(57)【要約】【課題】レーザ干渉計の振動による装置精度の低下を抑止する。【解決手段】荷電粒子ビーム描画装置は、試料を支持する移動可能なステージと、そのステージの移動方向におけるステージとの相対距離をレーザ光により計測するレーザ干渉計１２とを備える。このレーザ干渉計１２は、レーザ光を測定光Ｌ１及び参照光Ｌ２に分離するビームスプリッタの一例である偏光ビームスプリッタ１２ｃと、その偏光ビームスプリッタ１２ｃにより分離された参照光Ｌ２を測定光Ｌ１に平行に反射する反射部１２ｄと、その反射部１２ｄにより反射された参照光Ｌ２を反射部１２ｄに向けて測定光Ｌ１に平行に反射する固定鏡１２ｆとを具備する。【選択図】図３
2014033075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を支持する移動可能なステージと、
前記ステージの移動方向における前記ステージとの相対距離をレーザ光により計測するレーザ干渉計と、
を備え、
前記レーザ干渉計は、
前記レーザ光を測定光及び参照光に分離するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより分離された参照光を前記測定光に平行に反射する反射部と、
前記反射部により反射された参照光を前記反射部に向けて前記測定光に平行に反射する固定鏡と、
を具備することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記反射部は前記ビームスプリッタの側面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項３】
前記反射部の重さは前記ビームスプリッタの重さの１０％以下であることを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記ステージを収容する固定状態の描画室をさらに備え、
前記固定鏡は前記描画室の壁に固定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
試料を支持する移動可能なステージと、
前記ステージの移動方向における前記ステージとの相対距離をレーザ光により計測するレーザ干渉計と、
を備え、
前記レーザ干渉計は、
前記レーザ光を測定光及び参照光に分離するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタにより分離された参照光を前記測定光に平行に反射する反射部と、
前記反射部により反射された参照光を前記反射部に向けて前記測定光に平行に反射する固定鏡と、
を具備することを特徴とするパターン検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及びパターン検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の大規模集積回路（ＬＳＩ）の高集積化及び大容量化に伴って、半導体デバイスに要求される回路線幅は益々微小になってきている。半導体デバイスに所望の回路パターンを形成するためには、リソグラフィ技術が用いられており、このリソグラフィ技術では、マスク（レチクル）と称される原画パターンを用いたパターン転写が行われている。このパターン転写に用いる高精度なマスクを製造するためには、優れた解像度を有する荷電粒子ビーム描画装置が用いられている。
【０００３】
この荷電粒子ビーム描画装置の一例としては、マスクやブランクなどの試料が載置されたステージを移動させつつ、そのステージの位置に基づいてステージ上の試料の所定位置に電子ビームを偏向して照射し、ステージ上の試料にパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置が開発されている。また、ステージの位置に基づいてそのステージ上の試料のパターンを検査するパターン検査装置も開発されている。
【０００４】
このような荷電粒子ビーム描画装置あるいはパターン検査装置において、ステージの位置を測定する測定器としては、通常、偏光ビームスプリッタやλ／４板、反射鏡などの複数の光学部品を有するレーザ干渉計が用いられている。偏光ビームスプリッタの側面にはλ／４板及び反射鏡が重ねられて直接設けられている。この偏光ビームスプリッタに入射したレーザ光は偏光ビームスプリッタによって、ステージに向かう測定光（測長光）と反射鏡に向かう参照光とに分けられる。その後、ステージ及び反射鏡により反射された測定光及び参照光は偏光ビームスプリッタにより再び合成されて干渉光となる。このとき、ステージの移動による測定光の光路長変化は、測定光の位相変化をもたらし、干渉光に周波数変動をもたらす。この周波数変動（測定光と参照光との光路差により発生する干渉縞）からステージ位置が計測される。
【０００５】
このようにレーザ干渉計は自身とステージとの相対距離を計測する計測器であり、レーザ干渉計、すなわちビームスプリッタが振動すると計測誤差が発生してしまう。なお、ビームスプリッタなどの光学部品の振動ではなく、マークを計測する計測装置の振動を抑えるため、その計測装置の筺体にマスダンパを設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１４７９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述のようにマークを計測する計測装置の筺体にマスダンパを設けた場合には、その筺体に比べて微小な光学部品が振動することを抑えることは難しく、筺体内の光学部品の振動を完全に抑えることは困難である。特に、マークを計測する計測装置で問題とならない振動もレーザ干渉計では問題となることがあり、ビームスプリッタなどの光学部品の振動によりレーザ干渉計の計測精度が低くなると、それに応じて装置精度（描画精度又は検査精度）が低下してしまう。
【０００８】
ここで、光学部品の振動を抑えるため、例えば、取付部材により光学部品を強固に固定すると、光学部品に強い外力が加わり、その外力により光学部品のひずみ（光学的なひずみ）が生じる。このため、光学部品の光学性能が下がり、レーザ干渉計の計測精度が低くなってしまう。さらに、光学部品と取付部材とが密着するため、取付部材の熱膨張や収縮などによって光学部品のひずみ（光学的なひずみ）が生じ、やはり光学部品の光学性能が下がり、レーザ干渉計の計測精度が低くなってしまう。したがって、取付部材などにより光学部品を強固に固定することを避ける必要がある。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、レーザ干渉計の振動による装置精度の低下を抑止することができる荷電粒子ビーム描画装置及びパターン検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置は、試料を支持する移動可能なステージと、ステージの移動方向におけるステージとの相対距離をレーザ光により計測するレーザ干渉計とを備え、レーザ干渉計は、レーザ光を測定光及び参照光に分離するビームスプリッタと、ビームスプリッタにより分離された参照光を測定光に平行に反射する反射部と、反射部により反射された参照光を反射部に向けて測定光に平行に反射する固定鏡とを具備する。
【００１１】
また、上記荷電粒子ビーム描画装置において、反射部はビームスプリッタの側面に設けられていることが望ましい。
【００１２】
また、上記荷電粒子ビーム描画装置において、反射部の重さはビームスプリッタの重さの１０％以下であることが望ましい。
【００１３】
また、上記荷電粒子ビーム描画装置において、ステージを収容する固定状態の描画室をさらに備え、固定鏡は描画室の壁に固定されていることが望ましい。
【００１４】
本発明の実施形態に係るパターン検査装置は、試料を支持する移動可能なステージと、ステージの移動方向におけるステージとの相対距離をレーザ光により計測するレーザ干渉計とを備え、レーザ干渉計は、レーザ光を参照光及び測定光に分離するビームスプリッタと、ビームスプリッタにより分離された参照光を測定光に平行に反射する反射部と、反射部により反射された参照光を反射部に向けて測定光に平行に反射する固定鏡とを具備する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、レーザ干渉計の振動による装置精度の低下を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るステージ及びレーザ干渉計の概略構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るレーザ干渉計の概略構成を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るレーザ干渉計の比較例を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係るパターン検査装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。
【００１８】
図１に示すように、第１の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置１は、荷電粒子ビームによる描画を行う描画部２と、その描画部２を制御する制御部３とを備えている。この荷電粒子ビーム描画装置１は、荷電粒子ビームとして例えば電子ビームを用いた可変成形型の描画装置の一例である。なお、荷電粒子ビームは電子ビームに限られるものではなく、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームであっても良い。
【００１９】
描画部２は、描画対象となる試料Ｗを収容する描画室２ａと、その描画室２ａにつながる光学鏡筒２ｂとを有している。この光学鏡筒２ｂは、描画室２ａの上面に設けられており、電子ビームを成形及び偏向し、描画室２ａ内の試料Ｗに対して照射するものである。このとき、描画室２ａ及び光学鏡筒２ｂの両方の内部は減圧されて真空状態にされている。
【００２０】
描画室２ａ内には、試料Ｗを支持するステージ１１が設けられている。このステージ１１は水平面内で互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向（以下、単にＸ方向及びＹ方向という）に移動機能により移動可能に形成されており、そのステージ１１の載置面上には、例えばマスクやブランクなどの試料Ｗが載置される。また、描画室２ａの外周には、レーザ干渉計１２が設けられている。このレーザ干渉計１２は自身とステージ１１との相対距離、すなわち離間距離を計測する計測器である。
【００２１】
光学鏡筒２ｂ内には、電子ビームＢを出射する電子銃などの出射部２１と、その電子ビームＢを集光する照明レンズ２２と、ビーム成形用の第１の成形アパーチャ２３と、投影用の投影レンズ２４と、ビーム成形用の成形偏向器２５と、ビーム成形用の第２の成形アパーチャ２６と、試料Ｗ上にビーム焦点を結ぶ対物レンズ２７と、試料Ｗに対するビームショット位置を制御するための副偏向器２８及び主偏向器２９とが配置されている。
【００２２】
このような描画部２では、電子ビームＢが出射部２１から出射され、照明レンズ２２により第１の成形アパーチャ２３に照射される。この第１の成形アパーチャ２３は例えば矩形状の開口を有している。これにより、電子ビームＢが第１の成形アパーチャ２３を通過すると、その電子ビームの断面形状は矩形状に成形され、投影レンズ２４により第２の成形アパーチャ２６に投影される。なお、この投影位置は成形偏向器２５により偏向可能であり、投影位置の変更により電子ビームＢの形状と寸法を制御することが可能である。その後、第２の成形アパーチャ２６を通過した電子ビームＢは、その焦点が対物レンズ２７によりステージ１１上の試料Ｗに合わされて照射される。このとき、ステージ１１上の試料Ｗに対する電子ビームＢのショット位置は副偏向器２８及び主偏向器２９により変更される。
【００２３】
制御部３は、描画データを記憶する描画データ記憶部３ａと、その描画データを処理してショットデータを生成するショットデータ生成部３ｂと、描画部２を制御する描画制御部３ｃとを備えている。なお、ショットデータ生成部３ｂや描画制御部３ｃは、電気回路などのハードウエアにより構成されても良く、また、各機能を実行するプログラムなどのソフトウエアにより構成されても良く、あるいは、それらの両方の組合せにより構成されても良い。
【００２４】
描画データ記憶部３ａは、試料Ｗにパターンを描画するための描画データを記憶する記憶部である。この描画データは、半導体集積回路の設計者などによって作成された設計データ（レイアウトデータ）が荷電粒子ビーム描画装置１に入力可能となるように、すなわち荷電粒子ビーム描画装置１用のフォーマットに変換されたデータであり、外部装置から描画データ記憶部３ａに入力されて保存されている。描画データ記憶部３ａとしては、例えば、磁気ディスク装置や半導体ディスク装置（フラッシュメモリ）などを用いることが可能である。
【００２５】
なお、前述の設計データは、通常、多数の微小なパターン（図形など）を含んでおり、そのデータ量はかなりの大容量になっている。この設計データがそのまま他のフォーマットに変換されると、変換後のデータ量はさらに増大してしまう。このため、描画データでは、データの階層化やパターンのアレイ表示などの方法により、データ量の圧縮化が図られている。このような描画データが、チップ領域の描画パターン、または、同一描画条件である複数のチップ領域を仮想的にマージして一つのチップに見立てた仮想チップ領域の描画パターンなどを規定するデータとなる。
【００２６】
ショットデータ生成部３ｂは、描画データにより規定される描画パターンをストライプ状（短冊状）の複数のストライプ領域（長手方向がＸ方向であり、短手方向がＹ方向である）に分割し、さらに、各ストライプ領域を行列状の多数のサブ領域に分割する。加えて、ショットデータ生成部３ｂは、各サブ領域内の図形の形状や大きさ、位置などを決定し、さらに、図形を一回のショットで描画不可能である場合には、描画可能な複数の部分領域に分割し、ショットデータを生成する。なお、ストライプ領域の短手方向（Ｙ方向）の長さは電子ビームＢを主偏向で偏向可能な長さに設定されている。
【００２７】
描画制御部３ｃは、前述の描画パターンを描画する際、ステージ１１をストライプ領域の長手方向（Ｘ方向）に移動させつつ、電子ビームＢを主偏向器２９により各サブ領域に位置決めし、副偏向器２８によりサブ領域の所定位置にショットして図形を描画する。その後、一つのストライプ領域の描画が完了すると、ステージ１１をＹ方向にステップ移動させてから次のストライプ領域の描画を行い、これを繰り返して試料Ｗの描画領域の全体に電子ビームＢによる描画を行う。なお、描画中には、ステージ１１が一方向に連続的に移動しているため、描画原点がステージ１１の移動に追従するように、主偏向器２９によってサブ領域の描画原点をトラッキングさせている。
【００２８】
このように電子ビームＢは、副偏向器２８と主偏向器２９によって偏向され、連続的に移動するステージ１１に追従しながら、その照射位置が決められる。ステージ１１のＸ方向の移動を連続的に行うとともに、そのステージ１１の移動に電子ビームＢのショット位置を追従させることで、描画時間を短縮することができる。ただし、第１の実施形態では、ステージ１１のＸ方向の移動を連続して行っているが、これに限るものではなく、例えば、ステージ１１を停止させた状態で一つのサブ領域の描画を行い、次のサブ領域に移動するときは描画を行わないステップアンドリピート方式の描画方法を用いても良い。
【００２９】
このような電子ビームＢによる描画において、レーザ干渉計１２により計測されたステージ１１との相対距離に関する相対距離情報は、ステージ１１の移動に関する制御（フィードバック制御）だけではなく、副偏向器２８や主偏向器２９などの制御、すなわち照射位置の制御（描画の制御）にも用いられる。
【００３０】
次に、レーザ干渉計１２について詳しく説明する。
【００３１】
図２に示すように、レーザ干渉計１２は二個設けられており、図２中の下側に位置する第１のレーザ干渉計１２は、ステージ１１の移動方向であるＹ方向におけるステージ１１との相対距離（Ｙ方向の相対距離）を計測する。また、図２中の左側に位置する第２のレーザ干渉計１２は、ステージ１１の移動方向であるＸ方向におけるステージ１１との相対距離（Ｘ方向の相対距離）を計測する。これらの第１及び第２のレーザ干渉計１２は同じ構造を有するため、その共通の構造について以下に説明する。
【００３２】
図２及び図３に示すように、レーザ干渉計１２は、レーザ光を投光する投光部１２ａと、レーザ光を受光する受光部１２ｂと、レーザ光の偏向成分を分離する偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１２ｃと、レーザ光を反射する反射部１２ｄと、π／２の位相差を与える位相板として機能するλ／４板１２ｅと、レーザ光を反射する反射鏡として機能する固定鏡１２ｆとを備えている。これらの偏光ビームスプリッタ１２ｃ、反射部１２ｄ、λ／４板１２ｅ及び固定鏡１２ｆは各種の光学部品である。
【００３３】
投光部１２ａ及び受光部１２ｂは描画室２ａの外周に設けられている（図２参照）。この受光部１２ｂとしては、例えば、ＣＣＤ（電荷結合素子）などを用いることが可能である。なお、受光部１２ｂに干渉光を取り出すため、必要に応じてコーナーキューブプリズムやλ／４板などの光学部品（図示せず）が設けられている。
【００３４】
偏光ビームスプリッタ１２ｃは、描画室２ａの側面に形成された収容室Ｒに設けられている。この偏光ビームスプリッタ１２ｃは、レーザ光を測定光（測長光）Ｌ１及び参照光Ｌ２に分離する偏光分離面Ｍ１（図３参照）を有し、レーザ光をステージ１１に向かう測定光Ｌ１と反射部１２ｄに向かう参照光Ｌ２とに分離するビームスプリッタである。偏光ビームスプリッタ１２ｃは、例えば、ガラスなどの材料により直方体形状に形成されている。
【００３５】
なお、前述の偏光ビームスプリッタ１２ｃは、収容室Ｒの底面に設けられたベース体（図示せず）の上面に接着層を介して設けられている。ベース体は、収容室Ｒの底面にボルトあるいは接着剤などの固定部材（図示せず）により固定されている。このベース体は、熱膨張率が低くなるよう、例えば、鉄−ニッケル合金などの金属により形成されている。特に、ベース体の熱膨張率は、その膨張により偏光ビームスプリッタ１２ｃに対してひずみを生じさせない熱膨張率になっている。
【００３６】
また、前述の収容室Ｒは、偏光ビームスプリッタ１２ｃにより偏向されたレーザ光がステージ１１に向かって進行可能に、すなわち収容室Ｒの内部空間が描画室２ａの内部空間とつながるように形成されている（図２参照）。さらに、収容室Ｒの壁面の一部は、投光部１２ａにより出射されたレーザ光及び受光部１２ｂにより受光されるレーザ光が透過するように形成されている。この収容室Ｒは描画室２ａの一部として機能する。
【００３７】
反射部１２ｄは、偏光ビームスプリッタ１２ｃの偏光分離面Ｍ１と平行な反射面Ｍ２（図３参照）を有し、偏光ビームスプリッタ１２ｃにより分離された参照光Ｌ２を測定光Ｌ１に平行に固定境１２ｆに向けて反射する。この反射部１２ｄとしては、例えば、直方体形状の反射鏡を用いることが可能である。さらに、反射部１２ｄは、偏光ビームスプリッタ１２ｃより小さく形成されており、偏光ビームスプリッタ１２ｃの側面に固定されている。この固定方法としては、例えば、反射部１２ｄ及び偏光ビームスプリッタ１２ｃを直接接合する接合方法や光透過性を有する接着剤を用いた接合方法などを用いることが可能である。
【００３８】
ここで、反射部１２ｄの重さは、偏光ビームスプリッタ１２ｃのひずみ（ねじれ）を生じさせない重さであることが望ましく、例えば、偏光ビームスプリッタ１２ｃの重さの１０％以下であることが望ましい。これは、反射部１２ｄの重さが偏光ビームスプリッタ１２ｃの重さの１０％より大きくなるとその重さにより偏光ビームスプリッタ１２ｃにひずみが生じ、偏光ビームスプリッタ１２ｃの光学性能、すなわち分離性能が低下するためである。
【００３９】
λ／４板１２ｅ及び固定鏡１２ｆは、向かってくるレーザ光の進行方向にその順番で並べられ、描画室２ａの壁面、すなわち筐体であるチャンバの壁面に固定されて設けられている（図２参照）。この固定方法としては、例えば、接着剤などの固定部材や取付部材などを使用した固定方法を用いることが可能である。なお、描画室２ａは振動しないように強固に固定されて設置されている。
【００４０】
このようにλ／４板１２ｅ及び固定鏡１２ｆは、強固な固定状態の描画室２ａの壁面（チャンバの壁面）に固定部材や取付部材などにより設けられ、振動しない固定状態とされている。このとき、λ／４板１２ｅ及び固定鏡１２ｆを振動しないように取付部材により固定する場合でも、固定鏡１２ｆの設計において固定鏡１２ｆと取付部材との温度ひずみなどの制約がほとんどないため（温度ひずみが反射性能に影響をほとんど与えないため）、容易に設計を行うことができる。
【００４１】
ここで、ステージ１１の側面には、レーザ光を反射する反射鏡として機能するミラー１１ａが取り付けられている。このミラー１１ａは、ステージ１１における第１及び第２のレーザ干渉計１２側の側面に固定されており、第１及び第２のレーザ干渉計１２から照射されたレーザ光をそれぞれ第１及び第２のレーザ干渉計１２に向けて反射する。
【００４２】
このようなレーザ干渉計１２において、図３に示すように、投光部１２ａから出射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１２ｃより分離（分割）され、分離されたレーザ光の一方である測定光Ｌ１はステージ１１に向かって直進する。一方、分離されたレーザ光の他方である参照光Ｌ２は、反射部１２ｄに向かって直進する。その後、参照光Ｌ２は、反射部１２ｄにより直角に反射され、測定光Ｌ１と平行にλ／４板１２ｅ及び固定鏡１２ｆに向かって直進する。
【００４３】
これらのレーザ光はステージ１１のミラー１１ａ、あるいは、固定鏡１２ｆ及び反射部１２ｄにより反射され、偏光ビームスプリッタ１２ｃに戻りその偏光ビームスプリッタ１２ｃによって重ね合わされて干渉する。この干渉したレーザ光（干渉光）が受光部１２ｂにより受光され、その光路差により発生する干渉縞が観測される。このような計測がＸ方向及びＹ方向の両方で行われ、第１のレーザ干渉計１２とステージ１１とのＹ方向の相対距離、さらに、第２のレーザ干渉計１２とステージ１１とのＸ方向の相対距離が測定され、それらの相対距離情報からステージ１１の位置が把握される。
【００４４】
なお、第１の実施形態では、前述のように１（シングル）パス方式のレーザ干渉計１２を用いているが、これに限るものではない。例えば、被測定物との間でレーザ光を二往復させる２（ダブル）パス方式のレーザ干渉計を用いても良く、あるいは、被測定物との間でレーザ光を四往復させる４（フォー）パス方式のレーザ干渉計を用いても良く、そのパス数は特に限定されるものではない。また、光学部品としては、偏光ビームスプリッタ１２ｃ、反射部１２ｄ、λ／４板１２ｅ及び固定鏡１２ｆを用いているが、これ以外にも各種のビームスプリッタや位相板などを用いることが可能であり、さらに、各部材の個数増加も可能である。
【００４５】
このように前述の荷電粒子ビーム描画装置１では、偏光ビームスプリッタ１２ｃにより分離された参照光Ｌ２を測定光Ｌ１に平行に反射する反射部１２ｄが偏光ビームスプリッタ１２ｃの側面に設けられており、その反射部１２ｄにより反射された参照光Ｌ２を反射部１２ｄに向けて測定光Ｌ１に平行に反射する固定鏡１２ｆがλ／４板１２ｅと共に描画室２ａの壁面に設けられている。
【００４６】
ここで、ステージ１１移動用のモータや真空引き用の減圧ポンプなどにより機械的な振動が発生すると、この振動により偏光ビームスプリッタ１２ｃが横方向に、すなわち測定光Ｌ１の光路方向に振動する場合がある。このとき、例えば、測定光Ｌ１の光路方向がＹ方向である第１のレーザ干渉計１２において偏光ビームスプリッタ１２ｃがＹ方向に振動した場合には、参照光Ｌ２の光路長（＝Ｘ方向の光路長＋Ｙ方向の光路長）及び測定光Ｌ１の光路長（Ｙ方向の光路長）は両方ともＹ方向に同じ量だけ変動する。また、測定光Ｌ１の光路方向がＸ方向である第２のレーザ干渉計１２において偏光ビームスプリッタ１２ｃがＸ方向に振動した場合にも、参照光Ｌ２の光路長（＝Ｙ方向の光路長＋Ｘ方向の光路長）及び測定光Ｌ１の光路長（Ｘ方向の光路長）は両方ともＸ方向に同じ量だけ変動する。
【００４７】
したがって、反射部１２ｄが偏光ビームスプリッタ１２ｃの側面に設けられ、それに対応させて前述のように固定鏡１２ｆが設けられている場合には、その偏光ビームスプリッタ１２ｃが測定光Ｌ１の光路方向に振動すると、光路長変動が測定光Ｌ１及び参照光Ｌ２の双方に生じる。ところが、偏光ビームスプリッタ１２ｃにより分離された測定光Ｌ１の光路と、偏光ビームスプリッタ１２ｃにより分離されて反射部１２ｄにより反射された参照光Ｌ２の光路とは平行であるため、前述の振動による測定光Ｌ１及び参照光Ｌ２の互いの光路長の変動量は同じとなる。これにより、前述の振動が測定光Ｌ１と参照光Ｌ２との光路差に影響を及ぼすことがなく、すなわち、測定光Ｌ１の光路方向への偏光ビームスプリッタ１２ｃの振動により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２との光路差が変化することはないため、前述の光路長の変動がそのまま計測誤差になることを防止することができる。このように、偏光ビームスプリッタ１２ｃの振動によってレーザ干渉計１２の計測精度が低くなることを抑えることが可能になるので、描画精度の低下を抑止することができる。
【００４８】
一方、図４に示すように、固定鏡１２ｆがλ／４板１２ｅと共に偏光ビームスプリッタ１２ｃの側面に直接設けられていることがある（前述の比較例）。このとき、測定光Ｌ１の光路方向がＹ方向である第１のレーザ干渉計１２において偏光ビームスプリッタ１２ｃがＹ方向に振動した場合には、参照光Ｌ２の光路長（Ｘ方向の光路長）は変動せず、測定光Ｌ１の光路長（Ｙ方向の光路長）だけがＹ方向に変動する。また、測定光Ｌ１の光路方向がＸ方向である第２のレーザ干渉計１２において偏光ビームスプリッタ１２ｃがＸ方向に振動した場合には、参照光Ｌ２の光路長（Ｙ方向の光路長）は変動せず、測定光Ｌ１の光路長（Ｘ方向の光路長）だけがＸ方向に変動する。
【００４９】
したがって、固定鏡１２ｆがλ／４板１２ｅと共に偏光ビームスプリッタ１２ｃの側面に直接設けられている場合には、その偏光ビームスプリッタ１２ｃが測定光Ｌ１の光路方向に振動すると、測定光Ｌ１の光路長のみが変動する。すなわち、測定光Ｌ１の光路方向への偏光ビームスプリッタ１２ｃの振動により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２との光路差が変化することになり、前述の測定光Ｌ１の光路長の変動はそのまま計測誤差となってしまう。このように、偏光ビームスプリッタ１２ｃの振動によってレーザ干渉計１２の計測精度が低くなるため、描画精度が低下してしまう。
【００５０】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、偏光ビームスプリッタ１２ｃにより分離された参照光Ｌ２を測定光Ｌ１に平行に反射する反射部１２ｄと、その反射部１２ｄにより反射された参照光Ｌ２を反射部１２ｄに向けて測定光Ｌ１に平行に反射する固定鏡１２ｆとを設けることによって、偏光ビームスプリッタ１２ｃが測定光Ｌ１の光路方向に振動しても、その振動による測定光Ｌ１及び参照光Ｌ２の互いの光路長の変動量は同じとなる。これにより、測定光Ｌ１の光路方向への偏光ビームスプリッタ１２ｃの振動によって測定光Ｌ１と参照光Ｌ２との光路差が変化することがなくなるので、その振動による計測誤差が発生することを防止することが可能となる。したがって、偏光ビームスプリッタ１２ｃの振動によりレーザ干渉計１２の計測精度が低くなることを抑えることができ、その結果、装置精度、すなわち描画精度の低下を抑止することができる。
【００５１】
また、偏光ビームスプリッタ１２ｃを取付部材などにより強固に固定しないため、偏光ビームスプリッタ１２ｃに強い外力が加わることもなく、偏光ビームスプリッタ１２ｃのひずみの発生を防止することが可能となる。さらに、取付部材の熱膨張や収縮などによる偏光ビームスプリッタ１２ｃのひずみの発生も防止することが可能となる。したがって、偏光ビームスプリッタ１２ｃの光学性能、すなわち分離性能の低下を抑え、レーザ干渉計１２の計測精度の低下を防止することが可能になるので、描画精度の低下をより抑止することができる。
【００５２】
また、レーザ干渉計１２により計測されたステージ１１との相対距離に関する相対距離情報を副偏向器２８や主偏向器２９などの制御、すなわち照射位置の制御（描画の制御）に用いることによって、正確な描画が可能となるので、描画精度の向上を実現することができる。このような描画制御に用いる相対距離情報が振動の影響を受けると、描画精度が著しく低下してしまうが、前述のように振動によるレーザ干渉計１２の計測精度の低下を抑えることが可能であり、その結果、描画精度の著しい低下を抑止することができる。
【００５３】
また、反射部１２ｄが偏光ビームスプリッタ１２ｃの側面に設けられている。これにより、反射部１２ｄと偏光ビームスプリッタ１２ｃとを別体として製造してから一体化することが可能となるので、製造を容易化することができる。詳しくは、偏光ビームスプリッタ１２ｃの外面に反射部１２ｄを取り付けるだけで良く、反射部１２ｄと偏光ビームスプリッタ１２ｃとを一体化させるために偏光ビームスプリッタ１２ｃを加工する必要がない。これにより、製造を容易化することができ、さらに、加工による偏光ビームスプリッタ１２ｃの分離性能の低下を防止することができる。
【００５４】
さらに、前述のように反射部１２ｄが偏光ビームスプリッタ１２ｃの側面に設けられている場合には、反射部１２ｄの重さは偏光ビームスプリッタ１２ｃの重さの１０％以下であることが望ましい。この場合には、偏光ビームスプリッタ１２ｃの側面に設けられた反射部１２ｄの重さによって偏光ビームスプリッタ１２ｃのひずみ（ねじれ）が生じにくくなり、偏光ビームスプリッタ１２ｃの分離性能をより良好に維持することが可能となる。このため、より確実にレーザ干渉計１２の計測精度の低下を抑え、描画精度の低下を防止することができる。
【００５５】
また、固定鏡１２ｆが固定状態の描画室２ａの壁に固定されている。これにより、描画室２ａが強固に固定されているため、偏光ビームスプリッタ１２ｃが測定光Ｌ１の光路方向に振動するような外乱振動が発生した場合でも、その外乱振動による固定鏡１２ｆの振動を抑えることが可能である。したがって、振動によりレーザ干渉計１２の計測精度が低くなることを抑えることができ、その結果、描画精度の低下を抑止することができる。
【００５６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について図５を参照して説明する。
【００５７】
第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。
【００５８】
図５に示すように、第２の実施形態に係るパターン検査装置５１は、パターンを検査する検査部５２と、その検査部５２を制御する検査制御部５３とを備えている。なお、検査制御部５３は、電気回路などのハードウエアにより構成されても良く、また、各機能を実行するプログラムなどのソフトウエアにより構成されても良く、あるいは、それらの両方の組合せにより構成されても良い。
【００５９】
検査部５２は、第１の実施形態に係るステージ１１やレーザ干渉計１２などに加え、検査用のカメラなどの撮像部５２ａを有している。この撮像部５２ａは、ステージ１１上の試料Ｗを撮像可能に設けられている。
【００６０】
検査制御部５３は、レーザ干渉計１２により計測されたステージ１１との相対距離（Ｘ方向及びＹ方向の相対距離）に関する相対距離情報を取得し、その相対位置情報に基づくステージ１１の位置から、撮像部５２ａにより画像を撮像したときの画像位置情報（座標情報）を求める。したがって、レーザ干渉計１２により計測されたステージ１１との相対距離に関する相対距離情報は、ステージ１１の移動に関する制御（フィードバック制御）だけではなく、撮像部５２ａとステージ１１との相対位置、すなわち撮像した画像の位置情報の取得にも用いられる。
【００６１】
検査部５２には、例えば、半導体集積回路などのレイアウトデータ（設計データやＣＡＤデータなど）を変換することで得られた第１データである検査装置用データが入力される。また、検査部５２には、第１の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置１により試料Ｗ上に実際に描画されたパターンに基づいて作成された第２データである検査装置用データが入力される。
【００６２】
第１データである検査装置用データは、そのデータを保管するデータベースなどの記憶装置（図示せず）から有線又は無線のネットワークを介して検査部５２に入力される。また、第２データである検査装置用データも同様にそのデータを保管するデータベースなどの記憶装置（図示せず）から有線又は無線のネットワークを介して検査部５２に入力される。なお、これらの検査装置用データは第１の実施形態に係る描画データと同様に例えば階層化されている。
【００６３】
検査部５２は、入力された各検査装置用データを用いて、第１の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置１により試料Ｗ上に実際に描画されたパターンを検査する。この検査では、一例として、実際に描画されたパターンと描画データとを比較するなどの検査が行われる。このとき、パターンの位置検査のため、前述の画像位置情報（座標情報）が用いられる。
【００６４】
なお、本実施形態のレーザ干渉計１２においても、実施形態１と同様の理由により、反射部１２ｄの重さは偏光ビームスプリッタ１２ｃの重さの１０％以下であることが望ましい。
【００６５】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、前述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、パターン検査装置５１において、偏光ビームスプリッタ１２ｃが測定光Ｌ１の光路方向に振動しても、その振動による測定光Ｌ１及び参照光Ｌ２の互いの光路長の変動量は同じとなる。これにより、測定光Ｌ１の光路方向への偏光ビームスプリッタ１２ｃの振動によって測定光Ｌ１と参照光Ｌ２との光路差が変わることがなくなるので、その振動による計測誤差が発生することを防止することが可能となる。したがって、偏光ビームスプリッタ１２ｃの振動によりレーザ干渉計１２の計測精度が低くなることを抑えることができ、その結果、装置精度、すなわち検査精度の低下を抑止することができる。
【００６６】
また、レーザ干渉計１２により計測されたステージ１１との相対距離に関する相対距離情報を撮像部５２ａの画像位置情報の取得に用いることによって、正確な検査が可能となるので、検査精度の向上を実現することができる。このような検査に用いる画像位置情報が振動の影響を受けると、検査精度が著しく低下してしまうが、前述のように振動によるレーザ干渉計１２の計測精度の低下を抑えることが可能であり、その結果、検査精度の著しい低下を抑止することができる。
【００６７】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
１      荷電粒子ビーム描画装置
２      描画部
２ａ    描画室
２ｂ    光学鏡筒
３      制御部
３ａ    描画データ記憶部
３ｂ    ショットデータ生成部
３ｃ    描画制御部
１１    ステージ
１１ａ  ミラー
１２    レーザ干渉計
１２ａ  投光部
１２ｂ  受光部
１２ｃ  偏光ビームスプリッタ
１２ｄ  反射部
１２ｅ  λ／４板
１２ｆ  固定鏡
２１    出射部
２２    照明レンズ
２３    第１の成形アパーチャ
２４    投影レンズ
２５    成形偏向器
２６    第２の成形アパーチャ
２７    対物レンズ
２８    副偏向器
２９    主偏向器
５１    パターン検査装置
５２    検査部
５２ａ  撮像部
５３    検査制御部
Ｂ      電子ビーム
Ｌ１    測定光
Ｌ２    参照光
Ｗ      試料
【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】
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