特許 6937125 ステージ機構の位置補正方法及び荷電粒子ビーム描画装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6937125

(24)【登録日】2021年9月1日

(45)【発行日】2021年9月22日

(54)【発明の名称】ステージ機構の位置補正方法及び荷電粒子ビーム描画装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20210909BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20210909BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20210909BHJP

   H01L 21/68 20060101ALI20210909BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 541U

   G03F7/20 504

   H01J37/305 B

   H01L21/68 G

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-12459(P2017-12459)

(22)【出願日】2017年1月26日

(65)【公開番号】特開2018-120996(P2018-120996A)

(43)【公開日】2018年8月2日

【審査請求日】2019年12月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】504162958

【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100119035

【弁理士】

【氏名又は名称】池上 徹真

(74)【代理人】

【識別番号】100141036

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 章

(74)【代理人】

【識別番号】100088487

【弁理士】

【氏名又は名称】松山 允之

(72)【発明者】

【氏名】西村 理恵子

(72)【発明者】

【氏名】竹越 秀和

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−０１０１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２７５０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３２９４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８８３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１３５２７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｈ０１Ｊ ３７／３０５

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料を載置するステージの第１の方向への移動が固定された状態で、レーザビームが前記ステージに照射されるスポット径以下の間隔で前記第１の方向と直交する第２の方向に前記ステージを移動させながら、移動させられた位置毎に、前記レーザビームを用いたレーザ干渉法により、前記ステージの前記第１の方向位置を測定する工程と、
前記ステージの前記第２の方向への移動が固定された状態で、前記スポット径以下の間隔で前記第１の方向に前記ステージを移動させながら、移動させられた位置毎に、前記レーザビームを用いたレーザ干渉法により、前記ステージの前記第２の方向位置を測定する工程と、
前記第２の方向の各位置において測定された前記ステージの前記第１の方向位置に基づいて、前記第２の方向の各位置における前記第１の方向への前記ステージの位置の歪量を演算する工程と、
前記第１の方向の各位置において測定された前記ステージの前記第２の方向位置に基づいて、前記第１の方向の各位置における前記第２の方向への前記ステージの位置の歪量を演算する工程と、
前記第１の方向の各位置における前記第２の方向の各位置での前記第１の方向への前記ステージの位置の歪量として、測定された前記第２の方向の各位置における前記第１の方向への前記ステージの位置の歪量を適用し、前記第２の方向の各位置における前記第１の方向の各位置での前記第２の方向への前記ステージの位置の歪量として、測定された前記第１の方向の各位置における前記第２の方向への前記ステージの位置の歪量を適用する、前記ステージの位置の歪量の２次元マップを作成する工程と、
前記２次元マップに定義された歪量を用いて、前記ステージ上に載置される前記試料上の位置を示す位置データを補正する工程と、
を備え、
前記スポット径は、前記ステージの位置測定面の歪の波長の１／２以下であることを特徴とするステージ機構の位置補正方法。

【請求項2】

前記スポット径以下の間隔として、前記スポット径よりも小さい値が用いられることを特徴とする請求項１記載のステージ機構の位置補正方法。

【請求項3】

荷電粒子ビームを用いて前記試料上にパターンを描画するための描画データに定義されるパターンの座標を補正することによって、前記位置データが補正されることを特徴とする請求項１又は２記載のステージ機構の位置補正方法。

【請求項4】

試料を載置するステージの位置をレーザ干渉法により測定するためのレーザビームの照射を受ける、第１の方向に延びる前記ステージの第１の面と前記第１の方向と直交する第２の方向に延びる前記ステージの第２の面と、の凹凸波長を測定する工程と、
測定された前記凹凸波長以上の前記レーザビームのスポット径を演算する工程と、
測定された前記凹凸波長以上の前記レーザビームのスポット径になるように、前記レーザビームの光束径を調整する工程と、
前記凹凸波長以上の前記スポット径になるように、前記光束径が調整された前記レーザビームを用いたレーザ干渉法により前記ステージ位置を測定する工程と、
を備えたことを特徴とするステージ機構の位置補正方法。

【請求項5】

試料を載置する、移動可能なステージと、
前記ステージの第１の方向への移動が固定された状態で、レーザビームが前記ステージに照射されるスポット径以下の間隔で前記第１の方向と直交する第２の方向に前記ステージが移動させられながら、移動させられた位置毎に、前記レーザビームを用いたレーザ干渉法により、前記ステージの前記第１の方向位置を測定する第１のレーザ測長装置と、
前記ステージの前記第２の方向への移動が固定された状態で、前記スポット径以下の間隔で前記第１の方向に前記ステージを移動させながら、移動させられた位置毎に、前記レーザビームを用いたレーザ干渉法により、前記ステージの前記第２の方向位置を測定する第２のレーザ測長装置と、
前記第２の方向の各位置において測定された前記ステージの前記第１の方向位置に基づいて、前記第２の方向の各位置における前記第１の方向への前記ステージの位置の歪量を演算する第１の歪量演算部と、
前記第１の方向の各位置において測定された前記ステージの前記第２の方向位置に基づいて、前記第１の方向の各位置における前記第２の方向への前記ステージの位置の歪量を演算する第２の歪量演算部と、
前記第１の方向の各位置における前記第２の方向の各位置での前記第１の方向への前記ステージの位置の歪量として、測定された前記第２の方向の各位置における前記第１の方向への前記ステージの位置の歪量を適用し、前記第２の方向の各位置における前記第１の方向の各位置での前記第２の方向への前記ステージの位置の歪量として、測定された前記第１の方向の各位置における前記第２の方向への前記ステージの位置の歪量を適用する、前記ステージの位置の歪量の２次元マップを作成する２次元マップ作成部と、
前記２次元マップに定義された歪量を用いて、前記ステージ上に載置される前記試料上の位置を示す位置データを補正する補正部と、
荷電粒子ビームを用いて、補正された前記位置データに基づいて前記試料上にパターンを描画する描画機構と、
を備え、
前記スポット径は、前記ステージの位置測定面の歪の波長の１／２以下であることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステージ機構の位置補正方法及び荷電粒子ビーム描画装置に係り、例えば、電子ビームを用いて試料にパターンを描画する描画装置及びその装置内のステージのミラー曲がり変形量を補正する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子ビーム（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。

【0003】

図１７は、可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。可変成形型電子線描画装置における第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式という。

【0004】

ここで、上述したステージは、例えばレーザ干渉計によってその位置が測定される。レーザ干渉計で位置を測定するにはレーザを反射するミラーがステージ上に配置される必要がある。そして、そのミラー表面に凹凸の歪が存在した場合でもレーザ干渉計ではその歪誤差分を把握することは困難である。そのため、レーザ干渉計での測定位置をそのまま用いて描画を行なうと、描画される位置に誤差（歪）が生じてしまう。

【0005】

そのため、従来、ミラーの歪による位置ずれを補正する様々な手法が検討されていた（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−８８３７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従来のステージ機構では、レーザ照射空間のサイズに現在よりも余裕があったため、ミラーの微小歪の波長と同等以上の大きいスポット径でレーザを照射することができていた。そのため、スポット径内でミラーの微小歪による誤差分が平均化され、従来の補正方法でも許容できる描画位置を確保することが可能となっていた。

【0008】

しかしながら、装置設置面積の関係上、装置構成の小型化が主流となってきた。そのため、ミラーを照射するレーザのスポット径を小さくすることによって、レーザ干渉計のシステム構成を小型化し、装置全体構成の小型化を目指している。これに伴い、従来においては平均化効果で隠れていた微小歪によってレーザ干渉計によって測定されるステージ位置の誤差が顕著に表れるようになってきた。そのため、さらに高精度な補正手法の確立が望まれている。

【0009】

そこで、本発明は、ステージ機構のミラーの微小歪に対するステージ機構の位置補正を行うことが可能な方法及びかかる方法を実行可能な描画装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様のステージ機構の位置補正方法は、
試料を載置するステージの第１の方向への移動が固定された状態で、レーザビームがステージに照射されるスポット径以下の間隔で第１の方向と直交する第２の方向にステージを移動させながら、移動させられた位置毎に、レーザビームを用いたレーザ干渉法により、ステージの第１の方向位置を測定する工程と、
ステージの第２の方向への移動が固定された状態で、スポット径以下の間隔で第１の方向にステージを移動させながら、移動させられた位置毎に、レーザビームを用いたレーザ干渉法により、ステージの第２の方向位置を測定する工程と、
第２の方向の各位置において測定されたステージの第１の方向位置に基づいて、第２の方向の各位置における第１の方向へのステージの位置の歪量を演算する工程と、
第１の方向の各位置において測定されたステージの第２の方向位置に基づいて、第１の方向の各位置における第２の方向へのステージの位置の歪量を演算する工程と、
第１の方向の各位置における第２の方向の各位置での第１の方向へのステージの位置の歪量として、測定された第２の方向の各位置における第１の方向へのステージの位置の歪量を適用し、第２の方向の各位置における第１の方向の各位置での第２の方向へのステージの位置の歪量として、測定された第１の方向の各位置における第２の方向へのステージの位置の歪量を適用する、ステージの位置の歪量の２次元マップを作成する工程と、
２次元マップに定義された歪量を用いて、ステージ上に載置される試料上の位置を示す位置データを補正する工程と、
を備え、
前記スポット径は、前記ステージの位置測定面の歪の波長の１／２以下であることを特徴とする。

【0011】

また、スポット径以下の間隔として、スポット径よりも小さい値が用いられると好適である。

【0012】

また、荷電粒子ビームを用いて試料上にパターンを描画するための描画データに定義されるパターンの座標を補正することによって、位置データが補正されると好適である。

【0013】

本発明の他の態様のステージ機構の位置補正方法は、
試料を載置するステージの位置をレーザ干渉法により測定するためのレーザビームの照射を受ける、第１の方向に延びるステージの第１の面と第１の方向と直交する第２の方向に延びるステージの第２の面と、の凹凸波長を測定する工程と、
測定された前記凹凸波長以上の前記レーザビームのスポット径を演算する工程と、
測定された凹凸波長以上のレーザビームのスポット径になるように、レーザビームの光束径を調整する工程と、
凹凸波長以上のスポット径になるように、光束径が調整されたレーザビームを用いたレーザ干渉法によりステージ位置を測定する工程と、
を備えたことを特徴とする。

【0014】

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
試料を載置する、移動可能なステージと、
ステージの第１の方向への移動が固定された状態で、レーザビームがステージに照射されるスポット径以下の間隔で第１の方向と直交する第２の方向にステージが移動させられながら、移動させられた位置毎に、レーザビームを用いたレーザ干渉法により、ステージの第１の方向位置を測定する第１のレーザ測長装置と、
ステージの第２の方向への移動が固定された状態で、スポット径以下の間隔で第１の方向にステージを移動させながら、移動させられた位置毎に、レーザビームを用いたレーザ干渉法により、ステージの第２の方向位置を測定する第２のレーザ測長装置と、
第２の方向の各位置において測定されたステージの第１の方向位置に基づいて、第２の方向の各位置における第１の方向へのステージの位置の歪量を演算する第１の歪量演算部と、
第１の方向の各位置において測定されたステージの第２の方向位置に基づいて、第１の方向の各位置における第２の方向へのステージの位置の歪量を演算する第２の歪量演算部と、
第１の方向の各位置における第２の方向の各位置での第１の方向へのステージの位置の歪量として、測定された第２の方向の各位置における第１の方向へのステージの位置の歪量を適用し、第２の方向の各位置における第１の方向の各位置での第２の方向へのステージの位置の歪量として、測定された第１の方向の各位置における第２の方向へのステージの位置の歪量を適用する、ステージの位置の歪量の２次元マップを作成する２次元マップ作成部と、
２次元マップに定義された歪量を用いて、ステージ上に載置される試料上の位置を示す位置データを補正する補正部と、
荷電粒子ビームを用いて、補正された位置データに基づいて試料上にパターンを描画する描画機構と、
を備え、
前記スポット径は、前記ステージの位置測定面の歪の波長の１／２以下であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明の一態様によれば、ステージ機構のミラーの微小歪に対するステージ機構の位置補正を行うことできる。よって、ステージに照射するレーザのスポット径を小さくする場合でも高精度な位置にパターンを描画できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。

【図2】実施の形態１における各領域を説明するための概念図である。

【図3】実施の形態１におけるレーザ測長装置の測定位置を示す概念図である。

【図4】実施の形態１における反射ミラーに曲がり変形が生じている様子の一例とレーザスポット径の関係の一例を示す概念図である。

【図5】実施の形態１における基板上に形成された評価パターンの位置ずれ量の一例を示す図である。

【図6】実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。

【図7】実施の形態１における測定間隔の一例を示す図である。

【図8】実施の形態１における測定結果を説明するための図である。

【図9】実施の形態１におけるミラー歪の一例を示す図である。

【図10】実施の形態１における２次元マップの一例を示す図である。

【図11】実施の形態１における２次元マップを説明するための図である。

【図12】実施の形態１におけるステージ位置と描画位置との関係を示す図である。

【図13】実施の形態１におけるショットデータのフォーマットの一例を示す図である。

【図14】実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。

【図15】実施の形態２における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。

【図16】実施の形態２におけるレーザ測長装置の構成の一例を示す図である。

【図17】可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の他の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、実施の形態では、一例として、シングルビームを用いた描画装置について説明するが、これに限るものではない。マルチビームを用いた描画装置でも構わない。

【0018】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。図１において、描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画装置１００は、描画機構１５０と制御系回路１６０を備えている。描画機構１５０は、描画室１０３と描画室１０３の上部に配置された電子鏡筒（電子ビームカラム）１０２を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８を有している。そして、描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５とＸＹステージ１０５を駆動するモータ２２２，２２４が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画対象となる試料１０１とレーザ干渉を利用した測長システムに用いる反射ミラー３０，３２とが配置される。試料１０１として、例えば、半導体装置が形成されるウェハやウェハにパターンを転写する露光用のマスクが含まれる。また、このマスクは、例えば、まだ何もパターンが形成されていないマスクブランクスが含まれる。

【0019】

制御系回路１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、ステージ制御回路１２２、レーザ測長装置１２４，１２６、偏向制御回路１３０、及びデジタルアナログ変換（ＤＡＣ）アンプ１３２を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、ステージ制御回路１２２、レーザ測長装置１２４，１２６、及び偏向制御回路１３０は図示しないバスを介して互いに接続されている。偏向制御回路１３０には、ＤＡＣアンプ１３２が接続されている。モータ２２２，２２４は、ステージ制御回路１２２に接続されている。描画装置１００の外部から描画データが入力され、記憶装置１４０に格納されている。

【0020】

制御計算機１１０内には、ショットデータ生成部５０、ｙ方向位置測定部５２、ｘ方向位置測定部５４、ｙ方向歪Δｙ演算部５６、ｘ方向歪Δｘ演算部５８、２次元マップ作成部６０、補正部６２、及び描画制御部６４が配置される。ショットデータ生成部５０、ｙ方向位置測定部５２、ｘ方向位置測定部５４、ｙ方向歪Δｙ演算部５６、ｘ方向歪Δｘ演算部５８、２次元マップ作成部６０、補正部６２、及び描画制御部６４といった各「〜部」は、処理回路を含み、その処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「〜部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。ショットデータ生成部５０、ｙ方向位置測定部５２、ｘ方向位置測定部５４、ｙ方向歪Δｙ演算部５６、ｘ方向歪Δｘ演算部５８、２次元マップ作成部６０、補正部６２、及び描画制御部６４内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ１１２に記憶される。

【0021】

図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。

【0022】

図２は、実施の形態１における各領域を説明するための概念図である。図２において、試料１０１の描画領域１０は、偏向器２０８の例えばｙ方向偏向可能幅或いはそれよりも若干小さい幅で例えばｙ方向に向かって短冊状の複数のストライプ領域２０に仮想分割される。試料１０１の描画処理は、例えばｘ方向に描画処理を進めることによってストライプ領域２０単位で実行されることになる。

【0023】

図３は、実施の形態１におけるレーザ測長装置の測定位置を示す概念図である。図３において、ＸＹステージ１０５には直交する２辺に沿って反射ミラー３０，３２が配置されている。ここでは、ｘ方向（第１の方向）に反射面が位置するように反射ミラー３０（第１のミラー）が、ｙ方向（第２の方向）に反射面が位置するように反射ミラー３２（第２のミラー）が配置される。そして、レーザ測長装置１２４は、ｘ方向に反射面が位置するように反射ミラー３０にレーザを照射するように配置される。レーザ測長装置１２６は、ｙ方向に反射面が位置するように反射ミラー３２にレーザを照射するように配置される。なお、モータ２２２は、ＸＹステージ１０５をｘ方向に移動させ、モータ２２４は、ＸＹステージ１０５をｙ方向に移動させる。

【0024】

図４は、実施の形態１における反射ミラーに曲がり変形が生じている様子の一例とレーザスポット径の関係の一例を示す概念図である。反射ミラー３０，３２は、その加工技術の向上からその加工精度として反射面に数ｍｍオーダー（例えば、５ｍｍ）以上の波長をもつような歪（凹凸）が生じないように製造されるまでになったが、それでも反射面を完全な平面に加工することは困難である。また、加工精度をさらに向上させるとなれば製造コストが大幅に増加してしまう。或いは反射面に数ｍｍオーダー（例えば、５ｍｍ）以上の波長をもつような歪（凹凸）が生じる場合には、従来のステージ位置補正の手法を用いて対応すればよい。実施の形態１では、ビームのスポット径ｄが歪の波長λよりも小さくなる場合に歪（凹凸）によって引き起こされる誤差を補正する。特に、数ｍｍオーダー（例えば、５ｍｍ）未満の波長をもつような歪（凹凸）によって引き起こされる誤差を補正する場合に有効である。

【0025】

ここで、反射ミラー３０（３２）の反射面の歪（凹凸）の波長λに対して、レーザ測長装置１２４（１２６）からレーザビーム４３が反射ミラー３０（３２）に照射される際のビームのスポット径ｄ１が、歪の波長λ以上のサイズがあれば、スポット径ｄ１内に歪の振幅Δの最大値と最小値が含まれるので、平均化効果により、かかる歪に起因するＸＹステージ１０５の位置の測定誤差は無視できる程度に抑えることができる。従来、スポット径が例えば１０ｍｍ程度或いはそれより若干小さいサイズが主に用いられていた。スポット径ｄ１が、図４に示すように、少なくとも歪の波長λの１／２以上のサイズがあれば、スポット径ｄ１内に歪の振幅Δの最大値と最小値が含まれ得るので平均化効果を期待できる。しかしながら、上述したように、描画装置１００の設置面積の関係上、装置構成の小型化が主流となってきたため、反射ミラー３０（３２）を照射するレーザのスポット径を小さくすることによって、レーザ測長装置１２４（１２６）のシステム構成を小型化し、装置全体構成の小型化を目指している。これに伴い、図４に示すように、レーザ測長装置１２４（１２６）からレーザビーム４２が反射ミラー３０（３２）に照射される際のビームのスポット径ｄ２が、歪の波長λの１／２よりも小さくなると、それまで平均化効果で隠れていた微小歪によって、レーザ測長装置１２４（１２６）によって測定されるＸＹステージ１０５の位置の誤差が顕著に表れるようになってきた。そのためビーム偏向位置に誤差が生じてしまうことになる。

【0026】

図５は、実施の形態１における基板上に形成された評価パターンの位置ずれ量の一例を示す図である。図５では、縦軸に描画された評価パターンのｙ方向の設計位置からの位置ずれ量、横軸に描画された評価パターンのｘ方向位置を示す。なお、図５では、遮光膜上にレジストが塗布された基板上に、評価パターンとしてｘ方向に直線に延びるラインパターンを描画装置１００で描画し、現像、アッシング、及びエッチング処理を経て得られたパターンの一部の位置を位置測定器により測定した結果を示している。図５に示すように、測定結果にノイズ成分が含まれているが、全体の傾向として、ｙ方向にある振幅を持った歪が生じていることがわかる。評価パターンのｙ方向位置についても同様に歪が生じ得ることは言うまでもない。

【0027】

そこで、実施の形態１では、レーザ測長装置１２４（１２６）から照射されるレーザビームの反射ミラー３０（３２）上でのスポット径が小さくなった場合に生じるステージ位置の測定誤差を補正する。

【0028】

図６は、実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図６において、実施の形態１における描画方法は、ｘ方向可変ｙ方向位置測定工程（Ｓ１０２）と、ｙ方向可変ｘ方向位置測定工程（Ｓ１０４）と、ｘ方向可変ｙ方向歪量Δｙ演算工程（Ｓ１０６）と、ｙ方向可変ｘ方向歪量Δｘ演算工程（Ｓ１０８）と、２次元マップ作成工程（Ｓ１１０）と、ショットデータ生成工程（Ｓ１１２）と、パターン座標補正工程（Ｓ１１４）と、描画工程（Ｓ１１６）と、いった一連の工程を実施する。かかる一連の工程のうち、ｘ方向可変ｙ方向位置測定工程（Ｓ１０２）と、ｙ方向可変ｘ方向位置測定工程（Ｓ１０４）と、ｘ方向可変ｙ方向歪量Δｙ演算工程（Ｓ１０６）と、ｙ方向可変ｘ方向歪量Δｘ演算工程（Ｓ１０８）と、２次元マップ作成工程（Ｓ１１０）と、パターン座標補正工程（Ｓ１１４）とはステージ機構の位置補正方法に相当する。

【0029】

ｘ方向可変ｙ方向位置測定工程（Ｓ１０２）として、レーザ測長装置１２６（第１のレーザ測長装置）は、ＸＹステージ１０５のｙ方向（第１の方向）への移動が固定された状態で、レーザビームがＸＹステージ１０５に照射されるスポット径以下の間隔でｘ方向（第２の方向）にＸＹステージ１０５を移動させながら、移動させられた位置毎に、レーザビームを用いたレーザ干渉法により、ＸＹステージ１０５のｙ方向位置を測定する。具体的には、ステージ制御回路１２２による制御のもと、モータ２２４の回転軸を固定してＸＹステージ１０５をｙ方向に移動させないようにする。そして、ステージ制御回路１２２による制御のもと、モータ２２２の回転軸を所定の回転角ずつ回転させて、ＸＹステージ１０５をｘ方向に所定の移動量だけステッピング移動させる。そして、ＸＹステージ１０５がステッピング移動する毎に、配置位置が固定されているレーザ測長装置１２６からＸＹステージ１０５の反射ミラー３２に測定用のレーザを照射し、反射ミラー３２からの反射光を受光して、反射光と基準光との間のレーザ干渉原理によりＸＹステージ１０５までのｙ方向距離を測定する。レーザ測長装置１２６は、ｙ方向距離の各データを用いて、ｘ方向の各位置におけるＸＹステージ１０５のｙ方向位置ｙｊを測定（演算）する。測定されたＸＹステージ１０５のｙ方向位置ｙｊの各測定データは、ｙ方向位置測定部５２に出力される。或いは、レーザ測長装置１２６により各位置のｙ方向距離を測定し、ｙ方向位置測定部５２によりｙ方向距離の各データを用いて、ｘ方向の各位置におけるＸＹステージ１０５のｙ方向位置ｙｊを測定（演算）してもよい。

【0030】

図７は、実施の形態１における測定間隔の一例を示す図である。ＸＹステージ１０５のｙ方向位置ｙｊは、上述したように、スポット径以下の間隔で測定する。これにより、反射ミラー３２の反射面についてｘ方向に隙間なく、距離を測定できる。より望ましくは、図７に示すように、スポット径以下の間隔として、スポット径４０よりも小さい値が用いられると好適である。測定領域の一部が重なった方が、ミラー歪による測定誤差を小さくできる。さらに望ましくは、スポット径４０の１／２以下の間隔で測定すると良い。測定領域の重なり割合が大きい方が、ミラー歪による測定誤差をさらに小さくできる。

【0031】

ｙ方向可変ｘ方向位置測定工程（Ｓ１０４）として、レーザ測長装置１２４（第２のレーザ測長装置）は、ＸＹステージ１０５のｘ方向（第２の方向）への移動が固定された状態で、レーザビームがＸＹステージ１０５に照射されるスポット径以下の間隔でｙ方向にＸＹステージ１０５を移動させながら、移動させられた位置毎に、レーザビームを用いたレーザ干渉法により、ＸＹステージ１０５のｘ方向位置を測定する。具体的には、ステージ制御回路１２２による制御のもと、モータ２２２の回転軸を固定してＸＹステージ１０５をｘ方向に移動させないようにする。そして、ステージ制御回路１２２による制御のもと、モータ２２４の回転軸を所定の回転角ずつ回転させて、ＸＹステージ１０５をｙ方向に所定の移動量だけステッピング移動させる。そして、ＸＹステージ１０５がステッピング移動する毎に、配置位置が固定されているレーザ測長装置１２４からＸＹステージ１０５の反射ミラー３０に測定用のレーザを照射し、反射ミラー３０からの反射光を受光して、反射光と基準光との間のレーザ干渉原理によりＸＹステージ１０５までのｘ方向距離を測定する。レーザ測長装置１２４は、ｘ方向距離の各データを用いて、ｙ方向の各位置におけるＸＹステージ１０５のｘ方向位置ｘｉを測定（演算）する。測定されたＸＹステージ１０５のｘ方向位置ｘｉの各測定データは、ｘ方向位置測定部５４に出力される。或いは、レーザ測長装置１２４により各位置のｘ方向距離を測定し、ｘ方向位置測定部５４によりｘ方向距離の各データを用いて、ｙ方向の各位置におけるＸＹステージ１０５のｘ方向位置ｘｉを測定（演算）してもよい。

【0032】

ｘ方向位置ｘｉの測定においても、上述したように、スポット径以下の間隔で測定する。より望ましくは、図７に示すように、スポット径以下の間隔として、スポット径４０よりも小さい値が用いられると好適である。さらに望ましくは、スポット径４０の１／２以下の間隔で測定すると良い。ここでは、ｙ方向位置ｙｊを測定した間隔と同様の間隔で測定すればよい。

【0033】

なお、ｘ方向位置ｘｉの測定及びｙ方向位置ｙｊの測定にあたっては、試料１０１をＸＹステージ１０５上に載置した状態で行うと好適である。これにより、試料１０１の荷重によるたわみ等の影響も含めて測定できる。試料１０１として、描画対象マスクブランクスの他、レジストが塗布されていないクロム（Ｃｒ）膜が形成された状態のマスク基板であってもよい。或いは、レジスト及びクロム（Ｃｒ）膜が形成されていないガラス基板であってもよい。

【0034】

また、ｘ方向位置ｘｉの測定及びｙ方向位置ｙｊの測定は、それぞれ複数回行うと好適である。そして、複数回の測定で得られた測定結果の平均値を用いることで測定誤差を軽減できる。

【0035】

また、ｘ方向位置ｘｉ及びｙ方向位置ｙｊの測定は、電子ビーム２００の光軸中心が、ＸＹステージ１０５上に試料１０１を載置した場合の試料１０１の描画領域１０内に位置する最大領域のｘ方向サイズＬ’ｘの範囲（図３）とｙ方向サイズＬ’ｙの範囲（図３）とについて行えばよい。或いは、偏向器２０８が試料１０１の描画領域１０内に電子ビーム２００を偏向可能な最大領域のｘ方向サイズＬ’ｘの範囲（図３）とｙ方向サイズＬ’ｙの範囲（図３）とについて行う場合であっても構わない。測定範囲が反射ミラー３０，３２全体に及ばないので測定時間の短縮を図ることができる。また、データ量を小さくできる。

【0036】

図８は、実施の形態１における測定結果を説明するための図である。上述した測定によって、図８（ａ）に示すように、ＸＹステージ１０５の反射ミラー３０のｙ方向に並ぶ各反射位置で同じｘ方向位置を測定した場合の反射位置毎に得られるｘ方向位置ｘｉ（＝ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，・・・）がわかる。同様に、図８（ｂ）に示すように、ＸＹステージ１０５の反射ミラー３２のｘ方向に並ぶ各反射位置で同じｙ方向位置を測定した場合の反射位置毎に得られるｙ方向位置ｙｊ（＝ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｙ４，ｙ５，・・・）がわかる。

【0037】

ｘ方向可変ｙ方向歪量Δｙ演算工程（Ｓ１０６）として、ｙ方向歪Δｙ演算部５６（第１の歪量演算部）は、ｘ方向の各位置において測定されたＸＹステージ１０５のｙ方向位置ｙｊに基づいて、ｘ方向の各位置におけるｙ方向へのＸＹステージ１０５の位置の歪量Δｙｊを演算する。具体的には、ｙ方向位置ｙｊからｙ方向位置ｙｊを測定するにあたって基準としたｙ方向設計位置を差し引いた差分値を歪量Δｙｊとして演算すればよい。かかる演算により、反射ミラー３２のｘ方向に並ぶ各反射位置における歪量Δｙｊ（＝Δｙ１，Δｙ２，Δｙ３，Δｙ４，Δｙ５，・・・）がわかる。

【0038】

ｙ方向可変ｘ方向歪量Δｘ演算工程（Ｓ１０８）として、ｘ方向歪Δｘ演算部５８（第２の歪量演算部）は、ｙ方向の各位置において測定されたＸＹステージ１０５のｘ方向位置ｘｉに基づいて、ｙ方向の各位置におけるｘ方向へのＸＹステージ１０５の位置の歪量Δｘｉを演算する。具体的には、ｘ方向位置ｘｉからｘ方向位置ｘｉを測定するにあたって基準としたｘ方向設計位置を差し引いた差分値を歪量Δｘｉとして演算すればよい。かかる演算により、反射ミラー３０のｙ方向に並ぶ各反射位置における歪量Δｘｉ（＝Δｘ１，Δｘ２，Δｘ３，Δｘ４，Δｘ５，・・・）がわかる。

【0039】

以上のように、実施の形態１では、歪量Δｘｉ及び歪量Δｙｊについて、それぞれ１次元データを得るだけなので、データ量を低減できる。さらに、試料１０１の描画領域１０内に位置する最大領域のｘ方向サイズＬ’ｘの範囲（図３）とｙ方向サイズＬ’ｙの範囲（図３）とについて行えばよいので、その分データ量を低減できる。

【0040】

図９は、実施の形態１におけるミラー歪の一例を示す図である。図９に示すように、ミラー３０，３２の微小歪の振幅Δは一様とは限らない。よって、ｙ方向の各位置におけるＸＹステージ１０５のｘ方向位置ｘｉとｘ方向の各位置におけるＸＹステージ１０５のｙ方向位置ｙｊとを測定することで、正確な歪量を得ることができる。

【0041】

２次元マップ作成工程（Ｓ１１０）として、２次元マップ作成部６０は、ＸＹステージ１０５の位置の歪量の２次元マップ（Δｘｉ，Δｙｊ）を作成する。

【0042】

図１０は、実施の形態１における２次元マップの一例を示す図である。図１０の例では、測定点として、ｘ方向位置ｉを１〜５まで、ｙ方向位置ｊを１〜５まで測定した場合の２次元マップを示している。図１０に示すように、実施の形態１における２次元マップ（Δｘｉ，Δｙｊ）では、ｙ方向の各位置におけるｘ方向の各位置でのｘ方向へのＸＹステージ１０５の位置の歪量として、測定されたｘ方向の各位置におけるｙ方向へのＸＹステージ１０５の位置の歪量Δｙｊを適用する。ｘ方向の各位置におけるｙ方向の各位置でのｘ方向へのＸＹステージ１０５の位置の歪量として、測定されたｙ方向の各位置におけるｘ方向へのＸＹステージ１０５の位置の歪量Δｘｉを適用する。言い換えれば、図１０に示すように、実施の形態１における２次元マップでは、ｘ軸方向にインデックスｊが大きくなっていく。また、ｙ軸方向にインデックスｉが大きくなっていく。そして、ｘ軸方向に並ぶ各ｙ方向列には、同じ歪量Δｙｊが定義される。また、ｙ軸方向に並ぶ各ｘ方向列には、同じ歪量Δｘｉが定義される。以上のように作成された２次元マップ（Δｘｉ，Δｙｊ）は、記憶装置１４２に格納される。

【0043】

図１１は、実施の形態１における２次元マップを説明するための図である。図１１（ａ）に示すように、ｘ方向位置ｘｉ、及びｙ方向位置ｙｊを測定することによって、歪量Δｘｉと歪量Δｙｊを求めることができる。そして、図１１（ｂ）に示すように、ｙ方向に向かって変化する歪量Δｘｉの数列を、ｘ軸方向の各位置に並べる。同様に、ｘ方向に向かって変化する歪量Δｙｊの数列を、ｙ軸方向の各位置に並べる。これにより、各交点での（Δｘｉ，Δｙｊ）がその位置での歪量となる。

【0044】

以上により、電子ビーム２００の光軸中心が、ＸＹステージ１０５上に試料１０１を載置した場合の試料１０１の描画領域１０内に位置する最大領域内の各位置における歪量の２次元マップ（Δｘｉ，Δｙｊ）を得ることができる。反射ミラー３０，３２全体について測定する必要がないので、データ量を低減できる。

【0045】

ショットデータ生成工程（Ｓ１１２）として、ショットデータ生成部５０は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、複数段のデータ変換処理を行って、装置固有のショットデータを生成する。描画データには、複数の図形パターンが定義される。しかしながら、描画装置１００で図形パターンを描画するためには、１回のビームのショットで照射できるサイズに描画データに定義された図形パターンを分割する必要がある。そこで、ショットデータ生成部５０は、実際に描画するために、各図形パターンを１回のビームのショットで照射できるサイズに分割してショット図形を生成する。そして、ショット図形毎にショットデータを生成する。ショットデータには、例えば、図形種、図形サイズ、及び描画位置（ｘ，ｙ）（照射位置）といった図形データが定義される。その他、照射量に応じた照射時間が定義される。ショットデータはショット順にソートされて定義される。生成されたショットデータは、記憶装置１４２に一時的に格納しておけばよい。偏向制御回路１３０は、生成されたショットデータをショット順に読み出していくことになる。

【0046】

パターン座標補正工程（Ｓ１１４）として、補正部６２は、２次元マップに定義された歪量（Δｘｉ，Δｙｊ）を用いて、ＸＹステージ１０５上に載置される試料１０１上の位置を示す位置データを補正する。実施の形態１では、電子ビーム２００を用いて試料１０１上にパターンを描画するための描画データに定義されるパターンの座標を補正することによって、かかる位置データを補正する。例えば、記憶装置１４２に格納されたショットデータに定義されるパターンの座標を補正する。或いは、ショットデータに生成する前の描画データに定義された図形パターンの座標を補正してもよい。

【0047】

図１２は、実施の形態１におけるステージ位置と描画位置との関係を示す図である。図１２に示すように、ステージ座標系の原点Ｏにある装置において、点Ｐの位置にパターンを描画する場合を考える。ショットデータ（パターンデータ）には描画するべき位置は装置の原点からの位置Ｘ_Ｗ（ベクトルで示す）が記述されている。実際の描画に際してはステージ移動と偏向の組合せでビームをＸ_Ｗの位置へ照射する。そのため最初に計画された位置Ｘ_Ｌ（ベクトルで示す）の付近にステージを移動させる。かかるステージ位置Ｘ_Ｌはレーザ測長装置１２４，１２６にて測定される。そして、偏向制御回路１３０では、描画位置Ｘ_ＷとＸ_Ｌとの差分Ｘ_Ｍ（ベクトルで示す）を次のように算出する。
Ｘ_Ｍ＝Ｘ_Ｗ−Ｘ_Ｌ
そして、差分Ｘ_Ｍを偏向量として算出し、電子ビーム２００を照射する。

【0048】

しかし、反射ミラー３０，３２の歪によって、レーザ測長装置１２４，１２６によって測定されるステージ位置Ｘ_Ｌには、歪誤差（Δｘｉ，Δｙｊ）が含まれている。そこで、実施の形態１では、予め、かかる歪誤差（Δｘｉ，Δｙｊ）を補正する補正量（−Δｘｉ，−Δｙｊ）をショットデータ（パターンデータ）に定義されるパターンの原点からの位置Ｘ_Ｗ（ベクトルで示す）に加算することで補正する。

【0049】

図１３は、実施の形態１におけるショットデータのフォーマットの一例を示す図である。図１３（ａ）では、ミラー歪に起因したステージ位置の歪誤差を補正する前のショットデータのフォーマットを示している。ショットデータには、例えば、図形種（図形コード）ｋ、座標（ｘ，ｙ）（照射位置）、及び図形サイズ（Ｌｘ，Ｌｙ）、といった図形データが定義される。歪誤差を補正することによって、図１３（ｂ）に示すように、座標（ｘ，ｙ）が座標（ｘ−Δｘｉ，ｙ−Δｙｊ）に補正される。かかる場合のインデックスｉ，ｊは、当該ショット図形が描画される場合のＸＹステージ１０５の位置を測定する際の反射ミラー３０，３２におけるレーザのスポット位置を示すことは言うまでもない。描画位置Ｘ_Ｗは、ＸＹステージ１０５の位置Ｘ_Ｌから偏向器２０８の偏向可能範囲内に限られるので、試料１０１の描画領域１０分に相当する２次元マップを作成しておけば、各描画位置Ｘ_Ｗについて補正するためのデータを得ることができる。各ショット図形を描画する場合のステージ位置Ｘ_Ｌは、描画制御部６４によって予め計画しておけばよい。補正後のショットデータは記憶装置１４２に格納される。

【0050】

描画工程（Ｓ１１６）として、描画機構１５０は、電子ビーム２００を用いて、補正された位置データに基づいて試料１０１上にパターンを描画する。まずは、偏向制御回路１３０は、レーザ測長装置１２４，１２６によって測定されたＸＹステージ１０５の位置（Ｘ’，Ｙ’）を入力し、かかるＸＹステージ１０５の位置（Ｘ’，Ｙ’）を用いて、ショット図形毎に、描画位置（ｘ−Δｘｉ，ｙ−Δｙｊ）に電子ビームを照射するための偏向量を演算する。

【0051】

描画機構１５０は、得られた偏向量で電子ビーム２００を偏向して、所定のパターンを描画する。具体的には、以下のように動作する。偏向制御回路１３０では、演算された例えば偏向器２０８への偏向量を示すデジタル信号を出力する。そして、デジタル信号はＤＡＣアンプ１３２でアナログ変換され、増幅され、偏向電圧となって偏向器２０８に印加される。描画機構１５０での動作は以下のようになる。

【0052】

電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形の穴を持つ第１のアパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形に成形する。そして、第１のアパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ２０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器２０５によって偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化（可変成形）させることができる。通常、ショット毎に、ビーム形状と寸法を変化させることが多い。同じビーム形状と寸法のビームを連続してショットする場合もあることは言うまでもない。そして、第２のアパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向制御回路１３０に制御された偏向器２０８により偏向され、ステージ制御回路１２２に制御されたモータ２２２，２２４により駆動されて連続移動するＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。

【0053】

以上のように、実施の形態１によれば、ステージ機構のミラー３０，３２の微小歪に対するステージ機構の位置補正を行うことできる。よって、レーザ測長装置１２４，１２６からＸＹステージ１０５に照射するレーザのミラー面上でのスポット径を小さくする場合でも高精度な位置にパターンを描画できる。

【0054】

なお、試料１０１がＸＹステージ１０５上の設定されている設計位置からずれて載置された場合、試料１０１に予め作成されるアライメントマークをスキャンすることによって、試料１０１のずれ量を把握できる。試料１０１のずれ量が把握できれば、描画制御部６４は、かかるずれ量を加算した位置にパターンを描画することも可能である。かかる場合、実施の形態１における歪量の２次元マップは、当初の設計位置に配置されることを前提に試料１０１の描画領域１０分のデータが定義される。よって、試料１０１の載置位置がずれると歪量の２次元マップに定義されていないＸＹステージ１０５位置において電子ビーム２００を照射することもあり得る。かかる場合には、描画領域１０の端部で生じている歪が繰り返し生じると仮定して、描画領域１０の端部のデータを流用して補正すればよい。

【0055】

実施の形態２．
実施の形態１では、レーザ測長装置１２４，１２６からＸＹステージ１０５に照射するレーザのミラー面上でのスポット径が小さくなった場合に生じるステージ位置の測定誤差を補正する場合について説明した。ステージ機構のミラー３０，３２の微小歪に対するステージ機構の位置補正を行う手法はこれに限るものではない。実施の形態２では、レーザ測長装置１２４，１２６からＸＹステージ１０５に照射するレーザのミラー面上でのスポット径ｄを可変に調整することで、位置補正を行う構成について説明する。以下、特に説明する点以外の内容は実施の形態１と同様である。

【0056】

図１４は、実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。図１４において、制御計算機１１０内に、ｙ方向位置測定部５２、ｘ方向位置測定部５４、ｙ方向歪Δｙ演算部５６、ｘ方向歪Δｘ演算部５８、２次元マップ作成部６０、及び補正部６２の代わりに、スポット径演算部６６、及びしぼり調整部６８が配置された点以外は、図１と同様である。

【0057】

ショットデータ生成部５０、描画制御部６４、スポット径演算部６６、及びしぼり調整部６８といった各「〜部」は、処理回路を含み、その処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「〜部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。ショットデータ生成部５０、描画制御部６４、スポット径演算部６６、及びしぼり調整部６８内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ１１２に記憶される。

【0058】

図１５は、実施の形態２における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図１５において、実施の形態２における描画方法は、凹凸波長測定工程（Ｓ２０２）と、スポット径演算工程（Ｓ２０４）と、しぼり調整工程（Ｓ２０６）と、描画工程（Ｓ２０８）と、いう一連の工程を実施する。

【0059】

凹凸波長測定工程（Ｓ２０２）として、試料１０１を載置するＸＹステージ１０５の位置をレーザ干渉法により測定するためのレーザビームの照射を受ける、ｙ方向（第１の方向）に延びるＸＹステージ１０５の反射ミラー３０の反射面（第１の面）とｙ方向と直交するｘ方向（第２の方向）に延びるＸＹステージ１０５の反射ミラー３２の反射面（第２の面）と、の凹凸波長を測定する。具体的には、形状測定装置を用いて、反射ミラー３０，３２についてそれぞれ反射面の凹凸を測定する。形状測定装置として、例えば、レーザ変位計、共焦点式変位計、静電容量式測定装置、及びヘテロダイン干渉計等、適宜用いて測定すればよい。測定された反射ミラー３０，３２の凹凸データから凹凸歪の波長λを演算する。得られた凹凸歪の波長λデータを含む凹凸データは描画装置１００に入力され、記憶装置１４２に格納される。反射ミラー３０，３２の反射面の凹凸の測定は、ＸＹステージ１０５に取り付けた状態で測定されることが望ましいが、外して測定しても構わない。

【0060】

スポット径演算工程（Ｓ２０４）として、スポット径演算部６６は、測定された凹凸波長λ以上のレーザビームのスポット径ｄを演算する。凹凸データに波長データが含まれていない場合には、スポット径演算部６６は、凹凸データから凹凸歪の波長λを演算すればよい。波長が位置によって異なる場合には、最大値を演算すればよい。最大値といっても、ここでは、加工技術を超える例えば数ｍｍオーダー未満の微小歪の波長を演算すればよい。

【0061】

しぼり調整工程（Ｓ２０６）として、しぼり調整部６８は、測定された凹凸波長以上のレーザビームのスポット径になるように、レーザビームの光束径を調整する。

【0062】

図１６は、実施の形態２におけるレーザ測長装置の構成の一例を示す図である。図１６において、実施の形態２におけるレーザ測長装置１２４，１２６では、光源７０から発生したレーザ光が、レンズ７２により平行光（光束径Ｄ）に曲げられ、ビームスプリッタ７４を照射する。ビームスプリッタ７４に照射された光は、一部（例えば１／２）の光４２が通過し、ＸＹステージ１０５の反射ミラー３０（３２）の反射面に照射される。また、残部（例えば１／２）の光は反射し、基準反射板７６の反射面に照射される。反射ミラー３０（３２）の反射面からの反射光は、ビームスプリッタ７４で反射され、センサ７８に照射される。基準反射板７６の反射面からの反射光は、ビームスプリッタ７４を通過し、センサ７８に照射される。センサ７８では、２つの反射光を用いて干渉原理により反射ミラー３０（３２）までの距離を測定する。かかる場合に、しぼり調整部６８は、レーザビームのスポット径ｄの制御信号をレーザ測長装置１２４，１２６に出力する。レーザ測長装置１２４，１２６内では、かかる制御信号に沿って、反射ミラー３０（３２）の反射面上でのスポット径が演算されたスポット径ｄになるように、しぼりの開口径を制御して、ビームの光束径を調整する。図１６の例では、レーザ測長装置１２４，１２６から平行光が反射ミラー３０（３２）に照射される場合を示したがこれに限るものではなく、平行光でない場合であっても、反射ミラー３０（３２）の反射面上でのスポット径が調整されればよい。

【0063】

反射ミラー３０（３２）の反射面上でのスポット径ｄが測定された凹凸波長以上に制御されることにより、凹凸誤差分を平均化できる。よって、ＸＹステージ１０５のミラー３０，３２の微小歪に対するＸＹステージ１０５の位置補正を行うことできる。

【0064】

描画工程（Ｓ２０８）として、凹凸波長以上のスポット径になるように、光束径が調整されたレーザビームを用いたレーザ干渉法によりＸＹステージ１０５の位置を測定する。そして、測定されたＸＹステージ１０５の位置に基づいて、描画機構１５０は、電子ビーム２００を用いて試料１０１にパターンを描画する。

【0065】

実施の形態２では、むやみにレーザ測長装置１２４，１２６から反射ミラー３０（３２）の反射面に照射するレーザ光のスポット径を小さく絞ってしまうのではなく、測定された凹凸波長以上のスポット径になるように制御する。これにより、スポット径ｄ内に歪の振幅Δの最大値と最小値が含まれるので、平均化効果により、かかる歪に起因するＸＹステージ１０５の位置の測定誤差は無視できる程度に抑えることができる。よって、描画データ（ショットデータ）の座標等を補正する必要を無くすことができる。

【0066】

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。上述した例では、シングルビームを用いた描画装置１００に適用した場合について説明したが、マルチビームを用いた描画装置に適用する場合でも描画する図形パターンの座表を歪量に応じて補正すればよい。

【0067】

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。

【0068】

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全てのステージ機構の位置補正方法及び荷電粒子ビーム描画装置は、本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0069】

１０ 描画領域
２０ ストライプ領域
３０，３２ 反射ミラー
４０ スポット径
４２ 光
５０ ショットデータ生成部
５２ ｙ方向位置測定部
５４ ｘ方向位置測定部
５６ ｙ方向歪Δｙ演算部
５８ ｘ方向歪Δｘ演算部
６０ ２次元マップ作成部
６２ 補正部
６４ 描画制御部
６６ スポット径演算部
６８ しぼり調整部
１００ 描画装置
１０１，３４０ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１４０，１４２ 記憶装置
１１０ 制御計算機
１１２ メモリ
１２２ ステージ制御回路
１２４，１２６ レーザ測長装置
１３０ 偏向制御回路
１３２ ＤＡＣアンプ
１５０ 描画機構
１６０ 制御系回路
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３，４１０ 第１のアパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５，２０８ 偏向器
２０６，４２０ 第２のアパーチャ
２０７ 対物レンズ
２２２，２２４ モータ
３３０ 電子線
４１１ 開口
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】