(57)【要約】  ビームの照射位置変動を測定する照射位置測定部と、ビームの当該照射位置変動を生じさせる外乱の変動を測定する外乱測定部と、当該照射位置変動と当該外乱の変動との間の周波数伝達特性を格納する伝達特性格納部と、当該外乱の変動及び前記周波数伝達特性に基づいて当該照射位置変動を推定して照射位置変動推定値を得る照射位置推定部と、当該照射位置変動推定値に基づいてビームの照射位置を補正するビーム照射位置調整部と、を有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置したターンテーブルを回転させつつ基板に向けてビームを照射するビーム描画装置であって、  前記ビームの照射位置変動を測定する照射位置測定部と、
前記ビームの前記照射位置変動を生じさせる外乱の変動を測定する外乱測定部と、
前記照射位置変動と前記外乱の変動との間の周波数伝達特性を格納する伝達特性格納部と、
前記外乱の変動及び前記周波数伝達特性に基づいて前記照射位置変動を推定して照射位置変動推定値を得る照射位置推定部と、
前記照射位置変動推定値に基づいて前記ビームの照射位置を補正するビーム照射位置調整部と、を有することを特徴とするビーム描画装置。
【請求項２】
前記外乱は、前記ターンテーブルを回転させるモータによる振動であることを特徴とする請求項１記載のビーム描画装置。
【請求項３】
前記外乱の変動は、前記磁束密度の周波数変動であることを特徴とする請求項１記載のビーム描画装置。
【請求項４】
前記照射位置変動と前記外乱の変動との間の周波数伝達特性を測定する伝達特性測定部を有することを特徴とする請求項１記載のビーム描画装置。
【請求項５】
前記照射位置推定部は、前記外乱の変動をフーリエ変換し、前記周波数伝達特性との畳み込み演算を行って前記照射位置変動を推定することを特徴とする請求項１記載のビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビーム描画装置、特に、電子ビームを用いて回転記録媒体の原盤等を製造するための電子ビーム描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビームを露光ビームとして用いてリソグラフィを行う電子ビーム描画装置は、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：Digital Versatile Disc）、Blu-rayディスク等の光ディスク、磁気記録用のハードディスクなどの大容量ディスクの原盤製造装置に広く適用されている。さらに、ディスクリートトラックメディアやパターンドメディアと称される記録媒体の製造にも用いられる。【０００３】
電子ビーム描画（記録）装置において、例えば、上記したディスク等の原盤（マスタ、スタンパ、あるいはモールドと称される場合がある。）を製造する際には、原盤となる基板の記録面にレジスト層を形成し、基板を回転させるとともに、並進移動させて基板描画面に対してビームスポットを相対的に半径方向及び接線方向に適宜送ることにより、螺旋状又は同心円状のトラック軌跡を基板描画面上に描いてレジストに潜像を形成するように制御する。【０００４】
このような電子ビーム描画装置では、基板の並進移動のためのステージや回転駆動系の振動、あるいは他の外乱等による振動によって、電子ビームの電子光学系や当該電子光学系を収容している電子カラムが振動する。また、外部磁場の変動などの外部擾乱によっても電子ビームは揺動する。そして、かかる振動や外部擾乱により、基板描画面上における電子ビームの照射位置も変動するため、電子ビームの位置変動補正が必要になる。【０００５】
例えば、特許文献１には、電子ビームの位置変動源である基板回転用スピンドルモータの回転振動による回転変位を測定して、ビームの位置ずれを補正することが開示されている。【０００６】
また、かかる補正のためのビーム位置変動測定法として、例えば、特許文献２に記載の技術がある。当該特許文献においては、測定時においてイオンビーム光学系の光軸上のアパチャ直下に移動させたビーム電流検出器（ファラディカップ）を用いて、その電流量の変化からビーム位置変動を測定している（固定法）。しかしながら、描画前にビーム位置変動データを収集するため、実際に描画している状態におけるビーム位置変動が当該測定時のビーム位置変動とは異なった場合には対応ができない。【０００７】
また、電子ビームによる描画時においては、メモリに記憶された波形を特定の周波数に同期させながら出力して、ビーム偏向器により電子ビームを逆方向に偏向させてビーム位置変動の補正を行う。このように、ビーム位置変動から求めた補正信号（補正波形）をメモリに記憶し、記憶された波形を用いて補正を行うために、補正信号としては特定の周波数成分に同期したもののみに限定される。【０００８】
また、電子ビーム描画装置は、ＣＬＶ（Constant Line Velocity）記録であるため、基板回転用スピンドルモータの回転数を記録時において変化させる必要がある。そのため、スピンドルモータによる回転振動の周波数成分は変化するのでビーム位置変動の周波数成分は変化する。従来技術においては、かかる周波数成分の変化に対応した補正は不可能であった。【０００９】
このように、従来技術においては、十分に精度良くビーム位置変動補正を行うことができないという問題があった。
【特許文献１】特開平０９−２４６１３４号公報（第３頁，図２）
【特許文献２】特開平０８−２１２９５０号公報（第３頁，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ビーム描画中において、スピンドルモータの回転振動や外部磁場の変動などの外部擾乱によって生じる電子ビームの変動を高精度に補正しつつ描画を行うことが可能なビーム描画装置を提供することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によるビーム描画装置は、ビームの照射位置変動を測定する照射位置測定部と、ビームの当該照射位置変動を生じさせる外乱の変動を測定する外乱測定部と、当該照射位置変動と当該外乱の変動との間の周波数伝達特性を格納する伝達特性格納部と、当該外乱の変動及び前記周波数伝達特性に基づいて当該照射位置変動を推定して照射位置変動推定値を得る照射位置推定部と、当該照射位置変動推定値に基づいてビームの照射位置を補正するビーム照射位置調整部と、を有することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施例１である電子ビーム描画装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は、レーザ干渉計６０の構成を模式的に示す図である。
【図３】図３は、電子ビーム描画装置のビーム位置変動測定及び補正部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図４】図４は、図３に示すビーム位置変動測定及び補正部のうちビーム位置変動測定に関する構成を模式的に示すブロック図である。
【図５】図５は、伝達特性の測定の手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図３に示すビーム位置変動測定及び補正部のうちビーム位置変動補正部に関する構成を模式的に示すブロック図である。
【図７】図７は、ビーム位置推定器の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】図８は、描画時におけるビーム位置変動補正の手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施例２の電子ビーム描画装置において、外部擾乱である磁場の変動によって生じる電子ビームの照射位置変動を測定し、補正する構成を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１３】
１０  電子ビーム描画装置
１５  基板
１６  ターンテーブル
１６Ａ  リングミラー
２３  ビーム調整電極
２４  ビーム変調電極
２６  アパーチャ
２７  ビーム電流検出器
３０  コントローラ
３１  ビーム調整回路
３２  ビーム変調回路
３３  ビーム位置測定回路
４１  サンプル・ホールド回路
４２  補正信号生成器
４３  ビーム補正回路
４５  電子ビーム制御部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に示す実施例において、等価な構成要素には同一の参照符を付している。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１である電子ビーム描画装置１０の構成を模式的に示すブロック図である。電子ビーム描画装置１０は、電子ビームを用い、光ディスクやハードディスク製造用の原盤（マスタ、スタンパ又はモールド担体とも称される。）を作成するディスクマスタリング装置である。
［電子ビーム描画装置の構成及び動作］
電子ビーム描画装置１０は、真空チャンバ１１、及び真空チャンバ１１内に配された基板１５を載置及び回転、並進駆動する駆動装置、及び真空チャンバ１１に取り付けられた電子ビームカラム２０、及び基板の駆動制御及び電子ビーム制御等をなす種々の回路、制御系が設けられている。【００１６】
より詳細には、ディスク原盤用の基板１５は、その表面にレジストが塗布され、ターンテーブル１６上に載置されている。ターンテーブル１６は、基板１５を回転駆動する回転駆動装置であるスピンドルモータ１７によってディスク基板主面の垂直軸に関して回転駆動される。また、スピンドルモータ１７は送りステージ（以下、ＸＹステージ、又は、単にステージともいう。）１８上に設けられている。ＸＹステージ１８は、移送（並進駆動）装置である送りモータ１９に結合され、スピンドルモータ１７及びターンテーブル１６を基板１５の主面と平行な面内の所定方向（ｘ方向）及びこれに垂直な方向（ｙ方向）に移動することができるようになっている。なお、ステージ１８、スピンドルモータ１７及びターンテーブル１６によってＸθステージが構成されている。【００１７】
スピンドルモータ１７及びステージ１８は、ステージ駆動部３７によって駆動され、その駆動量であるステージ１８の移動量、及びターンテーブル１６の回転角（すなわち、基板１５の回転角）などのステージ駆動量はコントローラ３０によって制御される。【００１８】
ターンテーブル１６は円筒形状を有し、その主平面（上面）上に基板１５が載置される。ターンテーブル１６は、誘電体、例えば、セラミックからなり、基板１５を保持する静電チャッキング機構（図示しない）などのチャッキング機構を有している。かかるチャッキング機構によって、ターンテーブル１６上に載置された基板１５はターンテーブル１６に確実に固定される。また、ターンテーブル１６の側面には、円環形状の鏡面を有するリングミラー１６Ａが設けられている。すなわち、リングミラー１６Ａの側面は円筒面で鏡面である。【００１９】
真空チャンバ１１は、エアーダンパなどの防振台（図示しない）を介して設置され、外部からの振動の伝達が抑制されている。また、真空チャンバ１１は、真空ポンプ（図示しない）が接続されており、これによってチャンバ内を排気することによって真空チャンバ１１の内部が所定圧力の真空雰囲気となるように設定されている。【００２０】
電子ビームカラム２０内には、電子ビームを射出する電子銃（エミッタ）２１、収束レンズ２２、ビーム調整電極２３、ビーム変調電極２４、アパーチャ２６、対物レンズ２８がこの順で配置されている。【００２１】
電子銃２１は、加速高圧電源（図示しない）から供給される高電圧が印加される陰極（図示しない）により、例えば、数１０ＫｅＶに加速された電子ビーム（ＥＢ）を射出する。収束レンズ２２は、射出された電子ビームを収束する。【００２２】
ビーム調整電極２３は、ビーム調整回路３１からの調整信号に基づいて電子ビームを高速で調整制御することができる。後述するように、かかる制御により、基板１５に対する電子ビームの照射位置調整、ビーム径調整を含むビーム変動に対する種々の調整が行われる。【００２３】
ビーム変調電極２４及びアパーチャ２６から電子ビーム変調器が構成されている。ビーム変調電極２４は、ビーム変調回路３２からの変調信号に基づいて、電子ビームのブランキング制御によって、基板１５に対する電子ビーム照射のオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）変調を行う。【００２４】
すなわち、ビーム変調電極２４に電圧を印加して通過する電子ビームを、例えば静電偏向によって大きく偏向させることにより、電子ビームがアパーチャ２６を通過するのを阻止する。つまり、アパーチャ２６は、電子ビームが基板１５に照射されるのを防ぐ（ビームオフ時）。また、ビーム変調電極２４に電圧を印加しないときには基板１５に電子ビームが照射される（ビームオン時）。【００２５】
アパーチャ２６上には、ビーム電流を検出するためのビーム電流検出器２７が設けられている。ビーム電流検出器２７は、例えばファラディカップであり、ビーム位置変動の測定時にビーム光学系の光軸上に移動させることができるようになっている。そして、スピンドル回転の変動や外部磁場の変動などの外部擾乱時における検出ビーム電流がビーム位置測定回路３３に供給され、当該検出電流値の変化からビーム位置変動を測定することができる。【００２６】
あるいは、ビーム電流検出器２７は、ビームオフ時のビーム電流を検出することができるようになっている。より具体的には、ビームが大きく偏向されるビームオフ時に電子ビームが照射される位置にビーム電流検出器２７が配されている。ビーム電流検出器２７によって検出された電子ビーム電流は、ビーム位置測定回路３３に供給される。ビーム位置測定回路３３は、当該検出電流値に基づいて電子ビームの位置変動値を算出する。【００２７】
対物レンズ２８は、フォーカス制御回路３４からの駆動信号に基づいて駆動され、電子ビームのフォーカス制御が行われる。【００２８】
さらに、スピンドルモータ１７の回転信号も、ステージ駆動部３７に供給される。より詳細には、当該回転信号は、基板１５の基準回転位置を表す原点信号、及び基準回転位置からの所定回転角ごとのパルス信号（ロータリエンコーダ信号）を含んでいる。ステージ駆動部３７は、当該回転信号によりターンテーブル１６（すなわち、基板１５）の回転角、回転速度等を得る。【００２９】
ステージ駆動部３７は、ステージ１８からのステージ位置データ及びスピンドルモータ１７からの回転信号に基づいて、電子ビームスポットの基板上の位置を表す位置データを生成し、コントローラ３０に供給する。また、ステージ駆動部３７は、コントローラ３０からの制御信号に基づいて、スピンドルモータ１７及び送りモータ１９を駆動し、回転及び送り駆動がなされる。【００３０】
コントローラ３０には、光ディスク、磁気ディスク、あるいはディスクリートトラックメディアやパターンドメディア等に用いられるトラックパターン・データや描画（露光）すべきデータ（描画データ）ＲＤが供給される。【００３１】
そして、上記したように、ビーム変調回路３２は当該描画データＲＤに基づいてビーム変調電極２４を制御し、描画データＲＤに応じて電子ビームのオン／オフ変調（基板１５への照射／非照射の切り替え）を行う。【００３２】
コントローラ３０は、ビーム調整回路３１、ビーム変調回路３２、ビーム位置測定回路３３及びフォーカス制御回路３４にそれぞれビーム調整信号ＣＡ、ビーム変調信号ＣＭ及びフォーカス制御信号ＣＦを送出し、当該記録データＲＤに基づいてデータ描画（露光又は記録）制御を行う。すなわち、記録データＲＤに基づいて基板１５上のレジストに電子ビーム（ＥＢ）が照射され、電子ビームの照射によって露光された箇所にのみ潜像が形成されて描画がなされる。【００３３】
図２は、レーザ干渉計６０の構成を模式的に示している。レーザ干渉計６０は、スピンドルモータ１７による振動を計測するためのスピンドル変位測定系（回転変位測定系）と、ステージ１８の移動量を検出する移動量測定系を構成している。【００３４】
ステージ１８は、前述したように、真空チャンバ１１内において所定の送り方向（図２のｘ、ｙ方向）に移送されるようになっている。ステージ１８上には、平面反射鏡６１及び平面鏡干渉計６２，６３が取り付けられている。また、真空チャンバ１１内でステージ１８の外部に、平面鏡干渉計６４が取り付けられている。また、真空チャンバ１１の外部に、上記した光学要素にレーザ光を供給するためのレーザ光源６６及びビームスプリッタ６５Ａ〜６５Ｄが配されている。干渉計６２，６３，６４にはそれぞれビームスプリッタ６５Ｄ，６５Ｂ，６５Ｃを介してレーザ光が供給される。【００３５】
干渉計６２は、受光器（レシーバ）６８と共にｘ軸方向におけるターンテーブル１６の位置変動を検出する第１の測距系を構成している。すなわち、リングミラー１６Ａの側面のミラー面（円筒面）により反射されたレーザ光は干渉計６２を介してレシーバ６８により検出される。そして、その検出信号は回転変位測定回路５０に供給され、ターンテーブル１６及び干渉計６２間の距離を表すｘ軸方向の測距値（ｘ軸方向の変位信号）が生成される。【００３６】
他方、干渉計６３は、レシーバ６９と共にターンテーブル１６（リングミラー１６Ａ）の送り方向に直交する方向（ｙ軸方向）におけるリングミラー１６Ａの位置変動を検出する第２の測距系を構成している。そして、レシーバ６９からの検出信号は回転変位測定回路５０に供給され、リングミラー１６Ａ及び干渉計６３間の距離を表すｙ軸方向の測距値（ｙ軸方向の変位信号）が生成される。【００３７】
また、干渉計６４は反射鏡６１及びレシーバ６７と共にステージ１８の移動量を検出する第３の測距系を構成している。レシーバ６７からの検出信号はステージ駆動部３７に供給され、ステージ１８及び干渉計６４間の距離を表すｘ軸方向の測距値が生成される。すなわち、この移動量は、電子ビームスポットのｘ軸方向における位置を表している。なお、上記した干渉計、反射鏡、ビームスプリッタ、レシーバ等の光学要素はレーザ光の光路が略同一面内になるように配されている。なお、図示しないが、さらに、ｙ軸方向における電子ビームスポットの位置を測定するための当該第３の測距系と同様な第４の測距系が設けられていてもよい。【００３８】
図３は、電子ビーム描画装置１０のビーム位置変動測定及び補正部の構成を模式的に示すブロック図である。また、図４は図３に示すビーム位置変動測定及び補正部のうちビーム位置変動測定に関する構成を、図６はビーム位置変動補正部に関する構成を模式的に示すブロック図である。
［ビーム位置変動測定の構成及び動作］
図３、図４及び図５を参照し、電子ビーム描画を開始する前に、スピンドルモータ１７を含む回転系による振動と電子ビームの位置変動との間の周波数伝達特性（振動伝達特性）を測定する構成及び動作について説明する。なお、図５は、当該周波数伝達特性の測定の手順を示すフローチャートである。【００３９】
まず、電子ビーム描画装置１０に接続された周波数伝達特性算出器７０は、スピンドルモータ１７の回転数を指定する回転基準信号を生成し（図５、ステップＳ１１）、電子ビーム描画装置１０の入出力端子Ｔ３を介してステージ駆動部３７に送出する。ステージ駆動部３７は当該回転基準信号に応じてスピンドルモータ１７の回転数を変化させる。なお、以下においては、伝達特性算出器７０が電子ビーム描画装置１０の外部に設けられ、電子ビーム描画装置１０の入出力端子Ｔ１〜Ｔ４により電子ビーム描画装置１０と接続されている場合について説明するが、電子ビーム描画装置１０の一部として含まれていてもよい。【００４０】
また、回転基準信号が周波数伝達特性算出器７０からステージ駆動部３７に送出される場合について説明するが、これに限らない。例えば、上記したように、ステージ駆動部３７を制御するコントローラ３０からスピンドルモータ１７の回転数を変化させる制御信号をステージ駆動部３７に送信し、ステージ駆動部３７からスピンドルモータ１７の回転数を表す信号を、入出力端子Ｔ３を介して周波数伝達特性算出器７０に送信するようにしてもよい。要するに、スピンドルモータ１７の回転数が変化され、当該回転数を表す信号に基づいて、周波数伝達特性算出器７０が周波数伝達特性を算出できるように構成されていればよい。かかる構成によって、周波数をスイープした伝達特性の測定が可能であり、Ｓ／Ｎ（信号雑音比）良く伝達特性を測定することができる。【００４１】
回転変位測定回路５０からの回転変位（以下、スピンドル変位という。）を表すスピンドル変位信号（ｘ軸方向及び／又はｙ軸方向の変位信号）が電子ビーム描画装置１０の端子Ｔ１を介して周波数伝達特性算出器７０に送信される。【００４２】
また、ビーム位置測定回路３３から、ビーム位置変動値を表すビーム位置変動信号が電子ビーム描画装置１０の端子Ｔ２を介して周波数伝達特性算出器７０に送信される。【００４３】
周波数伝達特性算出器７０は、スピンドルモータ１７の回転基準信号、スピンドル変位信号及びビーム位置変動信号に基づいて、スピンドルモータ１７の回転振動に関する周波数伝達特性を算出する（ステップＳ１２）。【００４４】
上記ステップＳ１１〜Ｓ１２が繰り返され、周波数伝達特性算出器７０からの回転基準信号に応じてスピンドルモータ１７の回転数が変化（周波数がスイープ）される。当該周波数が測定最大周波数に達したら周波数のスイープが終了され（ステップＳ１３）、所定の周波数範囲での周波数伝達特性の算出（測定）が終了する。【００４５】
周波数伝達特性算出器７０において算出された周波数伝達特性は、端子Ｔ４を介して電子ビーム描画装置１０に設けられた伝達特性メモリ５１に送信される。そして、算出された周波数伝達特性は伝達特性メモリ５１に格納される（ステップＳ１４）。【００４６】
上記したように、電子ビーム描画の実行前に、周波数伝達特性が測定され、測定された周波数伝達特性は伝達特性メモリ５１に格納される。
［ビーム位置変動の補正］
次に、図６、図７及び図８を参照し、描画時におけるビーム位置変動の補正を行う構成及び動作について説明する。電子ビーム描画中におけるビーム位置変動は、上記した伝達特性メモリ５１に格納された周波数伝達特性を用い、リアルタイムで補正がなされる。かかるリアルタイム補正について、以下に詳細に説明する。なお、図８は、描画時における補正の手順を示すフローチャートである。【００４７】
図６に示すように、電子ビーム描画装置１０にはビーム位置推定器５３及び補正信号生成器５４が設けられている。ビーム位置推定器５３及び補正信号生成器５４はコントローラ３０によって制御され、例えば、コントローラ３０内に設けられている。【００４８】
図７は、ビーム位置推定器５３の構成の一例を示している。ビーム位置推定器５３には高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）５３Ａ、乗算器５３Ｂ及び逆高速フーリエ変換器（ＩＦＦＴ）５３Ｃが設けられている。【００４９】
まず、格納された周波数伝達特性が伝達特性メモリ５１から読み出される（ステップＳ２１）。なお、周波数伝達特性の読み出しは、以下に説明するリアルタイム補正のビーム位置変動推定（乗算）を行う時に間に合うように行われればよい。【００５０】
回転変位測定回路５０は電子ビーム描画中におけるスピンドル変位を測定し（ステップＳ２２）、高速フーリエ変換器５３Ａに供給する。高速フーリエ変換器５３Ａは、当該描画中におけるスピンドル変位信号を受信して高速フーリエ変換を行い、変換信号ＤＳを乗算器５３Ｂに供給する。また、乗算器５３Ｂには、伝達特性メモリ５１から伝達特性メモリ５１に格納されていた格納データである回転振動に関する周波数伝達特性（振動伝達特性）Ｖが供給される。【００５１】
乗算器５３Ｂは、スピンドル変位に関する変換信号ＤＳ及び周波数伝達特性Ｖを周波数軸上で演算（例えば、畳み込み演算（コンボルーション））を行い、ビーム位置変動の周波数特性を算出する。そして、当該算出された周波数特性は逆高速フーリエ変換器５３Ｃに供給されて逆高速フーリエ変換がなされ、ビーム位置変動値、及び方向が推定される（ステップＳ２３）。当該ビーム位置変動推定値（ＥＳＴ）は補正信号生成器５４に供給される。【００５２】
補正信号生成器５４は、ビーム位置変動を補正する補正信号を生成し、ビーム調整回路３１に供給する。ビーム調整回路３１は、当該補正信号に応じて電子ビームを偏向し、ビーム照射位置補正を行う（ステップＳ２４）。【００５３】
電子ビーム描画が終了すると判別されるまで上記した手順が繰り返されることにより（ステップＳ２５）、伝達特性メモリ５１に格納された周波数伝達特性を用いたリアルタイム補正がなされる。【００５４】
上記したように、電子ビーム描画中におけるスピンドル変位及び既測定周波数伝達特性を用いて、電子ビーム描画中におけるビーム位置変動が推定される。そして、当該ビーム位置変動推定値に基づいて電子ビームの照射位置補正をリアルタイムで実行することができる。【００５５】
従って、描画中においてスピンドルモータの回転数を変化させる場合であっても、回転振動の周波数成分の変化に対応した補正が可能である。すなわち、補正信号が特定の周波数に制限されることなく、Ｓ／Ｎ（信号雑音比）が高く、高精度なビーム位置補正が可能である。
【実施例２】
【００５６】
図９は、本発明の実施例２である電子ビーム描画装置１０のビーム位置変動測定及び補正に関する構成を模式的に示すブロック図である。本実施例においては、外部擾乱の他の例として磁場の変動によって生じる電子ビームの変動を測定し、補正する場合の構成を示している。【００５７】
実施例１と異なる点は、電子ビーム描画装置１０に磁場を測定する磁場測定器（ガウスメータ）６１と、磁場を生成する磁場生成器６２が設けられている点である。なお、磁場測定器６１は、電子ビームへの磁場の影響が最も大きい位置に設けられていることが好ましい。例えば、電子ビームカラム２０内又は電子ビームカラム２０の近傍に設けるようにすることができる。【００５８】
電子ビーム描画装置１０に接続された伝達特性算出器７１は、磁場（磁束密度）の変動周波数を変更する信号を生成し、磁場生成器６２に送出する。磁場生成器６２は、当該磁場変更信号に応じて磁束密度の変動周波数を変化させる（磁束密度変動周波数のスイープ）。当該磁束密度に応じて電子ビームの位置変動が生じる。【００５９】
また、ビーム位置測定回路３３から、ビーム位置変動値を表すビーム位置変動信号が伝達特性算出器７１に送信される。また、ガウスメータ６１からの磁束密度測定値が伝達特性算出器７１に送信される。【００６０】
伝達特性算出器７１は、磁束密度変更信号、磁束密度測定値及びビーム位置変動信号に基づいて、磁場変化の周波数伝達特性を算出する。当該伝達特性は伝達特性メモリ５１に格納される。【００６１】
描画時におけるビーム位置変動のリアルタイム補正は以下のように実行される。【００６２】
ガウスメータ６１は、電子ビーム描画中における磁束密度変化を検出し、ビーム位置推定器５３に供給する。また、ビーム位置推定器５３には、伝達特性メモリ５１に格納されていた磁束密度変化による周波数伝達特性が供給される。ビーム位置推定器５３は、伝達特性メモリ５１からの伝達特性及びガウスメータ６１からの検出磁束密度に基づいてビーム位置変動値、及び方向を推定する。そして、当該ビーム位置変動推定値（ＥＳＴ）は補正信号生成器５４に供給される。【００６３】
補正信号生成器５４は、ビーム位置変動を補正する補正信号を生成し、ビーム調整回路３１に供給する。ビーム調整回路３１は、当該補正信号に応じて電子ビームを偏向し、ビーム照射位置補正を行う。【００６４】
このように、電子ビーム描画装置１０に対する外部擾乱が磁場変動の場合であっても、当該磁場の変動によって生じる電子ビームの照射位置変動を検出し、リアルタイムで補正することができる。【００６５】
なお、上記した実施例は例示に過ぎない。適宜変更して、あるいは組み合わせて適用することができる。また、上記した実施例においては、電子ビーム描画装置を例に説明したが、一般に、荷電ビームを基板や試料等の対象物に照射させる荷電ビームであって、当該荷電ビームの照射位置等の変動を補正する場合にも適用することができる。【００６６】
なお、上記した実施例においては、電子ビーム描画装置を例に説明したが、一般に、荷電ビームを基板や試料等の対象物に照射させる荷電ビームであって、当該荷電ビームの照射位置等の変動量を制御する場合にも適用することができる。
【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】
2008114422.tif 000007
【図６】
2008114422.tif 000008
【図７】
2008114422.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008114422.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月30日(2008.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置したターンテーブルを回転させつつ基板に向けてビームを照射するビーム描画装置であって、
前記ビームの照射位置変動を測定する照射位置測定部と、
前記ビームの前記照射位置変動を生じさせる外乱の変動を測定する外乱測定部と、
前記照射位置変動と前記ターンテーブルの回転数との間の周波数伝達特性を格納する伝達特性格納部と、
前記ターンテーブルの回転数及び前記周波数伝達特性に基づいて前記照射位置変動を推定して照射位置変動推定値を得る照射位置推定部と、
前記照射位置変動推定値に基づいて前記ビームの照射位置を補正するビーム照射位置調整部と、を有することを特徴とするビーム描画装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記照射位置変動と前記ターンテーブルの回転数との間の周波数伝達特性を測定する伝達特性測定部を有することを特徴とする請求項１記載のビーム描画装置。
【請求項５】
前記照射位置推定部は、前記ターンテーブルの回転数をフーリエ変換し、前記周波数伝達特性との畳み込み演算を行って前記照射位置変動を推定することを特徴とする請求項１記載のビーム描画装置。
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月8日(2009.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置したターンテーブルを回転させつつ基板に向けてビームを照射するビーム描画装置であって、
前記ターンテーブルの回転速度を変化させる回転速度変更手段と、  前記ビームの照射位置変動を測定する照射位置測定部と、
前記ターンテーブルの回転による、前記ビームの前記照射位置変動を生じさせる外乱を測定する外乱測定部と、
前記照射位置変動と前記外乱との間の周波数伝達特性を前記回転速度ごとに測定する周波数伝達特性測定手段と、
前記周波数伝達特性測定手段で測定した周波数伝達特性を格納する伝達特性格納部と、
前記回転速度、前記外乱及び前記周波数伝達特性に基づいて前記照射位置変動を推定して照射位置変動推定値を得る照射位置推定部と、
前記照射位置変動推定値に基づいて前記ビームの照射位置を補正するビーム照射位置調整部と、を有することを特徴とするビーム描画装置。
【請求項２】
前記外乱は、前記ターンテーブルの回転に起因する振動であることを特徴とする請求項１に記載のビーム描画装置。
【請求項３】
前記外乱は、前記電子ビームに影響を与える磁場の変動であることを特徴とする請求項１に記載のビーム描画装置。
【請求項４】
前記照射位置推定部は、前記ターンテーブルの回転数をフーリエ変換し、前記周波数伝達特性との畳み込み演算を行って前記照射位置変動を推定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載のビーム描画装置。
【国際調査報告】
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2008114422.tif 000014
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