CN101443847B - 电子束记录装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电子束记录装置，其通过使用电子束将信息记录到样本的表面上。该电子束记录装置包括：电子源，其照射电子束；磁检测器，其被配置为移动到照射轴上并移出照射轴，并获取关于照射轴的磁信息；会聚位置控制部分，其根据磁信息计算用于校正电子束关于样本表面的会聚位置的会聚位置校正量；以及会聚位置调整部分，其调整电子束关于样本表面的会聚位置。会聚位置控制部分使会聚位置调整部分根据会聚位置校正量调整电子束关于样本表面的会聚位置。

Description

电子束记录装置 
技术领域
本发明涉及通过将电子束照射到预定的位置来记录信息的电子束记录装置，并且具体涉及用于通过使用电子束打印模式(pattern)来生产母光盘(amaster of optical disk)的电子束记录装置。 
背景技术
近年来，对如母光盘曝光技术和半导体技术的微制造技术的精度改进存在日益增长的需求。例如，通过用于从玻璃板生产压模的母盘生产处理、和用于利用其上安装有压模的注模来生产光盘的磁盘生产处理而制造光盘。 
在典型的母盘生产处理中，母盘生产机器从周围环境中的光源发出可见光、紫外线激光等，并且通过高倍物镜将光线聚焦以具有波长级的点直径。利用这些光线，在其主要表面上具有光阻材料层的玻璃板上形成对应于要记录的信息信号等的凹坑(pit)模式潜像。在切割光阻材料层之后，玻璃板进入显影处理或者是电铸处理以便成为压模。 
在切割母盘的同时，母盘生产机器旋转母盘，以便相对移动可视光或紫外光在母盘的径向方向上的照射位置。这样的使用可见光或紫外线激光的母盘切割处理的问题在于，由于光点直径的限制，要记录的信息信号的记录分辨率受到限制，导致妨碍高密度记录。 
与通过激光束切割相比，通过电子束的切割能够形成更精细的模式。 
然而，在使用电子束的典型的母盘生产机器中，电子束被机器内部和外部的磁场波动而偏转，这导致被聚焦单元聚焦的电子束的点位置的变化。这降低了母盘磁道间距的精度或造成再现抖动。 
机器内部和外部的磁场波动的原因包括由于车辆、电梯等的运动产生的地磁力(magnetism)的变化、从如配电盘的电源系统发射的电磁波的变化、以及由母盘生产机器的旋转机构或磁盘传输机构产生的磁力的变化。 
尤其是，由旋转机构、磁盘传输机构等产生的磁力引起电子束照射位置的明显变化。因此提出了各种方法来减小由旋转机构或磁盘传输机构等产生 的磁力的影响(见专利文献1-3)。 
专利文献1公开了一种磁屏蔽设备作为移除噪声的方法，该磁屏蔽设备阻挡企图进入具有由高导磁率材料构成的壁的盒状磁屏蔽室的磁噪声。 
在专利文献1中公开的磁屏蔽设备包括：检测线圈，其穿过壁的孔和壁周围的开口(wound)，用于输出与磁噪声的变化对应的感应电压作为检测信号；消除线圈，其接收外部电流，以便产生磁场来补偿由检测线圈检测到的磁噪声；以及控制器，用于根据检测线圈的输出来控制要提供给消除线圈的电流。一对亥姆霍兹线圈用作消除线圈，它能够在与检测线圈检测到的磁通量相同的方向产生磁场。 
专利文献2公开了一种信息记录器，它包含：旋转单元，用于旋转信息记录介质的主盘；照射单元，用于将信息记录电子束照射到主盘的记录表面上；传输单元，用于在与记录表面平行的方向上相对移动主盘和照射单元；以及真空形成单元，用于在真空环境中容纳旋转单元和照射单元。 
依照专利文献2，信息记录器的旋转单元包含放置主盘的转盘、用于支撑转盘的轴(spindle shaft)、用于旋转轴的电磁发动机、和用于屏蔽在电磁发动机中产生的磁力的磁屏蔽单元。 
在专利文献2的信息记录器中，为了减小来自电磁发动机的磁噪声，整个电磁发动机由磁外壳(高导磁率材料)包围以阻挡磁力，从而阻止由电磁发动机产生的电磁场对电子束的影响。 
专利文献3公开了一种电子束照射设备和一种用于消除由旋转机构或主盘传输机构产生的磁力以及电子枪附近的磁力的影响的方法。专利文献3的电子束照射设备根据在布置于电子束发生器附近或真空室内的多个磁检测器的输出来驱动电子束偏转电极，将电子束在用于消除由磁场的变化造成的电子束的偏转的方向上偏转，从而校正了由于磁场变化造成的主盘上电子束焦点的位移。 
<专利文献1>日本专利申请公开号2003-124683 
<专利文献2>日本专利申请公开号6-131706 
<专利文献3>日本专利申请公开号2002-217086 
回来参照专利文献1中公开的磁屏蔽设备，尽管消除线圈需要高精度地安装，但由于亥姆霍兹线圈相对大的尺寸，难以精确安装该亥姆霍兹线圈。如果亥姆霍兹线圈未形成理想的形状，则由该亥姆霍兹线圈产生的磁场不一致，这导致设备精度的降低。而且，使用专利文献1的磁屏蔽设备的设施大而且贵。 
参照专利文献2的信息记录器，电磁发动机包含旋转部分，因此难以通过将整个电磁发动机用磁外壳(高导磁率材料)包围来完全屏蔽整个电磁发动机的磁力。 
在专利文献2中公开的信息记录器的另一个问题是，如果使用了大量的高导磁率材料，则旋转单元的重量增加。 
专利文献2的信息记录器的另一个问题是，如果还对整个设备提供磁屏蔽，则在照射单元的磁屏蔽开口处和旋转单元的磁外壳的开口处，在电子束照射轴的方向产生磁场。产生的磁场对电子束产生影响，这妨碍了焦点的精确校正，并且导致曝光质量的降低。 
参照专利文献3的电子束照射设备，根据校正由于磁场变化造成主盘上的电子束焦点的位移和调整电子束相对于目标物体的焦点的方法，由于多个磁检测器估计电子束的照射点附近的磁场，所以不能够精确计算电子束注入(injecting)部分的干扰磁场。因此，专利文献3中的电子束照射设备不能精确地校正焦点，因此曝光质量降低。 
此外，根据专利文献3，由于设备配置的原因，为了消除地球磁力的影响，整个电子束照射设备必须是磁屏蔽的。然而，由于在可使用性和构造上有很多局限性，如通风和空调设施，这种配置对被屏蔽的设备内部所产生的磁场的变化不是很有效。而且，由于整个设备是磁屏蔽的，因此电子束照射设备大而且贵。 
发明内容
本发明旨在提供一种能够通过以高定位精度将电子束照射在样本的预定位置上来记录信息的电子束记录装置。 
在本发明的一个实施例中，提供了一种通过使用电子束来在样本的表面上记录信息的电子束记录装置。该电子束记录装置包括：电子源，其照射电子束；磁检测器，其被配置为移动到照射轴上并移出照射轴，并获取关于照射轴的磁信息；位置传感器，检测样本的位置以获取样本的位置信息；会聚位置控制部分，其根据由磁检测器获取的磁信息和由位置传感器获得的位置信息，计算用于校正电子束关于样本表面的会聚位置的会聚位置校正量；以 及会聚位置调整部分，其调整电子束关于样本表面的会聚位置。会聚位置控制部分使会聚位置调整部分根据会聚位置校正量调整电子束关于样本表面的会聚位置。 
根据本发明的一个方面，该电子束记录装置能够通过计算在照射轴上由于磁场而引起的电子束关于样本的会聚位置的位移，以高精度执行电子束的会聚位置控制。因此，电子束以高定位精度照射到样本的预定位置来记录信息。此外，由于电子束以高定位精度照射样本的预定位置，因此能以高形态(shape)精度在样本的表面上打印。 
根据本发明的另一个方面，在该电子束记录装置中，因为根据当关于测试衬底的表面上的粒子调整焦点位置时获得的焦点位置调整信息、经验性地计算在照射轴上由于磁场而引起的电子束关于样本的焦点位置位移，所以可以高精度执行电子束的焦点位置控制。因此，电子束以定位精度照射到样本的预定位置上来记录信息。此外，因为电子束以高定位精度照射到样本的预定位置上，所以可以高形态精度在样本的表面上打印。此外，因为使用表面上具有粒子的测试衬底经验性地计算会聚位置的位移，所以电子束记录装置简单而且便宜。 
根据本发明的另一方面，在该电子束记录装置中，因为根据当关于测试衬底的表面上的粒子调整照射位置时获得的照射位置调整信息、经验性地计算在照射轴上由于磁场而引起的电子束关于样本的照射位置位移，所以除了电子束的焦点位置控制外，还可以高精度执行电子束的照射位置控制。因此，电子束以更定位精度照射到样本的预定位置上来记录信息。此外，因为电子束以更高定位精度照射到样本的预定位置上，所以可以更高形态精度在样本的表面上打印。 
根据本发明的另一方面，因为会聚位置调整部分包括静电透镜，所以即使高速驱动，该电子束记录装置也可以高灵敏度执行会聚位置调整(焦点位置调整)，并且可以高形态精度执行打印(记录)。 
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的电子束记录装置的示意图，； 
图2是示出根据本发明的第一实施例的电子束记录装置的静电偏转电极的结构的示意图； 
图3是示出根据本发明的第一实施例的电子束记录装置的焦点位置控制部分的结构的框图； 
图4是图示电子束的会聚位置的示意图； 
图5是示出关于移动体位置、在Z方向上的磁通量密度的特性曲线的曲线图，其中垂直轴代表在Z方向上的磁通量密度，而水平轴代表移动体位置； 
图6是示出关于移动体位置、电子束的会聚位置特性的曲线图，其中垂直轴代表校正电压，而水平轴代表移动体位置； 
图7是示出高度传感器的敏感度特性的曲线图，其中垂直轴代表高度检测的输出，而水平轴代表检测的位移； 
图8是示出静电透镜的敏感度特性的曲线图，其中垂直轴代表施加到静电透镜的电压，而水平轴代表焦点位置调整量； 
图9是示出根据本发明的第二实施例的电子束记录装置的示意图； 
图10是示出根据本发明的第二实施例的电子束记录装置的照射位置控制部分的结构的框图； 
图11是示出根据本发明的第二实施例的电子束记录装置的静电偏转电极的结构的示意图； 
图12A是示意性示出测试衬底的侧视图； 
图12B是示意性示出图12A的测试衬底的俯视图； 
图13是示出关于移动体位置、电子束的会聚位置特性的曲线图，其中垂直轴代表会聚位置，而水平轴代表移动体位置； 
图14是图示电子束的照射位置的位移的示意图； 
图15是示出关于移动体位置、在X方向和Y方向上的磁通量密度的特性曲线的曲线图，其中垂直轴代表在X方向和Y方向上的磁通量密度，而水平轴代表移动体位置； 
图16是示出关于移动体位置、电子束的照射位置特性的曲线图，其中垂直轴代表校正电压，而水平轴代表移动体位置；以及 
图17是示出关于移动体位置、电子束的传播(travel)距离特性的曲线图，其中垂直轴代表电子束的传播距离，而水平轴代表移动体位置。 
具体实施方式
在下面，参考附图描述根据本发明的电子束记录装置。图1是示出根据本发明的第一实施例的电子束记录装置10的示意图。 
电子束记录装置10例如用于通过在玻璃衬底上打印模式来生产母光盘。
电子束记录装置10包括打印部分12、电子束产生器14、主控制器20、焦点位置控制部分21、馈送控制部分22、位置检测部分23、旋转控制部分24和旋转角度检测部分25。 
主控制器20连接到焦点位置控制部分(会聚位置控制部分)21、馈送控制部分22和旋转控制部分24，并控制该焦点位置控制部分(会聚位置控制部分)21、馈送控制部分22和旋转控制部分24。 
主控制器20还连接到例如下面描述的电子源62并控制它。 
打印部分12位于例如电子束产生器14(电子源62)的下面，并且在真空室30中提供有馈送机构单元32、旋转机构单元34、磁检测器36、和高度传感器38。真空室30例如安排在如气压伺服安装器的振动隔离机构部分(未示出)之上。 
真空室30在其上侧有开口30a，这个开口连接到电子束产生器14(透镜镜筒60的末端部分60a)。 
磁屏蔽板40位于真空室30的整个内表面。磁屏蔽板40由如透磁合金的高磁导磁率的材料制成，以便减少由于如地磁力的干扰。 
馈送机构单元32包括驱动发动机42、底座43、平台44、移动体45、馈送螺杆46、和位置传感器47。 
底座43放置在真空室30的底部30b上，它们之间插入磁屏蔽板40。平台44安排在底座43之上。移动体45放置在平台44上，它们之间例如插入在馈送方向上安排的如球形或者圆柱形滚筒的滚动轴承(未示出)。 
在移动体45下面提供导向装置(guide)47a。还提供了检测器47b，它和导向装置47a一起组成了位置传感器47。导向装置47a在移动体45上提供，而检测器47b在平台44上提供。位置传感器47是例如如激光刻度尺(scale)的线性刻度尺(linear scale)。 
位置传感器47与位置检测部分23连接，使得位置传感器47输出表示移动体45(样本S)的位置的检测信号到位置检测部分23。位置检测部分23输出检测信号(样本S的位置信息)到焦点位置控制部分21。 
移动体45具有接收螺杆部分(未示出)，馈送螺杆46从其中穿过。凸出到真空室30外的馈送螺杆46的末端连接到安装在真空室30外的驱动发动机42。例如，馈送螺杆46包括球形螺杆。 
驱动发动机42连接到馈送控制部分22。馈送控制部分22控制驱动发动 机42的旋转。 
通过由馈送控制部分22控制的驱动发动机42的旋转使移动体45在X方向上移动。在馈送机构单元32中，位置传感器47将检测信号输出到位置检测部分23来提供移动体45的当前位置信息，然后位置检测部分23将移动体45的当前位置信息输出到馈送控制部分22。驱动发动机42的旋转根据基于当前的位置信息提供的馈送控制部分22的输出信号来控制，使得移动体45在X方向上移动。馈送机构单元32被提供有旋转机构单元34。 
旋转机构单元34包括空气轴50、光学旋转式编码器51、旋转式驱动发动机52、转盘53、和磁性流体密封54。旋转机构单元34和移动体45一起在X方向上移动。样本S被放置在转盘53上并通过转盘53转动。 
在旋转机构单元34中，空气轴50被固定到移动体45。空气轴50在压缩空气推动的方向和径向方向上符合流体静力学地流动。空气轴50的压缩空气从真空室30外提供。 
转盘53安装在空气轴50的上面。旋转式驱动发动机52在空气轴50的下面提供。旋转式驱动发动机52连接到通过其控制旋转式驱动发动机52的旋转的旋转控制部分24。旋转控制部分24连接到主控制器20并由其控制。 
光学旋转式编码器51固定到旋转式驱动发动机52的下部。光学旋转式编码器51通常在每一转输出数千个A相位脉冲和B相位脉冲，并且在每一转输出一个Z相位脉冲。 
光学旋转式编码器51连接到旋转角度检测部分25，旋转角度检测部分25根据光学旋转式编码器51的输出信号检测旋转角度位置，并获取旋转速度信息。旋转角度检测部分25连接到旋转控制部分24。旋转控制部分24根据旋转角度检测部分25获取的旋转速度信息控制旋转式驱动发动机52的旋转。旋转式驱动发动机52的旋转引起转盘53的旋转。通过馈送机构单元32，转盘53还和移动体45一起在垂直于照射轴C的X方向上(平面上)移动。 
照射轴C是从电子源62向下延伸的垂直线。 
真空室30的内部被抽成了真空。当如上所述在真空中提供空气轴50时，通常为了真空密封的目的在空气轴50的外围提供磁性流体密封54。除了磁性流体密封54之外，如差动抽空装置(differential evacuation)的密封机构一般在空气轴50的外围提供。 
在真空室30中提供磁检测器36。磁检测器36能够移动到照射轴C上并 移出照射轴C，并且能够获取关于照射轴C的磁信息。 
磁检测器36连接到在真空室30的上表面部分30c上提供的旋转体48的垂直方向上延伸的旋转轴48a的臂状物48b的末端。 
旋转体48的旋转轴48a能够通过空气压力移动。磁检测器36只有当执行磁场的测量时才移动到电子束b的照射轴C上去，否则停在照射轴C外。 
磁检测器36和焦点位置控制部分21连接，并且将所测量的移动体45的每个位置的磁通量密度的信息(磁信息)输出到焦点位置控制部分21。 
磁检测器36能够获得三个方向的磁通量密度信息(磁信息)，即，调整焦点位置的聚焦方向(以下称为Z方向)、与Z方向垂直并且是移动体45的移动方向的X方向、以及与Z方向和X方向垂直的Y方向。磁检测器36不限制于特定的传感器，而可能是在本领域中公知的任何传感器。 
磁检测器36不限于能够测量三个方向(X、Y和Z方向)上的磁通量密度的磁检测器。在本实施例中，如下所述，磁检测器36用于控制电子束b在Z方向上的焦点位置，并且可以是至少能够获取在Z方向上的磁通量密度信息(磁信息)的任何检测器。 
高度传感器38提供在真空室30的上表面部分30c。高度传感器38基于激光三角测量，检测当样本S旋转或移动时样本S的高度位移或样本S的表面高度。 
样本S的表面高度指示例如在Z方向上到作为基准面的转盘53的表面的距离。样本S的高度位移指示例如在Z方向上到作为基准面的转盘53的表面的位移量。 
高度传感器38包含发光部分38a和光接收部分38b。 
发光部分38a发射例如半导体激光束(未示出)。光接收部分38b接收由发光部分38a发射并由样本S的表面反射后的激光束的反射光，并且基于接收反射光的位置来计算样本S的高度(样本S的高度位移)。光接收部分38b包含位置敏感检测器(PSD)(未示出)和算术部分(未示出)。 
光接收部分38b和焦点位置控制部分21连接，以便将由高度传感器38计算的高度作为输出信号(高度信息)输出到焦点位置控制部分21。 
下面描述电子束产生器14。 
电子束产生器14将电子束b照射到样本的表面，以便在样本S的表面记录信息。
电子束产生器14包含在透镜镜筒60中的各种组成部分。透镜镜筒60包含具有开放末端的锥形末端部分60a。透镜镜筒60还包括封闭的尾端部分60b。 
在电子束产生器14中，透镜镜筒60在其中容纳按照以下顺序从尾端部分60b起排列的电子源62、消隐电极64、轴对准线圈66、聚焦透镜68、选择光圈70、象散校正线圈72、静电偏转电极(会聚位置调整部分)74、物镜76、和静电透镜(会聚位置调整部分)78。透镜镜筒60的末端部分60a连接到真空室30的开口部分30a。 
磁屏蔽板41放置在透镜镜筒60的末端部分60a的外围，以便减少由于如地磁力的干扰。磁屏蔽板41由如透磁合金的高磁导磁率材料制成。 
在电子束产生器14中，电子源(电子枪)62是热场照射类型的，并且被安排在超高真空中。电子源62将电子束b照向转盘53。 
电子源62照射电子束b是由主控制器20控制的。 
由热场照射类型的电子源62照射的电子束b具有约20到50nm的小的直径。因此，在得到具有小直径的电子束b的方面，没有必要减小电子束b的直径，该电子束b以相对于由电子源62照射的电子束b的直径的高减小比率聚焦在样本S的表面。 
消隐电极64用于控制与形成打印模式时电子束b的扫描同步地照射(开/关)电子束b到样本S。更具体地，当电子束b没有被消隐电极64偏转时，电子束b被照射到样本S的表面(开)。另一方面，当电子束b被消隐电极64偏转时，电子束b不被照射到样本S的表面(关)。 
消隐电极64连接到消隐驱动电路26。消隐驱动电路26从主控制器20接收与要打印到样本S表面的打印模式相对应的打印消隐信号，并且输出控制信号以便控制照射电子束b到样本S。 
轴对准线圈66布置在消隐电极64之下。轴对准线圈66校正要入射到聚焦透镜68的电子束b的轴向位移。 
聚焦透镜68是聚焦电子束b到交叉点CP的磁透镜(电磁透镜)，该电子束b的轴向位移由轴对准线圈66来校正。物镜76是将被聚焦透镜68聚焦到交叉点CP的电子束b聚焦到样本S的表面的磁透镜。聚焦透镜68和物镜76以此顺序安排在轴对准线圈66的下面。 
选择光圈70根据信息写入过程中要写入的信息控制电子束b的开(写入) /关(停止写入)。更具体地，当电子束b没有被消隐电极64偏转时，电子束b穿过选择光圈70的开口70a以入射到样本S的表面(开)。另一方面，当电子束b被消隐电极64偏转时，电子束b被选择光圈70屏蔽(关)。 
象散校正线圈72校正电子束b的象散并且被安排在选择光圈70的下面。 
静电偏转电极74至少在垂直于照射轴C延伸的方向(Z方向)的两个方向(X方向和Y方向)中的一个方向上调整电子束b的照射位置。静电偏转电极74能够调整会聚位置、特别是照射位置。 
静电偏转电极74根据在信息写入过程中要写入的信息对电子束进行偏转，以便控制电子束b在样本S的表面上的照射(点)位置。静电偏转电极74插入在象散校正线圈72和物镜76之间。 
如图2所示，静电偏转电极74包括在X方向上彼此相对的一对第一偏转电极板74a和在Y方向上彼此相对的一对第二偏转电极板74b。该对第一偏转电极板74a和该对第二偏转电极板74b的每个连接到主控制器20。 
在这个实施例中，为了在X方向上偏转电子束b，主控制器20施加对应于偏转量的电压到该对第一偏转电极板74a。这样在X方向上调整了要照射到样本S上的电子束b的位置。为了在Y方向上偏转电子束b，主控制器20施加对应于偏转量的电压到该对第二偏转电极板74b。这样在Y方向上调整了要照射到样本S上的电子束b的位置。这样，主控制器20控制电子束b的偏转方向和偏转量。 
静电透镜(会聚位置调整部分)78调整会聚位置，特别是调整电子束b的焦点位置以便与样本S的表面相交。静电透镜78被提供有用于改变焦距的聚焦控制部分(未示出)。聚焦控制部分能够根据需要改变静电透镜78的焦距。 
聚焦控制部分连接到焦点位置部分21。静电透镜78的焦距由来自焦点位置控制部分21的输出信号(从焦点位置控制部分21施加的电压)来控制，使得调整了电子束b相对于样本S的表面的焦点位置。 
因为静电透镜78通过电场力会聚电子束b，所以静电透镜78的灵敏度比通过磁场力会聚电子束b的磁透镜高。 
在本实施例的电子束产生器14中，电子源62发射电子束b。在轴对准线圈66校正电子束b的轴向位移之后，聚焦透镜68将电子束b聚焦到交叉点CP上。然后，电子束b穿过选择光圈70的开口70a。之后，象散校正线 圈72校正象散，并且物镜76和静电透镜78校正焦点。因此，电子束b聚焦到样本S的表面上。 
在本实施例的电子束产生器14中，当写入信息时，从电子源62照射的电子束b由消隐电极64和选择光圈70通过消隐驱动电路26来控制开和关。已经穿过选择光圈70的开口70a以入射到物镜76的电子束b，根据要写入的信息，通过静电偏转电极74在X方向或Y方向偏转。这样，控制了样本S的表面上的点位置。也就是说，电子束b扫描样本S的表面(X-Y平面)，以便在样本S的表面的预定位置写入信息。 
下面描述焦点位置控制部分21的配置。聚焦控制部分21根据由位置传感器47检测到的移动体45(转盘53)的位置、和通过磁检测器36获取关于的移动体45的每个位置的磁通量密度信息(磁信息)，来计算用于控制电子束b的焦点位置的校正电压(校正量)。基于这个校正电压，焦点位置控制部分21使得静电透镜78将电子束b的焦点位置调整到合适的位置。 
图3是示出根据本实施例的焦点位置控制部分21的结构的框图。 
参照图3，焦点位置控制部分21包含CPU80、其中写入了用于计算会聚位置特性算术表达式的程序的ROM81、RAM82、磁通量密度测量电路83、D/A转换器电路85、加法器86、放大器87和驱动电路88。 
CPU80通过总线连接到ROM81、RAM82、磁通量密度测量电路83、D/A转换器电路85、主控制器20和位置检测部分23(位置传感器47)。 
CPU80从ROM81中读出会聚位置特性算术表达式的计算程序，并且通过使用会聚位置特性算术表达式的计算程序，根据位置检测部分23(位置传感器47)的输出信号和移动体45的每个位置的磁通量密度信息，计算会聚位置特性算术表达式。会聚位置特性算术表达式是高阶多项式，如例如五次函数。CPU80计算高阶多项式的系数。 
磁通量密度测量电路83基于磁检测器36的输出信号，测量例如Z方向上的磁通量密度。 
RAM82保存由CPU80计算的会聚位置特性算术表达式(高阶多项式)的系数。 
D/A转换器电路85将由CPU80计算的、静电透镜78的数字施加的电压数据转换为模拟电压数据。 
在焦点位置控制部分21中，D/A转换器电路85和加法器86连接。加法 器86和放大器87连接，并且放大器87和驱动电路88连接。 
加法器86将D/A转换器电路85的模拟电压数据(输出信号)加到代表样本S的表面高度的高度传感器38的输出信号，并输出相加信号。 
放大器87使用预定的放大因子将加法器86的相加信号放大到静电透镜78所需的级别。驱动电路88和静电透镜78连接。驱动电路88的输出信号(校正电压)改变静电透镜78的焦距，使得调整静电透镜78的焦点，以将电子束b聚焦到样本S的表面上。 
下面描述在电子束产生器14中控制电子束b的焦点的方法。首先，参照图4，描述受磁场Bz影响的电子束b的焦点位置。 
图4示出相对于代表聚焦方向(Z方向)的Z轴的会聚半角θ的电子束流。速率为V的电子e响应于由速度分量VR和磁场Bz而造成的洛伦兹力，开始关于Z轴旋转。由于速度分量VR和会聚半角θ(θ《(1)成比例，因此洛伦兹力和到Z轴的距离r成比例。旋转的电子e由于磁场Bz而受到垂直于Z轴的方向上的力，使得弯曲了δθ轨道。δθ和电子束直径R成比例，并且会聚到会聚点Zc。全部电子束流的会聚点ZD在聚焦方向(Z方向)上一致地位移了位移量δZ。 
因此，如果电场幅度(即，磁通量密度)已经知道，则在每个位置上的位移量δZ能够通过在径向和Z方向积分来计算。 
下面描述电子束b的会聚点的位移量的校正。 
图5是示出关于移动体位置、在Z方向上磁通量密度的特性曲线的曲线图，其中垂直轴代表Z方向上的磁通量密度，而水平轴代表移动体位置。在图5中示出的表示在移动体45的每个位置中的Z方向磁通量密度的曲线被称为特性曲线。 
移动体位置表明以当不受磁场影响时其上照射电子束b的转盘53(旋转机构单元34)的转动中心的位置为参照(即，X＝0mm)、在X方向上转盘53的位置。 
在本实施例中，图5中示出的特性曲线的磁通量密度在径向和Z方向上积分，从而为移动体45的每个位置计算静电透镜78的校正电压，如图6所示。这个校正电压被从驱动电路88施加到静电透镜78。 
要认识到，在本实施例中，为了通过焦点位置控制部分21来计算校正电压(要施加到静电透镜78的电压)，预先测量图7中示出的高度传感器38的 高度检测灵敏度和图8中示出的静电透镜78的灵敏度。 
此外，在本实施例中，因为磁场的影响依赖于移动体45的位置而变化，所以校正电压需要依赖于移动体45的位置而改变。因此，焦点位置控制部分21基于移动体位置信息连续计算校正电压。 
例如，RAM82保存多项式近似的系数(移动体位置的函数)，在图6中所示的特性通过该多项式近似而近似得到。通过多项式近似计算与当前移动位置信息相对应的校正电压。CPU80通过根据从ROM81中读出的计算程序来从RAM82中读出系数的系数数据，并且使用位置检测部分23的输出数据，执行校正电压的计算。计算结果输出给D/A转换器电路85。如果放大器87的放大因子为1，则在图6中示出的校正电压从D/A转换器电路85输出给放大器87。如果放大器87的放大因子为10，则在图6中示出的校正电压的1/10从D/A转换器电路85输出给放大器87。 
在本实施例的电子束记录装置10的电子束产生器14中，当确定了记录(打印)到样本S中所需要的电子源62的电流量时，在执行记录之前，磁检测器36移动到在电子束b的照射轴C上的工作距离位置附近。因此，磁检测器36测量每个移动体位置的Z方向上的磁通量密度，以便计算会聚位置特性(见图6)。 
当执行记录(打印)时，加法器86将对应于由于磁场引起的焦点位置位移量的输出信号和高度传感器38的输出信号相加，并且电压通过放大器87和驱动电路88施加到静电透镜78。因此，静电透镜78控制电子束b的焦点。在该电子束b的聚焦控制中，由于磁场的影响减小，因此电子束b能够以高焦点位置精度照射到样本S的预定位置上以便记录信息。而且，由于电子束b的高焦点位置精度，因此打印模式可以高形态精度记录在样本S上。 
本发明的第二实施例如下所示。 
图9是示出根据本发明的第二实施例的电子束记录装置10a的示意图。图10是示出根据本发明的第二实施例的电子束记录装置10a的照射位置控制部分100的结构的框图。图11是示出根据本发明的第二实施例的电子束记录装置的静电偏转电极74的结构的示意图。与图1到图8中示出的本发明的第一实施例的电子束记录装置10的组成部分相同的电子束记录装置10a的组成部分用相同的参考标号表示，并且没有详细描述。 
第二实施例的电子束记录装置10a和第一实施例的电子束记录装置10 (见图1)的不同在于，它除了能够调整电子束b的焦点位置(会聚位置)外，还能够在X方向和Y方向上调整电子束b的照射位置(会聚位置)。 
本实施例的电子束记录装置10a除了具有第一实施例中的电子束记录装置10的校正焦点位置位移(散焦)的功能之外，还具有在X方向和Y方向上调整照射位置的位移的功能。 
本发明的发明人已经发现在X方向和Y方向上的焦点位置位移和照射位置位移是相互独立发生的，并且即使校正是分开进行的，焦点位置位移和照射位置位移也能够互不影响地校正。因此，焦点位置位移的校正和照射位置位移的校正可以以任何顺序执行。 
参照图9，第二实施例的电子束记录装置10a和第一实施例的电子束记录装置10(见图1)的不同还在于，第二实施例的电子束记录装置10a包含真空室30中的次电子检测器49、用于基于当电子束b在X-Y平面上扫描时从次电子检测器49中输出的信号形成图像的图像恢复(retrieving)部分27、用于处理由图像恢复部分27形成的图像的图像处理部分28、用于显示图像的显示部分、和用于控制电子束b的照射位置的照射位置控制部分(会聚位置控制部分)100。除了这些区别之外，电子束记录装置10a的配置和第一实施例的电子束记录装置10的配置(见图1)相同，且不做具体描述。 
本实施例的电子束记录装置10a的照射位置控制部分100计算用于校正电子束b在相互垂直的X方向和Y方向中的至少一个方向上的照射位置的校正量，计算用于控制在X方向和Y方向中的至少一个方向上的照射位置的校正电压(校正量)，并且在X方向和Y方向中的至少一个方向上、使用静电偏转电极74调整电子束b在样本S表面的照射位置。 
当主控制器20在X-Y平面上执行电子束b在样本S的表面上的扫描时，照射控制部分100能够校正照射位置。 
次电子检测器49检测当电子束b在X-Y平面上扫描样本S的表面时产生的次电子。 
图像恢复部分27根据次电子检测器49的次电子的检测结果形成次电子反射图像。 
在本实施例的电子束记录装置10a中，主控制器20在X-Y平面上将电子束b在样本S的表面扫描。次电子检测器49检测执行扫描时产生的次电子。图像恢复部分27形成次电子反射图像。然后，显示部分29显示次电子反射 图像。 
图像处理部分28具有长度测量功能，用于测量在显示部分29上显示的次电子反射图像的对象的距离。 
如下所述，图像处理部分28执行图像处理和计算在X方向和Y方向上的会聚点的位移量以及照射位置的位移量。图像处理部分28的图像处理结果(在X方向和Y方向上的会聚点的位移量以及照射位置的位移量)可以输出到显示部分29，以便在其上显示。 
如下所述，图像处理部分28的图像处理结果(会聚点的位移量)输出到焦点位置控制部分21，使得计算校正量以便为实现精确聚焦而对焦点位置重新定位。 
如下所述，图像处理部分28的图像处理结果(照射位置位移量)输出到照射位置控制部分100，使得计算校正量以便将照射位置定位到合适的位置。 
照射位置控制部分100根据位置传感器47检测的移动体45(转盘53)的位置、和由磁检测器36获取的移动体45的每个位置处的X方向上的磁通量密度信息(磁信息)以及Y方向上的磁通量密度信息(磁信息)，计算用于控制电子束b的照射位置的校正电压。照射位置控制部分100将这个校正电压加到要从主控制器20施加来用于偏转的电压上，以便调整电子束b的照射位置到合适的位置。 
参照图10，照射位置控制部分100与焦点位置控制部分21(见图3)的不同在于，其没有连接到高度传感器38，没有加法器86，并且具有ROM81a，在该ROM81a上面写入了用于计算照射位置特性算术表达式的程序。除了这些不同之外，照射位置控制部分100的配置和焦点位置控制部分21的配置大体是相同的。 
和焦点位置控制部分21相同，在照射位置控制部分100中，CPU80a通过总线连接到ROM81a、RAM82a、磁通量密度测量电路83a、D/A转换器电路85a、位置检测部分23(位置传感器47)、和图像处理部分28。 
CPU80a从ROM81a中读出照射位置特性算术表达式的计算程序，并根据位置检测部分23(位置传感器47)的输出信号和移动体45的每个位置在X方向和Y方向上的磁通量密度信息，通过使用照射位置特性算术表达式的计算程序来计算照射位置特性算术表达式。照射位置特性算术表达式是高阶多项式，如例如五次函数。CPU80a计算高阶多项式的系数。
磁通量密度测量电路83a根据磁检测器36的输出信号，测量例如在Z方向上的磁通量密度和在Y方向上的磁通量密度。 
RAM82a保存CPU80a计算的照射位置特性算术表达式(高阶多项式)的系数。 
此外，由CPU80a计算出的、校正照射位置所需要的要施加到静电偏转电极74(一对第一偏转电极板74a和一对第二偏转电极板74b)的校正数字电压被D/A转换器电路85a转换为预定的模拟校正电压。 
在照射位置控制部分100中，D/A转换器电路85a连接到放大器87a。放大器87a连接到驱动电路88a。 
放大器87a使用预定的放大因子放大校正电压(模拟电压)到静电偏转电极74需要的级别。 
驱动电路88a连接到静电偏转电极74。驱动电路88a的输出信号(校正电压)改变静电偏转电极74的电子束b的照射位置，使得调整电子束b的照射位置。这样，如果不受磁场影响，则电子束b聚焦到样本S表面上的预定的照射位置。 
在本实施例的电子束记录装置10a中，当主控制器20偏转电子束b时，照射位置控制部分100校正照射位置。对于焦点位置，焦点位置控制部分21控制焦点位置，以便如在第一实施例中一样将电子束b聚焦到样本S的表面。 
下面将描述本实施例的电子束记录装置10a的焦点位置控制方法。 
本实施例的电子束记录装置10a的焦点位置控制方法和第一实施例的电子束记录装置10的焦点位置控制方法的不同仅在于，其使用裸眼检查焦点位置位移，并且不再详述。 
图12A是示意性示出测试衬底90的侧视图，并且图12B是示意性示出图12A的测试衬底90的俯视图。图13是示出关于移动体45的位置、电子束b的会聚位置特性的曲线图，其中垂直轴代表会聚位置，而水平轴代表移动体位置。 
参照图12A和图12B，根据本实施例中的电子束记录装置10a的焦点位置控制方法，所使用的测试衬底90有扁平的基座92，该基座92上面提供具有约几十纳米到几百纳米的直径的如例如黄金粒子(golden particle)和橡胶球(latex sphere)的粒子94。 
根据本实施例的电子束记录装置10a的焦点位置控制方法，主控制器20 通过使用静电偏转电极74，在X-Y平面中将电子束b在测试衬底90的表面上扫描。次电子检测器49检测执行扫描时产生的次电子。图像恢复部分27根据次电子检测器49的检测结果形成次电子反射图像。随后，显示部分29显示次电子反射图像。利用在显示部分29上显示的次电子反射图像，由于在转盘53(旋转机构单元34)的每个位置上的磁场造成的焦点位置位移(散焦)通过裸眼检查，并通过手动施加电压到静电透镜78来调整焦点位置以实现精确聚焦。为实现精确聚焦而施加的电压作为焦点位置调整信息(散焦量)获得。之后，计算如图13所示的电子束b的会聚位置特性。焦点位置控制部分21根据电子束b的会聚位置特性计算校正电压。根据校正电压，调整静电透镜78的焦距，使得调整电子束b相对于样本S的表面的焦点位置。这样，电子束b的焦点位置被重定位到合适的位置。 
在本实施例的电子束记录装置10a中，转盘53被移动到X＝0mm的位置，并且电子束b的焦点被调整到粒子94。 
之后，计算在基座92的表面上的会聚位置，也就是每个粒子94的散焦量(为实现精确聚焦而施加的电压)。使用计算的散焦量来计算近似表达式，然后作为程序写入到ROM81中。 
例如，根据本实施例的电子束记录装置10a，优选地，焦点位置控制部分21的ROM81是闪存ROM等，使得在例如在样本S上记录(曝光)的时候写入通过计算散焦量来计算的会聚位置特性的系数数据。焦点位置控制部分21可具有输入部分，使得近似表达式的系数通过该输入部分输入。 
下面描述在本实施例的电子束记录装置10a的电子束照射设备14中控制电子束b的照射位置的方法。 
首先，参照图14，描述受磁场B影响的电子束b的照射位置的位移。 
参照图14，以加速电压Va加速的质量为m的电子e通过具有磁通量密度B的偏转磁场区域。在这种情况下，满足表达式R＝(2m·Va/e)1/2×1/B，其中R代表回旋加速器半径。 
当电子e从位置Zo移动距离δZ1到达ZP时，其从Z轴偏离位移量δS。 
根据几何关系，距离δZ1和位移量δS之间的关系通过下面的表达式表示： 
δS＝(δZ1)2/2R。 
根据回旋加速器半径R以及δZ1与位移量δS之间的关系，位移量δS 通过下面的表达式表示： 
δS＝((δZ1)2×B)/(2·(2m·Va/e)1/2)。 
相应地，如果知道磁通量密度分布，则电子束b的照射位置的位移量δS由Z方向上的积分来确定。 
下面描述电子束b的照射位置的位移量的校正。 
图15是示出关于移动体位置、在X方向和Y方向的磁通量密度的特性曲线的曲线图，其中垂直轴代表X方向和Y方向的磁通量密度，而水平轴代表移动体位置。在图15中，代表移动体45的每个位置上的X方向的磁通量密度的曲线被称为特性曲线D1，而代表Y方向的磁通量密度的曲线被称为特性曲线D2。 
移动体位置指示以电子束b照射在其上的转盘53(旋转机构单元34)的旋转中心的位置为基准(也就是X＝0mm)、转盘53在X方向的位置。 
在本实施例中，在图15中所示的特性曲线D1和D2的磁通量密度在Z方向上积分，从而对图16所示的移动体45的每个位置计算静电偏转电极74上的校正电压。该校正电压要从驱动电路88a施加到静电偏转电极74。注意到，在计算照射位置的校正电压时，停止转盘53。 
在本实施例中，照射位置控制部分100为计算校正电压(要施加到静电偏转电极74(第一偏转电极板74a和第二偏转电极板74b)的电压)，预先测量静电偏转电极74(第一偏转电极板74a和第二偏转电极板74b)的灵敏度。在该实施例中，静电偏转电极74(第一偏转电极板74a和第二偏转电极板74b)的灵敏度例如在从1到5μm/V的范围内。 
此外，在本实施例中，由于磁场对照射位置的位移的影响取决于移动体45的位置而变化，因此静电偏转电极74(第一偏转电极板74a和第二偏转电极板74b)的校正电压需要根据移动体45的位置而变化。因此，焦点位置控制部分21根据移动体位置信息持续计算静电偏转电极74(第一偏转电极板74a和第二偏转电极板74b)的校正电压。例如，RAM82保存多项式近似(移动体位置的函数)的系数，通过该多项式近似近似得出如图16所示的特性。使用该多项式近似，计算对应于当前的移动位置信息的照射位置校正电压。CPU80a通过根据从ROM81a中读出的计算程序，从RAM82a中读出系数的系数数据，并使用位置检测部分23的输出数据，执行照射位置校正电压的计算。计算结果被输出到D/A转换器电路85a。如果放大器87a的放大因子 是1，则如图16所示的校正电压从D/A转换器电路85a输出到放大器87a。如果放大器87a的放大因子是10，则如图16所示的校正电压的1/10从D/A转换器电路85a输出到放大器87a。从而校正了电子束b的照射位置的位移。 
使用本实施例的电子束记录装置10a的照射位置控制方法，不仅能够以上述方式校正电子束b的照射位置，还可以通过使用在显示部分29上显示的次电子反射图像来校正电子束b的照射位置。 
为了使用次电子反射图像校正，固定台架(stage)(未示出)从透镜镜筒60的末端部分60a的开口处悬挂，并且在固定台架上放置测试衬底90。 
然后，主控制器20通过使用静电偏转电极74，在X-Y平面中将电子束b在测试衬底90的表面上扫描。次电子检测器49在执行扫描时检测次电子。图像恢复部分27形成次电子反射图像。之后，显示部分29显示次电子反射图像。 
预先估计测试衬底90的粒子94的位置。将在显示部分29上显示的次电子反射图像中粒子的位置与测试衬底90的粒子94的位置互相比较，以便使用图像处理部分28的长度测量函数来测量粒子94的位置偏移。 
由于在转盘53(旋转机构单元34)的每个位置上的磁场而引起的照射位置位移，通过使用图像处理部分28的长度测量函数，以肉眼来检查。然后，电压手动施加到静电偏转电极74。照射位置被调整到合适的位置，使得如果没有磁场的影响，则在次电子反射图像中出现粒子。应该注意，在计算照射位置的校正电压时，停止转盘53。 
为了调整照射位置到合适的位置上而施加的电压作为照射位置调整信息获得。然后，计算在图17中表示的电子束b的传播距离特性。基于电子束b的传播距离特性，在照射位置控制部分100中计算校正电压，使得将电子束b的照射位置调整到合适的照射位置。 
在本实施例的电子束记录装置10a中，转盘53移动到X＝0mm的位置，并且获得次电子图像。 
然后，使用长度测量函数计算粒子94在基座92表面的位置移动，也就是每个粒子94的照射位置位移量(为调整到合适的照射位置而施加的电压)。 
在改变转盘53的位置时，持续计算照射位置位移量(为调整到合适的照射位置而施加的电压)。使用计算的照射位置位移量计算近似表达式，然后将其作为程序写入ROM81a中。
根据本实施例的电子束记录装置10a，优选地，照射位置控制部分100的ROM81是闪存ROM，使得在例如在样本S上记录(曝光)的时候写入通过计算照射位置位移量来计算的照射位置特性的系数数据。照射位置控制部分100可以具有输入部分，使得近似表达式的系数通过该输入部分输入。 
虽然提供了从末端部分60a的开口处悬挂的测试衬底90的固定台架(未示出)，但是配置并不局限于此。例如，在替代实施例中，磁检测器36用作固定台架。在这个替代实施例中，在要照射电子束b的磁检测器36的表面上提供如例如黄金粒子和橡胶球的粒子，它们的直径为数十纳米到数百纳米，并且观察次电子图像。在另一个替代实施例中，以例如十字形或正方形的形式在转盘53的表面施加如例如黄金粒子和橡胶球的粒子，它们的直径为数十纳米到数百纳米，并且在转盘53的表面观察次电子图像。 
在第二实施例中，即使当以上述方式计算会聚位置特性时，也获得与第一实施例同样的优点。此外，校正了在X方向和Y方向上的照射位置。因此，和第一实施例相比，电子束b以高焦点位置精度和高照射位置精度照射到样本S的预定位置以用于记录信息。类似地，打印模式也高质量地记录到样本S上。在本实施例中，因为使用表面上有粒子94的测试衬底90经验性地计算会聚位置的位移，因此电子束记录装置10简单而且便宜。 
如上所述，根据本发明，计算或经验性地计算由激光束b从其照射到样本S上的点下的磁场引起的会聚位置位移，使得以高精度控制电子束b的焦点位置。此外，计算或经验性地计算由激光束b从其照射到样本S上的点下的磁场引起的照射位置位移，使得以高精度控制电子束b的照射位置。即，电子束b以高焦点位置精度和高照射位置精度照射到样本S的预定位置以用于记录信息。 
本实施例的电子束记录装置10a的焦点位置控制方法和照射位置控制方法不限于使用裸眼观察的方法。例如，本实施例的电子束记录装置10a的焦点位置控制方法和照射位置控制方法可以通过使用图像处理部分28自动进行。 
下面描述控制本实施例的电子束记录装置10a的电子束照射设备14中的电子束b的焦点的第二方法。 
除了通过图像处理校正焦点位置位移之外，控制电子束记录装置10a中的焦点的第二方法和上面描述的电子束记录装置10a的焦点位置控制方法相 同。因此，第二焦点控制方法不再详述。 
根据第二焦点控制方法，固定台架(未示出)从透镜镜筒60的末端部分60a的开口处悬挂，并且测试衬底90放置在固定台架上。测试衬底90可以是如图12A和图12B所示的衬底。 
然后，主控制器20在X-Y平面中将电子束b在样本衬底90的表面上扫描。次电子检测器49检测执行扫描时产生的次电子。图像恢复部分27根据次电子检测器49的检测结果形成次电子反射图像。之后，图像处理部分28分析该次电子反射图像。 
图像处理部分28计算在次电子反射图像中的粒子94的尺寸，并且比较计算的粒子94的尺寸与预先测量的粒子94的尺寸，以便计算焦点位置位移量(散焦量)。 
然后，将对转盘53的每个位置计算次电子反射图像中的粒子94的尺寸，以便计算在每个位置由磁场引起的焦点位置位移(散焦量)。 
对转盘53的每个位置计算并为实现精确的聚焦而施加的电压作为焦点位置调整信息(散焦量)而获得。这样得到电子束b的会聚位置特性。根据电子束b的会聚位置特性，在焦点位置控制部分21中计算校正电压，使得调整电子束b的焦点位置以达到合适的焦点位置。 
在本实施例的电子束记录装置10a中，转盘53移动到X＝0毫米的位置，并且电子束b的焦点被调整到粒子94。 
然后，计算基座92的表面上的每个粒子94的会聚位置，也就是散焦量(为实现高精度聚焦而施加的电压)。使用计算的散焦量计算近似表达式，然后作为程序写入到ROM81中。 
下面描述在本实施例的电子束记录装置10a的电子束照射设备14中、控制电子束b的照射位置的第二方法。 
除了通过图像处理来校正照射位置位移之外，在电子束记录装置10a中控制照射位置的第二方法和上面描述的电子束记录装置10a的照射位置控制方法相同。因此，第二种照射位置控制方法不再详述。 
根据第二种焦点位置控制方法，固定台架(未示出)从透镜镜筒60的末端部分60a的开口处悬挂，并且测试衬底90放置在固定台架上。 
然后，主控制器20在X-Y平面中将电子束b在样本衬底90的表面上扫描。次电子检测器49检测执行扫描时的次电子。图像恢复部分27形成次电 子反射图像，并将图像输出到图像显示部分28。 
测试衬底90的粒子94的尺寸和位置预先测量，并且测量的粒子94的尺寸和位置存储在图像处理部分28中。 
图像处理部分28将存储的粒子94的尺寸和位置与次电子反射图像中的粒子94的位置相比较，以便计算粒子94的位置偏移。 
然后，基于粒子94的位置移动，电压施加到静电偏转电极74，用于将粒子94重定位到初始位置，从而计算每个位置的校正电压。注意到，在计算照射位置的校正电压时，停止转盘53。 
因此，计算电子束b的传播距离特性。基于电子束b的传播距离特性，在照射位置控制部分100中计算校正电压，使得电子束b的照射位置调整以达到合适的照射位置。 
在本实施例的电子束记录装置10a中，转盘53移动到X＝0mm的位置，并且获得次电子图像。 
然后，图像处理部分28计算粒子94在基座92表面上的位置偏移，即，每个粒子94的照射位置位移量(为调整到合适的照射位置而施加的电压)。 
在改变转盘53的位置时，连续计算照射位置位移量(为调整到合适的照射位置而施加的电压)。使用计算的照射位置位移量来计算近似表达式，之后作为程序写入ROM81a。 
如上所述本实施例的电子束记录装置10a的第二焦点位置控制方法和第二照射位置控制方法实现与描述的第一种方法相同的优点。 
尽管已经关于优选实施例描述了本发明的电子束记录装置，但是本领域技术人员将显而易见，本发明不限于这里说明的优选实施例，并且可以在不背离本发明的范围的情况下做出变化和修改。 
本申请基于2006年3月13日提交的日本优先权申请号2006-067977、和2007年1月12日提交的日本优先权申请号2007-005045，其全部内容通过引用合并在此。

Claims (8)

1.一种通过使用电子束将信息记录到样本表面的电子束记录装置，包括：
电子源，其照射电子束；
磁检测器，其被配置为移动到照射轴上并移出照射轴，并获取关于照射轴的磁信息；
位置传感器，检测样本的位置以获取样本的位置信息；
会聚位置控制部分，其根据由磁检测器获取的磁信息和由位置传感器获得的位置信息，计算用于校正电子束关于样本表面的会聚位置的会聚位置校正量；以及
会聚位置调整部分，其调整电子束关于样本表面的会聚位置；
其中会聚位置控制部分使会聚位置调整部分根据会聚位置校正量调整电子束关于样本表面的会聚位置。
2.根据权利要求1所述的电子束记录装置，
其中会聚位置包括电子束的焦点位置；
会聚位置调整部分调整电子束关于样本表面的焦点位置；以及
会聚位置控制部分计算用于校正电子束在照射轴延伸方向上的焦点位置的焦点位置校正量，并使会聚位置调整部分根据焦点位置校正量调整电子束关于样本表面的焦点位置。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的电子束记录装置，
其中会聚位置包括电子束在垂直于照射轴延伸的方向、并且相互垂直的两个方向中的至少一个方向上的照射位置；
会聚位置调整部分调整在所述相互垂直的两个方向中的至少一个方向上、电子束关于样本表面的照射位置；以及
会聚位置控制部分计算照射位置校正量，该照射位置校正量用于校正电子束在上述相互垂直的两个方向中的至少一个方向上的照射位置，并使会聚位置调整部分根据照射位置校正量，调整在上述相互垂直的两个方向中的至少一个方向上、电子束关于样本表面的照射位置。
4.根据权利要求1所述的电子束记录装置，还包括：
旋转机构单元，其包括其上放置样本的可旋转转盘；
馈送机构单元，其将旋转机构单元的转盘移动到垂直于电子束的照射轴的平面上；以及
高度传感器，其检测被旋转机构单元旋转、并且被馈送机构单元移动的样本的表面的高度，以获取样本的高度信息；其中
位置传感器在馈送机构单元中提供；
会聚位置包括电子束的焦点位置；
会聚位置调整部分调整电子束关于样本表面的焦点位置；以及
会聚位置控制部分根据照射轴延伸方向上的磁场信息，计算用于校正电子束的焦点位置的焦点位置校正量，磁场信息由磁检测器获取，并且对应于由高度传感器获取的样本的高度信息和由位置传感器获取的样本的位置信息，并使会聚位置调整部分根据焦点位置校正量调整电子束关于样本表面的焦点位置。
5.根据权利要求1所述的电子束记录装置，还包括：
旋转机构单元，其包括其上放置样本的可旋转转盘；
馈送机构单元，其将旋转机构单元的转盘移动到垂直于电子束的照射轴的平面上；以及
高度传感器，其检测被旋转机构单元旋转、并且被馈送机构单元移动的样本的表面的高度，以获取样本的高度信息；其中
位置传感器在馈送机构单元中提供；
其中会聚位置包括电子束在垂直于照射轴延伸的方向并且相互垂直的两个方向中的至少一个方向上的照射位置；
会聚位置调整部分调整在所述相互垂直的两个方向上的至少一个方向上、电子束关于样本表面的照射位置；
其中磁检测器获取在所述相互垂直的两个方向上的至少一个方向上的磁信息；以及
会聚位置控制部分根据在所述相互垂直的两个方向上的至少一个方向上的磁场信息，计算用于校正电子束在所述相互垂直的两个方向上的至少一个方向上的照射位置的照射位置校正量，磁场信息由磁检测器获取，并且与由高度传感器获取的样本的高度信息和由位置传感器获取的样本的位置信息相对应，并使会聚位置调整部分根据照射位置校正量，调整在所述相互垂直的两个方向上的至少一个方向上、电子束关于样本表面的会聚位置。
6.根据权利要求1所述的电子束记录装置，还包括：
旋转机构单元，其包括其上放置样本的可旋转转盘；以及
馈送机构单元，其将旋转机构单元的转盘移动到垂直于电子束的照射轴的平面上；
其中
位置传感器在馈送机构单元中提供；
会聚位置包括电子束的焦点位置；
会聚位置调整部分调整电子束关于样本表面的焦点位置；
会聚位置控制部分通过将电子束的焦点位置调整到一粒子，获取样本的每个位置的焦点位置调整信息，所述粒子被施加到转盘上放置的测试衬底的表面；以及
会聚位置控制部分使会聚位置调整部分根据焦点位置调整信息调整电子束的焦点位置。
7.根据权利要求1所述的电子束记录装置，
其中会聚位置包括电子束在垂直于照射轴延伸方向并且相互垂直的两个方向中的至少一个方向上的照射位置；
会聚位置调整部分调整在所述相互垂直的两个方向的至少一个方向上、电子束关于样本表面的照射位置；
会聚位置控制部分通过将电子束的照射位置调整到一粒子，获取样本每个位置的照射位置调整信息，所述粒子被施加到向转盘上放置的测试衬底的表面；以及
会聚位置控制部分使会聚位置调整部分根据照射位置调整信息调整电子束在所述相互垂直的两个方向的至少一个方向上的照射位置。
8.根据权利要求1所述的电子束记录装置，其中会聚位置调整部分包括用于调整电子束的焦点位置的静电透镜。
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