(57)【要約】【課題】  制御が容易で、描画時間が長くなることが無く、滑らかなブレーズ傾斜面を形成できる電子ビーム描画方法、光学素子用金型の製造方法、光学素子の製造方法及び電子ビーム描画装置を提供すること。【解決手段】  基材に対し、平面部と側壁部が繰り返し複数形成されるとともに、それぞれの側壁部とその先端に接する平面部とで形成される外角、側壁部とその基端に接する平面部とで形成される内角の各形状を形成するために、焦点を有する電子ビームを基材に照射しつつ走査することにより描画を行う電子ビーム描画方法であって、描画する形状に応じて、基材に照射される電子ビームの径を変化させるために、基材の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置を変化させるステップ、を含むことを特徴とする。【選択図】      図１２
2005070601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に対し、平面部と側壁部が繰り返し複数形成されるとともに、それぞれの側壁部とその先端に接する平面部とで形成される外角、前記側壁部とその基端に接する平面部とで形成される内角の各形状を形成するために、焦点を有する電子ビームを前記基材に照射しつつ走査することにより描画を行う電子ビーム描画方法であって、
描画する形状に応じて、前記基材に照射される電子ビームの径を変化させるために、前記基材の位置と前記焦点の位置との相対位置を変化させるステップ、を含むことを特徴とする電子ビーム描画方法。
【請求項２】
前記電子ビームは、電子レンズを通過して前記基材に照射され、
前記相対位置の変化は、前記電子レンズの励磁電圧を変化させ前記焦点の位置を変化させることにより行う請求項１に記載の電子ビーム描画方法。
【請求項３】
前記基材は、前記電子ビームの照射方向にその位置が可変になされ、
前記相対位置の変化は、前記電子ビームの照射方向に前記基材の位置を変化させて行う請求項１に記載の電子ビーム描画方法。
【請求項４】
前記描画する形状が前記内角及び前記内角近傍の場合には、前記電子ビームの焦点の位置で前記基材を照射するように、前記描画する形状が前記内角及び前記内角近傍を除く前記平面部の場合には、前記電子ビームの焦点の位置を前記基材から離して照射するように、前記基材の位置と前記焦点の位置との相対位置を変化させる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子ビーム描画方法。
【請求項５】
前記平面部は、傾斜し、
それぞれの前記平面部の一端側には前記外角が、他端側には前記内角が形成される請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子ビーム描画方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子ビーム描画方法を用いて光学素子の金型を製造する光学素子用金型の製造方法であって、
前記電子ビームを照射した基材を現像し、現像された前記基材の表面で電鋳を行い、成型用の金型を形成するステップを含むことを特徴とする光学素子用金型の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子ビーム描画方法を用いて光学素子の金型を製造する光学素子用金型の製造方法であって、
前記電子ビームを照射した基材を現像し、エッチング処理した前記基材に電鋳を行い、成型用の金型を形成するステップを含むことを特徴とする光学素子用金型の製造方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の光学素子用の金型製造方法を用いて形成した金型を用いて光学素子を形成することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項９】
基材に対し、平面部と側壁部が繰り返し複数形成されるとともに、それぞれの側壁部とその先端に接する平面部とで形成される外角、前記側壁部とその基端に接する平面部とで形成される内角の各形状を形成するために、焦点を有する電子ビームを前記基材に照射しつつ走査することにより描画を行う電子ビーム描画装置であって、
描画する形状に応じて、前記基材に照射される電子ビームの径を変化させるために、前記基材の位置と前記焦点の位置との相対位置を変化させるように制御する制御手段を備えることを特徴とする電子ビーム描画装置。
【請求項１０】
前記基材の手前に前記電子ビームが通過する電子レンズを更に備え、
前記制御手段は、前記電子レンズの励磁電圧を変化させて前記基材の位置と前記焦点の位置との相対位置を変化させるように制御する請求項９に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項１１】
少なくとも前記電子ビームの照射方向に移動可能になされ、前記基材を載置するための載置台を更に備え、
前記制御手段は、前記載置台を前記電子ビームの照射方向に移動させて前記基材の位置と前記焦点の位置との相対位置を変化させるように制御する請求項９に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記描画する形状が前記内角及び前記内角近傍の場合には、前記電子ビームの焦点の位置で前記基材を照射するように、前記描画する形状が前記内角及び前記内角近傍を除く前記平面部の場合には、前記電子ビームの焦点の位置を前記基材から離して照射するように、前記基材の位置と前記焦点の位置との相対位置を変化させるように制御する請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の電子ビーム描画装置。
【請求項１３】
前記平面部は、傾斜し、
それぞれの前記平面部の一端側には前記外角が、他端側には前記内角が形成される請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の電子ビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビーム描画方法、光学素子用金型の製造方法、光学素子の製造方法及び電子ビーム描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、情報記録媒体として、例えばＣＤ及びＤＶＤ等が広く使用されている。そして、これらの記録媒体を読み取る読取装置などの精密機器には、多くの光学素子が利用されている。これらの機器に利用される光学素子、例えば光レンズ等は、低コスト化並びに小型化の観点から、ガラス製の光レンズよりも樹脂製の光レンズを用いることが多い。このような樹脂製の光レンズは、一般の射出成形によって製造されており、射出成形用の成形型も、一般的な切削加工によって形成されている。
【０００３】
ところで、光レンズの内、例えばＣＤ／ＤＶＤ等の互換性を有する読取装置に用いられるものにあっては、その収差補正を行うために、表面にバイナリーパターンやブレーズ形状の回折格子構造が形成されている。
【０００４】
特に、近年のＤＶＤ用ピックアップレンズのように、高密度の記録媒体を読み取る場合には、回折格子構造のパターンもさらに微細化する必要が生じ、そのため、バイナリーパターンやブレーズ形状の回折構造もサブミクロンオーダで微細化することが要求されるケースがあるため、このようなものを描画加工する装置として、電子ビームによる光露光の手法を用いた電子ビーム描画装置を利用することが提案されている。
【０００５】
このような電子ビーム描画装置においては、光レンズの原型である基材の表面に対して電子ビームを照射し、これを所定の描画時間内に所定のドーズ量にて走査することで、バイナリーパターンやブレーズ形状の回折構造を描画している。
【０００６】
しかしながら、上述の電子ビーム描画装置で電子ビームの走査ピッチを広くして描画を行うとドーズ量の分布が粗密となるためにブレーズ傾斜面が凸凹になりやすいので、滑らかなブレーズ傾斜面を形成するためには、プローブ電流（電子ビームにより形成される電子線プローブにおける電流）を小さくして電子ビームの走査間隔を狭くして描画をおこなうことになるが、描画時間が長くなり実用的ではない。
【０００７】
また、上述の電子ビーム描画装置のドーズ量の最小ドーズ分解能は、Ｄ／Ａ変換器の最小時間分解能により決定されるため、このような電子ビーム描画装置におけるドーズ量の調整は、特に高い電流値にて時間をかけないように描画を行う場合には段階的となり、例えば、ブレーズ形状の回折構造等を描画する際には、なだらかなブレーズ傾斜面を形成しようとしても、最小ドーズ分解能の差により、描画／現像後に得られるブレーズ傾斜面の形状は、階段状になってしまう場合があった。
【０００８】
このような形状の不具合は、光レンズの光学特性の低下、特に回折効率の低下を招く要因となり、また、製品の品質を鑑みた場合には、製品価値を低下させる要因ともなるため、光レンズの回折効率を向上させると共に、製品価値も高めるためには、ブレーズ傾斜面は、可能な限りブレーズ形状を安定化させ、さらにブレーズ傾斜面を滑らかにする必要が生じた。
【０００９】
そこで、滑らかなブレーズ傾斜面を形成するために、ドーズ分布を、例えば第１のドーズ量から第２のドーズ量へ変化させる際に、これらの境界部分に、第１のドーズ量と第２のドーズ量を混在させたドーズ分布領域を設けるようにしたものがある（特願２００２−２４９６１４号明細書（段落〔００３０〕−〔０２２０〕、第１乃至第３０図））。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、Ｄ／Ａ変換器のビット誤差やノイズの影響を受け、表面が滑らかにならない場合があった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、制御が容易で、描画時間が長くなることが無く、滑らかなブレーズ傾斜面を形成できる電子ビーム描画方法、光学素子用金型の製造方法、光学素子の製造方法及び電子ビーム描画装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、基材に対し、平面部と側壁部が繰り返し複数形成されるとともに、それぞれの側壁部とその先端に接する平面部とで形成される外角、前記側壁部とその基端に接する平面部とで形成される内角の各形状を形成するために、焦点を有する電子ビームを前記基材に照射しつつ走査することにより描画を行う電子ビーム描画方法であって、描画する形状に応じて、前記基材に照射される電子ビームの径を変化させるために、前記基材の位置と前記焦点の位置との相対位置を変化させるステップ、を含むことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、前記電子ビームは、電子レンズを通過して前記基材に照射され、前記相対位置の変化は、前記電子レンズの励磁電圧を変化させ前記焦点の位置を変化させることにより行うことを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、前記基材は、前記電子ビームの照射方向にその位置が可変になされ、前記相対位置の変化は、前記電子ビームの照射方向に前記基材の位置を変化させて行うことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項４記載の発明は、前記描画する形状が前記内角及び前記内角近傍の場合には、前記電子ビームの焦点の位置で前記基材を照射するように、前記描画する形状が前記内角及び前記内角近傍を除く前記平面部の場合には、前記電子ビームの焦点の位置を前記基材から離して照射するように、前記基材の位置と前記焦点の位置との相対位置を変化させることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項５記載の発明は、前記平面部は、傾斜し、それぞれの前記平面部の一端側には前記外角が、他端側には前記内角が形成されることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子ビーム描画方法を用いて光学素子の金型を製造する光学素子用金型の製造方法であって、前記電子ビームを照射した基材を現像し、現像された前記基材の表面で電鋳を行い、成型用の金型を形成するステップを含むことを特徴としている。
【００１８】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子ビーム描画方法を用いて光学素子の金型を製造する光学素子用金型の製造方法であって、前記電子ビームを照射した基材を現像し、エッチング処理した前記基材に電鋳を行い、成型用の金型を形成するステップを含むことを特徴としている。
【００１９】
また、請求項８記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の光学素子用の金型製造方法を用いて形成した金型を用いて光学素子を形成することを特徴としている。
【００２０】
また、請求項９記載の発明は、基材に対し、平面部と側壁部が繰り返し複数形成されるとともに、それぞれの側壁部とその先端に接する平面部とで形成される外角、前記側壁部とその基端に接する平面部とで形成される内角の各形状を形成するために、焦点を有する電子ビームを前記基材に照射しつつ走査することにより描画を行う電子ビーム描画装置であって、描画する形状に応じて、前記基材に照射される電子ビームの径を変化させるために、前記基材の位置と前記焦点の位置との相対位置を変化させるように制御する制御手段を備えることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項１０記載の発明は、前記基材の手前に前記電子ビームが通過する電子レンズを更に備え、前記制御手段は、前記電子レンズの励磁電圧を変化させて前記基材の位置と前記焦点の位置との相対位置を変化させるように制御することを特徴としている。
【００２２】
また、請求項１１記載の発明は、少なくとも前記電子ビームの照射方向に移動可能になされ、前記基材を載置するための載置台を更に備え、前記制御手段は、前記載置台を前記電子ビームの照射方向に移動させて前記基材の位置と前記焦点の位置との相対位置を変化させるように制御することを特徴としている。
【００２３】
また、請求項１２記載の発明は、前記制御手段は、前記描画する形状が前記内角及び前記内角近傍の場合には、前記電子ビームの焦点の位置で前記基材を照射するように、前記描画する形状が前記内角及び前記内角近傍を除く前記平面部の場合には、前記電子ビームの焦点の位置を前記基材から離して照射するように、前記基材の位置と前記焦点の位置との相対位置を変化させるように制御することを特徴としている。
【００２４】
また、請求項１３記載の発明は、前記平面部は、傾斜し、それぞれの前記平面部の一端側には前記外角が、他端側には前記内角が形成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１記載の電子ビーム描画方法によれば、電子ビームで描画する際に描画する形状に応じ、基材の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置を変化することにより異なるビーム径により描画することができる。
【００２６】
請求項２記載の電子ビーム描画方法によれば、電子レンズの励磁電圧を変化するだけで基材の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置を変化させることができる。
【００２７】
請求項３記載の電子ビーム描画方法によれば、基材を載置するための載置台の位置を変化させるだけで基材の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置を変化させることができる。
【００２８】
請求項４記載の電子ビーム描画方法によれば、平面部を滑らかな形状で、内向きエッジを鋭い形状とすることができる。
【００２９】
請求項５記載の電子ビーム描画方法によれば、ブレーズ形状を有する光学素子の傾斜部を滑らかに、側壁部の基端と傾斜部で形成される内向きエッジを鋭い形状とすることができる。
【００３０】
請求項６記載の光学素子用金型の製造方法によれば、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子ビーム描画方法を用いた形状を成型する金型を容易に形成することが可能である。
【００３１】
請求項７記載の光学素子用金型の製造方法によれば、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子ビーム描画方法を用いた形状を成型する金型を容易に形成することが可能である。
【００３２】
請求項８記載の光学素子の製造方法によれば、請求項６または請求項７のいずれかに記載の光学素子用金型の製造方法を用いて形成した金型を用いるので、光学性能に優れた光学素子を安く製造することができる。
【００３３】
請求項９記載の電子ビーム描画装置によれば、電子ビームで描画する際に描画する形状に応じ、基材の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置を変化することにより異なるビーム径により描画することができる。
【００３４】
請求項１０記載の電子ビーム描画装置によれば、電子レンズの励磁電圧を変化するだけで基材の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置を変化させることができる。
【００３５】
請求項１１記載の電子ビーム描画装置によれば、基材を載置するための載置台の位置を変化させるだけで基材の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置を変化させることができる。
【００３６】
請求項１２記載の電子ビーム描画装置によれば、平面部を滑らかな形状で、内向きエッジを鋭い形状とすることができる。
【００３７】
請求項１３記載の電子ビーム描画装置によれば、ブレーズ形状を有する光学素子の傾斜部を滑らかに、側壁部の基端と傾斜部で形成される内向きエッジを鋭い形状とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明に係る電子ビーム描画方法、光学素子用金型の製造方法、光学素子の製造方法及び電子ビーム描画装置の一実施形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００３９】
［第１の実施の形態］
先ず、本実施の形態の特徴は、描画する形状に応じて、例えば光レンズの原型である基材に照射される電子ビームの径を変化させるために、電子ビームの焦点の位置と基材の位置との相対位置を変化させて描画する点にある。例えば、基材の電子ビームが照射される面である描画面に対して電子ビームの焦点を離すようにして描画することにより、滑らかな面を形成するためのものである。
【００４０】
（基材について）
以下、まず初めに、電子ビームにより描画される光レンズの原型である基材の構成について、図１、図２を参照しつつ説明する。図１には、基材上に描画される描画パターン並びにその細部の描画形状が開示されている。
【００４１】
同図に示すように、本実施形態の基材２上に描画される描画パターンの一例として円描画が開示されており、基材２の描画部分の一部であるＡ部分を拡大してみると、基材２は、複数のブレーズ３からなる回折格子構造が形成されている。
【００４２】
ブレーズ３は、平面部である傾斜部３ｂ及び側壁部３ａを形成し、当該側壁部３ｂは、周方向に沿って平面状に複数段形成されている。
【００４３】
より詳細には、図２に示すように、基材２は、少なくとも一面に形成された曲面部２ａを有し、回折格子を傾けて例えばピッチＰ毎に形成し、この回折格子の少なくとも１ピッチＰに、当該ピッチＰの区切り目位置にて曲面部２ａより立ち上がる側壁部３ａと、傾斜部３ｂとが繰り返し形成され、側壁部３ａと傾斜部３ｂとの境界領域には、側壁部３ａの先端とその先端に接する一方の傾斜部３ｂにより形成されるエッジ３ｃ（外角）と側壁部３ａの基端とその基端に接する他方の傾斜部３ｂにより形成される内向きエッジ３ｄが形成されている。言い換えると、傾斜部３ｂは、一端が一方の側壁部３ａの基端に接し、他端が他方の側壁部３ａの先端に接する傾斜面を構成し、傾斜部３ｂの一端側には一方の側壁部３ａの先端とによってエッジ３ｃが、傾斜部３ｂの他端側には他方の側壁部３ａの基端とによって内向きエッジ３ｄが形成されている。なお、この回折格子構造は、第２の実施の形態に後述するように、曲面部２ａ上に塗布された塗布剤（レジスト）に描画し、現像して形成されることが好ましい。
【００４４】
以下、このような基材を形成するための前提となる電子ビーム描画装置の具体的構成について説明することとする。
【００４５】
（電子ビーム描画装置の全体構成）
電子ビーム描画装置の全体の概略構成について、図３を参照して説明する。図３は、本例の電子ビーム描画装置の全体構成を示す説明図である。
【００４６】
本実施形態例の電子ビーム描画装置１は、図３に示すように、基材２を走査するための電子線プローブを形成して描画対象の基材２上に照射しつつ走査するものであり、電子線プローブを形成する電子ビームを生成してターゲットに対してビーム照射を行う電子ビーム生成手段である電子銃１２と、この電子銃１２からの電子ビームを通過させるスリット１４と、電子ビームの経路上に配設されたアパーチャー１８と、スリット１４を通過した電子ビームのアパーチャー１８を通過する電子線プローブを制御（つまり、プローブ電流の制御）及び電子ビームの基材２に対する焦点の位置を制御するための電子レンズ１６と、電子ビームを偏向させることでターゲットである基材２上の走査位置等を制御する偏向器２０と、偏向を補正する補正用コイル２２と、を含んで「電子ビーム照射部」を構成する。なお、これらの各部は、鏡筒１０内に配設されて電子ビーム出射時には真空状態に維持される。
【００４７】
さらに、電子ビーム描画装置１は、描画対象となる基材２を載置するための載置台であるＸＹＺステージ３０と、このＸＹＺステージ３０上の載置位置に基材２を搬送するための搬送手段であるローダ４０と、ＸＹＺステージ３０上の基材２の表面の基準点を測定するための測定手段である測定装置８０と、ＸＹＺステージ３０を駆動するための駆動手段であるステージ駆動手段５０と、ローダを駆動するためのローダ駆動装置６０と、鏡筒１０内及びＸＹＺステージ３０を含む筐体１１内を真空となるように排気を行う真空排気装置７０と、これらの制御を司る制御手段である制御回路１００と、を含んで構成されている。
【００４８】
尚、電子レンズ１６は、高さ方向（電子ビームの照射方向）に沿って複数箇所に離間して設置される各コイル１７ａ、１７ｂ、１７ｃに電圧をかけて励磁し、各々のコイル１７に流れる電流値によって電子的なレンズが複数生成されることで制御され、アパーチャー１８を通過する電子線プローブの制御及び電子ビームの焦点の位置の制御がなされる。詳細には、コイル１７ａ、１７ｂを励磁させるための電圧を変化することにより、アパーチャー１８を通過する電子線プローブ及び電子ビームの焦点の位置を制御することが可能で、コイル１７ｃを励磁させるための電圧（励磁電圧）を変化することにより、電子ビームの焦点の位置の制御が可能である。
【００４９】
測定装置８０は、基材２に対してレーザーを照射することで基材２を測定する第１のレーザー測長器８２と、第１のレーザー測長器８２にて発光されたレーザー光が基材２を反射し当該反射光を受光する第１の受光部８４と、第１のレーザー測長器８２とは異なる照射角度から照射を行う第２のレーザー測長器８６と、第２のレーザー測長器８６にて発光されたレーザー光が基材２を反射し当該反射光を受光する第２の受光部８８と、を含んで構成されている。
【００５０】
ステージ駆動手段５０は、ＸＹＺステージ３０をＸ方向に駆動するＸ方向駆動機構５２と、ＸＹＺステージ３０をＹ方向に駆動するＹ方向駆動機構５４と、ＸＹＺステージ３０をＺ方向に駆動するＺ方向駆動機構５６と、ＸＹＺステージ３０をθ方向に駆動するθ方向駆動機構５８と、を含んで構成されている。なお、この他、Ｙ軸を中心とするα方向に回転駆動可能なα方向駆動機構、Ｘ軸を中心とするβ方向に回転駆動可能なβ方向駆動機構を設けて、ステージをピッチング、ヨーイング、ローリング可能に構成してもよい。これによって、ＸＹＺステージ３０を３次元的に動作させたり、アライメントを行うことができる。
【００５１】
制御回路１００は、電子銃１２に電源を供給するための電子銃電源部１０２と、この電子銃電源部１０２での電流、電圧などを調整制御する電子銃制御部１０４と、電子レンズ１６（複数の各電子的なレンズ）を動作させるためのレンズ電源部１０６と、このレンズ電源部１０６での各電子レンズに対応する各励磁電圧を制御するレンズ制御部１０８と、を含んで構成される。尚、電子銃電源部１０２は、電子銃１２に電源を供給するための図示省略のＤ／Ａ変換器を有しており、電子銃制御部１０４が、この図示省略のＤ／Ａ変換器における電流、電圧などを調整制御することで、電子銃１２から照射される電子ビームのドーズ量が調整される。従って、このＤ／Ａ変換器の最小クロックに基づいて、当該電子ビーム描画装置の最小調整単位のドーズ量が決定されることとなる。
【００５２】
さらに、制御回路１００は、補正用コイル２２を制御するためのコイル制御部１１０と、偏向器２０にて成形方向の偏向を行う成形偏向部１１２ａと、所定の走査ピッチで描画を行うように偏向器２０にて副走査方向の偏向を行うための副偏向部１１２ｂと、所定の走査速度で描画を行うように偏向器２０にて主走査方向の偏向を行うための主偏向部１１２ｃと、成形偏向部１１２ａを制御するためにデジタル信号をアナログ信号に変換制御する高速Ｄ／Ａ変換器１１４ａと、副偏向部１１２ｂを制御するためにデジタル信号をアナログ信号に変換制御する高速Ｄ／Ａ変換器１１４ｂと、主偏向部１１２ｃを制御するためにデジタル信号をアナログ信号に変換制御する高精度Ｄ／Ａ変換器１１４ｃと、を含んで構成される。
【００５３】
さらに、制御回路１００は、偏向器２０における位置誤差を補正する、すなわち、位置誤差補正信号などを各高速Ｄ／Ａ変換器１１４ａ、１１４ｂ、及び高精度Ｄ／Ａ変換器１１４ｃに対して供給して位置誤差補正を促すあるいはコイル制御部１１０に対して当該信号を供給することで補正用コイル２２にて位置誤差補正を行う位置誤差補正回路１１６と、これら位置誤差補正回路１１６並びに各高速Ｄ／Ａ変換器１１４ａ、１１４ｂ及び高精度Ｄ／Ａ変換器１１４ｃを制御して電子ビームの電界を制御する電界制御手段である電界制御回路１１８と、描画パターンなどを基材２に対して生成するためのパターン発生回路１２０と、を含んで構成される。
【００５４】
さらに、制御回路１００は、第１のレーザー測長器８２を上下左右に移動させることによるレーザー照射位置の移動及びレーザー照射角の角度等の駆動制御を行う第１のレ−ザー駆動制御回路１３０と、第２のレーザー測長器８６を上下左右に移動させることによるレーザー照射位置の移動及びレーザー照射角の角度等の駆動制御を行う第２のレ−ザー駆動制御回路１３２と、第１のレーザー測長器８２でのレーザー照射光の出力を調整制御するための第１のレーザー出力制御回路１３４と、第２のレーザー測長器８６でのレーザー照射光の出力を調整制御するための第２のレーザー出力制御回路１３６と、第１の受光部８４での受光結果に基づき、測定結果を算出するための第１の測定算出部１４０と、第２の受光部８８での受光結果に基づき、測定結果を算出するための第２の測定算出部１４２と、を含んで構成される。
【００５５】
さらに、制御回路１００は、ステージ駆動手段５０を制御するためのステージ制御回路１５０と、ローダ駆動装置６０を制御するローダ制御回路１５２と、上述の第１、第２のレーザー駆動回路１３０、１３２・第１、第２のレーザー出力制御回路１３４、１３６・第１、第２の測定算出部１４０、１４２・ステージ制御回路１５０・ローダ制御回路１５２を制御する機構制御回路１５４と、真空排気装置７０の真空排気を制御する真空排気制御回路１５６と、測定情報を入力するための測定情報入力部１５８と、入力された情報や他の複数の情報を記憶するための記憶手段であるメモリ１６０と、各種制御を行うための制御プログラムを記憶したプログラムメモリ１６２と、後述する制御系３００（詳細は後述する）と、これらの各部の制御を司る、例えばＣＰＵなどにて形成された制御部１７０と、を含んで構成されている。
【００５６】
また、本実施形態の電子ビーム描画装置１では、測定情報入力部１５８などを含むいわゆる「操作系」ないしは「操作手段」においては、アナログスキャン方式、デジタルスキャン方式の選択、基本的な形状の複数の各描画パターンの選択等の各種コマンドの選択等の基本的な操作が可能となっていることは言うまでもない。
【００５７】
上述のような構成を有する電子ビーム描画装置１において、ローダ４０によって搬送された基材２がＸＹＺステージ３０上に載置されると、真空排気装置７０によって鏡筒１０及び筐体１１内の空気やダストなどを排気した後、電子銃１２から電子ビームが照射される。
【００５８】
電子銃１２から照射された電子ビームは、電子レンズ１６を通過して偏向器２０により偏向され、偏向された電子ビームＢ（以下、この電子レンズ１６を通過後の偏向制御された電子ビームに関してのみ「電子ビームＢ」と符号を付与することがある）は、ＸＹＺステージ３０上の基材２の表面、例えば曲面部（曲面）２ａ上（描画面）に照射され、走査されることで描画が行われる。
【００５９】
この際に、測定装置８０によって、基材２上の描画位置、もしくは後述するような基準点の位置が測定され、制御回路１００は、当該測定結果に基づき、電子レンズ１６のコイル１７ｃに電圧をかけて制御して、電子ビームＢの焦点深度の位置、すなわち焦点の位置を変化させるように制御し、描画する形状に応じて当該焦点の位置と基材２の描画面との相対位置を変化するように制御される。
【００６０】
あるいは、測定結果に基づき、制御回路１００は、ステージ駆動手段５０を制御することにより、ＸＹＺステージ３０を電子ビームの照射方向であるＺ方向に移動させて基材２の位置を変化させるように制御し、描画する形状に応じて描画面の位置と当該焦点の位置との相対位置を変化するように制御される。
【００６１】
また、本例においては、電子レンズ１６の制御（コイル１７ｃの励磁電圧の制御）、ＸＹＺステージ３０の制御のいずれか一方の制御によって行っても、双方を利用して行ってもよい。
【００６２】
（測定装置）
次に、測定装置８０について、図４を参照しつつ説明する。測定装置８０は、より詳細には、図４に示すように、第１のレーザー測長器８２、第１の受光部８４、第２のレーザー測長器８６、第２の受光部８８などを有する。
【００６３】
基材２の位置をＺ方向に変化させつつ、第１のレーザー測長器８２により電子ビームと交差する方向から基材２に対して第１の光ビームＳ１を照射し、基材２を透過する第１の光ビームＳ１の受光によって、第１の光強度分布が検出される。
【００６４】
この際に、図４に示すように、第１の光ビームＳ１は、基材２の底部２ｃにて反射されるため、第１の強度分布に基づき、基材２の平坦部２ｂ上の（高さ）位置が測定算出されることになる。しかし、この場合には、基材２の曲面部２ａ上の（高さ）位置を測定することができない。
【００６５】
そこで、さらに第２のレーザー測長器８６を設けている。すなわち、基材２の位置をＺ方向に変化させつつ、第２のレーザー測長器８６によって、第１の光ビームＳ１と異なる電子ビームとほぼ直交する方向から基材２に対して第２の光ビームＳ２を照射し、基材２を透過する第２の光ビームＳ２が第２の受光部８８に含まれるピンホール８４を介して受光されることによって、第２の光強度分布が検出される。
【００６６】
この場合、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第２の光ビームＳ２が曲面部２ａ上を透過することとなるので、第２の強度分布に基づき、基材２の平坦部２ｂより突出する曲面部２ａ上の（高さ）位置を測定算出することができる。
【００６７】
具体的には、第２の光ビームＳ２がＸＹ基準座標系における曲面部２ａ上のある位置（ｘ、ｙ）の特定の高さを透過すると、この位置（ｘ、ｙ）において、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第２の光ビームＳ２が曲面部２ａの曲面にて当たることにより散乱光ＳＳ１、ＳＳ２が生じ、この散乱光分の光強度が弱まることとなる。このようにして、図６に示すように、第２の受光部８８にて検出された第２の光強度分布に基づき、位置が測定算出される。
【００６８】
この算出の際には、図６に示すように、第２の受光部８８の信号出力Ｏｐは、図７に示す特性図のような、信号出力Ｏｐと基材の高さとの相関関係を有するので、制御回路１００のメモリ１６０などにこの特性、すなわち相関関係を示した相関テーブルを予め格納しておくことにより、第２の受光部８８での信号出力Ｏｐに基づき、基材の高さ位置を算出することができる。
【００６９】
そして、この基材の高さ位置から、電子ビームの焦点の位置と基材の描画面の位置を調整（描画する形状に応じて変化させる）して、描画が行われることになる。
【００７０】
（描画位置算出の原理の概要）
次に、当該電子ビーム描画装置１における、描画を行う場合の基材の描画面の位置の算出の原理の概要について、説明する。
【００７１】
先ず、基材２は、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、例えば光学レンズ等の光学素子を形成することが好ましく、断面略平板状の平坦部２ｂと、この平坦部２ｂより突出形成された曲面をなす曲面部２ａと、を含んで構成されている。この曲面部２ａの曲面は、球面に限らず、非球面などの他のあらゆる高さ方向に変化を有する自由曲面であってよい。
【００７２】
このような基材２において、予め基材２をＸＹＺステージ３０上に載置する前に、基材２上の複数例えば３個の基準点Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ０２を決定してこの位置を測定しておく（第１の測定）。これによって、例えば、基準点Ｐ００とＰ０１によりＸ軸、基準点Ｐ００とＰ０２によりＹ軸が定義され、３次元座標系における第１の基準座標系が算出される。ここで、第１の基準座標系における高さ位置をＨｏ（ｘ、ｙ）（第１の高さ位置）とする。これによって、基材２の厚み分布の算出を行うことができる。
【００７３】
一方、基材２をＸＹＺステージ３０上に載置した後も、同様の処理を行う。即ち、図８（Ａ）に示すように、基材２上の複数例えば３個の基準点Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２を決定してこの位置を測定しておく（第２の測定）。これによって、例えば、基準点Ｐ１０とＰ１１によりＸ軸、基準点Ｐ１０とＰ１２によりＹ軸が定義され、３次元座標系における第２の基準座標系が算出される。
【００７４】
さらに、これらの基準点Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ０２、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２により第１の基準座標系を第２の基準座標系に変換するための座標変換行列などを算出して、この座標変換行列を利用して、第２の基準座標系におけるＨｏ（ｘ、ｙ）に対応する高さ位置Ｈｐ（ｘ、ｙ）（第２の高さ位置）を算出して、この位置を電子ビームを照射する位置、すなわち描画面の位置として、この描画面と電子ビームの焦点の位置との相対位置を変化させることになる。
【００７５】
なお、上述の第２の測定は、電子ビーム描画装置１の第１の測定手段である測定装置８０を用いて測定することができる。
【００７６】
そして、第１の測定は、予め別の場所において他の測定装置を用いて測定しておく必要がある。このような、基材２をＸＹＺステージ３０上に載置する前に予め基準点を測定するための測定装置としては、上述の測定装置８０と全く同様の構成の測定装置２００（第２の測定手段）を採用することができる。
【００７７】
この場合、測定装置からの測定結果は、例えば図３に示す測定情報入力部１５８にて入力されたり、制御回路１００と接続される不図示のネットワークを介してデータ転送されて、メモリ１６０などに格納されることとなる。もちろん、この測定装置が不要となる場合も考えられる。
【００７８】
上記のようにして、描画面の位置が算出されて、描画する形状に応じて描画面の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置を変化させて描画が行われることとなる。
【００７９】
具体的には、図８（Ｃ）に示すように、電子ビームの焦点深度ＦＺ（ビームウエストＢＷ）の位置を電子レンズ１６のコイル１７ｃの励磁電圧を制御、または、ステージ駆動手段５０を制御して、基材２のＺ方向の位置を制御する。図８（Ｃ）には、焦点深度ＦＺの位置を３次元基準座標系における単位空間の１フィールド（ｍ＝１）内にした例を示した。なお、本例においては、１フィールドの高さ分を焦点深度ＦＺより長くなるように、フィールドを設定してあるがこれに限定されるものではない。ここで、焦点深度ＦＺとは、図９に示すように、電子レンズ１６を介して照射される電子ビームＢにおいて、ビームウエストＢＷの範囲の高さを示す。なお、電子ビームＢの場合、図９に示すように、電子レンズ１６の幅Ｄ、電子レンズ１６よりビームウエスト（ビーム径の最も細い所）ＢＷまでの深さｆとすると、Ｄ／ｆは、０．０１程度であり、例えば５０ｎｍ程度の解像度を有し、焦点深度は例えば数十μ程度ある。
【００８０】
そして、図８（Ｃ）に示すように、例えば１フィールド内をＹ方向にシフトしつつ描画する形状に応じて上述の描画面の位置と焦点の位置との相対位置を変化させる制御を行い順次Ｘ方向に走査することにより、１フィールド内の描画が行われることとなる。さらに、１フィールド内において、描画されていない領域があれば、当該領域についても、上述の描画する形状に応じて上述の描画面の位置と焦点の位置との相対位置を変化させる制御を行いつつ、同様の走査による描画処理を行うこととなる。
【００８１】
次に、１フィールド内の描画が行われた後、他のフィールド、例えばｍ＝２のフィールド、ｍ＝３のフィールドにおいても、上述同様に、測定や描画位置の算出を行いつつ描画処理がリアルタイムで行われることとなる。このようにして、描画されるべき描画領域について全ての描画が終了すると、基材２の表面における描画処理が終了することとなる。
【００８２】
なお、本例では、この描画領域を被描画層とし、この被描画層における曲面部２ａの表面の曲面に該当する部分を被描画面としている。
【００８３】
さらに、上述のような各種演算処理、測定処理、制御処理などの処理を行う処理プログラムは、プログラムメモリ１６２に予め制御プログラムとして格納されることとなる。
【００８４】
（制御系）
図１０には、本実施の形態の特徴的構成の電子ビーム描画装置の制御系の機能ブロック図が開示されている。
【００８５】
図１０に示すように、電子ビーム描画装置１のメモリ１６０には、形状記憶テーブル１６１を有し、この形状記憶テーブル１６１には、例えば基材２の曲面部２ａにブレーズ３の傾斜部３ｂ及び側壁部３ａを所望の通りに各ピッチＰ毎に形成する際の理想ドーズ分布や、この理想ドーズ分布を当該電子ビーム描画装置のドーズ最小単位にて近似した設定ドーズ分布等を予め定義したドーズ分布情報１６１ａを有する。
【００８６】
さらに、メモリ１６０は、電子ビームで走査する傾斜部３ｂの側壁部３ａに対する位置とその位置を走査する際の描画面の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置との関係を定義した焦点位置情報１６１ｂ、その他の情報１６１ｃなどが格納されている。
【００８７】
また、プログラムメモリ１６２には、描画する形状に応じて描画面の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置を変更して電子ビームを照射しつつ描画する処理を行う処理プログラム１６３ａ、その他の処理プログラム１６３ｃなどを有している。なお、本実施の形態のメモリ１６０にて「格納手段」を構成でき、また、本実施の形態のプログラムメモリ１６２と制御部１７０とで「制御手段」を構成できる。
【００８８】
この際、制御手段は、予め定めた理想ドーズ分布に基づいて、当該ドーズ量を算出しつつ、さらにドーズ量に基づいて設定されるプローブ電流、走査速度、走査ピッチ、及び、焦点位置情報１６１ｂに基づいて描画面の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置を変更して描画を行うように制御する。
【００８９】
さらに、制御系には、ドーズ分布、傾斜部３ｂの側壁部３ａに対する位置と電子ビームの焦点の位置との関係や走査する時のプローブ電流、走査速度、走査ピッチ及び焦点の位置等を設定するための設定手段１８１や、例えばライン毎のドーズ情報等を表示可能な表示手段１８２を備えている。
【００９０】
（処理手順について）
次に、上述の電子ビーム描画装置を用いてた基材２への描画について、図１１を参照しつつ説明する。図１１は、電子ビームによる基材２の走査の様子を説明するための図である。
【００９１】
図１１に示すようなブレーズ３を、基材２の描画面４上の電子ビームのスキャンライン（Ｌ１〜Ｌｎ）に沿った走査を、エッジ３ｃ側のスキャンラインＬ１から内向きエッジ３ｄ側のスキャンラインｎに順に行うことにより形成する場合を例に説明する。
【００９２】
例えば、ブレーズ３のピッチをＰ、スキャンラインＬをｎライン、走査ピッチすなわちスキャンライン間のピッチをｐとし、１ライン目のスキャンラインＬ１が走査開始側の側壁部３ａからｐ／２及びｎライン目のスキャンラインＬｎが走査終了側の側壁部３ａからｐ／２の距離にあるとすると、
走査ピッチｐは、
ｐ＝Ｐ／ｎ、
ｋライン目のスキャンラインＬｋの走査開始側の側壁部３ａからの距離をｘ（ただし、ｘ：０〜Ｐ）は、
ｘ＝ｐ×（ｋ−１）＋ｐ／２
で表される。
また、ドーズ分布情報１６１ａに走査開始側の側壁部３ａからの距離をｘ（ただし、ｘ：０〜Ｐ）におけるドーズ分布として、
Ｄ（ｘ／Ｐ）
と定義されていたとすれば、ｋライン目のスキャンラインＬｋにおけるドーズ量は、
Ｄ（（ｐ×（ｋ−１）＋ｐ／２）／Ｐ）
で表される。
【００９３】
そして、１ライン目からｎライン目まで順に、上述のドーズ量となるように各ライン毎に走査速度を求めて、その走査速度でスキャンラインＬに沿って電子ビームの走査を行う。また、走査ピッチは、副偏向部１１２ｂと偏向器２０により制御され、また、走査速度は、主偏向部１１２ｂと偏向器２０により制御される。
【００９４】
さらに、「描画する形状に応じた描画面の位置（基材の位置）と電子ビームの焦点の位置との相対位置の変更」について図１２を参照し説明する。図１２は、本発明の電子ビーム描画方法の処理手順を示すフローチャートであって、上述の１ライン目からｎライン目まで順に、上述のドーズ量となるように各ライン毎に走査速度を求めて、その走査速度でスキャンラインに沿って電子ビーム走査を行いつつ、描画する形状に応じた描画面の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置の変更を行うものである。
【００９５】
まず、例えば、焦点位置情報１６１ｂに
０≦ｘ≦Ｐ−Ａ：デフォーカス
Ｐ−Ａ＜ｘ≦Ｐ：フォーカス
と定義されているものとする。
【００９６】
１ライン目の処理を開始し（図１２ステップＳ１０１：以下、省略してＳ１０１と示す。他も同様。）、まず、電子ビームを描画面４の位置に対してフォーカス状態にするか、デフォーカス状態にするかをｘに基づいて判定する（Ｓ１０２）。つまり、制御部１７０は、当該スキャンラインの走査開始側の側壁部３ａからの距離ｘを求め、焦点位置情報１６１ｂを参照して判定する。したがって、制御部１７０は、フォーカス状態にするか、デフォーカス状態にするかを判定する「判定手段」としての機能を含んでいる。ここで、フォーカスと判断された場合には、制御部１７０は、図１３（Ａ）に示すように描画面４の位置を電子ビームのＦＺの位置となるように電子レンズ１６のコイル１７ｃの励磁電圧を制御、または、ステージ駆動手段５０を制御し（Ｓ１０３）、デフォーカスと判断された場合には、図１３（Ｂ）に示すように描画面４の位置を電子ビームのＦＺの位置から離すように電子レンズ１６のコイル１７ｃの励磁電圧を制御、または、ステージ駆動手段５０を制御する（Ｓ１０４）。図１３（Ａ）及び（Ｂ）から明らかであるが、デフォーカス状態の照射される電子ビームの径は、フォーカス状態の電子ビームの径より大きくなる。また、種々の形状に応じて最良な描画面４の位置と電子ビームのＦＺとの位置関係を求めておき、そのような位置関係となるように制御すればよい。
【００９７】
そして、上述のドーズ量となるように走査速度等を求めて、その走査速度でスキャンラインに沿って電子ビームの走査を行う（Ｓ１０５）。
【００９８】
さらに、次ラインがあれば（Ｓ１０６、Ｎ）、次ラインの描画を行い、次ラインが無ければ（Ｓ１０６、Ｙ）このブレーズについての描画を終了とする（図示しないが、他に描画するブレーズがあれば、そのブレーズの描画を開始する）。
【００９９】
このような電子ビームによる描画を行うことによれば、例えば、フォーカス状態で走査した場合には、スキャンラインＬ近傍ではドーズ量が大きくなり、スキャンラインＬの間ではスキャンラインＬ近傍に比べドーズ量が小さくなり、そのドーズ量の違いから凸凹形状が形成されるが、その凸凹が好ましく無い場合には、すなわち、ブレーズ３の傾斜部３ｂのような平面部を描画する場合には、デフォーカス状態とすることで、描画位置４での電子ビームの径をフォーカス状態より大きくし、スキャンラインＬ近傍とスキャンラインＬ間のドーズ量の差を小さくし、凸凹を抑え、滑らかな面を形成することができる。一方、本例の、内向きエッジのような形状は、フォーカス状態とすることで、描画位置４での電子ビームの径を小さくして描画することにより鋭い内向きエッジにすることが可能となる。
【０１００】
また、電子レンズ１６のコイル１７ｃの励磁電圧を制御、または、ステージ駆動手段５０を制御して、電子ビームの焦点の位置に対する描画面４の位置を変更するだけで、プローブ電流を変化させないので、走査速度や走査ピッチ等描画を行うためのその他の制御条件を変更するような必要がなく、容易に行うことができる。
【０１０１】
また、上述の説明では側壁部３ａと傾斜部３ｂからなるブレーズ形状についてビーム径を使い分けて描画する方法を説明したが、平面部と平面部に溝を形成した形状に適用することも可能である。すなわち、平面部と溝部の境界に形成される内向きエッジ近傍をフォーカス状態、内向きエッジ近傍を除く平面部をデフォーカス状態で描画することにより滑らかな平面部と鋭い内向きエッジを形成することができる。
【０１０２】
［第２の実施の形態］
次に、本発明にかかる第２の実施の形態について、図１４、図１５に基づいて説明する。なお、以下には、第１の実施の形態の実質的に同様の構成に関しては説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。
【０１０３】
上述の第１の実施の形態では、複数の電子ビームにより所望の形状に形成される回折格子などの精密加工を施す工程を開示したが、本実施の形態では、上記工程を含むプロセス全体の工程、特に、光学素子等の光レンズを射出成形によって製造するための金型等を製造する工程を説明する。
【０１０４】
先ず、機械加工により金型（無電解ニッケル等）の非球面加工を行う（加工工程）。次に、図１４（Ａ）に示すように、金型により半球面を有する基材５００の樹脂成形を行う（樹脂成形工程）。さらに、基材５００を洗浄した後に乾燥を行う。
【０１０５】
次いで、樹脂の基材５００の表面上の処理を行う（樹脂表面処理工程）。そして、具体的には、図１４（Ｂ）に示すように、基材５００の位置決めを行い、レジストＬを滴下しつつスピナーを回転させて、スピンコートを行う。また、プリペークなども行う。
【０１０６】
スピンコーティングの後には、当該レジスト膜の膜厚測定を行い、レジスト膜の評価を行う（レジスト膜評価工程）。そして、図１４（Ｃ）に示すように、基材５００の位置決めを行い、当該基材５００をＸ、Ｙ、Ｚ軸にて各々制御しつつ第１の実施の形態のように描画する形状に応じて描画面の位置と電子ビームの焦点の位置との相対位置の調整を行いつつ電子ビームによりブレーズ状の回折格子構造を有する曲面部の描画を行う（描画工程）。
【０１０７】
次に、基材５００上のレジスト膜Ｌの表面平滑化処理を行う（表面平滑化工程）。さらに、図１４（Ｄ）に示すように、基材５００の位置決めなどを行いつつ、現像処理を行う（現像工程）。さらにまた、表面硬化処理を行う。
【０１０８】
次いで、ＳＥＭ観察や膜厚測定器などにより、レジスト形状を評価する工程を行う（レジスト形状評価工程）。
【０１０９】
さらに、その後、ドライエッチングなどによりエッチング処理を行う。
【０１１０】
この際、回折格子構造５０２のＤ部を拡大すると、傾斜部５０２ｂ及び側壁部５０２ａからなる複数のブレーズにて回折格子構造が形成されている。特に側壁部５０２ａの基端部のエッジはシャープに形成され、傾斜部５０２ｂは滑らかに形成されている。
【０１１１】
次に、表面処理がなされた基材５００に対する金型５０４を作成するために、図１５（Ａ）に示すように、金型電鋳前処理を行った後、電鋳処理などを行い、図１５（Ｂ）に示すように、基材５００と金型５０４とを剥離する処理を行う。そして、剥離した金型５０４に対して、表面処理を行う（金型表面処理工程）。そして、金型５０４の評価を行う。
【０１１２】
この際、金型５０４には、Ｂ部を拡大して示すと、基材５００のブレーズに対応するように、凹部５０５が形成される。
【０１１３】
このようにして、評価後、当該金型５０４を用いて、図１５（Ｃ）に示すように、射出成形により成形品を作成する。その後、当該成形品の評価を行う。
【０１１４】
この際、図１５（Ｃ）に示すように、最終成型基材である射出成型品５１０には、第１の実施の形態の基材同様の構成が完成され、曲面部上に複数のブレーズからなる回折格子構造５１１が形成される。そして、Ｃ部を拡大して示すと、回折格子の１つのピッチＰが側壁部５１２ｂ及び傾斜部５１２ａからなるブレーズが構成される。
【０１１５】
以上のように本実施の形態によれば、第１の実施の形態の基材として光学素子（例えばレンズ）を形成する場合に、３次元描画装置を用い曲面部上に回折格子を描画する際にあわせ、ブレーズの形状を「回折格子のピッチの区切り目位置に設けた側壁部と隣接する各傾斜部間に形成されたその表面が滑らかな傾斜部を有するブレーズ」で描画し、当該光学素子を金型を用いて射出成形により製造できるため、製造にかかるコストダウンを図ることができる。
【０１１６】
なお、回折格子構造を持たない、射出成形で作成されるレンズの製造工程において基材を電子ビーム描画する際にも、第１の実施の形態の手法を適用できることは言うまでもない。
【０１１７】
なお、上述の各実施の形態では、一面に曲面部を有する基材の曲面部上に回折格子を形成する場合について説明したが、一面が平面の基材上に回折格子を形成する場合であってももちろんよい。
【０１１８】
当然のことながら、これら基材ないしは光学素子の形状に応じて金型の形状もそれに対応するよう変更する必要がある。また、金型等の製造工程は、第２の実施の形態において、第１の実施の形態の場合につき説明したが、他の実施の形態における基材を製造する金型等を製造する場合にも同様の手法で形成してよい。
【０１１９】
さらに、上述の実施の形態では、光レンズ等の光学素子の基材を、直接描画する場合について説明したが、樹脂等の光レンズを射出成形により形成するための成形型（金型）を加工する場合に、上述の原理や処理手順、処理手法を用いてもよい。
【０１２０】
また、基材としては、ＤＶＤやＣＤなどに用いられるピックアップレンズの例を開示したが、回折格子のない対物レンズ、回折格子ピッチ２０μのＤＶＤ―ＣＤ互換レンズ、回折格子ピッチ３μの高密度ブルーレーザー互換対物レンズなどに適用することも可能である。
【０１２１】
さらに、基材として光学素子を用いる場合に、当該基材を有する電子機器としては、ＤＶＤ、ＣＤ等の読取装置に限らず、多の種々の光学機器であってもよい。
【０１２２】
また、最終成型基材としては、一面にブレーズ状の回折格子を有していればよく、他方の面は、通常の平面、あるいは、偏光板機能、波長板機能、等を有する面を備えた光学素子として形成するかは任意である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の基材の概略構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１の基材の要部を詳細に示す説明図である。
【図３】本発明の電子ビーム描画装置の全体の概略構成を示す説明図である。
【図４】測定装置の原理を説明するための説明図である。
【図５（Ａ）】基材の面高さを測定する手法を説明するための説明図である。
【図５（Ｂ）】基材の面高さを測定する手法を説明するための説明図である。
【図５（Ｃ）】基材の面高さを測定する手法を説明するための説明図である。
【図６】測定装置の投光と受光との関係を示す説明図である。
【図７】信号出力と基材の高さとの関係を示す特性図である。
【図８（Ａ）】図３の電子ビーム描画装置にて描画される基材を示す説明図である。
【図８（Ｂ）】図３の電子ビーム描画装置にて描画される基材を示す説明図である。
【図８（Ｃ）】描画原理を説明するための説明図である。
【図９】電子ビーム描画装置におけるビームウエストを説明するための説明図である。
【図１０】電子ビーム描画装置において、所定のドーズ分布にて描画を行うためのドーズ量を制御する制御系の詳細を示す機能ブロック図である。
【図１１】電子ビームによる基材の走査の様子を説明するための図である。
【図１２】本発明の電子ビーム描画方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３（Ａ）】フォーカス状態での電子ビームの焦点深度ＦＺと基材の描画位置との位置関係を説明するための図である。
【図１３（Ｂ）】デフォーカス状態での電子ビームの焦点深度ＦＺと基材の描画位置との位置関係を説明するための図である。
【図１４（Ａ）】基材を用いて成形用の金型を形成する場合の全体の処理手順を説明するための説明図である。
【図１４（Ｂ）】基材を用いて成形用の金型を形成する場合の全体の処理手順を説明するための説明図である。
【図１４（Ｃ）】基材を用いて成形用の金型を形成する場合の全体の処理手順を説明するための説明図である。
【図１４（Ｄ）】基材を用いて成形用の金型を形成する場合の全体の処理手順を説明するための説明図である。
【図１５（Ａ）】基材を用いて成形用の金型を形成する場合の全体の処理手順を説明するための説明図である。
【図１５（Ｂ）】基材を用いて成形用の金型を形成する場合の全体の処理手順を説明するための説明図である。
【図１５（Ｃ）】基材を用いて成形用の金型を形成する場合の全体の処理手順を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１  電子ビーム描画装置
２  基材
２ａ  曲面部
３  ブレーズ
３ａ  側壁部
３ｂ  傾斜部
３ｃ  エッジ
３ｄ  内向きエッジ
１０  鏡筒
１２  電子銃
１４  スリット
１６  電子レンズ
１８  アパーチャー
２０  偏向器
２２  補正用コイル
３０  ＸＹＺステージ
４０  ローダ
５０  ステージ駆動手段
６０  ローダ駆動装置
７０  真空排気装置
８０  測定装置
８２  第１のレーザ測長器
８４  第１の受光部
８６  第２のレーザー測長器
８８  第２の受光部
１００  制御回路
１１０  コイル制御部
１１２ａ  成形偏向部
１１２ｂ  副偏向部
１１２ｃ  主偏向部
１１６  位置誤差補正回路
１１８  電界制御回路
１２０  パターン発生回路
１３０  第１のレーザー駆動制御回路
１３２  第２のレーザー駆動制御回路
１３４  第１のレーザー出力制御回路
１３６  第２のレーザー出力制御回路
１４０  第１の測定算出部
１４２  第２の測定算出部
１５０  ステージ制御回路
１５２  ローダ制御回路
１５４  機構制御回路
１５６  真空排気制御回路
１５８  測定情報入力部
１６０  メモリ
１６２  プログラムメモリ
１７０  制御部
３００  制御系
【図１】
2005070601.tif 000003
【図２】
2005070601.tif 000004
【図３】
2005070601.tif 000005
【図４】
2005070601.tif 000006
【図５（Ａ）】
2005070601.tif 000007
【図５（Ｂ）】
2005070601.tif 000008
【図５（Ｃ）】
2005070601.tif 000009
【図６】
2005070601.tif 000010
【図７】
2005070601.tif 000011
【図８（Ａ）】
2005070601.tif 000012
【図８（Ｂ）】
2005070601.tif 000013
【図８（Ｃ）】
2005070601.tif 000014
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３（Ａ）】
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【図１３（Ｂ）】
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【図１４（Ａ）】
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【図１４（Ｂ）】
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【図１４（Ｃ）】
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【図１４（Ｄ）】
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【図１５（Ａ）】
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【図１５（Ｂ）】
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【図１５（Ｃ）】
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