JP2002203774A - 電子ビーム照射方法と電子ビーム照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子ビームの散乱を効果的に回避し、しかも
大掛かりな真空チェンバを設けることを回避することが
できるようにした電子ビーム照射装置を提供する。 【解決手段】 電子ビームの被照射体の支持体４と、電
子ビーム出射部を有する電子ビーム照射ヘッド部６とを
有して成り、このヘッド部６には、その電子ビーム出射
部すなわち電子ビーム出射孔５の周囲に、ヘッド部６を
電子ビームの被照射体３に対し所要の微小間隙ｄをもっ
て浮上させると共に、電子ビーム出射部と電子ビームの
被照射体３との間の、電子ビーム通路部に限定的に真空
空間を形成するための非接触真空シール部を構成する差
動静圧浮上手段２２が設けられた構成とする。このよう
にして、上述した真空空間外において、電子ビームの被
照射体に気体を接触させて、この被照射体に帯電した電
荷を消失ないしは減少させる構成とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光性レジストに
対する電子ビーム照射によってパターン露光を行う電子
ビーム露光装置、あるいは走査型電子顕微鏡、電子ビー
ム蒸着装置等に適用することのできる電子ビームの照射
方法と電子ビーム照射装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】情報記録としての情報ピット、あるいは
トラック案内溝等のグルーブなどの微細凹凸が形成され
る光ディスク等の情報記録媒体においては、その微細凹
凸を有する樹脂基板の作製は、射出成形あるいはいわゆ
る２Ｐ法（Photopolymerization 法) 等によって形成さ
れる。

【０００３】これらの基板作製のための、射出成形、あ
るいは２Ｐ法に用いるスタンパの原盤作製は、例えばガ
ラス基板上に形成したフォトレジスト層に対してパター
ン露光がなされ、これを現像することによって微細凹凸
を形成して構成する。そして、この原盤上に例えばニッ
ケルメッキがなされ、このメッキ層を剥離してスタン
パ、あるいはスタンパを得るためのマスタスタンパもし
くはマザースタンパ等の形成がなされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
情報記録媒体において、より一層の高密度化が求めら
れ、これに応じて、上述した原盤の微細凹凸パターン
も、より微細化が求められている。このため、例えば上
述した原盤作製におけるフォトレジスト層に対する露光
パターンも、より微細化が要求され、このフォトレジス
トに対する露光は、従前において一般的に用いられてい
たレーザ光照射における光学的限界から、より微細スポ
ットの絞り込みに対応できる電子ビーム照射への移行が
盛んである。

【０００５】一方、上述したフォトレジストに対する電
子ビーム露光装置をはじめとする例えば走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）や、電子ビームを用いた各種蒸着装置等に
おける電子ビーム照射装置においては、その電子ビーム
の経路中に気体分子が存在すると、これによって電子が
散乱されてしまい、微小ビームスポットへの絞り込みを
阻害することから、電子ビーム照射装置においては例え
ば１０^-5Ｐａ程度以上の高真空度に保持することが必要
となる。

【０００６】通常、上述した電子ビーム照射装置におい
ては、そのシステム全体を、真空雰囲気中に置く場合が
殆どであり、大きな真空チャンバーや、きわめて高価な
高真空と高排気速度を持つ排気系、例えばイオンポン
プ、クライオポンプ等の設置、更に前段にロードロック
室が必要とされてくる。したがって、電子ビーム照射装
置は、これに付帯する真空装置等によって、全体がきわ
めて大型化され、大重量化、設置場所、設備が大掛かり
となり、高価格化に伴いコスト高を来す。また、ワーク
すなわち電子ビーム照射体の対象物交換の度毎に高真空
が破壊されることから、再び高真空度化するために要す
る時間が大きくなっていわゆるタクトタイムが長くな
る。

【０００７】更に、電子ビームを照射することから、対
象物（ワーク）が帯電することがないように、電荷を除
去する放電路の形成を必要とする。しかしながら、電子
を被照射体上に走査させるために、被照射体の支持体
に、移動機構を設ける場合、放電路の設置が、より装置
の複雑化を来す場合がある。特に、電子ビーム被照射体
が、絶縁体による場合、電子ビームの射による電子の蓄
積が大となって負の帯電が生じたり、電子ビーム衝撃に
よる２次電子放出によって正に帯電する。そして、この
ように、電子ビームの被照射体が帯電すると、これによ
って電子ビーム通路に不安定な電界を発生させ、電子ビ
ームの飛翔に乱れを生じさせ、本来の照射位置から不安
定にずれるとか、充分に絞り込んだスポットが得られな
いなどの問題が生じる。また、この帯電された被照射体
を、この照射作業を終了して外気にさらした瞬間に塵埃
等を付着して汚染、汚損を生じるなどの問題がある。

【０００８】本発明においては、上述したフォトレジス
トに対するパターン露光をはじめとして、ＳＥＭそのほ
か、各種電子ビーム照射装置を具備する装置における、
その電子ビーム照射装置の簡易化、小型軽量化、これに
伴う設置場所の占有空間の縮小、タクトタイムの短縮化
を図り、更に、電子ビームの被照射体の電荷の蓄積を効
果的に排除することができるようにして、安定して微小
スポットの電子ビーム照射を行うことができ、また被照
射体の帯電による汚染、汚損等の問題の解決を図るもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による電子ビーム
照射方法は、電子ビーム出射部と、電子ビームの被照射
体との間において、この電子ビームの通路部を限定的に
真空空間とし、電子ビームの照射状態において、その真
空空間外で、電子ビームの被照射体に気体を接触させ
て、この被照射体に帯電した電荷を消失ないしは減少さ
せるようにする。

【００１０】また、本発明による電子ビーム照射装置
は、電子ビームの被照射体の支持体と、電子ビーム出射
部を有する電子ビーム照射ヘッド部とを有して成る。こ
のヘッド部には、電子ビーム出射部の周囲に、ヘッド部
を電子ビームの被照射体に対し所要の微小間隙をもって
浮上させると共に、電子ビーム出射部と電子ビームの被
照射体との間の、電子ビーム通路部に限定的に真空空間
を形成するための非接触真空シール部を構成する差動静
圧浮上手段が設けられた構成とする。このようにして、
上述した真空空間外において、電子ビームの被照射体に
気体を接触させて、この被照射体に帯電した電荷を消失
ないしは減少させる構成とするものである。

【００１１】上述したように、本発明方法においては、
電子ビーム出射部から電子ビームの被照射体に向かう電
子ビームの飛翔通路に限定的に真空空間を形成すること
によって、真空化は、容易に、高真空度に保持できるも
のであり、更に、この電子ビームの照射状態において、
その真空空間外で、電子ビームの被照射体に気体を接触
させて、この被照射体に電子ビームを照射することによ
って発生した電荷を消失ないしは減少させるようにした
ことによって、被照射体に向かう電子ビームが、被照射
体の帯電によって不安定となることを回避することがで
きる。

【００１２】また、本発明装置においては、電子ビーム
の出射部を有するヘッド部に、その電子ビーム出射部の
周囲を、被接触真空シールすることによって、電子ビー
ム出射部から電子ビームの被照射体に向かう電子ビーム
の飛翔通路に限定的に真空空間を形成するようにしたこ
とから、此処における真空化は、容易に、高真空度に保
持できる。そして、この高真空度空間外においては、電
子ビームの被照射体が気体に接触するようになされてい
ることから、被照射体表面の各部位において、電子ビー
ムの照射が終了してこの照射部の高真空度空間外に引き
出された部位が逐次気体にさらされることから、この気
体によって被照射体に電子ビームの照射によって発生し
た電荷を中和もしくは放散させることができ、たとえ電
子ビームの被照射体が、絶縁体である場合においても、
これに帯電した電荷を効果的に消失ないしは減少させる
ことができるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明による電子ビーム照射方法
の一実施形態とこれを実施する本発明装置の一実施形態
を説明する。この実施形態においては、例えば光ディス
ク製造用スタンパの原盤作製において、例えばガラス基
板上に塗布されたフォトレジスト層に対する電子ビーム
描画によるパターン露光を行う電子ビーム照射方法と、
この場合の露光装置における電子ビーム照射装置であ
る。しかしながら、本発明はこのような露光方法および
露光装置に限定されるものではなく、走査型電子顕微
鏡、電子ビーム衝撃による蒸着装置等における電子ビー
ム照射方法および装置に適用することができるなど、こ
の実施形態およびこの例に限定されるものではない。図
１は、この実施形態の電子ビーム照射装置の一例の概略
構成図を示し、図２は、その要部の概略断面図を示し、
図３は、その電子ビーム照射ヘッド部の正面図を示す。

【００１４】この電子ビーム照射装置においては、図１
に示すように、いわゆる電子ビームコラム１と、電子ビ
ーム２が照射される被照射体３を支持する支持体４と、
被電子ビーム照射体３に対して微小間隔ｄをもって対向
し、被照射体３に電子ビーム２を照射する電子ビーム出
射部の電子ビーム出射孔５を有する電子ビーム照射ヘッ
ド部６とを有して成る。

【００１５】電子ビームコラム１は、例えば電子銃１１
と、これより放出された電子ビーム２を収束するコンデ
ンサ電子レンズ１２と、電子ビーム変調手段１３と、中
央にアパーチャ１４を有する制限板１５と、偏向手段１
６と、フォーカス調整手段１７と、対物電子レンズ１８
とを有する。

【００１６】電子ビーム変調手段１３は、例えば相対向
する偏向電極板より成り、これら間に所要の電圧を印加
することによって電子ビーム２を偏向して、制限板１５
のアパーチャ１４を透過させたり、アパーチャ１４外に
向けて偏向することによって制限板１５によって遮断す
るオン・オフ変調を行うようになされている。

【００１７】また、偏向手段１６は、これによって電子
ビームを、電子ビームの被照射体３において例えば往復
微小移動させるいわゆるウォブリングさせるための偏向
を行う。この偏向手段１６も、例えば相対向する偏向電
極板より成り、これら電極間にウォブリング信号を入力
する。

【００１８】また、フォーカス調整手段１７と、対物電
子レンズ１８は、それぞれ例えば電磁コイルより構成さ
れて、これらフォーカス調整手段１７および対物電子レ
ンズ１８によって、電子ビーム２が、電子ビーム照射ヘ
ッド６の電子ビーム出射孔５を通じて、被電子ビーム照
射体３上にフォーカシングされるようになされている。
この場合、フォーカス調整手段１７には、例えばフォー
カシングサーボ信号が印加される。

【００１９】また、電子ビームコラム１は、例えば低真
空対応走査型電子顕微鏡で用いられているコラムのよう
に、電子ビームの発射側では、幾分低真空度とされるも
のの、電子銃１１側で高真空度する真空度に勾配を有す
る構成とすることもでき、この場合には、より安定して
電子ビーム照射を行うことができる。

【００２０】一方、電子ビーム照射ヘッド部６は、例え
ば図２および図３に示すように、電子ビーム出射孔５に
連通する電子ビーム通路２０を有する例えばセラミック
もしくは金属より成るブロック２１を有してなる。ま
た、このヘッド部６を形成するブロック２１には、電子
ビームの被照射体３との対向面に開口する１つ以上、こ
の例においては、第１および第２のリング状気体吸引溝
６１および６２が、電子ビーム出射孔５を中心にしてそ
の外周に同心的に形成される。

【００２１】そして、ブロック２１の、第１および第２
のリング状気体吸引溝６１および６２の外周に、電子ビ
ーム照射ヘッド６の差動静圧浮上手段２２すなわちいわ
ゆる静圧軸受が設けられる。ブロック２１、すなわち電
子ビーム照射ヘッド部６は、電子ビームコラム１の固定
部４０に、ベローズ等の伸縮結合機構４１によって連結
されて、この伸縮結合機構４１の伸縮によって電子ビー
ム照射ヘッド部６が、矢印ａに示す軸心方向に移動可能
に保持される。

【００２２】そして、この電子ビーム照射ヘッド部６が
移動可能にされたことによって、電子ビーム照射ヘッド
部６と電子ビームの被照射体３との間隔が、後述するよ
うに静圧浮上手段２２の動作によって常時例えば電子ビ
ームの被照射体３の厚さむら等に依存することなく一定
の間隔に保持できるようになされる。この場合、この伸
縮結合機構４１内は気密的に構成され、かつこの伸縮結
合機構４１内を通じて、電子ビームコラム１からの電子
ビーム２が、何ら阻害されることなく、電子ビーム通路
２０に通ずるようになされる。

【００２３】そして、例えば電子ビーム通路２０、第１
および第２の気体吸引溝６１および６２に、それぞれ排
気手段すなわち真空ポンプを連結する。この場合、電子
ビーム通路２０に連結する排気手段５０は、高い真空度
が得られる、例えばクライオポンプ、ターボ分子ポン
プ、イオンスパッタポンプ等の例えば１０^-8 [Pa] の真
空能力を有する排気手段５０を用い、電子ビーム通路２
０を１×１０^-4 [Pa] 程度に真空引きする。そして、中
心側、すなわち電子ビーム出射孔５に近接する気体吸引
溝ほど高い真空度に排気ができる排気手段を連結する。
すなわち、第１の気体吸引溝６１には、例えば１×１０
^-1 [Pa] 程度の真空度に、第２の気体吸引溝６２には、
例えば５×１０³ [Pa] 程度の真空度が得られる排気手
段５１および５２を連結する。

【００２４】また、差動静圧浮上手段２２すなわち静圧
軸受は、電子ビームの被照射体３との対向部にリング状
に構成される。例えば、ブロック２１の電子ビームの被
照射体３との対向面に開口し、外側の気体吸引溝、図示
の例では第２の気体吸引溝６２の更に外周に、電子ビー
ム出射孔５を中心とするリング状に形成される。この差
動静圧浮上手段２２は、例えば上述したリング状の圧縮
気体通路２２ａと、この開口を埋込むように配置した通
気パッド２２ｂが配置された構成とし得る。

【００２５】リング状圧縮気体通路２２ａには、圧縮気
体供給源５３からの圧縮気体が、イオナイザ８０によっ
て正または負にイオン化されて、例えば５×１０⁵ [P
a] で供給するようになされる。一方、被照射体３に対
向して、その帯電量を検出する測定センサ８１が配置さ
れ、これによって検出した帯電量の情報を、イオナイザ
８０のコントローラ８２に入力し、被照射体３の帯電量
に応じて差動静圧浮上手段２２に送り込まれる気体のイ
オン化の制御がなされる。

【００２６】差動静圧浮上手段２２への気体は、例えば
窒素（Ｎ）もしくは不活性ガスで軽量原子のヘリウム
（Ｈｅ），ネオン（Ｎｅ），アルゴン（Ａｒ）を用いる
ことが望ましい。このガスは、後述するように、電子ビ
ーム通路２０に入り込むことはないが、不測の事態が生
じて、この気体が電子ビーム通路２０に入り込んだ場合
においても、電子銃１１の電子放出カソード材を劣化さ
せることがないようにすることが望ましい。

【００２７】また、通気パッド２２ｂは、静圧軸受面積
当たりの負荷容量が高く、剛性が高くとれる金属多孔質
パッドによることが望ましい。

【００２８】上述の電子ビーム照射ヘッド部６におい
て、各部の寸法を例示すると、例えば電子ビーム出射孔
５の直径は２００μｍ〜１ｍｍ程度、電子ビーム出射孔
５の中心から第１のリング状気体吸引溝６１までの距離
Ｄ₁ は約２．５ｍｍ、第１のリング状気体吸引溝６１の
幅Ｗ₁ は４ｍｍ〜５ｍｍ程度、第１および第２のリング
状気体吸引溝６１および６２間の間隔Ｄ₂ は約２ｍｍ、
第２のリング状気体吸引溝６２の幅Ｗ₂ は約２ｍｍ、第
２のリング状気体吸引溝６２と静圧浮上手段２２との間
の間隔Ｄ₃ は約２ｍｍ、静圧浮上手段２２の幅Ｗ₃ は５
ｍｍ〜１０ｍｍ程度、静圧浮上手段２２からブロック２
１の周面まで距離（幅）Ｄ₄ は約２ｍｍ程度に選定する
ことができる。

【００２９】そして、図示しないが、例えば電子ビーム
コラム１との連結側端部近傍、あるいは電子ビーム照射
ヘッド部６の電子ビームコラム１との連結側端部近傍等
に、電子ビーム通路を開閉するゲートバルブを設け得
る。

【００３０】一方、電子ビームの被照射体３の支持体４
は、例えば真空チャック、あるいは静電チャックによる
吸着手段２３を有するターンテーブル構成とする。そし
て、このターンテーブルは、スピンドル軸２４によっ
て、電子ビームの被照射体３の板面の中心軸を中心に回
転することができるようになされると共に、矢印ｂに示
すように、回転中心軸と直交する面に沿う直線方向に移
動できる構成とする。この回転および直線移動によっ
て、電子ビームの被照射体３の照射面が、電子ビーム２
に対して移行し、電子ビーム２が電子ビームの被照射体
３の照射面に対して、スパイラル状あるいは同心円上に
走査することができるようになされる。

【００３１】そして、この直線方向の移動を行う駆動手
段としては、電子ビームへの影響を回避するように、磁
気フリー駆動が可能な超音波リニアモータ、磁気シール
ド型ボイスコイルモータ等を用いることが望ましい。ま
た、この駆動は、１０ナノメートル以下の分解能を持つ
リニアスケールからのフィードバック制御による駆動を
行うようにすることが望ましい。

【００３２】また、スピンドル軸２４は、静圧空気軸受
によって軸受けされた構成とすることが望ましく、この
ようにして、滑らかな回転ができるようにして、回転
（速度）精度を高めることができ、電子ビーム２の照射
パターン精度を向上させることができる。

【００３３】また、このスピンドルの駆動モータについ
ても、電子ビームに影響を与えることがないように、駆
動部が磁気シールドされたブラシレスモータを用いて、
直接回転駆動構成とすることが望ましい。

【００３４】電子ビームの被照射体３は、例えば図４Ａ
に示すように、全体として高い平板性と、表面平滑性に
すぐれた基板３１上に、レジスト３２が塗布されて成
る。例えば記録媒体製造用原盤を構成する場合は、ガラ
ス基板、石英基板、シリコンウエハー等の基板３１にフ
ォトレジスト３２が形成される。そして、このレジスト
３２に対して、上述した本発明による電子ビーム照射装
置からの電子ビーム２をパターン照射することによっ
て、その後のレジスト３２に対する現像によってパター
ン化できる潜像を形成する。

【００３５】また、本発明装置において、電子ビーム照
射ヘッド部６と電子ビームの被照射体３の表面（すなわ
ち電子ビーム照射面）との間隔ｄは、例えば５μｍ程度
に狭小な間隔とされる。

【００３６】上述の本発明方法および本発明装置によっ
て、電子ビームの被照射体３に電子ビームの描画を行う
場合について説明する。先ず、支持体４上すなわちター
ンテーブル上に電子ビームの被照射体３を載置し、吸着
手段２３によって吸着保持する。この状態で、電子ビー
ム照射ヘッド部６を、電子ビームの被照射体３の電子ビ
ーム照射面、すなわちレジストの塗布面に近づける。こ
のとき、静圧浮上手段２２は動作状態とされて通気パッ
ド２２ｂから気体噴出がなされた状態にあるが、第１お
よび第２のリング状気体吸引溝６１および６２において
は、気体吸引動作を行わない状態として置く。このよう
にして、静圧浮上手段２２からの噴出気体が、電子ビー
ムの被照射体３の電子ビーム照射面に吹きつけられるこ
とによって、電子ビーム照射ヘッド部６が、この照射面
に衝突ないしは接触することが回避された状態で、電子
ビーム照射ヘッド部６を、電子ビームの被照射体３の電
子ビーム照射面に対し、その間隔が、上述した間隔ｄよ
り大とするか、これに近い粗調整状態で接近させる。

【００３７】この状態で、第１および第２のリング状気
体吸引溝６１および６２の吸引動作、すなわち真空排気
の調整を行って、静圧浮上手段２２による正の気体圧力
と、第１および第２のリング状気体吸引溝６１および６
２による負の圧力の差動によって間隔ｄが所定の狭小間
隔、例えば５μｍとなるように設定する。そして、リン
グ状気体吸引溝６１および６２の真空度が、所定の値ま
で上がった後、電子ビームコラム１等に設けたゲートバ
ルブを開け、電子ビーム出射孔５から電子ビーム２を電
子ビームの被照射体３上に照射する。

【００３８】そして、電子ビームの被照射体３の回転お
よび直線移行を行うことにより、電子ビーム２を、電子
ビームの被照射体３上に、すなわちレジストに、スパイ
ラル状あるいは円上の軌跡をもって照射する。このとき
目的とする電子ビームの照射パターンに応じた変調信号
を電子ビーム変調手段１３に印加することによって、電
子ビームをオン・オフして目的とする照射パターンをス
パイラル状あるいは円上に形成する。そして、このと
き、この軌跡をウォブリングさせる場合には、上述した
偏向手段１６に、所要のウォブリング信号を印加するこ
とによって、所望の電子ビームウォブリングを行うこと
ができる。

【００３９】このとき、電子ビームの被照射体３に対す
る電子ビーム出射孔５に連通する電子ビームの通路２０
が排気手段５０によって排気されて真空状態にあり、一
方、静圧浮上手段２２から気体噴出がなされているが、
両者間すなわち電子ビーム出射孔５の周囲には、リング
状気体吸引溝６１および６２が形成されていることか
ら、この気体が、これらリング状気体吸引溝６１および
６２によって吸引され、電子ビーム出射孔５に至ること
が回避される。すなわち、静圧浮上手段２２からの気体
は、まず、第２のリング状気体吸引溝６２によって多く
が吸収されるが、更に上述の構成では、第１のリング状
気体吸引溝６１で吸収される。そして、このとき、電子
ビーム照射ヘッド部６と、電子ビームの被照射体３との
間隔ｄが、狭小であることから、第２のリング状気体吸
引溝６２と第１のリング状気体吸引溝６１との間の通気
コンダクタンスは小さく、更に第２のリング状気体吸引
溝６２と電子ビーム出射孔５との間隔Ｄ₁ を必要に応じ
て上述したように例えば５ｍｍ程度に大きくして置くこ
とによって、また第１のリング状気体吸引溝６１の真空
度を大きくしたことによって、これら第２のリング状気
体吸引溝６２と電子ビーム出射孔５との間のコンダクタ
ンスは、極めて小さくされることから、電子ビーム出射
孔５へのガス分子が洩れ込みは殆ど回避される。

【００４０】このようにして、電子ビーム照射ヘッド部
６の電子ビーム出射孔５の外周に、いわば、非接触真空
シール部が構成され、これによってかこまれた内部の電
子ビーム通路を高真空に保持でき、しかもこの電子ビー
ム出射孔５から導出されて電子ビームの被照射体３に向
かう飛翔通路においても高い真空下に保持できる。

【００４１】このとき、被照射体３が、フォトレジスト
層におけるように、絶縁性を有する場合、これに対する
電子ビーム２の照射によって、被照射体３表面にその照
射電子が蓄積されて負に帯電したり、あるいは電子ビー
ムの衝撃によって２次電子放出がなされて正に帯電した
りした場合、被照射体３の各部位は、上述した電子ビー
ムの走査、すなわち描画が終了するとその高真空に保持
された空間から真空度の低い、すなわち気体が存在する
空間に引き出されて、気体に接触することから、この気
体との接触によって、被照射体３の表面の電荷を、中和
もしくは気体によって雰囲気の導電性が高められて伝搬
放散させることができる。

【００４２】特に、上述したように、電子ビーム照射ヘ
ッド部６を、被照射体３の表面から浮上させる静圧浮上
手段２２を設けた構成としたことによって、この手段２
２から気体の噴出がなされることから、この気体が被照
射体３に有効に接触し、これによって上述した電荷の中
和、ないしは搬送放散を効果的に行うことができる。ま
た、更に、上述した構成におけるように、イオナイザ８
０を設け、しかも、被照射体３の電荷量を検出する帯電
量測定センサ８１を設けて、被照射体３の帯電量を検出
し、この検出信号によってイオナイサコントローラ８２
によるイオナイザ８０による極性およびイオン化量の選
定を行う構成とすることによって、被照射体３における
帯電を過不足なく消失することができるものである。
尚、これらイオナイザ８０、イオナイサコントローラ８
２、帯電量測定センサ８１は、それぞれ従来周知のもの
を用いることができるものである。

【００４３】上述したように、本発明方法によれば、電
子ビームの飛翔通路部に限定的に高真空度の真空空間を
形成するようにしたことから、真空化を短時間で容易に
行うことができる。そして、特に本発明方法において
は、その被照射体に、例えばイオン化した気体の接触に
よってその帯電を消失ないしは減少させるものであるか
ら、電子ビーム照射に伴う、被照射体に発生した電荷を
効果的に除電することができることから、この帯電によ
る電子ビームの飛翔に乱れを発生させたり、ビームスポ
ットの形状に乱れを生じさせるような現象の発生を回避
できる。

【００４４】また、本発明装置によれば、電子ビームの
飛翔通路部に限定的に高真空度の真空空間を形成するよ
うにして、他部においては、さほど高真空度にとするこ
とがない構成としたことによって、システム全体を、真
空雰囲気中に置く場合に比し、小型、簡易な装置とな
る。

【００４５】更に、電子ビーム照射に伴う、被照射体に
発生した電荷を効果的に除電することができることか
ら、この帯電による電子ビームの飛翔に乱れを発生させ
たり、ビームスポットの形状に乱れを生じさせるような
現象の発生を回避できる。

【００４６】上述した本発明装置を用いて、例えば微細
凹凸パターンを有する記録媒体を、例えば射出成型ある
いは２Ｐ法によって構成するための原盤およびスタンパ
ーを作製する場合を、図４を参照して説明する。先ず図
４Ａに示すように、全体として高い平板性と、表面平滑
性にすぐれた基板３１が用意され、その平滑面に、レジ
スト３２が所要の厚さに均一に塗布される。この基板３
１は、ガラス基板、石英基板、シリコンウエハー等の基
板等によって構成され、レジスト３２は、例えばポジ型
あるいはネガ型のフォトレジストによって構成すること
ができる。

【００４７】このレジスト３２に対して、前述した本発
明装置を用いて、上述した手順によって、目的とする微
細凹凸パターンに対応するパターンに電子ビーム照射を
行い、その後現像処理して電子ビームが照射された部
分、もしくは非照射部分を除去してレジスト３２に微細
パターン７１を形成する。このようにしてレジスト３２
の微細パターン７１による微細凹凸パターンを有する原
盤７２を得る。

【００４８】図４Ｃに示すように、この原盤７２上に、
Ｎｉメッキ等を施し、これを原盤７２から剥離して図４
Ｄに示すように、微細凹凸パターン７３を有するスタン
パー７４を作製する。そして、これによって射出成型あ
るいは２Ｐ法等によって図示しないが、微細凹凸パター
ンを有する記録媒体を得る。

【００４９】上述した例では、原盤によってスタンパー
を転写作製した場合であるが、複数のスタンパーを転写
複製するマスタースタンパーを作製することも、またこ
のマスタースタンパーを転写作製するマザースタンパー
を得ることもできる。また、ある場合は、基板３１が記
録媒体自体を構成する基板であってこの上に上述した方
法によってパターン化されたレジスト３２を形成し、こ
れをマスクとして基板に、例えばＲＩＥ（反応性イオン
エッチング）エッチングを行って記録媒体を直接的に形
成することもできるし、同様に、スタンパー、マスター
スタンパー、マザースタンパーを直接的に形成する場合
に適用することもできる。

【００５０】尚、上述した本発明装置の例では、排気手
段５０〜５２を設けた場合であるが、共通の排気手段に
よって構成することもできるし、更には図示しないが、
電子ビームコラム１に設けられる排気手段を共用する構
成とすることもできる。そのほか、本発明装置は、図示
の例に限らず、種々の変更を行うことができる。

【００５１】また、上述した例では、主としてレジスト
に対する電子ビームのパターン照射を行う場合に適用す
る電子ビーム照射装置について説明したが、本発明は、
この例に限られるものではなく、電子ビーム照射装置を
具備する各種装置、例えば反射型走査電子顕微鏡等に適
用することもできる。

【００５２】

【発明の効果】上述したように、本発明方法によれば、
電子ビーム通路に限定した領域で高真化を行うおとか
ら、その真空度を短時間で充分高めることができる。そ
して、同時に被照射体に気体を接触させて帯電の消滅な
いしは減少を図るので、この帯電による電子ビームの影
響を回避でき、高い精度をもって電子ビームの照射を行
うことができる。

【００５３】また、本発明装置においては、差動静圧浮
上手段によっていわば真空シールがなされ、電子ビーム
の飛翔通路部に限定的に高真空度の真空空間を形成する
ようにして、他部においては、さほど高真空度にとする
ことがない構成としたことによって、システム全体を、
真空雰囲気中に置く場合に比し、大きな真空チャンバー
や、きわめて高価な高真空と高排気速度を持つ排気系を
設置したりする大掛かりな装置を必要としない。すなわ
ち、電子ビーム照射装置に付帯する真空装置等によっ
て、全体がきわめて大型化され、大重量化、設置場所、
設備が大掛かりとなり、高価格化に伴いコスト高を来す
不都合を回避できる。

【００５４】また、電子ビーム照射体の交換に際しての
高真空化に必要とすることに伴うタクトタイムの短縮化
を図ることができる。

【００５５】更に、電子ビームの被照射体が、絶縁性材
料である場合において、電子ビーム照射に伴って、前述
したように、照射電子の蓄積によって、あるいは照射電
子の衝撃による２次電子の発生によって正電荷の蓄積が
生じた場合において、電子ビーム照射通路以外において
は、高真空度に保持されていないことから、この電荷を
効果的に除電することができる。したがって、被照射体
３における帯電によって電子ビームの飛翔に乱れを発生
させたり、ビームスポットの形状に乱れを生じさせるよ
うな現象の発生を回避でき、正確に安定した、電子ビー
ム照射、例えば電子ビーム描画を行うことができる。し
たがって、例えば光ディスク等の原盤作製等のフォトレ
ジストに対するパターン露光を正確に行うことができ、
高記録密度原盤作製を高精度に、歩留り良く製造するこ
とができる。

【００５６】更に、本発明においては、電子ビーム照射
ヘッド部が、差動静圧浮上手段によって浮上されて、電
子ビームの被照射体と所要の距離を保持する構成とした
ことから、被照射体に厚さむらが存在する場合において
もヘッド部との間隔を一定に保持できることから、確実
に所要のパターン描画を行うことができるものである。

【００５７】また、上述したように、差動静圧浮上手段
からの気体を利用することによって、電子ビームの被照
射体の電荷を除電するようにすることによって、この除
電のための特段の装置を設けることを回避できることか
ら、装置の膨大化、複雑化を回避することができる。特
に、被照射体の支持体を可動構成とする場合において、
除電装置を設ける構成とすることは、より装置全体の複
雑化を来すことになるが、本発明によれば、このな不都
合を回避できるものである。

【００５８】そして、このように被照射体の帯電を効果
的に排除することができるようにしたことによって、電
子ビーム照射作業を終了して、この被照射体を外気にさ
らした場合における、塵埃等の付着を回避でき、これに
よる汚染、汚損を効果的に回避できる。

【００５９】上述したように、装置の簡略、小型化が図
られ、安定した電子ビームの照射動作、帯電防止等を行
うことができることから、本発明装置によれば、多くの
製品の歩留りの向上、コストの低廉化を図ることができ
るなど、工業的に多くの利益をもたらすことができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子ビーム照射装置の一例の概略
構成図である。

【図２】本発明による電子ビーム照射装置の一例の要部
の概略断面図である。

【図３】本発明による電子ビーム照射装置の一例の電子
ビーム照射ヘッド部の正面図である。

【図４】Ａ〜Ｄは、本発明装置を適用して記録媒体製造
用原盤を製造する製造工程図である。

【符号の説明】

１・・・電子ビームコラム、２・・・電子ビーム、３・
・・電子ビームの被照射体、４・・・電子ビームの被照
射体の支持体、５・・・電子ビーム出射孔、６・・・電
子ビーム照射ヘッド部、１１・・・電子銃、１２・・・
コンデンサ電子レンズ、１３・・・電子ビーム変調手
段、１４・・・アパーチャ、１５・・・制限板、１６・
・・偏向手段、１７・・・フォーカス調整手段、１８・
・・対物電子レンズ、２０・・・通路、２１・・・ブロ
ック、２２・・・差動静圧浮上手段、２２ａ・・・リン
グ状圧縮気体供給路、２２ｂ・・・通気パッド、３１・
・・基板、３２・・・レジスト、４０・・・固定部、４
１・・・伸縮接合機構、５０，５１，５２・・・排気手
段、５３・・・圧縮気体供給源、６１・・・第１のリン
グ状気体吸引溝、６２・・・第２のリング状気体吸引
溝、７１・・・微細パターン、７２・・・原盤、７３・
・・微細凹凸パターン、７４・・・スタンパー、８０・
・・イオナイザ、８１・・・帯電量測定センサ、８２・
・・イオナイサコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｇ (72)発明者 稲垣 敬夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H097 AA03 CA16 EA01 HA04 HB04 LA20 5C034 BB06 5D121 BB21 BB38 5F056 AA03 CB05 CB32 DA23 EA12 EA14 EA16

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ビーム照射方法にあって、 電子ビーム出射部と、電子ビームの被照射体との間にお
   いて、上記電子ビームの通路部を限定的に真空空間と
   し、 電子ビームの照射状態において、上記真空空間外で、上
   記電子ビームの被照射体に気体を接触させて、該被照射
   体に帯電した電荷を消失ないしは減少させるようにした
   ことを特徴とする電子ビーム照射方法。
2. 【請求項２】 上記被照射体に接触させ、帯電した電荷
   を消失ないしは減少させる気体が、正または負にイオン
   化された不活性気体であることを特徴とする請求項１に
   記載の電子ビーム照射方法。
3. 【請求項３】 上記被照射体が絶縁体であることを特徴
   とする請求項１に記載の電子ビーム照射方法。
4. 【請求項４】 上記被照射体が、フォトレジスト層を有
   する基板であり、該フォトレジスト層に対し、上記電子
   ビーム照射によってパターン露光がなされるものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム照射方
   法。
5. 【請求項５】 電子ビームの被照射体の支持体と、電子
   ビーム出射部を有する電子ビーム照射ヘッド部とを有
   し、 該ヘッド部の、上記電子ビーム出射部の周囲に、該ヘッ
   ド部を上記電子ビームの被照射体に対し所要の微小間隙
   をもって浮上させると共に、上記電子ビーム出射部と上
   記電子ビームの被照射体との間の、電子ビーム通路部に
   限定的に真空空間を形成するための非接触真空シール部
   を構成する差動静圧浮上手段が設けられ、 上記真空空間外において、上記電子ビームの被照射体に
   気体を接触させて、該被照射体に帯電した電荷を消失な
   いしは減少させるようにしたことを特徴とする電子ビー
   ム照射装置。
6. 【請求項６】 上記被照射体に帯電した電荷を消失ない
   しは減少させる気体が、上記差動静圧浮上手段からの噴
   出気体であることを特徴とする請求項５に記載の電子ビ
   ーム照射装置。
7. 【請求項７】 上記気体が、正または負にイオン化され
   た不活性気体であることを特徴とする請求項５または６
   に記載の電子ビーム照射装置。
8. 【請求項８】 上記被照射体が絶縁体であることを特徴
   とする請求項５、６または７に記載の電子ビーム照射装
   置。
9. 【請求項９】 上記支持体は、上記電子ビーム照射ヘッ
   ド部に対して上記電子ビームの被照射体を相対的に移動
   する移動機構を具備し、上記電子ビームが、上記被照射
   体上を走査するようになされたことを特徴とする請求項
   ５、６、７または８に記載の電子ビーム照射装置。
10. 【請求項１０】 上記被照射体が、フォトレジスト層を
    有する基板であり、該フォトレジスト層に対し、上記電
    子ビーム照射によってパターン露光がなされるものであ
    ることを特徴とする請求項５、６、７、８または９に記
    載の電子ビーム照射装置。