(57)【要約】【課題】基板が載置された基板トレイの変位を精度よく計測する。【解決手段】基板Ｗを保持する基板トレイ４０の側面に、例えば鏡面加工を施すことにより平滑な反射面を形成する。これにより、光源６２からのレーザ光ＬＢ１ｘ，ＬＢ２ｘ，ＬＢ１ｙ，ＬＢ２ｙに対する高い反射率が確保され、精度よくＸＹ面内における基板トレイ４０の位置を計測することが可能となる。また、この計測結果を用いて、電子線を偏向させることにより、位置変動に起因する照射位置のずれ（変動）を抑制し、基板Ｗの表面に精度よくパターンを描画することが可能となる。【選択図】図８
2009151845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する基板の描画面に電子線を照射して、前記描画面にパターンを描画する電子線描画装置であって、
前記基板を保持するトレイを前記描画面と直交する回転軸回りに回転可能に保持する回転機構と；
回転する前記トレイの前記回転軸と直交する軸方向の変位を計測する計測装置と；を備える電子線描画装置。
【請求項２】
前記計測装置は、相互に異なる少なくとも２軸方向の変位を計測することを特徴とする請求項１に記載の電子線描画装置。
【請求項３】
前記計測装置は、前記回転軸に直交する軸方向の測長光を前記トレイの側面に照射して得られる反射光に基づいて、前記トレイの変位を計測することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子線描画装置。
【請求項４】
前記計測装置による計測結果に基づいて前記電子線を偏向させて、前記描画面上の前記電子線の照射位置を、前記回転軸に対する前記トレイの変位をキャンセルする方向に移動させる電子線偏向装置を更に備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子線描画装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の電子線描画装置によってパターンが描画される基板を保持するトレイであって、
前記基板の描画面が前記回転軸に直交した状態で前記基板を保持する保持面と；
前記測長光に直交する反射面と；を有するトレイ。
【請求項６】
前記反射面は前記トレイの中心を通る軸からの距離が等しい曲面であることを特徴とする請求項５に記載のトレイ。
【請求項７】
前記反射面は前記トレイの側面を鏡面加工することにより形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のトレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線描画装置及びトレイに係り、更に詳しくは、回転する基板にパターンを描画する電子線描画装置、及び該電子線描画装置によってパターンが描画される基板を保持するトレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報のデジタル化に伴い、光ディスクやハードディスクの大容量化に対する要求が高まっており、ＣＤ（Compact Disk）や、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの従来型光ディスクに代わり、例えば波長が４００ｎｍ程度の紫外光により情報の記録及び再生が行なわれる次世代型の光ディスクや、高密度記録が可能なパターンドメディアの研究開発が盛んに行なわれている。
【０００３】
次世代型光ディスクの原盤（スタンパ）やパターンドメディアの記録媒体等の製造工程では、記録層に形成されるパターンが従来型の光ディスクに比べて微細であることから、例えば、極細線描画が可能な電子線描画装置がよく用いられている。この電子線描画装置は、基板を、回転可能かつ水平面内で移動可能に保持するステージ装置を備え、基板をステージ装置で駆動しながら基板表面に電子線を照射することで、スパイラル状又は同心円状の微細パターンを描画する装置である。
【０００４】
この種の電子線描画装置では、基板の回転中心と基板中心との間に位置誤差があると、基板の描画面に描画された同心円パターン又は螺旋パターンの中心と基板中心とが一致しなくなってしまう。このため、基板の中心を回転中心に精度よく位置決めした状態で、基板を回転させる技術が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２０３７２６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、基板の回転中心への位置決めは、描画しようとするパターンが微細化するほど厳密に行う必要があるため物理的な限界がある。また、基板を例えばトレイなどの別部材を介して回転テーブルに載置することも考えられるが、トレイが回転テーブルの回転中心から偏心した状態で載置された場合には、この偏心に起因して基板が回転に同期して振動する。この振動は、トレイの中心と回転中心との偏心状態（位置ずれの度合いや方向）によって決まるものであるため、振幅の大きさなどに再現性がなく、描画する基板ごとに異なったものとなる。
【０００７】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、回転にともなって変動する回転中心からトレイの中心までの変位を検出し、この検出結果に基づいて電子線の照射位置を補正することで、基板に精度よくパターンを描画することが可能な電子線描画装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、回転中心と基板中心との変位を精度よく検出することを可能とするトレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は第１の観点からすると、回転する基板の描画面に電子線を照射して、前記描画面にパターンを描画する電子線描画装置であって、前記基板を保持するトレイを前記描画面と直交する回転軸回りに回転可能に保持する回転機構と；回転する前記トレイの前記回転軸と直交する軸方向の変位を計測する計測装置と；を備える電子線描画装置である。
【００１０】
これによれば、基板の描画面にパターンが描画される際には、回転テーブルの回転にともなって変化するトレイ中心の回転軸に直交する方向の変位が計測される。これにより、トレイが回転中心から偏心した状態で回転テーブルに載置され、描画中に周期的に、又は不規則にトレイ中心の変位が変動したとしても、トレイ中心の変位の計測結果に基づいて電子線を偏向させることで、描画面内における電子線の照射位置の変動を回避することができる。
【００１１】
また、本発明は第２の観点からすると、本発明の電子線描画装置によってパターンが描画される基板を保持するトレイであって、前記基板の描画面が前記回転軸に直交した状態で前記基板を保持する保持面と；前記測長光に直交する反射面と；を有するトレイである。
【００１２】
これによれば、トレイの側面には測長光に直交する反射面が形成されているため、例えば干渉計などを用いてトレイの回転軸に対する変位を精度よく計測することが可能となる。また、トレイに基板が載置された場合に、トレイの中心と基板の中心とが、描画面に平行な面内で一致している場合には、トレイの中心の変位と基板の変位とは等価となる。この場合には、回転中心と基板中心との変位を精度よく検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１には本実施形態にかかる電子線描画装置１００の概略構成が示されている。この電子線描画装置１００は、例えば真空度が１０−４Ｐａ程度の環境下において、レジスト材がコーティングされた基板Ｗに電子ビームを照射して、基板Ｗの描画面に微細パターンを描画する描画装置である。
【００１４】
図１に示されるように、この電子線描画装置１００は、基板Ｗが保持される基板ステージ３０、電子ビームを基板Ｗに照射する照射装置１０、基板ステージ３０を収容する真空チャンバ２０、真空チャンバ２０の＋Ｘ側に設けられた計測ユニット６０、及びこれらを統括的に制御する主制御装置７０などを備えている。
【００１５】
前記真空チャンバ２０は、内部空間が所定の真空度に維持された直方体状の中空部材であり、上面に照射装置１０の下端部が挿入される開口が形成されている。
【００１６】
前記照射装置１０は、長手方向をＺ軸方向とするケーシング１０ａと、該ケーシング１０ａの内部上方から下方に向かって配置された、電子銃１１、電界レンズ１２、ブランキング電極１３、アパーチャ部材１４、走査電極１５、及び対物レンズ１６を備えている。
【００１７】
前記ケーシング１０ａは、下方が開放された円筒状のケーシングであり、真空チャンバ２０上面に形成された開口に、上方から隙間なく嵌合されている。また、真空チャンバ２０内部に収容された−Ｚ側端部は、その直径が−Ｚ方向に向かって小さくなるテーパー形状となっている。
【００１８】
前記電子銃１１は、前記ケーシング１０ａの内部上方に配置されている。この電子銃１１は、陰極から熱と電界により取り出した電子を射出する熱電界放射型の電子銃であり、例えば、直径２０〜５０ｎｍ程度の電子ビームを下方（−Ｚ方向）へ射出する。
【００１９】
前記電界レンズ１２は、電子銃１１の下方に配置され、電子銃１１から射出された電子ビームを、アパーチャ部材１４の上方で集束させる。
【００２０】
前記ブランキング電極１３は、電界レンズ１２の下方に配置されている。このブランキング電極１３は、電界レンズ１２の光軸の＋Ｘ側及び−Ｘ側に配置された相互に対向する１対の電極を有し、電極間に印加される電圧に応じて、電界レンズ１２を通過した電子ビームを＋Ｘ方向又は−Ｘ方向へ偏向する。
【００２１】
前記アパーチャ部材１４は、中央に電子ビームが通過する開口が設けられた板状の部材である。このアパーチャ部材１４は、ブランキング電極１３の下方に、中央の開口が電界レンズ１２の光軸上に位置するように配置されている。
【００２２】
前記走査電極１５は、アパーチャ部材１４の下方に配置されている。この走査電極１５は、電界レンズ１２の光軸の＋Ｘ側及び−Ｘ側に配置された相互に対向する１対の電極と、電界レンズ１２の光軸の＋Ｙ側及び−Ｙ側に配置された相互に対向する１対の電極とを有し、それぞれの電極間に印加される電圧に応じて、アパーチャ部材１４を通過した電子ビームをＸ軸方向又Ｙ軸方向へ偏向する。
【００２３】
前記対物レンズ１６は、走査電極１５の下方に配置され、走査電極１５を通過した電子ビームを、回転テーブル３２に載置された基板Ｗの表面に収束する。
【００２４】
上述した照射装置１０では、電子銃１１から射出された電子ビームは、電界レンズ１２を通過することにより集束され、アパーチャ部材１４に設けられた開口の近傍（以下、クロスオーバポイントという）で一旦交差される。次に、クロスオーバポイントを通過した電子ビームは、発散しつつアパーチャ部材１４の開口を通過することによりそのビーム径が整形され、対物レンズ１６によって、基板ステージ３０に保持される基板Ｗの表面に収束される。
【００２５】
また、この状態から走査電極１５に印加する電圧を制御して、電子ビームをＸ軸方向及びＹ軸方向へ偏向させることで、基板Ｗの表面上で電子線の収束位置（照射位置）を制御することができるようになっている。また、上記動作と並行して、ブランキング電極１３に印加する電圧を制御することで、一例として図１中に破線で示されるように電子ビームを−Ｘ方向に偏向させて、アパーチャ部材１４で電子ビームを遮蔽し、基板Ｗに対する電子ビームのブランキングを行うことができるようになっている。
【００２６】
前記基板ステージ３０は、基板Ｗを保持する基板トレイ４０、基板トレイ４０が載置される回転テーブル３２、回転テーブル３２を所定の線速度又は角速度で回転する回転装置３３、回転装置３３をＸ軸方向に駆動する移動装置３４、及び回転テーブル３２に設けられた移動ロックピン５０Ｂ（図１には不図示、図４参照）を動作させる解除機構３５などを含んで構成されている。
【００２７】
前記基板Ｗは、一例として、レジスト材がコーティングされたシリコンウエハである。この基板Ｗは、外径を基準として位置決めすることを想定したものであり、その真円度は極めて精密である。
【００２８】
図２は、前記基板トレイ４０の平面図である。図２に示されるように、基板トレイ４０は、回転テーブル３２に載置されるベース４０ａ、とベース４０ａに装着された３つの保持ブロック４５Ａ〜４５Ｃを備えている。
【００２９】
前記ベース４０ａは、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）などの非磁性材料を素材とし、その直径が２００ｍｍ程度で重量が２．２ｋｇ程度の高さの低い円筒状（円板状）の部材である。このベース４０ａは、その中心部に円形開口４３が形成されるとともに、ベース４０ａの外縁に沿って３つの円形開口４１ａ〜４１ｃと３つのガイド溝４２ａ〜４２ｃとが、交互かつ等間隔にそれぞれ形成されている。また、ベース４０ａの側面は例えば精密加工などにより真円度が高くなるように整形されるとともに、その表面は鏡面加工が施されている。これにより、基板トレイ４０を構成するベース４０ａの側面は、精度がλ／１０（λ：０．５μｍ〜１μｍ）程度の平滑な反射面となっている。
【００３０】
前記円形開口４１ａ〜４１ｃそれぞれは、相互に同径の円形であり、ベース４０ａの中心を中心とする円Ｃ１に内接した状態で配置されている。
【００３１】
前記ガイド溝４２ａ〜４２ｃそれぞれは、ベース４０ａの外縁から中心部に向かって形成された長手方向を半径方向とする溝である。これらのガイド溝４２ａ〜４２ｃそれぞれは、一例としてＡＡ線に沿った断面図である図３に示されるガイド溝４２ｃのように、その断面形状が凸字（Ｔ字）状に形成されている。
【００３２】
前記保持ブロック４５Ａ〜４５Ｃそれぞれは、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）などの非磁性材料を素材とし、図３に示されるように、断面形状が凸字（Ｔ字）状に形成されたブロックである。これらの保持ブロック４５Ａ〜４５Ｃそれぞれは、ベース４０ａの外周面側からガイド溝４２ａ〜４２ｃに挿入されている。また、それぞれの保持ブロック４５Ａ〜４５Ｃには、ベース４０ａの円周方向に隣接し、長手方向を半径方向とする１対の長孔が形成されており、それぞれの長孔には、下端部がベース４０ａに螺合したネジ４７が挿入された状態となっている。これにより、保持ブロック４５Ａ〜４５Ｃそれぞれは、ネジ４７が長孔に沿って摺動する範囲内で、ガイド溝４２ａ〜４２ｃに沿って移動可能であり、ネジ４７が締め付けられることで、保持ブロック４５Ａ〜４５Ｃそれぞれは、ガイド溝４２ａ〜４２ｃに沿った所望の位置で位置決めされるようになっている。
【００３３】
図４は、前記回転テーブル３２の平面図である。図４に示されるように、回転テーブル３２は、例えばＡ７０７５系の超々ジュラルミンなどの非磁性材料を素材とする円形板状の部材であり、上面には長手方向をＺ軸方向とする円筒状の固定ロックピン５０Ａ,５０Ｃと、半径方向へ移動可能な移動ロックピン５０Ｂとが設けられている。
【００３４】
また、図５（Ａ）に示されるように、回転テーブル３２には、長手方向をＸ軸方向（半径方向）とする段つきのシリンダ部３２ｂが形成されている。このシリンダ部３２ｂは、断面が円形で、回転テーブル３２の中心側の小径部と外周側の大径部の２部分からなり、大径部は回転テーブル３２の上面に形成された長手方向を半径方向（Ｘ軸方向）とする長孔部３２ａによって、回転テーブル３２の上面上の空間と連通されている。そして、シリンダ部３２ｂの小径部には、半径方向に弾性力を生じさせる押バネ５２が挿入され、大径部には、段つき円筒状の可動体５１が、押バネ５２に＋Ｘ方向（回転テーブル３２の外周へ向かう方向）へ付勢された状態で挿入されている。なお。本実施形態では、押バネ５２の素材として、例えばリン青銅が用いられ、可動体５１の素材として、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）などの非磁性材料が用いられている。
【００３５】
前記移動ロックピン５０Ｂは、図５（Ａ）に示されるように、上端部が、回転テーブル３２に設けられた長孔部３２ａを介して、回転テーブル３２の上面から突出した状態で、下端部が、可動体５１に固定又は螺合されている。これにより、移動ロックピン５０Ｂは、可動体５１の移動にともなって、長孔部３２ａに沿って移動するようになっている。なお、本実施形態では、図４、図５（Ａ）、及び図５（Ｂ）を参酌するとわかるように、移動ロックピン５０Ｂの移動範囲を規定する長孔部３２ａの寸法は、基板トレイ４０が、その中心が回転テーブル３２の中心と一致した状態で、回転テーブル３２の上面に載置されたときに、基板トレイ４０の円形開口４１ｂに、移動ロックピン５０Ｂが干渉することなく挿入される位置（図５（Ｂ）に示される移動ロックピン５０Ｂの位置）と、移動ロックピン５０Ｂが円形開口４１ｂの＋Ｘ側の内壁面に当接する位置（図５（Ａ）に示される移動ロックピン５０Ｂの位置）を含むように設定されている。また、可動体５１は押バネ５２によって外周側に付勢されているため、回転テーブル３２に基板トレイ４０が載置されていないときには、移動ロックピン５０Ｂは、長孔部３２ａの＋Ｘ側の内壁面に接した状態となっている。
【００３６】
前記固定ロックピン５０Ａ,５０Ｃそれぞれは、回転テーブル３２の回転中心を中心とする円（不図示）の円周上に設けられている。また、固定ロックピン５０Ａ,５０Ｃそれぞれは、図４に示されるように、基板トレイ４０が回転テーブル３２の上面に、それぞれの中心が一致した状態で載置されたときに、基板トレイ４０の円形開口４１ａ〜４１ｃのいずれか２つ（ここでは円形開口４１ａ,４１ｃ）に挿入され、かつ基板トレイ４０上の円Ｃ１に内接する位置に配置されている。
【００３７】
図１に戻り、前記回転装置３３は、上端が回転テーブル３２下面の中心部に固定された鉛直軸を回転軸とするモータ等を含んで構成され、回転テーブル３２を、その中心を回転中心として、所定の線速度又は角速度で回転させる。また、前記移動装置３４は、前記回転装置３３をＸ軸方向に移動する。
【００３８】
前記解除機構３５は、一例として、回転装置３３上面の＋Ｘ側端部に設けられ、Ｘ軸方向に所定のストロークで移動する解除ロッド３５ａを備えている。この解除ロッド３５ａは、長手方向をＸ軸方向とする円筒状の部材であり、回転テーブル３２の中心を通りＸ軸に平行な直線上に配置されている。
【００３９】
解除機構３５は、例えば図５（Ｂ）に示されるように、移動ロックピン５０Ｂが回転テーブル３２の中心の＋Ｘ側に位置するときに、解除ロッド３５ａを、回転テーブル３２のシリンダ部３２ｂへ挿入して、可動体５１を−Ｘ方向へ移動することにより、移動ロックピン５０Ｂを−Ｘ方向へ移動する。
【００４０】
図６は、電子線描画装置１００のＸＹ断面図である。図６に示されるように、前記計測ユニット６０は、真空チャンバ２０の＋Ｘ側の側面に固定されたケースに収容された光源６２、該光源６２から射出されたレーザ光を受光する受光器６４Ｘ，６４Ｙ、２つの反射ミラーＭ１，Ｍ２、及びビームスプリッタＳ１などを備えている。
【００４１】
前記光源６２は、一例として波長６３３ｎｍのレーザ光を射出する２波長レーザ発信器であり、ここでは周波数差３ＭＨｚのＰ偏光とＳ偏光とを含むレーザ光ＬＢが−Ｙ方向に射出される。光源６２から射出されたレーザ光ＬＢは、光源６２の−Ｙ側に配置された反射ミラーＭ１によって−Ｘ方向に反射されてビームスプリッタＳ１に入射することにより、＋Ｙ方向へ進行するレーザ光ＬＢｘと−Ｘ方向へ進行するレーザ光ＬＢｙとに分岐される。そして、レーザ光ＬＢｘは反射ミラーＭ２によって−Ｘ方向に反射され、このレーザ光ＬＢｘと、レーザ光ＬＢｙとはともに真空チャンバ２０に形成された開口部を介して、真空チャンバ２０の内部に入射する。
【００４２】
図６に示されるように、上述した回転装置３３の上面には、不図示の支持部材を介して８つの反射ミラーＭ３〜Ｍ１０及び２つのビームスプリッタＳ２,Ｓ３が回転テーブル３２の周囲に配置されている。真空チャンバ２０の内部に入射したレーザ光ＬＢｘは、ビームスプリッタＳ２によって、−Ｘ方向に進行するレーザ光ＬＢ１ｘと、−Ｙ方向に進行するレーザ光ＬＢ２ｘとに分岐される。分岐されたレーザ光のうち、レーザ光ＬＢ１ｘは、反射ミラーＭ９,Ｍ１０にそれぞれ反射され、回転テーブル３２に保持された基板トレイ４０の−Ｘ側の側面に入射し、レーザ光ＬＢ２ｘは、反射ミラーＭ４に反射され基板トレイ４０の＋Ｘ側の側面に入射する。
【００４３】
基板トレイ４０の側面に入射したレーザ光ＬＢ１ｘ,ＬＢ２ｘは、基板トレイの側面で反射され、入射時とは逆の経路でビームスプリッタＳ２にそれぞれ入射する。ビームスプリッタＳ２に入射したレーザ光ＬＢ１ｘは、ビームスプリッタＳ２によって＋Ｙ方向に反射され反射ミラーＭ３に入射する。また、ビームスプリッタＳ２に入射したレーザ光ＬＢ２ｘは、ビームスプリッタＳ２を通過して反射ミラーＭ３に入射する。そして、レーザ光ＬＢ１ｘ,ＬＢ２ｘそれぞれは、反射ミラーＭ３によって＋Ｘ方向に反射され、真空チャンバ２０の側壁に設けられた開口部を介して受光器６４Ｘに入射する。
【００４４】
また、真空チャンバ２０の内部に入射したレーザ光ＬＢｙは、ビームスプリッタＳ３によって、−Ｘ方向に進行するレーザ光ＬＢ１ｙと、＋Ｙ方向に進行するレーザ光ＬＢ２ｙとに分岐される。そして、レーザ光ＬＢ１ｙは、反射ミラーＭ８に反射され、回転テーブル３２に保持された基板トレイ４０の−Ｙ側の側面に入射し、レーザ光ＬＢ２ｙは、反射ミラーＭ５,Ｍ７にそれぞれ反射され基板トレイ４０の＋Ｙ側の側面に入射する。
【００４５】
基板トレイ４０の側面に入射したレーザ光ＬＢ１ｙ,ＬＢ２ｙは、基板トレイの側面で反射され、入射時とは逆の経路でビームスプリッタＳ３にそれぞれ入射する。ビームスプリッタＳ３に入射したレーザ光ＬＢ１ｙは、ビームスプリッタＳ３によって−Ｙ方向に反射され反射ミラーＭ６に入射する。また、ビームスプリッタＳ３に入射したレーザ光ＬＢ２ｙは、ビームスプリッタＳ３を通過して反射ミラーＭ６に入射する。そして、レーザ光ＬＢ１ｙ,ＬＢ２ｙそれぞれは、反射ミラーＭ６によって＋Ｘ方向に反射され、真空チャンバ２０の側壁に設けられた開口部を介して受光器６４Ｙに入射する。
【００４６】
受光器６４Ｘは、入射するレーザ光ＬＢ１ｘ,ＬＢ２ｘを受光し、レーザ光ＬＢ１ｘ,ＬＢ２ｘに基づいて基板トレイ４０のＸ軸方向の位置情報を含む検出信号を生成し主制御装置７０へ出力する。また、受光器６４Ｙは、入射するレーザ光ＬＢ１ｙ,ＬＢ２ｙを受光し、レーザ光ＬＢ１ｙ,ＬＢ２ｙに基づいて基板トレイ４０のＹ軸方向の位置情報を含む検出信号を生成し主制御装置７０へ出力する。
【００４７】
前記主制御装置７０は、一例としてＣＰＵや、上記各部を制御するプログラムやパラメータが格納されたメモリなどを含んで構成された制御用コンピュータである。この主制御装置７０は、ユーザ又は上位装置から供給された指令、及び上述した受光器６４Ｘ,６４Ｙからの検出信号に基づいて、照射装置１０及び基板ステージ３０を統括的に制御する。
【００４８】
以下、電子線描画装置１００を用いて基板Ｗへパターンを描画する手順について説明する。
【００４９】
本実施形態では、基板トレイ４０を回転テーブル３２に載置する前提として、基板Ｗの中心を基板トレイ４０の中心に一致させた状態で、基板Ｗを基板トレイ４０に装着しておく必要がある。基板トレイ４０の中心と基板Ｗの中心との位置決め方法は種々考えられるが、例えばマイクロメータなどを用いた位置決め方法などが考えられる。基板Ｗと基板トレイ４０との位置決めが終了したら、各保持ブロック４５Ａ〜４５Ｃを基板Ｗに当接させた状態でベース４０ａに固定することで、基板Ｗの基板トレイ４０への装着が完了する。この基板Ｗが装着された基板トレイ４０は、不図示の搬送装置を介して真空チャンバ２０の内部に搬入される。
【００５０】
一方、基板トレイ４０の搬入と並行して、主制御装置７０は解除機構３５の解除ロッド３５ａを回転テーブル３２のシリンダ部３２ｂへ挿入し、可動体５１を−Ｘ方向（回転テーブル３２の中心へ向かう方向）へ移動させる。これにより、移動ロックピン５０Ｂは、図５（Ｂ）に示されるように−Ｘ方向へ移動される。
【００５１】
真空チャンバ２０の内部に搬入された基板トレイ４０は、図７に示されるように、回転テーブル３２から−Ｘ方向へ距離Ｔだけオフセットさせた状態で回転テーブル３２の上面へ載置される。これにより、基板トレイ４０は、ベース４０ａに形成された円形開口４１ａ,４１ｃそれぞれには、回転テーブル３２に設けられた固定ロックピン５０Ａ,５０Ｃが干渉することなく挿入され、円形開口４１ｂには、移動ロックピン５０Ｂが干渉することなく挿入された状態で、回転テーブル３２の上面に載置される。
【００５２】
基板トレイ４０が回転テーブル３２の上面に載置されると、主制御装置７０は、解除装置３５の解除ロッド３５ａを、回転テーブル３２のシリンダ部３２ｂから引き抜く。これにより、可動体５１とこれに固定された移動ロックピン５０Ｂは、押バネ５２の付勢力により＋Ｘ方向への移動を開始する。
【００５３】
移動を開始した後には、移動ロックピン５０Ｂは、まず基板トレイ４０に設けられた円形開口４１ｂの＋Ｘ側の内壁に当接し、当接後は、基板トレイ４０を伴ってさらに＋Ｘ方向へ移動する。そして、移動ロックピン５０Ｂは、図８に示されるように、基板トレイ４０に設けられた円形開口４１ａ,４１ｃの内壁面に、回転テーブル３２の固定ロックピン５０Ａ,５０Ｃが当接し基板トレイ４０の移動が規制されることで停止される。
【００５４】
この状態のときには、固定ロックピン５０Ａ,５０Ｃ、及び移動ロックピン５０Ｂは、基板トレイ４０に設けられた円形開口４１ａ〜４１ｃにそれぞれ内接するとともに、基板トレイ４０のベース４０ａにおける円Ｃ１に内接した状態となり、結果的に、回転テーブル３２の中心ｏに、基板トレイ４０に設けられたベース４０ａの中心ｏ’がほぼ位置決めされた状態となる。すなわち、基板Ｗの中心が、回転テーブル３２の中心にほぼ位置決めされた状態となる。
【００５５】
上述のように、回転テーブル３２に基板Ｗを保持した基板ステージが載置されると、主制御装置７０は、基板ステージ３０を駆動して、所定の線速度又は角速度で回転する基板ＷをＸ軸方向へ送りつつ、照射装置１０を介して、基板Ｗに描画パターンに基づいて変調された電子線を照射することで、基板Ｗの表面に同心円状又はスパイラル状のパターンを描画する。
【００５６】
また、パターンの描画中には、主制御装置７０は、受光器６４Ｘ，６４Ｙからの検出信号に基づいて、基板トレイ４０のＸＹ平面内での位置変動を検出する。基板トレイ４０の位置変動は、回転テーブル３２の中心と回転中心との偏心に起因して生じる再現性のある位置変動と、回転テーブル３２へ基板トレイ４０を載置した際に生じる回転テーブル３２の中心と基板トレイ４０の中心との偏心によって生じる基板ごとに異なった再現性のない位置変動とが重畳された位置変動である。
【００５７】
この位置変動の振幅はおおむね十数μｍ以下の振動であり、主制御装置７０は、一例として、この位置変動に起因する設計上の回転中心に対する基板トレイ４０変位ＸＹを常時計測する。そして、走査電極１５に電圧を印加して、変位ＸＹをキャンセルするように電子線を偏向させる。具体的には、変位ＸＹのＸ軸方向の成分がＸ４０、Ｙ軸方向の成分がＹ４０である場合には、電子線を偏向させることにより基板Ｗ上の電子線の照射位置を、基板Ｗ上でＸ軸方向へＸ４０、Ｙ軸方向へＹ４０だけ移動させる。このようにして、制御装置７０は、基板トレイ４０の位置変動に伴う電子線の照射位置の変動を抑制する。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態にかかる基板トレイ４０は、その側面に鏡面加工が施されることにより平滑な反射面となっている。したがって、光源６２からのレーザ光ＬＢ１ｘ，ＬＢ２ｘ，ＬＢ１ｙ，ＬＢ２ｙに対する高い反射率が確保され、精度よく、ＸＹ面内における基板トレイ４０の位置を計測することが可能となる。
【００５９】
また、本実施形態にかかる電子線描画装置１００では、基板トレイ４０で反射されたレーザ光ＬＢ１ｘ，ＬＢ２ｘ，ＬＢ１ｙ，ＬＢ２ｙに基づく検出信号に基づいて基板トレイ４０の位置変動が計測され、この計測結果に基づいて位置変動をキャンセルするように電子線が偏向される。これにより、基板トレイ４０の位置変動により、基板Ｗに入射する電子線の照射位置の変動が抑制される。したがって、基板Ｗの表面に精度よくパターンを描画することが可能となる。
【００６０】
本実施形態にかかる電子線描画装置１００では、基板Ｗの描画ごとに回転テーブル３２への基板トレイ４０の載せ替え作業が発生する。通常トレイ４０の回転テーブル３２の回転中心に対するセンタリング精度は１２μｍ以下であり、この範囲内で基板トレイ４０の中心と回転テーブル３２の回転中心との偏心度合いが異なるものとなる。電子線描画装置１００の計測ユニット６０は、ナノオーダ程度の分解能を実現することができるため、基板トレイ４０の載せ替えにより回転テーブル３２のセンタリング精度が異なるものとなっても、基板Ｗに対する電子線の照射位置を精度よく補正することが可能となる。
【００６１】
また、基板トレイ４０の重量は２．２ｋｇ程度と基板Ｗに比べて十分に重いため、回転テーブル３２及び基板トレイ４０を含む回転系の重心位置は、回転テーブル３２のセンタリング精度によって微少変動する。本実施形態にかかる電子線描画装置１００では、基板Ｗに対する描画中にリアルタイムで基板Ｗに対する電子線の照射位置が補正されるので、回転系の重心位置の変動に起因する基板トレイ４０の位置変動が生じたとしても、基板Ｗに対する電子線の照射位置を精度よく補正することができ、結果的に基板Ｗに精度よくパターンを描画することが可能となる。
【００６２】
同様に、回転テーブル３２を回転するモータ等などの駆動系からの振動に起因して基板トレイ４０の位置変動が生じたとしても、基板Ｗに対する電子線の照射位置を精度よく補正することができ、結果的に基板Ｗに精度よくパターンを描画することが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態にかかる電子線描画装置１００では、光源６２から射出するレーザ光を用いて基板トレイ４０の計測を行っている。これにより、図６中の矢印に示されるようにＸ軸方向へ移動される回転装置３３への配線等を行う必要がなく、基板トレイ４０に接触することなく、基板トレイ４０の変位を計測することができる。なお、基板トレイ４０の変位計測はレーザ光を用いる方法に限定されるものではなく、静電容量式の計測装置などを用いて基板トレイ４０の変位を計測することもできる。しかしながら、レーザ光を用いる計測方法では、基板Ｗの周囲に電子線に影響を与える金属製の部材が配置されないため、電子線に与える影響を最も小さくすることができる。
【００６４】
なお、本実施形態にかかる基板トレイ４０では、ベース４０ａの側面を鏡面加工することで、レーザ光ＬＢ１ｘ，ＬＢ２ｘ，ＬＢ１ｙ，ＬＢ２ｙを反射する反射面が形成されているが、これに限らず、ベース４０ａの側面に反射性を有する金属を蒸着させることにより反射面を形成してもよいし、ベース４０ａの側面に別途反射面を有する部材（ミラー）を取り付けてもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、基板トレイ４０の＋Ｘ側及び−Ｘ側にレーザ光ＬＢ１ｘ，ＬＢ２ｘをそれぞれ入射させ、基板トレイ４０の＋Ｙ側及び−Ｙ側にレーザ光ＬＢ１ｙ，ＬＢ２ｙをそれぞれ入射させて、基板トレイ４０のＸＹ面内における変位を計測している。これにより、それぞれ基板トレイ４０の＋Ｘ側又は−Ｘ側、あるいは＋Ｙ側又は−Ｙ側にのみレーザ光を入射させて基板トレイ４０の変位を計測する場合に比べて、計測分解能は約２倍となっている。また、結果的に回転遠心力による回転体の膨張量の変化と、回転体の傾斜成分の変化を区別できるようになる。
【００６６】
分解能を考えなければ、基板トレイ４０の＋Ｘ側又は−Ｘ側、あるいは＋Ｙ側又は−Ｙ側にのみレーザ光を入射させて基板トレイ４０の変位を計測してもよく、上記実施形態で説明した計測方法以外には、例えば特開２００６−２９２６４２号公報に開示された計測装置及び計測方法を適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明したように、本発明の電子線描画装置は、電子線を用いたパターンの描画に適している。また、本発明の基板トレイは基板を保持するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電子線描画装置の概略的な構成を示す図である。
【図２】基板トレイの平面図である。
【図３】基板トレイに設けられたガイド溝近傍の断面図である。
【図４】回転テーブルの平面図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、移動ロックピンの動作等を説明するための図（その１、その２）である。
【図６】電子線描画装置のＸＹ断面を概略的に示す図である。
【図７】基板トレイを回転テーブルに載置する手順を説明するための図（その１）である。
【図８】基板トレイを回転テーブルに載置する手順を説明するための図（その２）である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…照射装置、１０ａ…ケーシング、１１…電子銃、１２…電界レンズ、１３…ブランキング電極、１４…アパーチャ部材、１５…走査電極、１６…対物レンズ、２０…真空チャンバ、３０…基板ステージ、３２…回転テーブル、３２ａ…長孔部、３２ｂ…シリンダ部、３３…回転装置、３４…移動装置、３５…解除機構、３５ａ…解除ロッド、４０…基板トレイ、４０ａ…ベース、４１ａ〜４１ｃ…円形開口、４２ａ〜４２ｃ…ガイド溝、４３…円形開口、４５Ａ〜４５Ｃ…保持ブロック、５０Ａ,５０Ｃ…固定ロックピン、５０Ｂ…移動ロックピン、５１…可動体、５２…押バネ、６０…計測ユニット、６２…光源、６４Ｘ，６４Ｙ…受光器、Ｍ１〜Ｍ１０…反射ミラー、Ｓ１，Ｓ２…ビームスプリッタ、７０…主制御装置、１００…電子線描画装置、Ｗ…基板。
【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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