JPH0458517A - 電子線露光装置 - Google Patents
電子線露光装置Info
- Publication number
- JPH0458517A JPH0458517A JP2170509A JP17050990A JPH0458517A JP H0458517 A JPH0458517 A JP H0458517A JP 2170509 A JP2170509 A JP 2170509A JP 17050990 A JP17050990 A JP 17050990A JP H0458517 A JPH0458517 A JP H0458517A
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- JP
- Japan
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- electron beam
- flat substrate
- electron
- displacement
- optical axis
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は電子線露光装置に関するものである。
［従来の技術］
光学式情報記録媒体（以下光ディスクと称する）は大容
量の記憶媒体である。レーザー光を照射してその反射光
によってトラッキングサーボをかけたり、信号を再生す
る。再生専用の光ディスクではディスク面上に微小な小
孔（以下ピットと称する）を形成してここでの光の干渉
、散乱を利用して、トラッキングサーボ、信号の再生を
おこなう。
量の記憶媒体である。レーザー光を照射してその反射光
によってトラッキングサーボをかけたり、信号を再生す
る。再生専用の光ディスクではディスク面上に微小な小
孔（以下ピットと称する）を形成してここでの光の干渉
、散乱を利用して、トラッキングサーボ、信号の再生を
おこなう。
また、記録可能な光ディスクではトラッキングサーボを
動作させるための案内溝（以下グループと称する）を形
成する。これらビットやグループを形成する方法として
、従来は第２図に示す様に光学式露光装置が用いられて
いた。平面原盤２０２上にフォトレジスト２０１を塗布
したものに光学レンズ２０４で集光した光束２０３を照
射する。
動作させるための案内溝（以下グループと称する）を形
成する。これらビットやグループを形成する方法として
、従来は第２図に示す様に光学式露光装置が用いられて
いた。平面原盤２０２上にフォトレジスト２０１を塗布
したものに光学レンズ２０４で集光した光束２０３を照
射する。
光源には通常レーザーが利用される。この光束２０３の
波長は４００から５００ナノメータを用いるのが−船釣
である。光束２．０３が当たった箇所２０５は感光して
、現像すると感光部２０６が除去されて凹凸を有する原
盤２０７ができる。そしてこれを導電化処理してさらに
電鋳すると金属製の原盤を得ることができる。
波長は４００から５００ナノメータを用いるのが−船釣
である。光束２．０３が当たった箇所２０５は感光して
、現像すると感光部２０６が除去されて凹凸を有する原
盤２０７ができる。そしてこれを導電化処理してさらに
電鋳すると金属製の原盤を得ることができる。
［発明が解決しようとする課題］
上記のような光学式露光装置では光の波長に４００から
５００ナノメータを用いるので回折限界以下の大きさに
スポットを絞り込めないので、さらに微ノＪＡなピット
やグループが必要なときには使えない。現状の光ディス
クの記憶容量をさらに大きくするために、あるいは、さ
らに小型化するためには高密度化の必要がある。そのた
めにはピットやグループをさらに微ｙＪｚ化する必要が
あるが現状の光学式露光装置では大幅な高密度化に対応
した原盤を製造するのが困難であった。光束を収束した
スポラ）・の大きさは収束用のレンズの開口比と光の波
長によって決まる。従来の光学式露光装置ではレンズの
開口比として０．９、波長として４、２０ナノメータを
用いているが、スポット径は０．４マイクロメ一タ程度
までしか絞れない。従来の光ディスクではトラックピッ
チが１．６マイクロメータを用いているので従来の光学
式露光装置で十分だったがトラックピッチ０．６から０
゜８マイクロメータを目指す次世代の光ディスクでは従
来の光学式露光装置は使用できないという問題があった
。
５００ナノメータを用いるので回折限界以下の大きさに
スポットを絞り込めないので、さらに微ノＪＡなピット
やグループが必要なときには使えない。現状の光ディス
クの記憶容量をさらに大きくするために、あるいは、さ
らに小型化するためには高密度化の必要がある。そのた
めにはピットやグループをさらに微ｙＪｚ化する必要が
あるが現状の光学式露光装置では大幅な高密度化に対応
した原盤を製造するのが困難であった。光束を収束した
スポラ）・の大きさは収束用のレンズの開口比と光の波
長によって決まる。従来の光学式露光装置ではレンズの
開口比として０．９、波長として４、２０ナノメータを
用いているが、スポット径は０．４マイクロメ一タ程度
までしか絞れない。従来の光ディスクではトラックピッ
チが１．６マイクロメータを用いているので従来の光学
式露光装置で十分だったがトラックピッチ０．６から０
゜８マイクロメータを目指す次世代の光ディスクでは従
来の光学式露光装置は使用できないという問題があった
。
この発明は上との課題を解決するためになされたもので
、より微小なピットやグループを形成することのできる
露光装置を提供することを目的とするものである。
、より微小なピットやグループを形成することのできる
露光装置を提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る電子線露光装置は電子線を発生する電子
銃と、電子線を平面基板上に収束させる電子レンズと、
平面基板を回転させるモーターと、モーターを電子線の
光軸に対して垂直の方向に並進移動させる並進移動機構
と、平面基板上の電子線が照射される箇所の電子線の光
軸方向の変位量を検出して電子線の収束線の焦点を合わ
せる自動焦点機構、および以上の構成部を納める真空容
器から構成されるものである。また、先の電子線が照射
される平面基板上に光を照射して、平面基板上からの反
射光によって電子線の光軸方向の変位量を検出して電子
線の収束線の焦点を合わせる自動焦点機構を有するもの
であってもよい。
銃と、電子線を平面基板上に収束させる電子レンズと、
平面基板を回転させるモーターと、モーターを電子線の
光軸に対して垂直の方向に並進移動させる並進移動機構
と、平面基板上の電子線が照射される箇所の電子線の光
軸方向の変位量を検出して電子線の収束線の焦点を合わ
せる自動焦点機構、および以上の構成部を納める真空容
器から構成されるものである。また、先の電子線が照射
される平面基板上に光を照射して、平面基板上からの反
射光によって電子線の光軸方向の変位量を検出して電子
線の収束線の焦点を合わせる自動焦点機構を有するもの
であってもよい。
［実施例］
以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。
実施例１：
第１図はこの発明の電子線露光装置の一実施例を示す模
式説明図である。電子銃１０１から放出された電子線１
０３は電子レンズ１０２によって収束され平面基板上１
０４上に焦点を結ぶ。平面基板１０４はこれを回転させ
るためのモーター１０５に回転軸１０９を介して結合さ
れている。モーター１０５は電子線１０３の光軸に対し
て垂直の方向に並進移動させるための並進移動機構１０
７に結合されている。さらに、平面基板上の電子線が照
射される箇所の電子線の光軸方向の変位量を検出して電
子線の収束線の焦点を合わせる自動焦点機構１０７が取
付けられている。これは、回転時の平面基板１０４の面
ぶれやうねりによつ電子線の焦点が外れるのを防いでい
る。以上挙げた構成は全て真空容器１０８に収められて
いる。平面基板１０４上には電子線で感光するフォトレ
ジストが塗布してあり、極めて微／ＪＸに絞り込まれた
電子線を照射しながら平面基板１０４を回転させる。こ
のとき、並進移動機構によって回転用のモーター１０５
と平面基板１０４を並進移動させると、平面基板１０４
上のフォトレジストには螺旋状に感光する。これを現像
すればピットやグループのもとになる凹凸面を得ること
ができる。従来の露光装置ではピットやグループの幅は
０．５マイクロメ一タ程度が限界であるが、２０キロボ
ルトの加速電圧の電子銃を利用した本発明の場合、０．
１マイクロメータ以下の幅が可能となった。
式説明図である。電子銃１０１から放出された電子線１
０３は電子レンズ１０２によって収束され平面基板上１
０４上に焦点を結ぶ。平面基板１０４はこれを回転させ
るためのモーター１０５に回転軸１０９を介して結合さ
れている。モーター１０５は電子線１０３の光軸に対し
て垂直の方向に並進移動させるための並進移動機構１０
７に結合されている。さらに、平面基板上の電子線が照
射される箇所の電子線の光軸方向の変位量を検出して電
子線の収束線の焦点を合わせる自動焦点機構１０７が取
付けられている。これは、回転時の平面基板１０４の面
ぶれやうねりによつ電子線の焦点が外れるのを防いでい
る。以上挙げた構成は全て真空容器１０８に収められて
いる。平面基板１０４上には電子線で感光するフォトレ
ジストが塗布してあり、極めて微／ＪＸに絞り込まれた
電子線を照射しながら平面基板１０４を回転させる。こ
のとき、並進移動機構によって回転用のモーター１０５
と平面基板１０４を並進移動させると、平面基板１０４
上のフォトレジストには螺旋状に感光する。これを現像
すればピットやグループのもとになる凹凸面を得ること
ができる。従来の露光装置ではピットやグループの幅は
０．５マイクロメ一タ程度が限界であるが、２０キロボ
ルトの加速電圧の電子銃を利用した本発明の場合、０．
１マイクロメータ以下の幅が可能となった。
実施例２；
第３図はこの発明のもう一つの実施例を示す模式構成図
である。この実施例では第１図の自動焦点機構を光学的
に実現するものである。この実施例では平面基板１０４
にガラスのような透明基板を使用することを前提として
いる。平面基板１０４上にはフォトレジスト３０１が塗
布しである。
である。この実施例では第１図の自動焦点機構を光学的
に実現するものである。この実施例では平面基板１０４
にガラスのような透明基板を使用することを前提として
いる。平面基板１０４上にはフォトレジスト３０１が塗
布しである。
半導体レーザ３０２から出射された光はコリメータレン
ズ３０３を通って平行光線になり、偏光ビームスプリッ
タ３０４．１／４波長板、対物レンズ３０６を通過した
のち、フォトレジスト３０１の塗布された面で反射され
る。偏光ビームスプリッタ３０４．１／４波長板の組み
合わせで光アイソレータを構成していて、反射光は半導
体レーザ３０２側に戻らないで、検出レンズ３０７側に
反射きれる。検出レンズ３０７によって収束され焦点位
置にナイフェツジ３０９が置かれ、そのあとに２分割フ
ォトダイオード３０８で光量をモニタする。この構成は
自動焦点機構としてよく知られたナイフェツジ法であり
、２分割フォトダイオード３０８の２つの出力の差動を
とると焦点誤差信号を得られる。この信号をもとに対物
レンズ３０１を駆動するとフォトレジスト３０１が塗布
されている面に常に焦点が合うことになる。その時の対
物レンズの変位量を静電容量センサ３１０で検出すれば
、フォトレジスト３０１が塗布されている面の電子線の
光軸方向の変位量がわかり、この結果にもとに電子レン
ズ１０２で電子線の焦点を変位量に相当する量だけ移動
させれば、フォトレジスト３０１面の上下動があったと
しても電子線の焦点は常にフォトレジスト３０１上に結
ばれることになる。光学的に平面基板の変位量を測定す
ることにより、非接触で、高精度、かつ、応答性に優れ
た自動焦点機構が構成でき、このような構成によって毎
分１８００回転で回転する平面基板上のフォトレジスト
への電子線による露光が可能であった。この原盤を検査
したところ、電子ビームの焦点ずれで起こるグループの
途切れやピットの欠落は検出されなかった。
ズ３０３を通って平行光線になり、偏光ビームスプリッ
タ３０４．１／４波長板、対物レンズ３０６を通過した
のち、フォトレジスト３０１の塗布された面で反射され
る。偏光ビームスプリッタ３０４．１／４波長板の組み
合わせで光アイソレータを構成していて、反射光は半導
体レーザ３０２側に戻らないで、検出レンズ３０７側に
反射きれる。検出レンズ３０７によって収束され焦点位
置にナイフェツジ３０９が置かれ、そのあとに２分割フ
ォトダイオード３０８で光量をモニタする。この構成は
自動焦点機構としてよく知られたナイフェツジ法であり
、２分割フォトダイオード３０８の２つの出力の差動を
とると焦点誤差信号を得られる。この信号をもとに対物
レンズ３０１を駆動するとフォトレジスト３０１が塗布
されている面に常に焦点が合うことになる。その時の対
物レンズの変位量を静電容量センサ３１０で検出すれば
、フォトレジスト３０１が塗布されている面の電子線の
光軸方向の変位量がわかり、この結果にもとに電子レン
ズ１０２で電子線の焦点を変位量に相当する量だけ移動
させれば、フォトレジスト３０１面の上下動があったと
しても電子線の焦点は常にフォトレジスト３０１上に結
ばれることになる。光学的に平面基板の変位量を測定す
ることにより、非接触で、高精度、かつ、応答性に優れ
た自動焦点機構が構成でき、このような構成によって毎
分１８００回転で回転する平面基板上のフォトレジスト
への電子線による露光が可能であった。この原盤を検査
したところ、電子ビームの焦点ずれで起こるグループの
途切れやピットの欠落は検出されなかった。
この実施例の焦点位置検出用の光学系の他に、ナイフェ
ツジ法の代わりに非点収差法を用いる方法や、静電容量
センサ３１０の代わりに対物レンズ駆動用のための電流
値を積分して変位量に換算する方法や、平行ビームを入
射して反射光との干渉で変位量を検出する方法や、ドツ
プラー効果を利用してフォトレジスト面の変位速度を測
定してこれを積分して変位量とする方法などさまざまな
光学的変位測定法を利用することができる。
ツジ法の代わりに非点収差法を用いる方法や、静電容量
センサ３１０の代わりに対物レンズ駆動用のための電流
値を積分して変位量に換算する方法や、平行ビームを入
射して反射光との干渉で変位量を検出する方法や、ドツ
プラー効果を利用してフォトレジスト面の変位速度を測
定してこれを積分して変位量とする方法などさまざまな
光学的変位測定法を利用することができる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、本発明の電子線露
光装置は電子線を発生する電子銃と、電子線を平面基板
上に収束させる電子レンズと、平面基板を回転させるモ
ーターと、モーターを電子線の光軸に対して垂直の方向
に並進移動させる並進移動機構と、平面基板上の電子線
が照射される箇所の電子線の光軸方向の変位量を検出し
て電子線の収束線の焦点を合わせる自動焦点機構、およ
び以上の構成部を納める真空容器から構成したので、従
来のレーザー光を利用した光学式露光装置では製造でき
なかったトラックピッチ０．６から０．８マイクロメー
タの光デイスク用の原盤を製造することが可能となった
。また、自動焦点機構として平面基板の変位量を光学的
手段を用いて計測して、電子線の焦点を移動させること
により、非接触で高精度な、さらに応答性に優れた自動
焦点機構を構成でき、高密度記録用の光デイスク原盤を
より高精度に製造することができる。
光装置は電子線を発生する電子銃と、電子線を平面基板
上に収束させる電子レンズと、平面基板を回転させるモ
ーターと、モーターを電子線の光軸に対して垂直の方向
に並進移動させる並進移動機構と、平面基板上の電子線
が照射される箇所の電子線の光軸方向の変位量を検出し
て電子線の収束線の焦点を合わせる自動焦点機構、およ
び以上の構成部を納める真空容器から構成したので、従
来のレーザー光を利用した光学式露光装置では製造でき
なかったトラックピッチ０．６から０．８マイクロメー
タの光デイスク用の原盤を製造することが可能となった
。また、自動焦点機構として平面基板の変位量を光学的
手段を用いて計測して、電子線の焦点を移動させること
により、非接触で高精度な、さらに応答性に優れた自動
焦点機構を構成でき、高密度記録用の光デイスク原盤を
より高精度に製造することができる。
第１図はこの発明による電子線露光装置の一実施例を示
す模式構成図、 第２図は光学式露光装置を用いた従来の原盤製造法を示
す流れ図、 第３図はこの発明による電子線露光装置の自動焦点機構
の一実施例を示す模式構成図である。 １０１・・・電子銃 １０２・・・電子レンズ １０３・・・電子線 １０４・・・平面基板 １０５・・・モーター １０６・・・並進移動機構 １０７・・・自動焦点機構 １０８・・・真空容器 １０９・・・回転軸 ３０１・・・フォトレジスト ３０２・・・半導体レーザー ３０８・・・２分割フォトダイオード ３０９・・・ナイフェツジ ３１０・・・静電容量センサ 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴木喜三部 他−名 菓２図 第１図 第３図
す模式構成図、 第２図は光学式露光装置を用いた従来の原盤製造法を示
す流れ図、 第３図はこの発明による電子線露光装置の自動焦点機構
の一実施例を示す模式構成図である。 １０１・・・電子銃 １０２・・・電子レンズ １０３・・・電子線 １０４・・・平面基板 １０５・・・モーター １０６・・・並進移動機構 １０７・・・自動焦点機構 １０８・・・真空容器 １０９・・・回転軸 ３０１・・・フォトレジスト ３０２・・・半導体レーザー ３０８・・・２分割フォトダイオード ３０９・・・ナイフェツジ ３１０・・・静電容量センサ 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴木喜三部 他−名 菓２図 第１図 第３図
Claims (2)
- （１）電子線を発生する電子銃と、前記電子線を平面基
板上に収束させる電子レンズと、前記平面基板を回転さ
せるモーターと、前記モーターを前記電子線の光軸に対
して垂直の方向に並進移動させる並進移動機構と、前記
平面基板上の前記電子線が照射される箇所の前記光軸方
向の変位量を検出して前記電子線の収束線の焦点を合わ
せる自動焦点機構、および、以上の構成部を納める真空
容器から構成されることを特徴とする電子線露光装置。 - （２）前記電子線が照射される前記平面基板上に光を照
射して、前記平面基板上からの反射光によって前記光軸
方向の変位量を検出して前記電子線の収束線の焦点を合
わせる自動焦点機構を有することを特徴とする請求項１
記載の電子線露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2170509A JPH0458517A (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 電子線露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2170509A JPH0458517A (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 電子線露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0458517A true JPH0458517A (ja) | 1992-02-25 |
Family
ID=15906269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2170509A Pending JPH0458517A (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 電子線露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0458517A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2375881A (en) * | 2001-02-28 | 2002-11-27 | Sony Corp | Electron beam irradiation system and electron beam irradiation method |
-
1990
- 1990-06-28 JP JP2170509A patent/JPH0458517A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2375881A (en) * | 2001-02-28 | 2002-11-27 | Sony Corp | Electron beam irradiation system and electron beam irradiation method |
| GB2375881B (en) * | 2001-02-28 | 2003-04-16 | Sony Corp | Electron beam irradiation system and electron beam irradiation method |
| US6573511B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-06-03 | Sony Corporation | Electron beam irradiation system and electron beam irradiation method |
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