(57)【要約】【課題】静圧浮上パッドに対する原盤の距離を示す浮上量を連続的に制御することができる位置制御装置、位置制御方法および電子ビーム照射装置を提供する。【解決手段】電子ビーム照射装置は、静圧浮上パッド６の外周側に設けた静圧軸受け部（外２３、内２２）の間に外部との通気経路２８を有する溝状の中間排気リング２７と、静圧浮上パッド６が記録媒体に近接または離隔するために、中間排気リング２７の通気経路２８への負圧または正圧を供給する空圧回路と、供給される負圧または正圧の圧力値を検出するプレッシャーセンサー３９と、検出された圧力値に応じて中間排気リング２７の通気経路２８へ供給される負圧または正圧の圧力値を連続的に制御することにより、静圧浮上パッド６が記録媒体に対して所定の隙間をもって非接触で浮上させるように静圧浮上パッド６の位置を制御する制御手段とを備えた。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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位置制御装置において、
上記静圧浮上パッドの外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして上記２重リングの間に外部との通気経路を有する溝状の中間リングを設けた中間リング通気手段と、
上記静圧浮上パッドが上記記録媒体に近接または離隔するようにするために、上記中間リング通気手段の上記通気経路への負圧または正圧を供給する圧力供給手段と、
上記中間リング通気手段の上記通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を検出する圧力検出手段と、
上記圧力検出手段で検出された圧力値に応じて上記圧力供給手段による上記中間リング通気手段の上記通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を連続的に制御することにより、上記静圧浮上パッドが上記記録媒体に対して所定の隙間をもって非接触で浮上させるように上記静圧浮上パッドの位置を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする位置制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の位置制御装置において、
上記圧力供給手段は、負圧供給系と、正圧供給系と、負圧供給系または正圧供給系の切替弁を有することを特徴とする位置制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の位置制御装置において、
上記圧力供給手段は、負圧供給系の負圧を多段階に制御可能な負圧調整部と、正圧供給系の正圧を多段階に制御可能な正圧調整部を有することを特徴とする位置制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の位置制御装置において、
上記中間リング通気手段の中間リングの位置は、上記静圧浮上パッドの浮上量調整範囲の大きさに応じて外側または内側に設けることを特徴とする位置制御装置。
【請求項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位置制御方法において、
上記静圧浮上パッドの外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして上記２重リングの間に外部との通気経路を有する溝状の中間リングを設けた中間リング通気手段に対して、上記静圧浮上パッドが上記記録媒体に近接または離隔するようにするために、上記中間リング通気手段の上記通気経路への負圧または正圧を供給する圧力供給ステップと、
上記中間リング通気手段の上記通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を検出する圧力検出ステップと、
上記圧力検出ステップで検出された圧力値に応じて上記圧力供給ステップによる上記中間リング通気手段の上記通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を連続的に制御することにより、上記静圧浮上パッドが上記記録媒体に対して所定の隙間をもって非接触で浮上させるように上記静圧浮上パッドの位置を制御する制御ステップと、
を備えたことを特徴とする位置制御方法。
【請求項６】
請求項５記載の位置制御方法において、
上記静圧浮上パッドの浮上量を調整する際に、上記制御ステップは負圧供給系または正圧供給系の切替制御、負圧供給系の負圧の多段階制御、正圧供給系の正圧の多段階制御を行うことを特徴とする位置制御方法。
【請求項７】
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装置において、
上記静圧浮上パッドの外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして上記２重リングの間に外部との通気経路を有する溝状の中間リングを設けた中間リング通気手段と、
上記静圧浮上パッドが上記記録媒体に近接または離隔するようにするために、上記中間リング通気手段の上記通気経路への負圧または正圧を供給する圧力供給手段と、
上記中間リング通気手段の上記通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を検出する圧力検出手段と、
上記圧力検出手段で検出された圧力値に応じて上記圧力供給手段による上記中間リング通気手段の上記通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を連続的に制御することにより、上記静圧浮上パッドが上記記録媒体に対して所定の隙間をもって非接触で浮上させるように上記静圧浮上パッドの位置を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする電子ビーム照射装置。
【請求項８】
請求項７記載の電子ビーム照射装置において、
上記制御手段は、上記移動手段による上記記録媒体の径方向の移動に伴う上記電子ビーム照射ヘッドのフォーカス調整の前に上記静圧浮上パッドが最大浮上量となる制御を行うことを特徴とする電子ビーム照射装置。
【請求項９】
請求項７記載の電子ビーム照射装置において、
少なくとも上記制御手段による上記静圧浮上パッドが最小浮上量となる制御の後に上記記録媒体に対する露光を行い、さらに上記制御手段による上記制御を上記記録媒体に対する露光中または露光後に行うことを特徴とする電子ビーム照射装置。
【請求項１０】
請求項９記載の電子ビーム照射装置において、
上記制御手段は、上記静圧浮上パッドの最大浮上量または最小浮上量を調整する際に、負圧供給系または正圧供給系の切替制御を行い、上記静圧浮上パッドの微小負圧浮上量または微小正圧浮上量を調整する際に、負圧供給系の負圧の多段階制御または正圧供給系の正圧の多段階制御を行うことを特徴とする電子ビーム照射装置。
【発明の詳細な説明】
【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位置制御装置、位置制御方法および電子ビーム照射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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（特願平４−２７６０６８号、特願２０００−５７３７４号）。
【０００３】
この電子ビームを原盤に照射して情報の記録を行う装置では、ピット幅が数ｎｍ〜数十ｎｍのグルーブ／ランドやピットを作成することができるが、高精度な情報の記録を可能とするため、電子ビーム照射ヘッドに対する原盤の距離を正確に制御する必要がある。
【０００４】
例えば、上述した電子ビーム照射装置などの差動静圧浮上パッドを用いた部分真空電子ビーム照射装置において、差動静圧浮上パッドの静圧軸受部に正圧を吸気し、かつ排気真空部を負圧で吸引することにより、原盤と差動静圧浮上パッドはμｍ程度の隙間を保ちながら非接触で吸着し、差動静圧浮上パッド内の中心部に行くに従い真空度を高くすることができる。この場合、差動静圧浮上パッド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。
【０００５】
ところで、回転する原盤と差動静圧浮上パッドとの距離を示す浮上量が多いと差動排気の効果が薄れ差動静圧浮上パッド内部の真空度が上がらず、電子ビームが散乱しビーム径が絞りきれなくなる。また、逆に浮上量が少ないと原盤と差動静圧浮上パッドが接触し、最悪の場合には差動静圧浮上パッドや原盤に致命的なダメージを与えてしまうことも考えられる。
【０００６】
この浮上量を決める基本的な因子として、差動静圧浮上パッドの静圧軸受部の正圧面積：Ｓ１とその内側に配置される複数の排気真空部の合計負圧面積：Ｓ２との比（Ｓ２／Ｓ１）がある。これは、差動静圧浮上パッドの設計時にある程度目標浮上量を想定して決められるものであり、一旦決まってしまえば、基本的には大きな浮上量のコントロールはできない。少ない量であれば、静圧浮上パッドの底面の静圧軸受部（多孔質）から噴出される窒素などによる正圧を可変することで浮上量の調整は可能である。なお、負圧の可変は、差動静圧排気の構造上不可能である。
【０００７】
特許文献１には、部分真空型電子ビーム照射装置において、静圧浮上パッドの浮上量を制御するために、ギャップセンサとリング状のガスベアリングを用いたギャップ制御機構を設ける点が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、ステージ装置において、基板を搭載して移動自在な移動ステージと、移動ステージをステージ定盤に対して支持し案内する静圧パッドと、移動ステージをステージ定盤の間の吸引力およびギャップ量の少なくとも一方を制御する手段を有する点が開示されている。
【０００９】
特許文献３は、１つの静圧パッドを用いて軸部材を位置決めすることが可能な静圧軸受け装置において、正圧／負圧供給ユニットに接続された静圧パッドと、変位検出器とを有し、変位検出結果による変位を正圧／負圧を操作することにより制御するサーボ機構を設ける点が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭５９−９３２４９号公報
【特許文献２】
特開２００２−２２２７５８
【特許文献３】
特開平６−２００９４３
【非特許文献１】
十合晋一  著「気体軸受設計ガイドブック」共立出版株式会社、Ｐ．２８−３１
【００１１】
【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、この正圧を変えることは、静圧浮上パッドの軸受け剛性が変わることになる。例えば、静圧浮上パッドの外周部に配置されている静圧軸受部の正圧を低下させて静圧浮上パッドの浮上量を小さくし、静圧浮上パッド内部の真空度を向上させようとした場合、当然に静圧浮上パッドが原盤に対して非接触で浮上するように踏ん張る力が弱くなるため、軸受けのモーメント剛性は低下する。そうなると、静圧浮上パッドは、例えば、原盤の回転時の高さ変動などの外乱に弱くなり、静圧浮上パッドと原盤が接触する危険性が増大するという不都合があった。
【００１２】
一方、逆に静圧浮上パッドの浮上量を大きくしたい場合にも、静圧軸受部に供給する正圧に制限があるため、簡単に大きな浮上量を達成できない。例えば、静圧浮上パッドの静圧軸受部に供給するユーティリティの１次側正圧は、通常最大０．６  ＭＰａ  程度であり、それ以上の圧力供給には、例えば、増圧弁などの特殊な機器が必要となる。また、供給圧力の増加は、多孔質の静圧軸受部の安定性の限界を超え、非特許文献１で示すニューマチックハンマーと呼ばれる振動の発生原因にもなりうるという不都合があった。
【００１３】
上述した理由により、一旦設計・製作が完了して形状が完成された静圧浮上パッドにおいては、その軸受け剛性を維持しながら、浮上量を連続的にコントロールすることができなかったという不都合があった。
【００１４】
また、特許文献１、２、３は、いずれもｘ−ｙテーブル上を移動する基板などに対する静圧パッドのギャップを制御する点が開示されているに過ぎず、本願発明の対象とする回転する原盤に対する静圧浮上パッドの浮上量を制御するものではない。
【００１５】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、静圧浮上パッドに対する原盤の距離を示す浮上量を連続的に制御することができる位置制御装置、位置制御方法および電子ビーム照射装置を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の位置制御装置、電子ビーム照射装置は、静圧浮上パッドの外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして２重リングの間に外部との通気経路を有する溝状の中間リングを設けた中間リング通気手段と、静圧浮上パッドが記録媒体に近接または離隔するようにするために、中間リング通気手段の通気経路への負圧または正圧を供給する圧力供給手段と、中間リング通気手段の通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段で検出された圧力値に応じて圧力供給手段による中間リング通気手段の通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を連続的に制御することにより、静圧浮上パッドが記録媒体に対して所定の隙間をもって非接触で浮上させるように静圧浮上パッドの位置を制御する制御手段とを備えたものである。
【００１７】
また、本発明の位置制御方法は、静圧浮上パッドの外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして２重リングの間に外部との通気経路を有する溝状の中間リングを設けた中間リング通気手段に対して、静圧浮上パッドが記録媒体に近接または離隔するようにするために、中間リング通気手段の通気経路への負圧または正圧を供給する圧力供給ステップと、中間リング通気手段の通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を検出する圧力検出ステップと、圧力検出ステップで検出された圧力値に応じて圧力供給ステップによる中間リング通気手段の通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を連続的に制御することにより、静圧浮上パッドが記録媒体に対して所定の隙間をもって非接触で浮上させるように静圧浮上パッドの位置を制御する制御ステップとを備えたものである。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
次に、伸縮連結手段の二重構造ベローズの間に圧縮気体を付加する。二重構造ベローズ間の有効断面積と付加した圧縮気体の圧力との積に相当する力で伸縮連結手段が伸長力を受け、静圧浮上パッドを押し下げる。先の真空立ち上げによる伸縮連結手段の収縮力と釣り合う様に、すなわち、静圧浮上パッドが原盤に何等押圧力を加えない（０点リセット値）様に、圧縮気体の圧力を調整する。
【００２１】
そして、フォーカス調整のための静圧浮上パッドの移動の際には、最大浮上量での圧力調整を行う。静圧浮上パッドの外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして２重リングの間に外部との通気経路を有する溝状の中間リングを設けた中間リング通気手段に対して、静圧浮上パッドが記録媒体に離隔するようにするために、中間リング通気手段の通気経路へ正圧を供給する。
【００２２】
ここで、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。
【００２３】
この後に、露光の際には、最小浮上量による圧力調整を行う。静圧浮上パッドの外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして２重リングの間に外部との通気経路を有する溝状の中間リングを設けた中間リング通気手段に対して、静圧浮上パッドが記録媒体に離隔するようにするために、中間リング通気手段の通気経路へ負圧を供給する。これにより、差動静圧浮上パッドが原盤に対してバランスを保ことができるため、原盤が差動静圧浮上パッドに所定距離だけ離れて非接触で吸着する。
【００２４】
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。
【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２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。
【００２６】
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、フォーカス調整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。
【００２７】
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と、対物電子レンズと、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。
【００２８】
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。
【００２９】
また、電子ビーム偏向器は、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。
【００３０】
また、フォーカス調整用電子レンズと対物電子レンズは、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。
【００３１】
なお、フォーカス調整用電子レンズは、手動調整可能であってフォーカス状態に固定されている。また、フォーカス調整用電子レンズ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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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（１×１０−４Ｐａ程度）にすることができる。
【００４２】
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。
【００４３】
図２に静圧浮上パッド６の詳細な構造を示す。
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。
【００４４】
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、差動真空排気を３段構造として、内部の真空度をより向上させるため、原盤１１との対向面に開口するように、外側から０次真空排気リング２４、１次真空排気リング２５及び２  次真空排気リング２６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。０次真空排気リング２４、１次真空排気リング２５及び２  次真空排気リング２６の順に中心に行くに従い真空度を高くできる。
【００４５】
この０次真空排気リング２４、１次真空排気リング２５及び２  次真空排気リング２６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０次真空排気リング２４、１次真空排気リング２５及び２  次真空排気リング２６から排気即ち気体の吸引が行われる如くなされている。
【００４６】
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２  次真空排気リング２６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０次真空排気リング２４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。
【００４７】
さらにブロックには、０次真空排気リング２４の外側において原盤１１との対向面に露出する静圧軸受け部として多孔質の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やカーボン、テフロン（登録商標）等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。
【００４８】
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。
【００４９】
ここで、静圧軸受け部は、静圧軸受け部（外）２３と、静圧軸受け部（内）２２と、からなる２重リングにより構成され、この２重リングの間には、通気経路２８により静圧軸浮上パッド６の外部へと連通する中間排気リング２７を設けている。この通気経路２８は、正圧または負圧（例えば０．５ＭＰａ〜−８０ＫＰａ程度）を連続的に可変できる後述する図３に示す空圧回路へ接続され、その付加圧力を変えることにより、中間排気リング２８を正圧状態または負圧状態におくことができる。
【００５０】
図３は、空圧回路の構成を示す回路図である。
図３において、空圧回路は、負圧供給系と、正圧供給系と、負圧供給系または正圧供給系を切替える電磁弁３５と、中間排気リング２７に供給する圧力を検出するプレッシャーセンサー３９を有して構成される。
【００５１】
負圧供給系は、エアー源３１と、遮断用の電磁弁３３と、エアー源３１からの圧縮エアーから負圧を発生させる真空エジェクタ３６と、負圧を多段階に制御可能な電空レギュレーター３７を有して構成される。
【００５２】
正圧供給系は、窒素（Ｎ２）源３２と、遮断用の電磁弁３３と、正圧を多段階に制御可能な電空レギュレーター３８を有して構成される。
【００５３】
図３において、中間排気リング２７に供給する正圧と負圧の切り替えは、電磁弁３５により行う。なお、この電磁弁３５は真空対応品を使用する必要がある。正圧供給系による正圧供給は、窒素（Ｎ２）源３２から行い、負圧供給系による負圧供給は、真空エジェクタ３６によりエアー源３１からの圧縮エアーから負圧を発生させて行う。また、これに限らず、専用の真空ポンプを用いても良い。この正圧・負圧力を元圧そのままで使用した場合には、浮上量の増減量が最大となる。
【００５４】
一方、さらに微妙な浮上量のコントロールを行う場合には、中間排気リング２７に供給する正圧または負圧を電空レギュレーター３８（正圧用）または電空レギュレーター３７（真空用）を用いて多段階に可変することにより行うことができる。電空レギュレーターとは、電気信号に比例して、空気圧力を無段階に制御可能な機器で、圧力調整範囲としては、例えば、代表的なもので、正圧用：０．００５〜０．５ＭＰａ、真空用：−１．３〜―８０ＫＰａとなっている。すなわち、この設定圧力を制御部により連続的に可変することにより、パッド浮上量も７μｍ〜１２μｍの間で連続的に可変させることができる。
【００５５】
例えば、図３に示す空圧回路の正圧供給系および電磁弁３５により、中間排気リング２７を正圧状態にすると、静圧軸浮上パッド６を押し上げる方向の力が作用して浮上量が増加する。逆に図３に示す空圧回路の負圧供給系および電磁弁３５により、中間排気リング２７を負圧状態にすると、静圧軸浮上パッド６と原盤１１が吸い寄せあう方向の力が作用して浮上量が減少する。このような圧力調整をすることにより、静圧軸浮上パッド６の浮上量をコントロールすることが可能となる。
【００５６】
図４は、中間リング供給圧力に対するパッドの浮上量を示す図である。
図４において、中間リング供給圧力に対してパッドの浮上量の範囲が示されている。図４に示すグラフの傾斜は、中間排気リングの位置が静圧浮上パッドの外側に設けられるときは急峻になり、また中間排気リングの位置が静圧浮上パッドの内側に設けられるときはなだらかになる。
【００５７】
そこで、中間排気リングの位置は、静圧浮上パッドの浮上量調整範囲の大きさに応じて外側または内側に設けるようにされる。具体的には、中間排気リングの位置を外側に設けることで、同じリング幅でも大きな面積を得ることができるため、静圧浮上パッドの浮上量調整範囲を大きくできる。逆に静圧浮上パッドの浮上量調整範囲を小さく狭めるときには同じリング幅でも小さな面積を得られるように中間排気リングの位置を内側に設ける。これにより、静圧浮上パッドの浮上量調整範囲を任意に設定することができる。
【００５８】
また、図５は、中間リング供給圧力に対する浮上量と平均値を示す図である。図５において、供給圧力５１に対して、浮上量５２はパッド外周部で１２０°毎に配置された位置検出センサーで測定され、この加算値５３に対して平均値すなわち、パッド中心部の真の浮上量５４が求められる。
【００５９】
図４に示すように、静圧軸浮上パッド６の浮上量は、基本的には設計時の静圧軸受け部の面積Ｓ１と排気真空部の合計負圧面積Ｓ２との比（Ｓ２／Ｓ１）によりほぼ決まってくる。
【００６０】
従って従来のパッドのように、形状が固定されていて、この面積比を変えられないとすれば、浮上量の調整もできないことになる。本実施の形態で用いられる静圧浮上パッドでは、中間排気リングへの供給圧力を正圧〜負圧へと可変することにより、この面積比（Ｓ２／Ｓ１）を増減することができ、その結果として、静圧浮上パッドの浮上量のコントロールが可能となった。
【００６１】
このとき、静圧軸受け部に供給する圧力は変えないので、基本的には軸受けモーメント剛性も変わらないはずである。今、ある静圧浮上パッドにおける圧力供給の例として、中間排気リング２７を負圧（−２０ＫＰａ）付加状態にした場合の浮上量が、約７μｍであるのに対して、正圧（６０ＫＰａ）付加状態では浮上量が約１２μｍとなり、正圧状態と負圧状態との相互の切り替えにより、最大５μｍの浮上量調整範囲で浮上量の制御を行うことができる。
【００６２】
実際の適用例としては、真空度が必要な露光時に浮上量７μｍとし、また、静圧浮上パッドと原盤とが接触する危険性があり、高い浮上量が求められるフォーカス調整時の静圧浮上パッドの回転テーブルへの対向時とフォーカスステージへの対向時との相互の乗り移り時などでは浮上量１２μｍとするような運用ができる。
【００６３】
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。
【００６４】
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７μｍ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。
【００６５】
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、静圧浮上パッド６の静圧軸受け部の多孔質の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０次真空排気リング２４、１次真空排気リング２５及び２  次真空排気リング２６から気体が吸引されてリング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７μｍ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。
【００６６】
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０次真空排気リング２４、１次真空排気リング２５及び２  次真空排気リング２６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０次真空排気リング２４、１次真空排気リング２５で吸引され、さらに２  次真空排気リング２６で吸引されることになり、ここで２  次真空排気リング２６での吸引力は０次真空排気リング２４、１次真空排気リング２５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。
【００６７】
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。
【００６８】
このように構成される電子ビーム照射装置において、フォーカス調整のための静圧浮上パッド６の移動の際には、最大浮上量での圧力調整を行う。静圧浮上パッドの外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして２重リングの間に外部との通気経路２８を有する溝状の中間排気リング２７に対して、静圧浮上パッド６が原盤１１に離隔するようにするために、中間排気リング２７の通気経路２８へ図３に示した空圧回路の正圧供給系から正圧を供給する。
【００６９】
この後に、露光の際には、最小浮上量による圧力調整を行う。静圧浮上パッド６の外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして２重リングの間に外部との通気経路２８を有する溝状の中間排気リング２７に対して、静圧浮上パッド６が原盤１１に離隔するようにするために、中間排気リング２７の通気経路２８へ図３に示した空圧回路の負圧供給系から負圧を供給する。これにより、差動静圧浮上パッド６が原盤１１に対してバランスを保ことができるため、原盤が差動静圧浮上パッド６に所定距離だけ離れて非接触で吸着する。
【００７０】
静圧浮上パッドの中間排気リング２７に、後述するように本実施の形態によるパッド位置の制御のための負圧または正圧が供給されることにより、電子ビーム照射装置の動作に対する静圧浮上パッド２８の浮上量を適正に制御することができる。
【００７１】
次に、電空レギュレータ３７，３８について説明する。電空レギュレータは、図示はしないが、エアー源からの供給圧力を中間排気リング２７に付加する圧縮気体となる出力圧力に供するためにオンまたはオフする給気用電磁弁と、エアー源からの供給圧力を排気のためにオンまたはオフする排気用電磁弁と、エアー源からの供給圧力の一部を中間排気リング２７に付加する圧縮気体（正圧）または真空気体（負圧）となる出力圧力にするパイロットバルブと、中間排気リング２７に付加する圧縮気体（正圧）または真空気体（負圧）となる出力圧力を検出する圧力センサと、高さ調整入力信号および圧力センサからの検出信号に応じて給気用電磁弁および排気用電磁弁のオンまたはオフを制御する制御回路と、圧力センサの検出した圧力を表示する圧力表示部とを有して構成される。
【００７２】
なお、制御回路には、制御手段からプレッシャーセンサー３９の圧力信号に応じた制御信号および電源電圧が供給されている。
【００７３】
このように構成された電空レギュレータの動作を説明する。制御回路に供給される圧力調整入力信号が増大すると、給気用電磁弁はオン、排気用電磁弁はオフ状態となる。このため、給気用電磁弁を通してエアー源からの供給圧力は、パイロットバルブに印加される。そして、パイロットバルブの主弁が開き、エアー源からの供給圧力の一部が中間排気リング２７に付加する圧縮気体（正圧）または真空気体（負圧）となる出力圧力になる。
【００７４】
この中間排気リング２７に付加する圧縮気体（正圧）または真空気体（負圧）となる出力圧力は、圧力センサを介して制御回路にフィードバックされる。ここで、圧力調整入力信号に比例した出力圧力になるまで訂正動作が起きるため、常に圧力調整入力信号に比例した出力圧力が得られる。
【００７５】
ここで、エアー源からの供給圧力は、複数レンジの加給圧が割り当てられ、複数レンジ毎に圧力調整入力信号に比例した出力圧力が出力される。ここで、圧力調整入力信号の電圧は、例えば、０〜５Ｖ、エアー源からの供給圧力は、例えば、０．７Ｐａ、中間排気リング２７に付加する圧縮気体（正圧）となる出力圧力は、例えば、０〜０．５Ｐａである。
【００７６】
ここで、制御手段（制御回路を含む）について説明する。制御手段は、例えば、パーソナルコンピュータで構成され、演算部および記憶部を有して構成される。演算部は、プレッシャーセンサー３９からの圧力信号に応じた制御信号を生成する。例えば、またはプレッシャーセンサー３９からの圧力信号の値が比較的大きい場合には、中間排気リング２７に付加する圧縮気体（正圧）の圧力を上げるように電空レギュレーター４６を制御する制御信号を生成し、逆に、プレッシャーセンサー３９からの変位信号の値が比較的小さい場合には、中間排気リング２７に付加する圧縮気体（正圧）の圧力を下げるように電空レギュレーターを制御する制御信号を生成する。記憶部は、演算部の演算に用いる制御プログラムや制御データを記憶するとともに、例えば、真空立ち上げ時の原盤に対する変位信号に対応した中間排気リング２７に付加する圧縮気体の代表加圧値を記憶し、さらに、最適圧力調整時における各原盤に対するプレッシャーセンサー３９からの圧力信号の変位量に対する中間排気リング２７に付加する圧縮気体の加圧値をテーブル上に記憶する。
【００７７】
このように構成された電子ビーム照射装置のパッド位置制御の動作を以下に説明する。
図２において、差動静圧浮上パッド６の静圧軸受け部の通気経路２８に例えば５×１０５  ［Ｐａ］程度の圧縮気体（正圧）が供給され、これが中間排気リング２７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、中間排気リング２７を作動すれば、パッド位置の制御のための負圧または正圧が供給されることにより、電子ビーム照射装置の動作に対する静圧浮上パッドの浮上量を適正に制御することができる。
【００７８】
また、差動排気の原理により、差動静圧浮上パッド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。
【００７９】
図６は、パッド位置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Ｓ１で、初期化を行う。具体的には、真空立ち上げ前に、中間排気リング２７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。
【００８０】
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。
【００８１】
ステップＳ３で、伸縮連結手段の二重構造ベローズの間に圧縮気体を付加する。二重構造ベローズ間の有効断面積と付加した圧縮気体の圧力との積に相当する力で伸縮連結手段が伸長力を受け、静圧浮上パッドを押し下げる。先の真空立ち上げによる伸縮連結手段の収縮力と釣り合うように、すなわち、静圧浮上パッドが原盤に何等押圧力を加えない（０点リセット値）様に、圧縮気体の圧力を調整する。
【００８２】
ステップＳ４で、最大浮上量圧力調整を行う。具体的には、フォーカス調整のための静圧浮上パッド６の移動の際には、最大浮上量での圧力調整を行う。静圧浮上パッドの外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして２重リングの間に外部との通気経路２８を有する溝状の中間排気リング２７に対して、静圧浮上パッド６が原盤１１に離隔するようにするために、中間排気リング２７の通気経路２８へ図３に示した空圧回路の正圧供給系から正圧を供給する。
【００８３】
ステップＳ５で、フォーカス調整を行う。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と対物電子レンズ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。
【００８４】
ステップ６で、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を回転テーブル１５に吸着された原盤１１に対向させる。
【００８５】
ステップＳ７で、最小浮上量圧力調整を行う。具体的には、露光の際には、最小浮上量による圧力調整を行う。静圧浮上パッド６の外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして２重リングの間に外部との通気経路２８を有する溝状の中間排気リング２７に対して、静圧浮上パッド６が原盤１１に離隔するようにするために、中間排気リング２７の通気経路２８へ図３に示した空圧回路の負圧供給系から負圧を供給する。これにより、差動静圧浮上パッド６が原盤１１に密着しながら原盤に対してバランスを保ことができるため、原盤が差動静圧浮上パッド６に所定距離だけ離れて非接触で吸着する。
【００８６】
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７μｍ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。
【００８７】
図７は、最大浮上量圧力調整の動作を示すフローチャートである。図７は、図６のステップＳ３の動作を詳細に示すものである。この最大浮上量圧力調整は、フォーカス調整と、露光のための静圧浮上パッド６の移動の際に適用するものである。つまり、静圧浮上パッド６が回転テーブル１５上の原盤１１に対向する位置とフォーカスステージ７に対向する位置とを切り替えて移動する際のいわゆる乗り移り時に最大浮上量を得るために行われる圧力調整である。
【００８８】
ステップＳ１１で、中間排気リングを正圧にする制御をする。具体的には、制御回路からの制御信号に基づいて電磁弁３５の正圧供給系への切替を行う。
【００８９】
ステップＳ１２で、電磁弁を正圧供給側に切り替える。具体的には、中間排気リング２７に供給する正圧供給系への切り替えを、電磁弁３５により行う。なお、この電磁弁３５は真空対応品を使用する必要がある。
【００９０】
ステップＳ１３で、窒素ガス源３２から窒素ガスＮ２を中間排気リング２７に供給する。具体的には、正圧供給系による正圧供給は、窒素（Ｎ２）源３２から電磁弁３４，３５を介して通気経路２８から中間排気リング２７に供給することにより行う。
【００９１】
ステップＳ１４で、浮上量１２μｍ相当の圧力であるか否かを判断する。具体的には、制御回路は、プレッシャーセンサー３９の圧力信号が静圧浮上パッド６の浮上量１２μｍ相当の圧力であるか否かを判断する。
【００９２】
ステップＳ１４で浮上量１２μｍ相当の圧力であるときはステップＳ１５へ進み、浮上量１２μｍ相当の圧力でないときはステップＳ１４へ戻ってステップＳ１４の判断を繰り返す。
【００９３】
ステップＳ１５で、電磁弁３５による正圧供給を維持する。具体的には、制御回路からの制御信号に基づいて電磁弁３４による窒素ガス源３２から窒素ガスＮ２の供給を維持し、電磁弁３５からの正圧供給系による圧力供給の維持を行う。これにより、最大浮上量１２μｍを確保する。
【００９４】
図８は、最小浮上量圧力調整の動作を示すフローチャートである。図８は、図６のステップＳ５の動作を詳細に示すものである。この最小浮上量圧力調整は、露光動作ための静圧浮上パッド６の最小浮上量圧力調整の際に適用するものである。つまり、静圧浮上パッド６が回転テーブル１５上の原盤１１に対向する位置で最も高い真空度を必要とする際の最小浮上量を得るために行われる圧力調整である。
【００９５】
ステップＳ２１で、中間排気リングを負圧にする制御をする。具体的には、制御回路からの制御信号に基づいて電磁弁３５の負圧供給系への切替を行う。
【００９６】
ステップＳ２２で、電磁弁を負圧供給側に切り替える。具体的には、中間排気リング２７に供給する負圧供給系への切り替えを、電磁弁３５により行う。なお、この電磁弁３５は真空対応品を使用する必要がある。
【００９７】
ステップＳ２３で、エアー源３１からの圧縮エアーによる負圧を中間排気リング２７に供給する。具体的には、負圧供給系による負圧供給は、エアー源３１から電磁弁３３を介して供給される圧縮エアーから，真空エジェクタ３６により負圧を発生させて通気経路２８から中間排気リング２７に供給することにより行う。また、これに限らず、専用の真空ポンプを用いても良い。
【００９８】
ステップＳ２４で、浮上量７μｍ相当の圧力であるか否かを判断する。具体的には、制御回路は、プレッシャーセンサー３９の圧力信号が静圧浮上パッド６の浮上量７μｍ相当の圧力であるか否かを判断する。
【００９９】
ステップＳ２４で浮上量７μｍ相当の圧力であるときはステップＳ２５へ進み、浮上量７μｍ相当の圧力でないときはステップＳ２４へ戻ってステップＳ２４の判断を繰り返す。
【０１００】
ステップＳ２５で、電磁弁３５による負圧供給を維持する。具体的には、制御回路からの制御信号に基づいて電磁弁３３によるエアー源３１から圧縮エアーの供給を維持し、電磁弁３５からの負圧供給系による圧力供給の維持を行う。これにより、最小浮上量７μｍを確保する。
【０１０１】
これにより、図３に示す空圧回路の正圧供給系および電磁弁３５により、中間排気リング２８を正圧状態にすることにより、静圧軸浮上パッド６を押し上げる方向の力が作用して浮上量を増加させることができる。逆に図３に示す空圧回路の負圧供給系および電磁弁３５により、中間排気リング２８を負圧状態にすることにより、静圧軸浮上パッド６と原盤１１が吸い寄せあう方向の力が作用して浮上量を減少させることができる。このような圧力調整をすることにより、静圧軸浮上パッド６の浮上量をコントロールすることが可能となる。
【０１０２】
図９は、微小正圧浮上量圧力調整の動作を示すフローチャートである。図９は、図６のステップＳ３、Ｓ５の動作における微小調整を詳細に示すものである。この微小正圧浮上量圧力調整は、静圧浮上パッド６の正圧浮上量の微小調整の際に適用するものである。
【０１０３】
つまり、静圧浮上パッド６が回転テーブル１５上の原盤１１に対向する位置とフォーカスステージ７に対向する位置とを切り替えて移動する際のいわゆる乗り移り時に最大浮上量を得るために最終的に正圧微小調整するとき、または静圧浮上パッド６が回転テーブル１５上の原盤１１に対向する位置で最も高い真空度を必要とする際の最小浮上量を得るために最終的に正圧微小調整するときに行われる圧力調整である。
【０１０４】
ステップＳ３１で、中間排気リングの正圧を微小にする制御をする。具体的には、制御回路からの制御信号に基づいて電磁弁３５の正圧供給系への切替を行って、正圧用の電空レギュレーター３８に対する正圧微小段階制御を行う。
【０１０５】
ステップＳ３２で、電磁弁を正圧供給側に切り替える。具体的には、中間排気リング２７に供給する正圧供給系への切り替えを、電磁弁３５により行う。なお、この電磁弁３５は真空対応品を使用する必要がある。
【０１０６】
ステップＳ３３で、窒素ガス源３２から窒素ガスＮ２を電空レギュレーター３８で段階的に中間排気リング２７に供給する。具体的には、正圧供給系による正圧供給は、窒素（Ｎ２）源３２から電磁弁３４，３５を介して通気経路２８から中間排気リング２７に供給する際に、正圧用の電空レギュレーター３８により正圧微小段階制御されることにより行う。
【０１０７】
ステップＳ３４で、正圧微小浮上量相当の圧力であるか否かを判断する。具体的には、制御回路は、プレッシャーセンサー３９の圧力信号が静圧浮上パッド６の正圧微小浮上量相当の圧力であるか否かを判断する。
【０１０８】
ステップＳ３４で正圧微小浮上量相当の圧力であるときはステップＳ３５へ進み、正圧微小浮上量相当の圧力でないときはステップＳ３４へ戻ってステップＳ３４の判断を繰り返す。
【０１０９】
ステップＳ３５で、電磁弁３５による微小の正圧供給を維持する。具体的には、制御回路からの制御信号に基づいて電磁弁３４による窒素ガス源３２から窒素ガスＮ２の供給を維持し、電磁弁３５から微小の正圧供給系による圧力供給の維持を行う。これにより、微小正圧浮上量を確保する。
【０１１０】
図１０は、微小負圧浮上量圧力調整の動作を示すフローチャートである。図１０、図６のステップＳ３、Ｓ５の動作における微小調整を詳細に示すものである。この微小負圧浮上量圧力調整は、静圧浮上パッド６の負圧浮上量の微小調整の際に適用するものである。
【０１１１】
つまり、静圧浮上パッド６が回転テーブル１５上の原盤１１に対向する位置とフォーカスステージ７に対向する位置とを切り替えて移動する際のいわゆる乗り移り時に最大浮上量を得るために最終的に負圧微小調整するとき、または静圧浮上パッド６が回転テーブル１５上の原盤１１に対向する位置で最も高い真空度を必要とする際の最小浮上量を得るために最終的に負圧微小調整するときに行われる圧力調整である。
【０１１２】
ステップＳ４１で、中間排気リングの負圧を微小にする制御をする。具体的には、制御回路からの制御信号に基づいて電磁弁３５の負圧供給系への切替を行って、負圧用の電空レギュレーター３７に対する負圧微小段階制御を行う。
う。
【０１１３】
ステップＳ４２で、電磁弁を負圧供給側に切り替える。具体的には、中間排気リング２７に供給する負圧供給系への切り替えを、電磁弁３５により行う。なお、この電磁弁３５は真空対応品を使用する必要がある。
【０１１４】
ステップＳ４３で、エアー源３１から圧縮エアーによる負圧を電空レギュレーター３７で段階的に中間排気リング２７に供給する。具体的には、負圧供給系による負圧供給は、エアー源３１から電磁弁３３を介して供給される圧縮エアーから，真空エジェクタ３６により負圧を発生させて通気経路２８から中間排気リング２７に供給する際に、負圧用の電空レギュレーター３７により負圧微小段階制御されることにより行う。また、これに限らず、専用の真空ポンプを用いても良い。
【０１１５】
ステップＳ４４で、負圧微小浮上量相当の圧力であるか否かを判断する。具体的には、制御回路は、プレッシャーセンサー３９の圧力信号が静圧浮上パッド６の負圧微小浮上量相当の圧力であるか否かを判断する。
【０１１６】
ステップＳ４４で負圧微小浮上量相当の圧力であるときはステップＳ４５へ進み、負圧微小浮上量相当の圧力でないときはステップＳ４４へ戻ってステップＳ４４の判断を繰り返す。
【０１１７】
ステップＳ４５で、電磁弁３５による負圧供給を維持する。具体的には、制御回路からの制御信号に基づいて電磁弁３３によるエアー源３１から圧縮エアーの供給を維持し、電磁弁３５からの負圧供給系による圧力供給の維持を行う。これにより、微小負圧浮上量を確保する。
【０１１８】
これにより、さらに微妙な浮上量のコントロールを行う場合には、中間排気リング２７に供給する正圧または負圧を電空レギュレーター３８（正圧用）または電空レギュレーター３７（真空用）を用いて多段階に可変することにより行うことができる。電空レギュレーターにより、電気信号に比例して、空気圧力を無段階に制御可能となり、圧力調整範囲としては、例えば、代表的なもので、正圧用：０．００５〜０．５ＭＰａ、真空用：−１．３〜―８０ＫＰａとすることができる。すなわち、この設定圧力を制御部により連続的に可変することにより、パッド浮上量も７μｍ〜１２μｍの間で連続的に可変させることができる。
【０１１９】
上述した本実施の形態により、静圧浮上パッドの外周部に設けた静圧軸受け部の多孔質を２重リング構造とし、２重リングの間に中間排気リングを設け、この中間排気リングに付加する圧力を正圧から負圧まで制御することにより、静圧浮上パッドの基本形状を変えること無しに、軸受け剛性をほぼ維持しながら、静圧浮上パッドの浮上量を無段階にコントロールすることができる。
【０１２０】
また、高真空を維持したい露光時に、剛性を確保したまま浮上量を小さくすることができるため、真空度の維持と高い軸受け剛性の両立を図ることができ、これにより、露光時に原盤と静圧浮上パッドの接触の危険性を低くすることができる。
【０１２１】
また、原盤と静圧浮上パッドの接触を回避しがたい、静圧浮上パッド６が回転テーブル１５上の原盤１１に対向する位置とフォーカスステージ７に対向する位置とを切り替えて移動する際のいわゆる乗り移り時に、最大浮上量を得るために圧力調整を行うことができる。
【０１２２】
上述した本実施の形態では、最小浮上量圧力調整後に露光を行う例のみを示したが、これに限らず、露光中に再度最小浮上量圧力調整、微小負圧浮上量圧力調整または微小正圧浮上量圧力調整を行っても良く、または露光後に再度最小浮上量圧力調整、微小負圧浮上量圧力調整または微小正圧浮上量圧力調整を行うようにしても良い。これにより、長時間にわたる露光中または露光後における浮上量の変動に対応することができる。
【０１２３】
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。
【０１２４】
【発明の効果】
この発明の位置制御装置は、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位置制御装置において、上記静圧浮上パッドの外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして上記２重リングの間に外部との通気経路を有する溝状の中間リングを設けた中間リング通気手段と、上記静圧浮上パッドが上記記録媒体に近接または離隔するようにするために、上記中間リング通気手段の上記通気経路への負圧または正圧を供給する圧力供給手段と、上記中間リング通気手段の上記通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を検出する圧力検出手段と、上記圧力検出手段で検出された圧力値に応じて上記圧力供給手段による上記中間リング通気手段の上記通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を連続的に制御することにより、上記静圧浮上パッドが上記記録媒体に対して所定の隙間をもって非接触で浮上させるように上記静圧浮上パッドの位置を制御する制御手段とを備えたので、静圧浮上パッドの外周部に設けた静圧軸受け部の多孔質を２重リング構造とし、２重リングの間に中間排気リングを設け、この中間排気リングに付加する圧力を正圧から負圧まで制御することにより、静圧浮上パッドの基本形状を変えること無しに、軸受け剛性をほぼ維持しながら、静圧浮上パッドの浮上量を無段階にコントロールすることができるという効果を奏する。
【０１２５】
また、この発明の位置制御装置は、上述において、上記圧力供給手段は、負圧供給系と、正圧供給系と、負圧供給系または正圧供給系の切替弁を有するので、切替弁により負圧供給系または正圧供給系を切り替えて、中間排気リングに付加する圧力を正圧から負圧まで制御することができるという効果を奏する。
【０１２６】
また、この発明の位置制御装置は、上述において、上記圧力供給手段は、負圧供給系の負圧を多段階に制御可能な負圧調整部と、正圧供給系の正圧を多段階に制御可能な正圧調整部を有するので、これにより、さらに微妙な浮上量のコントロールを行う場合には、中間排気リングに供給する正圧または負圧を電空レギュレーター（正圧用）または電空レギュレーター（真空用）を用いて多段階に可変することにより行うことができるという効果を奏する。
【０１２７】
また、この発明の位置制御装置は、上述において、上記中間リング通気手段の中間リングの位置は、上記静圧浮上パッドの浮上量調整範囲の大きさに応じて外側または内側に設けるので、中間排気リングの位置は、静圧浮上パッドの浮上量調整範囲を大きく広げるときには外側に設け、逆に静圧浮上パッドの浮上量調整範囲を小さく狭めるときには内側に設けることにより、静圧浮上パッドの浮上量調整範囲を任意に設定することができるという効果を奏する。
【０１２８】
また、この発明の位置制御方法は、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位置制御方法において、上記静圧浮上パッドの外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして上記２重リングの間に外部との通気経路を有する溝状の中間リングを設けた中間リング通気手段に対して、上記静圧浮上パッドが上記記録媒体に近接または離隔するようにするために、上記中間リング通気手段の上記通気経路への負圧または正圧を供給する圧力供給ステップと、上記中間リング通気手段の上記通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を検出する圧力検出ステップと、上記圧力検出ステップで検出された圧力値に応じて上記圧力供給ステップによる上記中間リング通気手段の上記通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を連続的に制御することにより、上記静圧浮上パッドが上記記録媒体に対して所定の隙間をもって非接触で浮上させるように上記静圧浮上パッドの位置を制御する制御ステップとを備えたので、静圧浮上パッドの外周部に設けた静圧軸受け部の多孔質を２重リング構造とし、２重リングの間に中間排気リングを設け、この中間排気リングに付加する圧力を正圧から負圧まで制御することにより、静圧浮上パッドの基本形状を変えること無しに、軸受け剛性をほぼ維持しながら、静圧浮上パッドの浮上量を無段階にコントロールすることができるという効果を奏する。
【０１２９】
また、この発明の位置制御方法は、上述において、上記静圧浮上パッドの浮上量を調整する際に、上記制御ステップは負圧供給系または正圧供給系の切替制御、負圧供給系の負圧の多段階制御、正圧供給系の正圧の多段階制御を行うので、これにより、さらに微妙な浮上量のコントロールを行う場合には、中間排気リングに供給する正圧または負圧を電空レギュレーター（正圧用）または電空レギュレーター（真空用）を用いて多段階に可変することにより行うことができるという効果を奏する。
【０１３０】
また、この発明の電子ビーム照射装置は、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装置において、上記静圧浮上パッドの外周側に設けた静圧軸受け部を外側部および内側部の２重リング構造にして上記２重リングの間に外部との通気経路を有する溝状の中間リングを設けた中間リング通気手段と、上記静圧浮上パッドが上記記録媒体に近接または離隔するようにするために、上記中間リング通気手段の上記通気経路への負圧または正圧を供給する圧力供給手段と、上記中間リング通気手段の上記通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を検出する圧力検出手段と、上記圧力検出手段で検出された圧力値に応じて上記圧力供給手段による上記中間リング通気手段の上記通気経路へ供給される負圧または正圧の圧力値を連続的に制御することにより、上記静圧浮上パッドが上記記録媒体に対して所定の隙間をもって非接触で浮上させるように上記静圧浮上パッドの位置を制御する制御手段とを備えたので、静圧浮上パッドの外周部に設けた静圧軸受け部の多孔質を２重リング構造とし、２重リングの間に中間排気リングを設け、この中間排気リングに付加する圧力を正圧から負圧まで制御することにより、静圧浮上パッドの基本形状を変えること無しに、軸受け剛性をほぼ維持しながら、静圧浮上パッドの浮上量を無段階にコントロールすることができ、これにより、露光動作の精度を向上させることができるという効果を奏する。
【０１３１】
また、この発明の電子ビーム照射装置は、上述において、上記制御手段は、上記移動手段による上記記録媒体の径方向の移動に伴う上記電子ビーム照射ヘッドのフォーカス調整の前に上記静圧浮上パッドが最大浮上量となる制御を行うので、原盤と静圧浮上パッドの接触を回避しがたい、静圧浮上パッドが回転テーブル上の原盤に対向する位置とフォーカスステージに対向する位置とを切り替えて移動する際のいわゆる乗り移り時に、最大浮上量を得るために圧力調整を行うことができるという効果を奏する。
【０１３２】
また、この発明の電子ビーム照射装置は、上述において、少なくとも上記制御手段による上記静圧浮上パッドが最小浮上量となる制御の後に上記記録媒体に対する露光を行い、さらに上記制御手段による上記制御を上記記録媒体に対する露光中または露光後に行うので、高真空を維持したい露光時に、剛性を確保したまま浮上量を小さくすることができるため、真空度の維持と高い軸受け剛性の両立を図ることができ、これにより、露光時に原盤と静圧浮上パッドの接触の危険性を低くすることができ、また、長時間にわたる露光中または露光後における浮上量の変動に対応することができるという効果を奏する。
【０１３３】
また、この発明の電子ビーム照射装置は、上述において、上記制御手段は、上記静圧浮上パッドの最大浮上量または最小浮上量を調整する際に、負圧供給系または正圧供給系の切替制御を行い、上記静圧浮上パッドの微小負圧浮上量または微小正圧浮上量を調整する際に、負圧供給系の負圧の多段階制御または正圧供給系の正圧の多段階制御を行うので、これにより、さらに微妙な浮上量のコントロールを行う場合には、中間排気リングに供給する正圧または負圧を電空レギュレーター（正圧用）または電空レギュレーター（真空用）を用いて多段階に可変することにより行う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】静圧浮上パッドの詳細な構成を示す図である。
【図３】空圧回路の構成を示す回路図である。
【図４】中間リング供給圧力に対するパッドの浮上量を示す図である。
【図５】中間リング供給圧力に対するパッドの浮上量と平均値を示す図である。
【図６】パッド位置制御の動作を示すフローチャートである。
【図７】最大浮上量圧力調整の動作を示すフローチャートである。
【図８】最小浮上量圧力調整の動作を示すフローチャートである。
【図９】微小正圧浮上量調整の動作を示すフローチャートである。
【図１０】微小負圧浮上量調整の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
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、８……スピンドルモーター、９……リニアモーター、７……フォーカスステージ、１……電子ビーム照射手段、３……真空容器、４……電子ビームコラム、２……電子銃、５……伸縮結合機構、６……静圧浮上パッド、２２……静圧軸受け部（内）、２３……静圧軸受け部（外）、２４……０次真空排気リング、２５……１次真空排気リング、２６……２次真空排気リング、２７……中間排気リング、２８……通気経路、３１……エアー源、３２……窒素（Ｎ２）、３３，３４，３５……電磁弁、３６……真空エジェクタ、３７……電空レギュレーター（真空用）、３８……電空レギュレーター（正圧用）、３９……プレッシャーセンサー
【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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