(57)【要約】【目的】より短時間で基板を配置する配置室の温度調整が可能な描画装置を提供することを目的とする。【構成】描画装置１００は、基板１０１を配置して電子ビームを用いて基板にパターンを描画する描画室１０３と、自身の温度変化を測定する温度センサ内蔵基板１０を用いて、描画室１０３が平衡温度に保持されている状態で温度センサ内蔵基板１０が搬入され、温度センサ内蔵基板１０で測定される温度が描画室内で平衡状態になる前に温度センサ内蔵基板１０が搬出されるように、温度センサ内蔵基板１０を描画室１０３に搬送する搬送系と、温度センサ内蔵基板で測定された温度変化のデータを用いて、描画室の平衡温度を演算する制御計算機１１０と、演算された平衡温度に基づいて、描画室１０３の温度を制御する温度制御回路１１８と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2011129673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を配置して荷電粒子ビームを用いて前記基板にパターンを描画する描画室と、
自身の温度変化を測定する温度センサ内蔵基板を用いて、前記描画室が平衡温度に保持されている状態で前記温度センサ内蔵基板が搬入され、前記温度センサ内蔵基板で測定される温度が前記描画室内で平衡状態になる前に前記温度センサ内蔵基板が搬出されるように、前記温度センサ内蔵基板を前記描画室に搬送する搬送系と、
前記温度センサ内蔵基板で測定された温度変化のデータを用いて、前記描画室の平衡温度を演算する演算部と、
演算された平衡温度に基づいて、前記描画室の温度を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記描画室を含む、前記基板を配置する複数の基板配置室をさらに備え、
前記搬送系は、前記複数の基板配置室がそれぞれ平衡温度に保持されている状態で前記温度センサ内蔵基板が搬入され、前記温度センサ内蔵基板で測定される温度が各基板配置室内で平衡状態になる前に次の基板配置室へと移動するように、前記温度センサ内蔵基板を前記複数の基板配置室内に順に搬送し、
前記演算部は、前記温度センサ内蔵基板で測定された温度変化のデータを用いて、各基板配置室の平衡温度を演算し、
前記制御部は、演算された平衡温度に基づいて、各基板配置室の温度を制御することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項３】
前記演算部は、各基板配置室用のモデル式を用いて、各基板配置室の平衡温度を演算することを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記温度センサ内蔵基板には、配置位置を異にする複数の温度センサが内蔵され、
前記演算部は、前記複数の温度センサで測定された複数の温度の平均値を用いて、平衡温度を演算することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
自身の温度変化を測定する温度センサ内蔵基板を用いて、基板を配置して荷電粒子ビームを用いて前記基板にパターンを描画する描画室が平衡温度に保持されている状態で前記温度センサ内蔵基板が搬入され、前記温度センサ内蔵基板で測定される温度が前記描画室内で平衡状態になる前に前記温度センサ内蔵基板が搬出されるように、前記温度センサ内蔵基板を前記描画室に搬送する工程と、
前記温度センサ内蔵基板で測定された温度変化のデータを用いて、前記描画室の平衡温度を演算する工程と、
演算された平衡温度に基づいて、前記描画室の温度を制御する工程と、
を備えたことを特徴とする基板配置室の温度調整方法。
【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基板配置室の温度調整方法に係り、例えば、電子ビームを用いて基板にパターンを描画する描画室を含む基板配置室の温度調整機構および方法に関する。
【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、電子線（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、高精度の原画パターンの生産に用いられる。
【０００３】
図７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（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。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例えば長方形の開口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、電子ビーム描画装置では、チャンバ内の温度を調整するためにチャンバ内で温度を測定する必要がある。例えば、センサが内蔵された温度測定用マスクをチャンバ内に配置して、温度測定用マスクの温度が平衡状態になるまでチャンバ内で待機させる。これにより、平衡状態の温度がチャンバ内の温度であると判断している（例えば、特許文献１参照）。かかる方法でチャンバ温度を測定すると、温度測定用マスクの温度が平衡状態になるまで待たなければならず、装置の立ち上げ時間が長くかかってしまうといった問題があった。また、描画装置内には、通常、描画を行なう描画室の他にも複数のチャンバが配置されるので、それぞれのチャンバ毎に温度測定用マスクの温度が平衡状態になるまで待機すると、全てのチャンバ内の温度を把握するまでに相当に長い時間がかかってしまうといった問題があった。また、昨今では、バッテリ式の温度測定用マスクが用いられることがあるが、バッテリ式であるため測定時間に制約が生じてしまう。複数のチャンバ内を連続して測定していくには、それぞれ平衡状態まで待機するとなると、例えば、１５時間程度の測定時間が必要となる。しかし、バッテリの寿命がこれよりも短いため、バッテリ式の温度測定用マスクでは、装置全体を連続して測定することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１５０４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、描画装置のチャンバ温度を調整するにあたって、温度測定用マスクの温度が平衡状態になるまで待たなければならず、装置の立ち上げ時間が長くかかってしまうといった問題があった。特に、チャンバ数が増えれば、その分だけ装置の立ち上げ時間がさらに長くかかってしまうといった問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる問題を克服し、より短時間で基板を配置する配置室の温度調整が可能な描画装置および配置室の温度調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
基板を配置して荷電粒子ビームを用いて基板にパターンを描画する描画室と、
自身の温度変化を測定する温度センサ内蔵基板を用いて、描画室が平衡温度に保持されている状態で温度センサ内蔵基板が搬入され、温度センサ内蔵基板で測定される温度が描画室内で平衡状態になる前に温度センサ内蔵基板が搬出されるように、温度センサ内蔵基板を描画室に搬送する搬送系と、
温度センサ内蔵基板で測定された温度変化のデータを用いて、描画室の平衡温度を演算する演算部と、
演算された平衡温度に基づいて、描画室の温度を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
搬入後、温度センサ内蔵基板で測定される温度が描画室内で平衡状態になる前に温度センサ内蔵基板が搬出されるので、温度センサ内蔵基板が平衡状態になるまで待機しなくてよい。その分だけ測定時間を短縮できる。
【００１０】
また、描画室を含む、かかる基板を配置する複数の基板配置室をさらに備え、
搬送系は、複数の基板配置室がそれぞれ平衡温度に保持されている状態で温度センサ内蔵基板が搬入され、温度センサ内蔵基板で測定される温度が各基板配置室内で平衡状態になる前に次の基板配置室へと移動するように、温度センサ内蔵基板を複数の基板配置室内に順に搬送し、
演算部は、温度センサ内蔵基板で測定された温度変化のデータを用いて、各基板配置室の平衡温度を演算し、
制御部は、演算された平衡温度に基づいて、各基板配置室の温度を制御すると好適である。
【００１１】
また、演算部は、各基板配置室用のモデル式を用いて、各基板配置室の平衡温度を演算すると好適である。
【００１２】
また、温度センサ内蔵基板には、配置位置を異にする複数の温度センサが内蔵され、
演算部は、複数の温度センサで測定された複数の温度の平均値を用いて、平衡温度を演算すると好適である。
【００１３】
本発明の一態様の基板配置室の温度調整方法は、
自身の温度変化を測定する温度センサ内蔵基板を用いて、基板を配置して荷電粒子ビームを用いて基板にパターンを描画する描画室が平衡温度に保持されている状態で温度センサ内蔵基板が搬入され、温度センサ内蔵基板で測定される温度が描画室内で平衡状態になる前に温度センサ内蔵基板が搬出されるように、温度センサ内蔵基板を描画室に搬送する工程と、
温度センサ内蔵基板で測定された温度変化のデータを用いて、描画室の平衡温度を演算する工程と、
演算された平衡温度に基づいて、描画室の温度を制御する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、温度の測定時間を大幅に短縮できる。そのため、描画装置の立ち上げ時間を大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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における温度センサ内蔵基板の一例を示す上面概念図である。
【図３】実施の形態１における基板配置室の温度調整方法の要部工程を示すフローチャート図である。
【図４】実施の形態１における基板配置室の温度調整方法での温度センサ内蔵基板の搬送経路を示す概念図である。
【図５】実施の形態１におけるアライメントチャンバでの温度測定データを使ってモデル式から平衡温度を演算した結果の一例を示すグラフである。
【図６】実施の形態１におけるアライメントチャンバでの温度測定データを使ってモデル式から平衡温度を演算した結果の他の一例を示すグラフである。
【図７】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】
【００１６】
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。
【００１７】
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。ここでは、特に、可変成形型の電子ビーム描画装置の一例を示している。描画装置１００は、描画部１５０、制御部１６０、搬出入口（Ｉ／Ｆ）１２０、ロードロック（Ｌ／Ｌ）チャンバ１３０、ロボット（Ｒ）チャンバ１４０、アライメント（ＡＬＮ）チャンバ１４６、真空ポンプ１７０、及び恒温流体供給装置１８０を備えている。そして、描画装置１００は、電子ビーム２００を用いて、基板１０１に所望するパターンを描画する。描画対象となる基板１０１として、例えば、ウェハにパターンを転写する露光用のマスク基板が含まれる。また、このマスク基板は、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。
【００１８】
描画部１５０は、電子鏡筒１０２、及び描画室１０３を有している。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が配置されている。また、描画室１０３内には、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５が配置されている。パターンを描画する際には、ＸＹステージ１０５上に基板１０１が配置される。また、搬出入口１２０内には、基板１０１を搬送する搬送ロボット１２２が配置されている。ロボットチャンバ１４０内には、基板１０１を搬送する搬送ロボット１４２が配置されている。
【００１９】
真空ポンプ１７０は、バルブ１７２を介してロボットチャンバ１４０、及びアライメントチャンバ１４６内の気体を排気する。これにより、ロボットチャンバ１４０、及びアライメントチャンバ１４６内は真空雰囲気に維持される。また、真空ポンプ１７０は、バルブ１７４を介して電子鏡筒１０２内及び描画室１０３内の気体を排気する。これにより、電子鏡筒１０２内及び描画室１０３内は真空雰囲気に維持される。また、真空ポンプ１７０は、バルブ１７６を介してロードロックチャンバ１３０内の気体を排気する。これにより、ロードロックチャンバ１３０内は必要に応じて真空雰囲気に制御される。また、搬出入口１２０とロードロックチャンバ１３０とロボットチャンバ１４０と描画室１０３とのそれぞれの境界には、ゲートバルブ１３２，１３４，１３６が配置される。
【００２０】
また、それぞれ基板１０１が配置される、搬出入口１２０、Ｌ／Ｌチャンバ１３０、ロボットチャンバ１４０、アライメントチャンバ１４６、及び描画室１０３等の複数の基板配置室では、描画動作を行なうにあたって、温度をそれぞれの設定温度に維持することが求められる。そのために、別途、チラー装置等で温度制御された１次恒温流体１８１が恒温流体供給装置１８０に供給され、熱交換を行ない、恒温流体供給装置１８０から熱交換された２次恒温流体１８２〜１８５が、温度管理が重要な各種の被温調物へと供給される。そして、熱交換された恒温流体１８２〜１８５は、再度、恒温流体供給装置１８０に戻される。このように、恒温流体１８２〜１８５は循環している。図１では、一例として、４系統の恒温流体１８２〜１８５が循環している様子を示している。但し、これに限るものではなく、さらに、他の被温調物へと供給されても構わない。例えば、電子鏡筒１０２へと供給されると好適である。
【００２１】
制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１１、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１１２、描画制御回路１１４、搬送制御回路１１６、及び温度制御回路１１８を有している。制御計算機１１０、メモリ１１１、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１１２、描画制御回路１１４、搬送制御回路１１６、及び温度制御回路１１８は、図示しないバスを介して互いに接続されている。描画制御回路１１４、搬送制御回路１１６、及び温度制御回路１１８は、制御計算機１１０によって制御される。制御計算機１１０の制御内容に従って、描画制御回路１１４は、描画部１５０の動作を制御する。また、制御計算機１１０の制御内容に従って、搬送制御回路１１６は、搬送系となる、搬出入口１２０、Ｌ／Ｌチャンバ１３０、ロボットチャンバ１４０、及びアライメントチャンバ１４６内の各機器を駆動させる。また、制御計算機１１０の制御内容に従って、温度制御回路１１８は、恒温流体供給装置１８０を制御する。恒温流体供給装置１８０を制御することによって、搬出入口１２０、Ｌ／Ｌチャンバ１３０、ロボットチャンバ１４０、アライメントチャンバ１４６、及び描画室１０３等の複数の基板配置室内の温度が調整、制御される。制御計算機１１０に入力或いは出力される情報および演算中の情報はその都度メモリ１１１に記憶される。
【００２２】
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部分について記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わない。また、搬送ロボット１２２，１４２は、エレベータ機構や回転機構など機械的な機構であれば構わない。
【００２３】
基板１０１にパターンを描画する際には、以下のような搬送経路を通って、基板１０１はＸＹステージ１０５上に搬送される。まず、基板１０１を搬出入口１２０に配置する。搬出入口１２０に配置された基板１０１は、搬送ロボット１２２によりＬ／Ｌチャンバ１３０内の支持部材上に搬送される。そして、搬送ロボット１４２によりロボットチャンバ１４０を介してアライメントチャンバ１４６内のステージに搬送される。そして、アライメントチャンバ１４６内で基板１０１はアライメントされる。アライメントされた基板１０１は搬送ロボット１４２によりロボットチャンバ１４０を介して描画室１０３のＸＹステージ１０５上に搬送される。
【００２４】
そして、基板１０１をＸＹステージ１０５上に配置した上で、以下の動作を行なう。照射部の一例となる電子銃２０１から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形例えば長方形の穴を持つ第１のアパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形例えば長方形に成形する。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させることができる。その結果、電子ビーム２００は成形される。このように、電子ビーム２００は可変成形される。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、偏向器２０８により偏向される。その結果、例えば連続移動するＸＹステージ１０５上の基板１０１の所望する位置に照射される。以上のようにして、描画室１０３では、基板１０１を配置して電子ビーム２００を用いて基板１０１にパターンを描画する。
【００２５】
ここで、基板１０１にパターンを描画する前に、装置の立ち上げ作業の１つとして、搬出入口１２０、Ｌ／Ｌチャンバ１３０、ロボットチャンバ１４０、アライメントチャンバ１４６、及び描画室１０３等の複数の基板配置室内の温度をそれぞれの設定温度に制御する。そして、温度は描画対象となる基板１０１が所望の平衡温度になることが重要であるので、高精度に温度制御するためには、基板上の温度を測定することが必要となる。そこで、実施の形態１では、温度センサが内蔵された温度センサ内蔵基板を用いて、各基板配置室内の温度を測定する。
【００２６】
図２は、実施の形態１における温度センサ内蔵基板の一例を示す上面概念図である。図２において、温度センサ内蔵基板１０には、複数の温度センサ１２が内蔵されている。図２では、基板表面の中心位置、外周部４隅、外周各辺の中央部の計９箇所に温度センサ１２が内蔵されている例を示している。これにより、基板表面全体の温度分布を得ることができる。センサの配置位置はこれに限るものではないことは言うまでもない。また、温度センサ内蔵基板１０には、回路基板１４が内蔵され、回路基板１４内には回路基板１４や温度センサ１２を駆動する電源となるバッテリが交換可能に組み込まれている。そして、回路基板１４はメモリ回路を有しており、時間経過に伴う各温度センサ１２位置での温度変化が記憶できる。例えば、所定の間隔で各温度センサ１２が温度を測定し、温度センサ１２毎にメモリに順次測定温度を記憶すればよい。測定された温度データは、読み出し可能になっており、Ｉ／Ｆ回路１１２を介して制御計算機１１０に入力される。通信仕様等は特に制限するものではなく、一般に使用可能なものを用いればよい。以上のように、温度センサ内蔵基板１０は自身の温度変化を測定して記憶する。
【００２７】
図３は、実施の形態１における基板配置室の温度調整方法の要部工程を示すフローチャート図である。図３において、実施の形態１における基板配置室の温度調整方法は、事前単独測定及びモデル式設定工程（Ｓ１０１）、Ｉ／Ｆ配置及び温度測定工程（Ｓ１０２）、Ｌ／Ｌでの温度測定工程（Ｓ１０４）、ＡＬＮ配置での温度測定工程（Ｓ１０６）、描画室配置での温度測定工程（Ｓ１０８）、Ｉ／Ｆへ搬出工程（Ｓ１１０）、平衡温度演算工程（Ｓ１１２）、及び温度調整工程（Ｓ１１４）という一連の工程を実施する。
【００２８】
図４は、実施の形態１における基板配置室の温度調整方法での温度センサ内蔵基板の搬送経路を示す概念図である。図４では、Ｉ／Ｆ配置及び温度測定工程（Ｓ１０２）からＩ／Ｆへ搬出工程（Ｓ１１０）での搬送経路を示している。
【００２９】
まず、事前単独測定及びモデル式設定工程（Ｓ１０１）として、描画装置１００を設置して立上げ作業を行なう前に、事前に、立上げ作業を行なうその装置或いは同様の別の装置を使って搬出入口１２０、Ｌ／Ｌチャンバ１３０、ロボットチャンバ１４０、アライメントチャンバ１４６、及び描画室１０３等の複数の基板配置室内での温度変化のモデル式を設定する。そのために、温度制御回路１１８により制御された恒温流体供給装置１８０によって、搬出入口１２０、Ｌ／Ｌチャンバ１３０、ロボットチャンバ１４０、アライメントチャンバ１４６、及び描画室１０３等の複数の基板配置室内の温度をそれぞれの設定温度で平衡状態にする。かかる平衡温度の状態で、各基板配置室内の温度を個別に単独で測定する。具体的には、以下のように動作する。
【００３０】
温度センサ内蔵基板１０を搬出入口１２０に配置する。その際、既に、温度測定を開始する。そして、搬出入口１２０内において、温度センサ内蔵基板１０の測定温度が平衡するまで待機し、温度変化をメモリ等の記憶装置に記憶する。待機時間は経験値に基づいて十分な時間を設定すればよい。そして、測定された搬出入口１２０内の平衡温度になるまでの温度変化データをＩ／Ｆ回路１１２を介して制御計算機１１０に出力する。
【００３１】
次に、バッテリを交換、或いはバッテリに充電した上で、また、温度センサ内蔵基板１０を搬出入口１２０に配置し、今度は、ゲートバルブ１３２を開けた後、搬送ロボット１２２によりＬ／Ｌチャンバ１３０内の支持部材上に搬送される。搬出入口１２０に配置する際に、既に、温度測定を開始しておけばよい。そして、ゲートバルブ１３２を閉めた上でＬ／Ｌチャンバ１３０内において、温度センサ内蔵基板１０の測定温度が平衡するまで待機し、温度変化をメモリ等の記憶装置に記憶する。待機時間は経験値に基づいて十分な時間を設定すればよい。そして、搬送ロボット１２２によりＬ／Ｌチャンバ１３０から搬出し、搬出入口１２０に戻す。そして、測定されたＬ／Ｌチャンバ１３０内の平衡温度になるまでの温度変化データをＩ／Ｆ回路１１２を介して制御計算機１１０に出力する。
【００３２】
次に、バッテリを交換、或いはバッテリに充電した上で、また、温度センサ内蔵基板１０を搬出入口１２０に配置し、今度は、ゲートバルブ１３２を開けた後、搬送ロボット１２２によりＬ／Ｌチャンバ１３０内の支持部材上に搬送し、ゲートバルブ１３４を開けて、搬送ロボット１４２によりロボットチャンバ１４０を介してアライメントチャンバ１４６内のステージに搬送される。搬出入口１２０に配置する際に、既に、温度測定を開始しておけばよい。そして、ゲートバルブ１３４を閉めた上でアライメントチャンバ１４６内において、温度センサ内蔵基板１０の測定温度が平衡するまで待機し、温度変化をメモリ等の記憶装置に記憶する。待機時間は経験値に基づいて十分な時間を設定すればよい。そして、搬送ロボット１４２によりロボットチャンバ１４０を介してアライメントチャンバ１４６からＬ／Ｌチャンバ１３０に搬出し、さらに搬送ロボット１２２によりＬ／Ｌチャンバ１３０から搬出し、搬出入口１２０に戻す。そして、測定されたアライメントチャンバ１４６内の平衡温度になるまでの温度変化データをＩ／Ｆ回路１１２を介して制御計算機１１０に出力する。
【００３３】
次に、バッテリを交換、或いはバッテリに充電した上で、また、温度センサ内蔵基板１０を搬出入口１２０に配置し、今度は、ゲートバルブ１３２を開けた後、搬送ロボット１２２によりＬ／Ｌチャンバ１３０内の支持部材上に搬送し、ゲートバルブ１３４，１３６を開けて、搬送ロボット１４２によりロボットチャンバ１４０を介して描画室１０３のＸＹステージ１０５上に搬送される。搬出入口１２０に配置する際に、既に、温度測定を開始しておけばよい。そして、ゲートバルブ１３６を閉めた上で描画室１０３内において、温度センサ内蔵基板１０の測定温度が平衡するまで待機し、温度変化をメモリ等の記憶装置に記憶する。待機時間は経験値に基づいて十分な時間を設定すればよい。そして、搬送ロボット１４２によりロボットチャンバ１４０を介して描画室１０３からＬ／Ｌチャンバ１３０に搬出し、さらに搬送ロボット１２２によりＬ／Ｌチャンバ１３０から搬出し、搬出入口１２０に戻す。そして、測定された描画室１０３内の平衡温度になるまでの温度変化データをＩ／Ｆ回路１１２を介して制御計算機１１０に出力する。
【００３４】
以上のように、それぞれの基板配置室について個別に単独で平衡温度になるまでの温度変化データを測定する。単独での測定であれば温度センサ内蔵基板１０のバッテリ寿命内で測定できる。例えば、各基板配置室について５〜６時間測定すれば十分である。
【００３５】
そして、制御計算機１１０は、それぞれの基板配置室について、温度センサ内蔵基板１０の温度変化データをフィッティングして近似するモデル式を設定する。モデル式は、すべての基板配置室について、例えば、以下の式（１）を用いることができる。
（１）  ｆ（ｔ）＝Ａ・ｅｔ／ｒ＋Ｂ
【００３６】
ここで、ｔは時間、Ａ，Ｂ，ｒはパラメータである。特に、Ｂは収束値（平衡温度）とする。或いは、モデル式は、以下の式（２）を用いても好適である。
（２）  ｆ（ｔ）＝Ａ１・ｅｔ／ｒ１＋Ｂ１＋Ａ２・ｅｔ／ｒ２＋Ｂ２
【００３７】
ここで、ｔは時間、Ａｉ，Ｂｉ，ｒｉはパラメータである。特に、Ｂ１＋Ｂ２は収束値（平衡温度）とする。モデル式を設定するための近似演算は、制御計算機１１０で行なうのではなく、外部で行っても構わない。また、モデル式は、上述した式（１）（２）に限るものではなく、各基板配置室で好ましい式を設定すればよい。
【００３８】
そして、描画装置１００の立上げ作業時に設定されたモデル式を使って、以下のように、各基板配置室の平衡温度を短時間で演算により求める。まず、描画装置１００を設置場所に設置した後、温度制御回路１１８により制御された恒温流体供給装置１８０によって、搬出入口１２０、Ｌ／Ｌチャンバ１３０、ロボットチャンバ１４０、アライメントチャンバ１４６、及び描画室１０３等の複数の基板配置室内の温度をそれぞれの設定温度で平衡状態にしておく。
【００３９】
Ｉ／Ｆ配置及び温度測定工程（Ｓ１０２）として、バッテリが新しいものに交換されている温度センサ内蔵基板１０を平衡温度に保持されている状態の搬出入口１２０に配置する。その際、既に、温度測定を開始する。そして、搬送制御回路１１６によって制御された搬出入口１２０及びＬ／Ｌチャンバ１３０内の各機器によって、温度センサ内蔵基板１０で測定される温度が搬出入口１２０内で平衡状態になる前に温度センサ内蔵基板１０が搬出入口１２０から次のＬ／Ｌチャンバ１３０へと移動するように搬出される。搬出入口１２０内では、温度センサ内蔵基板１０を例えば１時間程度待機して温度変化を測定しメモリ等の記憶装置に記憶する。具体的には、搬出入口１２０に配置された温度センサ内蔵基板１０は、温度が平衡状態になる前に、ゲートバルブ１３２を開けた後、搬送ロボット１２２によりＬ／Ｌチャンバ１３０内の支持部材上に搬送される。
【００４０】
続いて、Ｌ／Ｌでの温度測定工程（Ｓ１０４）として、平衡温度に保持されている状態のＬ／Ｌチャンバ１３０内に搬入された温度センサ内蔵基板１０は、ゲートバルブ１３２を閉めた後、真空ポンプ１７０で真空雰囲気にされる。そして、搬送制御回路１１６によって制御された各機器によって、温度センサ内蔵基板１０は、Ｌ／Ｌチャンバ１３０内で測定される温度がＬ／Ｌチャンバ１３０内で平衡状態になる前にＬ／Ｌチャンバ１３０内から次のアライメントチャンバ１４６へと移動するように搬出される。Ｌ／Ｌチャンバ１３０内では、温度センサ内蔵基板１０を例えば１時間程度待機して温度変化を測定しメモリ等の記憶装置に記憶する。具体的には、Ｌ／Ｌチャンバ１３０内の支持部材上に配置された温度センサ内蔵基板１０は、温度が平衡状態になる前に、ゲートバルブ１３４を開けた後、搬送ロボット１４２によりロボットチャンバ１４０を介してアライメントチャンバ１４６内のステージに搬送される。
【００４１】
続いて、ＡＬＮ配置での温度測定工程（Ｓ１０６）として、真空雰囲気にて平衡温度に保持されている状態のアライメントチャンバ１４６内に搬入された温度センサ内蔵基板１０は、ゲートバルブ１３４を閉めた後、アライメントチャンバ１４６内で測定される温度がアライメントチャンバ１４６内で平衡状態になる前にアライメントチャンバ１４６内から次の描画室１０３へと移動するように搬出される。アライメントチャンバ１４６内では、温度センサ内蔵基板１０を例えば１時間程度待機して温度変化を測定しメモリ等の記憶装置に記憶する。具体的には、アライメントチャンバ１４６内のステージ上に配置された温度センサ内蔵基板１０は、温度が平衡状態になる前に、ゲートバルブ１３６を開けた後、搬送ロボット１４２によりロボットチャンバ１４０を介して描画室１０３内のＸＹステージ１０５に搬送される。
【００４２】
続いて、描画室配置での温度測定工程（Ｓ１０８）として、真空雰囲気にて平衡温度に保持されている状態の描画室１０３内に搬入された温度センサ内蔵基板１０は、ゲートバルブ１３６を閉めた後、描画室１０３内で測定される温度が描画室１０３内で平衡状態になる前に描画室１０３内から搬出される。描画室１０３内では、温度センサ内蔵基板１０を例えば１時間程度待機して温度変化を測定しメモリ等の記憶装置に記憶する。具体的には、描画室１０３内のＸＹステージ１０５上に配置された温度センサ内蔵基板１０は、温度が平衡状態になる前に、ゲートバルブ１３６を開けた後、搬送ロボット１４２により描画室１０３内から搬出される。
【００４３】
続いて、Ｉ／Ｆへ搬出工程（Ｓ１１０）として、描画室１０３内から搬出された温度センサ内蔵基板１０は、戻り経路を通って搬出入口１２０まで搬出される。具体的には、描画室１０３内のＸＹステージ１０５上に配置された基板１０１は、温度が平衡状態になる前に、ゲートバルブ１３６を開けた後、搬送ロボット１４２により搬出され、ゲートバルブ１３６を閉め、ロボットチャンバ１４０を介してゲートバルブ１３４を開けてＬ／Ｌチャンバ１３０内の支持部材上に搬送される。ゲートバルブ１３４を閉めた後、Ｌ／Ｌチャンバ１３０内が大気圧雰囲気になった後、ゲートバルブ１３２を開けて搬送ロボット１２２により搬出入口１２０に搬出される。以上のように温度センサ内蔵基板１０が複数の基板配置室内に順に搬送されることによって連続して測定され記憶された各基板配置室内の温度変化データは、Ｉ／Ｆ回路１１２を介して制御計算機１１０に入力される。
【００４４】
平衡温度演算工程（Ｓ１１２）として、演算部となる制御計算機１１０は、温度センサ内蔵基板１０に記憶された温度変化のデータを用いて、各基板配置室の平衡温度を演算する。制御計算機１１０は、各基板配置室用のモデル式を用いて、各基板配置室の平衡温度を演算する。具体的には、最小２乗法を用いて、各基板配置室用のモデル式のパラメータＡ，Ｂ，ｒ（係数）を演算する。或いは、最小２乗法を用いて、各基板配置室用のモデル式のパラメータＡｉ，Ｂｉ，ｒｉを演算する。
【００４５】
図５は、実施の形態１におけるアライメントチャンバでの温度測定データを使ってモデル式から平衡温度を演算した結果の一例を示すグラフである。図５では、アライメントチャンバ１４６に温度センサ内蔵基板１０を搬入してから５０分間温度測定したデータを用いてモデル式から平衡温度を演算した。その結果、アライメントチャンバ１４６の平衡温度は、２３．１４４℃と演算された。
【００４６】
図６は、実施の形態１におけるアライメントチャンバでの温度測定データを使ってモデル式から平衡温度を演算した結果の他の一例を示すグラフである。図６では、アライメントチャンバ１４６に温度センサ内蔵基板１０を搬入してから３０分間温度測定したデータを用いてモデル式から平衡温度を演算した。その結果、アライメントチャンバ１４６の平衡温度は、２３．１４２℃と演算された。
【００４７】
また、かかる際の実際のアライメントチャンバ１４６の平衡温度は、２３．１４６℃であった。以上の結果から平衡温度到達前の３０分の測定データでも５０分の測定データでも、実際の平衡温度から±０．０１℃の精度で演算できた。このように、平衡温度になるまで測定しなくても、高精度に平衡温度を予測できる。上述した例では、アライメントチャンバ１４６の場合を示したが、その他の搬出入口１２０、Ｌ／Ｌチャンバ１３０、及び描画室１０３等の複数の基板配置室でも同様である。
【００４８】
ここで、温度センサ内蔵基板１０には、配置位置を異にする複数の温度センサ１２が内蔵されており、制御計算機１１０は、複数の温度センサ１２で測定された複数の温度の平均値を用いて、平衡温度を演算すると好適である。これにより、測定誤差を平均化できる。
【００４９】
そして、温度調整工程（Ｓ１１４）として、制御部の一例となる温度制御回路１１８は、演算された平衡温度に基づいて、各基板配置室の温度をそれぞれ所望する温度に制御するための各制御信号を恒温流体供給装置１８０に出力する。そして、恒温流体供給装置１８０によって、搬出入口１２０、Ｌ／Ｌチャンバ１３０、ロボットチャンバ１４０、アライメントチャンバ１４６、及び描画室１０３等の複数の基板配置室内の温度をそれぞれの所望する温度に調整及び制御する。そして、必要があれば、また、Ｓ１０２に戻ってＳ１０２からＳ１１４までを繰り返せばよい。
【００５０】
以上のように構成することで、温度センサ内蔵基板１０がそれぞれの基板配置室内の温度になじむまでの時間を大幅に短縮できる。そのため、従来、すべての基板配置室内の平衡温度を測定するために１４〜１５時間かかっていたところ、実施の形態１によれば、４〜６時間で平衡温度を取得できる。よって、基板配置室内の温度調整時間を大幅に短縮できる。また、上述した例では、搬出入口１２０、Ｌ／Ｌチャンバ１３０、アライメントチャンバ１４６、及び描画室１０３の温度調整を行なっているが、描画装置１００を構成する基板配置室数の増減があれば、それに応じて、温度調整時間が増減することは言うまでもない。いずれの場合でも各基板配置室で平衡温度まで温度センサ内蔵基板１０を待機させることに比べれば大幅に時間を短縮できる。かかる測定時間の短縮により、バッテリ寿命内で連続してすべての基板配置室の温度測定を行うことができる。そして、かかる温度調整時間の大幅な短縮により、描画装置１００の立上げ時間を大幅に短縮できる。
【００５１】
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、バッテリ内蔵型の温度センサ内蔵基板１０を用いたがこれに限るものではない。各配置位置で温度センサ内蔵基板に電力を供給してもよい。また、上述した例では、メモリ等の記憶装置に測定結果を記憶する温度センサ内蔵基板１０を用いたがこれに限るものではない。各配置位置で温度センサ内蔵基板で測定されたデータを描画装置側に出力するようにしてもよい。
【００５２】
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。
【００５３】
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荷電粒子ビーム描画装置、描画方法及び基板配置室の温度調整方法は、本発明の範囲に包含される。  
【符号の説明】
【００５４】
１０  温度センサ内蔵基板
１２  温度センサ
１４  回路基板
１００  描画装置
１０１  基板
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１０５  ＸＹステージ
１１０  制御計算機
１１１  メモリ
１１２  Ｉ／Ｆ回路
１１４  描画制御回路
１１６  搬送制御回路
１１８  温度制御回路
１２０  搬出入口
１２２，１４２  搬送ロボット
１３０  ロードロックチャンバ
１３２，１３４，１３６  ゲートバルブ
１４０  ロボットチャンバ
１４６  アライメントチャンバ
１５０  描画部
１６０  制御部
１７０  真空ポンプ
１７２，１７４，１７６  バルブ
１８０  恒温流体供給装置
１８１，１８２，１８３，１８４，１８５  恒温流体
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
３３０  電子線
３４０  試料
４１１  開口
４２１  可変成形開口
４３０  荷電粒子ソース
【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７】
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【図５】
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【図６】
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