JP2003241394A - 電子ビーム描画装置 - Google Patents
電子ビーム描画装置Info
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- JP2003241394A JP2003241394A JP2002044103A JP2002044103A JP2003241394A JP 2003241394 A JP2003241394 A JP 2003241394A JP 2002044103 A JP2002044103 A JP 2002044103A JP 2002044103 A JP2002044103 A JP 2002044103A JP 2003241394 A JP2003241394 A JP 2003241394A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空チャンバ内を大気圧に戻す時に、電子銃
筒に格納された電子ビーム射出ヘッド部の各要素（レン
ズ、電極等）にゴミが付着することがなく、安定した露
光を行うことができる電子ビーム描画装置を提供する。 【解決手段】 電子銃筒に格納された電子ビーム射出ヘ
ッド部と、該電子ビーム射出ヘッド部と連結された真空
チャンバとを備え、前記電子ビーム射出ヘッド部の電子
銃から射出された電子ビームを前記真空チャンバ内に載
置された試料表面に照射することにより該試料表面に微
小な凹凸の模様を描画する電子ビーム描画装置であっ
て、前記電子銃筒内に、第１の不活性ガスを注入する第
１の不活性ガス注入手段と、前記真空チャンバ内に、第
２の不活性ガスを注入する第２の不活性ガス注入手段と
を具備し、電子銃筒内の気圧が前記真空チャンバ内の気
圧よりも高い状態に保って、第１の不活性ガス及び前記
第２の不活性ガスが注入する。
筒に格納された電子ビーム射出ヘッド部の各要素（レン
ズ、電極等）にゴミが付着することがなく、安定した露
光を行うことができる電子ビーム描画装置を提供する。 【解決手段】 電子銃筒に格納された電子ビーム射出ヘ
ッド部と、該電子ビーム射出ヘッド部と連結された真空
チャンバとを備え、前記電子ビーム射出ヘッド部の電子
銃から射出された電子ビームを前記真空チャンバ内に載
置された試料表面に照射することにより該試料表面に微
小な凹凸の模様を描画する電子ビーム描画装置であっ
て、前記電子銃筒内に、第１の不活性ガスを注入する第
１の不活性ガス注入手段と、前記真空チャンバ内に、第
２の不活性ガスを注入する第２の不活性ガス注入手段と
を具備し、電子銃筒内の気圧が前記真空チャンバ内の気
圧よりも高い状態に保って、第１の不活性ガス及び前記
第２の不活性ガスが注入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム描画装
置に関し、特に、音声データや画像データをデジタルデ
ータとして記録するための記録媒体である光ディスク等
のディスクに、電子ビームを照射して、ディスク原盤を
製造するために使用される電子ビーム描画装置に関す
る。
置に関し、特に、音声データや画像データをデジタルデ
ータとして記録するための記録媒体である光ディスク等
のディスクに、電子ビームを照射して、ディスク原盤を
製造するために使用される電子ビーム描画装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、音声データや画像データをデジタ
ルデータとして記録するための記録媒体として、様々な
技術の開発がなされている。このような技術開発の一翼
を担うものとして、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等
の光ディスクの開発がなされ、近年では、直径が１２
〔ｃｍ〕の光ディスクの記憶容量を３０〔ＧＢ(Giga-By
te)〕に高密度化する研究開発が進められている。磁気
記録方式のハードディスク等のディスク基板の製造にお
いても、同様に電子ビームが使用され、高密度化のため
の研究開発がなされている。
ルデータとして記録するための記録媒体として、様々な
技術の開発がなされている。このような技術開発の一翼
を担うものとして、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等
の光ディスクの開発がなされ、近年では、直径が１２
〔ｃｍ〕の光ディスクの記憶容量を３０〔ＧＢ(Giga-By
te)〕に高密度化する研究開発が進められている。磁気
記録方式のハードディスク等のディスク基板の製造にお
いても、同様に電子ビームが使用され、高密度化のため
の研究開発がなされている。
【０００３】このような高密度化を達成するためには、
従来の可視域や紫外域のレーザ光に代えて電子ビームを
用いることで、記録分解能が高められている。この場合
は、例えば、光ディスクの製造の場合、基板表面上に電
子線用のレジストを塗布した後、真空雰囲気中におい
て、この基板表面に電子ビームを照射し、その後、現像
処理、パターニング、及びレジスト除去等の工程を経
て、基板表面上に微細な凹凸パターンを得て、データの
記録を行っている。
従来の可視域や紫外域のレーザ光に代えて電子ビームを
用いることで、記録分解能が高められている。この場合
は、例えば、光ディスクの製造の場合、基板表面上に電
子線用のレジストを塗布した後、真空雰囲気中におい
て、この基板表面に電子ビームを照射し、その後、現像
処理、パターニング、及びレジスト除去等の工程を経
て、基板表面上に微細な凹凸パターンを得て、データの
記録を行っている。
【０００４】また、磁気記録方式のハードディスク等の
ディスク基板の製造においても、同様に電子ビームを用
いて微細パターンを形成する工程が実施される。
ディスク基板の製造においても、同様に電子ビームを用
いて微細パターンを形成する工程が実施される。
【０００５】以下、従来の電子ビーム描画装置を図３を
参照して説明する。図３に示すように、従来の電子ビー
ム描画装置は、主要な要素として、ディスク基板９１５
を真空雰囲気中で加工するための真空チャンバ９１１
と、ディスク基板９１５の主面の高さを検出するための
高さ検出部９２４と、全体を制御するためのＣＰＵ９２
５と、真空チャンバ９１１内と電子銃筒９４８内とを排
気して真空雰囲気にする真空ポンプ９２８と、ディスク
基板９１５のスピンドル制御を行う駆動制御部９３０
と、ディスク基板９１５の表面に照射する電子ビームを
作り出す電子ビーム射出ヘッド部９４０と、後述の電子
銃９４１に電力を供給する電子銃電源９５１と、後述す
るブランキング駆動部９５４に動作信号を送出する記録
制御部９５２と、電子ビーム射出ヘッド部９４０内の要
素を制御する駆動部９５７と、電子ビームの電子線速度
を減速させるための電圧源９６０と、真空チャンバ９１
１内に窒素ガスを注入するためのリークバルブ９８２と
を具備している。
参照して説明する。図３に示すように、従来の電子ビー
ム描画装置は、主要な要素として、ディスク基板９１５
を真空雰囲気中で加工するための真空チャンバ９１１
と、ディスク基板９１５の主面の高さを検出するための
高さ検出部９２４と、全体を制御するためのＣＰＵ９２
５と、真空チャンバ９１１内と電子銃筒９４８内とを排
気して真空雰囲気にする真空ポンプ９２８と、ディスク
基板９１５のスピンドル制御を行う駆動制御部９３０
と、ディスク基板９１５の表面に照射する電子ビームを
作り出す電子ビーム射出ヘッド部９４０と、後述の電子
銃９４１に電力を供給する電子銃電源９５１と、後述す
るブランキング駆動部９５４に動作信号を送出する記録
制御部９５２と、電子ビーム射出ヘッド部９４０内の要
素を制御する駆動部９５７と、電子ビームの電子線速度
を減速させるための電圧源９６０と、真空チャンバ９１
１内に窒素ガスを注入するためのリークバルブ９８２と
を具備している。
【０００６】また、真空チャンバ９１１は、ディスク基
板９１５の主面の高さを検出するための光源９２２及び
光検出器９２３と、ディスク基板９１５を搭載するため
のターンテーブル９１６と、ターンテーブル９１６を回
転させるエアースピンドルモータ９１７と、ターンテー
ブル９１６及びエアースピンドルモータ９１７を水平移
動させる送りステージ９１８とを具備している。
板９１５の主面の高さを検出するための光源９２２及び
光検出器９２３と、ディスク基板９１５を搭載するため
のターンテーブル９１６と、ターンテーブル９１６を回
転させるエアースピンドルモータ９１７と、ターンテー
ブル９１６及びエアースピンドルモータ９１７を水平移
動させる送りステージ９１８とを具備している。
【０００７】また、電子ビーム射出ヘッド部９４０は、
電子ビームを照射する電子銃９４１と、電子ビームを絞
り込む収束レンズ９４２と、電子銃のオン・オフ制御を
行うブランキング電極９４３、及びアパーチャ９４４
ａ，９４４ｂと、ディスク基板９１５表面上に照射され
る電子ビームスポットの位置を制御するためのビーム偏
光電極９４５と、ディスク基板９１５表面上に照射され
る電子ビームのフォーカスを調整するためのフォーカス
調整レンズ９４６と、電子ビームを電子ビームスポット
に絞り込むための対物レンズ９４７と、これらの要素を
格納するための電子銃筒９４８と、電子ビームを電子銃
筒９４８から放出する電子ビーム照射口９４９とを具備
している。
電子ビームを照射する電子銃９４１と、電子ビームを絞
り込む収束レンズ９４２と、電子銃のオン・オフ制御を
行うブランキング電極９４３、及びアパーチャ９４４
ａ，９４４ｂと、ディスク基板９１５表面上に照射され
る電子ビームスポットの位置を制御するためのビーム偏
光電極９４５と、ディスク基板９１５表面上に照射され
る電子ビームのフォーカスを調整するためのフォーカス
調整レンズ９４６と、電子ビームを電子ビームスポット
に絞り込むための対物レンズ９４７と、これらの要素を
格納するための電子銃筒９４８と、電子ビームを電子銃
筒９４８から放出する電子ビーム照射口９４９とを具備
している。
【０００８】さらに、駆動部９５７は、ブランキング電
極９４３に電子銃のオン・オフ制御を行わせるための印
加電圧を制御するブランキング駆動部９５４と、ビーム
偏光電極９４５に電子ビームを偏向させるための印加電
圧を制御する偏向駆動部９５５と、フォーカス調整レン
ズ９４６に電子銃ビームスポットのフォーカスを調整さ
せるための印加電圧を制御するフォーカス駆動部９５６
とを具備している。
極９４３に電子銃のオン・オフ制御を行わせるための印
加電圧を制御するブランキング駆動部９５４と、ビーム
偏光電極９４５に電子ビームを偏向させるための印加電
圧を制御する偏向駆動部９５５と、フォーカス調整レン
ズ９４６に電子銃ビームスポットのフォーカスを調整さ
せるための印加電圧を制御するフォーカス駆動部９５６
とを具備している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電子ビ
ーム描画装置では、真空チャンバ９１１内を大気圧に戻
す時に、リークバルブ９８２を開放し、窒素ガス等の不
活性ガスを、最初はゆっくりと、そして或る程度の気圧
に達したら急速に注入するような方法がとられている。
ーム描画装置では、真空チャンバ９１１内を大気圧に戻
す時に、リークバルブ９８２を開放し、窒素ガス等の不
活性ガスを、最初はゆっくりと、そして或る程度の気圧
に達したら急速に注入するような方法がとられている。
【００１０】そして、この注入された不活性ガスは、真
空チャンバ９１１内に留まらず、気圧が低い電子ビーム
射出ヘッド部９４０の電子銃筒９４８内に流入し、電子
銃筒９４８内の気圧も大気圧にする。このときに、注入
された不活性ガスが真空チャンバ９１１内に存在してい
た微小なゴミを巻き込んで、電子銃筒９４８内に流入す
るおそれがあり、電子銃筒９４８に格納された電子ビー
ム射出ヘッド部９４０の各要素（レンズ、電極等）にゴ
ミが付着するおそれがある。このため、安定した露光を
行うことができなくなるなど、電子ビーム描画装置の性
能劣化を引き起こすという問題点がある。
空チャンバ９１１内に留まらず、気圧が低い電子ビーム
射出ヘッド部９４０の電子銃筒９４８内に流入し、電子
銃筒９４８内の気圧も大気圧にする。このときに、注入
された不活性ガスが真空チャンバ９１１内に存在してい
た微小なゴミを巻き込んで、電子銃筒９４８内に流入す
るおそれがあり、電子銃筒９４８に格納された電子ビー
ム射出ヘッド部９４０の各要素（レンズ、電極等）にゴ
ミが付着するおそれがある。このため、安定した露光を
行うことができなくなるなど、電子ビーム描画装置の性
能劣化を引き起こすという問題点がある。
【００１１】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、真空チャンバ内を大気圧に戻す時に、電子銃筒
に格納された電子ビーム射出ヘッド部の各要素（レン
ズ、電極等）にゴミが付着することがなく、安定した露
光を行うことができる電子ビーム描画装置を提供するこ
とを目的としている。
もので、真空チャンバ内を大気圧に戻す時に、電子銃筒
に格納された電子ビーム射出ヘッド部の各要素（レン
ズ、電極等）にゴミが付着することがなく、安定した露
光を行うことができる電子ビーム描画装置を提供するこ
とを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電子ビーム
描画装置は、請求項１に記載したように、電子銃筒に格
納された電子ビーム射出ヘッド部と、該電子ビーム射出
ヘッド部と連結された真空チャンバとを備え、前記電子
ビーム射出ヘッド部の電子銃から射出された電子ビーム
を前記真空チャンバ内に載置された試料表面に照射する
ことにより該試料表面に微小な凹凸の模様を描画する電
子ビーム描画装置であって、前記電子銃筒内に、第１の
不活性ガスを注入する第１の不活性ガス注入手段と、前
記真空チャンバ内に、第２の不活性ガスを注入する第２
の不活性ガス注入手段と、を具備することを特徴とす
る。上記構成は、真空チャンバ内に不活性ガスを注入す
る手段とは別に、電子銃筒内に不活性ガスを注入する手
段が設けてあるので、真空チャンバ内を大気圧に戻す時
に、電子銃筒に格納された電子ビーム射出ヘッド部の各
要素（レンズ、電極等）にゴミが付着することがなく、
安定した露光を行うことができる。
描画装置は、請求項１に記載したように、電子銃筒に格
納された電子ビーム射出ヘッド部と、該電子ビーム射出
ヘッド部と連結された真空チャンバとを備え、前記電子
ビーム射出ヘッド部の電子銃から射出された電子ビーム
を前記真空チャンバ内に載置された試料表面に照射する
ことにより該試料表面に微小な凹凸の模様を描画する電
子ビーム描画装置であって、前記電子銃筒内に、第１の
不活性ガスを注入する第１の不活性ガス注入手段と、前
記真空チャンバ内に、第２の不活性ガスを注入する第２
の不活性ガス注入手段と、を具備することを特徴とす
る。上記構成は、真空チャンバ内に不活性ガスを注入す
る手段とは別に、電子銃筒内に不活性ガスを注入する手
段が設けてあるので、真空チャンバ内を大気圧に戻す時
に、電子銃筒に格納された電子ビーム射出ヘッド部の各
要素（レンズ、電極等）にゴミが付着することがなく、
安定した露光を行うことができる。
【００１３】さらに、本発明に係る電子ビーム描画装置
は、請求項２に記載したように、前記電子銃筒内の気圧
が前記真空チャンバ内の気圧よりも高い状態に保って、
前記第１の不活性ガス及び前記第２の不活性ガスが注入
されることを特徴とする。これにより、真空チャンバ内
を大気圧に戻す時に、電子銃筒内の気圧が真空チャンバ
内の気圧よりも高い状態に保たれるので、注入された不
活性ガスが真空チャンバ内に存在していた微小なゴミを
巻き込んで、電子銃筒内に流入するおそれがない。
は、請求項２に記載したように、前記電子銃筒内の気圧
が前記真空チャンバ内の気圧よりも高い状態に保って、
前記第１の不活性ガス及び前記第２の不活性ガスが注入
されることを特徴とする。これにより、真空チャンバ内
を大気圧に戻す時に、電子銃筒内の気圧が真空チャンバ
内の気圧よりも高い状態に保たれるので、注入された不
活性ガスが真空チャンバ内に存在していた微小なゴミを
巻き込んで、電子銃筒内に流入するおそれがない。
【００１４】また、本発明に係る電子ビーム描画装置
は、請求項３に記載したように、真空雰囲気にあった真
空チャンバ内を大気圧に戻すとき、先に前記第１の不活
性ガス注入手段が第１の不活性ガスを電子銃筒内に注入
し、次に前記第２の不活性ガス注入手段が第２の不活性
ガスを真空チャンバ内に注入することを特徴とする。こ
れにより、真空チャンバ内を大気圧に戻す時に、先に不
活性ガスを電子銃筒内に注入してから、次に不活性ガス
を真空チャンバ内に注入するので、注入された不活性ガ
スが真空チャンバ内に存在していた微小なゴミを巻き込
んで、電子銃筒内に流入するおそれがない。
は、請求項３に記載したように、真空雰囲気にあった真
空チャンバ内を大気圧に戻すとき、先に前記第１の不活
性ガス注入手段が第１の不活性ガスを電子銃筒内に注入
し、次に前記第２の不活性ガス注入手段が第２の不活性
ガスを真空チャンバ内に注入することを特徴とする。こ
れにより、真空チャンバ内を大気圧に戻す時に、先に不
活性ガスを電子銃筒内に注入してから、次に不活性ガス
を真空チャンバ内に注入するので、注入された不活性ガ
スが真空チャンバ内に存在していた微小なゴミを巻き込
んで、電子銃筒内に流入するおそれがない。
【００１５】さらに、本発明に係る電子ビーム描画装置
は、請求項４に記載したように、前記第１の不活性ガス
及び前記第２の不活性ガスが窒素ガスであることを特徴
とする。これにより、酸化等による試料の劣化を防止す
ることが可能で、かつ加工コストを安価にすることがで
きる。
は、請求項４に記載したように、前記第１の不活性ガス
及び前記第２の不活性ガスが窒素ガスであることを特徴
とする。これにより、酸化等による試料の劣化を防止す
ることが可能で、かつ加工コストを安価にすることがで
きる。
【００１６】さらに、本発明に係る電子ビーム描画装置
は、請求項５に記載したように、前記試料が、ディスク
基板であることを特徴とする。これにより、ディスク基
板へのディジタルデータの高密度記録が可能な電子ビー
ム描画装置を実現できる。
は、請求項５に記載したように、前記試料が、ディスク
基板であることを特徴とする。これにより、ディスク基
板へのディジタルデータの高密度記録が可能な電子ビー
ム描画装置を実現できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に基づき、図面
を参照して本発明の電子ビーム描画装置を説明する。図
１は、本発明の実施の形態に係る電子ビーム描画装置の
構成を示すブロック図である。
を参照して本発明の電子ビーム描画装置を説明する。図
１は、本発明の実施の形態に係る電子ビーム描画装置の
構成を示すブロック図である。
【００１８】電子ビーム描画装置は、図１に示すよう
に、主要な要素として、ディスク基板１５を真空雰囲気
中で加工するための真空チャンバ１１と、ディスク基板
１５の主面の高さを検出するための高さ検出部２４と、
全体を制御するためのＣＰＵ２５と、真空チャンバ１１
と電子銃筒４８内とを排気して真空雰囲気にする真空ポ
ンプ２８と、ディスク基板１５のスピンドル制御を行う
駆動制御部３０と、ディスク基板１５の表面に照射する
電子ビームを作り出す電子ビーム射出ヘッド部４０と、
電子銃４１に電力を供給する電子銃電源５１と、ブラン
キング駆動部５４に動作信号を送出する記録制御部５２
と、電子ビーム射出ヘッド部４０内の要素を制御する駆
動部５７と、電子ビームの電子線速度を減速させるため
の電圧源６０と、電子銃筒４８内に第１の不活性ガス
（Ｎ2：窒素ガス等）を注入するためのリークバルブ８
１（第１の不活性ガス注入手段）と、真空チャンバ１１
内に第２の不活性ガス（Ｎ2：窒素ガス等）を注入する
ためのリークバルブ８２（第２の不活性ガス注入手段）
とを具備している。
に、主要な要素として、ディスク基板１５を真空雰囲気
中で加工するための真空チャンバ１１と、ディスク基板
１５の主面の高さを検出するための高さ検出部２４と、
全体を制御するためのＣＰＵ２５と、真空チャンバ１１
と電子銃筒４８内とを排気して真空雰囲気にする真空ポ
ンプ２８と、ディスク基板１５のスピンドル制御を行う
駆動制御部３０と、ディスク基板１５の表面に照射する
電子ビームを作り出す電子ビーム射出ヘッド部４０と、
電子銃４１に電力を供給する電子銃電源５１と、ブラン
キング駆動部５４に動作信号を送出する記録制御部５２
と、電子ビーム射出ヘッド部４０内の要素を制御する駆
動部５７と、電子ビームの電子線速度を減速させるため
の電圧源６０と、電子銃筒４８内に第１の不活性ガス
（Ｎ2：窒素ガス等）を注入するためのリークバルブ８
１（第１の不活性ガス注入手段）と、真空チャンバ１１
内に第２の不活性ガス（Ｎ2：窒素ガス等）を注入する
ためのリークバルブ８２（第２の不活性ガス注入手段）
とを具備している。
【００１９】また、真空チャンバ１１は、ディスク基板
１５の主面の高さを検出するための光源２２及び光検出
器２３と、ディスク基板１５を搭載するためのターンテ
ーブル１６と、ターンテーブル１６を回転させるエアー
スピンドルモータ１７と、ターンテーブル１６及びエア
ースピンドルモータ１７を水平移動させる送りステージ
１８と、並進駆動装置である送りモータ１９とを具備し
ている。
１５の主面の高さを検出するための光源２２及び光検出
器２３と、ディスク基板１５を搭載するためのターンテ
ーブル１６と、ターンテーブル１６を回転させるエアー
スピンドルモータ１７と、ターンテーブル１６及びエア
ースピンドルモータ１７を水平移動させる送りステージ
１８と、並進駆動装置である送りモータ１９とを具備し
ている。
【００２０】また、電子ビーム射出ヘッド部４０は、電
子ビームを照射する電子銃４１と、電子ビームを収束さ
せる収束レンズ４２と、電子銃のオン・オフ制御を行う
ブランキング電極４３、及びアパーチャ４４ａ，４４ｂ
と、ディスク基板１５表面上に照射される電子ビームス
ポットの位置を制御するためのビーム偏光電極４５と、
ディスク基板１５表面上に照射される電子ビームのフォ
ーカスを調整するためのフォーカス調整レンズ４６と、
電子ビームを電子ビームスポットに絞り込むための対物
レンズ４７と、これらの要素を格納するための電子銃筒
４８と、電子ビームを電子銃筒４８から放出する電子ビ
ーム照射口４９とを具備している。
子ビームを照射する電子銃４１と、電子ビームを収束さ
せる収束レンズ４２と、電子銃のオン・オフ制御を行う
ブランキング電極４３、及びアパーチャ４４ａ，４４ｂ
と、ディスク基板１５表面上に照射される電子ビームス
ポットの位置を制御するためのビーム偏光電極４５と、
ディスク基板１５表面上に照射される電子ビームのフォ
ーカスを調整するためのフォーカス調整レンズ４６と、
電子ビームを電子ビームスポットに絞り込むための対物
レンズ４７と、これらの要素を格納するための電子銃筒
４８と、電子ビームを電子銃筒４８から放出する電子ビ
ーム照射口４９とを具備している。
【００２１】さらに、駆動部５７は、ブランキング電極
４３に電子銃のオン・オフ制御を行わせるための印加電
圧を制御するブランキング駆動部５４と、ビーム偏光電
極４５に電子ビームを偏向させるための印加電圧を制御
する偏向駆動部５５と、フォーカス調整レンズ４６に電
子銃ビームスポットのフォーカスを調整させるための印
加電圧を制御するフォーカス駆動部５６とを具備してい
る。
４３に電子銃のオン・オフ制御を行わせるための印加電
圧を制御するブランキング駆動部５４と、ビーム偏光電
極４５に電子ビームを偏向させるための印加電圧を制御
する偏向駆動部５５と、フォーカス調整レンズ４６に電
子銃ビームスポットのフォーカスを調整させるための印
加電圧を制御するフォーカス駆動部５６とを具備してい
る。
【００２２】図２は、本発明の実施の形態に係る電子ビ
ーム描画装置のターンテーブルと送りステージの部分の
構成を示す模式図である。以下、図１及び図２に示す電
子ビーム描画装置の動作を説明する。
ーム描画装置のターンテーブルと送りステージの部分の
構成を示す模式図である。以下、図１及び図２に示す電
子ビーム描画装置の動作を説明する。
【００２３】まず、全体を制御するためのＣＰＵ２５
は、装置内の主要な構成要素を制御する。ディスク基板
１５を真空雰囲気中で加工するための真空チャンバ１１
内では、ターンテーブル１６の上部に試料であるディス
ク基板１５が載置される。送りステージ１８は、ターン
テーブル１６及びエアースピンドルモータ１７を水平方
向に移動させることができる。このエアースピンドルモ
ータ１７は、ターンテーブル１６を回転させる。
は、装置内の主要な構成要素を制御する。ディスク基板
１５を真空雰囲気中で加工するための真空チャンバ１１
内では、ターンテーブル１６の上部に試料であるディス
ク基板１５が載置される。送りステージ１８は、ターン
テーブル１６及びエアースピンドルモータ１７を水平方
向に移動させることができる。このエアースピンドルモ
ータ１７は、ターンテーブル１６を回転させる。
【００２４】真空チャンバ１１の周辺では、高さ検出部
２４が、光検出器２３の受光信号に基づいてディスク基
板１５の主面の高さを検出する。この光検出器２３は、
光源２２からの光がディスク基板１５に反射された反射
光を検知する。また、真空ポンプ２８は真空チャンバ１
１内を排気して真空雰囲気にする。さらに、送りモータ
１９は、送りステージ１８を水平方向に移動させるため
の並進駆動装置として機能する。
２４が、光検出器２３の受光信号に基づいてディスク基
板１５の主面の高さを検出する。この光検出器２３は、
光源２２からの光がディスク基板１５に反射された反射
光を検知する。また、真空ポンプ２８は真空チャンバ１
１内を排気して真空雰囲気にする。さらに、送りモータ
１９は、送りステージ１８を水平方向に移動させるため
の並進駆動装置として機能する。
【００２５】駆動制御部３０は、ＣＰＵ２５からの指令
に基づいてディスク基板１５のスピンドル制御を行う。
電圧源６０は、電子ビームの電子線速度を減速させるた
めにディスク基板１５及びターンテーブル１６に印加さ
れる電圧を供給する（この部分についての詳細は後述す
る）。
に基づいてディスク基板１５のスピンドル制御を行う。
電圧源６０は、電子ビームの電子線速度を減速させるた
めにディスク基板１５及びターンテーブル１６に印加さ
れる電圧を供給する（この部分についての詳細は後述す
る）。
【００２６】次に、ディスク基板１５の表面に照射する
電子ビームを作り出す電子ビーム射出ヘッド部４０で
は、電子銃４１が電子銃電源５１から供給される電力を
使用して電子ビームを電子銃筒４８の中心部に射出す
る。
電子ビームを作り出す電子ビーム射出ヘッド部４０で
は、電子銃４１が電子銃電源５１から供給される電力を
使用して電子ビームを電子銃筒４８の中心部に射出す
る。
【００２７】収束レンズ４２は、電子銃４１から射出さ
れた電子ビームを収束させてアパーチャ４４ａ，４４ｂ
へと導く。ブランキング電極４３は、記録制御部５２の
制御に基づいてブランキング駆動部５４から引き込まれ
た電圧が、電極間に印加される否かに応じて電子銃のオ
ン・オフ制御を行う。
れた電子ビームを収束させてアパーチャ４４ａ，４４ｂ
へと導く。ブランキング電極４３は、記録制御部５２の
制御に基づいてブランキング駆動部５４から引き込まれ
た電圧が、電極間に印加される否かに応じて電子銃のオ
ン・オフ制御を行う。
【００２８】より具体的には、ブランキング電極４３の
電極間に電圧が印加されない場合は、電子銃４１から射
出された電子ビームは収束レンズ４２を介してアパーチ
ャ４４ａ，４４ｂへと導かれオン状態が具現する。
電極間に電圧が印加されない場合は、電子銃４１から射
出された電子ビームは収束レンズ４２を介してアパーチ
ャ４４ａ，４４ｂへと導かれオン状態が具現する。
【００２９】しかし、ブランキング電極４３の電極間に
電圧が印加される場合は、この電極間を通過する電子ビ
ームが大きく偏向されて、アパーチャ４４ｂの絞り孔に
収束されない状態となり、その結果、電子ビームがアパ
ーチャ４４ｂを通過することが阻止されてオフ状態が具
現する。
電圧が印加される場合は、この電極間を通過する電子ビ
ームが大きく偏向されて、アパーチャ４４ｂの絞り孔に
収束されない状態となり、その結果、電子ビームがアパ
ーチャ４４ｂを通過することが阻止されてオフ状態が具
現する。
【００３０】ビーム偏光電極４５は、偏向駆動部５５に
より制御され、かつ引き込まれて電極間に印加される電
圧に基づいてディスク基板１５表面上に照射される電子
ビームスポットの位置を制御する。
より制御され、かつ引き込まれて電極間に印加される電
圧に基づいてディスク基板１５表面上に照射される電子
ビームスポットの位置を制御する。
【００３１】また、フォーカス調整レンズ４６は、フォ
ーカス駆動部５６により制御され、かつ引き込まれる印
加電圧に基づいて電子銃ビームスポットのフォーカスを
調整する。最後に、電子ビーム照射口４９が、前述の制
御を受けた電子ビームを電子銃筒４８から放出する。
ーカス駆動部５６により制御され、かつ引き込まれる印
加電圧に基づいて電子銃ビームスポットのフォーカスを
調整する。最後に、電子ビーム照射口４９が、前述の制
御を受けた電子ビームを電子銃筒４８から放出する。
【００３２】駆動部５７内のブランキング駆動部５４
は、記録制御部５２の制御に基づき、ブランキング電極
４３に電子銃のオン・オフ制御を行わせるための電圧を
印加する。また、偏向駆動部５５は、ビーム偏光電極４
５に電子ビームを偏向させるために印加される電圧を制
御する。
は、記録制御部５２の制御に基づき、ブランキング電極
４３に電子銃のオン・オフ制御を行わせるための電圧を
印加する。また、偏向駆動部５５は、ビーム偏光電極４
５に電子ビームを偏向させるために印加される電圧を制
御する。
【００３３】さらに、フォーカス駆動部５６は、フォー
カス調整レンズ４６に電子銃ビームスポットのフォーカ
スを調整させるために印加される電圧を制御する。記録
制御部５２は、ブランキング駆動部５４に動作信号を送
出し、ブランキング駆動部５４が出力する印加電圧を制
御する。
カス調整レンズ４６に電子銃ビームスポットのフォーカ
スを調整させるために印加される電圧を制御する。記録
制御部５２は、ブランキング駆動部５４に動作信号を送
出し、ブランキング駆動部５４が出力する印加電圧を制
御する。
【００３４】なお、電子銃４１は、電子銃電源５１から
の電力を使用して電子ビームを射出し、この電子ビーム
は、電子銃筒４８内の中心部を通ってディスク基板１５
の上部に形成された電子線用レジスト層に入射される。
の電力を使用して電子ビームを射出し、この電子ビーム
は、電子銃筒４８内の中心部を通ってディスク基板１５
の上部に形成された電子線用レジスト層に入射される。
【００３５】しかし、ディスク基板１５の表面上におい
て電子ビーム露光を行う際に、従来どおりディスク基板
１５の上部に形成された電子線用レジスト層に電子ビー
ムを高速で入射させると、前述のとおり、照射された電
子ビームが、電子線用レジスト層を通り抜けてしまっ
て、ディスク基板１５の表面層における露光量が減少
し、分解能が低下してしまう。
て電子ビーム露光を行う際に、従来どおりディスク基板
１５の上部に形成された電子線用レジスト層に電子ビー
ムを高速で入射させると、前述のとおり、照射された電
子ビームが、電子線用レジスト層を通り抜けてしまっ
て、ディスク基板１５の表面層における露光量が減少
し、分解能が低下してしまう。
【００３６】そこで、ディスク基板１５に、電子ビーム
の電子線速度を減速させることができる大きさのリター
ディング電圧（−ＶR）を電圧源６０から得て印加す
る。
の電子線速度を減速させることができる大きさのリター
ディング電圧（−ＶR）を電圧源６０から得て印加す
る。
【００３７】また、セラミック基板等で形成されたター
ンテーブル１６には、図２に示すように静電分極を生起
させるための導体から成るチャッキング電極２１が設け
られており、このチャッキング電極２１にはコネクタ
（図示は省略）を介して電圧源６０から得た直流の負電
圧（−ＶR−ＶC）を、ターンテーブル１６の回転時にお
いても常時印加する（なお、−ＶCは前述のとおり「チ
ャッキング電圧」と呼称される）。これにより、セラミ
ック基板等で形成されたターンテーブル１６に静電分極
を生起させ、ディスク基板１５における電子線ビームの
吸着力を増加させることができる。
ンテーブル１６には、図２に示すように静電分極を生起
させるための導体から成るチャッキング電極２１が設け
られており、このチャッキング電極２１にはコネクタ
（図示は省略）を介して電圧源６０から得た直流の負電
圧（−ＶR−ＶC）を、ターンテーブル１６の回転時にお
いても常時印加する（なお、−ＶCは前述のとおり「チ
ャッキング電圧」と呼称される）。これにより、セラミ
ック基板等で形成されたターンテーブル１６に静電分極
を生起させ、ディスク基板１５における電子線ビームの
吸着力を増加させることができる。
【００３８】このリターディング電圧とチャッキング電
圧の作用により、ディスク基板１５の表面層における露
光量が減少し、分解能が低下してしまうといった事態を
抑止している。
圧の作用により、ディスク基板１５の表面層における露
光量が減少し、分解能が低下してしまうといった事態を
抑止している。
【００３９】前述したような、電子ビーム描画装置の動
作時には、当然ながら真空チャンバ１１内を所定気圧の
真空雰囲気となるように設定しなければならない。この
ため、真空チャンバ１１には真空ポンプ２８が接続され
ており、これによって、真空チャンバ１１内を排気して
いる。
作時には、当然ながら真空チャンバ１１内を所定気圧の
真空雰囲気となるように設定しなければならない。この
ため、真空チャンバ１１には真空ポンプ２８が接続され
ており、これによって、真空チャンバ１１内を排気して
いる。
【００４０】そして、電子ビーム描画装置の動作が終了
し、試料を次の工程に送るために、真空雰囲気にあった
真空チャンバ１１内を大気圧に戻す必要がある。このた
め、真空チャンバ１１内に（第２の）不活性ガスを注入
するためのリークバルブ８２（第２の不活性ガス注入手
段）が設けられているが、本実施の形態では、電子銃筒
４８内にも（第１の）不活性ガスを注入するためのリー
クバルブ８１（第１の不活性ガス注入手段）を備えてい
ることを特徴としている。なお、第１の不活性ガス及び
第２の不活性ガスは共に窒素ガス等を用いる。
し、試料を次の工程に送るために、真空雰囲気にあった
真空チャンバ１１内を大気圧に戻す必要がある。このた
め、真空チャンバ１１内に（第２の）不活性ガスを注入
するためのリークバルブ８２（第２の不活性ガス注入手
段）が設けられているが、本実施の形態では、電子銃筒
４８内にも（第１の）不活性ガスを注入するためのリー
クバルブ８１（第１の不活性ガス注入手段）を備えてい
ることを特徴としている。なお、第１の不活性ガス及び
第２の不活性ガスは共に窒素ガス等を用いる。
【００４１】以下、本実施の形態において、真空雰囲気
にあった真空チャンバ１１内を大気圧に戻す動作につい
て説明する。
にあった真空チャンバ１１内を大気圧に戻す動作につい
て説明する。
【００４２】真空雰囲気にあった真空チャンバ１１内を
大気圧に戻すとき、先にリークバルブ８１を開放し、窒
素ガス等の不活性ガスを、電子ビーム射出ヘッド部４０
の電子銃筒４８内に注入する。次に、真空チャンバ１１
のリークバルブ８２を開放し窒素ガス等の不活性ガスを
真空チャンバ１１内に注入する。このとき、電子銃筒４
８内が常に真空チャンバ１１内の気圧よりも高い状態で
あるようにして、大気圧に達するまで、それぞれのリー
クバルブ８１，８２より不活性ガスを注入する。
大気圧に戻すとき、先にリークバルブ８１を開放し、窒
素ガス等の不活性ガスを、電子ビーム射出ヘッド部４０
の電子銃筒４８内に注入する。次に、真空チャンバ１１
のリークバルブ８２を開放し窒素ガス等の不活性ガスを
真空チャンバ１１内に注入する。このとき、電子銃筒４
８内が常に真空チャンバ１１内の気圧よりも高い状態で
あるようにして、大気圧に達するまで、それぞれのリー
クバルブ８１，８２より不活性ガスを注入する。
【００４３】このように、電子銃筒４８内が常に真空チ
ャンバ１１内の気圧よりも高い状態であるようにするた
め、電子銃筒４８内及び真空チャンバ１１内の気圧をモ
ニタし、リークバルブ８１，８２を制御するようにして
もよい。
ャンバ１１内の気圧よりも高い状態であるようにするた
め、電子銃筒４８内及び真空チャンバ１１内の気圧をモ
ニタし、リークバルブ８１，８２を制御するようにして
もよい。
【００４４】また、電子銃筒４８及び真空チャンバ１１
の容積やリークバルブ８１及びリークバルブ８２からの
不活性ガス注入量，注入速度等を考慮に入れ、リークバ
ルブ８１を開けてから、リークバルブ８２を開けるまで
の時間を決めるようにしてもよい。
の容積やリークバルブ８１及びリークバルブ８２からの
不活性ガス注入量，注入速度等を考慮に入れ、リークバ
ルブ８１を開けてから、リークバルブ８２を開けるまで
の時間を決めるようにしてもよい。
【００４５】あるいは、電子銃筒４８内が大気圧に達し
たのを確認してから、リークバルブ８１を開けて真空チ
ャンバ１１内に不活性ガスを注入してもよい。
たのを確認してから、リークバルブ８１を開けて真空チ
ャンバ１１内に不活性ガスを注入してもよい。
【００４６】このようにして、真空雰囲気にあった真空
チャンバ１１内を大気圧に戻すときに、電子銃筒４８内
の方が真空チャンバ１１内よりも必ず気圧が高い状態が
保たれるので、真空チャンバ１１内のゴミが電子銃筒４
８内に流入するおそれがない。このため、電子銃筒４８
に格納された電子ビーム射出ヘッド部４０の各要素（レ
ンズ、電極等）にゴミが付着することを防止し、電子ビ
ーム描画装置の性能劣化を防ぐことができる。
チャンバ１１内を大気圧に戻すときに、電子銃筒４８内
の方が真空チャンバ１１内よりも必ず気圧が高い状態が
保たれるので、真空チャンバ１１内のゴミが電子銃筒４
８内に流入するおそれがない。このため、電子銃筒４８
に格納された電子ビーム射出ヘッド部４０の各要素（レ
ンズ、電極等）にゴミが付着することを防止し、電子ビ
ーム描画装置の性能劣化を防ぐことができる。
【００４７】
【発明の効果】以上詳記したように、請求項１に記載し
た発明によれば、電子銃筒に格納された電子ビーム射出
ヘッド部と、該電子ビーム射出ヘッド部と連結された真
空チャンバとを備え、電子ビーム射出ヘッド部の電子銃
から射出された電子ビームを真空チャンバ内に載置され
た試料表面に照射することにより該試料表面に微小な凹
凸の模様を描画する電子ビーム描画装置であって、電子
銃筒内に、第１の不活性ガスを注入する第１の不活性ガ
ス注入手段と、真空チャンバ内に、第２の不活性ガスを
注入する第２の不活性ガス注入手段と、を具備する。こ
のように、真空チャンバ内に不活性ガスを注入する手段
とは別に、電子銃筒内に不活性ガスを注入する手段が設
けてあるので、真空チャンバ内を大気圧に戻す時に、電
子銃筒に格納された電子ビーム射出ヘッド部の各要素
（レンズ、電極等）にゴミが付着することがなく、安定
した露光を行うことができる電子ビーム描画装置を提供
できる。
た発明によれば、電子銃筒に格納された電子ビーム射出
ヘッド部と、該電子ビーム射出ヘッド部と連結された真
空チャンバとを備え、電子ビーム射出ヘッド部の電子銃
から射出された電子ビームを真空チャンバ内に載置され
た試料表面に照射することにより該試料表面に微小な凹
凸の模様を描画する電子ビーム描画装置であって、電子
銃筒内に、第１の不活性ガスを注入する第１の不活性ガ
ス注入手段と、真空チャンバ内に、第２の不活性ガスを
注入する第２の不活性ガス注入手段と、を具備する。こ
のように、真空チャンバ内に不活性ガスを注入する手段
とは別に、電子銃筒内に不活性ガスを注入する手段が設
けてあるので、真空チャンバ内を大気圧に戻す時に、電
子銃筒に格納された電子ビーム射出ヘッド部の各要素
（レンズ、電極等）にゴミが付着することがなく、安定
した露光を行うことができる電子ビーム描画装置を提供
できる。
【００４８】さらに、請求項２に記載した発明によれ
ば、電子銃筒内の気圧が真空チャンバ内の気圧よりも高
い状態に保って、第１の不活性ガス及び第２の不活性ガ
スが注入される。また、請求項３に記載した発明によれ
ば、真空雰囲気にあった真空チャンバ内を大気圧に戻す
とき、先に第１の不活性ガス注入手段が第１の不活性ガ
スを電子銃筒内に注入し、次に第２の不活性ガス注入手
段が第２の不活性ガスを真空チャンバ内に注入する。こ
れによって、注入された不活性ガスが真空チャンバ内に
存在していた微小なゴミを巻き込んで、電子銃筒内に流
入するおそれがない電子ビーム描画装置を提供できる。
ば、電子銃筒内の気圧が真空チャンバ内の気圧よりも高
い状態に保って、第１の不活性ガス及び第２の不活性ガ
スが注入される。また、請求項３に記載した発明によれ
ば、真空雰囲気にあった真空チャンバ内を大気圧に戻す
とき、先に第１の不活性ガス注入手段が第１の不活性ガ
スを電子銃筒内に注入し、次に第２の不活性ガス注入手
段が第２の不活性ガスを真空チャンバ内に注入する。こ
れによって、注入された不活性ガスが真空チャンバ内に
存在していた微小なゴミを巻き込んで、電子銃筒内に流
入するおそれがない電子ビーム描画装置を提供できる。
【００４９】さらに、請求項４に記載した発明によれ
ば、第１の不活性ガス及び第２の不活性ガスが窒素ガス
であることにより、酸化等による試料の劣化を防止する
ことが可能で、かつ加工コストを安価にすることができ
る電子ビーム描画装置を提供できる。
ば、第１の不活性ガス及び第２の不活性ガスが窒素ガス
であることにより、酸化等による試料の劣化を防止する
ことが可能で、かつ加工コストを安価にすることができ
る電子ビーム描画装置を提供できる。
【００５０】さらに、請求項５に記載した発明によれ
ば、試料が、ディスク基板であるにより、ディスク基板
へのディジタルデータの高密度記録が可能な電子ビーム
描画装置を提供できる。
ば、試料が、ディスク基板であるにより、ディスク基板
へのディジタルデータの高密度記録が可能な電子ビーム
描画装置を提供できる。
【図１】本発明の実施の形態に係る電子ビーム描画装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電子ビーム描画装置
のターンテーブルと送りステージの部分の構成を示す模
式図である。
のターンテーブルと送りステージの部分の構成を示す模
式図である。
【図３】従来の電子ビーム描画装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１１ 真空チャンバ
１５ ディスク基板
１６ ターンテーブル
１７ エアースピンドルモータ
１８ 送りステージ
１９ 送りモータ
２１ チャッキング電極
２２ 光源
２３ 光検出器
２４ 高さ検出部
２５ ＣＰＵ
２８ 真空ポンプ
３０ 駆動制御部
４０ 電子ビーム射出ヘッド部
４１ 電子銃
４２ 収束レンズ
４３ ブランキング電極
４４ａ，４４ｂ アパーチャ
４５ ビーム偏光電極
４６ フォーカス調整レンズ
４７ 対物レンズ
４８ 電子銃筒
４９ 電子ビーム照射口
５１ 電子銃電源
５２ 記録制御部
５４ ブランキング駆動部
５５ 偏向駆動部
５６ フォーカス駆動部
５７ 駆動部
６０ 電圧源
８１，８２ リークバルブ
−ＶR リターディング電圧
−ＶC チャッキング電圧
Claims (5)
- 【請求項１】 電子銃筒に格納された電子ビーム射出ヘ
ッド部と、該電子ビーム射出ヘッド部と連結された真空
チャンバとを備え、前記電子ビーム射出ヘッド部の電子
銃から射出された電子ビームを前記真空チャンバ内に載
置された試料表面に照射することにより該試料表面に微
小な凹凸の模様を描画する電子ビーム描画装置であっ
て、 前記電子銃筒内に、第１の不活性ガスを注入する第１の
不活性ガス注入手段と、 前記真空チャンバ内に、第２の不活性ガスを注入する第
２の不活性ガス注入手段と、を具備することを特徴とす
る電子ビーム描画装置。 - 【請求項２】 前記電子銃筒内の気圧が前記真空チャン
バ内の気圧よりも高い状態に保って、前記第１の不活性
ガス及び前記第２の不活性ガスが注入されることを特徴
とする請求項１に記載の電子ビーム描画装置。 - 【請求項３】 真空雰囲気にあった真空チャンバ内を大
気圧に戻すとき、先に前記第１の不活性ガス注入手段が
第１の不活性ガスを電子銃筒内に注入し、 次に前記第２の不活性ガス注入手段が第２の不活性ガス
を真空チャンバ内に注入することを特徴とする請求項１
または２に記載の電子ビーム描画装置。 - 【請求項４】 前記第１の不活性ガス及び前記第２の不
活性ガスが窒素ガスであることを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載の電子ビーム描画装置。 - 【請求項５】 前記試料が、ディスク基板であることを
特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子ビーム
描画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002044103A JP2003241394A (ja) | 2002-02-21 | 2002-02-21 | 電子ビーム描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002044103A JP2003241394A (ja) | 2002-02-21 | 2002-02-21 | 電子ビーム描画装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003241394A true JP2003241394A (ja) | 2003-08-27 |
Family
ID=27783616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002044103A Pending JP2003241394A (ja) | 2002-02-21 | 2002-02-21 | 電子ビーム描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003241394A (ja) |
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