JP4379020B2 - Electron beam focus control device, electron beam irradiation head attitude control device, electron beam focus control method, and electron beam irradiation head attitude control method - Google Patents

Electron beam focus control device, electron beam irradiation head attitude control device, electron beam focus control method, and electron beam irradiation head attitude control method Download PDF

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、光ディスクの原盤記録に用いられる電子ビーム照射装置に適用して好適な電子ビームフォーカス制御装置、電子ビーム照射ヘッドの姿勢制御装置、電子ビームフォーカス制御方法および電子ビーム照射ヘッドの姿勢制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクの原盤露光装置を例にとって説明するが本発明は光ディスクに限定されるものではなく、同様の静圧浮上パッドを有する装置全てに適用できる。
【０００３】
近年、光ディスクにおいては記録密度の一層の高密度化が求められており、これを実現するためには記録ピットをより微細に形成する必要がある。このため、光ディスクの原盤の作製においては、本出願人の先願として、従前のレーザー光よりもさらに微細なピットを形成できる電子ビームを原盤に照射して情報の記録を行う電子ビーム照射装置が提案されている。
【０００４】
電子ビーム照射装置では電子の通り道を真空環境におく必要があり、装置全体を真空環境に置くとすると、大きな真空チャンバーが必要となり、装置が大型かつ高価なものになる。これを回避する方法として「特願２０００‐５７３７４」において電子ビームを照射する部分のみを真空状態とする部分真空方式の電子ビーム照射装置が提案されている。
【０００５】
この電子ビーム照射装置は電子ビームカラムが内臓される真空チャンバーの電子ビーム出口に静圧浮上パッドが取付けており、この静圧浮上パッドは真空ポンプで吸引することにより負圧領域を発生させ、正圧領域には圧搾気体を供給することにより原盤に対し数μｍ程度のギャップを維持した状態で電子銃から照射された電子ビームが静圧浮上パッドの中心部を通って原盤に照射される構造となっている。
【０００６】
図９に従来型の静圧浮上パッドの概略構造図を示す。図９Ａは静圧浮上パッド６を底面から見た図である。外周部に正圧用多孔質９０のエリアを設け、正圧吸気ポート３４を介してこの部分から圧搾気体を噴出し静圧浮上パッド６の浮上力を発生させる。その内周側には１次真空溝３２および２次真空溝３３が設けられており、それぞれ独立して１次真空排気ポート３６および２次真空排気ポート３７を介して図示しない真空ポンプに接続され差動排気を行う。静圧浮上パッド６の中心部は電子銃のカラムとつながっており中心部に近い程、高真空（低圧力）となっている。
【０００７】
図９Ｂは正圧用多孔質９０に連結する正圧吸気ポート３４および１次真空溝３２に連結する１次真空排気ポート３６、図９Ｃは正圧用多孔質９０に連結する正圧吸気ポート３４および２次真空溝３３に連結する２次真空排気ポート３７の断面構造を示す。
【０００８】
なお、特許文献１，２，３には、静圧浮上パッドの浮上量を制御するために、ギャップセンサーを設ける技術が開示されているが、いずれも、Ｘ−Ｙステージ上を移動する基板に対する制御であり、本願発明の対象とする回転テーブル上で回転する原盤に対する制御とは異なるものである。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５９−９３２４９号公報
【特許文献２】
特開２００２−２２２７５８号公報
【特許文献３】
特開平６−２００９４３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の電子ビーム照射装置では、この静圧浮上パッドでは正圧領域と負圧領域にて発生する力のバランスが重要でバランスが崩れた場合、静圧浮上パッドは原盤に接触してしまい、接触した場合、原盤に対しても静圧浮上パッドに対しても悪影響を及ぼすという不都合があった。
【００１１】
先ず原盤に対する悪影響について述べる。光ディスク原盤にコーティングされるレジストは非常に薄く僅かな接触でもレジストが剥がされ、剥離部が信号記録エリアであれば、その原盤は不良品となるという不都合があった。
【００１２】
また、静圧浮上パッドに対する悪影響に関しては剥がれたレジストが静圧パッドに付着し突起部が形成され、この突起部が新たな接触を引き起こす可能性が高いことである。正圧は圧搾気体を供給することによって発生させている為、この圧搾空気の供給を止めない限り正圧は維持される。しかしながら負圧の場合、いくら排気速度の大きい真空ポンプを使用しても大きなリークの場合、負圧の維持はかなり困難であるという不都合があった。
【００１３】
また、静圧浮上パッドが平坦な面のみをアクセスする場合においては、この正負圧のバランスが崩れることはないが、原盤の交換を行うときなど静圧浮上パッドがフォーカスステージへ移動する際、ターンテーブルとフォーカスステージとの間の隙間によって負圧領域の圧力が一瞬にして大気圧に近い圧力まで上昇する。この状態ではいくら正圧を維持した状態でも僅かな偏荷重で静圧パッドが原盤と接触するという不都合があった。
【００１４】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、静圧浮上パッドがターンテーブルとフォーカスステージ間を通過する場合においても静圧浮上パッドの姿勢を維持し、原盤との接触を回避するように、静圧浮上パッドの姿勢変動を制御する電子ビームフォーカス制御装置、電子ビーム照射ヘッドの姿勢制御装置、電子ビームフォーカス制御方法および電子ビーム照射ヘッドの姿勢制御方法を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子ビームフォーカス制御装置は、電子ビーム照射ヘッドから照射される電子銃における電子ビームの収束を行う電子ビームフォーカス手段と、電子ビーム照射ヘッドに対して記録媒体に近接または離隔する方向に静圧浮上パッドを伸縮可能に連結する伸縮連結手段と、静圧浮上パッドの内周真空部を負圧により真空にすると共に外周正圧部に正圧を供給する部分真空手段と、電子ビームフォーカス手段による電子ビームフォーカス制御に伴う移動手段による記録媒体の径方向の移動により、静圧浮上パッドの内周真空部の負圧の変動を検出する検出手段と、静圧浮上パッドの外周正圧部の一部の姿勢安定真空部を負圧により真空にする姿勢安定手段と、検出手段で静圧浮上パッドの内周真空部の負圧の変動が検出されたとき、姿勢安定手段により姿勢安定真空部を負圧により真空にする制御手段とを備えたものである。
ここで、上記検出手段は、上記電子ビームフォーカス手段による電子ビームフォーカス制御の際に上記静圧浮上パッドが対向するフォーカスステージと、上記記録媒体に電子ビームを照射する際に上記静圧浮上パッドが対向する上記記録媒体を載置する回転テーブルとの間の隙間に対して、上記静圧浮上パッドの上記内周真空部が対向しながら移動する区間の上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動を検出する。
【００１６】
また、本発明の電子ビーム照射ヘッドの姿勢制御装置は、電子ビームの照射のための制御に伴う移動手段による記録媒体の径方向の移動により、静圧浮上パッドの内周真空部の負圧の変動を検出する検出手段を設けた点が異なるのみで、他の構成は電子ビームフォーカス制御装置と同様である。
ここで、上記検出手段は、上記記録媒体の交換の際に上記静圧浮上パッドが対向するフォーカスステージと、上記記録媒体に電子ビームを照射する際に上記静圧浮上パッドが対向する上記記録媒体を載置する回転テーブルとの間の隙間に対して、上記静圧浮上パッドの上記内周真空部が対向しながら移動する区間の上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動を検出する。
【００１７】
本発明の電子ビームフォーカス制御方法は、電子ビーム照射ヘッドに対して記録媒体に近接または離隔する方向に静圧浮上パッドを伸縮可能に連結する伸縮連結手段による圧力調整ステップと、部分真空手段により静圧浮上パッドの内周真空部を負圧により真空にすると共に外周正圧部に正圧を供給する部分真空ステップと、電子ビームフォーカス手段による電子ビームフォーカス制御に伴う移動手段による記録媒体の径方向の移動により、静圧浮上パッドの内周真空部の負圧の変動を検出手段により検出する検出ステップと、検出手段による検出ステップで静圧浮上パッドの内周真空部の負圧の変動が検出されたとき、制御手段により姿勢安定のための制御をする制御ステップと、制御ステップの制御により静圧浮上パッドの外周正圧部の一部の姿勢安定真空部を姿勢安定手段により負圧により真空にする姿勢安定ステップとを備えたものである。
ここで、上記検出手段による検出ステップでは、上記電子ビームフォーカス手段による電子ビームフォーカス制御の際に上記静圧浮上パッドが対向するフォーカスステージと、上記記録媒体に電子ビームを照射する際に上記静圧浮上パッドが対向する上記記録媒体を載置する回転テーブルとの間の隙間に対して、上記静圧浮上パッドの上記内周真空部が対向しながら移動する区間の上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動を検出する。
【００１８】
また、本発明の電子ビーム照射ヘッドの姿勢制御方法は、電子ビームの照射のための制御に伴う移動手段による記録媒体の径方向の移動により、静圧浮上パッドの内周真空部の負圧の変動を検出手段により検出する検出ステップを設けた点が異なるのみで、他の構成は電子ビームフォーカス制御方法と同様である。
ここで、上記検出手段による検出ステップでは、上記記録媒体の交換の際に上記静圧浮上パッドが対向するフォーカスステージと、上記記録媒体に電子ビームを照射する際に上記静圧浮上パッドが対向する上記記録媒体を載置する回転テーブルとの間の隙間に対して、上記静圧浮上パッドの上記内周真空部が対向しながら移動する区間の上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動を検出する。
【００１９】
従って本発明によれば、以下の作用をする。
まず、初期化を行う。真空立ち上げ前に、伸縮連結手段に圧縮気体が付加されておらず大気圧の状態で、静圧浮上パッドと原盤間にギャップがあり、静圧浮上パッドが原盤に何等押圧力を加えていない状態において、原盤上面に０点リセットを行う。
【００２０】
次に、真空立ち上げを行う。装置立ち上げ時の真空引きの際には、差動静圧浮上パッドは、伸縮連結手段の二重構造のベローズの内側のベローズの有効断面積とマイナス１気圧の負圧との積に相当する力で伸縮連結手段が収縮力を受け、静圧浮上パッドが原盤から離れる方向で真空容器側に引き上げられようとする状態となる。
【００２１】
そして、伸縮連結手段での圧力調整を行う。この伸縮連結手段に働く収縮力をキャンセルし、差動静圧浮上パッドと原盤の相対位置を常に一定に保つため、この伸縮連結手段における内側のベローズと外側のベローズとの間の空間部に、電空レギュレーターから圧縮気体供給路を介して圧縮気体即ち正圧を供給し、内側のベローズの有効断面積と負圧との積による収縮力と、内側のベローズと外側のベローズとの間の空間部の有効断面積と正圧との積がほぼ等価となるように正圧を与えることにより、収縮力と伸張力がほぼつり合って中立となり、両者のバランスがとれた状態となる。
【００２２】
移動手段の原盤の径方向の移動により電子ビーム照射手段をフォーカスステージに対向させる際に、姿勢安定制御を行う。電子ビームフォーカス手段による電子ビームフォーカス制御または電子ビームの照射のための制御に伴う移動手段による記録媒体の径方向に移動する。このとき、検出手段は、電子ビームフォーカス手段による電子ビームフォーカス制御または電子ビームの照射のための制御の際に静圧浮上パッドが対向するフォーカスステージと、記録媒体に電子ビームを照射する際に静圧浮上パッドが対向する記録媒体を載置する回転テーブルとの間の隙間に対して、静圧浮上パッドの内周真空部が対向しながら移動する区間の静圧浮上パッドの内周真空部の負圧の変動を検出する。姿勢安定手段は静圧浮上パッドの外周正圧部の一部の姿勢安定真空部を負圧により真空にする。検出手段で静圧浮上パッドの内周真空部の負圧の変動が検出されたとき、制御手段は姿勢安定手段により姿勢安定真空部を負圧により真空にする。
【００２３】
そして、フォーカス調整を行う。移動手段の原盤の径方向の移動により電子ビーム照射手段をフォーカスステージに対向させて、電子ビームコラムのフォーカス調整用電子レンズと対物電子レンズの電磁コイルによって電子ビームが電子ビーム照射手段を通じて、原盤上にフォーカスを合わせるようにすることにより、ジャストフォーカスポイントにフォーカス調整を行う。
【００２４】
この後に、移動手段の原盤の径方向の逆の移動により電子ビーム照射手段を原盤を支持する支持手段に対向させる際に、姿勢安定制御を行う。電子ビームフォーカス手段による電子ビームフォーカス制御または電子ビームの照射のための制御に伴う移動手段による記録媒体の径方向に移動する。このとき、検出手段は、電子ビームフォーカス手段による電子ビームフォーカス制御または電子ビームの照射のための制御の際に静圧浮上パッドが対向するフォーカスステージと、記録媒体に電子ビームを照射する際に静圧浮上パッドが対向する記録媒体を載置する回転テーブルとの間の隙間に対して、静圧浮上パッドの内周真空部が対向しながら移動する区間の静圧浮上パッドの内周真空部の負圧の変動を検出する。姿勢安定手段は静圧浮上パッドの外周正圧部の一部の姿勢安定真空部を負圧により真空にする。検出手段で静圧浮上パッドの内周真空部の負圧の変動が検出されたとき、制御手段は姿勢安定手段により姿勢安定真空部を負圧により真空にする。
【００２５】
そして、露光を行う。電子ビーム照射手段の真空容器の下端部の伸縮連結手段を介して取り付けられている静圧浮上パッドが、原盤に対し僅かな隙間をもって非接触で吸着し、その状態で電子銃から出射された電子ビームが静圧浮上パッドの中心部の電子ビーム通路を通って原盤に照射される。また、上述した回転手段による回転移動および移動手段による直線移動により原盤の内周から外周へ向けて連続的に露光が行われる。つまり、この静圧浮上パッドによって原盤上の一部分を真空にした状態で原盤に電子ビームが照射されると共に、同時に回転手段の駆動により原盤が回転されると共に移動手段の駆動によって原盤が径方向に移動されることで所定の線状のトラックに情報の記録が行われる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
ここでは、光ディスクの製造用スタンパの原盤作製において、例えばガラス基板上に塗布されたフォトレジスト層に対する電子ビーム描画によるパターン露光を行うための電子ビーム照射装置を例示してあり、この装置は図１に示す如く、電子銃２６から出射される電子ビームｂを被照射体であるディスク原盤１１である記録媒体に照射して信号の記録（信号パターンの記録ビットの形成）を行うものである。
【００２７】
この電子ビーム照射装置は、いわゆる電子ビームコラム４と、原盤１１に対して微小間隔をもって対向する位置を保ち電子ビーム照射を可能とする電子ビーム照射ヘッドである電子ビーム照射手段１と、フォーカス制御を行うためのフォーカスステージ７と、電子ビーム照射手段１から出射される電子ビームｂの照射がなされる原盤１１と、原盤１１を回転及び径方向に移動可能に支持するスピンドルモーター８及び移動テーブル１８とを有して構成される。
【００２８】
また、電子ビームコラム４は、電子銃２と、図示はしないが、これより放出された電子ビームｂを収束するコンデンサ電子レンズと、電子ビーム変調器と、中央にアパーチャを有する制限板と、フォーカス調整用電子レンズ２０と、対物電子レンズ２１と、電子ビームｂの照射方向を偏向させる電子ビーム偏向器とを有して構成される。
【００２９】
電子ビーム変調器は、例えば相対向する偏向電極板よりなり、これらの間に所要の電圧を印加することによって電子ビームｂを偏向して、制限板のアパーチャを透過させたり、制限板によって遮断することによってオン・オフ変調を行うように構成されている。
【００３０】
また、電子ビーム偏光器は、例えば相対向する偏向電極板よりなり、電子ビームが照射される位置を原盤１１上の半径方向のトラック横断方向に微小移動することを可能に構成されている。
【００３１】
また、フォーカス調整用電子レンズ２０と対物電子レンズ２１は、それぞれ例えば電磁コイルより構成されて、これらによって電子ビームｂが電子ビーム照射手段１を通じて、記録媒体１１上にフォーカスを合わせるように構成されている。
【００３２】
なお、フォーカス調整用電子レンズ２０は、手動調整可能であってフォーカス状態に固定または制御可能に構成されている。また、フォーカス調整用電子レンズ２０に例えばフォーカス制御部からのフォーカスエラー信号を供給してフォーカス制御をしてもよい。
【００３３】
ここで電子ビームの照射には真空環境が必要であるが、特にこの装置では電子ビームを照射する部分のみを真空状態とし、それ以外の部分は大気中に置く部分真空方式が採用されている。
【００３４】
まず、この装置において原盤１１を支持する支持機構部１２について説明する。
この支持機構部１２は、装置の基台上に固定されるベース１３と、このベース１３上に備えられた直線案内機構１４と、この直線案内機構１４により直線移動可能に支持され、原盤１１が載置される回転テーブル１５とにより構成されている。
【００３５】
直線案内機構１４は、ベース１３上に水平に配置されたガイドレール１６と、このガイドレール１６の左右両端部をベース１３に支持するスタンド１７ａ、１７ｂと、ガイドレール１６に沿って移動可能に支持された移動テーブル１８とから構成されており、この移動テーブル１８はその左右の脚部１８ａ、１８ｂに設けられた例えば静圧空気式の軸受１９によってガイドレール１６に対して移動可能に支持されている。
【００３６】
回転テーブル１５は直線案内機構１４の移動テーブル１８上に取り付けられており、例えば静圧空気式の回転軸受けにより低摩擦で回転可能に支持されている。
【００３７】
原盤１１はこの回転テーブル１５上に水平に載置された状態で吸着固定されるようになっており、この原盤１１を回転テーブル１５上で吸着する手段としては、真空吸着方式あるいは静電吸着方式が好適に用いられる。
【００３８】
この回転テーブル１５はその下に配置された電磁駆動型のスピンドルモーター８によって回転駆動されるようになっている。さらに回転テーブル１５の下には回転検出用のエンコーダーが配置されており、このエンコーダーと制御回路によって回転テーブル１５の回転駆動が制御される。
【００３９】
また移動テーブル１８とベース１３の間には電磁駆動型のリニアモーター９が構成されており、このリニアモーター９の駆動によって移動テーブル１８がガイドレール１６に沿って水平方向即ち原盤１１の径方向に移動されるようになっている。さらに、図には表れていないが、直線案内機構１４には移動テーブル１８の移動位置を検出するリニアスケールと、このリニアスケールの値を制御回路によってフィードバックして位置決め制御を行う駆動制御機構が設けられている。
【００４０】
このように構成される原盤の支持機構部１２に対して、その上方には、原盤１１上を部分的に真空状態にして電子ビームを照射する電子ビーム照射手段１が固定的に配置されている。
【００４１】
真空容器３は原盤１１の上方で懸架支持され、この真空容器３の内部に電子ビームコラム４が配置され、この電子ビームコラム４の上流の電子ビーム励起源である電子銃２から電子ビームｂが出射される。
【００４２】
電子ビームコラム４が内蔵される真空容器３には図示しない真空ポンプによりなる排気手段が連結されており、この排気手段によって真空容器３の内部を吸引することで電子ビームコラム４内が電子ビームの照射に支障のない程度の真空度（１×１０-4［Ｐａ］程度）に保たれるようになっている。
【００４３】
この真空容器３の下端部の電子ビーム出口には伸縮連結機構５を介して静圧浮上パッド６が取り付けられており、この静圧浮上パッド６が原盤１１に対し５μｍ程度の僅かな隙間をもって非接触で吸着し、その状態で電子銃２から出射された電子ビームｂが静圧浮上パッド２８の中心部の電子ビーム通路を通って原盤１１に照射される。
【００４４】
この静圧浮上パッド６は、その中心部に電子ビームｂが通る電子ビーム通路を有する例えば金属製のブロックにより構成される。このブロックはベローズ状の伸縮連結機構５によって真空容器３の下端の固定部に気密的に連結されており、この伸縮連結機構５の伸縮によりブロックは原盤１１に厚さムラや回転ぶれ等があってもそれに追従して確実に吸着できるようになっている。
【００４５】
そしてこのブロックを原盤１１に吸着する手段としてブロックには、原盤１１との対向面に開口する第１の吸引溝及び第２の吸引溝が電子ビーム通路を中心とする同心円状に形成されている。
【００４６】
この第１の吸引溝と第２の吸引溝には夫々排気管を介して排気手段が連結されており、この排気手段によって第１の吸引溝と第２の吸引溝から排気即ち気体の吸引が行われる如く構成されている。
【００４７】
この排気手段としては真空ポンプが用いられ、この場合、電子ビーム通路に近い吸引溝ほど高い真空度に排気できる真空ポンプを連結する。即ち、電子ビーム通路に近い第１の吸引溝には例えば１×１０-1［Ｐａ］程度の真空度が得られる真空ポンプを連結し、これより外側の第２の吸引溝には５×１０3［Ｐａ］程度の真空度が得られる真空ポンプを連結する。
【００４８】
さらにブロックには、第２の吸引溝の外側において原盤１１との対向面に露出する通気体が埋め込まれている。この通気体は通気性を有する多孔質の金属を材料として電子ビーム通路を中心とするリング状に形成されており、この通気体の裏側においてブロックの内側には気体の流路が形成されている。
【００４９】
この流路には給気管を介して給気手段である圧縮気体供給源が連結されており、この給気手段から流路に例えば５×１０5［Ｐａ］程度の圧縮気体（正圧）が供給され、これが通気体から噴出されるようになっている。
【００５０】
このように構成された電子ビーム照射装置は、以下の動作をする。
この電子ビーム照射手段１の上部に設けられている電子ビームコラム４の上流の電子ビーム励起源である電子銃２から電子ビームｂが出射される。
【００５１】
この電子ビーム照射手段１の下端部の電子ビーム出口には伸縮連結機構５を介して静圧浮上パッド６が取り付けられており、この静圧浮上パッド６が原盤１１に対して５μｍ程度の僅かな隙間をもって非接触で浮上し、その状態で電子銃２から出射された電子ビームｂが静圧浮上パッド６の中心部の電子ビーム通路を通って原盤１１に照射される。
【００５２】
上述したように構成される静圧浮上パッド６を原盤１１の上に載せた状態で各排気手段及び給気手段である圧縮気体供給源を作動させると、通気体から噴出される気体によって静圧浮上パッド６が原盤１１から僅かに浮き上がり、同時に第１及び第２の吸引溝から気体が吸引されて溝内が負圧となることによって静圧浮上パッド６が原盤１１に吸い付くように作用し、このため静圧浮上パッド６は原盤１１に対し５μｍ程度の隙間ｄを保ちながら非接触で吸着される状態となるので、原盤１１の回転には支障がない。
【００５３】
このとき通気体から噴出される気体は、その周囲に形成されている第１及び第２の吸引溝で吸引されることにより電子ビーム通路に至ることが回避され、この場合、通気体からの気体は先ず第２の吸引溝で吸引され、さらに第１の吸引溝で吸引されることになり、ここで第１の吸引溝での吸引力は第２の吸引溝より強くなっているため、静圧浮上パッド６の中心部に行くほど真空度を高くでき、これによって真空容器３の内部即ち電子ビームコラム４内を電子ビームの照射に支障のない程度の真空度（１×１０-4［Ｐａ］程度）に保つことができるものである。
【００５４】
そしてこの静圧浮上パッド６によって原盤１１上の一部分を真空にした状態で原盤１１に電子ビームｂが照射され、同時にスピンドルモーター８の駆動により原盤１１が回転されると共に移動テーブル１８の駆動によって原盤１１が径方向に移動されることで所定の線状のトラックに情報の記録が行われる。
【００５５】
すでに本装置の構成および運用方法については述べているので、ここでは、新しく付加（追加）した機能についてのみに特化して説明する。
【００５６】
図１に示す部分真空型電子ビーム照射装置において、移動テーブル１８には電子ビームｂのフォーカス合わせを行うフォーカスステージ７と回転テーブル１５および回転テーブル１５の回転および移動を行うスピンドルモーター８およびリニアモーター９が搭載されており、静圧浮上パッド６による空気軸受けをガイドとして回転テーブル１５は回転しながら水平移動を行う。
【００５７】
フォーカスステージ７の直上には静圧浮上パッド６が配置されてあり、数ミクロンのギャップを維持した状態で浮上している。回転テーブル１５には光ディスクの原盤１１が真空チャックされており、スピンドルモーター８の回転軸を中心に回転する。
【００５８】
静圧浮上パッド６の上部には電子ビームｂを発生させる電子銃２と電子レンズ等の固定露光系が搭載されている。電子ビームの電子銃２から照射された電子ビームが静圧浮上パッド６の中心部を通って原盤１１に照射される。原盤１１は回転しながら水平移動を行い、原盤にスパイラル上の記録層を形成していく。
【００５９】
図２に本発明の実施の形態に適用される静圧浮上パッドの構造図を示す。図９と同様に図２Ａは静圧浮上パッド６を底面から見た図を示し、図２Ｂは正圧用多孔質３０に連結する正圧吸気ポート３４および姿勢安定溝３１−４に連結する姿勢安定溝排気ポート３５、図２Ｃは１次真空溝３２に連結する１次真空排気ポート３６、図２Ｄは２次真空溝３３に連結する２次真空排気ポート３７の断面構造を示す。
【００６０】
図２の静圧浮上パッドの図９に示した従来型との相違点はリニアモーター９の駆動に基づく移動テーブル１８の水平移動による原盤１１の径方向の移動方向に対して平行および直角の辺を有するように正圧用多孔質３０のエリアを丸型から四角に変更し、四隅に姿勢安定溝３１−１〜３１−４を設けていることである。１次真空排気ポート３６、２次真空排気ポート３７を介して１次真空溝３２、２次真空溝３３が独立して真空排気されると同様に、姿勢安定溝３１−１〜３１−４は姿勢安定溝排気ポート３５を介して独立して真空排気される。従って１次真空溝３２、２次真空溝３３が真空ブレイク（真空から大気圧状態になる）しても負圧を維持することができる。
【００６１】
図３は、姿勢安定制御系を示すブロック図である。
図３において、姿勢安定制御系は、電子ビームフォーカス調整レンズ２０による電子ビームフォーカス制御に伴うリニアモーター９の駆動に基づく移動テーブル１８の水平移動による原盤１１の径方向の移動により、静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２、２次真空溝３３の負圧の変動を検出する１次真空溝負圧センサ４１、２次真空溝負圧センサ４２を有して構成される。
【００６２】
また、姿勢安定制御系は、静圧浮上パッド６の外周正圧部である正圧用多孔質３０の一部の姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を姿勢安定溝排気ポート３５を介して独立して真空排気して負圧により真空にする姿勢安定手段としての負圧供給部４４を有して構成される。
【００６３】
また、姿勢安定制御系は、１次真空溝負圧センサ４１、２次真空溝負圧センサ４２で静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２、２次真空溝３３の負圧の変動が検出されたとき、負圧供給部４４により姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にする姿勢安定制御手段としての姿勢安定制御部４３を有して構成される。
【００６４】
このように構成された電子ビーム照射装置の姿勢安定制御の動作を以下に説明する。
図において、差動静圧浮上パッド６の静圧軸受け部の流路に例えば５×１０5［Ｐａ］程度の圧縮気体（正圧）が供給され、これが通気体から噴出されることにより、ブロックは、原盤１１上で数μｍ浮上しながら、非接触ではあるが、各排気手段を作動すれば、差動排気の原理により、差動静圧浮上パッド６の中心にいくに従い真空度を高くすることができる。差動静圧浮上パッド６の中心部では電子ビームの照射に差し支えない程度の真空度（１×１０-4［Ｐａ］程度）まで到達することが可能である。
【００６５】
図４は、姿勢安定制御を含む露光の動作を示すフローチャートである。
図４において、ステップＳ１で、初期化を行う。具体的には、真空立ち上げ前に、伸縮結合機構５に圧縮気体が付加されておらず大気圧の状態で、静圧浮上パッド６と原盤１１間にギャップがあり、静圧浮上パッド６が原盤１１に何等押圧力を加えていない状態において、原盤１１上面に微細な位置検出が可能な電気マイクロメーターのプローブの針をセットし、０点リセットを行う。電気マイクロメーターは、接触式の測定プローブの接触点の変位を電気的に検出して増幅し、精密に変位を測定する装置であって、通常はコアをプローブとつなげた差動変圧器により測定する形式のものが多いが、コンデンサーの電極間の隙間の変化を利用した電気容量式や圧電素子を用いた圧電式や抵抗線歪み計を用いた抵抗式のものなどがある。ここでは、初期化時で原盤の回転がないため接触式の電気マイクロメーターを用いて原盤上面の基準値を０点にリセットする。
【００６６】
ステップＳ２で、真空立ち上げを行う。具体的には、装置立ち上げ時の真空引きの際には、差動静圧浮上パッド６は、伸縮結合機構５の二重構造のベローズの内側のベローズの有効断面積とマイナス１気圧の負圧との積に相当する力で伸縮連結機構５が収縮力を受け、静圧浮上パッド６が原盤１１から離れる方向で真空容器３側に引き上げられようとする状態となる。
【００６７】
ステップＳ３で、伸縮連結手段による圧力調整を行う。具体的には、この伸縮連結機構５に働く収縮力をキャンセルし、差動静圧浮上パッド６と原盤１１の相対位置を常に一定に保つため、この伸縮連結機構５における内側のベローズと外側のベローズとの間の空間部に、電空レギュレーターから圧縮気体供給路を介して圧縮気体即ち正圧を供給し、内側のベローズの有効断面積と負圧との積による収縮力と、内側のベローズと外側のベローズとの間の空間部の有効断面積と正圧との積がほぼ等価となるように正圧を与えることにより、収縮力と伸張力がほぼつり合って中立となり、両者のバランスがとれた状態となる。
【００６８】
ステップＳ４で、姿勢安定制御を行う。具体的には、リニアモーター９の駆動に基づく移動テーブル１８の水平移動による原盤１１の径方向の移動により静圧浮上パッド６をフォーカスステージ７に対向させる際に、姿勢安定制御を行う。静圧浮上パッド６による電子ビームフォーカス制御または電子ビームの照射のための制御に伴うリニアモーター９の駆動に基づく水平移動による原盤１１の径方向に移動する。
【００６９】
このとき、１次真空溝負圧センサ４１、２次真空溝負圧センサ４２は、電子ビームフォーカス制御または電子ビームの照射のための制御の際に静圧浮上パッド６が対向するフォーカスステージ７と、原盤１１に電子ビームを照射する際に静圧浮上パッド６が対向する原盤１１を載置する回転テーブル１５との間の隙間に対して、静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２、２次真空溝３３が対向しながら移動する区間の静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２、２次真空溝３３の負圧の変動を検出する。負圧供給部４４は静圧浮上パッド６の外周正圧部である正圧用多孔質３０の一部の姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にする。
【００７０】
１次真空溝負圧センサ４１、２次真空溝負圧センサ４２で静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２、２次真空溝３３の負圧の変動が検出されたとき、姿勢安定溝制御手部４３は負圧供給部４４により姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にする。
【００７１】
ステップＳ５で、フォーカス調整を行う。具体的には、リニアモーター９の駆動に基づく移動テーブル１８の原盤１１の径方向の移動により静圧浮上パッド６をフォーカスステージ７に対向させて、電子ビームコラム４のフォーカス調整用電子レンズ２０と対物電子レンズ２１の電磁コイルによって電子ビームｂが電子ビーム照射手段１を通じて、記録媒体１１上にフォーカスを合わせるようにすることにより、ジャストフォーカスポイントにフォーカス調整を行う。
【００７２】
ステップＳ６で、原盤対向を行う。具体的には、移動テーブル１８の原盤１１の径方向の移動により電子ビーム照射手段１をフォーカスステージ７に対向する位置から原盤１１に対向させる。
【００７３】
ステップＳ７で、姿勢安定制御を行う。具体的には、リニアモーター９の駆動に基づく移動テーブル１８の水平移動による原盤１１の径方向の逆の移動により静圧浮上パッド６を原盤１１を支持する回転テーブル１５に対向させる際に、姿勢安定制御を行う。電子ビームフォーカス制御または電子ビームの照射のための制御に伴うリニアモーター９の駆動に基づく移動テーブル１８の水平移動による原盤１１の径方向に移動する。
【００７４】
このとき、１次真空溝負圧センサ４１、２次真空溝負圧センサ４２は、電子ビームフォーカス制御または電子ビームの照射のための制御の際に静圧浮上パッド６が対向するフォーカスステージ７と、原盤１１に電子ビームを照射する際に静圧浮上パッド６が対向する原盤１１を載置する回転テーブル１５との間の隙間に対して、静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２、２次真空溝３３が対向しながら移動する区間の静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２、２次真空溝３３の負圧の変動を検出する。
【００７５】
負圧供給部４４は静圧浮上パッド６の外周正圧部である正圧用多孔質３０の一部の姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にする。１次真空溝負圧センサ４１、２次真空溝負圧センサ４２で静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２、２次真空溝３３の負圧の変動が検出されたとき、姿勢安定溝制御部４３は負圧供給部４４により姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にする。
【００７６】
ステップＳ８で、露光を行う。具体的には、電子ビーム照射手段１の真空容器３の下端部の伸縮連結機構５を介して取り付けられている静圧浮上パッド６が、原盤１１に対し５μｍ程度の僅かな隙間をもって非接触で吸着し、その状態で電子銃２から出射された電子ビームｂが静圧浮上パッド６の中心部の電子ビーム通路を通って原盤１１に照射される。また、上述した支持機構部１２による回転移動および直線案内機構１４による直線移動により原盤１１の内周から外周へ向けて連続的に露光が行われる。つまり、この静圧浮上パッド６によって原盤１１上の一部分を真空にした状態で原盤１１に電子ビームｂが照射されると共に、同時にスピンドルモーター８の駆動により原盤１１が回転されると共に移動テーブル１８の駆動によって原盤１１が径方向に移動されることで所定の線状のトラックに情報の記録が行われる。
【００７７】
ステップＳ９で、露光が終了したか否かの判断を行う。ステップＳ９で露光が終了していないときは、ステップＳ７へ戻って、ステップＳ７で、変位センサーによるフィードバック調整を行った後に、ステップＳ８で、露光を行う動作を露光終了まで繰り返す。
【００７８】
図５は、フォーカス調整の動作を示すフローチャートである。
図５において、ステップＳ１１で、スライド機構でターンテーブルをフォーカス調整位置に移動する。具体的には、リニアモーター９の駆動に基づく移動テーブル１８の水平移動による原盤１１の径方向の移動により静圧浮上パッド６をフォーカスステージ７に対向させる。
【００７９】
ステップＳ１２で、フォーカス調整を行う。具体的には、リニアモーター９の駆動に基づく移動テーブル１８の原盤１１の径方向の移動により静圧浮上パッド６をフォーカスステージ７に対向させて、電子ビームコラム４のフォーカス調整用電子レンズ２０と対物電子レンズ２１の電磁コイルによって電子ビームｂが電子ビーム照射手段１を通じて、記録媒体１１上にフォーカスを合わせるようにすることにより、ジャストフォーカスポイントにフォーカス調整を行う。
【００８０】
ステップＳ１３で、スライド機構でターンテーブルを露光位置に移動する。具体的には、移動テーブル１８の原盤１１の径方向の移動により電子ビーム照射手段１をフォーカスステージ７に対向する位置から原盤１１に対向させる。
【００８１】
ステップＳ１４で、フォーカス調整を行うか否かを判断し、フォーカス調整を行うときは、ステップＳ１へ戻って、ステップＳ１〜ステップＳ１３までの処理を繰り返す。
【００８２】
図６は、姿勢安定制御の動作を示すフローチャートである。
図６において、ステップＳ２１で、１次真空溝に負圧変動があるか否かを判断する。具体的には、１次真空溝負圧センサ４１は、電子ビームフォーカス制御または電子ビームの照射のための制御の際に静圧浮上パッド６が対向するフォーカスステージ７と、原盤１１に電子ビームを照射する際に静圧浮上パッド６が対向する原盤１１を載置する回転テーブル１５との間の隙間に対して、静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２が対向しながら移動する区間の静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２の負圧の変動を検出する。
【００８３】
ステップＳ２１で１次真空溝に負圧変動があったときは、ステップＳ２２で、姿勢安定溝に負圧を供給する制御を開始する。具体的には、負圧供給部４４は静圧浮上パッド６の外周正圧部である正圧用多孔質３０の一部の姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にする。１次真空溝負圧センサ４１で静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２の負圧の変動が検出されたとき、姿勢安定溝制御手部４３は負圧供給部４４により姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にする。
【００８４】
ステップＳ２３で、２次真空溝に負圧変動があるか否かを判断する。具体的には、２次真空溝負圧センサ４２は、電子ビームフォーカス制御または電子ビームの照射のための制御の際に静圧浮上パッド６が対向するフォーカスステージ７と、原盤１１に電子ビームを照射する際に静圧浮上パッド６が対向する原盤１１を載置する回転テーブル１５との間の隙間に対して、静圧浮上パッド６の内周真空部である２次真空溝３３が対向しながら移動する区間の静圧浮上パッド６の内周真空部である２次真空溝３３の負圧の変動を検出する。
【００８５】
ステップＳ２３で２次真空溝に負圧変動があったときは、ステップＳ２４で、姿勢安定溝に負圧を供給する制御を継続する。具体的には、負圧供給部４４は静圧浮上パッド６の外周正圧部である正圧用多孔質３０の一部の姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にする。２次真空溝負圧センサ４２で静圧浮上パッド６の内周真空部である２次真空溝３３の負圧の変動が検出されたとき、姿勢安定溝制御手部４３は負圧供給部４４により姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にする。
【００８６】
ステップＳ２５で、２次真空溝に負圧変動が終了したか否かを判断する。具体的には、２次真空溝負圧センサ４２は、電子ビームフォーカス制御または電子ビームの照射のための制御の際に静圧浮上パッド６が対向するフォーカスステージ７と、原盤１１に電子ビームを照射する際に静圧浮上パッド６が対向する原盤１１を載置する回転テーブル１５との間の隙間に対して、静圧浮上パッド６の内周真空部である２次真空溝３３が対向しながら移動する区間の静圧浮上パッド６の内周真空部である２次真空溝３３の負圧の変動の終了を検出する。
【００８７】
ステップＳ２５で２次真空溝に負圧変動の終了があったときは、ステップＳ２６で、姿勢安定溝に負圧を供給する制御を継続する。具体的には、負圧供給部４４は静圧浮上パッド６の外周正圧部である正圧用多孔質３０の一部の姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にする。２次真空溝負圧センサ４２で静圧浮上パッド６の内周真空部である２次真空溝３３の負圧の変動が検出されたとき、姿勢安定溝制御手部４３は負圧供給部４４により姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にする。
【００８８】
ステップＳ２７で、１次真空溝の負圧変動が終了したか否かを判断する。具体的には、１次真空溝負圧センサ４１は、電子ビームフォーカス制御または電子ビームの照射のための制御の際に静圧浮上パッド６が対向するフォーカスステージ７と、原盤１１に電子ビームを照射する際に静圧浮上パッド６が対向する原盤１１を載置する回転テーブル１５との間の隙間に対して、静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２が対向しながら移動する区間の静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２の負圧の変動の終了を検出する。
【００８９】
ステップＳ２７で１次真空溝に負圧変動の終了があったときは、ステップＳ２８で、姿勢安定溝に負圧を供給する制御を終了する。具体的には、負圧供給部４４は静圧浮上パッド６の外周正圧部である正圧用多孔質３０の一部の姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にすることを終了する。１次真空溝負圧センサ４１で静圧浮上パッド６の内周真空部である１次真空溝３２の負圧の変動の終了が検出されたとき、姿勢安定溝制御部４３は負圧供給部４４により姿勢安定真空部である姿勢安定溝３１−１〜３１−４を負圧により真空にする制御を終了する。
【００９０】
次に本発明の実施の形態に適用される静圧浮上パッドがフォーカスステージ７と回転テーブル１５の隙間を移動したときにおいても姿勢が安定する理由について説明する。
【００９１】
静圧浮上パッド６がフォーカスステージ７と対向する位置にあり、この状態から原盤１１と対向する位置に移動する場合を考える（移動テーブル１８が図１において右側へ移動したとき）。
【００９２】
先ず図９に示す従来型静圧浮上パッドの場合について説明する。フォーカスステージ７と回転テーブル１５の間の隙間が除々に正圧用多孔質９０のエリアと対向する位置から１次真空溝３２、２次真空溝３３、静圧浮上パッド６のセンターと対向する位置へと移動する。フォーカスステージ７と回転テーブル１５の間の隙間が１次真空溝３２と対向する位置へ入った時点から正負圧のバランスが崩れ始め、静圧浮上パッド６のセンターでは全ての負圧溝が大気にさらされ負圧による吸引力は限りなくゼロに近い状態となる。この状態では、正圧多孔質９０のエリアから圧搾気体を供給し続けていても僅かな偏荷重で静圧浮上パッド６は原盤１１またはフォーカスステージ７へ接触する。
【００９３】
次に本発明の実施の形態に適用される静圧浮上パッド６について説明する。同様に静圧浮上パッド６がフォーカスステージ７と対向する位置から原盤１１と対向する位置に移動する場合を考える。フォーカスステージ７と回転テーブル１５間の隙間も同様に正圧用多孔質３０のエリアと対向する位置から１次真空溝３２、２次真空溝３３、静圧浮上パッド６のセンターと対向する位置へと移動する。
【００９４】
しかしながら図７に示すようにフォーカスステージ７と回転テーブル１５間の隙間７１が２次真空溝３３と対向する位置に入った状態では姿勢安定溝３１−１、３１−４が完全に原盤と対向する位置にあると共に姿勢安定溝３１−２、３１−３が完全にフォーカスステージ７と対向する位置にあり静圧浮上パッド６の浮上ギャップ数ミクロンを高剛性で保持する。それによって１次真空溝３２、２次真空溝３３が真空ブレイクされても静圧浮上パッド６の姿勢が崩れることは無い。
【００９５】
やがて隙間７１は２次真空溝３３を通り過ぎ図８の状態へ移った場合、１次真空溝３２以外の負圧領域は真空ブレイクされないので高剛性でギャップを維持する。その後、隙間７１は２次真空溝３３と対向する位置を抜け、右側の姿勢安定溝３１−２、３１−３と対向する位置に入るが１次真空溝３２より内側の負圧領域は全て真空状態にあるため、静圧浮上パッド６の姿勢は保たれる。
【００９６】
なお、本発明は、上述した本実施の形態に限らず、本発明の適用範囲内であれば他の実施の形態にも適用されることはいうまでもない。
【００９７】
【発明の効果】
この発明によれば、静圧浮上パッドがフォーカス合わせステージとターンテーブル間を移動する際、浮上ギャップの隙間を維持した状態で移動が可能となる。これによって静圧浮上パッドが原盤もしくはフォーカス合わせステージとの接触を回避することができるという効果を奏する。
【００９８】
また、この発明によれば、静圧浮上パッドの接触による光ディスク原盤の不良を削減することができるという効果を奏する。
【００９９】
また、この発明によれば、静圧浮上パッドの接触による静圧浮上パッドの汚れ（レジスト付着）を防止できる。レジスト付着は、新たな接触の原因となるため、静圧浮上パッドのクリーニングが必要となる。接触を回避することによりクリーニングも不要となる。また汚れた状態で次の原盤の露光を行うと更なる接触の原因となり光ディスク原盤の不良数を増加させることになるが、光ディスク原盤の不良数を低減させることができるという効果を奏する。
【０１００】
また、この発明によれば、姿勢安定溝は浮上ギャップの剛性を向上させる効果があるため、隙間を移動する場合以外においても原盤もしくはフォーカス合わせステージとの接触する確率を低減させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に適用される電子ビーム照射装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に適用される静圧浮上パッドの構造図であり、図２Ａは底面図、図２ＢはC−C断面図、図２ＣはD−D断面図、図２ＤはＤ−Ｅ断面図である。
【図３】姿勢安定制御系を示すブロック図である。
【図４】姿勢安定制御を含む露光の動作を示すフローチャートである。
【図５】フォーカス調整の動作を示すフローチャートである。
【図６】勢安定制御の動作を示すフローチャート
【図７】隙間移動時の負圧エリアの位置（Ａ）を示す図である。
【図８】隙間移動時の負圧エリアの位置（Ｂ）を示す図である。
【図９】従来型の静圧浮上パッドの構造図であり、図９Ａは底面図、図９ＢはＡ−Ａ断面図、図９ＣはＡ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１……電子ビーム照射手段、２……電子銃、３……真空容器、４……電子ビームコラム、５……伸縮結合機構、６……静圧浮上パッド、７……フォーカスステージ、８……スピンドルモーター、９……リニアモーター、１１……原盤、１２……支持機構部、１３……ベース、１４……直線案内機構、１５……回転テーブル、１６……ガイドレール、１７……スタンド、１８……脚部、１９……軸受、２０……フォーカス調整用電子レンズ、２１……対物電子レンズ、３０……正圧用多孔質、３１……姿勢安定溝、３２……１次真空溝３２、３３……２次真空溝、３４……正圧吸気ポート、３５……姿勢安定溝排気ポート、３６……１次真空排気ポート、３７……２次真空排気ポート、４１……１次真空溝負圧センサ、４２……２次真空溝負圧センサ、４３……姿勢安定溝制御部、４４……負圧供給部、７１……隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is applicable to, for example, an electron beam irradiation apparatus used for recording an optical disc master, an electron beam focus control apparatus, an electron beam irradiation head attitude control apparatus, an electron beam focus control method, and an electron beam irradiation head attitude. It relates to a control method.
[0002]
[Prior art]
An optical disk master exposure apparatus will be described as an example. However, the present invention is not limited to an optical disk, and can be applied to all apparatuses having a similar static pressure floating pad.
[0003]
In recent years, optical disks have been required to have a higher recording density, and in order to realize this, it is necessary to form recording pits more finely. For this reason, in the production of an optical disc master, as an earlier application of the present applicant, there is an electron beam irradiation apparatus that records information by irradiating the master with an electron beam capable of forming finer pits than conventional laser light. Proposed.
[0004]
In the electron beam irradiation apparatus, it is necessary to place an electron path in a vacuum environment. If the entire apparatus is placed in a vacuum environment, a large vacuum chamber is required, and the apparatus becomes large and expensive. As a method for avoiding this, in Japanese Patent Application No. 2000-57374, a partial vacuum type electron beam irradiation apparatus is proposed in which only a portion irradiated with an electron beam is in a vacuum state.
[0005]
In this electron beam irradiation apparatus, a static pressure floating pad is attached to an electron beam outlet of a vacuum chamber in which an electron beam column is built in, and the static pressure floating pad generates a negative pressure region by being sucked by a vacuum pump. A structure in which an electron beam irradiated from an electron gun is irradiated to the master through the center of the static pressure floating pad in a state where a gap of about several μm is maintained with respect to the master by supplying a compressed gas to the pressure region It has become.
[0006]
FIG. 9 shows a schematic structural diagram of a conventional static pressure floating pad. FIG. 9A is a view of the static pressure floating pad 6 as seen from the bottom. An area of the positive pressure porous 90 is provided on the outer peripheral portion, and a compressed gas is ejected from this portion via the positive pressure intake port 34 to generate the levitation force of the static pressure levitation pad 6. A primary vacuum groove 32 and a secondary vacuum groove 33 are provided on the inner peripheral side, and are independently connected to a vacuum pump (not shown) via a primary vacuum exhaust port 36 and a secondary vacuum exhaust port 37, respectively. Perform differential exhaust. The central part of the static pressure floating pad 6 is connected to the column of the electron gun, and the closer to the central part, the higher the vacuum (low pressure).
[0007]
9B shows a positive pressure intake port 34 connected to the positive pressure porous 90 and a primary vacuum exhaust port 36 connected to the primary vacuum groove 32, and FIG. 9C shows a positive pressure intake port 34 and 2 connected to the positive pressure porous 90. The cross-sectional structure of the secondary vacuum exhaust port 37 connected to the next vacuum groove 33 is shown.
[0008]
Patent Documents 1, 2, and 3 disclose a technique for providing a gap sensor in order to control the flying height of the static pressure floating pad. However, all of them are directed to a substrate moving on an XY stage. This is a control and is different from the control for the master that rotates on the turntable as the subject of the present invention.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 59-93249 A
[Patent Document 2]
JP 2002-222758 A
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-200943
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional electron beam irradiation apparatus described above, the balance of the forces generated in the positive pressure region and the negative pressure region is important in this static pressure floating pad, and if the balance is lost, the static pressure floating pad contacts the master. In the case of contact, there is a disadvantage that it adversely affects both the master and the static pressure floating pad.
[0011]
First, the adverse effects on the master will be described. The resist coated on the optical disc master is very thin, and the resist is peeled off even with slight contact. If the peeled portion is a signal recording area, the master becomes a defective product.
[0012]
Further, regarding the adverse effect on the hydrostatic floating pad, the peeled resist adheres to the hydrostatic pad and a projection is formed, and this projection is highly likely to cause a new contact. Since the positive pressure is generated by supplying the compressed gas, the positive pressure is maintained unless the supply of the compressed air is stopped. However, in the case of a negative pressure, there is an inconvenience that even if a vacuum pump with a large exhaust speed is used, it is difficult to maintain the negative pressure in the case of a large leak.
[0013]
Also, when the static pressure floating pad accesses only a flat surface, this positive / negative pressure balance will not be lost, but when the static pressure floating pad moves to the focus stage, such as when replacing the master, Due to the gap between the table and the focus stage, the pressure in the negative pressure region instantaneously rises to a pressure close to atmospheric pressure. In this state, no matter how much the positive pressure is maintained, there is an inconvenience that the static pressure pad comes into contact with the master disk with a slight offset load.
[0014]
Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and maintains the posture of the static pressure floating pad even when the static pressure floating pad passes between the turntable and the focus stage, and avoids contact with the master. And providing an electron beam focus control device, an electron beam irradiation head posture control device, an electron beam focus control method, and an electron beam irradiation head posture control method for controlling the posture fluctuation of a static pressure floating pad. To do.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  The electron beam focus control apparatus according to the present invention includes an electron beam focus means for converging an electron beam in an electron gun irradiated from an electron beam irradiation head, and a static force in a direction in which the electron beam irradiation head approaches or separates from the recording medium. Expansion / contraction means for connecting the pressure floating pad so as to be stretchable, partial vacuum means for vacuuming the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad by negative pressure and supplying positive pressure to the outer peripheral positive pressure portion, and electron beam focusing means Detecting means for detecting a negative pressure fluctuation in the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad, and a positive pressure portion of the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure floating pad by moving the recording medium in the radial direction by the moving means accompanying the electron beam focus control by The posture stabilization means that evacuates some of the posture stabilization vacuum parts with negative pressure, and the detection means detects the fluctuation of the negative pressure in the inner peripheral vacuum part of the static pressure floating pad. In which a control means for the vacuum by the negative pressure of the posture stabilization vacuum unit by the constant unit.
  Here, the detection means includes a focus stage that the static pressure floating pad is opposed to when the electron beam focus control is performed by the electron beam focusing means, and the static pressure floating pad that is used when the recording medium is irradiated with the electron beam. The inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad in a section in which the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad moves while facing the gap between the opposing rotary table on which the recording medium is placed. Detects negative pressure fluctuations.
[0016]
  In addition, the attitude control device for the electron beam irradiation head according to the present invention can reduce the negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad by moving the recording medium in the radial direction by the moving means accompanying the control for electron beam irradiation. The other configuration is the same as that of the electron beam focus control apparatus, except that a detection means for detecting fluctuation is provided.
  Here, the detection means includes a focus stage that the static pressure floating pad faces when the recording medium is replaced, and the recording medium that the static pressure floating pad faces when the recording medium is irradiated with an electron beam. Fluctuation in the negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad in a section where the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad moves while facing the gap between the rotary table and the rotary table. Is detected.
[0017]
  The electron beam focus control method according to the present invention includes a pressure adjustment step by an expansion / contraction means for connecting an electrostatic pressure floating pad in a direction that is close to or away from the recording medium with respect to the electron beam irradiation head, and a partial vacuum means. A partial vacuum step for applying a negative pressure to the inner peripheral vacuum portion of the pressure levitation pad and supplying a positive pressure to the outer peripheral positive pressure portion, and a radial direction of the recording medium by the moving means accompanying the electron beam focus control by the electron beam focusing means The detection step detects the negative pressure fluctuation in the inner peripheral vacuum part of the static pressure floating pad and the detection step detects the fluctuation of the negative pressure in the inner vacuum part of the static pressure floating pad. Control step for controlling the posture stability by the control means, and control of the outer periphery positive pressure part of the static pressure floating pad by the control of the control step. The posture stabilization means posture stable vacuum unit parts is obtained by a posture stabilization step of the vacuum by the negative pressure.
  Here, in the detection step by the detection means, a focus stage opposed to the static pressure floating pad when the electron beam focus control is performed by the electron beam focus means, and the static pressure when the recording medium is irradiated with the electron beam. The inside of the static pressure floating pad in a section in which the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad moves while facing the gap between the floating pad and the rotary table on which the recording medium is placed. Detects fluctuations in negative pressure in the peripheral vacuum part.
[0018]
  Also, the method of controlling the attitude of the electron beam irradiation head according to the present invention can reduce the negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad by moving the recording medium in the radial direction by the moving means accompanying the control for electron beam irradiation. The other configuration is the same as the electron beam focus control method, except that a detection step for detecting the variation by the detection means is provided.
  Here, in the detection step by the detection means, the focus stage that the static pressure floating pad faces when the recording medium is replaced, and the static pressure floating pad faces when the recording medium is irradiated with an electron beam. The negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad in the section in which the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad moves while facing the gap with the rotary table on which the recording medium is placed. Detect pressure fluctuations.
[0019]
Therefore, according to the present invention, the following operations are performed.
First, initialization is performed. Before starting up the vacuum, there is a gap between the static pressure levitation pad and the master disk in a state of atmospheric pressure with no compressed gas added to the expansion and contraction connection means, and the static pressure levitation pad does not apply any pressing force to the master disk In the state, zero point reset is performed on the upper surface of the master.
[0020]
Next, a vacuum is raised. At the time of evacuation at the time of starting up the apparatus, the differential hydrostatic levitation pad applies a force corresponding to the product of the effective cross-sectional area of the bellows inside the double bellows of the double structure of the expansion and contraction means and the negative pressure of minus 1 atm. Thus, the expansion / contraction means receives contraction force, and the static pressure floating pad is about to be pulled up toward the vacuum vessel in the direction away from the master.
[0021]
Then, pressure adjustment is performed by the expansion / contraction means. In order to cancel the contraction force acting on the telescopic connection means and keep the relative position of the differential hydrostatic levitation pad and the master at a constant level, the space between the inner bellows and the outer bellows in the telescopic connection means is electrically connected. Compressed gas, that is, positive pressure, is supplied from the air regulator through the compressed gas supply path, and the contraction force by the product of the effective cross-sectional area of the inner bellows and the negative pressure, and the space between the inner bellows and the outer bellows By applying a positive pressure so that the product of the effective cross-sectional area and the positive pressure is substantially equivalent, the contraction force and the extension force are almost balanced and neutral, and both are balanced.
[0022]
Posture stability control is performed when the electron beam irradiation means is opposed to the focus stage by moving the moving means in the radial direction of the master. The recording medium moves in the radial direction of the recording medium by the moving means accompanying the electron beam focusing control by the electron beam focusing means or the control for irradiation of the electron beam. At this time, the detection means includes an electron beam focus control by the electron beam focus means or control for irradiation of the electron beam, a focus stage facing the static pressure floating pad, and a static stage when the recording medium is irradiated with the electron beam. The inner peripheral vacuum part of the static pressure floating pad in the section where the inner peripheral vacuum part of the static pressure floating pad moves while facing the gap between the rotary table on which the recording medium facing the pressure floating pad is placed. Detects fluctuations in negative pressure. The posture stabilizing means evacuates a portion of the posture stable vacuum portion of the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure floating pad with a negative pressure. When the detecting means detects the fluctuation of the negative pressure in the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad, the control means evacuates the posture stabilizing vacuum portion with the negative pressure by the posture stabilizing device.
[0023]
Then, focus adjustment is performed. The electron beam irradiation means is opposed to the focus stage by the radial movement of the master of the moving means, and the electron beam is passed through the electron beam irradiation means on the master by the electron coil for focus adjustment of the electron beam column and the electromagnetic coil of the objective electron lens. Focus adjustment is performed on the just focus point.
[0024]
Thereafter, posture stabilization control is performed when the electron beam irradiation means is opposed to the support means for supporting the master disk by the movement of the moving means in the radial direction opposite to the master disk. The recording medium moves in the radial direction of the recording medium by the moving means accompanying the electron beam focusing control by the electron beam focusing means or the control for irradiation of the electron beam. At this time, the detection means includes an electron beam focus control by the electron beam focus means or control for irradiation of the electron beam, a focus stage facing the static pressure floating pad, and a static stage when the recording medium is irradiated with the electron beam. The inner peripheral vacuum part of the static pressure floating pad in the section where the inner peripheral vacuum part of the static pressure floating pad moves while facing the gap between the rotary table on which the recording medium facing the pressure floating pad is placed. Detects fluctuations in negative pressure. The posture stabilizing means evacuates a portion of the posture stable vacuum portion of the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure floating pad with a negative pressure. When the detecting means detects the fluctuation of the negative pressure in the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad, the control means evacuates the posture stabilizing vacuum portion with the negative pressure by the posture stabilizing device.
[0025]
Then, exposure is performed. The static pressure levitation pad attached via the expansion / contraction coupling means at the lower end of the vacuum container of the electron beam irradiation means adsorbs in a non-contact manner with a slight gap with respect to the master, and the electrons emitted from the electron gun in this state The beam is irradiated onto the master through an electron beam path in the center of the hydrostatic levitation pad. Further, the exposure is continuously performed from the inner periphery to the outer periphery of the master by the rotational movement by the rotating means and the linear movement by the moving means. That is, the static pressure levitation pad irradiates the master disk with an electron beam in a state where a part of the master disk is evacuated, and at the same time, the master disk is rotated by driving the rotating means and the master disk is radially moved by driving the moving means. By being moved, information is recorded on a predetermined linear track.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Here, an example of an electron beam irradiation apparatus for performing pattern exposure by electron beam drawing on a photoresist layer coated on a glass substrate in the production of a master disk of a stamper for manufacturing an optical disk is illustrated. As shown in FIG. 4, the recording of the signal (recording bit of the signal pattern) is performed by irradiating the recording medium which is the disk master 11 which is the irradiated body with the electron beam b emitted from the electron gun 26.
[0027]
This electron beam irradiation apparatus includes a so-called electron beam column 4, an electron beam irradiation means 1 that is an electron beam irradiation head that enables electron beam irradiation while maintaining a position facing the master disk 11 with a minute gap, and focus control. A focus stage 7 for performing, a master 11 on which the electron beam b emitted from the electron beam irradiation means 1 is irradiated, a spindle motor 8 and a moving table 18 that support the master 11 so as to be rotatable and movable in the radial direction; It is comprised.
[0028]
The electron beam column 4 includes an electron gun 2, a condenser electron lens (not shown) that converges the electron beam b emitted from the electron gun 2, an electron beam modulator, a limiting plate having an aperture at the center, a focus plate An adjustment electron lens 20, an objective electron lens 21, and an electron beam deflector that deflects the irradiation direction of the electron beam b are configured.
[0029]
The electron beam modulator is composed of, for example, opposing deflection electrode plates, and deflects the electron beam b by applying a required voltage between them, and transmits the aperture of the limiting plate or blocks it by the limiting plate. Thus, the on / off modulation is performed.
[0030]
The electron beam polarizer is composed of, for example, opposing deflection electrode plates, and is configured to be able to finely move the position irradiated with the electron beam in the radial track crossing direction on the master 11.
[0031]
The focus adjustment electron lens 20 and the objective electron lens 21 are each composed of, for example, an electromagnetic coil so that the electron beam b is focused on the recording medium 11 through the electron beam irradiation means 1. Yes.
[0032]
The focus adjustment electronic lens 20 can be manually adjusted and can be fixed or controlled in a focus state. Further, focus control may be performed by supplying a focus error signal from, for example, a focus control unit to the focus adjustment electronic lens 20.
[0033]
Here, a vacuum environment is required for the electron beam irradiation. In particular, this apparatus employs a partial vacuum method in which only the portion irradiated with the electron beam is in a vacuum state and the other portions are placed in the atmosphere.
[0034]
First, the support mechanism unit 12 that supports the master 11 in this apparatus will be described.
The support mechanism unit 12 is supported by a base 13 fixed on the base of the apparatus, a linear guide mechanism 14 provided on the base 13 and a linear guide mechanism 14 so as to be linearly movable. It is comprised by the turntable 15 mounted.
[0035]
The linear guide mechanism 14 is supported by a guide rail 16 disposed horizontally on the base 13, stands 17 a and 17 b that support the left and right ends of the guide rail 16 on the base 13, and movable along the guide rail 16. The movable table 18 is supported so as to be movable with respect to the guide rail 16 by, for example, hydrostatic air bearings 19 provided on the left and right leg portions 18a and 18b. Yes.
[0036]
The rotary table 15 is mounted on a moving table 18 of the linear guide mechanism 14, and is supported so as to be rotatable with low friction by, for example, a hydrostatic rotary bearing.
[0037]
The master 11 is sucked and fixed in a state where it is horizontally placed on the rotary table 15. As a means for sucking the master 11 on the rotary table 15, a vacuum suction method or an electrostatic suction method is used. Are preferably used.
[0038]
The rotary table 15 is rotationally driven by an electromagnetically driven spindle motor 8 disposed below the rotary table 15. Further, an encoder for detecting rotation is disposed under the rotary table 15, and the rotary drive of the rotary table 15 is controlled by this encoder and a control circuit.
[0039]
An electromagnetically driven linear motor 9 is formed between the moving table 18 and the base 13, and the moving table 18 is moved along the guide rail 16 in the horizontal direction, that is, in the radial direction of the master 11 by driving the linear motor 9. It has been moved. Further, although not shown in the figure, the linear guide mechanism 14 is provided with a linear scale for detecting the movement position of the moving table 18 and a drive control mechanism for performing positioning control by feeding back the value of the linear scale by a control circuit. It has been.
[0040]
An electron beam irradiating means 1 for irradiating an electron beam by partially evacuating the master 11 is fixedly disposed above the support mechanism 12 of the master configured as described above. .
[0041]
The vacuum vessel 3 is suspended and supported above the master 11, and an electron beam column 4 is disposed inside the vacuum vessel 3, and an electron beam b is emitted from an electron gun 2 that is an electron beam excitation source upstream of the electron beam column 4. Emitted.
[0042]
The vacuum chamber 3 in which the electron beam column 4 is built is connected to an evacuation unit composed of a vacuum pump (not shown). By sucking the inside of the vacuum vessel 3 by this evacuation unit, the inside of the electron beam column 4 contains the electron beam. A degree of vacuum (1 × 10-Four[Pa] grade).
[0043]
A static pressure levitation pad 6 is attached to the electron beam outlet at the lower end of the vacuum vessel 3 via an expansion / contraction coupling mechanism 5, and the static pressure levitation pad 6 has a slight gap of about 5 μm with respect to the master 11. The electron beam b adsorbed by contact and emitted from the electron gun 2 in this state is irradiated onto the master 11 through the electron beam path in the center of the static pressure levitation pad 28.
[0044]
The static pressure levitation pad 6 is composed of, for example, a metal block having an electron beam passage through which the electron beam b passes at the center. This block is hermetically connected to the fixed portion at the lower end of the vacuum vessel 3 by a bellows-type expansion / contraction coupling mechanism 5, and the expansion / contraction of the expansion / contraction coupling mechanism 5 causes the block 11 to have thickness unevenness, rotational shake, etc. However, it can be surely adsorbed following it.
[0045]
As a means for adsorbing the block to the master 11, the block has a first suction groove and a second suction groove that are open on the surface facing the master 11, formed concentrically around the electron beam path. .
[0046]
Exhaust means is connected to the first suction groove and the second suction groove via exhaust pipes, respectively, and exhaust, that is, suction of gas, is performed from the first suction groove and the second suction groove by the exhaust means. It is configured as done.
[0047]
A vacuum pump is used as the evacuation means, and in this case, a vacuum pump capable of evacuating the suction groove closer to the electron beam passage to a higher degree of vacuum is connected. That is, the first suction groove close to the electron beam path has, for example, 1 × 10 6.-1A vacuum pump capable of obtaining a degree of vacuum of about [Pa] is connected, and 5 × 10 5 is provided in the second suction groove outside this.ThreeA vacuum pump capable of obtaining a degree of vacuum of about [Pa] is connected.
[0048]
Furthermore, the ventilation body exposed to the surface facing the master 11 outside the second suction groove is embedded in the block. This ventilation body is formed in the shape of a ring centering on the electron beam path using a porous metal having air permeability, and a gas flow path is formed inside the block on the back side of this ventilation body. .
[0049]
A compressed gas supply source, which is an air supply means, is connected to the flow path via an air supply pipe. For example, 5 × 10 5 is supplied from the air supply means to the flow path.FiveA compressed gas (positive pressure) of about [Pa] is supplied, and this is ejected from the aeration body.
[0050]
The electron beam irradiation apparatus configured as described above operates as follows.
An electron beam b is emitted from an electron gun 2 which is an electron beam excitation source upstream of the electron beam column 4 provided on the electron beam irradiation means 1.
[0051]
A static pressure levitation pad 6 is attached to the electron beam exit at the lower end of the electron beam irradiation means 1 via an expansion / contraction coupling mechanism 5, and the static pressure levitation pad 6 is a little about 5 μm from the master 11. The electron beam b emerges from the electron gun 2 in a non-contact manner with a gap, and is irradiated on the master 11 through the electron beam path at the center of the static pressure levitation pad 6.
[0052]
When the compressed gas supply source which is each exhaust means and air supply means is operated in a state where the static pressure floating pad 6 configured as described above is placed on the master 11, the static pressure is generated by the gas ejected from the aeration body. The floating pad 6 is slightly lifted from the master 11, and at the same time, gas is sucked from the first and second suction grooves and negative pressure is generated in the groove, so that the static pressure floating pad 6 is attracted to the master 11. Therefore, the static pressure levitation pad 6 is in a non-contact state while maintaining a gap d of about 5 μm with respect to the master 11, so that there is no hindrance to the rotation of the master 11.
[0053]
At this time, the gas ejected from the vent is prevented from reaching the electron beam path by being sucked by the first and second suction grooves formed around the vent, and in this case, the gas from the vent Is first sucked in the second suction groove, and further sucked in the first suction groove, where the suction force in the first suction groove is stronger than that in the second suction groove. The degree of vacuum can be increased toward the center of the pressure levitation pad 6, whereby the degree of vacuum (1 × 10 10) is sufficient to prevent irradiation of the electron beam inside the vacuum vessel 3, that is, the inside of the electron beam column 4.-Four[Pa] grade).
[0054]
The master 11 is irradiated with the electron beam b in a state where a part of the master 11 is evacuated by the static pressure levitation pad 6. Information is recorded on a predetermined linear track by moving 11 in the radial direction.
[0055]
Since the configuration and operation method of this apparatus have already been described, only the newly added (added) functions will be described here.
[0056]
In the partial vacuum type electron beam irradiation apparatus shown in FIG. 1, the moving table 18 includes a focus stage 7 for focusing the electron beam b, a rotary table 15, and a spindle motor 8 and a linear motor 9 for rotating and moving the rotary table 15. Is mounted, and the rotary table 15 moves horizontally while rotating with the air bearing by the static pressure levitation pad 6 as a guide.
[0057]
A static pressure floating pad 6 is disposed immediately above the focus stage 7 and floats in a state where a gap of several microns is maintained. An optical disk master 11 is vacuum chucked on the rotary table 15, and rotates about the rotation axis of the spindle motor 8.
[0058]
A fixed exposure system such as an electron gun 2 for generating an electron beam b and an electron lens is mounted on the static pressure floating pad 6. The electron beam irradiated from the electron gun 2 of the electron beam is irradiated to the master 11 through the center portion of the static pressure levitation pad 6. The master 11 moves horizontally while rotating, and a spiral recording layer is formed on the master.
[0059]
FIG. 2 shows a structural diagram of a hydrostatic floating pad applied to the embodiment of the present invention. Like FIG. 9, FIG. 2A shows the static pressure floating pad 6 as viewed from the bottom, and FIG. 2B shows the positive pressure intake port 34 connected to the positive pressure porous 30 and the posture stabilization groove 31-4 connected to the posture stabilization groove 31-4. 2C shows a cross-sectional structure of a primary vacuum exhaust port 36 connected to the primary vacuum groove 32, and FIG. 2D shows a secondary vacuum exhaust port 37 connected to the secondary vacuum groove 33. FIG.
[0060]
2 is different from the conventional type shown in FIG. 9 in that the static pressure floating pad is parallel to and perpendicular to the radial moving direction of the master 11 by the horizontal movement of the moving table 18 based on the driving of the linear motor 9. The area of the positive pressure porous 30 is changed from a round shape to a square so that the posture stabilizing grooves 31-1 to 31-4 are provided at the four corners. Similarly to the case where the primary vacuum groove 32 and the secondary vacuum groove 33 are independently evacuated via the primary vacuum exhaust port 36 and the secondary vacuum exhaust port 37, the posture stabilization grooves 31-1 to 31-4 are The vacuum is independently evacuated through the posture stabilization groove exhaust port 35. Therefore, the negative pressure can be maintained even if the primary vacuum groove 32 and the secondary vacuum groove 33 are subjected to a vacuum break (from a vacuum to an atmospheric pressure state).
[0061]
FIG. 3 is a block diagram showing the posture stabilization control system.
In FIG. 3, the posture stabilization control system includes a static pressure floating pad by the radial movement of the master 11 by the horizontal movement of the moving table 18 based on the driving of the linear motor 9 accompanying the electron beam focus control by the electron beam focus adjustment lens 20. 6 includes a primary vacuum groove negative pressure sensor 41 and a secondary vacuum groove negative pressure sensor 42 that detect fluctuations in the negative pressure of the primary vacuum groove 32 and the secondary vacuum groove 33 that are the inner peripheral vacuum portion. The
[0062]
Further, the posture stabilization control system exhausts posture stabilization grooves 31-1 to 31-4, which are part of the posture stabilization vacuum portion of the positive pressure porous 30 that is the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure floating pad 6, to the posture stabilization groove exhaust. A negative pressure supply unit 44 is provided as posture stabilization means for evacuating and vacuuming with negative pressure independently through a port 35.
[0063]
In addition, the posture stability control system includes a primary vacuum groove negative pressure sensor 41, a secondary vacuum groove negative pressure sensor 42, a primary vacuum groove 32 that is an inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6, and a secondary vacuum groove 33. When a variation in negative pressure is detected, the posture stabilization control unit 43 is configured as posture stabilization control means for evacuating the posture stabilization grooves 31-1 to 31-4 by negative pressure by the negative pressure supply unit 44. The
[0064]
The operation of the posture stability control of the electron beam irradiation apparatus configured as described above will be described below.
In the drawing, for example, 5 × 10 5 is provided in the flow path of the static pressure bearing portion of the differential static pressure floating pad 6.FiveWhen compressed gas (positive pressure) of about [Pa] is supplied and ejected from the aeration body, the block floats on the master 11 and is not contacted, but each exhaust means is operated. For example, according to the principle of differential exhaust, the degree of vacuum can be increased as it goes to the center of the differential hydrostatic levitation pad 6. At the center of the differential hydrostatic levitation pad 6, the degree of vacuum (1 × 10 10) is sufficient to irradiate the electron beam.-Four[About Pa]).
[0065]
FIG. 4 is a flowchart showing an exposure operation including posture stabilization control.
In FIG. 4, initialization is performed in step S1. Specifically, before starting up the vacuum, there is a gap between the static pressure levitation pad 6 and the master 11 in a state where the compressed coupling gas 5 is not added to the telescopic coupling mechanism 5 and the atmospheric pressure is maintained. In a state where no pressing force is applied to the master 11, an electric micrometer probe needle capable of fine position detection is set on the upper surface of the master 11, and zero point reset is performed. An electric micrometer is a device that electrically detects and amplifies the displacement of the contact point of a contact-type measurement probe and measures the displacement precisely, and is usually measured by a differential transformer with a core connected to the probe. There are many types, such as a capacitance type using a change in the gap between electrodes of a capacitor, a piezoelectric type using a piezoelectric element, and a resistance type using a resistance strain meter. Here, since there is no rotation of the master during initialization, the reference value on the upper surface of the master is reset to zero using a contact-type electric micrometer.
[0066]
In step S2, a vacuum is raised. Specifically, at the time of evacuation at the time of starting up the apparatus, the differential hydrostatic levitation pad 6 has an effective cross-sectional area of the bellows inside the double bellows of the telescopic coupling mechanism 5 and a negative pressure of minus 1 atm. The expansion and contraction coupling mechanism 5 receives a contraction force with a force corresponding to the product of, and the static pressure floating pad 6 is about to be pulled up toward the vacuum vessel 3 in a direction away from the master 11.
[0067]
In step S3, pressure adjustment by the expansion / contraction means is performed. Specifically, in order to cancel the contraction force acting on the telescopic coupling mechanism 5 and keep the relative position of the differential hydrostatic levitation pad 6 and the master 11 always constant, the inner bellows and the outer bellows in the telescopic coupling mechanism 5 are maintained. Compressed gas, that is, positive pressure, is supplied from the electropneumatic regulator to the space portion between the inner bellows and the inner bellows by contracting force due to the product of the effective sectional area of the inner bellows and the negative pressure. By applying positive pressure so that the product of the effective cross-sectional area and the positive pressure in the space between the outer bellows and the positive pressure is almost equivalent, the contraction force and the extension force are almost balanced and neutral. It will be in a state of being removed.
[0068]
At step S4, posture stabilization control is performed. Specifically, posture stability control is performed when the static pressure levitation pad 6 is opposed to the focus stage 7 by the radial movement of the master 11 by the horizontal movement of the moving table 18 based on the driving of the linear motor 9. It moves in the radial direction of the master 11 by horizontal movement based on the driving of the linear motor 9 accompanying the control of the electron beam focus control or the electron beam irradiation by the static pressure floating pad 6.
[0069]
At this time, the primary vacuum groove negative pressure sensor 41 and the secondary vacuum groove negative pressure sensor 42 are connected to the focus stage 7 to which the static pressure floating pad 6 faces in the electron beam focus control or the control for electron beam irradiation. When the master 11 is irradiated with the electron beam, the inner peripheral vacuum portion 1 of the static pressure levitation pad 6 is against the gap between the static pressure levitation pad 6 and the rotary table 15 on which the master 11 is placed. Changes in the negative pressure of the primary vacuum groove 32 and the secondary vacuum groove 33 which are the inner peripheral vacuum part of the static pressure floating pad 6 in the section in which the secondary vacuum groove 32 and the secondary vacuum groove 33 move while facing each other are detected. The negative pressure supply unit 44 evacuates the posture stabilization grooves 31-1 to 31-4, which are part of the posture stabilization vacuum portion of the positive pressure porous 30 that is the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure levitation pad 6, by negative pressure. .
[0070]
The primary vacuum groove negative pressure sensor 41 and the secondary vacuum groove negative pressure sensor 42 detected fluctuations in the negative pressure of the primary vacuum groove 32 and the secondary vacuum groove 33 which are the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6. At this time, the posture stabilization groove control hand portion 43 causes the negative pressure supply unit 44 to evacuate the posture stabilization grooves 31-1 to 31-4, which are posture stabilization vacuum units, with a negative pressure.
[0071]
In step S5, focus adjustment is performed. Specifically, the static pressure floating pad 6 is opposed to the focus stage 7 by the radial movement of the master 11 of the moving table 18 based on the driving of the linear motor 9, and the focus adjustment electron lens 20 of the electron beam column 4 and Focus adjustment is performed on the just focus point by causing the electron beam b to be focused on the recording medium 11 through the electron beam irradiation means 1 by the electromagnetic coil of the objective electron lens 21.
[0072]
In step S6, the master disk is opposed. Specifically, the electron beam irradiation means 1 is opposed to the master 11 from a position facing the focus stage 7 by the movement of the moving table 18 in the radial direction of the master 11.
[0073]
At step S7, posture stabilization control is performed. Specifically, when the static pressure levitation pad 6 is opposed to the rotary table 15 that supports the master 11 by the reverse movement of the master 11 in the radial direction due to the horizontal movement of the movable table 18 based on the driving of the linear motor 9, Perform stable control. It moves in the radial direction of the master 11 by the horizontal movement of the moving table 18 based on the drive of the linear motor 9 accompanying the electron beam focus control or the control for electron beam irradiation.
[0074]
At this time, the primary vacuum groove negative pressure sensor 41 and the secondary vacuum groove negative pressure sensor 42 are connected to the focus stage 7 to which the static pressure floating pad 6 faces in the electron beam focus control or the control for electron beam irradiation. When the master 11 is irradiated with the electron beam, the inner peripheral vacuum portion 1 of the static pressure levitation pad 6 is against the gap between the static pressure levitation pad 6 and the rotary table 15 on which the master 11 is placed. Changes in the negative pressure of the primary vacuum groove 32 and the secondary vacuum groove 33 which are the inner peripheral vacuum part of the static pressure floating pad 6 in the section in which the secondary vacuum groove 32 and the secondary vacuum groove 33 move while facing each other are detected.
[0075]
The negative pressure supply unit 44 evacuates the posture stabilization grooves 31-1 to 31-4, which are part of the posture stabilization vacuum portion of the positive pressure porous 30 that is the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure levitation pad 6, by negative pressure. . The primary vacuum groove negative pressure sensor 41 and the secondary vacuum groove negative pressure sensor 42 detected fluctuations in the negative pressure of the primary vacuum groove 32 and the secondary vacuum groove 33 which are the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6. At this time, the posture stabilizing groove control unit 43 causes the negative pressure supply unit 44 to evacuate the posture stabilizing grooves 31-1 to 31-4, which are posture stabilizing vacuum units, with a negative pressure.
[0076]
In step S8, exposure is performed. Specifically, the static pressure levitation pad 6 attached via the telescopic connection mechanism 5 at the lower end of the vacuum vessel 3 of the electron beam irradiation means 1 is non-contact with a small gap of about 5 μm from the master 11. The electron beam b adsorbed and emitted from the electron gun 2 in this state is irradiated onto the master 11 through the electron beam passage at the center of the static pressure levitation pad 6. Further, the exposure is continuously performed from the inner periphery to the outer periphery of the master 11 by the rotational movement by the support mechanism unit 12 and the linear movement by the linear guide mechanism 14 described above. In other words, the master 11 is irradiated with the electron beam b in a state where a part of the master 11 is evacuated by the static pressure levitation pad 6, and at the same time, the master 11 is rotated by driving the spindle motor 8 and the moving table 18 is moved. When the master 11 is moved in the radial direction by driving, information is recorded on a predetermined linear track.
[0077]
In step S9, it is determined whether or not the exposure is completed. If the exposure is not completed in step S9, the process returns to step S7, and after performing feedback adjustment by the displacement sensor in step S7, the exposure operation is repeated in step S8 until the exposure is completed.
[0078]
FIG. 5 is a flowchart showing the focus adjustment operation.
In FIG. 5, in step S11, the turntable is moved to the focus adjustment position by the slide mechanism. Specifically, the static pressure levitation pad 6 is opposed to the focus stage 7 by the radial movement of the master 11 by the horizontal movement of the moving table 18 based on the driving of the linear motor 9.
[0079]
In step S12, focus adjustment is performed. Specifically, the static pressure floating pad 6 is opposed to the focus stage 7 by the radial movement of the master 11 of the moving table 18 based on the driving of the linear motor 9, and the focus adjustment electron lens 20 of the electron beam column 4 and Focus adjustment is performed on the just focus point by causing the electron beam b to be focused on the recording medium 11 through the electron beam irradiation means 1 by the electromagnetic coil of the objective electron lens 21.
[0080]
In step S13, the turntable is moved to the exposure position by the slide mechanism. Specifically, the electron beam irradiation means 1 is opposed to the master 11 from a position facing the focus stage 7 by the movement of the moving table 18 in the radial direction of the master 11.
[0081]
In step S14, it is determined whether or not the focus adjustment is performed. When the focus adjustment is performed, the process returns to step S1 and the processes from step S1 to step S13 are repeated.
[0082]
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of posture stabilization control.
In FIG. 6, it is determined in step S21 whether or not there is a negative pressure fluctuation in the primary vacuum groove. Specifically, the primary vacuum groove negative pressure sensor 41 sends an electron beam to the master stage 11 and the focus stage 7 to which the static pressure floating pad 6 faces in the electron beam focus control or the control for electron beam irradiation. The primary vacuum groove 32 which is the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6 faces the gap between the rotary table 15 on which the master 11 on which the static pressure floating pad 6 faces when irradiating. However, the fluctuation of the negative pressure of the primary vacuum groove 32 which is the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6 in the moving section is detected.
[0083]
When negative pressure fluctuation occurs in the primary vacuum groove in step S21, control for supplying negative pressure to the posture stabilizing groove is started in step S22. Specifically, the negative pressure supply unit 44 negatively applies the posture stabilization grooves 31-1 to 31-4, which are part of the posture stabilization vacuum portion of the positive pressure porous 30 that is the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure floating pad 6. Vacuum is applied by pressure. When the primary vacuum groove negative pressure sensor 41 detects a variation in the negative pressure of the primary vacuum groove 32 which is the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6, the posture stabilization groove control hand portion 43 is controlled by the negative pressure supply portion 44. Thus, the posture stabilizing grooves 31-1 to 31-4, which are posture stabilizing vacuum portions, are evacuated by a negative pressure.
[0084]
In step S23, it is determined whether or not there is a negative pressure fluctuation in the secondary vacuum groove. Specifically, the secondary vacuum groove negative pressure sensor 42 transmits an electron beam to the focus stage 7 to which the static pressure levitation pad 6 faces in the electron beam focus control or control for electron beam irradiation, and the master 11. The secondary vacuum groove 33, which is the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6, faces the gap between the rotary table 15 on which the master 11 on which the static pressure floating pad 6 faces when irradiating. However, the fluctuation of the negative pressure of the secondary vacuum groove 33 which is the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6 in the moving section is detected.
[0085]
If there is a negative pressure fluctuation in the secondary vacuum groove in step S23, the control for supplying the negative pressure to the posture stabilizing groove is continued in step S24. Specifically, the negative pressure supply unit 44 negatively applies the posture stabilization grooves 31-1 to 31-4, which are part of the posture stabilization vacuum portion of the positive pressure porous 30 that is the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure floating pad 6. Vacuum is applied by pressure. When the secondary vacuum groove negative pressure sensor 42 detects a variation in the negative pressure of the secondary vacuum groove 33 which is the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6, the posture stabilizing groove control hand portion 43 is controlled by the negative pressure supply portion 44. Thus, the posture stabilizing grooves 31-1 to 31-4, which are posture stabilizing vacuum portions, are evacuated by a negative pressure.
[0086]
In step S25, it is determined whether or not the negative pressure fluctuation has ended in the secondary vacuum groove. Specifically, the secondary vacuum groove negative pressure sensor 42 transmits an electron beam to the focus stage 7 to which the static pressure levitation pad 6 faces in the electron beam focus control or control for electron beam irradiation, and the master 11. The secondary vacuum groove 33, which is the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6, faces the gap between the rotary table 15 on which the master 11 on which the static pressure floating pad 6 faces when irradiating. However, the end of the fluctuation of the negative pressure in the secondary vacuum groove 33 which is the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6 in the moving section is detected.
[0087]
When the negative pressure fluctuation is finished in the secondary vacuum groove in step S25, the control for supplying the negative pressure to the posture stabilizing groove is continued in step S26. Specifically, the negative pressure supply unit 44 negatively applies the posture stabilization grooves 31-1 to 31-4, which are part of the posture stabilization vacuum portion of the positive pressure porous 30 that is the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure floating pad 6. Vacuum is applied by pressure. When the secondary vacuum groove negative pressure sensor 42 detects a variation in the negative pressure of the secondary vacuum groove 33 which is the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6, the posture stabilizing groove control hand portion 43 is controlled by the negative pressure supply portion 44. Thus, the posture stabilizing grooves 31-1 to 31-4, which are posture stabilizing vacuum portions, are evacuated by a negative pressure.
[0088]
In step S27, it is determined whether or not the negative pressure fluctuation in the primary vacuum groove has ended. Specifically, the primary vacuum groove negative pressure sensor 41 sends an electron beam to the master stage 11 and the focus stage 7 to which the static pressure floating pad 6 faces in the electron beam focus control or the control for electron beam irradiation. The primary vacuum groove 32 which is the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6 faces the gap between the rotary table 15 on which the master 11 on which the static pressure floating pad 6 faces when irradiating. However, the end of the fluctuation of the negative pressure in the primary vacuum groove 32 which is the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad 6 in the moving section is detected.
[0089]
When the negative pressure fluctuation is finished in the primary vacuum groove in step S27, the control for supplying the negative pressure to the posture stabilizing groove is finished in step S28. Specifically, the negative pressure supply unit 44 negatively applies the posture stabilization grooves 31-1 to 31-4, which are part of the posture stabilization vacuum portion of the positive pressure porous 30 that is the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure floating pad 6. End vacuuming by pressure. When the primary vacuum groove negative pressure sensor 41 detects the end of the fluctuation of the negative pressure in the primary vacuum groove 32 which is the inner peripheral vacuum part of the static pressure floating pad 6, the posture stabilizing groove control unit 43 is controlled by the negative pressure supply unit. 44, the control for evacuating the posture stabilizing grooves 31-1 to 31-4, which are the posture stabilizing vacuum portions, by the negative pressure is finished.
[0090]
Next, the reason why the posture is stabilized even when the static pressure floating pad applied to the embodiment of the present invention moves through the gap between the focus stage 7 and the rotary table 15 will be described.
[0091]
Consider a case where the static pressure floating pad 6 is at a position facing the focus stage 7 and moves from this state to a position facing the master 11 (when the moving table 18 moves to the right in FIG. 1).
[0092]
First, the case of the conventional static pressure floating pad shown in FIG. 9 will be described. From the position where the gap between the focus stage 7 and the rotary table 15 gradually faces the area of the positive pressure porous 90, the position faces the center of the primary vacuum groove 32, the secondary vacuum groove 33, and the static pressure floating pad 6. And move. The balance between the positive and negative pressures begins to break when the gap between the focus stage 7 and the rotary table 15 enters the position facing the primary vacuum groove 32, and all negative pressure grooves are exposed to the atmosphere at the center of the static pressure floating pad 6. The suction force due to the negative pressure is infinitely close to zero. In this state, even if the compressed gas is continuously supplied from the area of the positive pressure porous 90, the static pressure floating pad 6 contacts the master 11 or the focus stage 7 with a slight offset load.
[0093]
Next, the static pressure floating pad 6 applied to the embodiment of the present invention will be described. Similarly, consider a case where the static pressure levitation pad 6 moves from a position facing the focus stage 7 to a position facing the master 11. Similarly, the gap between the focus stage 7 and the rotary table 15 is also moved from a position facing the area of the positive pressure porous 30 to a position facing the center of the primary vacuum groove 32, the secondary vacuum groove 33, and the static pressure floating pad 6. Moving.
[0094]
However, as shown in FIG. 7, when the gap 71 between the focus stage 7 and the rotary table 15 enters a position facing the secondary vacuum groove 33, the posture stabilizing grooves 31-1, 31-4 are completely opposed to the master. At the same time, the posture stabilization grooves 31-2 and 31-3 are completely at the position facing the focus stage 7, and hold the floating gap of several microns of the static pressure floating pad 6 with high rigidity. Thereby, even if the primary vacuum groove 32 and the secondary vacuum groove 33 are vacuum-breaked, the posture of the static pressure levitation pad 6 does not collapse.
[0095]
When the gap 71 eventually passes through the secondary vacuum groove 33 and moves to the state shown in FIG. 8, the negative pressure region other than the primary vacuum groove 32 is not vacuum-breaked, so the gap is maintained with high rigidity. Thereafter, the gap 71 passes through the position facing the secondary vacuum groove 33 and enters the position facing the right posture stabilization grooves 31-2 and 31-3, but the negative pressure region inside the primary vacuum groove 32 is all vacuum. Since it is in a state, the posture of the static pressure floating pad 6 is maintained.
[0096]
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be applied to other embodiments within the scope of the present invention.
[0097]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the static pressure levitation pad moves between the focusing stage and the turntable, it can be moved while maintaining the clearance gap. This produces an effect that the static pressure floating pad can avoid contact with the master or the focusing stage.
[0098]
In addition, according to the present invention, it is possible to reduce the defect of the optical disc master due to the contact with the static pressure floating pad.
[0099]
Moreover, according to this invention, the stain | pollution | contamination (resist adhesion) of the static pressure floating pad by the contact of a static pressure floating pad can be prevented. Since resist adhesion causes a new contact, the static pressure floating pad needs to be cleaned. By avoiding contact, cleaning becomes unnecessary. Further, when the next master is exposed in a dirty state, it causes further contact and increases the number of defects of the optical disk master. However, the number of defects of the optical disk master can be reduced.
[0100]
Further, according to the present invention, since the posture stabilizing groove has an effect of improving the rigidity of the floating gap, it is possible to reduce the probability of contact with the master or the focusing stage even when the gap is moved. Play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electron beam irradiation apparatus applied to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a structural diagram of a hydrostatic floating pad applied to an embodiment of the present invention, FIG. 2A is a bottom view, FIG. 2B is a CC cross-sectional view, FIG. 2C is a DD cross-sectional view, and FIG. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing an attitude stabilization control system.
FIG. 4 is a flowchart showing an exposure operation including posture stabilization control.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of focus adjustment.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the force stabilization control.
FIG. 7 is a diagram illustrating a position (A) of a negative pressure area when a gap is moved.
FIG. 8 is a diagram showing a position (B) of a negative pressure area when a gap is moved.
FIGS. 9A and 9B are structural views of a conventional static pressure floating pad, FIG. 9A is a bottom view, FIG. 9B is an AA cross-sectional view, and FIG. 9C is an AB cross-sectional view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron beam irradiation means, 2 ... Electron gun, 3 ... Vacuum container, 4 ... Electron beam column, 5 ... Telescopic coupling mechanism, 6 ... Static pressure floating pad, 7 ... Focus stage, 8 ... ... spindle motor, 9 ... linear motor, 11 ... master, 12 ... support mechanism, 13 ... base, 14 ... linear guide mechanism, 15 ... rotary table, 16 ... guide rail, 17 ... stand , 18 ... legs, 19 ... bearings, 20 ... electronic lens for focus adjustment, 21 ... objective electron lens, 30 ... porous for positive pressure, 31 ... posture stabilizing groove, 32 ... primary vacuum groove 32, 33 ... Secondary vacuum groove, 34 ... Positive pressure intake port, 35 ... Posture stabilization groove exhaust port, 36 ... Primary vacuum exhaust port, 37 ... Secondary vacuum exhaust port, 41 ... Primary Vacuum groove negative pressure sensor, 42 …… Secondary vacuum groove negative pressure Capacitors, 43 ...... posture stabilization groove controller, 44 ...... negative pressure supply unit, 71 ...... gap

Claims (5)

記録媒体に対して微小間隔をもって対向する位置を保ち電子銃から発生される電子ビームの照射を可能とする電子ビーム照射ヘッドと、上記記録媒体上を部分的に真空状態にして電子ビームを照射する上記電子ビーム照射ヘッドを固定配置する固定配置手段と、上記記録媒体の径方向の移動手段と、上記移動手段上に設けられた上記記録の回転手段と、上記回転手段の回転軸に取り付けられた記録媒体が水平に載置支持される支持手段と、上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の電子ビーム出口に設けられた静圧浮上パッドとを備え、回転及び径方向に移動可能に支持された上記記録媒体に電子ビームの照射による上記記録媒体の表面の形状または材質の変化によって線状に情報を記録するために、上記記録媒体に対する上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の上記静圧浮上パッドの位置を制御する電子ビームフォーカス制御装置において、
上記電子ビーム照射ヘッドから照射される上記電子銃における電子ビームの収束を行う電子ビームフォーカス手段と、
上記電子ビーム照射ヘッドに対して上記記録媒体に近接または離隔する方向に上記静圧浮上パッドを伸縮可能に連結する伸縮連結手段と、
上記静圧浮上パッドの内周真空部を負圧により真空にすると共に外周正圧部に正圧を供給する部分真空手段と、
上記電子ビームフォーカス手段による電子ビームフォーカス制御に伴う上記移動手段による上記記録媒体の径方向の移動により、上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動を検出する検出手段と、
上記静圧浮上パッドの上記外周正圧部の一部の姿勢安定真空部を負圧により真空にする姿勢安定手段と、
上記検出手段で上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動が検出されたとき、上記姿勢安定手段により姿勢安定真空部を負圧により真空にする制御手段と、
を備え、
上記検出手段は、上記電子ビームフォーカス手段による電子ビームフォーカス制御の際に上記静圧浮上パッドが対向するフォーカスステージと、上記記録媒体に電子ビームを照射する際に上記静圧浮上パッドが対向する上記記録媒体を載置する回転テーブルとの間の隙間に対して、上記静圧浮上パッドの上記内周真空部が対向しながら移動する区間の上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動を検出する
電子ビームフォーカス制御装置。An electron beam irradiation head capable of irradiating an electron beam generated from an electron gun while maintaining a position facing the recording medium with a minute interval, and irradiating the electron beam with the recording medium partially in a vacuum state The electron beam irradiation head is fixedly arranged, and the recording medium is moved in the radial direction, the recording rotation means provided on the movement means, and the rotation shaft of the rotation means. The above-mentioned supporting means for supporting the recording medium mounted horizontally and the static pressure floating pad provided at the electron beam outlet at the tip of the electron beam irradiation head, and supported so as to be movable in the rotation and radial directions. In order to record information linearly by changing the shape or material of the surface of the recording medium due to the irradiation of the electron beam on the recording medium, the recording medium is subjected to the electron beam irradiation to the recording medium. In the electron beam focusing control device for controlling the position on the electrostatic floatation pads de tip portion,
An electron beam focusing means for focusing the electron beam in the electron gun irradiated from the electron beam irradiation head;
Expansion and contraction connecting means for connecting the static pressure floating pad so as to expand and contract in a direction approaching or separating from the recording medium with respect to the electron beam irradiation head;
A partial vacuum means for evacuating the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad with a negative pressure and supplying a positive pressure to the outer peripheral positive pressure portion;
Detecting means for detecting a fluctuation in the negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad by the movement of the recording medium in the radial direction by the moving means accompanying the electron beam focus control by the electron beam focusing means;
Posture stabilizing means for evacuating a portion of the posture stabilizing vacuum part of the outer peripheral positive pressure part of the static pressure floating pad by a negative pressure;
Control means for evacuating the posture stabilization vacuum section with negative pressure by the posture stabilization means when the detection means detects a change in negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad;
Equipped with a,
The detection means includes a focus stage that the static pressure floating pad faces when the electron beam focus control is performed by the electron beam focusing means, and the static pressure floating pad that faces the static pressure floating pad when the recording medium is irradiated with an electron beam. The negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad in a section in which the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad moves while facing the gap between the rotary table on which the recording medium is placed. Electron beam focus control device that detects fluctuations in position . 記録媒体に対して微小間隔をもって対向する位置を保ち電子ビーム照射を可能とする電子ビーム照射ヘッドと、上記記録媒体上を部分的に真空状態にして電子ビームを照射する上記電子ビーム照射ヘッドを固定配置する固定配置手段と、上記記録媒体の径方向の移動手段と、上記移動手段上に設けられた上記記録手段の回転手段と、上記回転手段の回転軸に取り付けられた記録媒体が水平に載置支持される支持手段と、上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の電子ビーム出口に設けられた静圧浮上パッドとを備え、回転及び径方向に移動可能に支持された上記記録媒体に電子ビームの照射による上記記録媒体の表面の形状または材質の変化によって線状に情報を記録するために、上記記録媒体に対する上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の上記静圧浮上パッドの位置を制御する電子ビーム照射ヘッドの姿勢制御装置において、
上記電子ビーム照射ヘッドに対して上記記録媒体に近接または離隔する方向に上記静圧浮上パッドを伸縮可能に連結する伸縮連結手段と、
上記静圧浮上パッドの内周真空部を負圧により真空にすると共に外周正圧部に正圧を供給する部分真空手段と、
上記電子ビームの照射のための制御に伴う上記移動手段による上記記録媒体の径方向の移動により、上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動を検出する検出手段と、
上記静圧浮上パッドの上記外周正圧部の一部の姿勢安定真空部を負圧により真空にする姿勢安定手段と、
上記検出手段で上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動が検出されたとき、上記姿勢安定手段により姿勢安定真空部を負圧により真空にする制御手段と、
を備え、
上記検出手段は、上記記録媒体の交換の際に上記静圧浮上パッドが対向するフォーカスステージと、上記記録媒体に電子ビームを照射する際に上記静圧浮上パッドが対向する上記記録媒体を載置する回転テーブルとの間の隙間に対して、上記静圧浮上パッドの上記内周真空部が対向しながら移動する区間の上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動を検出する
電子ビーム照射ヘッドの姿勢制御装置。An electron beam irradiation head that can be irradiated with an electron beam while maintaining a position facing the recording medium with a minute gap, and the electron beam irradiation head that irradiates the electron beam by partially evacuating the recording medium are fixed. A fixed arrangement means to be arranged, a moving means in the radial direction of the recording medium, a rotating means of the recording means provided on the moving means, and a recording medium attached to the rotating shaft of the rotating means are horizontally mounted. A supporting means that is placed and supported, and a static pressure floating pad provided at an electron beam exit at the tip of the electron beam irradiation head. In order to record information linearly by a change in the shape or material of the surface of the recording medium due to irradiation, the tip of the electron beam irradiation head with respect to the recording medium In the attitude control device of the electron beam irradiation head for controlling the position of the floatation on the pad,
Expansion and contraction connecting means for connecting the static pressure floating pad so as to expand and contract in a direction approaching or separating from the recording medium with respect to the electron beam irradiation head;
A partial vacuum means for evacuating the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad with a negative pressure and supplying a positive pressure to the outer peripheral positive pressure portion;
Detecting means for detecting a variation in the negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad by the movement of the recording medium in the radial direction by the moving means accompanying the control for irradiation of the electron beam;
Posture stabilizing means for evacuating a portion of the posture stabilizing vacuum part of the outer peripheral positive pressure part of the static pressure floating pad by a negative pressure;
Control means for evacuating the posture stabilization vacuum section with negative pressure by the posture stabilization means when the detection means detects a change in negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad;
Equipped with a,
The detecting means mounts the focus stage facing the static pressure floating pad when the recording medium is replaced and the recording medium facing the static pressure floating pad when the recording medium is irradiated with an electron beam. The fluctuation of the negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad in the section in which the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad moves while facing the gap with the rotating table is detected. Attitude control device for electron beam irradiation head. 請求項２記載の電子ビーム照射ヘッドの姿勢制御装置において、
上記姿勢安定手段は、上記移動手段による上記記録媒体の径方向の移動方向に対して平行および直角の辺を有するように上記静圧浮上パッドの上記外周正圧部を４角形に形成し、４角形の上記外周正圧部の対角線上の４隅に上記姿勢安定真空部が設けられている
電子ビーム照射ヘッドの姿勢制御装置。In the attitude control device for an electron beam irradiation head according to claim 2 ,
The posture stabilizing means forms the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure floating pad into a quadrangular shape so as to have sides parallel and perpendicular to the moving direction of the recording medium in the radial direction by the moving means. An attitude control device for an electron beam irradiation head, wherein the attitude stabilizing vacuum section is provided at four corners on a diagonal line of the square outer peripheral positive pressure section. 記録媒体に対して微小間隔をもって対向する位置を保ち電子銃から発生される電子ビームの照射を可能とする電子ビーム照射ヘッドと、上記記録媒体上を部分的に真空状態にして電子ビームを照射する上記電子ビーム照射ヘッドを固定配置する固定配置手段と、上記記録媒体の径方向の移動手段と、上記移動手段上に設けられた上記記録手段の回転手段と、上記回転手段の回転軸に取り付けられた記録媒体が水平に載置支持される支持手段と、上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の電子ビーム出口に設けられた静圧浮上パッドとを備え、回転及び径方向に移動可能に支持された上記記録媒体に電子ビームの照射による上記記録媒体の表面の形状または材質の変化によって線状に情報を記録するために、上記記録媒体に対する上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の上記静圧浮上パッドの位置を制御する電子ビームフォーカス制御方法において、
上記電子ビーム照射ヘッドに対して上記記録媒体に近接または離隔する方向に上記静圧浮上パッドを伸縮可能に連結する伸縮連結手段による圧力調整ステップと、
部分真空手段により上記静圧浮上パッドの内周真空部を負圧により真空にすると共に外周正圧部に正圧を供給する部分真空ステップと、
上記電子ビームフォーカス手段による電子ビームフォーカス制御に伴う上記移動手段による上記記録媒体の径方向の移動により、上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動を検出手段により検出する検出ステップと、
上記検出手段による検出ステップで上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動が検出されたとき、制御手段により姿勢安定のための制御をする制御ステップと、
上記制御ステップの制御により上記静圧浮上パッドの上記外周正圧部の一部の姿勢安定真空部を姿勢安定手段により負圧により真空にする姿勢安定ステップと、
を備え、
上記検出手段による検出ステップでは、上記電子ビームフォーカス手段による電子ビームフォーカス制御の際に上記静圧浮上パッドが対向するフォーカスステージと、上記記録媒体に電子ビームを照射する際に上記静圧浮上パッドが対向する上記記録媒体を載置する回転テーブルとの間の隙間に対して、上記静圧浮上パッドの上記内周真空部が対向しながら移動する区間の上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動を検出する
電子ビームフォーカス制御方法。An electron beam irradiation head capable of irradiating an electron beam generated from an electron gun while maintaining a position facing the recording medium with a minute interval, and irradiating the electron beam with the recording medium partially in a vacuum state The electron beam irradiation head is fixedly arranged on a fixed arrangement means, a moving means in the radial direction of the recording medium, a rotating means of the recording means provided on the moving means, and a rotating shaft of the rotating means. Provided with a support means for horizontally mounting and supporting the recording medium, and a static pressure floating pad provided at the electron beam outlet at the tip of the electron beam irradiation head, and supported so as to be able to rotate and move in the radial direction. In order to record information linearly by changing the shape or material of the surface of the recording medium due to the electron beam irradiation on the recording medium, the electron beam irradiation on the recording medium is performed. In the electron-beam focus control method for controlling a position on the static flotation pad of the tip of the head,
A pressure adjusting step by means of expansion / contraction means for connecting the static pressure floating pad so as to expand and contract in a direction approaching or separating from the recording medium with respect to the electron beam irradiation head;
A partial vacuum step of evacuating the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad by a negative pressure by a partial vacuum means and supplying a positive pressure to the outer peripheral positive pressure portion;
A detecting step of detecting, by a detecting means, a variation in the negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad by the movement of the recording medium in the radial direction by the moving means accompanying the electron beam focus control by the electron beam focusing means. When,
A control step of performing control for posture stabilization by the control means when a change in the negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad is detected in the detection step by the detection means;
A posture stabilization step of evacuating a portion of the posture stabilization vacuum portion of the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure floating pad by negative pressure by the posture stabilization means by the control of the control step;
Equipped with a,
In the detection step by the detection means, the focus stage which the static pressure floating pad faces when the electron beam focus control is performed by the electron beam focusing means, and the static pressure floating pad when the electron beam is irradiated to the recording medium. The inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad in a section in which the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad moves while facing the gap between the opposing rotary table on which the recording medium is placed. Electron beam focus control method for detecting negative pressure fluctuations 記録媒体に対して微小間隔をもって対向する位置を保ち電子ビーム照射を可能とする電子ビーム照射ヘッドと、上記記録媒体上を部分的に真空状態にして電子ビームを照射する上記電子ビーム照射ヘッドを固定配置する固定配置手段と、上記記録媒体の径方向の移動手段と、上記移動手段上に設けられた上記記録手段の回転手段と、上記回転手段の回転軸に取り付けられた記録媒体が水平に載置支持される支持手段と、上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の電子ビーム出口に設けられた静圧浮上パッドとを備え、回転及び径方向に移動可能に支持された上記記録媒体に電子ビームの照射による上記記録媒体の表面の形状または材質の変化によって線状に情報を記録するために、上記記録媒体に対する上記電子ビーム照射ヘッドの先端部の上記静圧浮上パッドの位置を制御する電子ビーム照射ヘッドの姿勢制御方法において、
上記電子ビーム照射ヘッドに対して上記記録媒体に近接または離隔する方向に上記静圧浮上パッドを伸縮可能に連結する伸縮連結手段を用いた圧力調整ステップと、
部分真空手段により上記静圧浮上パッドの内周真空部を負圧により真空にすると共に外周正圧部に正圧を供給する部分真空ステップと、
上記電子ビームの照射のための制御に伴う上記移動手段による上記記録媒体の径方向の移動により、上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動を検出手段により検出する検出ステップと、
上記検出手段による検出ステップで上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動が検出されたとき、制御手段により姿勢安定のための制御をする制御ステップと、
上記制御ステップの制御により上記静圧浮上パッドの上記外周正圧部の一部の姿勢安定真空部を姿勢安定手段により負圧により真空にする姿勢安定ステップと、
を備え、
上記検出手段による検出ステップでは、上記記録媒体の交換の際に上記静圧浮上パッドが対向するフォーカスステージと、上記記録媒体に電子ビームを照射する際に上記静圧浮上パッドが対向する上記記録媒体を載置する回転テーブルとの間の隙間に対して、上記静圧浮上パッドの上記内周真空部が対向しながら移動する区間の上記静圧浮上パッドの上記内周真空部の負圧の変動を検出する
電子ビーム照射ヘッドの姿勢制御方法。An electron beam irradiation head that can be irradiated with an electron beam while maintaining a position facing the recording medium with a minute gap, and the electron beam irradiation head that irradiates the electron beam by partially evacuating the recording medium are fixed. A fixed arrangement means to be arranged, a moving means in the radial direction of the recording medium, a rotating means of the recording means provided on the moving means, and a recording medium attached to the rotating shaft of the rotating means are horizontally mounted. A supporting means that is placed and supported, and a static pressure floating pad provided at an electron beam exit at the tip of the electron beam irradiation head. In order to record information linearly by a change in the shape or material of the surface of the recording medium due to irradiation, the tip of the electron beam irradiation head with respect to the recording medium In attitude control method of the electron beam irradiation head for controlling the position of the floatation on the pad,
A pressure adjusting step using expansion / contraction connection means for connecting the static pressure floating pad so as to expand and contract in a direction approaching or separating from the recording medium with respect to the electron beam irradiation head;
A partial vacuum step of evacuating the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad by a negative pressure by a partial vacuum means and supplying a positive pressure to the outer peripheral positive pressure portion;
A detecting step for detecting a variation in negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad by a detecting means by the movement of the recording medium in the radial direction by the moving means accompanying the control for the irradiation of the electron beam; ,
A control step of performing control for posture stabilization by the control means when a change in the negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad is detected in the detection step by the detection means;
A posture stabilization step of evacuating a portion of the posture stabilization vacuum portion of the outer peripheral positive pressure portion of the static pressure floating pad by negative pressure by the posture stabilization means by the control of the control step;
Equipped with a,
In the detection step by the detection means, the focus stage that the static pressure floating pad faces when the recording medium is replaced, and the recording medium that the static pressure floating pad faces when the recording medium is irradiated with an electron beam. Fluctuation in the negative pressure of the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad in a section where the inner peripheral vacuum portion of the static pressure floating pad moves while facing the gap between the rotary table and the rotary table. Control method of the electron beam irradiation head for detecting the above .
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