JP2002217086A - 電子ビーム照射装置および電子ビーム照射方法 - Google Patents

電子ビーム照射装置および電子ビーム照射方法

Info

Publication number
JP2002217086A
JP2002217086A JP2001008330A JP2001008330A JP2002217086A JP 2002217086 A JP2002217086 A JP 2002217086A JP 2001008330 A JP2001008330 A JP 2001008330A JP 2001008330 A JP2001008330 A JP 2001008330A JP 2002217086 A JP2002217086 A JP 2002217086A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron beam
magnetic
magnetic detectors
irradiating
master
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001008330A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuhiko Mukai
暢彦 向井
Hiroshi Kawase
洋 川瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2001008330A priority Critical patent/JP2002217086A/ja
Publication of JP2002217086A publication Critical patent/JP2002217086A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/261—Preparing a master, e.g. exposing photoresist, electroforming

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子ビームをワークに照射して加工を行なう電
子ビーム照射装置のとくに照射位置の高精度化を図る。 【解決手段】電子ビーム発生装置２５の近傍や真空槽１
０の内部に設置した複数の磁気検出器４１〜４６の出力
に応じて電子ビーム偏向電極３１を駆動し、磁場変動に
よる電子ビームの偏向を打消す方向へ電子ビームを偏向
させることによって、磁場変動による電子ビームの集束
スポットの原盤２１上の位置ずれを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子ビーム照射装置
および電子ビーム照射方法に係り、とくに電子ビームを
対象物の所定の位置に照射して加工を行なうようにした
電子ビーム照射装置および電子ビーム照射方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば光ディスクは、ガラス原板からス
タンパを製作するディスク原盤工程と、スタンパを組込
んだ成形金型によってディスクを形成するディスク化工
程とを経て製作される。そしてディスク原盤工程は、主
面にフォトレジスト層を形成したガラス原板に記録すべ
き情報信号等に対応したピットパターン潜像を形成する
フォトレジスト層のカッティングを行なった後に、現像
処理や電鋳処理を施してスタンパを形成するようにして
いる。
【０００３】上述のディスク原盤のカッティングは、デ
ィスク原盤作成装置によって、大気雰囲気中で光源から
出射される可視光や紫外線レーザ等を高倍率の対物レン
ズによって波長レベルのスポット径まで集束してガラス
原板上に形成したフォトレジスト層に照射することによ
って行なわれていた。そしてこのような動作は、ディス
ク原盤を回転駆動しながらレーザビームの照射位置をデ
ィスク原盤の半径方向に相対的に移動させながら行なう
ようになされていた。
【０００４】ところが上述のような可視光や紫外光レー
ザによるディスク原盤のカッティングは、記録用光のス
ポット径の限界によって、記録すべき情報信号の記録分
解能が制限され、高密度記録化が阻害される問題があっ
た。
【０００５】このような問題点に鑑みて、電子ビームを
用いたカッティングが行なわれるようになっている。電
子ビームを用いたディスク原盤の作成は、レーザビーム
によるディスク原盤作成と同様に、原盤を回転させなが
ら電子ビームの照射位置をディスク原盤の半径方向に相
対的に移動させながらカッティングを行なうようにする
ものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】電子ビームを用いるデ
ィスク原盤作成装置は、装置内外の磁場の変動によって
電子ビームが偏向させられてフォーカス部によって集束
される電子ビームのスポット位置が変動する。従って作
成されたディスク原盤のトラックピッチの精度や再生ジ
ッタが劣化する問題がある。
【０００７】磁場の変動の原因は、車両やエレベータ等
の移動による地磁気の乱れ、分電盤等の電源設備から発
生される電磁波、ディスク原盤作成装置内の原盤回転駆
動機構または原盤移動機構等から発生する磁気等であ
る。
【０００８】上記のような磁気による電子ビームの偏向
に対する対策としては、ディスク原盤作成装置の全体を
高透磁率材料を用いて磁気シールドする方法や、ディス
ク原盤作成装置全体を大型のヘルムホルツコイルで囲
み、外部磁場を打消す方法がある。さらに別の方法とし
ては、それぞれの駆動機構をできるだけ非磁性材料から
構成し、モータ等から発生する磁気は駆動機構を磁気シ
ールドする方法である。
【０００９】装置全体の磁気シールドを行なう第１の方
法は、作業性や排気、空調設備等の構造上の制約が多く
存在し、シールドされた装置の内部で発生した磁気変動
に対して効果が少ない。またこの方法は装置が大きくな
り、高価になる欠点がある。ヘルムホルツコイルで囲む
第２の方法は、大型のコイルを精度よく設置することが
必要だが、このような設置が難しく、理想的な形状以外
のヘルムホルツコイルでは発生する磁場が一様でないた
めに精度が出難い。また設備が大きくなり、高価にな
る。駆動機構を高透磁率材料で構成する第３の方法は、
駆動機構が可動部分を含むために、機構全体を完全に磁
気シールドすることが難しい。また多量の磁気シールド
材を用いると駆動部が重くなる欠点がある。
【００１０】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、雰囲気磁場あるいはワークを駆動する
ための駆動手段が発生する磁場によって電子ビームが影
響を受けるのを防止するようにした電子ビーム照射装置
および照射方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願の一発明は、電子ビ
ーム発生装置によって発生される電子ビームを対象物の
所定の位置に照射する電子ビーム照射装置において、複
数の磁気検出器と、前記複数の磁気検出器の検出出力を
演算処理する制御手段と、前記制御手段の出力に応じて
電子ビームの対象物に対する照射位置を調整する電子ビ
ームの偏向手段と、を具備する電子ビーム照射装置に関
するものである。
【００１２】ここで前記複数の磁気検出器が前記電子ビ
ーム発生装置の中心軸線に対してほぼ対称に配され、前
記演算手段が前記複数の磁気検出器の出力の平均値を演
算処理によって求めるようにしてよい。また前記対象物
が駆動手段によって駆動されるようになされ、しかも前
記駆動手段の近傍と前記電子ビーム発生装置の近傍とに
それぞれ磁気検出器が配され、前記演算手段がこれらの
磁気検出器の出力の加重平均値を演算処理によって求め
るようにしてよい。また前記駆動手段によって駆動され
る対象物の位置に関する情報を用いて前記演算手段が演
算処理するようにしてよい。また前記演算手段が前記電
子ビーム発生装置の中心軸線に対して直角な平面内にお
けるＸ軸方向およびＹ軸方向について磁気検出器の出力
をそれぞれ演算処理するようにしてよい。
【００１３】本願の別の発明は、電子ビーム発生装置に
よって発生される電子ビームを対象物の所定の位置に照
射する電子ビーム照射装置において、複数の磁気検出器
と、前記複数の磁気検出器の検出出力を演算処理する制
御手段と、前記制御手段の出力に応じて電子ビームの対
象物に対する焦点を調整する焦点調整手段と、を具備す
る電子ビーム照射装置に関するものである。ここで前記
複数の磁気検出器が前記電子ビーム発生装置の中心軸線
の方向に沿って配されてよい。
【００１４】また上記の発明において、対象物が光ディ
スク原盤であって、光ディスクディスク原盤に形成され
たレジスト層を電子ビームによってカッティングして光
ディスク原盤を作成するための電子ビーム照射装置に好
適に利用される。
【００１５】電子ビーム照射方法に関する発明は、電子
ビーム発生装置によって発生される電子ビームを対象物
の所定の位置に照射する電子ビーム照射方法において、
複数の磁気検出器によって周囲の磁気を検出し、検出さ
れた磁気を演算処理し、該演算処理の結果に基いて電子
ビームの対象物に対する照射位置を調整することを特徴
とする電子ビーム照射方法に関するものである。
【００１６】電子ビーム照射方法に関する別の発明は、
電子ビーム発生装置によって発生される電子ビームを対
象物の所定の位置に照射する電子ビーム照射方法におい
て、複数の磁気検出器によって周囲の磁気を検出し、検
出された磁気を演算処理し、該演算処理の結果に基いて
電子ビームの対象物に対する焦点を調整することを特徴
とする電子ビーム照射方法に関するものである。
【００１７】本願に含まれる発明の好ましい態様は、回
転制御された状態でディスク原盤を回転駆動する原盤回
転駆動機構と、電子ビームを射出する電子銃と、上記電
子ビームの偏向制御を行なう偏向制御電極と、上記電子
ビームを集束して上記ディスク原盤の主面に照射させる
フォーカス部とを備えた電子ビーム射出手段と、上記原
盤回転駆動機構と上記電子ビーム射出手段とを上記ディ
スク原盤の半径方向に対して相対的に移動させる原盤移
動機構と、装置内外の磁場変動を検出する磁気検出器
と、上記磁気検出器によって検出された検出値に応じた
補正信号を上記電子ビーム射出手段に送出する制御部と
を備え、上記電子ビーム射出手段は、上記制御部から送
出された上記補正信号に基いて上記偏向電極が駆動され
ることにより上記ディスク原盤に照射される上記電子ビ
ームの偏向動作を行なって情報信号に応じたパターン潜
像を形成するようにしたディスク原盤作成装置である。
【００１８】ここで上記磁気検出器が原盤回転駆動機構
または原盤移動機構またはその両方が発生する磁場変動
を測定するように設置されるものであってよい。また上
記磁気検出器を２個以上設置し、複数の磁気検出器の検
出値を数値処理することで磁場検出精度を高めることが
できる。また上記磁気検出器に磁気抵抗センサ（ＭＲセ
ンサ）を用いることができる。また上記偏向電極の代り
に磁気コイルを用いることができる。また上記補正制御
信号の生成に、磁気検出器の出力に加えてディスク原盤
の回転数とディスク原盤の位置データとを使用すること
が好適である。
【００１９】このような態様によれば、ディスク原盤作
成装置は装置周辺の磁場変動や装置内部から発生する磁
場変動による電子ビームの集束スポット位置のずれをな
くすことができる。これによって作成されるディスク原
盤のトラックピッチ精度やジッタを大幅に向上すること
ができる。また他の磁場変動対策と異なって、装置全体
を囲む大型のヘルムホルツコイルや磁気シールドを必要
とせず、装置内部から発生する磁場変動に対応できる。
また磁気検出器を複数使用して加重平均することで、磁
場変動の検出精度を向上させることが可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施の形態を図面
を参照して説明する。この実施の形態は、図１に示すよ
うに電子ビームを用いてディスク原盤を加工する装置で
ある。すなわちこの電子ビーム加工装置は、光ディスク
の製造工程に設置されてディスク原盤２１に情報信号に
よって変調された電子ビームを照射し、ピットパターン
潜像をスパイラル状にカッティングするものである。デ
ィスク原盤作成装置は、例えば直径が１２ｃｍの光ディ
スクについて記憶容量が３０ＧＢとする高密度記録化を
図るために、ディスク原盤２１に対してトラックピッチ
が０．２９μｍ、ピット幅が０．１４μｍ、最短ピット
長が０．１６μｍのピットパターン潜像をカッティング
する。
【００２１】ディスク原盤２１は図２および図３Ａに示
すように、高精度に表面を研磨した厚みが０．７ｍｍの
シリコンウエハ等のディスク原盤２１の表面に電子線用
レジスト層５０を塗布したものである。なおディスク原
盤２１は、シリコンウエハの他にも、例えば石英やセラ
ミックや金属板等が用いられ、数十ｎｍ以下の表面粗さ
でかつ数μｍ以下の平行平面をもって精密に形成され
る。またディスク原盤２１は情報信号等の記録エリアよ
りも大きな外径を有し、円板状あるいは多角形状に形成
される。
【００２２】電子線レジスト層５０は、例えばスピンコ
ート法等によってディスク原盤２１の表面に電子線用レ
ジスト剤が均一な厚みで塗布される。電子線用レジスト
剤は、露光によって酸が生成され、この酸が触媒として
作用する感光性樹脂から成るいわゆる化学増幅形レジス
トが用いられる。電子線用レジスト層５０は、厚みが１
００ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で、λ／（４ｎ）（但し、
λは読取光の波長、ｎはディスク原盤の屈折率）の条件
を満たして成膜される。
【００２３】ディスク原盤２１は図１に示すディスク原
盤作成装置に装填され、図２に示すように情報信号に応
じて変調された電子ビームが電子線用レジスト層５０に
照射される。ディスク原盤２１は電子線用レジスト層５
０の電子ビームが照射された部分がアルカリ可溶状態に
なる。
【００２４】従ってディスク原盤２１は、カッティング
終了後にアルカリ現像液による現像処理が施されること
によって露光された部分の電子線用レジスト剤が除去さ
れ、図３Ｂに示すようにディスク原盤２１の表面に情報
信号に応じたピットパターン潜像を構成する凹凸５１が
精密に形成される。ディスク原盤２１は従来と同様に、
無電解メッキやスパッタリング等によってピットパター
ン潜像を構成する凹凸５１が処理された表面の導体化処
理が施された後に、電鋳メッキ処理が施されてレプリカ
のスタンパを形成する。
【００２５】次に上記シリコンウエハ原板２１のカッテ
ィングのための装置を図１を参照して説明する。この装
置は真空槽１０を備え、真空槽１０内には両端を支持脚
１１によって支持された基台１２が水平に配されてい
る。そして基台１２の長さ方向であって図１において左
右の方向に移動自在に基台１２上にスライダ１３が配さ
れている。スライダ１３は直動モータ１４を備え、これ
によって基台１２上を自走できるようになっている。
【００２６】スライダ１３上にはターンテーブル１８が
搭載されている。ターンテーブル１８は回転軸１９を介
して回転モータ２０に連結されている。従ってターンテ
ーブル１８上のディスク原盤２１はモータ２０を介して
回転駆動されることになる。
【００２７】上記真空槽１０の上部に電子ビーム発生装
置２５が取付けられている。電子ビーム発生装置２５は
円筒状をなす電子銃筒２６を備えている。電子銃筒２６
の上部側には下方に向けて電子銃２７が取付けられてい
る。そしてこの電子銃２７の下側にコンデンサレンズ２
８が配され、コンデンサレンズ２８の下側にはブランキ
ング電極２９が設けられている。そして上記電子銃筒２
６を上下に２分割するようにアパーチャ３０を備えた区
画壁が設けられ、この区画壁の下側には電子ビーム偏向
電極３１が配されている。そして偏向電極３１の下側に
フォーカス調整レンズ３２が配され、フォーカス調整レ
ンズ３２の下側に対物レンズ３３が配されている。そし
て上記フォーカス調整レンズ３２および対物レンズ３３
によって絞られた電子ビームが電子ビーム出射口３４を
通してターンテーブル１８上のディスク原盤２１の表面
に出射されるようになっている。
【００２８】さらにこの加工装置はコントローラ３８を
備えている。コントローラ３８は偏向電流駆動回路３９
およびフォーカス電流駆動回路４０に接続されている。
また上記電子銃筒２６の両側にはそれぞれ磁気検出器４
１、４２が中心軸線に対して対称に設けられている。ま
た上記電子銃筒２６の電子ビーム出射口３４の両側には
互いに対称に磁気検出器４３、４４が設けられている。
また上記スライダ１３上にはモータ２０の漏洩磁界を検
出する磁気検出器４５と直動モータ１４の漏洩磁界を検
出する磁気検出器４６とがそれぞれ設けられている。
【００２９】このような装置において電子銃２７は例え
ばＬａＢG 等の熱電子線銃によって構成され、陽極によ
って数１０ＫｅＶに加速された電子ビームを放出する。
コンデンサレンズ２８は放出された電子ビームを集束し
てアパーチャ３０へ導く。ブランキング電極２９は制御
部から送出される制御信号に基いて電子ビームの出射の
オン・オフを行なう。制御信号がブランキング電極２９
に供給されることによって、このブランキング電極２９
の電極間に電圧が印加されて通過する電子ビームを大き
く偏向させる。電子ビームはこれによってアパーチャ３
０によって集束されない状態になって電子ビーム出射口
３４からの出射が阻止され、オフ状態になる。
【００３０】電子ビーム偏向電極３１は偏向電流駆動回
路３９から供給される制御信号に基いて、ディスク原盤
２１の所定の位置に対応する電子ビームのスポットの位
置制御を行なう。電子ビーム偏向電極３１は制御信号が
偏向電流駆動回路３９に供給されることにより、この駆
動回路３９から偏向電極３１の電極間に電圧が印加され
て通過する電子ビームを偏向させる。また電子ビーム偏
向電極３１は、電子ビーム出射口３４から出射される電
子ビームのビームスポットをディスク原盤２１の主面上
において数ｎｍから数μｍの精度で微偏向させるウォブ
リング作用を行なうようにしている。
【００３１】フォーカス調整レンズ３２は、静電型ある
いは電磁型レンズから構成され、フォーカス電流制御回
路４０から供給される制御電流に基いてディスク原盤２
１の所定の位置に電子ビームのビームスポットを集束さ
せる。ここでフォーカス調整レンズ３２は制御信号がフ
ォーカス電流駆動回路４０に供給されることによって、
このフォーカス調整レンズ４０から進行方向に対して垂
直の電解あるいは磁界が与えられることによって、通過
する電子ビームの進路を偏向させる。フォーカスレンズ
３２は対物レンズ３３とともにディスク原盤２１に照射
される電子ビームを数ｎｍから数μｍのスポットに集束
させてディスク原盤２１に出射される。
【００３２】このように本実施の形態のディスク原盤作
成装置は、光ディスク原盤の製造工程に設置されて電子
線用レジスト層５０が塗布されたディスク原盤２１に情
報信号によって変調された電子ビームを照射し、ピット
パターン潜像をスパイラル状にカッティングするもので
ある。すなわち電子ビーム発生装置２５を取付けた真空
槽１０内に設置された原盤回転駆動機構と原盤移動機構
とによって、ディスク原盤２１を回転しながら移動制御
し、電子ビームを上方から図２に示すように照射するこ
とによって、ディスク原盤２１の表面にスパイラル状の
カッティングを行なうものである。
【００３３】とくに本実施の形態の電子ビーム加工装置
は、磁場の変動を検出するための磁気検出器４１、４２
を電子ビーム発生装置２５の電子銃筒２６の外部近傍に
設置し、さらに電子ビーム発生装置２５の下端側先端部
であって電子ビーム出射口３４の近傍に磁気検出器４
３、４４を設置し、ターンテーブル１８を回転する回転
モータ２０の近傍に磁気検出器４５を設置し、スライダ
１３内の直動モータ１４の部分に磁気検出器４６を設置
している。
【００３４】なおここで各磁気検出器４１〜４６とし
て、１〜３軸の磁気抵抗センサが用いられる。２軸や３
軸の磁気抵抗センサを用いると、センサ設置位置でのＸ
軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の磁場変動を同時に
得ることが可能になる。
【００３５】各磁気検出器４１〜４６の出力はコントロ
ーラ３８に供給され、このコントローラ３８内のコンピ
ュータによって演算処理が行なわれる。すなわち図４お
よび図５に示すように、コンピュータを備えるコントロ
ーラ３８で偏向電流駆動回路３９およびフォーカス電流
駆動回路４０の駆動を制御する。
【００３６】ここでコントローラ３８による演算方法と
しては、例えば磁気検出器４１、４２の出力を水平面内
における各軸方向で平均化した値、すなわち装置近傍の
外側における磁場変動を示す値と、磁気検出器４３、４
４の出力を各軸で平均化した値、すなわち電子銃筒２６
の先端部の近傍における磁場変動を示す値と、磁気検出
器４５によって検出される回転モータ２０の近傍の磁場
変動を示す値と、磁気検出器４６によって検出される直
動モータ１４の磁場変動を示す値とを、水平面内におけ
るそれぞれの軸方向に加重平均する方法がある。
【００３７】このような演算処理に基いて、偏向電流駆
動回路３９が２軸の電子ビーム偏向電極３１を駆動し、
磁場変動による電子ビームの偏向を打消す方向へ電子ビ
ームを偏向させることによって、磁場変動による電子ビ
ームの集束スポットの位置ずれをなくすことが可能にな
る。なお上記コントローラ３８の演算回路内には磁気検
出器４１〜４６の出力の他に、ディスク原盤２１の回転
数やディスク原盤２１の位置のデータ等の情報を用いて
演算処理を行なうこともできる。
【００３８】上記コントローラ３８による演算の内、複
数の磁気検出器４１〜４６による平均値の計算は以下の
ようにして行なう。まず各磁気検出器４１〜４６の出力
をそれぞれ次のように表わす。
【００３９】磁気検出器４１の出力（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）：
Ｔ1AX 、Ｔ1AY 、Ｔ1AZ 磁気検出器４２の出力（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）：Ｔ1BX 、Ｔ
1BY 、Ｔ1BZ 磁気検出器４３の出力（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）：Ｔ2AX 、Ｔ
2AY 、Ｔ2AZ 磁気検出器４４の出力（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）：Ｔ2BX 、Ｔ
2BY 、Ｔ2BZ 磁気検出器４５の出力（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）：Ｔ3X、Ｔ3Y、
Ｔ3Z 磁気検出器４６の出力（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）：Ｔ4X、Ｔ4Y、
Ｔ4Z 。
【００４０】このように表示すると、磁気検出器４１、
４２の出力の平均値は次のように表わされる。
【００４１】Ｘ軸方向：Ｔ1X＝（Ｔ1AX ＋Ｔ1BX ）／２ Ｙ軸方向：Ｔ1Y＝（Ｔ1AY ＋Ｔ1BY ）／２ Ｚ軸方向：Ｔ1Z＝（Ｔ1AZ ＋Ｔ1BZ ）／２ 。
【００４２】また磁気検出器４３、４４の出力の平均値
は次のように表わされる。
【００４３】Ｘ軸方向：Ｔ2X＝（Ｔ2AX ＋Ｔ2BX ）／２ Ｙ軸方向：Ｔ2Y＝（Ｔ2AY ＋Ｔ2BY ）／２ Ｚ軸方向：Ｔ2Z＝（Ｔ2AZ ＋Ｔ2BZ ）／２ 。
【００４４】上記磁気検出器４１、４２は、電子ビーム
発生装置２５の電子銃筒２６の高さ方向の中間位置にお
いて中心軸線に対して対称な位置に設置されているため
に、出力の平均値（Ｔ1X，Ｔ1Y，Ｔ1Z）は、電子ビーム
発生装置２５の外部近傍の磁場を左右の偏りなく表わし
ているものとみなせる。また（Ｔ2X，Ｔ2Y, Ｔ2Z）も同
様に、電子銃筒２６の下端側先端部であって電子ビーム
出射口３４の近傍における磁場を左右の偏りなく表わし
ているものとみなせる。
【００４５】従ってこれらの情報を基に、偏向電流駆動
回路３９によって電子ビーム偏向電極３１を偏向制御す
ることにより、電子ビームのディスク原盤２１に対する
スポット位置をより正確に制御できる。またこれらの情
報に基いて、とくにＺ軸方向の出力の演算値を用いてフ
ォーカス電流駆動回路４０によってフォーカス調整レン
ズ３２を制御することによって、ディスク原盤２１の表
面に対する電子ビームのスポットを正しく集束させるこ
とが可能になる。
【００４６】また上記の検出値の内のＴ3X、Ｔ3Y、Ｔ3Z
は主にモータ２０が発生する磁場による検出値であり、
Ｔ4X、Ｔ4Y、Ｔ4Zは直動モータ１４に起因する磁場の検
出値である。従ってこれらの出力値から、電子ビーム発
生装置２５に与える磁場の影響を次のように計算する。
【００４７】ＴX ＝（Ｐ1X・Ｔ1X＋Ｐ2X・Ｔ2X＋Ｐ3X・
Ｔ3X＋Ｐ4X・Ｔ4X）／（Ｐ1X＋Ｐ2X＋Ｐ3X＋Ｐ4X） ＴY ＝（Ｐ1Y・Ｔ1Y＋Ｐ2Y・Ｔ2Y＋Ｐ3Y・Ｔ3Y＋Ｐ4Y・
Ｔ4Y）／（Ｐ1Y＋Ｐ2Y＋Ｐ3Y＋Ｐ4Y） ＴZ ＝（Ｐ1Z・Ｔ1Z＋Ｐ2Z・Ｔ2Z＋Ｐ3Z・Ｔ3Z＋Ｐ4Z・
Ｔ4Z）／（Ｐ1Z＋Ｐ2Z＋Ｐ3Z＋Ｐ4Z） 。
【００４８】ここで上記３つの式におけるＰ1X、Ｐ2X、
Ｐ3X、Ｐ4X、Ｐ1Y、Ｐ2Y、Ｐ3Y、Ｐ 4Y、Ｐ1Z、Ｐ2Z、Ｐ
3Z、Ｐ4Zは加重平均の重み係数を示している。とくにＰ
3X、Ｐ3Y、Ｐ3Z、Ｐ4X、Ｐ4Y、Ｐ4Zは、電子ビーム発生
装置２５に対して真空槽１０内の原盤駆動装置が与える
磁気的な影響度に応じて決定される係数である。すなわ
ち電子ビーム発生装置２５に対する原盤回転機構と原盤
移動機構の相対位置によって上記の各機構が発生する磁
場が電子ビーム発生装置２５に与える影響が変化する。
従って上述のＴX 、ＴY 、ＴZ の演算に用いる重み係数
を原盤２１の基台１２に対する変位ｍの関数とすること
によって演算精度を高めることができる。とくに磁場の
影響が基台１２の変位ｍの二乗に反比例するので、それ
ぞれの重み係数は次のように表わされる。
【００４９】Ｐ3X＝Ｐ´3X／（ｍ−ｍ3 ）2 Ｐ3Y＝Ｐ´3Y／（ｍ−ｍ3 ）2 Ｐ3Z＝Ｐ´3Z／（ｍ−ｍ3 ）2 Ｐ4X＝Ｐ´4X／（ｍ−ｍ4 ）2 Ｐ4Y＝Ｐ´4Y／（ｍ−ｍ4 ）2 Ｐ4Z＝Ｐ´4Z／（ｍ−ｍ4 ）2 ここでＰ´3X、Ｐ´3Y、Ｐ´3Z，Ｐ´4X，Ｐ´4Y，Ｐ´
4Zは定数である。なおこれらの値については実験データ
に基いて多項近似で関数を決定することもできる。
【００５０】上述のような演算によって求められた磁場
（ＴX ，ＴY ，ＴZ ）に基いて偏向電力駆動回路３９が
電子ビーム偏向電極３１を駆動し、磁場変動による電子
ビームの偏向を打消す方向へ電子ビームを偏向させるこ
とによって、磁場変動による電子ビームの集束スポット
の位置ずれをなくすことが可能になる。
【００５１】次に焦点調整のための演算処理は、上述の
複数の磁気検出器４１〜４６の検出出力の内、とくにＺ
軸方向の出力を利用して行なう。すなわち上述のＴ1Z、
Ｔ2Z、ＴZ を用いて演算処理を行なう。例えば測定され
たＺ軸方向の磁気変動量ＴZにゲインＫを乗じたＫ・ＴZ
をフォーカス電流駆動回路４０に加えて焦点調整を行
なえばよい。
【００５２】このように演算処理によって求められたＺ
軸方向の磁場ＴZ に基いてフォーカス電流駆動回路を制
御し、Ｚ軸方向の磁場変動による電子ビームの焦点ずれ
を打消す方向に焦点調整を行なうことによって、ピント
ずれをなくすことが可能になり、所定の位置に正しく焦
点を結ばせることが可能になる。
【００５３】またここでは磁気検出器４１〜４６として
磁気抵抗センサ（ＭＲセンサ）を用いるようにしてい
る。一般にホール素子は地磁気以下の弱い磁界の測定に
おいてはＳ／Ｎ比が悪く、ノイズ、ドリフト等の問題が
ある。またコイルを用いた方法は単純な方式では交流磁
界しか測定できず、直流磁界が測定できる方式では駆動
回路が複雑になるために、測定器が大型になる。多数の
センサを設置するのは費用的にも難しくなる。
【００５４】これに対してＭＲセンサは磁界に対して抵
抗が変化するパーマロイ（ニッケル−鉄）から成る抵抗
ブリッジから構成され、電圧を供給するだけで磁界に応
じた出力電圧を簡単に得ることができるために、磁界測
定器を極めて簡単に実現できる。またＭＲセンサは１〜
３軸分がＩＣ化されたものが市販されており、ディスク
原盤作成装置に多数配置して組込むことが容易にかつ安
価に実現できる。しかも精度や周波数応答も本実施の形
態の電子ビーム加工装置の目的には十分な値である。
【００５５】測定範囲を超えた強い磁場が与えられると
ＭＲセンサが劣化し、以降は正確な測定ができなくなる
欠点がある。しかるに電子ビーム発生装置内の電極など
の強い磁場を発生する場所にＭＲセンサを近づけ過ぎな
いように注意し、また定期的にＭＲセンサの磁気特性を
初期化することによって、上記の欠点を解消できる。ま
たＩＣ化されたＭＲセンサの場合にはリセット信号を送
ることによって初期化が可能である。
【００５６】以上本願の発明について図示の一実施の形
態により説明したが、本願の発明は上記実施の形態によ
って限定されることなく、本願に含まれる発明の技術的
思想の範囲内において各種の変更が可能である。例えば
上記実施の形態は光ディスク原盤のカッティングに用い
られるものであるが、本願の発明は電子顕微鏡その他各
種の電子ビーム照射装置に広く適用可能である。
【００５７】
【発明の効果】本願の主要な発明は、電子ビーム発生装
置によって発生される電子ビームを対象物の所定の位置
に照射する電子ビーム照射装置において、複数の磁気検
出器と、複数の磁気検出器の検出出力を演算処理する制
御手段と、制御手段の出力に応じて電子ビームの対象物
に対する照射位置を調整する電子ビームの偏向手段と、
を具備するようにしたものである。
【００５８】従ってこのような電子ビーム照射装置によ
れば、複数の磁気検出器が検出する検出出力を制御手段
によって演算処理し、この制御手段の出力に応じて電子
ビームの対象物に対する照射位置を偏向手段によって調
整することにより、より正確な位置に電子ビームを照射
することが可能になる。これによって電子ビーム照射装
置による加工精度が改善される。
【００５９】本願の別の主要な発明は、電子ビーム発生
装置によって発生される電子ビームを対象物の所定の位
置に照射する電子ビーム照射装置において、複数の磁気
検出器と、複数の磁気検出器の検出出力を演算処理する
制御手段と、制御手段の出力に応じて電子ビームの対象
物に対する焦点を調整する焦点調整手段と、を具備する
ようにしたものである。
【００６０】従ってこのような電子ビーム照射装置によ
れば、複数の磁気検出器の検出出力を制御手段によって
演算処理し、焦点調整手段によって電子ビームの対象物
に対する焦点を調整することによって、電子ビームを対
象物に対して正しく焦点を結ばせることが可能になり、
ビームのピントずれに基く照射精度の劣化を解消するこ
とが可能になる。
【００６１】電子ビーム照射方法に関する発明は、電子
ビーム発生装置によって発生される電子ビームを対象物
の所定の位置に照射する電子ビーム照射方法において、
複数の磁気検出器によって周囲の磁気を検出し、検出さ
れた磁気を演算処理し、該演算処理の結果に基いて電子
ビームの対象物に対する照射位置を調整するようにした
ものである。
【００６２】従ってこのような電子ビーム照射方法によ
れば、周囲の磁気によって電子ビームの照射位置がずれ
るのを防止し、所定の照射位置へ正しく電子ビームを照
射することが可能になる。
【００６３】別の電子ビーム照射方法に関する発明は、
電子ビーム発生装置によって発生される電子ビームを対
象物の所定の位置に照射する電子ビーム照射方法におい
て、複数の磁気検出器によって周囲の磁気を検出し、検
出された磁気を演算処理し、該演算処理の結果に基いて
電子ビームの対象物に対する焦点を調整するようにした
ものである。
【００６４】従ってこのような電子ビーム照射方法によ
れば、周囲の磁気によって電子ビームの焦点がずれるの
を防止し、対象物に対して正しく焦点を結ばせるように
した電子ビームの照射が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子ビーム照射加工装置の概要を示す縦断面図
である。
【図２】光ディスク原盤に対する電子ビームの照射を示
す要部斜視図である。
【図３】電子ビーム原盤の要部拡大断面図である。
【図４】電子ビームの照射位置を調整するための動作を
示すフローチャートである。
【図５】電子ビームの焦点調整の動作を示すフローチャ
ートである。
【符号の説明】
１０‥‥真空槽、１１‥‥支持脚、１２‥‥基台、１３
‥‥スライダ、１４‥‥直動モータ、１８‥‥ターンテ
ーブル、１９‥‥回転軸、２０‥‥回転モータ、２１‥
‥ディスク原盤、２５‥‥電子ビーム発生装置、２６‥
‥電子銃筒、２７‥‥電子銃、２８‥‥コンデンサレン
ズ、２９‥‥ブランキング電極、３０‥‥アパーチャ、
３１‥‥電子ビーム偏向電極、３２‥‥フォーカス調整
レンズ、３３‥‥対物レンズ、３４‥‥電子ビーム出射
口、３８‥‥コントローラ、３９‥‥偏向電流駆動回
路、４０‥‥フォーカス電流駆動回路、４１〜４６‥‥
磁気検出器、５０‥‥レジスト層、５１‥‥凹凸
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｊ 37/21 Ｈ０１Ｊ 37/30 Ａ 37/30 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｄ Ｆターム(参考） 2H097 AB07 BA01 BA02 BB01 BB03 CA16 LA15 5C033 MM02 5C034 AB03 AB04 AB09 5D121 BB08 BB32 BB38 5F056 AA01 BA10 BB10 CB05 CB11 CB32 CC01 CD01 EA14

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電子ビーム発生装置によって発生される電
    子ビームを対象物の所定の位置に照射する電子ビーム照
    射装置において、 複数の磁気検出器と、 前記複数の磁気検出器の検出出力を演算処理する制御手
    段と、 前記制御手段の出力に応じて電子ビームの対象物に対す
    る照射位置を調整する電子ビームの偏向手段と、 を具備する電子ビーム照射装置。
  2. 【請求項２】前記複数の磁気検出器が前記電子ビーム発
    生装置の中心軸線に対してほぼ対称に配され、前記演算
    手段が前記複数の磁気検出器の出力の平均値を演算処理
    によって求めることを特徴とする請求項１に記載の電子
    ビーム照射装置。
  3. 【請求項３】前記対象物が駆動手段によって駆動される
    ようになされ、しかも前記駆動手段の近傍と前記電子ビ
    ーム発生装置の近傍とにそれぞれ磁気検出器が配され、
    前記演算手段がこれらの磁気検出器の出力の加重平均値
    を演算処理によって求めることを特徴とする請求項１に
    記載の電子ビーム照射装置。
  4. 【請求項４】前記駆動手段によって駆動される対象物の
    位置に関する情報を用いて前記演算手段が演算処理する
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム照射装
    置。
  5. 【請求項５】前記演算手段が前記電子ビーム発生装置の
    中心軸線に対して直角な平面内におけるＸ軸方向および
    Ｙ軸方向について磁気検出器の出力をそれぞれ演算処理
    することを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム照射
    装置。
  6. 【請求項６】電子ビーム発生装置によって発生される電
    子ビームを対象物の所定の位置に照射する電子ビーム照
    射装置において、 複数の磁気検出器と、 前記複数の磁気検出器の検出出力を演算処理する制御手
    段と、 前記制御手段の出力に応じて電子ビームの対象物に対す
    る焦点を調整する焦点調整手段と、 を具備する電子ビーム照射装置。
  7. 【請求項７】前記複数の磁気検出器が前記電子ビーム発
    生装置の中心軸線の方向に沿って配されることを特徴と
    する請求項１に記載の電子ビーム照射装置。
  8. 【請求項８】対象物が光ディスク原盤であることを特徴
    とする請求項１〜請求項７の何れかに記載の電子ビーム
    照射装置。
  9. 【請求項９】電子ビーム発生装置によって発生される電
    子ビームを対象物の所定の位置に照射する電子ビーム照
    射方法において、 複数の磁気検出器によって周囲の磁気を検出し、 検出された磁気を演算処理し、該演算処理の結果に基い
    て電子ビームの対象物に対する照射位置を調整すること
    を特徴とする電子ビーム照射方法。
  10. 【請求項１０】電子ビーム発生装置によって発生される
    電子ビームを対象物の所定の位置に照射する電子ビーム
    照射方法において、 複数の磁気検出器によって周囲の磁気を検出し、 検出された磁気を演算処理し、該演算処理の結果に基い
    て電子ビームの対象物に対する焦点を調整することを特
    徴とする電子ビーム照射方法。
JP2001008330A 2001-01-16 2001-01-16 電子ビーム照射装置および電子ビーム照射方法 Pending JP2002217086A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001008330A JP2002217086A (ja) 2001-01-16 2001-01-16 電子ビーム照射装置および電子ビーム照射方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001008330A JP2002217086A (ja) 2001-01-16 2001-01-16 電子ビーム照射装置および電子ビーム照射方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002217086A true JP2002217086A (ja) 2002-08-02

Family

ID=18875962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001008330A Pending JP2002217086A (ja) 2001-01-16 2001-01-16 電子ビーム照射装置および電子ビーム照射方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002217086A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007279686A (ja) * 2006-03-13 2007-10-25 Kuresutetsuku:Kk 電子ビーム記録装置
WO2008114422A1 (ja) * 2007-03-20 2008-09-25 Pioneer Corporation ビーム描画装置
KR20120133968A (ko) * 2011-05-31 2012-12-11 어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드 자기 잡음 보상을 위한 시스템 및 방법
JP2013171953A (ja) * 2012-02-20 2013-09-02 Canon Inc 描画装置及び物品製造方法
US9129353B2 (en) 2011-01-21 2015-09-08 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam device, and image analysis device
JP2017016903A (ja) * 2015-07-01 2017-01-19 株式会社リガク Ｘ線発生装置、及びその調整方法
CN115305473A (zh) * 2022-07-18 2022-11-08 中国科学院空天信息创新研究院 适用于真空器件的金属零件处理装置及处理方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100946313B1 (ko) * 2006-03-13 2010-03-09 가부시키가이샤 리코 전자빔 기록 장치
US8000203B2 (en) 2006-03-13 2011-08-16 Ricoh Company, Ltd. Apparatus for recording information onto surface using electron beam
JP2007279686A (ja) * 2006-03-13 2007-10-25 Kuresutetsuku:Kk 電子ビーム記録装置
JP5166400B2 (ja) * 2007-03-20 2013-03-21 株式会社ニューフレアテクノロジー ビーム描画装置
WO2008114422A1 (ja) * 2007-03-20 2008-09-25 Pioneer Corporation ビーム描画装置
JPWO2008114422A1 (ja) * 2007-03-20 2010-07-01 パイオニア株式会社 ビーム描画装置
US9129353B2 (en) 2011-01-21 2015-09-08 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam device, and image analysis device
JP2012253311A (ja) * 2011-05-31 2012-12-20 Applied Materials Israel Ltd 磁気ノイズを補償するためのシステム及び方法
KR20120133968A (ko) * 2011-05-31 2012-12-11 어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드 자기 잡음 보상을 위한 시스템 및 방법
KR101712535B1 (ko) * 2011-05-31 2017-03-06 어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드 자기 잡음 보상을 위한 시스템 및 방법
JP2013171953A (ja) * 2012-02-20 2013-09-02 Canon Inc 描画装置及び物品製造方法
JP2017016903A (ja) * 2015-07-01 2017-01-19 株式会社リガク Ｘ線発生装置、及びその調整方法
CN115305473A (zh) * 2022-07-18 2022-11-08 中国科学院空天信息创新研究院 适用于真空器件的金属零件处理装置及处理方法
CN115305473B (zh) * 2022-07-18 2024-02-23 中国科学院空天信息创新研究院 适用于真空器件的金属零件处理装置及处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8000203B2 (en) Apparatus for recording information onto surface using electron beam
US7525893B2 (en) Electron beam recorder and electron beam irradiation position detecting method
JP2007150243A (ja) 荷電粒子ビーム照射量演算方法、荷電粒子ビーム描画方法、プログラム及び荷電粒子ビーム描画装置
JP4216313B2 (ja) 電子ビーム位置変動測定方法、電子ビーム位置変動測定装置、電子ビーム記録装置
JP2010219445A (ja) 荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画用の基準マークの位置検出方法及び荷電粒子ビーム描画装置
US20090015246A1 (en) Lithographic apparatus and position sensor
JP2002217086A (ja) 電子ビーム照射装置および電子ビーム照射方法
JP2960746B2 (ja) ビーム照射方法および電子ビーム描画方法とビーム照射装置並びに電子ビーム描画装置
US7875866B2 (en) Beam recording apparatus and beam adjustment method
JP4747112B2 (ja) パターン形成方法及び荷電粒子ビーム描画装置
KR20190133110A (ko) 전자 빔 조사 방법, 전자 빔 조사 장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적인 기록 매체
JP4196425B2 (ja) ディスク原盤作成装置
US7474604B2 (en) Electron beam recorder, electron beam irradiation position detecting method and electron beam irradiation position controlling method
JP4440663B2 (ja) 電子線記録装置及び電子線照射位置検出方法
KR20200090210A (ko) 검사 툴 및 검사 툴의 왜곡을 결정하는 방법
JP5166400B2 (ja) ビーム描画装置
JPH11167730A (ja) 光ディスク原盤記録装置および光ディスク原盤記録方法
JP2005302704A (ja) 電子線記録装置と電子線照射位置検出方法及び電子線照射位置制御方法
JP3471773B2 (ja) 描画記録装置およびその方法
JP2006209980A (ja) 電子線露光装置
JP2005032958A (ja) 荷電粒子線装置の照明条件調整方法、及び露光方法
JP2004047170A (ja) 電子線描画装置
JP3083428B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画方法
JPH11111592A (ja) 電子ビーム露光装置、電子ビームの照射状態検出方法及び電子ビームの照射状態検出のための露光対象物
JP2006172774A (ja) 電子線描画装置