[发明专利]电子束绘制方法

说明书

技术领域

本发明的一个实施例涉及用于在离散轨道记录型磁盘介质中绘制图形的电子束绘制方法。

背景技术

在高密度磁盘(下文中也称为硬盘)的技术趋势中，提出了所谓的离散轨道记录型磁盘，其中产生磁信号的磁性图形用非磁性材料隔开。离散型磁盘在用户数据记录于其上的数据区中和伺服区中具有特定的磁性图形。为了制造离散型磁盘，有利的是用光刻制造出具有期望图形的压模(stamper)底版，并通过使用该压模底版实施压印(imprint)。

日本专利申请KOKAI公开号No.2005-275186公开了用于绘制出包含信息记录介质的轨道图形的曝光图形的方法。在利用具有X-Y移动机构的绘制装置绘制圆形图形时，台架的移动控制非常困难，因此根据几何图形控制绘制的操作变得很复杂。

日本专利申请KOKAI公开号No.2002-288890描述了用于在束移动到辐照物体的移动方向时用束辐射该辐照物体的束辐射方法。然而，该方法不能处理诸如离散型磁盘之类的不仅具有圆周方向的图形而且还具有径向图形的介质、以及具有的图形的长度超过可能偏移量的介质。当绘制用于硬盘的地址标记的二相码(也称为曼彻斯特码)形式的图形时，根据图形不仅将束向物体的移动方向偏移并且还向相反方向偏移的束辐射方法相比于日本专利申请KOKAI公开号No.2002-288890中描述的只是将束向物体移动方向偏移的束辐射方法更为优选。这是因为，在该方法中，通过绘制可以使偏移量成为一个常数量或者更小，也就是，一位长度或更小。

总体来说，磁盘驱动器具有圈环状的磁盘、包括磁头的磁头滑块、支撑所述磁头滑块的磁头悬架组件、音圈马达(VCM)以及底盘中的电路板。

磁盘的表面由同心轨道限定，每个轨道被划分为每隔固定角度的扇区。磁盘被安装到主轴马达以进行旋转，利用磁头，各种数字数据被写入磁盘中并从中读取。为此，轨道沿圆周方向排布，用于位置控制的伺服标记沿跨越轨道的方向排布。伺服区包括诸如前导区段、地址区段和脉冲(burst)区段之类的部分。伺服区在这些区段之外还可包括间隙。

在用于通过压印制造离散型磁盘的压模中，希望数据区和伺服区能够同时形成。这是因为，当分别形成这些区时，这些区的对齐变得很困难，需要复杂的程序。

为了制造底版，通过光刻来曝光并显影光敏树脂，由此形成图形。由于要绘制出同心圆圈，使用可以偏移的电子束来绘制是优选的。类似轨道间距为亚微米的磁盘图形的精细图形应该准确连接。因此，相比于所谓的分步重复系统，更期望一种其中台架连续移动的系统，因为可以稳定地进行位置控制。

图1示意性说明了r-θ系统电子束绘制装置。该电子束绘制装置具有其上设置有衬底1的台架50、旋转该台架50的旋转机构，以及将台架50沿水平方向移动的移动机构。r-θ系统电子束绘制装置对于绘制同心图形来说比X-Y系统电子束绘制装置更为优选，因为它使得控制非常简单。在r-θ系统电子束绘制装置中，将点束从移动轴上的一个点施加到在台架50上设置的衬底1上的光敏树脂，由此进行电子束曝光。在这种情况下，如果电子束没有偏移，衬底的旋转中心和施加电子束的位置之间的距离会随着时间而变长，由此绘出如图2所示的螺旋。另一方面，如果在电子束偏移曝光的同时偏移强度(偏移量)随电子束绘制装置的偏移系统的每周旋转而逐渐改变，可以画出如图3所示的同心圆。

当电子束没有偏移或者轻微偏移以在电子束绘制装置中绘制出同心圆时，电子束通过一个孔施加到衬底上的光敏树脂薄膜上。另一方面，当电子束强烈偏移并被阻隔从而偏离该孔时，获得非曝光部分。于是，曝光部分和非曝光部分高速转换，因此可以获得具有清晰边界的图形。

CLV(固定线速度)或CAV(固定角速度)通过用作台架旋转的方式。在每单位面积(或者单位长度)的电子束曝光量为常数时需要CLV。在CLV中，进行控制使得辐射径向位置r和每单位时间台架的旋转数目X成反比关系，而线速度Lv保持不变。

另一方面，在离散型磁盘中显然要求高密度，并且在制造底版时要求电子束曝光绘制出精细的图形。从批量生产和成本节约的角度出发，要求制造底版时电子束曝光执行尽可能短的时间。

在电子束绘制中，电子束的空间-电荷效应对分辨率的限制成为问题，换句话说，沿着光程传播的电子通过它们之间施加的库仑作用力产生库仑相互作用(空间-电荷相互作用)，这进而使得束聚焦模糊，又称为库仑模糊。已经公知，库仑模糊σ正比于束电流I和光程长度L，反比于加速电压的3/2次方，如下面的公式(1)所表示：

σ∝IL/V^3/2            (1)