JP4814034B2 - Electron beam drawing device - Google Patents
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Description
本発明は、電子ビーム描画装置に関し、特に、電子ビームを回転駆動機構上の情報記録媒体の原盤に照射することにより情報記録媒体の原盤を作成(生成)する電子ビーム描画装置に関する。 The present invention relates to an electron beam drawing apparatus, and more particularly to an electron beam drawing apparatus that creates (generates) a master disk of an information recording medium by irradiating the master disk of the information recording medium on a rotational drive mechanism.
近年、磁気ディスクや光ディスクのような情報記録媒体の微細化に伴って、その原盤(マスタ)にピット(情報ピット)を形成するために、電子ビーム描画装置(EBマスタリング装置;EBR)が用いられる場合がある。この場合、原盤を載置した回転ステージをモータによって回転させつつ、原盤に対して電子ビーム(EB)を一定の強さで照射しながら、回転ステージを半径方向に移動させ、かつ、電子ビームを所定のタイミングで遮断(ブランキング)する。これにより、原盤上には、電子ビームの照射点に応じて、図6(A)又は図6(B)に示すピットパターンが形成される。図6(A)は、同心円状(又はスパイラル状)のピットパターンが形成される光ディスク等の原盤の例を示す。図6(B)は、半径方向に円弧状のピットパターンが形成される磁気ディスク等の原盤の例を示す。 In recent years, with the miniaturization of information recording media such as magnetic disks and optical disks, an electron beam drawing apparatus (EB mastering apparatus; EBR) is used to form pits (information pits) on the master (master). There is a case. In this case, the rotary stage on which the master is placed is rotated by a motor, while the electron beam (EB) is irradiated to the master with a certain intensity, the rotary stage is moved in the radial direction, and the electron beam is Block (blanking) at a predetermined timing. Thereby, a pit pattern shown in FIG. 6A or 6B is formed on the master according to the irradiation point of the electron beam. FIG. 6A shows an example of a master disk such as an optical disk on which concentric (or spiral) pit patterns are formed. FIG. 6B shows an example of a master disk such as a magnetic disk on which an arc-shaped pit pattern is formed in the radial direction.
なお、本発明は、図6(B)のような磁気ディスクのパターンを電子ビーム描画装置で描画させるためのものである。図6のようなパターンの描画は、原盤上における円周方向の同一位置にピットを形成することで、原盤の半径方向にピットを整列させる整列ピット作成技術が必要であるが、電子ビーム描画装置では更に以下のような課題がある。この電子ビーム描画装置において、モータの回転速度を一定として、電子ビームが原盤上で照射される領域(照射点)を内周側から外周側へ移動させた場合、外周側へ行くにつれて照射点の線速度(照射点が原盤上を移動する速度)が徐々に大きくなる。このため、電子ビームの照射点によって原盤に付与される単位面積当たりのエネルギが、外周側に行くにつれて小さくなる。一方、電子ビーム描画装置は電子ビームを一定の強さで照射することしかできない(変化させる即ち強くすることができない)。以上の理由により、原盤の内周側と外周側とで照射点により形成されるピットの幅が異なってしまうという問題があった。 In the present invention, a magnetic disk pattern as shown in FIG. 6B is drawn by an electron beam drawing apparatus. Drawing the pattern as shown in FIG. 6 requires an alignment pit creation technique for aligning pits in the radial direction of the master by forming pits at the same circumferential position on the master, but the electron beam writing device Then there are the following problems. In this electron beam lithography system, when the rotation speed of the motor is constant and the region (irradiation point) irradiated with the electron beam on the master is moved from the inner periphery side to the outer periphery side, the irradiation point becomes closer to the outer periphery side. The linear velocity (speed at which the irradiation point moves on the master) gradually increases. For this reason, the energy per unit area given to the master by the irradiation point of the electron beam becomes smaller toward the outer peripheral side. On the other hand, an electron beam lithography apparatus can only irradiate an electron beam with a constant intensity (it cannot change or intensify). For the above reasons, there is a problem that the width of the pit formed by the irradiation point differs between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the master.
そこで、本発明者は、先に、図7に示す制御信号作成回路を備える電子ビーム描画装置を提案している(特許文献1参照)。図7において、第1クロック作成回路53は、リファレンスクロック作成回路52からのリファレンスクロックFrに基づいて、第1DDS(Direct Digital synthesizer)回路57を用いてライトクロックを作成して出力し、かつ、このライトクロックを第1周波数更新回路55のカウンタ552によりカウントする。比較回路553において、このカウント値がパルス数N(n)設定レジスタ554の設定値と一致した場合に、次周波数データD(n+1)設定レジスタ551の設定値が周波数設定データ(以下、周波数データとも言う)Dとして第1DDS回路57に設定されライトクロックの周波数を更新すると共に、更に制御プロセッサ59が次の周波数設定データを次周波数データD(n+1)設定レジスタ551にロードする。第2クロック作成回路54は、第1クロック作成回路53と同様の構成を有し、スピンドルクロック(モータクロック)を作成して出力し、これをカウントすることにより、その周波数を更新する。なお、制御プロセッサ59は、図7(B)において第1クロック作成回路53の一部として示されているが、第1及び第2クロック作成回路53及び54に共通のものとして1個だけ設けられる。
Therefore, the present inventor has previously proposed an electron beam drawing apparatus including a control signal generating circuit shown in FIG. 7 (see Patent Document 1). In FIG. 7, the first
前記特許文献1に記載の技術によれば、電子ビームの照射点が原盤の内周側から外周側へと移動する際、外周側に行くにつれて、露光のタイミングの基準となるライトクロックの周波数を低下させ、かつ、ライトクロックにスピンドルクロックを同期させてスピンドルクロックの周波数も低下させる。従って、電子ビームの照射点が外周側に行くにつれてモータの回転速度が徐々に小さくなり、結果として、照射点の線速度が内周側及び外周側において一定となるので、電子ビームが一定の強さで照射されていても、照射点から原盤に付与される単位面積当たりのエネルギが一定に保つことができ、原盤の表面全体にわたって同一幅のピットを形成することができる。また、ライトクロックとスピンドルクロックとを、これらをカウントすることにより同期させる。従って、モータの回転速度が変化するのに応じて、電子ビームの遮断をオンオフする周期も変化させることができる。これにより、モータの回転速度が変化しても、電子ビームの遮断をオンオフする円周方向の位置を一定にすることができるので、原盤上における円周方向の同一位置にピットを形成することができ、原盤の半径方向にピットを整列させることができる。
本発明者の検討によれば、前記特許文献1に記載の技術には、以下のような問題があることが判った。
According to the study of the present inventor, it has been found that the technique described in
第1及び第2クロック作成回路53及び54の出力クロック(ライトクロック及びスピンドルクロック)を、出力クロック(即ち、非同期の2個のクロック)それら自体をカウントすることにより同期させている。従って、非同期の出力クロックの間に必ず存在するタイミングのずれに起因する誤差の発生の可能性を排除することができず、第1及び第2クロックを完全に同期させることができないと言う問題がある。
The output clocks (write clock and spindle clock) of the first and second
また、DDS回路57及び58として用いられる市販のDDS用ICは、制御プロセッサ59からの周波数設定命令に応じて周波数設定データが設定されてからその出力クロックの周波数が切り替わるまでに、僅かな遅れ(以下、応答遅れ)を有する。応答遅れの時間にはばらつきがあり、かつ、予測できない。応答遅れの時間は、リファレンスクロックFrの数に依存して定まり、出力クロックに換算すると数クロック分にも相当する。従って、応答遅れを無視すると、ライトクロックとスピンドルクロックとの間のタイミングに僅かな誤差を生じ、この誤差を含んだ出力クロックをカウンタ552によりカウントして次の周波数の切り替えタイミングを決定することになる。この結果、切り替えを繰り返すことにより、誤差が積算され(同一方向に蓄積され)、最終的に大きな誤差が発生すると言う問題がある。
In addition, commercially available DDS ICs used as the
また、このため、実際には、制御プロセッサ59が、タイマ回路(図示せず)を用いて出力クロックの周期を測定して、応答遅れの時間を見込んだタイミングで、予め次周波数設定データをロードする必要があり、この結果、タイマ回路の分だけ回路が大規模になり、かつ、制御が煩雑になるという問題がある。また、応答遅れの時間には、リファレンスクロックFrの数で定まるもの以外に、DDS回路57及び58に含まれるフィルタ回路による遅延の時間が含まれる。このフィルタ回路による遅延も補正しようとすると、回路が更に大規模化(複雑化)すると言う問題がある。
For this reason, actually, the
更に、以上のような種々の補正を行なっても、リファレンスクロックと出力クロックは基本的に非同期であるために、リファレンスクロック±1個分の範囲の誤差は避けられない。このため、切り替えを繰り返すことにより、この誤差が積算される可能性が残ると言う問題がある。 Furthermore, even if various corrections as described above are performed, the reference clock and the output clock are basically asynchronous, and thus an error in the range of ± 1 reference clock is inevitable. For this reason, there is a problem that there is a possibility that this error is accumulated by repeating the switching.
更に、周波数の切り替えタイミングは、ライトクロック及びスピンドルクロックにおいて、各々、独立している(非同期である)。このため、切り替えタイミングが相対的にずれて、積算される。ここで、制御プロセッサ59が第1及び第2クロック回路53及び54に共通であるので、比較回路553からの一致信号(割込信号)は、各々、異なるタイミングで別個に制御プロセッサ59に到達する。このため、周波数計算の精度を上げて前記積算を避けるため、1回転につき複数回の周波数計算を行なおうとすると、制御プロセッサ59上で動作する制御プログラムが極めて複雑になる。このため、事実上、1回転につき複数回の周波数計算を行なうことはできないと言う問題がある。
Furthermore, the frequency switching timing is independent (asynchronous) in each of the write clock and the spindle clock. For this reason, the switching timing is relatively shifted and integrated. Here, since the
本発明は、電子ビームを回転駆動機構上の情報記録媒体の原盤に照射することにより情報記録媒体の原盤を作成する電子ビーム描画装置であって、より簡単な制御信号作成回路及び制御プログラムにより高精度でクロック周波数の設定を行うことができる電子ビーム描画装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to an electron beam drawing apparatus for creating an information recording medium master by irradiating an information recording medium master on a rotational drive mechanism, which is realized by a simpler control signal creation circuit and control program. An object of the present invention is to provide an electron beam drawing apparatus capable of setting a clock frequency with high accuracy.
本発明の電子ビーム描画装置は、回転駆動機構上に載置された原盤に電子ビームを照射することにより記録媒体の原盤を露光する。本発明の電子ビーム描画装置は、リファレンスクロックに基づいて、第1クロック周波数を有し、露光のタイミングの基準となるライトクロックを作成する第1クロック作成回路と、前記リファレンスクロックに基づいて、第2クロック周波数を有し、前記回転駆動機構の備えるモータの回転速度の基準となるスピンドルクロックを作成する第2クロック作成回路と、前記第1及び第2クロック作成回路に、これらに共通のクロックとして前記リファレンスクロックを供給するリファレンスクロック作成回路と、前記第1及び第2クロック作成回路に共通に設けられ、前記リファレンスクロックの数をカウントして当該カウント値が所定の値となった場合に、前記第1及び第2クロック作成回路における前記第1及び第2クロック周波数を更新する周波数更新回路とを備える。 The electron beam drawing apparatus of the present invention exposes a master disk of a recording medium by irradiating the master disk placed on the rotational drive mechanism with an electron beam. The electron beam drawing apparatus of the present invention has a first clock generation circuit for generating a write clock having a first clock frequency based on a reference clock and serving as a reference for exposure timing, and a first clock generation circuit based on the reference clock. As a common clock to a second clock generating circuit that has a 2-clock frequency and generates a spindle clock that serves as a reference for the rotational speed of the motor included in the rotation drive mechanism, and the first and second clock generating circuits When the reference clock generation circuit that supplies the reference clock and the first and second clock generation circuits are provided in common, the number of the reference clocks is counted and the count value becomes a predetermined value, The first and second clock frequencies in the first and second clock generation circuits are updated. And a frequency update circuit.
好ましくは、本発明の一実施態様において、前記第1クロック作成回路が、第1ダイレクトデジタルシンセサイザ回路を用いて、前記ライトクロックを作成し、前記第2クロック作成回路が、第2ダイレクトデジタルシンセサイザ回路を用いて、前記スピンドルクロックを作成する。 Preferably, in one embodiment of the present invention, the first clock generating circuit generates the write clock using a first direct digital synthesizer circuit, and the second clock generating circuit is a second direct digital synthesizer circuit. Is used to create the spindle clock.
好ましくは、本発明の一実施態様において、前記周波数更新回路は、所定のリファレンスクロックの数毎に周波数を更新し、前記第1及び第2クロック周波数の更新を前記モータの1回転の周期内において複数回行う。 Preferably, in one embodiment of the present invention, the frequency update circuit updates the frequency for each predetermined number of reference clocks, and updates the first and second clock frequencies within a period of one rotation of the motor. Perform multiple times.
好ましくは、本発明の一実施態様において、当該電子ビーム描画装置が、更に、前記周波数更新回路の前段に設けられ、前記リファレンスクロックをN分周するN分周回路を備える。前記周波数更新回路が、前記N分周回路によりN分周されたリファレンスクロックの数をカウントする。前記第1及び第2クロック作成回路が、各々、当該供給されたリファレンスクロックをN分周する内部N分周回路を備え、前記内部N分周回路によりN分周されたリファレンスクロックで動作する。 Preferably, in an embodiment of the present invention, the electron beam drawing apparatus further includes an N frequency dividing circuit that is provided in a preceding stage of the frequency update circuit and divides the reference clock by N. The frequency update circuit counts the number of reference clocks divided by N by the N divider circuit. Each of the first and second clock generation circuits includes an internal N divider circuit that divides the supplied reference clock by N, and operates with the reference clock divided by N by the internal N divider circuit.
好ましくは、本発明の一実施態様において、前記周波数更新回路が、前記リファレンスクロックの数をカウントするカウンタと、前記カウンタにおけるカウント値が所定の値となった場合に当該更新すべき第1クロック周波数に相当する周波数設定データを前記第1クロック作成回路に出力するライトクロック周波数データ設定レジスタと、前記カウンタにおけるカウント値が所定の値となった場合に当該更新すべき第2クロック周波数に相当する周波数設定データを前記第2クロック作成回路に出力するスピンドルクロック周波数データ設定レジスタとを備える。 Preferably, in one embodiment of the present invention, the frequency update circuit counts the number of the reference clocks, and the first clock frequency to be updated when the count value in the counter reaches a predetermined value. Write clock frequency data setting register for outputting frequency setting data corresponding to the first clock generation circuit, and a frequency corresponding to the second clock frequency to be updated when the count value in the counter reaches a predetermined value A spindle clock frequency data setting register for outputting setting data to the second clock generating circuit.
本発明の電子ビーム描画装置によれば、第1及び第2クロック作成回路に共通の基準クロックであるリファレンスクロックの数をカウントし、所定の数をカウントした時点で、第1及び第2クロック作成回路における第1及び第2クロック周波数を、同時に、各々の次周波数に切り替える(即ち、更新する)。即ち、本発明においては、第1及び第2クロック作成回路の出力クロック(即ち、ライトクロック及びスピンドルクロック)自体ではなく、リファレンスクロックをカウントして周波数の切り替えのタイミングを決定し、第1及び第2クロック(ライトクロック及びスピンドルクロック)を同一のタイミングで切り替える。従って、複雑な切り替えタイミング予測回路を付加することなく、出力クロックに起因する誤差発生の可能性を排除することができ、第1及び第2クロックを同期させることができる。 According to the electron beam drawing apparatus of the present invention, the number of reference clocks that are common reference clocks to the first and second clock generation circuits is counted, and when the predetermined number is counted, the first and second clock generations are performed. The first and second clock frequencies in the circuit are simultaneously switched (ie, updated) to their next frequency. That is, in the present invention, the reference clock is counted instead of the output clocks (that is, the write clock and the spindle clock) of the first and second clock generation circuits themselves to determine the frequency switching timing. Two clocks (write clock and spindle clock) are switched at the same timing. Therefore, without adding a complicated switching timing prediction circuit, the possibility of an error due to the output clock can be eliminated, and the first and second clocks can be synchronized.
更に、リファレンスクロックをカウントするので、リファレンスクロック±1個分の範囲の誤差が生じることが無いので、周波数の切り替えを繰り返しても、当該誤差が積算されることを排除することができる。 Furthermore, since the reference clock is counted, an error in the range of ± 1 reference clock does not occur. Therefore, it is possible to eliminate the accumulation of the error even if the frequency switching is repeated.
更に、第1及び第2クロックを同一のタイミングで切り替える(同期している)ので、両者の間で切り替えタイミングが相対的にずれることが無い。従って、切り替えタイミングに起因して両者の間に誤差が積算されることを防止することができる。また、切り替えタイミングが共通であるので、当該タイミングが別個である場合よりも処理を簡単にすることができ、例えば1回転につき複数回の周波数計算を行なうことができる。 Furthermore, since the first and second clocks are switched (synchronized) at the same timing, the switching timing does not relatively shift between them. Therefore, it is possible to prevent errors from being accumulated between the two due to the switching timing. Further, since the switching timing is common, the processing can be simplified as compared with the case where the timing is separate, and for example, frequency calculation can be performed a plurality of times per one rotation.
また、本発明においては、異なる信号である出力クロックではなく、リファレンスクロックのみをカウントするので、第1及び第2クロック作成回路におけるカウンタ(及び他の回路)を共通化することができる。従って、回路が大規模化及び複雑化することを防止することができる。 In the present invention, since only the reference clock is counted, not the output clock which is a different signal, the counters (and other circuits) in the first and second clock generating circuits can be shared. Therefore, it is possible to prevent the circuit from becoming large and complicated.
本発明の一実施態様によれば、第1及び第2クロック作成回路が、各々のダイレクトデジタルシンセサイザ回路(以下、DDS回路)によりライトクロック及びスピンドルクロックを作成する。これにより、特に第1及び第2クロック作成回路を新たに設計することなく、市販のLSI(DDS回路用LSI)を用いて、第1及び第2クロック作成回路を構成することができる。 According to an embodiment of the present invention, the first and second clock generation circuits generate a write clock and a spindle clock by each direct digital synthesizer circuit (hereinafter referred to as a DDS circuit). Thus, the first and second clock generation circuits can be configured using a commercially available LSI (LSI for DDS circuit) without newly designing the first and second clock generation circuits.
この場合において、前述のようにリファレンスクロックをカウントするので、第1及び第2クロック作成回路のDDS回路として市販のDDS用ICを用いても、当該DDS用ICの持つ応答遅れ時間の影響を受けることが無い。従って、これに起因する第1及び第2クロックの間の僅かな誤差が生じる可能性を排除することができ、誤差の積算により最終的に大きな誤差が発生することを防止することができる。また、前記応答遅れの時間を見込んだタイミングで次周波数設定データをロードする必要が無いので、制御が煩雑になることや回路が大規模になることを回避することができる。更に、DDS回路に含まれるフィルタ回路による遅延を考慮する必要が無いので、この遅延を排除するために回路が更に大規模化することを回避することができる。 In this case, since the reference clock is counted as described above, even if a commercially available DDS IC is used as the DDS circuit of the first and second clock generation circuits, the response delay time of the DDS IC is affected. There is nothing. Accordingly, it is possible to eliminate the possibility of a slight error between the first and second clocks resulting from this, and it is possible to prevent a large error from finally occurring due to error integration. Further, since it is not necessary to load the next frequency setting data at the timing when the response delay time is anticipated, it is possible to avoid complicated control and a large circuit. Furthermore, since it is not necessary to consider the delay caused by the filter circuit included in the DDS circuit, it is possible to avoid further increasing the scale of the circuit in order to eliminate this delay.
本発明の一実施態様によれば、所定のリファレンスクロックの数毎に周波数を更新し、第1及び第2クロック周波数の更新をモータの1回転の周期内において複数回行い、DDS回路の分解能によって生じた量子化誤差を用いて更新すべき第1及び第2クロック周波数を算出する。これにより、第1及び第2クロックの周波数をより多くの回数切り替えることにより、事実上、第1及び第2クロックを連続的に変化させることができる。この結果、例えば、スピンドルクロックを滑らに変化させることにより、モータの回転速度を、その回転精度を劣化させることなく、制御することができる。 According to an embodiment of the present invention, the frequency is updated for each predetermined number of reference clocks, the first and second clock frequencies are updated a plurality of times within one rotation period of the motor, and the resolution of the DDS circuit is changed. First and second clock frequencies to be updated are calculated using the generated quantization error. As a result, the first and second clocks can be effectively changed continuously by switching the frequency of the first and second clocks more times. As a result, for example, by rotating the spindle clock smoothly, the rotation speed of the motor can be controlled without deteriorating the rotation accuracy.
本発明の一実施態様によれば、周波数更新回路がN分周回路によりN分周されたリファレンスクロックの数をカウントし、第1及び第2クロック作成回路が内部N分周回路によりN分周されたリファレンスクロックで動作する。これにより、極めて高い周波数で動作する市販のLSI(DDS回路)を用いて、第1及び第2クロック作成回路を構成することができる。 According to an embodiment of the present invention, the frequency update circuit counts the number of reference clocks divided by N by the N divider circuit, and the first and second clock generating circuits divide by N by the internal N divider circuit. It operates with the specified reference clock. Thus, the first and second clock generation circuits can be configured using a commercially available LSI (DDS circuit) that operates at an extremely high frequency.
本発明の一実施態様によれば、リファレンスクロックのカウント値と設定値との比較の結果が一致した場合に当該更新すべき第1及び第2クロック周波数を第1及び第2クロック作成回路に出力する。これにより、予め設定したカウント値において、ライトクロック及びスピンドルクロックの双方を同一のタイミングで切り替えることができる。 According to one embodiment of the present invention, when the comparison result between the reference clock count value and the set value matches, the first and second clock frequencies to be updated are output to the first and second clock generation circuits. To do. Thus, both the write clock and the spindle clock can be switched at the same timing with a preset count value.
図1は、本発明の電子ビーム描画装置の一例を示す構成図である。特に、図1(A)は、本発明の電子ビーム描画装置の断面構造の概略を示し、図1(B)は、本発明の電子ビーム描画装置の回転ステージの断面構造の概略を示す。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of an electron beam drawing apparatus of the present invention. In particular, FIG. 1A shows an outline of the cross-sectional structure of the electron beam lithography apparatus of the present invention, and FIG.
電子ビーム描画装置は、周知の構成を備え、図1(A)に示すように、電子光学系100とステージ系200とからなる。電子光学系100は、電子ビームを発生させる電子銃101、電子ビームを原盤300上に収束させる電子光学系(100)と、電子ビームのon/offを行うブランカ102と、原盤300の主面に照射される電子ビーム位置を変化させる偏向制御系103とからなる。ステージ系200は、電子光学系100の下部に設けられた真空チャンバ201内に設けられ、直動(直駆動又は直線駆動)ステージ203と、この上に搭載された回転ステージ(回転駆動機構)202とからなる。回転ステージ202は、図1(B)に示すように、原盤300を載置するターンテーブル204と、モータ(スピンドルモータ又は回転モータ)207とを備える。
The electron beam drawing apparatus has a well-known configuration and includes an electron
電子ビーム描画装置は、周知のように、モータ207により回転する回転ステージ202(のターンテーブル204)上に載置された原盤300に電子ビームを照射することにより記録媒体の原盤300を露光する。簡単に説明すると、ターンテーブル204上にレジストを塗布した原盤300が固定された状態で、モータ207を回転させながら、電子光学系100から電子ビームが原盤300に対してブランカ102により断続的に照射される。これと同時に、モータ207を含む回転ステージ202の全体が、直動ステージ203により半径方向(図1(A)の左又は右方向)に移動させられる。これにより、図6に示すように、同心円状又は円弧状のピットが記録領域の全面に描画される。
As is well known, the electron beam lithography apparatus exposes the
直動ステージ203の位置決め誤差やモータ207の回転ムラは、周知のように、偏向制御系103により補正され、より高精度な描画を可能としている。偏向制御系103は本発明には直接関係しないので、その説明は省略する。なお、偏向制御はオープン制御であるため、直動ステージ203の位置決めやモータ207の回転精度をできるだけ高める必要がある。そこで、電子ビーム描画装置がエアや漏洩磁場を嫌うにも拘らず、周知のように、エアベアリング(エアスピンドル)206により支持されたモータ207等が、図1(B)に示すように、真空シール205及び磁気シール(図示せず)によりシーリングされた上で、真空チャンバ201内に設けられる。
As is well known, the positioning error of the
モータ207の回転制御はPLL制御回路210により行われる。このために、モータ207には、ロータリーエンコーダ208及びエンコーダ用データテクタ209が取り付けられる。ロータリーエンコーダ208は、モータ207の回転数に比例したパルス列、例えば1回転あたり数百〜数千個のパルス列を発生させる。エンコーダ用データテクタ209は、ロータリーエンコーダ208が発生させたパルス列を検出し、これに基づいてエンコーダ信号を作成し、PLL制御回路210に入力する。PLL制御回路210は、エンコーダ信号とスピンドルクロックとが一致するように、モータ207(の駆動回路、図示せず)をフィードバック制御する。従って、スピンドルクロックの周波数を上げるとモータ207の回転数は上がり、周波数を下げるとモータ207の回転数も下がる。
The rotation control of the
図2は、本発明の電子ビーム描画装置の制御信号作成回路の一例を示す構成図である。特に、図2(A)は制御信号作成回路の全体の構成を示し、図2(B)は主として第1及び第2クロック作成回路の構成を示す。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of a control signal generation circuit of the electron beam drawing apparatus of the present invention. In particular, FIG. 2A shows the overall configuration of the control signal generation circuit, and FIG. 2B mainly shows the configuration of the first and second clock generation circuits.
制御信号作成回路は、原盤300を実際に露光するためのデータを作成するフォーマッタ1と、スピンドルクロックを作成するスピンドル制御回路6とからなる。フォーマッタ1は、リファレンスクロック作成回路2と、第1及び第2クロック作成回路3及び4と、データジェネレータ5とからなる。
The control signal generation circuit includes a
リファレンスクロック作成回路2は、第1及び第2クロック作成回路3及び4に、これらに共通のリファレンスクロック(リファレンスクロック信号)Frを供給する。リファレンスクロックFrは、後述するように、第1及び第2DDS回路7及び8によりその出力クロックを作成する基準のクロックである。リファレンスクロックFrは、その数をカウントするために、周波数更新回路9にも供給される。リファレンスクロック作成回路2は、例えば周知の発振回路からなり、例えばおよそ180MHzの周波数のクロックを作成して出力する。
The reference clock generating circuit 2 supplies a common reference clock (reference clock signal) Fr to the first and second clock generating circuits 3 and 4. The reference clock Fr is a reference clock for generating an output clock by the first and
第1クロック作成回路3は、リファレンスクロックFrに基づいて、第1クロック周波数を有し、露光のタイミングの基準となるライトクロック(ライトクロック信号)を作成する。ライトクロックはデータジェネレータ5に供給される。第1クロック作成回路3は、主として第1DDS回路7を用いて、ライトクロックを作成する。
The first clock generation circuit 3 generates a write clock (write clock signal) having a first clock frequency and serving as a reference for exposure timing based on the reference clock Fr. The write clock is supplied to the data generator 5. The first clock generation circuit 3 mainly uses the
データジェネレータ5は、ライトクロックを用いて、描画データに基づいて、原盤300を実際に露光するためのデータ(ブランカ制御データ)を作成し、ブランカ102を制御する(ブランカ制御回路である)。描画データは、例えば予めデータジェネレータ5に与えられる(入力される)。ブランカ102がブランカ制御データに従って電子ビームをon/off制御することにより、当該データに応じた情報ピットが原盤300の主面上に作成される。例えば、電子ビームがonの期間中、当該電子ビームが原盤300上に照射され、これに応じたピットが形成される。ライトクロックとスピンドルクロックとが同期しているので、ライトクロックから生成されるブランカ制御データもスピンドルクロックと同期している。
The data generator 5 creates data (blanker control data) for actually exposing the
第2クロック作成回路4は、リファレンスクロックFrに基づいて、第1クロック周波数と異なる第2クロック周波数を有し、モータ207の回転速度の基準となるスピンドルクロック(スピンドルクロック信号)を作成する。スピンドルクロックはスピンドル制御回路6に供給される。第2クロック作成回路4は、主として第2DDS回路8を用いて、スピンドルクロックを作成する。
The second clock generation circuit 4 generates a spindle clock (spindle clock signal) having a second clock frequency different from the first clock frequency and serving as a reference for the rotation speed of the
スピンドル制御回路6は、スピンドルクロックを用いて、モータ207の回転数を制御するためのデータを作成する。このデータに従って回転ステージ(回転駆動機構)202(のモータ207)を制御することにより、原盤300を載置した回転ステージ202が、ライトクロックに基づく電子ビームのon/offに同期して、所定の回転速度で回転する。
The spindle control circuit 6 creates data for controlling the number of revolutions of the
周波数更新回路9は、第1及び第2クロック作成回路3及び4に供給されるリファレンスクロックFrの数をカウントして、当該カウント値が所定の値となった場合に、第1及び第2クロック作成回路3及び4における第1及び第2クロック周波数を更新する。即ち、第1及び第2クロック作成回路3及び4の出力クロック(ライトクロック及びスピンドルクロック)の周波数を変更する。 The frequency update circuit 9 counts the number of reference clocks Fr supplied to the first and second clock generation circuits 3 and 4, and when the count value reaches a predetermined value, the first and second clocks The first and second clock frequencies in the creation circuits 3 and 4 are updated. That is, the frequencies of the output clocks (write clock and spindle clock) of the first and second clock generation circuits 3 and 4 are changed.
周波数更新回路9は第1及び第2クロック作成回路3及び4に共通に設けられる。即ち、第1クロック作成回路3は第1DDS回路7と周波数更新回路9とからなり、第2クロック作成回路4は第2DDS回路8と周波数更新回路9とからなる。従って、このフォーマッタ1は、少なくとも、2個のDDS回路7及び8と、1個の周波数更新回路9とを備える。図2(B)と図7(A)との対比から判るように、本発明によれば、1個の周波数更新回路9分の回路が削減されている。
The frequency update circuit 9 is provided in common to the first and second clock generation circuits 3 and 4. That is, the first clock generation circuit 3 includes a
周波数更新回路9は、カウンタ91と、比較回路92と、リファレンスクロックFrの数を設定するクロック数設定レジスタであるパルス数N(n)設定レジスタ(以下、パルス数レジスタ)93と、ライトクロックの周波数設定データDwを設定するライトクロック次周波数データ設定レジスタ(以下、ライトクロックレジスタとも言う)94と、スピンドルクロックの周波数設定データDspを設定するスピンドルクロック次周波数データ設定レジスタ(以下、スピンドルクロックレジスタとも言う)95と、制御プロセッサ96とを備える。なお、以下の説明において、現在の処理対象であるリファレンスクロックFrの数をFr(n)と表し、次に処理対象となるリファレンスクロックFrの数をFr(n+1)と表し、周波数設定データDw及びDspも同様に表すとする。
The frequency update circuit 9 includes a
パルス数レジスタ93は、第1及び第2クロック周波数の切り替えのタイミングを定めるために、当該タイミングに相当するリファレンスクロックFrの数Fr(n)を設定される。これに対応するように、第1及び第2DDS回路7及び8の内部には既にDw(n)及びDsp(n)が設定されている。
The
ライトクロックレジスタ94は、次ステップのライトクロックの周波数(第1クロック周波数)設定データDwを設定するためのレジスタであり、第1クロック周波数の次周波数設定データ(次回の切り替え時に用いられる周波数設定データ)Dw(n+1)を設定される。スピンドルクロックレジスタ95も、次ステップのスピンドルクロックの周波数(第2クロック周波数)設定データDspを設定するためのレジスタであり、第2クロック周波数の次周波数設定データDsp(n+1)を設定される。これらの設定は、周波数の切り替えの都度に行われる。
The
カウンタ91は、供給されたリファレンスクロックFrの数をカウントする。比較回路92は、カウンタ91におけるカウント値と、パルス数レジスタ93における設定値Fr(n)とを比較する。当該比較の結果が一致した場合、以下のような処理が行われる。
The counter 91 counts the number of supplied reference clocks Fr. The
最初に、比較回路92は、二つの次周波数データ設定レジスタ94及び95にロード信号を送信し、カウンタ91にクリア信号を送信し、制御プロセッサ96にインタラプト信号(割り込み信号)を送信する。これらの信号は同一の信号であっても良い。ロード信号によってDDS回路の出力するクロック周波数はDw(n+1)及びDsp(n+1)に対応したものに変化し、クリア信号によって、カウンタ91はクリアされ、当該更新された周波数設定データDw(n+1)及びDsp(n+1)に対応する第1及び第2周波数の期間におけるリファレンスクロックFrのカウントを新たに開始する。
First, the
一方、制御プロセッサ96は、Fr(n+1)、Dw(n+2)及びDsp(n+2)を後述する演算により算出して、パルス数レジスタ93と次周波数データ設定レジスタ94及び95とに送信する。パルス数レジスタ93は、これらを所定のデータとして格納領域に格納する。これらの演算が、必要となるタイミングよりも十分早く終了するようにFr(n+1)の値は選択される。なお、Fr(n)、Dw(n)及びDspのn=0(初期値)、1及び2の場合における値は、容易に知ることができるので、予め設定される。
On the other hand, the
以上のようにして周波数設定データDw及びDspが入力されると、第1及び第2DDS回路7及び8は、周知のように、周波数設定データD(Dw及びDsp)とリファレンスクロックFrとに基づいて、
Fo=Fr×(D/232)・・・(1)、
によって定まる周波数Foのクロック(出力クロック)を出力する。ここで、Frは例えば100MHz、Dは例えば32bitのビット長のデータである。この場合の周波数分解能(1bitあたりの周波数変化)は0.23Hzとなり、極めて高い分解能が得られる。また、Foの最高周波数は、Frの1/3程度という制約があり、この場合には30MHz程度となる。
When the frequency setting data Dw and Dsp are input as described above, the first and
Fo = Fr × (D / 2 32 ) (1),
A clock (output clock) having a frequency Fo determined by is output. Here, Fr is 100 MHz, for example, and D is 32 bit data, for example. In this case, the frequency resolution (frequency change per 1 bit) is 0.23 Hz, and an extremely high resolution can be obtained. The maximum frequency of Fo is limited to about 1/3 of Fr. In this case, the maximum frequency is about 30 MHz.
第1及び第2DDS回路7及び8は、制御プロセッサ96から周波数設定するためのインターフェイスを備える。これを用いて、ライトクロックレジスタ94及びスピンドルクロックレジスタ95から周波数設定データDw及びDspを受信する。
The first and
ここで、例えばモータ207の1回転当たりのライトクロックの数をNwとし、スピンドルクロック数をNspとする。描画地点がその時点で半径R(mm)の位置に存在する場合、所望の回転速度(周速又は線速度)V(mm/s)を得るためのモータ207(スピンドル)の回転数f(Hz)は、
f=V/2πR ・・・(2)、
である。従って、スピンドルクロックの周波数Fspが
Fsp=f×Nsp ・・・(3)、
となるように、スピンドルクロックの周波数設定データDspを設定する。同様に、ライトクロックの周波数Fwが
Fw=f×Nw ・・・(4)、
となるように、ライトクロックの周波数設定データDwを設定する。
Here, for example, the number of write clocks per rotation of the
f = V / 2πR (2),
It is. Therefore, the frequency Fsp of the spindle clock is Fsp = f × Nsp (3),
The spindle clock frequency setting data Dsp is set so that Similarly, the frequency Fw of the write clock is Fw = f × Nw (4),
The write clock frequency setting data Dw is set so that
以上により、周波数の切り替えタイミングと、次に比較回路92の比較結果が一致するタイミングと、今回と次回の割り込みの間にライトクロック及びスピンドルクロック(出力クロック)が何個出力され、どのような位相状態になったかを正確に知ることができる。位相状態とは、出力クロックの端数に相当する。実際には、前述のフィルタ回路の遅れ時間があるが、この時間は一定であるので、次のステップに誤差の累積が発生しない。従って、実際には、フィルタ回路の遅れ時間は無視することができる。従って、例えばモータ207の1周分のリファレンスクロックFrの数に基づいて、その間に出力されなければならないクロック数を端数も含めて算出することにより、必要な周波数設定データD(Dw又はDsp)を算出することができる。また、ライトクロックとスピンドルクロックとの同期のタイミングを微小時間だけ変化させることができるので、図6(B)の磁気ディスクのサーボパターンに示すように、記録域の全面(半径方向の全体)に及んでいる円弧状の整列ピット(円周方向のピットエッジ位置が揃ったピット)を正確に描画することができる。
As described above, the frequency switching timing, the timing at which the comparison result of the
以上のように、本発明においては、リファレンスクロックFrのカウント値に基づいてライトクロック及びスピンドルクロックの周波数を切り替えているため、これらを同期させることができる。従って、また、ライトクロック及びスピンドルクロックの非同期に起因する誤差を無くすことができ、当該誤差が積算されることを防止することができる。なお、図7においては、第1及び第2DDS回路57及び58の出力クロック(ライトクロック及びスピンドルクロック)のカウント値に基づいてそれらの周波数を切り替えているため、当該出力クロックを完全に同期させることはできない。
As described above, in the present invention, since the frequencies of the write clock and the spindle clock are switched based on the count value of the reference clock Fr, they can be synchronized. Therefore, it is possible to eliminate an error caused by the asynchronousness of the write clock and the spindle clock, and to prevent the errors from being integrated. In FIG. 7, since the frequencies are switched based on the count values of the output clocks (write clock and spindle clock) of the first and
また、本発明においては、リファレンスクロックFrをカウントしているため、その1個のクロックを単位として、周波数設定データDをDDS回路7及び8に設定することができる。リファレンスクロックFrは、ライトクロック及びスピンドルクロックとは異なり、安定しており、かつ、そのタイミングが予想できるので、安定した周波数の制御を行うことができる。なお、図7においては、ライトクロック及びスピンドルクロックの1個のクロックを単位として、周波数設定データDを第1及び第2DDS回路7及び8に設定しているため、当該設定のタイミング(従って、周波数の切り替えのタイミング)がこれらのクロックにより変動することが避けられない。
In the present invention, since the reference clock Fr is counted, the frequency setting data D can be set in the
また、本発明においては、リファレンスクロックFrをカウントしているため、カウンタ91等を共通化することができる。従って、また、リファレンスクロックFrのカウント値に基づく制御プロセッサ96への割込みは、1個の周波数更新回路9からしか生じないので、制御プロセッサ96における処理(処理プログラム)を簡単なものとすることができる。なお、図7においては、第1及び第2DDS回路57及び58の出力クロックをカウントしているため、カウンタ552等を共通化することができず、制御プロセッサ96への割込みも複雑になる。
In the present invention, since the reference clock Fr is counted, the
図3は、本発明の電子ビーム描画装置の制御信号作成回路の他の一例を示す構成図である。この例は、周波数更新回路9の構成を簡素化し、かつ、第1及び第2クロック周波数の更新をモータ207の1回転の周期内において複数回行う例である。周波数更新回路9は、比較回路92及びパルス数N(n)設定レジスタ93を省略した以外は、図2の周波数更新回路9と同様の構成を有する。
FIG. 3 is a block diagram showing another example of the control signal generation circuit of the electron beam lithography apparatus of the present invention. In this example, the configuration of the frequency update circuit 9 is simplified, and the first and second clock frequencies are updated a plurality of times within one rotation period of the
周波数更新回路9において、カウンタ91は、供給されたリファレンスクロックFrの数をカウントし、カウント値が所定の値となった(カウントアップした)場合、クリア信号及び割り込み信号を出力する。クリア信号に応じて、カウンタ91はクリアされる。割り込み信号を受信した制御プロセッサ96により、ライトクロックレジスタ94が周波数設定データDw(n+1)を第1クロック作成回路3に出力し、スピンドルクロックレジスタ95が周波数設定データDsp(n+1)を第2クロック作成回路4に出力する。また、割り込み信号を受信した制御プロセッサ96により、ライトクロックレジスタ94及びスピンドルクロックレジスタ95に、Dw(n+2)及びDsp(n+2)が、各々の次周波数設定データとして送信される(ロードされる)。更に、制御プロセッサ96は、Dw(n+3)及びDsp(n+3)を演算により算出する。
In the frequency update circuit 9, the
図3の例によれば、カウンタ91が、所定のリファレンスクロックFrの数毎に、即ち、所定の(一定の)パルス数毎に、カウントアップ出力を発生するように、単純化される。これにより、比較回路92等を削減することができ、また、所定の時間毎に全ての周波数を更新することができる。これにより、制御プロセッサ96における処理(処理プログラム)も単純化することができる。ここで、所定の時間は、全ての周波数の演算が終わる時間より長ければ良く、制御プロセッサ96の演算処理速度で決まる。通常、1ms以下で終了することができる。
According to the example of FIG. 3, the
そこで、図3の例では、カウンタ91のカウントアップ値をモータ207の1回転の周期よりも十分に短く(例えば1/N、Nは例えば10以下の整数)設定する。これにより、第1及び第2クロック周波数の更新が、モータ207の1回転の周期内において複数回(N回)行われる。この結果、ライトクロック及びスピンドルクロックの周波数をより滑らかに(事実上連続的に)切り替えることができる。
Therefore, in the example of FIG. 3, the count-up value of the
更に、図3の例では、制御プロセッサ96は、第1及び第2DDS回路7及び8の分解能によって生じた量子化誤差を考慮して、当該更新すべき第1及び第2クロック周波数を算出する。即ち、第1及び第2DDS回路7及び8の分解能は有限であり、32bitのDDS回路では(1/2)32以下の端数は誤差となる。これは、ライトクロックの周波数Fwとその周波数設定データDwとの間には量子化誤差が発生するためである。Fwが(4)式より僅かに高いと整列ピットは徐々に上流側にシフトし、低いと下流側にシフトする。しかし、どの程度シフトするかは予測可能であり、周波数(即ち、周波数設定データDw)を調整することにより、ピットを円弧状に整列させることができる。
Further, in the example of FIG. 3, the
そこで、図3の例では、制御プロセッサ96において周波数設定データDw(n)について倍精度演算(64bit)を行う。これにより、当該誤差を見積もり、見積もった当該誤差を次周波数設定データDw(n+1)に繰り込む。この結果、第1及び第2DDS回路7及び8の分解能の誤差を補償し、より精度の高い出力クロックを出力することができる。
Therefore, in the example of FIG. 3, the
図4は、本発明の電子ビーム描画装置の制御信号作成回路の更に他の一例を示す構成図である。この例は、 電子ビーム描画装置がN分周回路10を備え、これにより、高速(高い周波数)のリファレンスクロックFrを用いて制御信号作成回路を動作させる例である。図4の制御信号作成回路は、N分周回路10(及び内部N分周回路73及び83、制御回路72及び82)以外は、図2の制御信号作成回路と同様の構成を有する。
FIG. 4 is a block diagram showing still another example of the control signal generation circuit of the electron beam drawing apparatus of the present invention. In this example, the electron beam drawing apparatus includes the N
N分周回路10は、周波数更新回路9のリファレンスクロックFrの入力の前段に設けられ、リファレンスクロックFrをN分周する(周波数を1/Nにする)。リファレンスクロックFrの周波数は例えば数百MHz〜1GHzであり、Nは例えば8(又は4、16等の整数)である。周波数更新回路9は、N分周回路10によりN分周されたリファレンスクロック(Nリファレンスクロック)Fr’の数をカウントする。即ち、リファレンスクロックFrをN分周したことにより、カウンタ91がNリファレンスクロックFr’をカウントすることができる。これにより、周波数更新回路9を、高周波数のリファレンスクロックFrではなく、比較的低い周波数のNリファレンスクロックFr’を基準クロックとして、動作させることができる。
The
第1クロック作成回路3における第1DDS回路7において、そのクロック作成回路71は、各々、当該供給されたリファレンスクロックFrにより動作する。これにより、高周波数のリファレンスクロックFrをそのまま用いて、ライトクロックを作成することができる。一方、第1クロック作成回路3における第1DDS回路7は、当該供給されたリファレンスクロックFrをN分周する内部N分周回路73を備える。内部N分周回路73はN分周回路10と同一の構成とされ、内部N分周回路73のNの値はN分周回路10のNの値と同一とされる。これにより、制御回路72を、高周波数のリファレンスクロックFrではなく、比較的低い周波数のNリファレンスクロックFr’を基準クロックとして、動作させることができ、かつ、周波数更新回路9と同期させることができる。以上は、第2クロック作成回路4における第2DDS回路8についても、同様である。
In the
以上によれば、リファレンスクロックFrとして極めて高い周波数を用いることができるので、当該周波数で動作する市販の高速DDS回路用ICを、クロック作成回路71及び81として用いることができる。なお、図4の回路においては、クロック作成回路71及び81から出力されるライトクロック及びスピンドルクロックにおいて、その初期位相がNリファレンスクロックFr’の範囲内でバラつくため、初期誤差が発生する。しかし、この初期誤差は、積算されることがないので、実際上無視することができる。
According to the above, since a very high frequency can be used as the reference clock Fr, a commercially available high-speed DDS circuit IC that operates at the frequency can be used as the
なお、図4の制御信号作成回路において、内部N分周回路73及び83を省略して、これに代えて、N分周回路10からのNリファレンスクロックFr’を利用するようにしても良い。これにより、内部N分周回路73及び83分の回路を削減することができる。
In the control signal generating circuit of FIG. 4, the internal N
図5は、本発明の電子ビーム描画装置の制御信号作成回路の更に他の一例を示す構成図である。この例は、電子ビーム描画装置が第3クロック作成回路を備え、これにより、リファレンスクロックFrに基づいてステージクロックを作成する例である。第3クロック作成回路は、第3DDS回路11と周波数更新回路9とからなる。従って、周波数更新回路9は、第1及び第2クロック作成回路3及び4に共通であるのみならず、第3クロック作成回路にも共通に設けられる。図5の制御信号作成回路は、第3クロック作成回路(及びステージクロックレジスタ97)以外は、図2の制御信号作成回路と同様の構成を有する。 FIG. 5 is a block diagram showing still another example of the control signal generation circuit of the electron beam lithography apparatus of the present invention. In this example, the electron beam drawing apparatus includes a third clock generation circuit, and thereby generates a stage clock based on the reference clock Fr. The third clock generation circuit includes a third DDS circuit 11 and a frequency update circuit 9. Therefore, the frequency update circuit 9 is not only common to the first and second clock generation circuits 3 and 4, but is also provided in common to the third clock generation circuit. The control signal generating circuit of FIG. 5 has the same configuration as the control signal generating circuit of FIG. 2 except for the third clock generating circuit (and the stage clock register 97).
リファレンスクロック作成回路2は、第3クロック作成回路にリファレンスクロックFrを供給する。第3クロック作成回路は、リファレンスクロックFrに基づいて、ステージクロック(ステージクロック信号)を作成する。ステージクロックは、第1及び第2クロック周波数とは異なる第3クロック周波数を有し、回転駆動機構(回転ステージ202)の直線方向(半径方向)の移動速度の基準となる。即ち、直動ステージ203の予め定められた移動方向(図1(A)の左又は右方向)への移動速度の基準となる。ステージクロックは、直動ステージ203の駆動回路(図示せず)に供給される。駆動回路は、ステージクロックを受信して、これに基づいて(1クロック当たりの移動量)×(クロック数)だけ直動ステージ203を移動させる。
The reference clock generation circuit 2 supplies the reference clock Fr to the third clock generation circuit. The third clock generation circuit generates a stage clock (stage clock signal) based on the reference clock Fr. The stage clock has a third clock frequency different from the first and second clock frequencies, and serves as a reference for the moving speed in the linear direction (radial direction) of the rotation drive mechanism (rotation stage 202). That is, it becomes a reference for the moving speed of the
周波数更新回路9は、ステージクロックの周波数設定データDstを設定するためのステージクロック次周波数設定データ設定レジスタ(ステージクロックレジスタ)97を備える。ステージクロックレジスタ97は、ライトクロックレジスタ94及びスピンドルクロックレジスタ95と同様の働きをするので、その詳細な説明は省略する。
The frequency update circuit 9 includes a stage clock next frequency setting data setting register (stage clock register) 97 for setting the stage clock frequency setting data Dst. Since the stage clock register 97 functions in the same manner as the
以上によれば、ステージクロックの作成においても、ライトクロック及びスピンドルクロックの作成における効果と同様の効果を得ることができる。即ち、回転数(スピンドルクロックの周波数)の変更に合わせて、直動ステージ203の送り速度(ステージクロックの周波数)を変更することができる。これにより、モータ207の1回転当たりの直動ステージ203の移動量を一定にすることができ、周速が一定であることと併せて、単位面積当たりの露光量を一定とすることができる。
As described above, the same effects as those in the creation of the write clock and the spindle clock can be obtained in the creation of the stage clock. That is, the feed speed (stage clock frequency) of the
以上から判るように、本発明の実施形態の特徴が以下のように把握される。 As can be seen from the above, the features of the embodiment of the present invention are grasped as follows.
(付記1)回転駆動機構上に載置された原盤に電子ビームを照射することにより記録媒体の原盤を露光する電子ビーム描画装置において、
リファレンスクロックに基づいて、第1クロック周波数を有し、露光のタイミングの基準となるライトクロックを作成する第1クロック作成回路と、
前記リファレンスクロックに基づいて、第2クロック周波数を有し、前記回転駆動機構の備えるモータの回転速度の基準となるスピンドルクロックを作成する第2クロック作成回路と、
前記第1及び第2クロック作成回路に、これらに共通の前記リファレンスクロックを供給するリファレンスクロック作成回路と、
前記第1及び第2クロック作成回路に共通に設けられ、前記リファレンスクロックの数をカウントして当該カウント値が所定の値となった場合に、前記第1及び第2クロック作成回路における前記第1及び第2クロック周波数を更新する周波数更新回路とを備える
ことを特徴とする電子ビーム描画装置。
(付記2)前記第1クロック作成回路が、第1ダイレクトデジタルシンセサイザ回路を用いて、前記ライトクロックを作成し、
前記第2クロック作成回路が、第2ダイレクトデジタルシンセサイザ回路を用いて、前記スピンドルクロックを作成する
ことを特徴とする付記1記載の電子ビーム描画装置。
(付記3)前記周波数更新回路は、所定のリファレンスクロックの数毎に周波数を更新し、前記第1及び第2クロック周波数の更新を前記モータの1回転の周期内において複数回行う
ことを特徴とした付記1記載の電子ビーム描画装置。
(付記4)当該電子ビーム描画装置が、更に、
前記周波数更新回路の前段に設けられ、前記リファレンスクロックをN分周するN分周回路を備え、
前記周波数更新回路が、前記N分周回路によりN分周されたリファレンスクロックの数をカウントし、
前記第1及び第2クロック作成回路が、各々、当該供給されたリファレンスクロックをN分周する内部N分周回路を備え、前記内部N分周回路によりN分周されたリファレンスクロックで動作する
ことを特徴とする付記1記載の電子ビーム描画装置。
(付記5)前記周波数更新回路が、前記リファレンスクロックの数をカウントするカウンタと、前記カウンタにおけるカウント値が所定の値となった場合に当該更新すべき第1クロック周波数に相当する周波数設定データを前記第1クロック作成回路に出力するライトクロック周波数データ設定レジスタと、前記カウンタにおけるカウント値が所定の値となった場合に当該更新すべき第2クロック周波数に相当する周波数設定データを前記第2クロック作成回路に出力するスピンドルクロック周波数データ設定レジスタとを備える
ことを特徴とする付記1記載の電子ビーム描画装置。
(付記6)前記周波数更新回路が、更に、前記リファレンスクロックの数をカウントするカウンタと、所定のクロックの数を予め設定するクロック数設定レジスタと、前記カウンタにおけるカウント値と前記クロック数設定レジスタにおける設定値とを比較する比較回路とを備え、
前記比較回路における比較の結果が一致した場合に、ライトクロック周波数データ設定レジスタが当該更新すべき第1クロック周波数に相当する周波数設定データを前記第1クロック作成回路に出力し、スピンドルクロック周波数データ設定レジスタが当該更新すべき第2クロック周波数に相当する周波数設定データを前記第2クロック作成回路に出力する
ことを特徴とする付記5記載の電子ビーム描画装置。
(付記7)前記周波数更新回路が、前記カウンタにおけるカウント値が所定の値となった場合に、前記クロック数設定レジスタにおける設定値を更新する
ことを特徴とする付記5記載の電子ビーム描画装置。
(付記8)当該電子ビーム描画装置が、更に、
前記リファレンスクロックに基づいて、第3クロック周波数を有し、前記回転駆動機構の直線方向の移動速度の基準となるステージクロックを作成する第3クロック作成回路を備え、
前記リファレンスクロック作成回路が、前記第3クロック作成回路に前記リファレンスクロックを供給する
ことを特徴とする付記1記載の電子ビーム描画装置。
(Additional remark 1) In the electron beam drawing apparatus which exposes the original disk of a recording medium by irradiating the original disk mounted on the rotational drive mechanism with an electron beam,
A first clock generating circuit having a first clock frequency based on a reference clock and generating a write clock serving as a reference for exposure timing;
A second clock generating circuit that generates a spindle clock having a second clock frequency based on the reference clock and serving as a reference for the rotational speed of the motor included in the rotation driving mechanism;
A reference clock generating circuit for supplying the reference clock common to the first and second clock generating circuits to the first and second clock generating circuits;
The first and second clock generation circuits are provided in common and the first and second clock generation circuits in the first and second clock generation circuits when the count value reaches a predetermined value when the number of the reference clocks is counted. And a frequency update circuit for updating the second clock frequency. An electron beam drawing apparatus, comprising:
(Appendix 2) The first clock generation circuit generates the write clock using a first direct digital synthesizer circuit,
The electron beam drawing apparatus according to
(Supplementary Note 3) The frequency update circuit updates the frequency for each predetermined number of reference clocks, and updates the first and second clock frequencies a plurality of times within a period of one rotation of the motor. The electron beam drawing apparatus according to
(Supplementary note 4) The electron beam drawing apparatus further comprises:
An N divider circuit provided before the frequency update circuit, for dividing the reference clock by N;
The frequency update circuit counts the number of reference clocks divided by N by the N divider circuit;
Each of the first and second clock generation circuits includes an internal N divider circuit that divides the supplied reference clock by N, and operates with a reference clock divided by N by the internal N divider circuit. The electron beam lithography apparatus according to
(Supplementary Note 5) The frequency update circuit includes a counter for counting the number of the reference clocks, and frequency setting data corresponding to the first clock frequency to be updated when the count value in the counter reaches a predetermined value. Write clock frequency data setting register to be output to the first clock generating circuit, and frequency setting data corresponding to the second clock frequency to be updated when the count value in the counter reaches a predetermined value. The electron beam drawing apparatus according to
(Supplementary Note 6) The frequency update circuit further includes a counter that counts the number of reference clocks, a clock number setting register that presets the number of predetermined clocks, a count value in the counter, and a clock number setting register A comparison circuit for comparing the set value,
When the comparison results in the comparison circuit match, the write clock frequency data setting register outputs frequency setting data corresponding to the first clock frequency to be updated to the first clock generation circuit, and sets spindle clock frequency data. The electron beam drawing apparatus according to appendix 5, wherein the register outputs frequency setting data corresponding to the second clock frequency to be updated to the second clock generating circuit.
(Supplementary note 7) The electron beam drawing apparatus according to supplementary note 5, wherein the frequency update circuit updates the set value in the clock number setting register when the count value in the counter reaches a predetermined value.
(Supplementary note 8) The electron beam drawing apparatus further comprises:
A third clock generating circuit having a third clock frequency based on the reference clock and generating a stage clock serving as a reference for a linear moving speed of the rotary drive mechanism;
The electron beam drawing apparatus according to
以上、説明したように、本発明によれば、電子ビーム描画装置において、第1及び第2クロック作成回路の出力クロック(即ち、ライトクロック及びスピンドルクロック)の周波数を、出力クロックに基づくことなく、リファレンスクロックのカウント値に基づいて、同時に、各々の次周波数に切り替える。従って、複雑な切り替えタイミング予測回路を付加することなく、出力クロックに起因する誤差を排除することができ、また、第1及び第2クロックを同期させることができる。 As described above, according to the present invention, in the electron beam drawing apparatus, the frequencies of the output clocks (that is, the write clock and the spindle clock) of the first and second clock generation circuits are not based on the output clock. Based on the count value of the reference clock, the next frequency is simultaneously switched. Therefore, an error due to the output clock can be eliminated without adding a complicated switching timing prediction circuit, and the first and second clocks can be synchronized.
特に、リファレンスクロックをカウントするので、リファレンスクロック±1個分の範囲の誤差が生じることを防止することができ、また、第1及び第2クロック作成回路におけるカウンタ等を共通化して、回路が大規模化及び複雑化することを防止することができる。 In particular, since the reference clock is counted, an error in the range of ± 1 reference clock can be prevented, and the counters and the like in the first and second clock generation circuits are made common so that the circuit is large. Scale-up and complexity can be prevented.
また、第1及び第2クロックを同一のタイミングで切り替えるので、当該切り替えに起因して両者の間に誤差が積算されることを防止し、1回の切り替え処理を簡単にすることができる。これにより、出力クロックの周波数をより多く切り替えることにより、事実上連続的に変化させることができ、例えばスピンドルクロックを滑らに変化させることにより、モータの回転速度をその回転精度を劣化させることなく制御することができる。 Further, since the first and second clocks are switched at the same timing, it is possible to prevent errors from being accumulated between the two due to the switching and to simplify the switching process once. As a result, the output clock frequency can be changed continuously by switching more and more, for example, by changing the spindle clock smoothly, the rotational speed of the motor can be controlled without degrading its rotational accuracy. can do.
また、第1及び第2クロック作成回路のDDS回路として市販のDDS用ICを用いる場合において、当該ICに起因する出力クロックの誤差及び遅延を排除し、また、制御が煩雑になることや回路が大規模になることを回避することができる。 Further, when a commercially available DDS IC is used as the DDS circuit of the first and second clock generation circuits, errors and delays in the output clock caused by the IC are eliminated, and the control becomes complicated and the circuit becomes difficult. A large scale can be avoided.
1 フォーマッタ
2 リファレンスクロック作成回路
3 第1クロック作成回路
4 第2クロック作成回路
5 データジェネレータ
6 スピンドル制御回路
7 第1DDS回路
8 第2DDS回路
9 周波数更新回路
91 カウンタ
92 比較回路
93 パルス数N(n)設定レジスタ
94 ライトクロック次周波数データ設定レジスタ
95 スピンドルクロック次周波数データ設定レジスタ
96 制御プロセッサ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
リファレンスクロックに基づいて、第1クロック周波数を有し、露光のタイミングの基準となるライトクロックを作成する第1クロック作成回路と、
前記リファレンスクロックに基づいて、第2クロック周波数を有し、前記回転駆動機構の備えるモータの回転速度の基準となるスピンドルクロックを作成する第2クロック作成回路と、
前記第1及び第2クロック作成回路に、これらに共通のクロックとして前記リファレンスクロックを供給するリファレンスクロック作成回路と、
前記第1及び第2クロック作成回路に共通に設けられ、前記リファレンスクロックの数をカウントして当該カウント値が所定の値となった場合に、前記第1及び第2クロック作成回路における前記第1及び第2クロック周波数を更新する周波数更新回路とを備える
ことを特徴とする電子ビーム描画装置。 In an electron beam lithography apparatus that exposes a master disk of a recording medium by irradiating an electron beam onto a master disk placed on a rotational drive mechanism,
A first clock generating circuit having a first clock frequency based on a reference clock and generating a write clock serving as a reference for exposure timing;
A second clock generating circuit that generates a spindle clock having a second clock frequency based on the reference clock and serving as a reference for the rotational speed of the motor included in the rotation driving mechanism;
A reference clock generating circuit for supplying the reference clock as a common clock to the first and second clock generating circuits;
The first and second clock generation circuits are provided in common and the first and second clock generation circuits in the first and second clock generation circuits when the count value reaches a predetermined value when the number of the reference clocks is counted. And a frequency update circuit for updating the second clock frequency. An electron beam drawing apparatus, comprising:
前記第2クロック作成回路が、第2ダイレクトデジタルシンセサイザ回路を用いて、前記スピンドルクロックを作成する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子ビーム描画装置。 The first clock generation circuit generates the write clock using a first direct digital synthesizer circuit;
The electron beam drawing apparatus according to claim 1, wherein the second clock generation circuit generates the spindle clock using a second direct digital synthesizer circuit.
ことを特徴とする請求項1に記載の電子ビーム描画装置。 The frequency update circuit updates the frequency for each predetermined number of reference clocks, and updates the first and second clock frequencies a plurality of times within a period of one rotation of the motor. The electron beam drawing apparatus described in 1.
前記周波数更新回路の前段に設けられ、前記リファレンスクロックをN分周するN分周回路を備え、
前記周波数更新回路が、前記N分周回路によりN分周されたリファレンスクロックの数をカウントし、
前記第1及び第2クロック作成回路が、各々、当該供給されたリファレンスクロックをN分周する内部N分周回路を備え、前記内部N分周回路によりN分周されたリファレンスクロックで動作する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子ビーム描画装置。 The electron beam drawing apparatus further includes:
An N divider circuit provided before the frequency update circuit, for dividing the reference clock by N;
The frequency update circuit counts the number of reference clocks divided by N by the N divider circuit;
Each of the first and second clock generation circuits includes an internal N divider circuit that divides the supplied reference clock by N, and operates with a reference clock divided by N by the internal N divider circuit. The electron beam drawing apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の電子ビーム描画装置。
A counter for counting the number of reference clocks; and frequency setting data corresponding to a first clock frequency to be updated when a count value in the counter reaches a predetermined value. Write clock frequency data setting register to be output to the generating circuit, and output frequency setting data corresponding to the second clock frequency to be updated when the count value in the counter reaches a predetermined value to the second clock generating circuit The electron beam drawing apparatus according to claim 1, further comprising: a spindle clock frequency data setting register for performing the operation.
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