JP2001351854A - パターン転写型荷電粒子線露光装置、パターン転写型荷電粒子線露光方法及び半導体素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 荷電粒子線を用いた露光装置に使用され
るレチクルは厚さが高々数ミクロンであり、撓みやす
く、また振動の影響も受けやすい。このことはレチクル
の投影系に対する高さ位置が不安定になり、結像のピン
ト、回転、倍率に思わぬ誤差を生じる。そこで、この様
なレチクルの高さ位置を考慮した露光が必要になる。 【解決手段】 レチクルの高さ位置を計測する機構を設
ける。機構としては、赤外線を斜入射でレチクルに入射
し、反射してきた光のセンサ上での横ズレを測定する機
構である。これによって、容易にフォーカスを検出でき
る。なお、検出ビームを複数にすることによって、レチ
クルの高さ位置のみならず、傾きが精度良く求められ、
露光系にフィードバックすることにより高精度な露光が
可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路等
の製造におけるリソグラフィ工程に使用する荷電粒子線
投影露光装置等に関する。特には、レチクル上のパター
ンを感光基板（ウエハ）上に投影露光するパターン転写
型荷電粒子線露光装置及び該装置に使用される、レチク
ルのフォーカス検出方法、更には該装置を用いた半導体
素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パターン転写型荷電粒子線露光装
置においては、転写したいパターンのうち、繰り返し性
の高いパターンについて数十種類は予め原板（レチク
ル）に開口を設けることで用意し、その他のパターンに
ついては、原板（レチクル）上の矩形開口への、矩形に
成形された荷電粒子線の照射を偏向することにより、大
きさと縦横比が任意の矩形の荷電粒子線ビームを得る方
式（可変成形）を併用することにより、描画していた。
（所謂、セル・プロジェクション方式、またはキャラク
タ・プロジェクション方式。例えば, P.Rai-Choudhury
Editor : Micro-lithography, Micromachining and Mic
rofabrication, Volume 1 : MICROLITHO-GRAPHY , SPIE
Optical Engineering Press (The Institution of Ele
ctrical Engineers),1997; page 184, 2.5.6参照） しかしながら、このような従来技術では１回の照射（１
ショット）によるパターン領域が□５μm程度であり、
世代毎にチップサイズが大きくなる半導体素子を満足出
来るスループットをもって露光することは困難であっ
た。 そこで、ウエハ上に転写したいパターンと１：１
に対応したパターンをレチクル上に用意し、１回の照射
にて転写できる領域（サブフィールド）が、チップ全体
をカバーする事は出来ないが、従来法とは比較にならな
い程大きい荷電粒子投影光学系を用いてウェハ上に転写
するパターン転写型荷電粒子線露光装置が開発されてい
る。

【０００３】この転写型露光装置に於いては、チップの
パターン全体を露光するためにレチクルとウェハを互い
に逆方向にスキャンさせながら露光する技術が用いら
れ、また、解像度の向上と空間電荷効果の低減の観点よ
り、高加速された荷電粒子線が用いられている。高加速
荷電粒子線は、しかしながら一方でレチクルでの吸収→
発熱→レチクルの変形→転写パターンの変形といった問
題を含んでいた。従って、現在では、この問題を避ける
ためにレチクルでは真の吸収が生ぜず、散乱角の違いに
よって散乱アパーチャでの荷電粒子の遮断の程度が異な
り、これによってコントラストが生じる散乱コントラス
ト法が採られている。このような方法に適したレチクル
には、荷電粒子を大きく散乱するメンブレイン（散乱
部）にパターン開口をあけることによりパターンが形成
された散乱ステンシル・レチクル、または荷電粒子を殆
ど散乱しないメンブレイン上に荷電粒子散乱体（散乱
部）によりパターンが形成された散乱メンブレイン・レ
チクルがある。また、メンブレインに強度をもたせるた
めに、マイナー・ストラット又は単にストラットと呼ば
れる桟構造を持つものもある。（詳細については後述す
る。）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような方法によって実際に転写露光を行ってみるとパ
ターン像のピントズレや像の倍率、像の回転が所定の値
からズレてしまうという現象があった。また、このズレ
は繰り返しの露光実験の度に異なった値を取ることもあ
った。そのために、実際の半導体素子の製造工程に於い
て歩留まりが低下し、製造コストの上昇の因となってい
た。このような問題に対して、本願発明者はレチクルと
投影光学系の位置関係を正確に補正できる方法を特許US
P5,796,467において提案している。この方法は、レチク
ルとウエハを互いに逆方向に走査させることにより露光
を行う走査型投影光露光装置において、露光結果から得
られる最適像面変化を、レチクルと投影光学系の位置関
係の変化としてメモリに記憶しておき、実際の露光の際
に、走査方向の座標に応じて補正しながら露光を行うも
のである。しかし、この方法を実際に適用してみたが、
結果は満足のいくものではなかった。

【０００５】本発明は上記のような従来技術の問題点を
解消し、パターン像のピント（焦点）ズレがなく、像の
倍率、回転等の結像性能が所定の値に常に保たれる転写
型荷電粒子線露光装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明では以下の手段を用いている。第１の手段は、
メンブレインにパターン開口をあけることによりパター
ンが形成されたステンシル・レチクル上の、またはメン
ブレイン上に荷電粒子散乱体によりパターンが形成され
た散乱メンブレイン・レチクル上のパターンを感光基板
上に投影露光するパターン転写型荷電粒子線露光装置に
おいて、投影系に対するレチクルの高さ方向の位置を検
出するためのフォーカス検出機構を設けることとした。
投影系に対するマスクの位置の補正値を予め求めておい
て露光を行う装置に比して本発明を用いることにより、
格段に高精度な露光が、再現性良く行える転写型荷電粒
子線露光装置が得られる。

【０００７】第２の手段は、第１の手段を実施する際
に、フォーカス検出機構が原板（レチクル）に照射する
フォーカス検出ビームと該フォーカス検出ビームのレチ
クルからの反射光を検出・解析する高さ検出系とを有す
るようにし、フォーカス検出ビームはレチクル面に対し
て斜入射の光ビームであり、レチクル上に配置されたメ
ンブレインのサポート部に前記フォーカス検出ビームが
照射された時に高さ検出系がフォーカス検出信号を出力
するようにした。この手段を用いることによって、簡単
な構成のフォーカス検出機構を構成できる。また、メン
ブレンのサポート部（以後、マイナー・ストラットとい
う）にフォーカス検出ビームが照射された時に同期して
信号を得ることにより間違ってもステンシルの開口部か
らの反射信号を拾うことが無く、正確なフォーカス信号
を得る転写型荷電粒子線露光装置が得られる。

【０００８】第３の手段は、第２の手段を実施する場合
に、斜入射光ビームを有するフォーカス検出機構の高さ
検出系はセンサ上でのビームの横ズレを計測するセンサ
であるようにした。レチクルの高さが変化するとフォー
カス検出ビームの反射光が横ズレを起こす。このズレを
精度良く測定するセンサを用いることにより簡単で高精
度なフォーカス検出機構を有する転写型荷電粒子線露光
装置が得られる。

【０００９】第４の手段は、第３の手段を実施する場合
に、横ズレを計測するセンサとして、２分割センサ、４
分割センサ、１次元リニアセンサ、２次元イメージセン
サ、ＰＳＤ（POINT SENSITIVE DETECTOR)のうちのいず
れかであるようにした。この様なセンサは高速動作が可
能であり、一般的に安価で入手が容易であり、精度的に
も見合ったものが得られる。（例えば、浜松ホトニクス
製の２分割素子Ｓ６２４１やＳ３３６７、４分割素子Ｓ
６２４２やＳ４６０２のタイプで必要な検出精度を有す
るものである。） 第５の手段は、第２の手段を行う際に、レチクルを保持
して移動させるレチクルステージと感光基板を保持して
移動させる感光基板ステージを配備し、感光基板の露光
中、レチクルおよび感光基板のステージは互いに逆方向
にスキャンし、フォーカス検出ビームもマルチビームか
らなるようにした。このことにより、ステージ移動に不
要な時間が無い、また、ビームを複数本用いることによ
りレチクル上の複数の点での測定が可能になり、これに
よってレチクルの位置高さ及び傾きといった、よりきめ
細かなフォーカス検出が可能な転写型荷電粒子線露光装
置が得られる。

【００１０】第６の手段は、転写型荷電粒子線露光装置
に用いられる、投影系に対するレチクルの高さ方向の位
置を検出するためのフォーカス検出方法として、斜入射
の光をレチクルに照射し、レチクルからの反射光を高さ
検出系によって受光し、センサ上のビームの横ズレ量よ
り投影系に対するレチクルの高さ方向の位置を検出する
ようにした。この方法は至って簡単に実施が可能であ
り、かつ精度的にも満足のいく結果が得られる方法であ
る。

【００１１】第７の手段は、第５の手段を実施する際
に、前記マルチビームが前記原板を照射する高さ検出位
置は、前記サポート部上においてレチクルステージの機
械的スキャン方向に対して垂直な方向に等間隔となされ
ていることとした。これによって、測定点による精度の
ばらつきが無いフォーカス検出が可能になり、またデー
タ処理も容易になる。

【００１２】第８の手段は、第７の手段を実施する際
に、前記等間隔の間隔がスキャン方向に伸びるストラッ
トの間隔の整数倍となることとした。このことにより、
ストラットにより規定されるサブフィールドに対応した
位置でのフォーカス検出が精度良く、容易に出来るよう
になる。

【００１３】第９の手段は、第７又は第８の手段を実施
する際に、前記高さ検出位置の集合体の中央が荷電粒子
線の偏向照明可能領域の中央付近になされていることと
した。このことによって、荷電粒子線の偏向によって照
明されるレチクル領域のフォーカス検出精度に位置的な
ばらつきが少なくなり、全体的に高い精度のフォーカス
検出が可能になる。

【００１４】第１０の手段は、第７乃至９のいずれかの
手段を実施する際に、高さ検出位置が偏向照明可能領域
の両端を含むこととした。このことにより、転写される
領域全体にわたって精度良くフォーカス検出がなされる
ことになる。第１１の手段は、第５の手段を実施する際
に、前記マルチビームが前記原板を照射する高さ検出位
置は、前記レチクルステージのスキャン方向に等間隔と
なる前記サポート部上の位置とした。これによって、ス
テージがスキャンによって移動するする際に順次高精度
にフォーカス検出が行えることになる。

【００１５】第１２の手段は、第１１の手段を実施する
際に、前記等間隔の間隔がスキャン方向に対して垂直な
方向に伸びるストラットの間隔の整数倍となることとし
た。このことにより、ストラットにより規定されるサブ
フィールドに対応した位置でのフォーカス検出が可能に
なる。

【００１６】第１３の手段は、第１１の手段を実施する
際に、前記等間隔の間隔がスキャン方向に対して垂直な
方向に伸びるストラットの間隔の半分の整数倍となるこ
ととした。このことにより、ストラットにより規定され
るサブフィールドに対応した位置でのフォーカス検出が
より高精度に出来るようになる。

【００１７】第１４の手段は、第７乃至１３のいずれか
の手段を実施する際に、前記フォーカス検出機構は前記
高さ検出位置の高さに基づいて、前記高さ検出位置の間
の補間位置の高さを求める補間手段を更に備えることと
した。これによって、レチクル上での各位置での高さ情
報が増加し、レチクルの傾き補正の精度が向上する。ま
た、フォーカス検出に要する時間が短縮される。

【００１８】第１５の手段は、第１４の手段を実施する
際に、前記補間手段は、前記スキャン方向に対して垂直
な方向に並ぶ前記補間位置の高さを求めることとした。
これによって、ステージのスキャンによる移動時のフォ
ーカス検出の精度が向上し、また測定時間も短縮され
る。

【００１９】第１６手段は、第１５手段を実施する際
に、前記補間位置は、サブフィールドの近傍に、少なく
とも１つが対応する位置であることとした。これによっ
て、露光すべきサブフィールドのフォーカス検出の精度
が高くなる。第１７の手段は、第７乃至１６のいずれか
の手段を実施する際に、前記フォーカス検出機構は、前
記高さ検出位置の高さに基づいて、前記サブフィールド
の高さを求めるサブフィールド決定手段を更に備えるこ
ととした。これによって、サブフィールド面のほぼ中心
部の高さ、及び面の凹凸や傾きが決められる。

【００２０】第１８の手段は、第１７の手段を実施する
際に、前記フォーカス検出機構は、前記サブフィールド
決定手段が求める前記サブフィールドの高さに基づい
て、前記スキャン方向に対して垂直な方向に並ぶ前記サ
ブフィールドの高さを予測する予測手段を更に備えるこ
ととした。これによって、実際に測定しない点での高さ
が求まり、より正確な転写像が広範囲に渡って得られ
る。

【００２１】第１９の手段は、第５の手段を実施する際
に、前記高さ検出系は、フォーカス検出しようとする位
置の近傍からの前記反射光の到達する主受光位置に設け
られる主受光手段を備えることとした。これによって、
フォーカスビームの照射位置に応じた信号を検出出来る
ようになる。

【００２２】第２０の手段は、第１９の手段を実施する
際に、前記高さ検出系は、フォーカス検出しようとする
位置から離れる位置からの前記検出反射光を受光する複
数の副受光位置に設けられる複数の副受光手段を更に備
えることとした。これによって、フォーカスビームの照
射位置に応じた信号を検出出来るようになる。

【００２３】第２１の手段は、第２０の手段を実施する
際に、前記副受光手段は、レチクルステージのスキャン
方向に離れる位置からの、前記反射光を受光することと
した。これによって、フォーカスビームの照射位置に応
じた信号を検出出来るようになる。

【００２４】第２２の手段は、第２０の手段を実施する
際に、前記フォーカス検出機構は、前記ステージがスキ
ャンにより移動する移動方向を検出する方向検出手段
を、更に備えることとした。これによって、副受光手段
からの信号をステージのスキャン方向にあわせて適正に
利用できるようになる。

【００２５】第２３の手段は、第２０乃至２２のいずれ
かの手段を実施する際に、前記フォーカス検出機構は、
ステージのスキャン時の移動方向に基づいて、前記複数
の副受光手段の一部を選択する選択手段を、更に備える
こととした。これにより、副受光手段からの信号をステ
ージのスキャン方向にあわせて適正に利用できるように
なる。

【００２６】第２４の手段は、第２の手段を実施する際
に、前記フォーカス検出機構が前記原板の高さ位置を検
出可能な検出有効位置に、前記ステージが位置する場合
に、前記ステージが前記検出有効位置にあることを表す
有効信号を出力する、有効位置検出手段を更に備えるこ
ととした。これによって、フォーカス検出のための信号
を正確に得ることができる。

【００２７】第２５の手段は、第２４の手段を実施する
際に、前記フォーカス検出機構は、前記有効信号に基づ
いて、前記原板の高さ位置を検出することとした。これ
によって、フォーカス検出のための信号を正確に得るこ
とができる。第２６の手段は、第２４の手段を実施する
際に、前記検出有効位置は、前記フォーカス検出ビーム
が前記サポート部を照射する場合の前記ステージ位置で
あることとした。これによって、フォーカス検出のため
の信号を正確に得ることができる。

【００２８】第２７の手段は、荷電粒子線露光方法にお
いて、パターンが分割して設けられる複数のサブフィー
ルドと前記複数のサブフィールドの間に設けられた少な
くとも１方向に直線状に伸びる形状のサポート部とを有
する原板を移動可能なステージに保持し、前記ステージ
が位置するステージ位置を検出し、前記原板が位置する
原板の高さ位置を請求項６記載のフォーカス検出方法に
より検出し、検出された前記原板の高さ位置に基づい
て、原板の高さの補正及び／又は原板を投影する荷電粒
子線光学系の補正を行うこととした。これによって、ピ
ントが正確にあった転写像が得られ、半導体素子の製造
の歩留まりを向上させることが出来る。

【００２９】第２８の手段は、第１の手段から第５の手
段、第７の手段から第２６のの手段の何れかに記載の荷
電粒子線露光装置を用いて、原板に設けられるパターン
を、感光基板上に投影する投影工程を含む露光方法とし
た。これによって、ピントが正確にあった転写像が得ら
れ、半導体素子の製造の歩留まりを向上させることが出
来る。

【００３０】第２９の手段は、第２７の手段を用いて、
原板に設けられるパターンを、感光基板上に投影する投
影工程を含むデバイス製造方法とした。これによって、
ピントが正確にあった転写像が得られ、半導体素子の製
造の歩留まりを向上させることが出来る。

【００３１】第３０の手段は、第５の手段を実施する際
に、ステージのスキャン移動方向とフォーカス検出ビー
ムのレチクルへの入射方向が垂直であることとした。こ
のことにより、レチクル上のメンブレンサポート部への
フォーカス検出ビームをより多く安定的に照射でき、レ
チクルの高さ測定の精度が向上する。

【００３２】

【発明の実施の形態】先ず、本発明の技術的思想の骨格
を説明する。本発明は、前述したようなメンブレインを
用いたレチクルでは、メンブレインの重力による撓みが
従来のレチクルより大きいこと、レチクル上の所望のパ
ターンを荷電粒子線の照明・投影光学系の視野内に移動
するためのレチクル・ステージの動きによりレチクルの
光軸方向の振動が誘起されること、特に、このようなパ
ターン転写型荷電粒子線露光装置においては、レチクル
の大きさをそれほど巨大にしないために投影倍率が1/数
程度に抑えられ、そのためにレチクルの光軸方向の位置
変化がウエハ上での結像性能に与える影響が無視できな
いこと等の問題点を見いだし、更には、これらの問題点
が露光前に予め測定した補正値によっては補正しきれ
ず、露光工程中にレチクルの位置変化を補正する以外に
は手だてが無いことを見いだしたことに基づいている。
従来のセルプロジェクッション方式では、レチクルは数
十μm程度の厚みをもつ金属に開口があいている、荷電
粒子線を吸収するタイプのステンシル型レチクルであ
り、機械的剛性が比較的高い、ウエハ上への投影倍率が
1/数十でありレチクルの光軸方向の変形がウエハ上での
結像性能に与える影響が無視できる、等の理由により、
レチクルのフォーカス検出手段は必要とせず、従って、
本発明は従来技術からは予想もたつかない現象に端を発
していると言える。

【００３３】以下に、本願発明の具体的な説明を行う。
まず第２図を用いて、本発明を適用するのに好適なパタ
ーン転写型荷電粒子線露光装置の動作例について、電子
線を例にとって説明する。第２図において、レチクル２
１は２次元に移動可能なレチクルステージ１上に載置さ
れている。また、投影レンズ２３を挟んで下には感光基
板であるウエハ２４がやはり２次元に移動可能なウエハ
ステージ２５上に載置されている。照明系１２内で正方
形に成形された電子ビーム２６はレチクルに垂直に入射
する。１回の照射にて転写可能な領域をサブフィールド
と呼び、レチクル上では□1mmである。レチクルの散乱
部にて散乱された電子（図３中の破線で示された３２）
は、投影レンズの中の散乱アパーチャ（図３中の３１）
にてカットされてウエハ上に届かない。一方、レチクル
の透過部を通過した電子（図３中の実線で示された３
３）はウエハ２４上に達し、ウエハ上に塗布されたレジ
ストを感光させる。投影レンズの倍率が×1/4の場合に
は、ウエハ２４上のサブフィールドの大きさは□250μm
となる。さて、レチクルを照明する電子ビームは照明系
１２内の偏向器２７によって図中の左右方向に移動可能
である。第２図中レチクルの左下に示したように、また
は第４図に示したように、レチクル２１はマイナー・ス
トラット４１と呼ばれる桟構造を持ち、電子ビーム２６
はこのマイナー・ストラット４１には照射しないようブ
ランキングをかけられながら、マイナー・ストラット４
１で囲まれたメンブレン領域４４に照射される。サブフ
ィールド４３はメンブレン領域４４内にあり、サブフィ
ールド４３とマイナー・ストラット４１の間の領域をス
カート４２と呼ぶ。スカート４２は照明電子ビーム２６
の形状誤差やブランキングのタイミング誤差が露光に影
響しないようにするために存在する。照明電子ビーム２
６は制御可能な範囲（偏向照明可能領域ともいう）にて
左右に偏向されながら順次レチクル上のサブフィールド
を照明し、パターン化された電子線を投影レンズ２３が
ウエハ上に転写してゆく。この時、投影レンズ２３内の
偏向器を用いて、ウエハ上の転写位置を微調し、マイナ
ー・ストラット４１とスカート４２の分は詰めて、レチ
クル上の隣り合うサブフィールドはウエハ上で継がれて
露光される。この動きを偏向制御の方向に垂直な前後方
向のステージ動作と組み合わせると、複数のサブフィー
ルドをウエハ上にて２次元的に継いで露光できることに
なる。さて、レチクルの大きさからの制限あるいはステ
ージ移動量の制限から、ステージ移動の方向に露光でき
るサブフィールドがすべて露光されると、レチクルステ
ージは露光中の移動方向とは垂直方向に動き（ウエハス
テージはその逆方向に動き）、次の一連の露光を始め
る。

【００３４】第５図にはレチクルの一例を示した。レチ
クル２１は直径200mmウエハから形成され、取り扱い易
さ、搬送精度向上、異なる露光装置に載置された場合の
タワミ差の低減の観点から、サポート・フレーム５１を
持っている。また、全体構造の剛性向上のため、幅が広
いメジャー・ストラット５２を持つこともある。

【００３５】ここで、さらにレチクルの詳細を図６を参
照しながら、説明する。図６は、レチクルＲ１を電子ビ
ームが照明する方向から見た、レチクルＲ１の上面図で
ある。図６に示すように、レチクルＲ１には、パターン
領域ＲＰ１が設けられている。パターン領域ＲＰ１は、
ウェハに投影されるパターンが設けられている領域であ
る。パターン領域ＲＰ１の形は、長方形である。

【００３６】尚、パターン領域ＲＰ１は、１つに限ら
ず、２つ以上の領域であってもよい。パターン領域ＲＰ
１には、格子状に並ぶ位置にサブフィールドＳＦ０１０
１〜ＳＦ２０２０（これらをサブフィールドＳＦと総称
する）が設けられている。即ち、サブフィールドＳＦ
は、行方向と列方向とに直線状に並んでいる。サブフィ
ールドＳＦは、ここでは行方向に２０個、列方向に２０
個設けられている。

【００３７】尚、サブフィールドＳＦは、行方向に２０
個、列方向に２０個に限らず、行方向にも列方向にも、
いくつ設けられていてもよい。ここでレチクル上での方
向を明確にしておく。先の露光原理の説明で述べた「電
子線を露光のために順次偏向する方向」は「ステージを
スキャンする方向に対して垂直な方向」で、列方向（Ｘ
方向）である。一方、「ステージをスキャンする方向」
は行方向（Ｙ方向）である。

【００３８】サブフィールドＳＦ０１０１は、第１行
目、第１列目の位置にあるサブフィールドＳＦである。
サブフィールドＳＦ０２０１は、第１行目、第２列目の
位置にあるサブフィールドＳＦである。同様に、サブフ
ィールドＳＦ２００１は、第１行目、第２０列目の位置
にあるサブフィールドＳＦである。

【００３９】サブフィールドＳＦ０１０２は、第２行
目、第１列目の位置にあるサブフィールドＳＦである。
同様に、サブフィールドＳＦ０１２０は、第２０行目、
第１列目の位置にあるサブフィールドＳＦである。サブ
フィールドＳＦ２０２０は、第２０行目、第２０列目の
位置にあるサブフィールドＳＦである。一般的には、こ
の各行の長さが電子線を露光するために偏向する偏向照
明可能領域の長さとなる。（尚、図５には二つのパター
ン領域があるが、偏向照明可能領域の長さはその内の１
つの短辺の長さである。） 尚、サブフィールドＳＦの形状は、正方形に限らず、格
子状に並ぶことができる形状ならば、どのような形状で
もよく、例えば、正六角形であってもよい。

【００４０】列方向に並ぶサブフィールドＳＦ０１０１
〜ＳＦ２００１とサブフィールドＳＦ０１０２〜ＳＦ２
００２との間には、行マイナーストラットＣＧ１が設け
られている。同様に、列方向に並ぶ各サブフィールドＳ
Ｆの間には、行マイナーストラットＣＧ２〜ＣＧ１９が
設けられている。行マイナーストラットＣＧ１〜ＣＧ１
９は所定の間隔をもって配置されており、これらを行マ
イナーストラットＣＧと総称する。行マイナーストラッ
トＣＧはサポート領域のひとつであり、サブフィールド
ＳＦをサポートする領域である。電子ビームがレチクル
Ｒ１を照明する方向から見た行マイナーストラットＣＧ
の形状は、列方向に伸びる長方形である。行マイナース
トラットＣＧの列方向の位置は、サブフィールドＳＦ０
１０１からサブフィールドＳＦ２００１までである。

【００４１】行方向に並ぶサブフィールドＳＦ０１０１
〜ＳＦ０１２０とサブフィールドＳＦ０２０１〜ＳＦ０
２２０との間には、列マイナーストラットＲＧ１が設け
られている。同様に、列方向に並ぶ各サブフィールドＳ
Ｆの間には、列マイナーストラットＲＧ２〜ＲＧ１９が
設けられている。列マイナーストラットＲＧ１〜ＲＧ１
９は所定の間隔をもって配置されており、これらを列マ
イナーストラットＲＧと総称する。列マイナーストラッ
トＲＧは、サブフィールドＳＦをサポートする領域であ
る。電子ビームがレチクルＲ１を照明する方向から見た
列マイナーストラットＲＧの形状は、行方向に伸びる長
方形である。列マイナーストラットＲＧの行方向の位置
は、サブフィールドＳＦ０１０１からサブフィールドＳ
Ｆ０１２０までである。

【００４２】尚、レチクルは、図７に示すような構成の
レチクルＲ２であってもよい。図７は、レチクルＲ２を
電子ビームが照明する方向から見た、レチクルＲ２の上
面図である。図７に示すように、レチクルＲ２には、パ
ターン領域ＲＰ２が設けられている。パターン領域ＲＰ
２は、ウェハに投影されるパターンが設けられている領
域である。

【００４３】パターン領域ＲＰ２には、１次元サブフィ
ールドＣＳＦ１〜ＣＳＦ２０（これらを１次元サブフィ
ールドＣＳＦと総称する）が設けられている。各１次元
サブフィールドＣＳＦには、ウェハに投影されるパター
ンが分割して設けられている。電子ビームがレチクルＲ
２を照明する方向から見た各１次元サブフィールドＣＳ
Ｆの形状は、列方向に伸びる長方形である。各１次元サ
ブフィールドＣＳＦは、互いの長辺が平行になる位置に
並んで設けられている。

【００４４】各１次元サブフィールドＣＳＦの間には、
１次元マイナーストラットＣＣＧ１〜ＣＣＧ１９（これ
らを１次元マイナーストラットＣＣＧと総称する）が設
けられている。１次元マイナーストラットＣＣＧは、１
次元サブフィールドＣＳＦを支持する領域である。電子
ビームがレチクルＲ１を照明する方向から見た各１次元
マイナーストラットＣＣＧの形状は、列方向に伸びる長
方形である。１次元マイナーストラットＣＣＧはサポー
ト部の一つの形態である。

【００４５】図６に戻って、レチクルＲ１の説明を続け
る。 図６の線分ＡＢの位置で、レチクルＲ１を切断し
た断面図が、図８である。図８に示すように、サブフィ
ールドＳＦの形状は、孔（開口）である。サブフィール
ドＳＦの底面には、メンブレンＭ１が設けられている。
メンブレンＭ１は、パターンが設けられる領域である。
サブフィールドＳＦを照明する電子ビームは、メンブレ
ンＭ１を照明する。メンブレンＭ１には、パターンが設
けられている。パターンは、貫通孔（開口）である。メ
ンブレンＭ１の中で、パターンの領域を照明する電子ビ
ームは、この貫通孔を直進する。メンブレンＭ１の中
で、パターンでない領域を照明する電子ビームは、広い
角度に散乱する。

【００４６】尚、メンブレンＭ１は、図９に示すよう
な、メンブレンＭ２であってもよい。図９は、メンブレ
ンＭ２を照明する電子ビームが進む方向に切断した、メ
ンブレンＭ２の断面図である。メンブレンＭ２には、パ
ターンの形状をした透過膜Ｍ２１が、設けられている。
透過膜Ｍ２１を照明する電子ビームは、狭い角度に散乱
する。メンブレンＭ２の中で、透過膜Ｍ２１でない領域
を照明する電子ビームは、広い角度に散乱する。

【００４７】図８に戻って、レチクルＲ１の説明を続け
る。 行マイナーストラットＣＧの照明系１２側の面
（この面を行マイナーストラット面ＣＧＰと称す）と、
列マイナーストラットＲＧの照明系１２側の面（この面
を列マイナーストラット面ＲＧＰと称す）とは、レーザ
ー光を正反射する。行マイナーストラット面ＣＧＰと列
マイナーストラット面ＲＧＰとを、マイナーストラット
面ＧＰと総称する。さて、図２にもどって、ウエハ２４
はウエハステージ２５に搭置されており、やはり斜入射
フォーカス検出ビーム９がその送光系７から入射し、反
射光が受光系８にて検出される。ウエハステージ２５は
不図示の3個所のアクチュエータにより、上下方向およ
びティルト制御が可能となっている。尚、ウエハのオー
トフォーカス検出原理は、例えば本出願人の特開昭５６
−４２２０５に開示された光電検出であり、振動ミラー
（周波数：数kHz）により、受光センサ前のスリット上
でビームを振動させることにより、ミラーの振動周期の
2倍波を検出することにより、ベストフォーカスを判定
する。また、露光時のウエハステージのスキャン動作に
対応するため、やはり本出願人の特開平６−２８３４０
３や特開平８−０６４５０６に開示されているような1
次元多点ビームを複数列（図１０では3列）配し、1列を
ウエハ凹凸情報のフィード・フォワード用（Row B）、
真ん中の列をサーボ制御用（Row A）、もう1列（Row
C）は、逆方向のステージスキャン時のフィードフォワ
ード用として用いる。図中のｙ方向がウェハステージの
移動方向であり、ステージが矢印Ｃの方向に移動する時
にはRow Bをフィード・フォワード用に、矢印Ｂの方向
に移動する時にはRow Cをフィード・フォワード用に用
いる。尚、これらのビーム間隔ＢＳについてはウェハの
平面性、ステージの傾斜等を考慮にいれて定める。

【００４８】次に、本発明を第１図を用いて説明する。
第１図において、UCは電子銃部と照明系部よりなる電子
光学系を有する上部カラムを、LCは投影レンズをなす電
子光学系を有する下部カラムを表す。２１はレチクル
を、２４はウエハを示す。レチクル２１はレチクル・ス
テージ１の上に載置されている。レチクル・ステージ１
はボディ３との間に上下方向のアクチュエータ２を介し
て組み上げられている。アクチュエータ２は実際には3
個所あり、上下方向およびティルト制御が可能となって
いる。このようなアクチュエータの例としてはピエゾ素
子が適している。６は斜入射型のフォーカス検出ビーム
（レチクル位置計測ビーム、AF検出光とも言う）であ
り、４はその送光系（ＡＦ照明装置とも言う）を、５は
高さ検出系を示している。ところで、投影系レンズ系は
電流をコイルに流して励起されるために必然的に発熱を
伴う。この発熱による機械的な膨張によって投影レンズ
系の精度が低下しないように通常は投影系レンズを保持
するカラムは冷却されている。従って、この投影系レン
ズとレチクルの位置関係を測定するための送光系４と高
さ検出系５は低膨張材（例えば、Zerodur）からなる結
合部材１１によってカラムに取り付けられていることが
好ましい。尚、当業者なら容易に理解できることではあ
るが、レチクル、レチクルステージ、上部カラムの下辺
部及び下部カラムの上辺部は真空チャンバー内に収めら
れ、送光系４より出たフォーカス検出ビーム６は真空チ
ャンバーのフランジに取り付けられた窓材を通してチャ
ンバー内に送り込まれる。高さ検出系５には受光センサ
が組み込まれている。この受光センサは高さ検出系に入
射するレチクルフォーカス検出ビームの位置を検出する
機能を有するものなら使用可能である。たとえば、ＣＣ
Ｄの様な受光部が微細な独立した感光部の集合体からな
るセンサ、受光部が単に２分割又は４分割されたセン
サ、受光部そのものは分割されていないが位置情報が得
られるＰＳＤ（PositionSensitive Detector)等が好ま
しい。これは、送光系４より出たレチクルフォーカス検
出ビーム６はレチクルによって反射されるが、レチクル
の投影系に対する高さが変化すると反射光は所定の光路
に対して横ずれを起こし、この横ずれが高さ検出系に入
射する位置の変化（センサ上での横ずれ）となって計測
されるからである。

【００４９】さて、ここで、本発明であるレチクルのオ
ートフォーカスについて、更にその詳細について述べ
る。まず、レチクルのフォーカス検出ビーム６には、シ
リコン系のレチクル材質に対しても十分な反射光量を得
るために、LEDからの光またはハロゲンランプからの光
のうち600-900nm程度の可視から赤外部を利用する。光
源より出たフォーカス検出ビームは不図示のレンズ系に
よってレチクルに入射する直前で直径0.05mm程度のビー
ムに成形され、レチクルに入射すると短軸の長さが0.05
mmの楕円になる。また、オートフォカス機構はステンシ
ル・タイプのレチクルにも対応しなければならない。従
って、ビームの照射位置に関しては、穴のあいている場
所ではビームが抜けてしまうので、ビームがレチクルに
あたる場所は、マイナー・ストラット位置のメンブレン
側が望ましい。また、レチクルの上下動によらずビーム
のあたる場所をマイナー・ストラット位置とするために
は、ビームの入射方位はマイナー・ストラットの走る方
向が望ましい。図１１(a)はその一例を示したもので、
斜線の楕円形で示したレチクル・フォーカス検出ビーム
７１は制御応答を保つためにステージがスキャンする縦
方向に関しマイナーストラット2列ずつ離れた位置に、
計3列配されている。ビームの入射方位はステージスキ
ャンの方向（紙面の下方向または上方向）からである。
この例の場合、ビームは常にマイナー・ストラットに対
応した位置にあるため、レチクルの上下動によらず常に
検出を行うことができる。

【００５０】次に、レチクルステージ、ウェハステージ
の制御とオートフォーカス動作に関する装置構成を図１
２に記した。図１２は先の図２を模式的な表現を用いて
書き換えた荷電粒子線露光装置１００の機能をあらわす
ブロック図である。図１２に示すように、荷電粒子線露
光装置１００には、光源（荷電粒子源、例えば電子銃）
１１１と照明系１２とレチクルステージ１と投影系２３
とウェハステージ２５とステージ検出装置１０２とフォ
ーカス検出機構１０３とが、設けられている。

【００５１】ステージ検出装置１０２は、レチクルステ
ージの位置を検出する装置である。図１３を参照しなが
ら、ステージ検出装置１０２を説明する。図１３は、ス
テージ検出装置１０２の機能を表すブロック図である。
図１３に示すように、ステージ検出装置１０２には、干
渉計１２１とストラットディテクタ１２２とが、設けら
れている。干渉計１２１は、レチクルステージの位置を
検出するレーザー干渉計であり、レチクルステージ１の
位置をあらわす干渉計データＤＹを出力する。

【００５２】尚、レチクルステージのＸ方向の位置を検
出する、干渉計１２１と同様な干渉計が、ステージ検出
装置１０２に設けられていてもよい。ストラットディテ
クタ１２２は、レチクルステージが検出有効位置ＰＥＮ
にあることを検出する回路である。検出有効位置ＰＥＮ
は、後述のＡＦ検出光１３２が行ストラット面ＣＧＰに
到達する場合の、レチクルステージの位置である。スト
ラットディテクタ１２２には、検出有効位置ＰＥＮを表
す干渉計データＤＹの値を記憶するメモリ（不図示）
が、設けられている。ストラットディテクタ１２２は、
このメモリに記憶している干渉計データＤＹの値と、干
渉計１２１が出力する干渉計データＤＹの値とが等しく
なる場合に、ＡＦエナーブル信号ＳＥＮを出力する。Ａ
Ｆエナーブル信号ＳＥＮは、レチクルステージが検出有
効位置ＰＥＮにあることを表す信号である。尚、ストラ
ットディテクタ１２２は、フォーカス検出機構１０３に
設けられていてもよい。 ストラットディテクタ１２２
は、請求項２４の有効位置検出手段の例である。

【００５３】フォーカス検出機構１０３は、レチクル２
１の各サブフィールドＳＦの高さＨＳＦを検出する装置
である。高さＨＳＦが表す位置は、図８に示すように、
行グリレッジ面ＧＣＰとほぼ同じ高さとなる位置で、電
子ビームがサブフィールドＳＦを照明する方向から見た
サブフィールドＳＦの正方形の重心となる位置である。
フォーカス検出機構１０３は、高さＨＳＦをあらわす高
さデータＤＳＦを、出力する。フォーカス検出機構１０
３は、複数の高さデータＤＳＦに基づいて、高さＨＳＦ
を検出したサブフィールドＳＦに隣接するサブフィール
ドＳＦの高さＨＳＦを、予測する。フォーカス検出機構
１０３は、予測した高さＨＳＦをあらわす高さ予測デー
タＤＳＦＰを、出力する。

【００５４】ここで、図１４を参照しながら、照明系１
２とレチクルステージとフォーカス検出機構１０３との
詳細を、説明する。図１４は、照明系１２とレチクルス
テージとフォーカス検出機構１０３との機能を表すブロ
ック図である。図１４において、Ｙ方向は、レチクルス
テージが移動する方向である。Ｘ方向は、Ｙ方向と垂直
な方向である。Ｚ方向は、ＸＹ平面と垂直な方向で、レ
チクルＲ１から照明系１２に向かう方向である。尚、本
図ではレチクルのストラット面側よりAF検出光を入射し
ており、図１ではレチクルのメンブレン側（パターンが
形成されている側）よりAF検出光を入射させているが、
フォーカス検出という点では本質的な違いはない。

【００５５】レチクルステージは、レチクルＲ１のサブ
フィールドＳＦの列方向がＸ方向と平行で、サブフィー
ルドＳＦの行方向がＹ方向と平行な位置に、レチクルＲ
１を保持する。レチクルＲ１の高さは、Ｚ方向の位置で
ある。照明系１２は、行方向に並ぶ２０個のサブフィー
ルドＳＦを、電子ビームを走査しながら、照明する。照
明系１２は、高さデータＤＳＦを入力する。照明系１２
は、各サブフィールドＳＦの高さデータＤＳＦが示す位
置で、電子ビームの各種歪みと各種収差とが最も少なく
なるように、電子ビームを補正する。

【００５６】フォーカス検出機構１０３は、まずレチク
ルＲ１のマイナーストラット面ＧＰの高さを検出する。
フォーカス検出機構１０３には、ＡＦ照明装置１３１
（図１のフォーカス検出ビームの送光系と同じ）と高さ
検出系５とデータ処理装置１３５とが、設けられてい
る。

【００５７】ＡＦ照明装置１３１は、ＡＦ検出光１３２
（図１のフォーカス検出ビーム６と同じ）を行マイナー
ストラット面ＣＧＰに向けて発射する装置である。ＡＦ
照明装置１３１は、レチクルステージがプラスＹ方向と
マイナスＹ方向とに移動している間、常にＡＦ検出光１
３２を発射している。照明系１２に対するＡＦ検出光１
３２の相対的な方向は、固定されている。従って、レチ
クルステージがプラスＹ方向に移動する場合、ＡＦ検出
光１３２が到達する行マイナーストラット面ＣＧＰ上の
位置は、マイナスＹ方向に移動する。

【００５８】ＡＦ検出光１３２と、ＡＦ検出光１３２が
到達するマイナーストラット面ＧＰ上の位置とを、図１
５〜図１６を参照しながら、更に詳しく説明する。
（尚、ここではビーム形状が先述の円形ビームとは違っ
て長方形の断面形状で記述しているが、本質的な差はな
い。）図１５は、ＡＦ検出光１３２が進む方向と垂直な
方向に切断したＡＦ検出光１３２の断面を、ＡＦ照明装
置１３１からマイナーストラット面ＧＰに向かって見た
図である。図１５に示すように、ＡＦ検出光１３２は、
マルチビームＬＡ１〜ＬＣ５の集合である。それぞれの
マルチビームＬＡ１〜ＬＣ５は、レーザー光、ＬＥＤ、
ハロゲン光源より出た600-900nmの光である。マルチビ
ームＬＡ１〜ＬＣ５は、レチクルＲ１の行方向に３行、
列方向に５列並んでいる。

【００５９】行方向に１行目のマルチビームＬＣ１〜Ｌ
Ｃ５には、共通に符号Ｃを付している。同様に、行方向
に２行目のマルチビームＬＡ１〜ＬＡ５には、共通に符
号Ａを付し、３行目のマルチビームＬＢ１〜ＬＢ５に
は、共通に符号Ａを付している。

【００６０】列方向に１列目のマルチビームＬＡ１、Ｌ
Ｂ１、ＬＣ１には、共通に符号１を付している。同様
に、列方向に２列目のマルチビームＬＡ２、ＬＢ２、Ｌ
Ｃ２には、共通に符号２を付し、３列目のマルチビーム
ＬＡ３、ＬＢ３、ＬＣ３には、符号３を付し、列方向に
４列目のマルチビームＬＡ４、ＬＢ４、ＬＣ４には、共
通に符号４を付し、５列目のマルチビームＬＡ５、ＬＢ
５、ＬＣ５には、共通に符号５を付している。

【００６１】ＡＦ検出光１３２が到達するマイナースト
ラット面ＧＰ上の位置（この位置を高さ検出位置ＰＡ１
〜ＰＣ５と称す）を、図１６を参照しながら説明する。
図１６は、レチクルＲ１を電子ビームが照明する方向か
ら見た、レチクルＲ１の上面図である。高さ検出位置Ｐ
Ａ１は、マルチビームＬＡ１が到達する位置である。高
さ検出位置ＰＢ１は、マルチビームＬＢ１が到達する位
置である。高さ検出位置ＰＣ１は、マルチビームＬＣ１
が到達する位置である。同様に、高さ検出位置ＰＡ２〜
ＰＣ５は、マルチビームＬＡ２〜ＬＣ５が到達する位置
である。各高さ検出位置ＰＡ１〜ＰＣ５の位置は、各サ
ブフィールドＳＦの四隅の中の１つの隅の近傍である。
図１６に示すように、高さ検出位置ＰＡ１、ＰＢ１、Ｐ
Ｃ１は、行マイナーストラットＣＧ１のサブフィールド
ＳＦ０１０１側の端に、位置している。高さ検出位置Ｐ
Ａ１、ＰＢ１、ＰＣ１は、行方向に並んでいる。高さ検
出位置ＰＡ１と高さ検出位置ＰＢ１との間隔は、サブフ
ィールドＳＦが行方向に並ぶ間隔と同じ長さである。同
様に、高さ検出位置ＰＡ１と高さ検出位置ＰＣ１との間
隔は、サブフィールドＳＦが行方向に並ぶ間隔と同じ長
さである。当然であるが、この長さは列方向に伸びるス
トラットの間隔と同じである。高さ検出位置ＰＡ５、Ｐ
Ｂ５、ＰＣ５は、行マイナーストラットＣＧ１のサブフ
ィールドＳＦ２００１側の端に、位置している。高さ検
出位置ＰＡ５、ＰＢ５、ＰＣ５は、行方向に並んでい
る。

【００６２】高さ検出位置ＰＡ５と高さ検出位置ＰＢ５
との間隔は、サブフィールドＳＦが行方向に並ぶ間隔と
同じ長さである。同様に、高さ検出位置ＰＡ５と高さ検
出位置ＰＣ５との間隔は、サブフィールドＳＦが行方向
に並ぶ間隔と同じ長さである。 高さ検出位置ＰＡ３、
ＰＢ３、ＰＣ３は、列方向に対して、行マイナーストラ
ットＣＧ１の中央付近に位置している。即ち、高さ検出
位置ＰＡ３、ＰＢ３、ＰＣ３は、列グリレッジＲＧ１０
上に位置している。

【００６３】高さ検出位置ＰＡ３、ＰＢ３、ＰＣ３は、
行方向に並んでいる。高さ検出位置ＰＡ３と高さ検出位
置ＰＢ３との間隔は、サブフィールドＳＦが行方向に並
ぶ間隔と同じ長さである。同様に、高さ検出位置ＰＡ３
と高さ検出位置ＰＣ３との間隔は、サブフィールドＳＦ
が行方向に並ぶ間隔と同じ長さである。

【００６４】高さ検出位置ＰＡ２、ＰＢ２、ＰＣ２は、
高さ検出位置ＰＡ１、ＰＢ１、ＰＣ１と検出位置ＰＡ
３、ＰＢ３、ＰＣ３との中央付近に位置している。即
ち、高さ検出位置ＰＡ２、ＰＢ２、ＰＣ２は、列マイナ
ーストラットＲＧ５上に位置している。高さ検出位置Ｐ
Ａ２、ＰＢ２、ＰＣ２は、行方向に並んでいる。高さ検
出位置ＰＡ２と高さ検出位置ＰＢ２との間隔は、サブフ
ィールドＳＦが行方向に並ぶ間隔と同じ長さである。同
様に、高さ検出位置ＰＡ２と高さ検出位置ＰＣ２との間
隔は、サブフィールドＳＦが行方向に並ぶ間隔と同じ長
さである。

【００６５】高さ検出位置ＰＡ４、ＰＢ４、ＰＣ４は、
高さ検出位置ＰＡ３、ＰＢ３、ＰＣ３と検出位置ＰＡ
５、ＰＢ５、ＰＣ５との中央付近に位置している。即
ち、高さ検出位置ＰＡ４、ＰＢ４、ＰＣ４は、列マイナ
ーストラットＲＧ１５上に位置している。高さ検出位置
ＰＡ４、ＰＢ４、ＰＣ４は、行方向に並んでいる。高さ
検出位置ＰＡ４と高さ検出位置ＰＢ４との間隔は、サブ
フィールドＳＦが行方向に並ぶ間隔と同じ長さである。
同様に、高さ検出位置ＰＡ４と高さ検出位置ＰＣ４との
間隔は、サブフィールドＳＦが行方向に並ぶ間隔と同じ
長さである。

【００６６】従って、高さ検出位置ＰＡ１、ＰＢ１、Ｐ
Ｃ１と高さ検出位置ＰＡ２、ＰＢ２、ＰＣ２と高さ検出
位置ＰＡ３、ＰＢ３、ＰＣ３と高さ検出位置ＰＡ４、Ｐ
Ｂ４、ＰＣ４と検出位置ＰＡ５、ＰＢ５、ＰＣ５とは、
列方向にほぼ等間隔で、列方向に対称な位置に並んでい
る。また、高さ検出位置ＰＡ１、ＰＢ１、ＰＣ１と高さ
検出位置ＰＡ２、ＰＢ２、ＰＣ２との間隔は、各サブフ
ィールドＳＦが列方向に並ぶ間隔の５倍の長さである。
即ち、行方向に伸びるストラットの間隔の５倍の長さで
あり、請求項８の例である。

【００６７】また、高さ検出位置ＰＡ１、ＰＢ１、ＰＣ
１は、行方向に互いに等間隔に並んでいる。高さ検出位
置ＰＡ２、ＰＢ２、ＰＣ２と高さ検出位置ＰＡ３、ＰＢ
３、ＰＣ３と検出位置ＰＡ４、ＰＢ４、ＰＣ４と高さ検
出位置ＰＡ５、ＰＢ５、ＰＣ５とについても、同様であ
る。

【００６８】高さ検出位置ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、Ｐ
Ａ４、ＰＡ５は、照明系１２が照明するサブフィールド
ＳＦの近傍に、位置する。高さ検出位置ＰＢ１、ＰＢ
２、ＰＢ３、ＰＢ４、ＰＢ５は、照明系１２が照明する
サブフィールドＳＦの行方向に隣り合うサブフィールド
ＳＦの近傍に、位置する。高さ検出位置ＰＣ１、ＰＣ
２、ＰＣ３、ＰＣ４、ＰＣ５は、照明系１２が照明する
サブフィールドＳＦの行方向と反対方向に隣り合うサブ
フィールドＳＦの近傍に、位置する。

【００６９】前述のようにＡＦ検出光１３２の方向は、
照明系１２に対して固定されているので、レチクルＲ１
がプラスＹ方向に移動する場合は、高さ検出位置ＰＡ１
〜ＰＣ５はレチクルＲ１上を行方向に移動する。レチク
ルＲ１がマイナスＹ方向に移動する場合は、高さ検出位
置ＰＡ１〜ＰＣ５はレチクルＲ１上を行方向と反対方向
に移動する。

【００７０】尚、ＡＦ検出光１３２は、図１７に示すよ
うに、行方向にマルチビームＬＤ１〜ＬＤ５とマルチビ
ームＬＥ１〜ＬＥ５とを、更に設けてもよい。図１５
は、ＡＦ検出光１３２が進む方向と垂直な方向に切断し
たＡＦ検出光１３２の断面を、ＡＦ照明装置１３１から
マイナーストラット面ＧＰに向かって見た図である。

【００７１】図１７に示すＡＦ検出光１３２が到達する
マイナーストラット面ＧＰ上の位置を、図１８を参照し
ながら説明する。図１８は、レチクルＲ１を電子ビーム
が照明する方向から見た、レチクルＲ１の上面図であ
る。高さ検出位置ＰＤ１は、マルチビームＬＤ１がマイ
ナーストラット面ＧＰ上に到達する位置である。高さ検
出位置ＰＥ１は、マルチビームＬＥ１が到達する位置で
ある。同様に、各高さ検出位置ＰＤ２〜ＰＤ５は、各マ
ルチビームＬＤ２〜ＬＤ５がマイナーストラット面ＧＰ
上に到達する位置で、各高さ検出位置ＰＥ２〜ＰＥ５
は、各マルチビームＬＥ２〜ＬＥ５がマイナーストラッ
ト面ＧＰ上に到達する位置である。

【００７２】図１８に示すように、高さ検出位置ＰＤ１
は、高さ検出位置ＰＡ１と高さ検出位置ＰＢ１とのほぼ
中央に位置する。同様に、各高さ検出位置ＰＤ２〜ＰＤ
５は、各高さ検出位置ＰＡ２〜ＰＡ５と各高さ検出位置
ＰＢ２〜ＰＢ５とのほぼ中央に位置する。

【００７３】高さ検出位置ＰＥ１は、高さ検出位置ＰＡ
１と高さ検出位置ＰＣ１とのほぼ中央に位置する。同様
に、各高さ検出位置ＰＥ２〜ＰＥ５は、各高さ検出位置
ＰＡ２〜ＰＡ５と各検出位置ＰＣ２〜ＰＣ５とのほぼ中
央に位置する。従って、マルチビームＬＡ１〜ＬＥ１が
行方向に並ぶ間隔は、サブフィールドＳＦが行方向に並
ぶ間隔のほぼ半分である。また、マルチビームＬＡ１〜
ＬＥ１は、行方向に左右対称で、マルチビームＬＡ１〜
ＬＥ１の数は、奇数である。即ち、列方向に伸びるスト
ラットの間隔の半分である。

【００７４】また尚、図１９に示すように、ＡＦ検出光
１３２は、列方向にサブフィールドＳＦが列方向に並ぶ
数と同じ数だけの高さ検出位置ＰＡ１〜ＰＡ２０、高さ
検出位置ＰＢ１〜ＰＢ２０及び高さ検出位置ＰＣ１〜Ｐ
Ｃ２０に、到達してもよい。図１９は、レチクル２１を
電子ビームが照明する方向から見た、レチクルＲ１の上
面図である。

【００７５】図１９において、高さ検出位置ＰＡ１の位
置は、サブフィールドＳＦ０１０１の近傍である。同様
に、各高さ検出位置ＰＡ２〜ＰＡ２０の位置は、各サブ
フィールドＳＦ０２０１〜ＳＦ２００１の近傍である。
各高さ検出位置ＰＢ１〜ＰＢ２０の位置は、サブフィー
ルドＳＦが行方向に並ぶ間隔だけ、各高さ検出位置ＰＡ
１〜ＰＡ２０から行方向に離れている。各高さ検出位置
ＰＣ１〜ＰＣ２０の位置は、サブフィールドＳＦが行方
向に並ぶ間隔だけ、各高さ検出位置ＰＡ１〜ＰＡ２０か
ら行方向と反対方向に離れている。

【００７６】また尚、図２０に示すように、高さ検出位
置ＰＡ２〜ＰＣ２は、列マイナーストラットＲＧ５に、
高さ検出位置ＰＡ３〜ＰＣ３は、列マイナーストラット
ＲＧ１０に、高さ検出位置ＰＡ４〜ＰＣ４は、列マイナ
ーストラットＲＧ１５に、それぞれ位置していてもよ
い。図２０は、レチクル２１を電子ビームが照明する方
向から見た、レチクルＲ１の上面図である。図２０にお
いて、高さ検出位置ＰＡ２の位置は、サブフィールドＳ
Ｆ０５０１の近傍である。同様に、高さ検出位置ＰＡ
３、ＰＡ４の位置は、サブフィールドＳＦ１００１〜Ｓ
Ｆ１５０１の近傍である。高さ検出位置ＰＢ２、ＰＢ
３、ＰＢ４の位置は、サブフィールドＳＦが行方向に並
ぶ間隔だけ、各高さ検出位置ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４か
ら行方向に離れている。高さ検出位置ＰＣ２、ＰＣ３、
ＰＣ４の位置は、サブフィールドＳＦが行方向に並ぶ間
隔だけ、高さ検出位置ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４から行方
向と反対方向に離れている。

【００７７】ところで、パターン転写型荷電粒子線露光
装置においては、今まで述べてきたように照明ビームは
制御可能な範囲にて左右に偏向されながら、サブフィー
ルド毎に順次レチクル上のパターンをウエハ上に転写し
てゆく場合だけでなく、ビームをブランキングすること
なく、ステージのスキャン方向に対して垂直方向にビー
ムをスキャンさせながら露光する方式も研究されてい
る。第１１図(b)はそのようなレチクルに先のフォーカ
ス検出ビームを適用した場合であるが、縦方向（ステー
ジ移動方向）のマイナー・ストラット４１の数が少ない
ため、十分なビーム数を使えないという不都合がある。

【００７８】そのため、本発明の次の実施例では、第２
１図(a), (b)に見られるようにビームの入射方位をステ
ージスキャンに対し垂直方向（紙面の左右方向）にし
た。図(a), (b)共に、多数のビームをマイナー・ストラ
ット４１上に落とすことが出来、良好な制御が期待でき
る。ただし、ステージ移動に伴い、ビームはステンシル
パターン部で反射して、誤検出する可能性もあるため、
検出のタイミングはビームがマイナー・ストラット位置
に一致した場合に行う。尚、一次元多点ビームを複数列
配置して測定する場合の受光部５の受光センサとしては
個々一次元多点ビームに対応した一次元画像センサ、例
えば一次元ＣＣＤ、や使用する複数の一次元多点ビーム
を一度に検出する２次元画像センサ、例えば２次元ＣＣ
Ｄ、を用いる。

【００７９】この点を更に、図２２を基に、ＡＦ検出光
１３２と高さ検出位置ＰＡ１〜ＰＣ５との説明を行う。
図２２に示すようなＡＦ検出光１３２は、レチクルＲ２
を照明することもできる。ＡＦ検出光１３２がレチクル
Ｒ２を照明する場合の高さ検出位置ＰＡ１〜ＰＣ５を、
図２２に示す。図２２は、レチクルＲ２を電子ビームが
照明する方向から見た、レチクルＲ２の上面図である。
図２２に示すように、ＡＦ高さ検出位置ＰＡ１〜ＰＡ５
が１次元マイナーストラットＣＣＧ２上にある場合は、
ＡＦ高さ検出位置ＰＢ１〜ＰＢ５は１次元マイナースト
ラットＣＣＧ３上にあり、また、ＡＦ高さ検出位置ＰＣ
１〜ＰＣ５は１次元マイナーストラットＣＣＧ１上にあ
る。従って、フォーカス検出機構３は、レチクルＲ２の
各１次元マイナーストラットＣＣＧの高さＨＧを検出で
きる。

【００８０】ここまでは検出ビームの構成を記してきた
が、ここで図１４に戻って、フォーカス検出機構１０３
の説明を行う。ＡＦ検出光１３２は、行マイナーストラ
ット面ＣＧＰで正反射する。この反射光をＡＦ反射光１
３３と称す。ＡＦ反射光１３３は、マルチビームＬＡ１
〜ＬＣ５が行マイナーストラット面ＣＧＰで正反射した
光の集合である。ＡＦ反射光１３３は、高さ検出系５に
入射する。高さ検出系５は、ＡＦ反射光１３３に基づい
て、マイナーストラット面ＧＰの高さＨＧを検出する装
置である。図２３〜図２８を参照しながら、高さ検出系
５を説明する。図２３は、高さ検出系５がＡＦ反射光１
３３を受光する受光面３４１を表す図である。図２３に
示すように、受光面３４１には、主受光部３４２と副受
光部３４４と副受光部３４６とが、設けられている。主
受光部３４２が設けられる位置を主受光位置３４３、副
受光部３４４が設けられる位置を副受光位置３４５、そ
して、副受光部３４６が設けられる位置を副受光位置３
４７と称す。主受光部３４２は、高さ検出位置ＰＡ１、
ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４、ＰＡ５からのＡＦ反射光１３
３を受光する装置である。即ち、主受光部３４２は、照
明系１２が照明するサブフィールドＳＦの近傍からのＡ
Ｆ反射光１３３を受光する。主受光部３４２には、光セ
ンサＳＳＡ１〜ＳＳＡ５が設けられている。光センサＳ
ＳＡ１は、高さ検出位置ＰＡ１からのＡＦ反射光１３３
を受光するセンサーである。同様に、各光センサＳＳＡ
２〜ＳＳＡ５は、各高さ検出位置ＰＡ２〜ＰＡ５からの
ＡＦ反射光１３３を受光するセンサーである。副受光部
３４４は、高さ検出位置ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３、ＰＢ
４、ＰＢ５からのＡＦ反射光１３３を受光する装置であ
る。即ち、副受光部３４４は、照明系１２が照明するサ
ブフィールドＳＦの行方向に隣り合うサブフィールドＳ
Ｆの近傍からのＡＦ反射光１３３を受光する。副受光部
３４４には、光センサＳＳＢ１〜ＳＳＢ５が設けられて
いる。光センサＳＳＢ１は、高さ検出位置ＰＢ１からの
ＡＦ反射光１３３を受光するセンサーである。同様に、
各光センサＳＳＢ２〜ＳＳＢ５は、各高さ検出位置ＰＢ
２〜ＰＢ５からのＡＦ反射光１３３を受光するセンサー
である。副受光部３４６は、高さ検出位置ＰＣ１、ＰＣ
２、ＰＣ３、ＰＣ４、ＰＣ５からのＡＦ反射光１３３を
受光する装置である。即ち、副受光部３４６は、照明系
１２が照明するサブフィールドＳＦの行方向と反対方向
に隣り合うサブフィールドＳＦの近傍からのＡＦ反射光
１３３を受光する。副受光部３４６には、光センサＳＳ
Ｃ１〜ＳＳＣ５が設けられている。光センサＳＳＣ１
は、高さ検出位置ＰＣ１からのＡＦ反射光１３３を受光
するセンサーである。同様に、各光センサＳＳＣ２〜Ｓ
ＳＣ５は、各高さ検出位置ＰＣ２〜ＰＣ５からのＡＦ反
射光１３３を受光するセンサーである。

【００８１】主受光部３４２は、請求項１９の主受光手
段の例である。副受光部３４４と副受光部３４６とは、
請求項２０の副受光手段の例である。高さ検出系５は、
光センサＳＳＡ１の出力に基づいて、高さ検出位置ＰＡ
１にあるマイナーストラット面ＧＰの高さＨＧを、演算
によって求める。同様に、高さ検出系５は、光センサＳ
ＳＡ２〜ＳＳＡ５、光センサＳＳＢ１〜ＳＳＢ５及び光
センサＳＳＣ１〜ＳＳＣ５の出力に基づいて、高さ検出
位置ＰＡ２〜ＰＡ５、高さ検出位置ＰＢ１〜ＰＢ５及び
高さ検出位置ＰＣ１〜ＰＣ５にあるマイナーストラット
面ＧＰの高さＨＧを、演算によって求める。

【００８２】セレクト信号ＳＬは、副受光部３４４か副
受光部３４６のいずれかを、選択する信号である。高さ
検出系５は、セレクト信号ＳＬに基づいて、２組のデー
タを出力する。セレクト信号ＳＬが副受光部３４４を選
択する場合、高さ検出系５が出力する一方の組のデータ
は、高さ検出位置ＰＡ１〜ＰＡ５の高さＨＧを表す高さ
データＤＧであり、他方の組のデータは高さ検出位置Ｐ
Ｂ１〜ＰＢ５の高さＨＧを表す高さデータＤＧである。
即ち、後述のように、レチクルステージがプラスＹ方向
に移動する場合には、高さ検出系５は、高さ検出位置Ｐ
Ａ１〜ＰＡ５の高さＨＧを表す高さデータＤＧと、高さ
検出位置ＰＢ１〜ＰＢ５の高さＨＧを表す高さデータＤ
Ｇとを、出力する。セレクト信号ＳＬが副受光部３４６
を選択する場合、高さ検出系５が出力する一方の組のデ
ータは、高さ検出位置ＰＡ１〜ＰＡ５の高さＨＧを表す
高さデータＤＧであり、他方の組のデータは、高さ検出
位置ＰＣ１〜ＰＣ５の高さＨＧを表す高さデータＤＧで
ある。即ち、後述のように、レチクルステージがマイナ
スＹ方向に移動する場合には、高さ検出系５は、高さ検
出位置ＰＡ１〜ＰＡ５の高さＨＧを表す高さデータＤＧ
と、高さ検出位置ＰＣ１〜ＰＣ５の高さＨＧを表す高さ
データＤＧとを、出力する。高さ検出位置ＰＡ１〜ＰＡ
５の高さＨＧを表す高さデータＤＧを、それぞれ高さデ
ータＤＧＡ１〜ＤＧＡ５と称す。高さ検出位置ＰＢ１〜
ＰＢ５の高さＨＧを表す高さデータＤＧを、それぞれ高
さデータＤＧＢ１〜ＤＧＢ５と称す。高さ検出位置ＰＣ
１〜ＰＣ５の高さＨＧを表す高さデータＤＧを、それぞ
れ高さデータＤＧＣ１〜ＤＧＣ５と称す。高さデータＤ
Ｇは、高さデータＤＧＡ１〜ＤＧＡ５と高さデータＤＧ
Ｂ１〜ＤＧＢ５とデータＤＧＣ１〜ＤＧＣ５との総称で
ある。

【００８３】データ処理装置１３５は、サブフィールド
ＳＦの高さＨＳＦを演算によって求める装置である。図
２４を参照しながら、データ処理装置１３５を説明す
る。図２４は、データ処理装置１３５の機能を表すブロ
ック図である。図２４に示すように、データ処理装置１
３５には、方向判定回路３５１とセンサセレクタ３５２
と補間回路３５３と高さ決定回路３５４と予測回路３５
５とが設けられている。

【００８４】方向判定回路３５１は、レチクルステージ
の移動方向を判定する回路である。方向判定回路３５１
は、干渉計データＤＹに基づいて、レチクルステージＲ
Ｓの移動方向が、プラスＹ方向かマイナスＹ方向かを判
定する。例えば、方向判定回路３５１は、干渉計データ
ＤＹの値が増加すると、プラス方向と判定する。

【００８５】レチクルステージは、レチクルＲ１の行方
向と反対方向がプラスＹ方向となる位置に、レチクルＲ
１を保持する。従って、方向判定回路３５１がレチクル
ステージはプラスＹ方向に移動していると判定する場合
には、レチクルＲ１は、行方向に移動する。方向判定回
路３５１がレチクルステージはマイナスＹ方向に移動し
ていると判定する場合には、レチクルＲ１は、行方向と
反対方向に移動する。方向判定回路３５１は、レチクル
ステージの移動方向がプラスＹ方向かマイナスＹ方向か
を表す方向データＤＤを、センサセレクタ３５２に出力
する。方向判定回路３５１は、請求項２３の方向検出手
段の例である。（尚、この方向判定は露光シークエンサ
より移動方向の情報を受けて方向判定を行うことも可能
である。） センサセレクタ３５２は、セレクト信号ＳＬを高さ検出
系５に出力する回路である。方向データＤＤがプラスＹ
方向を表す場合には、センサセレクタ３５２は、副受光
部３４４を選択することを表すセレクト信号ＳＬを、出
力する。即ち、レチクルステージがプラスＹ方向に移動
する場合は、センサセレクタ３５２は、副受光部３４４
を選択することを表すセレクト信号ＳＬを、出力する。
方向データＤＤがマイナスＹ方向を表す場合には、セン
サセレクタ３５２は、副受光部３４６を選択することを
表すセレクト信号ＳＬを、出力する。即ち、レチクルス
テージがマイナスＹ方向に移動する場合は、センサセレ
クタ３５２は、副受光部３４６を選択することを表すセ
レクト信号ＳＬを、出力する。尚、セレクト信号ＳＬを
出力するセンサセレクタ３５２に限らず、方向データＤ
Ｄに基づいて、高さデータＤＧを選択するデータセレク
タ３５６を、設けてもよい。この場合は、図２５に示す
ように、高さ検出系５は、レチクルステージの移動方向
に関わらず、常に主受光部３４２と副受光部３４４と副
受光部３４６とからの高さデータＤＧを、出力すればよ
い。図２５は、データ処理装置１３５の機能を表すブロ
ック図である。センサセレクタ３５２は、請求項２３の
選択手段の例である。

【００８６】補間回路３５３は、高さデータＤＧを補間
する演算を行う回路である。補間回路３５３は、高さ検
出系５が出力する２組のデータのそれぞれの間を、補間
する。高さ検出系５が高さデータＤＧＡ１〜ＤＧＡ５と
高さデータＤＧＢ１〜ＤＧＢ５とを出力する場合、即
ち、レチクルステージがプラスＹ方向に移動する場合に
は、補間回路３５３が補間する一方の組みのデータは、
高さデータＤＧＡ１〜ＤＧＡ５で、他方の組みのデータ
は、高さデータＤＧＢ１〜ＤＧＢ５である。高さ検出系
５が高さデータＤＧＡ１〜ＤＧＡ５と高さデータＤＧＣ
１〜ＤＧＣ５とを出力する場合、即ち、レチクルステー
ジがマイナスＹ方向に移動する場合には、補間回路３５
３が補間する一方の組みのデータは、高さデータＤＧＡ
１〜ＤＧＡ５で、他方の組みのデータは、高さデータＤ
ＧＣ１〜ＤＧＣ５である。補間回路３５３は、請求項１
４の補間手段の例である。図２６を参照しながら、高さ
データＤＧＡ１と高さデータＤＧＡ２との間を補間する
場合を例に挙げて、補間回路３５３を説明する。

【００８７】図２６は、サブフィールドＳＦの位置と高
さ検出位置ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＢ１、ＰＢ２の位置とを
表す図である。図２６は、高さ検出位置ＰＢ１、ＰＢ２
が行マイナーストラットＣＧ１に位置する場合を、表し
ている。前述のように、高さ検出位置ＰＡ１は、行マイ
ナーストラットＣＧのサブフィールドＳＦ０１０１側の
端に、位置している。高さ検出位置ＰＡ２は、列マイナ
ーストラットＲＧ５上に位置している。従って、図２６
に示すように、高さ検出位置ＰＡ１と高さ検出位置ＰＡ
２との間には、サブフィールドＳＦ０１０１、ＳＦ０２
０１、ＳＦ０３０１、ＳＦ０４０１、ＳＦ０５０１と、
列マイナーストラットＲＧ１、ＲＧ２、ＲＧ３、ＲＧ
４、ＲＧ５とが、位置する。補間回路３５３が補間する
位置は、高さ検出位置ＰＡ１−１、ＰＡ１―２、ＰＡ１
−３、ＰＡ１−４である。高さ検出位置ＰＡ１−１、Ｐ
Ａ１―２、ＰＡ１−３、ＰＡ１−４は、高さ検出位置Ｐ
Ａ１と高さ検出位置ＰＡ２とを結ぶ線分を、ほぼ均等に
五等分する位置である。高さ検出位置ＰＡ１−１、ＰＡ
１―２、ＰＡ１−３、ＰＡ１−４は、それぞれ列マイナ
ーストラットＲＧ１、ＲＧ２、ＲＧ３、ＲＧ４上に位置
する。補間回路３５３は、ＡＦエナーブル信号ＳＥＮを
入力すると、高さ検出位置ＰＡ１の高さデータＤＧＡ１
と高さ検出位置ＰＡ２の高さデータＤＧＡ２とから、高
さ検出位置ＰＡ１−１、ＰＡ１―２、ＰＡ１−３、ＰＡ
１−４の高さデータＤＧＡ１−１、ＤＧＡ１−２、ＤＧ
Ａ１−３、ＤＧＡ１−４を線形補間演算によって、求め
る。尚、補間回路３５３は、高さデータＤＧＡ１と高さ
データＤＧＡ２とからだけでなく、高さデータＤＧＡ
１、ＤＧＡ２、ＤＧＡ３、ＤＧＡ４、ＤＧＡ５とから、
高さデータＤＧＡ１−１、ＤＧＡ１−２、ＤＧＡ１−
３、ＤＧＡ１−４を求めてもよい。補間回路３５３は、
高さデータＤＧＡ１、ＤＧＡ１−１、ＤＧＡ１−２、Ｄ
ＧＡ１−３、ＤＧＡ１−４、ＤＧＡ２を出力する。補間
回路３５３は、ＡＦエナーブル信号ＳＥＮを入力しない
場合は、線形補間演算も行わず、高さデータＤＧＡ１、
ＤＧＡ１−１、ＤＧＡ１−２、ＤＧＡ１−３、ＤＧＡ１
−４、ＤＧＡ２も出力しない。

【００８８】このように、ステージ検出装置２は、行マ
イナーストラット面ＣＧＰにＡＦ検出光１３２が到達す
る場合にＡＦエナーブル信号ＳＥＮを出力するので、補
間回路３５３は、行マイナーストラット面ＣＧＰにＡＦ
検出光１３２が到達する場合に、高さデータＤＧＡ１、
ＤＧＡ１−１、ＤＧＡ１−２、ＤＧＡ１−３、ＤＧＡ１
−４、ＤＧＡ２を高さ決定回路３５４に出力する。同様
に、補間回路３５３は、高さデータＤＧＡ２〜ＤＧＡ５
の間も、補間する。また同様に、高さデータＤＧＢ１〜
ＤＧＢ５の間か、或いは、高さデータＤＧＣ１〜ＤＧＣ
５の間かを、補間する。補間した高さデータＤＧＡ１、
ＤＧＡ１−１〜ＤＧＡ５を、高さデータＩＤＧＡ１、Ｉ
ＤＧＡ１−１〜ＩＤＧＡ５と称す。同様に、補間した高
さデータＤＧＢ１〜ＤＧＢ５を、高さデータＩＤＧＢ
１、ＩＤＧＢ１−１〜ＩＤＧＢ５と称し、補間した高さ
データＤＧＣ１〜ＤＧＣ５を、高さデータＩＤＧＣ１、
ＩＤＧＣ１−１〜ＩＤＧＣ５と称す。補間回路３５３
は、補間した２組のデータを高さ決定回路３５４に出力
する。

【００８９】高さ決定回路３５４は、サブフィールドＳ
Ｆの高さＨＳＦを、演算によって求める回路である。高
さ決定回路３５４は、補間回路３５３が出力する２組の
データに挟まれる位置にあるサブフィールドＳＦの、高
さＨＳＦを求める。即ち、高さ決定回路３５４は、高さ
データＩＤＧＡ１〜ＩＤＧＡ５と高さデータＩＤＧＢ１
〜ＩＤＧＢ５とに挟まれるサブフィールドＳＦの高さＨ
ＳＦか、高さデータＩＤＧＡ１〜ＩＤＧＡ５と高さデー
タＩＤＧＣ１〜ＩＤＧＣ５とに挟まれるサブフィールド
ＳＦの高さＨＳＦかのいずれかを、求める。言い換える
と、レチクルステージがプラスＹ方向に移動する場合に
は、高さ決定回路３５４は、高さデータＩＤＧＡ１〜Ｉ
ＤＧＡ５と高さデータＩＤＧＢ１〜ＩＤＧＢ５とに挟ま
れるサブフィールドＳＦの高さＨＳＦを、求める。レチ
クルステージがマイナスＹ方向に移動する場合には、高
さ決定回路３５４は、高さデータＩＤＧＡ１〜ＩＤＧＡ
５と高さデータＩＤＧＣ１〜ＩＤＧＣ５とに挟まれるサ
ブフィールドＳＦの高さＨＳＦを、求める。

【００９０】図２６を参照しながら、高さ検出位置ＰＡ
１、高さ検出位置ＰＡ１−１、高さ検出位置ＰＢ１及び
高さ検出位置ＰＢ１−１に挟まれる、サブフィールドＳ
Ｆ０１０１の高さＨＳＦを求める場合を例に挙げて、高
さ決定回路３５４を説明する。高さ検出位置ＰＡ１は、
高さデータＩＤＧＡ１が表す位置である。高さ検出位置
ＰＡ１−１は、高さデータＩＤＧＡ１−１が表す位置で
ある。高さ検出位置ＰＢ１は、高さデータＩＤＧＢ１が
表す位置である。高さ検出位置ＰＢ１−１は、高さデー
タＩＤＧＢ１−１が表す位置である。

【００９１】高さ決定回路３５４は、高さ検出位置ＰＡ
１と高さ検出位置ＰＡ１−１と高さ検出位置ＰＢ１と高
さ検出位置ＰＢ１−１とを４隅とする矩形の中心Ｐ０１
０１の位置を、求める。前述のように、高さ検出位置Ｐ
Ａ１と高さ検出位置ＰＡ１−１と高さ検出位置ＰＢ１と
検出位置ＰＢ１−１とは、サブフィールドＳＦ０１０１
の正方形の４隅の近傍にそれぞれ位置するので、中心Ｐ
０１０１の位置は、サブフィールドＳＦ０１０１の正方
形の重心の位置と、ほぼ一致する。高さ決定回路３５４
は、高さデータＩＤＧＡ１と高さデータＩＤＧＡ１−１
と高さデータＩＤＧＢ１と高さデータＩＤＧＢ１−１と
の平均値を、求める。この平均値がサブフィールドＳＦ
０１０１の高さＨＳＦであり、高さＨＳＦの位置は、中
心Ｐ０１０１である。同様に、高さ決定回路３５４は、
補間回路３５３が出力する２組のデータに挟まれる位置
にあるサブフィールドＳＦの、高さＨＳＦを求める。

【００９２】図２５に戻って、データ処理回路３５の説
明を続ける。上述のように、補間回路３５３は、レチク
ルステージの移動方向に基づいて、２組のデータを出力
するので、高さ決定回路３５４も、レチクルステージＲ
Ｓの移動方向に基づいて、高さＨＳＦを求める。高さ決
定回路３５４は、高さＨＳＦを表す高さデータＤＳＦ
を、出力する。高さ決定回路３５４は、請求項１７のサ
ブフィールド決定手段の例である。

【００９３】予測回路３５５は、複数の高さデータＤＳ
Ｆから、行方向に隣り合うサブフィールドＳＦの予測高
さＨＳＦＰを、予測する回路である。高さデータＤＳＦ
が、レチクルステージの移動方向に基づいて、出力され
るので、予測回路３５５もレチクルステージの移動方向
に基づいて、予測高さＨＳＦＰを、予測する。 即ち、
レチクルステージがプラスＹ方向に移動する場合には、
予測回路３５５は、高さデータＤＳＦの表すサブフィー
ルドＳＦのマイナスＹ方向に隣り合うサブフィールドＳ
Ｆの予測高さＨＳＦＰを、予測する。レチクルステージ
がマイナスＹ方向に移動する場合には、予測回路３５５
は、高さデータＤＳＦの表すサブフィールドＳＦのプラ
スＹ方向に隣り合うサブフィールドＳＦの予測高さＨＳ
ＦＰを、予測する。図２７と図２８とを参照しながら、
レチクルステージがプラスＹ方向に移動する場合に、サ
ブフィールドＳＦ０１０１に対してマイナスＹ方向に並
ぶサブフィールドＳＦ０１０３の予測高さＨＳＦＰを求
め動作を例に挙げて、予測回路３５５を説明する。図２
７は、高さＨＳＦと予測高さＨＳＦＰとを表すグラフで
ある。図２４において、ＨＳＦ０１０１は、サブフィー
ルドＳＦ０１０１の高さＨＳＦである。ＨＳＦ０１０２
は、サブフィールドＳＦ０１０２の高さＨＳＦである。
ＨＳＦＰ０１０３は、サブフィールドＳＦ０１０３の予
測高さＨＳＦＰである。図２８は、サブフィールドＳＦ
０１０１〜ＳＦ０１０３を表す図である。図２８におい
て、中心Ｐ０１０２はサブフィールドＳＦ０１０２の高
さＨＳＦ０１０２の位置を表し、中心Ｐ０１０３はサブ
フィールドＳＦ０１０３の予測高さＨＳＦ０１０３の位
置を表す。図２８に示すように、サブフィールドＳＦ０
１０３は、サブフィールドＳＦ０１０１よりマイナスＹ
方向に位置している。図２７に示すように、予測回路３
５５は、高さＨＳＦ０１０１と高さＨＳＦ０１０２とを
結ぶ１次関数を求める。この１次関数が中心Ｐ０１０１
よりマイナスＹ方向にある中心Ｐ０１０３と交わる点
が、サブフィールドＳＦ０１０３の予測高さＨＳＦＰ０
１０３である。尚、予測回路３５５は、２つの高さＨＳ
Ｆからに限らず、３つ以上のＨＳＦから、高次の曲線を
用いて予測高さＨＳＦＰを求めてもよい。この場合は、
予測高さＨＳＦＰの予測精度が高まる利点がある。予測
回路３５５は、サブフィールドＳＦ０２０１〜ＳＦ２０
０１についても、マイナスＹ方向に並ぶサブフィールド
ＳＦ０２０２〜ＳＦ２００２の予測高さＨＳＦＰを、求
める。

【００９４】このようにして、予測回路３５５は、レチ
クルステージの移動方向に基づいて、予測高さＨＳＦＰ
を予測すると、予測高さＨＳＦＰを表す高さ予測データ
ＤＳＦＰを、照明系１２に出力する。予測回路３５５
は、請求項１８の予測手段の例である。

【００９５】図１４に戻って、照明系１２とフォーカス
検出機構１０３との説明を続ける。照明系１２は、露光
し終わった３行のサブフィールドＳＦの高さデータＤＳ
Ｆを記憶する。尚、照明系１２は、３行のサブフィール
ドＳＦの高さデータＤＳＦに限らず、２行以上ならば、
何行でもサブフィールドＳＦの高さデータＤＳＦを記憶
してもよい。照明系１２は、記憶している高さデータＤ
ＳＦと高さ予測データＤＳＦＰとを通る曲線を現す関数
を、演算によって求める。求められた曲線に従って、レ
チクルの高さの補正、及び／又は照明・投影電子光学系
による電子ビームの補正が行われる。

【００９６】図１２を基に、荷電粒子線露光装置１００
及びその動作をまとめると以下のようになる。レチクル
２１を照明した電子ビームは、レチクル２１のパターン
の形に整形される。整形された電子ビームは、投影系２
３に向かう。投影系２３は、レチクル２１からの電子ビ
ームをウェハに投影する装置である。投影系２３は、レ
チクル２１のサブフィールドＳＦの像を、Ｘ方向とその
逆方向とに走査しながら、縮小してウェハに投影する。
ウェハステージは、レチクルステージが移動する方向と
反対方向にウェハを移動しながら、ウェハを保持する装
置である。

【００９７】次に、荷電粒子線露光装置１００の動作を
説明する。レチクルステージに、レチクル２１が保持さ
れ、ウェハステージＷＳにウェハが保持されると、荷電
粒子線露光装置１００は露光動作を開始する。レチクル
ステージは、レチクル２１の行方向の反対方向が、プラ
スＹ方向と平行になる位置に、レチクル２１を保持す
る。露光動作が開始されると、レチクルステージはＹ方
向にレチクル２１を移動する。光源１１１は、電子ビー
ムを放射する。照明系１２は、電子ビームをレチクル２
１の列方向に走査しながら、サブフィールドＳＦを照明
する。

【００９８】フォーカス検出機構１０３は、レチクル２
１にＡＦ検出光１３２を、発射する。ステージ検出装置
１０２は、レチクルステージの位置を検出し、干渉計デ
ータＤＹを出力する。また、ステージ検出装置２は、レ
チクルステージが検出有効位置ＰＥＮにある場合に、Ａ
Ｆエナーブル信号ＳＥＮを出力する。フォーカス検出機
構１０３は、干渉計データＤＹを入力して、又は露光シ
ークエンサよりの情報を基に、レチクルステージの移動
方向を判定する。フォーカス検出機構１０３は、ＡＦエ
ナーブル信号ＳＥＮを入力している場合で、且つ、レチ
クルステージの移動方向がプラスＹ方向の場合には、高
さ検出位置ＰＡ１〜ＰＡ５と高さ検出位置ＰＢ１〜ＰＢ
５とからのＡＦ反射光１３３に基づいて、照明系１２が
照明しているサブフィールドＳＦの高さＨＳＦと、その
サブフィールドＳＦのマイナスＹ方向に隣り合うサブフ
ィールドＳＦの予測高さＨＳＦＰとを、求める。一方、
フォーカス検出機構１０３は、ＡＦエナーブル信号ＳＥ
Ｎを入力している場合で、且つ、レチクルステージの移
動方向がマイナスＹ方向の場合には、検出位置ＰＡ１〜
ＰＡ５と高さ検出位置ＰＣ１〜ＰＣ５とからのＡＦ反射
光１３３に基づいて、照明系１２が照明しているサブフ
ィールドＳＦの高さＨＳＦと、そのサブフィールドＳＦ
のプラスＹ方向に隣り合うサブフィールドＳＦの予測高
さＨＳＦＰとを、求める。フォーカス検出機構１０３
は、高さＨＳＦを表す高さデータＤＳＦと、予測高さＨ
ＳＦＰを表す高さ予測データＤＳＦＰとを、出力する。

【００９９】照明系１２は、高さデータＤＳＦが示す高
さで、電子ビームの各種歪みと各種収差とが最も少なく
なるように、電子ビームを補正する。また、照明系１２
は、記憶している高さデータＤＳＦと高さ予測データＤ
ＳＦＰとを通る曲線に沿って、電子ビームを補正する。

【０１００】レチクル２１を照明した電子ビームは、レ
チクル２１のパターンの形に整形される。整形された電
子ビームは、投影系２３に向かう。投影系２３は、レチ
クル２１のサブフィールドＳＦの像を、Ｘ方向とその逆
方向とに走査しながら、縮小してウェハに投影する。

【０１０１】ウェハステージが、レチクルステージが移
動する方向と反対方向にウェハを移動すると、ウェハに
は、レチクル２１のパターンが投影される。尚、フォー
カス制御の例としては、レチクルRのフォーカス検出は
レチクル・フォーカス検出ビームの受光センサ出力にて
行い、アクチュエータ２の制御にフィードバックし、残
差分は、投影レンズLCの電子光学系のフォーカスを、コ
イルに流す電流を制御してのダイナミックフォーカス制
御にて追従させることができる。この制御のためは、レ
チクルフォーカス検出受光部からの出力信号とウェハフ
ォーカス検出受光部からの出力信号を受け取り、さらに
両ステージの位置を測距干渉系から受け取って露光時の
レチクル上のサブフィールドの高さ位置補正量とウェハ
のフォーカス補正量を決め、補正演算よりの出力をもと
にレチクル、ウェハ双方のアクチュエータの制御と電子
光学系のダイナミックフォーカスコイルの制御を行う。
＜デバイス製造方法＞次に、上述の実施形態の荷電粒子
線露光装置１００を用いて、半導体素子等のデバイスを
作成する動作の一例を、図２９のフローチャートを参照
しながら、説明する。Step１０１において、１ロットの
ウェハ上に金属膜が蒸着される。Step１０２において、
ウェハ上に蒸着された金属膜上に、フォトレジストが塗
布される。Step１０３において、上述の実施形態の荷電
粒子線露光装置１を用いて、レチクルＲ１上のパターン
が、その１ロットのウェハ上に順次、露光される。Step
１０４において、パターンの露光されたフォトレジスト
が、現像される。Step１０５において、現像されたレジ
ストのパターンをマスクとして、その１ロットのウェハ
がエッチングされる。エッチングが行われると、レチク
ルＲ１上のパターンに対応する回路が、各ウェハ上に形
成される。Step１０５の終了後、ウェハ上に形成された
回路の上に、更に回路を形成することによって、極めて
微細な回路を有するデバイスが製造される。

【０１０２】以上のように、本発明のレチクルのフォー
カス検出機能を有する装置について説明した、本願発明
の技術的思想は上記記述内容に限定されるものでは無い
ことは言うまでもない。

【０１０３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、投影系に
対するレチクルの高さ方向の位置を検出するための斜入
射のマルチビームからなるフォーカス検出機能を設ける
こととし、マイナー・ストラットがフォーカス検出ビー
ム位置と一致したときに同期したデータをフォーカス検
出信号とすることとしたので、ステンシルレチクルであ
っても誤検出することがない。更に、この斜入射光ビー
ムによるフォーカス検出機能は、レチクルの高さ変化を
センサ上の横ずれ量に変換し、２分割センサ、または１
次元リニアセンサにより、横ずれ量を計測することとし
たので、レチクルステージの高速移動に対しても対応で
きる。また、フィードフォワード用のビームも用意した
ので、レチクルステージの移動方向によらず、安定した
フォーカス検出と制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のフォーカス検出機構を備えた転写型
荷電粒子線露光装置

【図２】 本発明のフォーカス検出機構が適用される転
写型荷電粒子線露光装置の構成図。

【図３】 本発明の転写型荷電粒子線露光装置でのレチ
クルと結像原理。

【図４】 本発明の転写型荷電粒子線露光装置に使用さ
れるレチクルの構造図。

【図５】 本発明での転写型荷電粒子線露光装置に使用
されるレチクルの全体図。

【図６】 レチクルＲ１の上面図

【図７】 レチクルＲ２の上面図

【図８】 レチクルＲ１の断面図

【図９】 メンブレンＭ２の断面図

【図１０】ウェハのフォーカス検出に用いられているビ
ームの配置例

【図１１】マイナーストラット上のフォーカス検出ビー
ムとステージ移動方向、ビーム入射方向を示す。

【図１２】荷電粒子線露光装置１００の機能をあらわす
ブロック図

【図１３】ステージ検出装置１０２の機能を表すブロッ
ク図

【図１４】照明系１２とレチクルステージとフォーカス
検出機構１０３との機能を表すブロック図

【図１５】ＡＦ検出光１３２の断面図

【図１６】ＡＦ検出光１３２の断面図

【図１７】ＡＦ検出光１３２の断面

【図１８】レチクルＲ１の上面図

【図１９】レチクルＲ１の上面図

【図２０】レチクルＲ１の上面図

【図２１】マイナーストラット上のフォーカス検出ビー
ムとステージ移動方向、ビーム入射方向を示す。

【図２２】レチクルＲ２の上面図

【図２３】受光面３４１を表す図

【図２４】データ処理装置１３５の機能を表すブロック
図

【図２５】データ処理装置１３５の機能を表すブロック
図

【図２６】サブフィールドＳＦの位置を表す図

【図２７】高さＨＳＦと予測高さＨＳＦＰとを表すグラ
フ

【図２８】サブフィールドＳＦ０１０１〜ＳＦ０１０３
を表す図

【図２９】 フローチャート

【符号の説明】

UC 照明系、 LC 投影レンズ系、 １ レチクルステージ、 ４、５、６ レチクル・フォーカス検出ビームの送光
系、高さ検出系とビーム、 ７、８、９ ウエハ・フォーカス検出ビームの送光系、
受光系とビーム ２１ レチクル ２４ ウエハ、 ２５ ウエハステージ、 ２３ 投影レンズ ４１ マイナー・ストラット ４３ サブフィールド ７１ マイナー・ストラット上のフォーカス検出
ビーム １００ 荷電粒子線露光装置 １０２ ステージ検出装置 １０３ フォーカス検出機構 １２ 照明系 １２１ 干渉計 １２２ マイナーストラットディテクタ １３１ ＡＦ照明装置 １３２ ＡＦ照明光 １３３ ＡＦ反射光 １３５ データ処理装置 ３４２ 主受光部 ３４４ 副受光部 ３４６ 副受光部 ３５１ 方向判定回路 ３５２ センサセレクタ ３５３ 補間回路 ３５４ 高さ決定回路 ３５５ 予測回路 ＣＧ 行マイナーストラット ＤＧ 高さデータ ＤＳＦ 高さデータ ＤＳＦＰ 高さ予測データ ＤＹ 干渉計データ ＨＧ マイナーストラット面の高さ ＨＳＦ サブフィールドの高さ ＰＡ１〜ＰＡ５ 高さ検出位置 ＰＡ１−１〜ＰＡ１−４ 高さ検出位置 ＰＢ１−１〜ＰＢ１−４ 高さ検出位置 ＰＢ１〜ＰＢ５ 高さ検出位置 ＰＣ１〜ＰＣ５ 高さ検出位置 ＲＧ 列マイナーストラット ＳＥＮ ＡＦエナーブル信号 ＳＦ サブフィールド ＳＬ セレクト信号

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メンブレインにパターン開口をあけるこ
   とによりパターンが形成されたステンシル・タイプの原
   板（以下、ステンシル・レチクルと呼ぶ）上の、または
   メンブレイン上に荷電粒子散乱体によりパターンが形成
   された散乱タイプの原板（以下、散乱メンブレイン・レ
   チクルと呼ぶ）上のパターンを感光基板上に投影露光す
   るパターン転写型荷電粒子線露光装置において、投影系
   に対するレチクルの高さ方向の位置を検出するためのフ
   ォーカス検出機構を設けたことを特徴とする転写型荷電
   粒子線露光装置。
2. 【請求項２】 前記フォーカス検出機構は、原板（単に
   レチクルともいう）に照射するフォーカス検出ビームと
   該フォーカス検出ビームのレチクルからの反射光を検出
   ・解析する高さ検出系とを有し、フォーカス検出ビーム
   はレチクル面に対して斜入射の光ビームであり、レチク
   ル上に配置されたメンブレインのサポート部に前記フォ
   ーカス検出ビームが照射された時に高さ検出系はフォー
   カス検出信号を出力することを特徴とする請求項１記載
   の転写型荷電粒子線露光装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の転写型荷電粒子線露光装
   置であって、前記斜入射光ビームを有するフォーカス検
   出機構の高さ検出系はセンサ上でのビームの横ズレを計
   測するセンサを有することを特徴とする転写型荷電粒子
   線露光装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の転写型荷電粒子線露光装
   置であって、横ズレを計測するセンサが、２分割セン
   サ、４分割センサ、１次元リニアセンサ、２次元イメー
   ジセンサ、ＰＳＤ（POINT SENSITIVE DETECTOR)のうち
   のいずれかであることを特徴とする転写型荷電粒子線露
   光装置。
5. 【請求項５】 請求項２乃至４のいずれかに記載された
   転写型荷電粒子線露光装置であって、レチクルを保持し
   て移動させるレチクルステージと感光基板を保持して移
   動させる感光基板ステージを有し、感光基板の露光中に
   レチクルおよび感光基板のステージは互いに逆方向にス
   キャンされ、フォーカス検出ビームもマルチビームから
   なることを特徴とする転写型荷電粒子線露光装置。
6. 【請求項６】 転写型荷電粒子線露光装置に用いられ
   る、投影系に対するレチクルの高さ方向の位置を検出す
   るためのフォーカス検出方法であって、斜入射の光をレ
   チクルに照射し、レチクルからの反射光をセンサによっ
   て受光し、センサ上のビームの横ズレ量より投影系に対
   するレチクルの高さ方向の位置を検出することを特徴と
   するフォーカス検出方法。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の転写型荷電粒子線露光
   装置であって、前記マルチビームが前記原板を照射する
   高さ検出位置は、前記サポート部上においてレチクルス
   テージのスキャン方向に対して垂直な方向に等間隔とな
   されていることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の転写型荷電粒子線露光
   装置であって、前記等間隔の間隔がスキャン方向に伸び
   るストラットの間隔の整数倍となることを特徴とする荷
   電粒子線露光装置。
9. 【請求項９】 請求項７又は８に記載の転写型荷電粒子
   線露光装置であって、前記高さ検出位置の集合体の中央
   が荷電粒子線の偏向照明可能領域の中央付近になされて
   いることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
10. 【請求項１０】請求項７乃至９のいずれかに記載の転写
    型荷電粒子線露光装置であって、前記高さ検出位置は、
    偏向照明可能領域の両端を含むことを特徴とする荷電粒
    子線露光装置。
11. 【請求項１１】請求項５に記載された転写型荷電粒子線
    露光装置であって、前記マルチビームが前記原板を照射
    する高さ検出位置は、前記レチクルステージのスキャン
    方向に等間隔となる前記サポート部上の位置を含むこと
    を特徴とする荷電粒子線露光装置。
12. 【請求項１２】請求項１１に記載の転写型荷電粒子線露
    光装置であって、前記等間隔の間隔がスキャン方向に対
    して垂直な方向に伸びるストラットの間隔の整数倍とな
    ることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
13. 【請求項１３】請求項１１に記載の転写型荷電粒子線露
    光装置であって、前記等間隔の間隔がスキャン方向に対
    して垂直な方向に伸びるストラットの間隔の半分の整数
    倍となることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
14. 【請求項１４】請求項７乃至１３のいずれにか記載の転
    写型荷電粒子線露光装置であって、前記フォーカス検出
    機構は前記高さ検出位置の高さに基づいて、前記高さ検
    出位置の間の補間位置の高さを求める補間手段を更に備
    えることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
15. 【請求項１５】請求項１４に記載の荷電粒子線露光装置
    であって、前記補間手段は、前記スキャン方向に対して
    垂直な方向に並ぶ前記補間位置の高さを求めることを特
    徴とする荷電粒子線露光装置。
16. 【請求項１６】請求項１５に記載の荷電粒子線露光装置
    であって、前記補間位置は、サブフィールドの近傍に、
    少なくとも１つが対応する位置であることを特徴とする
    荷電粒子線露光装置。
17. 【請求項１７】請求項７乃至１６のいずれかに記載の荷
    電粒子線露光装置であって、前記フォーカス検出機構
    は、前記高さ検出位置の高さに基づいて、前記サブフィ
    ールドの高さを求めるサブフィールド決定手段を更に備
    えることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
18. 【請求項１８】請求項１７に記載の荷電粒子線露光装置
    であって、前記フォーカス検出機構は、前記サブフィー
    ルド決定手段が求める前記サブフィールドの高さに基づ
    いて、前記スキャン方向に対して垂直な方向に並ぶ前記
    サブフィールドの高さを予測する予測手段を更に備える
    ことを特徴とする荷電粒子線露光装置。
19. 【請求項１９】請求項５に記載の荷電粒子線露光装置で
    あって、前記高さ検出系は、フォーカス検出しようとす
    る位置の近傍からの前記反射光の到達する主受光位置に
    設けられる主受光手段を備えることを特徴とする荷電粒
    子線露光装置。
20. 【請求項２０】請求項１９に記載の荷電粒子線露光装置
    であって、前記高さ検出系は、フォーカス検出しようと
    する位置から離れる位置からの前記検出反射光を受光す
    る複数の副受光位置に設けられる複数の副受光手段を更
    に備えることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
21. 【請求項２１】請求項２０に記載の荷電粒子線露光装置
    であって、前記副受光手段は、レチクルステージのスキ
    ャン方向に離れる位置からの、前記反射光を受光するこ
    とを特徴とする荷電粒子線露光装置。
22. 【請求項２２】請求項２０に記載の荷電粒子線露光装置
    であって、前記フォーカス検出機構は、前記ステージが
    移動する移動方向を検出する方向検出手段を、更に備え
    ることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
23. 【請求項２３】請求項２０乃至２２のいずれにか記載の
    荷電粒子線露光装置であって、前記フォーカス検出機構
    は、ステージのスキャン時の移動方向に基づいて、前記
    複数の副受光手段の一部を選択する選択手段を更に備え
    ることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
24. 【請求項２４】請求項２に記載の荷電粒子線露光装置で
    あって、前記フォーカス検出機構が前記原板の高さ位置
    を検出可能な検出有効位置に前記ステージが位置する場
    合に、前記ステージが前記検出有効位置にあることを表
    す有効信号を出力する有効位置検出手段を更に備えるこ
    とを特徴とする荷電粒子線露光装置。
25. 【請求項２５】請求項２４に記載の荷電粒子線露光装置
    であって、前記フォーカス検出機構は、前記有効信号に
    基づいて、前記原板の高さ位置を検出することを特徴と
    する荷電粒子線露光装置。
26. 【請求項２６】請求項２４の荷電粒子線露光装置であっ
    て、前記検出有効位置は、前記フォーカス検出ビームが
    前記サポート部を照射する場合の前記ステージ位置であ
    ることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
27. 【請求項２７】パターンが分割して設けられる複数のサ
    ブフィールドと、前記複数のサブフィールドの間に設け
    られた少なくとも１方向に直線状に伸びる形状のサポー
    ト部とを有する原板を移動可能なステージに保持し、前
    記ステージが位置するステージ位置を検出し、前記原板
    が位置する原板の高さ位置を請求項６記載のフォーカス
    検出方法により検出し、検出された前記原板の高さ位置
    に基づいて、原板の高さの補正及び／又は原板を投影す
    る荷電粒子線光学系の補正を行うことを特徴とする荷電
    粒子線露光方法。
28. 【請求項２８】請求項１から５、請求項７から２６の何
    れかに記載の荷電粒子線露光装置を用いて、原板に設け
    られるパターンを、感光基板上に投影する投影工程を含
    むことを特徴とするデバイス製造方法。
29. 【請求項２９】請求項２７に記載の露光方法を用いて、
    原板に設けられるパターンを、感光基板上に投影する投
    影工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
30. 【請求項３０】請求項５に記載された荷電粒子線露光装
    置であって、ステージのスキャン移動方向とフォーカス
    検出ビームのレチクルへの入射方向が垂直であることを
    特徴とする荷電粒子線露光装置。