(57)【要約】  【課題】  電子ビーム描画を通じて、より高精度な形状を得ることができる形状創成方法を提供する。  【解決手段】  ポストベーキング処理を行っているので、現像後にレジストの３次元形状における最大高さの２０％以下の位置に断裂が生じ、レジスト内の応力を解放することから、レジストの変形を抑えて高精度な３次元形状を創成できる。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィールド毎に電子ビームを、基材上に塗布されたレジストに照射し、現像を行うことで３次元形状を創成する形状創成方法であって、
前記レジストと前記基材との結合を、局所的に分断することを特徴とする形状創成方法。
【請求項２】
複数のフィールド毎に電子ビームを、基材上に塗布されたレジストに照射し、現像を行うことで３次元形状を創成する形状創成方法であって、
前記レジストの表面の所定位置に断裂を生じさせることを特徴とする形状創成方法。
【請求項３】
前記断裂は、前記電子ビーム照射後、前記現像の前もしくは後に前記レジストをベーキングすることにより生じることを特徴とする請求項２に記載の形状創成方法。
【請求項４】
前記断裂は、前記電子ビーム照射後、前記現像の前に前記レジストをベーキングすることにより生じることを特徴とする請求項２又は３に記載の形状創成方法。
【請求項５】
前記レジストのベーキング温度は、レジストの軟化点以上ガラス転移点以下であることを特徴とする請求項３又は４に記載の形状創生方法。
【請求項６】
前記断裂は、現像後における前記レジストの３次元形状における最大高さの２０％以下の位置に生じることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の形状創成方法。
【請求項７】
前記レジストの表面の所定位置において、周辺の電子ビームの照射領域におけるドーズ量の２倍以上のドーズ量で、電子ビームを照射することによって、前記断裂を形成することを特徴とする請求項２に記載の形状創成方法。
【請求項８】
前記断裂は、各フィールドに少なくとも一つ設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の形状創成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状創成方法に関し、特に微細構造を有する光学素子を成形するための母型や光学素子成形用金型を製造するのに好適な形状創成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、近年、急速に発展している光ピックアップ装置の分野では、極めて高精度な対物レンズなどの光学素子が用いられている。プラスチックやガラスなどの素材を金型を用いて、そのような光学素子を成形すると、均一な形状の製品を迅速に製造することができるため、金型成形は大量生産に適しているといえる。かかる金型は、一般的には、例えば単結晶ダイヤモンド工具などによって、一つ一つ切削されて製作されることが多い。しかるに、金型は、使用回数に応じて各部が摩耗する消耗品であることから、定期的に交換することが必要である。従って、交換に備えて同一形状の金型を用意しなくてはならないが、単結晶ダイヤモンド工具などによる切削加工で金型を製造した場合、全く同一形状の金型を切り出すことは困難といえ、それ故金型交換前後で光学素子製品の形状バラツキが生じる恐れがあり、又コストもかかるという問題がある。
【０００３】
これに対し、光学素子の光学面に対応した母光学面を有する母型に対し、例えば電鋳を成長させることで、金型を作成しようとする試みがある。このような試みによれば、母型の母光学面に形成したパターンがたとえ微細なものであっても、それを精度良く転写形成することができる。
【０００４】
ところで、このような用途に用いる母型のパターンは、被描画基材の母光学面にレジストを塗布し、例えば電子ビーム描画で微細パターン等を形成しレジストを現像した後、ドライエッチングにより得ることができる。このような母型を接着剤等で治具に取り付けた後、母型の母光学面を覆うように電鋳を成長させることで、金型となる電鋳部材を形成できる。
【０００５】
ここで、電子ビーム描画について説明する。このような電子ビーム描画の従来例が、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平５−１１３５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電子ビーム描画は微細パターンを形成するものであるため、微動機構によるビームの走引領域（フィールドという）は、例えば０．５ｍｍ×０．５ｍｍと極めて小さなものとなっている。これに対し、光ピックアップ装置の対物レンズ等の光学素子は、その径が３ｍｍ程度であり、被描画基材の母光学面もそれに応じたサイズとなっているので、かかる被描画基材の母光学面に一度で微細パターンを形成することはできない。そこで、電子ビームの一つのフィールド内で描画し終わったら、隣のフィールドを電子ビーム描画できるように電子ビーム照射源と被描画基材とを相対移動させ、その後更に隣のフィールド内において電子ビーム描画を行う順次描画手法が考案された。これをステップ・アンド・リピート方式という。
【０００７】
ここで、本発明者らは、ステップ・アンド・リピート方式で電子ビーム描画を行い更に現像を行うことで得られた被描画基材の母光学面において、フィールドとフィールドの境界部に不具合が生じることを発見した。かかる不具合について説明する。
【０００８】
図１は、微細構造の斜面を創成するための電子ビーム描画処理を模式的に示したレジストの断面斜視図である。図２は、電子ビーム描画処理におけるレジストを電子ビームの照射方向に見た図である。図１において、基板Ｓ上にレジストＲが均一な厚さで塗布されており、これに電子ビームを照射すれば、そのドーズ量に応じてレジストＲが変質することを利用し、基板Ｓ上のレジストＲを現像することで、一点鎖線のごとく斜面を有する微細構造を形成することができる
【０００９】
電子ビーム描画処理においては、図２に示すように、電子ビームＢは、１フィールドｆ１１の始端から終端まで点線で示す矢印の方向に走引され、終端までいけば、１ピッチ分平行にずらして再度始端から終端まで走引を行っており、形成したい斜面が深くなるにつれて、走引速度を低下させ、ドーズ量を増大することで、現像時により深い位置までレジストが除去されるようにしている。１フィールドｆ１１の電子ビーム描画が終了すれば、隣接するフィールドｆ１２へ移動し、同様な電子ビーム描画処理を行っている。さらに、その列（ｆ１１、ｆ１２、・・・のフィールド）の描画が終了すると、隣の列のｆ２１、ｆ２２、・・・のフィールドの描画を同様に順次行っている。
【００１０】
さて、電子ビームの走引において、フィールドｆ１１とそれに隣接するフィールドｆ１２との間の境界は、フィールドｆ１１における電子ビームの走引の終端となると同時に、それに隣接するフィールドｆ１２における電子ビームの走引の始端となっている。また、フィールドｆ１１とフィールドｆ２１との間の境界（図において破線Ｋで示し、以下境界Ｋと称す。）は、一つのフィールドの電子ビームの走査領域の境界となっている。
【００１１】
このようにステップ・アンド・リピートで電子ビーム描画を行い、更に現像することで得られたレジストの拡大断面図（縦横比は実際と異なる）を図３に示す。本発明者らは、形成された断面鋸歯状の周期的パターンにおいて、境界Ｋ付近のピーク値が、他のピーク値より低くなるという現象に注目した（点線参照）。かかる現象は、境界Ｋを挟んで、フィールドｆ１１，ｆ２１の上面が細溝に向かって傾斜したため、それにより境界Ｋ付近の鋸歯が倒れてしまうことに起因するものと考えられる。しかるに、本来レジストの上面は、母光学面の基礎となるべき部分であり、鋸歯の倒れなどが生じると、その回折格子を通過した光において、結像に寄与しない光が生じ、透過効率や回折効率を低下させるなど光学特性に悪影響を与える恐れがある。
【００１２】
本発明は、このような従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、電子ビーム描画を通じて、より高精度な形状を得ることができる形状創成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の本発明の形状創成方法は、複数のフィールド毎に電子ビームを、基材上に塗布されたレジストに照射し、現像を行うことで３次元形状を創成する形状創成方法であって、
前記レジストと前記基材との結合を、局所的に分断することを特徴とする。
【００１４】
第２の本発明の形状創成方法は、複数のフィールド毎に電子ビームを、基材上に塗布されたレジストに照射し、現像を行うことで３次元形状を創成する形状創成方法であって、
前記レジストの表面の所定位置に断裂を生じさせることを特徴とする。
【００１５】
本発明者らは、鋭意研究を行い、境界Ｂを挟んで、フィールドｆ１１，ｆ２１の上面がなぜ細溝に向かって傾斜するのかを解明した。本発明者らの仮説は、以下の通りである。まず被描画基材にレジストを均一にコーティングした後、電子ビーム描画前にレジストを、Ｔｇ（１００℃程度）でベーキングする。しかるに、ベーキング後の冷却の際に、被描画基材とレジストとの間に熱膨張の差が生じ、内部応力として残存しているところへ、電子ビーム描画及び現像を行った結果、フィールドｆ１１、ｆ２１の間に細溝が生じたため、これを起点として応力が解放され、細溝に向かって傾く斜面が形成されたというものである。
【００１６】
このような仮説に基づき、本発明者らは、レジストと基材との間の熱膨張の差に基づく応力を解放する方法を案出した。より具体的には、レジストと基材との結合を、局所的に分断するものである。すなわち、レジストと基材とが密着結合しているため熱膨張の差が生じるのであるから、これを局所的に分断すれば、熱膨張の差に基づく応力を緩和できレジストの変形を阻止することができる。
【００１７】
しかるに、どのようにすればレジストと基材との結合を局所的に分断することができるかという問題が残る。これに対し、本発明者らは、レジストの表面の所定位置に断裂を生じさせることで、レジストと基材との結合を局所的に分断することができることを案出した。更にそのような断裂は、電子ビーム描画後、現像前あるいは現像後にレジストをベーキングすることで生じさせうることを発見したのである。
【００１８】
従来技術と同様なステップ・アンド・リピートで電子ビーム描画を行い、ベーキングを行い、更に現像することで得られたレジストの拡大断面図（縦横比は実際と異なる）を図４に示す。図４から明らかなように、本発明にかかる形状創成方法によれば、形成された断面鋸歯状の周期的パターンにおいて、境界Ｋ付近のピーク値が、他のピーク値と等しくなり、高精度な微細構造を形成することができる。
【００１９】
従って、前記断裂を、前記電子ビーム照射後、前記現像の前もしくは後に前記レジストをベーキングすることで生じさせると好ましい。
【００２０】
又、前記断裂を、前記電子ビーム照射後、前記現像の前に前記レジストをベーキングすることにより生じさせると好ましい。
【００２１】
前記レジストのベーキング温度は、レジストの軟化点以上ガラス転移点以下であると、適切な断裂を形成できるので好ましい。
【００２２】
更に、本発明者らは、レジストと基材との結合を局所的に分断する別な手法を案出した。より具体的には、通常より高いドーズ量で現像を行うことにより、例えば現像後に基材までレジストが除去された状態、或いは基材に対して薄いレジストが付着した状態を生じさせることができ、それによりレジストと基材との結合を局所的に分断することができるというものである。
【００２３】
前記断裂は、現像後における前記レジストの３次元形状における最大高さの２０％以下の位置に生じると好ましい。
【００２４】
前記レジストの表面の所定位置において、周辺の電子ビームの照射領域におけるドーズ量の２倍以上のドーズ量で、電子ビームを照射することによって、前記断裂を形成すると好ましい。
【００２５】
前記断裂は、各フィールドに少なくとも一つ設けられていると好ましい。更には、前記断裂は、各フィールドに複数設けられているとより好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、より高精度な形状が得られるように電子ビーム描画を行える形状創成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好適な実施の形態の一例について、図面を参照して具体的に説明する。先ず、電子ビームにより描画される被描画基材について、図５〜図６を参照しつつ説明する。図５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。
【００２８】
同図に示されるように、本実施の形態の被描画基材（以下、基材という）２上に描画される描画パターンの一例として円描画による回折輪帯が開示されており、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、図６に示すように基材２には、複数のブレーズ３からなる回折輪帯が形成されている。
【００２９】
ブレーズ３は、傾斜部（斜面）３ｂ及び側壁部３ａを繰り返し接続した形状を有している。より詳細には、図７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（基材の母光学面）を有し、回折格子を傾けて各ピッチＬ１毎に形成し、この回折格子の少なくとも１ピッチＬ１に、当該ピッチの区切り目位置にて前記曲面部２ａより立ち上がる側壁部３ａと、隣接する各側壁部３ａ、３ａ’間に形成された傾斜部３ｂと、側壁部３ａと傾斜部３ｂ’との境界領域に形成された溝部３ｃとが形成されている。なお、この回折輪帯は、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）を描画することにより形成されることが好ましい。
【００３０】
ここでレジストは加熱又は紫外線等によって硬化する高分子の樹脂材料が用いられており、電子ビームによって与えられたエネルギー量に応じて分子間の結合が切れ、分解される特性を有している（分解された部分は後述の現像液によって除去される）。
【００３１】
本発明のステップ・アンド・リピート方式において、図５に示される基材上で描画される領域は、図２０（基材の上面図）のように複数のフィールド（描画領域）に分割されて各フィールド毎に順次ビームによる描画と、ビームと基材の相対移動のステップが繰り返され、所定のパターン（ここでは回折輪帯）が基材上に描画される。
【００３２】
具体的には各フィールドは描画される回折輪帯に応じて同心円状に配置され、各フィールドは扇状の形状を有する。このように同心円状に配置されたフィールドは回折輪帯の同心円の中心から同心円の半径方向に連なって配置されている（例えば図２０の第１の描画領域Ａと第２の描画領域Ｂ）。このようにして基材上の描画領域は複数の描画領域に分割される。なお図から分かるように半径方向に配置されるフィールドの数は、描画される基材の大きさ、ビームの走査可能距離によって変化する。
【００３３】
本実施の形態では主としてこれら複数に分割されたフィールドのうち、半径方向に隣接するフィールド（例えば図２０の第１の描画領域Ａと第２の描画領域Ｂ）とパターンの関係を予め決定し、ビームの経時的ずれが生じ、フィールドの間隔が変化しても適正な描画が行えるようにしている。
【００３４】
また、かかる基材２は、光ピックアップ装置に用いる光学素子たとえば対物レンズの成形用金型を形成するための母型の素材であることが好ましい。上記の描画によって得られた母型から複数の同一形状の金型が作成されるので、金型交換時における光学素子製品の形状バラツキを防ぐことができる。このような光学素子においては、異なる波長の情報記録光を用いてＤＶＤ・ＣＤ互換を達成する光ピックアップ装置において、収差補正のために回折輪帯を設けることが行われている。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。
【００３５】
（電子ビーム描画装置の全体構成）
次に、電子ビーム描画装置の全体の概略構成について、図８を参照して説明する。図８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。
【００３６】
本実施形態の電子ビーム描画装置１は、図８に示すように、大電流で高解像度の電子線プローブを形成して高速に描画対象の基材２上を走査するものであり、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、スリット１４を通過する電子ビームの前記基材２に対する焦点位置を制御するための電子レンズ１６と、電子ビームが出射される経路上に配設されたアパーチャー１８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、を含んで構成されており、電子ビームからなる高解像度の電子線プローブを形成し、電子線プローブを走査する事でターゲットに対してビーム照射を行う。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。
【００３７】
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。
【００３８】
なお、電子レンズ１６は、高さ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の各々の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各々制御され、電子ビームの焦点位置が制御される。
【００３９】
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の高さ方向の位置を測定する第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（第１の照射光）が基材２の平坦部より反射したときに当該反射光を受光する第１の受光部８４と、前記第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、前記第２のレーザー測長器８６にて発光されたレーザー光（第２の照射光）のうち基材２により遮られる光を除いた光を受光する第２の受光部８８と、を含んで構成されている。
【００４０】
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。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。すなわち、ＸＹＺステージ３０上に基材２を載置すれば、ビーム照射源としての電子銃１２との相対位置を任意に変更できるため、上述したステップ・アンド・リピート方式で描画を行える。
【００４１】
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各々）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電流を調整制御するレンズ制御部１０８と、を含んで構成される。
【００４２】
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、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、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。
【００４３】
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、乃ち、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前記基材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。
【００４４】
またさらに、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（レーザーの光強度）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。
【００４５】
さらにまた、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、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。
【００４６】
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した後、電子銃１２から電子ビームが照射される。
【００４７】
電子銃１２から照射された電子ビームは、電子レンズ１６を介して偏向器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上の描画位置に対して照射されることで描画が行われる。
【００４８】
この際に、測定装置８０によって、基材２上の描画位置（描画位置のうち少なくとも高さ位置）、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１７ａ、１７ｂ、１７ｃなどに流れる各電流値などを調整制御して、電子ビームＢの焦点深度の位置、すなわち焦点位置を制御し、当該焦点位置が前記描画位置となるように移動制御される。
【００４９】
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、前記電子ビームＢの焦点位置が前記描画位置となるようにＸＹＺステージ３０を移動させる。
【００５０】
また、本例においては、電子ビームの制御、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。
【００５１】
（測定装置）
次に、測定装置８０について、図９〜１１を参照しつつ説明する。測定装置８０は、より詳細には、図９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。
【００５２】
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の平坦部２ｂに対して第１の光ビームＳ１を照射し、基材２の平坦部２ｂより反射する第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。
【００５３】
この際に、図９に示すように、第１の光ビームＳ１は、基材２の平坦部２ｂ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。
【００５４】
そこで、本例においては、さらに第２のレーザー測長器８６を設けている。すなわち、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、第２の光ビームＳ２のうち基材２により遮られる光を除いた光が第２の受光部８８に含まれるピンホール８９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。
【００５５】
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１０（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１０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。
【００５６】
この算出の際には、図１１に示すように、第２の受光部８８の信号出力Ｏｐは、図１２に示す特性図のような、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。
【００５７】
そして、この基材の高さ位置を、例えば描画位置として、前記電子ビームの焦点位置の調整が行われ描画が行われることとなる。
【００５８】
（描画位置算出の原理の概要）
次に、本例の特徴である電子ビーム描画装置１における、描画を行う場合の原理の概要について、説明する。
【００５９】
先ず、基材２は、例えば樹脂等による光学素子例えば対物レンズ成形用金型を形成するための母型の素材であると好ましく、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。
【００６０】
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（基材の３次元形状を示す座標データ）の算出を行うことができる。
【００６１】
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。すなわち、図１３（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。
【００６２】
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前記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、この位置を最適フォーカス位置、すなわち描画位置として電子ビームの焦点位置が合わされるべき位置とすることとなる。これにより、上述の基材２の厚み分布の補正を行うことができる。
【００６３】
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。
【００６４】
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（第２の測定手段）を採用することができる。
【００６５】
この場合、測定装置からの測定結果は、例えば図８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。
【００６６】
上記のようにして、描画位置が算出されて、電子ビームの焦点位置が制御されて描画が行われることとなる。
【００６７】
具体的には、図１３（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）の焦点位置を、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）内の描画位置に調整制御する（この制御は、上述したように、電子レンズ１６による電流値の調整もしくはＸＹＺステージ３０の駆動制御のいずれか一方又は双方によって行われる）。なお、電子ビームは図１４に示されるように深い焦点深度を有しており、電子レンズ１６により絞り込まれた電子ビームは、焦点深度ＦＺ内においてほぼ一定の太さのビームウエストＢＷを形成する。ここで焦点深度ＦＺとは、この太さが一定のビームウエストの電子ビーム進行方向における長さをいう。なお前述の焦点位置はこのビームウエストの電子ビーム進行方向における中央位置を指している。また、電子ビームＢの場合、図１４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。
【００６８】
そして、図１３（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、上述の焦点位置の制御を行いつつＺ方向に移動し、同様の走査による描画処理を行うこととなる。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
（ドーズ分布）
図１５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である。同図に示すように、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に回折格子を傾けて各ピッチ毎に形成する際の走査位置に対するドーズ量分布を予め定義したドーズ分布の特性などに関するドーズ分布情報１６１ａ、各ピッチ毎に表面反射防止用の凹凸を形成する際に、当該凹凸部分のドーズ量に関するドーズ分布情報１６１ｂ、ドーズ分布を補正演算したドーズ分布補正演算情報１６１ｃ、その他の情報１６１ｄなどが格納されている。なお、ドーズ分布補正演算情報１６１ｃとは、ドーズ量などを算出するためのもととなるテーブルないしは演算情報である。
【００７２】
また、プログラムメモリ１６２には、これらの処理を行う処理プログラム１６３ａ、前記ドーズ分布情報１６１ａ、１６１ｂやドーズ分布補正演算情報１６１ｃなどの情報をもとに、曲面部２ａ上の所定の傾斜角度におけるドーズ分布特性など演算により算出するためのドーズ分布演算プログラム１６３ｂ、その他の処理プログラム１６３ｃなどを有している。
【００７３】
このような構成を有する制御系において、ドーズ分布情報は予めメモリ１６０の形状記憶テーブル１６１などに格納され、処理プログラム１６３ａに基づいて、描画時に当該ドーズ分布情報を抽出し、そのドーズ分布情報によって種々の描画が行われることとなる。
【００７４】
あるいは、制御部１７０は、処理プログラム１６３ａにより所定の描画アルゴリズムを実行しつつ、ドーズ量を算出するルーチンに至ると、ドーズ分布演算プログラム１６３ｂを実行し、傾斜角度に応じたドーズ分布を算出するためのある程度の基本的情報、すなわち、ドーズ分布情報１６１ａ、１６１ｂ、ドーズ分布補正演算情報１６１ｃなど格納したテーブルを参照しつつ、対応するドーズ分布特性情報を算出したのち、この算出したドーズ分布特性情報を前記メモリ１６０の所定の一時記憶領域に格納し、そのドーズ分布特性情報を参照しつつドーズ量を算出して描画を行うといった手法であってもよい。
【００７５】
（制御系の具体的構成）
次に、前記円描画を正多角形で近似して直線的に走査する場合の各種処理を行なうための制御系の具体的構成について、図１６を参照しつつ説明する。図１６には、本実施の形態の電子ビーム描画装置の制御系の詳細な構成が開示されている。
【００７６】
電子ビーム描画装置の制御系３００は、図１６に示すように、例えば円描画時に正多角形（不定多角形を含む）に近似するのに必要な（円の半径に応じた）種々のデータ（例えば、ある一つの半径ｋｍｍの円について、その多角形による分割数ｎ、各辺の位置各点位置の座標情報並びにクロック数の倍数値、さらにはＺ方向の位置などの各円に応じた情報等）、さらには円描画に限らず種々の曲線を描画する際に直線近似するのに必要な種々のデータ、各種描画パターン（矩形、三角形、多角形、縦線、横線、斜線、円板、円周、三角周、円弧、扇形、楕円等）に関するデータを記憶する描画パターン記憶手段である描画パターンデータメモリ３０１と、を含んで構成される。
【００７７】
また、制御系３００は、前記描画パターンデータメモリ３０１の描画パターンデータに基づいて、描画条件の演算を行う描画条件演算手段３１０と、前記描画条件演算手段３１０から（２ｋ＋１）ライン（（ｋ＝０、１、２・・）である場合は（２ｋ＋１）であるが、（ｋ＝１、２、・・）である場合は（２ｋ−１）としてもよい）乃ち奇数ラインの描画条件を演算する（２ｋ＋１）ライン描画条件演算手段３１１と、（２ｋ＋１）ライン描画条件演算手段３１１に基づいて１ラインの時定数を設定する時定数設定回路３１２と、（２ｋ＋１）ライン描画条件演算手段３１１に基づいて１ラインの始点並びに終点の電圧を設定する始点／終点電圧設定回路３１３と、（２ｋ＋１）ライン描画条件演算手段３１１に基づいてカウンタ数を設定するカウンタ数設定回路３１４と、（２ｋ＋１）ライン描画条件演算手段３１１に基づいてイネーブル信号を生成するイネーブル信号生成回路３１５と、奇数ラインの偏向信号を出力するための偏向信号出力回路３２０と、を含んで構成されている。
【００７８】
さらに、制御系３００は、前記描画条件演算手段３１０から（２ｋ）ライン乃ち偶数ラインの描画条件を演算する（２ｋ）ライン描画条件演算手段３３１と、（２ｋ）ライン描画条件演算手段３３１に基づいて１ラインの時定数を設定する時定数設定回路３３２と、（２ｋ）ライン描画条件演算手段３３１に基づいて１ラインの始点並びに終点の電圧を設定する始点／終点電圧設定回路３３３と、（２ｋ）ライン描画条件演算手段３３１に基づいてカウンタ数を設定するカウンタ数設定回路３３４と、（２ｋ）ライン描画条件演算手段３３１に基づいてイネーブル信号を生成するイネーブル信号生成回路３３５と、偶数ラインの偏向信号を出力するための偏向信号出力回路３４０と、描画条件演算手段３１０に基づいて、次の等高線に移動するときなどにブランキングを行うブランキングアンプ３５０と、描画条件演算手段３１０での描画条件と、奇数ラインの偏向信号出力回路３２０並びに偶数ラインの偏向信号出力回路３４０からの情報とに基づいて、奇数ラインの処理と偶数ラインの処理とを切り換える切換回路３６０と、を含んで構成されている。
【００７９】
奇数ラインの偏向信号出力回路３２０は、走査クロックＣＬ１と、カウンタ数設定回路３１４からの奇数ラインカウント信号ＣＬ６と、イネーブル信号発生回路３１５のイネーブル信号とに基づいてカウント処理を行う計数手段であるカウンタ回路３２１と、カウンタ回路３２１からのカウントタイミングと、始点／終点電圧設定回路３１３での奇数ライン描画条件信号ＣＬ３とに基づいて、ＤＡ変換を行うＤＡ変換回路３２２と、このＤＡ変換回路３２２にて変換されたアナログ信号を平滑化する処理（偏向信号の高周波成分を除去する等の処理）を行う平滑化回路３２３と、を含んで構成される。
【００８０】
偶数ラインの偏向信号出力回路３４０は、走査クロックＣＬ１と、カウンタ数設定回路３３４からの偶数ラインカウント信号ＣＬ７と、イネーブル信号発生回路３３５のイネーブル信号とに基づいてカウント処理を行う計数手段であるカウンタ回路３４１と、カウンタ回路３４１からのカウントタイミングと、始点／終点電圧設定回路３３３での偶数ライン描画条件信号ＣＬ５とに基づいて、ＤＡ変換を行うＤＡ変換回路３４２と、このＤＡ変換回路３４２にて変換されたアナログ信号を平滑化する処理を行う平滑化回路３４３と、を含んで構成される。
【００８１】
なお、これらの制御系３００を構成する各部は、いずれも図８に示すＣＰＵ等の制御部１７０（制御手段）にて制御可能な構成としている。また、これら制御系３００は、Ｘ偏向用の制御系とＹ偏向用の制御系を各々形成する構成としてもよい。
【００８２】
またなお、本実施形態の描画パターンデータメモリ３０１と描画条件演算手段３１０などを含む制御系３００で、「演算手段」を構成できる。この「演算手段」は、走査される走査ライン上に、ＤＡ変換器の最小時間分解能の整数倍の時間に対応する距離に相当する少なくとも２点の各位置を演算する機能を有する。この場合、制御部１７０の「制御手段」は、前記演算手段にて演算された各位置間を前記電子ビームによりほぼ直線的に走査するように制御することとなる。また、同様にして、本発明の他の態様の「演算手段」では、略円状に走査される走査ライン上に、ＤＡ変換器の最小時間分解能の整数倍の時間に対応する距離を一辺とする多角形の各頂点位置を算出する機能を有する。また、制御手段は、演算手段にて演算された各位置間を前記電子ビームによりほぼ直線的に走査するのは同様である。
【００８３】
上記のような構成を有する制御系３００は、概略次のように作用する。すなわち、描画条件演算手段３１０が描画パターンデータメモリ３０１から直線近似による走査（描画）に必要な情報を取得すると、所定の描画条件の演算処理を行ない、例えば一つの円に対して正多角形の各辺に近似された場合の各辺のうち最初の辺、奇数番目のラインに関する情報は、（２ｋ＋１）ライン描画条件演算手段３１１へ、次の辺、偶数番目のラインに関する情報は、（２ｋ）ライン描画条件演算手段３３１へ各々伝達される。
【００８４】
これにより、例えば、（２ｋ＋１）ライン描画条件演算手段３１１は、奇数ラインに関する描画条件を生成し、走査クロックＣＬ１と生成された奇数ライン描画条件生成信号ＣＬ２とに基づいて、偏向信号出力回路３２０から奇数ライン偏向信号ＣＬ９を出力する。
【００８５】
一方、例えば、（２ｋ）ライン描画条件演算手段３３１は、偶数ラインに関する描画条件を生成し、走査クロックＣＬ１と生成された偶数ライン描画条件生成信号ＣＬ４とに基づいて、偏向信号出力回路３４０から偶数ライン偏向信号ＣＬ１０を出力する。
【００８６】
これら奇数ライン偏向信号ＣＬ９と偶数ライン偏向信号ＣＬ１０は、描画条件演算手段３１０のもとに切換回路３６０によって、その出力が交互に切り換わる。したがって、ある一の円について、正多角形に近似され、各辺が算出されると、ある一つの辺、奇数番目の辺が描画されると、次の辺、偶数番目の辺が描画され、さらに次ぎの辺、奇数番目の辺が描画される、という具合に交互に各辺が直線的に描画（走査）されることとなる。
【００８７】
そして、ある一の円について描画が終了すると、描画条件演算手段３１０は、その旨をブランキングアンプ３５０に伝達し、他の次の円を描画するように促す処理を行なう。このようにして、各円について多角形で近似した描画を行うこととなる。
【００８８】
次に、上述した電子ビーム描画を用いて、母型を形成し、その母型より光学素子成形金型を形成する工程を説明する。図１７は、本実施の形態にかかる金型の製作方法を示すフローチャートである。図１８は、図１７に示す主要な工程において、処理される基材を示す断面図である。
【００８９】
まず、図１７のステップＳ１０１で、樹脂材を加熱溶融させた後、元型Ｋ１、Ｋ２内の空間に射出して、基材２を射出成形する。このとき、元型Ｋ１の転写面Ｋ１ａには輪帯は形成されていないが、光学素子の光学面に対応した非球面形状となっているので、射出成形された基材２の母光学面（すなわち非平面部２ｄ）は、精度良く非球面形状が転写される。尚、基材２は、切削加工によりシリコンから切り出されても良い。
【００９０】
続いて、ステップＳ１０２で、基材２を、不図示のスピンコータにセットし、ステップＳ１０３で、レジストＬを基材２上に流下させながらプレスピンを実施し、その後ステップＳ１０４でプレスピンよりも高速に回転する本スピンを実施して、レジストＬの被膜を行う（図１８（ｂ）参照）。プレスピンと本スピンとを分けたのは、非球面形状のような複雑な曲面である基材の母光学面２ｄに、均一な膜厚のレジストＬを被膜させるためである。尚、レジストＬを基材２にスプレー塗布して基材の母光学面２ｄを被膜することも可能である。ここで用いたレジスト樹脂の軟化点温度は７０℃〜８０℃であり、ガラス転移点温度１１０℃前後のものを用いた。
【００９１】
その後、ステップＳ１０５で、基材２をスピンコータから取り外し、ステップＳ１０６で、雰囲気温度１８０℃で２０分間ベーキング処理を行って、レジストＬの被膜を硬化し安定させる。ここで、一回のレジストＬの被膜処理では、十分な膜厚を得ることができない場合には、ステップＳ１０２〜Ｓ１０６の工程を繰り返し、レジストＬの被膜を積層させて十分な膜厚になったところで（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０８で、不図示の電子ビーム描画装置から照射される電子ビームＢを用いて、基材２の母光学面２ｄ上のレジストＬに電子ビーム描画処理を施す（図１８（ｃ）参照）。
【００９２】
電子ビーム描画処理後、ステップＳ１０８Ａにおいて、ポストベーキング処理を行う。より具体的には、レジストの軟化点以上ガラス転移点以下で、レジストをベーキングする。尚、レジストをベーキングするのは現像後であってもよい。ポストベーキング処理の一例を示す。加熱条件としては、設定温度は１００℃であって、オーブン加熱の場合は２０分間程度、ホットプレート加熱の場合は５分間程度の加熱を行うことで、ベーキング処理を行う。その後、ステップＳ１０９で、基材２に対して現像処理及びリンス処理を行って（図１８（ｄ）参照）、不要なレジストを排除することで、輪帯形状のレジストＬを得る。ここで、ドーズ量に応じてレジストＬの除去量が増大するため、ブレーズ形状の回折輪帯になるよう、レジストＬを残すことができる。本実施の形態によれば、ポストベーキング処理を行っているので、現像後にレジストの３次元形状における最大高さの２０％以下の位置に断裂が生じ、レジスト内の応力を解放することから、レジストの変形を抑えて高精度な３次元形状を創成できる。
【００９３】
上記のように、電子ビーム描画処理後、現像処理前にポストベーキングする場合、電子ビーム描画処理時点で、電子ビームが照射された部分では、レジスト樹脂の樹脂分子内の原子間結合が切断され、樹脂分子としての分子量小さくなる現象が生じる。電子ビームの照射量が多い部分では分子量がより小さくなり樹脂の強度は低下する。この状態でレジストの軟化点以上ガラス転移点以下でポストベーキングすると、レジスト樹脂全体を軟化させることで、レジストの厚み方向で深い領域までかかる原子間結合が切断され樹脂分子量がより小さくなって強度が弱くなった部分が、レジストの内部の応力すなわち収縮しようとする力に抗することができずに断裂する。これにより、所望の断裂を生じさせることができる。現像処理後にポストベーキングする場合、現像後に残留するレジストには、レジストの厚みが厚い部分と薄い部分とが形成されている。その状態で、ポストベーキングすると、レジスト樹脂全体を軟化させることで残留しているレジストの薄くなっている部分は、レジストの内部の応力すなわち収縮しようとする力に抗することができずに断裂する。いずれの場合も、レジストのガラス点以下の設定温度で加熱しているので、レジスト全体の３次元形状を崩すことなく所望の断裂を得ることができる。
【００９４】
更に、ステップＳ１１０で、プラズマシャワーによるドライエッチングを経て、基材２の母光学面２ｄの表面を彫り込んでブレーズ状の回折輪帯３（実際より誇張されて描かれている）を形成する（図１８（ｅ）参照）。更に、ステップＳ１１１で、基材２を円筒状の治具（不図示）に接着する。その後、基材２に裏打ち部材を配置し、ステップＳ１１２で、スルファミン酸ニッケル浴中に、表面を活性処理した基材２を浸し電鋳を成長させ、電鋳部材を得る。更に、ステップＳ１１３で、電鋳部材を切断して、ステップＳ１１４で、基材２と電鋳部材とを脱型する。脱型された電鋳部材は、ステップＳ１１５で機械加工され、光学素子成形用金型として成形装置に組み込まれ、光学素子の成形に用いられる。
【００９５】
図１９は、本実施の形態にかかるビーム描画方法により形成された光学素子の一例としての対物レンズを含む光ピックアップ装置の概略図である。図１９において、光ピックアップ装置４００は、半導体レーザー４０１、コリメートレンズ４０２、分離プリズム４０３、対物レンズ４０４、ＤＶＤ、ＣＤ等の光磁気ディスク４０５（光磁気記録媒体）、１／２波長板４０６、偏光分離素子４０７、集光レンズ４０８、シリンドリカルレンズ４０９、分割光検出器４１０を有する。
【００９６】
上記のような構成を有する光ピックアップ装置４００において、半導体レーザー１からのレーザー光は、コリメートレンズ４０２で平行光となり、分離プリズム４０３で対物レンズ４０４側に反射され、対物レンズ４０４によって回折限界まで集光されて光磁気ディスク４０５（光磁気記録媒体）に照射される。
【００９７】
光磁気ディスク４０５からのレーザー反射光は、対物レンズ４０４に入光して再び平行光となり、分離プリズム４０３を透過し、更に、１／２波長板４０６を透過し偏光方位を４５度回転した後、偏光分離素子４０７に入射し、この偏光分離素子４０７で、光路が近接したＰ，Ｓ両偏光からなる２つの光束に分離される。前記Ｐ，Ｓ両偏光の光束はそれぞれ集光レンズ４０８，シリンドリカルレンズ４０９によって集光されて、分割光検出器４１０の分離受光領域（受光素子）にそれぞれのスポットを形成する。
【００９８】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。たとえば、図２１に示すように、周辺の電子ビームの照射領域におけるドーズ量の２倍以上のドーズ量で、例えば隣接する鋸歯の間の位置に電子ビームを照射することによって、基材Ｓの表面が露出するような断裂Ｇを形成することでも、レジストＲの内部応力を解放することができる。具体的には、１μｍから３μｍ程度の膜厚のレジストＲに対して、通常の照射領域に対しては最大３００μＣ／ｃｍ２のドーズ量（入射電子量）であるところ、上記断裂Ｇを形成させる照射領域にはその２倍以上、具体的には、６００μＣ／ｃｍ２以上のドーズ量で電子ビームの照射を行う。例えば、上記断裂Ｇを形成させる領域への電子ビーム照射は、電子ビームの加速電圧の大きさが５０ｋＶ程度の場合、３０００μＣ／ｃｍ２から６０００μＣ／ｃｍ２のドーズ量が好ましい。本発明は、光学素子を成形するための型のみならず、種々の描画処理に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】微細構造の斜面を創成するための電子ビーム描画処理を模式的に示したレジストの断面斜視図である。
【図２】電子ビーム描画処理におけるレジストを電子ビームの照射方向に見た図である。
【図３】従来の手法で電子ビーム描画を行い、更に現像することで得られたレジストの拡大断面図である。
【図４】本発明の方法で電子ビーム描画を行い、更に現像することで得られたレジストの拡大断面図である。
【図５】本発明の基材の概略構成の一例を示す説明図である。
【図６】図５の基材の要部を詳細に示す説明図である。
【図７】回折輪帯の概略断面図である。
【図８】本発明の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９】測定装置の原理を説明するための説明図である。
【図１０】同図（Ａ）〜（Ｃ）は、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１１】測定装置の投光と受光との関係を示す説明図である。
【図１２】信号出力と基材の高さとの関係を示す特性図である。
【図１３】同図（Ａ）（Ｂ）は、図６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り、同図（Ｃ）は、描画原理を説明するための説明図である。
【図１４】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１５】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制御系の詳細を示す機能ブロック図である。
【図１６】電子ビーム描画装置のさらに詳細な制御系の構成を示す機能ブロック図である。
【図１７】本実施の形態にかかる金型の製作方法を示すフローチャートである。
【図１８】図１７に示す主要な工程において、処理される母型（基材）を示す断面図である。
【図１９】光ピックアップ装置の概略を示す説明図である。
【図２０】描画領域を模式的に示す基材の上面図である。
【図２１】基材上のレジストを示す断面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１  電子ビーム描画装置
２  基材（被描画基材）
３  回折輪帯
３ａ  側壁部
３ｂ  傾斜部
３ｃ  溝部
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】
2005144531.tif 000003
【図２】
2005144531.tif 000004
【図３】
2005144531.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005144531.tif 000009
【図８】
2005144531.tif 000010
【図９】
2005144531.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2005144531.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2005144531.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2005144531.tif 000017
【図１６】
2005144531.tif 000018
【図１７】
2005144531.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2005144531.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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