JPH0548355Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ロータリエンコーダのコード板を作
成するための電子ビーム描画装置に関するもので
あり、詳述すればフアラデーカツプで電子ビーム
を検出する際の機構に関するものである。

〔従来の技術〕 ロータリエンコーダは、円盤状の板に光を透過
させるパターンが書込まれたコード板を回転体に
取付け、このコード板に光を照射することで、回
転体の回転数・角度を測定することができる装置
である。

第４図はローラリエンコーダに用いるコード板
に電子ビーム描画装置でパターンを描画している
ところを示す図である。この第４図の電子ビーム
描画装置は、ロータリステツパにより回転される
回転テーブルの上にコード板を配置し、これに電
子ビームを照射することで、コード板にパターン
を描画している。

このような電子ビーム描画装置においては、電
子ビームの強さと、コード板上でのビーム焦点を
調整する必要がある。その理由はコード板は通
常、ガラス状平板にレジストの膜が施されてお
り、このレジストの膜は照射される電子ビームの
強さ（ビーム焦点も影響）により露光状態が変化
し、現像後の除去される度合いが違つてくるから
である。

このようなことから、従来より電子ビーム電流
とビーム焦点をフアラデーカツプで測定し、ビー
ム調整を行なつていた。通常、描画を行なう前に
このビーム調整してから描画を開始する。

第５図と第６図を用いて、従来の電子ビーム電
流とビーム焦点の測定手段を説明する。第５図は
コード板を乗せる回転テーブル上にフアラデーカ
ツプを取付けておき、電子ビーム、ビーム焦点を
測定する方法である。

第６図は、フアラデーカツプの検出面と、コー
ド板の上面が一致するようにフアラデーカツプを
取付け、ビーム電流を検出する時には全体を平行
［イ→ロ］に移動させる手段である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、第５図の手段はフアラデーカツプの上
面が回転テーブルと同じ高さであり、コード板よ
り下方の焦点位置で電子ビームを測定することに
なる。従つて、実際の動作状態ではコード板の上
面に焦点が合うようにコード板の厚さ分だけ電気
的に補正をする必要がある。しかし、正確に補正
をするのは困難なことであり、コード板上にビー
ム焦点が合わない問題が生ずる。

また、第６図の手段は水平移動のための構造が
複雑になる上、位置決めの精度が得にくい問題が
ある。

本考案の目的は、簡単な構成で電子ビームのビ
ーム検出を的確に行なうことができるコード板作
成用の電子ビーム描画装置を提供することであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上記問題点を解決するために 露光対象のコード板を乗せる回転テーブルと、
この回転テーブルを回転させるロータリステツパ
と、コード板へ電子ビームを照射する手段と、こ
の電子ビームを検出するフアラデーカツプと、こ
のフアラデーカツプからの信号により電子ビーム
の強さとビーム焦点位置を制御する手段を備えた
電子ビーム描画装置において、 ロータリステツパを上下に移動させる駆動機構
４，５と、 回転軸を中心としてフアラデーカツプを回転さ
せることができ、フアラデーカツプの穴を電子ビ
ームの照射軸と一致させることができ、かつこの
際フアラデーカツプの表面位置が、回転テーブル
上に配置されたコード板の表面位置と同じ高さと
なるようにすることができるアームと、 を備えるようにしたものである。

〔実施例〕 以下、図面を用いた本考案を詳しく説明する。

第１図は、本考案に係る電子ビーム描画装置の
構成例を示した断面図、第２図と第３図は本考案
の動作を説明するための図、第７図はフアラデー
カツプの構成例を示す図である。

第１図〜第３図において、回転テーブル２はロ
ータリステツパ１とシヤフトを介して一体化され
ている。即ち、ロータリステツパ１に内蔵されて
いるモータ（図示せず）が回転すると、回転テー
ブル２も回転する。

ロータリステツパ１自身は、上下アクチユエー
タ４とガイド５とで構成される駆動機構により上
下に移動させられる。即ち、上下アクチユエータ
４の作用により精度良くガイド５に沿つてロータ
リステツパ１は移動する。このようにロータリス
テツパを上下に移動させる駆動機構を設けた点が
本考案の特徴点の１つである。従つて、回転テー
ブル２は回転するとともに、上下にも移動する。
なお、ロータリステツパ１及び回転テーブル２が
上方向へ移動した時の最終位置は、ガイド５によ
り規定されており、常に上方向の最終位置（第２
図と第３図で示す“Ｈ”）は一定となるように構
成されている。即ち、この“Ｈ”の位置で電子ビ
ームによる描画が行なわれる。

回転テーブル２の上には作業対象のコード板３
が置かれる。回転テーブルの回転中央部は、図の
ように円柱状の凸部があり、コード板はこの凸部
が突出ることができるようにドーナツ形になつて
いる。

２１はアームであり、その端部にフアラデーカ
ツプ２０が設けられている。このアーム２１は回
転軸Ｐを中心として、第１図〜第３図に示すよう
に回転することができる機構になつている。そし
て、アーム２１を回転させた時、フアラデーカツ
プの穴７２が第７図のように丁度電子ビームＡの
照射軸と一致させることができるようになつてい
る。さらに、この際フアラデーカツプの表面位置
が、第２図、第３図に示すように回転テーブル２
上に配置されたコード板３の表面位置Ｈと同じ高
さとなるように構成されている。

フアラデーカツプ２０は例えば第７図に示すよ
うな構成となつている。第７図において、７０は
金属（例えばモリブデン）で構成される部材、７
１は例えばステンレスで構成される板である。こ
の部材７０には中空室７０ａが設けられており、
板７１でこの中空室７０ａの蓋をしている。一
方、この板７１には非常に小さな穴７２（例え
ば、直径0.01ミリメートル）が開けられている。
そして、この穴７２の周囲には、例えば金膜７３
が施されている。部材７０には電流計が接続され
ている。このような第７図のフアラデーカツプに
おいて、板７１の穴７２を通つて電子ヒームＡが
部材７０の中空室７０ａに照射されると、電子ビ
ームにより部材７０が帯電する。この帯電量は電
子ビーム電流の強さに比例するので、接続した電
流計により電子ビームの強さを測定することがで
きる。

また、第７図のフアラデーカツプを用いてビー
ム焦点を測定することもできる。その動作は、電
子ビームＡを図のように角度θだけ偏向させて、
金膜７３に照射する。金膜７３からは二次電子が
発生し、この二次電子を図示していない装置で検
出し焦点位置を測定する。

以上のアーム２１を備えている点も本考案の特
徴点である。

以上に説明した各構成要素はケース６で囲まれ
る試料室８の中に配置され、この試料室８はポン
プ９により減圧されている。

また、このケース６には電子ビーム鏡筒１０が
取付けられており、この鏡筒１０から電子ビーム
Ａがコード板３へ照射される。なお、電子ビーム
鏡筒１０を取付けても試料室８の気密性がそなこ
われることはないようになつている。

また、第１図〜第３図では図示していないが、
本考案の電子ビーム描画装置はフアラデーカツプ
からの信号により電子ビームの強さと焦点位置を
制御する手段を備えている。この電子ビームの強
さと焦点位置を制御する手段は、公知なもので構
成することができるので本明細書ではその構成例
の説明を省略する。

このような電子ビーム描画装置においては最適
値に制御するため、以下のようにして電子ビーム
の強さと、ビーム焦点を測定している。

まず、回転テーブル２の上にコード板３を固定
する。次にロータリステツパ１を上下アクチユエ
ータ４の作用により下に移動させる。

次に第３図に示すようにアーム２１を180°回転
させて電子ビームを検出する。このとき、フアラ
デーカツプ２０の上面の位置は第２図のコード板
３の位置Ｈと一致しているため、フアラデーカツ
プ２０上で焦点を合せても、コード板３上で行な
つたのと等価になる。

このビーム検出が終わつた後、第２図のように
アーム２１を180°回転させて、その後ロータリス
テツパ１を上方へ移動させ、電子ビームによる描
画を行なう。もちろん、この場合、第３図で測定
された電子ビームの値を基にして、電子ビーム鏡
筒から照射される電子ビームは最適値に制御され
ている。

〔本考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、ロータリス
テツパを上下に移動させる駆動機構と、フアラデ
ーカツプを回転させるアームを備えることにより
簡単な構成で精度良く電子ビームの検出を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る電子ビーム描画装置の構
成例を示す断面図、第２図と第３図は本考案の動
作を説明するための図、第４図は電子ビーム描画
装置でパターンを描画しているところを示す図、
第５図と第６図は従来例を示す図、第７図はフア
ラデーカツプの構成例を示す図である。 １……ロータリステツパ、２……回転テーブ
ル、３……コード板、４……上下アクチユエー
タ、５……ガイド、２０……フアラデーカツプ、
２１……アーム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 露光対象のコード板を乗せる回転テーブルと、
   この回転テーブルを回転させるロータリステツパ
   と、コード板へ電子ビームを照射する手段と、こ
   の電子ビームを検出するフアラデーカツプと、こ
   のフアラデーカツプからの信号により電子ビーム
   の強さとビーム焦点位置を制御する手段を備えた
   電子ビーム描画装置において、 ロータリステツパを上下に移動させる駆動機構
   ４，５と、 回転軸を中心としてフアラデーカツプを回転さ
   せることができ、フアラデーカツプの穴を電子ビ
   ームの照射軸と一致させることができ、かつこの
   際フアラデーカツプの表面位置が、回転テーブル
   上に配置されたコード板の表面位置と同じ高さと
   なるようにすることができるアームと、 を備えたことを特徴とする電子ビーム描画装置。