CN1747019A - 电子束曝光装置 - Google Patents

Abstract

提供抑制了电子束的变动的电子束曝光装置以及电子束曝光方法。本发明的电子束曝光装置(100)，通过在旋转形成保护层(resist)的圆形衬底(16)的状态下照射电子束(3)来进行曝光。该电子束曝光装置(100)，具有：聚焦由电子枪(2)发射的电子束3的聚光透镜(4)、限制通过了聚光透镜(4)的电子束的电流控制窗孔(5)和使被电流控制窗孔(5)所限制过的电子束大致平行的照射透镜(6)。并且，通过根据圆形衬底(16)上的照射位置改变聚光透镜(4)的聚光度，来控制电子束的电流。

Description

电子束曝光装置

技术领域

本发明涉及电子束曝光装置、电子束曝光方法、盘的母盘的制造方法以及盘的制造方法。

背景技术

近年来，对大容量的记录媒体的要求越来越高，光盘、硬盘的容量也在增加。

在这里，按以下的方法制造光盘。首先，在衬底形成了保护层的衬底上通过进行曝光、蚀刻(etching)、洗净，形成槽来制造光盘的母盘。其次，利用光盘母盘制作光盘母盘制作用模具。而后，利用该模具制造大量的光盘。

现在，在光盘中，开发出了直径为12cm，容量为25GB的产品。在该光盘上形成以道间距(track pitch)为0.32μm、最短标记长为0.16μm的尺寸形成槽(pit)和沟(groove)，利用波长为405nm、NA(数值窗孔)为0.85的透镜读出它。

为了在光盘的母盘形成这样微细的槽(pit)等，如非专利文献1所示，使用266nm的深紫外线激光和NA为0.9的透镜。再者，为了形成微细的结构，需要波长更短、且可连续振荡的激光以及用于此的光学零件，但还不是很有前途。例如，为了进行100nm以下的切割(cutting)，如上述非专利文献1的第59页所示，要使用电子束曝光装置(EBR：Electron Beam Recorder)。

因为在光盘中也会出现像蓝光光盘(Blueray Disc：注册商标)那样地在根据沟的摆动记录地址(address)的情况下、有时由于曝光时的旋转控制误差与相邻的磁道的摆动会产生相位干涉，因此需要精密地控制与相邻磁道的相对位置。

再者，在电子束曝光装置中，由于来自衬底的后方散射现象，发生所谓的曝光模糊，因此为了降低抖动(jitter)要进行模糊修正。此时，受到记录在相邻磁道的信息的影响，因此需要进行位置精度高的槽长修正。再者，为了谋求记录密度的提高，还提出了根据沟的位置的多值记录或二维记录，必须要提高光盘的信息记录位置精度。

另外，硬盘的容量增加存在饱和倾向，例如，据非专利文献2所述，为实现500Gb/in²以上的大容量化，作为候补可列举出热辅助(assist)、晶格介质(pattemed media)等。在500Gb/in²的晶格介质中需要形成36nm左右以下的槽，要是考虑抖动和与相邻磁道的二维相关等，则需要将数nm程度作为问题的非常高精度的切割技术。

另一方面，作为根据TPI的高纪录密度的目标，如非专利文献3所述，有离散磁道(discrete track)。通过在物理上分离磁道，有可能可以回避伴随磁道的狭窄化所发生的磁道之间的交调失真(cross talk)、由于磁头磁场引起的写渗等课题。在离散磁道中不仅要在圆周方向进行沟加工，还必须要用切割方法做入用于伺服(servo)控制的模式。因此还需要高精度的切割技术。

【非专利文献1】河田聡编著“ここまできた光記録技術”工业调查会，2001年p.55

【非专利文献2】“いばらの道をすすむHDD密度は年率30％增を切る”日経工电子学(electronics)No.866，2004年2月2日

【非专利文献3】“デイスクリ一トトラツク型垂直磁気記録媒体の作製方法”大井充、大川秀一、諏訪孝裕、中田勝之、森谷誠(TDK)、第27次日本应用磁性学会学术讲演论文集、2003年、p.369

【专利文献1】特開2000-11464号公报

发明内容

现有的电子束曝光装置(EBR)，在曝光过程中不能改变电子束的电流。可以通过改变施加给在该电子束曝光装置中所使用的电子枪的电压，即改变加速电压可以改变电流，但是通过改变加速电压会发生电子束的光轴和光点(spot)的半径发生变化的问题。因此，在现有的电子束曝光装置中，大多是进行将电子束的电流做成恒定、并使电子束和曝光对象的相对的移动速度(线速)保持恒定的曝光。这种曝光方法称为Constant Linear Velocity(CLV)方式。

在CLV方式的曝光方法中，当圆形衬底的情况下，通过对应曝光半径位置改变转速，来使线速度保持恒定。具体地说，在半径的方向以非常短的间隔、按阶梯形状改变圆形衬底的转速，将电子束的线速限制在大致一定的狭窄的范围内。此时，若改变圆形衬底的转速，则固定该圆形衬底的旋转台的振动状态发生变化，会发生磁道间距的波动、抖动等恶化的问题。为了解决这些问题，通过使电子束偏转来修正由于振动等产生的位置误差，但是因为随转速振动状态发生变化，因此在圆形衬底的整个面上要同样地进行修正是困难的。

作为CLV方式相对的方式，有使圆形衬底的转速恒定的Constant AngularVelocity(CAV)方式。在CAV方式中，因为转速恒定，旋转台的振动状态是恒定的。因此，CAV方式跟CLV方式相比，能期待高的曝光精度。

但是，若使圆形衬底的转速恒定，则在内周和外周线速度变化很大。例如，假定进行半径为20nm到60nm的范围的曝光，线速度发生3倍的变化。若线速变化大，在线速高的区域和低的区域，对圆形衬底电子射线的照射量发生变化，故此内周侧和外周侧的加工精度发生变化。此时，还考虑通过对照线速度改变电子束的电流来使电子射线的照射量保持一定，但是说到底在现有的电子束曝光装置中，如上所述在曝光中不能改变电子束的电流。

在专利文献1，关于CAV方式，提出了使电子射线的单位面积平均的照射量保持恒定的曝光方法。但是，在专利文献1，作为改变电流的方法，只记载改变电子枪或聚焦透镜的动作条件(例如，参照图3的示例)，并没有公开具体的方法。

在这里，若改变电子枪的动作条件，则发生光轴振动而焦距发生变化的问题。另外，若改变聚焦透镜的动作条件，则电子束的窗孔开度角发生变化，从而电子束光点发生变动，焦距(focus)也发生变化。因此，不能进行高精度的切割。

本发明是鉴于上述问题而形成的，其目的是，提供控制电子束的变动的电子束曝光装置以及电子束曝光方法。进而，本发明，其目的是，提供利用该电子束的曝光技术，且磁道间距的变动少的、适合于高记录密度的盘的母盘的制造方法以及盘的制造方法。

涉及本发明的电子束的曝光装置，是通过在旋转形成保护层的圆形衬底的状态下照射电子束来进行曝光的电子束曝光装置，包括：发射所述电子束的电子枪；聚焦由所述电子枪发射的电子束的第一电子透镜；限制通过所述第一电子透镜的电子束的电流控制窗孔、使被所述电流控制窗孔所限制的电子束大致平行的第二电子透镜；使通过所述第二电子透镜的电子束在所述圆形衬底成像的成像单元；和根据所述圆形衬底上的照射位置改变所述第一电子透镜的聚焦度的曝光电流控制单元。

在这里，理想的是，所述曝光电流控制单元，在所述圆形衬底的内周侧的区域，控制该第一电子透镜以使通过所述第一电子透镜形成的电子束相交区最小截面靠近该第一电子透镜，，在所述圆形衬底的外周侧的区域，控制该第一电子透镜以使所述电子束相交区最小截面远离该第一电子透镜。

另外，所述圆形衬底，在曝光中被固定在以大致恒定的转速旋转的转台，所述曝光电流控制单元，可以根据该圆形衬底的半径位置改变所述电子束的电流值，使该圆形衬底和该电子束之间的相对速度平均的电子束的电流值大致保持恒定。

再者，希望所述第一电子透镜以及/或所述第二电子透镜为磁场透镜。

合适的实施方式中的圆形衬底是光盘的母盘。

涉及本发明的电子束曝光方法，是通过在旋转形成保护层的圆形衬底的状态下照射电子束来曝光的电子束曝光方法，包括：用电子枪发射所述电子束的发射步骤；根据所述圆形衬底上的照射位置改变聚焦度、来聚焦由所述电子枪发射的电子束的第一聚焦步骤；限制该电子束的限制步骤；使被限制的电子束大致平行的第二聚焦步骤；和使大致平行的电子束在所述圆形衬底成像的步骤。

涉及本发明的盘的母盘的制造方法，是通过在旋转形成保护层的圆形衬底的状态下照射电子束来制造盘的母盘的方法，包括：用电子枪发射所述电子束的发射步骤；根据所述圆形衬底上的照射位置改变聚焦度来聚焦由所述电子枪发射的电子束的第一聚焦步骤；限制该电子束的限制步骤；使被限制的电子束大致平行的第二聚焦步骤；使大致平行的电子束在所述圆形衬底成像并进行曝光的步骤、和将所述被曝光的圆形衬底进行显影、蚀刻、洗净的步骤。

涉及本发明的盘的制造方法，是利用通过在旋转形成保护层的圆形衬底的状态下照射电子束所做成的盘的母盘来制造盘的方法，包括：由电子枪发射所述电子束的发射步骤；聚焦由所述电子枪发射的电子束的第一聚焦步骤；限制该电子束的限制步骤；与所述第一聚焦步骤连动来使被限制的电子束大致平行的第二聚焦步骤；使大致平行的电子束在所述圆形衬底成像并进行曝光的步骤；显影所述被曝光的圆形衬底的步骤；根据所述圆形衬底形成母盘的步骤、和利用所述母盘制造盘的步骤。

涉及本发明的其他电子束曝光装置，是通过在旋转形成保护层的圆形衬底的状态下照射电子束来曝光的电子束曝光装置，包括：发射所述电子束的电子枪；聚焦由所述电子枪发射的电子束的第一电子透镜；控制通过所述第一电子透镜的电子束的电流控制窗孔；使被所述电流控制窗孔限制的电子束大致平行的第二电子透镜；使通过所述第二电子透镜的电子束在所述圆形衬底成像的成像单元；和根据所述圆形衬底上的照射位置，使所述电流控制窗孔在光轴方向上移动的移动单元。

在这里，希望：所述电流控制窗孔，被配置在由所述第一电子透镜形成的电子束相交区最小截面和所述第二电子透镜之间，所述移动单元，在所述圆形衬底的外周侧的区域，移动该电流控制窗孔以使所述电流控制窗孔靠近所述电子束相交区最小截面，窗孔在所述圆形衬底的内周侧的区域，移动所述电流控制窗孔以使所述电流控制窗孔远离所述电子束相交区最小截面窗孔。

涉及合适的实施方式的圆形衬底是光盘的母盘。

涉及本发明的其他电子束曝光方法，是通过在旋转形成保护层的圆形衬底的状态下照射电子束来曝光的电子束的曝光方法，包括：用电子枪发射所述电子束的发射步骤；聚焦由所述电子枪发射的电子束的第一聚焦步骤；通过电流控制窗孔限制该电子束的限制步骤；使被限制的电子束大致平行的第二聚焦步骤；和使大致平行的电子束在所述圆形衬底成像的步骤；在所述限制步骤中，根据所述圆形衬底上的照射位置，使所述电流控制窗孔在光轴方向移动。

涉及本发明的其他盘的母盘的制造方法，是通过在旋转形成保护层的圆形衬底的状态下照射电子束来制造盘的母盘的方法，包括：用电子枪发射所述电子束的发射步骤；聚焦由所述电子枪发射的电子束的第一聚焦步骤；通过电流控制窗孔限制该电子束的限制步骤；使被限制的电子束大致平行的第二聚焦步骤；通过使大致平行的电子束在所述圆形衬底成像并进行曝光的步骤、和显影所述被曝光的圆形衬底的步骤；在所述限制步骤中，根据所述圆形衬底上的照射位置，使所述电流控制窗孔在光轴方向移动。

涉及本发明的其他盘的制造方法，是利用通过在旋转形成保护层的圆形衬底的状态下照射电子束所作成的盘的母盘来制造盘的方法，包括：用电子枪发射电子束的发射步骤；聚焦由所述电子枪发射的电子束的第一聚焦步骤；通过电流控制窗孔限制所述电子束的限制步骤；使被限制的电子束大致平行的第二聚焦步骤；通过使大致平行的电子束在所述圆形衬底成像并进行曝光的步骤；显影所述被曝光的圆形衬底的步骤；根据所述圆形衬底形成压模的步骤；和利用所述压模制造盘的步骤；在所述限制步骤中，根据所述圆形衬底上的照射位置，使所述电流控制窗孔在光轴方向移动。

根据本发明，能够提供抑制了电子束的变动的电子束曝光装置以及电子束曝光方法。再者，本发明，能够提供磁道间距变动少、适合高记录密度的盘的母盘的制造方法以及盘的制造方法。

附图说明

图1表示涉及本发明的电子束曝光装置的结构的方框图；

图2本涉及发明的电子束曝光装置的测长系统的配置图；

图3表示本发明的其他电子束曝光装置的一部分的结构的方框图。

【符号说明】

1电子射线柱镜筒架、2电子枪、3电子束、4聚光透镜

5电流控制窗孔、6照射透镜、7整形窗孔

8投影透镜、9消隐电极、10消隐窗孔

11偏转电极、12聚焦修正透镜、13物镜

14测量用激光器、15检测器、16圆形衬底、17旋转台

18激光测长系统、19载物台(stage)、20激光测长系统

21气浮高速主轴、22容器、31电子枪控制部

32聚光透镜控制部、33曝光电流控制部

34照射透镜控制部、35投影透镜驱动部

36消隐驱动部、37偏转驱动部

38聚焦控制部、39检测部、42工作台控制部

43位置修正信号生成部、44位置控制部、45旋转控制部

47控制计算机、100电子束曝光装置

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式1以及2进行说明。在用于下面说

明的附图中，对实质上等价的构成要素标记同样的符号。

发明的实施方式1

图1是涉及本发明的电子束曝光装置的概略的结构图。在电子射线柱镜筒架1中从上方到下方依次内置有电子枪2、聚光透镜(condenser lens)4、电流控制窗孔5、照射透镜6、整形窗孔7、投影透镜8、消隐电极9、偏转电极11、焦距修正透镜12、物镜13。而且，在容器(chamber)22中内置有固定圆形衬底16的旋转台17、X载物台(stage)19和气浮高速主轴(air spindle)21。为了避免电子射线的衰减，这些电子射线柱镜筒架(column)1以及容器22内由图上未显示的真空排气系保持真空。通常，电子射线柱镜筒架1和容器22具有独立的真空排气系统。因此，即使暂时将容器22向大气开放，该电子射线柱镜筒架1也能够保持真空状态。

电子枪2是发生电子束的单元，例如，使用Zr/W肖特基(Schottky)发射电子枪。曝光中，对该电子枪2用图上未显示的高电压源施加一定的电压。例如，电子枪2由50KV的电压来驱动。电子枪2被电子枪控制部31控制。

聚焦透镜4，是通过改变从电子枪2发射的电子束的密度来进行聚焦的电子透镜。聚焦透镜4，通过改变励磁来改变电子束3的聚焦度，并改变电子束相交区最小截面(crossover)的位置。例如，能够将该电子束的密度改变成如用图1中的实线以及虚线表示的电子束那样。聚焦透镜4被聚焦透镜控制部32控制。

聚焦透镜控制部32，根据圆形衬底16上的电子束3的照射位置，改变聚焦透镜4的聚焦度。进而，具体地说，聚焦透镜控制部32在圆形衬底16的内周侧的区域，控制聚焦透镜4以使通过聚焦透镜4形成的电子束相交区最小截面靠近该聚焦透镜4。另外，聚焦透镜控制部32在圆形衬底16的外周侧的区域，控制聚焦透镜4以使电子束相交区最小截面远离聚焦透镜4。进而，更详细地说，聚焦透镜控制部32，根据该圆形衬底16的半径位置改变电子束的电流值，控制聚焦透镜4，以使该圆形衬底16和该电子束之间的相对速度平均的电子束的电流值略保持恒定。

作为聚焦透镜4，可以使用通过电场聚焦电子束的电场透镜(静电透镜)、通过磁场聚焦电子束的磁场透镜(电磁透镜)的任何一种透镜。但是，因为磁场透镜与电场透镜相比可以高效地聚焦电子束，因此，当谋求装置的小型化时，使用磁场透镜。进而，磁场透镜与电场透镜相比能够使电子束相交区最小截面的位置更靠近，因此能够提高对干扰噪声的抵抗能力。

被聚焦透镜4控制了密度的电子束由电流控制窗孔来收缩。涉及本发明的实施方式1的电流控制窗孔5，在中央部具有由圆形的开口部形成的电子束通过区域，只有在该电子束通过区域通过电子束，在其他的区域遮断电子束。通过了电流控制窗孔5的电子束的束宽度与聚焦透镜4的控制无关是一样的，但其电子束的密度不同。例如，在图1用实线表示的电子束3，以与用虚线表示的电子束相比更宽的电子束宽度的状态来照射电流控制窗孔5，因此通过了其一部分的电子束的密度相对地变低。这样，在本发明的实施方式1中，做成了将通过聚焦透镜4改变了密度的电子束的一部分通过电流控制窗孔5来进行剪切，因此不改变电子枪2的动作状态，也能够改变电子束的电流。

通过了电流控制窗孔5的电子束，具有如图1所示的扩散角，并进行发散。就这样，衬底16上的焦点、电子束的直径与电子束的电流一起发生变化。为了避免这种现象，在本发明的实施方式1中，由照射透镜6来对电子束3进行平行化。

照射透镜6，通过照射透镜驱动部34来驱动控制。曝光电流控制部33，经过聚焦透镜控制部32以及照射透镜驱动部34，将控制聚焦透镜4以及照射透镜6联动起来进行控制，以使由照射透镜6输出的电子束3总是平行。另外，为使由照射透镜6输出的电子束3平行的动作条件(算法和数据)，在曝光电流控制部33事先存储好。具体地说，曝光电流控制部33，对来自控制计算机47的电子束的电流的指示值，改变聚焦透镜4的励磁条件来改变电子束电流，同时改变照射透镜6的励磁条件来对由照射透镜6输出的电子束进行平行化。

照射透镜6，与聚焦透镜4一样，可以使用电场透镜、磁场透镜的任何一种透镜。但是，磁场透镜与电场透镜相比可以高效率地聚焦电子束，因此当谋求装置的小型化时使用磁场透镜。

通过了照射透镜6的电子束3，通过整形窗孔7来剪切其周边部分并去除。即，整形窗孔7，在中央部具有由圆形的开口部形成的电子束通过区域，只有在该电子束通过区域通过电子束，在其他的区域遮断电子束。通过整形窗孔7剪切电子束3的周边部分，就可以难以受到在照射透镜6的象差的影响。

这样，根据本发明的实施方式1，通过聚焦透镜3、电流控制窗孔5、照射透镜6和整形窗孔7，不改变电子枪2的动作条件，也能够自由地设定电子束的电流值。

通过了整形窗孔7的电子束3入射到投影透镜8。投影透镜8由投影透镜驱动部35来驱动。投影透镜8，将入射的平行的电子束3进行聚焦。聚焦过的电子束3，形成电子束相交区最小截面。在该电子束相交区最小截面的位置，配置消隐窗孔(blanking aperture)10，在投影透镜8和电子束相交区最小截面位置(即，消隐窗孔10的位置)之间配置消隐电极9。

消隐电极9通过消隐驱动部36来驱动控制，使电子束3偏转。更具体地说，当对消隐电极9施加电场或磁场时，电子束3偏转，在消隐窗孔10的开口部以外的区域照射该电子束3，而不照射圆形衬底16。而后，当停止对消隐电极9的电场或磁场的施加时，电子束3直进，通过消隐窗孔10的开口部，被照射到圆形衬底16。

通过了消隐窗孔10的电子束3通过偏转电极11之间。偏转电极11通过偏转驱动部37来驱动控制。具体地说，偏转驱动部37，根据控制计算机(computer)47的指示，控制施加给偏转电极的电场或磁场，并控制通过的电子束3的偏转。

通过了偏转电极11之间的电子束3入射到聚焦修正透镜12。聚焦修正透镜12被聚焦控制部38控制，并修正焦点以使在圆形衬底16上电子束3的焦点吻合。

通过聚焦修正透镜12的电子束3通过物镜13在圆形衬底16上成像。

圆形衬底16，例如是在一面形成了保护层的硅(silicon)衬底或玻璃(glass)衬底。由该圆形衬底16制作光盘的母盘。圆形衬底16通过静电夹紧等方法被固定在旋转台17上。该旋转台17，例如由陶瓷(ceramic)构成，被配置在X载物台19上。X载物台19，根据X载物台19控制部的控制在一轴方向移动，使X载物台19上的旋转台17移动至曝光位置。旋转台17被固定在气浮高速主轴21的旋转轴，通过旋转控制部45控制气浮高速主轴21的旋转轴的旋转动作、即转台17的旋转动作。

旋转控制，根据来自控制计算机47的指示控制气浮高速主轴21。在涉及本发明的实施方式1的电子束曝光装置100中，主要通过CAV方式进行曝光，但是也可以通过CLV方式进行曝光。在这里，旋转台17，被气浮高速主轴21驱动，因此具有差动排气系统和基于磁性流体的真空密封(图上未表示)，以使能够对应真空。该旋转台17，其重量例如重达80kg左右，故对恒定旋转是稳定的，但是对转速的变化响应缓慢。

在旋转台17中设置了用于其位置测定的激光(laser)测长系统18，另外，在X载物台19中设置了用于其位置测定的激光测长系统20。通过这些激光测长系统18、20执行旋转台17或X载物台19的定位，并进行曝光位置修正。

图2表示旋转台17、X载物台19、激光测长系统18、20的配置例。在图中23表示曝光位置。另外，24A、24B是反射镜。激光测长系统18由测量X方向的长度的激光测长系统18A和测量Y方向的长度的激光测长系统18B构成。通过该激光测长系统18A、18B，从垂直的两个方向测定旋转台17的偏转。激光测长系统20由测量X方向的长度的激光测长系统20A和测量Y方向的长度的激光测长系统20B构成。通过该激光测长系统20A、20B，从垂直的两个方向测定X载物台19的位置。

通过这些激光测长系统18、20测定旋转台17以及X载物台19的位置，检测与曝光目标位置的误差，生成位置修正信号。所生成的位置修正信号，经过位置控制部44被输入到位置修正信号生成部43。位置修正信号生成部43，根据该位置修正信号生成用于控制偏转驱动部37的位置修正信号，并输出到偏转驱动部37。偏转驱动部37，根据该位置修正信号控制施加给偏转电极11的电场或磁场，并修正误差。

另外，预先测定X载物台19的形状、进给方向的偏移等具有再现性的误差，并进行修正。旋转台17，也同样地，预先测定根据端面的加工精度等的旋转偏移的同步成分并进行修正。

在旋转台17上旋转的圆形衬底16的一周平均的端面振摆为数十μm左右。高度检测部39利用高度测定用激光器14和高度检测器15检测圆形衬底16的高度。高度检测部39将检测出的有关高度的信号输出到聚焦控制部38。聚焦控制部38，根据该信号控制聚焦修正透镜12，修正圆形衬底16上的电子束3的焦点。

发明的实施方式2

在发明的实施方式1中，通过联动驱动聚光透镜4以及照射透镜6来改变了电子束3的电流密度，但是在本发明的实施方式2中，通过在使聚光透镜4以及照射透镜6的励磁条件保持恒定的状态下移动电流控制窗孔5的位置来改变电子束3的电流密度。

涉及本发明的实施方式2的电子束曝光装置的基本的结构，除了没有整形窗孔7以外，与涉及本发明的实施方式1的电子束曝光装置一样。具有使电流控制窗孔5正确地在光轴方向移动的移动机构。该移动机构，可以通过使用电动机和激光测长系统等的众所周知的机构来实现。电流控制窗孔5，被配置在电子束相交区最小截面后面电子束宽度扩大的位置。

图3(a)表示电流控制窗孔5位于电子枪2侧、即靠近电子束相交区最小截面的位置的状态。此时，因为电流控制窗孔5在电子束3的宽度展宽的前阶段遮挡其周边部分，因此电子束3以较高的密度入射到照射透镜6。因此，当在圆形衬底16的外周侧的区域照射电子束3时，将电流控制窗孔5移动至如图3(a)所示的位置。

图3(b)表示电流控制窗孔5位于圆形衬底16侧的状态。此时，因为电流窗孔5，与图3(a)的情况相比较，在电子束3的宽度已展宽的阶段遮断其周边部分，因此以较低的密度入射到照射透镜6。因此，当在圆形衬底16的内周侧的区域照射电子束3时，将电流控制窗孔5移动至如图3(b)所示的位置。

因此，能够通过将电流控制窗孔5配置在电子枪2侧做成高电流密度，通过将电流控制窗孔5配置在圆形衬底16侧做成低电流密度。

根据本发明的实施方式2，不需要控制聚光透镜4以及照射透镜6的励磁条件，因此不需要改变电子枪2的动作状态，就能够简单而高精度地改变电子束的电流。

另外，在如图3所示的例子中，使电流控制窗孔5位于电子束3的相交区最小截面和照射透镜6之间，但是并不限于此，还可以让其位于聚光透镜4和电子束3的相交区最小截面之间。

另外，还可以做成与电流控制窗孔5一起，也使照射透镜6在光轴方向移动。具体地说，移动电流控制窗孔5和照射透镜6，以使电流控制窗孔5和照射透镜6保持一定的距离。为此，只要做成用单一的镜筒(保持单元)保持电流控制窗孔5和照射透镜6即可。这样，就能够更有效地改变电子束的电流。

实施例1

利用在发明的实施方式1中说明的电子束曝光装置100制造出了光盘用母盘。首先，在硅圆片(silicon wafer)上旋转涂敷厚度为80nm的化学增幅型的电子射线保护层，通过加热处理形成了薄膜。给电子枪2施加的电压固定在50KV。使用的电子射线保护层，线速每1m/s8nA为适当的曝光量，因此，当以600rpm的转速对半径为20mm到60mm的范围进行曝光时，从10.0nA到30.1nA的范围对应半径位置增加了电子束的电流。另外，按照每1nA预先生成了聚焦透镜4和照射透镜6的设定表，此间按每0.1nA进行了插补。磁道间距为160nm、X载物台19的进给速度为约1.6μm/s的连续移动。则曝光时间为420分钟左右。

将曝光过的母盘用碱性(alkalies)显影液溶解照射过电子射线的部分，形成了保护层的图案。在碳化氟(fluorine gas)气氛中对残留的保护层掩蔽地(mask)进行反应性离子蚀刻(RIE)，形成了图案。形成图案后，溅射镍(nickel)导电膜，通过镍电铸形成了图案。而后，利用该图案注射成型聚碳酸酯(polycarbonate)树脂，通过溅射形成磁畴扩大方式的记录膜，制造出了信息记录媒体。

从完成的信息记录媒体中切出任意的10处，通过原子力显微镜(AFM)测定10μm角度大小，进行根据基准(reference)的图像畸变修正，解析了磁道间距和槽宽的变动。解析的结果，表示磁道间距的变动的标准偏差σ为1.8nm，表示槽宽的变动的标准偏差σ为2.1nm。

实施例2

利用在发明的实施方式1中说明过的电子束曝光装置，通过CLV方式制造了信息记录媒体。在使用了CAV方式的实施例1中因为线速为1.25～3.76(m/s)，因此取其平均值附近的2.5(m/s)作为线速。此时，在内周20mm处的转速为约1193rpm、在外周60mm处的转速为约397rpm。电子束的电流的设定值为20nA。则曝光时间为约420分钟。

与实施例1同样，通过原子力显微镜(AFM)测定，解析了磁道间距和槽宽的变动。解析的结果，表示磁道间距的变动的标准偏差σ为4.2nm，表示槽宽的变动的标准偏差σ为1.5nm。

实施例3

为了提高生产效率，将半径20～60mm分成4块(block)，在各个块(block)中设定不同的转速。在同一块内转速相同。在块之间设定了200μm的速度调整区域。表1表示块的区分和曝光条件。曝光时间为350分钟左右。

【表1】

块	半径(mm)    转速(rpm)    电子束电流(nA)
		1	20.0           1000        16.831.8                       26.6
2	32.0           800         21.442.8                       28.7
		3	43.0           600         21.651.8                       26.0
4	52.0           500         21.860.0                       25.1

当在半径方向分区域，通过CAV方式进行曝光时，如该例所示，在外周侧变窄区域是有效的。与实施例1同样，在各个块从5处切出信息记录媒体，用AFM测定，解析了磁道间距和槽宽的变动。将其结果表示在表2。

【表2】

块	磁道间距σ(nm)    槽宽σ(nm)
		1	1.9             2.3
2	1.8             2.2
		3	1.6             2.0
4	1.7             1.9

Claims (14)

1.一种电子束(beam)曝光装置，其通过在旋转形成保护层(resist)的圆形衬底的状态下照射电子束(beam)来进行曝光，其特征在于：

包括：

发射所述电子束(beam)的电子枪；

聚焦由所述电子枪发射的电子束(beam)的第一电子透镜(lens)；

限制通过了所述第一电子透镜(lens)的电子束(beam)的电流控制窗孔；

使被所述电流控制窗孔(aperture)限制的电子束大致平行的第二电子透镜(lens)；

使通过所述第二电子透镜的电子束在所述圆形衬底成像的成像单元；和

根据所述圆形衬底上的照射位置改变所述第一电子透镜的聚焦度的曝光电流控制单元。

2.根据权利要求1所述的电子束曝光装置，其特征在于：

所述曝光电流控制单元，

在所述圆形衬底的内周侧的区域，控制该第一电子透镜以使根据所述第一电子透镜形成的电子束的相交区最小截面(crossover)靠近该第一电子透镜；

在所述圆形衬底的外周侧的区域，控制该第一电子透镜以使所述电子束相交区最小截面(crossover)远离该第一电子透镜。

3.根据权利要求1或2所述的电子束曝光装置，其特征在于：

所述圆形衬底，在曝光过程中被固定在以大致恒定的转速旋转的旋转台(table)；

所述曝光电流控制单元，根据该圆形衬底的半径位置改变所述电子束的电流值，使该圆形衬底与该电子束之间的相对速度平均的电子束的电流值大致保持恒定。

4.根据权利要求1至3中任意项所述的电子束曝光装置，其特征在于：

所述第一电子透镜及/或所述第二电子透镜是磁场透镜。

5.根据权利要求1至4中任意项所述的电子束曝光装置，其特征在于：

所述圆形衬底是光盘的母盘。

6.一种电子束曝光方法，其通过在旋转形成保护层(resist)的圆形衬底的状态下发射电子束来进行曝光，其特征在于：

包括：

用电子枪发射所述电子束的发射步骤(step)；

根据所述圆形衬底上的照射位置改变聚焦度来聚焦从所述电子枪发射出的电子束的第一聚焦步骤(step)；

限制该电子束的限制步骤(step)；

使被限制的电子束大致平行的第二聚焦步骤(step)；和

使大致平行的电子束在所述圆形衬底成像的步骤(step)。

7.一种盘的母盘的制造方法，其通过在旋转形成保护层(resist)的圆形衬底的状态下照射电于束来制造盘的母盘，其特征在于：

包括：

用电子枪发射电子束的发射步骤；

根据所述圆形衬底上的照射位置改变聚焦度来聚焦从所述电子枪发射出的电子束的第一聚焦步骤；

限制该电子束的限制步骤；

使被限制的电子束大致平行的第二聚焦步骤；

使大致平行的电子束在所述圆形衬底成像并进行曝光的步骤；和

显影所述被曝光的圆形衬底的步骤。

8.一种盘的制造方法，其利用通过在旋转形成保护层(resist)的圆形衬底的状态下照射电子束所制造出的盘的母盘来制造盘，其特征在于：

包括：

用电子枪发射电子束的发射步骤；

聚焦从所述电子枪发射出的电子束的第一聚焦步骤；

限制该电子束的限制步骤；

与所述第一聚焦步骤连动来使被限制的电子束大致平行的第二聚焦步骤；

使大致平行的电子束在所述圆形衬底成像并进行曝光的步骤；

显影所述曝光过的圆形衬底的步骤；

根据所述圆形衬底形成压模(stamper)的步骤；和

利用所述压模(stamper)制造盘的步骤。

9.一种电子束曝光装置，其通过在旋转形成保护层(resist)的圆形衬底的状态下照射电子束来进行曝光，其特征在于：

包括：

发射所述电子束的电子枪；

聚焦从所述电子枪发射出的电子束的第一电子透镜；

限制通过了所述第一电子透镜的电子束的电流控制窗孔；

使由所述电流控制窗孔所限制过的电子束大致平行的第二电子透镜；

使通过了所述第二电子透镜的电子束在所述圆形衬底成像的成像单元；和

根据所述圆形衬底上的照射位置，使所述电流控制窗孔在光轴方向移动的移动单元。

10.根据权利要求9所述的电子束曝光装置，其特征在于：

所述电流控制窗孔，被配置在由所述第一电子透镜所形成的电子束的相交区最小截面和所述第二电子透镜之间；

所述移动单元，

在所述圆形衬底的外周侧的区域，移动该电流控制窗孔以使所述电流控制窗孔靠近所述电子束相交区最小截面窗孔；

在所述圆形衬底的内周侧的区域，移动该电流控制窗孔以使所述电流控制窗孔远离所述电子束相交区最小截面窗孔。

11.根据权利要求9或10所述的电子束曝光装置，其特征在于：

所述圆形衬底是光盘的母盘。

12.一种电子束曝光方法，其通过在旋转形成保护层(resist)的圆形衬底的状态下照射电子束来进行曝光，其特征在于：

包括：

用电子枪发射所述电子束的发射步骤；

聚焦从电子枪发射出的电子束的第一聚焦步骤；

由电流控制窗孔限制该电子束的限制步骤；

使被限制过的电子束大致平行的第二聚焦步骤；和

使大致平行的电子束在所述圆形衬底成像的步骤；

在所述限制步骤中，根据所述圆形衬底上的照射位置，使所述电流控制窗孔在光轴方向移动。

13.一种盘的母盘的制造方法，其通过在旋转形成保护层(resist)的圆形衬底的状态下照射电子束来制造盘的母盘，其特征在于：

包括：

用电子枪发射所述电子束的发射步骤；

聚焦从所述电子枪发射出的电子束的第一聚焦步骤；

由电流控制窗孔限制该电子束的限制步骤；

使被限制过的电子束大致平行的第二聚焦步骤；

使大致平行的电子束在所述圆形衬底成像并进行曝光的步骤；和

显影所述被曝光过的圆形衬底的步骤；

在所述限制步骤中，根据所述圆形衬底上的照射位置，使所述电流控制窗孔在光轴方向移动。

14.一种制造盘的方法，其利用通过在旋转形成保护层(resist)的圆形衬底的状态下照射电子束所制作出的盘的母盘来制造盘，其特征在于：

包括：

用电子枪发射电子束的发射步骤；

聚焦从所述电子枪发射出的电子束的第一聚焦步骤；

由电流控制窗孔限制该电子束的限制步骤；

使被限制过的电子束大致平行的第二聚焦步骤；

使略平行的电子束在所述圆形衬底成像并进行曝光的步骤；

显影所述被曝光过的圆形衬底的步骤；

根据所述圆形衬底形成压模(stamper)的步骤；和

利用所述压模制造盘的步骤；

在所述限制步骤中，根据所述圆形衬底上的照射位置，使所述电流控制窗孔在光轴方向移动。

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