JP2522025B2 - Electronic beam drawing device correction method - Google Patents

Electronic beam drawing device correction method

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JP2522025B2
JP2522025B2 JP63228464A JP22846488A JP2522025B2 JP 2522025 B2 JP2522025 B2 JP 2522025B2 JP 63228464 A JP63228464 A JP 63228464A JP 22846488 A JP22846488 A JP 22846488A JP 2522025 B2 JP2522025 B2 JP 2522025B2
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【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、ロタリーステッパを用いた電子ビーム描画
装置に係わり、特に、電子ビームの偏向方向を補正して
電子ビームとロータリーステッパの軸合せをし、高精度
でコード板を作成するようにした電子ビーム描画装置の
補正方法に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electron beam drawing apparatus using a rotary stepper, and in particular, it corrects the deflection direction of the electron beam to align the electron beam and the rotary stepper. However, the present invention relates to a correction method for an electron beam drawing apparatus that creates a code plate with high accuracy.

<従来の技術> 従来、この種の電子ビーム描画装置としては、第7図
のロータリステッパを用いた電子ビーム描画装置の概要
構成図に示すように、電子ビーム描画装置が、電子ビー
ム1及び空気軸受(空気ベアリング)2をパルスモータ
(図省略)とエンコーダ3で分割した方式をとるロータ
リーステッパを用いて構成され、前記電子ビーム1でロ
ータリーステッパ上のコード板4に所定のパターンエッ
ジ5(光を透過する透光スリット)を描画する。コード
板4は、電子ビームで描画された範囲が焼き切られ、透
光スリットが形成される。「電子ビーム直接描画による
エンコーダのコード板の作成」技術が知られている(例
えばSICE'88Aug.2−4Narashino,JS13−5参照)。
<Prior Art> Conventionally, as an electron beam drawing apparatus of this type, as shown in the schematic configuration diagram of the electron beam drawing apparatus using a rotary stepper in FIG. 7, the electron beam drawing apparatus includes an electron beam 1 and an air beam. The bearing (air bearing) 2 is composed of a pulse motor (not shown) and a rotary stepper that is divided by an encoder 3. The electron beam 1 causes a predetermined pattern edge 5 (light) on the code plate 4 on the rotary stepper. Draw a light-transmitting slit that transmits light. In the code plate 4, the area drawn by the electron beam is burnt off to form a light-transmitting slit. There is known a technique of "creating a code plate of an encoder by electron beam direct drawing" (see, for example, SICE'88 Aug.2-4 Narashino, JS13-5).

このようにして作製されたエンコーダのコード板は、
例えばモータの軸に取り付けられて、回転検出に用いら
れる。
The code plate of the encoder thus manufactured is
For example, it is attached to the shaft of a motor and used for rotation detection.

円周上に一定ピッチで透光スリットが形成されたコー
ド板は、透光スリットを挟んで発光手段と受光手段とが
対向配置され、受光手段で検出された透光スリットの通
過光に基づいて回転検出が行われる。
The code plate on the circumference of which the light-transmitting slits are formed at a constant pitch is arranged such that the light-emitting means and the light-receiving means are opposed to each other with the light-transmitting slit interposed, and based on the light passing through the light-transmitting slit detected by the light-receiving means Rotation detection is performed.

尚、このようなエンコーダについては、例えば本出願
人により特公平7−6810号(特願昭63−33626号)に詳
しく記載されている。
Incidentally, such an encoder is described in detail in, for example, Japanese Patent Publication No. 7-6810 (Japanese Patent Application No. 63-33626) by the present applicant.

<発明が解決しようとする課題> ところで、この従来の電子ビーム描画装置でコード板
4のパターンを描画する場合、第8図の従来の技術の問
題点の説明に供する図に示すように、電子ビームの偏向
方向(以下「ビーム偏向方向」という)Fとロータリス
テッパの回転中心Oがずれていると、ロータリーステッ
パに設置されるコード板4に描画される所定のパターン
エッジ5の描画結果に角度誤差αが発生する。そして従
来はこの角度誤差αを精度良く測定することができなか
ったために、ビーム偏向方向Fを精度よく補正すること
ができず、この結果、作成されたコード板4の精度が初
期に計画した値よりも低い、という問題点があった。
<Problems to be Solved by the Invention> By the way, when the pattern of the code plate 4 is drawn by this conventional electron beam drawing apparatus, as shown in the drawing of FIG. If the deflection direction F of the beam (hereinafter referred to as "beam deflection direction") F and the rotation center O of the rotary stepper are deviated, the angle of the drawing result of the predetermined pattern edge 5 drawn on the code plate 4 installed on the rotary stepper is increased. An error α occurs. Since the angle error α could not be accurately measured in the related art, the beam deflection direction F could not be accurately corrected, and as a result, the accuracy of the created code plate 4 was the initially planned value. It was lower than that.

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、ビ
ーム偏向方向とロータリーステッパの回転中心の角度誤
差を精度良く求めて、得た角度誤差からビーム偏向方向
を補正し、高精度でコード板の描画を行うようにする電
子ビーム描画装置の補正方法を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to obtain an angle error between the beam deflection direction and the rotation center of the rotary stepper with high accuracy. A correction method for an electron beam drawing apparatus that corrects a beam deflection direction from an angle error and draws a code plate with high accuracy.

<課題を解決するための手段> 上記目的を達成するために、本発明における電子ビー
ム描画装置の補正方法は、ロータリーステッパを用いた
電子ビーム描画装置において、前記ロータリーステッパ
上に試料となるコード板がのせられ、該コード板上に、
バーニア目盛か描かれた第1パターン及び第2パターン
が所定の角度ずらせてバーニア目盛どうしが互いに隣接
して前記電子ビームで描画され、前記第1パターンと第
2パターンの隣接するバーニア目盛からビーム偏向方向
と前記ロータリーステッパの回転中心との角度誤差を求
めて、該角度誤差から前記ビーム偏向方向を補正するよ
うにしたものである。
<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, a correction method of an electron beam drawing apparatus according to the present invention is an electron beam drawing apparatus using a rotary stepper, and a code plate to be a sample on the rotary stepper. Is placed on the cord plate,
The first and second patterns drawn on the vernier scale are shifted by a predetermined angle so that the vernier scales are drawn adjacent to each other by the electron beam, and the beam is deflected from the adjacent vernier scale of the first pattern and the second pattern. The angle deviation between the direction and the rotation center of the rotary stepper is obtained, and the beam deflection direction is corrected from the angle error.

<実施例> 実施例について図面を参照して説明する。<Example> An example will be described with reference to the drawings.

尚、以下の図面において、第7図及び第8図と重複す
る部分は同一番号を付してその説明は省略する。
In the following drawings, the same parts as those in FIGS. 7 and 8 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

第1図乃至第6図は本発明の具体的実施例の説明に供
する図である。
1 to 6 are diagrams for explaining a specific embodiment of the present invention.

第1図乃至第6図において、6はロータリーステッパ
上にのせられた試料となるコード板(以下「試料コード
板」という)である。7はこの試料コード板6上に電子
ビーム1を用いて描画される、バーニア目盛7aが描かれ
た第1パターンである。このパターンの拡大図を第2図
に示す。第2図において目盛AA´及びBB´はビーム偏向
方向yに対して対称となっている。この時、A−Bの幅
はl,A−Bの中央(A,Bからl/2)はロータリーステッパ
回転中心Oからγ,A´−B´の幅はδ,AA´及びBB´の
延長線はロータリーステッパ回転中心Oとなっている。
そして装置の描画分解能を使えば0.2μmとすると、AA
´が2μmピッチでバーニヤ目盛(第1パターン7につ
いては7a1とする)が、BB´が1.8μmピッチでバーニヤ
目盛(第1パターン7については7a2とする)が夫々描
画されている。8は第2パターンである。この第2パタ
ーン8は、試料コード板6上に、第1パターン7のバー
ニア目盛7aにバーニア目盛8aが隣接して再び描画される
ように、第1パターン7に対してロータリーステッパを
所定角度β{=2tan-1(l/2r)}の角度だけ回転させ
て、即ち、所定の角度βだけずらせて電子ビームを用い
て描画される。この時、ビーム偏向方向yとロータリー
ステッパの回転中心Oとが一致している場合は、この第
3図のように、最初に描画した第1パターン7のBB´の
バーニア目盛7a2と次に描画する第2パターン8のAA´
のバーニア目盛8a1とが一致する。ところが第4図に示
すように、ビーム偏向方向yaとロータリーステッパの回
転中心Oとが角度誤差γが発生している不一致の場合
は、第5図及び第6図(但し第6図は第5図のバーニア
目盛の拡大図)に示すように、描画された第1パターン
70のBB´のバーニア目盛70a2と2パターン80のAA´のバ
ーニア目盛80a1との間にh(=lsinγ)のずれが発生す
る。ところで角度誤差γが存在する場合、第1,第2パタ
ーンの隣接するバーニア目盛による描画結果からこのh
を測定することにより、ビーム偏向方向yaとロータリー
ステッパの回転中心Oとの角度誤差γを簡単に求めるこ
とができるが、第1,2パターンの隣接するバーニア目盛
を利用して、実際はhを測定するのではなくバーニア目
盛の測定点Pを例えば光学顕微鏡等で読取り測定するこ
とで、この場合0.2μmの分解能で精度良くhの値を知
ることができる。尚、直接hの値を読取ると1μm程度
の値しか得られないが、バーニア法により上記したよう
に数倍の精度でhの値を読取ることができる。ここでl
=1mmとすると角度誤差γは0.2mradの精度で求めること
が可能となる。このようにして精度良く得た角度誤差γ
からビーム偏向方向を補正して電子ビームとロータリー
ステッパの軸合せをする。このビーム偏向方向を補正し
た上で、高精度でエンコーダのコード板を作成すること
ができる。
In FIGS. 1 to 6, reference numeral 6 denotes a code plate (hereinafter referred to as “sample code plate”) which is a sample placed on the rotary stepper. Reference numeral 7 is a first pattern in which a vernier scale 7a is drawn on the sample code plate 6 using the electron beam 1. An enlarged view of this pattern is shown in FIG. In FIG. 2, the scales AA 'and BB' are symmetrical with respect to the beam deflection direction y. At this time, the width of A-B is 1, the center of A-B (from A, B to l / 2) is γ from the rotary stepper rotation center O, and the width of A'-B 'is δ, AA' and BB '. The extension line is the rotation center O of the rotary stepper.
And if the drawing resolution of the device is 0.2 μm, AA
′ Is drawn with a vernier scale (7a 1 for the first pattern 7) at a pitch of 2 μm, and BB ′ is drawn with a vernier scale (7a 2 for the first pattern 7) at a pitch of 1.8 μm. 8 is a second pattern. The second pattern 8 is formed on the sample code plate 6 so that the vernier scale 8a is adjacent to the vernier scale 7a of the first pattern 7 and is drawn again. It is drawn by using an electron beam rotated by an angle of {= 2tan -1 (l / 2r)}, that is, shifted by a predetermined angle β. At this time, when the beam deflection direction y is coincident with the rotation center O of the rotary stepper, as shown in FIG. 3, the vernier scale 7a 2 of BB ′ of the first pattern 7 drawn first and then the vernier scale 7a 2 AA 'of the second pattern 8 to draw
The vernier scale of 8a 1 is the same. However, as shown in FIG. 4, in the case where the beam deflection direction ya and the rotation center O of the rotary stepper do not coincide with each other due to the angular error γ, FIGS. 5 and 6 (however, FIG. The first pattern drawn, as shown in (the enlarged view of the vernier scale in the figure)
A deviation of h (= lsinγ) occurs between the vernier scale 70a 2 of BB ′ of 70 and the vernier scale 80a 1 of AA ′ of the two patterns 80. By the way, when the angle error γ exists, this h is obtained from the drawing result by the adjacent vernier scale of the first and second patterns
The angle error γ between the beam deflection direction ya and the rotation center O of the rotary stepper can be easily obtained by measuring, but actually measuring h using the adjacent vernier scales of the first and second patterns. In this case, by reading the measurement point P of the vernier scale with, for example, an optical microscope or the like, the value of h can be known accurately with a resolution of 0.2 μm. Note that the value of h can be obtained by directly reading the value of about 1 μm, but the value of h can be read by the Vernier method with the accuracy of several times as described above. Where l
If = 1 mm, the angular error γ can be obtained with an accuracy of 0.2 mrad. The angle error γ obtained with high accuracy in this way
Then, the beam deflection direction is corrected and the electron beam and the rotary stepper are aligned. After correcting the beam deflection direction, the code plate of the encoder can be produced with high accuracy.

<発明の効果> 本発明は、以上説明したように構成されているので、
次に記載するような効果を奏する。
<Effects of the Invention> Since the present invention is configured as described above,
The following effects are achieved.

ビーム偏向方向とロータリーステッパの回転中心との
角度誤差を精度良く求めることができるので、ビーム偏
向方向の補正を精度よく与えることができる。この結果
として高精度のエンコーダのコード板を作成することが
できる。
Since the angular error between the beam deflection direction and the rotation center of the rotary stepper can be obtained with high accuracy, the beam deflection direction can be corrected with high accuracy. As a result, it is possible to produce a high-precision encoder code plate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図乃至第6図は本発明の具体的実施例の説明に供す
る図、第7図はロータリステッパを用いた電子ビーム描
画装置の概要構成図、第8図は従来の技術の問題点の説
明に供する図である。 1……電子ビーム、4……コード板、5……パターンエ
ッジ、6……試料となるコード板(試料コード板)、7,
70……第1パターン、8,80……第2パターン。
1 to 6 are diagrams for explaining a specific embodiment of the present invention, FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an electron beam drawing apparatus using a rotary stepper, and FIG. 8 is a diagram showing problems of the conventional technique. FIG. 1 ... Electron beam, 4 ... Code plate, 5 ... Pattern edge, 6 ... Code plate as sample (sample code plate), 7,
70 …… First pattern, 8,80 …… Second pattern.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ロータリーステッパを用いた電子ビーム描
画装置において、前記ロータリーステッパ上に試料とな
るコード板がのせられ、該コード板上に、バーニア目盛
が描かれた第1パターン及び第2パターンが所定の角度
ずらせてバーニア目盛どうしが互いに隣接して前記電子
ビームで描画され、前記第1パターンと第2パターンの
隣接するバーニア目盛から前記電子ビームの偏向方向と
前記ロータリーステッパの回転中心との角度誤差を求め
て、該角度誤差から前記電子ビームの偏向方向を補正す
るようにしたことを特徴とする電子ビーム描画装置の補
正方法。
1. An electron beam drawing apparatus using a rotary stepper, wherein a code plate as a sample is placed on the rotary stepper, and a first pattern and a second pattern having a vernier scale are drawn on the code plate. The vernier scales are drawn adjacent to each other by the electron beam with a predetermined angle shift, and the angle between the deflection direction of the electron beam and the rotation center of the rotary stepper from the adjacent vernier scales of the first pattern and the second pattern. A correction method for an electron beam drawing apparatus, wherein an error is obtained and the deflection direction of the electron beam is corrected from the angular error.
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