(57)【要約】【課題】帯電防止機能を有し、基板に載置されたままで基板エッジの位置検出と基板のアライメントを可能にする基板カバーと、それを用いた荷電粒子ビーム描画方法を提供する。【解決手段】基板カバー４０は、基板の周縁領域に対応した形状の導電部４１を有し、その導電部の少なくとも一部は、光透過性の部材から構成されている透過部４７を有するため、導電部の少なくとも一部を所望の光が透過するよう構成されている。そして、基板のエッジ部の位置検出は、光の照射手段と光の受光部との間に基板カバー４０の載置された基板を配置し、基板上方の照射手段から基板のエッジ部分に向けた照射光を、基板カバー４０の少なくとも一部を透過させ、基板のエッジ部分を照らして行えるようにする。【選択図】図３
2011134974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを用いて描画される基板の上に配置される基板カバーであって、
前記基板の周縁領域に対応した形状の導電部を有し、
前記導電部の少なくとも一部は、光透過性の部材から構成されていることを特徴とする基板カバー。
【請求項２】
前記導電部において、前記光透過性の部材とそれ以外の部分との間の少なくとも一部には、隙間を埋める部材が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の基板カバー。
【請求項３】
前記導電部は、導電性の材料からなるか、または、絶縁性の材料の表面に導電性の材料の膜が設けられてなることを特徴とする請求項１または２に記載の基板カバー。
【請求項４】
荷電粒子ビームを用いた描画の対象となる基板に対してアライメントをし、前記基板上に基板カバーを載置し、光の照射手段と受光部からなる位置検出手段を用いて前記基板のエッジ部の位置を検出し、前記基板に荷電粒子ビームを照射する荷電粒子ビーム描画方法であって、
前記基板カバーは、前記基板の周縁領域に対応した形状の導電部を有し、
前記導電部の少なくとも一部は、前記光の照射手段から発せられる光が透過するよう構成されていて、
前記基板のエッジ部の位置検出は、前記光の照射手段と前記受光部との間に前記基板カバーの載置された基板を配置し、前記光の照射手段から前記基板のエッジ部に向けた照射光を、前記基板カバーの前記導電部を透過させ、前記基板のエッジ部を照らして行なうものであることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項５】
前記基板への前記基板カバーの載置は、前記基板への荷電粒子ビームの照射を行う描画室の外で行われることを特徴とする請求項４に記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項６】
荷電粒子ビームを用いた描画の対象となる基板に対してアライメントをし、前記基板上に基板カバーを載置して、光の照射手段と受光部からなる位置検出手段を用いて前記基板のエッジ部の位置を検出し、その後さらに前記基板のアライメントをし、前記基板に荷電粒子ビームを照射する荷電粒子ビーム描画方法であって、
前記基板カバーは、前記基板の周縁領域に対応した形状の導電部を有し、
前記導電部の少なくとも一部は、前記光の照射手段から発せられる光が透過するよう構成されていて、
前記基板のエッジ部の位置検出は、前記光の照射手段と前記受光部との間に前記基板カバーの載置された基板を配置し、前記光の照射手段から前記基板のエッジ部に向けた照射光を、前記基板カバーの前記導電部を透過させ、前記基板のエッジ部を照らして行なうものであることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項７】
前記基板への前記基板カバーの載置は、前記基板への荷電粒子ビームの照射を行う描画室の外で行われることを特徴とする請求項４に記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板カバー、詳しくは、荷電粒子ビームを用いて描画される基板の上に配置される基板カバーと、それを用いた荷電粒子ビーム描画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高集積化に伴って、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）のパターンは、より微細化および複雑化する傾向にある。パターンの転写に使用されている深紫外線光の波長は１９３ｎｍであるのに対して、転写しようとするパターンのサイズは波長よりも短い。この微細化の要求に伴い、リソグラフィ技術も高度化、複雑化している。そして、ＬＳＩを大量に生産するため、原画であるマスク上に描かれたパターンをウェハ上に転写していくことが可能なリソグラフィ技術においては、製品毎に異なるマスクパターンのデザイン変更に対する自由度も必要とされる。そのため、マスクに対するパターン描画は、電子ビームリソグラフィ技術が使用されている。
【０００３】
電子ビームリソグラフィ技術は、利用する電子ビームが荷電粒子ビームであるために、本質的に優れた解像度を有している。また、焦点深度を大きく確保することができるので、高い段差上でも寸法変動を抑制できるという利点も有している。このため、ウェハにＬＳＩパターンを転写する際の原版となるマスクまたはレチクルの製造現場においても、電子ビームリソグラフィ技術が広く一般に使われている。さらに、電子ビームリソグラフィ技術を用いて、ウェハ上にパターンを直接描画する電子ビーム描画装置がＤＲＡＭを代表とする最先端デバイスの開発に適用されている他、一部ＡＳＩＣの生産にも用いられている。
【０００４】
こうした電子ビームリソグラフィ技術を実現するための電子ビーム描画装置は、通常、描画対象となる基板（マスクやウェハ）を載置するステージを内蔵する描画室と、前記ステージに載置した基板に対し具備する電子銃から電子ビームを照射する電子鏡筒とを備える。そして、電子ビーム描画装置では、電子ビームを偏向制御できる範囲が限られているために、ステージ上に載置された基板を移動しながらの描画によって、基板の全面にパターンを形成する。
【０００５】
基板たるマスクに対して描画を行う場合、マスク上に形成された導電性材料、例えば、クロム（Ｃｒ）を用いた遮光層上に形成されたレジストが帯電する。この状態で描画を続けると、帯電したマスクが作り出す電界により電子ビームの軌道が曲げられ、所望の位置に描画することができなくなってしまう。そこで、帯電した層を接地することが行われている。
【０００６】
特許文献１には、電子ビームを用いて描画される基板の外周端よりも外形寸法が大きく形成され、外周端よりも小さな寸法で中央部に開口部が形成されたフレームと、フレームの下面側に設けられ、基板と接続させるアースピンとを備えた基板カバーが記載されている。そしてこの基板カバーを描画される基板の上に配置する構成が記載されている。基板カバーは、全体が導電性の金属材料から構成されるか、または、セラミックス材料等の絶縁性材料の表面に導電性材料がコーティングされたものが好適であるとされている。従って、上述の構成によれば、基板の周縁部近傍で散乱した電子が基板カバーで捕捉されるので、基板周縁部での帯電が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−０５８８０９号公報
【特許文献２】特開２００８−２１０９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
こうした基板カバーのマスク等の基板上への配置については、描画を行う描画室内部に基板を搬入する前に、描画室の外部において、その基板の上に基板カバーを載置して行うことが可能である。この場合、描画室の外部に基板カバーを収納する収納室を設け、この収納室内で基板の上に基板カバーを取り外しできるようにすることが好ましい。尚、描画室内のステージ上に基板カバーを固定しておき、描画室に基板を搬入した後、描画室内で基板の上に基板カバーを載置することも可能である。
【０００９】
そうして、描画室内のステージ上で基板カバーを載置した基板に対し電子ビーム描画を行う。この場合、描画室内で基板に電子ビームを照射して所望の精度で描画を行うためには、上述の収容室が設けられている場合は、収容室において基板の位置決めを行うことが好ましい。そして、さらに、描画室内においても、電子ビーム照射を行う前に描画対象である基板の位置決めを行うことが必要となる。
【００１０】
図１１は、従来の電子ビーム描画装置に適用可能な位置検出装置の構成を示す概略図である。
【００１１】
従来の電子ビーム描画装置においては、描画対象であるマスク等の基板の位置決めのために、図１１に示すような構成の位置検出装置２１０を使用することが可能である。この位置検出装置２１０は、照明装置２１１、カメラ２１３、照明コントローラ２１５、カメラコントローラ２１６及び制御装置２２０を備えている。
【００１２】
そして、位置検出装置２１０は、描画室に配置されて基板の位置検出を行い基板の位置決めを行うが、上述の基板カバーが載置されていない基板２００についてその位置決め方法を説明する。
【００１３】
照明装置２１１は、位置決め対象となる基板２００の上方に配置され、基板２００の表面（上面）又は裏面（下面）に対して垂直な方向に光を照射することが可能とされている。そして、基板２００を位置検出装置２１０の照明装置２１１とカメラ２１３との間に配置する。次に、基板２００の上方から基板２００表面のエッジ部近傍に対して照明光を照射する。具体的には、制御装置２２０から点灯指示を受けた照明コントローラ２１５が照明装置２１１を点灯する。
【００１４】
カメラ２１３は、照明装置２１１から照明光を照射した状態で、基板２００のエッジ部近傍の画像を撮像する。具体的には、制御装置２２０から撮像指示を受けたカメラコントローラ２１６がカメラ２１３で撮像する。そして、基板２００のエッジ位置を検出し、基板の位置決めを行う。
【００１５】
従来電子ビーム描画装置において適用可能な位置検出装置２１０の構成とそれを用いた基板２００の位置決め方法は以上の通りであるが、これを基板カバーが載置された基板について適用しようとすると問題が生じてしまう。
【００１６】
すなわち、描画対象である基板２００上に基板カバー（図示されない）が載置された場合、これが遮光性の庇となってその下に位置する基板２００のエッジ部分に照明装置２１１からの照明光が照射されるのを妨げることになる。
その結果、基板２００を挟んで照明装置２１１と対向するカメラ２１３では基板２００のエッジ部分の撮像を行うことができず、基板エッジの位置決め、ひいては基板２００の位置決めはできないことになる。
【００１７】
特許文献２には、基板上方の照明装置に加え、基板に対し側面方向から基板の表裏面に概略平行な方向の光を照射するためのもう一つ別の照明装置を備え、基板のエッジ位置を検出可能とした位置検出装置が記載されている。
特許文献２記載の装置では、基板上に上述の基板カバーが載置されても、側面方向からの照明光照射により基板のエッジ部分への光照射が可能となって、基板の位置決めが可能となる。
【００１８】
しかしながら、側面方向からの照明光照射のみで基板への照明光照射を行おうとする場合、基板側面部における形状といわゆる基板の面取りの程度によってカメラの撮影する画像が影響を受けてしまうことがある。すなわち、基板上に成膜されたレジストなどの膜が基板側面まで回り込んでいる場合、その側面部にある膜部分の形状に依存し、その部分で反射する光が基板下方にあるカメラに入射することがあり、基板エッジの撮像に影響を与えることがある。
【００１９】
また、基板側面でのいわゆる面取りの程度により、その部分で反射する光が基板下方にあるカメラに入射することもあり、基板エッジの撮像に影響を与えることがある。そうした場合、上方から照明光を照射する場合に比べ、正確なエッジ部分の撮像、ひいては正確な基板の位置決めはできない。
【００２０】
また、こうした特許文献２に記載された位置検出装置を上述した基板の収納室に適用しようとする場合、基板への基板カバーの載置の前後で基板の位置決めが必要となるが、基板カバーが載置される前は、基板上方からの照明により基板エッジの撮像を行い、基板カバー載置後は基板側面方向からの照明により基板エッジの撮像を行うことになる。よって、収容室では、基板カバーの載置前後で同じ方法による基板の位置決めができないことになる。その場合、基板の位置決め操作は煩雑になり、また精度の異なる二つの方法を使い分けてエッジの検出を行う必要があるため、結果的に正確な基板の位置決めはできないことになってしまう。
【００２１】
同様に、基板カバーとそれが載置された基板との間の位置関係についても正確に決めることはできない。すなわち、基板に対し基板カバーが所望の位置からずれて載置されても、そのずれを正確に検出することはできないことになる。
基板に対し基板カバーの載置位置がずれると、基板上における基板カバーの状態が所定のものから変化するため、基板上での描画位置が劣化する場合がある。このような描画位置の劣化を防止するためには、例えば、数μｍ〜数１０μｍ程度で基板と基板カバーとの間の位置を管理する必要がある。
【００２２】
また、基板カバーの基板上での載置位置が所定位置からずれた場合、電子ビーム描画時における基板の表面電位が変化し、基板への描画精度への影響が無視できなくなる場合がある。
基板への描画精度は、ｎｍオーダーが要求されており、誤差を生じさせる要因の一つとなる基板と基板カバーの相対位置ずれを低減し、基板と基板カバーとの間の位置関係を管理する必要がある。
【００２３】
尚、上述のように描画室内で基板上に基板カバーを載置しようとする場合、所望の精度での基板の位置決めと、基板と基板カバーとの間の位置関係を所望の精度での管理はできないことになる。
【００２４】
したがって、基板カバー、特に、荷電粒子ビームである電子ビームを用いて描画される基板の上に配置される基板カバーにおいて、より正確な基板の位置決めを可能とする、基板上方からの光の照射によって基板位置決めを可能とする基板カバーの開発が求められている。
【００２５】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、基板上方に設けられた光の照射手段によって基板のエッジ近傍への光照射を可能とし、その結果、基板下方に設けられた受光装置による基板エッジ部分の位置検出を可能とする基板カバーを提供することにある。そして、この新規な基板カバーを使用して所望の精度で描画対象である基板の位置決めを可能とし、基板と基板カバーと間の位置関係を所望の精度での管理を可能とし、所望のパターン寸法とパターン精度を実現することが可能な荷電粒子ビーム描画方法を提供することである。
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、荷電粒子ビームを用いて描画される基板の上に配置される基板カバーであって、
基板の周縁領域に対応した形状の導電部を有し、
導電部の少なくとも一部は、光透過性の部材から構成されていることを特徴とする基板カバーに関する。
【００２７】
この第１の態様では、導電部において、光透過性の部材とそれ以外の部分との間の少なくとも一部には、隙間を埋める部材が充填されていることが好ましい。
【００２８】
この第１の態様において、導電部は、導電性の材料からなるか、または、絶縁性の材料の表面に導電性の材料の膜が設けられていることが好ましい。
【００２９】
本発明の第２の態様は、荷電粒子ビームを用いた描画の対象となる基板に対してアライメントをし、その基板上に基板カバーを載置し、光の照射手段と受光部からなる位置検出手段を用いてその基板のエッジ部の位置を検出し、その基板に荷電粒子ビームを照射する荷電粒子ビーム描画方法であって、
基板カバーは、基板の周縁領域に対応した形状の導電部を有し、
その導電部の少なくとも一部は、光の照射手段から発せられる光が透過するよう構成されていて、
基板のエッジ部の位置検出は、光の照射手段と受光部との間に基板カバーの載置された基板を配置し、光の照射手段からその基板のエッジ部に向けた照射光を、基板カバーの導電部を透過させ、その基板のエッジ部を照らして行なうものであることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法に関する。
すなわち、導電部の少なくとも一部は、光の照射手段から発せられる光が透過する部分として構成されている。そして、基板のエッジ部の位置検出は、光の照射手段と受光部との間に基板カバーの載置された基板を配置し、光の照射手段からその基板のエッジ部に向けた照射光を、基板カバーの光が透過する部分を透過させ、その基板のエッジ部を照らして行なう。
【００３０】
この第２の態様では、基板への基板カバーの載置は、基板への荷電粒子ビームの照射を行う描画室の外で行われることが好ましい。
【００３１】
本発明の第３の態様は、荷電粒子ビームを用いた描画の対象となる基板に対してアライメントをし、その基板上に基板カバーを載置して、光の照射手段と受光部からなる位置検出手段を用いてその基板のエッジ部の位置を検出し、その後さらにその基板のアライメントをし、その基板に荷電粒子ビームを照射する荷電粒子ビーム描画方法であって、
基板カバーは、基板の周縁領域に対応した形状の導電部を有し、
その導電部の少なくとも一部は、光の照射手段から発せられる光が透過するよう構成されていて、
基板のエッジ部の位置検出は、光の照射手段と受光部との間に基板カバーの載置された基板を配置し、光の照射手段からその基板のエッジ部に向けた照射光を、基板カバーの導電部を透過させ、その基板のエッジ部を照らして行なうものであることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法に関する。
すなわち、導電部の少なくとも一部は、光の照射手段から発せられる光が透過する部分として構成されている。そして、基板のエッジ部の位置検出は、光の照射手段と受光部との間に基板カバーの載置された基板を配置し、光の照射手段からその基板のエッジ部に向けた照射光を、基板カバーの光が透過する部分を透過させ、その基板のエッジ部を照らして行なう。
【００３２】
この第３の態様では、基板への基板カバーの載置は、基板への荷電粒子ビームの照射を行う描画室の外で行われることが好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、光の照射手段とその受光部とからなる位置検出装置を用いた基板のエッジ部の位置検出を基板に基板カバーを載置したまま行うことができる。特に、基板上方に光の照射手段を設けることが可能となり、基板上方に設けられた光の照射手段からの光は、基板上に載置された基板カバーの一部を透過し、それによって基板カバーを載置した状態で基板のエッジ近傍への光照射が可能となる。その結果、基板のエッジ部の形状の影響を受けることなく、上述の位置検出装置を用いた基板のエッジの決定が可能となる。
【００３４】
そして、基板のエッジの決定を行う同一の位置検出装置によって、基板カバーの位置決めも併せて行うことが可能となり、基板とそれに載置される基板カバーとの間の位置関係を所望の精度で管理することができる。
したがって、所望の精度で描画対象である基板の位置決めを可能とし、基板と基板カバーとの位置関係を所望の精度で管理し、荷電粒子ビーム描画を所望のパターン寸法とパターン精度で実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施の形態における電子ビーム描画装置の構成を示す概略図である。
【図２】電子ビーム描画装置に適用される位置検出装置の構成を示す概略図である。
【図３】本実施の形態における基板カバーの上面図である。
【図４】（a）および（ｂ）は、図３のＡ−Ａ’線に沿う電極部周辺の部分断面図である。
【図５】本実施の形態の基板カバーの別の一例を示す上面図である。
【図６】本実施の形態の基板カバーのさらに別の一例を示す上面図である。
【図７】本実施の形態の光の照射手段と基板カバーとマスクとの収納室における位置関係を示す模式的な平面図である。
【図８】本実施の形態の光の照射手段とカラーＣＣＤカメラと基板カバーとマスクとの収納室における位置関係を示す模式的な断面図である。
【図９】本実施の形態の電子ビーム描画装置を示す概略図である。
【図１０】電子ビームによる描画方法の説明図である。
【図１１】従来の電子ビーム描画装置に適用可能な位置検出装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本実施の形態において、荷電粒子ビーム装置の一例である電子ビーム描画装置の構成を示す概略図である。電子ビーム描画装置１００は、描画対象の基板の一例であるマスクＭに荷電粒子ビームの一例である電子ビームを照射して所定のパターンを描画するものである。電子ビーム描画装置１００は、マスクＭにパターンの描画を行う描画室１と、描画室１に隣接する位置に配置され、搬送ロボットＲを内蔵するロボット室２と、ロボット室２に描画室１と反対側で隣接する位置に配置されたロードロック室５と、ロードロック室５にロボット室２と反対側で隣接する位置に配置されたマスク投入装置７とを備えている。
【００３７】
また、ロボット室２と描画室１及びロードロック室５との間、並びに、ロードロック室５とマスク投入装置７との間には、それぞれゲートバルブ３、６、８が設けられている。さらに、ロボット室２の描画室１及びロードロック室５に隣接しない周囲には、マスクＭの位置決めを行うアライメント室４と、このアライメント室４と対向する位置に本実施の形態である基板カバー４０を収納する収納室９が配置されている。この収納室９内では、マスクＭの上への基板カバー４０の取り付けまたは取り外しが行われる。
【００３８】
マスクＭは、図示省略するロボットによりマスク投入装置７からロードロック室５に投入される。そして、ゲートバルブ８を閉じ、ロードロック室５を真空にした後、ゲートバルブ６を開き、搬送ロボットＲによりマスクＭをロードロック室５からアライメント室４に搬送する。
【００３９】
アライメント室４でアライメント（位置決め）を行うと、次に、搬送ロボットＲによりマスクＭをアライメント室４から収納室９に搬送する。そして、収納室９内でマスクＭのエッジ位置の検出を行い、所定の位置関係にあることを確認した後、収納室９に収納されていた基板カバー４０をマスクＭ上に載置する。
【００４０】
マスクＭ上に基板カバー４０を載置するとともに、またマスクＭと基板カバー４０の位置関係も管理する。その後、ゲートバルブ３を開き、搬送ロボットＲによりマスクＭを描画室１のステージＳｔ上に搬送する。
【００４１】
描画室１において、必要であれば、マスクＭと基板カバー４０との間の位置も再び調整し、後に詳述する方法により、ステージＳｔ上に載置されたマスクＭに電子ビームを照射することで、マスクＭに所定のパターンが描画される。このとき、収納室９において、基板カバー４０を載置したマスクＭのアライメントを行い、その後、描画室１内において、後に説明するマスクＭのエッジ位置の確認をした後に、マスクＭに所定のパターンを描画することも可能である。
【００４２】
尚、アライメント室４でマスクＭのアライメントを行った後、収納室９で基板カバー４０をマスクＭ上に載置してマスクＭのエッジ位置の検出を行い、その後、基板カバー４０の載置されたマスクＭを描画室１内に搬入し、基板カバー４０載置後のアライメントを描画室１において行うことも可能である。また、収納室９内および描画室１内で、後に説明するマスクＭのエッジ位置の検出と確認を行い、さらにそれぞれにおいてアライメントも行ってから、描画室１でマスクＭに所定パターンを描画するようにすることも可能である。
【００４３】
またさらに、アライメント室４でマスクＭのアライメントをした後、後述するように、収納室９では基板カバー４０のマスクＭへの載置を行わず、描画室１内で基板カバー４０の載置を行うようにすることも可能である。その場合、描画室１内で、後述するマスクＭのエッジ位置の検出を行ってマスクＭへの所定パターンの描画を行うか、または、マスクＭのエッジ位置の検出を行った後にアライメントを行い、マスクＭへの描画を行うことも可能である。
【００４４】
以上の場合において、アライメント室４でアライメントを行う際に、マスクＭのエッジ位置の検出が行われるが、以下、マスクＭのエッジ位置の検出について説明する。
図２は、上記電子ビーム描画装置に適用される位置検出装置の構成を示す概略図である。図２に示すように、位置検出装置１０は、光の照明手段として照明装置１１とサイド照明装置１９とを備える。そしてその光の受光部としてカラーＣＣＤカメラ１３を備える。さらに、照明コントローラ１５、カメラコントローラ１６、サイド照明コントローラ１７及び制御装置（演算処理部）２０を備えている。
【００４５】
照明装置１１は、マスクＭの上方に配置され、マスクＭの表面（上面）又は裏面（下面）に対して垂直な方向に光を照射する。そして、サイド照明装置１９は、マスクＭの側方であって、発光する中心部がマスクＭの裏面と概ね同一となる位置に配置され、マスクＭに対し側面方向からマスクＭの表裏面に概ね平行な方向に光を照射することができるようになっている。マスクＭの照明装置１１およびサイド照明装置１９として、例えば、可視光域で発光するＬＥＤの使用が可能である。より具体的には、青色光を照射する青色ＬＥＤなどの使用が可能である。照明装置１１については、マスクＭのエッジ部（一辺Ｍａ）を十分に照明する照明範囲１２を有している。
【００４６】
尚、サイド照明装置１９については、複数設けることも可能である。そうすることにより、マスクＭの異なる側面方向からマスクＭに対し光照射を行うことができ、より正確な基板エッジの位置検出が可能となる。
【００４７】
ＣＣＤカメラ１３は、マスクＭの下方に配置され、照明装置１１やサイド照明装置１９から、青色光などの可視域の光を照射した状態の画像を撮像する。ＣＣＤカメラ１３は、複数の受光素子を有するものである。ここで、ＣＣＤカメラ１３からマスクＭ裏面までの距離（撮像距離）ｄ１は、ＣＣＤカメラ１３とレンズの組み合わせから決まる焦点距離と、必要な撮像範囲（視野サイズ）１４と、ＣＣＤカメラ１３の素子当たりの検出分解能との関係から決定される。
【００４８】
尚、本実施の形態の位置検出装置１０では、マスクＭの照明装置１１およびサイド照明装置１９として、上述のように、可視域の光を発光するＬＥＤの使用が可能であり、例えば、青色光を発光する青色ＬＥＤの使用が可能であるが、これに限ることはなく、白色や紫色や緑色や黄色やオレンジ色や赤色などの他の色の光を発光するＬＥＤを使用することが可能である。また、ＬＥＤに限ることはなく、蛍光ランプやハロゲンランプなど、他のランプなどの使用も可能である。また、紫外域の光を発光するＬＥＤや他のランプも使用可能である。その場合、放射される光の波長は、マスク上にある感光性高分子材料や感光性レジストが感光しない波長域にあることが好ましく、例えば、波長４００ｎｍ以上であることが好ましい。
【００４９】
そして、その場合に受光部としてはＣＣＤカメラの使用が可能である。さらに、レーザ光放射装置を照明装置１１の代わりに使用することも可能である。その場合、受光部では、レーザ光の受光量の閾値でマスクＭのエッジ位置を検出するようにすることが可能である。
【００５０】
照明コントローラ１５は、照明装置１１を制御する。具体的には、制御装置２０からの指令に基づいて、ＣＣＤカメラ１３の撮像タイミングに合わせて照明装置１１の点灯及び消灯の指示や、照明装置１１の照明光量を変更又は調整する指示等を行う。同様に、サイド照明コントローラ１７は、サイド照明装置１９を制御する。
カメラコントローラ１６は、ＣＣＤカメラ１３を制御する。具体的には、制御装置２０からの指令に基づいて、撮像時間（シャッタ時間）及び撮像の指示等を行う。また、ＣＣＤカメラ１３にオートフォーカス機構が装備されている場合には、フォーカス調整も行う。
【００５１】
制御装置２０は、照明コントローラ１５、サイド照明コントローラ１７及びカメラコントローラ１６を制御すると共に、ＣＣＤカメラ１３が撮像した画像からマスクＭのエッジ位置を検出し、保存する。制御装置２０は、コントローラ制御部２１と、位置検出部２２と、位置保存部２３とを備えている。
【００５２】
コントローラ制御部２１は、照明コントローラ１５、サイド照明コントローラ１７及びカメラコントローラ１６を制御する。位置検出部２２は、後述する位置検出方法に従って、ＣＣＤカメラ１３によって撮像された画像からマスクＭのエッジ位置を検出する。位置保存部２３は、位置検出部２２により検出されたエッジ位置を保存する記憶媒体（例えば、メモリや磁気ディスク等）である。
【００５３】
以上のように、本実施形態の電子ビーム描画装置１００に適用される位置検出装置１０は、上方からマスクＭに光照射する照明装置１１と、側方からマスクＭに光照射するサイド照明装置１９とを備える。従って、マスクＭ上方からの照明のみによるマスクＭのエッジ位置の検出、マスクＭ側方からの照明のみによるマスクＭのエッジ位置の検出、およびそれら二つの方法の併用の何れも行うことが可能であり、マスクＭの形状や側面の状態に合わせ、適宜それらを選択してマスクＭのエッジ位置の検出を行うことが可能である。
【００５４】
このとき、上述したように、マスクＭのエッジ位置の検出精度は、マスクＭ側方からの照明のみによる場合において低くなるため、マスクＭ上方からの照明を行ってマスクＭのエッジ位置の検出を行うことが望ましい。
そして、本実施形態の電子ビーム描画装置１００では、以上説明した位置検出装置１０が収納室９と描画室１にも設けられており、それぞれにおいても、マスクＭのエッジ位置検出と、マスクＭのアライメントが可能となっている。
【００５５】
このとき、収納室９でのアライメントでは、基板カバーが載置される前であれば問題は無いが、マスクＭに従来の基板カバーを載置した場合、基板カバーによって遮光されるため、その下のマスクＭのエッジ部分に照明装置１１からの光が照射されるのを妨げることになる。したがって、サイド照明装置１９を使用して側方からマスクＭに光照射し、ＣＣＤカメラ１３でマスクＭのエッジ部分の撮像を行うことになるが、高精度のマスクＭのエッジ位置の検出、ひいてはマスクＭの高精度のアライメントはできないことになる。
【００５６】
同様に、描画室１においても、従来の基板カバーを使用している場合、それによって遮光されるため、サイド照明装置１９を使用して側方からマスクＭに光照射することになり、高精度のエッジ位置の検出、ひいてはマスクＭの高精度のアライメントはできないことになる。
【００５７】
しかしながら、本実施の形態の基板カバーは、マスクＭ上に載置された状態で、マスクＭのエッジ部分に向けて照明装置１１からの光が照射された場合に、これを実質的に遮光してしまうことはない。したがって、ＣＣＤカメラ１３でのマスクＭのエッジ部分の撮像ができないようにすることは無い。以下、本実施の形態の基板カバーについて説明する。
図３は、基板カバーの上面図である。また、図４（a）および（ｂ）は、図３のＡ−Ａ’線に沿う電極部周辺の部分断面図である。
【００５８】
図３および図４に示すように、基板カバー４０は、マスクＭの周縁領域に対応した形状の、導電性を備えた導電部４１を有する。ここで、マスクＭとしては、例えば、石英基板上にクロム（Ｃｒ）を用いた遮光層が基板表面に形成されており、基板端面（および一部縁部）にクロム層が形成されていないものを想定することができる。導電部４１は、マスクＭの周縁部に対応するように、中央部に開口部４２を有する額縁状に形成されている。
すなわち、基板カバー４０は、マスクＭの外周端よりも外形寸法が大きく形成され、その外周端より小さな寸法で中央部に開口部４２が形成されている。
【００５９】
この基板カバー４０の導電部４１は、少なくともその全体の表面が導電性を有するよう構成される。そして、電子ビームを遮断可能な材料であって、非磁性で耐熱性の材料を用いて構成される。例えば、導電性の金属材料から構成されるか、または、セラミックス材料等の絶縁性材料の表面に導電性材料がコーティングされた部材から構成される。
【００６０】
そして、この導電部４１は、その一部において、その他の部分と異なる性質の部材によって構成された透過部４７を有している。本実施の形態の基板カバー４０では、額縁状の導電部４１の一部であって、開口部４２を包囲する内側壁部において、開口部４２と連続する直方体形状の切り欠けが設けられており、その切り欠け部分に所望の波長の光を透過するよう選択された部材がはめ込まれ、導電部４１における透過部４７を構成している。
【００６１】
そして、導電部４１の透過部４７については、導電部４１の他の部分と同様に少なくともその表面が導電性を備えるが、その他の部分と光に対する透過性能が異なるよう構成部材が選択されている。すなわち、透過部４７はそれを構成する部材が光透過性能（透光性）に着目され選択されており、その結果、所望の性質の光が透過部４７を透過するように構成されている。
【００６２】
その場合、透過部４７を透過する光について明確にする必要があるが、上述の照明装置１１によって照射される光が対象とされ、それに対する透過性能が重要となる。例えば、本実施の形態の位置検出装置１０では、照明装置１１に可視域の光を発光するＬＥＤの使用が可能であり、そのようなＬＥＤから発光する光に対する透過特性が重要となる。より具体的には、青色ＬＥＤを用い、青色ＬＥＤからの青色光を照明光に使用する場合には、青色光に対する透過特性が重要となる。すなわち、照明装置１１からの光の少なくとも一部を透過させ、マスクＭへの光照射を可能とし、さらに、透過部４７を透過した光が下方のＣＣＤカメラ１３に到達して、マスクＭのエッジ部分の撮像が可能となればよい。
【００６３】
そして、照明装置１１から発せられる光が、上述のように白色光や緑色光や赤色光などの青色と異なる色の異なる波長域の可視光である場合、これら可視光に対し適度な透過性能を備え、透過部４７を透過した光がマスクＭの下方の受光部、例えばＣＣＤカメラに到達して、マスクＭのエッジ部分の撮像が可能となればよい。
【００６４】
以上のように、透過部４７の構成に適する部材としては、透光性と導電性を兼ね備えた特性があれば良く、例えば、合成石英ガラスやサファイヤガラスなどのガラス材料の表面にＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透明導電性膜をコーティングした部材や、Ｃｒ（クロム）膜などの他の金属の薄膜をコーティングした部材を適用することが可能である。また、イオンをドーピング或いはイオン注入し、キャリアの導入により導電性を付与したガラス材料やイオン導電性ガラス等も適正な透光性があるものを使用可能である。
【００６５】
ガラス材料には、合成石英ガラスやサファイヤガラスの他に、溶融石英ガラス、超低膨張ガラス、耐熱性ガラス、および複合ガラスも適度な透光性を備えて光学的に使用可能であれば用いることができ、これに透明導電性膜をコーティングすることにより適用が可能となる。特にサファイヤガラスは機械的強度が強いため、その表面にＩＴＯ膜を設けて構成された部材が本実施形態においては好適である。
【００６６】
なお、ＩＴＯ膜は、可視光透過率８５％程度、表面抵抗１００〜１０００Ω／□程度であり、実用的な産業用透明電極材料として一般的に使用されている。近年、ＩＴＯ膜の代替としてインジウムのような稀少金属を使わない透明電極材料の開発が盛んに行われており、各種の透明電極材料が実用化されている。また、透光性のあるナノポーラス構造を有した光透過型金属膜の開発も行われている。何れも、適正な透光性があるものであれば、上述のガラス材料への透明導電性膜としてのコーティング材料として使用可能である。
【００６７】
ここで、透過部４７の部材構成について、さらに詳しく説明する。
上述したように、合成石英ガラスやサファイヤガラスのような、透光性を有した非晶質若しくは結晶性材料に透明性と導電性を付与することにより、本実施形態に好適な透過部４７を作製することが可能となる。透明性と導電性を付与する方法には、大きく２種類があり、ＩＴＯなどの透明導電性膜や透光性と導電性とを兼ね備えた材料をコーティングする方法と、ガラス材料自体に金属イオンをドーピング或いはイオン注入し、キャリアの導入により導電性を付与する方法とが適用可能である。
上記コーティングする方法に使用可能なコーティング材料には、ＳｎＯ２（酸化錫）膜にＳｂ（アンチモン）をドープしたアンチモンドープ酸化錫膜やＦ（フッ素）をドープしたフッ素ドープ酸化錫膜、Ｃｄ−Ｓｎ−Ｏ系やＧａ−Ｚｎ−Ｏ系やＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系などの導電膜、そして、Ｉｎ２Ｏ３（酸化インジウム）−ＳｎＯ２系の複合的酸化物積層薄膜などがあり、各種ディスプレイやタッチパネル、太陽電池用の電極材料に使用される酸化物系の透明導電膜を適用することが可能である。更に、酸化チタンにＮｂをドープした酸化チタン系の透明導電膜も使用できる。
【００６８】
このような酸化物系の透明導電膜以外にも、金属の超薄膜（数ｎｍ〜数１０ｎｍ程度）や低抵抗の金属合金薄膜をコーティング材料として使用することにより、透光性を得ることが可能であることはいうまでも無い。金属の超薄膜としては、例えば、Ｃｒのほかに、アルミ、金、銀、およびパラジウム等も使用できる。但し、金属の超薄膜では、酸化物系の透明導電膜に比べると、概して可視光透過率が低くなる傾向があり、可視光透過率の向上に関しては成膜方法に依存する面が見られる。
【００６９】
しかしながら、図２に示す本実施の形態の電子ビーム描画装置に適用される位置検出装置１０においては、例えば、Ｃｒの２０ｎｍ薄膜を用いた場合、透過率は８０％程度であり、コーティング材料として十分に使用可能であることがわかっている。従って、金属材料を適宜選択し、適用する位置検出装置において所定の検出精度が得られる程度に、検出波長での透過率を実現するよう膜厚や組成を調整することによって、その金属材料をコーティング材料に適用することができる。
【００７０】
また、金属の極薄膜では、島状構造の膜になって高抵抗になることが知られている。これも成膜方法などに依存するが、例えば、２０ｎｍ膜厚のＣｒの表面抵抗は１ＭΩ/□程度となる。しかしながら、透過部４７に必要となる帯電防止の用途では、必ずしも良導体である必要はなく、一般的に１×１０５〜１０１３Ω／□程度であれば、帯電した電荷をアースに短時間で逃がすことができる。このために、帯電防止機能を備えたコーティング材料として使用することが可能である。当然、より低抵抗であっても良い。
【００７１】
また、ナノポーラス構造により可視光透過率を得るようにした光透過型金属膜を、ガラス材料にコーティングして透明導電膜として使用することも可能である。このような光透過型金属膜の例は、特開２００９−７６３６１号公報に記載されている。ナノポーラス構造であれば、ポーラス部分に露呈した絶縁体のガラス材料への帯電量も極めて少なく、帯電した電荷を網目上の金属導体によりアースに逃がすことができる。
【００７２】
以上のように、上述した各種コーティング材料については、所定の透明性や導電性を有していれば、その成膜方法や組成は特に限定されるものではなく、透過部４７の部材に適用できる。
【００７３】
透明性導電膜の成膜方法や透光性と導電性とを兼ね備えた材料をコーティングする方法は、真空蒸着、マグネトロンスパッタリング法、常圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ法などの公知技術を利用することができ、その他にも、ゾル・ゲル法、イオンプレーティング法、塗布法、スプレーコーティング法などの一般的な手法を適用可能である。但し、特に膜の剥がれや発塵に関係する密着性、耐久性などを確保することが必要であり、その点を十分に考慮した条件の選択が必要となることは言うまでもない。透明性導電膜の形成の詳細については、例えば、公知文献である「透明性導電膜の技術」（オーム社、日本学術振興会透明酸化物光・電子材料第１６６委員会編）などに記載された技術を適用することが可能である。
【００７４】
次に、ガラス材料自体に金属イオンをドーピング或いはイオン注入し、キャリアの導入により導電性を付与する方法について説明する。
イオン注入またはイオンドーピングによりガラス材料自体に導電性を付与する場合について、金属イオンとしては、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｂ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｐｂ、およびＡｇなどの金属元素のうちの１つ、または、複数を使用することができる。
【００７５】
イオンビームによるイオン注入では、加速エネルギーによってガラス表面での作用が異なり、低エネルギーの場合には表面粗さを引き起こすことが知られているため、適切な加速電圧を使用する必要がある。通常、数１０ｋｅＶ以上のエネルギーであれば、イオンは表面には変化を与えずに内部に注入され、注入されたイオンの分布（注入深さ）はガラス材料とイオン種に依存するため、イオンの加速エネルギーによって制御可能である。
【００７６】
注入深さとエネルギーの関係は、１００ｋｅＶのエネルギーで１００ｎｍ程度の深さが目安になる。イオンのドーズ量についても材料に応じて適正値があり、極端に大きな場合には照射損傷を引き起こすことがある。ガラス材料の着色や屈折率変化などが、その例であり、透光性を確保する上では注意が必要になる。例えば、イオン注入を行った後に熱処理を施すことでガラス中に注入されたイオンを所定の深さで拡散させて、導電層を形成することにより、イオン注入による透明性を極端に犠牲にすることなく導電性を付与させることができる。このために、透過部４７の部材の製作において、ガラス材料にイオン注入する際には、これらの方法を使用できることは言うまでも無い。
【００７７】
尚、高ドーズでイオン注入した場合に発生するような着色の問題については、更に異なる条件でイオン注入を行うことや、熱処理をすることが有用であることが知られている。これらの方法で着色を緩和できるため、イオンの注入を使用して透明導電性ガラス材料を形成する際に適用できる。
【００７８】
また、ガラス材料の表層部にドーピングによりキャリアの導入を行う方法として、金属元素を熱拡散法により形成することも可能である。熱拡散法では、金属元素が濃度の高い領域から低い領域へ熱拡散により金属熱平衡状態になるまで移動することを利用するものであり、公知の気相拡散法と固層拡散法を適用することができる。
【００７９】
気相拡散法では、Ｓｉウェハへの不純物ドープを行う手法と同様の方法が使用できる。初めに、適当な蒸気圧にドーピングする金属元素を気化させた金属ガスを生成させ、例えば金属元素としてボロン（Ｂ）を使用し、キャリアガスに不活性ガスである塩素ガス（Ｃｌ２）を使用し、酸素ガス（Ｏ２）を加えて反応をさせ、金属ガスとガラスとを所定の温度で反応させることにより、金属元素がガラス内部に熱拡散するようにして導電性を付与することができる。
【００８０】
また、固層拡散法では、例えば、ドーピングする金属元素を含んだ拡散用基板ターゲットを用意し、これをガラスと対向設置し、拡散炉に設定し、所定の温度で加熱することにより、拡散用基板ターゲットより、金属元素を揮発ガスとして発生させ、ガラスと反応をさせる。これにより、金属元素をドープする。拡散用基板ターゲットとしては、ボロンナイトライド板が汎用的である。この方法では、均一なドープが可能であり、ガラスの全方位面に導電性を付与するのに好適な手段になる。
【００８１】
また、別の固層拡散法として、例えば、イオン注入をしたポリシリコン層を別途ガラス上に形成し、これを拡散ソースとして使用することも可能である。拡散処理後にポリシリコン層を剥離して、ガラスに導電性を付与する製造方法であるので、工程は複雑になる。しかしながら、この手法の場合には、表層部分の浅い部分にイオンを分布させることが可能であるために、低抵抗化を実現しやすく、更に極表層部分のみが改質されるにとどまるので、ガラスの屈折率変化や着色、表面粗さ等のイオン注入による影響が極めて小さくなるメリットがある。
【００８２】
同様に、固層拡散法としては、ＳＯＧ（ｓｐｉｎ−ｏｎ−ｇｌａｓｓ）膜にドープされた金属イオンを拡散して、ガラスに導電性を付与することも可能である。その他、集束イオンビーム、レーザービームなどの公知の技術を使用しても、ガラス材料に導電性の付与を実現でき、透過部４７を構成できることは言うまでもない。また、イオン注入またはイオンドーピングによりガラス材料自体に導電性を付与する場合には、製造プロセスが複雑になるが、コーティング膜のように膜の剥がれや発塵の懸念が極めて少ないという特徴があり、この点が有利な点となる。
【００８３】
なお、透過部４７の構成部材としては、サファイヤや合成石英ガラスのほかに、溶融石英ガラス、超低膨張ガラス材料や、結晶性材料からなるフッ化カルシウムガラスや、複合ガラスも使用できる。一般的に結晶性ガラスの場合には、非晶質材料に比べてドーピングにより導電性を付与しやすい特徴がある。
【００８４】
また、ガラス材料に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｕ−Ａｇ、およびＡｇ等の金属微粒子や、カーボン等をフィラーとして混入させて、ガラス材料自体に導電性を付与することも可能である。比較的簡便に製造できる特徴がある。但し、透過率が低下する問題があるために、帯電防止性能を満足しつつ適正な透光性を確保する必要がある。
【００８５】
さらに、透過部４７の部材としては、透光性のある窒化物、炭化物及び硫化物系セラミックスを使用することも可能である。その場合、本実施の形態の電子ビーム描画装置の位置検出装置に適用されて、必要な光透過率を得られる材料を選択し、その材料の厚さを適正にして用いることが好ましい。イオン伝導性ガラスについては、ＡｇＩ−Ａｇ２Ｏ系の開発が多くなされ、Ｌｉ＋やＮａ＋イオン伝導性ガラスなどが知られている。これらについても透過率は低いものの、材料を薄くすることにより、適用できる可能性がある。
【００８６】
次に、照明装置１１の代わりに紫外光を放射する光照射手段を用い、マスクＭ下方に紫外光を検知する受光部が設けられている場合、導電部４１の透過部４７は、紫外光に対し適度な透過性能を備えていることが好ましい。その場合、透過部４７の紫外光に対する透過特性については、透過部４７を透過した紫外光が下方の受光部に到達して、マスクＭのエッジ部分の検出が可能となるレベルであればよい。
尚、紫外域の光を発光するＬＥＤや他のランプなどの紫外光を放射する光照射手段を用いた場合、放射される光の波長は、マスク上にある感光性高分子材料や感光性レジストが感光しない波長域にあることが好ましく、例えば、波長４００ｎｍ以上であることが好ましい。
【００８７】
また、照明装置１１の代わりに赤外光を放射する光照射手段を用い、マスクＭ下方に赤外光を検知する受光部が設けられている場合、導電部４１の透過部４７は、赤外光に対し適度な透過性能を備えていることが好ましい。その場合、透過部４７の赤外光に対する透過特性については、透過部４７を透過した赤外光が下方の受光部に到達して、マスクＭのエッジ部分の検出が可能となるレベルであればよい。
【００８８】
このとき、透過部４７は導電部４１の一部に設けられた切り欠け部分に選択された特性の部材をはめ込んで形成することが可能であるが、その透過部４７を設ける場合に、導電部４１の他の部分との接合部分に隙間ができてしまう場合がある。そのような隙間が形成された場合、描画室１内での電子ビーム照射の際に電子ビームがそこから漏れてマスクＭに到達し、マスクＭの周縁部を帯電させてしまうことがある。よって、こうした接合部分の隙間がなくなるように構成することが好ましい。
【００８９】
すなわち、導電部４１の他の部分との接合部分の少なくとも一部に、隙間を埋める部材を配置することが可能である。例えば、形成された隙間の少なくとも一部隙間を埋める適当な形状の部材を詰めたり、接着性の材料を詰めたりなどして、電子ビーム漏れの原因となる隙間を埋める方法が好適である。
【００９０】
また、図５は、本実施の形態の基板カバーの別の一例を示す上面図である。図５に示すように、導電部４１’の切り欠け部分４９より大きな面積を有し、所望の光を透過させることが可能な板状部材４６を作成し、これを用いて切り欠け部分４９全体を上方から覆ってしまう方法も好ましい。この場合、この板状部材４６は、所望の光に対する透過性能を備えたイオン導電性ガラスや、合成石英やサファイヤの表面にＩＴＯなどの透明導電性膜を設けて構成された部材から導電部を構成することが可能である。
【００９１】
なお、図６に示すように基板カバー１４０の有する額縁状の導電部１４１を異なる性質の部材からなる二重構造とすることも好ましい。図６は、本実施の形態の基板カバーのさらに別の一例を示す上面図である。
【００９２】
図６に示すように、二重構造を有する基板カバー１４０の外側部分１４３ａを構成する部材に導電性と耐熱性と機械的強度を備えた部材を選択し、開口部１４２を包囲する内側部分１４３ｂを構成する部材に導電性と耐熱性とを備え、所望の性質の光が透過可能な部材を選択し、導電部１４１全体を構成することも可能である。このように構成すれば、描画室１内で電子ビームが照射される部分において、上述の接合部による隙間はできない。この場合、その内側部分１４３ｂを所望の光に対する透過性能を備えたイオン導電性ガラスや、合成石英やサファイヤの表面にＩＴＯなどの透明導電性膜を設けて構成された部材から導電部を構成することが可能である。
【００９３】
また、さらに、基板カバーを構成するマスクの周縁領域に対応した形状の、導電性を備えた導電部において、図３に示すような切り欠け部分を設けることなく、導電部全体を所望の光に対する光透過性能を備えた部材から構成することも可能である。その場合、所望の光に対する透過性能を備えたイオン導電性ガラスや、合成石英やサファイヤの表面にＩＴＯなどの透明導電性膜を設けて構成された部材から導電部を構成することが可能である。そして、機械的強度や製造コストなどを考慮して導電部を構成する部材を選択することが好ましい。
【００９４】
また、図４に示すように、導電部４１には、一端に針状の電極４３が設けられ、他端に断面がかまぼこ状の形状を有する支持部４４が設けられた電極部４５ａ、４５ｂ、４５ｃを有する。支持部４４は、収納室９内で基板カバー４０を支持する機能を有する。収納室９側に、支持部４４の有する形状に対応するように、すり鉢状の基板カバー４０の設置箇所が設け、支持部４４を断面がかまぼこ状の形状にすることで、基板カバー４０が描画室１から搬出され収納室９に戻る際に、基板カバー４０が前後左右の方向にずれても正規の位置に自動的に戻るようにできる。
【００９５】
電極部４５ａ、４５ｂ、４５ｃは、基板カバー４０を支持する機能も有するため、導電部４１の荷重が略等分布となるように３箇所に配置されていることが好ましい。これにより、描画室１内でステージＳｔが移動する際に、基板カバー４０がずれるのを防ぐことができる。また、導電部４１を略水平に支持することが可能となる。尚、電極部４５ａ、４５ｂ、４５ｃを４箇所以上に配置した場合には、マスクＭに接しない箇所が生じ得ることから好ましくない。
【００９６】
電極部４５ａ、４５ｂ、４５ｃは、いずれも、針状の電極４３が導電部４１の開口部４２から露出するように、また、球状の支持部４４が導電部４１の外部に露出するように、導電部４１に取り付けられている。
【００９７】
図７は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の有する収納室において、光の照射手段と基板カバーとマスクとの位置関係を示す模式的な平面図である。そして、図８は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の有する収納室において、光の照射手段と受光部であるＣＣＤカメラと基板カバーとマスクとの位置関係を示す模式的な断面図である。
図７および図８に示すように、収容室９内には基板カバー４０が収納されており、ここで収納室９内に搬送され支柱４８上で支持されたマスクＭの上に基板カバー４０を載置して取り付けたり、または、取り外したりすることが可能となっている。
【００９８】
そして、本実施形態の収納室９には位置検出装置１０が設けられており、マスクＭのアライメントが可能となっている。位置検出装置１０は光の照明手段として照明装置１１と二つのサイド照明装置１９を有する。サイド照明装置１９は、位置検出精度の向上とマスク側面の形状に対応して光照射側面の選択が可能となるよう、二つ設けられている。すなわち、マスクＭの異なる側面におけるエッジ位置検出が可能となるよう、二つの異なる方向からの光照射を可能とする二つのサイド照明装置１９が設けられている。
【００９９】
そして、照明装置１１によるマスクＭのエッジ位置検出と、サイド照明装置１９によるマスクＭのエッジ位置検出と、照明装置１１とサイド照明装置１９との併用によるマスクＭのエッジ位置検出とが可能となっている。よって、基板カバー４０の載置前にマスクＭのアライメントが可能であり、同様にマスクＭに基板カバー４０が載置された後でも照明装置１１によるマスクＭ上方からのマスクＭへの照明が可能である。したがって、高精度のマスクＭのエッジ位置検出が可能でマスクＭのアライメントが可能となっている。そして、基板カバー４０の載置の有無や、マスクＭの側面部の状態などを考慮して、適宜最適な手法によるマスクＭのエッジ位置検出が可能となっている。その結果、マスクＭのアライメントが可能となっている。
【０１００】
また、マスクＭのエッジ位置の検出と同様に、位置検出装置１０を用い、マスクＭ上に載置された基板カバー４０の位置検出を行い、マスクＭと基板カバーとの間の位置関係も管理することが可能となっている。
【０１０１】
次に、本実施の形態の電子ビーム描画装置１００の描画室１で行うマスクＭへの電子ビームによる描画についてより詳細に説明する。
図９は、本実施の形態の電子ビーム描画装置を示す概略図である。
【０１０２】
図９において、電子ビーム描画装置１００の描画室１内には、電子ビームによる描画の対象である基板としてマスクＭが設置されたステージＳｔが設けられている。マスクＭの上には、本発明の実施形態である基板カバー４０が載置されている。ステージＳｔは、ステージ駆動回路１０４によりＸ方向（紙面における左右方向）とＹ方向（紙面における垂直方向）に駆動される。ステージＳｔの移動位置は、レーザ測長計等を用いた位置回路１０５により測定される。
【０１０３】
描画室１の上方には、電子ビーム光学系１１０が設置されている。この電子ビーム光学系１１０は、電子銃１０６、各種レンズ１０７、１０８、１０９、１１１、１１２、ブランキング用偏向器１１３、成形偏向器１１４、ビーム走査用の主偏向器１１５、ビーム走査用の副偏向器１１６、および、２個のビーム成形用アパーチャ１１７、１１８等から構成されている。
【０１０４】
図１０は、電子ビームによる描画方法の説明図である。この図に示すように、マスクＭ上に描画されるパターン５１は、短冊状のフレーム領域５２に分割されている。電子ビーム５４による描画は、ステージＳｔが一方向（例えば、Ｘ方向）に連続移動しながら、フレーム領域５２毎に行われる。フレーム領域５２は、さらに副偏向領域５３に分割されており、電子ビーム５４は、副偏向領域５３内の必要な部分のみを描画する。尚、フレーム領域５２は、主偏向器１１５の偏向幅で決まる短冊状の描画領域であり、副偏向領域５３は、副偏向器１１６の偏向幅で決まる単位描画領域である。
【０１０５】
副偏向領域５３内での電子ビーム５４の位置決めは、主偏向器１１５で行われ、副偏向領域５３内での描画は、副偏向器１１６によって制御される。すなわち、主偏向器１１５によって、電子ビーム５４が所定の副偏向領域５３に位置決めされ、副偏向器１１６によって、副偏向領域５３内での描画位置が決められる。さらに、成形偏向器１１４とビーム成形用アパーチャ１１７、１１８によって、電子ビーム５４の形状と寸法が決められる。そして、ステージＳｔを一方向に連続移動させながら、副偏向領域５３内を描画し、１つの副偏向領域５３の描画が終了したら、次の副偏向領域５３を描画する。フレーム領域５２内の全ての副偏向領域５３の描画が終了したら、ステージＳｔを連続移動させる方向と直交する方向（例えば、Ｙ方向）にステップ移動させる。その後、同様の処理を繰り返して、フレーム領域５２を順次描画して行く。
【０１０６】
図９で、記憶媒体である磁気ディスク１２１には、マスクＭの描画データが格納されている。磁気ディスク１２１から読み出された描画データは、フレーム領域５２毎にパターンメモリ１２２に一時的に格納される。パターンメモリ１２２に格納されたフレーム領域５２毎のパターンデータ、すなわち、描画位置や描画図形データ等で構成されるフレーム情報は、データ解析部であるパターンデータデコーダ１２３と描画データデコーダ１２４に送られる。
【０１０７】
パターンデータデコーダ１２３からの情報は、ブランキング回路１２５とビーム成形器ドライバ１２６に送られる。具体的には、パターンデータデコーダ１２３で上記データに基づいたブランキングデータが作成され、ブランキング回路１２５に送られる。また、所望とするビーム寸法データも作成されて、ビーム成形器ドライバ１２６に送られる。そして、ビーム成形器ドライバ１２６から、電子ビーム光学系１１０の成形偏向器１１４に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４の寸法が制御される。
【０１０８】
制御計算機１２０には、偏向制御部１３２が接続している。偏向制御部１３２は、セトリング時間決定部１３１に接続し、セトリング時間決定部１３１は、副偏向領域偏向量算出部１３０に接続し、副偏向領域偏向量算出部１３０は、パターンデータデコーダ１２３に接続している。また、偏向制御部１３２は、ブランキング回路１２５と、ビーム成形ドライバ１２６と、主偏向器ドライバ１２７と、副偏向器ドライバ１２８とに接続している。
【０１０９】
描画データデコーダ１２４の出力は、主偏向器ドライバ１２７と副偏向器ドライバ１２８に送られる。そして、主偏向器ドライバ１２７から、電子ビーム光学系１１０の主偏向器１１５に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４が所定の主偏向位置に偏向走査される。また、副偏向器ドライバ１２８から、副偏向器１１６に所定の副偏向信号が印加されて、副偏向領域５３内での描画が行われる。
【０１１０】
次に、制御計算機１２０による描画制御について説明する。
制御計算機１２０は、記憶媒体で磁気ディスク１２１に記録されたマスク基板の描画データを読み出す。読み出された描画データは、フレーム領域５２毎にパターンメモリ１２２に一時的に格納される。
【０１１１】
パターンメモリ１２２に格納されたフレーム領域５２毎の描画データ、つまり、描画位置や描画図形データ等で構成されるフレーム情報は、データ解析部であるパターンデータデコーダ１２３と描画データデコーダ１２４を介して、副偏光領域偏向量算出部１３０、ブランキング回路１２５、ビーム成形器ドライバ１２６、主偏向器ドライバ１２７、副偏向器ドライバ１２８に送られる。
【０１１２】
パターンデータデコーダ１２３では、描画データに基づいてブランキングデータが作成されてブランキング回路１２５に送られる。また、描画データに基づいて所望とするビーム形状データが作成されて副偏向領域偏向量算出部１３０とビーム成形器ドライバ１２６に送られる。
【０１１３】
副偏向領域偏向量算出部１３０は、パターンデータデコーダ１２３により作成したビーム形状データから、副偏向領域５３における、１ショットごとの電子ビームの偏向量（移動距離）を算出する。算出された情報は、セトリング時間決定部１３１に送られ、副偏向による移動距離に対応したセトリング時間が決定される。
【０１１４】
セトリング時間決定部１３１で決定されたセトリング時間は、偏向制御部１３２へ送られた後、パターンの描画のタイミングを計りながら、偏向制御部１３２より、ブランキング回路１２５、ビーム成形ドライバ１２６、主偏向器ドライバ１２７、副偏向器ドライバ１２８のいずれかに適宜送られる。
【０１１５】
ビーム成形器ドライバ１２６では、電子ビーム光学系１１０の成形偏向器１１４に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４の形状と寸法が制御される。
【０１１６】
描画データデコーダ１２４では、描画データに基づいて副偏向領域５３の位置決めデータが作成され、このデータは主偏向器ドライバ１２７に送られる。次いで、主偏向器ドライバ１２７から主偏向器１１５へ所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４は、副偏向領域５３の所定位置に偏向走査される。
【０１１７】
描画データデコーダ１２４では、描画データに基づいて、副偏向器１１６の走査のための制御信号が生成される。制御信号は、副偏向器ドライバ１２８に送られた後、副偏向器ドライバ１２８から副偏向器１１６に所定の副偏向信号が印加される。副偏向領域５３内での描画は、設定されたセトリング時間が経過した後、電子ビーム５４を繰り返し照射することによって行われる。
【０１１８】
次に、電子ビーム描画装置の描画室で行う電子ビーム照射による描画の方法についてより詳細に説明する。
【０１１９】
まず、描画室１の外部に設けられた収納室９内でマスクＭ上に基板カバー４０が載置され、その基板カバー４０の載置されたマスクＭを描画室１の内部に搬入する。
但し、本実施の形態では、収納室９内での基板カバー４０の載置を行わず、ステージＳｔ上に基板カバー４０を固定しておき、描画室１にマスクＭを搬入した後、描画室１内でマスクＭの上に基板カバー４０を載置してもよい。
【０１２０】
そして、マスクＭをステージＳｔ上に設置する。この際、基板カバー４０の載置されたマスクＭは、基板カバー４０の電極４３により接地されている。接地により、描画時のレジストの帯電やマスクＭの周縁部での帯電を防止し、帯電した電荷をアースに逃がすことができるようにしている。そして、ステージＳｔの位置検出を位置回路１０５により行い、制御計算機１２０からの信号に基づいて、ステージ駆動回路１０４によりステージＳｔを描画可能な位置まで移動させる。
【０１２１】
次に、電子銃１０６より電子ビーム５４を出射する。出射された電子ビーム５４は、照明レンズ１０７により集光される。そして、ブランキング用偏向器１１３により、電子ビーム５４をマスクＭに照射するか否かの操作を行う。
【０１２２】
第１のアパーチャ１１７に入射した電子ビーム５４は、第１のアパーチャ１１７の開口部を通過した後、ビーム成形器ドライバ１２６により制御された成形偏向器１１４によって偏向される。そして、第２のアパーチャ１１８に設けられた開口部を通過することにより、所望の形状と寸法を有するビーム形状になる。このビーム形状は、マスクＭに照射される電子ビーム５４の描画単位である。
【０１２３】
電子ビーム５４は、ビーム形状に成形された後、縮小レンズ１１１によって縮小される。そして、マスクＭ上における電子ビーム５４の照射位置は、主偏向器ドライバ１２７によって制御された主偏向器１１５と、副偏向器ドライバ１２８によって制御された副偏向器１１６とにより制御される。主偏向器１１５は、マスクＭ上の副偏向領域５３に電子ビーム５４を位置決めする。また、副偏向器１１６は、副偏向領域５３内で描画位置を位置決めする。
【０１２４】
マスクＭへの電子ビーム５４による描画は、ステージＳｔを一方向に移動させながら、電子ビーム５４を走査することにより行われる。具体的には、ステージＳｔを一方向に移動させながら、各副偏向領域５３内におけるパターンの描画を行う。そして、１つのフレーム領域５２内にある全ての副偏向領域５３の描画を終えた後は、ステージＳｔを新たなフレーム領域５２に移動して同様に描画する。
【０１２５】
上記のようにして、マスクＭの全てのフレーム領域５２の描画を終えた後は、基板カバー４０が載置された状態でマスクＭを描画室１から搬出する。そして、収納室９に搬入し、収納室９内でマスクＭ上に載置された基板カバー４０はマスクＭ上から取り外される。
尚、ステージＳｔ上に基板カバー４０が固定されている場合には、描画室１内でマスクＭから基板カバー４０を外した後、マスクＭを描画室１から搬出する。
【０１２６】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施の形態においては、図３に示すように、基板カバー４０の導電部４１に透明部４７が二か所設けられる例が示されているが、マスクＭのエッジ位置検出する箇所に対応して、透明部４７を設ける数を適宜増減させることや、その設置位置を対応する所望の位置に変更することが可能である。
【０１２７】
また、本実施の形態の基板カバーは、マスクＭ上の感光性高分子材料や感光性レジストが感光するなどの劣化や変性が起きないようであれば、可視光以外の光をマスクの位置検出用に用いる位置検出装置にも適用が可能である。
さらに、本実施の形態では、収納室又は描画室で基板カバーをマスク上に載置することが可能である。その場合、収納室が設けられていない電子ビーム描画装置においても、本実施の形態の適用が可能となる。
【０１２８】
また、例えば、上記実施の形態では電子ビームを用いたが、本発明はこれ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を用いた場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
Ｍ    マスク
Ｒ    搬送ロボット
Ｓｔ    ステージ
１    描画室
２    ロボット室
３、６、８    ゲートバルブ
４    アライメント室
５    ロードロック室
７    マスク投入装置
９    収納室
１０、２１０    位置検出装置
１１、２１１    照明装置
１２    照明範囲
１３    ＣＣＤカメラ
１４    撮像範囲
１５、２１５    照明コントローラ
１６、２１６    カメラコントローラ
１７    サイド照明コントローラ
１９    サイド照明装置
２０、２２０    制御装置
２１    コントローラ制御部
２２    位置検出部
２３    位置保存部
４０、１４０    基板カバー
４１、４１’、１４１    導電部
４２、４２’、１４２    開口部
４３    電極
４４    支持部
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ    電極部
４６    板状部材
４７    透過部
４８    支柱
４９    切り欠け部分
５１    描画されるパターン
５２    フレーム領域
５３    副偏向領域
５４    電子ビーム
１００    電子ビーム描画装置
１０４    ステージ駆動回路
１０５    位置回路
１０６    電子銃
１０７、１０８、１０９、１１１、１１２    レンズ
１１０    電子ビーム光学系
１１３    ブランキング用偏向器
１１４    成形偏向器
１１５    主偏向器
１１６    副偏向器
１１７    第１のアパーチャ
１１８    第２のアパーチャ
１２０    制御計算機
１２１    磁気ディスク
１２２    パターンメモリ
１２３    パターンデータデコーダ
１２４    描画データデコーダ
１２５    ブランキング回路
１２６    ビーム成形器ドライバ
１２７    主偏向器ドライバ
１２８    副偏向器ドライバ
１３０    副偏向領域偏向量算出部
１３１    セトリング時間決定部
１３２    偏向制御部
１４３ａ    外側部分
１４３ｂ    内側部分
２００    基板
２１３    カメラ
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１】
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