(57)【要約】【課題】表面にレジストが塗布された被加工物に対する電子ビームのフォーカスを正確に行える電子ビーム照射装置及びこれを用いた被加工物の加工方法を得ること。【解決手段】本発明の一実施形態の電子ビーム照射方法は、高さが固定であるか回転できる加工ステージＴａの高さに対して昇降できるフォーカス用ステージＴｂの高さ合わせができるｎ次関数の係数を一式のエア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４とを用いて予め求めておき、その後、加工ステージＴａの高さをエア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４とで求め、その電圧に見合った電圧でフォーカス用ステージＴｂを昇降させ、その状態のフォーカス用ステージＴｂの上面で電子ビームｂのフォーカスを調整し、そのフォーカスされた電子ビームｂを用いて加工ステージＴａ上の原盤Ｄを回転させながら、そしてその直径方向に移動させて原盤Ｄ上に塗布されたレジストを照射し、記録しようとする情報のピットを形成することを特徴とする。【選択図】      図２
2004219586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビーム照射手段と、該電子ビーム照射手段の近傍に配設された一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルと、該電子ビーム照射手段から放射された電子ビームにより照射される被加工物を載置、固定でき、かつ回転する所定の高さの加工ステージと、該加工ステージを回転させる回転駆動手段と、前記加工ステージに隣接して配設され、上面にフォーカスパターンが形成されているフォーカス用ステージと、該フォーカス用ステージを昇降させる昇降駆動手段と、前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとの下方の所定位置に、前記加工ステージと前記フォーカス用ステージとを水平状態で支持してスライドさせるスライド駆動手段と、コンピュータを備え、少なくとも前記スライド駆動手段、前記回転駆動手段、前記昇降駆動手段を制御する制御手段とを具備する電子ビーム照射装置において、
前記制御手段が、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して被加工物が載置された前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記加工ステージの前記被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから所定量のエアを噴射させて、前記エアマイクロメータで測定された電圧を基準電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶する機能と、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、そのフォーカス用ステージの前記上面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、該噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を被測定電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶する機能と、
該被測定電圧と前記基準電圧とを比較して、前記被測定電圧が前記基準電圧に収斂するまで前記昇降駆動手段に高さ合わせ制御電圧を供給し、前記両電圧が合致した時に前記制御電圧の供給を停止し、前記フォーカス用ステージの平面の高さを前記加工ステージに載置された被加工物の表面の高さに合わせる機能と、
該高さ合わせされた前記フォーカス用ステージを前記電子ビーム照射手段の下方に位置させて、そのフォーカス用ステージの表面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせる機能と、
前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射させる機能と
を具備していることを特徴とする電子ビーム照射装置。
【請求項２】
電子ビーム照射手段と、該電子ビーム照射手段の近傍に配設された一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルと、該電子ビーム照射手段から放射された電子ビームにより照射される被加工物を載置、固定でき、かつ回転する所定の高さの加工ステージと、該加工ステージを回転させる回転駆動手段と、前記加工ステージに隣接して配設され、上面にフォーカスパターンが形成されているフォーカス用ステージと、該フォーカス用ステージを昇降させる昇降駆動手段と、前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとの下方の所定位置に、前記加工ステージと前記フォーカス用ステージとを水平状態で支持してスライドさせるスライド駆動手段と、コンピュータを備え、少なくとも前記スライド駆動手段、前記回転駆動手段、前記昇降駆動手段を制御する制御手段とを具備する電子ビーム照射装置を用い、
先ず、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して被加工物が載置された前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記加工ステージの前記被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから所定量のエアを噴射させて、前記エアマイクロメータで測定された電圧を基準電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶し、
続いて、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、そのフォーカス用ステージの前記上面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、該噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を被測定電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶し、
続いて、該被測定電圧と前記基準電圧とを比較して、前記被測定電圧が前記基準電圧に収斂するまで前記昇降駆動手段に高さ合わせ制御電圧を供給し、前記両電圧が合致した時に前記制御電圧の供給を停止し、前記フォーカス用ステージの平面の高さを前記加工ステージに載置された被加工物の表面の高さに合わせ、
続いて、該高さ合わせされた前記フォーカス用ステージを前記電子ビーム照射手段の下方に位置させて、そのフォーカス用ステージの表面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせ、
その後、前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射して前記被加工物を加工することを特徴とする電子ビーム照射装置による被加工物の加工方法。
【請求項３】
電子ビーム照射手段と、該電子ビーム照射手段の近傍に配設された一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルと、該電子ビーム照射手段から放射された電子ビームにより照射される被加工物を載置、固定でき、かつ回転する所定の高さの加工ステージと、該加工ステージを回転させる回転駆動手段と、前記加工ステージに隣接して配設され、上面にフォーカスパターンが形成されているフォーカス用ステージと、該フォーカス用ステージを昇降させる昇降駆動手段と、前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとの下方の所定位置に、前記加工ステージと前記フォーカス用ステージとを水平状態で支持してスライドさせるスライド駆動手段と、コンピュータを備え、少なくとも前記スライド駆動手段、前記回転駆動手段、前記昇降駆動手段を制御する制御手段とを具備する電子ビーム照射装置において、
前記制御手段が、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に所定の間隔で電圧を印加して前記フォーカス用ステージを前記加工ステージの上面を含む所定の上下高さ範囲にわたって段階的に上昇或いは下降させて、前記エア噴射ノズルから所定量のエアを前記フォーカス用ステージの前記上面に噴射させて、前記各印加電圧に対応する前記エアマイクロメータで測定された各電圧とを記憶し、これら両電圧から高さ合わせを行うためのｎ次関数の係数を求める機能と、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、その加工ステージの前記載置面に載置された被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、該噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を、前記ｎ次関数から前記昇降駆動手段に印加する高さ合わせ制御電圧を求める機能と、
前記スライド駆動手段を駆動して、前記フォーカス用ステージを前記電子ビーム照射手段の下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に前記高さ合わせ制御電圧を供給して、前記フォーカス用ステージの上面を前記加工ステージの上面に載置された前記被加工物の表面の高さ位置に合わせた状態で、前記フォーカス用ステージの上面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせる機能と、
前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージ上の被加工物の表面の高さ位置を前記フォーカス用ステージの平面の高さ位置と同一の高さに合わせた状態で前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射させる機能と
を具備していることを特徴とする電子ビーム照射装置。
【請求項４】
電子ビーム照射手段と、該電子ビーム照射手段の近傍に配設された一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルと、該電子ビーム照射手段から放射された電子ビームにより照射される被加工物を載置、固定でき、かつ回転する所定の高さの加工ステージと、該加工ステージを回転させる回転駆動手段と、前記加工ステージに隣接して配設され、上面にフォーカスパターンが形成されているフォーカス用ステージと、該フォーカス用ステージを昇降させる昇降駆動手段と、前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとの下方の所定位置に、前記加工ステージと前記フォーカス用ステージとを水平状態で支持してスライドさせるスライド駆動手段と、コンピュータを備え、少なくとも前記スライド駆動手段、前記回転駆動手段、前記昇降駆動手段を制御する制御手段とを具備する電子ビーム照射装置を用い、
先ず、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に所定の間隔で電圧を印加して前記フォーカス用ステージを前記加工ステージの上面を含む所定の上下高さ範囲にわたって段階的に上昇或いは下降させて、前記エア噴射ノズルから所定量のエアを前記フォーカス用ステージの前記上面に噴射させて、前記各印加電圧に対応する前記エアマイクロメータで測定された各電圧とを記憶し、これら両電圧から高さ合わせを行うためのｎ次関数の係数を求め、
続いて、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、その加工ステージの前記載置面に載置された被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、該噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を、前記ｎ次関数から前記昇降駆動手段に印加する高さ合わせ制御電圧を求め、
続いて、前記スライド駆動手段を駆動して前記フォーカス用ステージを、前記電子ビーム照射手段の下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に前記高さ合わせ制御電圧を供給して、前記フォーカス用ステージの上面を前記加工ステージの上面に載置された前記被加工物の表面の高さ位置に合わせた状態で、前記フォーカス用ステージの上面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせ、
その後、前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージ上の被加工物の表面の高さ位置を前記フォーカス用ステージの平面の高さ位置と同一の高さに合わせた状態で前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射し、前記被加工物を加工することを特徴とするｎ次関数の係数を基に電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射装置による被加工物の加工方法。
【請求項５】
電子ビーム照射手段と、該電子ビーム照射手段の近傍に配設された一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルと、該電子ビーム照射手段から放射された電子ビームにより照射される被加工物を載置、固定でき、かつ回転する所定の高さの加工ステージと、該加工ステージを回転させる回転駆動手段と、前記加工ステージに隣接して配設され、上面にフォーカスパターンが形成されているフォーカス用ステージと、該フォーカス用ステージを昇降させる昇降駆動手段と、前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとの下方の所定位置に、前記加工ステージと前記フォーカス用ステージとを水平状態で支持してスライドさせるスライド駆動手段と、コンピュータを備え、少なくとも前記スライド駆動手段、前記回転駆動手段、前記昇降駆動手段を制御する制御手段とを具備する電子ビーム照射装置において、
前記制御手段が、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に所定の間隔で電圧を印加して前記フォーカス用ステージを前記加工ステージの上面を含む所定の上下高さ範囲にわたって段階的に上昇或いは下降させて、前記エア噴射ノズルから所定量のエアを前記フォーカス用ステージの前記上面に噴射させて、前記各印加電圧に対応する前記エアマイクロメータで測定された各電圧とを記憶し、これら両電圧から高さ合わせを行うためのｎ次関数の係数を求める機能と、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、その加工ステージの前記載置面に載置された被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、該噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を、前記ｎ次関数から前記昇降駆動手段に印加する高さ合わせ制御電圧を求める機能と、
前記スライド駆動手段を駆動して、前記フォーカス用ステージを前記電子ビーム照射手段の下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に前記高さ合わせ制御電圧を供給して、前記フォーカス用ステージの上面を前記加工ステージの上面に載置された前記被加工物の表面の高さ位置に合わせた状態で、前記フォーカス用ステージの上面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせる機能と、
前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージ上の被加工物の表面の高さ位置を前記フォーカス用ステージの平面の高さ位置と同一の高さに合わせた状態で前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射させる機能と、
更に、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して被加工物が載置された前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記加工ステージの前記被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから所定量のエアを噴射させて、前記エアマイクロメータで測定された電圧を基準電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶する機能と、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、そのフォーカス用ステージの前記上面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、該噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を被測定電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶する機能と、
該被測定電圧と前記基準電圧とを比較して、前記被測定電圧が前記基準電圧に収斂するまで前記昇降駆動手段に高さ合わせ制御電圧を供給し、前記両電圧が合致した時に前記制御電圧の供給を停止し、前記フォーカス用ステージの平面の高さを前記加工ステージに載置された被加工物の表面の高さに合わせる機能と、
該高さ合わせされた前記フォーカス用ステージを前記電子ビーム照射手段の下方に位置させて、そのフォーカス用ステージの表面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせる機能と、
前記スライド駆動手段を駆動して、前記加工ステージを前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射させる機能と
を具備していることを特徴とする電子ビーム照射装置。
【請求項６】
電子ビーム照射手段と、該電子ビーム照射手段の近傍に配設された一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルと、該電子ビーム照射手段から放射された電子ビームにより照射される被加工物を載置、固定でき、かつ回転する所定の高さの加工ステージと、該加工ステージを回転させる回転駆動手段と、前記加工ステージに隣接して配設され、上面にフォーカスパターンが形成されているフォーカス用ステージと、該フォーカス用ステージを昇降させる昇降駆動手段と、前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとの下方の所定位置に、前記加工ステージと前記フォーカス用ステージとを水平状態で支持してスライドさせるスライド駆動手段と、コンピュータを備え、少なくとも前記スライド駆動手段、前記回転駆動手段、前記昇降駆動手段を制御する制御手段とを具備する電子ビーム照射装置を用い、
先ず、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に所定の間隔で電圧を印加して前記フォーカス用ステージを前記加工ステージの上面を含む所定の上下高さ範囲にわたって段階的に上昇或いは下降させて、前記エア噴射ノズルから所定量のエアを前記フォーカス用ステージの前記上面に噴射させて、前記各印加電圧に対応する前記エアマイクロメータで測定された各電圧とを記憶し、これら両電圧から高さ合わせを行うためのｎ次関数の係数を求め、
続いて、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、その加工ステージの前記載置面に載置された被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、該噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を、前記ｎ次関数から前記昇降駆動手段に印加する高さ合わせ制御電圧を求め、
続いて、前記スライド駆動手段を駆動して前記フォーカス用ステージを、前記電子ビーム照射手段の下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に前記高さ合わせ制御電圧を供給して、前記フォーカス用ステージの上面を前記加工ステージの上面に載置された前記被加工物の表面の高さ位置に合わせた状態で、前記フォーカス用ステージの上面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせ、
該ｎ次関数の係数に基づいて前記電子ビームのフォーカスが合えば、引き続いて、
前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージ上の被加工物の表面の高さ位置を前記フォーカス用ステージの平面の高さ位置と同一の高さに合わせた状態で前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射し、前記被加工物を加工し、
前記ｎ次関数の係数に基づく前記電子ビームのフォーカス合わせでフォーカスが合わなかった場合は、次に、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して被加工物が載置された前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記加工ステージの前記被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから所定量のエアを噴射させて、前記エアマイクロメータで測定された電圧を基準電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶し、
続いて、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、そのフォーカス用ステージの前記上面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、該噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を被測定電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶し、
続いて、該被測定電圧と前記基準電圧とを比較して、両電圧が同一の電圧値になるまで前記昇降駆動手段に高さ合わせ制御電圧を供給し、前記両電圧が合致した時に前記制御電圧の供給を停止し、前記フォーカス用ステージの平面の高さを前記加工ステージに載置された被加工物の表面の高さに合わせ、
続いて、該高さ合わせされた前記フォーカス用ステージを前記電子ビーム照射手段の下方に位置させて、そのフォーカス用ステージの表面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせ、
前記被測定電圧を前記基準電圧に収斂させて電子ビームのフォーカスが合えば、引き続いて、
前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射して前記被加工物を加工することを特徴とする電子ビーム照射装置による被加工物の加工方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電子ビーム照射装置による加工方法において、前記被測定電圧を前記基準電圧に収斂させることができず、フォーカスが合わなかった場合は、改めて前記ｎ次関数の係数を求め直して、該新規のｎ次関数の係数に基づいて前記電子ビームのフォーカス合わせを行い、前記被加工物を電子ビームで加工することを特徴とする電子ビーム照射装置による被加工物の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物、例えば、光ディスクの原盤に情報を記録する場合や半導体ウェーハに集積回路を形成する場合に用いられる電子ビーム照射装置及びこれを用いた被加工物の加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被加工物、特に光ディスクにおいては、原盤に情報を記録する場合の記録密度は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、従来のレーザー光よりも更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。
【０００３】
この電子ビームを原盤に照射して情報を記録する電子ビーム照射装置では、高精度な情報の記録を可能とするために、原盤の記録面に対して電子ビームの照射位置の高さを正確に合わせる必要がある。
【０００４】
従来、この電子ビームの高さ合わせ機構を備えた電子ビーム照射装置としては、図１１に一部分のみしか示していないが、図示のような電子ビーム照射装置２００がある。即ち、この電子ビーム照射装置２００では、真空容器２１０内に反転テーブル２２０が反転機構２３０によって回転可能に設けられており、この反転テーブル２２０の一端側にモーター２４０が固定され、このモーター２４０の回転軸に取り付けられた回転テーブル２５０上に円盤状の原盤Ｄが載置されて、この原盤Ｄに電子ビーム照射手段２６０から電子ビームｂを照射して情報を記録する装置である。
【０００５】
そして、この電子ビーム照射装置２００においては、反転テーブル２２０の他端部、即ち、反転テーブル２２０の回転中心を挟んで回転テーブル２５０と反対側の端部に、電子ビームの照射位置の高さを合わせるための高さ合わせテーブル２７０が設けられている。
【０００６】
この高さ合わせテーブル２７０の上面は、回転テーブル２５０に載置される原盤Ｄの上面である記録面と同一の高さに設定されており、原盤Ｄの記録面に情報の記録を行う時には、先ず、この高さ合わせテーブル２７０を電子ビーム照射手段２６０に対向させた状態で、この高さ合わせテーブル２７０の上面に電子ビーム照射手段２６０で電子ビームｂを照射し、フォーカスさせて電子ビームの照射位置の高さ合わせを行い、その後、反転機構２３０によって反転テーブル２２０を１８０度回転（反転）させ、原盤Ｄの記録面を電子ビーム照射手段２６０に対向させた状態で原盤Ｄの記録面に電子ビームｂを照射して情報の記録を行う方法を採っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術の電子ビーム照射装置２００には次のような課題がある。即ち、この電子ビーム照射装置２００は、原盤Ｄと高さ合わせテーブル２７０を反転して移動させる構造であるため、原盤Ｄと高さ合わせテーブル２７０との間の距離が大きく、両者を正確に同一の高さに維持することは難しいという問題点がある。
【０００８】
また、従来の電子ビームの高さ合わせ機構としてレーザー光を用いた高さ合わせ機構がある。このレーザー光を用いた高さ合わせ機構では、レーザー光が反射して戻り光があることを前提としているため、ガラスやアクリル板などの透過性の高い対象素材では、単純に高さ合わせのための計測を行うことができない。そこで、高さ合わせのための計測を行うためには、レーザー光が反射できるように、対象素材の表面に何等かの細工を施す必要がある。また、対象素材がナイロンやビニールのような素材では、レーザー光の熱で溶けたり、燃えてしまったりする問題点がある。
【０００９】
更にまた、レーザー光を用いた高さ合わせ機構を用いると、半導体のパターンの作製や光ディスクの原盤の作製などに用いるフォトレジストではレーザー光が照射された部分が感光してしまうという問題点がある。
【００１０】
そして更にまた、レーザー光を用いた高さ合わせ機構を用いると、照射対象物の表面が粗い場合には、レーザー光が乱反射して正確に計測ができないという不都合な点があった。
【００１１】
そこで、本出願人は、電子ビーム照射手段の近傍に前記高さ合わせステージに相当するフォーカス用ステージと加工ステージとを設け、フォーカス用ステージを昇降させて電子ビームｂのフォーカスを合わせ、空気噴射ノズルとエアマイクロメータとを用いて距離を測定する空気圧変化検出装置、超音波を出射し、その反射波の変化を測定して距離を測定する超音波発射装置などの計測手段を用いて、加工ステージに載置された被加工物と前記フォーカス用ステージの表面との高さを測定し、被加工物を加工する電子ビーム照射装置及び電子ビーム照射方法の発明を出願した。その発明は特開２００１−５４７４１号「電子ビーム照射装置及び電子ビーム照射方法」として公開されている。
【００１２】
しかし、前記発明の電子ビーム照射装置においては、測定手段により昇降手段で昇降するフォーカス用ステージの表面と加工ステージに載置された原盤の表面の高さを単純に測定するのみで、高さ測定に精密さが欠ける点がある。
【００１３】
従って、本発明においては、空気噴射ノズルとエアマイクロメータとを用いて距離を測定することには変わりはないが、電子ビームのフォーカス合わせと、フォーカス用ステージに対する加工ステージの高さ合わせがより一層緻密に行える電子ビーム照射装置及びこれを用いた被加工物の加工方法を得ることを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、請求項１に記載の発明の電子ビーム照射装置は、電子ビーム照射手段と、その電子ビーム照射手段の近傍に配設された一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルと、その電子ビーム照射手段から放射された電子ビームにより照射される被加工物を載置、固定でき、かつ回転する所定の高さの加工ステージと、その加工ステージを回転させる回転駆動手段と、前記加工ステージに隣接して配設され、上面にフォーカスパターンが形成されているフォーカス用ステージと、そのフォーカス用ステージを昇降させる昇降駆動手段と、前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとの下方の所定位置に、前記加工ステージと前記フォーカス用ステージとを水平状態で支持してスライドさせるスライド駆動手段と、コンピュータを備え、少なくとも前記スライド駆動手段、前記回転駆動手段、前記昇降駆動手段を制御する制御手段とを具備する電子ビーム照射装置において、前記制御手段が、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して被加工物が載置された前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記加工ステージの前記被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから所定量のエアを噴射させて、前記エアマイクロメータで測定された電圧を基準電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶する機能と、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、そのフォーカス用ステージの前記上面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、その噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を被測定電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶する機能と、
それらの被測定電圧と前記基準電圧とを比較して、前記被測定電圧が前記基準電圧に収斂するまで前記昇降駆動手段に高さ合わせ制御電圧を供給し、前記両電圧が合致した時に前記制御電圧の供給を停止し、前記フォーカス用ステージの平面の高さを前記加工ステージに載置された被加工物の表面の高さに合わせる機能と、
その高さ合わせされた前記フォーカス用ステージを前記電子ビーム照射手段の下方に位置させて、そのフォーカス用ステージの表面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせる機能と、
前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射させる機能と
を具備せしめて、前記課題を解決している。
【００１５】
そして請求項２に記載の発明の電子ビーム照射装置による加工方法は、電子ビーム照射手段と、その電子ビーム照射手段の近傍に配設された一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルと、その電子ビーム照射手段から放射された電子ビームにより照射される被加工物を載置、固定でき、かつ回転する所定の高さの加工ステージと、その加工ステージを回転させる回転駆動手段と、前記加工ステージに隣接して配設され、上面にフォーカスパターンが形成されているフォーカス用ステージと、そのフォーカス用ステージを昇降させる昇降駆動手段と、前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとの下方の所定位置に、前記加工ステージと前記フォーカス用ステージとを水平状態で支持してスライドさせるスライド駆動手段と、コンピュータを備え、少なくとも前記スライド駆動手段、前記回転駆動手段、前記昇降駆動手段を制御する制御手段とを具備する電子ビーム照射装置を用い、
先ず、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して被加工物が載置された前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記加工ステージの前記被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから所定量のエアを噴射させて、前記エアマイクロメータで測定された電圧を基準電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶し、
続いて、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、そのフォーカス用ステージの前記上面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、その噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を被測定電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶し、
続いて、その被測定電圧と前記基準電圧とを比較して、前記被測定電圧が前記基準電圧に収斂するまで前記昇降駆動手段に高さ合わせ制御電圧を供給し、前記両電圧が合致した時に前記制御電圧の供給を停止し、前記フォーカス用ステージの平面の高さを前記加工ステージに載置された被加工物の表面の高さに合わせ、
続いて、その高さ合わせされた前記フォーカス用ステージを前記電子ビーム照射手段の下方に位置させて、そのフォーカス用ステージの表面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせ、
その後、前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射して前記被加工物を加工する方法を採って、前記課題を解決している。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明の電子ビーム照射装置は、電子ビーム照射手段と、その電子ビーム照射手段の近傍に配設された一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルと、その電子ビーム照射手段から放射された電子ビームにより照射される被加工物を載置、固定でき、かつ回転する所定の高さの加工ステージと、その加工ステージを回転させる回転駆動手段と、前記加工ステージに隣接して配設され、上面にフォーカスパターンが形成されているフォーカス用ステージと、そのフォーカス用ステージを昇降させる昇降駆動手段と、前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとの下方の所定位置に、前記加工ステージと前記フォーカス用ステージとを水平状態で支持してスライドさせるスライド駆動手段と、コンピュータを備え、少なくとも前記スライド駆動手段、前記回転駆動手段、前記昇降駆動手段を制御する制御手段とを具備する電子ビーム照射装置において、前記制御手段が、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に所定の間隔で電圧を印加して前記フォーカス用ステージを前記加工ステージの上面を含む所定の上下高さ範囲にわたって段階的に上昇或いは下降させて、前記エア噴射ノズルから所定量のエアを前記フォーカス用ステージの前記上面に噴射させて、前記各印加電圧に対応する前記エアマイクロメータで測定された各電圧とを記憶し、これら両電圧から高さ合わせを行うためのｎ次関数の係数を求める機能と、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、その加工ステージの前記載置面に載置された被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、その噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を、前記ｎ次関数から前記昇降駆動手段に印加する高さ合わせ制御電圧を求める機能と、
前記スライド駆動手段を駆動して、前記フォーカス用ステージを前記電子ビーム照射手段の下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に前記高さ合わせ制御電圧を供給して、前記フォーカス用ステージの上面を前記加工ステージの上面に載置された前記被加工物の表面の高さ位置に合わせた状態で、前記フォーカス用ステージの上面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせる機能と、
前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージ上の被加工物の表面の高さ位置を前記フォーカス用ステージの平面の高さ位置と同一の高さに合わせた状態で前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射させる機能とを具備せしてめて、前記課題を解決している。
【００１７】
そしてまた、請求項４に記載の発明の電子ビーム照射装置による加工方法は、電子ビーム照射手段と、その電子ビーム照射手段の近傍に配設された一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルと、その電子ビーム照射手段から放射された電子ビームにより照射される被加工物を載置、固定でき、かつ回転する所定の高さの加工ステージと、その加工ステージを回転させる回転駆動手段と、前記加工ステージに隣接して配設され、上面にフォーカスパターンが形成されているフォーカス用ステージと、そのフォーカス用ステージを昇降させる昇降駆動手段と、前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとの下方の所定位置に、前記加工ステージと前記フォーカス用ステージとを水平状態で支持してスライドさせるスライド駆動手段と、コンピュータを備え、少なくとも前記スライド駆動手段、前記回転駆動手段、前記昇降駆動手段を制御する制御手段とを具備する電子ビーム照射装置を用い、
先ず、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に所定の間隔で電圧を印加して前記フォーカス用ステージを前記加工ステージの上面を含む所定の上下高さ範囲にわたって段階的に上昇或いは下降させて、前記エア噴射ノズルから所定量のエアを前記フォーカス用ステージの前記上面に噴射させて、前記各印加電圧に対応する前記エアマイクロメータで測定された各電圧とを記憶し、これら両電圧から高さ合わせを行うためのｎ次関数の係数を求め、
続いて、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、その加工ステージの前記載置面に載置された被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、その噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を、前記ｎ次関数から前記昇降駆動手段に印加する高さ合わせ制御電圧を求め、
続いて、前記スライド駆動手段を駆動して前記フォーカス用ステージを、前記電子ビーム照射手段の下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に前記高さ合わせ制御電圧を供給して、前記フォーカス用ステージの上面を前記加工ステージの上面に載置された前記被加工物の表面の高さ位置に合わせた状態で、前記フォーカス用ステージの上面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせ、
その後、前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージ上の被加工物の表面の高さ位置を前記フォーカス用ステージの平面の高さ位置と同一の高さに合わせた状態で前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射し、前記被加工物を加工する方法を採って、前記課題を解決している。
【００１８】
更に、請求項５に記載の発明の電子ビーム照射装置は、電子ビーム照射手段と、その電子ビーム照射手段の近傍に配設された一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルと、その電子ビーム照射手段から放射された電子ビームにより照射される被加工物を載置、固定でき、かつ回転する所定の高さの加工ステージと、その加工ステージを回転させる回転駆動手段と、前記加工ステージに隣接して配設され、上面にフォーカスパターンが形成されているフォーカス用ステージと、そのフォーカス用ステージを昇降させる昇降駆動手段と、前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとの下方の所定位置に、前記加工ステージと前記フォーカス用ステージとを水平状態で支持してスライドさせるスライド駆動手段と、コンピュータを備え、少なくとも前記スライド駆動手段、前記回転駆動手段、前記昇降駆動手段を制御する制御手段とを具備する電子ビーム照射装置において、前記制御手段が、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に所定の間隔で電圧を印加して前記フォーカス用ステージを前記加工ステージの上面を含む所定の上下高さ範囲にわたって段階的に上昇或いは下降させて、前記エア噴射ノズルから所定量のエアを前記フォーカス用ステージの前記上面に噴射させて、前記各印加電圧に対応する前記エアマイクロメータで測定された各電圧とを記憶し、これら両電圧から高さ合わせを行うためのｎ次関数の係数を求める機能と、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、その加工ステージの前記載置面に載置された被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、その噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を、前記ｎ次関数から前記昇降駆動手段に印加する高さ合わせ制御電圧を求める機能と、
前記スライド駆動手段を駆動して、前記フォーカス用ステージを前記電子ビーム照射手段の下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に前記高さ合わせ制御電圧を供給して、前記フォーカス用ステージの上面を前記加工ステージの上面に載置された前記被加工物の表面の高さ位置に合わせた状態で、前記フォーカス用ステージの上面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせる機能と、
前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージ上の被加工物の表面の高さ位置を前記フォーカス用ステージの平面の高さ位置と同一の高さに合わせた状態で前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射させる機能と、
更に、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して被加工物が載置された前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記加工ステージの前記被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから所定量のエアを噴射させて、前記エアマイクロメータで測定された電圧を基準電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶する機能と、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、そのフォーカス用ステージの前記上面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、その噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を被測定電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶する機能と、
それらの被測定電圧と前記基準電圧とを比較して、前記被測定電圧が前記基準電圧に収斂するまで前記昇降駆動手段に高さ合わせ制御電圧を供給し、前記両電圧が合致した時に前記制御電圧の供給を停止し、前記フォーカス用ステージの平面の高さを前記加工ステージに載置された被加工物の表面の高さに合わせる機能と、
その高さ合わせされた前記フォーカス用ステージを前記電子ビーム照射手段の下方に位置させて、そのフォーカス用ステージの表面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせる機能と、
前記スライド駆動手段を駆動して、前記加工ステージを前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射させる機能と
を具備せしめて、前記課題を解決している。
【００１９】
そして更に、請求項６に記載の発明の電子ビーム照射装置による加工方法は、電子ビーム照射手段と、その電子ビーム照射手段の近傍に配設された一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルと、その電子ビーム照射手段から放射された電子ビームにより照射される被加工物を載置、固定でき、かつ回転する所定の高さの加工ステージと、その加工ステージを回転させる回転駆動手段と、前記加工ステージに隣接して配設され、上面にフォーカスパターンが形成されているフォーカス用ステージと、そのフォーカス用ステージを昇降させる昇降駆動手段と、前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとの下方の所定位置に、前記加工ステージと前記フォーカス用ステージとを水平状態で支持してスライドさせるスライド駆動手段と、コンピュータを備え、少なくとも前記スライド駆動手段、前記回転駆動手段、前記昇降駆動手段を制御する制御手段とを具備する電子ビーム照射装置を用い、
先ず、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に所定の間隔で電圧を印加して前記フォーカス用ステージを前記加工ステージの上面を含む所定の上下高さ範囲にわたって段階的に上昇或いは下降させて、前記エア噴射ノズルから所定量のエアを前記フォーカス用ステージの前記上面に噴射させて、前記各印加電圧に対応する前記エアマイクロメータで測定された各電圧とを記憶し、これら両電圧から高さ合わせを行うためのｎ次関数の係数を求め、
続いて、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、その加工ステージの前記載置面に載置された被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、その噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を、前記ｎ次関数から前記昇降駆動手段に印加する高さ合わせ制御電圧を求め、
続いて、前記スライド駆動手段を駆動して前記フォーカス用ステージを、前記電子ビーム照射手段の下方位置に位置させ、前記昇降駆動手段に前記高さ合わせ制御電圧を供給して、前記フォーカス用ステージの上面を前記加工ステージの上面に載置された前記被加工物の表面の高さ位置に合わせた状態で、前記フォーカス用ステージの上面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせ、
そのｎ次関数の係数に基づいて前記電子ビームのフォーカスが合えば、引き続いて、
前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージ上の被加工物の表面の高さ位置を前記フォーカス用ステージの平面の高さ位置と同一の高さに合わせた状態で前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射し、前記被加工物を加工し、
前記ｎ次関数の係数に基づく前記電子ビームのフォーカス合わせでフォーカスが合わなかった場合は、次に、
前記スライド駆動手段のスライド量を制御して被加工物が載置された前記加工ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、前記加工ステージの前記被加工物の表面に前記エア噴射ノズルから所定量のエアを噴射させて、前記エアマイクロメータで測定された電圧を基準電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶し、
続いて、前記スライド駆動手段のスライド量を制御して前記フォーカス用ステージを前記一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルの下方位置に位置させ、そのフォーカス用ステージの前記上面に前記エア噴射ノズルから前記同一組の条件のエアを噴射させ、その噴射時の前記エアマイクロメータで測定した電圧を被測定電圧として前記コンピュータ内のメモリに記憶し、
続いて、その被測定電圧と前記基準電圧とを比較して、両電圧が同一の電圧値になるまで前記昇降駆動手段に高さ合わせ制御電圧を供給し、前記両電圧が合致した時に前記制御電圧の供給を停止し、前記フォーカス用ステージの平面の高さを前記加工ステージに載置された被加工物の表面の高さに合わせ、
続いて、その高さ合わせされた前記フォーカス用ステージを前記電子ビーム照射手段の下方に位置させて、そのフォーカス用ステージの表面に形成されている前記フォーカスパターンで前記電子ビーム照射手段の電子ビームのフォーカスを合わせ、
前記被測定電圧を前記基準電圧に収斂させて電子ビームのフォーカスが合えば、引き続いて、
前記スライド駆動手段を駆動して前記加工ステージを、前記電子ビームがフォーカス合わせされた電子ビーム照射手段の下方位置にスライドさせ、前記加工ステージを所定の速度でスライドさせながら回転させて、前記被加工物の表面に前記電子ビームを照射して前記被加工物を加工する方法を採って、前記課題を解決している。
【００２０】
そして更にまた、請求項７に記載の発明の電子ビーム照射装置による加工方法は、請求項６に記載の発明の電子ビーム照射装置による加工方法において、前記被測定電圧を前記基準電圧に収斂させることができず、フォーカスが合わなかった場合は、改めて前記ｎ次関数の係数を求め直して、その新規のｎ次関数の係数に基づいて前記電子ビームのフォーカス合わせを行い、前記被加工物を電子ビームで加工することを特徴とする。
【００２１】
それ故、請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、一組のエアマイクロメータとエア噴射ノズルとを用いて、加工ステージに載置された被加工物の表面の基準高さを示す基準電圧に、フォーカス用ステージの上面の高さを可変させて得たそれぞれの電圧を収斂させて行くことにより、フォーカス用ステージの表面を加工ステージ上の被加工物の表面の高さに極めて精密に高さ合わせすることができる。
【００２２】
そして請求項３及び請求項４に記載の発明によれば、予め、フォーカス用ステージのｎ次関数の係数を求めておくことにより、加工ステージに載置する被加工物の厚みが換わっても、その換わった被加工物の表面の高さにフォーカス用ステージの上面を極めて精密に合わせることができ、作業時間の短縮を図ることができる。
【００２３】
また、請求項５及び請求項６に記載の発明によれば、前記ｎ次関数を用いた電子ビーム照射装置及び電子ビーム照射装置を用いた加工方法で加工ステージ上の被加工物の上面に対するフォーカス用ステージの上面の高さ合わせが経年変化などが原因で出来ない場合は、加工ステージに載置された被加工物の表面の基準高さを示す基準電圧に対してフォーカス用ステージの上面の高さを合わせる方法をバックアップ手段とすることができる。
【００２４】
更にまた、請求項７に記載の発明によれば、請求項５及び請求項６に記載の発明の作用効果に加えて、前記ｎ次関数を用いた電子ビーム照射装置及び電子ビーム照射装置を用いた加工方法、そしてバックアップ手段として具備せしめた前記基準電圧を基に加工ステージ上の被加工物の上面に対するフォーカス用ステージの上面の高さ合わせが経年変化などが原因で出来ない場合は、再度、前記ｎ次関数を用いた電子ビーム照射装置及び電子ビーム照射装置を用いた加工方法で、被加工物に対するｎ次関数の係数を算出し直して、加工精度の見直しを行うことができる。
【００２５】
【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形態の電子ビーム照射装置及びこれを用いた加工方法を説明する。
【００２６】
ここでは、被測定物として光ディスクの原盤を採り上げて説明する。
【００２７】
先ず、図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態の電子ビーム照射装置の構成を説明する。
【００２８】
図１は本発明の一実施形態の電子ビーム照射装置の要部の断面図、そして図２は図１に示した電子ビーム照射装置に配設されている本発明の一実施形態の高さ合わせ機構の構成略線図である。
【００２９】
先ず、図１において、符号１００は本発明の電子ビーム照射装置を指す。この電子ビーム照射装置１００は、電子銃から出射される電子ビームｂを被加工物であるディスク原盤Ｄ（以下、単に「原盤Ｄ」と記す）に照射して信号の記録（信号パターンの記録ピットの形成）を行うものであって、電子ビームｂの照射には真空環境が必要であるが、特にこの電子ビーム照射装置１００では電子ビームｂ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。
【００３０】
この電子ビーム照射装置１００は、水平な表面を備えた基台１１０上に構築されているスライド機構１２０、このスライド機構１２０上に構築されている高さ合わせ機構１３０、この高さ合わせ機構１３０の上方に配設されている電子ビーム照射手段１４０などを備えて構成されている。
【００３１】
前記スライド機構１２０は、基台１１０上にガイドレール１２１が水平状態で、その左右両端部が支持部材１１１、１１２で支持、固定されており、このガイドレール１２１にスライドテーブル１２２が左右の脚部１２３、１２４に設けられた軸受け１２５を介して取り付けられていて、そのスライドテーブル１２２はガイドレール１２１上をＸ軸方向及びＹ軸方向に円滑にスライドできるように支持されている。
【００３２】
ここで、軸受け１２５としては、静圧空気式軸受を用いることにより、スライドテーブル１２２のスライド時の摩擦抵抗が極端に少なく、高精度な、そして円滑なスライドができるスライド機構１１０を実現することができる。
【００３３】
そして、スライドテーブル１２２には、原盤Ｄを回転駆動する回転モーター１３１が固定されており、この回転モーター１３１の回転軸には、回転テーブル上の加工ステージＴａが取り付けられている。この加工ステージＴａには被加工物である原盤Ｄが水平に載置、支持されるように構成されている。
【００３４】
原盤回転用の回転モーター１３１は電磁駆動型のスピンドルモーターが用いられており、制御回路からの制御信号に基づいてこの回転モーター１３１が駆動され、加工ステージＴａと一体に原盤Ｄが回転する。また、回転モーター１３１の回転軸の軸受に静圧空気式軸受を用いることにより、回転時の摩擦抵抗による負荷が少なくなって、応答性のよい高精度な回転機構を実現することができる。更にまた、原盤Ｄを加工ステージＴａに固定、保持するチャッキング手段としては、真空吸着方式を採用することが好ましい。本実施形態においては、その真空吸着方式が採用されている。
【００３５】
そして更にまた、スライドテーブル１２２と基台１１０との間には、スライドテーブル１２２のスライド駆動手段であるスライドモーター１２６が配設されている。このスライドモーター１２６には、電磁駆動型のリニアモーターが用いられており、即ち、これは基台１１０側の固定子１２７とスライドテーブル１２２側の移動子１２８との間に、例えば、ボイスコイル型の磁気回路が構成されてなるもので、後記する制御部１５０からの制御信号に基づいてスライドモーター１２６が駆動される。その駆動によってスライドテーブル１２２がガイドレール１２１に沿って水平に移動し、これと一体に原盤Ｄがその径方向にスライドする機構となっている。
【００３６】
このように構成されるスライド機構１１０の上方には、高さ合わせ機構１３０と、原盤Ｄ上を部分的に真空状態にして電子ビームｂを照射する電子ビーム照射手段１４０が配設、固定されている。高さ合わせ機構１３０は後記する。
【００３７】
電子ビーム照射手段１４０は、原盤Ｄの上方で懸架支持されている真空チャンバー１４１と、この真空チャンバー１４１の内部に配置された電子ビームコラム１４２と、この電子ビームコラム１４２の上方に配置された電子ビーム励起源である電子銃１４３とから構成されており、この電子銃１４３から電子ビームｂが出射される。
【００３８】
電子ビームコラム１４２が内蔵される真空チャンバー１４１には真空ポンプからなる排気手段（不図示）が連結されており、この排気手段によって真空チャンバー１４１の内部を吸引することで電子ビームコラム１４２内が電子ビームｂの照射に支障のない程度の真空度（１×１０−４［Ｐａ］程度）に保たれるように構成されいる。
【００３９】
この真空チャンバー１４１の下端部の電子ビーム出口には伸縮連結機構１４４を介して静圧浮上パッド１４５が取り付けられており、この静圧浮上パッド１４５が原盤Ｄ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１４３から出射された電子ビームｂが静圧浮上パッド１４５の中心部の電子ビーム通路を通って原盤Ｄの記録面に出射される。
【００４０】
電子ビームｂによる原盤Ｄへの情報の記録は、静圧浮上パッド１４５によって原盤Ｄ上の一部分を真空にした状態で原盤Ｄに電子ビームｂを出射し、同時に回転モーター１３１を駆動して原盤Ｄを回転させると共にスライドモーター１２６を駆動することによって原盤Ｄを径方向に移動させて所定のトラック上に所望の情報の記録を行うことができる。
【００４１】
前記のように構成される電子ビーム照射装置１００では、電子ビームｂを照射する部分のみを真空とする部分真空方式を採用したことにより、大きな空間の真空保持を必要とせず、このため大型の排気手段（真空ポンプ）の使用を回避でき、小型で廉価に装置を構成することができる。
【００４２】
ところで、この電子ビーム照射装置１００においては、高精度に情報の記録を行うことができるように、原盤Ｄの記録面に照射される電子ビームｂがフォーカスするように、その電子ビームｂの照射位置の高さを正確に合わせる必要がある。このために図２に示したような高さ合わせ機構１３０が設けられている。
【００４３】
本例の電子ビーム照射装置１００における高さ合わせ機構１３０は、図２に拡大して示したように、スライドテーブル１２２の上に固定された回転モーター１３１と、この回転モーター１３１に軸支され、回転させられる前記加工ステージＴａと、これら回転モーター１３１及び加工ステージＴａの近傍に配設され、スライドテーブル１２２に固定され、伸縮、昇降できる電空レギュレータ１３２と、この上端に固定されてたフォーカス用ステージＴｂと、これら加工ステージＴａに載置された原盤Ｄとフォーカス用ステージＴｂの上方に配設された一組のエア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４と、このエアマイクロメータ１３４に接続された電圧計１３５と、電圧計１３５に接続されている制御部１５０とから構成されている。一組のエア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４とは、静圧浮上パッド１４５の電子ビームｂの照射側の先端に配置されている。
【００４４】
このフォーカス用ステージＴｂは、加工ステージＴａに載置される原盤Ｄに対してスライドテーブル１２２の移動方向に僅かな隙間をもって隣接する位置、即ち、図２に示した例においては、原盤Ｄの直ぐ右側の位置に昇降できるように配設されている。その上面には、フォーカスを合わせるためのフォーカス用パターンが形成されている。加工ステージＴａ上に載置された原盤Ｄの上面が高さ計測面となる。また、フォーカス用ステージＴｂは電空レギュレータ１３２によって昇降し、スライドテーブル１２２によって原盤Ｄの径方向に移動される。そして一組のエア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４及び電圧計１３５による計測値に応じて電空レギュレータ１３２の動作を制御し、加工ステージＴａ上の原盤Ｄの表面の高さを基準面の高さとし、フォーカス用ステージＴｂの上面で電子ビームｂのフォーカスを合わせ、前記基準面でフォーカスするように調整するものである。
【００４５】
一組のエア噴射ノズル１３３及びエアマイクロメータ１３４はエア配管１３６を介して給気手段（不図示）に連結されている。エア配管１３６からエアマイクロメータ１３４及びエア噴射ノズル１３３にエアが所定の圧力、流量などの条件の基に供給され、エア噴射ノズル１３３からエアを排出できるように構成されている。エアマイクロメータ１３４はエア噴射ノズル１３３から排出されるエアの圧力を検出し、その検出された圧力を電圧ＤＶに変換し、圧力計１３５は、その電圧ＤＶを検出する。
【００４６】
ここで、エアマイクロメータ１３４は、一定に加圧された空気を先端から噴出したエアの圧力を検出し、電圧に変換するものであり、その検出圧力は、エア噴射ノズル１３３の先端が加工ステージＴａ上の被加工物（被高さ測定物）である原盤Ｄの上面及びフォーカス用ステージＴｂの上面に密着している場合は、加給圧と同じになり、エア噴射ノズル１３３の先端が完全に解放された場合は、大気圧と同じになり、密着と解放の間は、エア噴射ノズル１３３の先端部と原盤Ｄの上面との距離に応じてが変化する。
【００４７】
この例に用いた一組のエア噴射ノズル１３３及びエアマイクロメータ１３４の代わりに、他の構造のものを用いてもよい。例えば、特開平２００２−２７７２２７「気体式測定装置」に開示されているような、エア噴射ノズルから被測定物の表面にエアを噴射し、そのエア噴射ノズルと被測定物の表面との距離に応じて変化するエア噴射ノズル内の圧力室内の背圧を圧力センサー（＝エアマイクロメータ）で検出し、検出された電気信号に基づいてエア噴射ノズルと被測定物との距離を演算するような構成の気体式測定装置を用いることができる。このエアマイクロメータ式ノズルには様々な構造のものがある。
【００４８】
電空レギュレータ１３２としては、エア或いは流体による圧力を利用した伸縮機構、或いはピエゾ素子の通電による伸縮を利用した伸縮機構等が考えられるが、特に前者の場合は電磁場の発生がなく、電子ビームｂの照射に悪影響を与えないため、用いて好適な手段であり、本実施形態ではエアを利用している。
【００４９】
制御部１５０はコンピュータが内蔵されている本体１５１と、そのコンピュータに接続されており、コンピュータで演算され、発生した信号により高さ調整信号ＨＩを電空レギュレータ１３２に出力する高さ調整制御部１５２とスライド制御信号ＳＩをスライドテーブル１２２に出力するスライド制御部１５３とモニタ１５４とから構成されている。
【００５０】
そして、制御部１５０は、エア噴射ノズル１３３が原盤Ｄの表面及びフォーカス用ステージＴｂの表面に噴射したエアの圧力をエアマイクロメータ１３４が検出し、その出力電圧Ｖが本体１５１のコンピュータに入力され、演算されて高さ調整制御部１５２に指令を出し、高さ調整制御部１５２は電空レギュレータ１３２を昇降させる高さ調整信号ＨＩを発生し、またスライド制御部１５３に指令を出し、スライド制御部１５３はスライドモーター１２６を駆動してスライドテーブル１２２をスライドさせるスライド制御信号ＳＩを発生させる機能を備えている。
【００５１】
従って、高さ調整制御部１５２からの高さ調整信号ＨＩが電空レギュレータ１３２に入力されると、電空レギュレータ１３２は昇降し、その上端に固定されているフォーカス用ステージＴｂが昇降する。
【００５２】
一方、スライド制御部１５３からのスライド制御信号ＳＩがスライドモーター１２６に入力されると、スライドテーブル１２２が原盤Ｄの直径方向に所定の距離だけスライドし、加工ステージＴａをスライドさせる。
【００５３】
次に、前記の電子ビーム照射装置１００における本発明の高さ合わせ機構の動作をフローチャートなどを用いて説明する。
【００５４】
先ず、図３乃至図５を参照しながら、本発明の高さ合わせ機構１３０の第１の高さ合わせ方法を説明する。
【００５５】
図３は本発明の第１の高さ合わせ方法の動作を示すフローチャート、図４は図２に示した高さ合わせ機構の動作説明図、そして図５は電空レギュレータの供給電圧と高さ合わせポイントとを示すグラフである。
【００５６】
先ず、図３のステップＳ１において、電子ビーム照射装置１００の電源を投入し、高さ合わせ機構１３０を作動させ、図２に示した制御部１５０の各変数などを初期化する。初期化を行っている最中にエラーが出たらエラーフラッグを立てて処理を終了させる。
【００５７】
ステップＳ２で、電空レギュレータ１３２へＶボルト出力することによりフォーカス用ステージＴｂが加工ステージＴａの基準高さに近い測定位置とする。具体的には、図２に示した制御部１５０の高さ調整制御部１５２は、電空レギュレータ１３２のフォーカス用ディスクＤｆの垂直方向への昇降を制御する高さ調整信号ＨＩを電空レギュレータ１３２に出力することにより、フォーカス用ステージＴｂを予め前記基準位置近傍の中間位置に移動する。
【００５８】
続いてステップＳ３で、原盤Ｄが載置された加工ステージＴａを基準高さ測定位置へ移動する。具体的には、図２に示した制御部１５０のスライド制御部１５３は、加工ステージＴａ及びフォーカス用ステージＴｂを原盤Ｄの直径方向への移動を制御するスライド制御信号ＳＩをスライドモーター１２６に供給し、エア噴射ノズル１３３及びエアマイクロメータ１３４の下方にフォーカス用ステージＴｂを移動させる。
【００５９】
続いてステップＳ４で、加工ステージＴａ上の原盤Ｄの高さに相当する基準電圧Ｖｓをｎ回取り込む。具体的には、図２に示したエア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４とで検出された基準圧力Ｖｓを出力電圧Ｖとしてｎ回計測する。このために加工ステージＴａを回転モーター１３１により所定の回転角で回動させながら、また、同時にスライドモーター１１で加工ステージＴａを原盤Ｄの直径方向に所定の距離づつスライドさせながら、各回転角における基準高さを測定する。
【００６０】
引き続いてステップＳ５で、前記基準電圧Ｖｓの平均を求める。具体的には、ステップＳ４で測定した加工ステージＴａの基準位置の高さに対応する基準電圧Ｖｓのｎ回計測データｄａｔａをｎで割って平均データＳｔｄ（＝ｄａｔａ／ｎ）を得る。この平均データＳｔｄは制御部１５０の本体１５１内にあるコンピュータのメモリーに書き込んでおく。平均を求める理由は、原盤Ｄの微細な反りやエア配管１３６内の加給圧による摩擦や空気抵抗があることから、これらの悪影響を出来るだけ排除するためである。前記ステップＳ３〜ステップＳ５までの動作は、図４Ａに示した基準高さ測定位置における動作である。
【００６１】
次に、ステップＳ６で、図４Ｂに示したように、スライド制御部１５３からのスライド制御信号ＳＩをスライドモーター１２６に供給して、スライドテーブル１２２をスライドさせ、フォーカス用ステージＴｂを、エア噴射ノズル１３３及びエアマイクロメータ１３４の下方の高さ合わせ位置へ移動する。
【００６２】
続いてステップＳ７で、フォーカス用ステージＴｂの高さに相当する電圧Ｖｆをエア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４とでｎ回検出し、圧力計１３５で測定する。その圧力計１３５から出力されるコンピュータのメモリーに取り込む。
【００６３】
続いてステップＳ８で、前記高さ合わせ位置の電圧Ｖｆのｎ回計測データｄａｔａをｎで割って平均データＤａｔ（＝ｄａｔａ／ｎ）を得る。平均を求める理由は、前記と同様に、理想状態であれば、正味の電圧Ｖｆを測定できるが、実際にはフォーカス用ステージＴｂの表面の平坦度やエア配管１３６の摩擦や空気抵抗で正味の電圧を測定し難いからである。
【００６４】
続いてステップＳ９で、コンピュータ内の演算部で、加工ステージＴａの基準高さ測定位置で測定した前記基準電圧Ｖｓの平均データＳｔｄと、フォーカス用ステージＴｂの高さ合わせ位置で測定した前記電圧Ｖｆの平均データＤａｔとが等しいか否かを判断する。ここで、両者は完全に等しくならないため、或る程度の誤差、例えば、高さ１μｍ以内に相当する電圧の場合は許容するように演算部で設定されている。
【００６５】
ステップＳ９で平均データＳｔｄと平均データＤａｔとが等しい時は、ステップＳ１１へ移行し、ステップＳ９で平均データＳｔｄと平均データＤａｔとが等しくない時は、ステップＳ１０へ移行する。ステップＳ９で平均データＳｔｄと平均データＤａｔとが等しいときの加工ステージＴａの基準高さに対するフォーカス用ステージＴｂの動作は、図４Ｃに示したように、フォーカス用ステージＴｂが加工ステージＴａの基準高さに高さ合わせされた終了位置で終了する。即ち、平均データＤａｔが平均データＳｔｄに収斂するように加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面高さ位置にフォーカス用ステージＴｂの上面の高さが限りなく近づくように何回も測定を繰り返し、高さ合わせを行う。
【００６６】
ステップＳ９で基準位置の平均データＳｔｄと高さ合わせ位置の平均データＤａｔとが等しくない時、ステップＳ１０で、電空レギュレータ１３２への供給電圧ＨＩを再調整する。具体的には、図２に示した制御部１５０の高さ調整制御部１５２は、電圧計１３５からの電圧Ｖに応じて電空レギュレータ１３２のフォーカス用ディスクＤｆを昇降を制御する高さ調整信号ＨＩを電空レギュレータ１３２に出力し、その昇降動作を制御して加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面高さに対するフォーカス用ディスクＤｆの上面の高さ位置を調整した後に、ステップＳ７へ戻り、ステップＳ９で基準位置の平均データＳｔｄと高さ合わせ位置の平均データＤａｔとが等しくなるまで、ステップＳ７〜ステップＳ１０までの処理及び判断を繰り返す。
【００６７】
前記のステップＳ６〜ステップＳ１０までの動作は、図４Ｂに示した高さ合わせ位置における動作である。先ず、図２に示した制御部１５０のスライド制御部１５３は、スライド制御信号ＳＩをスライドモーター１２６に供給し、スライドテーブル１２２を原盤Ｄの径方向への移動を制御し、エア噴射ノズル１３３及びエアマイクロメータ１３４の下方位置にフォーカス用ステージＴｂを移動し、加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面に対応する高さ合わせを再度行い、基準位置の平均データＳｔｄと高さ合わせ位置の平均データＤａｔとが等しくなるよう前記の処理及び判断を繰り返し、フォーカス用ステージＴｂの高さを調整する。
【００６８】
ステップＳ９で基準位置の平均データＳｔｄと高さ合わせ位置の平均データＤａｔとが等しくなった時、ステップＳ１１で、基準位置の複数レンジＮの加給圧での平均データＳｔｄＮを求める。具体的には、本体１５１内のコンピュータで、フォーカス用ステージＴｂの基準位置に対する電圧Ｖｆをｎ回計測した計測データｄａｔａをｎで割って複数レンジＮの加給圧での平均データＳｔｄＮ（＝ｄａｔａ／ｎ）を得る。複数レンジＮの加給圧での平均を求める理由は、エアマイクロメータ１３４の特性上、全てのレンジの加給圧に対して検出値がリニアに変化していないためである。このため、前記のステップＳ３〜ステップＳ５を複数レンジＮの加給圧にわたって繰り返す。
【００６９】
ステップＳ１２で、基準位置の複数レンジＮの加給圧での平均データＳｔｄＮと、高さ合わせ位置の複数レンジＮの加給圧での平均データＤａｔＮとが等しいか否かを判断する。具体的には、図２に示した本体１５１内のコンピュータは、基準位置の電圧ＤＶのｎ回計測データｄａｔａをｎで割った平均データＳｔｄと、高さ合わせ位置の電圧Ｖｆのｎ回計測データｄａｔａをｎで割った複数レンジＮの加給圧での平均データＤａｔとが等しいか否かを判断する。
【００７０】
ステップＳ１２で基準位置の複数レンジＮの加給圧での平均データＳｔｄＮと、高さ合わせ位置の複数レンジＮの加給圧での平均データＤａｔＮとが等しいと時は、終了し、この時の加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面に対するフォーカス用ステージＴｂの高さ位置は、図４Ｃに示した高さ合わせ終了位置における状態である。ステップＳ１２で前記平均データＳｔｄＮと前記平均データＤａｔＮとが等しくない時は、ステップＳ１３へ移行する。
【００７１】
ステップＳ１２で基準位置の複数レンジＮの加給圧での平均データＳｔｄＮと、高さ合わせ位置の複数レンジＮの加給圧での平均データＤａｔＮとが等しくない時、ステップＳ１３で、電空レギュレータ１３２の供給電圧を調整する。具体的には、図２に示した高さ調整制御部１５２は、本体１５１からの制御信号に応じて電空レギュレータ１３２の原盤Ｄの径方向と垂直方向への移動を制御する高さ調整信号ＨＩを電空レギュレータ１３２に出力することにより、電空レギュレータ１３２の動作を制御して、加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面に対応する高さ合わせ位置を調整した後に、ステップＳ１１へ戻り、ステップＳ１２で基準位置の複数レンジＮの加給圧での平均データＳｔｄＮと、高さ合わせ位置の複数レンジＮの加給圧での平均データＤａｔＮとが等しくなるまで、ステップＳ１１〜ステップＳ１３までの処理及び判断を繰り返す。つまり、複数レンジＮの加給圧にわたってフォーカス用ステージＴｂの加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面に対するエアマイクロメータ１３４の検出値が一定の範囲内に入るまで、前記のステップＳ６〜ステップＳ１０を繰り返すことになる。
【００７２】
ここで、前記ステップＳ６〜ステップＳ１３における電空レギュレータ１３２の供給電圧の制御方法の例を説明する。
【００７３】
図５は、電空レギュレータ１３２への供給電圧と高さ合わせポイントを示すグラフである。図５において、横軸は時間Ｔ０〜Ｔ１７、縦軸右側は図２に示した高さ調整制御部１５２から供給される高さ調整信号ＨＩを介して電空レギュレータ１３２に供給する電圧Ｖ０〜Ｖ１７、縦軸左側は図２に示した高さ調整制御部１５２から供給される高さ調整信号ＨＩに応じた電空レギュレータ１３２の原盤Ｄの直径方向と垂直方向への移動による加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面に対応する高さ合わせ位置Ｈ０〜Ｈ１７である。
【００７４】
Ｔ０時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧が電圧Ｖ０の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ０となって高さ合わせポイントＰよりも高さが高い。
【００７５】
そこで、Ｔ１時点〜Ｔ３時点まで一定電圧ずつ電空レギュレータ１３２の供給電圧を下げて電圧Ｖ１〜電圧Ｖ３にする。Ｔ１時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ０よりも小さい電圧Ｖ１の時、フォーカス用ステージＴｂの高さは高さＨ０よりも低い高さＨ１となるが、まだ高さ合わせポイントＰよりも高さが高い。Ｔ２時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ１よりも小さい電圧Ｖ２の時、フォーカス用ステージＴｂの高さは高さＨ１よりも小さい高さ合わせポイントＰと同じ高さＨ２となるが、電圧の下降幅が大きいため高さは高さ合わせポイントＰよりも高さが低くなろうとする。Ｔ３時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ２よりも小さい電圧Ｖ３の時、加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面の高さＨ２よりも低い高さＨ３となり、高さ合わせポイントＰよりも高さが低くなる。
【００７６】
そこで、Ｔ４時点〜Ｔ７時点まで前記の電圧Ｖ１〜電圧Ｖ３の下降幅よりも小さい一定電圧ずつ電空レギュレータ１３２の供給電圧を上げて電圧Ｖ４〜電圧Ｖ７にする。Ｔ４時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧が電圧Ｖ３よりも大きい電圧Ｖ４の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ３よりも高い高さＨ４となるが、まだ高さ合わせポイントＰよりも高さが低い。Ｔ５時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧が電圧Ｖ４よりも大きい電圧Ｖ５の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ４よりも高い高さ合わせポイントＰと同じ高さＨ５となるが、電圧の上昇幅が大きいため、高さは高さ合わせポイントＰよりも高さが高くなろうとする。
【００７７】
Ｔ６時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧が電圧Ｖ５よりも大きい電圧Ｖ６の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ５よりも高い高さＨ６となるが、高さ合わせポイントＰよりも高さが高い。Ｔ７時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧が電圧Ｖ６よりも大きい電圧Ｖ７の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ６よりも高い高さＨ７となるが、高さ合わせポイントＰよりも高さが高い。
【００７８】
そこで、Ｔ８時点〜Ｔ１３時点まで前記の電圧Ｖ４〜電圧Ｖ７の上昇幅よりも小さい一定電圧ずつ電空レギュレータ１３２の供給電圧ＨＩを下げて電圧Ｖ８〜電圧Ｖ１３にする。Ｔ８時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ７よりも小さい電圧Ｖ８の時、加工ステージＴａ上のフォーカス用ディスクＤｆの高さは高さＨ７よりも低い高さＨ８となるが、まだ高さ合わせポイントＰよりも高さが高い。Ｔ９時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ８よりも小さい電圧Ｖ９の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ８よりも低い高さＨ９となるが、まだ高さ合わせポイントＰよりも高さが高い。Ｔ１０時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ９よりも小さい電圧Ｖ１０の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ９よりも低い高さＨ１０となるが、まだ高さ合わせポイントＰよりも高さが高い。
【００７９】
Ｔ１１時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ１０よりも小さい電圧Ｖ１１の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ１０よりも低い高さ合わせポイントＰと同じ高さＨ１１となるが、電圧の下降幅が大きいため高さは高さ合わせポイントＰよりも高さが低くなろうとする。Ｔ１２時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ１１よりも小さい電圧Ｖ１２の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ１１よりも低い高さＨ１２となるが、高さ合わせポイントＰよりも高さが低い。Ｔ１３時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ１２よりも小さい電圧Ｖ１３の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ１２よりも低い高さＨ１３となるが、高さ合わせポイントＰよりも高さが低い。
【００８０】
そこで、Ｔ１４時点〜Ｔ１７時点まで前記の電圧Ｖ８〜電圧Ｖ１３の下降幅よりも小さい一定電圧ずつ電空レギュレータ１３２の供給電圧ＨＩを上げて電圧Ｖ１４〜電圧Ｖ１７にする。Ｔ１４時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ１３よりも大きい電圧Ｖ１４の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ１３よりも高い高さＨ１４となるが、まだ高さ合わせポイントＰよりも高さが低い。Ｔ１５時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ１４よりも大きい電圧Ｖ１５の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ１４よりも高い高さＨ１５となるが、まだ高さ合わせポイントＰよりも高さが低い。Ｔ１６時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ１５よりも大きい電圧Ｖ１６の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さＨ１５よりも高い高さＨ１６となるが、まだ高さ合わせポイントＰよりも高さが低い。Ｔ１７時点で、電空レギュレータ１３２に供給される電圧ＨＩが電圧Ｖ１６よりも大きい電圧Ｖ１７の時、フォーカス用ステージＴｂの上面の高さは高さ合わせポイントＰと同じ高さＨ１７となる。
【００８１】
ここで、Ｔ１時点〜Ｔ３時点まで一定電圧ずつ電空レギュレータ１３２の供給電圧ＨＩを下げて電圧Ｖ１〜電圧Ｖ３にしたが、この下降幅を例えば０．５Ｖにし、Ｔ４時点〜Ｔ７時点まで前記の電圧Ｖ１〜電圧Ｖ３の下降幅よりも小さい一定電圧ずつ電空レギュレータ１３２の供給電圧ＨＩを上げて電圧Ｖ４〜電圧Ｖ７にしたが、この上昇幅を、例えば、０．３Ｖにし、Ｔ８時点〜Ｔ１３時点まで前記の電圧Ｖ４〜電圧Ｖ７の上昇幅よりも小さい一定電圧ずつ電空レギュレータ１３２の供給電圧ＨＩを下げて電圧Ｖ８〜電圧Ｖ１３にしたが、この下降幅を、例えば、０．２Ｖにし、そしてＴ１４時点〜Ｔ１７時点まで前記の電圧Ｖ８〜電圧Ｖ１３の下降幅よりも小さい一定電圧ずつ電空レギュレータ１３２の供給電圧ＨＩを上げて電圧Ｖ１４〜電圧Ｖ１７の上昇幅を、例えば、０．１Ｖにしてもよい。
【００８２】
前記の本実施の形態では、高さ合わせ機構１３０を備えた電子ビーム照射装置１００において、図２に示した加工ステージＴａとフォーカス用ステージＴｂとに対するエアマイクロメータ１３４による検出電圧Ｖを図２に示した制御部１５０のコンピュータのメモリーに記憶し、高さ調整制御部１５２から高さ調整信号ＨＩを電空レギュレータ１３２に供給し、電空レギュレータ１３２及びフォーカス用ステージＴｂは高さ調整信号ＨＩに応じて昇降させ、加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面と同一の高さにフォーカス用ステージＴｂの上面を対応するように制御することができた。
【００８３】
その後、加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面に対して高さ位置合わせが調整されたフォーカス用ステージＴｂの上面に、電子ビーム照射手段１４０から電子ビームｂを照射し、フォーカスパターンでフォーカス合わせを行う。電子ビームｂのフォーカスが調整されると、スライド制御部１５３からスライド制御信号ＳＩをスライドモーター１２６に供給し、スライドテーブル１２２を原盤Ｄの直径方向に所定の距離スライドさせて、加工ステージＴａ上のレジストが塗布された原盤Ｄを電子ビーム照射手段１４０の下方に位置させ、次に、回転モーター１３１を作動させて、加工ステージＴａ及び原盤Ｄを所定の回転速度で回転させながら、原盤Ｄ上に塗布されたレジストの表面を照射する。この電子ビームｂによる加工により、所望の情報のピットを細密に形成することができる。このようにして光ディスクの原盤Ｄを製作することができる。
【００８４】
次に、図６乃至図１０を参照しながら、本発明の高さ合わせ機構１３０の第２の高さ合わせ方法を説明する。
【００８５】
前記本発明の第１の高さ合わせ方法は、電子ビームｂのフォーカスを合わせる場合に、一組のエア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４を用い、フォーカス用ステージＴｂの上面が加工ステージＴａ上に載置された原盤Ｄの上面より低い或いは高いということを見極めた後、電空レギュレータ１３２を駆動してフォーカス用ステージＴｂを大きく上昇させ、或いは下降させ、次に、電空レギュレータ１３２を少しずつ変え、下降、上昇させるように制御部１５０で制御して、徐々にフォーカス用ステージＴｂの高さ位置を収束させ、フォーカス用ステージＴｂの上面を原盤Ｄの上面に最終的に同じ高さに調整するという高さ合わせ方法である。
【００８６】
従って、加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面に対してフォーカス用ステージＴｂの上面の高さに合わせるために、図５に示したように、何度もフォーカス用ステージＴｂの高さを測定し、その多くのデータを採る作業が必要であり、この作業に多くの工数を割かなければならないという課題がある。
【００８７】
そこで本発明の第２の実施形態の高さ合わせ方法が発明された。この高さ合わせ方法によれば、電子ビームｂのフォーカス合わせが速やかに行うことが出来る。なお、本発明の高さ合わせ方法においては、前記本発明の第１の実施形態の高さ合わせ方法をバックアップとして採り入れている。
【００８８】
図６は本発明の第２の高さ合わせ方法の動作を示すフローチャート、図７は図６に示した高さ合わせ方法における主要部である高さ合わせｎ次関数の係数算出方法を説明するためのフローチャート、図８は高さ合わせ係数を算出するためのフォーカス用ステージの高さ位置を示した略線図、図９は高さ合わせ方法における加工ステージとフォーカス用ステージとの各動作位置を示した図であって、同図Ａは基準高さ測定位置、同図Ｂは評価用データ収集位置、同図Ｃは高さ合わせ終了位置、図１０は図７に示した高さ合わせｎ次関数の係数算出方法によって求められたｎ次関数の一例のグラフである。
【００８９】
先ず、電子ビーム照射装置１００の電源を投入し、高さ合わせ機構１３０を作動させ、図２に示した制御部１５０の各変数などを初期化する。初期化を行っている最中にエラーが出たらエラーフラッグを立てて処理を終了させる。
【００９０】
次に、制御部１５０のスライド制御部１５３からスライド制御信号ＳＩをスライドモーター１２６に印加し、スライドテーブル１２２を移動させ、図９Ｂに示したように、エア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４の下方にフォーカス用ディスクＤｆを位置させる（ステップＳ２）。
【００９１】
次に、ステップＳ３に進み、本発明の一大特徴である高さ合わせｎ次関数或いはその近似式の係数（以下、本明細書においては、これらを合わせて単に「ｎ次関数の係数」と記す）［数１］を算出する。このｎ次関数の係数の算出は図７に示したフローチャートに従って、そして図８に示したフォーカス用ステージＴｂの高さ位置を段階的に昇降させることによって行われる。
【００９２】
また、前記ｎ次関数の係数の算出に当たっては、前記の一組のエア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４とを用いて測定する。
【００９３】
ｙ＝−ａｏＸｎ＋ａ１Ｘｎ−１＋ａｎ−１Ｘ＋ａｎ
【００９４】
先ず、ステップＳ３１で、プログラム中の、例えば、カウンター用変数ｌｏｏｐに−１を代入し、ソフトウエア及び装置全体を初期化し、続いてステップＳ３２で制御部１５０のスライド制御信号ＳＩ、高さ調整信号ＨＩを０Ｖになるように初期化する。
【００９５】
次に、ステップＳ３３で前記カウンター用変数ｌｏｏｐに＋１を入れて０とし、そしてデータの数、それらの配列を設定する。
【００９６】
続いてステップＳ３４において、高さ調整制御部１５２の高さ調整信号ＨＩである出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔを０．０Ｖにし、それを電空レギュレータ１３２へ出力し、フォーカス用ステージＴｂの上面とエア噴射ノズル１３３との間隔から生じる気圧をエアマイクロメータ１３４で検出し、その値が何Ｖになっているかを圧力計１３５で測定する。
【００９７】
図８に示したように、同図Ａは電空レギュレータ１３２へ出力する高さ調整制御部１５２の出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔ（＝高さ調整信号ＨＩ）が０．０Ｖの場合を示しており、同図Ｂは同じく高さ調整制御部１５２の出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔが１．０Ｖの場合を示しており、以下同様に同図Ｃは２．０Ｖ、同図Ｄは３．０Ｖ、そして同図Ｅは４．０Ｖの場合を示していて、各出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔを出力することにより電空レギュレータ１３２が加工ステージＴａの原盤Ｄの下方位置から上昇し、加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面よりもも上昇する。従って、各出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔ毎にエア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４でそれぞれの検出電圧値ＩｎｐｕｔＶｏｌｔ（＝出力電圧Ｖ）を圧力計１３５で読み取り、各出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔとそれらに対応する入力電圧ＩｎｐｕｔＶｏｌｔとをデータとして制御部１５０のコンピュータのメモリーに記憶させておく（ステップＳ３５）。
【００９８】
前記の例では、電空レギュレータ１３２への出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔは１Ｖずつ出力したが、この出力電圧を、図７に示したように、例えば、０．５Ｖ刻みで出力し、それらに対応する入力電圧ＩｎｐｕｔＶｏｌｔを読み取り、両者をデータとしてメモリーに記憶すれば、よりきめ細かい１０個のデータを得ることができる。
【００９９】
制御部１５０内のコンピュータはこれら１０個のデータを使ってｎ次関数［数１］の係数の計算を行う。図１０に示したグラフは、２次関数の近似式のグラフである。このグラフは連続線で描かれているが、０．５Ｖ刻みの不連続のデータを線で結んだ曲線である。図１０の例では高さ調整制御部１５２の電空レギュレータ１３２への出力電圧ＨＩ（＝出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔ）は５Ｖ止まりであるが、５Ｖ以上必要であれば、０．５Ｖを足して同じことを調べればよい（ステップＳ３７）。しかし、図１０の例では、高さ調整制御部１５２から５Ｖ以上の出力電圧を出力してデータを取る必要が無かったので、４．５Ｖで終了した。そして求めた１０個のデータから行列式を使って係数ａ０、ａ１、・・・ａｎ
を算出する（ステップＳ３８）。
【０１００】
この係数の算出が終了すると、図６のステップＳ４に進み、制御部１５０のスライド制御部１５３からスライド制御信号ＳＩをスライドモーター１２６に供給し、スライドテーブル１２２上の加工ステージＴａの原盤Ｄの上面をエア噴射ノズル１３３の直下に移動させる（図９Ａ）。
【０１０１】
次に、ステップＳ５で、エア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４で加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面の高さを測定し、実際に高さ合わせをしなければならない基準高さ入力電圧ＳｔｄＩｎｐｕｔＶｏｌｔ、即ち、出力電圧Ｖを電圧計１３５から得る。
【０１０２】
次に、前記ステップＳ５で、基準高さ入力電圧ＳｔｄＩｎｐｕｔＶｏｌｔが出力されると、この基準高さ入力電圧ＳｔｄＩｎｐｕｔＶｏｌｔに合った出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔＡｄｊがｎ次関数［数１］或いはそのｎ次近似式の係数から算出される（ステップＳ６）。
【０１０３】
エア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４による基準高さ入力電圧ＳｔｄＩｎｐｕｔＶｏｌｔの値が、例えば、３Ｖであるとしたら、フォーカス用ステージＴｂの上面を加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面と同一の高さにするには、電空レギュレータ１３２へ供給する高さ調整信号ＨＩの電圧値は、図１０から前記３Ｖに対応する出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔＡｄｊが約３Ｖであるということが判る。図１０の例はｎ次関数［数１］の近似式が２次方程式であり、これを解いて何Ｖという出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔＡｄｊの値を出す。この例では、基準高さ入力電圧ＳｔｄＩｎｐｕｔＶｏｌｔが３Ｖであるとしたら、計算した結果、出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔＡｄｊが３Ｖと出る。
【０１０４】
次に、その出力電圧ＯｕｔｐｕｔＶｏｌｔＡｄｊの３Ｖを高さ調整信号ＨＩとして高さ調整制御部１５２から電空レギュレータ１３２に出力し、電空レギュレータ１３２を移動させる。この制御により、フォーカス用ステージＴｂの上面を加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面と同一の高さ位置に調整することができる（ステップＳ７）。
【０１０５】
次に、エア噴射ノズル１３３とエアマイクロメータ１３４をフォーカス用ステージＴｂの方に移動させ（ステップＳ８）、入力電圧ＡｄｊＩｎｐｕｔＶｏｌｔを取り込む（Ｓ９）。
【０１０６】
そして次のステップＳ１０において、制御部１５０で基準高さ入力電圧ＳｔｄＩｎｐｕｔＶｏｌｔと入力電圧Ａｄｊｉｎｐｕｔとが比較され、両者が等しければ、両ステージの高さが実際に等しくなったということになり、本発明の高さ合わせの計測は自動的に終了する。
【０１０７】
ここで取り込んだ各電圧値はアナログであるため、必ずしも同じ値にならないことから、或る許容範囲を設け、その許容範囲内に各電圧値が収まっておれば、加工ステージＴａ上における原盤Ｄの上面の高さ位置に対するフォーカス用ステージＴｂの上面が同一の高さとなったとし、動作が終了する。
【０１０８】
本発明では、高さ合わせの基準となる加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面に対するフォーカス用ステージＴｂの上面の高さ合わせを計算式で行っており、そのための前記データ取りには時間が掛かることから、原盤Ｄが変わる毎に毎回前記データを取っているのではなく、一回取れば、そのｎ次関数［数１］（ｎ次近似式）の係数を何度も使用することができる。もし、その関数の近似式で求めた入力電圧Ａｄｊｉｎｐｕｔが許容範囲を越えてしまった場合は、図３乃至図５で説明した前記本発明の第１の高さ合わせシーケンスによる高さ合わせをバックアップとして用いて加工ステージＴａの原盤Ｄの上面の高さにフォーカス用ステージＴｂの上面の高さ位置を合わせる（Ｓ１１）。
【０１０９】
次に、本発明の高さ合わせ方法において、前記のバックアップ機能が何度も作動する場合は（ステップＳ１２、Ｓ１３）、ｎ次関数［数１］の前記近似式自体が経年変化などの原因により狂ってきたという可能性があるので、前記ｎ次関数［数１］の係数を計算し直す必要がある。
【０１１０】
ステップＳ１３において、「ＥｒｒｏｒＦｌａｇ：５」と表示してあるのは、バックアップ機能が５回作動した場合を指し、これは１回でも２回であってもよく、５回以上であってもよい。前記本発明の第１の実施形態の高さ合わせ方法による高さ合わせが失敗したら「やり直しなさい」ということである。
【０１１１】
図６の例では、本発明の第１の実施形態の高さ合わせシーケンスによる高さ合わせ（バックアップ機能）が原則５回作動したら、ステップＳ１４に進み、再度、前記ｎ次関数［数１］の係数を計算し直すように設定されている。しかし、第１の高さ合わせシーケンスによる高さ合わせであれば、前記高さ合わせは良好に行われる筈である。従って、本発明の第１の実施形態の高さ合わせシーケンスによる高さ合わせが何回も作動するようであれば、係数自体が使えないということを意味している。それ故、再度、前記ｎ次関数［数１］の係数を計算し直すということである。
【０１１２】
以上が本発明の第２の実施形態である高さ合わせの一連のシーケンスである。
【０１１３】
その後、加工ステージＴａ上の原盤Ｄの上面に対して高さ位置合わせが調整されたフォーカス用ステージＴｂの上面に、電子ビーム照射手段１４０から電子ビームｂを照射し、フォーカスパターンでフォーカス合わせを行う。電子ビームｂのフォーカスが調整されると、スライド制御部１５３からスライド制御信号ＳＩをスライドモーター１２６に供給し、スライドテーブル１２２を原盤Ｄの直径方向に所定の距離スライドさせて、加工ステージＴａ上のレジストが塗布された原盤Ｄを電子ビーム照射手段１４０の下方に位置させ、次に、回転モーター１３１を作動させて、加工ステージＴａ及び原盤Ｄを所定の回転速度で回転させながら、原盤Ｄ上に塗布されたレジストの表面を照射する。この電子ビームｂによる加工により、所望の情報のピットを細密に形成することができる。このようにして光ディスクの原盤Ｄを製作することができる。
【０１１４】
なお、本発明は、前記各実施形態では被加工物として光ディスク用の原盤を採り上げて説明したが、本発明は光ディスクの原盤の製作のみに限定されるものではなく、例えば、半導体ウェーハの表面に集積回路を形成する場合にも適用できることは言うまでもなく、本発明の適用範囲内であれば、他の実施形態であっても、それに適用されることは言うまでもない。
【０１１５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、
１．ｎ次関数の係数を求め、その関数を基に加工ステージと同一の高さになるようにフォーカス用ステージの高さを合わせつように構成したことから、被加工物が変わっても、即座に高さ合わせを行うことができ、作業能率が向上する
２．本発明によれば、前記のｎ次関数の係数を下に高さ合わせを行う方法が首尾良く行うことができない場合は、加工ステージの高さに対しするフォーカス用ステージの高さを漸次収斂させて高さ合わせを行う方法をバックアップ手段として具備せしめたので、この後者の方法で高さ合わせを行うことができる。
３．経時変化などで前記ｎ次関数の係数と現状が合わない場合は、再度前記ｎ次関数の係数を求め直して、新たな係数を下に加工ステージに対するフォーカス用ステージの高さ合わせを行うことができる
４．一組のエア噴射ノズルとエアマイクロメータとで加工ステージに対するフォーカス用ステージの高さ合わせを行っていることからエア噴射ノズルに供給する配管が１本で済み、省スペース化を図ることができる。このことは、レーザー光やＣＣＤカメラを用いた高さ合わせ装置と比較して遙かに少ないスペースで取り付け可能となる
５．レーザー光を用いた場合、高さ合せ対象となる変面を構成する素材が高透過率物質、例えば、ガラス、アクリルなどの場合と非透過物質、例えば、Ｓｉ、Ａｌなどの場合で反射率などの特性が大きく変わり、素材毎に調整が必要になるが、本発明の場合、空気分子を通過させない素材であれば、初期調整のみで、その後は素材に関係ない。
６．レジスト等のように感光してしまう素材や、熱に弱い素材の場合でも高さ合わせを行うことができる。
７．レーザー光システムより、安価にシステムを構築することができる
８．対象の厚みが判らなくても、高さ合せができる
９．被加工物が透明、半透明、不透明の素材の貼り合わせのものであっても、高さ合せを行うことができる
など数々の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電子ビーム照射装置の要部の断面図である。
【図２】図１に示した電子ビーム照射装置に配設されている本発明の一実施形態の高さ合わせ機構の構成略線図である。
【図３】本発明の第１の高さ合わせ方法の動作を示すフローチャートである。
【図４】図２に示した高さ合わせ機構の動作説明図である。
【図５】電空レギュレータの供給電圧と高さ合わせポイントとを示すグラフである。
【図６】本発明の第２の高さ合わせ方法の動作を示すフローチャートである。
【図７】図６に示した高さ合わせ方法における主要部である高さ合わせｎ次関数の係数算出方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】高さ合わせ係数を算出するためのフォーカス用ステージの高さ位置を示した略線図である。
【図９】高さ合わせ方法における加工ステージとフォーカス用ステージとの各動作位置を示した図であって、同図Ａは基準高さ測定位置、同図Ｂは評価用データ収集位置、同図Ｃは高さ合わせ終了位置である。
【図１０】図７に示した高さ合わせｎ次関数の係数算出方法によって求められたｎ次関数の一例のグラフである。
【図１１】従来の高さ合わせ機構を備えた電子ビーム照射装置の一部構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１００…本発明の一実施形態の高さ合わせ機構を備えた電子ビーム照射装置、１１０…基台、１２０…スライド機構、１２２…スライドテーブル、１３１…回転モーター、１３２…電空レギュレータ、１３３…エア噴射ノズル、１３４…エアマイクロメータ、１３５…電圧計、１３６…エア配管、１４０…電子ビーム照射手段、１４１…真空チャンバー、１４２…電子ビームコラム、１４３…電子銃、１４４…伸縮連結機構、１４５…静圧浮上パッド、１５０…制御部、１５１…本体、１５２…高さ調整制御部、１５３…スライド制御部、ｂ…電子ビーム、Ｄ…被加工物（ディスク原盤）、Ｔａ…加工ステージ、Ｔｂ…フォーカス用ステージ、ＨＩ…高さ調整入力信号、ＳＩ…スライド入力信号、Ｖ…出力電圧、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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