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置。

（付記５）
前記第１スリット部材の第１アパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材の第１アパーチャを透過することにより形成される矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光する第１露光パターンと、前記第２スリット部材の第２アパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材の第２アパーチャを透過することにより形成される矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光する第２露光パターンと、を組み合わせて露光パターンを形成することを特徴とする付記１〜４のいずれか１に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法。（２）

（付記６）
第１又は第２露光パターンの個々の矩形電子ビームの形状（縦横比）又は大きさを、形成すべき所期のパターン形状（角度又は幅等）に応じて変更することを特徴とする付記５に記載のパターン露光・形成方法。

（付記７）
隣接する２つの角とこれらに隣接しない角が直角な五角形アパーチャを具備する第１スリット部材と、
隣接する２つの角とこれらに隣接しない角が直角であって、隣接する２つの直角の位置に対する隣接しない直角の位置が第１スリット部材の五角形アパーチャと１８０度逆転した位置関係にある五角形アパーチャを具備する第２スリット部材と、
前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャを透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャを部分的に透過し、且つ他の部分が遮断されるように、透過領域を切り換えるべく、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャを透過した電子ビームを偏向させる偏向部材と、
を具備し、角度の異なる矩形ビームを形成することを特徴とする可変矩形型電子ビーム露光装置。（３）

（付記８）
隣接する２つの角を第１角及び第２角とし、これらに隣接しない角を第４角としたとき、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャを透過した電子ビームが、前記第２スリット部材を部分的に透過する場合において、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャの第１角又は第２角を含む周辺領域を透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャの第１角又は第２角を含む周辺領域を透過して第１の矩形電子ビームを形成し、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャの第４角を含む周辺領域を透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャの第４角を含む周辺領域を透過して第２の矩形電子ビームを形成するように、前記偏向部材により切り換え可能であることを特徴とする付記７に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置。（４）

（付記９）前記第１及び第２スリット部材は平板状であり、互いに平行に配置されていることを特徴とする付記７又は８に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置。

（付記１０）前記第１及び第２スリット部材の第１及び第２アパーチャの五角形は、すべて同一形状、大きさであることを特徴とする付記７〜９のいずれか１に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置。

（付記１１）前記第１及び第２スリット部材の第１アパーチャの五角形は互いに相似形であり、前記第１及び第２スリット部材の第２アパーチャの五角形も互いに相似形であることを特徴とする付記７〜９のいずれか１に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置。

（付記１２）前記第１及び第２スリット部材の第１アパーチャの五角形は、直角である第１、第２及び第４角以外の第３角及び第５角は、それぞれ１３５度であることを特徴とする付記８〜１１のいずれか１に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置。

（付記１３）
前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャの第１角又は第２角を含む周辺領域を透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャの第１角又は第２角を含む周辺領域を透過して形成された第１の矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光する第１露光パターンと、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャの第４角を含む周辺領域を透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャの第４角を含む周辺領域を透過して形成された第２の矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光する第２露光パターンと、を組み合わせて露光パターンを形成することを特徴とする付記７〜１２に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法。（５）

（付記１４）
第１又は第２露光パターンの個々の矩形電子ビームの形状（縦横比）又は大きさを、形成すべき所期のパターン形状（角度又は幅等）に応じて変更することを特徴とする付記１３に記載のパターン露光・形成方法。

（付記１５）
被露光面に照射する矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光することにより、連続的につながった露光パターンを形成する場合において、被露光領域が重複しない状態で当該電子ビームの矩形の辺と、次に露光される電子ビームの矩形の辺とが順次連接する場合の露光間隔を１ピッチとし、１ピッチ間隔で露光する場合の個々のビーム照射量をＡとした場合に、露光間隔を１／Ｎピッチとして、個々のビーム照射量をＡより少なく設定して露光を行うことを特徴とする付記５又は１３に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法。ただし、Ｎ＞１とする。（６）

（付記１６）
露光間隔を１／Ｎピッチとして、個々のビーム照射量をＡ／Ｎに設定して露光を行うことを特徴とする付記１５に記載のパターン露光・形成方法。

（付記１７）
露光間隔を１／２ピッチとして、個々のビーム照射量をＡ／２に設定して露光を行うことを特徴とする付記１５に記載のパターン露光・形成方法。

（付記１８）
矩形に分割する前の作成すべきパターン図形の辺、又は長い線状のパターンを分割して作成する場合の接続端の図形の辺が、露光に使用する矩形の辺と平行となる又は一致するように露光する場合において、これらの図形の辺を跨ぐように、１／２のピッチで重ねている可変矩形を１つ余分に発生させ、接触している個所を補完して露光することを特徴とする付記５又は１３に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法。（７）

（付記１９）
露光に使用する可変矩形の辺と平行にならない辺を有する三角形のパターン図形を作成する場合において、該三角形の内部領域について、可変矩形を１／２のピッチで重ねて露光することを特徴とする付記５又は１３に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法。（８）

（付記２０）
平行四辺形と三角形の接触個所に対し、該接触個所を跨ぐように、１／２のピッチで重ねている可変矩形を１つ余分に発生させ、接触している個所を補完して露光することを特徴とする付記１９に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法。

（付記２１）
被露光面に照射する矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光することにより、連続的につながった露光パターンを形成するパターン露光・形成方法において、被露光領域が重複しない状態で当該電子ビームの矩形の辺と、次に露光される電子ビームの矩形の辺とが順次連接する場合の露光間隔を１ピッチとし、１ピッチ間隔で露光する場合の個々のビーム照射量をＡとした場合に、露光間隔を１／Ｎピッチとして、個々のビーム照射量をＡより少なく設定して露光を行うことを特徴とするパターン露光・形成方法。ただし、Ｎ＞１とする。

（付記２２）
被露光面に照射する矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光することにより、連続的につながった露光パターンを形成するパターン露光・形成方法において、矩形に分割する前の作成すべきパターン図形の辺、又は長い線状のパターンを分割して作成する場合の接続端の図形の辺が、露光に使用する矩形の辺と一致するように露光する場合において、これらの図形の辺を跨ぐように、１／２のピッチで重ねている可変矩形を１つ余分に発生させ、接触している個所を補完して露光することを特徴とするパターン露光・形成方法。

以上説明したように、本発明によれば、第１及び第２スリット部材に角度の異なる複数のアパーチャを設け、いずれか１組のアパーチャを通過する電子ビームにて露光を行うことができるので、露光・形成すべきパターンの角度や形状に適合した矩形電子ビームの角度、大きさ、形状を選択することにより、パターンの形状に沿った、自由度の高いパターンないし図形の領域を短時間で露光形成することができる。

本発明の可変矩形型電子ビーム露光装置の第１実施形態の斜視図である。 本発明の可変矩形型電子ビーム露光装置の第２実施形態の斜視図である。 同第２実施形態で用いるスリット部材の平面図である。 同第２実施形態の露光装置の概略図である。 可変矩形電子ビーム（０度と４５度）による露光パターンの一例を示す。 矩形電子ビームのサイズを変化させて露光を行う例を示す。 重ね露光をする場合の例を示す。 パターンの端部の処理を行う例を示す。 重ね露光をする場合の接続端における露光状態を示す。 三角形の部分の露光状態を示す。 三角形の部分を重ね露光する状態を示す。 平行四辺形と三角形の組合せの部分の露光状態を示す。 三角形の部分を分割して重ね露光する状態を示す。 従来のポイントビームによる露光状態を示す。 従来の矩形ビームによる露光状態を示す。

符号の説明

１０ 第１スリット部材
１１ 第１アパーチャ
１２ 第２アパーチャ
１３ 五角形アパーチャ
２０ 第２スリット部材（パターンブロックマスク）
２１ 第１アパーチャ
２２ 第２アパーチャ
２３ 五角形アパーチャ
３１、３２ 露光パターン
４０ 偏向部材
ＥＢ 電子ビーム
Ａ パターン
Ｂ 露光ビーム

Claims (8)

1. 複数の矩形アパーチャをそれぞれ異なる角度で配置した第１スリット部材と、
   該第１スリット部材の前記各矩形アパーチャとそれぞれ対応する平行な位置関係の複数の矩形アパーチャを配置したで第２スリット部材と、
   前記第１スリット部材の第１アパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材の対応する第１アパーチャを透過する際は、前記第１スリット部材の第１アパーチャ以外のアパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材に遮断され、前記第１スリット部材の第２アパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材のこれと対応する第２アパーチャを通過する際は、前記第１スリット部材の第２アパーチャ以外のアパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材に遮断されるように、前記第１スリット部材の前記複数のアパーチャを透過した電子ビームを偏向させる偏向部材と、
   を具備し、角度の異なる矩形ビームを形成することを特徴とする可変矩形型電子ビーム露光装置。
2. 前記第１スリット部材の第１アパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材の第１アパーチャを透過することにより形成される矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光する第１露光パターンと、前記第２スリット部材の第２アパーチャを透過した電子ビームが前記第２スリット部材の第２アパーチャを透過することにより形成される矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光する第２露光パターンと、を組み合わせて露光パターンを形成することを特徴とする請求項１に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法。
3. 隣接する２つの角とこれらに隣接しない角が直角な五角形アパーチャを具備する第１スリット部材と、
   隣接する２つの角とこれらに隣接しない角が直角であって、隣接する２つの直角の位置に対する隣接しない直角の位置が第１スリット部材の五角形アパーチャと１８０度逆転した位置関係にある五角形アパーチャを具備する第２スリット部材と、
   前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャを透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャを部分的に透過し、且つ他の部分が遮断されるように、透過領域を切り換えるべく、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャを透過した電子ビームを偏向させる偏向部材と、
   を具備し、角度の異なる矩形ビームを形成することを特徴とする可変矩形型電子ビーム露光装置。
4. 隣接する２つの角を第１角及び第２角とし、これらに隣接しない角を第４角としたとき、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャを透過した電子ビームが、前記第２スリット部材を部分的に透過する場合において、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャの第１角又は第２角を含む周辺領域を透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャの第１角又は第２角を含む周辺領域を透過して第１の矩形電子ビームを形成し、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャの第４角を含む周辺領域を透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャの第４角を含む周辺領域を透過して第２の矩形電子ビームを形成するように、前記偏向部材により切り換え可能であることを特徴とする請求項３に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置。
5. 前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャの第１角又は第２角を含む周辺領域を透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャの第１角又は第２角を含む周辺領域を透過して形成された第１の矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光する第１露光パターンと、前記第１スリット部材の前記五角形アパーチャの第４角を含む周辺領域を透過した電子ビームが、前記第２スリット部材の前記五角形アパーチャの第４角を含む周辺領域を透過して形成された第２の矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光する第２露光パターンと、を組み合わせて露光パターンを形成することを特徴とする請求項４に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法。
6. 被露光面に照射する矩形電子ビームを僅かずつずらせて露光することにより、連続的につながった露光パターンを形成する場合において、被露光領域が重複しない状態で当該電子ビームの矩形の辺と、次に露光される電子ビームの矩形の辺とが順次連接する場合の露光間隔を１ピッチとし、１ピッチ間隔で露光する場合の個々のビーム照射量をＡとした場合に、露光間隔を１／Ｎピッチとして、個々のビーム照射量をＡより少なく設定して露光を行うことを特徴とする請求項２又は５に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法。ただし、Ｎ＞１とする。
7. 矩形に分割する前の作成すべきパターン図形の辺、又は長い線状のパターンを分割して作成する場合の接続端の図形の辺が、露光に使用する矩形の辺と平行となるように露光する場合において、これらの図形の辺を跨ぐように、１／２のピッチで重ねている可変矩形を１つ余分に発生させ、接触している個所を補完して露光することを特徴とする請求項２又は５に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法。
8. 露光に使用する可変矩形の辺と平行にならない辺を有する三角形のパターン図形を作成する場合において、該三角形の内部領域について、可変矩形を１／２のピッチで重ねて露光することを特徴とする請求項２又は５に記載の可変矩形型電子ビーム露光装置を用いたパターン露光・形成方法。

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