(57)【要約】【課題】回転ステージのＲＲＯの影響があっても、ディスク媒体に形成されたトラックのパターンを適正に検査することができるようにする。【解決手段】複数のトラックが同心円状に形成され、かつ各々のトラックのパターンが径方向で分離されたディスク媒体４のパターンを検査するパターン検査装置１の構成として、回転ステージ１４に載せて回転させたディスク媒体４に照射光学系２から電子ビームを照射し、これによってディスク媒体４から発生する電子を電子検出器３で検出する場合に、複数のトラックに対して、１トラックにつき、ディスク媒体４をｎ回（ｎは２以上の自然数）ずつ回転させ、かつ、１回転ごとに電子ビームの照射位置を径方向にずらすように制御し、ｎ回転分の電子検出器３の検出結果を用いて、１トラック分のパターンの検査データを生成する構成とした。【選択図】図１
2011238335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトラックが同心円状に形成されるとともに、各々のトラックのパターンが少なくとも径方向で分離されているディスク媒体のパターンを検査するパターン検査装置であって、
前記ディスク媒体が載せられる回転ステージと、
前記回転ステージに載せられたディスク媒体に対して電子ビームを照射する照射光学系と、
前記ディスク媒体に対する電子ビームの照射位置を前記径方向に変位させるビーム照射位置可変手段と、
前記照射光学系による電子ビームの照射によって前記回転ステージ上のディスク媒体から発生する電子を検出する電子検出器と、
前記複数のトラックに対して、１トラックにつき、前記ディスク媒体をｎ回（ｎは２以上の自然数）ずつ回転させ、かつ、１回転ごとに前記電子ビームの照射位置を前記径方向にずらすように、前記回転ステージ、前記照射光学系および前記ビーム照射位置可変手段の動作を制御する制御手段と、
前記ディスク媒体をｎ回転させることによって得られる、当該ｎ回転分の前記電子検出器の検出結果を用いて、１トラック分のパターンの検査データを生成する生成手段と、
を備えることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記１トラックにつき、前記ディスク媒体を前記ｎ回転させる際に、前回の回転と今回の回転で、前記電子ビームの照射位置が前記径方向で隣接または一部重畳するように、前記回転ステージ、前記照射光学系および前記ビーム照射位置可変手段の動作を制御し、
前記生成手段は、前記ディスク媒体の前記ｎ回転分の前記電子検出器の検出結果を合成することにより、前記１トラック分のパターンの検査データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載のパターン検査装置。
【請求項３】
前記ディスク媒体に対して前記照射光学系が照射する電子ビームのスポット径が、前記ディスク媒体のトラックの幅と同等である
ことを特徴とする請求項１または２に記載のパターン検査装置。
【請求項４】
複数のトラックが同心円状に形成されるとともに、各々のトラックのパターンが少なくとも径方向で分離されているディスク媒体のパターンを検査するパターン検査方法であって、
前記ディスク媒体を回転させて、当該回転中のディスク媒体に電子ビームを照射し、当該当該電子ビームの照射位置で前記ディスク媒体から発生する電子を検出するとともに、前記ディスク媒体が１回転するごとに当該ディスク媒体に対する電子ビームの照射位置を前記径方向に変位させる場合に、
前記複数のトラックに対して、１トラックにつき、前記ディスク媒体をｎ回（ｎは２以上の自然数）ずつ回転させ、かつ、１回転ごとに前記電子ビームの照射位置を前記径方向にずらすようにし、
前記ディスク媒体を前記ｎ回転させることによって得られる、当該ｎ回転分の電子の検出結果を用いて、１トラック分のパターンの検査データを生成する
ことを特徴とするパターン検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク媒体に形成されたパターンを検査する際に適用されるパターン検査装置およびパターン検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク駆動装置などの磁気記録再生装置に用いられるディスク媒体の一つとして、たとえば、ディスクリートトラック型と呼ばれるディスク媒体が知られている。この種のディスク媒体には、同心円状に複数の記録用のトラックが形成されている。複数のトラックは、ディスク媒体の径方向で磁気的に分離されている。具体的には、ディスク媒体の径方向で隣り合う二つのトラックの間に溝が形成され、この溝の介在によってトラック同士が物理的に分離されている。
【０００３】
近年、ディスク媒体にパターンを形成する手法として、「インプリント法」が用いられている。インプリント法は、スタンパと呼ばれる元型のディスク媒体に凹凸のパターンを形成しておき、この凹凸パターンの凹凸を反転させた反転パターンを、スタンパからの転写によって他のディスク媒体に形成する手法である。その場合、元型となるディスク媒体には、フォトリソグラフィ法を利用して凹凸のパターンを形成するのが一般的である。
【０００４】
フォトリソグラフィ法では、ディスク媒体の元（素材）になる基板に対して、「レジスト膜の形成」、「レジスト膜の露光」および「レジスト膜の現像」を順に行うことによってレジストパターンを形成する。このうち、レジスト膜の露光には、電子ビーム描画装置が用いられている。電子ビーム描画装置は、基板上に形成されたレジスト膜に電子ビームを照射することにより、レジスト膜を露光する装置である。
【０００５】
電子ビーム描画装置のなかには、レジスト膜付きの基板を周方向に回転させる回転ステージを備えたものがある。この種の電子ビーム描画装置では、回転ステージを駆動して基板を回転させながら、基板上のレジスト膜に電子ビームを照射してパターン描画する。
【０００６】
また、上述のようにレジスト膜への電子ビーム照射によってパターン描画を終えたら、このパターン描画によって露光されたレジスト膜を現像することにより、基板上にレジストパターンを形成する。さらに、このレジストパターンをマスクに用いて基板をエッチングすることにより、凹凸のパターンが形成されたディスク媒体（基板）を得る。
【０００７】
こうしてディスク媒体に形成されたパターンは、同心円状に並ぶ複数のトラックを構成するものとなる。トラックを構成する凹凸のパターンは、電子ビーム露光のパターン描画に適用した描画データに依存したものとなる。ただし、パターン付きのディスク媒体を製造するにあたっては、たとえば、リソグラフィ（露光・現像）の段階やその前後の段階で、種々の要因により、最終的に得られるパターンに欠陥が生じることがある。
【０００８】
パターンの欠陥には、たとえば、異物の付着によるものや、パターンそのものの欠損によるものなどがある。このようにパターンに欠陥が生じたディスク媒体を、たとえば元型に用いてインプリントを実施すると、パターンと一緒に欠陥も転写されてしまう。このため、そうした不都合を回避するには、ディスク媒体のパターンを検査し、この検査結果で良品とされたディスク媒体を元型に用いる必要がある。
【０００９】
ディスク媒体のパターンを検査する手法の一つに、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いたパターン検査方法がある。このパターン検査方法では、ディスク媒体のトラックを構成するパターンに電子ビームを照射し、そこで発生する二次電子を二次電子検出器で検出する。さらに、検出した電子を電気信号に変換して増幅し、増幅後の電気信号から二次元的な走査像（二次電子像）を得る。
ディスク媒体のパターン検査に関しては、たとえば、下記の特許文献１、２に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２９９９１２号公報
【特許文献２】特開２００９−２５９３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来においては、ディスク媒体のパターンを検査するにあたって、次のような問題があった。すなわち、パターン付きのディスク媒体を回転ステージに載せて周方向に回転させた場合に、リピータブルランアウト（ＲＲＯ：Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ  Ｒｕｎ  Ｏｕｔ）と呼ばれる、回転同期軸振れ（以下、「ＲＲＯ」と略称する）が発生する。ＲＲＯは、回転ステージ固有の軸振れであって、回転ステージの１回転を周期として繰り返し同じように発生する。このため、ディスク媒体の中心を回転ステージの中心に精度良く位置決めしても、その回転ステージに載せたディスク媒体を回転させたときに、次のような不具合が生じる。
【００１２】
すなわち、ディスク媒体上で一つのトラックを構成するパターンを検査する場合に、このパターンの位置は、ディスク媒体が１回転する間に、ＲＲＯの影響で径方向に周期的に変動する。これに対して、走査型電子顕微鏡（以下、「ＳＥＭ」と略称する）を用いたパターン検査においては、電子ビームの照射位置を径方向で固定したまま、回転ステージと一体にディスク媒体を回転させる。このため、ディスク媒体が１回転する途中で、そのときに検査対象（照準）としているパターンの位置から、電子ビームの照射位置が外れてしまうおそれがある。その結果、パターンを適正に検査することができなくなる。
【００１３】
本発明の主たる目的は、回転ステージのＲＲＯの影響があっても、ディスク媒体に形成されたトラックのパターンを適正に検査することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様は、
複数のトラックが同心円状に形成されるとともに、各々のトラックのパターンが少なくとも径方向で分離されているディスク媒体のパターンを検査するパターン検査装置であって、
前記ディスク媒体が載せられる回転ステージと、
前記回転ステージに載せられたディスク媒体に対して電子ビームを照射する照射光学系と、
前記ディスク媒体に対する電子ビームの照射位置を前記径方向に変位させるビーム照射位置可変手段と、
前記照射光学系による電子ビームの照射によって前記回転ステージ上のディスク媒体から発生する電子を検出する電子検出器と、
前記複数のトラックに対して、１トラックにつき、前記ディスク媒体をｎ回（ｎは２以上の自然数）ずつ回転させ、かつ、１回転ごとに前記電子ビームの照射位置を前記径方向にずらすように、前記回転ステージ、前記照射光学系および前記ビーム照射位置可変手段の動作を制御する制御手段と、
前記ディスク媒体をｎ回転させることによって得られる、当該ｎ回転分の前記電子検出器の検出結果を用いて、１トラック分のパターンの検査データを生成する生成手段と、
を備えることを特徴とするパターン検査装置である。
【００１５】
本発明の第２の態様は、
前記制御手段は、前記１トラックにつき、前記ディスク媒体を前記ｎ回転させる際に、前回の回転と今回の回転で、前記電子ビームの照射位置が前記径方向で隣接または一部重畳するように、前記回転ステージ、前記照射光学系および前記ビーム照射位置可変手段の動作を制御し、
前記生成手段は、前記ディスク媒体の前記ｎ回転分の前記電子検出器の検出結果を合成することにより、前記１トラック分のパターンの検査データを生成する
ことを特徴とする上記第１の態様に記載のパターン検査装置である。
【００１６】
本発明の第３の態様は、
前記ディスク媒体に対して前記照射光学系が照射する電子ビームのスポット径が、前記ディスク媒体のトラックの幅と同等である
ことを特徴とする上記第１または第２の態様に記載のパターン検査装置である。
【００１７】
本発明の第４の態様は、
複数のトラックが同心円状に形成されるとともに、各々のトラックのパターンが少なくとも径方向で分離されているディスク媒体のパターンを検査するパターン検査方法であって、
前記ディスク媒体を回転させて、当該回転中のディスク媒体に電子ビームを照射し、当該当該電子ビームの照射位置で前記ディスク媒体から発生する電子を検出するとともに、前記ディスク媒体が１回転するごとに当該ディスク媒体に対する電子ビームの照射位置を前記径方向に変位させる場合に、
前記複数のトラックに対して、１トラックにつき、前記ディスク媒体をｎ回（ｎは２以上の自然数）ずつ回転させ、かつ、１回転ごとに前記電子ビームの照射位置を前記径方向にずらすようにし、
前記ディスク媒体を前記ｎ回転させることによって得られる、当該ｎ回転分の電子の検出結果を用いて、１トラック分のパターンの検査データを生成する
ことを特徴とするパターン検査方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回転ステージのＲＲＯの影響があっても、ディスク媒体に形成されたトラックのパターンを適正に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係るパターン検査装置の構成例を示す概略図である。
【図２】パターン検査の対象となるディスク媒体の構造の一例を示す図である。
【図３】ＲＲＯの影響によるパターンの位置ずれの形態例を示す模式図である。
【図４】トラックの幅を説明する図である。
【図５】電子ビームのスポット径とトラックの幅の関係を説明する図である。
【図６】合成処理の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の実施の形態においては、次の順序で説明を行う。
１．パターン検査装置の構成
２．ディスク媒体の構造
３．パターン検査方法
４．実施の形態の効果
５．変形例
【００２１】
＜１．パターン検査装置の構成＞
図１は本発明の実施の形態に係るパターン検査装置の構成例を示す概略図である。図示したパターン検査装置１は、大きくは、電子ビームを照射する照射光学系２と、電子を検出する電子検出器３と、パターン検査の対象となるディスク媒体４を支持するステージ機構５と、このステージ機構５の駆動を制御するステージ制御系６とを備えた構成となっている。
【００２２】
（照射光学系の構成）
照射光学系２は、後述する回転ステージ１４に載せられたディスク媒体４に対して電子ビームを照射するものである。照射光学系２は、主として、電子銃７と、ブランキング電極８と、集束レンズ９と、アパーチャ１０と、偏向器１１と、対物レンズ１２と、光学系制御部１３とを用いて構成されている。
【００２３】
電子銃７は、電子ビームの発生源となるものである。電子銃７は、ステージ機構５に支持されたディスク媒体４と対向する状態に配置されている。電子銃７は、電子ビームを下向きに発生するものとなっている。
【００２４】
ブランキング電極８は、電子ビームの下流側への進行を制御するものである。ブランキング電極８は、ブランキングするときは電界によって電子ビームをアパーチャ１０で遮るように電子ビームの軸を偏向し、ブランキングしないときは電子ビームをアパーチャ１０の開口部１０ａに通すようにする。ブランキング電極８は、電子銃７からディスク媒体４に至る電子ビームの軌道上において、電子銃７と集束レンズ９との間に配置されている。
【００２５】
集束レンズ９は、電子銃７から出射された電子ビームのビーム径の広がりを抑制するものである。集束レンズ９は、電子銃７からディスク媒体４に至る電子ビームの軌道上において、ブランキング電極８とアパーチャ１０との間に配置されている。
【００２６】
アパーチャ１０は、電子ビームを照射する際に、ディスク媒体への電子ビームの照射を選択的に行うために、不要な電子ビームを遮断する機能を果たすものである。アパーチャ１０は、電子ビームを通過させるための開口部１０ａを一体に有している。アパーチャ１０は、電子銃７からディスク媒体４に至る電子ビームの軌道上において、集束レンズ９と偏向器１１との間に配置されている。
【００２７】
偏向器１１は、アパーチャ１０の開口部１０ａを通過した電子ビームの向き（進行方向）を変えることにより、ディスク媒体上の電子ビームの照射位置を変えるものである。偏向器１１は、電子銃７からディスク媒体４に至る電子ビームの軌道上において、アパーチャ１０と対物レンズ１２との間に配置されている。
【００２８】
対物レンズ１２は、アパーチャ１０の開口部１０ａを通過した電子ビームのビーム径を絞るものである。対物レンズ１２は、電子銃７からディスク媒体４に至る電子ビームの軌道上において、偏向器１１とステージ機構５との間に配置されている。
【００２９】
光学系制御部１３は、上述した電子銃７、ブランキング電極８、集束レンズ９および偏向器１１の駆動を個別に制御するものである。さらに詳述すると、光学系制御部１３は、電子銃７の駆動に関しては、たとえば、電子の引出電圧、加速電圧、集束電圧などを制御し、ブランキング電極８の駆動に関しては、たとえば、ブランキングのための電界強度などを制御する。また、光学系制御部１３は、集束レンズ９の駆動に関しては、たとえば、電子ビームの集束度合いなどを制御し、偏向器１１の駆動に関しては、たとえば、ビーム偏向のための電界強度などを制御する。
【００３０】
（電子検出器の構成）
電子検出器３は、照射光学系２による電子ビームの照射によって回転ステージ１４上のディスク媒体４が発生する電子を検出するものである。より具体的に記述すると、電子検出器３は、ステージ機構５に支持されたディスク媒体４に対して照射光学系２から電子ビームを照射したときに、このディスク媒体４の表面（電子ビームが照射された部分）で発生する電子を検出する。電子検出器３は、ステージ機構５に支持されるディスク媒体４の斜め上方に位置するように配置されている。電子検出器３は、電子ビームの照射によってディスク媒体４が発生する電子のうち、主に二次電子を検出するものであるが、実際に検出される電子には反射電子も含まれる。いずれにしても、電子検出器３によって検出される電子の検出信号は、ディスク媒体４の表面状態（凹凸の状態）を反映したものとなる。この電子検出器３で得られる電子の検出信号は、信号処理部１８に送られる。
【００３１】
信号処理部１８は、電子検出器３から送られる検出信号を取り込み、この検出信号を用いて種々の処理を行うものである。具体的には、信号処理部１８は、たとえば、ディスク媒体４の表面状態を表す二次電子像を生成する処理や、各トラックのパターンの検査データを生成する処理、さらには検査対象のパターンの良否を判定する処理などを行う。
【００３２】
（ステージ機構の構成）
ステージ機構５は、ディスク媒体４を支持しつつ、このディスク媒体４を回転させたり移動させたりするものである。ステージ機構５は、回転する回転ステージ１４と、この回転ステージ１４を直線的に移動させる直動ステージ１５とを用いて構成されている。回転ステージ１４および直動ステージ１５は、ディスク媒体４を回転させる機能と、ディスク媒体４を移動させる機能とを兼ね備えた「ｒ−θ系」のステージを構成している。
【００３３】
回転ステージ１４は、この回転ステージ１４の上に載せられるディスク媒体４を水平に支持するとともに、支持したディスク媒体４を周方向に回転させるものである。回転ステージ１４は、たとえば、図示しないスピンドルモータ等の駆動源によって回転する仕組みになっている。
【００３４】
直動ステージ１５は、水平面に平行な一軸方向（以下、単に「水平方向」とも記す）に直線的に移動するものである。ただし、直動ステージ１５は、一軸方向だけの移動に限らず、水平面に平行な直交二軸方向（いわゆるＸＹ方向）に移動するものであってもよい。直動ステージ１５は、回転ステージ１４およびディスク媒体４と一体になって水平方向に移動する。直動ステージ１５は、回転ステージ１４で支持したディスク媒体４を、このディスク媒体４の径方向（半径方向）に移動させる手段となる。
【００３５】
（ステージ制御系）
ステージ制御系６は、回転ステージ１４を制御する回転ステージ制御部１６と、直動ステージ１５を制御する直動ステージ制御部１７とを有している。
【００３６】
回転ステージ制御部１６は、回転ステージ１４の駆動（回転の動作）を制御するものである。さらに詳述すると、回転ステージ制御部１６は、たとえば、回転ステージ１４の回転・停止といった基本的な動作に加えて、回転ステージ１４の回転速度および回転方向の制御を行う。ここで記述する回転ステージ１４の回転速度は、単位時間当たりの回転数（単位；ｒｐｍ）で表されるものである。回転ステージ制御部１６は、回転ステージ１４の回転方向の現在位置（回転位相）を、たとえば、パターン検査装置１が備える図示しない回転位置検知センサを用いて認識する。
【００３７】
直動ステージ制御部１７は、直動ステージ１５の駆動（移動の動作）を制御するものである。さらに詳述すると、直動ステージ制御部１７は、たとえば、直動ステージ１５の移動・停止といった基本的な動作に加えて、直動ステージ１５の移動速度および移動方向の制御を行う。直動ステージ制御部１７は、必要に応じて、直動ステージ１５の移動方向の現在位置を、たとえば、パターン検査装置１が備える図示しない移動位置検知センサを用いて認識する構成としてもよい。
【００３８】
＜２．ディスク媒体の構造＞
図２はパターン検査の対象となるディスク媒体の構造の一例を示す図である。
図示したディスク媒体４は、その製造過程で、フォトリソグラフィ法を利用して、レジスト膜への電子ビーム照射によりパターン描画されるとともに、当該パターン描画が周方向への回転動作を利用して行われたものである。ディスク媒体４は、たとえば、ＤＴＭ（ディスクリート  トラック  メディア）用のディスク媒体であって、全体に円板状をなしている。ディスク媒体４の一主面には、同心円状に複数のトラックのパターン４ａが形成されている。各々のパターン４ａは、ディスク媒体４の周方向に沿って円弧状をなして形成されている。また、各トラックのパターン４ａの間には凹状の溝４ｂが形成されている。溝４ｂは、周方向に連続する状態で形成されている。そして、各々の溝４ｂの介在によって、各トラックのパターン４ａが物理的に分離した状態で凸状に形成されている。このため、ディスク媒体４の表面状態は、凸状のパターン４ａと凹状の溝４ｂとの混在によって、全体的に凹凸状のパターンをなしている。
【００３９】
また、ディスク媒体４上の各トラックのパターン４ａは、パターン描画時の回転ステージのＲＲＯの影響により、厳密には真円の円周に沿ったものとはならない。具体的には、各トラックのパターン４ａは、図３に太線で示すように、円の途中で真円の円周（図中、一点鎖線で示す）よりも内側にずれたり外側にずれたりしながら、連続的または断続的に形成されたものとなる。つまり、各トラックのパターン４ａの位置は、パターン描画時の回転ステージのＲＲＯの影響を受けて、径方向に揺らぎを生じたものとなる。
【００４０】
＜３．パターン検査方法＞
続いて、本発明の実施の形態に係るパターン検査方法について説明する。
ここで記述するパターン検査方法は、上述したパターン検査装置１を用いて、以下の手順で行う。
【００４１】
まず、前述した同心円状のトラックのパターン４ａが形成されているディスク媒体４を回転ステージ１４の上に載せて、たとえば、メカニカルチャック等により回転ステージ１４上でディスク媒体４を固定状態に支持する。このとき、ディスク媒体４のパターン４ａが形成されている面が上を向くようにディスク媒体４を水平に配置する。また、回転ステージ１４にディスク媒体４を載せる場合は、回転ステージ１４の回転中心とディスク媒体４の中心とが一致するように、ディスク媒体４を位置決めする。
【００４２】
ただし、ディスク媒体４の位置決めに関しては、必ずしも独立した工程として実施する必要はない。具体的には、たとえば、ディスク媒体４の中心部を図示しない保持具で保持し、この保持具が物理的に回転ステージ１４に対して一義的に位置決めされる構造のものであれば、電子ビーム照射によるパターンの描画から検査まで、ディスク媒体４を保持具で保持したまま取り扱うことにより、改めて位置決めする必要がなくなる。
【００４３】
次に、必要に応じて、予め設定されたイニシャライズ処理（たとえば、回転ステージ１４の回転方向の基準位置を検知するための処理や、直動ステージ１５の移動方向の基準位置を検知するための処理など）を行う。各々の基準位置は、たとえば、前述した回転位置検出センサおよび移動位置検知センサを用いて検知されるものである。
【００４４】
次に、回転ステージ１４に支持したディスク媒体４を予め決められた初期位置に配置するとともに、回転ステージ制御部１６からの制御指令に基づく回転ステージ１４の駆動によってディスク媒体４を回転させる。そして、ディスク媒体４の回転速度が予め決められた速度で安定したら、この回転中のディスク媒体４に対して照射光学系２から電子ビームを照射する。そうすると、ディスク媒体４の表面（主面）が、回転ステージ１４の回転動作にしたがって電子ビームにより周方向に走査される。このとき、直動ステージ１５の駆動によってディスク媒体４を径方向に移動させながら電子ビームを照射すると、ディスク媒体４の回転によって電子ビームが螺旋状の軌跡を描くことになる。このため、電子ビームが螺旋状ではなく一つの円を描くように偏向器１１で電子ビームの位置を補正する必要がある。
【００４５】
また、ディスク媒体４に対する照射光学系２からの電子ビームの照射は、ディスク媒体４上に同心円状に形成されている複数のトラックのうち、いずれか一つのトラックのパターン４ａを対象に行われる。このため、照射光学系２からの電子ビームは、ディスク媒体４上で検査対象としたトラックのパターン４ａに向けて照射される。
【００４６】
このとき、光学系制御部１３、回転ステージ制御部１６および直動ステージ制御部１７は、ディスク媒体４に同心円状に形成されている複数のトラックに対して、１トラックにつき、ディスク媒体４をｎ回（ｎは２以上の自然数）ずつ回転させ、かつ、１回転ごとに電子ビームの照射位置をディスク媒体４の径方向にずらすように、照射光学系２、回転ステージ１４および直動ステージ１５の動作を制御する。
【００４７】
具体的には、たとえば、検査の対象とする一つのトラックにつき、ディスク媒体４を３回ずつ回転させるものとする（ｎ＝３とする）。そうした場合、各々の制御部１３，１６，１７は、検査対象のトラックが形成されている径方向の位置を中心にして、その内周側と外周側を含む３つの円周上を電子ビームで順に走査するように、照射光学系２、回転ステージ１４および直動ステージ１５の動作を制御する。
【００４８】
また、光学系制御部１３、回転ステージ制御部１６および直動ステージ制御部１７は、１トラックにつき、ディスク媒体４をｎ回転させる際に、前回の回転と今回の回転で、電子ビームの照射位置がディスク媒体４の径方向で隣接するように、照射光学系２、回転ステージ１４および直動ステージ１５の動作を制御する。具体的には、たとえば、前述のように検査の対象とする一つのトラックにつき、ディスク媒体４を３回ずつ回転させるものとすると、１回転目の電子ビームの照射位置が２回転目の電子ビームの照射位置に隣接するように制御するとともに、２回転目の電子ビームの照射位置が３回転目の電子ビームの照射位置に隣接するように制御する。つまり、１トラックにつき、ディスク媒体４を回転させる回数が、予め設定された規定の回数（本例では３回）に達するまでの間、ｍ回目の回転（ｍはｎより小さい自然数）と（ｍ＋１）回目の回転で、電子ビームの照射位置がディスク媒体４の径方向で隣接するように制御する。
【００４９】
そうした場合、電子ビームの照射位置は、パターン検査装置１の回転ステージ１４のＲＲＯの影響で径方向に揺らぐことになるが、その揺らぎの態様（度合いや周期など）は、ディスク媒体４を１回転させるごとに同様の態様となる。これは、前述したように、ＲＲＯは、回転ステージの１回転を周期として繰り返し同じように発生することに由来する。このため、ディスク媒体４に対する電子ビームの照射位置は、回転ステージ１４の駆動と、偏向器１１および直動ステージ１５の少なくも一方の駆動とによって、ディスク媒体４を１回転させるごとに、ディスク媒体４の径方向に変位するものの、ＲＲＯによる揺らぎは、ディスク媒体４の回転ごとに同様の態様で再現される。
【００５０】
そこで、光学系制御部１３は、たとえば、集束レンズ９の駆動を制御するなどして、照射光学系２によってディスク媒体４に照射される電子ビームのスポット径が、ディスク媒体４上のトラックの幅と同等となるように、当該電子ビームのスポット径を設定する。ここで記述する「同等」とは、電子ビームのスポット径がトラックの幅の０．８倍以上、１．２倍以下の場合をいい、さらに好ましくは、電子ビームのスポット径がトラックの幅の０．９倍以上、１．１倍以下の場合をいう。
【００５１】
そうすると、たとえば、上述したｎ＝３の条件を適用してパターン検査を実施した場合に、一つのトラックにつき、そのトラックの幅の３倍相当の幅で電子ビームの照射領域が確保される。また、前述したようにＲＲＯによる揺らぎがディスク媒体４の回転ごとに同様の形態で再現されるため、ディスク媒体４の一つのトラックに対して電子ビームの照射領域が同心円状に複数（本適用例では３つ）並び、しかも、それらの電子ビーム照射領域の間に隙間（電子ビームが照射されない領域）が生じることがない。このため、一つのトラックのパターンを検査するにあたって、各々の電子ビーム照射領域の間でパターンの検査データに欠落等が生じることがない。
【００５２】
ちなみに、ここで記述する「幅」とは、ディスク媒体４の径方向（半径方向）で規定される寸法をいう。このため、図４に示すように、トラックの幅Ｗｔは、そのトラックを構成するパターン４ａの外周半径Ｒｏと内周半径Ｒｉとの差によって規定されるものとなり、これは実質的にパターン４ａの幅と同一寸法となる。また、電子ビームの照射領域の幅は、１トラックにつきディスク媒体４をｎ回ずつ回転させる場合に、１回転目からｎ回転目までの電子ビームの照射領域を重ね合わせたトータルの電子ビーム照射領域の外周半径と内周半径との差によって規定されるものとなる。
【００５３】
以上のことから、たとえば、図５に示すように、ディスク媒体に照射される電子ビームのスポット径Ｄｓと、検査対象となるトラック（パターン４ａ）の幅Ｗｔとの関係を「Ｄｓ≒Ｗｔ」として、上述のようにｎ＝３の条件を適用し、一つのトラックのパターンを検査する場合は、このトラックのパターン４ａに対して確保される電子ビーム照射領域の幅Ｗｅは「Ｗｅ≒３×Ｗｔ」となる。なお、図５においては、パターン検査時の回転ステージ１４のＲＲＯによる電子ビームの揺らぎを無視（ゼロと仮定）して、パターン描画時の回転ステージのＲＲＯによるトラックのパターン４ａの揺らぎを模式的に示している。実際は、パターン描画時の回転ステージのＲＲＯの影響と、パターン検査時の回転ステージのＲＲＯの影響を、同時に受けることになる。このため、電子ビームの照射領域も揺らぎを生じたものとなる。
【００５４】
一方、電子検出器３は、電子ビームの照射によってディスク媒体４から発生する電子（主に二次電子）を検出する。さらに、電子検出器３は、電子の検出によって生成された検出信号を信号処理部１８に送出する。
【００５５】
そうすると、信号処理部１８では、電子検出器３からの検出信号を受け取って、たとえば、前述したように、ディスク媒体４の表面状態を表す二次電子像を生成する処理や、各トラックのパターンの検査データを生成する処理、さらには検査対象のパターンの良否を判定する処理などを行う。具体的には、以下のような処理を行う。
【００５６】
すなわち、信号処理部１８は、パターンの良否判定に先立って、前述したようにディスク媒体４をｎ回転させることによって得られる、当該ｎ回転分の電子検出器３の検出結果を用いて、１トラック分のパターンの検査データを生成する処理を行う。
【００５７】
（検査データの生成処理）
ここで、信号処理部１８によるパターン検査データの生成処理について説明する。また、一例として、ｎ＝３の条件を適用してパターンの検査を行う場合を想定する。
【００５８】
まず、ｎ＝３の条件を適用した場合は、ディスク媒体４の３回転分の電子検出器３の検出結果が信号処理部１８に送られる。具体的には、一つのトラックにつき、ディスク媒体４の回転が、１回転目のときに電子ビームの照射（走査）によってディスク媒体４の表面（パターン形成面）で発生する電子を電子検出器３が検出したときの検出信号と、２回転目のときの当該検出信号と、３回転目のときの当該検出信号とが、電子検出器３から信号処理部１８へと時系列に送られる。
【００５９】
そうした場合、信号処理部１８は、３回転分の電子検出器３の検出結果を合成することにより、１トラック分のパターンの検査データを生成する。検査データの生成に係る処理は、たとえば、電子検出器３の検出信号から二次電子像を生成する場合、次のように行う。すなわち、図６に示すように、ディスク媒体４の１回転目に電子検出器３の検出信号から生成される二次電子像２０−１と、ディスク媒体４の２回転目に電子検出器３の検出信号から生成される二次電子像２０−２と、ディスク媒体４の３回転目に電子検出器３の検出信号から生成される二次電子像２０−３とを、それぞれの電子ビームの照射位置に合わせてディスク媒体４の径方向でつなぐように合成する。
【００６０】
これにより、各々の二次電子像２０−１，２０−２，２０−３に含まれるパターン４ａ−１，４ａ−２，４ａ−３の画像が相互に組み合わさって、上記図５に示す、もとの連続したパターン４ａを現すものとなる。そこで、信号処理部１８は、上述した二次電子像の合成によって得られるパターン４ａの画像データを基に、当該パターン４ａの位置、寸法、形状等に関する検査データを生成する。
【００６１】
また、信号処理部１８は、上述した検出結果の合成によって得られたパターン４ａと基準のパターンとの比較により、検査対象のパターンの良否を判定する。この良否判定の処理に関しては、たとえば、以下の判定基準を採用する。すなわち、検出対象としたパターンの位置、寸法、形状などの各項目につき、項目ごとに基準パターン（設計パターン）とのずれ量を求め、この求めたずれ量が予め設定された基準量以下のときは「良品（欠陥なし）」、基準量を超えたときは「不良品（欠陥あり）」と判断する。
【００６２】
こうして１トラック分のパターン４ａの検査を終えたら、たとえば、偏向器１１によって電子ビームの向きを変えるか、あるいは直動ステージ制御部１７からの制御指令に基づく直動ステージ１５の駆動によって、電子ビームの照射位置をディスク媒体４の径方向に変位させる。これにより、先ほど検査したトラックのパターン４ａとは異なるパターン４ａ（通常は隣のトラックのパターン４ａ）を対象に、上記同様のパターン検査を行う。そして、このパターン検査を、ディスク媒体４上のすべてのトラックのパターン４ａ、または予め設定された複数のトラックのパターン４ａについて行う。
【００６３】
＜４．実施の形態の効果＞
本発明の実施の形態に係るパターン検査装置およびパターン検査方法によれば、以下のような効果が得られる。
【００６４】
すなわち、パターン描画時のＲＲＯの影響でパターン４ａの位置に揺らぎが生じたり、パターン検査時のＲＲＯの影響で電子ビームの照射位置に揺らぎが生じたりしても、１トラックあたりのトータルの電子ビーム照射領域の幅を、トラックの幅よりも広く確保することで、それらの揺らぎの影響を抑えたパターン検査を実現することができる。
【００６５】
また、１トラックあたりのトータルの電子ビーム照射領域の幅を、パターン描画時やパターン検査時のＲＲＯに起因した揺らぎの度合いに応じて設定することにより、当該電子ビーム照射領域の中でパターン４ａの全体像をとらえることができる。
【００６６】
さらに詳述すると、パターン描画時のＲＲＯによるパターン４ａの位置の揺らぎや、パターン検査時のＲＲＯによる電子ビームの照射位置の揺らぎは、ディスク媒体４の径方向において、それらの相対的な位置ずれの要因となる。このため、１トラックあたりのトータルの電子ビーム照射領域の幅を、パターン描画時やパターン検査時のＲＲＯによる上記の相対的な位置ずれ量（好ましくは、最大位置ずれ量）を見込んで、それよりも広く確保しておけば、当該電子ビーム照射領域からパターン４ａが外れてしまうことがなくなる。したがって、一つのトラックのパターン４ａを検査するにあたって、このパターン４ａの全体像を確実に把握することができる。その結果、上記揺らぎの有無にかかわらずに、各トラックのパターンを適正に検査することが可能となる。
【００６７】
また、１トラックにつき、ディスク媒体４をｎ回転させる際に、前回の回転と今回の回転で、電子ビームの照射位置が径方向で隣接するように各部の動作を制御することにより、各々の電子ビーム照射領域の間でパターンの検査データに欠落等が生じることがない。このため、上記の制御のもとで、ディスク媒体のｎ回転分の電子検出器３の検出結果を合成し、１トラック分のパターンの検査データを生成することにより、ディスク媒体４の径方向でデータの欠落等がない、連続したパターンの検査データを得ることができる。
【００６８】
また、ディスク媒体４に対して照射光学系２が照射する電子ビームのスポット径に関しては、スポット径を小さくするとパターン検査の分解能が向上し、スポット径を大きくするとパターン検査のスループットが向上する関係にある。このため、電子ビームのスポット径をディスク媒体４のトラックの幅と同等に設定すれば、両者（分解能、スループット）のバランスを良好にすることができる。その結果、パターン検査に際して、必要十分な分解能を確保しつつ、検査スループットの極端に低下を避けることが可能となる。
【００６９】
＜５．変形例＞
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【００７０】
たとえば、上記実施の形態においては、１トラックにつき、ディスク媒体４をｎ回転させる場合に、前回（ｍ回目）の回転と今回（ｍ＋１回目）の回転で、電子ビームの照射位置がディスク媒体４の径方向で隣接するようにしたが、本発明はこれに限らず、前回の回転と今回の回転で、電子ビームの照射位置がディスク媒体４の径方向で一部重畳するようにしてもよい。ここで記述する「径方向で隣接する」とは、例えば、前回の回転で電子ビームが照射された位置が今回の回転で電子ビームが照射される位置よりもディスク媒体４の内周側に存在する場合に、前回の回転時の電子ビーム照射位置の外周側の端縁と、今回の回転時の電子ビーム照射位置の内周側の端縁とが、ほぼ線接触する状態をいう。また、「径方向で一部重畳する」とは、例えば、前回の回転で電子ビームが照射された位置が今回の回転で電子ビームが照射される位置よりもディスク媒体４の内周側に存在する場合に、前回の回転時の電子ビーム照射位置の外周側の一部と、今回の回転時の電子ビーム照射位置の内周側の一部とが、互いに重なり合う状態をいう。
【００７１】
また、１トラックあたりのディスク媒体４の回転数に関しても、前述したｎ＝３の条件に限らず、１トラックにつき、ディスク媒体４を２回転ずつ回転させてもよいし、４回転以上ずつ回転させてもよい。
【００７２】
また、ディスク媒体４に電子ビームを照射して各トラックのパターンの検査データを得る場合に、１トラック単位ではなく、すべてのトラックを対象とするように、ディスク媒体４のパターン形成領域全体にわたって径方向に一様なピッチ（電子ビームのスポット径と同じピッチか、それよりも若干小さいピッチ）で電子ビームの照射位置を順次移動させることにより、全トラックのパターンの検査データを得るようにしてもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態においては、検査対象の一例としてＤＴＭ用のディスク媒体を例に挙げて説明したが、これに限らず、たとえば、径方向の各トラック間に加えて、周方向のビット間にも溝を設けた、ＢＰＭ（ビット  パターンド  メディア）用のディスク媒体を検査対象としてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１…パターン検査装置
２…照射光学系
３…電子検出器
４…ディスク媒体
４ａ…パターン
５…ステージ機構
１１…偏向器
１３…光学系制御部
１４…回転ステージ
１６…回転ステージ制御部
１７…直動ステージ制御部
１８…信号処理部
【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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