特開 2024-70592 電子線照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024070592

(43)【公開日】2024-05-23

(54)【発明の名称】電子線照射装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20240516BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20240516BHJP

   H01J 37/04 20060101ALI20240516BHJP

   H01J 37/16 20060101ALI20240516BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 541D

H01L21/30 541G

H01J37/305 B

H01J37/04 B

H01J37/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022181185

(22)【出願日】2022-11-11

(71)【出願人】

【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】100178984

【弁理士】

【氏名又は名称】高下 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】福留 周一郎

【テーマコード（参考）】

5C101

5F056

【Ｆターム（参考）】

5C101AA27

5C101EE22

5C101EE48

5C101GG19

5C101HH21

5C101HH23

5F056BA08

5F056CB40

5F056CC05

5F056EA12

(57)【要約】

【目的】電子ビームカラムの傾きに応じた電子ビームの照射位置のずれを低減可能な装置を提供する。
【構成】本発明の一態様の電子線照射装置は、試料を載置するステージ１０５と、ステージを内部に配置し、真空状態で使用される描画室１０３と、下部の一部が描画室内に位置し、描画室によって支持され、試料に電子ビームを照射する電子ビームカラム１０２と、少なくとも裏面が描画室内に位置し、電子ビームカラムに取り付けられたアーム２１２と、描画室内に位置し、アーム２１２に取り付けられた、ステージの位置を測定するレーザ干渉計２１０と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料を載置するステージと、
前記ステージを内部に配置し、真空状態で使用される描画室と、
下部の一部が前記描画室内に位置し、前記描画室によって支持され、前記試料に電子ビームを照射する電子ビームカラムと、
少なくとも裏面が前記描画室内に位置し、前記電子ビームカラムに取り付けられた支持部材と、
前記描画室内に位置し、前記支持部材に取り付けられ、前記ステージの位置を測定するレーザ干渉計と、
を備えたことを特徴とする電子線照射装置。

【請求項2】

前記支持部材として、少なくとも裏面の一部が前記描画室内に位置し、前記電子ビームカラムを前記描画室の上面に取り付けるフランジが用いられることを特徴とする請求項１記載の電子線照射装置。

【請求項3】

前記支持部材として、前記描画室内に位置し、前記電子ビームカラムの側面側に延びる梁が用いられることを特徴とする請求項１記載の電子線照射装置。

【請求項4】

前記描画室の４つの側面のうち、１つの側面に、前記ステージ又は前記試料を搬入或いは搬出する開口部が形成されることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の電子線照射装置。

【請求項5】

前記電子ビームカラム内に配置され、前記電子ビームを偏向する偏向器と、
前記レーザ干渉計により測定された前記ステージの位置に応じて、前記試料上での前記電子ビームの照射位置を補正するように前記偏向器を制御する偏向制御回路と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の電子線照射装置。

【請求項6】

前記電子ビームカラムの側面とフランジの上面とに固定されたリブを有することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の電子線照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子線照射装置に係り、例えば、電子線描画装置における電子ビームカラムの傾きに起因するビームの照射位置のずれを低減する手法に関する。

【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。ここで、電子（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、ウェハ或いはウェハにパターンを形成するマスク等へ電子線を使って回路パターンを描画することが行われている。

【0003】

電子線描画装置では、電子光学鏡筒（電子ビームカラム）が描画室上面に搭載される。そして、試料を載置するステージが描画室内に配置される。また、ステージの位置を測定するレーザ干渉計が描画室側面に取り付けられる。電子ビームカラム内には偏向器が配置され、試料上への電子ビームの照射位置は偏向器により高速、高精度に制御される。レーザ干渉計により高精度に測定されるステージ位置を電子ビームの偏向制御に反映し、ステージに追従するように電子ビーム照射位置を高速制御することで基板の所望の位置に高精度に電子ビームを照射することができる。（これをステージトラッキングという）。さらに、安定した電子ビーム状態を保つため描画室内は真空状態に維持される。このため、描画室を形成する各壁面には外部より大気圧が作用し真空に保たれた内部との間で圧力差が生じる。低気圧の通過時など大気圧が変動すると描画室は変形してしまう。その結果、描画室上面に搭載される電子ビームカラムが描画室上面と共に傾くことになる。電子ビームカラムが傾くと、試料面上における電子ビームの照射位置がずれることになる。その結果、描画精度が劣化してしまう。

【0004】

ここで、レーザ干渉計を描画室天板よりも上方の大気中で架台に取り付け、レーザ干渉計がシール機構で密閉されるように天板を貫通して内部のステージ位置を測定することで、気圧変動の影響を受けないように測定するとした構成について開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－１３４６３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の一態様は、電子ビームカラムの傾きに応じた電子ビームの照射位置のずれを低減可能な装置及び方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様の電子線照射装置は、
試料を載置するステージと、
ステージを内部に配置し、真空状態で使用される描画室と、
下部の一部が描画室内に位置し、描画室によって支持され、試料に電子ビームを照射する電子ビームカラムと、
少なくとも裏面が描画室内に位置し、電子ビームカラムに取り付けられた支持部材と、
描画室内に位置し、支持部材に取り付けられ、ステージの位置を測定するレーザ干渉計と、
を備えたことを特徴とする。

【0008】

また、支持部材として、少なくとも裏面の一部が描画室内に位置し、電子ビームカラムを描画室の上面に取り付けるフランジが用いられると好適である。

【0009】

或いは、支持部材として、描画室内に位置し、電子ビームカラムの側面側に延びる梁が用いられると好適である。

【0010】

また、描画室の４つの側面のうち、１つの側面に、ステージ又は試料を搬入或いは搬出する開口部が形成されると好適である。

【0011】

また、電子ビームカラム内に配置され、電子ビームを偏向する偏向器と、
レーザ干渉計により測定されたステージの位置に応じて、試料上での電子ビームの照射位置を補正するように偏向器を制御する偏向制御回路と、
をさらに備えると好適である。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様によれば、電子ビームカラムの傾きに応じた電子ビームの照射位置のずれを抑制或いは低減できる。よって、高精度なビーム照射ができる。その結果、高精度に描画できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【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における大気圧とビーム照射位置との関係の一例を示すグラフである。

【図3】実施の形態１の比較例における変形した描画室と傾いた電子ビームカラムの一例を示す図である。

【図4】実施の形態１の比較例における電子ビームの照射位置とステージ測定位置との関係の一例を示す図である。

【図5】実施の形態１における変形した描画室と傾いた電子ビームカラムの一例を示す図である。

【図6】実施の形態１における電子ビームカラムが傾いていない状態での電子ビームの照射位置とステージ測定位置との関係の一例を示す図である。

【図7】実施の形態１における電子ビームカラムが傾いた状態での電子ビームの照射位置とステージ測定位置との関係の一例を示す図である。

【図8】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9】実施の形態２における変形した描画室と傾いた電子ビームカラムの一例を示す図である。

【図10】実施の形態２における変形した描画室と傾いた電子ビームカラムの他の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。

【0015】

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、描画機構１５０と制御系回路１６０を備えている。描画装置１００は、電子線照射装置の一例である。描画機構１５０は、電子ビームカラム１０２（電子鏡筒）と描画室１０３（作業チャンバの一例）を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、偏向器２０４、及び対物レンズ２０６が配置されている。

【0016】

描画室１０３内には、ステージ１０５が配置される。ステージ１０５は、Ｘ軸方向に移動するＸステージ１０６と、Ｙ軸方向に移動するＹステージ１０７と、θ軸及びＺ軸に移動するＺθステージ１０９とを有する。

【0017】

ステージ１０５上、より具体的にはＺθステージ１０９上には、描画時（露光時）には描画対象基板となるマスク等の試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造する際の露光用マスク、或いは、半導体装置が製造される半導体基板（シリコンウェハ）等が含まれる。また、試料１０１には、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。ステージ１０５上、より具体的にはＺθステージ１０９上には、さらに、ステージ１０５の位置測定用のミラー１０８が配置される。ミラー１０８におけるレーザ光の反射高さ位置は、試料１０１の上面高さ位置付近に設定されると好適である。図１の例では、ｘ方向のミラー１０８が示されているが、ｙ方向にも同様に図示しない位置測定用のミラーが配置される。

【0018】

電子ビームカラム１０２は、下部の一部が描画室１０３内に位置し、描画室１０３によって支持される。図１の例では、電子ビームカラム１０２の取り付け位置の外周に配置される図示しないフランジの裏面が描画室１０３の上面壁に載置されることによって電子ビームカラム１０２が描画室１０３に支持される。

【0019】

実質的に直方体の描画室１０３の４つの側面のうち、１つの側面に、ステージ１０５を搬入或いは搬出する開口部１１１が形成される。開口部１１１は、当該側面に対向する側面には形成されていない大きなサイズで形成される。開口部１１１は、試料１０１の搬入又は搬出やステージ１０５を出し入れするため、大きく開口される。例えば、当該側面の面積の５０％以上の面積が開口される。開口部１１１は、蓋２１１で閉じられる。

【0020】

描画室１０３内及び電子ビームカラム１０２内は、図示しない真空ポンプによって真空引きされ、描画処理時は、真空状態で使用される。

【0021】

電子ビームカラム１０２下部にアーム２１２（梁）（支持部材の一例）が取り付けられる。アーム２１２は、描画室１０３内に位置し、電子ビームカラム１０２の側面側に延びる。図１の例では、例えばｘ方向に延びる構成について示している。ｙ方向にも同様に図示しないアームが延びる。

【0022】

描画室１０３内でアーム２１２にレーザ干渉計２１０が取り付けられる、又は、固着される。レーザ干渉計２１０は、ステージ１０５の位置を測定する。図１の例では、ｘ方向の位置を測定するためのレーザ干渉計２１０が示されているが、ｙ方向にも同様に図示しないレーザ干渉計が配置され、ステージ１０５のｙ方向の位置を測定する。ｙ方向のステージ位置測定用のレーザ干渉計は、描画室１０３内で電子ビームカラム１０２の側面からｙ方向に延びる図示しないアームに取り付けされる。

【0023】

制御系回路１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、ステージ位置測定器１３９及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、ステージ位置測定器１３９及び記憶装置１４０は、バス１２０を介して互いに接続されている。偏向器２０４は、４極以上の電極により構成され、電極毎に図示しないＤＡＣ（デジタル・アナログ・コンバータ）アンプを介して偏向制御回路１３０により制御される。照明レンズ２０２、及び対物レンズ２０６は、図示しないレンズ制御回路により制御される。ステージ１０５の位置は図示しないステージ制御機構によって制御される図示しない各軸のモータの駆動によって制御される。ステージ位置測定器１３９は、ミラー２１０からの反射光を受光することによって、レーザ干渉法の原理でステージ１０５の位置を測長する。

【0024】

制御計算機１１０に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１１２にその都度格納される。

【0025】

描画装置１００の描画動作は、描画装置１００全体を制御する制御計算機１１０におって制御される。

【0026】

また、描画装置１００の外部からチップデータが入力され、記憶装置１４０に格納される。チップデータには、描画対象となるチップを構成する複数の図形パターンの情報が定義される。具体的には、図形パターン毎に、例えば、図形コード、座標、及びサイズ等が定義される。

【0027】

ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。

【0028】

次に、描画機構１５０の動作の具体例について説明する。電子ビームカラム１０２は、試料１０１に電子ビーム２００を照射する。具体的には、例えば、以下のように動作する。電子銃２０１（放出源）から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２と対物レンズ２０６とによって所望の倍率のビームとなって、試料１０１に照射される。その際、対物レンズ２０６は、電子ビーム２００を試料１０１面に結像する。

【0029】

また、制御計算機１１０によって制御された偏向制御回路１３０から図示しないＤＡＣアンプを介して、所望の電位が偏向器２０４に印加される。偏向器２０４は、印加される電位に応じて、電子ビームを試料１０１面上の所望の位置に偏向する。

【0030】

例えば、制御計算機１１０は、記憶装置１４０からチップデータを読み出し、データ変換処理によって、ショット毎のショットデータを生成する。ショットデータには、電子ビームの当該ショットの照射位置が定義される。試料面上の各ショット位置は、レーザ干渉計２１０によって測定されるステージ位置に換算される。ショット同士間のブランキング動作は、図示しないブランキングアパーチャとブランキング偏向器によって制御されればよい。

【0031】

そこで、偏向制御回路１３０は、レーザ干渉計２１０により測定されたステージ１０５の位置に応じて、試料１０１上での電子ビーム２００の照射位置を補正するように偏向器２０４を制御する。具体的には、ステージ制御位置が目標位置を外れてもレーザ干渉計２１０により計測されるステージ位置を偏向制御回路１３０に反映し、ステージに追従するように電子ビーム２００を偏向することで、所望の位置に電子ビーム２００を照射できる。

【0032】

或いは、偏向器２０４を介さずに、電子ビーム２００で試料１０１を照射しても良い。かかる場合には、電子ビーム２００の軌道中心軸上に、ショットデータに定義される試料面１０１上の位置が到達するようにステージ１０５を移動させて、かかる所望の位置を電子ビーム２００で照射すればよい。ステージ１０５の位置は、レーザ干渉計２１０によって測定される位置が用いられる。

【0033】

上述したように、電子ビーム２００でパターンを描画するため、描画室１０３内は真空状態に維持される。

【0034】

図２は、実施の形態１における大気圧とビーム照射位置との関係の一例を示すグラフである。縦軸に大気圧とビーム照射位置とを示す。横軸に時間を示す。時間の経過に伴い大気圧（Ｂ）が変化する。そして、大気圧の変動に連動して、ビーム照射位置（Ａ）が変化することがわかる。これは、大気圧が変動すると描画室１０３の変形し、描画室１０３の変形に伴って電子ビームカラム１０２が傾くからである。

【0035】

図３は、実施の形態１の比較例における変形した描画室と傾いた電子ビームカラムの一例を示す図である。図３において、比較例では、レーザ干渉計４１０を描画室３０３側面に取り付ける。また、図３において、描画室３０３を構成する壁面について断面で示されている。その他の構成は外観で示している。描画室３０３を形成する各壁面には、外部より大気圧が作用し真空に保たれた内部と圧力差が生じる。低気圧の通過時など大気圧が変動すると描画室３０３は変形してしまう。その結果、描画室３０３上面に搭載される電子ビームカラム３０２が描画室３０３上面と共に傾くことになる。図３の例では、開口部３１１が形成された側面の剛性が、開口部３１１が形成されていない対向する側面の剛性に比べて弱い。そのため、開口部３１１が形成された側面の側に電子ビームカラム３０２が傾く。

【0036】

図４は、実施の形態１の比較例における電子ビームの照射位置とステージ測定位置との関係の一例を示す図である。電子ビームカラム１０２が傾くと、試料３０１面上における電子ビーム４００の照射位置がずれることになる。図３の例では、ある回転中心に対してｘ方向に角度θだけ電子ビームカラム３０２が傾く。その結果、電子ビーム４００は、図４に示すように、ある回転中心Ｏに対して－ｘ方向に角度θだけ斜めに射出され、試料３０１上に到達する。
電子ビームカラム３０２の傾きに応じた照射位置の位置ずれΔｘを発生させる。図４の例では、理想上の電子ビーム４００の照射位置ｒ１から－ｘ方向にΔｘだけ実際の電子ビーム照射位置ｒ２がずれてしまう。その結果、描画精度が大きく劣化してしまう。
ある回転中心Ｏに対してｘ方向に角度θだけ電子ビームカラム１０２が傾く。その結果、電子ビームは、図７に示すように、ある回転中心Ｏに対して－ｘ方向に角度θだけ斜めに射出され、試料１０１上に到達する。その結果、図７に示すように、試料１０１面上における電子ビーム２００の照射位置ｒ１が－ｘ方向にΔｘだけずれて、電子ビーム２００の照射位置ｒ２になる。かかる点は、上述した比較例と同様である。Δｘは、回転中心Ｏから試料１０１までの距離をｈとすると、次の式（１）で定義できる。
（１） Δｘ＝ｈ・ｔａｎθ

【0037】

図５は、実施の形態１における変形した描画室と傾いた電子ビームカラムの一例を示す図である。図５において、描画室１０３を構成する壁面について断面で示されている。その他の構成は外観で示している。描画室１０３を形成する各壁面には、外部より大気圧が作用し真空に保たれた内部と圧力差が生じる。低気圧の通過時など大気圧が変動すると描画室１０３は変形してしまう。その結果、描画室１０３上面に搭載される電子ビームカラム１０２が描画室１０３上面と共に傾くことになる。図５の例では、開口部１１１が形成された側面の剛性が、開口部１１１が形成されていない対向する側面の剛性に比べて弱い。そのため、開口部１１１が形成された側面の側に電子ビームカラム１０２が傾く。

【0038】

図６は、実施の形態１における電子ビームカラムが傾いていない状態での電子ビームの照射位置とステージ測定位置との関係の一例を示す図である。
図７は、実施の形態１における電子ビームカラムが傾いた状態での電子ビームの照射位置とステージ測定位置との関係の一例を示す図である。
図６に示す状態から気圧変動により描画室１０３が変形すると、図７に示すように、ある回転中心Ｏに対して角度θだけ電子ビームカラム１０２が傾く。その結果、電子ビームは、図７に示すように、ある回転中心Ｏに対して－ｘ方向に角度θだけ斜めに射出され、試料１０１上に到達する。その結果、図７に示すように、試料１０１面上における電子ビーム２００の照射位置ｒ１が－ｘ方向にΔｘ１だけずれて、電子ビーム２００の照射位置ｒ２になる。かかる点は、上述した比較例と同様である。Δｘ１は、回転中心Ｏから試料１０１までの距離をｈとすると、次の式（１）で定義できる。
（１） Δｘ１＝ｈ・ｔａｎθ

【0039】

実施の形態１では、レーザ干渉計２１０が描画室１０３内にてアーム２１２を介して電子ビームカラム１０２と固定されている。そのため、図７に示すように、電子ビームカラム１０２が傾くと、アーム２１２を介してレーザ干渉計２１０が電子ビームカラム１０２と一体になって傾き、レーザ干渉計２１０は－ｘ方向にΔｘ２だけずれる。
装置はステージが＋ｘ方向にΔｘ２だけ移動したと認識し、ステージトラッキング偏向制御回路が働き、試料１０１上での電子ビーム２００の照射位置を＋Ｘ方向にΔｘ２だけ補正偏向する。
電子ビームカラム１０２が傾いていない状態で、電子ビーム２００の試料１０１面上の照射位置ｒ１とレーザ干渉計２１０のレーザ射出口Ｑとの間の距離をＬ０とし、また、電子ビームカラム１０２の回転中心Ｏからレーザ干渉計２１０のレーザ射出口Ｑまでの高さは試料１０１と同じくｈであるとすると、Δｘ２は次の式（２）で定義される。
（２）Δｘ２ ＝ ｈ・ｔａｎθ － Ｌ０（１－ｃｏｓθ）
θが微小であるとき、Ｌ０（１－ｃｏｓθ）は十分小さく無視でき、
Δｘ２ ＝ ｈ・ｔａｎθ
となり、電子ビーム２００の試料１０１上での照射位置のずれΔｘ１と等しくなる。
電子ビームカラム１０２の傾きによる試料１０１上の電子ビーム２００の照射位置のズレΔｘ１と同じだけステージトラッキング補正偏向Δｘ２が働き、電子ビームカラム１０２の傾きがない状態の照射位置ｒ１に電子ビーム２００が照射され、電子ビームカラム１０２の傾きの影響を受けない。
レーザ干渉計２１０がアーム２１２を介して電子ビームカラム１０２に固定されているので、電子ビーム２００の試料１０１面上の照射位置とレーザ干渉計２１０のレーザ射出口Ｑとの位置関係は電子ビームカラム１０２が傾いた場合でも維持される。
この位置関係が維持される以上、電子ビームカラム１０２が傾いても、ステージトラッキング補正偏向が作用し、電子ビーム２００の照射位置は電子ビームカラム１０２の傾きがない状態の照射位置ｒ１に保たれ、電子ビームカラム１０２の傾きの影響を受けない。
ステージトラッキング偏向制御回路を有さない装置の場合、装置はステージを目標位置に戻すよう－Ｘ方向にΔｘ２だけ移動させることで、電子ビーム２００の試料１０１上の照射位置はｒ１に保たれる。

【0040】

以上のように、実施の形態１によれば、電子ビームカラム１０２の傾きに応じた電子ビーム２００の照射位置のずれを抑制或いは低減できる。よって、高精度なビーム照射ができる。その結果、高精度に描画できる。

【0041】

実施の形態２．
実施の形態１では、アーム２１２を用いてレーザ干渉計２１０を描画室１０３内で取り付ける構成について説明したが、これに限るものではない。実施の形態２では、フランジを用いてレーザ干渉計２１０を描画室１０３内で取り付ける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。

【0042】

図８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８において、描画装置１００は、描画機構１５０と制御系回路１６０を備えている。制御系回路１６０の図示は省略する。描画装置１００は、電子線照射装置の一例である。図８において、電子ビームカラム１０２の下部が通るサイズの開口部が中心に形成された例えば円盤状のフランジ２１４が配置される。図８において、電子ビームカラム１０２下部にフランジ２１４（支持部材の他の一例）が取り付けられる。フランジ２１４は、電子ビームカラム１０２を描画室１０３（作業チャンバ）の上面に取り付ける。これにより、電子ビームカラム１０２は、下部の一部が描画室１０３内に位置するように描画室１０３によって支持される。言い換えれば、電子ビームカラム１０２がフランジ２１４を介して描画室１０３によって支持される。なお、フランジ２１４が描画室１０３の上面に取り付けられた時、電子ビームカラム１０２の中心軸がフランジ２１４の中心軸に同一になるように、フランジ２１４の形状が設計されることが好ましい。

【0043】

また、フランジ２１４の少なくとも裏面が描画室１０３内に位置する。そして、描画室１０３内でフランジ２１４の裏面にレーザ干渉計２１０が取り付けられる。レーザ干渉計２１０は、ステージ１０５の位置を測定する。図８の例では、ｘ方向の位置を測定するためのレーザ干渉計２１０が示されているが、ｙ方向にも同様に図示しないレーザ干渉計が配置され、ステージ１０５のｙ方向の位置を測定する。ｙ方向のステージ位置測定用のレーザ干渉計は、描画室１０３内でフランジ２１４の裏面に取り付けされる。

【0044】

その他の構成は、図１と同様である。

【0045】

図９は、実施の形態２における変形した描画室と傾いた電子ビームカラムの一例を示す図である。図９において、描画室１０３を構成する壁面とフランジ２１４について断面で示されている。その他の構成は外観で示している。描画室１０３を形成する各壁面には、外部より大気圧が作用し真空に保たれた内部との間で圧力差が生じる。低気圧の通過時など大気圧が変動すると描画室１０３は変形してしまう。その結果、描画室１０３上面に搭載される電子ビームカラム１０２が描画室１０３上面と共に傾くことになる。図８９の例では、開口部１１１が形成された側面の剛性が、開口部１１１が形成されていない対向する側面の剛性に比べて弱い。そのため、開口部１１１が形成された側面の側に電子ビームカラム１０２が傾く。上述したように、例えば、ある回転中心Ｏに対してｘ方向に角度θだけ電子ビームカラム１０２が傾く。その結果、電子ビームは、図７に示したケースと同様、ある回転中心Ｏに対して－ｘ方向に角度θだけ斜めに射出され、試料１０１上に到達する。その結果、図７に示したケースと同様、試料１０１面上における電子ビーム２００の照射位置ｒ１が－ｘ方向にΔｘだけずれた照射位置ｒ２になる。

【0046】

これに対して、実施の形態２では、レーザ干渉計２１０が描画室１０３内にてフランジ２１４を介して電子ビームカラム１０２と固定されている。そのため、電子ビームカラム１０２が傾くと、フランジ２１４を介してレーザ干渉計２１０が電子ビームカラム１０２と一体になって傾く。また、レーザ干渉計２１０がフランジ２１４を介して電子ビームカラム１０２に固定されているので、電子ビーム２００の試料１０１面上の照射位置とレーザ干渉計２１０のレーザ射出口Ｑとの位置関係は電子ビームカラム１０２が傾いた場合でも維持される。よって、図７に示した場合と同様の位置関係になる。具体的には、電子ビームカラム１０２が傾いていない状態で、電子ビーム２００の試料１０１面上の照射位置とレーザ干渉計２１０のレーザ射出口との間の距離をＬ０とする。この場合、電子ビームカラム１０２が傾いた状態でも、電子ビーム２００の試料１０１面上の照射位置とレーザ干渉計２１０のレーザ射出口との間の距離は、実質的にＬ０のまま維持される。よって、電子ビーム２００の照射位置は電子ビームカラム１０２の傾く前と傾いた後とで実質的に同じになる。

【0047】

図１０は、実施の形態２における変形した描画室と傾いた電子ビームカラムの他の一例を示す図である。図１０では、さらに、電子ビームカラム１０２の側面とフランジ２１４上面とをつなぐリブ２１５が配置された点以外は、図９と同様である。リブ２１５により電子ビームカラム１０２とフランジ２１４との相対位置関係を強固に固定することにより、電子ビームカラム１０２とレーザ干渉計２１０との相対変位を抑制できる。

【0048】

以上のように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、電子ビームカラム１０２の傾きに応じた電子ビーム２００の照射位置のずれを抑制或いは低減できる。よって、高精度なビーム照射ができる。その結果、高精度に描画できる。

【0049】

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、シングルビームの電子ビームを用いたが、これに限るものではない。電子ビームによるマルチビームを用いた照射装置（描画装置）であっても良い。

【0050】

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。

【0051】

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マルチ荷電粒子ビーム描画装置およびマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0052】

１００ 描画装置
１０１，３０１ 試料
１０２，３０２ 電子ビームカラム
１０３，３０３ 描画室
１０５，３０５ ステージ
１０６ Ｘステージ
１０７ Ｙステージ
１０８，３０８ ミラー
１０９ Ｚθステージ
１１０ 制御計算機
１１１，３１１ 開口部
１１２ メモリ
１２０ バス
１３０ 偏向制御回路
１３９ ステージ位置測定器
１４０ 記憶装置
１５０ 描画機構
１６０ 制御系回路
２００，４００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０４ 偏向器
２０６ 対物レンズ
２１０，４１０ レーザ干渉計
２１１ 蓋
２１２ アーム
２１４ フランジ
２１５ リブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】