(57)【要約】【課題】  フォーカスマークを形成する基板上に、回転テーブルの回転中心と同軸度の高い、溝深さ均一の高精度なフォーカスマークを作成可能とした、電子ビーム調整方法及び該方法を用いた光ディスク原盤描画装置を提供する。【解決手段】  回転テーブル６１に載置されたワーク２００（基板）を回転させながら、電子ビームを照射して光ディスク原盤を描画作成する技術に係り、基板に回転テーブル６１の回転軌跡と相似する形状のフォーカスマークを形成し、その後、電子ビームのフォーカス調整を行うフォーカス調整方法を用いた光ディスク原盤描画装置の電子ビーム調整方法において、形成したフォーカスマーク溝に導電性接触子４０１を当接させ、基板と導電性接触子４０１との間の電気抵抗値を測定して、基板に塗布されているレジスト剤の剥離状態を確認してフォーカスマークの形状を検出する。【選択図】  図１
2006309821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転テーブルに載置された基板（ワーク）を回転させながら、電子線（電子ビーム）を照射して光ディスク原盤を描画作成する技術に係り、電子ビームの基準フォーカス調整用として、基板に回転テーブルの回転軌跡と相似する形状のフォーカスマークを形成し、その後、回転テーブルを回転させながら電子ビームのフォーカス調整を行うフォーカス調整方法を用いた光ディスク原盤描画装置の電子ビーム調整方法であって、
形成したフォーカスマーク溝に導電性接触子を当接させ、基板と前記導電性接触子との間の電気抵抗値を測定して、前記基板に塗布されているレジスト剤の剥離状態を確認してフォーカスマークの形状を検出する工程を有することを特徴とする光ディスク原盤描画装置の電子ビーム調整方法。
【請求項２】
回転テーブルに載置された基板（ワーク）に電子線（電子ビーム）を照射するため、フォーカス調整用部位であるフォーカスマークを基板に設けられたレジスト層上に形成するフォーカスマーク形成方法であって、
前記回転テーブルに載置され、且つ、レジスト層が形成された基板を任意の速度で定速回転させ、前記フォーカスマークを作成する位置の前記レジスト層の表面に前記導電性接触子を押し当てて当該レジスト層を前記回転テーブルの回転中心と同じ中心を有する円弧状に剥離し除去して前記フォーカスマークを形成することを特徴とする請求項１記載の光ディスク原盤描画装置の電子ビーム調整方法。
【請求項３】
回転テーブルに載置された基板（ワーク）を回転させながら、電子線（電子ビーム）を照射して光ディスク原盤を描画作成する技術に係り、電子ビームの基準フォーカス調整用として、基板に回転テーブルの回転軌跡と相似する形状のフォーカスマークを形成し、その後、回転テーブルを回転させながら電子ビームのフォーカス調整を行うフォーカス調整方法を用いた光ディスク原盤描画装置であって、
導電性接触子を有し、前記基板に当接され、該基板上のレジスト層を除去することにより、フォーカスマークを形成するための針状当接手段と、
前記導電性接触子と一方の端子が接続され、他方の端子は前記回転テーブルと接続されて、前記導電性接触子と基板間の電気抵抗値を測定する電気抵抗測定手段とを具備し、
形成したフォーカスマーク溝に前記導電性接触子を当接させ、電気抵抗測定手段により、前記基板と前記導電性接触子との間の電気抵抗値を測定して、前記基板に塗布されているレジスト剤の剥離状態を確認してフォーカスマークの形状を検出することを特徴とする光ディスク原盤描画装置。
【請求項４】
回転テーブルに載置された基板（ワーク）に電子線（電子ビーム）を照射するため、フォーカス調整用部位であるフォーカスマークを基板に設けられたレジスト層上に形成するフォーカスマーク作成装置であって、
前記回転テーブルに載置された基板を任意の速度で定速回転させる回転手段と、
前記基板を前記回転テーブルに位置決めを行い保持するクランプ手段と、
前記基板の表面に設けられた前記レジスト層を剥離し除去する前記導電性接触子を有し、該導電性接触子を前記レジスト層の表面に押し当てる前記針状当接手段と、を具備し、
前記クランプ手段により前記回転テーブルに位置決めされ保持され、且つ、前記回転手段により任意の速度で定速回転し、前記フォーカスマークを作成する位置の前記レジスト層の表面に、前記針状当接手段により前記導電性接触子を押し当てて、前記レジスト層を剥離し除去して前記フォーカスマークを形成するフォーカスマーク作成装置を具備することを特徴とする請求項３記載の光ディスク原盤描画装置。
【請求項５】
前記フォーカスマーク作成装置は、前記針状当接手段による当接時の圧力を測定する圧力測定部と、該圧力測定部によって測定された圧力に応じて前記針状当接手段の当接時の当接圧力を制御する制御部と、を具備することを特徴とする請求項４に記載の光ディスク原盤描画装置。
【請求項６】
前記フォーカスマーク作成装置は、前記針状当接手段に熱を加える加熱手段を具備することを特徴とする請求項４又は５に記載の光ディスク原盤描画装置。
【請求項７】
前記フォーカスマーク作成装置は、前記針状当接手段により剥離したレジスト片を吸塵する吸塵手段を具備することを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の光ディスク原盤描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転テーブル上のワークに電子ビームで露光／描画するようなもの、例えば、次世代ハードディスクやフラネルレンズ同心円溝やスパイラル状溝を必要とするものに適用される、電子ビームによる光ディスク原盤描画装置及びその電子ビーム調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な回転型電子ビーム露光装置は、回転テーブル上のターゲットを回転させ、電子ビームにて光ディスク原盤とするための装置であるが、回転テーブル以外の構成としては、既存技術であるＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）や、半導体製造に使用されるＸＹステージ（装置によってはＺ及びθステージ機能も付帯）を用いた直交型電子ビーム描画装置とほぼ同じである。
【０００３】
そして、回転型電子ビーム露光装置におけるフォーカス調整方法として、ターゲットとは別の箇所にフォーカス調整部を設け、このフォーカス調整部で基準となる電子銃のフォーカス合わせを行い、基準フォーカス時の電子ビーム状態の把握に関する提案が特許文献１になされている。また、基準フォーカスポイントとターゲットのポイントを比較して、ターゲット上のフォーカスを調整するようなフォーカスサーボ方法に関する提案が特許文献２になされている。
【０００４】
ここで、一般に行われている基準フォーカス調整方法を手順毎に以下に説明することとする。
手順１：電子ビーム露光装置が有するＳＥＭ機能を用いて、微細構造を有する基準サンプル（通常、金粒子等が用いられる）を観測し、ＳＥＭ画像の解像度から電子ビームのフォーカスを合わせる。
手順２：次に、基準サンプルに隣接した箇所に、真直で平滑なエッジ部を有する基準サンプルを、電子ビームにて直線走査させ、合焦点時のビーム径を評価する。一般には、シリコンウエハ上に孔を開けたものやタングステンワイヤ等を用いたナイフエッジ方法等にてビーム径を評価する。
【０００５】
手順３：そして、基準サンプルの高さは高さ検出装置、例えば、レーザ等を用いたハイトセンサを適用する装置により測定する。ここまでで、距離（高さ）、ジャストフォーカス時の各レンズ系のパラメータ、及びその高さにおけるジャストフォーカス時の電子ビーム径のデータが得られる。
手順４：次に、被描画物であるターゲット、一般にはレジスト層を均一に形成されたシリコンウエハが用いられるものを回転テーブルに載置し、位置決め及びクランプする。ここで手順１を繰り返す。
【０００６】
手順５：フォーカスを合わせたら、手順３にて露光面（レジスト層上面部）の高さを計測し、基準高さとの差をフォーカスサーボ制御の初期パラメータとする。ここまでが、フォーカス調整手順である。
手順６：露光（電子ビーム照射）を開始する。
手順７：回転テーブルには、加工による面振れ誤差や回転系からの周期的な振れ（同期振れ）や突発的な振れ（非同期振れ）が、回転中に起こるため、常にその振れを監視し、その位置変動を電子ビーム制御部にフィードバックする必要がある。その中で、高さ変動によるフォーカスずれを補正するのがフォーカスサーボ部である。
【０００７】
次に、ターゲットのフォーカスマークについて説明する。上記手順５において、露光面の高さにフォーカスを合わせるためには、その位置に高さの変化がなければならない。例えて言うなれば、鏡に向かい、鏡の表面の写真を取るようなものであり、カメラのフォーカスを鏡の表面にある傷やホコリなどに焦点を合わせなければならない。図７に示すように、高さの変化のある部位はフォーカスマーク６０１であり、レジスト層を人為的に剥離した溝を使用し、溝のエッジにフォーカスポイント６０２を合わせる。このフォーカスマーク６０１を作成するにあたり、レジスト層形成時にフォーカスマーク６０１を作成した場合、レジスト層をシリコンウエハ上に形成する前に所定の位置をマスクしておいてからレジスト剤を塗布し、スピンコーティングによりレジスト層を作成し、その後マスクを取り外す方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１２３６７７号公報
【特許文献２】特開２００２−３７３６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述したフォーカスマークの作成時において、基板（シリコンウエハ）に対し、垂直方向に可動することが可能な引掻き針を基板に接触させ、その接触圧力を検出し、その接触圧力が常に一定になるように、引掻き針の高さを微動させることで、面触れ成分を含んだ基板でも均一な溝深さのフォーカスマークを得られるようにしている。この方法において、接触圧力と溝深さは、ある決まったレジスト剤であれば、ほぼ一意で決まっていた。
【０００９】
そのため、新しいレジスト剤や新しい構成のレジスト層（例えば多層型）の場合、接触圧力と溝深さの関係を得るための基礎データを実験によって準備する必要があるという問題があった。また、フォーカスマーク作成部分に塗布ムラによる膜厚不均一があった場合、引掻き針を定圧で押し付けレジスト層を剥離させる本方式では、掻き取り量が同じため、その部分だけ溝深さが異なってしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、フォーカスマークを形成する基板において、剥離するレジスト層の層構成や、機械的特性及び膜厚ムラ等の個体差に関わらず、基板上に、回転テーブルの回転中心と同軸度の高い（回転テーブルの回転軌跡と同形状の）、溝深さ均一の高精度なフォーカスマークを作成可能とした、電子ビーム調整方法及び該方法を用いた光ディスク原盤描画装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、回転テーブルに載置された基板（ワーク）を回転させながら、電子線（電子ビーム）を照射して光ディスク原盤を描画作成する技術に係り、電子ビームの基準フォーカス調整用として、基板に回転テーブルの回転軌跡と相似する形状のフォーカスマークを形成し、その後、回転テーブルを回転させながら電子ビームのフォーカス調整を行うフォーカス調整方法を用いた光ディスク原盤描画装置の電子ビーム調整方法であって、形成したフォーカスマーク溝に導電性接触子を当接させ、基板と前記導電性接触子との間の電気抵抗値を測定して、前記基板に塗布されているレジスト剤の剥離状態を確認してフォーカスマークの形状を検出する工程を有する光ディスク原盤描画装置の電子ビーム調整方法としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、回転テーブルに載置された基板（ワーク）に電子線（電子ビーム）を照射するため、フォーカス調整用部位であるフォーカスマークを基板に設けられたレジスト層上に形成するフォーカスマーク形成方法であって、前記回転テーブルに載置され、且つ、レジスト層が形成された基板を任意の速度で定速回転させ、前記フォーカスマークを作成する位置の前記レジスト層の表面に前記導電性接触子を押し当てて当該レジスト層を前記回転テーブルの回転中心と同じ中心を有する円弧状に剥離し除去して前記フォーカスマークを形成する請求項１記載の光ディスク原盤描画装置の電子ビーム調整方法としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、回転テーブルに載置された基板（ワーク）を回転させながら、電子線（電子ビーム）を照射して光ディスク原盤を描画作成する技術に係り、電子ビームの基準フォーカス調整用として、基板に回転テーブルの回転軌跡と相似する形状のフォーカスマークを形成し、その後、回転テーブルを回転させながら電子ビームのフォーカス調整を行うフォーカス調整方法を用いた光ディスク原盤描画装置であって、導電性接触子を有し、前記基板に当接され、該基板上のレジスト層を除去することにより、フォーカスマークを形成するための針状当接手段と、前記導電性接触子と一方の端子が接続され、他方の端子は前記回転テーブルと接続されて、前記導電性接触子と基板間の電気抵抗値を測定する電気抵抗測定手段とを具備し、形成したフォーカスマーク溝に前記導電性接触子を当接させ、電気抵抗測定手段により、前記基板と前記導電性接触子との間の電気抵抗値を測定して、前記基板に塗布されているレジスト剤の剥離状態を確認してフォーカスマークの形状を検出する光ディスク原盤描画装置としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、回転テーブルに載置された基板（ワーク）に電子線（電子ビーム）を照射するため、フォーカス調整用部位であるフォーカスマークを基板に設けられたレジスト層上に形成するフォーカスマーク作成装置であって、前記回転テーブルに載置された基板を任意の速度で定速回転させる回転手段と、前記基板を前記回転テーブルに位置決めを行い保持するクランプ手段と、前記基板の表面に設けられた前記レジスト層を剥離し除去する前記導電性接触子を有し、該導電性接触子を前記レジスト層の表面に押し当てる前記針状当接手段とを具備し、前記クランプ手段により前記回転テーブルに位置決めされ保持され、且つ、前記回転手段により任意の速度で定速回転し、前記フォーカスマークを作成する位置の前記レジスト層の表面に、前記針状当接手段により前記導電性接触子を押し当てて、前記レジスト層を剥離し除去して前記フォーカスマークを形成するフォーカスマーク作成装置を具備する請求項３記載の光ディスク原盤描画装置としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記フォーカスマーク作成装置は、前記針状当接手段による当接時の圧力を測定する圧力測定部と、該圧力測定部によって測定された圧力に応じて前記針状当接手段の当接時の当接圧力を制御する制御部とを具備する請求項４に記載の光ディスク原盤描画装置としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、前記フォーカスマーク作成装置は、前記針状当接手段に熱を加える加熱手段を具備する請求項４又は５に記載の光ディスク原盤描画装置としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の発明は、前記フォーカスマーク作成装置は、前記針状当接手段により剥離したレジスト片を吸塵する吸塵手段を具備する請求項４から６のいずれか１項に記載の光ディスク原盤描画装置としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フォーカスマークを形成する基板において、剥離するレジスト層の層構成や、機械的特性及び膜厚ムラ等の個体差に関わらず、基板上に、回転テーブルの回転中心と同軸度の高い（回転テーブルの回転軌跡と同形状の）、溝深さ均一の高精度なフォーカスマークを作成可能とした、電子ビーム調整方法及び該方法を用いた光ディスク原盤描画装置を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態は、回転テーブルに載置された基板（ワーク）を回転させながら、電子線（電子ビーム）を照射して光ディスク原盤を描画作成する技術に係り、電子ビームの基準フォーカス調整用として、基板に回転テーブルの回転軌跡と相似する形状のフォーカスマークを形成し、その後、回転テーブルを回転させながら電子ビームのフォーカス調整を行うフォーカス調整方法を用いた光ディスク原盤描画装置の電子ビーム調整方法において、形成したフォーカスマーク溝に導電性接触子を当接させ、基板と導電性接触子との間の電気抵抗値を測定して、基板に塗布されているレジスト剤の剥離状態を確認してフォーカスマークの形状を検出する。
【００２０】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【００２１】
（実施形態１）
本実施形態の光ディスク原盤描画装置について、図３を用いて以下に説明する。図３は、本実施形態の光ディスク原盤描画装置の概略構成を示す側断面図である。図３に示すように、本実施形態の光ディスク原盤描画装置１００は、電子銃１１、コンデンサレンズ１２、電子ビーム変調部１３、及び、アパーチャ１４を含んで構成されている電子ビーム発生ユニット１０と、電子ビーム偏向部２１及びフォーカスレンズ２２、２３を含んで構成され、電子ビーム発生ユニット１０により発生した電子ビームを収束させる電子ビームレンズ系ユニット２０とを有する電子ビームユニット３０を光源としている。
【００２２】
また、この電子ビームユニット３０は真空チャンバ４０内に設置されている。更に、シリコンウエハ等のワーク２００に電子ビームを照射したときに、ワーク２００の表面から発生する二次電子を検出する二次電子検出器５０を備え、二次電子５０からの信号をＳＥＭ画像とする制御部（図示せず）を含むＳＥＭ機能ユニットが併設されている。更に、真空チャンバ４０内において、露光するワーク２００を回転させるための回転テーブル６１及びスピンドルモータ６２を含む回転駆動部６０と、横移動させるためのＸ軸スライドユニット７１、摩擦駆動ユニット７２、及び、それを駆動するモータ７３を含むスライドユニット７０とが電子ビームユニット３０の直下に配置されており、ワーク２００に収束した電子ビームを照射して回転移動することで、スパイラル、同心円状の溝を形成することができるように構成されている。
【００２３】
また、真空チャンバ４０には、ワーク２００の投入、排出を行うためのサブチャンバ４１が隣接されており、ゲートバルブ４２を開閉することで、真空チャンバ４０とサブチャンバ４１との間の密閉若しくは開放を行うことができるようになっている。また、サブチャンバ４１には、真空チャンバ４０へのワーク２００の投入、排出を行うための移載用スライドユニット８０が配置されている。また、フォーカスマーカピン９１を含む真空チャンバ４０は、定盤９２に設置され、外部からの外乱振動の影響を防止している。
【００２４】
次に、図３を用いて、本実施形態の光ディスク原盤描画装置による電子ビーム露光の動作について以下に説明する。まず、電子ビームは、電子銃１１より射出されるとコンデンサレンズ１２によって集光される。一対の電極から構成される電子ビーム変調部１３によって電界を発生させ、この電磁場を通過することで変調が行われ電子ビームを偏向させる。偏向した電子ビームはアパーチャ１４に照射される。この偏向が大きければアパーチャ１４による遮断効果で電子ビームを遮断してワーク２００まで到達しないようにし、偏向しなければアパーチャ１４を通過しワーク２００に到達するので光変調と同様の変調が可能となる。
【００２５】
また、電子ビームレンズ系ユニット２０では、ウォブル溝を形成するために再度電子ビームが電子ビーム偏向部２１を通過させることで電子ビームに偏向角を与えることが可能となる。なお、ウォブル溝を形成しないならばここでの偏向は行わない。その後、電子ビームをワーク２００に集光させて集光スポット径を調整するため、フォーカスレンズ２２、２３によって、フォーカス、スポット径を調整するように、かつ、回転するワーク２００の面振れに追従するように駆動されてワーク２００に集光される。
【００２６】
次に、本実施形態の光ディスク原盤描画装置と同様に、本発明が適用されるフォーカスマーカ装置について図４、図５を用いて以下に説明する。図４は、本実施形態のフォーカスマーカ装置の概略構成を示す側面図である。図５は、図４の平面図である。図４、図５に示すフォーカスマーカ装置３００は、均一な膜厚なレジスト層が形成されたワークに対し、フォーカスマークを刻印する装置であり、図３に示した光ディスク原盤描画装置とは別に単体装置としたものである。
【００２７】
図４に示すフォーカスマーカ装置では、ワーク２００はエアスピンドル３０１にて回転駆動される回転テーブル３０２上に載置され、更に、回転テーブル３０２上に具備され、３個等角配備されたクランプ３０３によって、位置決めされて保持される。尚、エアスピンドル３０１及び回転駆動モータ（図示せず）、回転テーブル３０２等の回転系の構成は原盤露光する際に使用される回転系の構成と同等のものが望ましい。
【００２８】
そして、回転テーブル３０２を適当な任意の速度で定速回転させる。次に、ＤＤモータ３０４を駆動させ、図５に示すように、揺動アーム３０５をフォーカスマーク作成位置まで揺動させ、揺動アーム３０５の先端に取り付けたマーキングピン３０６をＺ軸アクチュエータ３０７にて下降させてワーク２００に当接させレジスト層の剥離を開始する。次に、フォーカスマーク溝がワーク２００上を周回したらマーキングピン３０６を上昇させる。そして、マーキングピン３０６によるレジスト層の剥離に伴うレジスト破片は、図示していない真空源に接続された吸収ノズル３０８により真空吸引され除去される。以上の動作により、フォーカスマークをワーク２００上に作成する。
【００２９】
次に、図３に示す光ディスク原盤描画装置に組み込む装置である、フォーカスマーカユニットについて添付図面を用いて以下に説明する。図１は、フォーカスマーカユニットの概略構成を示す側面図である。図１において、図３と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。このフォーカスマーカユニット９０には、ワーク２００の表面に当接しレジスト層２０１を剥離するマーキングピン４０１と、マーキングピン４０１を加熱するための加熱手段４０２と、マーキング時に発生するレジスト破片を吸着するための静電吸着シート４０３を用いたクリーナーとが組まれている。
【００３０】
また、フォーカスマーカユニット９０は、マーキングピン４０１をワーク２００に当接させるための粗動用アクチュエータ４０４と、マーキングピン４０１のワーク２００への当接圧力を検知する圧力センサ４０５と、当接圧力を微調するための微動用アクチュエータ４０６とを具備している。尚、本実施形態のフォーカスマーカユニット９０における加熱手段４０２では、マーキングピン４０１の電気抵抗を利用したジュール熱加熱方法を用いた。
【００３１】
このフォーカスマーカユニット９０では、レジスト層２０１が形成されたワーク２００を、図３のサブチャンバ４１内のワーク移載スライドユニット８０を用いて、チャンバ４０内の回転テーブル６１に移載する。ワーク２００を回転テーブル６１上のクランパ９３にて位置決めを行い保持し、回転テーブル６１を定速回転させる。次に、フォーカスマーカユニット９０の粗動アクチュエータ４０４を駆動させ、マーキングピン４０１をワーク２００に当接させる。このとき、当接圧力を圧力センサ４０５にて検出し、微動用アクチュエータ４０６にフィードバックさせることにより、所定の溝深さのフォーカスマークを得るものである。
【００３２】
尚、フォーカスマークとしての溝深さは、レジスト層２０１の厚みに相当するため、約０．１μｍ程度とした。その後、マーキングピン４０１が周回し、フォーカスマークが円形状に作成できたら粗動用アクチュエータ４０４を駆動させ、マーキングピン４０１を引き上げる。以上の処理を施して作成されたフォーカスマークは、回転テーブルの特有の回転振れ成分や、クランプによるワークの撓み等の影響を受けて、この回転系の回転軌跡と同一のものに仕上がる。また、フォーカスマークの半径は、図３のＸ軸スライドユニット７１を移動させることで、任意の位置に設定できる。このような剥離動作により、マーキングピン４０１に密着したレジスト剤は、加熱手段４０２によりマーキングピン４０１を加熱させ、密着力を落とした状態で、隣接するクリーナーにて吸着除去される。
【００３３】
ここで、本実施形態のフォーカスマーカユニット９０は、従来と異なり、図１に示すように基板（ワーク２００）と引掻き針（マーキングピン４０１）との間の電気抵抗値を測定する抵抗測定器４０７を新たに設けたことを主な特徴の一つとする。図１に示すフォーカスマーカユニット９０では、抵抗測定器４０７の一方の端子を針状当接手段の引掻き針（マーキングピン４０１）に配線ケーブルを介して直結し、もう片方の端子を回転駆動部６０のスピンドルハウジング内部のスピンドルシャフトにロータリーコネクターを介して接続する。
【００３４】
通常、光ディスク原盤描画装置のワークステージは基板（ウエハ、ワーク２００）への電子線照射時のチャージアップを防止するため、ワークステージ（本実施形態の光ディスク原盤描画装置では回転テーブル６１及びそれに連結されているスピンドルシャフト）は電気的にアースされている。本実施形態では、このアース線を利用して、フォーカスマーク作成時のみ、アース線を抵抗測定器４０７に接続する。
【００３５】
本実施形態では、フォーカスマークの作成時に、抵抗測定器４０７により、引掻き針（マーキングピン４０１）とスピンドルシャフト（言うなれば基板）との間の電気抵抗値のモニターを行う。フォーカスマークの作成時において、引掻き針（マーキングピン４０１）を基板（ワーク２００）に接触させた当初は、レジスト剤は絶縁体であり、基板（Ｓｉウエハ）は半導体であるため、レジスト層２０１が剥離されていない状態ではスピンドルシャフトと引掻き針（マーキングピン４０１）との間は絶縁されている。
【００３６】
フォーカスマークの作成が進行し、引掻き針（マーキングピン４０１）による溝形成によりレジスト層２０１が剥離され、引掻き針が基板（ワーク２００）に接触すると電気抵抗が急激に減少する。また、基板上に残留レジストがある場合は、電気抵抗値は絶縁状態に戻る。このような現象を利用して、本実施形態のフォーカスマーカユニット９０では、以下に図２を用いて説明する制御フローにより引掻き針（マーキングピン４０１）の当接量（押し込み量）を制御することで、基板に傷を付けることなく、完全にレジスト層２０１を剥離したフォーカスマークを形成することが可能となる。
【００３７】
以上の説明に対して見方を変えると、レジスト膜厚の測定若しくは検出手段を制御に入れフィードバック制御しているとも言える。このことから、画像認識やレーザー測長等のレジスト膜厚検出系を、抵抗値測定の代わりに組み込むことも容易に考えられる。しかしながら、画像回路やレーザー光学部品を真空環境内のチャンバの中に設置することは、チャンバ容量の安易な大型化、内部構成の複雑化、また、ワーク投入排出時の干渉領域の拡大等を招くため、装置全体として冗長なシステムとなるという問題が発生するので好ましくない。
【００３８】
次に、図１、主に図２を用いて、本実施形態によるフォーカスマークの作成方法について説明する。図２に示すように、まず、マーキングピン４０１が基板表層近傍に移動され（ステップ１０１）、続いて、回転テーブル６１の回転が開始される（ステップ１０２）。続いて、マーキングピン４０１が駆動され（ステップ１０３）、マーキングピン４０１が基板に当接された状態で回転テーブル６１が回転する状態で、圧力センサ４０５によりマーキングピン４０１のワーク２００への当接圧力が検出される（ステップ１０３〜１０４）。
【００３９】
この検出された当接圧力値は、予めレジスト層２０１の物性値より予測される当接圧力設定値となるように、マーキングピン４０１が駆動制御される（ステップ１０３〜１０４）。そして、回転テーブルが一回転する間のマーキングピン４０１の当接圧力値が、ほぼ目標の当接圧力設定値となるようにマーキングピン４０１が駆動制御される（ステップ１０３〜１０５）。なお、ここで最終的に得られたマーキングピン４０１のワーク２００への当接圧力値を参照して、以下に説明するステップ１０６、１０７におけるフォーカスマークの作成が実行される。
【００４０】
続いて、図２に示すステップ１０６では、マーキングピン４０１が駆動され、マーキングピン４０１が基板（ワーク２００）に対して、上述のステップ１０３〜１０５で最終的に得られた当接圧力値で当接された状態で、回転テーブル６１が回転する。このとき、基板（ワーク２００）とマーキングピン４０１との間の電気抵抗値が抵抗測定器４０７により測定され（ステップ１０７）、その測定値からレジスト層が剥離したか否かを判断する。そして、全周導通するまで回転テーブル６１の回転動作が行われる（ステップ１０６〜１０７）。そして、完全にレジスト層２０１が剥離されたことが確認された場合には、フォーカスマークの作成を完了し、回転テーブルが停止され（ステップ１０８）、マーキングピン４０１が待避される（ステップ１０９）。
【００４１】
本実施形態によれば、抵抗測定器により引掻き針と基板との間の電気抵抗値を検出し、形成中のフォーカスマーク溝におけるレジスト層の有無を判断することで、剥離するレジスト層の層構成や、レジスト層の機械的特性及び膜厚ムラ等の個体差に関わらず、基板上に、回転テーブルの回転中心と同軸度の高い、高精度なフォーカスマークを作成することができる。
【００４２】
次に、フォーカス調整について補足説明する。上述の背景技術でフォーカス調整について既に説明したが、既知の基準高さでの電子ビームのビーム径を基準サンプルにて測定しておく。そして、図３のＸ軸スライドユニット７１を駆動させ、既定の電子ビーム照射点直下に、フォーカスマークが来るようにワーク２００を移動させる。次に、ワーク２００を回転させる。このときの回転数を、ＳＥＭ画像取得時のフレーム周波数と同期させる。例えば通常モニターを使用した場合、フレーム周波数は３３．３Ｈｚであり、回転テーブル６１の回転数はほぼ２０００ｒｐｍとなる。
【００４３】
フレーム周波数と回転周波数を同期させることにより、回転中のフォーカスマークが、画像上では静止画像として得られる。次に、電子ビームをワーク２００に照射し、ワーク２００にて発生した二次電子を二次電子検出器５０で検出し、図示していない信号変換制御部を通して画像化し、これを画像元とし、画像が鮮明に映し出されるように、フォーカスレンズ２２、２３を微調整し、電子ビームの焦点をフォーカスマークに合わせる。
【００４４】
このとき、電子ビームの焦点位置のビーム径は、基準サンプルで測定したビーム径と等しくなり、焦点合わせ（フォーカシング）の調整は修了する。よって、図６に示すように、フォーカスマークを回転テーブルの回転中心と同心円、より正確には回転系の外乱成分を含んだ回転軌跡と同一の形状であれば、画像取得時のタイミングを合わすことなく、フォーカスマークにフォーカスポイントを合わすことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態におけるフォーカスマーカユニットの概略構成を示す側面図である。
【図２】本実施形態における引掻き針の押し込み量制御フローの説明図である。
【図３】本実施形態における光ディスク原盤描画装置の概略構成を示す側断面図である。
【図４】本実施形態におけるフォーカスマーカ装置の概略構成を示す側面図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】本実施形態のフォーカス調整の概念図である。
【図７】従来のフォーカス調整の説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    電子ビーム発生ユニット
１１    電子銃
１２    コンデンサレンズ
１３    電子ビーム変調部
１４    アパーチャ
２０    電子ビーム系レンズユニット
２１    電子ビーム偏向部
２２    フォーカスレンズ
２３    フォーカスレンズ
３０    電子ビームユニット
４０    真空チャンバ
４１    サブチャンバ
４２    ゲートバルブ
５０    二次電子検出器
６０    回転駆動部
６１    回転テーブル
６２    スピンドルモータ
７０    スライドユニット
７１    Ｘ軸スライドユニット
７２    摩擦駆動ユニット
７３    モータ
８０    移載用スライドユニット
９０    フォーカスマーカユニット
９１    フォーカスマーカピン
９２    定盤
１００    光ディスク原盤描画装置
２００    ワーク
３００    フォーカスマーカ装置
３０１    エアスピンドル
３０２    回転テーブル
３０３    クランプ
３０４    ＤＤモータ
３０５    揺動アーム
３０６    マーキングピン
３０７    Ｚ軸アクチュエータ
３０８    吸引ノズル
４０１    マーキングピン
４０２    加熱手段
４０３    静電吸着シート
４０４    粗動用アクチュエータ
４０５    圧力センサ
４０６    微動用アクチュエータ
４０７    抵抗測定器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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