通常，光盘的制造包括以下步骤：应用将激光或电子束用作光源 的光盘母盘记录器，对涂覆有光刻胶的母盘进行曝光和显影，从而形 成光盘母盘，其表面上具有凹凸图案，从而产生信息码点和沟槽；制 作具有从光盘母盘传递到其上的凹凸图案的金属模具，称为“压模”； 利用压模制作树脂模制衬底；以及在模制衬底上形成记录膜、反射膜 等。
利用电子束产生光盘母盘时曝光所使用的电子束记录器通常如 下设置。图7示出了传统电子束记录器的结构。传统电子束记录器包 括：电子束源601，用于产生电子束614；以及电子光学系统602，用 于将所发射的电子束614会聚到光刻胶母盘609上，从而根据输入信 息信号，在光刻胶母盘609上记录信息图案。电子束源601和电子光 学系统602都处于真空室613中。
电子束源601由用于在电流流过时发射电子的灯丝、用于抑制所 发射的电子的电极、用于提取和加速电子束614的电极等构成，并被 调配成从一点发射电子。
同时，电子光学系统602包括：透镜603，用于会聚电子束614； 孔径604，用于确定电子束614的束直径；第一偏转电极对605和第 二偏转电极对606，根据输入信息信号，分别沿正交的方向偏转电子 束614；屏蔽板607，用于屏蔽由第一偏转电极对605弯曲的电子束 614；以及透镜608，用于将电子束614会聚到光刻胶母盘609的表面 上。
此外，将光刻胶母盘609置于旋转台610上，并借助水平滑动台 611沿箭头方向与旋转台610一起水平移动。如果在借助旋转台610 旋转的同时又借助水平滑动台611水平移动母盘609，则可以将电子 束614螺旋地照射到母盘609上，从而将光盘的信息信号螺旋地记录 在母盘609上。
此外，与母盘609的表面实质上平齐地设置聚集栅格612。此聚 集栅格612用于调整透镜608的焦点位置，从而使透镜608将电子束 614会聚到母盘609的表面上。电子束614照射到聚集栅格612上以 后，聚集栅格612反射的电子或聚集栅格612发射的二次电子被检测 器检测到时，栅格图形就会被监控到，则可以根据看到的栅格图形的 状态来调整透镜608的焦点位置。上述部件609～612也都处于真空室 613中。
第一偏转电极对605用于沿实质上垂直于水平滑动台611的滑动 方向的方向弯曲电子束。由于第一偏转电极对605根据输入第一偏转 电极对605的信号向屏蔽板607方向弯曲电子束614，第一偏转电极 对605能够选择是否将电子束614照射到母盘609上，从而能够在母 盘609上记录信息码点图案等。
同时，第二偏转电极对606用于沿实质上与第一偏转电极605的 方向垂直的方向，即沿实质上与水平滑动台611的滑动方向相同的方 向弯曲电子束614，它根据输入第二偏转电极对606的信号，能够沿 实质上与水平滑动台611的滑动方向相同的方向弯曲电子束614。水 平滑动台611的滑动方向对应于要记录的母盘609的径向。可以通过 输入第二偏转电极对606的信号来校正光盘轨道间距的变化等。
在光盘中，由于需要高度精确地记录要记录的信息信号码点的轨 道间距，应当以高精度来控制水平滑动台611的滑动量、旋转台610 的非重复性跳动或电子束614照射位置的变化。例如日本专利未审公 开No.2002-141012中所公开的，可以通过激光测量等来检测水平滑 动台611的滑动量误差等，从而通过驱动第二偏转电极606来消除这 些误差。
在传统的电子束记录器中，即使能够对如水平滑动台611的滑动 量和旋转台610的非重复性跳动等机械精度进行校正，但电子束614 本身的位置更容易发生变化，因此校正电子束614的位置变化非常重 要。导致电子束614位置变化的是这样一种现象，即电子束614易于 受到如记录器周围的磁场变化、记录器的机械振动、噪声和电噪声的 影响。的。
通常，由于电子束源601和电子光学系统602处于真空室613中， 难以在真空室613中检测受到了加速和会聚的电子束614的位置变化。 同时，可以考虑以下方法：将用于记录的电子束614照射到除母盘609 之外的其他检测对象上，例如，聚集栅格612，并利用用于检测形成 在检测对象上的图像的检测器的信号来检测电子束614在检测对象上 的照射位置的变化。但是，当正在母盘609上记录信号时，不能应用 此方法。因此，即使在这种方法中，当正在母盘上记录信号时，检测 和校正电子束614的位置变化仍然是相当困难的。

因此，为了消除现有技术的上述缺点，本发明的主要目的在于： 通过在信息记录介质的母盘上进行记录期间检测和校正电子束的照射 位置的变化来提高信息记录介质的轨道间距的精度。
为此，本发明提出了一种电子束记录器，通过利用在通过电子束 在母盘上记录如码点等信息信号的情况下，电子束被第一偏转电极对 弯曲并被屏蔽板屏蔽的现象，根据分别照射在位于屏蔽板上的电子束 照射剂量检测器的第一和第二电子束检测区上的第一和第二电子束剂 量之间的差值信号，来确定电子束在母盘的径向上、即水平滑动台的 滑动方向上的位置，从而即使当正在利用电子束在母盘上进行记录期 间，不仅能够检测电子束的照射位置，而且能够高度精确地校正电子 束的位置变化。
为了实现此目的，本发明的电子束记录器包括：电子光学系统， 用于将电子束照射在信息记录介质的母盘上；以及屏蔽板，用于屏蔽 电子束。将电子束照射剂量检测器设置在屏蔽板上，并沿母盘上的信 息记录方向，将其分为第一和第二电子束检测区。差值检测器计算照 射在第一电子束检测区上的第一电子束剂量与照射在第二电子束检测 区上的第二电子束剂量之间的差，从而根据所述差值，检测电子束在 与信息记录方向实质上垂直的方向上的位置。
根据本发明，当通过电子束将码点等记录在母盘上时，利用设置 在屏蔽板上的电子束照射剂量检测器的两个电子束检测区来检测被屏 蔽板所屏蔽的电子束的照射位置的变化，从而能够在正将用于将图案 记录在母盘上的电子束照射在母盘上的同时，检测电子束的照射位置 的变化。因此，在母盘上进行记录期间，能够判断记录在母盘上的轨 道间距的变化是否落在可允许的范围内。同时，根据电子束照射剂量 检测器的信息，通过驱动用于沿母盘的径向偏转电子束的第二偏转电 极对，能够抑制记录在母盘上的轨道间距的变化。
附图说明
通过以下参照附图、结合其优选实施例而给出的描述，本发明的 目的和特征将变得更加清楚，其中：
图1是根据本发明第一实施例的电子束记录器的示意截面图；
图2是图1所示的电子束记录器的电子束照射位置检测单元的结 构的模拟顶视平面图；
图3A、3B和3C是图2所示的电子束照射位置检测单元的屏蔽板 上的电子束的正常位置和偏转的顶视图；
图4是表示电子束照射位置与图1所示的电子束记录器中的差值 检测器的输出之间的关系的曲线图；
图5是作为图1所示的电子束记录器的一个修改方案的电子束记 录器的示意截面图；
图6是本发明第二实施例的电子束记录器的示意截面图；以及
图7是示出了现有电子束记录器的一个示例的示意截面图。
在描述本发明之前，应当注意，在附图中，以相似的标号表示相 似的部件。

以下将参照附图对本发明的实施例进行描述。
(第一实施例)
图1示出了根据本发明第一实施例的电子束记录器的结构，它使 用电子束114，将信号记录在如光盘等信息记录介质的母盘109上。 类似于图7所示的传统电子束记录器，此电子束记录器具有以下结构。 此电子束记录器包括：电子束源101，用于产生电子束114；以及电子 光学系统102，用于将所发射的电子束114会聚到光刻胶母盘109上， 从而根据输入信息信号，在光刻胶母盘109上记录信息图案。将电子 束源101和电子光学系统102处于真空室113中。
电子束源101由用于在电流流过时发射电子的灯丝、用于抑制所 发射的电子的电极、用于提取和加速电子束114的电极等构成，并被 调配成从一点发射电子。
同时，电子光学系统102包括：透镜103，用于会聚电子束114； 孔径104，用于确定电子束114的束直径；第一偏转电极对105和第 二偏转电极对106，根据输入信息信号，分别沿正交的方向偏转电子 束114；屏蔽板107，用于屏蔽由第一偏转电极105弯曲的电子束114； 以及透镜108，用于将电子束114会聚到光刻胶母盘109的表面上。 第一偏转电极对105将电子束114偏转到屏蔽板107上，因而第一偏 转电极对105用作屏蔽偏转器，而第二偏转电极对106对电子束114 进行偏转，以便进行稍后所述的照射位置校正，因而第二偏转电极对 用作照射位置校正偏转器。
此外，将光刻胶母盘109置于旋转台110上，并借助水平滑动台 111沿箭头方向与旋转台110一起水平运动。如果在借助旋转台110 旋转的同时又借助水平滑动台111水平移动母盘109，则可以将电子 束114螺旋地照射到母盘109上，从而将光盘的信息信号螺旋地记录 在母盘109上。
此外，与母盘109的表面实质上平齐地设置聚集栅格112。此聚 集栅格112用于调整透镜108的焦点位置，从而使透镜108将电子束 114会聚到母盘609的表面上。电子束114照射到聚集栅格112上以 后，聚集栅格112反射的电子或聚集栅格112发射的二次电子被检测 器检测到时，栅格图形就会被监控到，则可以根据看到的栅格图形的 状态来调整透镜108的焦点位置。上述部件109～112也都处于真空室 113中。
除了上述类似于图7所示的传统电子束记录器的结构部分之外， 本发明的电子束记录器包括电子束照射位置检测单元130。设置电子 束照射位置检测单元130用于检测通过它的电子束114的位置。图2 是电子束照射位置检测单元130的顶视图。如图2所示，电子束照射 位置检测单元130包括第一偏转电极对105、屏蔽板107、具有设置在 屏蔽板107上的第一和第二电子束检测区120a和120b的电子束照射 剂量检测器120以及与电子束照射剂量检测器120相连的差值检测器 125。如以下详细所述，将第一电子束检测区120a的输出信号a和第 二电子束检测部分120b的输出信号b输入差值检测器125，从而由差 值检测器125输出信号a和b之间的差值信号(a-b)。
在图2中，设置屏蔽板107，从而使屏蔽板107的边缘107A与通 过第一偏转电极对105之间的实质中心点的电子束114实质性接触。 同时，电子束照射剂量检测器120的第一和第二电子束检测区120a 和120b之间的边界线L实质上平行于母盘109上的信息记录方向Y， 并对边界线L进行设置，使其与电子束114的中心对准。母盘109上 的信息记录方向Y实质上垂直于母盘109的径向X。
在将如码点等信息信号记录在母盘109上的情况下，把与要记录 的信息信号相对应的电压施加到第一偏转电极对105上，从而将电子 束114偏转到位置114’。在电子束114照射到母盘109上时，不对 第一偏转电极对105施加电压。另一方面，当电子束114未照射到母 盘109时，对第一偏转电极对105施加电压，从而将电子束114偏转 到位置114’。此时，屏蔽板107屏蔽偏转电子束114’，从而防止其 照射在母盘109上。通过重复此过程，将图案记录在母盘109上。
在屏蔽板107屏蔽电子束114’时，电子束114’照射在第一和 第二电子束检测区120a和120b上，并且从第一和第二电子束检测区 120a和120b分别输出与电子束114’的照射剂量相对应的信号a和b。 将第一和第二电子束检测部分120a和120b的输出信号a和b输入差 值检测器125，从而从差值检测器125输出差值信号(a-b)。
在电子束114未发生由于干扰等而导致位置变化的情况下，由第 一偏转电极对105偏转的电子束114的轨迹位于第一和第二电子束检 测区120a和120b的边界线L上。但是，当周围磁场的变化或电子束 记录器的机械振动和电噪声偏移了电子束114时，由第一偏转电极对 105偏转的电子束114的轨迹偏离第一和第二电子束检测区120a和 120b的边界线L。
图3A、3B和3C示出了电子束114在电子束照射位置检测单元130 的屏蔽板107上的运动。在电子束114未被干扰等因素偏移的情况下， 由第一偏转电极对105偏转的电子束114在照射在屏蔽板107上如图 3A所示的位置。但是，当由于如磁场变化等干扰，沿母盘109的径向 X偏移电子束114时，电子束114在屏蔽板107上沿如图3B所示的箭 头P的方向或沿如图3C所示的箭头Q的方向移动。从第一和第二电子 束检测区120a和120b分别输出与照射在第一和第二电子束检测区 120a和120b上的电子束114的剂量相对应的信号a和b。同时，调整 第一和第二电子束检测区120a和120b以使其具有实质上等同的检测 灵敏度。进行此检测灵敏度调整的方法是，通过偏移电子束114而使 得电子束114完全照射在第一和第二电子束检测区120a和120b中的 每一个上时，从第一和第二电子束检测区120a和120b输出的信号a 和b为实质上等同的数值。将从第一和第二电子束检测区120a和120b 输出的信号a和b输入差值检测器125，在差值检测器125中计算出 差值(a-b)。
图4示出了差值检测器125的输出信号(a-b)的强度相对于如 图3A到3C所示的电子束114的照射位置的变化的关系。例如，在正 常偏转电子束114，未因受到干扰而偏移的情况下，电子束114照射 在如图3A所示的位置上。此时，第一电子束检测区120a的输出信号 a和第二电子束检测区120b的输出信号b彼此实质上相等，因而差值 检测器125的输出信号(a-b)的强度实质上为零，如图4中的原点O 所示。另一方面，在电子束114沿如图3B所示的箭头方向P从图3A 所示的正常位置向第一电子束检测区120a偏移的情况下，差值检测器 125的输出信号(a-b)的强度向图4所示的正区域中的曲线131移动。 相反，在电子束114沿如图3C所示的箭头方向Q从图3A所示的正常 位置向第二电子束检测区120b偏移的情况下，差值检测器125的输出 信号(a-b)的强度向图4所示的负区域中的曲线132移动。因此，在 电子束照射位置检测单元130中，可以根据差值检测器125的输出信 号(a-b)的数值来检测电子束114的位置。
由于第一偏转电极对105根据信息信号偏转电子束114，可以出 现电子束114照射在屏蔽板107上的时刻和电子束114未照射在屏蔽 板107上的时刻。在根据本发明第一实施例的电子束记录器中，只能 在电子束114由于第一偏转电极对105的偏转而照射在屏蔽板107上 的时刻，检测电子束114的位置变化。因此，不能在电子束114照射 在母盘109上的时刻检测电子束114的位置变化。但是，实际上，由 于以下原因，即使是电子束114照射在母盘109上、即电子束114未 照射在屏蔽板107上的时刻，并不意味着对电子束114的位置变化的 检测会受到妨碍。引起电子束114的位置变化的干扰主要是由电子束 记录器的环境电噪声构成，尤其是在大约几个Hz到几十Hz波动的频 率源、磁场的轻微变化、大约几百Hz到几kHz频率的机械振动。另一 方面，基于信息信号的调制速率非常高。例如，利用电子束进行记录 的高密度光盘中，调制速率取决于在母盘上进行记录的速率、记录在 母盘上的码点的尺寸等因素，但调制速率非常高，达到从几MHz到几 百MHz的范围。例如，当以2m/s的记录线速度、在用于记录码点长度 为149nm的码点图案的下一代光盘上执行记录时，其调制速率大约为 7MHz。同时，当以5m/s的记录线速度在下一代光盘上执行记录时，其 调制速率大约为17MHz。如果设置用于衰减第一和第二电子束检测区 120a和120b的输出信号a和b或差值检测器125的输出信号(a-b) 等的低通滤波器，从而限制信号a和b或信号(a-b)对几kHz的响应 速度，即使在响应信息信号未将电子束114照射在屏蔽板107上的时 刻，仍能补偿信息信号，从而能够检测电子束114的位置变化。
通过采用本发明的电子束记录器的上述结构，当通过将电子束 114照射在母盘109上将信息信号记录在母盘109上时，能够检测电 子束114沿母盘109的径向X的位置变化。结果，由于能够监控记录 在光盘的母盘109上的信号的轨道间距的变化，能够在正在母盘109 上进行记录期间判断记录在母盘109上的信号的轨道间距是否落入可 允许的范围。为此，例如，沿母盘109的径向X，即沿水平滑动台111 的馈入方向，利用能够沿母盘109的径向X，即沿与母盘109上的信 息记录方向Y实质上垂直的方向偏转电子束114的第二偏转电极对 106，将电子束114初始偏移较大的距离，然后，通过检查差值检测器 125的输出，将样本记录在测试母盘等介质上。通过以电子显微镜等 手段检查记录样本的轨道间距的变化，事先掌握母盘109上的电子束 照射位置的变化量与差值检测器125的输出信号之间的相互关系。这 里，预先较大地偏移电子束114，是为了利用电子显微镜，根据所记 录的样本的形状，容易地测量母盘109上电子束照射位置的变化量。 之后，当在母盘109上执行记录时，可以直接根据差值检测器125的 输出信号来检测轨道间距的变化。
如果规定记录在母盘109上的信息码点的轨道间距为320nm且光 盘的轨道间距变化应当落在(±5nm)的可允许范围内，则可以根据在 光盘的轨道间距的变化落在(±5nm)的可允许范围内时的测试母盘的 记录结果，事先转换出差值检测器125的输出信号。因此，如果在母 盘109上实际执行记录时，连续监控差值检测器125的输出信号，能 够估计出母盘109的轨道间距的变化是否落在可允许范围内。
图5示出了作为图1所示的电子束记录器的一个修改方案的电子 束记录器的机构。此修改方案所提供的电子束记录器包括电子束镜筒 140和真空室113’，从而将电子束镜筒140的外壳135密封地装配在 真空室113’的内腔里。同时，将电子束源101和电子光学系统102 置于电子束镜筒140的外壳135内，而将母盘109、旋转台110、水平 滑动台111和聚集栅格112置于真空室113’中。
在本发明的第一实施例中，屏蔽板107被设置在电子光学系统102 中的透镜108的上方，但也可以设置在其他位置。尤其是，为了更为 精确地检测照射在母盘109上的电子束的位置变化，优选的是，应当 将屏蔽板107设置在尽可能靠近母盘109的位置。
(第二实施例)
图6示出了本发明第二实施例的电子束记录器的结构。此电子束 记录器包括连接在电子束照射位置检测单元130的差值检测器125和 第二偏转电极对106之间的电子束照射位置控制器150。由于电子束 记录器的其他结构类似于第一实施例的电子束记录器，为了简明的目 的，将省略对它的描述。
在图6所示的电子束记录器的这种结构中，由于通过电子束照射 位置控制器150来抑制所检测到的电子束照射位置的变化，可以降低 记录在母盘109上的图案的轨道间距的不均匀性。在照射位置未发生 变化的情况下，差值检测器125输出与图4中的原点O相对应的零信 号，作为输出信号(a-b)。同时，在电子束114向第一电子束检测区 120a以及相反地向第二电子束检测区120b偏移的情况下，差值检测 器125分别输出与曲线131相对应的正信号和与曲线132相对应的负 信号，作为输出信号(a-b)，如图4所示。
将差值检测器125的输出信号(a-b)输入电子束照射位置控制 器150，并由电子束照射位置控制器150通过预定的信号放大或衰减 和相位调整，产生照射位置校正信号c，并将此照射位置校正信号c 反馈回第二偏转电极对106。由于第二偏转电极对106能够根据输入 到第二偏转电极对106的照射位置校正信号c，沿与水平滑动台111 实质相同的滑动方向、即沿母盘109的径向X偏转电子束114，可以 通过响应差值检测器125的输出信号(a-b)向减小电子束114的位置 变化幅度的方向弯曲电子束114，来稳定电子束114的照射位置。通 过图6所示的电子束记录器的结构，有可能校正记录在母盘109上的 光盘轨道间距的变化。
对于将信号高精度地记录在如光盘等信息记录介质的母盘上，本 发明的电子束记录器、电子束照射位置检测方法和电子束照射位置控 制方法是有用的，并且可以用于提高信息记录介质的轨道间距的精度。