(57)【要約】【課題】描画精度を維持しつつ軽量化を実現することができる荷電粒子ビーム描画装置及び描画チャンバを提供する。【解決手段】荷電粒子ビーム描画装置は、描画対象となる試料を支持するステージ１１と、側壁４１及び底板４２を有する箱形状に形成され、ステージ１１を収容して気密性を有する描画チャンバ２ａとを備える。底板４２は、側壁４１につながりステージ１１を支持する複数の支持部４２ａと、それらの支持部４２ａにつながり外部に向かって湾曲する凸形状の湾曲部４２ｂとを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画対象となる試料を支持するステージと、
側壁及び底板を有する箱形状に形成され、前記ステージを収容して気密性を有する描画チャンバと、
を備え、
前記底板は、
前記側壁につながり、前記ステージを支持する複数の支持部と、
前記複数の支持部につながり、外部に向かって湾曲する凸形状の湾曲部と、
を有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】
前記湾曲部の湾曲度は、前記側壁の厚さ及び前記湾曲部の厚さから前記複数の支持部が変形しないように決定さ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】
前記湾曲部の厚さは、前記複数の支持部の個々の厚さより薄いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記複数の支持部及び前記湾曲部は、前記側壁と一体に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
前記湾曲部は、その湾曲部の中央を中心として平面視で対称となる形状の貫通孔を有しており、
前記貫通孔を塞ぐ蓋体をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項６】
前記複数の支持部の個々の厚さは、全て同じであり、
前記湾曲部の厚さは、前記複数の支持部の個々の厚さの１／５から１／３の範囲以内であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項７】
描画対象となる試料を支持するステージを収容して気密性を有する筐体を備え、
前記筐体は、側壁及び底板を有する箱形状に形成されており、
前記底板は、前記側壁につながり前記ステージを支持する複数の支持部と、前記複数の支持部につながり外部に向かって湾曲する凸形状の湾曲部とを有することを特徴とする描画チャンバ。
【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描画チャンバに関する。
【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、マスクや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、ステージ上の試料の所定位置に荷電粒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。この荷電粒子ビーム描画装置では、試料室となる描画チャンバの上に光学鏡筒が搭載されている。この光学鏡筒は、荷電粒子ビームを照射するための荷電粒子光学系を内蔵するものである。
【０００４】
このような荷電粒子ビーム描画装置において、真空容器として機能する描画チャンバは減圧によって真空状態にされると、大気圧の影響により微小に変形する。このとき、描画チャンバの底面、すなわち底板の変形によって描画チャンバ内のステージが傾き、荷電粒子ビームの照射位置が所定位置からずれると、描画精度が低下してしまう。このため、描画チャンバは、その内部が真空状態にされても大きな変形が生じないよう、すなわち十分な剛性を有するように形成されている（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２００２−２６０５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、描画チャンバに十分な剛性を持たせるためには、例えば、その底板の厚さ（板厚）を厚くする必要があり、描画チャンバは非常に重くなってしまう。特に、近年の描画精度としては、許容範囲を数μｍの範囲とする精度が求められており、数十〜数百μｍ程度の描画チャンバの変形も問題となるため、底板の厚さをより厚くする必要があり、描画チャンバの重量は増加する傾向にある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、描画精度を維持しつつ軽量化を実現することができる荷電粒子ビーム描画装置及び描画チャンバを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置は、描画対象となる試料を支持するステージと、側壁及び底板を有する箱形状に形成され、ステージを収容して気密性を有する描画チャンバとを備え、底板は、側壁につながり、ステージを支持する複数の支持部と、複数の支持部につながり、外部に向かって湾曲する凸形状の湾曲部とを有する。
【０００９】
また、上記荷電粒子ビーム描画装置において、湾曲部の湾曲度は、側壁の厚さ及び湾曲部の厚さから複数の支持部が変形しないように決定されていることが望ましい。
【００１０】
また、上記荷電粒子ビーム描画装置において、湾曲部の厚さは、複数の支持部の個々の厚さより薄いことが望ましい。
【００１１】
また、上記荷電粒子ビーム描画装置において、複数の支持部及び湾曲部は、側壁と一体に形成さ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、湾曲部は、その湾曲部の中央を中心として平面視で対称となる形状の貫通孔を有しており、貫通孔を塞ぐ蓋体をさらに備えることが望ましい。
【００１３】
また、上記荷電粒子ビーム描画装置において、複数の支持部の個々の厚さは、全て同じであり、湾曲部の厚さは、複数の支持部の個々の厚さの１／５から１／３の範囲以内であることが望ましい。
【００１４】
本発明の実施形態に係る描画チャンバは、描画対象となる試料を支持するステージを収容して気密性を有する筐体を備え、筐体は、側壁及び底板を有する箱形状に形成されており、底板は、側壁につながりステージを支持する複数の支持部と、複数の支持部につながり外部に向かって湾曲する凸形状の湾曲部とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、描画精度を維持しつつ軽量化を実現することができる。
【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の実施形態に係る描画チャンバを示す斜視図である。
【図３】図２のＡ１−Ａ１線の断面図である。
【図４】図２のＡ２−Ａ２線の断面図である。
【図５】図２の描画チャンバを分解して示す分解斜視図である。
【図６】図４の描画チャンバの一部を拡大して示す断面図である。
【図７】第２の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置が備える描画チャンバの概略構成を示す横断面図である。
【図８】図７のＡ３−Ａ３線の断面図（縦断面図）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６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を収容する試料室（描画室）となる描画チャンバ２ａと、その描画チャンバ２ａにつながる光学鏡筒２ｂとを有している。描画チャンバ２ａは気密性（密閉性）を有しており、減圧チャンバ（真空チャンバ）として機能する。また、光学鏡筒２ｂは、描画チャンバ２ａの上面に設けられており、荷電粒子光学系（電子光学系）により電子ビームを成形及び偏向し、描画チャンバ２ａ内の試料Ｗに対して照射する。このとき、描画チャンバ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】
描画チャンバ２ａ内には、例えばマスクやブランクなどの試料Ｗを支持するステージ１１及びそのステージ１１を移動させるステージ移動機構１２が設けられている。ステージ移動機構１２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）にステージ１１を移動させる機構である。
【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ビーム出射部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。これらの各部２１〜２９が荷電粒子光学系として機能する。
【００２２】
この描画部２では、電子ビームＢがビーム出射部２１から出射され、照明レンズ２２により第１のアパーチャ２３に照射される。この第１のアパーチャ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できる。その後、第２のアパーチャ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により偏向可能である。
【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。なお、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】
ここで、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。例えば、描画データは、チップ階層、そのチップ階層よりも下位のフレーム階層、そのフレーム階層よりも下位のブロック階層、そのブロック階層よりも下位のセル階層、そのセル階層よりも下位の図形階層にというように階層化されている（階層構造）。
【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（描画動作の一例）。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、本実施形態では、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】
次に、前述の描画チャンバ２ａについて図２ないし図５を参照して詳しく説明する。
【００３０】
図２ないし図５に示すように、描画チャンバ２ａは、本体となる筐体３１と、その筐体３１を支持する複数の脚部３２とを備えている。筐体３１は、上部開口の箱形状の箱体３１ａと、その箱体３１ａの開口を塞ぐ蓋体３１ｂとにより構成されている。
【００３１】
蓋体３１ｂは、光学鏡筒２ｂ（図２中の一点鎖線参照）が嵌められる円形状の開口部Ｈ１を有しており、この開口部Ｈ１は蓋体３１ｂの略中央に形成されている。光学鏡筒２ｂはその開口部Ｈ１にＯリングなどの密封部材（図示せず）を介して固定され、その内部は描画チャンバ２ａ内につながっている。
【００３２】
箱体３１ａは、外周の壁となる側壁（外周壁）４１と、その側壁４１の内部空間にステージ１１及びステージ移動機構１２を支持する底板４２とにより構成されている（図３ないし図５参照）。この箱体３１ａ上に蓋体３１ｂが固定され、箱体３１ａは蓋体３１ｂと共に筐体３１を構成している。
【００３３】
底板４２は、ステージ１１及びステージ移動機構１２を支持する複数の支持部４２ａと、外部に向かって湾曲して突出する凸形状の湾曲部４２ｂとを有している（図３ないし図５参照）。なお、各支持部４２ａ及び湾曲部４２ｂは箱体３１ａの側壁４１と一体に形成されている。
【００３４】
各支持部４２ａは、箱体３１ａの側壁４１につながっており、箱体３１ａの四隅、すなわち底板４２の四隅に個別に配置されており、底板４２の一部を形成している。これらの支持部４２ａの上面である各設置面（ステージ取付面）には、ステージ移動機構１２の四つの脚部１１ａがそれぞれ設けられ、ステージ移動機構１２は各支持部４２ａ上に設置されており、ステージ１１と共に各支持部４２ａにより支持されている。なお、各支持部４２ａの個々の厚さは同じであり、均一になっているが、これに限るものではない。
【００３５】
湾曲部４２ｂは、各支持部４２ａ及び側壁４１につながり、底板４２の中央に位置しており、各支持部４２ａと共に底板４２を形成している。湾曲部４２ｂは、筐体３１の外部、すなわち筐体３１の内部のステージ１１側と逆方向に向かって湾曲するカップ形状（中空の半球状）に形成されている。この湾曲部４２ｂは、各支持部４２ａのそれぞれの設置面に連続する湾曲面を有している。この湾曲面の反対面となる外面も同じように湾曲する湾曲面となっており、湾曲部４２ｂの厚さは均一になっているが、これに限るものではない。
【００３６】
なお、湾曲部４２ｂの厚さは支持部４２ａの厚さより薄くなっており、また、湾曲部４２ｂの平面視の開口直径は、箱体３１ａにおける対向する側壁面の離間距離と同じになっている。さらに、湾曲部４２ｂの湾曲度（曲率）は、その湾曲部４２ｂの厚さと筐体３１の側壁４１の厚さから各支持部４２ａが変形しないように決定されている。
【００３７】
ここで、例えば、筐体３１の寸法は、高さをａ（例えば、６００ｍｍ）とすると、横と縦は２ａ（例えば、１２００ｍｍ）程度となる。また、支持部４２ａの厚さをｂ（例えば、１００ｍｍ）とすると、湾曲部４２ｂの厚さはｂ／５からｂ／３の範囲以内（例えば、２０ｍｍ〜１００／３ｍｍ）となる。なお、湾曲部４２ｂの高さは、前述の湾曲度から決まる値である。
【００３８】
前述のような構成の描画チャンバ２ａの減圧状態（真空状態）について図６を参照して詳しく説明する。なお、図６では、実線が減圧状態の描画チャンバ２ａを示しており、二点鎖線が未減圧状態（元の形状）の描画チャンバ２ａを示している。
【００３９】
描画チャンバ２ａ及び光学鏡筒２ｂ内は描画開始前に所定の真空度まで減圧される。これにより、描画チャンバ２ａ及び光学鏡筒２ｂの両方の内部は真空状態にされる。このとき、描画チャンバ２ａは大気圧により変形することになるが、例えば、図６に示すように、描画チャンバ２ａは内部に向かって変形することがある。
【００４０】
ここで、側壁４１の変形は、その側壁４１の剛性により決まるものである。蓋体３１ｂ及び底板４２がチャンバ内側（内部）に押される力によって、側壁４１はチャンバ外側（外部）に撓もうとするが、一方で、側壁４１にかかる大気圧により、側壁４１はチャンバ内側に撓もうとする。したがって、側壁４１の変形は、前述の二つの力のせめぎ合いの部分となる。このため、側壁４１の剛性次第で、側壁４１はチャンバ外側やチャンバ内側に変形したり、あるいは、その側壁４１の撓みが波打ったりする（例えば、側壁４１の上下面近傍はチャンバ外側に撓み、側壁４１の中央部はチャンバ内側に撓んだりする）。
【００４１】
具体例としては、図６に示すように、描画チャンバ２ａの筐体３１の蓋体３１ｂが内部に向かって、また、箱体３１ａの側壁４１が外部に向かって撓むように微小に（例えば、数十〜数百μｍ程度）変形し、さらに、箱体３１ａの底板４２の湾曲部４２ｂが内部に向かって撓むように微小に（例えば、数十〜数百μｍ程度）変形することがある。なお、描画チャンバ２ａ及び光学鏡筒２ｂの真空状態が解除されると、描画チャンバ２ａは元の形状に戻る。
【００４２】
このように、大気圧によって蓋体３１ｂが内部（チャンバ内側）に向かって及び箱体３１ａの側壁４１が外部（チャンバ外側）に向かって変形し、さらに、底板４２の湾曲部４２ｂも内部に向かって変形するが、このとき、各支持部４２ａは略変形しない。これは、湾曲部４２ｂの変形により支持部４２ａに加わる力と、側壁４１の変形により支持部４２ａに加わる力とが相殺（差し引き）され、各支持部４２ａの変形が抑止されるためである。
【００４３】
なお、側壁４１は、大気圧や蓋体３１ｂの変形などによる力を各支持部４２ａに伝達する伝達部として機能する。このときの側壁４１の変形は、支持部４２ａの設置面（ステージ取付面）の変形に影響を与えるが、その設置面が傾斜しないように支持部４２ａに作用することになる。
【００４４】
例えば、図６に示すように、底板４２は大気圧Ｃ１を受けてチャンバ内側にへこみ、側壁４１は上下面からの力と大気圧Ｃ１を受けてチャンバ外側に膨らむような変形を起こすが（上下面の剛性＜側面の剛性の場合）、このとき、底板４２に湾曲部４２ｂが存在しない場合には、支持部４２ａ、すなわちその設置面（ステージ取付面）は傾斜してしまう。
【００４５】
一方、底板４２に湾曲部４２ｂが存在すると、湾曲部４２ｂが大気圧Ｃ１によりチャンバ内側に変形する際に、湾曲部４２ｂをチャンバ外周方向に押し広げようとする力Ｃ２が支持部４２ａに作用し、支持部４２ａの設置面（ステージ取付面）の傾斜を元に戻そうとする。すなわち、湾曲部４２ｂの曲面構造は、そのような大気や真空により生じる変形を打ち消し合うように形成されている。
【００４６】
ここで、例えば、湾曲部４２ｂの曲率が大きい場合には、湾曲部４２ｂがチャンバ外周方向に押し広げようとする力Ｃ２は小さくなるが、その力Ｃ２を持続し続けられる変位量は大きい。一方、湾曲部４２ｂの曲率が小さい場合には、湾曲部４２ｂがチャンバ外周方向に押し広げようとする力Ｃ２は大きくなるが、その力Ｃ２を持続し続けられる変位量は微小となる。このため、適度（適切）な曲率を設けることで、支持部４２ａの設置面（ステージ取付面）の変形を極小に抑えることができる。
【００４７】
このように、底板４２に曲面構造を適用することによって、ステージ１１及びステージ移動機構１２を支持する各支持部４２ａの変形が抑えられ、それらの上面である設置面が傾くことが抑止される。このため、大気圧による描画チャンバ２ａの変形、すなわち底板４２の変形によってステージ１１が傾くことを抑えることが可能となり、描画精度が低下することを防止することができる。このようにして、描画チャンバ２ａに十分な剛性を持たせるためにその底板４２の厚さ（板厚）を厚くしなくても、描画精度を維持することが可能となるので、描画精度を維持しつつ描画チャンバ２ａを軽量化することができる。
【００４８】
なお、大気圧は高気圧や低気圧の通過（天候の変化）に応じて変動するため、この大気圧変動により描画チャンバ２ａの変形量、すなわち側壁４１の変形量により支持部４２ａに加わる力が変わるが、それと同じように湾曲部４２ｂの変形量も変わるため、湾曲部４２ｂの変形により支持部４２ａに加わる力と、側壁４１の変形（前述の力の伝達）により支持部４２ａに加わる力とが好適に打ち消され、各支持部４２ａの変形が抑止される。このため、たとえ大気圧が変動しても、ステージ１１及びステージ移動機構１２を支持する各支持部４２ａが変形しないことから、大気圧変動に起因してステージ１１が傾くことを抑えることが可能になるので、大気圧変動による描画精度の低下を抑止することができる。
【００４９】
ここで、底板４２の平面構造と曲面構造とを比較する。底板４２の平面構造の板厚として、曲面構造と同じ剛性を得るための板厚（平面構造の板厚＞曲面構造の板厚）を採用し、平面構造と曲面構造のそれぞれの描画チャンバの重量を比較した。曲面構造の重量は平面構造の重量に比べて二分の一程度となった。したがって、底板４２に曲面構造を適用することによって、描画チャンバを軽量化することが可能であることが確認された。
【００５０】
また、底板４２の平面構造の板厚として、曲面構造における支持部４２ａ（湾曲部４２ｂを除く）と同じ板厚（平面構造の板厚＝曲面構造の板厚）を採用し、平面構造と曲面構造のそれぞれの支持部４２ａの設置面におけるＺ方向（設置面に直交する方向）の変位、すなわち垂直変位を比較した。曲面構造の垂直変位、例えば最大値−最小値は平面構造の垂直変位に比べて四分の一程度（例えば１μｍ程度）となった。したがって、底板４２に曲面構造を適用することによって、垂直変位を抑えることが可能であることも確認された。
【００５１】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、筐体３１の側壁４１につながってステージ１１及びステージ移動機構１２を支持する複数の支持部４２ａと、それらの支持部４２ａにつながり外部に向かって湾曲する凸形状の湾曲部４２ｂを底板４２に設けることによって、湾曲部４２ｂの変形により支持部４２ａに加わる力と、側壁４１の変形により支持部４２ａに加わる力とが相殺され、各支持部４２ａの変形が抑止される。このように、各支持部４２ａが変形することを抑え、それらの上面である設置面が傾くことを抑止することが可能となるので、大気圧による描画チャンバ２ａの変形によってステージ１１が傾くことを抑止し、描画精度が低下することを防止することができる。したがって、描画チャンバ２ａに十分な剛性を持たせるために底板４２の厚さ（板厚）を厚くしなくても、描画精度を維持することが可能となるので、描画精度を維持しつつ描画チャンバ２ａを軽量化することができる。
【００５２】
また、湾曲部４２ｂの厚さを支持部４２ａの厚さより薄くすることによって、描画精度を維持しながら、さらに描画チャンバ２ａの軽量化を促進することができる。加えて、各支持部４２ａ及び湾曲部４２ｂを側壁４１と一体に形成することによって、他部材をつなぎ合わせたような場合に比べ、前述の力の相殺が好適に行われるため、各支持部４２ａの変形を確実に抑えることが可能となり、描画精度をより確実に維持することができる。さらに、設計やシミュレーションなどを容易に行うことが可能となり、前述の力の相殺を正確に実現することができる。
【００５３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について図７及び図８を参照して説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点（ステージ移動機構、ステージ位置測定部及び描画チャンバ）について説明し、その他の説明は省略する。なお、同一部分は同一符号とする。
【００５４】
図７及び図８に示すように、第２の実施形態に係る描画チャンバ２ａ内には、ステージ１１に加え、そのステージ１１を移動させるステージ移動機構１２、さらに、ステージ１１の位置を測定するステージ位置測定部１３が設けられている。
【００５５】
ステージ移動機構１２は、ステージ１１をＹ方向（図７参照）に移動させるＹ方向移動機構１２ａと、そのＹ方向移動機構１２ａをＸ方向（図７参照）に移動させる一対のＸ方向移動機構１２ｂ及び１２ｃとを備えている。
【００５６】
Ｙ方向移動機構１２ａは、ステージ１１を支持し、そのステージ１１をＹ方向に案内して移動させる機構である。また、一対のＸ方向移動機構１２ｂ及び１２ｃは、Ｙ方向移動機構１２ａを支持し、そのＹ方向移動機構１２ａをステージ１１と共にＸ方向に案内して移動させる機構である。これらの移動機構１２ａ〜１２ｃとしては、例えば、リニアモータを駆動源とするリニアモータ式の移動機構やサーボモータを駆動源とする送りねじ式の移動機構など各種移動機構を用いることが可能である。
【００５７】
ステージ位置測定部１３は、ステージ１１の下面に設けられた二次元スケール１３ａと、その二次元スケール１３ａの目盛りを検出する検出部として機能するエンコーダヘッド１３ｂとを備えている。このステージ位置測定部１３は、ステージ１１の下面に設けられた二次元スケール１３ａの目盛りをエンコーダヘッド１３ｂにより検出し、ステージ１１の位置を測定する。
【００５８】
二次元スケール１３ａは、Ｘ方向及びＹ方向の格子状の目盛り（例えば、グレーティング）を有している。目盛りは、エンコーダヘッド１３ｂにより検出可能に形成され、Ｘ方向及びＹ方向に等間隔に配置されている。この二次元スケール１３ａとしては、各種の二次元スケールを用いることが可能である。なお、二次元スケール１３ａは、少なくとも二方向（例えば、Ｘ方向及びＹ方向）に目盛りを有するスケールである。
【００５９】
エンコーダヘッド１３ｂは、二次元スケール１３ａに対してレーザ光を投光し、その二次元スケール１３ａにより反射されたレーザ光を受光する反射型のレーザセンサである。このエンコーダヘッド１３ｂは、二次元スケール１３ａの目盛りをカウントすることによって測長を行う。エンコーダヘッド１３ｂとしては、反射型のレーザセンサ以外にも、二次元スケール１３ａに対応させて、その目盛りを検出可能な各種のエンコーダヘッドを用いることが可能である。なお、エンコーダヘッド１３ｂの個数は特に限定されるものではなく、例えば、二個あるいは三個以上設けることが望ましい。エンコーダヘッド１３ｂを三個以上設けた場合には、Ｘ方向やＹ方向に加え、回転（ヨーイング）の方向を検出することが可能となる。
【００６０】
このエンコーダヘッド１３ｂは、ステージ１１の下面に位置する二次元スケール１３ａの目盛りを検出可能にステージ１１の下方に位置付けられ、支持体５１により支持されている。この支持体５１は、貫通孔Ｈ２を有する支持板５１ａと、その貫通孔Ｈ２内にエンコーダヘッド１３ｂを位置付けて支持する支持板５１ｂとにより構成されている。
【００６１】
支持板５１ａは、長方形などの矩形状に形成されており、底板４２の湾曲部４２ｂを跨いで覆うようにその底板４２の各支持部４２ａの上面に設けられ、ボルトなどの複数の固定部材５２によって固定されている。これらの固定部材５２の取り付けや取り外しによって支持板５１ａは着脱可能になっている。
【００６２】
支持板５１ｂは、エンコーダヘッド１３ｂを支持しており、そのエンコーダヘッド１３ｂが支持板５１ａの貫通孔Ｈ２内に位置付けられるように支持板５１ａの下面に設けられ、ボルトなどの複数の固定部材５３によって固定されている。これらの固定部材５３の取り付けや取り外しによって支持板５１ｂは着脱可能になっている。
【００６３】
また、エンコーダヘッド１３ｂの下方に位置する湾曲部４２ｂには、貫通孔である開口部Ｈ３が形成されており、この開口部Ｈ３は蓋体６１により塞がれている。開口部Ｈ３は、その中心が湾曲部４２ｂの中央に位置付けられて設けられており、湾曲部４２ｂの中央を中心（対称中心）として平面視で対称となる形状（例えば、円形状や正方形状など）に形成されている。
【００６４】
蓋体６１は、板状に形成されており、描画チャンバ２ａの下面にＯリングなどの密封部材（図示せず）を介して設けられ、ボルトなどの複数の固定部材６２によって固定されている。この蓋体６１は、各固定部材６２の取り付けや取り外しによって着脱可能になっており、開口部Ｈ３を開閉することが可能な構造に形成されている。
【００６５】
ここで、描画チャンバ２ａが減圧状態（真空状態）である場合には、第１の実施形態と同様に、底板４２の湾曲部４２ｂは大気圧によって、例えばチャンバ内側に変形するが、その際、湾曲部４２ｂをチャンバ外周方向に押し広げようとする力が各支持部４２ａに作用し、それらの支持部４２ａの各設置面の傾斜（大気圧による傾斜）を元に戻そうとする。すなわち、湾曲部４２ｂの曲面構造によって、湾曲部４２ｂを押し広げる力によって生じる各支持部４２ａの変形と大気圧によって生じる各支持部４２ａの変形とを相殺することが可能となる。
【００６６】
このため、底板４２に曲面構造を適用することによって、各支持部４２ａの変形を抑え、それらの上面である設置面が傾くことを防止することができる。これにより、大気圧による描画チャンバ２ａの変形、すなわち底板４２の変形によってステージ１１が傾くことを抑えることが可能となり、描画精度が低下することを防止することができる。さらに、ステージ１１に加え、各支持部４２ａ上の支持体５１も傾くことは無いため、エンコーダヘッド１３ｂの位置が二次元スケール１３ａに対して変動することがなく、エンコーダヘッド１３ｂの計測に誤差が生じることを防止することができる。
【００６７】
なお、蓋体６１や支持板５１ｂは、エンコーダヘッド１３ｂの交換などのメンテナンス時にメンテナンス作業者によって取り外され、その支持板５１ｂ上のエンコーダヘッド１３ｂのメンテナンスが行われる。例えば、描画チャンバ２ａの上方からエンコーダヘッド１３ｂをメンテナンスする場合には、ステージ１１やステージ移動機構１２が邪魔になるが、描画チャンバ２ａの下面に蓋体６１を設け、さらに、その蓋体６１の上方に位置する支持板５１ｂ上にエンコーダヘッド１３ｂを設けることによって、エンコーダヘッド１３ｂを蓋体６１や支持板５１ｂと共に取り外し、そのエンコーダヘッド１３ｂを容易にメンテナンスすることが可能となる。これにより、メンテナンス性を向上させることができる。
【００６８】
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可能であり、描画精度を維持しつつ軽量化を実現することができる。さらに、エンコーダヘッド１３ｂの位置が二次元スケール１３ａに対して変動することを抑え、エンコーダヘッド１３ｂの計測誤差を抑止することが可能となるため、ステージ位置の測定精度の低下を抑えることができる。また、蓋体６１を取り外してから支持板５１ｂと共にエンコーダヘッド１３ｂを取り外し、そのエンコーダヘッド１３ｂを容易にメンテナンスすることが可能となるため、メンテナンス性を向上させることができる。
【００６９】
（他の実施形態）
前述の第１又は第２の実施形態においては、複数の支持部４２ａ及び湾曲部４２ｂを用いて底板４２を構成しているが、これに限るものではなく、湾曲部４２ｂの直径を底板４２の縦及び横の長さより短くし、複数の支持部４２ａを有する一つの支持体を湾曲部４２ｂと共に用いて底板４２を構成するようにしても良い。また、各支持部４２ａはステージ移動機構１２を介してステージ１１を支持しているが、これに限るものではなく、ステージ移動機構１２以外の機構又は部材などを介してステージ１１を支持するようにしても良く、また、ステージ移動機構１２を取り外してステージ１１を直接支持するようにしても良い。
【００７０】
また、前述の第２の実施形態においては、支持体５１として、支持板５１ａ及び支持板５１ｂを用いて、支持板５１ａにより湾曲部４２ｂを跨いで覆うように支持板５１ａを設けているが、これに限るものではなく、例えば、支持板を梁のように組み合わせて湾曲部４２ｂを跨ぐように設けるようにしても良い。なお、支持体５１としては、板形状の支持板５１ａ及び５１ｂを用いているが、これに限るものではなく、例えば、板形状以外の支持部材を用いても良い。
【００７１】
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】
【００７２】
１      荷電粒子ビーム描画装置
２      描画部
２ａ    描画チャンバ
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  脚部
１２    ステージ移動機構
１２ａ  Ｙ方向移動機構
１２ｂ  Ｘ方向移動機構
１２ｃ  Ｘ方向移動機構
１３    ステージ位置測定部
１３ａ  二次元スケール
１３ｂ  エンコーダヘッド
２１    ビーム出射部
２２    照明レンズ
２３    第１のアパーチャ
２４    投影レンズ
２５    成形偏向器
２６    第２のアパーチャ
２７    対物レンズ
２８    副偏向器
２９    主偏向器
３１    筐体
３１ａ  箱体
３１ｂ  蓋体
３２    脚部
４１    側壁
４２    底板
４２ａ  支持部
４２ｂ  湾曲部
５１    支持体
５１ａ  支持板
５１ｂ  支持板
５２    固定部材
５３    固定部材
６１    蓋体
６２    固定部材
Ｂ      電子ビーム
Ｈ１    開口部
Ｈ２    貫通孔
Ｈ３    開口部
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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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