專利名稱：電子束記錄器和電子束照射位置檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及電子束記錄器和電子束照射位置檢測(cè)方法，尤其涉及這樣一種電子束記錄器和電子束照射位置檢測(cè)方法，其中信號(hào)高度精確地螺旋記錄在信息轉(zhuǎn)錄介質(zhì)(例如光盤)的主盤(master)上。
背景技術(shù)：
通常，制造光盤包括下面的步驟，其中通過(guò)使用采用激光或者電子束作為光源的光盤主盤記錄器，涂敷有光致抗蝕劑的主盤曝光并顯影，從而制成光盤主盤，所述光盤主盤在其表面上形成凹凸圖案(例如信息坑和槽)；制造金屬模，所述金屬模具有從光盤主盤傳輸?shù)陌纪箞D案并被稱為“壓?！保煌ㄟ^(guò)使用所述壓模制造樹(shù)脂模制基底；和記錄薄膜、反射薄膜等形成在所述模制基底上以相互粘合。
通過(guò)使用電子束制造光盤主盤時(shí)用于曝光的電子束記錄器通常如下設(shè)置。圖15顯示了傳統(tǒng)電子束記錄器的結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)電子束記錄器包括電子束源1101，用于產(chǎn)生電子束1120；和電子光學(xué)系統(tǒng)1102，用于將發(fā)射的電子束1120會(huì)聚在抗蝕劑主盤1109上，從而根據(jù)輸入的信息信號(hào)在抗蝕劑主盤1109上記錄信息圖案。電子束源1101和電子光學(xué)系統(tǒng)1102容納在真空室1113中。
電子束源1101由用于在電流通過(guò)時(shí)發(fā)射電子的絲狀體、用于捕獲發(fā)射的電子的電極和用于提取并加速電子束1120的電極等組成，并適合于從一點(diǎn)發(fā)射電子。
同時(shí)，電子光學(xué)系統(tǒng)1102包括用于會(huì)聚電子束1120的透鏡1103；用于確定電子束1120的射束直徑的光圈1104；電極1105和1106，分別用于根據(jù)輸入的信息信號(hào)沿正交方向偏轉(zhuǎn)電子束1120；用于屏蔽由電極1105偏轉(zhuǎn)的電子束1120的屏蔽板1107；和透鏡1108，用于將電子束1120會(huì)聚在抗蝕劑主盤1109的表面上。
另外，抗蝕劑主盤1109被保持在旋轉(zhuǎn)臺(tái)1110上并通過(guò)水平移動(dòng)臺(tái)1111與旋轉(zhuǎn)臺(tái)1110一起水平移動(dòng)。如果主盤1109在由旋轉(zhuǎn)臺(tái)1110旋轉(zhuǎn)的同時(shí)通過(guò)水平移動(dòng)臺(tái)1111水平移動(dòng)，電子束1120可以螺旋地照射在主盤1109上，從而將光盤的信息信號(hào)螺旋地記錄在主盤1109上。
并且，提供了聚焦柵1112以與主盤1109的表面大體齊平。聚焦柵1112用于調(diào)節(jié)透鏡1108的焦點(diǎn)位置，從而透鏡1108將電子束1120會(huì)聚在主盤1109表面上。如果聚焦柵1112反射的電子或者在電子束1120照射在聚焦柵1112上時(shí)從聚焦柵1112發(fā)射的二次電子被檢測(cè)器檢測(cè)從而格柵圖像被監(jiān)控，則透鏡1108的焦點(diǎn)位置可以從看到格柵圖像的狀態(tài)開(kāi)始調(diào)節(jié)。
電極1105用于沿大體垂直于水平移動(dòng)臺(tái)1111的進(jìn)給方向的方向偏轉(zhuǎn)電子束1120。由于電極1105根據(jù)輸入到電極1105的信號(hào)朝向屏蔽板1107偏轉(zhuǎn)電子束1120，電極1105能夠選擇電子束1120是否照射在主盤1109上從而信息坑圖案記錄在主盤1109上。
同時(shí)，電極1106用于沿大體垂直于電極1105方向的方向(即與水平移動(dòng)臺(tái)1111的進(jìn)給方向大體相同的方向)偏轉(zhuǎn)電子束1120并能夠根據(jù)輸入到電極1106的信號(hào)沿著與水平移動(dòng)臺(tái)1111的進(jìn)給方向大體相同的方向偏轉(zhuǎn)電子束1120。水平移動(dòng)臺(tái)1111的進(jìn)給方向?qū)?yīng)于將被記錄的主盤1109的徑向。通過(guò)輸入到電極1106的信號(hào)可以修正光盤等的道間距的變化。
在所述光盤中，由于將被記錄的信息信號(hào)的道間距需要被高度精確地記錄，因此需要高精度地控制水平移動(dòng)臺(tái)1111的進(jìn)給量、旋轉(zhuǎn)臺(tái)1110的不可重復(fù)性振擺或者電子束1120照射位置的變化。例如，如日本專利公開(kāi)出版物No.2002-141012所公開(kāi)的方案，水平移動(dòng)臺(tái)1111的進(jìn)給量的誤差等可以通過(guò)激光測(cè)量等檢測(cè)，從而通過(guò)驅(qū)動(dòng)電極1106消除。
在傳統(tǒng)電子束記錄器中，即使諸如水平移動(dòng)臺(tái)1111的進(jìn)給量和旋轉(zhuǎn)臺(tái)1110的不可重復(fù)性振擺等機(jī)械精度可以得到修正，電子束1120自身的位置也很可能變化，因此修正電子束1120位置的變化非常重要。電子束1120位置的變化由作用于電子束1120的記錄器周圍磁場(chǎng)的變化、機(jī)械振動(dòng)、噪聲和記錄器的電噪聲等大的影響而產(chǎn)生。
通常，由于電子束源1101和電子光學(xué)系統(tǒng)1102容納在真空室1113中，很難檢測(cè)在真空室1113中加速和會(huì)聚的電子束1120的位置變化。同時(shí)，可以考慮一種方法，其中用于記錄的電子束1120照射在與主盤1109不同的檢測(cè)物體(例如聚焦柵1112)上，并且利用檢測(cè)器信號(hào)檢測(cè)電子束1120的照射位置變化，所述檢測(cè)器用于檢測(cè)形成在所述檢測(cè)物體上的圖像。但是，當(dāng)信號(hào)被記錄在主盤1109上時(shí)不能使用這種方法。因此，即使在這種方法中，當(dāng)信號(hào)記錄在主盤1109上時(shí)也很難檢測(cè)和修正電子束1120的位置變化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的是通過(guò)在信息記錄介質(zhì)的主盤上記錄的過(guò)程中檢測(cè)并修正電子束的照射位置變化而提高信息記錄介質(zhì)的道間距精度。
為此目的，本發(fā)明提供了一種電子束記錄器，其中在電子光學(xué)系統(tǒng)中設(shè)置了電子束照射位置檢測(cè)單元，以便在記錄過(guò)程中也能高精度地修正電子束位置的變化，所述電子束照射位置檢測(cè)單元用于檢測(cè)在電子束光軸偏轉(zhuǎn)時(shí)被部分屏蔽的電子束的數(shù)量，從而能夠在電子束照射在所述主盤上時(shí)檢測(cè)電子束的位置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電子束記錄器包括電子光學(xué)系統(tǒng)，用于將電子束照射在信息記錄介質(zhì)的主體上。在電子束由電子光學(xué)系統(tǒng)照射在主盤上時(shí)，電子束照射位置檢測(cè)單元檢測(cè)電子光學(xué)系統(tǒng)中電子束的照射位置。


下面通過(guò)參附圖詳細(xì)描述優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的目的和特性將變得更加明顯，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電子束記錄器結(jié)構(gòu)的截面示意圖；圖2是圖1所示電子束記錄器的電子束照射位置檢測(cè)單元的結(jié)構(gòu)俯視圖；
圖3是圖1所示電子束記錄器中的電極、屏蔽板和圖2所示電子束照射位置檢測(cè)單元相對(duì)位置的俯視圖；圖4A、4B和4C是圖2所示電子束照射位置檢測(cè)單元中電子束的正常位置和偏轉(zhuǎn)的俯視圖；圖5是顯示了圖1所示電子束記錄器中電子束照射位置與圖2所示電子束照射位置檢測(cè)單元輸出之間關(guān)系的曲線；圖6是作為圖1所示電子束記錄器的改進(jìn)的電子束記錄器結(jié)構(gòu)的截面示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電子束記錄器結(jié)構(gòu)的截面示意圖；圖8是圖7所示電子束記錄器的電子束照射位置檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖9是圖7所示電子束記錄器中圖8所示電子束照射位置檢測(cè)單元的布局的另一實(shí)例的截面示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電子束記錄器結(jié)構(gòu)的截面示意圖；圖11是圖10所示電子束記錄器的電子束照射位置檢測(cè)單元中采用的電子束和兩個(gè)磁場(chǎng)傳感器之間位置關(guān)系的曲線；圖12是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的電子束記錄器結(jié)構(gòu)的截面示意圖；圖13是圖12所示電子束記錄器的電子束照射位置檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)的截面示意圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的電子束記錄器結(jié)構(gòu)的截面示意圖；圖15是現(xiàn)有技術(shù)的電子束記錄器結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明之前需要指出，在附圖中相同部件用相同附圖標(biāo)記表示。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖1說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于通過(guò)利用電子束120在信息記錄介質(zhì)(例如光盤)的主盤109上記錄信號(hào)的電子束記錄器的結(jié)構(gòu)。該電子束記錄器具有下列結(jié)構(gòu)部分與圖15所示傳統(tǒng)電子束記錄器相似。即，該電子束記錄器包括電子束源101，用于產(chǎn)生電子束120；和電子光學(xué)系統(tǒng)102，用于將發(fā)射的電子束120會(huì)聚在抗蝕劑主盤109上，從而根據(jù)輸入的信息信號(hào)在抗蝕劑主盤109上記錄信息圖案。電子束源101和電子光學(xué)系統(tǒng)102容納在真空室113中。
電子束源101由用于在電流通過(guò)時(shí)發(fā)射電子的絲狀體、用于控制發(fā)射的電子的電極和用于提取并加速電子束120的電極等組成，并適合于從一點(diǎn)發(fā)射電子。
同時(shí)，電子光學(xué)系統(tǒng)102包括用于會(huì)聚電子束120的透鏡103；用于確定電子束120的射束直徑的光圈104；電極105和106，分別用于根據(jù)輸入的信息信號(hào)沿正交方向偏轉(zhuǎn)電子束120；用于屏蔽由電極105偏轉(zhuǎn)的電子束120的屏蔽板107；和透鏡108，用于將電子束120會(huì)聚在抗蝕劑主盤109的表面上。
另外，抗蝕劑主盤109被保持在旋轉(zhuǎn)臺(tái)110上并通過(guò)水平移動(dòng)臺(tái)111與旋轉(zhuǎn)臺(tái)110一起水平移動(dòng)。如果主盤109在由旋轉(zhuǎn)臺(tái)110旋轉(zhuǎn)的同時(shí)通過(guò)水平移動(dòng)臺(tái)111水平移動(dòng)，電子束120可以螺旋地照射在主盤109上，從而將光盤的信息信號(hào)螺旋地記錄在主盤109上。
并且，提供了聚焦柵112以與主盤109的表面大體齊平。聚焦柵112用于調(diào)節(jié)透鏡108的焦點(diǎn)位置，以便透鏡108將電子束120會(huì)聚在主盤109表面上。如果聚焦柵112反射的電子或者在電子束120照射在聚焦柵112上時(shí)從聚焦柵112發(fā)射的二次電子被檢測(cè)器檢測(cè)從而格柵圖像被監(jiān)控，則透鏡108的焦點(diǎn)位置可以從看到格柵圖像的狀態(tài)開(kāi)始調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明中，除了與圖15所示傳統(tǒng)電子束記錄器的上述相似結(jié)構(gòu)之外，在電子光學(xué)系統(tǒng)102中并在透鏡108之下設(shè)置了電子束照射位置檢測(cè)單元114，用于檢測(cè)通過(guò)的電子束120的位置。電子束照射位置檢測(cè)單元114如下設(shè)置。圖2是從電子束源101觀察的電子束照射位置檢測(cè)單元114的俯視圖。在圖2所示電子束照射位置檢測(cè)單元114中，屏蔽板121和122分別設(shè)置在通過(guò)電子束照射位置檢測(cè)單元114的電子束120的相對(duì)側(cè)。屏蔽板121和122分別具有直線邊緣121a和122a，直線邊緣121a和122a沿大體垂至于水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X的方向(即主盤109的旋轉(zhuǎn)方向Y)延伸。設(shè)置屏蔽板121和122使各個(gè)邊緣121a和122a大體上與電子束120相接觸。
同時(shí)，電子束檢測(cè)器123和124分別連接至屏蔽板121和122，從而輸出信號(hào)a和b，信號(hào)a和b分別與照射在屏蔽板121和122上的電子束120的數(shù)量成比例。因此，當(dāng)電子束120由于周圍磁場(chǎng)變化或者電子束記錄器的機(jī)械振動(dòng)和電噪聲而在水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X上被偏轉(zhuǎn)時(shí)，電子束120的一部分照射在屏蔽板121或122上，從而與分別照射在屏蔽板121或122上的電子束120的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的信號(hào)a和b從分別為屏蔽板121或122設(shè)置的電子束檢測(cè)器123和124輸出。
圖3說(shuō)明了電極105和106、屏蔽板107與電子束照射位置檢測(cè)單元114之間的相對(duì)位置。如圖3所示，電極105由電子束120被置于其間的一對(duì)電極部分形成，并用于沿大體垂直于水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X的方向(即主盤109的旋轉(zhuǎn)方向Y)偏轉(zhuǎn)電子束120。電極105能夠根據(jù)輸入至電極105的信號(hào)朝著屏蔽板107偏轉(zhuǎn)電子束120，從而選擇電子束120是否照射在主盤109上從而信息坑圖案記錄在主盤109上。
同時(shí)，在圖3中，電極106由電子束120被置于其間的一對(duì)電極部分形成，并用于沿大體垂直于電極105方向的方向(即與水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X大體相同的方向)偏轉(zhuǎn)電子束120，并能夠根據(jù)輸入至電極106的信號(hào)沿與水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X大體相同的方向偏轉(zhuǎn)電子束120。由于水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X與將被記錄的主盤109的徑向相對(duì)應(yīng)，可以通過(guò)輸入至電極106的信號(hào)對(duì)光盤道間距等的變化進(jìn)行修正。
圖4A、4B和4C顯示了電子束照射位置檢測(cè)單元114中電子束120的正常位置和偏轉(zhuǎn)。在顯示了電子束120正常位置的圖4A中，設(shè)置了屏蔽板121和122，從而屏蔽板121和122的邊緣121a和122a大體與電子束120相接觸。當(dāng)電子束檢測(cè)器123和124如上所述分別輸出信號(hào)a和b時(shí)，當(dāng)電子束120的照射位置偏轉(zhuǎn)時(shí)信號(hào)(b-a)如圖5所示變化。圖5顯示了電子束120的照射位置與信號(hào)(b-a)之間的關(guān)系。例如，在顯示了電子束120正常位置的圖4A中，由于電子束120的照射位置設(shè)置在屏蔽板121和122之間的中心并且電子束120沒(méi)有被屏蔽板121和122屏蔽，來(lái)自電子束檢測(cè)器123和124輸出信號(hào)a和b大體為零，從而信號(hào)(b-a)大體為零，如圖5中原點(diǎn)O所示。
另一方面，如果電子束120的照射位置沿圖4B所示箭頭A方向從圖4A所示標(biāo)準(zhǔn)位置向屏蔽板122偏轉(zhuǎn)，設(shè)置在屏蔽板122上的電子束檢測(cè)器124輸出信號(hào)b，信號(hào)b與被屏蔽板122屏蔽的電子束120的數(shù)量成比例，同時(shí)設(shè)置在屏蔽板121上的電子束檢測(cè)器123的輸出信號(hào)a為零。因此，信號(hào)(b-a)轉(zhuǎn)移到如圖5中曲線131所示的正區(qū)域中。相反，如果電子束120的照射位置沿圖4C所示箭頭B方向從圖4A所示標(biāo)準(zhǔn)位置向屏蔽板121偏轉(zhuǎn)，設(shè)置在屏蔽板121上的電子束檢測(cè)器123輸出信號(hào)a，信號(hào)a與被屏蔽板121屏蔽的電子束120的數(shù)量成比例，同時(shí)設(shè)置在屏蔽板122上的電子束檢測(cè)器124的輸出信號(hào)b為零。因此，信號(hào)(b-a)轉(zhuǎn)移到如圖5中曲線132所示的負(fù)區(qū)域中。因此，從信號(hào)(b-a)的數(shù)值即可檢測(cè)電子束120的位置。
同時(shí)，通過(guò)電子束照射位置檢測(cè)單元114而未被屏蔽板121和122屏蔽的電子束120照射在主盤109上，從而在主盤上記錄信號(hào)。因此，通過(guò)使用電子束照射位置檢測(cè)單元114，能夠在電子束通過(guò)電子光學(xué)系統(tǒng)102照射在主盤109上時(shí)檢測(cè)電子光學(xué)系統(tǒng)102中電子束120的位置變化。
由于可以通過(guò)使用電子束照射位置檢測(cè)單元114監(jiān)控光盤的主盤109上記錄的道間距變化，因此可以在記錄過(guò)程中隨后判斷主盤109上記錄的道間距變化是否落入允許范圍。例如，在向主盤109上記錄之前，電子束120最初通過(guò)電子束偏轉(zhuǎn)件(例如電極106)沿水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X極大地移動(dòng)，并且樣本記錄在試驗(yàn)主盤等上，同時(shí)電子束120位置變化由電子束照射位置檢測(cè)單元114確定。通過(guò)利用電子顯微鏡等檢驗(yàn)記錄的樣本的形狀，電子束120照射位置變化量與電子束照射位置檢測(cè)單元114的輸出信號(hào)之間的相互關(guān)系被初步得到。此處，電子束120的位置極大地變化，從而可以從記錄的樣本的形狀獲得電子束120的照射位置的變化量。
假設(shè)記錄在主盤109上的道間距是0.32μm并且對(duì)于光盤道間距的允許變化為±5nm，可以從記錄在試驗(yàn)主盤上的結(jié)果事先轉(zhuǎn)換電子束照射位置檢測(cè)單元114的輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)在道間距的變化落入±5nm的允許范圍內(nèi)時(shí)獲得。因此，如果電子束照射位置檢測(cè)單元114的輸出信號(hào)在光盤的主盤109的實(shí)際記錄過(guò)程中被連續(xù)地監(jiān)控，可以評(píng)估主盤109的道間距的變化是否落入允許范圍內(nèi)。
在第一實(shí)施例中，電子束照射位置檢測(cè)單元114設(shè)置在電子光學(xué)系統(tǒng)102中并位于透鏡108之下。即，在電子光學(xué)系統(tǒng)102中，電子束照射位置檢測(cè)單元114設(shè)置在最靠近主盤109的位置上。但是，電子束照射位置檢測(cè)單元114也可以設(shè)置在電子光學(xué)系統(tǒng)102中的另外位置。然而，如果電子束照射位置檢測(cè)單元114監(jiān)控記錄在主盤109上的圖案徑向位置變化，優(yōu)選電子束照射位置檢測(cè)單元114盡可能地設(shè)置在靠近主盤109的位置上。
同時(shí)，在第一實(shí)施例中，電子束照射位置檢測(cè)單元114的屏蔽板121和122的邊緣121a和122a形成為直線外形，但是也可以形成為直線外形之外的其他形狀，例如圓形。
同時(shí)，圖6顯示了作為圖1所示電子束記錄器的改進(jìn)的電子束記錄器。這種改進(jìn)的電子束記錄器包括連接在電子束照射位置檢測(cè)單元114與電極106之間的位置信息控制裝置140。通過(guò)采用圖6所示電子束記錄器的這種結(jié)構(gòu)，電子束120的照射位置的變化受到控制，從而記錄在主盤109上的圖案的不均勻進(jìn)給減小。如圖5所示，當(dāng)電子束120的照射位置沒(méi)有變化時(shí)，由原點(diǎn)O表示的零信號(hào)O被輸出作為電子束照射位置信號(hào)(b-a)。當(dāng)電子束120被朝著屏蔽板122移動(dòng)時(shí)，正信號(hào)131被輸出作為信號(hào)(b-a)。相反，當(dāng)電子束120被朝著屏蔽板121移動(dòng)時(shí)，負(fù)信號(hào)132被輸出作為信號(hào)(b-a)。
信號(hào)(b-a)被輸入至位置信息控制裝置140，以在位置信息控制裝置140中進(jìn)行預(yù)定的信號(hào)放大或者信號(hào)衰減，隨后反饋至偏轉(zhuǎn)電極106。偏轉(zhuǎn)電極106能夠沿與水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X大體相同的方向偏轉(zhuǎn)電子束120。因此，如果利用電子束照射位置檢測(cè)單元114檢測(cè)的電子束位置變化信息，電極106沿著減小電子束120位置變化的方向偏轉(zhuǎn)電子束120，電子束120照射位置變化能夠得到穩(wěn)定。通過(guò)圖6所示電子束記錄器的這種結(jié)構(gòu)，在主盤109上記錄的光盤道間距的變化可以得到修正。
(第二實(shí)施例)圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電子束記錄器的結(jié)構(gòu)。在第二實(shí)施例的電子束記錄器中，第一實(shí)施例的電子束記錄器的光圈104被除去，并且第一實(shí)施例的電子束記錄器的電子束照射位置檢測(cè)單元114被電子束照射位置檢測(cè)單元214取代。由于第二實(shí)施例的電子束記錄器的其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的電子束記錄器的結(jié)構(gòu)相似，為了簡(jiǎn)潔省略其說(shuō)明。如圖8所示，電子束照射位置檢測(cè)單元214包括屏蔽板222，用于確定電子束120的射束直徑的孔221沿水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X和主盤109的旋轉(zhuǎn)方向Y設(shè)置在屏蔽板222的中心處。
當(dāng)射束直徑大于孔221的直徑的射束通過(guò)孔221時(shí)，電子束120的外圍部分被屏蔽板222屏蔽，從而通過(guò)孔221的電子束120的射束直徑被確定。同時(shí)，屏蔽板222在孔221處沿大體垂直于水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X被等分為第一區(qū)域222a和第二區(qū)域222b，并且電子束檢測(cè)器223和224分別連接至第一區(qū)域222a和第二區(qū)域222b，從而輸出信號(hào)a和b，信號(hào)a和b分別與照射在第一區(qū)域222a和第二區(qū)域222b上的電子束120的量對(duì)應(yīng)。
環(huán)繞孔221的屏蔽板222的第一區(qū)域222a和第二區(qū)域222b的邊緣具有與孔221的邊緣大體相同的輪廓。當(dāng)流過(guò)孔221的電子束120被朝著第二區(qū)域222b偏轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)(b-a)轉(zhuǎn)移至圖5中曲線131所示的正區(qū)域。相反，當(dāng)流過(guò)孔221的電子束120被朝著第一區(qū)域222a偏轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)(b-a)轉(zhuǎn)移至圖5中曲線132所示的負(fù)區(qū)域。當(dāng)來(lái)自電子束檢測(cè)器223和224的輸出信號(hào)a和b具有大體相同的強(qiáng)度時(shí)，信號(hào)(b-a)大體上為零。即，通過(guò)檢測(cè)信號(hào)(b-a)可以檢測(cè)照射在電子束照射位置檢測(cè)單元214上的電子束120的位置。
在第二實(shí)施例中，孔221形成為圓形，但也可以是圓形之外的其他形狀，例如正方形、矩形和橢圓形。
同時(shí)，在第二實(shí)施例中，在電子光學(xué)系統(tǒng)102中設(shè)置了電子束照射位置檢測(cè)單元214，電子束照射位置檢測(cè)單元214可以設(shè)置在最靠近主盤109的位置，也可以位于電子光學(xué)系統(tǒng)102中的任何位置，例如在透鏡103與電極105之間，如圖9所示。但是，通常優(yōu)選電子束照射位置檢測(cè)單元214盡可能地靠近主盤109設(shè)置。
由于記錄在光盤的主盤109上的道間距變化可以通過(guò)電子束照射位置檢測(cè)單元214進(jìn)行監(jiān)控，因此可以在記錄過(guò)程中判斷主盤109上記錄的道間距變化是否落入允許范圍之內(nèi)。
同時(shí)，如果電子束照射位置檢測(cè)單元214輸出的電子束照射位置信號(hào)(b-a)被反饋至偏轉(zhuǎn)電極106，偏轉(zhuǎn)電極106能夠沿著水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X偏轉(zhuǎn)電子束120，則電子束120照射位置的變化可以被控制。
(第三實(shí)施例)圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電子束記錄器的結(jié)構(gòu)。在第三實(shí)施例的電子束記錄器中，第一實(shí)施例的電子束記錄器的電子束照射位置檢測(cè)單元114被電子束照射位置檢測(cè)單元314取代。由于第三實(shí)施例的電子束記錄器的其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的電子束記錄器的結(jié)構(gòu)相似，為了簡(jiǎn)潔省略其說(shuō)明。
電子束照射位置檢測(cè)單元314包括磁場(chǎng)傳感器315和316，用于檢測(cè)圍繞電子光學(xué)系統(tǒng)102中電子束120光軸處的中心軸線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度。每個(gè)都由線圈制成的磁場(chǎng)傳感器315和316從電子束120的光軸離開(kāi)大體相同的距離并沿水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X相互面對(duì)，從而使電子束120的光軸作為它們之間的中心。
在磁場(chǎng)傳感器315和316之間通行的電子束120產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度由離開(kāi)電子束120光軸的距離確定。當(dāng)從電子束120光軸至磁場(chǎng)的距離增加時(shí)，磁場(chǎng)的強(qiáng)度減小。因此，如果電子束120通過(guò)磁場(chǎng)傳感器315和316之間大體中心位置，流過(guò)磁場(chǎng)傳感器315的電流量變得與流過(guò)磁場(chǎng)傳感器316的電流量大體相同。但是，如果電子束120從磁場(chǎng)傳感器315和316之間的中心位置偏轉(zhuǎn)，流過(guò)磁場(chǎng)傳感器315的電流量變得與流過(guò)磁場(chǎng)傳感器316的電流量不同。
圖11顯示了電子束120與磁場(chǎng)傳感器315和316之間的位置關(guān)系。磁場(chǎng)傳感器315和316以電子束120的位置321為中心對(duì)稱設(shè)置。如果電子束120流過(guò)位置321，磁場(chǎng)傳感器315和316產(chǎn)生的電流量被設(shè)定為大體相等。因此，如果電子束120從位置321偏轉(zhuǎn)至位置322，磁場(chǎng)傳感器315接近電子束120，同時(shí)磁場(chǎng)傳感器316遠(yuǎn)離電子束120。電子束120產(chǎn)生的磁場(chǎng)與離開(kāi)電子束120的距離成反比。因此，磁場(chǎng)傳感器315中產(chǎn)生的電流量大于磁場(chǎng)傳感器316中產(chǎn)生的電流量。相反，如果電子束120從位置321偏轉(zhuǎn)至位置323，磁場(chǎng)傳感器315中產(chǎn)生的電流量小于磁場(chǎng)傳感器316中產(chǎn)生的電流量。即，通過(guò)監(jiān)控磁場(chǎng)傳感器315和316輸出的電流量，可以檢測(cè)在磁場(chǎng)傳感器315和316之間流動(dòng)的電子束120的光軸位置。
如上所述，設(shè)置兩個(gè)磁場(chǎng)傳感器315和316作為電子束照射位置檢測(cè)單元314，以相對(duì)電子束120的光軸對(duì)稱設(shè)置。因此，即使電子束120的量變化，也可以通過(guò)獲取磁場(chǎng)傳感器315和316輸出的不同信號(hào)檢測(cè)電子束120從中心位置321的偏移。
此處，兩個(gè)磁場(chǎng)傳感器315和316相對(duì)電子束120的光軸對(duì)稱設(shè)置。但是，如果磁場(chǎng)傳感器315和316設(shè)置在通過(guò)電子束120的光軸并與水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X平行的位置上，即使磁場(chǎng)傳感器315和316沒(méi)有從電子束120的光軸離開(kāi)相同距離，磁場(chǎng)傳感器315和316也能夠檢測(cè)電子束120的位置。同時(shí)，即使單一的磁場(chǎng)傳感器也能夠檢測(cè)電子束120的位置。
在第三實(shí)施例中，每個(gè)磁場(chǎng)傳感器315和316由線圈形成，但是能夠檢測(cè)磁場(chǎng)變化的傳感器也能夠獲得與線圈相同的效果。
由于在光盤的主盤109上記錄的道間距變化可以通過(guò)使用電子束照射位置檢測(cè)單元314而監(jiān)控，因此可以在記錄過(guò)程中判斷主盤109上記錄的道間距變化是否落入允許范圍內(nèi)。
同時(shí)，如果電子束照射位置檢測(cè)單元314輸出的電子束照射位置信號(hào)反饋至偏轉(zhuǎn)電極106，所述偏轉(zhuǎn)電極106能夠沿著水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X偏轉(zhuǎn)電子束120，則電子束120照射位置的變化可以被控制。
(第四實(shí)施例)圖12顯示了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的電子束記錄器的結(jié)構(gòu)。在第四實(shí)施例的電子束記錄器中，第一實(shí)施例的電子束記錄器的電子束照射位置檢測(cè)單元114被電子束照射位置檢測(cè)單元414取代。由于第四實(shí)施例的電子束記錄器的其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的電子束記錄器的結(jié)構(gòu)相似，為了簡(jiǎn)潔省略其說(shuō)明。如圖13所示，電子束照射位置檢測(cè)單元414包括屏蔽板421和422，其沿水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X相互面對(duì)，從而將電子光學(xué)系統(tǒng)102中的電子束120的光軸作為其中心并大體與電子束120相接觸；發(fā)光層423和424，例如由熒光物質(zhì)制成，在電子束120照射在其上時(shí)發(fā)光并分別涂敷在屏蔽板421和422上；光電傳感器425和426，其用于檢測(cè)從發(fā)光層423和424發(fā)出的光強(qiáng)度，其設(shè)置在屏蔽板421和422上方以分別朝向發(fā)光層423和424。
屏蔽板421和422分別具有邊緣421a和422a，邊緣421a和422a沿大體垂直于水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X的方向延伸。屏蔽板421和422沿水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X設(shè)置，從而各個(gè)邊緣421a和422a大體與通過(guò)電子束照射位置檢測(cè)單元414的電子束120相接觸。
當(dāng)電子束120由于周圍磁場(chǎng)變化或者電子束記錄器的機(jī)械振動(dòng)和電子噪聲而沿水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X偏轉(zhuǎn)時(shí)，電子束120的一部分照射在屏蔽板421或422上，從而光線從涂敷在屏蔽板421或422上的發(fā)光層423或424發(fā)出。通過(guò)用光電傳感器425或426檢測(cè)發(fā)射光的量，可以檢測(cè)電子束120偏轉(zhuǎn)的方向和量。
同時(shí)，在第四實(shí)施例中，在電子光學(xué)系統(tǒng)102中，電子束照射位置檢測(cè)單元414設(shè)置在最接近主盤109的位置處，但是也可以設(shè)置在電子光學(xué)系統(tǒng)102的另外位置。但是，通常優(yōu)選電子束照射位置檢測(cè)單元414盡可能靠近主盤109設(shè)置。
由于光盤的主盤109上記錄的道間距變化可以通過(guò)電子束照射位置檢測(cè)單元414監(jiān)控，因此可以在記錄過(guò)程中判斷主盤109上記錄的道間距變化是否落入允許范圍內(nèi)。
同時(shí)，如果電子束照射位置檢測(cè)單元414輸出的電子束照射位置信號(hào)反饋至偏轉(zhuǎn)電極106，所述偏轉(zhuǎn)電極106能夠沿著水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X偏轉(zhuǎn)電子束120，則電子束120照射位置的變化可以被控制。
(第五實(shí)施例)圖14顯示了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的電子束記錄器的結(jié)構(gòu)。在第五實(shí)施例的電子束記錄器中，第一實(shí)施例的電子束記錄器的光圈104和電子束照射位置檢測(cè)單元114分別被光圈504和電子束照射位置檢測(cè)單元514取代。與第一實(shí)施例的電子束記錄器中電子束照射位置檢測(cè)單元114設(shè)置在透鏡108下面不同，電子束照射位置檢測(cè)單元514設(shè)置得緊靠在光圈504下面。由于第五實(shí)施例的電子束記錄器的其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的電子束記錄器的結(jié)構(gòu)相似，為了簡(jiǎn)潔省略其說(shuō)明。如圖14所示，光圈504具有孔504a和504b，用于將來(lái)自電子束源101的電子束120分成主電子束部分120A和分電子束部分120B。主電子束部分120A按照原狀通過(guò)電子光學(xué)系統(tǒng)102并照射在主盤109上，以在主盤109上記錄圖案，而分電子束部分120B輸入至電子束照射位置檢測(cè)單元514。
第一實(shí)施例中的電子束照射位置檢測(cè)單元114、第二實(shí)施例中的電子束照射位置檢測(cè)單元214、第四實(shí)施例中的電子束照射位置檢測(cè)單元414中的任何一個(gè)都可以用作電子束照射位置檢測(cè)單元514。
在上述結(jié)構(gòu)的電子束記錄器中，如果用于記錄的主電子束部分120A由于外部磁場(chǎng)的變化或者機(jī)械振動(dòng)而偏轉(zhuǎn)，分電子束部分120B也將同樣偏轉(zhuǎn)。因此，如果在主盤109上記錄圖案之前獲得主電子束部分120A的位置變化與分電子束部分120B的位置變化之間的關(guān)系，就可以在通過(guò)電子束120在主盤109上記錄圖案時(shí)檢測(cè)電子束120的照射位置的變化。
由于光盤的主盤109上記錄的道間距變化可以通過(guò)電子束照射位置檢測(cè)單元514監(jiān)控，因此可以在記錄過(guò)程中判斷主盤109上記錄的道間距變化是否落入允許范圍內(nèi)。
同時(shí)，如果電子束照射位置檢測(cè)單元514輸出的電子束照射位置信號(hào)反饋至偏轉(zhuǎn)電極106，所述偏轉(zhuǎn)電極106能夠沿著水平移動(dòng)臺(tái)111的進(jìn)給方向X偏轉(zhuǎn)電子束120，則電子束120照射位置的變化可以被控制。
從本發(fā)明的上述說(shuō)明中可以看出，通過(guò)利用電子束照射位置檢測(cè)單元，可以在電子束照射在主盤上從而在所述主盤上記錄圖案的同時(shí)檢測(cè)電子束照射位置的變化。因此，在主盤上記錄的過(guò)程中，可以判斷在主盤上記錄的道間距的變化是否落入允許范圍內(nèi)。同時(shí)，通過(guò)利用電子束照射位置檢測(cè)單元的信號(hào)驅(qū)動(dòng)偏轉(zhuǎn)電極，可以控制記錄在主盤上的道間距的變化。
權(quán)利要求
1.一種電子束記錄器，包括電子光學(xué)系統(tǒng)，用于在信息記錄介質(zhì)的主盤上照射電子束；和電子束照射位置檢測(cè)單元，用于在電子束由所述電子光學(xué)系統(tǒng)照射在主盤上時(shí)檢測(cè)電子光學(xué)系統(tǒng)中電子束的照射位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束記錄器，其特征在于，在所述電子光學(xué)系統(tǒng)中，所述電子束照射位置檢測(cè)單元設(shè)置在最接近所述主盤的位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束記錄器，其特征在于，所述電子束照射位置檢測(cè)單元包括用于屏蔽所述電子束的至少一個(gè)屏蔽板，所述屏蔽板具有沿所述主盤的進(jìn)給方向與所述電子束大體接觸的邊緣；電子束檢測(cè)器，用于檢測(cè)由所述屏蔽板屏蔽的電子束的量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束記錄器，其特征在于，所述電子束照射位置檢測(cè)單元包括用于屏蔽所述電子束的屏蔽板，所述屏蔽板具有孔，用于將電子束形成為所需射束直徑，并且，所述屏蔽板在所述孔處沿大體垂直于所述主盤的水平進(jìn)給方向的方向被分為第一區(qū)域和第二區(qū)域；和第一和第二電子束檢測(cè)器，用于分別檢測(cè)由屏蔽板的所述第一和第二區(qū)域所屏蔽的電子束的量作為第一和第二檢測(cè)信號(hào)，從而獲得第一和第二檢測(cè)信號(hào)的差信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束記錄器，其特征在于，所述電子束照射位置檢測(cè)單元包括至少一個(gè)磁場(chǎng)傳感器，用于檢測(cè)圍繞電子光學(xué)系統(tǒng)中的電子束光軸處的中心軸線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束記錄器，其特征在于，所述電子束照射位置檢測(cè)單元包括用于屏蔽所述電子束的至少一個(gè)屏蔽板，所述屏蔽板具有邊緣，所述邊緣沿所述主盤的水平進(jìn)給方向大體接觸電子束，并涂敷有發(fā)光層，用于在電子束照射在其上時(shí)發(fā)光；和用于檢測(cè)由所述發(fā)光層發(fā)射的光的強(qiáng)度的光電傳感器，所述光電傳感器被設(shè)置為朝向所述發(fā)光層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束記錄器，其特征在于，還包括光圈，所述光圈具有至少兩個(gè)孔，用于將電子束分別分為主電子束部分和分電子束部分，以便分電子束部分的位置由電子束照射位置檢測(cè)單元所檢測(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束記錄器，其特征在于，還包括電子束偏轉(zhuǎn)件，其用于沿所述主盤的水平進(jìn)給方向偏轉(zhuǎn)電子束，所述電子束偏轉(zhuǎn)件設(shè)置在所述電子光學(xué)系統(tǒng)中；和控制裝置，用于根據(jù)電子束照射位置檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果控制所述電子束偏轉(zhuǎn)件，從而改變電子束的照射方向。
9.一種在電子束記錄器中檢測(cè)電子束的照射位置的方法，所述電子束記錄器用于在信息記錄介質(zhì)的主盤上記錄信號(hào)，所述方法包括下述步驟在所述主盤上照射電子束以在主盤上記錄信息；屏蔽照射的電子束；檢測(cè)被屏蔽的電子束的量；和根據(jù)所檢測(cè)的電子束的量檢測(cè)電子束的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，電子束的照射方向根據(jù)所檢測(cè)的電子束的量變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，屏蔽板被分為第一和第二區(qū)域，并且被屏蔽板的第一和第二區(qū)域所屏蔽的電子束的量分別被檢測(cè)以作為第一和第二檢測(cè)信號(hào)，從而通過(guò)第一和第二檢測(cè)信號(hào)的差信號(hào)檢測(cè)電子束的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，被所述屏蔽板屏蔽的電子束的量被檢測(cè)，所述屏蔽板涂敷有發(fā)光層，用于在電子束照射到其上時(shí)發(fā)光。
13.一種在電子束記錄器中檢測(cè)電子束的照射位置的方法，所述電子束記錄器利用電子束在信息記錄介質(zhì)的主盤上記錄信號(hào)，所述方法包括下述步驟在所述主盤上照射電子束以在主盤上記錄信息；檢測(cè)圍繞電子束光軸處的中心軸線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強(qiáng)度；和根據(jù)所檢測(cè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)電子束的位置。
全文摘要
一種電子束記錄器，包括電子光學(xué)系統(tǒng)，用于在信息記錄介質(zhì)的主盤上照射電子束；和電子束照射位置檢測(cè)單元，用于在電子束由所述電子光學(xué)系統(tǒng)照射在主盤上時(shí)檢測(cè)電子光學(xué)系統(tǒng)中電子束的照射位置。
文檔編號(hào)G11B7/26GK1542798SQ20041000549
公開(kāi)日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2004年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月26日
發(fā)明者佃雅彥, 也, 阿部伸也 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社