(57)【要約】  基板の電子感受性面を選択露光することによってアイランドのアレイ（１２）を回転する基板にある同心状のトラック（１３）に形成する方法は、ビームの作用領域内の面にあるポイント（Ａ）にビームを方向付ける工程と、基板の回転方向（３１）にビームを偏向してポイント（Ａ’）がビームから所定の電子線量を受けるまでポイントに留める工程と、を備える。そして、ビームは、直前のポイント（Ａ’）から離間したさらなるポイント（ＢからＴ）に方向変更して同様の方法でビームによって照射される。方向変更することと偏向することとの処置は、基板の少なくとも１回転、好ましくは数回転に対して繰り返され、ポイントは、少なくとも１つのトラック（１３ａ）、好ましくは数トラック（１３ａから１３ｊ）に沿って照射される。そして、ポイントが基板にある目的のトラックすべてに沿って照射されるまで、基板の回転軸に垂直な基板の連続的または周期的な線形移動に連動して同様の処置を繰り返し、基板を横断するように作用領域をシフトさせ、照射されたポイント全体がアイランドのアレイを形成する。
2010535394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の電子感受性面を電子ビームに選択露光することによって、基板にある同心状の円形トラックにアイランドのアレイを形成する方法であって、
−  前記基板の前記電子感受性面にほぼ垂直な回転軸回りで所定方向に前記基板を回転させる工程と、
−  前記基板にある電子ビームの作用領域内で、回転する前記基板の前記電子感受性面にあるポイントに電子ビームを方向付け、前記ポイントが前記電子ビームから所定の電子線量を受けるまで、前記基板の回転方向に前記電子ビームを偏向して前記ポイントに留める工程と、
−  直前のポイントから所定距離にありかつ作用領域内で、回転する前記基板の前記電子線感受性面にあるさらなるポイントに前記電子ビームを方向変更し、前記さらなるポイントが前記電子ビームから所定の電子線量を受けるまで、前記基板の回転方向に方向変更された前記電子ビームを偏向して前記さらなるポイントに留める工程と、
−  前記基板の少なくとも１回転について前記電子ビームを方向変更する工程と方向変更された前記電子ビームを偏向する工程とを繰り返し、前記基板の前記回転軸と同心状にある少なくとも１つの前記トラックに沿って複数のポイントを照射する工程と、
−  前記基板の少なくとも１つのさらなる回転について、前記電子ビームを再度方向付ける工程と再度方向付けられた前記電子ビームを偏向する工程とをさらに繰り返し、前記基板の前記回転軸と同心状にある少なくとも１つのさらなる前記トラックに沿って複数のポイントが照射される工程であって、同心状の前記トラックにある照射された別個のポイントの全体が、アイランドのアレイを形成する、工程と、
−  前記基板の前記回転軸に対してほぼ垂直に前記基板を移動させて前記基板を横断するように前記作用領域をシフトさせる工程と、
で構成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
回転する工程は、各回転において、前記基板をほぼ一定の速度で回転させる工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記作用領域がシフトされる前記基板の異なる領域間において前記基板の回転速度を変更する工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
各回転において、前記電子ビームの電流をほぼ一定のレベルで維持する工程を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記作用領域がシフトされる前記基板の異なる領域間で前記電子ビームの電流レベルを変更する工程を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記電子ビームは、それぞれの前記さらなるポイントへ前記電子ビームをジャンプさせることによって方向変更されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記電子ビームを方向変更することは、連続するポイント間で移動させている間に前記電子ビームをブランクさせずに実行されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
移動させる工程は、それぞれのさらなるトラックがそれぞれの前のトラックよりも前記基板の回転軸から離間して位置するように実行されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
移動させる工程は、それぞれのさらなるトラックがそれぞれの前のトラックよりも前記基板の回転軸に近接して位置するように実行されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
移動させる工程は、連続して実行されており、
前記電子ビームの方向付けは、連続した移動によって引き起こされるビーム位置の誤差を補償するために修正されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
移動させる工程は、周期的に実行されており、
さらに繰り返す工程は、このように周期的に移動させる間の各間隔で実行されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記電子ビームを方向変更してさせて方向変更された前記電子ビームを偏向させる工程は、前記基板の前記回転方向とは逆方向に前記電子ビームを移動させて前記繰り返す工程の間で少なくとも１回転において照射されたポイントが前記基板の前記回転軸と同心状にある単一の前記トラックに沿って位置する工程を備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記電子ビームを方向変更して方向変更された前記電子ビームを偏向する工程は、
最初に、前記回転軸に対して前記基板のほぼ径方向である第１方向に、次に、前記基板の回転方向とは逆方向に、そして、前記基板のほぼ径方向であるが前記第１方向とは逆方向である第２方向に、最後に、再度前記基板の回転方向とは逆方向に、前記電子ビームを移動させることによって連続する複数のさらなるポイントに前記電子ビームを方向変更する工程と、
前記電子ビームの各移動後に前記電子ビームを偏向させて所定の電子線量を用いてさらなるポイントを形成し、繰り返す工程の間に少なくとも１回転において照射されたポイントが前記基板の前記回転軸と同心状である複数の前記トラックに沿って位置させる工程と、
を備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記電子ビームを方向変更して前記電子ビームを偏向する工程では、前記電子ビームは、前記第１及び第２方向のそれぞれにおいて単一のさらなるポイントに方向変更されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記電子ビームを方向変更して前記電子ビームを偏向する工程では、前記電子ビームは、前記第１及び第２方向それぞれにおいて一連のさらなるポイントに方向変更されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１方向は、前記基板の前記回転軸から離間する方向であり、
前記第２方向は、前記基板の前記回転軸へ向かう方向であることを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記繰り返す工程は、少なくとも１つの前記トラックに沿う各ポイントが各回転において所定の線量を受けるように前記基板の複数の回転について実行されることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
複数の回転における回転数は、少なくとも１つの前記トラックに沿う各ポイントが所定の全体線量に達するまで複数の線量を受けるように決定されており、
前記全体線量は、前記アイランドを形成するのに必要な線量であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
回転数は、前記基板の回転速度とビーム電流のレベルとに応じて決定されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
回転数は、２から１０であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記電子ビームを方向変更する工程は、前記トラックに沿う前記ポイントのピッチがほぼ同一のままとなるように実行されることを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記アイランドの前記アレイは、当該アレイにおいて、前記トラックに沿う方向と前記トラックの径方向との少なくとも一方においてほぼ等間隔を有することを特徴とする請求項１から２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記ポイントは、前記トラックに沿って１０ｎｍから１００ｎｍのピッチを有することを特徴とする請求項１から２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記トラックは、前記基板の径方向において１０ｎｍから３０００ｎｍのピッチを有することを特徴とする請求項１から２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
方向変更する工程、繰り返す工程及び移動させる工程は、前記基板の前記電子感受性面にある前記ポイントからなる少なくとも５０万の同心状トラックを形成するために実行されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ポイントによって形成される前記アイランドは、ほぼ円形であることを特徴とする請求項１から２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記ポイントによって形成される前記アイランドは、ほぼ楕円形であることを特徴とする請求項１から２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記ポイントそれぞれは、前記電子ビームによって連続的に露光される複数の隣接するドットによって形成されることを特徴とする請求項１から２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記ドットは、所定の前記アイランドの形状及び寸法に対応する所定のドット経路に沿って前記電子ビームを偏向することによって連続的に露光されることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記繰り返す工程と前記さらに繰り返す工程とのそれぞれに挿入され、前記基板の回転ごとに少なくとも１回実行されており、前記基板の前記回転軸に対して前記基板の径方向に延在するパターンを形成する工程を備えることを特徴とする請求項１から２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記挿入された工程は、前記基板の間隔をあけた放射状部において前記基板の回転ごとに複数回挿入されていることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
間隔をあけた前記放射状部は、前記基板の回転方向において等距離であることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
径方向で延在する前記パターンは、一連の間隔をあけかつ径方向で延在する線状トレースを備えることを特徴とする請求項３０から３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
前記線状トレースは、実線で形成されていることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記線状トレースは、別個のドットによって形成されていることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
一連の少なくとも一部の前記線状トレースそれぞれは、複数の別個の長さセクションで構成されていることを特徴とする請求項３３から３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
前記長さセクションは、選択可能な長さからなるギャップだけ、前記線状トレースそれぞれの選択可能な位置において離間されていることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
一連の少なくとも一部の前記線状トレースは、異なる長さからなることを特徴とする請求項３３から３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
一連の少なくとも一部の前記線状トレースは、互いに異なる間隔を有することを特徴とする請求項３３から３８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
一連の少なくとも一部の前記線状トレースは、前記電子ビームを複数のポイントであって前記回転軸に対して前記基板の径方向で互いに直接隣接する複数のポイントへ連続的に向け、各方向変更した後の前記電子ビームを偏向して前記ポイントが前記電子ビームから所定の電子線量を受けるまで前記ポイントそれぞれに留めることによって形成されることを特徴とする請求項３３から３９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
前記電子ビームは、前記線状トレースを形成するときに選択したポイントをバイパスさせてギャップを形成することを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記電子ビームは、前記線状トレースを形成するときにブランクされてギャップを形成することを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記基板の前記電子感受性面に、前記電子ビームの前記作用領域を表す活性領域であって前記電子ビームを方向付ける工程、前記電子ビームを方向変更する工程及び前記電子ビームを偏向する工程を有する工程が実行される活性領域と、前記活性領域を包含しかつ前記活性領域を囲む修正領域と、前記修正領域を包含しかつ前記修正領域を囲む位置合領域と、を形成する前工程を備え、
前記修正領域内で、前記電子ビーム−前記基板の関係の修正調節を実行し、
前記位置合領域内で、前記電子ビームに対する前記基板の位置の初期位置合せを実行することを特徴とする請求項１から４２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４４】
前記修正領域の調節は、継続的に実行されることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記修正領域の調節は、偏心、振動、温度変化、電圧または電流の変動、及び前記基板の前記回転軸にほぼ垂直な前記基板の移動の少なくとも１つに起因する誤差に対する修正をもたらすことを特徴とする請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
回転可能かつ線形移動可能な支持部であって前記回転軸回りにおける前記基板の回転と前記回転軸に対してほぼ垂直な前記基板の移動とを形成するための支持部に前記基板を固定して取り付ける工程を備えることを特徴とする請求項１から４５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４７】
前記基板の前記電子感受性面は、前記基板の本体部に電子感受性コーティングをすることによって形成されていることを特徴とする請求項１から４６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４８】
基板であって、
請求項１から４７のいずれか１項に記載の方法によって形成されたアイランドのアレイを当該基板の電子感受性面に形成したことを特徴とする基板。
【請求項４９】
それぞれが前記アイランドの前記アレイを担持する製品を大量生産するための処理に適したマスタであることを特徴とする請求項４８に記載の基板。
【請求項５０】
前記製品は、データ記録のためのハードディスクドライブのディスクであることを特徴とする請求項４９に記載の基板。
【請求項５１】
基板の電子感受性面を選択的に電子ビームに露光させることによって前記基板に同心状の円形トラックにあるアイランドのアレイを形成する電子ビームパターン書込機械であって、
電子ビームを発生させる発生手段と、
前記基板における前記電子感受性面であって前記電子ビームによって作用させるように配置された電子感受性面を有する前記基板を保持するための回転可能かつ線形移動可能な支持部と、
前記基板の前記電子感受性面にほぼ垂直な回転軸回りの所定方向に保持された前記基板を回転するために回転可能でありかつ保持された前記基板を前記回転軸にほぼ垂直に移動させるために移動可能なステージと、
制御手段であって、
前記基板にあるビーム作用領域内において回転する前記基板の前記電子感受性面にあるポイントに発生させた前記電子ビームを方向付け、
前記電子ビームを前記基板の回転方向に偏向して前記ポイントが所定の電子線量を前記電子ビームから受けるまで前記ポイントに留め、
前記電子ビームを回転する前記基板にある前記電子感受性面にあるさらなるポイントであって直前の前記ポイントから離間してかつ前記作用領域内にあるさらなるポイントに方向変更し、
方向変更された前記電子ビームを前記基板の回転方向に偏向して前記さらなるポイントが所定の電子線量を前記電子ビームから受けるまで前記さらなるポイントに留め、
前記電子ビームを方向変更することと方向変更された前記電子ビームを偏向することとからなる工程を前記基板の少なくとも１回転に対して繰り返し、前記ポイントが前記基板の回転軸と同心状である少なくとも１つのトラックに沿って照射され、
少なくとも１つのさらなる回転に対して前記電子ビームを方向変更することと方向変更された前記電子ビームを偏向することをさらに繰り返し、前記ポイントが前記基板の回転軸と同心状である少なくとも１つのさらなるトラックに沿って照射され、
前記基板を前記基板の回転軸にほぼ垂直に移動させて前記基板を横断するように前記作用領域をシフトさせるための、制御手段と、
を備えることを特徴とする電子ビームパターン書込機械。
【請求項５２】
前記制御手段は、双方がソフトウエアの命令によって制御可能な、少なくとも１つのビーム偏向システムとステージ駆動部とを備えることを特徴とする請求項５１に記載の電子ビームパターン書込機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビームによるパターン書込みに関し、特に、基板の電子感受性面を電子ビームに選択露光することによって、アイランドのアレイを基板、特に回転する基板に形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビームの電子に露光させることによって、ナノメータの寸法付けされた特徴を有する微細で精密なパターンを書き込むことは、確立され、とりわけデータ処理機器のハードディスクドライブのディスクのようなデータ記録媒体にある個別の磁気記憶アイランドを形成するための高密度のアレイを形成することを含んで及んでいる。上記の種のパターン書込みは、従来、ＸＹステージを有する電子ビーム描画機械において基板を移動させて犂耕体式(boustrophedon)に走査することによって行われている。連続するパターンサブ領域、すなわちメイン領域にあるアイランドに隣接する小さな領域は、ビームをブランクさせる工程を挟みながら周期的に偏向させることによって書き込まれ、そして、連続するメイン領域は、ステージのＸまたはＹ移動を用いて書き込まれる。この書込処理を用いて基板上にアイランドのアレイが得られるが、ハードディスクドライブのような使用時において回転することを意図した円板状の基板にあるアイランドを走査する必要がある円形の経路を用いて、基本的にグリッド状の配置を有するアイランドのアレイを円形の経路と関連付けることは不便である。犂耕体書込処理は、直線の経路に沿ったビームの偏向を必要とし、書込み時にアイランドが同心状のトラックに正確に配置されるように制御されている。特有の困難性は、特にドリフトに起因した時間依存性の誤差がＸ及びＹの境界におけるアイランドの列の配置を危うくする場合に、非常に相当な数の個々のサブ領域であって全体のパターンを形成する個別のサブ領域を正確にスティッチする(stitching)またはサブ領域に一致させることを達成させる問題によって示される。これは、相当な数のアイランドがこのようなアレイにおいて必要であることとその結果として書込みを完了するために必要な時間とを考慮して、実用性及び経済的な実現可能性への制限を強制している。
【０００３】
直線的にも移動させる回転する基板に書込みをすることは、より適切な取り組みを示し、特定の目的のためにも拘らず、この基本的な種の機械は、存在している。デジタルビデオディスクなど青紫レーザによって読取可能なディスクのようなデータ記録ディスクを製造するこのような機械の１つは、偏向不可能なビームを有しており、このビームは、一定の位置を維持しかつ露光位置（アイランド）間でブランクされ、書込み時と同じ時系列で読み出されることを意図したドットからなる螺旋状のトラックを書き込む。螺旋状のトラックの形式は、アイランドからなる同心円を必要とするビットパターン媒体と互換性が無く、アイランドは、読出機によって自由に選択可能な順で対処される。このアイランドの形式は、基板ディスクの径方向及び周方向の双方においてアイランドを正確に配置することについて非常に厳しい制約を与えており、これらの要求は、現在の書込み処理及び関連するパターン書込ツールによっては十分に満たされていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の主要な目的は、高レベルのアイランド配置精度が所望の高速書込速度と併せて実現可能な方法で、特に基板にある同心状のトラックにアイランドのアレイを電子ビームによってパターン書込みする方法を提供することである。さらなる目的は、規定された種のパターンを回転する基板に書き込んで、耕式走査または方向性走査のような従来の走査処理であって比較的書込速度が遅いことと高密度のドットアレイが懸念される場合にサブ領域のスティッチ誤差の影響を受けやすいことの付随する欠点を有する走査処理を回避することである。
【０００５】
従属的な目的は、連続的なまたはほぼ連続的な基板の運動、すなわち回転で形成され、書込みの停止−開始比率の少なくとも一部を排除することによってかつビームの作用領域を比較的小さい範囲に限定することによって、書込処置を促進した書込方法を形成することである。
【０００６】
さらに従属的な目的は、アイランドを書き込んでいる間におけるビームのブランクを全体的にまたは少なくとも相当な範囲で排除し、実際にはビームがパターン形成される基板表面に対してほぼ連続的に動作させることによって、書込時間を低減することである。
【０００７】
別の従属的な目的は、複数露光処置によってアイランドを配置する精度を増大させ、各アイランドの最終的な位置が単に単一の露光によるのではなく複数回の露光の平均によって決定されることである。
【０００８】
さらに別の従属的な目的は、ビームに制御の影響を重ねること、アイランドを実際に書き込むための所定のビーム偏向とは独立してビームの方向を変更して修正し、位置誤差の修正を検出される限りすることによって、アイランドの書込み精度を高めることである。
【０００９】
さらなる従属的な目的は、アイランドのアレイ並びにアレイ内において径方向に延在する線状パターンまたは選択可能な形状からなる他のパターンを形成できる多用途な書込処置を形成することである。
【００１０】
本発明の他の目的及び有利点は、以下の記載から明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、基板の電子感受性面を電子ビームに選択露光させることによって、基板にある同心状の円形トラックにあるアイランドのアレイを形成する方法が提供されており、当該方法は、
−  基板の電子感受性面にほぼ垂直な回転軸回りで所定方向に基板を回転させる工程と、
−  基板にあるビームの作用領域内で、回転する基板の電子感受性面にあるポイントに電子ビームを方向付け、ポイントがビームから所定の電子線量を受けるまで、基板の回転方向においてビームを偏向して上記ポイントを維持する工程と、
−  回転する基板の電子感受性面にあるさらなるポイントであって直前のポイントから所定間隔にありかつ作用領域内にあるさらなるポイントに電子ビームを方向変更し、さらなるポイントがビームから所定の電子線量を受けるまで、基板の回転方向において方向変更されたビームを偏向して上記さらなるポイントを維持する工程と、
−  ビームを方向変更することと基板の少なくとも１回転について方向変更されたビームを偏向することとからなる工程を繰り返し、基板の回転軸と同心状にある少なくとも１つのトラックに沿ってポイントを照射する工程と、
−  ビームを方向変更することと方向変更されたビームを少なくとも１つのさらなる回転について偏向することとからなる工程をさらに繰り返し、基板に回転軸と同心状にある少なくとも１つのさらなるトラックに沿ってポイントを照射し、同心状のトラックにある照射された別個のポイントの全体がアイランドのアレイを形成する工程と、
−  基板を基板の回転軸にほぼ垂直に移動させて基板を横断するように作用領域をシフトさせる工程と、
を備える。
【００１２】
このような方法は、特に２つの直交する（Ｘ及びＹ）方向における停止−開始の交互運動ではなく基板の回転運動及び前進的な線形運動を利用することによって、高密度なアイランドアレイの高速なほぼ連続した書込みを可能とする。基板の回転は、電子感受性面を最適に照射するようにかつ場合によっては書き込み速度を最適化するように選択された１以上の角速度において連続的である。基板が回転運動と共に線形移動を受けるため、ビームの作用領域、特にビーム書込スポットの書込ポイントは、経路の非常に小さな領域に制限される。そして、ビーム偏向は、取り扱いが相応に容易になる。回転移動及び線形移動が可能な基板に作用する偏向可能なビームの組み合わせは、螺旋状のトラックとは異なる同心状の円形トラックに書き込むための前提条件を形成し、このため、アイランド分布をハードディスクドライブのディスクの本質上でデータ記録媒体について最適化させた状態でアイランドアレイを生成することを可能とする。
【００１３】
基板を回転させる工程は、好ましくは、各回転においてほぼ一定の速度で基板を回転させる工程を備えており、これにより、この工程は、書込処置の他の態様が決定した基準パラメータ、特にアイランドごとの電子線量に基づいて一定の基準パラメータを形成する。また、一定の回転速度を維持することで、採用されたパターン書込ツールの操作を単純化する。しかしながら、所定回転中に基板の回転速度を変化させることは、可能なままであり、そして、作用領域がシフトされる基板の別の領域間で回転速度を変化させることは、アレイが径方向外側または内側へ向けて展開するにしたがって、一定のパターン密度を維持することを補助するのに有利である。
【００１４】
同様に、ビーム電流は、好ましくは、各回転においてほぼ一定レベルに維持されており、書込処置及び書込ツールの操作を単純化する。一定の電流レベルを維持することにより、露光の継続期間(duration)が一定であると仮定すると、アイランドが同じ電子線量で露光されることを可能とする。しかしながら、例えば書込みの初期または最終段階のように修正した書込処置が必要な領域または例えば線形など異なる形状がアレイに組み込まれた領域など、作用領域がシフトされる基板の別の領域間でビームの電流レベルを変更することは、有利である。
【００１５】
できるなら、ビームは、さらなるポイントそれぞれへジャンプすることによって、特にスナップ作用が発生している間にビームによってトレースされる経路に沿う基板の電子感受性面の露光が無視できるような速度でビームをスナップ偏向することによって、方向変更される。この迅速なビームの方向変更は、連続するポイント間で運動させる間にビームをブランクさせることなくビームの方向変更を実行する、すなわちビームが絶えず動作したままであるという特に有利な可能性のための望ましい前提条件である。ブランクすることは、事実上、ビームのスイッチを入り切りすることと同等であり、ビームを方向変更する各場合においてこの工程（スイッチを入り切りする工程）を排除することは、アレイを書き込むための時間を大幅に低減する。
【００１６】
基板を移動させる工程は、好ましくは、さらなるトラックそれぞれがそれぞれの直前のトラックよりも基板の回転軸から離間してまたは基板の回転軸に近接して配置されるように実行され、この工程は、移動が一方向でありかつ書込みが基板の径方向外方または内方に行われるという結果を有しており、この結果として、ドリフト効果が最小化されこれにより時間依存の誤差が低減する。書込みは、直接隣接する同心のトラックにわたって進行し、その結果として、ビームの作用領域は、書込誤差が最小のままである移動窓を示す。しかしながら、書込みについて、任意の選択された中間位置で開始して選択された方向に進行することは、同じく可能である。
【００１７】
書込処置は、好ましくは、移動させる工程が連続的に実行されるようになっており、この工程は、基板を反復移動させる(step-and-settle)ことと比較して、時間を有用に節約する。そして、ビームの方向を修正して連続した移動によってもたらされたビーム位置の任意の誤差を補償することが必要であり、これは、さもなければわずかに螺旋状に延在するトラックを発生させる傾向がある。あるいは、移動させる工程は、周期的に実行されてもよく、この場合において、さらに繰り返す工程は、このような周期的な移動間の合間それぞれで実行されてもよい。
【００１８】
アイランドのアレイを形成する１つの処置、すなわちアイランド書込方式において、ビームを方向変更することと方向変更したビームを偏向することとからなる工程は、基板の回転方向とは逆方向にビームを移動させる工程を備えており、繰り返す工程中に少なくとも１回転において照射されたポイントは、基板の回転軸と同心状の単一のトラックに沿って位置する。この処置において、すべてのポイントは、別のトラックへ移動する前に単一のトラックに沿って照射され、この移動は、ビームを方向変更することによって、基板を線形移動させることによって、または例えば所定数のトラックを書き込む過程にビームを方向変更してそして基板を移動させることなど両者の組み合わせによって、であってもよい。
【００１９】
しかしながら、好ましい別の処置において、ビームを方向変更して方向変更されたビームを偏向する工程は、最初に回転軸に対して基板のほぼ径方向にある第１方向に、そして基板の回転方向とは逆方向に、次に基板のほぼ径方向にあるが第１方向とは反対方向である第２方向に、最後に再度基板の回転方向とは逆方向に、ビームを移動させることによって、連続して複数のさらなるポイントにビームを方向変更する工程と、上記ビームの移動それぞれの後にビームを偏向してさらなるポイントに所定の電子線量を与え、繰り返す工程中に少なくとも１回転において照射されたポイントが基板の回転軸と同心状の複数のトラックに沿って位置する工程と、を備える。この処置において、書込みは、ビームを１以上の新たなトラックへ向けて径方向に、続いて基板の回転とは逆行し、そして径方向に戻りまたは元のトラックに向けて径方向に進み、最後に再び基板の回転とは逆行するようにそらすことによって、複数のトラックにわたって同時に実行される。径方向の運動は、元のトラックと単一の隣接するトラックとの間を単に移動してもよく、この場合において、ビームは、第１及び第２径方向において単一のさらなるポイントに方向変更され、または、径方向の運動は、複数のトラックを包含してもよく、この場合において、ビームは、第１及び第２径方向それぞれにおいて一連のさらなるポイントに方向変更される。ビームを方向変更する速度は、基板の回転速度と比較すると、例えば２から２０の隣り合うトラックなど複数のトラックを書き込むことが一定の制限内で可能であるようになっている。好ましくは、第１径方向は、基板の回転軸から離間する方向であり、第２方向は、基板の回転軸に向かう方向であり、書込処置は、基板の径方向外方に進行する。書込みは、逆方向において、または変形例の処置では両方向においても同様に可能であり、変形例の処置では、例えば適当な開始ポイントを仮定して、ビームを所定距離だけ第１径方向でシフトさせ、次により大きい距離だけ第２（逆）径方向でシフトさせ、そして第１径方向である程度の所定距離だけシフトさせてビームをビームが開始されたトラックへ戻す。
【００２０】
ポイントの電子線量の観点から最も単純な処置は、ビームの電子への単一の露光でアイランドを形成するのに必要なレベルの線量を各ポイントに与えることである。しかしながら、方向付けし／偏向する工程と方向変更し／偏向する工程とからなる工程において各ポイントに付与される所定線量について、アイランドを形成するために必要な線量のごく一部となるという有利点が示された。したがって、繰り返す工程は、好ましくは、基板の複数の回転について行われており、少なくとも１つのトラックに沿う各ポイントは、各回転において所定線量を受ける。そして、その複数における回転数は、所定の全線量、すなわちアイランドを形成するのに必要な線量が与えられるまで各ポイントが少なくとも１つのトラックに沿って複数回の線量を受けるように決定されている。このため、各ポイントの線量は、徐々に積み重ねられて所定の全線量を形成する。この取り組みがもたらす具体的な有利点は、所定ポイントを訪問するそれぞれのときにおける露光時間を低減することによって、最適である高速な基板の回転速度が可能となり、かつ、誤差の原因が一時的に過ぎないまたは所定の全線量を積重ねるまでにかかる期間中に修正されるまたは少なくとも基板の回転とは常に調和していないと仮定すると、平均して正確な位置に同一のポイントを次に露光することによって、単一の回転の過程でポイントの位置、すなわちビーム書込スポット位置の誤差が低減されるまたは排除されることである。各ポイントの位置は、実際には、複数回の露光の平均したところである。複数回露光するための回転数は、好ましくは、基板の回転速度及びビームの電流レベルに基づいて決定されるが、主として例えば２から１０である。
【００２１】
ビームを方向変更することは、好ましくは、トラックに沿うポイントのピッチがほぼ同一のままとなるように実行されており、トラックの径方向のピッチは、好ましくは、同様に等距離であり、任意のトラックを横断する径方向ストリップとされているアイランドのアレイは、データ記録ディスクにおける記録及び読み込みの要件に適した方法で一様にグリッド状となっている。例として、ポイントは、トラックに沿って１０ｎｍから１００ｎｍのピッチと、基板の径方向において１０ｎｍから３０００ｎｍのピッチと、を有する。アイランドの密度に関して、方向変更する工程、繰り返す工程及び移動させる工程からなる工程は、基板の電子感受性面にあるポイントからなる少なくとも数十万の同心状のトラックを形成するために実行される。もちろん、少数のトラックは、可能である。数は、基板のサイズによって決定され、データ記録媒体のマスタあるいはそれ自体が媒体として機能する場合、実際の記録またはメモリ容量によって決定される。
【００２２】
ポイントによって形成されるアイランドは、例えば、ほぼ円形またはほぼ楕円形である。他の形状は、ビーム成形開口などさまざまな方法によって実現される。また、所定のアイランドの形状及びサイズに対応する所定のドット経路に沿ってビームを偏向することによってドットを連続的に露光することを目的として、電子ビームによって連続的に露光される複数の近接するドットによって各ポイントを形成することは可能である。
【００２３】
例えば径方向及び周方向の双方においてトラックの位置に関してアイランドを識別する要件を満たす走査ヘッドによって選択的にアドレス指定可能なデータ記録アイランドを有する円板状の媒体など、基板がデータ記録媒体のマスタとして機能する場合、例えば位置信号を発生させることができるパターンを有する複数の予備扇形部をアイランドのアレイに組み込むことが望ましいまたは必要である。このようなパターンは、主として選択可能な形状及び配列からなる径方向の線部によって形成されている。このタイプまたは関連するパターン特徴からなる予備扇形部を形成するため、本発明の方法は、繰り返す工程及びさらに繰り返す工程の各工程に挿入され、基板の回転ごとに少なくとも１度実行される工程であって基板の回転軸に対して基板の径方向に延在するパターンを形成する工程を有する。実行するため、挿入された工程は、間隔のあいた放射状部において基板の各回転に複数回挿入されており、数百ほどの所望数の予備扇形部は、基板を囲むように形成されている。間隔のあいた放射状部と予備扇形部とは、好ましくは、基板の回転方向において等距離にある。このようなパターンは、例えば一連の間隔のあいたかつ径方向で延在する線状トレースであってもよく、この線状トレースは、好ましくは実線によって形成されているが、別個のドットからなる線によって形成することは、同様に可能である。パターン要件に応じて、一連の線状トレースの少なくとも一部は、それぞれ複数の別個の長さセクションで構成されており、この長さセクションは、例えば選択可能な長さのギャップによって分離されており、選択可能な位置にある。一連の線状トレースの少なくとも一部は、異なる長さかつ／または間隔となっている。
【００２４】
線状トレースは、さまざまな方法で書き込まれてもよく、可能な処置の１つは、回転軸に対して基板の径方向で互いに直接隣接する複数のポイントへ連続してビームを方向付け、各方向変更後にビームを偏向して各ポイントが所定電子線量をビームから受けるまで各ポイントのままとすることによって、一連の線状トレースそれぞれの形成を必要とする。線状トレースにあるギャップは、ビームを選択したポイントをバイパスさせることによって、または選択したポイントにおいてビームをブランクさせることによって、容易に形成される。
【００２５】
本発明を例示する方法のさらなる重要な特徴は、ビームを方向付け、方向変更し、そして偏向することを伴う工程が実行されるビームの作用領域を示す動作領域と、動作領域を含みかつ動作領域を囲む修正領域と、修正領域含みかつ修正領域を囲む位置合領域と、を基板の電子感受性面に形成する前工程によって表されており、修正領域内におけるビーム−基板の関係からなる修正調節を実行し、かつ位置合領域内でビームに対する基板の位置を初期位置合せすることを実行する。パターンをメイン領域へ細かく分割し、そしてメイン領域にあるパターン特徴をサブ領域に細かく分割してこのサブ領域においてビームを走査させることによって所定時間において１つのサブ領域を実際に書き込むことを実行することがパターン書込処置における従来の慣習である一方、本発明を例示する方法において提案する前工程は、３つの領域を採用しており、２つの大きい領域は、それぞれ基板に対してビームを位置合せすることとビームの位置を修正することとに用いられる。修正調節は、特に偏心、振動、温度変化、電圧または電流の変動、及び基板の回転軸にほぼ垂直な基板の移動の少なくとも１つに起因する誤差に対する修正をもたらす目的で、連続して実行される。基板の線形移動における誤差の修正は、書込処置において特に重要であり、例えば、移動は、誤差が取り込まれるようにこの処置において連続的であり、この誤差のために、補償的なビームの方向変更は、必須となる。
【００２６】
この方法の実用的な例において、基板は、軸回りの基板の回転と軸にほぼ垂直な基板の移動とを作り出すために、回転可能かつ線形移動可能な支持部に固定して取り付けられている。このような支持部は、線形移動可能なステージに回転可能に取り付けられた回転ステージを備えている。基板の電子感受性面は、好ましくは、基板の本体部にある電子感受性コーティングによって形成されている。
【００２７】
また、本発明は、基板であってこの基板の電子感受性面において本発明を例示する方法によって形成されたアイランドのアレイが設けられた基板を採用しており、このような基板は、例えば、データ記録のためのハードディスクドライブのディスクであってアイランドのアレイを有するディスクのような製品の大量生産に適したマスタである。基板は、基板自体がハードディスクドライブのディスクであってデータを記憶するためにこのディスクにおいてアイランドが金属被覆された後に別個に磁化されるディスクであってもよい。
【００２８】
本発明は、さらに別の形態において、基板の電子感受性面を電子ビームに選択露光することによって同心状の円形トラックにアイランドのアレイを形成する電子ビームパターン書込機械が提供しており、この機械は、電子ビームを発生させる発生手段と、回転可能なかつ線形移動可能な支持部であって、基板の電子感受性面であってビームによって作用されるように配置された電子感受性面を有する基板を保持するための、支持部と、保持された基板を基板の電子感受性面にほぼ垂直な軸回りの所定方向に回転させるために回転可能であり、かつ回転軸にほぼ垂直に保持された基板を移動させるための線形移動可能であるステージと、制御手段であって、基板にあるビームの作用領域内における回転する基板の電子感受性面にあるポイントへ発生した電子ビームを方向付け、基板の回転方向においてビームを偏向してポイントが所定の電子線量をビームから受けるまでそのポイントに留め、直前のポイントから離間しかつ作用領域内において、回転する基板の電子感受性面にあるさらなるポイントへ電子ビームを方向変更し、基板の回転方向において方向変更されたビームを偏向してさらなるポイントが所定の電子線量をビームから受けるまでそのさらなるポイントに留め、少なくとも基板の１回転についてビームを方向変更する工程と方向変更されたビームを偏向する工程からなる工程を繰り返し、基板の回転軸と同心にある少なくとも１つのトラックに沿うポイントを照射するため、少なくとも１つのさらなる回転についてビームを方向変更する工程と方向変更されたビームを偏向する工程からなる工程をさらに繰り返し、基板の回転軸と同心状にある少なくとも１つのさらなるトラックに沿うポイントを照射し、同心状のトラックにある照射された別個のポイント全体がアイランドのアレイを形成し、そして、基板の回転軸にほぼ垂直に基板を移動させて基板を横断するように作用領域をシフトさせるための、制御手段と、を備えている。制御手段は、好ましくは、双方がソフトウエアの命令によって制御可能である、少なくとも１つのビーム偏向システムと、ステージ駆動部と、を備えている。
【００２９】
本発明を例示する方法は、添付の図面を参照しながらより具体的に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を例示する方法によって形成されるアイランドのアレイと周期的に間隔をあけた予備扇形部(servo sector)とからなるパターンを持つ基板を示す概略図であって、それぞれがアイランドのアレイの詳細と予備扇形部の詳細とを示す２つの拡大した詳細図に関連する概略図である。
【図２】本発明を例示する方法を実行するために設けられた電子ビーム露光機械を示す概略正面図である。
【図３】本発明を例示する方法においてアイランドのアレイを書き込む書込方式を示すダイアグラムである。
【図４】このような方法の１つのバージョンにおいてアイランドを形成するドット配置を示すダイアグラムである。
【図５】アイランドのアレイを書き込むのに使用される電子ビーム偏向領域を示すダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
ここで、図面を参照すると、図１には、電子感受性面を有する基板１０の概略図が示されており、電子感受性面には、基板を回転させながら、表面を電子ビームに選択露光させることによって、特に表面の別個のポイントを露光することによって、アイランド１２からなるアレイ１１が同心状の円形トラック１３に形成される。基板１０にあるアイランドのアレイは、ハッチングされた領域で単純に示されている。基板は、一例として、円形のシリコンウエハであってウエハの一面を例えばポリメチルメタクリエート（ＰＭＭＡ）などの適切なレジストで被覆することによって形成された電子感受性面を有するシリコンウエハである。ウエハは、正方形または所望の他の形状であってもよい。アイランド１２を書き込む過程において、電子ビームの書込スポットは、表面に焦点合わせされており、現像液により溶解しやすくさせるという意味で、ＰＭＭＡの化学的構造を変更する。書き込まれたパターン、すなわちアイランド１２のアレイ１１は、有機溶媒に基板を浸漬することによって現像される。その後、レジストにあるパターンは、金属などの被覆材料で置換される。完成した基板は、電子ビームによる書込みよりもより迅速に作動する光学的または他の方法によって、例えばコンピュータまたは他のデータ処理機器におけるハードディスクドライブで使用されるようなハードディスクドライブのディスクを大量生産するためのマスタとして機能し、マスタには、その時点において１つのアイランドのみが形成されている。
【００３２】
同様に、図１は、縮尺を非常に相当増大させた２つの拡大詳細図を含んでおり、実際には、縮尺関係は、詳細図の位置としての基板１０に示される長方形の領域が微視的にのみ検出可能であるようになっている。上側の詳細図は、アイランド１２が円形の基板の中心と同心状にある円形トラック１３に沿って直列して延びており、中心から約５ｍｍまたは６ｍｍの半径方向距離から出発して中心から４０ｍｍから５０ｍｍの半径方向距離で終端している。基板１０には、主としてアイランド１２の１５０万以上のトラック１３が形成されており、トラックは、例えば２５ｎｍの半径方向ピッチを有しており、各トラックは、同様に例えば２５ｎｍのピッチのアイランドを含んでいる。トラックあたりのアイランドの数は、基板の中心からの距離が増大するにしたがって明らかに増大している。トラック全体は、基板の径方向外方において、概念的に例えば２０の領域である同心状の複数の領域（図示略）に分割されており、各領域は、例えば５００００から７５０００のトラックで構成されている。アイランドのピッチが基板１０全体にわたってほぼ同一で維持されているので、同心状の領域は、回転速度の境界を規定しており、この境界において、基板の回転速度は、（径方向外方において）増大されてさもなければ回転速度が一定であるときに生じるピッチのバラツキを排除する。このため、アイランドの密度は、ほぼ一定のレベルにおいて維持されている。各同心状の領域内で、隣接するトラックのグループは、バンドとして処理されており、このバンドにおいて、アイランドは、アイランドのアレイを形成する書込方式に関連して以下で詳述する基板の各回転中に同時に形成される。
【００３３】
アイランド１２自体は、図１の上側の詳細図からわかるように、好ましくは円形または楕円形であるが、理想的には、アイランドは、磁化可能な材料の領域を最大化するために正方形である。円形のアイランドは、例えば１５ｎｍの直径を有している。楕円形である場合、楕円は、基板の径方向に方向付けられた楕円の主軸を有しており、例えば１：１．５の軸比率を有している。各アイランドは、単一の露光エレメント（ドット）によってまたは以下でさらに説明するような複数の隣接するエレメントによって形成されている。
【００３４】
図１及び下側の詳細図から明らかなように、基板１０にある全体的なアイランドトラック１３は、等距離で間隔をあけた扇形のスポークであって予備扇形部１４と称されるスポークによって中断されており、スポークは、すべてのトラック１３を横断して延在しており、スポークには、アイランドではなく線状トレースが形成されている。少数の扇形部１４のみが図１に示されており、この例において、基板には、２００から３００のこのような扇形部がある。各予備扇形部１４にある線状トレースは、ここでは線部１５の形態をなしており、異なる長さを有し、選択されたポイントにおいてさまざまな中断部または破断部を有してトラック１３の独特の識別子を形成する。各扇形部１４の線部１５のいくつかは、互いに異なる間隔をあけて配置されている。図１の下側の詳細図に示される線部の配置及び形状は、いくつかの可能性を単に例示している。線部を模擬する個別のドットの列は、このような線部に替えて、線状トレースを形成してもよい。使用時において、予備扇形部１４は、トラック１３を基板１０の径方向で個別に識別することと、各トラックの個別の部分を基板の角度方向すなわち周方向で識別することと、を可能とする。識別する目的で、予備扇形部１４は、走査されたときに、位置信号及び同期化信号を発生する働きをする。
【００３５】
アイランド１２のアレイ１１を形成すること及び予備扇形部の線状配置は、パターンを書き込むための電子ビーム描画機械１６で行われており、この種の機械は、周知であり、したがって詳細には説明しない。しかしながら、本発明を例示する方法を実行するために必要な機械は、上述のパターン、すなわちアイランドのアレイ１１と予備扇形部１４とを書き込むことに特有である特徴を有している。したがって、機械１６は、回転ステージ１７を組み込んでおり、基板１０は、回転ステージ１７上に固定して取り付けられ、基板の中心に一致する軸１８回りで回転可能である。回転ステージ１７は、線形移動ステージ１９によって担持されており、取り付けられた基板は、連続的に、または採用された書込処置に適している場合には周期的に、軸１８に垂直、すなわち直径方向に移動される。線形移動は、通常のレーザ干渉分光システム２０によって監視されており、このシステムは、瞬間的なステージの位置を正確に検出し、ステージを駆動するための移動制御システム（図示略）へフィードバックを供給する。機械１６は、電子ビームを発生させる熱電界放出電子銃２２を有する電子ビーム支柱２１を組み込んでおり、電子ビームは、支柱の軸２３−ビーム軸−に沿って伝播しており、開口部２４または複数の開口部によって形付けられ、支柱にある一連のレンズ２５によって集光されて基板１０の電子感受性面に書込スポットを形成する。基板１０と基板１０を担持するステージ１７及び１９とは、電子の伝播に不可欠な真空環境を提供する真空チャンバ２６内に位置している。また、支柱２１は、ビームひいては書込スポットを偏向する偏向手段を有しており、書込スポットは、書き込まれる特定のパターン、この場合、等間隔で間隔をあけた予備扇形部１４によって中断された同心状のトラック１３にあるアイランド１２の上記アレイ１１にしたがって制限された作用領域において基板の電子感受性面に選択的に作用する。作用領域は、例えば１以上の方向におけるビームの偏向の選択範囲によって規定されており、任意の形状や単純な線形をなし、偏向手段の能力とパターン書込条件とに基づいている。この機械における偏向手段は、従来の構成から逸脱しており、相対的に異なる作用速度を有する偏向システム２７、２８及び２９を備えている。最高速の偏向システム２７は、例えば２００ＭＨｚから２０００ＭＨｚのバンド幅を有するオクトポール（八重極：octopole）またはドデカポール（十二重極：dodecapole）の静電システムであり、主として実際のパターンを書き込むためにビームを偏向する一方、最低速のシステム２９は、約１００ＫＨｚまでのバンド幅を有する静電システムであり、基板１０に対する初期のビーム位置合せと迅速な反応を必要としない他の作業のために用いられる。中間速度の変更システム２８は、同じく静電システムであるが、この場合には約５０ＭＨｚのバンド幅を有しており、主として位置誤差の修正に使用される。それぞれの作用フィールド内における３つのシステムを使用の詳細は、後述する。電磁偏向システム２８及び２９それぞれは、２つの互いに独立した直交する偏向器であってビーム軸２３において交差するそれぞれ２つの互いに垂直である径に配置された２つの偏向器を備えており、各偏向器は、ビーム伝播経路の両側においてそれぞれの径に位置付けられた２つのコイルを備えており、コイルに供給される電力は、コイル間で変化して強度が最大になる領域の方向へビームの移動を引き起こす異なる強度の電磁界を形成する。偏向システムにおける２つの直交した偏向器のコイルを適切に制御することにより、ビームは、任意の方向で拘束される。最高速の偏向システム２７によるビーム偏向は、機械操作ソフトウエアの制御の下にあり、このソフトウエアは、所定パターン、すなわちアイランドアレイ１１及び予備扇形部１４をシステムのプレートに供給される差動電圧に効率的に直接変換させる。また、コラムは、ビームを偏向している間及びステージを線形移動させている間に、ビームを遮断（ブランク(blank)）する、すなわち基板表面から書込スポットを除去するビームブランクシステム３０を有している。しかしながら、従来のパターン書込処置と明白に比較すると、以下で詳述する書込処置において、ブランク機構は、選択的に採用されており、少なくともアイランドアレイ１１における基本的な書き込み中には動作が完全に控えられている。
【００３６】
基板１０へパターンを書込んで等間隔を開けた同心状のトラック１３にアイランド１２のアレイ１１を形成する１つの方式は、図３に示されており、図３に関連して、図に示す一連の作用が回転させながらかつ状況に応じて線形移動しながら、基板に重ね合わされており、その結果として、連続性が単に具象的であるに過ぎずかつ比較的物理的なアイランド１２の配置またはアイランドの個別の方向付けにおける正確な描画をもたらさないことに留意すべきである。さらに、寸法は、円形トラック１３の曲率が検出不能でありかつトラックの図示された長さが直線として単純に表れているようになっている。基板１０は、回転ステージ１７上で固定されており、ステージは、軸１８回りの所定の回転方向、例えば基板の上方から見たときにかつ矢印３１で示されたような時計回りにおける一定速度での連続した回転を開始する。回転速度は、以下で詳述するように、アイランド１２を形成するのに必要な露光に適合されている。回転ステージ１７によって担持されている基板１０の回転速度が少なくともアイランド１２を書き込んでいるときの基板の各回転において一定のままであるが、速度は、回転を変更することがアイランドのアレイ１１を形成する態様に関して望ましいまたは必須である場合に、回転ごとに変更されてもよい。しかしながら、速度は、このようにアレイ１１の寸法が増大するにつれて、上記同心状の領域の１つから次へ変更される。また、各回転における回転速度は、２つの書込み形態のための時間についてのそれぞれの要求に応じて、アイランド１２が形成される期間と予備扇形部１４の線部１５が形成される期間との間でたぶん異なっている。しかしながら、好ましくは、一定の速度を維持しており、パターンの密度が増大することによって潜在的に時間がかかることは、位置、偏向及び／または電流に関してビームに影響を与えることによって処理される。
【００３７】
基板１０及びビームは、ビーム偏向の作用領域が基板の所定の半径に沿う全体的な移動について位置決めされるように、位置が修正される。図３に示すトラック長さに対する基板の径方向外側は、矢印３２で示されている。ビームの作用領域は、作用領域の寸法においてほぼ一定のままであるが、後述すように線形移動可能なステージ１９を用いて基板を径方向で移動させる結果として基板１０における位置が変化する。このため、ビームの作用領域は、径方向で移動する書込窓を構成する。ビーム電流は、一定値に設定されているが、異なる書込段階においてより多いまたはより少ない電子線量が望ましいまたは基板の回転速度が必要とさせる場合において、回転ごとに、基板の径方向の領域ごとに、またはパターン書込が必要とする場合において回転内で、基板の回転速度を変化してもよい。
【００３８】
図３に示す書込処置または方式において、漸進的なパターン書込が基板を連続的に回転させている間に実現されるこのような短期間内で隣接するトラック１３、この場合に１０のトラックからなるバンド３３にあるアイランドを書き込むために、機械の能力、すなわち基板表面における書込スポットの移動速度によって規定されるビーム偏向の利用可能な迅速さを用いている。その結果、書込速度または処理能力は、大幅に増大し、レジストの感受性及び利用可能な電子ビームの電流のみによって制限される。複数のトラックまたはバンドにアイランドを書き込むこの能力は、書込スポットの移動速度によって許容されるが、特に基板の回転速度、ビーム電流のレベル及びビーム線量率のようなパラメータの影響を受ける、すなわち、各露光エレメントまたはドットを対象とした電子線量は、ビーム電流、各露光の継続期間及び結果として書込みに費やされる時間と併せて決定する。このため、バンド３３を形成するトラック１３の数は、言及したパラメータに基づいてかつビームの作用領域（選択された偏向範囲）の寸法に基づいて決定されており、単なる例として図３に示すように多かれ少なかれ１０を越える数である。
【００３９】
バンド３３のトラック１３にアイランド１２を書き込むために、ビーム及び基板は、例えば線形移動可能なステージ１９の運動によって、偏向されていないビームの軸２３が基板の径方向３２に対してバンド３３の中心とほぼ交差するように、相対的に位置付けられる。ビームの作用領域は、バンドの径方向の幅全体とトラックに沿うアイランドのピッチよりも適切に長い距離とを少なくとも覆うようになっている。そして、書込処置の開始時において、ビームは、ビームの書込スポットが矢印３２で示される基板の径方向外方について基板の中心に最も近接しているトラック１３ａのポイントＡに位置付けられるようになっている。径方向外側に連続的に位置する複数のトラック１３は、バンド３３を形成しており、１３ｂから１３ｊで示される。説明した書込処置は、最初にバンド３３において径方向で最も内側にあるトラック１３ａからそのバンドにおいて径方向で最も外側にあるトラック１３ｊへ進み、トラック１３ｊからトラック１３ａへ連続的に戻る一連の工程を伴っている。しかしながら、トラック１３ｊで開始してトラック１３ｊに戻る前にトラック１３ａへ進むことは、まったく可能である。例えばトラック１３ｅなど中間にあるトラックの１つで開始して径方向外方または内方に相対的にバンドの端部へ、そして他の端部へ進んで最終的に開始したトラックへ戻ることは、同様に可能である。図３から明らかである処置は、アイランドを書き込む複数のトラックすなわちバンドについての方式の原理を明確にする単純な処置を示しているが単なる一例を構成している。
【００４０】
矢印３１で示す方向に一定の速度で基板を回転させた状態で、空の円で示されているポイントＡであってトラック１３ａにあるポイントＡにビーム書込スポットを位置付けた後、ビームは、ポイントＡが所定の電子線量まで露光されるまでビームの書込スポットがポイントＡで留まるように基板の回転方向で偏向される。ビーム偏向の経路は、トラック１３ａの線の両側にある平行な破線で示されており、照射されたポイントは、ハッチングされた円で表されており、符号Ａ’で示されている。そして、ビームをブランクさせることなく、径方向外側に向けられた破線矢印で示されるように急激に偏向することまたはジャンプすることによって、ビームは、照射されたポイントＡ’の径方向外側かつ径方向外側で隣接するトラック１３ｂに位置するさらなるポイントＢへ方向変更される。ビームを方向変更することは、径方向のポイントのピッチ、例えば２５ｎｍに対応する量だけである。そして、ポイントＢが所定の電子線量を受けるまで書込スポットをポイントＢに留めるようにビームを基板の回転方向で偏向させることは、同様に符号Ｂ’で示される照射されたポイントをたどる。ジャンプすることによって新たな径方向外側にある照射ポイントにビームを方向変更し、次に基板を回転させている間にポイントをたどるようにビームを偏向させる同一の工程は、それぞれがトラック１３ｃから１３ｊにあるポイントＣからＪ（空の円）にわたって進みながら繰り返され、照射されたポイントＣ’からＪ’を形成する。トラックが等距離にあるため、書込スポットを径方向外側に移動させてビームを方向変更することは、照射されたポイントと照射されていないポイントとの間において径方向に向けられた破線矢印に重ねられた斜めの等しい線によって示されるように、各場合において同一距離にわたって行われる。
【００４１】
トラック１３ｊにあるポイントＪをビームの電子に露光して照射したポイントＪ’を形成した後、ビームは、ブランクさせることなく急激に偏向することまたはジャンプさせることによって、破線矢印３４で示されるように基板の回転方向と逆方向で、トラック１３ｊの左側かつトラック１３ｊと平行に方向変更され、ポイントＫにあるビーム書込スポットに位置付け、このポイントＫは、トラック１３ｊにまだありかつ基板の回転方向３１に対して最後の照射されたポイントＪ’の後方に間隔をあけている。方向変更することは、破線矢印３４に重ねた同一の斜めの等しい線によって表されるように、隣接する一連のポイントＡ’からＪ間で書込スポットを移動させるときに実行される量と同一の量だけである。しかしながら、続いて発生する一連の書込みをより明確に示す目的で、破線矢印３４は、連続するポイントＡ’からＪの個々のポイント間にある破線矢印の長さよりもずっと大きい長さとなっている。基板の回転とは逆方向にビームを方向変更することは、基板の径方向外方３２に間隔をあけたアイランドのピッチに等しい距離、すなわちこの場合２５ｎｍにわたっており、（このような小さい領域における微小なトラック曲率を無視すると）最終的に基板の径方向におけるアイランドのピッチがトラック１３に沿ったピッチと同一であるため、例えば１０×１０のグループとしてみなされているアイランド１２が一定のグリッド上に位置している。しかしながら、径方向ピッチがトラックに沿ったピッチと異なっている不規則なグリッド上にアイランド１２が位置している場合、基板の回転とは逆方向３４にビームを方向変更することは、多かれ少なかれ同様である。
【００４２】
トラック１３ｊにあるポイントＫへビームを方向変更した後、一連のポイントは、ポイントＡ’からＪ’と同様の方法で照射されるが、逆順で同一のトラックにわたって基板１０の径方向内方へ進行してトラック１３ａに戻る。したがって、最初に、ビームは、基板の回転方向３１に偏向され、ビームの書込スポットは、そのポイントＫが所定の電子線量まで露光されるまでポイントＫで留まっており、ビームの偏向経路は、先と同様に平行な破線で示されている。照射されたポイントは、先と同様にハッチングされた円で示されており、符号Ｋ’で示されている。直前に照射されたポイントＪ’に対する照射されたポイントＫ’の実際の位置は、トラック１３ｊの頂部、すなわち、基板の回転方向３１に対して照射されていないポイントＪのちょうど後方において破線で示されている。その後、ブランクされていないビームは、径方向内方に向けた破線矢印によって示されるようにジャンプすることによって照射されたポイントＫ’の径方向内側に位置しかつ径方向内方に隣り合うトラック１３ｉにあるさらなるポイントＬへ方向変更される。ビームは、基板の回転方向３１においてもう一度偏向され、照射されたポイントは、ポイントＬが所定の電子線量を受けて照射されたポイントＬ’を形成するまでポイントＬで留まっており、この照射されたポイントＬ’は、実際には照射されていないポイントＩのちょうど後方に位置する。そして、径方向内側にある新たなポイントへビームを方向変更する工程とビームを偏向して基板の回転中にポイントに追従させる工程とは、それぞれがトラック１３ｈから１３ａに位置するポイントＭからＴ（空の円）まで進行しながら繰り返され、照射されたポイントＭ’からＴ’（ハッチングされた円）を形成する。
【００４３】
（照射されていないポイントＡとあいまいにならないように破線で示されている）照射されたポイントＴ’によって示されるアイランド１２を書き込んだ後、上記サイクルは、繰り返され、トラック１３ａの右側かつトラック１３ａと平行な破線矢印３５によって示されるように、基板の回転方向とは逆方向にビームを方向変更してトラック１３ａに位置するが上述したビームの方向変更に適用可能なように同じピッチ距離（２５ｎｍ）だけ照射されたポイントＴ’の後方に間隔があけられたさらなるポイントＵに書込スポットを位置付けること開始する。この距離が等しいことは、図示のために破線矢印３５が径方向内側にビームを方向変更する工程を示す破線矢印よりも長い距離でもう一度示されているが、先と同様に、重ね合わせた同一の線によって表されている。説明した書込みサイクルを繰り返すことで、ビームを偏向して基板の回転中にポイントＵに留めることによって得られる照射されたポイント（図示略）は、結局のところ、照射されていないポイントＴのちょうど後方に位置する。
【００４４】
図３を参照しながら上記段落において説明した書込処置の一部は、基板を完全に回転させることが完了するまで実行され、そのとき、照射されたポイントは、基板１０の全周を囲むバンド３３のトラック１３ａから１３ｊに沿って形成される。１回転中に各ポイントに所定の電子線量を与えることは、適切な溶媒で現像するための迅速さという意味ではアイランド１２を形成するのに十分とすることが可能であるが、例えば１／２から１／１０など現像を成功させるのに最終的に必要な線量の所定割合のみを与えることが好ましい。現像するのに十分な全線量を得るため、バンド３３のトラック１３ａから１３ｊにおける全体の書込処理は、基板の対応する回転数、すなわち、この例において２回から１０回にわたって繰り返される。このため、各ポイントにおける線量は、線量が目的とするレベルに達するまで累積的に積み上げられる。このように基板の複数回の回転にわたって各ポイントを複数回露光することは、書込み速度及び書込み精度に関して明確な有利点を与える。また、方向変更する各場合にブランクさせることを排除することは、機械のビームブランクシステム３０の始動及び停止に関連するヒステリシスを除去し、また、機械制御及び操作を全体的に単純化させ、これにより、より迅速な書込みが可能になり、また、ブランクさせることによって引き起こされる帯電に関連する位置ドリフトを排除することが可能になる。個別の線量レベルが低く、方向変更するためのビーム偏向（ジャンプ）が迅速であるため、ブランクされないビームによる「スミア(smearing)」は、発生しない。各ポイントを複数回書き込むことが「平均」位置を実現させる重要な結果を有しているため、書込み精度が改善され、このため、理想または所定の座標位置からポイントが不用意に移動することを低減する。実際には、ビームの書込スポットを位置付けることについての（機械の振動、熱誘導シフト及び他のノイズ源に起因した）誤差に起因した１回あるいは数回の露光におけるこのような移動は、事実上一時的な場合に後述する連続的な修正処置によって誤差を一時的に修正するまたは少なくとも同一の誤差が再発しないと仮定すると、理想位置においてかつ／または逆方向に移動した位置において次に露光することによって、無視されるまたはほとんど無視される。
【００４５】
ポイントを複数回照射することまたは露光することに起因する上記有利点、特に位置を平均化することとビームをブランクさせる段階を除去することとを完全に利用するため、アイランド１２の書込みを支配する基本的な機械動作パラメータを最適化することが望ましい。このため、当該基板のレジストについてアイランドあたりの最適線量Ｄと適切なビーム電流ＩＢとを決定した後に、最大アイランド形成速度ｆｆは、ｆｆ＝ＩＢ／Ｄと決定される。各アイランドが決定された線量Ｄの１／ｎだけｎ回露光された場合、アイランド露光速度またはアイランド滞在速度ｆｅは、ｆｅ＝ｎ（ＩＢ／Ｄ）として得られる。ビームがブランクされないため、回転ステージ１７、ひいては基板１０の角速度ωは、露光期間、すなわち１／ｆｅ＝ｐθ／ｒωに一致してなければならず、ここで、ｐθは、トラックに沿うアイランドのピッチであり、ｒは、基板の中心とビームの書込スポットの瞬間位置との間の径方向距離である。そして、これは、複数トラックのアイランドを書き込むこと、すなわちｐθだけビームを方向変更する前にｍ個のトラックからなるバンドを横断するようにアイランド１２を露光することについての要件を考慮に入れて適合されなければならず、この状況におけるアイランド露光期間は、１／ｆｅ＝ｐθ／ｍｒωとなる。そして、回転ステージ１７または基板１０の必要な角速度ωを等式ω＝ｆｅｐθ／ｍｒ＝ｎ（ＩＢ／Ｄ）・ｐθ／ｍｒによって半径ｒの関数として決定することが可能となる。実際には、各速度ωが領域内で一定で維持されるため、トラックに沿うアイランドピッチｐθは、径方向距離ｒと共に線形に変化する。
【００４６】
例として、Ｄが１ｆｃ（フェムトクーロン）であり、ＩＢが１０ｎＡである場合、アイランド形成速度ｆｆは、１０ＭＨｚとなるが、１０回を超える基板の回転にわたって照射したと仮定すると、アイランド露光速度ｆｅは、１００ＭＨｚとなる。トラックに沿うアイランドピッチｐθが２５ｎｍである場合、一度に１つのトラックのみが書き込まれていると、半径が２５ｍｍであるときのステージの角速度ωは、１００ラジアン／ｓまたは約１６ｒｐｍとなるのに対して、１０のトラックからなるバンドを一度に書き込む（ｍ＝１０）例において、ステージの角速度は、１．６ｒｐｍとなる。必要な全線量Ｄの１／ｎを与える場合に、ポイントへのビームの書込スポットの継続期間は、露光速度が１００ＭＨｚである場合においてたったの１０ｎｓである。ポイント間をジャンプするときにビームをブランクしないので、アイランド間のレジスト領域は、一般的に常に１／１０未満の線量を受け、例えば２５ｎｍのトラックピッチの場合に、これは、約１ｎｓでポイント間をジャンプすることを含む。
【００４７】
したがって、例えば再現性のない外乱を最小化するために回転ステージ１７または基板１０が最適な角速度で回転するようにまたは平均効果が最適になるようにトラック数ｍを選択することは可能である。ｍの最大値は、迅速動作する偏向システム２７であってアイランドの書込みを実行する偏向システム２７の最大偏向範囲とトラックピッチ、すなわち基板の径方向におけるアイランドピッチとによって決定される。
【００４８】
所定線量Ｄの１／ｎでアイランドをｎ回露光することによる平均効果は、約１／√ｎだけ全体の配置精度を改善させる。配置誤差がアイランドの直径と比較して小さく、どんな由来にせよノイズに起因した誤差が分布すると考えられる。しかしながら、配置誤差が少数のノイズ頻度によって支配されることに起因してガウシアンでない場合、特にノイズ頻度が基板の回転数と調波している場合に、効果は低減される。そして、ノイズは、各サイクルにおいて同じポイントで「サンプル」されており、そして、各アイランドに複数回照射することによって達成される平均化は、配置誤差を補償しない。これは、特定の回転ステージまたは基板の回転周波数を避けることによって処置が施される。さらに、調波にごく近接している場合には、平均化の有効性が低減されるが、バンド幅であってこのバンド幅にわたってこの低減された有効性が発生するバンド幅は、平均化の数、すなわちアイランドの露光速度を増大させることによって低減される。
【００４９】
上述した書込パラメータの決定によって実際にはアイランドのアレイ１１の書込みが数時間それとも数日かかるがビーム電流ＩＢを名目上一定であると仮定すると、電流のゆっくりとした変化は、機械の支柱２１の熱電界放出銃２２におけるドリフトまたはレンズやビームをブランクしかつ偏向するシステムに存在する電磁気に起因して発生する。このバラツキは、例えば抽出器(extractor)の電流、すなわち銃２２の先端と関連する抽出電極との間の電流と、陽極電流、すなわち超高圧加速電圧とグラウンドとの間の電流と、カラムにあるビーム偏向開口部２４に衝突する電流と、を測定することによって検出される。そして、アイランドの露光速度と回転ステージの角速度とは、検出されたビーム電流のバラツキに基づいて、一定の照射を維持するように調節される。
【００５０】
バンド３３を形成する複数のトラック１３に沿って選択されたポイントすべてを電子ビームに露光した後、処置は、たった今処理されたトラックからなるバンドに対して径方向で隣接する、この例において基板の径方向外方で隣接するトラックのさらなるバンドであって同数のトラックで構成されるバンドに対して繰り返される。このため、基板１０は、線形移動可能ステージ１９によって径方向でバンドの幅に対応するステップまで移動され、例えば検出されていないビームの軸２３をさらなるバンドの中心に再度位置合せする方向にビームの作用領域をシフトさせる。連続的またはほぼ連続的にステージを径方向で移動させることは、同様に可能であり、後述する修正判定によってビーム書込スポットの一定の修正を重ね合わせることを前提として、実際には好ましい。そして、さらなるバンドのトラックに沿ってポイントが書き込まれる、直前のバンド３３のトラック１３ａから１３について記載された方法と同一の方法ですなわちビームの電子に露光される。その後、ステージを径方向で移動させることが連続的である限り、例えば５０００から７５００の数のバンドを完了するまで、同心状の領域の１つを構成する次のバンドへの各移行において基板１０を径方向で移動させながら、アイランドアレイ１１は、さらに径方向外側で隣接するトラックのバンドに書き込まれる。このポイントにおいて、書込みは、基板の回転速度を増大させて次のこのような領域において継続され、基板中心からのトラックの径方向の間隔が増大することに起因した、トラックに沿った露光ポイントのピッチ、すなわち周方向のピッチの変化を排除するまたは最小化する。このようなピッチの変化は、実際には、径方向外方へ進行するにしたがって、基板の回転速度が一定になる領域内である程度の範囲で生じる。書込みは、アイランドアレイ１１によって占有されることを対象とした基板の電子感受性面の全領域が所定のグリッドにある照射されたポイントで充填され、電子照射にさらされてこれによって現像されて金属被覆に転写されることが可能なアイランド１２を形成するまで、説明した処置によって継続される。
【００５１】
上述のように、アイランド１２のアレイ１１における複数のトラックの書込みは、所定の処置によって実行され、この処置では、基板１０の径方向移動が連続的またはほぼ連続的に行われて例えば径方向外方でビームの作用領域を連続的にシフトさせる。この処置において、書込み作用は、バンドにおける例えば１０のトラックすべてで同時に再び開始されるが、バンドを構成するトラックは、書込み作用を新たな径方向で最も外側にあるトラックへ向けて進めることによって変化する一方、現在径方向で最も内側の位置を占めるトラックの書込みは、継続される。バンドを形成するトラック全体にわたる書込み作用は、上述した複数回の照射処置の結果としてトラックにあるポイントの照射レベルが常にバンドのトラックを横断して段階的であるように、特に径方向外方でトラックごとに減少するように進行する。このため、例えば径方向で最も内側にあるトラックにあるポイントが基板１０の１０回転にわたって繰り返し照射した結果としてそれぞれ１０回照射される場合、径方向外方で次のトラックにあるポイントはそれぞれ９回照射され、その次のトラックにあるポイントは８回、などである。これは、図３に示す方式の変更を採用することによって達成される。この場合、例えば、最初にポイントの書込みは、第１のトラック、ここでは径方向で最も内側にあるトラックに沿って単独で開始され、直前のポイントの露光が終了したときに、各期間で基板の回転とは逆方向にビームを方向変更することによって、書込スポットを同一のトラックにあるさらなるポイントに移動させる。基板を１回転させた後、ビームの方向を変更する処置は、直接隣接するトラックに沿う追加の書込スポットに変更される、すなわち、ビームは、その隣接するトラックにあるポイントに径方向外側に、そして同一のトラックに位置するさらなるポイントであってちょうど露光されたポイントの後方にあるポイントへ基板の径方向とは逆方向に、その後径方向で最も内側のトラックにあるさらなるポイントへ径方向内側に、そして径方向で最も内側のトラックにある後続のポイントへ基板の回転とは逆方向で、方向変更される。径方向で最も内側にある２つのポイントは、基板を最初の回転中にすでに一度照射されているため、ここでは２回目の照射である一方、隣接するトラックにある２つのポイントは、１回目の照射である。この連続した書込みは、さらなる回転についても継続されており、さらなる回転が終了すると、径方向で最も内側のトラックに沿うポイントすべてが２回照射されて隣接するトラックに沿うポイントすべてが１回照射される。
【００５２】
基板の次の回転の開始時において径方向外側にビームの方向を変更することは、書込み作用がバンドを形成する１０のトラックすべてで行われるまで、さらに別のトラックや各回転の開始まで延長される。各トラックにある各ポイントも１０回照射されるため、基板の１０回の回転が終了すると、バンドにおいて径方向で最も内側の（最初に書き込まれる）トラックに沿うポイントは、それぞれ１０回照射されており、バンドにおいて径方向で最も外側のすなわち１０番目の（最後に書き込まれる）トラックに沿うポイントは、それぞれ１回照射されている。基板の次の回転の開始時において、１番目のトラックにあるポイントを書き込むことを終了し、ビームの方向を変更する処置は、そのトラックを除外しかつ新たな径方向で最も外側のすなわち１１番目のトラックを包含するように修正される。その後の回転の開始時において、２番目のトラックの書込みは、終了し、このため、ビームの方向を変更する処置は、そのトラックを除外して１２番目のトラックを包含するように進行される。このため、処置は、各回転の開始時においてその後に径方向で最も内側のトラックを書き込むことを終了することと、新たな径方向で最も外側のトラックの書込を開始することと、に基づいて継続する。このため、基板を横断するように書き込むことは、所定時間に１つのトラックをステップすることによって進展する。このような処置において、最初の１０のトラックに沿うポイントを書き込む間であっても、線形移動可能なステージ１９を連続的に移動させることと、後述する修正手段を用いて、理想の座標位置からビームの書込みスポットのズレについて一定の修正を実行することと、は可能である。線形移動可能なステージ１９の速度νＬは、回転ステージ１７（したがって基板１０）の角速度ωによって決まり、１回転あたり１つのトラックのピッチｐｒだけ移動すると仮定すると、νＬ＝ｐｒω／２πとして決定される。結果として得られる速度は、ω＝１００ラジアン／ｓである場合、例えば４００ｎｍ／ｓと非常に小さい。
【００５３】
基板を横断してバンドのトラックごとに増加させた複数トラックの書込処置の説明は、１０のトラックからバンドを形成し、かつ１０の基板の回転にわたって照射を繰り返すことによって各ポイントを１０回照射することを仮定した。これらの数は、自由裁量に過ぎず、より多いまたはより少ない数のトラックは、バンドを形成するとされてもよく、この数は、トラックの数を示しており、このトラックに沿ってポイントが同時に書き込まれ、各ポイントが照射される回数は、要件にしたがって、特にビーム電流の好ましいレベル、好ましい基板の回転速度及びスループットや書込精度のような上位の考慮に関して変化する。
【００５４】
上述のように、各基板の回転において複数のトラック１３にパターンを書き込むことによってアイランドアレイ１１を形成することが好ましいが、回転ごとに単一のトラックに書込みを実行することは可能である。これは、迅速に作用するビーム偏向システム２７の速度性能を十分に活用していないが、損失は、基板の回転速度を増大させることによって少なくとも部分的には相殺される。回転ごとに単一のトラックに実行された書込処置は、各場合で基板の回転とは逆方向にビームの方向を変更して直前のポイントを露光した後に同一トラックにあるさらなるポイントに書込スポットを移動させることをただ必要とする。径方向で方向変更することは、各ポイントが１回のみ露光される場合に完全に基板を回転させた後にのみ、または各ポイントが全照射量を達成するために数回露光される場合に所定数回転させた後にのみ、行われる。ステージを径方向で移動させることは、ビームの書込スポットの位置を重ねて修正しながら、継続的に、または例えば所定数のトラックを書き込む工程後に行われてもよい。
【００５５】
上述した例の書込方式において電子に露光される個別のポイントは、円形をなし、表面上それぞれが単一の露光エレメントすなわちドットによって形成されているように示されている。形状は、２つの最も明確な別例を挙げると、同様に、楕円形または長方形であってもよい。実際には、特に非円形を形成するとき、１９のドットで構成される円形について図４に示すように、複数のドット３６によって各ポイント（アイランド）の形状を形成することは有利である。この方法を用いてドットの異なる配置が成形したビームを用いることなく長方形または別の所望形状をもたらすことは、すでに明らかである。ドット３６は、迅速にビームを偏向することによる所定順序で、好ましくは最初のドットから最後のドットまで最短時間でビームを移動できる順序で露光される。ビームを移動させて各ポイントを形成するドットを順次露光することは、ビームを偏向して基板の回転中にポイントを追従させている間に、連続してかつ（走査方向を逆転することを含む）繰り返して実行される、すなわち、ポイントを形成するドット間でビームを偏向することは、全体としてポイントを追従させるためにビームの偏向に付加される。２５ｎｍピッチを有する規則的なグリッドを有するアレイにあるポイントについて図４に示す構成の場合において、ポイントは、例として、１５ｎｍの直径を有し、各ドットは、３ｎｍの直径を有する。照射速度を支配する時間は、アイランド１２を形成するポイントを露光するための速度の１９倍で動作しなければならず、例えばアイランドの露光速度が１００ＭＨｚである場合に、ドットの露光速度は、１．９ＧＨｚとなる。
【００５６】
アイランドの書込みが所望サイズ（直径または長軸／短軸）及び単一のドットによる所定形状からなる各ポイントの形成で行われる場合には、意図的に焦点をずらしたビームであって目的とするサイズ及び形状からなる書込スポットを形成するビームが使用される。ビーム焦点合わせシステムが無視可能な球面収差を有すると仮定すると、入ってくるビームの電子すべては、ビーム光軸にある単一のポイントに焦点合わせされる。機械の支柱におけるビーム形成開口の半角αは、書込スポットのサイズに影響を及ぼし、半角αは、半値全幅（ＦＷＨＭ）として規定されかつ基板面と一致するガウシアン像面からの距離Δｚに対して線形に増加する、したがって、スポットサイズへの影響ΔｄＦＷＨＭ＝２αΔｚである。
【００５７】
したがって、例えば半角α＝４．５ミリラジアンの場合、スポットサイズへの影響は、Δｄ＝９ｎｍ／μｍである。像面におけるスポットサイズが約５ｎｍであるため、この例におけるスポットサイズは、Δｚが１μｍより大きいと、デフォーカス距離に対してほとんど線形に増加する。
【００５８】
しかしながら、実際には、電磁レンズを採用したレンズシステムにおける球面収差は、無視できず、その結果、電子は、入ってくる光線それぞれの径方向の位置に応じて光軸に沿って異なるポイントに焦点合わせされる。軸からかけ離れた電子は、より強い焦点合わせを受けるため、球面収差は、明確になる。この収差の結果として、半値全幅は、それでも増面からのズレに対して大体線形に変化するが、書込スポットの形状は、ズレの方向に基づく。ズレが像面よりもレンズシステムにおける最後のレンズ２５に近接している場合、スポットの端部の明瞭度は、増面の明瞭度と同等である。最後のレンズからかけ離れると、スポットは、より浅い側部を有する。したがって、良好なスポットの端部の明瞭度は、最後のレンズが意図的に焦点合わせ不足とした場合に達成される。例えば最後のレンズが微細に焦点合わせする第１コイルと二重の４倍スティグマトール(double-quadruple stigmator)との複合レンズの形態をなす場合、コイルは、アイランド１２を書き込むのに必要なコントラストの度合いにスポットの端部の明瞭度を一致させたまま、意図的にビームサイズを大きくするために制御される。
【００５９】
楕円形の書込スポットは、単に楕円形の最終開口部を用いたビームを利用しており、開口部の半角は、直交面において異なる。しかしながら、直前の段落で説明したような複合的な最終レンズの場合において、より大きい柔軟性は、スティグマトールを用いて達成され、スティグマトールは、直交方向で別にビームを焦点合わせする。スティグマトールを用いて、直交軸間の焦点差とこれら軸の方向とは、アイランドの露光時間中に制御可能である。
【００６０】
図１に示す基板パターンの説明に関連してすでに述べたように、アイランド１２のアレイ１１には、等距離にある予備扇形部１４が周期的に割り込まれており、予備扇形部１４は、アイランドの書込処置に割り込むことによって、特に必須の等距離にある径方向位置において変更した書込処置であって予備扇形部に存在する線部の配置に特有な書込処置を差し込むことによって、アイランドを書き込んでいる過程で形成されなければならない。このため、機械のソフトウエア制御は、適当な間隔においてビームの偏向に影響を及ぼす別のパターン形成、必要に応じて基板の回転速度、ビーム電流及びビーム偏向速度のような他の書込パラメータまたは露光エレメント時間に切り替え、線部１５を形成する隣接するドットまたは場合によっては機能において実線と同等、すなわち同様の操作で走査可能である線形のトレースを形成する別個のドットを書き込む。予備扇形部を書き込んでいる間、基板の回転速度とビーム電流とは、おおむね一定の値で維持されているが、一方または双方は、予備扇形部におけるより大きな露光エレメントの密度に適応するためにアイランドの書込みに適用可能な値に対して増大させてもよい。あるいは、一定の値が維持されかつ（アイランドの書込みに最適化された位置に対して）基板におけるビーム位置の遅れまたは進み(lead)が生じて予備扇形部の書込みが進行するにしたがって増大する場合、修正は、中間速度の偏向システム２８を用いてビームの偏向に課せられて遅れまたは進みを取り除く。
【００６１】
予備扇形部の線部１５を書き込む１つの可能性のある処置において、ビームは、アイランド１２を書き込む場合のように、選択されたポイント、この場合において線部の一端を形成することを目的としたポイントに方向付けられ、基板の回転方向に偏向されており、書込スポットは、ポイントに追従してポイントに所定の電子線量を与える。その後、ビームは、例えば径方向外側に隣接するポイントへ方向変更され、ビームは、同様に偏向されてそのポイントに追従し、同一の電子線量を与える。処置は、予備扇形部１４を形成するために割り込まれなければ、アイランド１２があるトラック１３からなるバンドを横断する径方向の経路で繰り返され、割り込みは、隣接する露光されたポイントによって形成される径方向に方向付けられた線部を完成させるように書き込まれる。そして、ビームは、基板の回転方向とは逆方向に最後に照射したポイントの後方に間隔をあけて配置された、すなわちちょうど書き込んだ線部の他端を形成するポイントに方向変更される。その後、ビームを偏向して、書込スポットを基板の回転中に新たなポイントに留めかつ電子線量を与えることは、１番目の線部から周方向で間隔をあけた２番目の径方向の線部の形成を開始する。ビームを方向変更して偏向する処置は、２番目の線部が完了するまで基板の径方向内方に類似の方法で繰り返され、その後、ビームは、基板の回転とは反対方向に３番目の周方向で離間した径方向の線部の開始をマーキングする位置に再度方向変更される。その線部とさらなる線部であってその間隔がある場合に同一である別の場合に異なる線部とは、予備扇形部の配置が完全に書き込まれるまで同一の方法で書き込まれる。
【００６２】
したがって、例えば図１の下側の拡大図に示すように、線部１５を割り込んで線部において異なる長さ、数及び／または位置のギャップを形成して各線部に特有の特徴を与えるため、パターン形成機(pattern generator)の制御の下で、ビームを径方向外側及び内側に方向変更して線部における選択した位置において及び／または線部の始点または終点において１以上の隣接するポイントをバイパスさせることのみが必要とされる。このため、バイパスされたポイントは、連続した線部にある１以上の割込部または長さを短くした線部を形成する。ポイントをバイパスすることは、書き込まれている特定の予備扇形部１４の各線部にある１以上のギャップにおける目的の長さ、数及び位置にしたがって選択可能に実行される。ポイントをバイパスすることの別法として、かつ径方向で方向変更する工程においてビーム偏向の一定ピッチを維持するため、ビームは、偏向中に単にブランクされて選択したポイントを追従し、電子線量は、これらポイントそれぞれで控えられる。
【００６３】
アイランド１２及び予備扇形部の線部１５の書込みは、すでに述べたように、基板上の規定された径方向経路にわたって実行され、基板１０は、連続的または周期的に径方向で移動され、ビームの作用領域は、特定の領域に限定され、回転する基板の別の部分は、この特定の領域内へまたはこの特定の領域を通って移動される。この領域は、図５に示すように偏向されていないビーム軸と基板との交差点の周囲にある概念的に規定された領域に関して、理想的な座標位置に書込スポットを配置することを可能とするために方向付けし／方向変更するための、このような位置それぞれにおいて書き込まれる形状を規定するための、及び基板の回転に続いて必要な電子線量まで露光することによってその位置で形状を書き込むための、作用または書込み領域３７を構成している。必要に応じて、これら作業は、図４に示すような形状を形成する露光エレメントまたはドットの組み合わせを配置し、規定しかつ露光することを含んでもよく、このため、基本レベルにおいてパターン形成機の機能を効率的にする。したがって、３つの上述した偏向システムにおける最速作用システム２７は、作用領域３７と関連付けられる。作用領域３７は、より大きい修正領域３８に組み込まれかつ修正領域３８によって囲まれており、修正領域では、振動、温度、偏心などのような予測不能な原因、及び、連続的なステージの線形移動のような予測可能な原因、並びに、パターン密度の変動及びステップ移動後の線形移動可能なステージにおける可変位置合せに適合させるための調節、に基づくビーム−基板の位置誤差に対して修正が行われる。修正領域３８における作業は、中間速度の偏向システム２８に割り当てられており、偏向システム２８は、ビーム書込スポットの位置の比較的小さい移動または変化のみがポイントの書込み及びポイント間のジャンプと比較して必要であるため、作用領域３７に関して迅速なシステム２７よりもゆっくりとしたビーム偏向機能を有している。次に、修正領域３８は、適当により大きい位置合領域３９に組み込まれかつ位置合領域３９によって囲まれており、位置合領域３９は、基板１０に対して初期のビームの位置合せをするため、例えば線形移動可能なステージの位置、他の領域３７及び３８に関連する偏向システム２７及び２８の較正などゆっくりとした変化または大きい位置誤差を補償するため、及び必要に応じて走査型電子顕微鏡によってパターン領域を画像形成しながらパターンの精度を評価するため、のものである。したがって、位置合領域３９は、３つのビーム偏向システムにおける最低速システム２９と関連付けられている。修正領域３８内では、位置誤差について一定の監視が行われており、修正作用は、継続的に行われている一方、位置合領域３９における作用は、パターン書込みの初期設定のときまたは別の言及した特別な作業または調節が発生するときにのみ行われる。作用領域３７は、基板１０の径方向において幅でトラックのバンド３３（図３）よりも適切に大きく決定されており、典型的な例において約１μｍ２から２μｍ２である。一方、修正領域３８は、約２０μｍ２であり、位置合領域３９は、約２００μｍ２から５００μｍ２である。
【００６４】
上述のような本発明を例示する方法は、高い配置精度で、基板にあるアイランドのアレイを経済的かつ高速で形成することを可能とし、この基板は、データ記録ディスクを形成するためのマスタとして機能するまたは基板自体がこのようなディスクとして機能する。
アレイからなるパターン転写は、金属または他の材料からなるここのアイランドを形成するために実行される。
【符号の説明】
【００６５】
１０  基板、１１  アイランドアレイ，アレイ、１２  アイランド、１３，１３ａ〜１３ｊ  アイランドトラック，円形トラック，トラック、１４  扇形部，予備扇形部、１５  線部、１６  電子ビーム描画機械，機械、１７  回転ステージ，ステージ、１８  軸（回転軸）、１９  線形移動可能ステージ，線形移動ステージ，ステージ、２７  システム、２７  ビーム偏向システム，最速作用システム，偏向システム、２８  電磁偏向システム，偏向システム（ビーム偏向システム）、２９  最低速システム，システム（ビーム偏向システム）、３３  バンド、３６  ドット、３７  作用領域，領域、３８  修正領域、３９  位置合領域、Ａ〜Ｕ，Ａ’〜Ｔ’  ポイント
【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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【国際調査報告】
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