JP2003173581A - Electron beam recording apparatus and electron beam recording method - Google Patents
Electron beam recording apparatus and electron beam recording methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線を使用した
記録方法、および記録装置に関し、特に高密度光ディス
ク製造方法、および高密度光ディスク製造装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording method and a recording apparatus using an electron beam, and more particularly to a high density optical disk manufacturing method and a high density optical disk manufacturing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般的に、光ディスクの情報ピットなど
の微細パターンは、レジストが塗布された原盤を露光
し、現像することによって製造される。レーザビームを
使用したレーザ露光記録装置や、電子線を使用した電子
線記録装置などが代表的な記録装置である。そのうち、
電子線を使用した電子線記録装置の一例を図２に示す。2. Description of the Related Art Generally, a fine pattern such as information pits of an optical disc is manufactured by exposing a master coated with a resist and developing it. Typical recording devices are a laser exposure recording device that uses a laser beam and an electron beam recording device that uses an electron beam. Of which
An example of an electron beam recording apparatus using an electron beam is shown in FIG.
【０００３】電流を流すことで電子を放出するフィラメ
ント２０１、放出された電子を閉じ込める電極２０２、
電極２０２に設けられたピンホールから電子線を引き出
し、加速する電極２０３から構成されている電子線源が
設置されており、放出された電子線をレジスト原盤２１
０上に絞り込み、情報信号に応じてレジスト原盤上に情
報パターンを記録するための電子光学系が次に設けられ
ている。A filament 201 which emits electrons by passing a current, an electrode 202 which confines the emitted electrons,
An electron beam source composed of an electrode 203 for accelerating an electron beam by extracting it from a pinhole provided in the electrode 202 is installed, and the emitted electron beam is used as a resist master 21.
Next, an electron optical system for narrowing down to 0 and recording an information pattern on the resist master according to the information signal is provided.
【０００４】電子光学系は次のような構造からなる。電
子線を収束させるレンズ２０４、情報信号に応じて電子
線の方向を遮蔽版２０７側に曲げる電極２０６、レジス
ト原盤２１０上に電子線を収束させるレンズ２０８、電
子線の収差成分を補正する補正電極２０９からなり、電
子線はレジスト原盤２１０上に絞り込まれる。また、記
録時にレジスト原盤２１０上に絞り込まれる電子線のビ
ーム径を決定するアパーチャ２０５が、レンズ２０４と
電極２０６の間に設けられている。The electron optical system has the following structure. A lens 204 for converging the electron beam, an electrode 206 for bending the direction of the electron beam to the shield plate 207 side according to an information signal, a lens 208 for converging the electron beam on the resist master 210, and a correction electrode for correcting the aberration component of the electron beam. 209, and the electron beam is focused on the resist master 210. An aperture 205 that determines the beam diameter of the electron beam focused on the resist master 210 during recording is provided between the lens 204 and the electrode 206.
【０００５】記録されるレジスト原盤２１０、レジスト
原盤２１０を回転させるターンテーブル２１１、ターン
テーブルを原盤の径方向にスライドさせるスライダ２１
２、レジスト原盤２１０上に電子線が焦点を結ぶように
レンズ２０４、レンズ２０８、および補正電極２０９の
調整を行うための目標となるターゲット２１３、ターゲ
ット２１３に電子線が照射された時に放出される電子を
検出する検出器２１４、検出器２１４で検出された電子
像を表示させるモニタ２１５から構成されている。検出
器２１４は、図１２に示すような構造となっており、タ
ーゲット１２０４表面から、検出器１２０２周辺に放出
される電子を収集することができる。A resist master 210 to be recorded, a turntable 211 for rotating the resist master 210, and a slider 21 for sliding the turntable in the radial direction of the master.
2. The target 213, which is a target for adjusting the lens 204, the lens 208, and the correction electrode 209 so that the electron beam is focused on the resist master 210, is emitted when the target 213 is irradiated with the electron beam. It is composed of a detector 214 for detecting electrons and a monitor 215 for displaying an electron image detected by the detector 214. The detector 214 has a structure as shown in FIG. 12, and can collect electrons emitted from the surface of the target 1204 to the periphery of the detector 1202.
【０００６】ターゲットは金や銅、或いはタングステン
などの金属材料で構成されており、網状になっていた
り、また、表面に凹凸を構成されていたりして、像をモ
ニタした時に、像がずれていないかどうかが判断できる
ようになっている。The target is made of a metal material such as gold, copper, or tungsten, and has a mesh shape or unevenness on the surface. When the image is monitored, the image shifts. It is possible to judge whether or not there is.
【０００７】レジスト原盤２１０上に電子線を用いて微
細パターンを形成するためには、電子線をレジスト原盤
２１０上に所望のビーム径となるように絞り込む必要が
ある。アパーチャ２０５は、一枚の平板上に少なくとも
１つ以上の大きさの異なる穴が開けられており、アパー
チャ平板を平行移動させ、所望の口径のものを選択する
ことによって、レジスト原盤上に絞り込む電子ビーム径
を決定する。アパーチャ径を小さくする程、レジスト原
盤上に絞り込まれる電子ビーム径は小さくなる。In order to form a fine pattern on the resist master 210 by using an electron beam, it is necessary to narrow down the electron beam on the resist master 210 so as to have a desired beam diameter. The aperture 205 has at least one or more holes of different sizes formed on one flat plate, and the aperture flat plate is moved in parallel to select an aperture plate having a desired aperture. Determine the beam diameter. The smaller the aperture diameter, the smaller the electron beam diameter focused on the resist master.
【０００８】レジスト原盤上に電子線を絞り込む場合、
次のように調整される。記録するパターンに応じて、所
望の電子ビーム径を得るために、最適なアパーチャ径を
選択する。その後、焦点位置調整用ターゲット２１３を
電子線が照射できる位置に移動させる。ターゲットは、
ターンテーブルと共にスライダ２１２上に設置され、ス
ライダによって電子線が照射できる位置まで移動でき
る。また、ターゲット表面はレジスト原盤表面と高さが
一致しており、ターゲット表面で電子線が焦点を結べ
ば、レジスト原盤上でも焦点を結ぶようになる。電子線
をターゲットに照射し、ターゲットから放出される一次
電子や、二次電子を検出器２１４で検出する。When narrowing down the electron beam on the resist master,
It is adjusted as follows. The optimum aperture diameter is selected in order to obtain a desired electron beam diameter according to the pattern to be recorded. Then, the focus position adjusting target 213 is moved to a position where the electron beam can be irradiated. The target is
It is installed on the slider 212 together with the turntable, and can be moved to a position where the electron beam can be irradiated by the slider. Further, the target surface has the same height as the resist master surface, and if the electron beam is focused on the target surface, it will also be focused on the resist master. The target is irradiated with an electron beam, and the detector 214 detects primary electrons and secondary electrons emitted from the target.
【０００９】検出した信号からターゲット像をモニタ上
に映し出す。電子線がターゲット上で絞り込まれていな
いとモニタ上に現れる像がぼけた像となるため、レンズ
２０４、およびレンズ２０８の焦点位置を調整し、像が
最も明瞭に見えるように調整する。また、電子線が非点
収差成分を有していた場合も、モニタ上に映し出された
ターゲット像が歪むため、モニタ上の像が最も明瞭とな
るように補正電極２０９を調整する。全てのレンズ、補
正電極を調整し、ターゲット像が最も明瞭となるように
した後、レジスト原盤を電子線が照射できる位置まで移
動させ、記録を行う。A target image is displayed on the monitor from the detected signal. If the electron beam is not narrowed down on the target, the image that appears on the monitor becomes a blurred image. Therefore, the focal positions of the lens 204 and the lens 208 are adjusted so that the image can be seen most clearly. Further, even when the electron beam has an astigmatism component, the target image displayed on the monitor is distorted, so the correction electrode 209 is adjusted so that the image on the monitor becomes the clearest. After adjusting all the lenses and the correction electrodes to make the target image the clearest, the resist master is moved to a position where the electron beam can be irradiated, and recording is performed.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】従来の電子線記録装置
では、レジスト原盤上に電子線を絞り込むために、電子
光学系の焦点位置、および収差補正電極を調整する場
合、実際に記録に用いる口径のアパーチャを使用し、タ
ーゲット像をモニタしていた。しかし、記録に用いる条
件での電子ビーム径は、ターゲット像を明瞭にモニタす
るためには、解像度が不十分であることが多い。例え
ば、記録密度２０ＧＢ以上の高密度光ディスクのピット
などを記録する場合においては、記録する最小パターン
で０．１μｍ程度の長さ、或いは幅のピットを形成する
ことになるが、０．１μｍのピットを形成するために
は、レジスト原盤上で０．１μｍ近傍の半値幅を持つ電
子ビーム径を構成しなければならない。つまり、焦点位
置調整、或いは収差補正を行う場合においても、同じア
パーチャを用いる限り、ターゲット上に絞り込んだ電子
ビーム径が０．１μｍ程度にしかならない。また、原盤
上に絞り込まれる電子線の焦点深度は数μｍ程度の値と
なるため、モニタされるターゲット像の分解能が０．１
μｍ程度では、焦点位置調整精度が不十分であり、焦点
位置がずれる可能性が生じる。また、記録毎の再現性を
考慮した場合においても、焦点位置調整、或いは収差調
整でばらつきが生じるおそれがある。In the conventional electron beam recording apparatus, when the focus position of the electron optical system and the aberration correction electrode are adjusted in order to narrow down the electron beam on the resist master, the aperture diameter actually used for recording is used. I was using my aperture to monitor the target image. However, the electron beam diameter under the conditions used for recording often has insufficient resolution in order to clearly monitor the target image. For example, when recording pits of a high-density optical disc having a recording density of 20 GB or more, a minimum pattern to be recorded forms a pit having a length or width of about 0.1 μm, but a pit of 0.1 μm. In order to form the electron beam, an electron beam diameter having a half-value width in the vicinity of 0.1 μm must be formed on the resist master. That is, even when the focus position is adjusted or the aberration is corrected, the electron beam diameter focused on the target is only about 0.1 μm as long as the same aperture is used. Further, since the depth of focus of the electron beam focused on the master disk is a value of about several μm, the resolution of the target image to be monitored is 0.1.
If it is approximately μm, the focus position adjustment accuracy is insufficient, and the focus position may shift. Further, even when the reproducibility for each recording is taken into consideration, there is a possibility that variations may occur in the focus position adjustment or the aberration adjustment.
【００１１】また、より微細なパターンを記録する場合
においては、記録に用いるアパーチャを小さくし、電子
ビーム径をより小さく構成するが、アパーチャの口径が
小さくなることによって、ターゲットに照射される電子
線の量が少なくなり、検出されるターゲット像が暗くな
り、焦点位置調整、或いは収差調整でばらつきが生じる
可能性がある。Further, in the case of recording a finer pattern, the aperture used for recording is made smaller and the electron beam diameter is made smaller. However, as the aperture diameter becomes smaller, the electron beam irradiated on the target is reduced. May decrease, the detected target image may become dark, and variations may occur in focus position adjustment or aberration adjustment.
【００１２】本発明は、従来の課題に鑑み、レジスト原
盤上に電子線を絞り込むために、ターゲット像をモニタ
し、レンズの焦点位置調整、および収差補正を行う時
に、モニタ上に表れるターゲット像の解像度を向上さ
せ、焦点位置、或いは収差補正のばらつきを抑えること
を目的とする。In view of the conventional problems, the present invention monitors the target image in order to narrow down the electron beam on the resist master, and when the focus position of the lens is adjusted and the aberration is corrected, the target image appearing on the monitor is adjusted. It is intended to improve resolution and suppress variations in focal position or aberration correction.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、電子線の開口を可変させる手段を設
け、焦点調整、或いは収差補正時に用いる開口を、記録
に使用する口径の開口と別に設け、焦点調整、収差補正
を行う時に焦点調整用の小さな口径に切り替えることに
よってターゲット上に絞り込まれるビーム径を小さく
し、モニタ上に表れるターゲット像の解像度を向上さ
せ、焦点調整精度、収差補正精度を向上させることを可
能とした。In order to solve the above problems, in the present invention, means for varying the aperture of the electron beam is provided, and the aperture used for focus adjustment or aberration correction is the aperture of the diameter used for recording. Separately, by changing to a small aperture for focus adjustment when performing focus adjustment and aberration correction, the beam diameter narrowed down on the target is made small, the resolution of the target image appearing on the monitor is improved, focus adjustment accuracy, aberration It is possible to improve the correction accuracy.
【００１４】また、焦点調整時に小さな口径を使用する
ことによって、ターゲットに照射される電子線量が少な
くなることによって、像が暗くなる可能性があるため、
検出器を複数個設置することによって、ターゲットから
放出される電子を効率よく収集し、ターゲット像が明瞭
に確認できるようにした。Further, by using a small aperture at the time of focus adjustment, the electron dose with which the target is irradiated is reduced, so that the image may be darkened.
By installing multiple detectors, the electrons emitted from the target were efficiently collected so that the target image could be clearly confirmed.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
【００１６】（実施の形態１）図１に本発明の実施の形
態１における電子線記録装置の一例を示す。電流を流す
ことで電子を放出するフィラメント１０１、フィラメン
トから放出される電子を負電圧によって閉じ込め、一方
向に取り出すための電極１０２、電極１０２に設けられ
たピンホールから電子線を引き出し、加速する電極１０
３から構成されている電子線源が設置されており、放出
された電子線をレジスト原盤１１０上に絞り込み、情報
信号に応じてレジスト原盤上に情報パターンを記録する
ための電子光学系が次に設けられている。(Embodiment 1) FIG. 1 shows an example of an electron beam recording apparatus in Embodiment 1 of the present invention. A filament 101 that emits electrons by passing an electric current, an electrode 102 for confining the electrons emitted from the filament by a negative voltage and taking them out in one direction, and an electrode that draws an electron beam from a pinhole provided in the electrode 102 and accelerates it. 10
An electron beam source composed of 3 is installed, and an electron optical system for narrowing down the emitted electron beam on the resist master disk 110 and recording an information pattern on the resist master disk according to an information signal is next described. It is provided.
【００１７】電子光学系は次のような構造からなる。印
加電圧に応じて任意の位置に電子線を絞り込むことがで
きる静電レンズ１０４、電子線の開口を制限し、絞り込
まれた電子線のビーム径を決定するアパーチャ１０５、
情報信号に応じて電子線を遮蔽板１０７側に曲げる電極
１０６、印加電圧に応じて任意の位置に電子線を絞り込
むことができる静電レンズ１０８、電子線の収差成分を
補正する電極１０９からなり、電子線はレジスト原盤１
１０上に絞り込まれる。そして、レジスト原盤１１０を
回転させるターンテーブル１１１、ターンテーブルを原
盤の径方向にスライドさせるスライダ１１２、電子線を
レジスト原盤１１０上に絞り込むための焦点調整用ター
ゲット１１３、ターゲットに電子線を照射した時に放出
される電子を検出する検出器１１４、検出器１１４で検
出されたターゲット像を表示させるモニタ１１５からな
る。The electron optical system has the following structure. An electrostatic lens 104 that can narrow the electron beam to an arbitrary position according to the applied voltage, an aperture 105 that limits the aperture of the electron beam and determines the beam diameter of the narrowed electron beam,
It is composed of an electrode 106 that bends the electron beam toward the shield plate 107 side according to the information signal, an electrostatic lens 108 that can narrow the electron beam to an arbitrary position according to the applied voltage, and an electrode 109 that corrects the aberration component of the electron beam. , Electron beam is resist master 1
Narrowed down to 10. Then, a turntable 111 that rotates the resist master 110, a slider 112 that slides the turntable in the radial direction of the master, a focus adjustment target 113 that narrows the electron beam onto the resist master 110, and an electron beam when the target is irradiated with the electron beam. It comprises a detector 114 for detecting emitted electrons and a monitor 115 for displaying a target image detected by the detector 114.
【００１８】電子線記録装置の各部は次に示すように動
作する。フィラメント１０１に電流を流すことによって
放出される電子は、電極１０２に印加された負電圧によ
って閉じ込められ、電極１０２と電極１０３との電位差
によって、電極１０２に空けられた小さい穴から必要量
だけ取り出され、加速される。加速された電子線は、静
電レンズ１０４によって、電極１０６の中心位置に向か
って絞り込まれる。アパーチャによって電子線の外縁部
を遮蔽された電子線がレンズによって絞り込まれた時の
ビーム径は、アパーチャ径の大きさに応じて決定され
る。小さい口径のアパーチャを使用する程小さなビーム
径が得られることになる。Each part of the electron beam recording apparatus operates as follows. The electrons emitted by passing a current through the filament 101 are confined by the negative voltage applied to the electrode 102, and due to the potential difference between the electrode 102 and the electrode 103, the required amount is taken out from a small hole formed in the electrode 102. , Accelerated. The accelerated electron beam is narrowed down toward the center position of the electrode 106 by the electrostatic lens 104. The beam diameter when the electron beam whose outer edge is shielded by the aperture is narrowed down by the lens is determined according to the size of the aperture diameter. Using a smaller aperture will result in a smaller beam diameter.
【００１９】アパーチャ１０５は、静電レンズ１０４と
電極１０６の間に設けられている。アパーチャ１０５
は、図３に示すように、記録するパターンに応じて所望
のビーム径を選択できるように、複数の口径の穴をもっ
た平板からなり、平板を平行移動させることで、所望の
穴径が選択できるように構成されている。電極１０６で
は、情報信号に応じて電子線を遮蔽版１０７側に曲げる
ように電圧が印加され、電子線をレジスト原盤に照射す
るか、しないかを選択するように構成されている。電子
線は静電レンズ１０８によって、レジスト原盤上で焦点
を結ぶように絞り込まれ、電極１０９によって、収差成
分が補正される。The aperture 105 is provided between the electrostatic lens 104 and the electrode 106. Aperture 105
As shown in FIG. 3, a flat plate having holes with a plurality of apertures is selected so that a desired beam diameter can be selected according to a pattern to be recorded. It is configured to be selectable. In the electrode 106, a voltage is applied so as to bend the electron beam toward the shield plate 107 side in accordance with the information signal, and it is configured to select whether or not to irradiate the resist master with the electron beam. The electron beam is focused by the electrostatic lens 108 so as to be focused on the resist master, and the aberration component is corrected by the electrode 109.
【００２０】レジスト原盤１１０を電子線で記録する場
合、レジスト原盤表面で電子線が最も絞り込まれるよう
に調整する必要がある。焦点位置調整および記録は次の
ようにして行われる。When the resist master disk 110 is recorded with an electron beam, it is necessary to adjust so that the electron beam is narrowed down most on the surface of the resist master disk. Focus position adjustment and recording are performed as follows.
【００２１】まず、焦点調整用ターゲット１１３をスラ
イダ１１２によって、電子線が照射される位置まで移動
させる。その後、電子線をターゲット１１３に照射する
と、電子線が照射されたターゲット表面から、一次電子
や二次電子が放出される。放出した電子を検出器１１４
で収集することで、モニタ１１５上にターゲット形状が
映し出される。ターゲットは金や銅、或いはタングステ
ンなどの金属材料で構成されており、網状になっていた
り、表面に凹凸が構成されていたりして、像をモニタ１
１５で観察した時に、像がずれていないかどうかが判断
できるようになっている。First, the focus adjusting target 113 is moved by the slider 112 to a position where the electron beam is irradiated. After that, when the target 113 is irradiated with an electron beam, primary electrons and secondary electrons are emitted from the surface of the target irradiated with the electron beam. The emitted electrons are detected by the detector 114
The target shape is displayed on the monitor 115 by collecting the target shape. The target is made of a metal material such as gold, copper, or tungsten, and has a net-like shape or has irregularities on its surface.
It is possible to judge whether or not the image is displaced when observed at 15.
【００２２】ターゲットの像が歪みなく、最も明瞭に見
えていれば、電子光学系はターゲット表面で焦点を結ん
でいることになり、ターゲット１１３表面の高さが実際
に記録されるレジスト原盤１１０表面と同じ高さに調整
されていれば、レジスト原盤上で焦点を結んでいること
となる。そのため、ターゲット像をモニタしながら、像
が歪みなく、最も明瞭に見えるように、静電レンズ１０
４、１０８、および収差補正電極１０９に印加する電圧
の調整を行う。その後、スライダ１１２によって、レジ
スト原盤１１０を電子線が照射できる位置まで移動さ
せ、記録を行う。If the image of the target is not distorted and can be seen most clearly, the electron optical system is focused on the surface of the target, and the height of the surface of the target 113 is actually recorded. If it is adjusted to the same height as, it means that it is focused on the resist master. Therefore, while monitoring the target image, the electrostatic lens 10 is arranged so that the image can be seen most clearly without distortion.
4, 108 and the voltage applied to the aberration correction electrode 109 are adjusted. After that, the resist master 110 is moved to a position where the electron beam can be irradiated by the slider 112, and recording is performed.
【００２３】このように焦点位置調整は、ターゲットの
像をモニタしながら調整するため、ターゲット像の分解
能、解像度によって焦点位置調整精度は大きく左右さ
れ、ターゲット像の分解能、解像度が向上すれば、その
分調整精度も向上する。ターゲット像の分解能、解像度
を向上させるためには、ターゲット上に絞り込まれる電
子線のビーム径をより小さくすれば良い。絞り込まれた
電子線のビーム径を小さくするためには、電子光学系内
で、より小径のアパーチャなどで、電子線の開口を制限
すれば良い。As described above, since the focus position adjustment is performed while monitoring the image of the target, the precision of the focus position adjustment greatly depends on the resolution and resolution of the target image. If the resolution and resolution of the target image improve, Minute adjustment accuracy is also improved. In order to improve the resolution and resolution of the target image, the beam diameter of the electron beam focused on the target may be made smaller. In order to reduce the beam diameter of the narrowed-down electron beam, the aperture of the electron beam may be limited by an aperture having a smaller diameter in the electron optical system.
【００２４】高密度光ディスクや、ハードディスクなど
のパターンを記録する場合、記録に用いるアパーチャ径
は、一般的に２００μｍから５００μｍ程度のものが用
いられ、記録するパターンに応じてその口径は決定され
る。例えば、直径１２０ｍｍのＣＤやＤＶＤと同じ大き
さで、ＢＳデジタル放送と２時間記録するためには、２
０ＧＢ以上の容量が必要となるが、記録容量２０ＧＢ以
上の光ディスクを記録する場合、トラックピッチはＤＶ
Ｄの半分以下に設定する必要がある。例えば、トラック
ピッチを０．３２μｍとした場合、全面記録時間は、実
用上８時間程度が限度であるため、記録線速は１．０ｍ
／ｓ以上が必要となる。一般的に、電子線記録に使用さ
れるレジスト材料の感度は５０μＣ／ｃｍ2程度である
ことから、ピット長０．１μｍ、ピット幅０．１μｍの
ピットパターンを記録線速１．０ｍ／ｓで記録すると、
レジスト原盤に照射される電流量は、最低でも５０ｎＡ
以上が必要となる。そのため、記録に使用するアパーチ
ャの口径は、レジスト感度と、必要な照射電流量を考慮
して決定される。When recording a pattern on a high density optical disk or a hard disk, the aperture diameter used for recording is generally about 200 μm to 500 μm, and the diameter is determined according to the pattern to be recorded. For example, in order to record a BS digital broadcast for 2 hours in the same size as a CD or DVD with a diameter of 120 mm, 2
Although a capacity of 0 GB or more is required, the track pitch is DV when recording an optical disk having a recording capacity of 20 GB or more.
It should be set to less than half of D. For example, when the track pitch is 0.32 μm, the entire recording time is practically limited to about 8 hours, so the recording linear velocity is 1.0 m.
/ S or more is required. Generally, since the sensitivity of the resist material used for electron beam recording is about 50 μC / cm 2 , a pit pattern having a pit length of 0.1 μm and a pit width of 0.1 μm is recorded at a recording linear velocity of 1.0 m / s. When you record
The amount of current applied to the resist master is at least 50 nA
The above is required. Therefore, the aperture diameter used for recording is determined in consideration of the resist sensitivity and the required irradiation current amount.
【００２５】本発明の実施の形態１では、図３に示すよ
うに、アパーチャは大きさの異なる口径を３つ設け、そ
のうち２つを記録用に用い、１つを焦点調整用として用
いる構成にしている。記録に用いる口径は２５０μｍと
３５０μｍに設定した。図７に本発明の電子線記録装置
において設定したアパーチャ径と、レジスト原盤上に絞
り込まれるビーム径との関係を示す。アパーチャ径２５
０μｍの時、ビーム径は直径約１００ｎｍとなり、アパ
ーチャ径３５０μｍの時、ビーム径は約１２０ｎｍとな
った。また、図１３にアパーチャ径と照射電流量の関係
を示す。照射電流量は、アパーチャ径２５０μｍの時約
７０ｎＡ、アパーチャ径３５０μｍの時約１２０ｎＡと
なり、実用上記録に必要な照射電流量が得られている。
また、このアパーチャ径を使用すると、焦点深度は約５
μｍ程度であった。In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the aperture is provided with three apertures having different sizes, two of which are used for recording and one is used for focus adjustment. ing. The apertures used for recording were set to 250 μm and 350 μm. FIG. 7 shows the relationship between the aperture diameter set in the electron beam recording apparatus of the present invention and the beam diameter narrowed down on the resist master. Aperture diameter 25
When the diameter was 0 μm, the beam diameter was about 100 nm, and when the aperture diameter was 350 μm, the beam diameter was about 120 nm. Further, FIG. 13 shows the relationship between the aperture diameter and the irradiation current amount. The irradiation current amount was about 70 nA when the aperture diameter was 250 μm and about 120 nA when the aperture diameter was 350 μm, and the irradiation current amount necessary for practical recording was obtained.
Also, using this aperture diameter, the depth of focus is about 5
It was about μm.
【００２６】しかし、記録用アパーチャを使用すると、
焦点深度が５μｍ程度となるため、焦点調整時に少なく
とも５μｍのターゲット像が明瞭に観察できなければ、
焦点調整精度は不十分であるといえる。５μｍのターゲ
ット像を十分分解するためには、少なくとも１／１００
程度のビーム径を設定する必要がある。この記録用アパ
ーチャではビーム径は約１００ｎｍであるため、焦点調
整精度は不十分である。However, using the recording aperture,
Since the depth of focus is about 5 μm, if you cannot clearly observe a target image of at least 5 μm during focus adjustment,
It can be said that the focus adjustment accuracy is insufficient. In order to sufficiently resolve a target image of 5 μm, at least 1/100
It is necessary to set the beam diameter to some extent. Since the beam diameter of this recording aperture is about 100 nm, the focus adjustment accuracy is insufficient.
【００２７】そこで、本発明の実施の形態１では、図３
に示すように焦点調整用アパーチャを設けた。焦点調整
用アパーチャ径は１００μｍに設定し、焦点深度５μｍ
の１／１００の５０ｎｍビーム径が得られるようにし
た。照射電流量は約２０ｎＡであった。この状態では、
レジスト原盤に対する照射電流量が少なすぎるため、実
際の記録には使用できないが、焦点位置調整時のターゲ
ット像の分解能、解像度は明らかに向上し、焦点位置調
整は容易となった。Therefore, in the first embodiment of the present invention, FIG.
A focus adjustment aperture is provided as shown in FIG. Focus adjustment aperture diameter set to 100 μm, focus depth 5 μm
A beam diameter of 1/100 of 50 nm is obtained. The irradiation current amount was about 20 nA. In this state,
The amount of irradiation current to the resist master is too small to be used for actual recording, but the resolution and resolution of the target image at the time of focus position adjustment were clearly improved, and focus position adjustment became easier.
【００２８】また、焦点位置調整用アパーチャを用いて
ターゲット像が最も明瞭に観察できるように電子光学系
の調整をした後、記録用アパーチャに切り替えても、焦
点位置は変化しないため、焦点調整用アパーチャで調整
だけを行い、実際の記録は記録用アパーチャで行うこと
で、焦点位置のばらつきを抑えることができた。The focus position does not change even after switching to the recording aperture after adjusting the electron optical system so that the target image can be observed most clearly by using the focus position adjusting aperture. By adjusting only the aperture and performing the actual recording with the recording aperture, it was possible to suppress variations in the focal position.
【００２９】なお、本発明の実施の形態１では、レンズ
として静電レンズを使用したが、電磁レンズなど、電子
線を収束させる効果をもつものであれば、どのようなも
のでも良い。また、電子光学系についても同様で、電子
線源から放出される電子をレジスト原盤上に収束させる
手段であれば、どのような構造でも良い。アパーチャの
配置に関しても電子光学系内の電子ビームの開口を制限
できれば、どの位置に配置しても同様の効果が得られ
る。Although the electrostatic lens is used as the lens in the first embodiment of the present invention, any lens such as an electromagnetic lens may be used as long as it has an effect of converging the electron beam. The same applies to the electron optical system, and any structure may be used as long as it is a means for converging the electrons emitted from the electron beam source onto the resist master. With respect to the arrangement of the apertures, if the aperture of the electron beam in the electron optical system can be limited, the same effect can be obtained regardless of the position.
【００３０】また、本発明の実施の形態１では、電子線
の開口を制限する手段として、異なる口径のアパーチャ
を切り替えることで行ったが、図８に示すように円形に
周囲から板８０１を押し出して、穴径８０２を自由に可
変できるアパーチャを用いて電子線の開口を制限する方
法を用いても同様の効果が得られる。In the first embodiment of the present invention, the aperture of the electron beam is limited by switching the apertures having different apertures. However, as shown in FIG. 8, the plate 801 is circularly extruded from the periphery. Then, the same effect can be obtained by using the method of limiting the opening of the electron beam by using the aperture which can freely change the hole diameter 802.
【００３１】また、図１に示すアパーチャ１０５を一定
口径とし、図９に示すように、電子光学系内で、電子線
のビーム径が変化していく位置、つまりレンズなどでビ
ームが絞れて行くところや、絞れた後ビームが広がって
いくところに配置し、アパーチャ位置を電子線の光軸方
向に略平行に移動させることによって、電子線の開口の
制限量を可変させる方法、例えば位置９０３から位置９
０２へ移動させることで、一定口径アパーチャでありな
がら、電子線の開口を小さく制限する方法などを使用し
ても同様の効果が得られる。Further, the aperture 105 shown in FIG. 1 has a constant diameter, and as shown in FIG. 9, the beam is narrowed by a lens or the like where the beam diameter of the electron beam changes in the electron optical system. However, by arranging it in a place where the beam spreads after being narrowed down, and moving the aperture position substantially parallel to the optical axis direction of the electron beam, a method of changing the limiting amount of the electron beam aperture, for example, from position 903. Position 9
By moving to 02, the same effect can be obtained by using a method of limiting the opening of the electron beam to a small value, even though the aperture has a constant aperture.
【００３２】（実施の形態２）図４に本発明の実施の形
態２における電子線記録装置の一例を示す。電流を流す
ことで電子を放出するフィラメント４０１、フィラメン
トから放出される電子を負電圧によって閉じ込め、一方
向に取り出すための電極４０２、電極４０２に設けられ
たピンホールから電子線を引き出し、加速する電極４０
３から構成されている電子線源が設置されており、放出
された電子線をレジスト原盤４１０上に絞り込み、情報
信号に応じてレジスト原盤上に情報パターンを記録する
ための電子光学系が次に設けられている。(Second Embodiment) FIG. 4 shows an example of an electron beam recording apparatus according to the second embodiment of the present invention. A filament 401 that emits electrons by passing a current, an electrode 402 for confining the electrons emitted from the filament by a negative voltage and taking them out in one direction, and an electrode that draws an electron beam from a pinhole provided in the electrode 402 and accelerates it. 40
An electron beam source composed of 3 is installed, and an electron optical system for narrowing down the emitted electron beam on the resist master 410 and recording an information pattern on the resist master according to an information signal is next described. It is provided.
【００３３】電子光学系は次のような構造からなる。印
加電圧に応じて任意の位置に電子線を絞り込むことがで
きる静電レンズ４０４、電子線の開口を制限し、絞り込
まれた電子線のビーム径を決定するアパーチャ４０５、
情報信号に応じて電子線を遮蔽板４０７側に曲げる電極
４０６、印加電圧に応じて任意の位置に電子線を絞り込
むことができる静電レンズ４０８、電子線の収差成分を
補正する電極４０９からなり、電子線はレジスト原盤４
１０上に絞り込まれる。そして、レジスト原盤４１０を
回転させるターンテーブル４１１、ターンテーブルを原
盤の径方向にスライドさせるスライダ４１２、電子線を
レジスト原盤４１０上に絞り込むための焦点調整用ター
ゲット４１３、ターゲットに電子線を照射した時に放出
される電子を検出する検出器４１４、検出器４１４で検
出されたターゲット像を表示させるモニタ４１５からな
る。The electron optical system has the following structure. An electrostatic lens 404 capable of narrowing the electron beam to an arbitrary position according to the applied voltage, an aperture 405 which limits the aperture of the electron beam and determines the beam diameter of the narrowed electron beam,
An electrode 406 that bends the electron beam to the shield plate 407 side according to the information signal, an electrostatic lens 408 that can narrow the electron beam to an arbitrary position according to the applied voltage, and an electrode 409 that corrects the aberration component of the electron beam. , Electron beam is resist master 4
Narrowed down to 10. Then, a turntable 411 for rotating the resist master 410, a slider 412 for sliding the turntable in the radial direction of the master, a focus adjustment target 413 for narrowing the electron beam on the resist master 410, and a target when the target is irradiated with the electron beam. The detector 414 detects the emitted electrons, and the monitor 415 displays the target image detected by the detector 414.
【００３４】電子線記録装置の各部は次に示すように動
作する。フィラメント４０１に電流を流すことによって
放出される電子は、電極４０２に印加された負電圧によ
って閉じ込められ、電極４０２と電極４０３との電位差
によって、電極４０２に空けられた小さい穴から必要量
だけ取り出され、加速される。加速された電子線は、静
電レンズ４０４によって、電極４０６の中心位置に向か
って絞り込まれる。アパーチャによって電子線の外縁部
を遮蔽された電子線がレンズによって絞り込まれた時の
ビーム径は、アパーチャ径の大きさに応じて決定され
る。小さい口径のアパーチャを使用する程小さなビーム
径が得られることになる。Each part of the electron beam recording apparatus operates as follows. The electrons emitted by passing a current through the filament 401 are confined by the negative voltage applied to the electrode 402, and due to the potential difference between the electrode 402 and the electrode 403, the required amount is taken out from the small hole formed in the electrode 402. , Accelerated. The accelerated electron beam is narrowed down by the electrostatic lens 404 toward the center position of the electrode 406. The beam diameter when the electron beam whose outer edge is shielded by the aperture is narrowed down by the lens is determined according to the size of the aperture diameter. Using a smaller aperture will result in a smaller beam diameter.
【００３５】アパーチャ４０５は、静電レンズ４０４と
電極４０６の間に設けられている。アパーチャ４０５
は、図５に示すように、記録するパターンに応じて所望
のビーム径を選択できるように、複数の口径の穴をもっ
た平板からなり、平板を平行移動させることで、所望の
穴径が選択できるように構成されている。電極４０６で
は、情報信号に応じて電子線を遮蔽版４０７側に曲げる
ように電圧が印加され、電子線をレジスト原盤に照射す
るか、しないかを選択するように構成されている。電子
線は静電レンズ４０８によって、レジスト原盤上で焦点
を結ぶように絞り込まれ、電極４０９によって、収差成
分が補正される。The aperture 405 is provided between the electrostatic lens 404 and the electrode 406. Aperture 405
As shown in FIG. 5, a flat plate having holes with a plurality of apertures is selected so that a desired beam diameter can be selected according to a pattern to be recorded. It is configured to be selectable. A voltage is applied to the electrode 406 so as to bend the electron beam toward the shield plate 407 according to the information signal, and it is configured to select whether or not to irradiate the resist master with the electron beam. The electron beam is focused by the electrostatic lens 408 so as to be focused on the resist master, and the aberration component is corrected by the electrode 409.
【００３６】レジスト原盤４１０を電子線で記録する場
合、レジスト原盤表面で電子線が最も絞り込まれるよう
に調整する必要がある。焦点位置調整および記録は次の
ようにして行われる。When recording the resist master 410 with an electron beam, it is necessary to make adjustments so that the electron beam is narrowed down most on the surface of the resist master. Focus position adjustment and recording are performed as follows.
【００３７】まず、焦点調整用ターゲット４１３をスラ
イダ４１２によって、電子線が照射される位置まで移動
させる。その後、電子線をターゲット４１３に照射する
と、電子線が照射されたターゲット表面から、一次電子
や二次電子が放出される。放出した電子を検出器４１４
で収集することで、モニタ４１５上にターゲット形状が
映し出される。ターゲットは金や銅、或いはタングステ
ンなどの金属材料で構成されており、網状になっていた
り、表面に凹凸が構成されていたりして、像をモニタ４
１５で観察した時に、像がずれていないかどうかが判断
できるようになっている。First, the focus adjusting target 413 is moved by the slider 412 to the position where the electron beam is irradiated. After that, when the target 413 is irradiated with an electron beam, primary electrons and secondary electrons are emitted from the surface of the target irradiated with the electron beam. The emitted electron is detected by the detector 414.
The target shape is displayed on the monitor 415 by collecting the target shape. The target is made of a metal material such as gold, copper, or tungsten, and has a net-like shape or unevenness on the surface.
It is possible to judge whether or not the image is displaced when observed at 15.
【００３８】ターゲットの像が歪みなく、最も明瞭に見
えていれば、電子光学系はターゲット表面で焦点を結ん
でいることになり、ターゲット４１３表面の高さが実際
に記録されるレジスト原盤４１０表面と同じ高さに調整
されていれば、レジスト原盤上で焦点を結んでいること
となる。そのため、ターゲット像をモニタしながら、像
が歪みなく、最も明瞭に見えるように、静電レンズ４０
４、４０８、および収差補正電極４０９に印加する電圧
の調整を行う。その後、スライダ４１２によって、レジ
スト原盤４１０を電子線が照射できる位置まで移動さ
せ、記録を行う。If the image of the target is not distorted and can be seen most clearly, it means that the electron optical system is focused on the surface of the target, and the height of the surface of the target 413 is actually recorded. If it is adjusted to the same height as, it means that it is focused on the resist master. Therefore, while monitoring the target image, the electrostatic lens 40 is arranged so that the image can be seen most clearly without distortion.
4, 408, and the voltage applied to the aberration correction electrode 409 is adjusted. After that, the resist master 410 is moved to a position where the electron beam can be irradiated by the slider 412, and recording is performed.
【００３９】このように焦点位置調整は、ターゲットの
像をモニタしながら調整するため、ターゲット像の分解
能、解像度によって焦点位置調整精度は大きく左右さ
れ、ターゲット像の分解能、解像度が向上すれば、その
分調整精度も向上する。ターゲット像の分解能、解像度
を向上させるためには、ターゲット上に絞り込まれる電
子線のビーム径をより小さくすれば良い。絞り込まれた
電子線のビーム径を小さくするためには、電子光学系内
で、より小径のアパーチャなどで、電子線の開口を制限
すれば良い。As described above, since the focus position adjustment is performed while monitoring the target image, the focus position adjustment accuracy greatly depends on the resolution and resolution of the target image. If the resolution and resolution of the target image improve, Minute adjustment accuracy is also improved. In order to improve the resolution and resolution of the target image, the beam diameter of the electron beam focused on the target may be made smaller. In order to reduce the beam diameter of the narrowed-down electron beam, the aperture of the electron beam may be limited by an aperture having a smaller diameter in the electron optical system.
【００４０】実施の形態１と同様に、記録用のアパーチ
ャ径を２５０μｍ、３５０μｍとし、焦点位置調整用ア
パーチャを１００μｍとすると、焦点位置調整時のター
ゲット上での電子ビーム径は約５０ｎｍとなり、焦点深
度の約１／１００のビーム径が得られた。しかし、焦点
位置調整時は、１００μｍのアパーチャで電子線の開口
を制限しているため、ターゲットに照射される電流量
は、約２０ｎＡまで減少している。そのため、ターゲッ
トから放出される一次電子や二次電子の量は、照射電流
量の減少に伴い、減少している。そのため、モニタ４１
５上に映し出されるターゲット像は、明瞭には見えてい
るが、検出される電子量の減少分だけ輝度が低下してし
まう。As in the first embodiment, if the recording aperture diameters are 250 μm and 350 μm and the focus position adjusting aperture is 100 μm, the electron beam diameter on the target at the time of focus position adjustment is about 50 nm, and the focus A beam diameter of about 1/100 of the depth was obtained. However, when the focus position is adjusted, the aperture of the electron beam is limited by the 100 μm aperture, so the amount of current applied to the target is reduced to about 20 nA. Therefore, the amount of primary electrons and secondary electrons emitted from the target decreases as the irradiation current amount decreases. Therefore, the monitor 41
The target image projected on the image 5 is clearly visible, but the brightness is reduced by the decrease in the detected electron amount.
【００４１】そこで実施の形態２では、ターゲットから
放出される電子を効率よく収集するため、図６に示すよ
うに、電子線照射位置を中心に、検出器がターゲット表
面上を覆うような構造にした。それによって、あらゆる
方向に放出される電子線を効率よく収集できるようにし
た。ここでは、従来の検出器に対して検出部の面積比
で、約１０倍の検出器を準備した。その結果、従来の検
出器に対して、Ｓ／Ｎ比を劣化させることなく、モニタ
の輝度が約２倍向上した。Therefore, in the second embodiment, in order to collect the electrons emitted from the target efficiently, as shown in FIG. 6, the structure is such that the detector covers the surface of the target around the electron beam irradiation position. did. As a result, electron beams emitted in all directions can be collected efficiently. Here, a detector having an area ratio of the detection unit of about 10 times that of the conventional detector was prepared. As a result, the brightness of the monitor was improved about twice as much as the conventional detector without deteriorating the S / N ratio.
【００４２】また、検出器の構造は図６に示す構造に限
らず、例えば従来型の検出器を図１０に示すように電子
線照射位置１００１の周囲を取り囲むように複数個設置
する構造や、また検出器の配置を図１１に示すように複
数段に配置する方法などが考えられ、ターゲットから放
出される電子を検出する検出部の面積が大きくなり、電
子線が効率よく収集できれば、検出器の構造はどのよう
な形状のものでも同様の発明の効果が得られる。The structure of the detector is not limited to the structure shown in FIG. 6, and for example, a structure in which a plurality of conventional detectors are installed so as to surround the electron beam irradiation position 1001 as shown in FIG. A method of arranging the detectors in multiple stages as shown in FIG. 11 may be considered, and if the area of the detection unit that detects the electrons emitted from the target becomes large and the electron beam can be collected efficiently, the detectors will be detected. The same effect of the invention can be obtained regardless of the shape of the structure.
【００４３】なお、実施の形態２では、レンズとして静
電レンズを使用したが、電磁レンズなど、電子線を収束
させる効果をもつものであれば、どのようなものでも良
い。また、電子光学系についても同様で、電子線源から
放出される電子をレジスト原盤上に収束させる手段であ
れば、どのような構造でも良い。アパーチャの配置に関
しても電子光学系内の電子ビームの開口を制限できれ
ば、どの位置に配置しても同様の効果が得られる。In the second embodiment, the electrostatic lens is used as the lens, but any one such as an electromagnetic lens may be used as long as it has an effect of converging the electron beam. The same applies to the electron optical system, and any structure may be used as long as it is a means for converging the electrons emitted from the electron beam source onto the resist master. With respect to the arrangement of the apertures, if the aperture of the electron beam in the electron optical system can be limited, the same effect can be obtained regardless of the position.
【００４４】また、実施の形態２では、電子線の開口を
制限する手段として、異なる口径のアパーチャを切り替
えることで行ったが、口径を自由に可変できるアパーチ
ャを用いて電子線の開口を制限する方法や、電子光学系
内で、電子線のビーム径が変化していく位置、つまりレ
ンズなどでビームが絞れて行くところや、絞れた後ビー
ムが広がっていくところに、一定口径のアパーチャを配
置し、アパーチャ位置を電子線に沿って移動させること
によって、電子線の開口の制限量を可変させる方法など
を使用しても同様の効果が得られる。In the second embodiment, the aperture of the electron beam is limited by switching the apertures of different apertures, but the aperture of the electron beam is limited by using the aperture that can freely change the aperture. Method or position in the electron optical system where the beam diameter of the electron beam changes, that is, where the beam is narrowed down by a lens or where the beam spreads after being narrowed down. However, the same effect can be obtained by using a method in which the aperture position is moved along the electron beam to change the limiting amount of the electron beam opening.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電子線
記録装置において、電子線をレジスト原盤上に絞り込む
電子光学系内に設けられた複数の口径をもつアパーチャ
の内、記録に使用するアパーチャ径に対して小さいアパ
ーチャ径を焦点調整用に使用し、また、ターゲット像を
モニタする検出器を複数個設け、ターゲット像を明瞭に
観察することで、焦点調整精度を向上させることができ
る。As described above, according to the present invention, in the electron beam recording apparatus, it is used for recording among the apertures having a plurality of apertures provided in the electron optical system for narrowing down the electron beam on the resist master. The focus adjustment accuracy can be improved by using an aperture diameter smaller than the aperture diameter used for focus adjustment, and providing a plurality of detectors for monitoring the target image to clearly observe the target image. .
【図１】本発明の電子線記録装置の実施の形態１を示す
模式図FIG. 1 is a schematic diagram showing Embodiment 1 of an electron beam recording apparatus of the present invention.
【図２】従来の電子線記録装置の一例を示す模式図FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a conventional electron beam recording apparatus.
【図３】本発明の実施の形態１のアパーチャの構造を示
す模式図FIG. 3 is a schematic diagram showing a structure of an aperture according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の電子線記録装置の実施の形態２を示す
模式図FIG. 4 is a schematic diagram showing Embodiment 2 of the electron beam recording apparatus of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態２のアパーチャの構造を示
す模式図FIG. 5 is a schematic diagram showing a structure of an aperture according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施の形態２の検出器の構造の一例を
示す模式図
（ａ）ターゲット上方からみた検出器配置図
（ｂ）横方向からみた検出器配置図FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the structure of the detector according to the second embodiment of the present invention (a) a detector arrangement view seen from above the target (b) a detector arrangement view seen from a lateral direction
【図７】アパーチャ径とレジスト原盤上に絞り込まれる
ビーム径との関係を示すグラフFIG. 7 is a graph showing the relationship between the aperture diameter and the beam diameter narrowed down on the resist master.
【図８】可変開口アパーチャの構造を示す模式図FIG. 8 is a schematic diagram showing the structure of a variable aperture aperture.
【図９】アパーチャ配置位置の一例を説明する模式図FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of an aperture arrangement position.
【図１０】本発明の実施の形態２の検出器の構造の一例
を示す模式図
（ａ）ターゲット上方からみた検出器配置図
（ｂ）横方向からみた検出器配置図FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a structure of a detector according to a second embodiment of the present invention (a) a detector arrangement view seen from above a target (b) a detector arrangement view seen from a lateral direction
【図１１】本発明の実施の形態２の検出器の構造の一例
を示す模式図
（ａ）ターゲット上方からみた検出器配置図
（ｂ）横方向からみた検出器配置図FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the structure of the detector according to the second embodiment of the present invention (a) a detector arrangement view seen from above the target (b) a detector arrangement view seen from a lateral direction
【図１２】従来の電子線記録装置の検出器の構造を示す
模式図FIG. 12 is a schematic diagram showing a structure of a detector of a conventional electron beam recording apparatus.
【図１３】アパーチャ径と照射電流量との関係を示すグ
ラフFIG. 13 is a graph showing the relationship between the aperture diameter and the irradiation current amount.
１０１ フィラメント
１０２ 電子を閉じ込める電極
１０３ 加速電極
１０４ 静電レンズ
１０５ アパーチャ
１０６ 情報信号に応じて電子線を曲げる電極
１０７ 遮蔽板
１０８ 静電レンズ
１０９ 収差補正電極
１１０ レジスト原盤
１１１ ターンテーブル
１１２ スライダ
１１３ 焦点調整用ターゲット
１１４ 検出器
１１５ モニタ
２０１ フィラメント
２０２ 電子を閉じ込める電極
２０３ 加速電極
２０４ レンズ
２０５ アパーチャ
２０６ 情報信号に応じて電子線を曲げる電極
２０７ 遮蔽板
２０８ レンズ
２０９ 収差補正電極
２１０ レジスト原盤
２１１ ターンテーブル
２１２ スライダ
２１３ 焦点調整用ターゲット
２１４ 検出器
２１５ モニタ
３０１ 記録用アパーチャ
３０２ 焦点調整用アパーチャ
４０１ フィラメント
４０２ 電子を閉じ込める電極
４０３ 加速電極
４０４ 静電レンズ
４０５ アパーチャ
４０６ 情報信号に応じて電子線を曲げる電極
４０７ 遮蔽板
４０８ 静電レンズ
４０９ 収差補正電極
４１０ レジスト原盤
４１１ ターンテーブル
４１２ スライダ
４１３ 焦点調整用ターゲット
４１４ 検出器
４１５ モニタ
５０１ 記録用アパーチャ
５０２ 焦点調整用アパーチャ
６０１ 電子線照射位置
６０２ 検出器
６０３ 電子光学系先端
６０４ 電子線
６０５ ターゲット
８０１ 可変開口アパーチャの遮蔽版
８０２ 可変開口アパーチャの穴
９０１ 静電レンズ
９０２ 電子ビーム径が大きい位置に移動したアパーチ
ャ
９０３ 電子ビーム径が小さい位置に移動したアパーチ
ャ
１００１ 電子線照射位置
１００２ 検出器
１００３ 電子光学系先端
１００４ 電子線
１００５ ターゲット
１１０１ 電子線照射位置
１１０２ 検出器
１１０３ 電子光学系先端
１１０４ 電子線
１１０５ ターゲット
１２０１ 電子光学系先端
１２０２ 検出器
１２０３ 電子線
１２０４ ターゲット101 Filament 102 Electron Confining Electrode 103 Accelerating Electrode 104 Electrostatic Lens 105 Aperture 106 Electrode Bending Electron Beam According to Information Signal 107 Shielding Plate 108 Electrostatic Lens 109 Aberration Correction Electrode 110 Resist Master 111 Turntable 112 Slider 113 Focus Adjustment Target 114 Detector 115 Monitor 201 Filament 202 Electron confining electrode 203 Accelerating electrode 204 Lens 205 Aperture 206 Electrode bending electron beam according to information signal 207 Shielding plate 208 Lens 209 Aberration correcting electrode 210 Resist master 211 Turntable 212 Slider 213 Focus Adjustment target 214 Detector 215 Monitor 301 Recording aperture 302 Focus adjustment aperture 401 Filament 402 Electron 40 for confining electrons 3 Accelerating Electrode 404 Electrostatic Lens 405 Aperture 406 Electrode 407 Bending Electron Beam According to Information Signal Shielding Plate 408 Electrostatic Lens 409 Aberration Correction Electrode 410 Resist Master 411 Turntable 412 Slider 413 Focusing Target 414 Detector 415 Monitor 501 Recording aperture 502 Focusing aperture 601 Electron beam irradiation position 602 Detector 603 Electron optical system tip 604 Electron beam 605 Target 801 Variable aperture aperture blocking plate 802 Variable aperture aperture hole 901 Electrostatic lens 902 Position where electron beam diameter is large To the position where the electron beam diameter is small 1001 Electron beam irradiation position 1002 Detector 1003 Electron optical system tip 1004 Electron beam 1005 Target 1101 Electron beam irradiation position 1102 Detector 1103 Electron optical system tip 1104 Electron beam 1105 Target 1201 Electron optical system tip 1202 Detector 1203 Electron beam 1204 Target
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Claims (21)
開口可変手段と、前記電子光学系の焦点位置調整用ター
ゲットと、前記電子線が前記ターゲットに照射されるこ
とによって放出される電子を検出する検出器と、レジス
ト原盤と、前記レジスト原盤および前記ターゲットと前
記電子線の位置を相対的に移動させる手段とを有する電
子線記録装置。1. An electron beam source, an electron optical system, aperture changing means for the electron beam, a focus position adjusting target of the electron optical system, and the electron beam emitted when the target is irradiated. An electron beam recording apparatus having a detector for detecting electrons, a resist master, and means for moving the positions of the resist master and the target relative to the electron beam.
て、前記電子光学系の焦点位置調整時に、開口を小さく
することを特徴とする請求項１記載の電子線記録装置。2. The electron beam recording apparatus according to claim 1, wherein in the aperture varying means, the aperture is made smaller when adjusting the focus position of the electron optical system than when recording.
で構成されることを特徴とする請求項１記載の電子線記
録装置。3. The electron beam recording apparatus according to claim 1, wherein the aperture changing means is composed of a plurality of apertures.
位置調整用アパーチャと、少なくとも1つ以上の記録用
アパーチャから構成されていることを特徴とする請求項
３記載の電子線記録装置。4. The electron beam recording apparatus according to claim 3, wherein the aperture comprises a focus position adjusting aperture of the electron optical system and at least one or more recording apertures.
位置調整用アパーチャの口径が小さいことを特徴とする
請求項４記載の電子線記録装置。5. The electron beam recording apparatus according to claim 4, wherein the aperture of the focus position adjusting aperture is smaller than the aperture of the recording aperture.
で構成されることを特徴とする請求項１記載の電子線記
録装置。6. The electron beam recording apparatus according to claim 1, wherein the aperture changing means is constituted by a variable aperture aperture.
に対して、前記電子光学系の焦点位置調整時に、開口を
小さくすることを特徴とする請求項６記載の電子線記録
装置。7. The electron beam recording apparatus according to claim 6, wherein in the variable aperture aperture, the aperture is made smaller when adjusting the focal position of the electron optical system than when recording.
前記電子線のビーム径が変化していく部分に設けられ、
前記電子線の光軸方向に略平行に移動する手段を有する
アパーチャで構成されることを特徴とする請求項１記載
の電子線記録装置。8. The aperture varying means is provided in a portion of the electron optical system where the beam diameter of the electron beam changes.
The electron beam recording apparatus according to claim 1, wherein the electron beam recording apparatus comprises an aperture having means for moving the electron beam substantially parallel to the optical axis direction.
電子光学系の焦点位置調整時に、前記電子線のビーム径
が大きいところに移動させることを特徴とする請求項８
記載の電子線記録装置。9. The aperture is moved to a position where the beam diameter of the electron beam is large when the focus position of the electron optical system is adjusted as compared with the recording.
The electron beam recording apparatus described.
学系の焦点位置調整用ターゲットと、前記電子線が前記
ターゲットに照射されることによって放出される電子を
検出する検出器と、レジスト原盤と、前記レジスト原盤
および前記ターゲットと前記電子線の位置を相対的に移
動させる手段と、前記レジスト原盤に対する照射電流量
調整手段とを有する電子線記録装置。10. An electron beam source, an electron optical system, a focus position adjusting target of the electron optical system, and a detector for detecting electrons emitted by irradiating the target with the electron beam. An electron beam recording apparatus comprising: a resist master, means for moving the positions of the resist master and the target relative to the electron beam, and an irradiation current amount adjusting means for the resist master.
時に対して、前記電子光学系の焦点位置調整時に、照射
電流量を少なくすることを特徴とする請求項１０記載の
電子線記録装置。11. The electron beam recording apparatus according to claim 10, wherein the irradiation current amount adjusting means reduces the irradiation current amount when adjusting the focal position of the electron optical system as compared with during recording.
上であり、前記電子光学系の焦点位置調整時に２０ｎＡ
以下であることを特徴とする請求項１１記載の電子線記
録装置。12. The irradiation current amount is 50 nA or more at the time of recording, and 20 nA at the time of adjusting the focus position of the electron optical system.
The electron beam recording apparatus according to claim 11, wherein:
中心に、前記ターゲットの前記電子線入射側のあらゆる
方向に放出される電子を検出できるように設けられてい
ることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか
に記載の電子線記録装置。13. The detector is provided so as to be able to detect electrons emitted in all directions on the electron beam incident side of the target, centering on the irradiation position of the electron beam. The electron beam recording apparatus according to any one of claims 1 to 12.
中心に、前記ターゲットの前記電子線入射側のあらゆる
方向に放出される電子を検出できるように複数個設けら
れていることを特徴とする請求項１３記載の電子線記録
装置。14. A plurality of the detectors are provided so as to detect electrons emitted in all directions on the electron beam incident side of the target, centering on the irradiation position of the electron beam. The electron beam recording apparatus according to claim 13.
の開口可変手段と、前記電子光学系の焦点位置調整用タ
ーゲットと、前記電子線が前記ターゲットに照射される
ことによって放出される電子を検出する検出器と、レジ
スト原盤と、前記レジスト原盤および前記ターゲットと
前記電子線の位置を相対的に移動させる手段とを有する
電子線記録装置において、前記ターゲットを前記電子線
が照射できる位置に移動させる過程と、前記開口可変手
段で前記電子線の開口を小さく制限する過程と、前記タ
ーゲットに前記電子線を照射し、前記ターゲットの像を
前記検出器で検出する過程と、前記ターゲットの像を検
出しながら、前記電子光学系の焦点位置を前記ターゲッ
ト上に合わせる過程と、前記電子光学系によって前記電
子線の非点収差成分を抑制する過程と、前記開口可変手
段で前記電子線の開口を記録時に用いる所望の大きさに
変更する過程と、前記レジスト原盤を前記電子線が照射
できる位置に移動させる過程と、前記電子線を前記レジ
スト原盤に照射し、記録する過程からなる電子線記録方
法。15. An electron beam source, an electron optical system, aperture changing means for the electron beam, a focus position adjusting target of the electron optical system, and the electron beam emitted by irradiating the target. In the electron beam recording apparatus having a detector for detecting electrons, a resist master, and means for relatively moving the positions of the resist master and the target and the electron beam, the target can be irradiated with the electron beam. A step of moving the electron beam to a position, a step of limiting the aperture of the electron beam by the aperture varying means to a small size, a step of irradiating the target with the electron beam and detecting an image of the target by the detector, and the target. While detecting the image of the electron beam, the process of aligning the focal position of the electron optical system on the target and the astigmatism formation of the electron beam by the electron optical system. Controlling the opening of the electron beam by the aperture changing means to a desired size used during recording, moving the resist master to a position where the electron beam can be irradiated, and the electron beam An electron beam recording method, which comprises the step of irradiating the resist master plate with the light and recording the same.
１つ以上の記録用アパーチャと、前記電子光学系の焦点
位置調整用アパーチャと、前記電子光学系の焦点位置調
整用ターゲットと、前記電子線が前記ターゲットに照射
されることによって放出される電子を検出する検出器
と、レジスト原盤と、前記レジスト原盤および前記ター
ゲットと前記電子線の位置を相対的に移動させる手段と
を有する電子線記録装置において、前記ターゲットを前
記電子線が照射できる位置に移動させる過程と、前記焦
点調整用アパーチャで前記電子線の開口を制限する過程
と、前記ターゲットに前記電子線を照射し、前記ターゲ
ットの像を前記検出器で検出する過程と、前記ターゲッ
トの像を検出しながら、前記電子光学系の焦点位置を前
記ターゲット上に合わせる過程と、前記電子光学系によ
って前記電子線の非点収差成分を抑制する過程と、前記
焦点位置調整用アパーチャを所望の口径の前記記録用ア
パーチャに変更する過程と、前記レジスト原盤を前記電
子線が照射できる位置に移動させる過程と、前記電子線
を前記レジスト原盤に照射し、記録する過程からなる電
子線記録方法。16. An electron beam source, an electron optical system, at least one or more recording apertures, a focus position adjusting aperture of the electron optical system, a focus position adjusting target of the electron optical system, and An electron beam having a detector for detecting electrons emitted by irradiating the target with an electron beam, a resist master, and means for moving the positions of the resist master and the target relative to the electron beam. In the recording device, the step of moving the target to a position where the electron beam can be irradiated, the step of limiting the opening of the electron beam by the focus adjustment aperture, and the step of irradiating the target with the electron beam, The process of detecting an image with the detector, and the focus position of the electron optical system on the target while detecting the image of the target. A step of suppressing the astigmatism component of the electron beam by the electron optical system, a step of changing the focus position adjusting aperture to the recording aperture having a desired aperture, and the resist master disk by the electron beam. An electron beam recording method comprising a step of moving to a position where a ray can be irradiated and a step of irradiating and recording the electron beam on the resist master.
点位置調整用アパーチャの口径が小さいことを特徴とす
る請求項１６記載の電子線記録方法。17. The electron beam recording method according to claim 16, wherein the aperture of the focus position adjusting aperture is smaller than the aperture of the recording aperture.
パーチャと、前記電子光学系の焦点位置調整用ターゲッ
トと、前記電子線が前記ターゲットに照射されることに
よって放出される電子を検出する検出器と、レジスト原
盤と、前記レジスト原盤および前記ターゲットと前記電
子線の位置を相対的に移動させる手段とを有する電子線
記録装置において、前記ターゲットを前記電子線が照射
できる位置に移動させる過程と、前記可変開口アパーチ
ャの開口を小さくする過程と、前記ターゲットに前記電
子線を照射し、前記ターゲットの像を前記検出器で検出
する過程と、前記ターゲットの像を検出しながら、前記
電子光学系の焦点位置を前記ターゲット上に合わせる過
程と、前記電子光学系によって前記電子線の非点収差成
分を抑制する過程と、前記可変開口アパーチャの口径を
記録時に用いる所望の大きさに変更する過程と、前記レ
ジスト原盤を前記電子線が照射できる位置に移動させる
過程と、前記電子線を前記レジスト原盤に照射し、記録
する過程からなる電子線記録方法。18. An electron beam source, an electron optical system, a variable aperture aperture, a focus position adjustment target of the electron optical system, and electrons emitted by irradiating the target with the electron beam. In the electron beam recording apparatus having a detector, a resist master, and means for relatively moving the positions of the resist master and the target and the electron beam, the target is moved to a position where the electron beam can be irradiated. A step of reducing the aperture of the variable aperture aperture; a step of irradiating the target with the electron beam to detect an image of the target with the detector; Aligning the focus position of an optical system on the target, and suppressing the astigmatism component of the electron beam by the electron optical system A step of changing the aperture of the variable aperture aperture to a desired size used at the time of recording, a step of moving the resist master to a position where the electron beam can be irradiated, and a step of irradiating the resist master with the electron beam and recording. An electron beam recording method comprising a process of performing.
学系内の前記電子線のビーム径が変化していく部分に設
けられ、前記電子線の光軸方向に略平行に移動する手段
を有するアパーチャと、前記電子光学系の焦点位置調整
用ターゲットと、前記電子線が前記ターゲットに照射さ
れることによって放出される電子を検出する検出器と、
レジスト原盤と、前記レジスト原盤および前記ターゲッ
トと前記電子線の位置を相対的に移動させる手段とを有
する電子線記録装置において、前記ターゲットを前記電
子線が照射できる位置に移動させる過程と、前記アパー
チャを記録時に前記レジスト原盤上で所望の前記電子線
のビーム径が得られる位置に配置する過程と、前記アパ
ーチャ位置を記録時に対して、前記電子線のビーム径が
大きいところに移動させる過程と、前記ターゲットに前
記電子線を照射し、前記ターゲットの像を前記検出器で
検出する過程と、前記ターゲットの像を検出しながら、
前記電子光学系の焦点位置を前記ターゲット上に合わせ
る過程と、前記電子光学系によって前記電子線の非点収
差成分を抑制する過程と、前記アパーチャを記録時の位
置に移動する過程と、前記レジスト原盤を前記電子線が
照射できる位置に移動させる過程と、前記電子線を前記
レジスト原盤に照射し、記録する過程からなる電子線記
録方法。19. An electron beam source, an electron optical system, and a portion in the electron optical system where the beam diameter of the electron beam changes, and moves substantially parallel to the optical axis direction of the electron beam. An aperture having means, a focus position adjusting target of the electron optical system, a detector for detecting electrons emitted by irradiating the target with the electron beam,
In an electron beam recording apparatus having a resist master and means for relatively moving the position of the resist master and the target and the electron beam, a step of moving the target to a position where the electron beam can be irradiated, and the aperture. A step of arranging at a position where a desired beam diameter of the electron beam is obtained on the resist master at the time of recording, and a step of moving the aperture position to a position where the beam diameter of the electron beam is larger than that at the time of recording, Irradiating the target with the electron beam, a process of detecting an image of the target with the detector, while detecting the image of the target,
Aligning the focal position of the electron optical system on the target; suppressing the astigmatism component of the electron beam by the electron optical system; moving the aperture to a recording position; An electron beam recording method comprising: a step of moving a master to a position where the electron beam can be irradiated; and a step of irradiating the resist master with the electron beam and recording the same.
学系の焦点位置調整用ターゲットと、前記電子線が前記
ターゲットに照射されることによって放出される電子を
検出する検出器と、レジスト原盤と、前記レジスト原盤
および前記ターゲットと前記電子線の位置を相対的に移
動させる手段と、前記レジスト原盤に対する照射電流量
調整手段とを有する電子線記録装置において、前記ター
ゲットを前記電子線が照射できる位置に移動させる過程
と、前記照射電流量調整手段で照射電流量を少なくする
過程と、前記ターゲットに前記電子線を照射し、前記タ
ーゲットの像を前記検出器で検出する過程と、前記ター
ゲットの像を検出しながら、前記電子光学系の焦点位置
を前記ターゲット上に合わせる過程と、前記電子光学系
によって前記電子線の非点収差成分を抑制する過程と、
前記照射電流調整手段で記録時に必要な所望の照射電流
量に調整する過程と、前記レジスト原盤を前記電子線が
照射できる位置に移動させる過程と、前記電子線を前記
レジスト原盤に照射し、記録する過程からなる電子線記
録方法。20. An electron beam source, an electron optical system, a focus position adjusting target of the electron optical system, and a detector for detecting electrons emitted by irradiating the target with the electron beam. In an electron beam recording apparatus having a resist master, means for relatively moving the positions of the resist master and the target and the electron beam, and an irradiation current amount adjusting means for the resist master, the target is the electron beam. A step of moving to a position where irradiation is possible, a step of reducing the irradiation current amount by the irradiation current amount adjusting means, a step of irradiating the target with the electron beam, and a step of detecting an image of the target by the detector, A step of adjusting a focal position of the electron optical system onto the target while detecting an image of the target; And suppressing process astigmatism components,
A step of adjusting the irradiation current adjusting means to a desired irradiation current amount necessary for recording, a step of moving the resist master to a position where the electron beam can be irradiated, and a step of irradiating the resist master with the electron beam to record. An electron beam recording method comprising a process of performing.
上であり、前記電子光学系の焦点位置調整時に２０ｎＡ
以下であることを特徴とする請求項２０記載の電子線記
録方法。21. The irradiation current amount is 50 nA or more during recording, and 20 nA during focus position adjustment of the electron optical system.
21. The electron beam recording method according to claim 20, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001373681A JP2003173581A (en) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | Electron beam recording apparatus and electron beam recording method |
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|---|---|---|---|
| JP2001373681A JP2003173581A (en) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | Electron beam recording apparatus and electron beam recording method |
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|---|---|
| JP2003173581A true JP2003173581A (en) | 2003-06-20 |
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ID=19182355
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001373681A Pending JP2003173581A (en) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | Electron beam recording apparatus and electron beam recording method |
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Cited By (6)
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2001
- 2001-12-07 JP JP2001373681A patent/JP2003173581A/en active Pending
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