(57)【要約】【課題】  顕著なフォーカスずれを起こさずにパターンを確実に描画することのできる荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビームの制御方法を提供する。【解決手段】  移動ステージに設置した被加工物１１に荷電粒子ビームを照射して被加工物１１にパターンを描画する荷電粒子ビーム装置において、被加工物１１表面の高さ方向の位置変動量を測定するレーザー変位計１０と、その被加工物１１表面への荷電粒子ビームのフォーカス値を調整するフォーカスコイル９と、前記のレーザー変位計１０の測定結果に基づいてフォーカスコイル９によるフォーカス値の調整を制御する統括制御部１４とを備えることより、上記課題を解決した。【選択図】    図１   
2005195826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動ステージに設置した被加工物に荷電粒子ビームを照射して前記被加工物にパターンを描画する荷電粒子ビーム装置において、
前記被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定する測定手段と、
前記被加工物表面への前記荷電粒子ビームのフォーカス値を調整するフォーカス値調整手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて前記フォーカス値調整手段によるフォーカス値の調整を制御するフォーカス値制御手段と、
を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項２】
前記測定手段が、前記被加工物表面にレーザー光を照射すると共に当該被加工物表面で反射した反射光を検出し、当該検出結果から前記被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定するレーザー変位計であることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項３】
前記測定手段が、前記移動ステージの回転により前記被加工物との距離が一定になるように配置されたスライダと、当該スライダ背面にレーザー光を照射すると共に当該スライダ背面で反射した反射光を検出し、当該検出結果から前記スライダの高さ方向の位置変動量を測定するレーザー変位計と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項４】
前記測定手段が、前記被加工物表面の高さ方向の位置変動量を描画対象領域の全範囲で測定し、前記フォーカス値制御手段が、前記測定結果のデータに対応した制御信号をフォーカス値調整手段に出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項５】
前記測定手段が、前記被加工物表面の高さ方向の位置変動量を描画対象領域の全範囲で測定し、前記フォーカス値制御手段が、前記測定結果のデータを所定の範囲毎に区分けし、区分けされた各範囲に対応した制御信号をフォーカス値調整手段に出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項６】
移動ステージに設置した被加工物に荷電粒子ビームを照射して前記被加工物にパターンを描画する荷電粒子ビームの制御方法において、
前記被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定する測定工程と、
前記測定工程の測定結果に基づいて前記被加工物表面への前記荷電粒子ビームのフォーカス値を調整制御するフォーカス値調整制御工程と、
を備えることを特徴とする荷電粒子ビームの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビームの制御方法に関し、さらに詳しくは、顕著なフォーカスずれを起こさずにパターンを描画することのできる荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビームの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路装置の露光処理においては、高機能、高集積化の要求に伴う微細パターンを描画するため、電子ビームやイオンビームを用いた露光装置が使用されている。こうした露光装置においては、電子ビームやイオンビームの焦点合わせ（フォーカス値を調整すること。以下、「フォーカス値調整」又は「フォーカス値の調整」という。）を簡易且つ正確に行って微細パターンを精度よく描画するための装置や方法が望まれている。
【０００３】
例えば下記特許文献１に開示された露光装置は、半導体ウエハー内の各チップに設けられた複数の位置検出マークを利用し、その各チップ毎にフォーカス値を設定し、その設定値に基づいて電子ビームのフォーカス値を調整している。この露光装置によれば、半導体ウエハー自体に反り等が存在する場合や、半導体ウエハー自体の反り等は少ないがその半導体ウエハーを描画装置ホルダーにセッティングする際にその半導体ウエハーが傾いてしまう場合であっても、各チップ毎に最適に焦点合せを行うことが可能となる。
【０００４】
ところで、露光装置（以下、描画装置という。）は、例えば次世代の磁気記録媒体として注目されているディスクリートトラック型の磁気記録媒体を製造する際においても利用され、上記の半導体ウエハーと同様に、電子ビーム等のフォーカス値の調整を簡易且つ正確に行って微細パターンを精度よく描画するための装置や方法が望まれている。
【０００５】
図１７は、ディスクリートトラック型の磁気記録媒体の一例を示す平面図である。描画装置を図１７に示すようなディスクリートトラック型の磁気記録媒体の製造に利用する場合においては、被加工物であるディスク表面に形成されたレジストに対して、例えばデータトラック部分にナノオーダーの微細パターンを半径数ミリ程度以上かつ半径方向に数ミリ程度以上の広範囲にわたって正確に描画（露光）する必要がある。例えば、図１７に示すように、中心穴１０４を有するディスクリートトラック型の磁気記録媒体１０１は、広範囲に微細パターンが形成された描画範囲１０２と、その描画範囲１０２の内周方向と外周方向とに僅かな幅からなる非描画範囲１０３とで構成されている。このような連続的な微細パターンを広範囲にわたって描画する場合、上述した特許文献１のような位置検出マークを描画範囲内に形成することができないので、描画範囲外に位置検出マークを設けなければならないという制約がある。
【特許文献１】特開平５−９４７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ディスク自体に反り等が存在する場合やディスク自体の反り等は少ないがそのディスクを描画装置ホルダーにセッティングする際にそのディスクが傾いてしまう場合のように、被加工物であるディスクの周方向及び半径方向に対してディスク表面の高さに分布が存在するときには、描画範囲外に設けた位置検出マークを利用してフォーカスを合わせたとしても、そのフォーカス値はあくまでも描画対象領域外に設けられた位置検出マークから求めた近似的な値に過ぎず、描画対象領域内の一部分又は多くの部分ではしばしばフォーカスずれを起こしていることがあった。また、描画するパターンがナノオーダーの微細なパターンであるため、小さなフォーカスずれであっても、その影響が無視できなくなってきている。
【０００７】
したがって、従来のような位置検出マークを用いる方法では、上記のようなナノオーダーの微細パターンを広範囲に描画する場合において正確な描画を行うのに限界があった。よって、何らかの方法で描画対象領域内におけるフォーカス値を正確に調整する必要性が生じてきている。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、顕著なフォーカスずれを起こさずにパターンを確実に描画することのできる荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビームの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成する本発明の荷電粒子ビーム装置は、移動ステージに設置した被加工物に荷電粒子ビームを照射して前記被加工物にパターンを描画する荷電粒子ビーム装置において、前記被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定する測定手段と、前記被加工物表面への前記荷電粒子ビームのフォーカス値を調整するフォーカス値調整手段と、前記測定手段の測定結果に基づいて前記フォーカス値調整手段によるフォーカス値の調整を制御するフォーカス値制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、移動ステージに設置した被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定手段により測定し、その測定結果に基づいた被加工物表面に対する荷電粒子ビームのフォーカス値の調整をフォーカス値制御手段により制御するようにしたので、従来のような位置検出マークを被加工物表面に設ける方法では困難であった連続的な微細パターンの正確な描画を、広範囲にわたって顕著なフォーカスずれを起こすことなく行うことができる。
【００１１】
本発明の荷電粒子ビーム装置は、上記の荷電粒子ビーム装置において、前記測定手段が、前記被加工物表面にレーザー光を照射すると共に当該被加工物表面で反射した反射光を検出し、当該検出結果から前記被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定するレーザー変位計であることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、被加工物表面にレーザー光を照射すると共に当該被加工物表面で反射した反射光を検出して被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定するレーザー変位計を用いるので、被加工物表面の高さ方向の位置変動量を、連続的かつ広範囲にわたって正確に測定することができる。
【００１３】
本発明の荷電粒子ビーム装置は、上記の荷電粒子ビーム装置において、前記測定手段が、前記移動ステージの回転により前記被加工物との距離が一定になるように配置されたスライダと、当該スライダ背面にレーザー光を照射すると共に当該スライダ背面で反射した反射光を検出し、当該検出結果から前記スライダの高さ方向の位置変動量を測定するレーザー変位計と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、移動ステージの回転により被加工物との距離が一定になるように配置されたスライダの背面にレーザー光を照射し、そのスライダ背面で反射した反射光を検出して、スライダの高さ方向の位置変動量を測定するレーザー変位計とを備える測定手段を用いるので、被加工物表面の高さ方向の位置変動量を、連続的かつ広範囲にわたって正確に測定することができる。特にこの発明によれば、被加工物との距離が一定になるように配置されたスライダとの間で位置変動量が測定されるので、被加工物表面にレーザー光を直接照射しなくても被加工物表面の高さ方向の位置変動量を正確に測定することができると共に、レーザー光が被加工物表面に直接照射されないので、被加工物表面のレジストの種類にもよるが、そのレジストが変質するおそれもない。
【００１５】
本発明の荷電粒子ビーム装置は、上記の荷電粒子ビーム装置において、前記測定手段が、前記被加工物表面の高さ方向の位置変動量を描画対象領域の全範囲で測定し、前記フォーカス値制御手段が、前記測定結果のデータに対応した制御信号をフォーカス値調整手段に出力することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、フォーカス値制御手段が、描画対象領域の全範囲での測定結果に対応した制御信号をフォーカス値調整手段に出力するので、フォーカス値の調整を描画対象領域の全範囲で精度よく行うことができ、その結果、微細パターンを精度よく描画することができる。
【００１７】
本発明の荷電粒子ビーム装置は、上記の荷電粒子ビーム装置において、前記測定手段が、前記被加工物表面の高さ方向の位置変動量を描画対象領域の全範囲で測定し、前記フォーカス値制御手段が、その測定結果のデータを所定の範囲毎に区分けし、区分けされた各範囲に対応した制御信号をフォーカス値調整手段に出力することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、フォーカス値制御手段が、描画対象領域の全範囲での測定結果を所定の範囲毎に区分けし、区分けされた各範囲に対応した制御信号をフォーカス値調整手段に出力するので、測定結果全てに対応した制御信号をフォーカス値調整手段に出力する場合に比べて、フォーカス値の調整時間を短縮することができるという利点がある。
【００１９】
上記の目的を達成する本発明の荷電粒子ビームの制御方法は、移動ステージに設置した被加工物に荷電粒子ビームを照射して前記被加工物にパターンを描画する荷電粒子ビームの制御方法において、前記被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定する測定工程と、前記測定工程の測定結果に基づいて前記被加工物表面への前記荷電粒子ビームのフォーカス値を調整制御するフォーカス値調整制御工程と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定する測定工程と、測定工程の測定結果に基づいて被加工物表面への荷電粒子ビームのフォーカス値を調整制御するフォーカス値調整制御工程とを備えるので、従来のような位置検出マークを被加工物表面に設ける方法では困難であった連続的な微細パターンの正確な描画を、広範囲にわたって顕著なフォーカスずれを起こすことなく行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明の荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビームの制御方法によれば、従来のような位置検出マークを被加工物表面に設ける方法では困難であった連続的な微細パターンの正確な描画を、広範囲にわたって顕著なフォーカスずれを起こすことなく行うことができるので、例えば次世代の磁気記録媒体として注目されているディスクリートトラック型の磁気記録媒体の製造においても、電子ビーム等のフォーカス値の調整を簡易且つ正確に行うための装置や方法として好ましく適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビームの制御方法について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明の範囲は制限されない。
【００２３】
（荷電粒子ビーム装置の第１実施形態）
図１は、本発明の荷電粒子ビーム装置の第１実施形態を示す構成図であり、図２は、図１に示すレーザー変位計による検出状態を示す要部拡大図である。
【００２４】
本発明の荷電粒子ビーム装置としての電子線描画装置は、移動ステージに設置した被加工物に荷電粒子ビームを照射して前記被加工物にパターンを描画するための装置であり、従来のような位置検出マークを被加工物表面に設ける方法では困難であった連続的な微細パターンの正確な描画を、広範囲にわたって顕著なフォーカスずれを起こすことなく簡易に行うことができる装置としたことに特徴がある。そして、その特徴は、被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定する測定手段と、その被加工物表面への荷電粒子ビームのフォーカス値を調整するフォーカス値調整手段と、その測定手段の測定結果に基づいて前記フォーカス値調整手段によるフォーカス値の調整を制御するフォーカス値制御手段と、を備えることにある。
【００２５】
具体例としては、例えば図１に示されるように、荷電粒子ビームとしての電子ビームＢを照射する電子銃１と、この電子銃１から照射された電子ビームＢの光軸を調整するアライナー２と、電子ビームＢを絞るアパーチャー３，７と、電子ビームＢの電流値を調整するコンデンサレンズ４と、電子ビームＢのオン、オフを行うビームブランカー５と、電子ビームＢを円形に近づける非点補正を行うスティグマ６と、電子ビームＢを偏向させる偏向器８と、電子ビームＢのフォーカス値を調整して焦点合せを行うフォーカス値調整手段としてのフォーカスコイル９と、移動ステージに設置された被加工物１１の表面に向けてレーザー光Ｌを照射し、その反射光を検出する測定手段としてのレーザー変位計１０とを備えて構成されている。ここで、レーザー変位計１０は、レーザー光Ｌを照射するためのレーザー光源としての機能も兼ね備えており、レーザー検出部１６を介してフォーカス値制御手段としての統括制御部１４に接続されている。
【００２６】
被加工物１１は、移動ステージに設置され、荷電粒子ビームが照射されてパターンが描画される対象物である。本発明の電子線描画装置を例えばディスクリートトラック型の磁気記録媒体の製造に利用する場合においては、例えば描画処理の対象であるレジストをその表面に有したディスクを例示できる。
【００２７】
移動ステージは、図１に示す態様においては、被加工物１１を回転させる回転動ステージ１２と、その回転動ステージ１２をその面内方向にＸ−Ｙ座標軸駆動させる水平動ステージ１３とから構成されている。なお、被加工物１１が設置される移動ステージは、少なくとも水平動ステージ１３を備えていればよく、回転動ステージ１２を備えることがより望ましい。例えば、移動ステージにディスク状の被加工物１１を設置した場合には、水平動ステージ１３で面内方向にＸ−Ｙ座標軸駆動させながら、後述する測定手段で被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定することができる。このとき、回転動ステージ１２の併用は、ディスク状の被加工物１１を回転させながら水平動ステージ１３で半径方向にＸ−Ｙ座標軸駆動させることにより、円周方向における高さ方向の位置変動量を容易且つ速やかに測定することができるので、より好ましい。
【００２８】
図１に示される電子線描画装置は、被加工物１１を回転動ステージ１２に設置した態様を示している。この回転動ステージ１２の位置及び回転数等は、ステージ制御部１７により制御される。図１の電子線描画装置において、ステージ制御部１７、偏向器８の偏向駆動部１５、フォーカスコイル９及び電子銃１は、統括制御部１４により制御される。
【００２９】
レーザー変位計１０は、被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定する測定手段の一例であり、移動ステージに設置された被加工物１１表面にレーザー光Ｌを照射すると共にその被加工物１１表面で反射した反射光を検出し、その検出結果から被加工物１１表面の高さ方向の位置変動量を測定するものである。このレーザー変位計１０は、レーザー光Ｌを照射するためのレーザー光源としての機能も兼ね備えている。具体的には、図２に示されるように、そのレーザー光源からレーザー光Ｌを描画対象領域の被加工物１１表面に向けて鉛直下方向に照射し、その反射光を検出して照射から検出までの時間が求められる。ここで求められる検出までの時間に基づいて、レーザー光源と被加工物１１表面との距離が求められる。
【００３０】
レーザー変位計１０が備えるレーザー光源と被加工物１１表面との距離は、以下のように求められる。すなわち、図３に示されるように、レーザー光源と被加工物１１表面との距離ｄ１は、レーザー光の速度をｖとし、出射から受光までの時間をｔとしたとき、ｄ１＝ｖｔ／２の関係から求めることができる。
【００３１】
また、レーザー光Ｌの周波数の変化量からレーザー光源と被加工物１１表面との距離の変位（すなわち、距離の絶対値ではなく変動量）を求めることもできる。すなわち、図４に示されるように、照射するレーザー光Ｌの周波数をｆ０とし、そのレーザー光が被加工物１１表面で反射した反射光の周波数をｆ１（ｔ）（時間ｔの関数）とすると、ドップラシフト周波数ｆｄ（ｔ）は、ｆｄ（ｔ）＝｜ｆ１（ｔ）−ｆ０｜の数式で表される。この数式において、レーザー光Ｌの波長（例えばＨｅ−Ｎｅレーザーの波長：６３２．８ｎｍ）をλとすると、被加工物１１表面の位置が変動する速度ｖ（ｔ）は、ｖ（ｔ）＝λｆｄ（ｔ）／２となるので、これを時間ｔで積分することにより、レーザー変位計１０が備えるレーザー光源と被加工物１１表面との距離ｄ１の変動量を求めることができる。なお、レーザー光Ｌの周波数ｆ０の具体例としては、光の速度３×１０８（ｍ／ｓ）を、Ｈｅ−Ｎｅレーザーの波長λ６３２．８×１０−９（ｍ）で割った値である４７４ＴＨｚ（テラヘルツ）等を挙げることができる。
【００３２】
なお、図５に示されるように、レーザー光源とフォーカスコイル９との距離をｄ２とすると、フォーカスコイル９と被加工物１１表面との距離ｄは、ｄ１＋ｄ２となる。このとき、レーザー光源とフォーカスコイル９は固定されているので、レーザー光源とフォーカスコイル９との距離ｄ２は一定である。そのため、フォーカスコイル９と被加工物１１表面との距離ｄは、レーザー光源と被加工物１１表面との距離ｄ１の変動量によって決定される。
【００３３】
レーザー変位計１０による測定は、被加工物表面における描画対象領域の全範囲で行ってもよいし、その描画対象領域の任意の各部で行ってもよい。描画対象領域の全範囲で測定を行う場合には、全範囲においてレーザー光源と被加工物１１表面との距離ｄ１の変動量データが得られるので、そのデータに基づきフォーカス値調整手段（例えばフォーカスコイル９）をフォーカス値制御手段によって制御することにより、描画対象領域の全範囲の測定データに基づいた極めて精度のよいフォーカス値調整を行うことができる。そうした精度の高いフォーカス値調整は、被加工物表面の描画を均一且つ精度よく行うことができるので、被加工物表面に微細なパターンを正確に描画することができるという効果がある。
【００３４】
描画対象領域の全範囲における高さ方向の位置変動量の測定は、例えばディスク状の被加工物において容易に行うことができる。すなわち、例えば、水平動ステージ１３と回転動ステージ１２を備える移動ステージにディスク状の被加工物１１を設置することにより、その被加工物１１を回転させながら同心円上における高さ方向の位置変動量を測定しつつ、水平動ステージ１３で被加工物１１を半径方向に移動させる。こうすることにより、描画対象領域の全範囲における高さ方向の位置変動量のデータを測定することができる。なお、フォーカス値調整を描画対象領域の全範囲で行うか、任意の部分で行うかについては後述する。
【００３５】
一方、描画対象領域の任意の各部で測定を行う場合には、全範囲で測定を行う場合に比べて測定時間を短縮することができるという効果がある。任意の各部は、通常、被加工物の単位長さ当たりの反り量（例えば、反り量の大きい例として、直径３インチのＳｉＣ基板の場合においては、サンプル中心と外側とで６０μｍ程度の反りがある。）等を考慮して選択される。この場合においては、選択された各部においてレーザー光源と被加工物１１表面との距離ｄ１の変動量データが得られるので、そのデータに基づきフォーカス値調整手段（例えばフォーカスコイル９）をフォーカス値制御手段によって制御することにより、描画対象領域の全範囲に対してフォーカス値を調整することができる。
【００３６】
描画対象領域の任意の各部における高さ方向の位置変動量の測定は、少なくとも水平動ステージ１３を備える移動ステージに被加工物１１を設置することにより、各種の形状の被加工物１１において容易に行うことができる。例えばディスク状の被加工物の場合には、上記の場合と同様に、回転動ステージ１２でディスク状の被加工物１１を回転させながら同心円上における高さ方向の位置変動量を測定しつつ、水平動ステージ１３で被加工物１１を半径方向に移動させることにより、描画対象領域の任意の各部における高さ方向の位置変動量のデータを測定することができる。なお、この場合についても、フォーカス値の調整を描画対象領域の全範囲で行うか任意の部分で行うかについては後述する。
【００３７】
以上のように、本発明の荷電粒子ビーム装置（電子線描画装置）では、移動ステージを移動させることにより、レーザー光源と被加工物１１表面との距離ｄ１又は距離ｄ１の変動量を直接描画対象領域の全範囲又は任意の部分で求めることができる。例えば、図１及び図２の態様においては、(i)被加工物１１を水平動ステージ１３で移動させて描画対象領域における距離ｄ１又は距離ｄ１の変動量を求めたり、(ii)被加工物１１を回転動ステージ１２で回転させながら描画対象領域における同心円上の距離ｄ１又は距離ｄ１の変動量を求めることができる。さらに、前記(ii)においては、水平動ステージ１３で被加工物１１を半径方向に移動させることにより、描画対象領域の半径方向の全範囲において、同心円上における距離ｄ１又は距離ｄ１の変動量を求めることができる。
【００３８】
こうして得られた距離ｄ１の変動量は、高さ方向における位置変動量を表すものであり、上述したように、フォーカスコイル９と被加工物１１表面との距離ｄの変動量として表される。本発明においては、この変動量データを電子線描画装置の統括制御部１４に送り、その変動量データに対応するようにフォーカスコイル９に流す電流量を統括制御部１４で制御することで、各描画位置におけるフォーカス値を常に最適化することができる。
【００３９】
次に、フォーカス値制御手段について説明する。
【００４０】
フォーカス値制御手段は、測定手段により測定された結果（以下、データともいう。）に基づき、フォーカス値調整手段によるフォーカス値の調整を制御するものであり、図１においては、統括制御部１４として表される。このフォーカス値制御手段は、図１に示すように、測定手段であるレーザー変位計１０により測定されたデータ（すなわち、被加工物表面の高さ方向の位置変動量データ）をレーザー検出部１６から受け取り、その測定データに基づいてフォーカスコイル９を制御し、電子ビームＢのフォーカス値を調整して焦点合せを行うように作用する。なお、フォーカスコイル９は、電子ビームＢのフォーカス値を調整して焦点合せを行うフォーカス値調整手段である。
【００４１】
フォーカス値制御手段が受け取る測定データは、上述したように、描画対象領域の全範囲における高さ方向の位置変動量データの全てのデータであっても一部のデータであってもよいし、描画対象領域の任意の各部における高さ方向の位置変動量データの全てのデータであっても一部のデータであってもよい。これらのうち、フォーカス値制御の精度向上の観点からは、全範囲での位置変動量データの全てのデータ又は一部のデータをレーザー変位計１０（乃至レーザー検出部１６）から受け取ることが好ましく、特に、位置変動量データの全てのデータをレーザー変位計１０（乃至レーザー検出部１６）から受け取ることが好ましい。なお、フォーカス値制御手段が位置変動量データの全てのデータを受け取るか、その一部のデータを受け取るかについては、レーザー変位計１０（乃至レーザー検出部１６）の信号出力態様やフォーカス値制御の精度の観点から選択することが望ましい。なお、以下においては、レーザー変位計１０（乃至レーザー検出部１６）で測定された高さ方向の位置変動量データは、レーザー変位計１０（乃至レーザー検出部１６）からそのままフォーカス値制御手段に出力される態様について説明するが、必ずしもこの態様に限定されるものではなく、例えばレーザー変位計１０（乃至レーザー検出部１６）がその位置変動量の出力データを選別して出力するものであってもよい。
【００４２】
フォーカス値制御手段が受け取るデータが、描画対象領域の全範囲で測定された高さ方向の位置変動量データの全てのデータである場合においては、(1)その全てのデータに対応した制御信号をフォーカス値制御手段（統括制御部１４）からフォーカス値調整手段（フォーカスコイル９）に出力する場合と、(2)その全てのデータを所定の範囲毎に区分けし、区分けされた各範囲に対応した制御信号をフォーカス値制御手段（統括制御部１４）からフォーカス値調整手段（フォーカスコイル９）に出力する場合とに分けられる。
【００４３】
前者の(1)の場合においては、その全てのデータに対応した制御信号が統括制御部１４からフォーカスコイル９に出力されるので、電子ビームＢの焦点合わせ（フォーカス値調整、すなわちフォーカス値を調整すること。）を描画対象領域の全範囲で精度よく行うことができ、その結果、微細パターンを精度よく描画することができる。一方、後者の(2)の場合においては、区分けされた各範囲に対応した制御信号が統括制御部１４からフォーカスコイル９に出力されるので、前者の(1)の場合に比べてフォーカス値の調整時間を短縮することができるという利点がある。
【００４４】
一方、フォーカス値制御手段が受け取るデータが、描画対象領域の任意の部分で測定された高さ方向の位置変動量データの全てのデータである場合においても、上記同様に、(a)その全てのデータに対応した制御信号を統括制御部１４からフォーカスコイル９に出力する場合と、(b)その全てのデータを所定の範囲毎に区分けし、区分けされた各範囲に対応した制御信号を統括制御部１４からフォーカスコイル９に出力する場合とに分けられる。なお、「任意の部分」とは、例えば、ディスクの周方向にあっては所定の角度ごと又は長さごとにスキップして得られたデータであってもよいし、ディスクの径方向にあっては所定の長さごとにスキップして得られたデータであってもよい。
【００４５】
前者の(a)の場合においては、その全てのデータに対応した制御信号が統括制御部１４からフォーカスコイル９に出力されるので、電子ビームＢの焦点合わせ（フォーカス値調整）を描画対象領域の任意の部分で精度よく行うことができ、その結果、微細パターンを精度よく描画することができる。一方、後者の(b)の場合においては、区分けされた各範囲に対応した制御信号が統括制御部１４からフォーカスコイル９に出力されるので、前者の(a)の場合に比べてフォーカス値の調整時間を短縮することができるという利点がある。
【００４６】
次に、第１実施形態の電子線描画装置の動作を図６に従って説明する。
【００４７】
まず、統括制御部１４は、ステージ制御部１７を制御して被加工物１１が設置された回転動ステージ１２を回転させる（ステップＳ１）。この実施形態においては、ステップＳ２以降の各ステップは、回転動ステージ１２が回転した状態で行われる。
【００４８】
次に、統括制御部１４は、その回転動ステージ１２を回転させた状態で、水平動ステージ１３を移動させて描画対象領域の半径方向での位置決めを行う（ステップＳ２）。次いで、図２に示すように、位置決めされた部位の描画対象領域にレーザー光Ｌを照射し、その反射光をレーザー変位計１０乃至そのレーザー変位計１０に接続されたレーザー検出部１６で検出して、レーザー光源と被加工物１１表面との間の距離ｄ１を測定する（ステップＳ３）。なお、レーザー光源とフォーカスコイル９との間の距離ｄ２が一定であることから、このステップＳ３の測定により、フォーカスコイル９と被加工物１１表面との間の距離ｄが求められる。
【００４９】
次いで、統括制御部１４は、得られた距離データをレーザー検出部１６から受けとるが、(i)回転動ステージ１２の回転により被加工物１１表面の一周分の距離データが得られていない場合には、再度ステップＳ３に戻ってレーザー光源と被加工物１１表面との間の距離ｄ１を測定すると共にフォーカスコイル９と被加工物１１表面との間の距離ｄを算出する（ステップＳ４）。一方、(ii)被加工物１１表面の一周分の距離データが得られた場合において、描画対象領域全体の測定が完了していないときは、ステップＳ２に戻り、回転動ステージ１２を回転させた状態で水平動ステージ１３を所定量移動させて半径方向の位置決めを行う（ステップＳ５）。このように、描画対象領域全体の測定が完了するまで、ステップ２〜ステップ５を繰り返す。このステップＳ５においては、被加工物１１の半径方向の測定位置を予め設定しておくことにより、その設定位置全てにおいて測定が完了するまでステップＳ２に戻る操作を繰り返すようにしてもよい。
【００５０】
次に、統括制御部１４は、測定により得られた距離データを基にして、フォーカスコイル９のフォーカスレンズ（図示せず）の自動調整処理を行いながら描画対象領域に描画処理を行う（ステップＳ６）。描画処理は、移動ステージを駆動させて被加工物１１を回転、移動等させながら、電子銃１から描画対象領域に電子ビームＢを照射して行われる。
【００５１】
求められた距離ｄの変動量はフォーカスコイル９と被加工物１１表面との間の高さ方向の位置変動量となるので、フォーカスレンズ（図示せず）の自動調整処理は、その変動量に対応するように、フォーカスコイル９に流す電流量を統括制御部１４で制御することにより行われる。こうした制御により、被加工物の描画対象領域にわたって常に最適なフォーカス値で描画することが可能となり、均一且つ微細なパターンを描画することができる。
【００５２】
以上、本発明の第１実施形態に係る荷電粒子ビーム装置によれば、移動ステージに設置した被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定手段により測定し、その測定結果に基づいた被加工物表面に対する荷電粒子ビームのフォーカス値の調整をフォーカス値制御手段により制御するようにしたので、従来のような位置検出マークを被加工物表面に設ける方法では困難であった連続的な微細パターンの正確な描画を、広範囲にわたって顕著なフォーカスずれを起こすことなく行うことができる。また、この実施形態においては、測定手段として、被加工物表面にレーザー光を照射すると共に当該被加工物表面で反射した反射光を検出して被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定するレーザー変位計を用いたので、被加工物表面の高さ方向の位置変動量を、連続的かつ広範囲にわたって簡易且つ正確に測定することができる。
【００５３】
こうした本発明の電子線描画装置を例えばディスクリートトラック型の磁気記録媒体の製造に利用することにより、被加工物であるディスク表面に形成されたレジストに対して、例えばデータトラック部分にナノオーダーの微細パターンを半径数ミリ程度以上かつ半径方向に数ミリ程度以上の広範囲にわたって正確に描画することができる。
【００５４】
（荷電粒子ビーム装置の第２実施形態）
図７は、本発明の荷電粒子ビーム装置の第２実施形態におけるレーザー変位計による検出状態を示す要部拡大図である。なお、この第２実施形態の電子線描画装置は、スライダを使用すること以外の構成については、前記の第１実施形態の場合と同様であるので、以下では、同一符号を用いて異なる構成のみを説明する。
【００５５】
第２実施形態は、被加工物表面の高さ方向の位置変動量を測定する測定手段の他の一例であり、図７及び図１１に示すように、その測定手段が、移動ステージの回転により被加工物１１との距離Ｄ３が一定になるように配置されたスライダ２０と、そのスライダ２０の背面にレーザー光Ｌを照射すると共にそのスライダ２０の背面で反射した反射光を検出し、得られた検出結果からスライダ２０の高さ方向の位置変動量を測定するレーザー変位計１０と、を備えることを特徴とするものである。
【００５６】
この第２実施形態において、高さ方向の位置変動量を求める方法等については、上述した第１実施形態の場合と同じである。なお、描画対象領域における高さ方向の位置変動量の測定についても、上述した第１実施形態の場合と同様に、回転動ステージ１２でディスク状の被加工物１１を回転させながら同心円上における高さ方向の位置変動量を測定しつつ、水平動ステージ１３で被加工物１１を半径方向に移動させることにより行われる。スライダ２０はスライダを支持するアーム２１の前端に設けられており、そのアーム２１は回動軸２２を中心にして被加工物１１の半径方向の任意の位置に旋回するように駆動する。したがって、被加工物表面の各部における高さ方向の位置変動量は、被加工物１１を回転させながらスライダ２０を半径方向の所定の位置に移動させることにより測定することができる。
【００５７】
スライダ２０を用いた測定手段によれば、従来のような位置検出マークを被加工物表面に設ける方法では困難であった連続的な微細パターンの正確な描画を、広範囲にわたって顕著なフォーカスずれを起こすことなく行うことができる。特に、被加工物１１との距離Ｄ３が一定になるように配置されたスライダ２０との間で位置変動量が測定されるので、被加工物１１の表面にレーザー光Ｌを直接照射しなくても被加工物表面の高さ方向の位置変動量を正確に測定することができると共に、レーザー光Ｌが被加工物１１の表面に直接照射されないので、被加工物表面のレジストの種類にもよるが、そのレジストが変質するおそれもない。
【００５８】
スライダ２０は、図９及び図１０に示されるように、被加工物１１上の例えば高さ１００ｎｍ程度の位置に配置され、支持ばねとしての機能を持つアーム２１で支持されている。スライダを支持するアーム２１は、回動軸２２を介して水平動ステージ１３に旋回可能な態様で装着されている。スライダ２０は、大気中で使用され、回転動ステージ１２が回転したときに受ける空気流によって生じる浮上力と、支持ばねとして機能するアーム２１の復元力とがつり合うことにより、被加工物１１の表面とスライダ２０との距離が常に一定になるように設計されている。なお、以下では、アーム２１は水平動ステージ１３に旋回可能に装着されている態様を説明するが、必ずしもこの態様に限定されるものではなく、アーム２１を、水平動ステージ１３とは独立した別の場所に旋回可能な態様で装着するようにしてもよい。
【００５９】
こうしたスライダ２０としては、照射されたレーザー光Ｌをレーザー変位計１０に向かって反射するものであれば特に限定されないが、一例としては、図８の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、Ｗ１（縦）が１．２５ｍｍ程度でＷ２（横）が１ｍｍ程度の大きさのスライダであって平面が矩形状で断面が略台形のものを用いることができる。
【００６０】
なお、図１１に示されるように、レーザー光源とスライダとの距離をＤ１、レーザー光源とフォーカスコイルとの距離をＤ２、被加工物表面とスライダとの距離をＤ３とすると、フォーカスコイルと被加工物表面との距離Ｄは、Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３となる。このとき、レーザー光源とフォーカスコイルは固定されているので、レーザー光源とフォーカスコイルとの距離Ｄ２は一定であり、また、上述したように、被加工物表面とスライダとの距離Ｄ３も一定であるので、フォーカスコイルと被加工物表面との距離Ｄは、レーザー光源とスライダとの距離Ｄ１の変動量によって決定される。
【００６１】
この第２実施形態について、フォーカス値制御手段やその他の技術的事項については、第１実施形態の場合と同様である。
【００６２】
次に、第２実施形態の電子線描画装置の動作を図１２に従って説明する。
【００６３】
まず、統括制御部１４は、ステージ制御部１７を制御して被加工物１１が設置された回転動ステージ１２を回転させる（ステップＰ１）。このとき、スライダ２０は、被加工物１１表面との間で一定の距離Ｄ３を有して浮上する。この実施形態においては、ステップＰ２以降の各ステップは、回転動ステージ１２が回転した状態で行われる。
【００６４】
次に、統括制御部１４は、その回転動ステージ１２を回転させた状態で、スライダ２０を測定を行う半径位置に移動して被加工物１１の半径方向におけるスライダ２０の位置決めを行い（ステップＰ２）、併せて水平動ステージ１３を移動させて描画対象領域の半径方向の位置決めを行う（ステップＰ３）。次いで、図７に示すように、位置決めされたスライダ２０にレーザー光Ｌを照射し、その反射光をレーザー変位計１０乃至そのレーザー変位計１０に接続されたレーザー検出部１６で検出して、レーザー光源とスライダ２０との間の距離Ｄ１を測定する（ステップＰ４）。なお、レーザー光源とフォーカスコイル９との間の距離Ｄ２及びスライダ２０と被加工物１１表面との距離Ｄ３が一定であることから、このステップＰ４の測定により、フォーカスコイル９と被加工物１１表面との間の距離Ｄが求められる。
【００６５】
次いで、統括制御部１４は、得られた距離データをレーザー検出部１６から受けとるが、(i)回転動ステージ１２の回転により被加工物１１表面の一周分の距離データが得られていない場合には、再度ステップＰ４に戻ってレーザー光源とスライダ２０との間の距離Ｄ１を測定すると共にフォーカスコイル９と被加工物１１表面との間の距離Ｄを算出する（ステップＰ５）。一方、(ii)被加工物１１表面の一周分の距離データが得られた場合において、描画対象領域全体の測定が完了していないときは、ステップＰ２に戻り、回転動ステージ１２を回転させた状態でスライダ２０及び水平動ステージ１３を所定量移動させてスライダ２０及び描画対象領域の半径方向の位置決めを行う（ステップＰ６）。このように、描画対象領域全体の測定が完了するまで、ステップ２〜ステップ６を繰り返す。このステップＰ６においては、被加工物１１の半径方向の測定位置を予め設定しておくことにより、その設定位置全てにおいて測定が完了するまで、ステップＰ２に戻る操作を繰り返すようにしてもよい。
【００６６】
次に、統括制御部１４は、測定により得られた距離データを基にして、フォーカスコイル９のフォーカスレンズ（図示せず）の自動調整処理を行いながら描画対象領域に描画処理を行う（ステップＰ７）。描画処理は、移動ステージを駆動させて被加工物１１を回転、移動等させながら、電子銃１から描画対象領域に電子ビームＢを照射して行われる。
【００６７】
求められた距離Ｄの変動量はフォーカスコイル９と被加工物１１表面との間の高さ方向の位置変動量となるので、フォーカスレンズ（図示せず）の自動調整処理は、その変動量に対応するように、フォーカスコイル９に流す電流量を統括制御部１４で制御することにより行われる。こうした制御により、被加工物の描画対象領域にわたって常に最適なフォーカス値で描画することが可能となり、均一且つ微細なパターンを描画することができる。
【００６８】
以上、本発明の第２実施形態に係る荷電粒子ビーム装置によれば、移動ステージに設置した被加工物表面の高さ方向の位置変動量を、スライダを利用した測定手段により測定し、その測定結果に基づいた被加工物表面に対する荷電粒子ビームのフォーカス値の調整をフォーカス値制御手段により制御するようにしたので、従来のような位置検出マークを被加工物表面に設ける方法では困難であった連続的な微細パターンの正確な描画を、広範囲にわたって顕著なフォーカスずれを起こすことなく行うことができる。また、被加工物表面にレーザー光を直接照射しなくても被加工物表面の高さ方向の位置変動量を正確に測定することができると共に、レーザー光が被加工物表面に直接照射されないので、被加工物表面のレジストの種類にもよるが、そのレジストが変質するおそれもない。
【００６９】
こうした本発明の電子線描画装置を例えばディスクリートトラック型の磁気記録媒体の製造に利用することにより、被加工物であるディスク表面に形成されたレジストに対して、例えばデータトラック部分にナノオーダーの微細パターンを半径数ミリ程度以上かつ半径方向に数ミリ程度以上の広範囲にわたって正確に描画することができる。
【００７０】
以上、本発明の荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビームの制御方法について説明してきたが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記各実施形態では、荷電粒子ビームとしての電子ビームＢを照射するようにしたが、イオンビームを照射する場合にも適用可能である。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明を実施例と比較例を挙げてより詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００７２】
（実施例１）
被加工物１１として、直径約６５ｍｍで厚さ約０．６３５ｍｍのディスク状のＳｉ基板上にＥＢ（電子ビーム）用ポジ型レジスト（商品番号：ZEP520A、日本ゼオン株式会社製）を約１００ｎｍの厚さで塗布した後、１８０℃で５分間ベーク処理したものを用いた。この被加工物１１を電子線描画装置付属のホルダーに取り付け、そのホルダーを電子線描画装置の移動ステージに取り付けた。このとき、電子線描画装置の描画室内は大気圧にしておいた。スライダ２０としては、縦：１．２５ｍｍ×横：１ｍｍ×厚さ：０．３ｍｍで、平面が矩形状で断面が略台形のセラミック製のものを用い、そのスライダ２０を支持ばねとしての機能を持つステンレス製のアーム２１先端に取り付け、アーム２１の他端を水平動ステージ１３に取り付けた。描画対象領域は、半径１８ｍｍ〜２３ｍｍの範囲とした。
【００７３】
先ず、回転動ステージ１２を回転速度４２００ｒｐｍで回転させ、スライダ２０と被加工物１１表面との距離が１００ｎｍとなるように浮上させた。次いで、回動軸２２を中心に回動するアーム２１先端のスライダ２０を半径方向に移動して被加工物１１の半径方向におけるスライダ２０の位置決めを行った後、さらに引き続いて、水平動ステージ１３を移動させて描画対象領域の半径方向の位置決めを行った。その後、回転動ステージ１２を上記同様の回転速度で回転させつつレーザー変位計１０から波長６３２．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザーをスライダ２０に向かって照射し、その背面で反射した反射光をレーザー変位計１０で検出した。その検出結果から被加工物１１表面の高さ方向の位置変動量を算出した。なお、被加工物表面の一周分の距離データが得られた後、回転動ステージ１２を回転させた状態のままスライダ２０及び水平動ステージ１３を所定量移動させてスライダ２０及び描画対象領域の半径方向の位置決めを行い、引き続き被加工物１１の半径方向の測定を継続し、描画対象領域の全範囲における高さ方向の位置変動量の測定が完了するまで測定を行った。
【００７４】
図１３は、０度部分を基準とした場合の一周した時の角度を示す説明図であり、図１４は、半径２０ｍｍの位置において一周させた時の被加工物表面の高さ分布の一例を示すグラフである。図１４の結果から、測定に供された被加工物は、１２０°付近に最大１．３μｍを超える大きなピークを有するうねりが生じていた。
【００７５】
次に、描画室を真空引きし、真空度を０．３×１０−６ｔｏｒｒまで到達させた後に、上記うねりを有する被加工物表面のレジストにピッチ９０ｎｍのパターンを描画した。描画は、通常、回転動ステージ１２を回転速度１００ｒｐｍ前後で回転させつつ、フォーカスコイル９のフォーカスレンズ（図示せず）の自動調整処理を行いながら描画対象領域に電子ビームＢを照射して行った。このとき、フォーカスコイル９のフォーカスレンズ（図示せず）の自動調整処理は、レーザー変位計１０で測定された高さ方向の位置変動量データに対応する制御信号をフォーカスコイル９に出力することにより行った。より詳しくは、この実施例１では、描画対象領域の全範囲での測定結果に対応した制御信号が統括制御部１４からフォーカスコイル９に与えられるので、フォーカス値調整を描画対象領域の全範囲で精度よく行うことができた。すなわち、この実施例１においては、フォーカス値調整が描画対象領域の全範囲で精度よく行われているで、被加工物表面に微細パターンを精度よく描画することができた。
【００７６】
図１５は、実施例１において描画した後に現像処理を行ってレジストパターンを形成した場合のレジストパターンを示す顕微鏡写真である。図１５に示すように、本発明に係る装置を用いてフォーカス値調整を行って描画すると、均一でムラのない同心円パターンを描画することができた。
【００７７】
（実施例２）
上述した実施例１において、スライダ２０を使用しない以外は、実施例１と同様の描画装置を用いて被加工物表面に描画した。すなわち、被加工物１１として、直径約６５ｍｍで厚さ約０．６３５ｍｍのディスク状のＳｉ基板上にＥＢ（電子ビーム）用ポジ型レジスト（商品番号：ZEP520A、日本ゼオン株式会社製）を約１００ｎｍの厚さで塗布した後、１８０℃で５分間ベーク処理したものを用いた。この被加工物１１を電子線描画装置付属のホルダーに取り付け、そのホルダーを電子線描画装置の移動ステージに取り付けた。描画対象領域は、半径１８ｍｍ〜２３ｍｍの範囲とした。
【００７８】
先ず、回転動ステージ１２を回転速度４２００ｒｐｍで回転させた状態で、水平動ステージ１３を移動させて半径方向の位置決めを行った。その後、回転動ステージ１２を上記同様の回転速度で回転させつつレーザー変位計１０から波長６３２．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザーを被加工物表面に向かって照射し、その被加工物表面で反射した反射光をレーザー変位計１０で検出した。その検出結果から被加工物表面の高さ方向の位置変動量を算出した。なお、被加工物表面の一周分の距離データが得られた後、回転動ステージ１２を回転させた状態のまま水平動ステージ１３を所定量移動させて再度半径方向の位置決めを行い、引き続き被加工物１１の半径方向の測定を継続し、描画対象領域の全範囲における高さ方向の位置変動量の測定が完了するまで測定を行った。
【００７９】
次に、描画室を真空引きし、真空度を０．３×１０−６ｔｏｒｒまで到達させた後に被加工物表面のレジストにピッチ９０ｎｍのパターンを描画した。描画は、通常、回転動ステージ１２を回転速度１００ｒｐｍ前後で回転させつつ、フォーカスコイル９のフォーカスレンズ（図示せず）の自動調整処理を行いながら描画対象領域に電子ビームＢを照射して行った。このとき、フォーカスコイル９のフォーカスレンズ（図示せず）の自動調整処理は、レーザー変位計１０で測定された高さ方向の位置変動量データに対応する制御信号をフォーカスコイル９に出力することにより行った。より詳しくは、この実施例２では、描画対象領域の全範囲での測定結果に対応した制御信号が統括制御部１４からフォーカスコイル９に与えられるので、フォーカス値調整を描画対象領域の全範囲で精度よく行うことができた。すなわち、この実施例２においては、フォーカス値調整が描画対象領域の全範囲で精度よく行われているで、実施例１の図１５と同様に、被加工物表面に微細パターンを精度よく描画することができた。
【００８０】
（実施例３）
フォーカスコイル９のフォーカスレンズ（図示せず）の自動調整処理について変更した以外は、実施例１と同様とした。
【００８１】
すなわち、この実施例３においては、フォーカスコイル９のフォーカスレンズ（図示せず）の自動調整処理について、レーザー変位計１０で測定された高さ方向の位置変動量データを１００ｎｍ毎に区分けし、区分けされた各範囲から得られる制御信号を統括制御部１４からフォーカスコイル９に出力することにより行った。すなわち、１００ｎｍ毎に区分けされた範囲に含まれる±５０ｎｍのデータについて一例としてそれらの平均値をデータとして用い、範囲毎にその平均値に対応した一つの制御信号をフォーカスコイル９に出力することにした。実施例１で示された図１４の高さ分布に対しては、１００ｎｍ毎の２６の領域があるが、０〜１．４μｍの高さ分布を１００ｎｍ毎に区分けした範囲は１４種類であり、この１４種類の範囲から得られた１４種類の信号を制御信号として出力した。こうすることにより、実施例１のように測定結果全てに対応した制御信号をフォーカスコイル９に出力する場合に比べて、フォーカス値の調整時間を短縮することができた。なお、１００ｎｍ毎の区分けは、９０ｎｍのピッチのパターンを描画する際に実質的にフォーカスずれが問題にならない範囲を考慮して設定した。
【００８２】
（実施例４）
フォーカスコイル９のフォーカスレンズ（図示せず）の自動調整処理について変更した以外は、実施例２と同様とした。
【００８３】
すなわち、この実施例４においては、フォーカスコイル９のフォーカスレンズ（図示せず）の自動調整処理について、レーザー変位計１０で測定された高さ方向の位置変動量データを１００ｎｍ毎に区分けし、区分けされた各範囲から得られる制御信号を統括制御部１４からフォーカスコイル９に出力することにより行った。すなわち、１００ｎｍ毎に区分けされた範囲に含まれる±５０ｎｍのデータについて一例としてそれらの平均値をデータとして用い、範囲毎にその平均値に対応した一つの制御信号をフォーカスコイル９に出力することにした。こうすることにより、測定結果全てに対応した制御信号をフォーカスコイル９に出力する場合に比べて、フォーカス値の調整時間を短縮することができた。なお、１００ｎｍ毎の区分けは、９０ｎｍのピッチのパターンを描画する際に実質的にフォーカスずれが問題にならない範囲を考慮して設定した。
【００８４】
（比較例１）
実施例１と同様の被加工物１１を用い、描画領域から１ｍｍ内周方向に入った場所（この比較例１においては、実施例１と同様に描画対象領域を１８〜２３ｍｍの範囲としているので、描画領域から１ｍｍ内周方向に入った場所というのは、半径１７ｍｍの円周部位置に相当する。）に位置検出マークを一つ形成し、その位置検出マークを用いてフォーカス値を設定し、その設定値に基づいて電子ビームのフォーカス値調整を行った。この比較例１においては、こうしたフォーカス値調整を行った後に被加工物１１であるディスク基板上のレジストに描画した。図１６は、そのように描画した後に現像処理を行って形成されたレジストパターンを示す顕微鏡写真である。実施例１と同様の被加工物１１は、図１４に示す高さ分布を有するので、そのまま描画処理することにより、図１６に示すように、特に６０°から１８０°の範囲において、パターンが正確に描画されていない部分が多数存在していた。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の荷電粒子ビーム装置の第１実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示すレーザー変位計による検出状態を示す要部拡大図である。
【図３】図１に示すレーザー変位計による距離測定例を示す説明図である。
【図４】図１に示すレーザー変位計による他の距離測定例を示す説明図である。
【図５】被加工物表面に対する各部の距離関係を示す説明図である。
【図６】第１実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の荷電粒子ビーム装置の第２実施形態におけるレーザー変位計による検出状態を示す要部拡大図である。
【図８】図７に示すスライダの一例を示す平面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。
【図９】図７に示すスライダが移動ステージ上に設置される態様の一例を示す断面図である。
【図１０】図７に示すスライダの説明図である。
【図１１】被加工物表面に対する各部の距離関係を示す説明図である。
【図１２】第２実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図１３】０度部分を基準とした場合の一周した時の角度を示す説明図である。
【図１４】一周した時の被加工物表面の高さ分布を示すグラフである。
【図１５】本発明を用いて描画した場合のレジストパターンを示す顕微鏡写真である。
【図１６】比較例１の場合のレジストパターンを示す顕微鏡写真である。
【図１７】ディスクリートトラック型の磁気記録媒体の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１…電子銃
２…アライナー
３…アパーチャー
４…コンデンサレンズ
５…ビームブランカー
６…スティグマ
７…アパーチャー
８…偏向器
９…フォーカスコイル（フォーカス値調整手段）
１０…レーザー変位計（測定手段）
１１…被加工物
１２…回転動ステージ
１３…水平動ステージ
１４…統括制御部（フォーカス値制御手段）
１５…偏向駆動部
１６…レーザー検出部
１７…ステージ制御部
２０…スライダ
２１…アーム
２２…回動軸
Ｂ…電子ビーム
Ｌ…レーザー光
【図１】
2005195826.tif 000003
【図２】
2005195826.tif 000004
【図３】
2005195826.tif 000005
【図４】
2005195826.tif 000006
【図５】
2005195826.tif 000007
【図６】
2005195826.tif 000008
【図７】
2005195826.tif 000009
【図８】
2005195826.tif 000010
【図９】
2005195826.tif 000011
【図１０】
2005195826.tif 000012
【図１１】
2005195826.tif 000013
【図１２】
2005195826.tif 000014
【図１３】
2005195826.tif 000015
【図１４】
2005195826.tif 000016
【図１５】
2005195826.tif 000017
【図１６】
2005195826.tif 000018
【図１７】
2005195826.tif 000019