(57)【要約】【課題】  ディスクの全面にトラック幅の第１のエレメントとともに半ピッチずれている第２のエレメントを含む微細パターンを高精度にかつ高速に描画可能とする。【解決手段】  磁気転写用マスター担体の転写パターンを、レジストが塗布されたディスク11上に電子ビームEBを走査することにより転写パターンのトラック幅に配置される第１のエレメント13と半トラックずれて隣接するトラックにまたがって配置される第２のエレメント14を描画する方法であって、ディスクを一方向に回転させつつ、電子ビームをディスクの１つのトラック内で半径方向へ送る偏向を行い、該トラックの第１のエレメント13の描画を行うと同時に、電子ビームの半径方向の偏向を半トラックずらして、隣接するトラックにまたがる第２のエレメント14の描画を１度に行う。【選択図】      図２
2006018867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気転写用マスター担体の転写パターンを、レジストが塗布され半径方向に移動可能な回転ステージに設置されたディスク上に、前記回転ステージを回転させつつ、電子ビームを走査することにより転写パターンを構成するエレメントの描画を行う電子ビーム描画方法であって、
前記転写パターンは、円周状トラックの各セクタの転写領域に、トラック幅に配置される第１のエレメントと、トラック幅より半トラックずれて隣接するトラックにまたがって配置される第２のエレメントとを有し、
前記ディスクを一方向に回転させつつ、前記電子ビームを前記ディスクの１つのトラック内で半径方向へ送る偏向を行い、該トラックの前記第１のエレメントの形状を塗りつぶすように走査して該第１のエレメントの描画を行うと同時に、該第１のエレメントの描画に対し、前記電子ビームの半径方向の偏向を半トラックずらして、隣接するトラックにまたがる前記第２のエレメントの形状を塗りつぶすように走査して該第２のエレメントの描画を１度に行うことを特徴とする電子ビーム描画方法。
【請求項２】
前記エレメントの周方向の描画長さを、前記電子ビームを前記ディスクの半径方向とほぼ直交する周方向へ高速に往復振動させる振幅で規定することを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム描画方法。
【請求項３】
１つまたは複数のトラックのエレメントの描画が終了したら、前記ディスクと電子ビームの相対位置をディスクの回転方向にずらせ、ディスクの全面に前記転写パターンを描画することを特徴とする請求項１または２に記載の電子ビーム描画方法。
【請求項４】
前記転写パターンが、バースト部を含むサーボパターンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子ビーム描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気転写用マスター担体を作製する際に、その凹凸パターンを形成するためにディスクに設けたレジストに対して電子ビームの照射によって転写パターンを構成するエレメントを描画露光する電子ビーム描画方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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磁気転写用マスター担体と、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。
【０００３】
この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１参照）。
【０００４】
上記光ディスクスタンパーの作製の際には、レジストが塗布されたディスク（ガラス板等）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ービームを照射したデータをレジストに書き込むことがなされている。
【０００５】
また、磁気転写用マスター担体においても微細パターンの描画は、上記光ディスクスタンパーの作製と同様に、レジストが塗布されたディスクを回転させながら、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ビット長またはトラック幅が狭くなると（例えば、ビット長またはトラック幅が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、パターンの矩形状エレメントの形成が困難となる。マスター担体に形成されるパターンを構成する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２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２５６６４４号公報
【特許文献２】特開２００１−１１００５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、この磁気転写においては、転写パターンとしてはサーボ信号に対応するサーボパターンを円周状のトラックの各セクタに記録することが、従前のサーボトラックライターの磁気ヘッドによる記録に長時間を要しているのに対して、ディスク全面で同時に短時間で記録できる点で顕著な特性を有している。
【００１０】
しかし、サーボ信号は、例えば、トラックの幅一杯に記録されるプレアンブル（同期用信号）、グレイコード（トラック番号等識別信号）の他に、ヘッド位置決め用のバースト信号として、トラック幅の片側半分に記録される信号を含み、このサーボ信号を転写記録するために磁気転写用マスター担体に形成する転写パターン（磁性体で形成される凹凸パターン）も同様に、トラック幅一杯に凸部が形成される上記プレアンブルおよびグレイコードに対応する第１のエレメントと、半ピッチずれて隣接するトラックにまたがって凸部が配置される上記バースト信号に対応する第２のエレメントとがあり、ディスクに塗設されたレジストに、電子ビームによって効率よく正確に転写パターンのエレメントを１つずつ描画する必要がある。
【００１１】
そして、上述の磁気転写用マスター担体の作製には、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ステージによる電子ビーム描画方法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、良好なパターン描画が可能な電子ビーム描画方法が望まれている。特に、前述のトラックより半ピッチずれている第２のエレメントの描画は、第１のエレメントと同様に行うことができずに工夫が必要となり、トラック数（セクタ数）の増大に伴い、エレメント数も膨大なものとなり、描画速度の向上による描画時間の短縮化、ディスク全領域での描画形状および描画位置精度の向上が望まれる。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みて、ディスクの全面にトラック幅の第１のエレメントとともに半ピッチずれている第２のエレメントを含む微細パターンを高精度にかつ高速に描画可能とした電子ビーム描画方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の電子ビーム描画方法は、磁気転写用マスター担体の転写パターンを、レジストが塗布され半径方向に移動可能な回転ステージに設置されたディスク上に、前記回転ステージを回転させつつ、電子ビームを走査することにより転写パターンを構成するエレメントの描画を行う電子ビーム描画方法であって、
前記転写パターンは、円周状トラックの各セクタの転写領域に、トラック幅に配置される第１のエレメントと、トラック幅より半トラックずれて隣接するトラックにまたがって配置される第２のエレメントとを有し、
前記ディスクを一方向に回転させつつ、前記電子ビームを前記ディスクの１つのトラック内で半径方向へ送る偏向を行い、該トラックの前記第１のエレメントの形状を塗りつぶすように走査して該第１のエレメントの描画を行うと同時に、該第１のエレメントの描画に対し、前記電子ビームの半径方向の偏向を半トラックずらして、隣接するトラックにまたがる前記第２のエレメントの形状を塗りつぶすように走査して該第２のエレメントの描画を１度に行うことを特徴とするものである。
【００１４】
その際、前記エレメントの周方向の描画長さを、前記電子ビームを前記ディスクの半径方向とほぼ直交する周方向へ高速に往復振動させる振幅で規定するのが好適である。
【００１５】
また、１つまたは複数のトラックのエレメントの描画が終了したら、前記ディスクと電子ビームの相対位置をディスクの回転方向にずらせ、ディスクの全面に前記転写パターンを描画するのが好ましい。
【００１６】
本発明は、前記転写パターンが、バースト部を含むサーボパターンである場合に好適である。
【００１７】
前記「パターンを構成するエレメント」とは、トラックに情報に応じた信号を記録するために形成される記録要素であり、通常矩形状を含む略平行四辺形となり、トラック方向と平行な辺と、トラック方向に交差する垂直または傾斜した辺で囲まれる。
【００１８】
本発明の描画方法を実施するための電子ビーム描画装置としては、ディスク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機構と、前記回転ステージの回転速度および直線移動を駆動制御する手段と、電子ビームを発生させ出射する電子ビーム照射手段と、電子ビームの照射をオン・オフするブランキング手段と、電子ビームを周方向に高速で往復振動させるとともに半径方向に送る偏向を行う偏向走査手段と、パターンの各エレメントに対応して電子ビームを走査させるための描画データ信号を送出する手段と、これらの作動を連係制御する制御手段とを備えてなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電子ビーム描画方法は、ディスクを一方向に回転させつつ電子ビームを半径方向へ送る偏向を行い、トラック幅の第１のエレメントの描画を行うと同時に、電子ビームの半径方向の偏向を半トラックずらして、隣接するトラックにまたがる第２のエレメントの描画を１度に行うことにより、上記第１のエレメントと半ピッチずれた第２のエレメントとを１度に描画することができ、ディスクの全面に微細パターンを高速に高精度に描画可能であり、描画効率の向上による描画時間の短縮化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。図１は本発明の電子ビーム描画方法により描画する磁気転写用マスター担体のパターンを示す平面図(ａ)およびそのパターンを構成するエレメントの基本的な描画形態を示す拡大模式図(ｂ)、図２はサーボパターンの描画順を示す拡大模式図である。図３は本発明の電子ビーム描画方法を実施する一実施形態の電子ビーム描画装置の要部側面図(ａ)および上面図(ｂ)である。
【００２１】
図１(ａ)に示すように、磁気転写用マスター担体に形成される微細凹凸形状による転写パターン１２（サーボパターン）は、円盤状のディスク１１（円形基盤）に、外周部１１ａおよび内周部１１ｂを除く円環状領域に形成される。このパターン１２は、転写情報がサーボ信号の場合であり、ディスク１１の同心円状トラックに等間隔で、中心部からほぼ放射方向に延びる細幅の領域に形成されてなる。なお、この例のサーボパターン１２の場合には、半径方向に連続した湾曲放射状に形成されている。
【００２２】
１つのパターン１２の一部を拡大してみると、図１(ｂ)および図２に示すように、同心円状のトラックＴには転写する情報に対応する微細な第１のエレメント１３と第２のエレメント１４（図２参照）が配置され、それらの集合体で構成される。各トラックＴにおける第１のエレメント１３の形状は、幅がＷでトラック幅に相当し、長さ（ビット長）がＬの矩形状であり、第２のエレメント１４は同様の矩形状であるが、第１のエレメント１３より半トラックずれて隣接するトラックにまたがって形成される。最終的なマスター担体ではエレメント１３，１４の部分が凸部（または凹部）に、その他の部分が平坦部（ランド）となる。
【００２３】
そして、サーボパターン１２では図２に示すように、トラックの幅一杯に記録される第１のエレメント１３により、プレアンブル（同期用信号）、グレイコード（トラック番号等識別信号）を転写するとともに、半ピッチずれた第２のエレメント１４により、ヘッド位置決め用のバースト信号を記録する。
【００２４】
上記パターン１２の各エレメント１３，１４の描画は、表面にレジストが塗布されたディスク１１を後述の回転ステージ４１（図３参照）に設置して回転させつつ、例えば、内周側のトラックより外周側トラックへ順に、またはその反対方向へ、１トラックずつ電子ビームＥＢでエレメント１３，１４を走査しレジストを露光するものである。
【００２５】
本発明の電子ビーム描画方法の基本態様は、図１(ｂ)に示すように、ディスク１１を一方向Ａに回転させつつ、ディスク１１の半径方向Ｙに対して直交する周方向Ｘに、微視的に見れば直線状に延びる同心円状のトラックＴ（トラック幅：Ｗ）の所定位相位置に矩形状の前記第１のエレメント１３とともに半トラックだけ半径方向にずれた第２のエレメント１４を連続して一度にその形状を塗りつぶすように微小径の電子ビームＥＢで走査して描画するものである。
【００２６】
上記走査は、エレメント１３，１４の最小幅より小さいビーム径の電子ビームＥＢを、半径方向Ｙとほぼ直交する周方向Ｘへ一定の振幅Ｌで高速に往復振動させて振らせるとともに、半径方向Ｙへ電子ビームＥＢを偏向させて送りＤを行うことで、電子ビームＥＢが第１のエレメント１３の形状を三角波状の軌跡で塗りつぶすように走査し、さらに送りＤの中心をＹ方向偏向電圧を半トラック分重畳して半トラック分ずらせて、同様に電子ビームＥＢが第２のエレメント１４の隣接するトラックにまたがった形状を三角波状の軌跡で塗りつぶすように走査して、順次エレメント１３，１４の描画を行い、１つのトラックＴを１周描画した後、次のトラックＴに移動して同様に描画して、ディスク１１の全領域に所望の微細パターン１２を描画する。
【００２７】
図２に複数トラックの各エレメント１３，１４の描画順を示す。まず、Ｔ１トラックの描画は、Ｙ方向の偏向中心をＴ１トラックの中心に合わせ、第１および第２のエレメント１３，１４を、1・1〜1・6の順に描画する。つまり、回転方向Ａに伴い、セクタ先頭の２つの第１のエレメント１３の描画1・1，1・2を行った後、Ｙ方向の偏向中心を半トラックずらせて続く２つの第２のエレメント１４の描画1・3，1・4を行い、Ｙ方向の偏向中心をＴ１トラックの中心に戻して、後続の２つの第１のエレメント１３の描画1・5，1・6を行う。
【００２８】
次回転時には、Ｙ方向の偏向中心をＴ２トラックの中心に合わせ、同様に2・1〜2・6の順に第１のエレメント１３および第２のエレメント１４を描画する。さらに次回転時には、Ｙ方向の偏向中心をＴ３トラックの中心に合わせ、同様に3・1〜3・6の順に第１のエレメント１３および第２のエレメント１４を描画する。
【００２９】
電子ビームＥＢのトラック移動は、後述の回転ステージ４１を半径方向Ｙに直線移動させて行う。その移動は１トラックの描画毎に行うか、電子ビームＥＢの偏向可能範囲に応じて複数トラックの描画毎に行うものである。
【００３０】
なお、最内周または最外周のトラックの半ピッチ分の第２のエレメント１４の描画は、後述のアパーチャ２５およびブランキング２６を用いて半トラック分の電子ビームＥＢを遮断して半分だけ描画することにより行える。
【００３１】
また、電子ビームＥＢを出射する電子銃が後述のように固定式の場合には、１つの矩形状エレメント１３，１４の描画中に回転ステージ４１が回転移動し、描画軌跡がずれることになるが、その影響が無視できない場合には回転速度に応じて電子ビームＥＢの往復振動（Ｘ方向）の振れ中心を回転方向と同方向に偏向させつつ半径方向Ｙへの偏向送りＤを行う必要がある。一方、パターン１２のエレメント１３，１４の形状が矩形状でなく、トラック方向に対し角度を持った平行四辺形状等の場合には、その角度に対応して電子ビームＥＢの往復振動の振れ中心を偏向させつつ半径方向Ｙへの偏向送りＤを行う。
【００３２】
上記エレメント１３，１４の周方向Ｘの描画長さＬは、電子ビームＥＢの周方向往復振動の振幅で規定する。エレメント１３，１４の周方向長さＬが電子ビームＥＢの振れ範囲を越える場合には、複数回に分けて描画する。
【００３３】
また、前記ディスク１１の描画領域における、描画部位の半径方向位置の移動つまりトラック移動に対し、ディスク１１の外周側部位でも内周側部位でも全描画域で同一の線速度となるように、前記回転ステージ４１の回転速度を外周側描画時には遅く、内周側描画時には速くなるように調整して、電子ビームＥＢによる描画を行うのが均一露光を得るためおよび描画位置精度を確保する点で好ましい。
【００３４】
前記エレメント１３，１４を描画するためには、前述のように電子ビームＥＢを走査させるものであるが、その電子ビームＥＢの走査制御を行うための描画データ信号を送出する。この送出信号は回転ステージ４１の回転に応じて発生する基準クロック信号に基づいてタイミングおよび位相が制御される。
【００３５】
一方、前記パターン１２の記録方式がＣＡＶ（角速度一定）方式の場合には、セクターの長さが内外周で変化するのに応じ、そのエレメント１３，１４の周方向長さＬは、外周側トラックで長く内周側トラックで短く形成されることになる。この場合に、このエレメント１３，１４を描画する際、半径方向Ｙの偏向送りＤの速度を、外周側トラックの描画での送りが遅く、内周トラックの描画での送りが速くなるように変更する。すなわち、描画部位のディスク１１の回転中心からの距離が大きくなるにつれて遅くなるように変更し、各エレメント１３，１４で単位時間当たりの電子ビームＥＢの描画面積が一定となるようにする。これにより、エレメント１３，１４の露光が同条件で均等に行える。つまり、電子ビームＥＢの周方向往復振動の周波数を一定、電子ビーム強度を一定とした安定条件で行える。
【００３６】
上記のような描画を行うために、図３に示すような電子ビーム描画装置４０を使用する。この電子ビーム描画装置４０は、ディスク１１を支持する回転ステージ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、回転ステージユニット４５の一部を貫通し、回転ステージ４１の一半径方向Ｙに延びるシャフト４６と、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。また、回転ステージ４１の回転に応じて基準クロック信号を発生する手段（不図示）を備える。
【００３７】
さらに、電子ビーム描画装置４０は、電子ビームＥＢを出射する電子銃２３、電子ビームＥＢをＹ方向（ディスク径方向）およびＹ方向に直交するＸ方向（周方向）へ偏向させる偏向手段２１，２２、電子ビームＥＢの照射をオン・オフするためのアパーチャ２５およびブランキング２６（偏向器）を備えており、電子銃２３から出射された電子ビームＥＢは偏向手段２１、２２および図示しないレンズ等を経て、ディスク１１上に照射される。なお、パターン描画時には、偏向手段２１、２２を制御して電子ビームＥＢを、ディスク１１の周方向Ｘに一定の振幅で微小往復振動させる。
【００３８】
上記アパーチャ２５は、中心部に電子ビームＥＢが通過する透孔を備え、ブランキング２６はオン・オフ信号の入力に伴って、オン信号時には電子ビームＥＢを偏向させることなくアパーチャ２５の透孔を通過させて照射し、一方、オフ信号時には電子ビームＥＢを偏向させてアパーチャ２５の透孔を通過させることなくアパーチャ２５で遮断して、電子ビームＥＢの照射を行わないように作動する。そして、エレメント１３，１４を描画している際にはオン信号が入力されて電子ビームＥＢを照射し、エレメント１３，１４の間の移動時にはオフ信号が入力されて電子ビームＥＢを遮断し、露光を行わないように制御される。
【００３９】
上記スピンドルモータ４４の駆動すなわち回転ステージ４１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ＥＢの変調、偏向手段２１および２２の制御、ブランキング２６の制御等は制御手段であるコントローラ５０から送出された描画データ信号によって基準クロック信号に基づいて行われる。
【００４０】
同心円状のパターン描画のときには、回転ステージ４１が１回転する毎に該回転ステージ４１を所定距離移動させ、螺旋状のパターン描画のときには、回転ステージ４１をほぼ連続的に直線移動させる。
【００４１】
前記回転ステージ４１に設置するディスク１１は、例えばシリコン、ガラスあるいは石英からなり、その表面には予めポジ型電子ビーム描画用レジストが塗設されている。
【００４２】
そして、上記描画装置４０による描画時には、ディスク１１をＡ方向に回転させるとともに、Ｙ方向およびＸ方向偏向手段２１、２２をそれぞれ三角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１３の周方向Ｘに複数回走査させて、その形状を描画し、これを繰り返すことによりパターン１２の描画を行う。特に、第２のエレメント１４を描画する際には、Ｙ方向偏向手段２１の駆動電圧を半トラック分重畳して印加し、Ｙ方向への幅Ｗの変動中心を半トラック分外周側にずらせる制御を行うことで、連続してディスクの１回転で両エレメント１３，１４の描画を行うものである。
【００４３】
なお、各エレメント１３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ＥＢの出力およびビーム径を調整することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の電子ビーム描画方法により描画する磁気転写用マスター担体のパターンを示す図およびパターンを構成するエレメントの基本的な描画形態を示す拡大模式図
【図２】サーボパターンの描画順を示す拡大模式図
【図３】本発明の電子ビーム描画方法を実施する一実施形態の電子ビーム描画装置の要部側面図および上面図
【符号の説明】
【００４５】
11    ディスク
12    パターン
13    第１のエレメント
14    第２のエレメント
Ｄ    偏向送り
EB    電子ビーム
Ｔ    トラック
Ｘ    周方向
Ｙ    ディスク半径方向
21、22    偏向手段
23    電子銃
40    電子ビーム描画装置
41    回転ステージ
44    スピンドルモータ
45    回転ステージユニット
49    直線移動手段
50    コントローラ
【図１】
2006018867.tif 000003
【図２】
2006018867.tif 000004
【図３】
2006018867.tif 000005