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課題

精度よく非同期回転振れの量を算出する。

解決手段

回転テーブル31の回転角度毎回転振れ量を変位データとして算出し、この変位データを順次メモリ52eに記憶する。そして、メモリ52eに順次記憶された変位データを値の大きさに基づいて並び替え、この並び替えられた変位データのうち順位が中位の変位データの値を基準値とする。変位データをその大きさに基づいて並び変えることにより、非同期回転振れ量を包含する変位データは、並び替えられた変位データのうち高順位、若しくは低順位となるため、並び替えた変位データのうち順位が中位の変位データの値を基準値とすることで、非同期回転振れの影響をほとんど受けていない基準値を算出することができる。そして、この基準値を用いることで、回転テーブル31の非同期回転振れ量を精度よく算出することができる。

概要

背景

近年、情報のデジタル化に伴い、記録媒体としてのディスク大容量化に対する要求が高まっており、CD(Compact Disk)や、DVD(Digital Versatile Disk)などの従来型ディスクに代わり、例えば波長が400nm程度の紫外光により情報の記録及び再生が行なわれる、次世代型光ディスク研究開発が盛んに行なわれている。

次世代型光ディスク原盤スタンパ)の製造工程では、記録層に形成されるピットが従来型の光ディスクに比べて微細であることから、例えば、極細線描画が可能な電子線描画装置がよく用いられている。この電子線描画装置は、回転する基板電子線を照射して、基板の表面にスパイラル状又は同心円状の微細パターンを描画するものである。

この種の電子線描画装置を用いて、基板にパターン描画する場合には、基板が載置された回転テーブル等を所定の角速度又は線速度で回転させる必要があり、このとき基板の回転に伴って、回転軸に直交する方向に往復移動する回転振れが生じることがある。この回転振れは通常、同期回転振れと、非同期回転振れとに分けられ、同期回転振れは、回転に同期して周期的に生じる再現性のある回転振れであり、原盤製造時に同期回転振れが生じても、同期回転振れ量が所定の許容値内であれば、製造される光ディスクの品質にほとんど影響を与えることはない。一方、非同期回転振れは、回転に同期しない再現性のない回転振れであり、原盤製造時に非同期回転振れが生じると、製造される光ディスクの品質に悪影響を与えることが知られている。

そこで、近年では、非同期回転振れに起因した品質の低下を抑制するための発明が種々提案されている(特許文献1及び特許文献2参照)。特許文献1及び特許文献2に記載の発明は、ターンテーブルの回転振れの量を、回転毎に検出して蓄積し、この蓄積した回転振れ量の平均値基準値として非同期回転振れの量を算出し、この算出結果に基づいて電子ビーム照射位置の調整を行う装置である。

しかしながら、上記特許文献1及び特許文献2に記載されている装置では、蓄積した回転振れの量の平均値を基準値として非同期回転振れの量を算出するため、基準値の値が再現性のない非同期回転振れの影響を受けた値となってしまい、電子ビームの照射位置に調整誤差が生じることがある。

特許第3688381号公報
特開2002−92977号公報

概要

精度よく非同期回転振れの量を算出する。回転テーブル31の回転角度毎の回転振れ量を変位データとして算出し、この変位データを順次メモリ52eに記憶する。そして、メモリ52eに順次記憶された変位データを値の大きさに基づいて並び替え、この並び替えられた変位データのうち順位が中位の変位データの値を基準値とする。変位データをその大きさに基づいて並び変えることにより、非同期回転振れ量を包含する変位データは、並び替えられた変位データのうち高順位、若しくは低順位となるため、並び替えた変位データのうち順位が中位の変位データの値を基準値とすることで、非同期回転振れの影響をほとんど受けていない基準値を算出することができる。そして、この基準値を用いることで、回転テーブル31の非同期回転振れ量を精度よく算出することができる。

目的

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、精度よく非同期回転振れの量を算出し、この非同期回転振れの量を加味して精度よくパターンを描画することが可能な電子線描画装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

電子ビームを用いて、基板の表面にパターンを描画する電子線描画装置であって、前記基板を所定の回転軸回りに回転可能に保持する回転テーブルと;回転する前記回転テーブルの前記回転軸に直交する方向の回転振れの量を検出する回転振れ量検出装置と;前記回転テーブルの回転角度を検出する回転角度検出装置と;前記回転振れ量検出装置と前記回転角度検出装置との検出結果から、前記回転テーブルの角度毎の回転振れの量を算出する回転振れ量演算装置と;前記回転振れ量演算装置の演算結果を順次記憶する記憶装置と;前記記憶装置に順次記憶された前記回転振れ量演算装置の演算結果を、大きさに基づいて並び替え、並び替えられた演算結果から基準値を算出し、この基準値と前記回転振れ量演算装置の演算結果とに基づいて、前記回転テーブルの回転に同期しない非同期回転振れの量を算出する非同期回転振れ量演算装置と;前記非同期回転振れの量に基づいて前記電子ビームの照射位置を調整する調整装置と;を備える電子線描画装置。

請求項2

前記非同期回転振れ量演算装置は、並び替えた前記検出結果の中央値を基準値とすることを特徴とする請求項1に記載の電子線描画装置。

請求項3

前記非同期回転振れ量演算装置は、最も小さい検出結果と最も大きい検出結果とを除外して、残りの検出結果の平均値を基準値とすることを特徴とする請求項1に記載の電子線描画装置。

請求項4

前記非同期回転振れ量演算装置は、前記検出結果を、大きさに応じた複数のグループ区分して、複数のグループのうちの所定の順位のグループに含まれる検出結果の平均値を基準値とすることを特徴とする請求項1に記載の電子線描画装置。

請求項5

基板を回転する回転テーブルの非同期回転振れの量を算出する非同期回転振れ量算出方法であって、回転する前記回転テーブルの前記回転軸に直交する方向の回転振れの量を検出する回転振れ量検出工程と;前記回転テーブルの回転角度を検出する角度検出工程と;前記回転振れ量検出工程、及び前記角度検出工程での検出結果に基づいて、前記回転テーブルの角度毎の回転振れの量を算出する回転振れ量演算工程と;前記回転振れ量演算工程での演算結果を順次記憶する記憶工程と;前記記憶工程で順次記憶された前記回転振れ量演算工程の演算結果を、大きさに基づいて並び替えるソート処理工程と;前記ソート処理工程で並び替えられた演算結果から基準値を算出し、この基準値と前記回転振れ量演算工程の演算結果とに基づいて、前記回転テーブルの回転に同期しない非同期回転振れの量を算出する非同期回転振れ量演算工程と;を含む非同期回転振れ量算出方法。

請求項6

前記非同期回転振れ量演算工程では、並び替えた前記検出結果の中央値を基準値とすることを特徴とする請求項5に記載の非同期回転振れ量算出方法。

請求項7

前記非同期回転振れ量演算工程では、最も小さい検出結果と最も大きい検出結果とを除外して、残りの検出結果の平均値を基準値とすることを特徴とする請求項5に記載の非同期回転振れ量算出方法。

請求項8

前記非同期回転振れ量演算工程では、前記検出結果を、大きさに応じた複数のグループに区分して、複数のグループのうちの所定の順位のグループに含まれる検出結果の平均値を基準値とすることを特徴とする請求項5に記載の非同期回転振れ量算出方法。

請求項9

回転テーブルによって回転される基板に電子ビームを照射して、前記基板にパターンを描画するパターン描画方法であって、請求項5〜8のいずれか一項に記載の非同期回転振れ量算出方法によって非同期回転振れの量を算出する工程と;前記非同期回転振れの量をキャンセルするように前記電子ビームの照射位置を調整する工程と;を含むパターン描画方法。

技術分野

0001

本発明は、電子線描画装置非同期回転振れ量算出方法、及びパターン描画方法係り、更に詳しくは、電子ビームを用いて基板の表面にパターンを描画する電子線描画装置、回転テーブルの非同期回転振れの量を算出する非同期回転振れ量算出方法、及び回転される基板にパターン描画するパターン描画方法に関する。

背景技術

0002

近年、情報のデジタル化に伴い、記録媒体としてのディスク大容量化に対する要求が高まっており、CD(Compact Disk)や、DVD(Digital Versatile Disk)などの従来型ディスクに代わり、例えば波長が400nm程度の紫外光により情報の記録及び再生が行なわれる、次世代型光ディスク研究開発が盛んに行なわれている。

0003

次世代型光ディスク原盤スタンパ)の製造工程では、記録層に形成されるピットが従来型の光ディスクに比べて微細であることから、例えば、極細線描画が可能な電子線描画装置がよく用いられている。この電子線描画装置は、回転する基板に電子線を照射して、基板の表面にスパイラル状又は同心円状の微細パターンを描画するものである。

0004

この種の電子線描画装置を用いて、基板にパターン描画する場合には、基板が載置された回転テーブル等を所定の角速度又は線速度で回転させる必要があり、このとき基板の回転に伴って、回転軸に直交する方向に往復移動する回転振れが生じることがある。この回転振れは通常、同期回転振れと、非同期回転振れとに分けられ、同期回転振れは、回転に同期して周期的に生じる再現性のある回転振れであり、原盤製造時に同期回転振れが生じても、同期回転振れ量が所定の許容値内であれば、製造される光ディスクの品質にほとんど影響を与えることはない。一方、非同期回転振れは、回転に同期しない再現性のない回転振れであり、原盤製造時に非同期回転振れが生じると、製造される光ディスクの品質に悪影響を与えることが知られている。

0005

そこで、近年では、非同期回転振れに起因した品質の低下を抑制するための発明が種々提案されている(特許文献1及び特許文献2参照)。特許文献1及び特許文献2に記載の発明は、ターンテーブルの回転振れの量を、回転毎に検出して蓄積し、この蓄積した回転振れ量の平均値基準値として非同期回転振れの量を算出し、この算出結果に基づいて電子ビームの照射位置の調整を行う装置である。

0006

しかしながら、上記特許文献1及び特許文献2に記載されている装置では、蓄積した回転振れの量の平均値を基準値として非同期回転振れの量を算出するため、基準値の値が再現性のない非同期回転振れの影響を受けた値となってしまい、電子ビームの照射位置に調整誤差が生じることがある。

0007

特許第3688381号公報
特開2002−92977号公報

発明が解決しようとする課題

0008

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、精度よく非同期回転振れの量を算出し、この非同期回転振れの量を加味して精度よくパターンを描画することが可能な電子線描画装置を提供することにある。

0009

また、本発明の第2の目的は、精度よく非同期回転振れの量を算出することが可能な非同期回転振れ量算出方法を提供することにある。

0010

また、本発明の第3の目的は、この非同期回転振れの量を加味して精度よくパターンを描画することが可能なパターン描画方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0011

本発明は第1の観点からすると、電子ビームを用いて、基板の表面にパターンを描画する電子線描画装置であって、前記基板を所定の回転軸回りに回転可能に保持する回転テーブルと;回転する前記回転テーブルの前記回転軸に直交する方向の回転振れの量を検出する回転振れ量検出装置と;前記回転テーブルの回転角度を検出する回転角度検出装置と;前記回転振れ量検出装置と前記回転角度検出装置との検出結果から、前記回転テーブルの角度毎の回転振れの量を算出する回転振れ量演算装置と;前記回転振れ量演算装置の演算結果を順次記憶する記憶装置と;前記記憶装置に順次記憶された前記回転振れ量演算装置の演算結果を、大きさに基づいて並び替え、並び替えられた演算結果から基準値を算出し、この基準値と前記回転振れ量演算装置の演算結果とに基づいて、前記回転テーブルの回転に同期しない非同期回転振れの量を算出する非同期回転振れ量演算装置と;前記非同期回転振れの量に基づいて前記電子ビームの照射位置を調整する調整装置と;を備える電子線描画装置である。

0012

これによれば、回転振れ量演算装置は、回転テーブルの回転角度毎の回転振れ量を算出し、この回転振れ量を順次記憶装置に記憶する。そして、非同期回転振れ量演算装置は、記憶装置に順次記憶された回転角度毎の回転振れ量を大きさに基づいて並び替え、この並び替えられた回転振れ量から基準値を算出し、この基準値と回転振れ量演算装置によって算出された演算結果に基づいて、回転テーブルの非同期回転振れ量を算出する。

0013

回転振れ量をその大きさに基づいて並び変えることにより、非同期回転振れ量を包含する回転振れ量は、並び替えた回転振れ量のうち高順位、若しくは低順位となるため、例えば、並び替えた回転振れ量のうち順位が中央の、又はこの近傍の回転振れ量に基づいて基準値を算出することで、非同期回転振れの影響が少ない基準値を算出することができる。したがって、この基準値により回転テーブルの非同期回転振れ量を精度よく算出することが可能となり、この非同期回転振れ量をキャンセルするように電子ビームの照射位置を調整することで、基板に精度よくパターンを描画することが可能となる。

0014

また、本発明は第2の観点からすると、基板を回転する回転テーブルの非同期回転振れの量を算出する非同期回転振れ量算出方法であって、回転する前記回転テーブルの前記回転軸に直交する方向の回転振れの量を検出する回転振れ量検出工程と;前記回転テーブルの回転角度を検出する角度検出工程と;前記回転振れ量検出工程、及び前記角度検出工程での検出結果に基づいて、前記回転テーブルの角度毎の回転振れの量を算出する回転振れ量演算工程と;前記回転振れ量演算工程での演算結果を順次記憶する記憶工程と;前記記憶工程で順次記憶された前記回転振れ量演算工程の演算結果を、大きさに基づいて並び替えるソート処理工程と;前記ソート処理工程で並び替えられた演算結果から基準値を算出し、この基準値と前記回転振れ量演算工程の演算結果とに基づいて、前記回転テーブルの回転に同期しない非同期回転振れの量を算出する非同期回転振れ量演算工程と;を含む非同期回転振れ量算出方法である。

0015

これによれば、回転振れ量演算工程で算出された回転テーブルの回転角度毎の回転振れ量が順次記憶される。次に、順次記憶された回転テーブルの回転角度毎の回転振れ量の並び替えが行われ、この並び替えられた回転振れ量から基準値が算出される。そして、この基準値と回転振れ量演算工程で算出された演算結果とに基づいて、回転テーブルの非同期回転振れ量が算出される。

0016

回転振れ量がその大きさに基づいて並び変えられることにより、非同期回転振れ量を包含する回転振れ量は、並び順が高順位、若しくは低順位となる。これにより、例えば、順位が中央の、又はこの近傍の回転振れ量に基づいて算出された基準値は、非同期回転振れの影響の少ない基準値となる。したがって、この基準値に基づいて回転テーブルの非同期回転振れ量を精度よく算出することが可能となる。

0017

また、本発明は第3の観点からすると、回転テーブルによって回転される基板に電子ビームを照射して、前記基板にパターンを描画するパターン描画方法であって、本発明の非同期回転振れ量算出方法によって非同期回転振れの量を算出する工程と;前記非同期回転振れの量をキャンセルするように前記電子ビームの照射位置を調整する工程と;を含むパターン描画方法である。

0018

これによれば、非同期回転振れの影響を受けない基準値に基づいて回転テーブルの非同期回転振れ量が精度よく算出され、この非同期回転振れ量を加味した電子ビームの照射位置の調整が行われる。したがって、基板に精度よくパターンを描画することが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0019

以下、本発明の一実施形態を図1図4(B)に基づいて説明する。図1には本実施形態に係る描画装置100の概略構成が示されている。この描画装置100は、例えば真空度が10−4Pa程度の環境下において、レジスト材コーティングされた基板Wに電子ビームを照射することにより、基板Wの描画面に微細パターンを描画する電子線描画装置である。

0020

図1に示されるように、この描画装置100は、電子ビームを基板Wに照射する照射装置10、基板Wが載置される回転テーブル31を備える回転テーブルユニット30、回転テーブルユニット30を収容する真空チャンバ20、回転テーブル31に生じる非同期回転振れの量を算出する非同期回転振れ量算出装置52、及び照射装置10などを統括的に制御する制御装置50などを備えている。

0021

前記照射装置10は、長手方向をZ軸方向とするケーシング10aと、該ケーシング10aの内部上方から下方に向かって順次配置された、電子銃11、ブランキング電極12、電界レンズ13、アパーチャ部材14、走査電極15、対物レンズ16、及び動的焦点補正レンズ17を備えている。

0022

前記ケーシング10aは、下方が開放された円筒状のケーシングであり、真空チャンバ20上面に形成された開口に、上方から隙間なく嵌合されている。また、真空チャンバ20内部に位置する部分は、その直径が−Z方向に向かって小さくなるテーパー形状となっている。

0023

前記電子銃11は、前記ケーシング10aの内部上方に配置されている。この電子銃11は、陰極から熱と電界により取り出した電子を射出する熱電界放射型の電子銃であり、例えば、直径20〜50nm程度の電子ビームを下方(−Z方向)へ射出する。

0024

前記ブランキング電極12は、電子銃11の下方に配置されている。このブランキング電極12は、X軸方向に相互に対向するように配置された1対の電極を有し、制御装置50より(偏向電極に)印加される電圧に応じて、電子銃11から射出された電子ビームを+X方向又は−X方向へ偏向する。

0025

前記電界レンズ13は、ブランキング電極12の下方に配置された環状のレンズであり、ブランキング電極12を通過した電子ビームに対して集束する方向のパワーを作用させる。

0026

前記アパーチャ部材14は、中央に電子ビームが通過する開口が設けられた板状の部材である。このアパーチャ部材14は、電界レンズ13を通過した電子ビームが収束する点近傍に開口が位置するように配置されている。

0027

前記走査電極15は、アパーチャ部材14の下方に配置されている。この走査電極15は、X軸方向に相互に対向するように配置された1対の電極と、Y軸方向に相互に対向するように配置された1対の電極とを有し、制御装置50より(偏向電極に)印加される電圧に応じて、アパーチャ部材14を通過した電子ビームをX軸方向又Y軸方向へ偏向する。

0028

前記対物レンズ16は、走査電極15の下方に配置され、走査電極15を通過した電子ビームを、回転テーブル31に載置された基板Wの表面に収束する。

0029

前記動的焦点補正レンズ17は、前記対物レンズ16により基板Wの表面に収束された電子ビームのビームスポット径微調整を行う。

0030

上述した照射装置10では、電子銃11から射出された電子ビームは、電界レンズ13を通過することにより集束され、アパーチャ部材14に設けられた開口近傍(以下、クロスオーバポイントという)で一旦交差される。次に、クロスオーバポイントを通過した電子ビームは、発散しつつアパーチャ部材14を通過することによりそのビーム径が整形される。そして、対物レンズ16によって、回転テーブル31に載置された基板Wの表面に収束される。

0031

また、上記動作と並行して、ブランキング電極12に所定の電圧を印加して、電子ビームをX軸方向に偏向させることで、アパーチャ部材14で電子ビームを遮蔽し、基板Wに対する電子ビームのブランキングをすることができるようになっている。また、走査電極15に印加する電圧を制御して、電子ビームをX軸方向又はY軸方向に偏向させることにより、基板W上の電子ビーム照射位置の調整を行うことができるようになっている。

0032

前記真空チャンバ20は、直方体状の中空部材であり上面には円形の開口が形成され、該開口には、上述した照射装置10のケーシング10aの下端部が挿入されている。

0033

前記回転テーブルユニット30は、真空チャンバ20の内部に配置されている。この回転テーブルユニット30は、回転テーブル31、スピンドルモータ32、移動ステージ33、移動モータ34などを備えている。

0034

前記回転テーブル31は、基板Wを真空吸着などによって保持する円形板状の部材であり、下面の中心がスピンドルモータ32の回転軸32aの上端に固定されている。

0035

前記スピンドルモータ32は、Z軸に平行な回転軸32aを有し、例えば制御装置50の指示に基づいて、回転テーブル31を所定の角速度又は線速度で回転する。また、スピンドルモータ32には、回転軸32aの回転角度を出力するエンコーダ41が設けられている。このエンコーダ41は、回転軸32a、すなわち回転テーブル31が一回転する間のパルス数が1のZ相信号REZと、回転テーブルが1回転する間のパルス数が数千のA相信号REAと、このA相信号REAと位相が異なるB相信号の3つの電気信号を出力するエンコーダである。

0036

前記移動ステージ33は、スピンドルモータ32を保持した状態で、不図示の支持部材などにより、X軸方向へ移動可能に支持されている。また、移動ステージ33には、回転テーブル31の側面の変位計測する変位センサ42が固定されている。この変位センサ42は、一例として、非接触で回転テーブル31の側面の変位を検出し、検出した変位に応じた電圧信号又は電流信号を出力する。

0037

前記移動モータ34は、真空チャンバ20の−X側の外壁面に固定されている。この移動モータ34は、X軸方向を長手方向とし、+X側端部が移動ステージ33の−X側端部に螺号するボールネジ34aを有している。そして、例えば制御装置50の指示に基づいて、ボールネジ34aを回転させることで、移動ステージ33をX軸方向へ所定の速度で移動する。

0038

前記非同期回転振れ量算出装置52は、エンコーダ41及び変位センサ42からの出力に基づいて、回転テーブル31の非同期回転振れ量を算出し、制御装置50へ出力する。なお、前記非同期回転振れ量算出装置52の構成及び動作については後述する。

0039

制御装置50は、一例としてCPU、及び上記各部を制御するプログラムパラメータが格納されたメモリなどを含んで構成された制御用コンピュータである。この制御装置50は、例えばユーザから指令に基づいて、照射装置10及び回転テーブルユニット30を統括的に制御する。

0040

上述のように構成された描画装置100では、描画開始指令が入力または通知されると、制御装置50は、まず回転テーブルユニット30を駆動することにより、基板Wを、+X方向へ微小移動させながら、所定の回転数で回転させる。次に、照射装置10を駆動することにより、基板Wに描画パターンに基づいて変調された電子ビームを照射し、基板Wの表面に同心円状又はスパイラル状のパターンを形成する。

0041

次に、前記非同期回転振れ量算出装置52の構成と、動作について説明する。非同期回転振れ量算出装置52は、一例として図2に示されるように、アンプ52a、A/D変換器ADC)52b、マイクロコントローラ52c、D/A変換器(DAC)52d、メモリ52eなどを備えている。

0042

前記アンプ52aは、変位センサ42から出力される電気信号を増幅する。

0043

前記A/D変換器52bは、アンプ52aによって増幅された電気信号をデジタル信号に変換する。

0044

前記マイクロコントローラ52cは、例えばエンコーダ41から出力される信号REZの立ち上がりに同期して、信号REA(又は信号REB)のパルス数のカウントを開始することで、回転テーブル31の回転角度を所定の分解能で検出する。次に、この検出結果と、D/A変換器(DAC)52dの出力信号とから、単位角度毎の回転テーブル31の変位(回転振れ量)を算出し、この算出したデータ(以下、変位データという)をメモリ52eに記憶するとともに、過去のデータと比較して回転振れに含まれる非同期回転振れの量を検出する。

0045

以下、非同期回転振れ量を検出する方法について詳述する。前提として、マイクロコントローラ52cは、5周目の回転テーブル31の変位を算出しているものとし、メモリ52eには過去4回転分の変位データが記憶されているものとする。また、説明の便宜上、回転テーブル31が一回転するごとに記憶されるデータを、変位データSn(θ)と表現するものとし、メモリ52eは少なくとも直近4回転分以上の変位データSn(θ)を記憶することが可能であるものとする。なおnは回転テーブル31の回転に基づく整数であり、例えば変位データS1(θ)は、回転テーブル31の1周目の角度θ(0°〜360°)に対する変位量を表している。

0046

図3(A)には、変位データS1(θ)〜S5(θ)の一例が示されている。このうち変位データS1(θ)〜S4(θ)はメモリ52eに記憶されているものであり、変位データS5(θ)は現在検出中の変位データである。回転テーブル31の回転振れには上述したように、同期回転振れと非同期回転振れとがあり、回転テーブル31が一回転する間に非同期回転振れが生じなかった場合には、変位データは、図3(A)に示される変位データS1(θ)〜S4(θ)のようにほぼ一致する。これは、再現性のある同期回転振れによってのみ回転テーブル31の変位が変動するためである。一方、回転テーブル31の5周目に何らかの原因で非同期回転振れが生じた場合には、変位データS5(θ)は、非同期回転振れを含まない変位データS1(θ)〜S4(θ)と一致しなくなる。図3(A)に示されるS5(θ)では、角度がθ1近傍のときに非同期回転振れが生じているために、その角度での変位データS5(θ1)の値が、他の変位データS1(θ1)〜S4(θ1)よりも大きくなっている。したがって、描画装置100では、非同期回転振れによる回転テーブル31の振れ量をキャンセルするように、電子線の照射位置を調整する必要性が生じる。

0047

そこで、マイクロコントローラ52cは、回転テーブル31の回転による変位データS5(θ)を算出するとともに、常時、算出した変位データS5(θ)の値とメモリ52eに記憶された変位データS1(θ)〜S4(θ)の値とを比較して、まず大きさに基づいてこれらに対する順位付けを行う。

0048

図3(B)には、回転テーブル31の回転角度がθ1のときの各変位データS1(θ1)〜S5(θ1)が模式的に示されている。図3(A)に示されるように、変位データS5(θ1)には、非同期回転振れによる変位が含まれるため、他の変位データS1(θ1)〜S4(θ1)よりもその値が大きくなっている。したがって、これらの変位データS1(θ1)〜S5(θ1)を並び替えるソート処理を行うと、図3(B)に示されるように、変位データS5(θ1)の順位は最も上位となる。

0049

次に、マイクロコントローラ52cは、順位が中位であるS2(θ1)の値を基準値として設定し、変位データS5(θ1)の値から基準値としてのS2(θ1)の値を減じた値を非同期回転振れ量として出力する。

0050

このように出力された非同期回転振れ量は、D/A変換器52dによってアナログデータ(例えば、電圧信号又は電流信号)に変換された後に制御装置50へ出力される。そして、制御装置50は、非同期回転振れ量算出装置52から供給される信号に基づいて、非同期回転振れ量をキャンセルするように、走査電極15を駆動して、基板W上の電子ビームの照射位置の調整を行う。例えば、非同期回転振れ量が20nmである場合には、制御装置50により、走査電極15を介して、非同期回転振れ量の発生した方向へ電子ビームが20nm偏向されることにより、非同期回転振れ量がキャンセルされる。

0051

なお、非同期回転振れのタイミングによっては、変位データS5(θ)の値が他の変位データS1(θ1)〜S4(θ1)の値よりも小さくなることがある。例えば、図3(A)において、回転テーブル31の回転角度がθ2のときである。この場合には、ソート処理によってS5(θ2)の順位は最も下位となる。この場合にも、変位データS5(θ2)の値から、順位が中位である変位データの値を減じた値を非同期回転振れ量として制御装置50へ出力することで、同様に電子ビームの照射位置の調整を行うことができる。

0052

マイクロコントローラ52cは、回転テーブル31の5周目の回転が終了すると、上述と同様に、6周目の回転テーブル31の変位の検出を開始し、検出した変位データS6(θ)についても上記と同様の処理を行う。例えば、6周目の回転に非同期回転振れが生じなかった場合には、図4(A)に示されるように、変位データS6(θ)の値は、変位データS2(θ)〜S4(θ)の値とほぼ一致する。図4(B)には、回転テーブル31の回転角度がθ1のときの各変位データS2(θ1)〜S6(θ1)が模式的に示されている。図4(A)に示されるように、変位データS5(θ1)には、非同期回転振れによる変位が含まれるため、他の変位データS2(θ1)〜S4(θ1)及びS6(θ)よりもその値が大きくなっている。そしてこの場合にも、これらの変位データS2(θ1)〜S6(θ1)についてソート処理を行うと、図4(B)に示されるように、変位データS5(θ1)の順位は最も上位となる。そして、変位データS6(θ1)の値から、順位が中位である変位データS4(θ1)の値を減じた値が非同期回転振れ量として制御装置50へ出力される。そして同様に制御装置50は、この同期回転振れ量をキャンセルするように、走査電極15を介して、基板W上の電子ビームの照射位置の調整を行う。以下、回転テーブル31の7周目以降についても、上述した処理が繰り返し行われる。

0053

以上説明したように、本実施形態では、マイクロコントローラ52cは、回転テーブル31の回転角度毎の回転振れ量を変位データとして算出し、この変位データを順次メモリ52eに記憶する。そして、メモリ52eに順次記憶された変位データを値の大きさに基づいて並び替え、この並び替えられた変位データのうち順位が中位の変位データの値を基準値とする。

0054

変位データをその大きさに基づいて並び変えることにより、非同期回転振れ量を包含する変位データは、並び替えられた変位データのうち高順位、若しくは低順位となるため、並び替えた変位データのうち順位が中位の変位データの値を基準値とすることで、非同期回転振れの影響をほとんど受けていない基準値を算出することができる。そして、この基準値を用いることで、回転テーブル31の非同期回転振れ量を精度よく算出することができ、この非同期回転振れ量をキャンセルするように電子ビームの照射位置を調整することで、基板Wに精度よくパターンを描画することが可能となる。

0055

なお、本実施形態では、基準値を算出する場合に、回転テーブル31が5周する間の変位データに基づく演算を行ったが、これに限らず、回転テーブル31が6周以上する間の変位データを用いて演算を行ってもよい。

0056

また、本実施形態では、基準値を算出する場合に、ソート処理を行った後に、順位が中位の変位データの値を基準値としたが、これに限られず、例えば、中位の変位データの値とその前後に位置する変位データの値の平均値を基準値としてもよい。例えば、5周目までの変位データSn(θ)の値が一例として図5に示される大きさとなった場合には、ソート処理を行って、例えば最高位の変位データS5(θ)と、最低位の変位データS3(θ)とを除外し、残りの変位データS1(θ),S2(θ)S4(θ)の値の平均値((S1(θ)+S2(θ)+S4(θ))/3)を基準値としてもよい。

0057

また、ソート処理した後に、変位データを順位に基づいて複数のグループ区分し、中位のグループの変位データの値の平均値を基準値としてもよい。例えば、図6(A)には、過去8周分の変位データS1(θ)〜S8(θ)と、現在検出中の変位データS9(θ)とが示されている。図6(A)に示されるように、回転角度がθ1のときには、5周目、7周目、8周目、及び9周目の変位データの値が、非同期回転振れ影響で、非同期回転振れのほとんどない変位データに比較して、大きく或いは小さくなっている。そして、図6(B)には、ソート処理前の変位データS1(θ)〜S9(θ)と、ソート処理後の変位データS1(θ)〜S9(θ)とがそれぞれ示されている。図6(B)に示されるように、ソート処理後に、例えば変位データを上位グループ、中位グループ、下位グループの3つのグループに区分して、中位グループの変位データの値の平均値を基準値としてもよい。

0058

この場合には、非同期回転振れの影響を受けて、同期回転振れのみが含まれる変位データの値よりも大きくなった変位データS5(θ1),S9(θ1)は、上位グループに区分され、同期回転振れのみが含まれる変位データの値よりも小さくなった変位データS7(θ1),S8(θ1)は、下位グループに区分される。したがって、中位グループの変位データに基づいて基準値を算出することで、非同期回転振れの影響を受けない基準値を得ることができ、この基準値に基づいて算出された、回転テーブル31の非同期回転振れ量を、キャンセルするように電子ビームの照射位置を調整することで、基板Wに精度よくパターンを描画することが可能となる。

0059

なお、本実施形態では、マイクロコントローラ52cで実行される非同期回転振れ量検出方法によって、基板Wが載置される回転テーブル31の非同期回転振れ量を算出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば光ディスクに情報の記録又は再生を行うディスク装置における光ディスク又はターンテーブルなどの非同期回転振れ量も検出することが可能である。

0060

以上説明したように、本発明の描画装置は、基板にパターンを描画するのに適している。また、本発明の非同期回転振れ量算出方法は、回転体の非同期回転振れ量を算出するのに適している。また、本発明のパターン描画方法は、基板にパターンを描画するのに適している。

図面の簡単な説明

0061

本発明の一実施形態に係る描画装置100の概略的な構成を示す図である。
非同期回転振れ量算出装置52のブロック図である。
図3(A)は、変位データS1(θ)〜S5(θ)の一例を示す図であり、図3(B)は、変位データS1(θ)〜S5(θ)に基づく基準値の算出方法を説明するための図である。
図4(A)は、変位データS2(θ)〜S6(θ)の一例を示す図であり、図4(B)は、変位データS2(θ)〜S6(θ)に基づく基準値の算出方法を説明するための図である。
変形例にかかる、変位データS1(θ)〜S5(θ)に基づく基準値の算出方法を説明するための図である。
図6(A)は、変位データS1(θ)〜S9(θ)の一例を示す図であり、図6(B)は、変位データS1(θ)〜S9(θ)に基づく基準値の算出方法を説明するための図である。

符号の説明

0062

10…照射装置、10a…ケーシング、11…電子銃、12…ブランキング電極、13…電界レンズ、14…アパーチャ部材、15…走査電極、16…対物レンズ、17…動的焦点補正レンズ、20…真空チャンバ、30…回転テーブルユニット、31…回転テーブル、32…スピンドルモータ、32a…回転軸、33…移動ステージ、34…移動モータ、34a…ボールネジ、41…エンコーダ、42…変位センサ、50…制御装置、52…非同期回転振れ量算出装置、52a…アンプ、52b…A/D変換器、52c…マイクロコントローラ、52d…D/A変換器、52e…メモリ、100…描画装置、W…基板。

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