JP2003241390A - 測定方法、描画方法、基材の製造方法、および電子ビーム描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、各描画フィールドの境界部分に生
じる誤差や描画位置の誤差を正確に測定しながらも、レ
ジスト現像後の形状の影響を把握して描画精度の限界を
解消することの可能な測定方法、描画方法、基材の製造
方法、および電子ビーム描画装置を提供する。 【解決手段】 測定用基材に対してビームを照射するこ
とにより測定用描画パターンを描画して描画の精度を測
定する測定方法である。基準となる第１の描画ラインを
第１のドーズ量にて描画して現像した際の描画形状に対
応するように、前記第１のト゛ース゛量の略半分に相当する第
２のト゛ース゛量にて各々描画ラインを描画して現像した際の第１
の描画形状と；特定の距離を隔てた少なくとも２本の描
画ラインを、前記第２のト゛ース゛量にて各々描画し、これら２本
の各描画ラインを１組のハ゜ターンとして前記特定の距離を可変
させた複数ハ゜ターンを各々描画して現像した際の、各々の結
果から得られた複数の各第２の描画形状と；を各々測定
する測定ステップを有する。当該測定結果に基づいて、
第１の描画形状と各前記第２の描画形状とを各々比較し
た基準データを算出する算出ステップを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測定方法、描画方
法、基材の製造方法、および電子ビーム描画装置に関
し、特に、電子ビーム描画装置において、描画の位置精
度やそれに伴う描画形状への影響を精度良く評価し描画
にフィードバックするものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報記録媒体として、例えばＣ
Ｄ、ＤＶＤ等が広く使用されており、これらの記録媒体
を読み取る読取装置などの精密機器には、多くの光学素
子が利用されている。これらの機器に利用される光学素
子、例えば光レンズなどは、低コスト化並びに小型化の
観点から、ガラス製の光レンズよりも樹脂製の光レンズ
を用いることが多い。このような樹脂製の光レンズは、
一般の射出成形によって製造されており、射出成形用の
成形型も、一般的な切削加工によって形成されている。

【０００３】また、光学素子などの基材の表面上に所望
の形状を描画加工するものとしては、光露光などの手法
を用いた露光装置などによって加工を行うことが行われ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、前記基材の表面
に所望の描画パターンを形成するものとして、電子ビー
ム等のビームを用いて描画パターンの描画を行うことが
試みられている。

【０００５】しかしながら、電子ビーム描画において
は、例えば、一方の描画フィールドにおいて複数ライン
を描画した後に載置台等を移動させ、次いで他方の描画
フィールドにおいて複数ラインを描画するようにして順
次描画していくために、各描画フィールドの間には「つ
なぎ」と称される繋ぎ目が形成され、この結果、互いの
描画フィールド間に隙間ができたり、あるいは逆に重な
ってしまうということがある。

【０００６】このため、描画された後の形状を基材全体
として見た場合、各描画フィールドの境界部分が不自然
な形状で加工されてしまうこととなる。

【０００７】そこで、各描画フィールドの繋ぎの状態を
精度良く測定することが重要となる。この際、この種の
つなぎの測定手法としては、例えばバーニヤ（副尺）等
の目盛りを各描画フィールドの境界部分に付けておき、
当該目盛りに対するずれ量を観察して測定することが行
われる。

【０００８】しかしながら、バーニヤによって目盛りを
単に観察する手法では、バーニヤを描画する場合の分解
能が数十ｎｍ程度で限界であるために、当該数十ｎｍ程
度の精度の位置ずれを検出することが限界であり、それ
以上の精度でつなぎを測定することができなかった。

【０００９】このため、精度良く測定できないために、
一方の描画フィールドに対して他方の描画フィールドに
どの程度のオフセットないしはゲインを持たしてよいの
か等も正確に算出できなかった。

【００１０】特に、電子ビームを用いて３次元的に表面
高さが変化する基材に描画を行う際には、電子ビームに
よる描画位置を前記表面の高さ変化に合わせるために、
描画中に載置台等を高さ方向を精度良く移動させる必要
があるため、つなぎを正確に測定できないと、３次元形
状を精度良く描画できない。

【００１１】このように、電子ビーム描画において、描
画位置の再現性や描画フィールド間のつなぎの評価は、
前記手法では十分な精度が得られず、その測定精度によ
って制約を受け、描画の精度に限界があった。

【００１２】また、レジストが塗布された基材上に３次
元形状を描画する際、描画位置の誤差と共に、その誤差
による実際のレジスト現像後の形状への影響を把握する
ことが重要となるが、前記手法では、十分な測定分解能
を得ることが困難であるとともに、形状への影響を把握
することができず、基材を所望の形状に形成することが
困難であった。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、各描画フィールドの
境界部分に生じる誤差や描画位置の誤差を正確に測定し
ながらも、レジスト現像後の形状の影響を把握して描画
精度の限界を解消することの可能な測定方法、描画方
法、基材の製造方法、および電子ビーム描画装置を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、測定用基材に対してビー
ムを照射することにより測定用の描画ラインを描画して
描画の精度を測定する測定方法であって、基準となる第
１の描画ラインを第１のドーズ量にて描画して現像した
際の描画形状に対応するように、前記第１のドーズ量の
略半分に相当する第２のドーズ量にて各々描画ラインを
前記測定用基材に対して描画して現像した際の第１の描
画形状と；特定の距離を隔てた少なくとも２本の描画ラ
インを、前記第２のドーズ量にて各々描画し、これら２
本の各描画ラインを１組のパターンとして前記特定の距
離を可変させた複数パターンを各々描画して現像した際
の、各々の結果から得られた複数の各第２の描画形状
と；を各々測定する測定ステップと、当該測定結果に基
づいて、前記第１の描画形状と各前記第２の描画形状と
を各々比較した基準データを算出する算出ステップと、
を含むことを特徴としている。

【００１５】また、請求項２に記載の発明は、測定用基
材に対してビームを照射することにより描画ラインを描
画して描画の精度を測定する測定方法であって、基準と
なる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて前記測定用
基材に対して描画して現像した第１の描画形状と；特定
の距離を隔てた少なくとも２本の描画ラインを、前記第
１のドーズ量の略半分に相当する第２のドーズ量にて各
々描画し、これら２本の各描画ラインを１組のパターン
として前記特定の距離を零から第１の距離まで可変させ
た複数パターンを各々描画して現像した際の、各々の結
果から得られた複数の各第２の描画形状と；を各々測定
する測定ステップと、当該測定結果に基づいて、前記第
１の描画形状と各前記第２の描画形状とを各々比較した
基準データを算出する算出ステップと、を含むことを特
徴としている。

【００１６】また、請求項３に記載の発明は、測定用基
材に対してビームを照射することにより描画ラインを描
画して描画の精度を測定する測定方法であって、基準と
なる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて前記測定用
基材に対して描画して現像した第１の描画形状と；前記
第１の描画形状に対応するように、前記第１のドーズ量
の略半分に相当する第２のドーズ量にて前記第１の描画
ラインと異なる位置に各々描画ラインを描画して現像し
た際の第２の描画形状と；特定の距離を隔てた少なくと
も２本の描画ラインを、前記第２のドーズ量にて各々描
画し、これら２本の各描画ラインを１組のパターンとし
て前記特定の距離を零から第１の距離まで可変させた複
数パターンを各々描画して現像した際の、各々の結果か
ら得られた複数の各第３の描画形状と；を各々測定する
測定ステップと、当該測定結果に基づいて、前記第１、
第２の描画形状、および各前記第３の描画形状を各々比
較した基準データを算出する算出ステップと、を含むこ
とを特徴としている。

【００１７】また、請求項４に記載の発明は、前記算出
ステップは、当該測定結果に基づいて、前記２本の各描
画ライン間の描画位置ずれ量と、前記第１の描画形状に
対する現像後の形状変化率との相関関係を算出すること
を特徴としている。

【００１８】また、請求項５に記載の発明は、各前記描
画形状は、現像後の描画ラインの深さであり、前記算出
ステップは、前記深さの形状変化率を算出することを特
徴としている。

【００１９】また、請求項６に記載の発明は、各前記描
画形状は、現像後の各描画ラインの幅であり、前記算出
ステップは、前記幅の形状変化率を算出することを特徴
としている。

【００２０】また、請求項７に記載の発明は、測定用基
材に対してビームを照射することにより描画ラインを描
画して描画の精度を測定する測定方法であって、基準と
なる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて描画して現
像した第１の描画形状と；前記第１の描画ラインと異な
る位置にて、前記第１のドーズ量の略半分に相当する第
２のドーズ量にて時間を置いて重ねて描画した際の現像
後の第２の描画形状と；を各々測定する測定ステップ
と、当該測定結果に基づいて、前記第１の描画形状と各
前記第２の描画形状とを比較して基準データを算出する
算出ステップと、を含み、ビームによる描画ラインの再
現性の精度を測定することを特徴としている。

【００２１】また、請求項８に記載の発明は、前記測定
ステップでは、前記第１の描画形状と；前記第１の描画
ラインと異なる位置にて、前記第１のドーズ量の略１／
Ｎに相当する第３のドーズ量にて各々時間を置いてＮ回
重ねて描画した際の現像後の第３の描画形状と、を各々
計測し、前記ビームによる描画ラインのＮ回の再現性の
精度を測定することを特徴としている。

【００２２】また、請求項９に記載の発明は、各前記描
画形状は、現像後の描画ラインの深さであり、前記算出
ステップは、前記深さの形状変化率を算出することを特
徴としている。

【００２３】また、請求項１０に記載の発明は、測定用
基材に対してビームを照射することにより描画ラインを
描画し描画の精度を測定する測定方法であって、基準と
なる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて前記測定用
基材に対して描画して現像した第１の描画形状と；互い
に隣接する第１、第２の各描画フィールドの境界に相当
する部分に、前記第１、第２の各描画フィールドにて各
描画ラインを、前記第１のドーズ量の略半分に相当する
第２のドーズ量で各々描画して現像した際の各第２の描
画形状と；を各々測定する測定ステップと、当該測定結
果に基づいて、前記第１の描画形状と各前記第２の描画
形状とを比較し、前記第１、第２の各描画フィールド間
のつなぎに関する基準データを算出する算出ステップ
と、を含むことを特徴としている。

【００２４】また、請求項１１に記載の発明は、前記第
２の描画形状は、前記第１、第２の各描画フィールドの
境界に沿って略平行な２本の各描画ラインが描画される
ことで形成され、前記測定ステップでは、各描画ライン
間の間隔を測定することを特徴としている。

【００２５】また、請求項１２に記載の発明は、前記第
１、第２の各描画フィールドがオーバーラップする場合
に、前記第２の描画形状が、前記第１、第２の各描画フ
ィールドの境界と交差する略平行な２本の各描画ライン
が描画されることで形成され、前記測定ステップでは、
各描画ライン間の間隔を測定することを特徴としてい
る。

【００２６】また、請求項１３に記載の発明は、測定用
基材に対してビームを照射することにより描画ラインを
描画して描画の精度を測定する測定方法であって、基準
となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて描画して
現像した第１の描画形状と；少なくとも１描画フィール
ド内に形成される複数の各サブフィールドにて、各描画
ラインを、前記第１のドーズ量の略半分に相当する第２
のドーズ量で各々描画して現像した際の各第２の描画形
状と；を各々測定する測定ステップと、当該測定結果に
基づいて、前記第１の描画形状と前記第２の描画形状と
を比較して、各サブフィールド間の３次元的な位置ずれ
量と形状変化に関する基準データを算出する算出ステッ
プと、を含むことを特徴としている。

【００２７】また、請求項１４に記載の発明は、測定用
基材に対してビームを照射することにより描画ラインを
描画して描画の精度を測定する測定方法であって、基準
となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて前記測定
用基材に対して描画して現像した第１の描画形状と；少
なくとも１描画フィールド内に形成される複数の各サブ
フィールドにて、少なくともビームの走査方向に沿って
各サブフィールド間の境界領域の間隔が異なるようにし
て、各描画ラインを、前記第１のドーズ量の略半分に相
当する第２のドーズ量で各々描画して現像した際の各第
２の描画形状と；を各々測定する測定ステップと、当該
測定結果に基づいて、前記第１の描画形状と前記第２の
描画形状とを比較して、各サブフィールド間に応じたつ
なぎのずれ量と段差の変化に関する基準データを算出す
る算出ステップと、を含むことを特徴としている。

【００２８】また、請求項１５に記載の発明は、各前記
サブフィールド間の境界領域の間隔は、描画装置のＤＡ
変換器の１ｄｏｔもしくは数ｄｏｔずつ変化するように
描画され、前記算出ステップは、前記１ｄｏｔまたは数
ドットずつ変化する間隔のずれ量と段差の変化に関する
基準データを算出することを特徴としている。

【００２９】また、請求項１６に記載の発明は、上述の
いずれかに記載の測定方法により測定された測定結果に
基づいて、基材に対するビームの描画を制御する描画方
法であって、前記基準データに基づいて、前記基材上で
ビームを走査させるための偏向器への出力を補正する補
正ステップと、を含むことを特徴としている。

【００３０】また、請求項１７に記載の発明は、上述の
測定方法により測定された計測結果に基づいて、基材に
対するビームの描画を制御する描画方法であって、前記
基準データに基づいて、前記基材上でビームを走査させ
るための偏向器への出力を補正して、前記第１、第２の
各描画フィールドの境界領域に沿って描画ラインが描画
される際のつなぎを補正する補正ステップと、を含むこ
とを特徴としている。

【００３１】また、請求項１８に記載の発明は、上述の
測定方法により測定された計測結果に基づいて、基材に
対するビームの描画を制御する描画方法であって、前記
基準データに基づいて、前記基材上でビームを走査させ
るための偏向器への出力を補正して、前記第１、第２の
各描画フィールドの境界領域と交差する方向に沿って描
画ラインが描画される際のつなぎを補正する補正ステッ
プと、を含むことを特徴としている。

【００３２】また、請求項１９に記載の発明は、上述の
測定方法により測定された計測結果に基づいて、基材に
対するビームの描画を制御する描画方法であって、前記
基準データに基づいて、前記基材上でビームを走査させ
るための偏向器への出力を補正して、前記ビームによる
各描画ラインの再現性を補正する補正ステップと、を含
むことを特徴としている。

【００３３】また、請求項２０に記載の発明は、上述の
うちいずれかの測定方法により測定された測定結果に基
づいて、基材に対するビームの描画を制御する描画方法
であって、前記基準データに基づいて、前記ビームによ
り描画される描画ライン間のブランキング期間の補正を
行う補正ステップと、を含むことを特徴としている。

【００３４】また、請求項２１に記載の発明は、上述の
うちいずれかの描画方法を用いて基材を製造する基材の
製造方法であって、描画された前記基材を現像し、現像
された前記基材の表面で電鋳を行い、成型用の金型を形
成するステップを含むことを特徴としている。

【００３５】また、請求項２２に記載の発明は、前記成
型用の金型を用いて成型品を形成するステップを有する
ことを特徴としている。

【００３６】また、請求項２３に記載の発明は、前記成
型品は、光学素子であることを特徴としている。

【００３７】また、請求項２４に記載の発明は、前記光
学素子はレンズとして形成することを特徴としている。

【００３８】また、請求項２５に記載の発明は、基材に
対して電子ビームを走査することにより前記基材の描画
を行う電子ビーム描画装置であって、基準となる第１の
描画ラインを第１のドーズ量にて描画して現像した際の
描画形状に対応するように、前記第１のドーズ量の略半
分に相当する第２のドーズ量にて各々描画ラインを描画
して現像した際の第１の描画形状と；特定の距離を隔て
た少なくとも２本の描画ラインを、前記第２のドーズ量
にて各々描画し、これら２本の各描画ラインを１組のパ
ターンとして前記特定の距離を可変させた複数パターン
を各々描画して現像した際の、各々の結果から得られた
複数の各第２の描画形状と；を各々比較し前記２本の各
描画ライン間の描画位置ずれ量と、前記第１の描画形状
に対する現像後の形状変化率との相関関係を算出した基
準データに基づいて、前記基材上でビームを走査させる
ための偏向器への出力を補正する補正手段と、前記補正
手段にて補正された出力に基づいて、前記偏向器を制御
して前記基材の描画を行うように制御する制御手段と、
を含むことを特徴としている。

【００３９】また、請求項２６に記載の発明は、基材に
対して電子ビームを走査することにより前記基材の描画
を行う電子ビーム描画装置であって、基準となる第１の
描画ラインを第１のドーズ量にて描画して現像した第１
の描画形状と；前記第１の描画ラインと異なる位置に
て、前記第１のドーズ量の略半分に相当する第２のドー
ズ量にて時間を置いて重ねて描画した際の現像後の第２
の描画形状と；を各々比較した基準データに基づいて、
前記基材上でビームを走査させるための偏向器への出力
を補正する補正手段と、前記補正手段にて補正された出
力に基づいて、前記偏向器を制御して前記基材の描画を
行うように制御する制御手段と、を含むことを特徴とし
ている。

【００４０】また、請求項２７に記載の発明は、基材に
対して電子ビームを走査することにより前記基材の描画
を行う電子ビーム描画装置であって、基準となる第１の
描画ラインを第１のドーズ量にて描画して現像した第１
の描画形状と；互いに隣接する第１、第２の各描画フィ
ールドの境界に相当する部分に、前記第１、第２の各描
画フィールドにて各描画ラインを、前記第１のドーズ量
の略半分に相当する第２のドーズ量で各々描画して現像
した際の各第２の描画形状と；を各々比較し前記第１、
第２の各描画フィールド間のつなぎに関する基準データ
に基づいて、前記基材上でビームを走査させるための偏
向器への出力を補正する補正手段と、前記補正手段にて
補正された出力に基づいて、前記偏向器を制御して前記
基材の描画を行うように制御する制御手段と、を含むこ
とを特徴としている。

【００４１】また、請求項２８に記載の発明は、基材に
対して電子ビームを走査することにより前記基材の描画
を行う電子ビーム描画装置であって、基準となる第１の
描画ラインを第１のドーズ量にて描画して現像した第１
の描画形状と；少なくとも１描画フィールド内に形成さ
れる複数の各サブフィールドにて、各描画ラインを、前
記第１のドーズ量の略半分に相当する第２のドーズ量で
各々描画して現像した際の各第２の描画形状と；を各々
比較し各サブフィールド間の３次元的な位置ずれ量と形
状変化に関する基準データに基づいて、前記基材上でビ
ームを走査させるための偏向器への出力を補正する補正
手段と、前記補正手段にて補正された出力に基づいて、
前記偏向器を制御して前記基材の描画を行うように制御
する制御手段と、を含むことを特徴としている。

【００４２】また、請求項２９に記載の発明は、基材に
対して電子ビームを走査することにより前記基材の描画
を行う電子ビーム描画装置であって、基準となる第１の
描画ラインを第１のドーズ量にて描画して現像した第１
の描画形状と；少なくとも１描画フィールド内に形成さ
れる複数の各サブフィールドにて、少なくともビームの
走査方向に沿って各サブフィールド間の境界領域の間隔
が異なるようにして、各描画ラインを、前記第１のドー
ズ量の略半分に相当する第２のドーズ量で各々描画して
現像した際の各第２の描画形状と；を各々比較し各サブ
フィールド間に応じたつなぎのずれ量と段差の変化に関
する基準データを算出に基づいて、前記基材上でビーム
を走査させるための偏向器への出力を補正する補正手段
と、前記補正手段にて補正された出力に基づいて、前記
偏向器を制御して前記基材の描画を行うように制御する
制御手段と、を含むことを特徴としている。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
の一例について、図面を参照して具体的に説明する。

【００４４】［第１の実施の形態］ （電子ビーム描画装置の全体構成）先ず、本実施の形態
における特徴は、一定のドーズ量で基準ラインを描画し
たときの現像後の深さと幅を、基準ラインを描画したと
きの略半分に相当するドーズ量を与えてラインを描画し
た結果や、前記ドーズ条件で距離数ｎｍ程度をパラメー
タとして描画した２本のラインを１組のパターンとし
て、数パターン描画したそれぞれの結果から得られた描
画形状の深さと幅と、を比較した基準データに基づいて
つなぎの精度を測定する点にある。

【００４５】特に、互いに隣接する描画フィールドの境
界に相当する部分にて、基準ラインの略半分に相当する
ドーズ量でのライン描画を双方のフィールドで行ったと
きの現像後の深さと幅とを、基準ラインと比較すること
で、つなぎのズレ量及び状態を測定できる。

【００４６】また、再現性を評価する場合には、一定の
ドーズ量で基準のラインを描画し、基準ラインとは別の
位置に基準ラインを描画したときのおよそ半分に相当す
るドーズを与えて時間を置いて重ね描画したときとの現
像後の深さと幅とを基準ラインと比較することにより、
再現性を評価する。この際、Ｎ回の再現性を見る場合に
は、基準ラインを描画したときの１／Ｎのドーズを与え
て時間を置いてＮ回重ねて描画し、それらの測定結果を
基準データとして格納しておくことが好ましい。

【００４７】さらに、ブランキング期間、すなわち、サ
ブフィールド区間の継ぎ目の場合にも、基準ラインのお
よそ半分に相当するドーズ量で描画することにより３次
元的な位置ズレと形状変化から判断し、サブフィールド
区間のつなぎを調整することができる。この際、各サブ
フィールド区間のつなぎ部分の座標のｄｏｔ間隔を、１
ｄｏｔもしくは数ｄｏｔずつ変えた描画を行い、それを
現像したあとのレジスト形状に基づいて基準データを生
成し、この基準データによって各サブフィールド区間の
つなぎの調整を行うことができる。

【００４８】このように、描画位置計測を、現像後のレ
ジストパターンの幅及び深さ情報をもとに行うものであ
る。

【００４９】そして、測定結果を電子ビーム描画装置に
フィードバックすることにより描画精度を向上させるも
のである。

【００５０】このような特徴の説明に先立って、電子ビ
ーム描画装置の全体構成の概要から説明することとす
る。以下に、構成の一例を図１に示す。図１は、本実施
の形態の電子ビーム描画装置の全体の概略構成を示す説
明図である。

【００５１】本実施形態例の電子ビーム描画装置１は、
図１に示すように、大電流で高解像度の電子線プローブ
を形成して高速に電子ビームを描画対象の基材２上を走
査するものであり、高解像度の電子線プローブを形成
し、電子ビームを生成してターゲットに対してビーム照
射を行う電子ビーム生成手段である電子銃１２と、この
電子銃１２からの電子ビームを通過させるスリット１４
と、スリット１４を通過する電子ビームの前記基材２に
対する焦点位置を制御するための電子レンズ１６と、電
子ビームが出射される経路上に配設された仕切弁１８・
ブランキング補正用のコイル１９と、電子ビームを偏向
させることでターゲットである基材２上の走査位置等を
制御する偏向器２０と、非点補正を行うための電子レン
ズ２２と、対物レンズ２３と、を含んで構成されてい
る。なお、これらの各部は、鏡筒１０内に配設されて電
子ビーム出射時には真空状態に維持される。

【００５２】電子レンズ１６は、高さ方向に沿って複数
箇所に離間して設置される各コイル１７ａ、１７ｂ、１
７ｃの各々の電流値によって電子的なレンズが複数生成
されることで各々制御され、電子ビームの焦点位置が制
御される。

【００５３】さらに、電子ビーム描画装置１は、描画対
象となる基材２を載置するための載置台であるＸＹＺス
テージ３０と、このＸＹＺステージ３０上の載置位置に
基材２を搬送するための搬送手段であるローダ４０と、
ＸＹＺステージ３０上の基材２の表面の基準点を測定す
るための第２の測定手段である第２の測定装置８０と、
ＸＹＺステージ３０を駆動するための駆動手段であるス
テージ駆動手段５０と、ローダを駆動するためのローダ
駆動装置６０と、鏡筒１０内及びＸＹＺステージ３０を
含む筐体１１内を真空となるように排気を行う真空排気
装置７０と、基材２への電子ビームの照射に基づいて発
生した例えば２次電子を検出して描画ライン等を観察す
るための２次電子検出器９１と、ＸＹＺステージ３０の
微小電流を計測する微小電流計９２と、これらの制御を
司る制御手段である電気操作排気制御系１０１・描画制
御系１２０と、各種コンピュータを備えた制御用の情報
処理ユニット１８０と、不図示の電源等を含んで構成さ
れている。

【００５４】ここで、本実施の形態においては、詳細は
後述するが、前記２次電子検出器９１と後述する各部を
含んでなる第１の測定装置（符号なし）を有している。
この第１の測定装置は、基材２上に描画された描画ライ
ンの幅や深さを計測するためのものである。

【００５５】なお、前記２次電子検出器９１に変えて電
子顕微鏡等の観察系を備えたり、不図示の他の観察光学
系備えたりしてもよく、これらを利用して基材の状態を
観察してもよい。

【００５６】第２の測定装置８０は、基材２の高さ位置
を検出するためのものであり、基材２に対してレーザー
を照射することで基材２を測定する第１のレーザー測長
器８２と、第１のレーザー測長器８２にて発光されたレ
ーザー光（第１の照射光）が基材２を反射し当該反射光
を受光する第１の受光部８４と、前記第１のレーザー測
長器８２とは異なる照射角度から照射を行う第２のレー
ザー測長器８６と、前記第２のレーザー測長器８６にて
発光されたレーザー光（第２の照射光）が基材２を反射
し当該反射光を受光する第２の受光部８８と、を含んで
構成されている。

【００５７】ステージ駆動手段５０は、ＸＹＺステージ
３０をＸ方向に駆動するＸ方向駆動機構５１と、ＸＹＺ
ステージ３０をＹ方向に駆動するＹ方向駆動機構５２
と、ＸＹＺステージ３０をＺ方向に駆動するＺ方向駆動
機構５３と、ＸＹＺステージ３０をθ方向に駆動するθ
方向駆動機構５４と、を含んで構成されている。なお、
この他、Ｙ軸を中心とするα方向に回転駆動可能なα方
向駆動機構５５、Ｘ軸を中心とするψ方向に回転駆動可
能なψ方向駆動機構５６を設けて、ステージをピッチン
グ、ヨーイング、ローリング可能に構成してもよい。こ
れによって、ＸＹＺステージ３０を３次元的に動作させ
たり、アライメントを行うことができる。

【００５８】電気操作排気制御系１０１は、電子銃１２
に電源を供給する電子銃電源部での電流、電圧などを調
整制御するＴＦＥ電子銃制御部１０２と、電子レンズ１
６（複数の各電子的なレンズを各々）を動作させるため
のレンズ電源部での各電子レンズに対応する各電流を調
整制御して電子銃の軸合わせを制御する電子銃軸合わせ
制御部１０３と、電子レンズ１６（複数の各電子的なレ
ンズを各々）の各レンズに対応する各電流を調整制御す
る集束レンズ制御部１０４と、非点補正用のコイル２２
を制御するための非点補正制御部１０５と、対物レンズ
２３を制御するための対物レンズ制御部１０６と、偏向
器２０に対して基材２上の走査を行う際のスキャン信号
を発生せしめるスキャン信号発生部１０８と、２次電子
検出器９１からの検出信号を制御する２次電子検出制御
部１１１と、２次電子検出制御部１１１からの検出信号
に基づいてイメージ信号を表示するための制御を行うイ
メージ信号表示制御部１１２と、真空排気装置７０の真
空排気を制御する真空排気制御回路１１３と、これら各
部の制御並びに微小電流計９２の制御を司る制御部１１
４と、を含んで構成される。

【００５９】描画制御系１２０は、偏向器２０にて成形
方向の偏向を行う成形偏向部１２２ａと、偏向器２０に
て副走査方向の偏向を行うための副偏向部１２２ｂと、
偏向器２０にて（主）走査方向の偏向を行うための主偏
向部１２２ｃと、成形偏向部１２２ａを制御するために
デジタル信号をアナログ信号に変換制御する高速Ｄ／Ａ
変換器１２４ａと、副偏向部１２２ｂを制御するために
デジタル信号をアナログ信号に変換制御する高速Ｄ／Ａ
変換器１２４ｂと、主偏向部１２２ｃを制御するために
デジタル信号をアナログ信号に変換制御する高精度Ｄ／
Ａ変換器１２４ｃと、を含んで構成される。

【００６０】また、描画制御系１２０は、第１のレーザ
ー測長器８２のレーザー照射位置の移動及びレーザー照
射角の角度等の制御を行う第１のレ−ザー測定制御回路
１３１と、第２のレーザー測長器８６のレーザー照射位
置の移動及びレーザー照射角の角度等の制御を行う第２
のレ−ザー測定制御回路１３２と、第１のレーザー測長
器８２でのレーザー照射光の出力（レーザーの光強度）
を調整制御するための第１のレーザー出力制御回路１３
４と、第２のレーザー測長器８６でのレーザー照射光の
出力を調整制御するための第２のレーザー出力制御回路
１３６と、第１の受光部８４での受光結果に基づき、測
定結果を算出するための第１の測定算出部１４０と、第
２の受光部８８での受光結果に基づき、測定結果を算出
するための第２の測定算出部１４２と、ステージ駆動手
段５０を制御するためのステージ制御回路１５０と、ロ
ーダ駆動装置６０を制御するローダ制御回路１５２と、
上述の第１、第２のレーザー測定制御回路１３１、１３
２・第１、第２のレーザー出力制御回路１３４、１３６
・第１、第２の測定算出部１４０、１４２・ステージ制
御回路１５０・ローダ制御回路１５２を制御する機構制
御回路１５４と、を含んで構成される。

【００６１】さらに、描画制御系１２０は、コイル１９
での電流値を制御することで一の描画ラインから次の描
画ラインまでのブランキング区間であるビームブランキ
ングを制御するビームブランキング制御部１６１と、描
画フィールドを制御するためのフィールド回転制御部１
６２と、描画パターンに応じた各種描画モード（円＋ラ
スタ等）を組み合わせて利用する等を制御するマルチモ
ード制御部１６３と、基材２上に電子ビームをラスタス
キャン（走査）するように制御するためのラスタスキャ
ン制御部１６４と、円パターンを描画するように制御す
る円パターン制御部１６５と、オングストロームパター
ンを描画するように制御するオングストロームパターン
制御部１６６と、各種偏向を制御するＥＢ偏向制御部１
６７と、２次電子検出器９１に関連するビデオアンプ１
６８と、基準クロックに基づいて各種制御信号（パルス
信号）を生成制御するためのマスタークロックカウント
部１７１と、情報処理ユニット１８０からの情報を各部
に適合する形の制御信号とするための制御を行う制御系
３００と、これら各部への制御信号の入出力を制御する
ＣＰＧインターフェース１６９と、を含んで構成され
る。

【００６２】情報処理ユニット１８０は、各種情報を操
作入力するためのキーボード・マウス・トラックボール
等からなる操作入力部１５８と、後述する校正用描画や
通常描画などのモード切換ないしはモード設定等の各種
設定・基材２の表面状態や断層像（基材の特定箇所の各
断面）、走査像などのモニタや３次元グラフィック画像
等の表示・各種描画のシミュレーション等の各種ソフト
ウエアの表示等各種表示が可能なディスプレイ等の表示
部１８２と、入力された情報や各種制御を行うための制
御プログラムなどの各種プログラム・測定結果・補正テ
ーブル・各種ソフトウエア等や他の複数の情報を記憶す
るための記憶手段であるハードディスク１８３と、外部
記録媒体であるＭＯ１８４などに記録された情報をリー
ドライト可能な装置（符号なし）と、各種情報を印字出
力可能な印刷手段ないしは画像形成可能な画像形成装置
であるプリンタ１８５と、これらの制御を司るホストコ
ンピュータである制御部１８６と、を含んで構成されて
いる。

【００６３】また、本実施形態の電子ビーム描画装置１
では、操作入力部１８１などを含むいわゆる「操作系」
ないしは「操作手段」においては、アナログスキャン方
式、デジタルスキャン方式の選択、基本的な形状の複数
の各描画パターンの選択等の各種コマンドの選択等の基
本的な操作が可能となっていることは言うまでもない。

【００６４】ハードディスク１８３（ディスク装置）に
は、例えば、描画パターンに関する情報や、描画ソフト
ウエア（専用ＣＡＤ）１９１、描画パターンや基材２の
３次元形状を設計するための一般的な３次元ＣＡＤ機能
を有するソフトウエアであるＣＡＤ１９２や、このＣＡ
Ｄ１９２にて作成された例えばファイル形式を前記専用
の描画ソフトウエア１９１にて読み込めるファイル形式
にフォーマット変換（コンバート）するためのフォーマ
ット変換ソフトウエア１９３などを記憶させておくこと
が好ましい。なお、記憶手段としては、例えば、半導体
メモリなどの記憶装置の一領域として形成してもよい。

【００６５】制御部１８６は、前記操作入力部１８１を
用いて指定された通常描画ないしは校正用描画などのモ
ード選択指示に基づいて、モード切換を制御するモード
切換制御部１８６ａと、基材２やその走査像、校正用描
画における現像結果の描画ラインの形状ないしは測定結
果等を観察認識するための各種画像処理を行う画像処理
部１８６ｂと、前記校正用描画における測定結果に基づ
いてつなぎやブランキングなどの誤差の補正を行うため
に必要な各種演算等の制御を行う補正制御系４００と、
を含んで構成される。

【００６６】なお、本実施の形態の「補正制御系４０
０」により本発明にいう「補正手段」を構成できる。こ
の補正手段は、基準となる第１の描画ラインを第１のド
ーズ量にて描画して現像した際の描画形状に対応するよ
うに、前記第１のドーズ量の略半分に相当する第２のド
ーズ量にて各々描画ラインを描画して現像した際の第１
の描画形状と；特定の距離を隔てた少なくとも２本の描
画ラインを、前記第２のドーズ量にて各々描画し、これ
ら２本の各描画ラインを１組のパターンとして前記特定
の距離を可変させた複数パターンを各々描画して現像し
た際の、各々の結果から得られた複数の各第２の描画形
状と；を各々比較し前記２本の各描画ライン間の描画位
置ずれ量と、前記第１の描画形状に対する現像後の形状
変化率との相関関係を算出した基準データに基づいて、
前記基材上でビームを走査させるための偏向器への出力
を補正する。

【００６７】また、補正手段は、基準となる第１の描画
ラインを第１のドーズ量にて描画して現像した第１の描
画形状と；前記第１の描画ラインと異なる位置にて、前
記第１のドーズ量の略半分に相当する第２のドーズ量に
て時間を置いて重ねて描画した際の現像後の第２の描画
形状と；を各々比較した基準データに基づいて、前記基
材上でビームを走査させるための偏向器への出力を補正
する。

【００６８】また、補正手段は、基準となる第１の描画
ラインを第１のドーズ量にて描画して現像した第１の描
画形状と；互いに隣接する第１、第２の各描画フィール
ドの境界に相当する部分に、前記第１、第２の各描画フ
ィールドにて各描画ラインを、前記第１のドーズ量の略
半分に相当する第２のドーズ量で各々描画して現像した
際の各第２の描画形状と；を各々比較し前記第１、第２
の各描画フィールド間のつなぎに関する基準データに基
づいて、前記基材上でビームを走査させるための偏向器
への出力を補正する。

【００６９】さらに、補正手段は、基準となる第１の描
画ラインを第１のドーズ量にて描画して現像した第１の
描画形状と；少なくとも１描画フィールド内に形成され
る複数の各サブフィールドにて、各描画ラインを、前記
第１のドーズ量の略半分に相当する第２のドーズ量で各
々描画して現像した際の各第２の描画形状と；を各々比
較し各サブフィールド間の３次元的な位置ずれ量と形状
変化に関する基準データに基づいて、前記基材上でビー
ムを走査させるための偏向器への出力を補正する。

【００７０】加えて、補正手段は、基準となる第１の描
画ラインを第１のドーズ量にて描画して現像した第１の
描画形状と；少なくとも１描画フィールド内に形成され
る複数の各サブフィールドにて、少なくともビームの走
査方向に沿って各サブフィールド間の境界領域の間隔が
異なるようにして、各描画ラインを、前記第１のドーズ
量の略半分に相当する第２のドーズ量で各々描画して現
像した際の各第２の描画形状と；を各々比較し各サブフ
ィールド間に応じたつなぎのずれ量と段差の変化に関す
る基準データを算出に基づいて、前記基材上でビームを
走査させるための偏向器への出力を補正する。

【００７１】加えて、本実施の形態の「電気操作排気制
御系１０１」及び「描画制御系１２０」により本発明に
いう「制御手段」を構成できる。この制御手段は、前記
補正手段にて補正された出力に基づいて、前記偏向器を
制御して前記基材の描画を行うように制御する。

【００７２】画像処理部１８６ｂは、例えば２次電子検
出器９１からの検出信号を受け取って２次電子検出制御
部１１１およびイメージ信号表示制御部１１２を介して
画像データを形成する。さらに、特定箇所を表示するた
めに、各画像データおよび位置データに基づいて、例え
ば画像等を表示部１８２に表示するよう処理する。この
際、画像処理部１８６ｂは、前記画像データから、任意
のＸ、Ｙ、Ｚ座標のデータを読み出し、所望の視点から
見た立体的な画像を表示部１８２に表示可能としてもよ
い。また、該画像データに対して、輝度の変化による輪
郭抽出などの画像処理を行い、電子ビームによって形成
された孔、線など、基材の表面の特徴的な部分の大きさ
や位置を認識し、ＸＹＺステージ３０が基材２を所望の
位置に配されているか否かや、電子ビームによって、所
望の大きさの孔、線が基材２に形成されたか否かを判定
できようにしてよい。

【００７３】制御部１８６は、操作入力部１８１の指
示、あるいは、画像データなどに基づいて、各部へ各種
条件を設定する。さらに、操作入力部１８１などから入
力される使用者の指示などに応じて、ＸＹＺステージ３
０および電子ビーム照射のための各部を制御できる。

【００７４】また、上記制御部１８６は、２次電子検出
器制御部１１１によってデジタル値に変換された２次電
子検出器９１からの全ての検出信号を受け取る。該検出
信号は、電子ビームが走査している位置、すなわち、電
子ビームの偏向方向に応じて変化する。したがって、偏
向方向と該検出信号とを同期させることにより、電子ビ
ームの各走査位置における基材の表面形状を検出でき
る。制御部１８６は、これらを走査位置に対応して再構
成して、基材の表面の画像データを表示部１８２上に表
示できる。

【００７５】上述のような構成を有する電子ビーム描画
装置１において、ローダ４０によって搬送された基材２
ないしは測定用基材がＸＹＺステージ３０上に載置され
ると、真空排気装置７０によって鏡筒１０及び筐体１１
内の空気やダストなどを排気したした後、電子銃１２か
ら電子ビームが照射される。

【００７６】使用者は、例えば、操作入力部１８１など
を用いて、例えば描画領域、描画時間、電圧値等の描画
の条件設定を指定することが好ましい。

【００７７】描画が開始されると、電子銃１２から照射
された電子ビームは、電子レンズ１６を介して偏向器２
０により偏向され、偏向された電子ビームＢ（以下、こ
の電子レンズ１６を通過後の偏向制御された電子ビーム
に関してのみ「電子ビームＢ」と符号を付与することが
ある）は、ＸＹＺステージ３０上の基材２の表面、例え
ば曲面部（曲面）２ａ上の描画位置に対して照射される
ことで描画が行われる。

【００７８】この際に、第２の測定装置８０によって、
基材２上の描画位置（描画位置のうち少なくとも高さ位
置）、もしくは後述するような基準点の位置が測定さ
れ、電気操作制御系１０１・描画制御系１２０は、当該
測定結果に基づき、電子レンズ１６のコイル１７ａ、１
７ｂ、１７ｃなどに流れる各電流値などを調整制御し
て、電子ビームＢの焦点深度の位置、すなわち焦点位置
を制御し、当該焦点位置が前記描画位置となるように移
動制御される。

【００７９】あるいは、測定結果に基づき、電気操作制
御系１０１・描画制御系１２０は、ステージ駆動手段５
０を制御することにより、前記電子ビームＢの焦点位置
が前記描画位置となるようにＸＹＺステージ３０を移動
させる。

【００８０】また、本例においては、電子ビームの制
御、ＸＹＺステージ３０の制御のいずれか一方の制御に
よって行っても、双方を利用して行ってもよい。

【００８１】そして、走査により、基材２の表面より放
出される２次電子を検出し、検出結果に基づいて、画像
処理部１８６ｂにより画像処理を施し、該領域の表面形
状を示す像を表示部１８２に表示する。

【００８２】ここで、本実施の形態においては、特に、
基材２の描画に先だってセットされる測定用基材上の描
画ラインを、２次電子検出器９１からの検出信号に基づ
いて画像処理部１８６ｂが画像処理（抽出）し、表示部
１８２にて表示認識させる。

【００８３】なお、装置としては、このような例に限ら
ず、電子ビームによる描画と表面観測とを同時に行い、
基材の表面に平行な平面の画像を順次取得し、３次元画
像データとして蓄積すると共に、画像変換により任意の
断面を得る構成を有してもよい。

【００８４】ここで、本実施の形態においては、つなぎ
やブランキング等の誤差を測定する「第１の測定装置」
（符号なし）としては、例えば、上述の２次電子検出器
９１、２次電子検出制御部１１１、イメージ信号表示制
御部１１１、制御部１１４、制御部１８６、ハードディ
スク１８３、表示部１８２、操作入力部１８１などによ
り構成することができる。

【００８５】勿論、補正する誤差の演算やテーブルを形
成するための演算は、前記制御部１８６により行って
も、あるいは、他の情報処理装置を用いて行ってもよ
い。

【００８６】次に、第２の測定装置８０では、第１のレ
ーザー測長器８２により電子ビームと交差する方向から
基材２に対して第１の光ビームを照射し、基材２を透過
する第１の光ビームの受光によって、第１の光強度分布
が検出される。

【００８７】この際に、第１の光ビームは、基材２の底
部にて反射されるため、第１の強度分布に基づき、基材
２の平坦部２ｂ上の（高さ）位置が測定算出されること
になる。しかし、この場合には、基材２の曲面部２ａ上
の（高さ）位置を測定することができない。

【００８８】そこで、本例においては、さらに第２のレ
ーザー測長器８６を設けている。すなわち、第２のレー
ザー測長器８６によって、第１の光ビームと異なる電子
ビームとほぼ直交する方向から基材２に対して第２の光
ビームを照射し、基材２を透過する第２の光ビームが第
２の受光部８８を介して受光されることによって、第２
の光強度分布が検出される。

【００８９】この場合、第２の光ビームが曲面部２ａ上
を透過することとなるので、前記第２の強度分布に基づ
き、基材２の平坦部より突出する曲面部２ａ上の（高
さ）位置を測定算出することができる。

【００９０】具体的には、第２の光ビームがＸＹ基準座
標系における曲面部２ａ上のある位置（ｘ、ｙ）の特定
の高さを透過すると、この位置（ｘ、ｙ）において、第
２の光ビームが曲面部２ａの曲面にて当たることにより
散乱光が生じ、この散乱光分の光強度が弱まることとな
る。このようにして、第２の受光部８８にて検出された
第２の光強度分布に基づき、位置が測定算出される。

【００９１】そして、この基材の高さ位置を、例えば描
画位置として、前記電子ビームの焦点位置の調整が行わ
れ描画が行われることとなる。

【００９２】（描画位置算出の原理の概要）次に、電子
ビーム描画装置１における、描画を行う場合の原理の概
要について、説明する。

【００９３】先ず、基材２は、図２（Ａ）（Ｂ）に示す
ように、例えば樹脂等による光学素子例えば光レンズ等
にて形成されることが好ましく、断面略平板状の平坦部
２ｂと、この平坦部２ｂより突出形成された曲面をなす
曲面部２ａと、を含んで構成されている。この曲面部２
ａの曲面は、球面に限らず、非球面などの他のあらゆる
高さ方向に変化を有する自由曲面であってよい。

【００９４】このような基材２において、予め基材２を
ＸＹＺステージ３０上に載置する前に、基材２上の複数
例えば３個の基準点Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ０２を決定して
この位置を測定しておく（測定Ａ）。これによって、例
えば、基準点Ｐ００とＰ０１によりＸ軸、基準点Ｐ００
とＰ０２によりＹ軸が定義され、３次元座標系における
第１の基準座標系が算出される。ここで、第１の基準座
標系における高さ位置をＨｏ（ｘ、ｙ）（第１の高さ位
置）とする。これによって、基材２の厚み分布の算出を
行うことができる。

【００９５】一方、基材２をＸＹＺステージ３０上に載
置した後も、同様の処理を行う。すなわち、図２（Ａ）
に示すように、基材２上の複数例えば３個の基準点Ｐ１
０、Ｐ１１、Ｐ１２を決定してこの位置を測定しておく
（測定Ｂ）。これによって、例えば、基準点Ｐ１０とＰ
１１によりＸ軸、基準点Ｐ１０とＰ１２によりＹ軸が定
義され、３次元座標系における第２の基準座標系が算出
される。

【００９６】さらに、これらの基準点Ｐ００、Ｐ０１、
Ｐ０２、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２により第１の基準座標
系を第２の基準座標系に変換するための座標変換行列な
どを算出して、この座標変換行列を利用して、第２の基
準座標系における前記Ｈｏ（ｘ、ｙ）に対応する高さ位
置Ｈｐ（ｘ、ｙ）（第２の高さ位置）を算出して、この
位置を最適フォーカス位置、すなわち描画位置として電
子ビームの焦点位置が合わされるべき位置とすることと
なる。これにより、上述の基材２の厚み分布の補正を行
うことができる。

【００９７】なお、上述の測定Ｂは、電子ビーム描画装
置１の第２の測定手段である第２の測定装置８０を用い
て測定することができる。

【００９８】そして、測定Ａは、予め別の場所において
他の測定装置を用いて測定しおく必要がある。このよう
な、基材２をＸＹＺステージ３０上に載置する前に予め
基準点を測定するための測定装置としては、上述の第２
の測定装置８０と全く同様の構成の測定装置を採用する
ことができる。

【００９９】この場合、測定結果は、不図示のネットワ
ークを介してデータ転送されて、メモリハードディスク
１８３などに格納されることとなる。もちろん、この測
定装置が不要となる場合も考えられる。

【０１００】上記のようにして、描画位置が算出され
て、電子ビームの焦点位置が制御されて描画が行われる
こととなる。

【０１０１】具体的には、図２（Ｃ）に示すように、電
子ビームの焦点深度ＦＺ（ビームウエストＢＷ）の焦点
位置を、３次元基準座標系における単位空間の１フィー
ルド（ｍ＝１）内の描画位置に調整制御する。（この制
御は、上述したように、電子レンズ１６による電流値の
調整もしくはＸＹＺステージ３０の駆動制御のいずれか
一方又は双方によって行われる。）なお、本例において
は、１フィールドの高さ分を焦点深度ＦＺより長くなる
ように、フィールドを設定してあるがこれに限定される
ものではない。ここで、焦点深度ＦＺとは、電子レンズ
を介して照射される電子ビームＢにおいて、ビームウエ
ストＢＷが有効な範囲の高さを示す。

【０１０２】なお、電子ビームＢの場合、電子レンズの
幅Ｄ、電子レンズよりビームウエスト（ビーム径の最も
細い所）ＢＷまでの深さｆとすると、Ｄ／ｆは、０．０
１程度であり、例えば５０ｎｍ程度の解像度を有し、焦
点深度は例えば数十μ程度ある。

【０１０３】そして、図２（Ｃ）に示すように、例えば
１フィールド内をＹ方向にシフトしつつ順次Ｘ方向に走
査することにより、１フィールド内の描画が行われるこ
ととなる。さらに、１フィールド内において、描画され
ていない領域があれば、当該領域についても、上述の焦
点位置の制御を行いつつＺ方向に移動し、同様の走査に
よる描画処理を行うこととなる。

【０１０４】次に、１フィールド内の描画が行われた
後、他のフィールド、例えばｍ＝２のフィールド、ｍ＝
３のフィールドにおいても、上述同様に、測定や描画位
置の算出を行いつつ描画処理がリアルタイムで行われる
こととなる。このようにして、描画されるべき描画領域
について全ての描画が終了すると、基材２の表面におけ
る描画処理が終了することとなる。

【０１０５】なお、本例では、この描画領域を被描画層
とし、この被描画層における曲面部２ａの表面の曲面に
該当する部分を被描画面としている。

【０１０６】さらに、上述のような各種演算処理、測定
処理、制御処理などの処理を行う処理プログラムは、ハ
ードディスク１８３に予め制御プログラムとして格納さ
れることとなる。

【０１０７】（ドーズ分布）また、電子ビーム描画装置
１のハードディスク１８３には、形状記憶テーブルを有
し、この形状記憶テーブルには、例えば基材２の曲面部
２ａに回折格子を形成する際の走査位置に対するドーズ
量の分布情報等を予め定義したドーズ分布の特性などに
関するドーズ分布情報を有する。

【０１０８】さらに、ハードディスク１８３は、形状位
置（描画ライン）に応じて演算によって算出された物理
量に対して、補正するテーブル等に基づいて補正演算を
行った後の演算情報なども有している。

【０１０９】また、ハードディスク１８３には、これら
の処理や補正処理を行う処理プログラム（より詳細に
は、例えば後述する各ステップの一連の処理など）、そ
の他の処理プログラムなどを有している。

【０１１０】このような構成を有する制御系において、
ドーズ分布情報は予めハードディスク１８３の形状記憶
テーブルなどに格納され、処理プログラムに基づいて、
描画時に当該ドーズ分布情報を抽出し、そのドーズ分布
情報によって種々の描画が行われることとなる。

【０１１１】また、制御部１８６は、処理プログラムに
より所定の描画アルゴリズムを実行しつつ、元来の物理
量に対して位置（描画ライン）に応じた所定構造形成用
の補正された値を算出するためのある程度の基本的情
報、すなわち、各種補正テーブルを参照しつつ、対応す
る補正物理量を算出したのち、この算出した物理量を前
記ハードディスク１８３の所定の一時記憶領域に格納
し、その補正物理量に基づいて描画を行う。

【０１１２】（他の制御系の構成）次に、描画ラインを
描画する際に、例えば、前記円描画を正多角形で近似し
て直線的に走査する場合の各種処理を行なうための制御
系の具体的構成について、図３を参照しつつ説明する。
図３には、本実施の形態の電子ビーム描画装置の制御系
の詳細な構成が開示されている。

【０１１３】電子ビーム描画装置においては、図３に示
すように、例えば円描画時に正多角形（不定多角形を含
む）に近似するのに必要な（円の半径に応じた）種々の
データ（例えば、ある一つの半径ｋｍｍの円について、
その多角形による分割数ｎ、各辺の位置各点位置の座標
情報並びにクロック数の倍数値、さらにはＺ方向の位置
などの各円に応じた情報等）、さらには円描画に限らず
種々の曲線を描画する際に直線近似するのに必要な種々
のデータ、各種描画パターン（矩形、三角形、多角形、
縦線、横線、斜線、円板、円周、三角周、円弧、扇形、
楕円等）に関するデータを記憶する描画パターン記憶手
段である描画パターンデータ１８３ａと、前記描画パタ
ーンデータ１８３ａの描画パターンデータに基づいて、
描画条件の演算を行う描画条件演算手段１８６ｃと、前
記描画条件演算手段１８６ｃから（２ｎ＋１）ライン
（（ｎ＝０、１、２・・）である場合は（２ｎ＋１）で
あるが、（ｎ＝１、２、・・）である場合は（２ｎ−
１）としてもよい）乃ち奇数ラインの描画条件を演算す
る（２ｎ＋１）ライン描画条件演算手段１８６ｄと、前
記描画条件演算手段１８６ｃから（２ｎ）ライン乃ち偶
数ラインの描画条件を演算する（２ｎ）ライン描画条件
演算手段１８６ｅと、を有する。

【０１１４】なお、描画パターンデータ１８３ａはハー
ドディスク１８３に、描画条件演算手段１８６ｃ・（２
ｎ＋１）ライン描画条件演算手段１８６ｄ・（２ｎ）ラ
イン描画条件演算手段１８６ｅ等は制御部１８６に構成
することが好ましい。

【０１１５】電子ビーム描画装置の制御系３００は、図
３に示すように、（２ｎ＋１）ライン描画条件演算手段
１８６ｄに基づいて１ラインの時定数を設定する時定数
設定回路３１２と、（２ｎ＋１）ライン描画条件演算手
段１８６ｄに基づいて１ラインの始点並びに終点の電圧
を設定する始点／終点電圧設定回路３１３と、（２ｎ＋
１）ライン描画条件演算手段１８６ｄに基づいてカウン
タ数を設定するカウンタ数設定回路３１４と、（２ｎ＋
１）ライン描画条件演算手段１８６ｄに基づいてイネー
ブル信号を生成するイネーブル信号生成回路３１５と、
奇数ラインの偏向信号を出力するための偏向信号出力回
路３２０と、を含んで構成されている。

【０１１６】さらに、制御系３００は、（２ｎ）ライン
描画条件演算手段１８６ｅに基づいて１ラインの時定数
を設定する時定数設定回路３３２と、（２ｎ）ライン描
画条件演算手段１８６ｅに基づいて１ラインの始点並び
に終点の電圧を設定する始点／終点電圧設定回路３３３
と、（２ｎ）ライン描画条件演算手段１８６ｅに基づい
てカウンタ数を設定するカウンタ数設定回路３３４と、
（２ｎ）ライン描画条件演算手段１８６ｅに基づいてイ
ネーブル信号を生成するイネーブル信号生成回路３３５
と、偶数ラインの偏向信号を出力するための偏向信号出
力回路３４０と、描画条件演算手段１８６ａでの描画条
件と、奇数ラインの偏向信号出力回路３２０並びに偶数
ラインの偏向信号出力回路３４０からの情報とに基づい
て、奇数ラインの処理と偶数ラインの処理とを切り換え
る切換回路３６０と、を含んで構成されている。

【０１１７】奇数ラインの偏向信号出力回路３２０は、
走査クロックと、カウンタ数設定回路３１４からの奇数
ラインカウント信号と、イネーブル信号発生回路３１５
のイネーブル信号とに基づいてカウント処理を行う計数
手段であるカウンタ回路３２１と、カウンタ回路３２１
からのカウントタイミングと、始点／終点電圧設定回路
３１３での奇数ライン描画条件信号とに基づいて、ＤＡ
変換を行うＤＡ変換回路３２２と、このＤＡ変換回路３
２２にて変換されたアナログ信号を平滑化する処理（偏
向信号の高周波成分を除去する等の処理）を行う平滑化
回路３２３と、を含んで構成される。

【０１１８】偶数ラインの偏向信号出力回路３４０は、
走査クロックと、カウンタ数設定回路３３４からの偶数
ラインカウント信号と、イネーブル信号発生回路３３５
のイネーブル信号とに基づいてカウント処理を行う計数
手段であるカウンタ回路３４１と、カウンタ回路３４１
からのカウントタイミングと、始点／終点電圧設定回路
３３３での偶数ライン描画条件信号とに基づいて、ＤＡ
変換を行うＤＡ変換回路３４２と、このＤＡ変換回路３
４２にて変換されたアナログ信号を平滑化する処理を行
う平滑化回路３４３と、を含んで構成される。

【０１１９】また、これら制御系３００は、Ｘ偏向用の
制御系とＹ偏向用の制御系を各々形成する構成としても
よい。

【０１２０】上記のような構成を有する制御系３００
は、概略次のように作用する。すなわち、描画条件演算
手段１８６ｃが描画パターンデータ１８３ａから直線近
似による走査（描画）に必要な情報を取得すると、所定
の描画条件の演算処理を行ない、例えば一つの円に対し
て正多角形の各辺に近似された場合の各辺のうち最初の
辺、奇数番目のラインに関する情報は、（２ｎ＋１）ラ
イン描画条件演算手段１８６ｄへ、次の辺、偶数番目の
ラインに関する情報は、（２ｎ）ライン描画条件演算手
段１８６ｅへ各々伝達される。

【０１２１】これにより、例えば、（２ｎ＋１）ライン
描画条件演算手段１８６ｄは、奇数ラインに関する描画
条件を生成し、走査クロックと生成された奇数ライン描
画条件生成信号とに基づいて、偏向信号出力回路３２０
から奇数ライン偏向信号を出力する。

【０１２２】一方、例えば、（２ｎ）ライン描画条件演
算手段１８６ｅは、偶数ラインに関する描画条件を生成
し、走査クロックと生成された偶数ライン描画条件生成
信号とに基づいて、偏向信号出力回路３４０から偶数ラ
イン偏向信号を出力する。

【０１２３】これら奇数ライン偏向信号と偶数ライン偏
向信号は、描画条件演算手段１８６ｃのもとに切換回路
３６０によって、その出力が交互に切り換わる。したが
って、ある一の円について、正多角形に近似され、各辺
が算出されると、ある一つの辺、奇数番目の辺が描画さ
れると、次の辺、偶数番目の辺が描画され、さらに次ぎ
の辺、奇数番目の辺が描画される、という具合に交互に
各辺が直線的に描画（走査）されることとなる。

【０１２４】そして、ある一の円について描画が終了す
ると、描画条件演算手段１８６ｃは、その旨をブランキ
ング制御部１６１に伝達し、他の次の円を描画するよう
に促す処理を行なう。このようにして、各円について多
角形で近似した描画を行うこととなる。

【０１２５】（本実施の形態の特徴的構成：基準データ
の作成）ここで、本実施の形態の特徴、すなわち、つな
ぎを評価するための基準データを作成するための手法に
ついて図４を用いて説明する。

【０１２６】（基準データの概要）図４（Ａ）に示すよ
うに、先ず、測定用基材に対して、基準となる第１のド
ーズ量ａにて基準ラインＫＬ１を描画する。また、前記
基準ラインＫＬ１と異なる位置に、前記第１のドーズ量
ａの例えば略半分に相当する第２のドーズ量（ａ／２）
にて描画ラインＫＬ２を描画する。

【０１２７】さらに、前記基準ラインＫＬ１および描画
ラインＫＬ２と異なる位置に、特定の距離を隔てた少な
くとも２本の描画ラインを、前記第２のドーズ量（ａ／
２）にて各々描画し、これら２本の各描画ラインを１組
の描画パターン（描画ライン）として前記特定の距離を
可変させた複数パターンを各々描画する。

【０１２８】例えば、図の例では、特定の距離（ずれ
量）が０ｎｍの１組の描画ラインＬＮ１、特定の距離
（ずれ量）が１０ｎｍの１組の描画ラインＬＮ２、特定
の距離（ずれ量）が２０ｎｍの１組の描画ラインＬＮ
３、特定の距離（ずれ量）が４０ｎｍの１組の描画ライ
ンＬＮ４、特定の距離（ずれ量）が６０ｎｍの１組の描
画ラインＬＮ５、などを描画形成している。

【０１２９】そして、図４（Ｂ）においては、少なくと
も前記各描画ラインＬＮ１〜ＬＮ５が形成された測定用
基材を現像した場合の断面形状が示されている。

【０１３０】このように、現像後の各描画ラインＬＮ１
〜ＬＮ５の各深さｄおよび幅ｔを各々測定装置により計
測測定する。なお、この測定装置としては、電子ビーム
描画装置に備えられた２次電子検出器ないしは電子顕微
鏡等により計測測定してもよいし、別途用意されたＳＥ
ＭやＡＦＭなどの専用の測定装置を用いてもよい。

【０１３１】そして、前記測定装置による測定結果に基
づいて、種々の演算を施し、例えば、図４（Ｃ）に示す
ような相関関係を定義した基準データを作成する。図４
（Ｃ）には、２本の電子ビームの描画位置をずらした場
合の、深さ方向の変化具合、幅方向に変化具合が開示さ
れている。

【０１３２】すなわち、図４（Ｃ）の例では、描画位置
ずれ量（前記特定の距離）と、基準ライン（ないしはず
れ量が０である描画ライン）に対する現像後の形状変化
率との相関関係を定義している。ここにおいて、横軸の
ずれ量はｎｍ、縦軸の変化率は％で表記されている。そ
して、深さｄに対する特性、幅ｔに対する特性を各々算
出している。

【０１３３】同図に示すように、深さｄは、描画位置ず
れ量が２０ｎｍ程度までは形状変化率が急速に低下する
が、４０ｎｍ以降では形状変化率はほぼ一定となる。

【０１３４】一方、幅ｔは、当然のことながらずれ量が
増大するに従い形状変化率が増大することとなる。

【０１３５】例えば、一方の描画フィールドの描画ライ
ンの端縁と、他方の描画フィールドの描画ラインの端縁
を描画しておき、現像した後の形状の幅（太さ）の情報
と、深さの情報を見る。図４から明らかなように、特
に、描画する位置が近い場合には、幅よりも深さ方向に
大きく変化する。

【０１３６】例えば、２本の電子ビームを同じ位置にて
描画した場合と、１０ｎｍ離して各電子ビームを描画し
た場合とでは、幅の差はあまりないが、深さの差はずれ
量が小さいほどより大きくなる。このように、本実施の
形態では、１０ｎｍ程度の幅よりも小さい状態をも正確
に測定算出して評価することができる。

【０１３７】そして、このような基準データをテーブル
化して、電子ビーム描画装置の制御系のメモリあるいは
ハードディスク等の所定の記憶領域に格納しておき、描
画条件情報と相関させることにより、前記第１の測定装
置による測定結果を描画装置にフィードバックして補正
データとして利用することができるのである。

【０１３８】このように用意したテーブルを利用するこ
とで、補正演算を行い、補正を行いつつ描画を行うこと
ができる。なお、この補正に関する具体的な処理ステッ
プについては、後述の「処理手順」の項で説明する。

【０１３９】以上が概要であり、以下、具体的ないくつ
かの基準データ作成手順について、図５等のフローチャ
ートを用いて説明する。

【０１４０】（基準データ作成手順１）先ず、基準デー
タ作成手順の第１の例では、図５に示すように、測定用
基材に対してドーズ量ａにて基準ラインを描画する（ス
テップ、以下「Ｓ」１１）。次に、ドーズ量ａ／２にて
描画ラインを描画する（Ｓ１２）。

【０１４１】さらに、ドーズ量ａ／２の２本の各描画ラ
インを特定間隔で描画した１組の描画パターン（描画ラ
イン）を、特定間隔を可変して複数パターン形成するよ
うに各々描画を行う（Ｓ１３）。（以下、１つの描画パ
ターンを単に描画ラインという）そして、各描画ライン
が描画された測定用基材を所定期間現像処理する（Ｓ１
４）。

【０１４２】次いで、測定用基材の現像後の各描画ライ
ンの各深さ、幅を各々測定装置により計測測定を行う
（Ｓ１５）。

【０１４３】続いて、測定結果のうち、基準ラインの深
さと評価用の各描画ラインの各深さとを比較して各深さ
に対する現像後の形状変化率を算出するとともに、基準
ラインの幅と評価用の各描画ラインの各幅とを比較して
各幅に対する現像後の形状変化率を算出する（Ｓ１
６）。

【０１４４】そして、これら算出された深さの現像後の
形状変化率と、各描画位置ずれ量との関係から深さに関
する描画位置ずれ量―現像後形状変化率との相関関係を
定義した第１のテーブルを生成する。加えて、算出され
た幅の現像後の形状変化率と、各描画位置ずれ量との関
係から幅に関する描画位置ずれ量―現像後形状変化率と
の相関関係を定義した第２のテーブルを生成する。

【０１４５】これらの第１のテーブル、第２のテーブル
により基準データの作成ないしは生成がなされる（Ｓ１
７）。これらの基準データは、測定装置が電子ビーム描
画装置に搭載されたものを使用する場合には、制御系の
メモリ・ハードディスク等の所定の記憶領域に自動的に
所定のファイル形式等で格納されることなる。あるい
は、測定装置が外部装置である場合には、測定結果をＭ
Ｏ等外部記録媒体に保存し、当該外部記録媒体を介して
電子ビーム描画装置の記憶領域内に転送するようにして
もよい。なお、外部の測定装置であっても、測定装置と
電子ビーム描画装置とがネットワークを介して情報の授
受が可能な「描画システム」を構成している場合には、
自動的に基準データを電子ビーム描画装置内に転送する
ようにしてもよい。

【０１４６】なお、上述の例では、ドーズ量ａがある値
の時のみの基準データが作成される場合を示したが、も
ちろんドーズ量ａを各値に可変して、それらの各ドーズ
量に応じた前記特性の基準データを各々作成することが
好ましい。

【０１４７】（基準データ作成手順２）次に、基準デー
タ作成手順の第２の例では、図６に示すように、測定用
基材に対してドーズ量ａにて基準ラインを描画する（Ｓ
２１）。次に、ドーズ量ａ／Ｎの描画ラインを、時間を
置いてＮ回重ねて描画する（Ｓ２２）。

【０１４８】そして、各描画ラインが描画された測定用
基材を所定期間現像処理する（Ｓ２３）。

【０１４９】次いで、測定用基材の現像後の各描画ライ
ンの各深さ、幅を各々測定装置により計測測定を行う
（Ｓ２４）。

【０１５０】続いて、測定結果のうち、基準ラインの深
さと評価用の各描画ラインの各深さとを比較して各深さ
に対する現像後の形状変化率を算出するとともに、基準
ラインの幅と評価用の各描画ラインの各幅とを比較して
各幅に対する現像後の形状変化率を算出する（Ｓ２
５）。

【０１５１】そして、これら算出された深さの現像後の
形状変化率と、各描画位置ずれ量との関係から深さに関
する描画位置ずれ量―現像後形状変化率との相関関係を
定義した第３のテーブルを生成する。加えて、算出され
た幅の現像後の形状変化率と、各描画位置ずれ量との関
係から幅に関する描画位置ずれ量―現像後形状変化率と
の相関関係を定義した第４のテーブルを生成する。

【０１５２】これらの第３のテーブル、第４のテーブル
により基準データの作成ないしは生成がなされる（Ｓ２
６）。

【０１５３】（描画パターンの例） （平行描画）図７には、各描画フィールド間のつなぎを
評価するための描画パターンの例が開示されている。

【０１５４】図７（Ａ）に示すように、通常の描画にお
いては、描画フィールドＡ（第１の描画フィールド）と
描画フィールドＢ（第２の描画フィールド）との間に
は、諸々の原因により所定の距離ｔ１の間隔（誤差）が
形成されてしまう。

【０１５５】そこで、これらの誤差を予め測定し評価し
ておき、前記基準データを作成し、電子ビーム描画装置
の描画制御にフィードバックして補正を行うことで前記
誤差が生じないようにするのである。

【０１５６】このために、先ず、前記誤差を測定装置に
て測定する必要があり、測定用基材に対して、所定の描
画条件下で描画フィールドＡの描画ラインＬＮａ、描画
フィールドＢの描画ラインＬＮｂを形成しておく。つま
り、描画ラインＬＮａは、描画フィールドＡの境界に沿
って形成される形で例えば走査方向に描画形成され、描
画ラインＬＮｂは、描画フィールドＢの境界に沿って形
成される形で例えば走査方向に描画形成される。

【０１５７】つまり、実際につなぎの測定を行う場合に
は、隣合う各描画フィールドの端縁に描画ラインの線を
引く。そして、当該各描画フィールドの境界部分の断面
を測定することにより、実際にどの位の間隔となってい
るかを測定できる。

【０１５８】この際、測定装置において各描画ラインＬ
Ｎａ、ＬＮｂとの離間距離ｔ１を計測測定するとよい。
後は、前記した基準データの作成手法と同様にして前記
距離ｔ１を所定間隔毎に複数パターン形成してみて各々
の測定結果に基づいて、補正するために必要な基準デー
タを作成すればよい。

【０１５９】（オーバーラップ描画）一方、各描画フィ
ールドが離間するような場合に限らず、図７（ｂ）に示
すように、各描画フィールドがオーバーラップしてしま
うような場合も想定され得る。

【０１６０】このような場合には、図７（ｂ）に示すよ
うに、描画フィールドＡの境界と交差する例えば副走査
方向に沿って描画ラインＬＮａ１が描画形成されるよう
にし、描画フィールドＢの境界と交差する例えば副走査
方向に沿って描画ラインＬＮｂ１が描画形成されるよう
にする。

【０１６１】つまり、一方の描画フィールドからの描画
ラインと、他方の描画フィールドからの描画ラインとを
オーバーラップさせて、その断面を測定することによ
り、重なっている部分の太さを測定することができる。

【０１６２】この際、描画ラインＬＮａ１と描画ライン
ＬＮｂ１とは、オーバーラップ部を構成しており、この
オーバーラップ部の図に示す間隔ｔ２を測定装置により
計測測定することとなる。後は、前記した基準データの
作成手法と同様にして前記距離ｔ２を所定間隔毎に複数
パターン形成してみて各々の測定結果に基づいて、補正
するために必要な基準データを作成すればよい。

【０１６３】（つなぎ補正用の基準データ作成手順）次
に、前記のような各つなぎ補正の基準データを作成する
ための手順について、図８を参照して説明する。

【０１６４】先ず、互いに隣接する描画フィールドの境
界領域にドーズ量ａ／２にて描画ラインを双方のフィー
ルドについて描画する（Ｓ３１）。

【０１６５】そして、各描画ラインが描画された測定用
基材を所定期間現像処理する（Ｓ３２）。

【０１６６】次いで、測定用基材の現像後の各描画ライ
ンの各深さ、幅を各々測定装置により計測測定を行う
（Ｓ３３）。

【０１６７】続いて、測定結果のうち、（例えば前記Ｓ
１１にて描画された）基準ラインの深さと評価用の各描
画ラインの各深さとを比較して各深さに対する現像後の
形状変化率を算出するとともに、基準ラインの幅と評価
用の各描画ラインの各幅とを比較して各幅に対する現像
後の形状変化率を算出する（Ｓ３４）。

【０１６８】そして、これら算出された深さの現像後の
形状変化率と、各描画位置ずれ量との関係から深さに関
する描画位置ずれ量―現像後形状変化率との相関関係を
定義した第５のテーブルを生成する。加えて、算出され
た幅の現像後の形状変化率と、各描画位置ずれ量との関
係から幅に関する描画位置ずれ量―現像後形状変化率と
の相関関係を定義した第６のテーブルを生成する。

【０１６９】これらの第５のテーブル、第６のテーブル
により基準データの作成ないしは生成がなされる（Ｓ３
５）。

【０１７０】（ブランキング補正のための基準データの
作成について）図９には、例えば、走査方向での各描画
ライン間のブランキングが生成する場合に、ブランキン
グを補正するための基準データを作成するべく、その測
定用基材に対する描画パターンの一例が開示されてい
る。

【０１７１】同図では、描画単位として、１描画フィー
ルドの中に、例えばＤＡ変換器（ＤＡＣ）の性能により
規定される１サブフィールドが複数形成された場合を想
定している。つまり、１描画フィールドを複数のサブフ
ィールドに分割し、このサブフィールドを１単位とす
る。

【０１７２】なお、１描画フィールド内においては、例
えば１６ビットのＤＡ変換器を用いて描画位置を決めて
いき、サブフィールド内においては、例えば１２ビット
のＤＡ変換器を用いて描画位置を決めるようにすること
が好ましい。このような２段形成とすることにより、描
画の高速化が図れる。

【０１７３】ある一つの第１のサブフィールドＳＦ１の
区間領域において、例えば走査方向に沿って所定間隔Ｘ
１に副走査方向に所定間隔Ｙ１をおいて複数の描画ライ
ンＬＮＳ１を構成する。

【０１７４】次に、前記第１のサブフィールドＳＦ１と
走査方向で隣接する第２のサブフィールドＳＦ２が、前
記第１のサブフィールドＳＦ１と第１の特定間隔（例え
ば、０ｄｏｔ分：ＤＡ変換器の最小分解能に相当する距
離を１ｄｏｔとする）の距離をおいて形成されるよう
に、第２のサブフィールドＳＦ２に相当する区間領域に
複数の描画ラインを描画する。

【０１７５】具体的には、第２のサブフィールドＳＦ２
の区間領域において、例えば走査方向に沿って所定間隔
Ｘ１に副走査方向に所定間隔Ｙ１をおいて複数の描画ラ
インＬＮＳ２を構成する。

【０１７６】次に、前記第２のサブフィールドＳＦ２と
走査方向で隣接する第３のサブフィールドＳＦ３が、前
記第２のサブフィールドＳＦ２と前記第１の特定間隔と
異なる第２の特定間隔（例えば、１ｄｏｔ分）の距離を
おいて形成されるように、第３のサブフィールドＳＦ３
に相当する区間領域に複数の描画ラインを描画する。

【０１７７】具体的には、第３のサブフィールドＳＦ３
の区間領域において、例えば走査方向に沿って所定間隔
Ｘ１に副走査方向に所定間隔Ｙ１をおいて複数の描画ラ
インＬＮＳ３を構成する。

【０１７８】同様にして、前記第３のサブフィールドＳ
Ｆ３と走査方向で隣接する第４のサブフィールドＳＦ４
が、前記第３のサブフィールドＳＦ３と前記第２の特定
間隔と異なる第３の特定間隔（例えば、２ｄｏｔ分）の
距離をおいて形成されるように、第４のサブフィールド
ＳＦ４に相当する区間領域に複数の描画ラインを描画す
る。

【０１７９】具体的には、第４のサブフィールドＳＦ４
の区間領域において、例えば走査方向に沿って所定間隔
Ｘ１に副走査方向に所定間隔Ｙ１をおいて複数の描画ラ
インＬＮＳ４を構成する。

【０１８０】このように、順次各サブフィールド間の特
定間隔を可変していくような描画パターンを測定用基材
上に描画する。そして、現像処理後の各サブフィールド
間の間隙部分の形状を測定装置により計測測定する。

【０１８１】つまり、１描画フィールドの領域内にサブ
フィールドを設け、各サブフィールドを、０ドット間
隔、１ドット間隔、２ドット間隔の場合、と離してお
く。

【０１８２】具体的には、図９に示すように、第１のサ
ブフィールドと第２のサブフィールドとの間の０ｄｏｔ
に相当する部分、第２のサブフィールドと第３のサブフ
ィールドとの間の１ｄｏｔに相当する部分、第３のサブ
フィールドと第４のサブフィールドとの間の２ｄｏｔに
相当する部分、・・、という具合に、各々のレジスト形
状の段差ｓｄ１、ｓｄ２、ｓｄ３、・・、幅ｓｔ１、ｓ
ｔ２、ｓｔ３、・・、を各々測定装置により測定する。
後は、前記した基準データの作成手法と同様にして各々
の測定結果に基づいて、補正するために必要な基準デー
タを作成すればよい。

【０１８３】すなわち、補正（調整）制御を行う場合に
は、例えば、レジスト層の上に若干凸部が形成されてい
る場合には、同期のタイミングを若干遅らせるように補
正を行えばよい。

【０１８４】より具体的には、例えば、各サブフィール
ド間の間隔が１ドットの場合には、ある一の段差と幅が
形成され、前記間隔が２ドットでは、他の段差と幅が形
成され、・・という具合に、各間隔に対応する段差と幅
との関係を定義したテーブルを用意しておき、電子ビー
ム描画における制御に利用する。

【０１８５】（ブランキング補正用の基準データ作成手
順）先ず、各サブフィールドのｄｏｔ間隔を数ｄｏｔず
つ変えて描画ラインを描画する（Ｓ４１）。

【０１８６】そして、各描画ラインが描画された測定用
基材を所定期間現像処理する（Ｓ４２）。

【０１８７】次いで、測定用基材の現像後の各ｄｏｔ間
隔の各段差、幅を各々測定装置により計測測定を行う
（Ｓ４３）。

【０１８８】続いて、測定結果のうち、各ｄｏｔの各幅
に対応する現像後の各段差、各幅を算出し、これら算出
されたものをテーブル化することで基準データの作成な
いしは生成がなされる（Ｓ４４）。

【０１８９】以上のようにして形成された、「描画ライ
ンの再現性の補正用」、「つなぎ補正用」、「ブランキ
ング補正用」などの各種基準データをもとにして、フィ
ードバックして補正を行う。以下、これらの補正を行う
ための制御系の具体的構成について詳述する。

【０１９０】（補正制御系）次に、前記「描画ラインの
再現性の補正」、「つなぎ補正」、「ブランキング補
正」等の各種補正を行うための補正制御系の構成例につ
いて、図１１を参照しつつ説明する。

【０１９１】補正制御系４００は、図１１に示すよう
に、特定ドーズ量において同一位置に複数回重ねて描画
した場合と１回の場合とで描画ラインが均一となるよう
に、描画ラインの再現性を補正するための、前記Ｓ２６
等にて作成された基準データに基づく再現性補正テーブ
ル４０１と、各描画フィールドが離間する場合のつなぎ
である第１のつなぎを補正するための、前記Ｓ３５等に
より作成された基準データに基づく第１のつなぎ補正テ
ーブル（前記平行描画の場合）テーブル４０２と、各描
画フィールドがオーバーラップする場合のつなぎである
第２のつなぎを補正するための基準データに基づく第２
のつなぎ補正テーブル（前記オーバーラップ描画の場
合）テーブル４０３と、各サブフィールド間のブランキ
ング間隔を補正するための、前記Ｓ４４等にて作成され
た基準データに基づくブランキング補正テーブル４０４
と、前記再現性補正テーブルに基づいて描画条件を補正
するための補正演算を行う描画ライン再現性補正演算部
４１１と、前記第１のつなぎ補正テーブル４０２に基づ
いて描画条件を補正するための補正演算を行う第１のつ
なぎ補正演算部４１２と、前記第２のつなぎ補正テーブ
ル４０３に基づいて描画条件を補正するための補正演算
を行う第２のつなぎ補正演算部４１３と、前記ブランキ
ング補正テーブル４０４に基づいて描画条件を補正する
ためのブランキング補正演算部と、を含んで構成され
る。

【０１９２】なお、再現性補正テーブル４０１、第１の
つなぎ補正テーブル４０２、第２のつなぎ補正テーブル
４０３、ブランキング補正テーブル４０４等の各種テー
ブルは、例えば図１に示すハードディスク１８３等の各
種記憶手段に格納するのが好ましい。

【０１９３】上記のような構成を有する補正制御系４０
０において、基準データ作成のための前記測定用基材に
対する描画が終了し、基材が新たにセットされると、当
該季材を描画する際には、必要に応じて、描画ライン再
現性補正演算部４１１、第１のつなぎ補正演算部４１
２、第２のつなぎ補正演算部４１３、ブランキング補正
演算部４１４等により各種補正を行う。つまり、描画条
件（例えば偏向器の出力電圧等）を各種の観点から補正
を行いつつ描画を行うこととなる。

【０１９４】このようにして、つなぎやブランキング等
を適正にすることで、誤差を低減し、描画パターン通り
の描画を行うことができる。

【０１９５】例えば、第１のつなぎ補正、又は第２のつ
なぎ補正においては、一定のドーズ量で基準ラインを描
画したときの現像後の深さと幅を、基準ラインを描画し
たときの略半分に相当するドーズ量を与えてラインを描
画した結果と、前記ドーズ条件で距離数ｎｍ程度をパラ
メータとして描画した２本のラインを１組のパターンと
して、数パターン描画したそれぞれの結果から得られた
描画形状の深さと幅と、を比較した基準データに基づい
てつなぎの精度を測定する。

【０１９６】特に、互いに隣接するフィールドの境界に
相当する部分にて、基準ラインのおよそ半分に相当する
ドーズ量でのライン描画を双方のフィールドで行ったと
きの現像後の深さと幅とを、基準ラインと比較すること
で、つなぎのズレ量及び状態を測定することができる。

【０１９７】また、再現性を評価する場合には、一定の
ドーズ量で基準のラインを描画し、基準ラインとは別の
位置に基準ラインを描画したときのおよそ半分に相当す
るドーズを与えて時間を置いて重ね描画したときとの現
像後の深さと幅とを基準ラインと比較することにより、
再現性を評価する。

【０１９８】この際、Ｎ回の再現性を見る場合には、基
準ラインを描画したときの１／Ｎのドーズを与えて時間
を置いてＮ回重ねて描画し、それらの測定結果を基準デ
ータとして格納しておくことが好ましい。

【０１９９】さらに、ブランキング期間、すなわち、サ
ブフィールド区間の継ぎ目の場合にも、基準ラインのお
よそ半分に相当するドーズ量で描画することにより３次
元的な位置ズレと形状変化から判断し、サブフィールド
区間のつなぎを調整することができる。

【０２００】この際、各サブフィールド区間のつなぎ部
分の座標のｄｏｔ間隔を、１ｄｏｔもしくは数ｄｏｔず
つ変えた描画を行い、それを現像したあとのレジスト形
状に基づいて基準データを生成し、この基準データによ
って各サブフィールド区間のつなぎの調整を行うことが
できる。

【０２０１】（処理手順について）次に、上述のような
構成を有する電子ビーム描画装置における処理手順につ
いて、図１２を参照しつつ説明する。

【０２０２】上記のような補正を行いつつ電子ビーム描
画を行う場合の処理手順について、図１２を参照しつつ
説明する。

【０２０３】最後に、上述のような構成の電子ビーム描
画装置にて基材上に描画を行う場合の処理手順について
簡単に説明する。

【０２０４】先ず、一面が塗布材例えばレジスト塗布さ
れた測定用基材（サンプル）ないしは、基材を、ＸＹＺ
ステージ上にセットする（Ｓ５１）。

【０２０５】次に、２つの描画の描画モードのうちいず
れの描画モードが選択されたのかの判断を行う（Ｓ５
２）。ここで、描画モードは、測定用基材に対して前記
電子ビームを照射することにより仮描画し、つなぎやブ
ランキングの精度を測定して描画条件の校正を行うため
の第１のモードであるつなぎ校正用描画と、前記基材に
対して前記電子ビームを照射して本描画を行う第２のモ
ードである通常描画の２つの描画モードを有する。

【０２０６】Ｓ５２において、校正用描画が選択された
と判断された場合には、Ｓ５３に進み、Ｓ５２におい
て、通常描画が選択されたと判断された場合には、Ｓ５
１に進む。

【０２０７】すなわち、Ｓ５３においては、校正用描画
パターンが選択され、当該校正用描画パターンに基づい
て、自動描画が行われる（Ｓ５４）。

【０２０８】そして、前記測定用基材が取り出され、現
像処理が行われる（Ｓ５５）。現像処理後の測定用基材
の描画パターンを、ＳＥＭやＡＦＭ等の第２の測定装置
により測定を行う（Ｓ５６）。

【０２０９】次に、第２の測定装置により測定されたつ
なぎやブランキング等の誤差等の測定結果に基づいて、
補正データの書き換え処理、又は電気基板の調整処理等
を行う（Ｓ５７）。ここに、補正データとしては、各描
画フィールドでの電子ビームの偏向器のゲインやオフセ
ット、ブランキング期間（時間）やタイミング等が挙げ
られる。

【０２１０】一方、Ｓ５８においては、通常の描画パタ
ーンを設定する。他方、前記校正用描画パターンにて描
画された各描画ラインの測定結果に基づく補正データは
算出されて、ハードディスク、メモリ等の各種記憶領域
に格納されている（Ｓ５９）。

【０２１１】そして、設定された当該描画パターンと、
前記予め算出された補正データとに基づいて、描画条件
演算処理が行われる（Ｓ６０）。ここで、描画条件と
は、例えば、各描画フィールドでの電子ビームを偏向す
る偏向器のゲインやオフセット、ブランキング期間やタ
イミング等をいう。

【０２１２】従って、補正データがブランキング期間で
あれば、当該描画パターンに対してブランキング期間補
正値を加味したブランキング期間が算出されることとな
る。

【０２１３】そして、そのように設定された条件の下
で、基材に対して、自動描画がなされることとなる（Ｓ
６１）。

【０２１４】その後、基材を取り外して、現像処理を施
し（Ｓ６２）、処理が終了する。

【０２１５】以上のように本実施の形態によれば、例え
ば１０ｎｍ以上の精度を出すこともでき、レジストの解
像力以上に検出力を高めることができ、分解能を増幅
し、レジストパターン、観測系のもつ限界以上の検出力
をもたせることができる。

【０２１６】また、実際に描画されたレジストパターン
から高分解能の評価が可能なので、最終的なビーム描画
装置例えば電子ビーム描画装置等の微調整が可能であ
る。

【０２１７】つまり、評価測定用の基材に対して描画を
行い誤差が測定されることで、その測定結果に基づくテ
ーブルを電子ビーム描画装置に搭載することで、電子ビ
ーム描画装置が元来保有している誤差を補正した状態
で、新たな基材に対して高精度の描画を行うことができ
る。

【０２１８】これにより、例えば継ぎ目評価や再現性評
価など描画性能を判断する多項目の高精度な評価が可能
であり、またそれら項目に起因する誤差も基材に対する
描画持には補正が可能となる。

【０２１９】なお、他の効果としては、エネルギー線例
えば電子ビームによる直接描画・直接加工技術を利用す
れば、電子ビームは、例えばレーザービーム等に比べる
と、波長が短いことから、非常に精密な加工に適してい
る。しかも、電子ビームは、ビーム照射方向（加工物の
厚さ方向）について、加工精度の点で有利であり、基材
と電子ビーム照射手段（例えば光源等）とを相対的に移
動させても、十分に位置精度を確保することができる。
このため、３次元形状を有する立体的な対象物、特に連
続した曲面を有する基材を加工することが容易に可能に
なる。従って、球面あるいは非球面形状の光学機能面に
回折構造を有する光学素子を形成することができ、より
立体的な加工が容易に実現できる。

【０２２０】そして、この場合、予め基材の形状を高精
度の測定装置により把握しておいてフィードバック等の
制御により焦点位置を容易に算出できるので、曲面を有
する基材においても容易に精度良く描画を行うことがで
きる。

【０２２１】［第２の実施の形態］次に、本発明にかか
る第２の実施の形態について、図１３〜図１５に基づい
て説明する。なお、以下には、前記第１の実施の形態の
実質的に同様の構成に関しては説明を省略し、異なる部
分についてのみ述べる。

【０２２２】上述の第１の実施の形態では、基準データ
（補正テーブル）を生成するための工程、当該補正テー
ブルを用いて電子ビーム描画を行う場合の工程等の各種
工程を開示したが、本実施の形態では、上記工程を含む
プロセス全体の工程、特に、光学素子等の光レンズを製
造する工程を開示している。以下、基材を、３次元的に
描画可能な電子ビーム描画装置を用いて作成する際の処
理手順について、図１３〜図１５を参照しつつ説明す
る。

【０２２３】先ず、全体の概略的な処理の流れにおいて
は、母型材（基材）をＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｉ
ｎｔ Ｄｉａｍｏｎｄ Ｔｕｒｎｉｎｇ：超精密加工機
によるダイアモンド切削）により非球面の加工を行う際
に、同心円マークの同時加工を実施する（Ｓ１０１）。
この際、光学顕微鏡で、例えば±１μ以内の検出精度の
形状が形成されることが好ましい。

【０２２４】次に、ＦＩＢにて例えば３箇所にアライメ
ントマークを付ける（Ｓ１０２）。ここに、十字形状の
アライメントマークは、電子ビーム描画装置内で±２０
ｎｍ以内の検出精度を有することが好ましい。

【０２２５】さらに、前記アライメントマークの、同心
円マークとの相対位置を光学顕微鏡にて観察測定し、非
球面構造の中心に対する位置を測定し、データベース
（ＤＢ）（ないしはメモリ（以下、同））へ記録してお
く（Ｓ１０３）。なお、この測定精度は、±１μ以内で
あることが好ましく、中心基準とした３つのアライメン
トマークの位置、ｘ１ｙ１、ｘ２ｙ２、ｘ３ｙ３をデー
タベース（ＤＢ）へ登録する。

【０２２６】また、レジスト塗布／ベーキング後の母型
（基材）の各部の高さとアライメントマークの位置（Ｘ
ｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）を測定しておく（Ｓ１０４）。ここ
で、中心基準で補正した母型（基材）：位置テーブルＴ
ｂｌ１（ＯＸ、ＯＹ、ＯＺ）、アライメントマーク：Ｏ
Ａ（Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎ）（いずれも３＊３行列）を、デ
ータベース（ＤＢ）へ登録する。

【０２２７】次に、斜面測定用の測定装置（高さ検出
器）に、測定ビームの位置の一をあわせるとともに、電
子線のビームをフォーカスしておく等、その他各種準備
処理を行う（Ｓ１０５）。

【０２２８】この際、ステージ上に取り付けたＥＢ（電
子ビーム）フォーカス用針状（５０ｎｍレベル）の較正
器に高さ検出用の測定ビームを投射すると共に、ＳＥＭ
モードにて電子ビーム描画装置で観察し、フォーカスを
合わせる。

【０２２９】次いで、図１７に示すように、母型（基
材）を電子ビーム描画装置内へセットし、アライメント
マークを読み取り（ＸＸｎ、ＹＹｎ、ＺＺｎ）、変換マ
トリックスＭａを算出して、電子ビーム描画装置内の母
型の各部位置を求める（Ｓ１０６）。この際に、電子ビ
ーム描画装置内においては、Ｓ１０６に示されるような
各値をデータベース（ＤＢ）に登録することとなる。

【０２３０】さらに、母型（基材）の形状から、最適な
フィールド位置を決定する（Ｓ１０７）。ここで、フィ
ールドは同心円の扇型に配分する。また、フィールド同
士は、若干重なりを持たせる。そして、中央で第一輪帯
にかからない部分は配分しない。

【０２３１】そして、各フィールドについて、隣のフィ
ールドのつなぎアドレスの計算を行う（Ｓ１０８）。こ
の計算は平面として計算を行う。なお、多角形の１つの
線分は、同一フィールド内に納める。ここに、「多角
形」とは、上述の制御系の項目で説明したように、円描
画を所定のｎ角形で近似した場合の少なくとも１本の描
画ラインをいう。

【０２３２】次に、対象とするフィールドについて、同
一焦点深度領域の区分として、同一ラインは、同じ区分
に入るようにする。また、フィールドの中央は、焦点深
度区分の高さ中心となる（Ｓ１０９）。ここに、高さ５
０μ以内は、同一焦点深度範囲とする。また、１〜数箇
所程度に分割される。

【０２３３】次いで、対象とするフィールドについて、
同一焦点深度領域内での（ｘ、ｙ）アドレスの変換マト
リクス（Ｘｃ、Ｙｃ）によりビーム偏向量を算出する
（Ｓ１１０）。このＸｃ、Ｙｃは各々図示の式（１６）
の通りとなる。ここに、Ｗｄはワークディスタンス、ｄ
は該当焦点深度区分の中央からＺ方向偏差を示す。

【０２３４】さらに、図１８に示すように、対象とする
フィールドについて、となりとのつなぎアドレスを換算
する（Ｓ１１１）。ここで、Ｓ１０８にて算出したつな
ぎ位置をＳ１１０の式（１６）を用いて換算する。

【０２３５】そして、対象とするフィールドについて、
中心にＸＹＺステージを移動し、高さをＥＢ（電子ビー
ム）のフォーカス位置に設定する（Ｓ１１２）。つま
り、ＸＹＺステージにてフィールド中心にセットする。
また、測定装置（高さ検出器）の信号を検出しながら、
ＸＹＺステージを移動し、高さ位置を読み取る。

【０２３６】また、対象とするフィールドについて、一
番外側（ｍ番目）の同一焦点深度内領域の高さ中心に電
子ビーム（ＥＢ）のフォーカス位置に合わせる（Ｓ１１
３）。具体的には、テーブルＢを参照し、ＸＹＺステー
ジを所定量フィールド中心の高さ位置との差分を移動す
る。

【０２３７】次に、対象とする同一焦点深度内につい
て、一番外側（ｎ番目）のラインのドーズ量及び多角形
の始点、終点の計算をする。なお、スタート（始点）、
エンド（終点）は、隣のフィールドとのつなぎ点とする
（Ｓ１１４）。この際、始点、終点は整数にするものと
し、ドーズ量は、ラジアル位置（入射角度）で決まった
最大ドーズ量と格子の位置で決められた係数に最大ドー
ズ量を掛け合わせたもので表され、そのようなドーズ量
の計算を行う（Ｓ１１５）。

【０２３８】次に、前記実施の形態に示したような補正
演算処理を行い（Ｓ１１６）、描画処理を行うこととな
る（Ｓ１１７）。より具体的には、メモリ、ハードディ
スク等の記憶領域内の各種補正テーブルに基づいて補正
データを算出し、それによって描画条件（例えばつなぎ
の調整が行われるような偏光器のゲインやブランキング
期間の調整等を行われるような各種タイミングパルス）
を補正した制御情報に基づいて描画制御が行われる。

【０２３９】そして、上記Ｓ１１３からＳ１１７を規定
回数実施する（Ｓ１１８）。

【０２４０】次に、ＸＹＺステージの移動、次のフィー
ルドの描画を行う準備を行う（Ｓ１１９）。この際、フ
ィールド番号、時間、温度などデータベース（ＤＢ）へ
の登録を行う。

【０２４１】このようにして、前記Ｓ１０９からＳ１２
０を規定回数実施する（Ｓ１２０）ことで、３次元に形
状変化する基材において、つなぎやブランキング期間等
の調整を行いつつ描画を行うことができる。

【０２４２】以上のように本実施の形態によれば、予め
測定用基材により誤差を測定しておき、３次元的に形状
変化する基材に描画する際の描画処理にフィードバック
することにより、当該誤差を補正を行いつつ描画を行う
ことができる。

【０２４３】［第３の実施の形態］次に、本発明にかか
る第３の実施の形態について、図１６に基づいて説明す
る。図１６は、本発明に係る第３の実施の形態を示す説
明図ある。

【０２４４】本実施の形態では、上記工程を含むプロセ
ス全体の工程、特に、光学素子等の光レンズを射出成形
によって製造するための金型等を製造する工程を説明す
る。

【０２４５】先ず、機械加工により金型（無電解ニッケ
ル等）の非球面加工を行う（加工工程）。次に、図１６
（Ａ）に示すように、金型により前記半球面を有する基
材５００の樹脂成形を行う（樹脂成形工程）。さらに、
基材５００を洗浄した後に乾燥を行う。

【０２４６】次いで、樹脂の基材５００の表面上の処理
を行う（樹脂表面処理工程）。そして、具体的には、図
１６（Ｂ）に示すように、基材５００の位置決めを行
い、レジストＬを滴下しつつスピナーを回転させて、ス
ピンコートを行う。また、プリペークなども行う。

【０２４７】スピンコーティングの後には、当該レジス
ト膜の膜厚測定を行い、レジスト膜の評価を行う（レジ
スト膜評価工程）。そして、図１６（Ｃ）に示すよう
に、基材５００の位置決めを行い、当該基材５００を
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸にて各々制御しつつ前記第１の実施の形態
のように電子ビームにより３次元形状に変化する例えば
回折格子構造を有する曲面部の描画を行う（描画工
程）。

【０２４８】次に、基材５００上のレジスト膜Ｌの表面
平滑化処理を行う（表面平滑化工程）。さらに、図１６
（Ｄ）に示すように、基材５００の位置決めなどを行い
つつ、現像処理を行う（現像工程）。さらにまた、表面
硬化処理を行う。

【０２４９】次いで、ＳＥＭ観察や膜厚測定器などによ
り、レジスト形状を評価する工程を行う（レジスト形状
評価工程）。さらに、その後、ドライエッチングなどに
よりエッチング処理を行う。

【０２５０】次に、表面処理がなされた基材５００に対
する金型５０４を作成するために、図１６（Ｅ）に示す
ように、金型電鋳前処理を行った後、電鋳処理などを行
い、図１６（Ｆ）に示すように、基材５００と金型５０
４とを剥離する処理を行う。そして、剥離した金型５０
４に対して、表面処理を行う（金型表面処理工程）。そ
して、金型５０４の評価を行う。

【０２５１】このようにして、評価後、当該金型５０４
を用いて、射出成形により成形品を作成する。その後、
当該成形品の評価を行う。

【０２５２】以上のように本実施の形態によれば、前記
実施の形態の基材として光学素子（例えばレンズ）を形
成する場合に、３次元描画装置を用い曲面部上に回折格
子を描画し、金型を形成するようにし、当該光学素子を
金型を用いて射出成形により製造できるため、製造にか
かるコストダウンを図ることができる。

【０２５３】なお、回折格子構造を持たない、射出成形
で作成されるレンズの製造工程において基材を電子ビー
ム描画する際にも、前記実施の形態の手法を適用できる
ことは言うまでもない。

【０２５４】なお、本発明にかかる装置と方法は、その
いくつかの特定の実施の形態に従って説明してきたが、
当業者は本発明の主旨および範囲から逸脱することなく
本発明の本文に記述した実施の形態に対して種々の変形
が可能である。

【０２５５】例えば、上述の各実施の形態では、電子ビ
ーム描画装置に搭載された測定装置を用いて基準データ
の生成を行ったが、電子ビーム描画装置と別体に設けら
れる専用の測定装置を用いて測定用基材の描画ラインの
測定を行って補正用の基準データを生成するように構成
してもよい。

【０２５６】そして、前記実施の形態では、電子ビーム
描画装置の場合を例にとって説明したが、本発明の「ビ
ーム」としては、電子ビームの照射によりパターンを描
画する電子ビーム描画装置に限らず、イオンビームの照
射によりパターンを描画するイオンビーム描画装置等の
可変成形ビーム方式の荷電ビーム描画装置であってもよ
い。この際、他の種々の製造装置に測定装置を搭載した
構成であってもよい。

【０２５７】さらに、前記実施の形態では、走査方向の
描画ラインを用いて誤差の計測を行う手法を説明した
が、副走査方向のラインを見るようにしてもよい。

【０２５８】なお、本発明にいう「描画ライン」とは、
線など連続線等の世間一般ないしは当業者間で用いられ
る字義、辞書的字義にとどまらず、前記のような解釈に
限らず、いわゆる点線や一点鎖線、二点鎖線などの不連
続なもの（断続線）も含む。また、特定の規則例えば所
定のＲをもった曲線等も含む。

【０２５９】なお、上述の各実施の形態では、一面に曲
面部を有する基材の曲面部上に回折格子構造を形成する
場合について説明したが、一面が平面の基材上に回折格
子構造を形成する場合であってももちろんよい。

【０２６０】当然のことながら、これら基材ないしは光
学素子の形状に応じて金型の形状もそれに対応するよう
変更する必要がある。

【０２６１】さらに、上述の実施の形態では、光レンズ
等の光学素子の基材を、直接描画する場合について説明
したが、樹脂等の光レンズを射出成形により形成するた
めの成形型（金型）を加工する場合に、上述の原理や処
理手順、処理手法を用いてもよい。

【０２６２】また、基材としては、ＤＶＤやＣＤなどに
用いられるピックアップレンズや回折格子のない対物レ
ンズ、回折格子ピッチ２０μのＤＶＤ―ＣＤ互換レン
ズ、回折格子ピッチ３μの高密度ブルーレーザー互換対
物レンズなどに適用することも可能である。

【０２６３】さらに、基材として光学素子を用いる場合
に、当該基材を有する電子機器としては、ＤＶＤ、ＣＤ
等の読取装置に限らず、多の種々の光学機器であっても
よい。

【０２６４】また、最終成型基材としては、一面にブレ
ーズ状の回折格子を有していればよく、他方の面は、通
常の平面、あるいは、偏光板機能、波長板機能、等を有
する面を備えた光学素子として形成するかは任意であ
る。

【０２６５】さらに、基材としては、曲面部を有しなく
ても、少なくとも傾斜面が形成されているものであって
もよい。また、基材が平面あるいは傾斜面であって、電
子ビームを所定角度で傾斜した状態で照射する場合であ
ってもよい。

【０２６６】加えて、上述した電子ビーム描画装置に限
らず、複数の各電子ビームにより各々独立して多重描画
可能に構成した場合であってもよい。例えば、基材上の
一方の描画線を描画しつつ、他方の描画線を描画可能に
形成する構成において、上述の描画手法を適用してもよ
い。

【０２６７】また、上述の各実施の形態の電子ビーム描
画装置において処理される処理プログラム、説明された
処理、メモリ、ディスク内のデータ（測定結果情報、各
種補正テーブル等）の全体もしくは各部を情報記録媒体
に記録した構成であってもよい。この情報記録媒体とし
ては、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半
導体メモリ並びに集積回路等を用いてよく、さらに当該
情報を他のメディア例えばハードディスク等に記録して
構成して用いてよい。

【０２６８】さらに、上記実施形態には種々の段階が含
まれており、開示される複数の構成要件における適宜な
組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。つまり、
上述の各実施の形態同士、あるいはそれらのいずれかと
各変形例のいずれかとの組み合わせによる例をも含むこ
とは言うまでもない。この場合において、本実施形態に
おいて特に記載しなくとも、各実施の形態及び変形例に
開示した各構成から自明な作用効果については、当然の
ことながら本例においても当該作用効果を奏することが
できる。また、実施形態に示される全構成要件から幾つ
かの構成要件が削除された構成であってもよい。

【０２６９】そして、これまでの記述は、本発明の実施
の形態の一例のみを開示しており、所定の範囲内で適宜
変形及び／又は変更が可能であるが、各実施の形態は例
証するものであり、制限するものではない。

【０２７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ジストの解像力以上に検出力を高めることができ、分解
能を増幅し、レジストパターン、観測系のもつ限界以上
の検出力をもたせることができる。

【０２７１】また、実際に描画されたレジストパターン
から高分解能の評価が可能なので、最終的なビーム描画
装置例えば電子ビーム描画装置等の微調整が可能であ
る。

【０２７２】つまり、評価測定用の基材に対して描画を
行い誤差が測定されることで、その測定結果に基づくテ
ーブルを電子ビーム描画装置に搭載することで、電子ビ
ーム描画装置が元来保有している誤差を補正した状態
で、新たな基材に対して高精度の描画を行うことができ
る。

【０２７３】これにより、例えば継ぎ目評価や再現性評
価など描画性能を判断する多項目の高精度な評価が可能
であり、またそれら項目に起因する誤差も基材に対する
描画持には補正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における電子ビーム描画
装置の全体の概略構成を示す説明図である。

【図２】同図（Ａ）（Ｂ）は、図１の電子ビーム描画装
置にて描画される基材を示す説明図であり、同図（Ｃ）
は、描画原理を説明するための説明図である。

【図３】制御系の具体的構成を機能的に示した機能ブロ
ック図である。

【図４】同図（Ａ）（Ｂ）は、測定用基材に描画される
測定用の描画パターンの一例を説明するための図であ
り、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図であり、同図
（Ｃ）は、前記描画パターンの測定結果に基づいて、測
定誤差を説明するための説明図である。

【図５】基準データの作成するための処理手順の一例を
示すフローチャートである。

【図６】基準データの作成するための処理手順の一例を
示すフローチャートである。

【図７】同図（Ａ）（Ｂ）は、測定用基材に対する描画
パターンの例を説明するための説明図である。

【図８】基準データの作成するための処理手順の一例を
示すフローチャートである。

【図９】測定用基材に対する描画パターンの例を説明す
るための説明図である。

【図１０】基準データの作成するための処理手順の一例
を示すフローチャートである。

【図１１】補正制御系の具体的構成を機能的に示した機
能ブロック図である。

【図１２】電子ビーム描画装置にて描画を行う場合の処
理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１３】電子ビーム描画装置にて基材を描画する場合
の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１４】電子ビーム描画装置にて基材を描画する場合
の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１５】電子ビーム描画装置にて基材を描画する場合
の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１６】同図（Ａ）〜（Ｆ）は、基材を用いて成形用
の金型を形成する場合の全体の処理手順を説明するため
の説明図である。

【符号の説明】

１ 電子ビーム描画装置 ２ 基材 ２ａ 曲面部 １０ 鏡筒 １２ 電子銃 １４ スリット １６ 電子レンズ １８ 仕切弁 １９ コイル ２０ 偏向器 ２２ 電子レンズ ２３ 対物レンズ ３０ ＸＹＺステージ（載置台） ４０ ローダ ５０ ステージ駆動手段 ６０ ローダ駆動装置 ７０ 真空排気装置 ８０ 第２の測定装置 ８２ 第１のレーザー測長器 ８４ 第１の受光部 ８６ 第２のレーザー測長器 ８８ 第２の受光部 ９１ ２次電子検出器 ９２ 微小電流計 １０１ 電気操作排気制御系 １０２ ＴＦＥ電子銃制御部 １０４ 集束レンズ制御部 １０５ 非点補正制御部 １０６ 対物レンズ制御部 １０８ スキャン信号発生部 １１１ ２次電子検出制御部 １１２ イメージ信号表示制御部 １１３ 真空排気制御回路 １１４ 制御部 １２０ 描画制御系 １２２ａ 成形偏向部 １２２ｂ 副偏向部 １２２ｃ 主偏向部 １３１ 第１のレーザー測定制御回路 １３２ 第２のレーザー測定制御回路 １４０ 第１の測定算出部 １４２ 第２の測定算出部 １５０ ステージ制御回路 １５２ ローダ制御回路 １５４ 機構制御回路 １６１ ビームブランキング制御部 １６７ ＥＢ偏向制御部 １６９ ＣＰＧインターフェース ３００ 制御系 １８０ 情報処理ユニット １８１ 操作入力部 １８２ 表示部 １８３ ハードディスク １８６ 制御部 １８６ａ モード切換制御部 １８６ｂ 画像処理部 ４００ 補正制御系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H097 AA03 AA07 BB01 CA16 LA17 5C033 GG05 5C034 BB04 BB07 5F056 AA01 BA08 BB10 CB05 CB13 CB15 CB32 CC09 CD02 CD15

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定用基材に対してビームを照射するこ
   とにより測定用の描画ラインを描画して描画の精度を測
   定する測定方法であって、 基準となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて描画
   して現像した際の描画形状に対応するように、前記第１
   のドーズ量の略半分に相当する第２のドーズ量にて各々
   描画ラインを前記測定用基材に対して描画して現像した
   際の第１の描画形状と；特定の距離を隔てた少なくとも
   ２本の描画ラインを、前記第２のドーズ量にて各々描画
   し、これら２本の各描画ラインを１組のパターンとして
   前記特定の距離を可変させた複数パターンを各々描画し
   て現像した際の、各々の結果から得られた複数の各第２
   の描画形状と；を各々測定する測定ステップと、 当該測定結果に基づいて、前記第１の描画形状と各前記
   第２の描画形状とを各々比較した基準データを算出する
   算出ステップと、 を含むことを特徴とする測定方法。
2. 【請求項２】 測定用基材に対してビームを照射するこ
   とにより描画ラインを描画して描画の精度を測定する測
   定方法であって、 基準となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて前記
   測定用基材に対して描画して現像した第１の描画形状
   と；特定の距離を隔てた少なくとも２本の描画ライン
   を、前記第１のドーズ量の略半分に相当する第２のドー
   ズ量にて各々描画し、これら２本の各描画ラインを１組
   のパターンとして前記特定の距離を零から第１の距離ま
   で可変させた複数パターンを各々描画して現像した際
   の、各々の結果から得られた複数の各第２の描画形状
   と；を各々測定する測定ステップと、 当該測定結果に基づいて、前記第１の描画形状と各前記
   第２の描画形状とを各々比較した基準データを算出する
   算出ステップと、 を含むことを特徴とする測定方法。
3. 【請求項３】 測定用基材に対してビームを照射するこ
   とにより描画ラインを描画して描画の精度を測定する測
   定方法であって、 基準となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて前記
   測定用基材に対して描画して現像した第１の描画形状
   と；前記第１の描画形状に対応するように、前記第１の
   ドーズ量の略半分に相当する第２のドーズ量にて前記第
   １の描画ラインと異なる位置に各々描画ラインを描画し
   て現像した際の第２の描画形状と；特定の距離を隔てた
   少なくとも２本の描画ラインを、前記第２のドーズ量に
   て各々描画し、これら２本の各描画ラインを１組のパタ
   ーンとして前記特定の距離を零から第１の距離まで可変
   させた複数パターンを各々描画して現像した際の、各々
   の結果から得られた複数の各第３の描画形状と；を各々
   測定する測定ステップと、 当該測定結果に基づいて、前記第１、第２の描画形状、
   および各前記第３の描画形状を各々比較した基準データ
   を算出する算出ステップと、 を含むことを特徴とする測定方法。
4. 【請求項４】 前記算出ステップは、当該測定結果に基
   づいて、前記２本の各描画ライン間の描画位置ずれ量
   と、前記第１の描画形状に対する現像後の形状変化率と
   の相関関係を算出することを特徴とする請求項１乃至請
   求項３のうちいずれか一項に記載の測定方法。
5. 【請求項５】 各前記描画形状は、現像後の描画ライン
   の深さであり、 前記算出ステップは、前記深さの形状変化率を算出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の測定方法。
6. 【請求項６】 各前記描画形状は、現像後の各描画ライ
   ンの幅であり、 前記算出ステップは、前記幅の形状変化率を算出するこ
   とを特徴とする請求項４に記載の測定方法。
7. 【請求項７】 測定用基材に対してビームを照射するこ
   とにより描画ラインを描画して描画の精度を測定する測
   定方法であって、 基準となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて描画
   して現像した第１の描画形状と；前記第１の描画ライン
   と異なる位置にて、前記第１のドーズ量の略半分に相当
   する第２のドーズ量にて時間を置いて重ねて描画した際
   の現像後の第２の描画形状と；を各々測定する測定ステ
   ップと、 当該測定結果に基づいて、前記第１の描画形状と各前記
   第２の描画形状とを比較して基準データを算出する算出
   ステップと、 を含み、ビームによる描画ラインの再現性の精度を測定
   することを特徴とする測定方法。
8. 【請求項８】 前記測定ステップでは、 前記第１の描画形状と；前記第１の描画ラインと異なる
   位置にて、前記第１のドーズ量の略１／Ｎに相当する第
   ３のドーズ量にて各々時間を置いてＮ回重ねて描画した
   際の現像後の第３の描画形状と、を各々計測し、 前記ビームによる描画ラインのＮ回の再現性の精度を測
   定することを特徴とする請求項７に記載の測定方法。
9. 【請求項９】 各前記描画形状は、現像後の描画ライン
   の深さであり、 前記算出ステップは、前記深さの形状変化率を算出する
   ことを特徴とする請求項７に記載の測定方法。
10. 【請求項１０】 測定用基材に対してビームを照射する
    ことにより描画ラインを描画し描画の精度を測定する測
    定方法であって、 基準となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて前記
    測定用基材に対して描画して現像した第１の描画形状
    と；互いに隣接する第１、第２の各描画フィールドの境
    界に相当する部分に、前記第１、第２の各描画フィール
    ドにて各描画ラインを、前記第１のドーズ量の略半分に
    相当する第２のドーズ量で各々描画して現像した際の各
    第２の描画形状と；を各々測定する測定ステップと、 当該測定結果に基づいて、前記第１の描画形状と各前記
    第２の描画形状とを比較し、前記第１、第２の各描画フ
    ィールド間のつなぎに関する基準データを算出する算出
    ステップと、 を含むことを特徴とする測定方法。
11. 【請求項１１】 前記第２の描画形状は、前記第１、第
    ２の各描画フィールドの境界に沿って略平行な２本の各
    描画ラインが描画されることで形成され、 前記測定ステップでは、各描画ライン間の間隔を測定す
    ることを特徴とする請求項１０に記載の測定方法。
12. 【請求項１２】 前記第１、第２の各描画フィールドが
    オーバーラップする場合に、前記第２の描画形状が、前
    記第１、第２の各描画フィールドの境界と交差する略平
    行な２本の各描画ラインが描画されることで形成され、 前記測定ステップでは、各描画ライン間の間隔を測定す
    ることを特徴とする請求項１０に記載の測定方法。
13. 【請求項１３】 測定用基材に対してビームを照射する
    ことにより描画ラインを描画して描画の精度を測定する
    測定方法であって、 基準となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて描画
    して現像した第１の描画形状と；少なくとも１描画フィ
    ールド内に形成される複数の各サブフィールドにて、各
    描画ラインを、前記第１のドーズ量の略半分に相当する
    第２のドーズ量で各々描画して現像した際の各第２の描
    画形状と；を各々測定する測定ステップと、 当該測定結果に基づいて、前記第１の描画形状と前記第
    ２の描画形状とを比較して、各サブフィールド間の３次
    元的な位置ずれ量と形状変化に関する基準データを算出
    する算出ステップと、 を含むことを特徴とする測定方法。
14. 【請求項１４】 測定用基材に対してビームを照射する
    ことにより描画ラインを描画して描画の精度を測定する
    測定方法であって、 基準となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて前記
    測定用基材に対して描画して現像した第１の描画形状
    と；少なくとも１描画フィールド内に形成される複数の
    各サブフィールドにて、少なくともビームの走査方向に
    沿って各サブフィールド間の境界領域の間隔が異なるよ
    うにして、各描画ラインを、前記第１のドーズ量の略半
    分に相当する第２のドーズ量で各々描画して現像した際
    の各第２の描画形状と；を各々測定する測定ステップ
    と、 当該測定結果に基づいて、前記第１の描画形状と前記第
    ２の描画形状とを比較して、各サブフィールド間に応じ
    たつなぎのずれ量と段差の変化に関する基準データを算
    出する算出ステップと、 を含むことを特徴とする測定方法。
15. 【請求項１５】 各前記サブフィールド間の境界領域の
    間隔は、描画装置のＤＡ変換器の１ｄｏｔもしくは数ｄ
    ｏｔずつ変化するように描画され、 前記算出ステップは、前記１ｄｏｔまたは数ドットずつ
    変化する間隔のずれ量と段差の変化に関する基準データ
    を算出することを特徴とする請求項１４に記載の測定方
    法。
16. 【請求項１６】 請求項１乃至請求項１２のうちいずれ
    か一項に記載の測定方法により測定された測定結果に基
    づいて、基材に対するビームの描画を制御する描画方法
    であって、 前記基準データに基づいて、前記基材上でビームを走査
    させるための偏向器への出力を補正する補正ステップ
    と、 を含むことを特徴とする描画方法。
17. 【請求項１７】 請求項１１に記載の測定方法により測
    定された計測結果に基づいて、基材に対するビームの描
    画を制御する描画方法であって、 前記基準データに基づいて、前記基材上でビームを走査
    させるための偏向器への出力を補正して、前記第１、第
    ２の各描画フィールドの境界領域に沿って描画ラインが
    描画される際のつなぎを補正する補正ステップと、 を含むことを特徴とする描画方法。
18. 【請求項１８】 請求項１２に記載の測定方法により測
    定された計測結果に基づいて、基材に対するビームの描
    画を制御する描画方法であって、 前記基準データに基づいて、前記基材上でビームを走査
    させるための偏向器への出力を補正して、前記第１、第
    ２の各描画フィールドの境界領域と交差する方向に沿っ
    て描画ラインが描画される際のつなぎを補正する補正ス
    テップと、 を含むことを特徴とする描画方法。
19. 【請求項１９】 請求項７又は請求項８に記載の測定方
    法により測定された計測結果に基づいて、基材に対する
    ビームの描画を制御する描画方法であって、 前記基準データに基づいて、前記基材上でビームを走査
    させるための偏向器への出力を補正して、前記ビームに
    よる各描画ラインの再現性を補正する補正ステップと、 を含むことを特徴とする描画方法。
20. 【請求項２０】 請求項１３乃至請求項１５のうちいず
    れか一項に記載の測定方法により測定された測定結果に
    基づいて、基材に対するビームの描画を制御する描画方
    法であって、 前記基準データに基づいて、前記ビームにより描画され
    る描画ライン間のブランキング期間の補正を行う補正ス
    テップと、 を含むことを特徴とする描画方法。
21. 【請求項２１】 請求項１６乃至請求項２０のうちいず
    れか一項に記載の描画方法を用いて基材を製造する基材
    の製造方法であって、 描画された前記基材を現像し、現像された前記基材の表
    面で電鋳を行い、成型用の金型を形成するステップを含
    むことを特徴とする基材の製造方法。
22. 【請求項２２】 前記成型用の金型を用いて成型品を形
    成するステップを有することを特徴とする請求項２１に
    記載の基材の製造方法。
23. 【請求項２３】 前記成型品は、光学素子であることを
    特徴とする請求項２２に記載の基材の製造方法。
24. 【請求項２４】 前記光学素子をレンズとして形成する
    ことを特徴とする請求項２３に記載の基材の製造方法。
25. 【請求項２５】 基材に対して電子ビームを走査するこ
    とにより前記基材の描画を行う電子ビーム描画装置であ
    って、 基準となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて描画
    して現像した際の描画形状に対応するように、前記第１
    のドーズ量の略半分に相当する第２のドーズ量にて各々
    描画ラインを描画して現像した際の第１の描画形状と；
    特定の距離を隔てた少なくとも２本の描画ラインを、前
    記第２のドーズ量にて各々描画し、これら２本の各描画
    ラインを１組のパターンとして前記特定の距離を可変さ
    せた複数パターンを各々描画して現像した際の、各々の
    結果から得られた複数の各第２の描画形状と；を各々比
    較し前記２本の各描画ライン間の描画位置ずれ量と、前
    記第１の描画形状に対する現像後の形状変化率との相関
    関係を算出した基準データに基づいて、前記基材上でビ
    ームを走査させるための偏向器への出力を補正する補正
    手段と、 前記補正手段にて補正された出力に基づいて、前記偏向
    器を制御して前記基材の描画を行うように制御する制御
    手段と、 を含むことを特徴とする電子ビーム描画装置。
26. 【請求項２６】 基材に対して電子ビームを走査するこ
    とにより前記基材の描画を行う電子ビーム描画装置であ
    って、 基準となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて描画
    して現像した第１の描画形状と；前記第１の描画ライン
    と異なる位置にて、前記第１のドーズ量の略半分に相当
    する第２のドーズ量にて時間を置いて重ねて描画した際
    の現像後の第２の描画形状と；を各々比較した基準デー
    タに基づいて、前記基材上でビームを走査させるための
    偏向器への出力を補正する補正手段と、 前記補正手段にて補正された出力に基づいて、前記偏向
    器を制御して前記基材の描画を行うように制御する制御
    手段と、 を含むことを特徴とする電子ビーム描画装置。
27. 【請求項２７】 基材に対して電子ビームを走査するこ
    とにより前記基材の描画を行う電子ビーム描画装置であ
    って、 基準となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて描画
    して現像した第１の描画形状と；互いに隣接する第１、
    第２の各描画フィールドの境界に相当する部分に、前記
    第１、第２の各描画フィールドにて各描画ラインを、前
    記第１のドーズ量の略半分に相当する第２のドーズ量で
    各々描画して現像した際の各第２の描画形状と；を各々
    比較し前記第１、第２の各描画フィールド間のつなぎに
    関する基準データに基づいて、前記基材上でビームを走
    査させるための偏向器への出力を補正する補正手段と、 前記補正手段にて補正された出力に基づいて、前記偏向
    器を制御して前記基材の描画を行うように制御する制御
    手段と、 を含むことを特徴とする電子ビーム描画装置。
28. 【請求項２８】 基材に対して電子ビームを走査するこ
    とにより前記基材の描画を行う電子ビーム描画装置であ
    って、 基準となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて描画
    して現像した第１の描画形状と；少なくとも１描画フィ
    ールド内に形成される複数の各サブフィールドにて、各
    描画ラインを、前記第１のドーズ量の略半分に相当する
    第２のドーズ量で各々描画して現像した際の各第２の描
    画形状と；を各々比較し各サブフィールド間の３次元的
    な位置ずれ量と形状変化に関する基準データに基づい
    て、前記基材上でビームを走査させるための偏向器への
    出力を補正する補正手段と、 前記補正手段にて補正された出力に基づいて、前記偏向
    器を制御して前記基材の描画を行うように制御する制御
    手段と、 を含むことを特徴とする電子ビーム描画装置。
29. 【請求項２９】 基材に対して電子ビームを走査するこ
    とにより前記基材の描画を行う電子ビーム描画装置であ
    って、 基準となる第１の描画ラインを第１のドーズ量にて描画
    して現像した第１の描画形状と；少なくとも１描画フィ
    ールド内に形成される複数の各サブフィールドにて、少
    なくともビームの走査方向に沿って各サブフィールド間
    の境界領域の間隔が異なるようにして、各描画ライン
    を、前記第１のドーズ量の略半分に相当する第２のドー
    ズ量で各々描画して現像した際の各第２の描画形状と；
    を各々比較し各サブフィールド間に応じたつなぎのずれ
    量と段差の変化に関する基準データを算出に基づいて、
    前記基材上でビームを走査させるための偏向器への出力
    を補正する補正手段と、 前記補正手段にて補正された出力に基づいて、前記偏向
    器を制御して前記基材の描画を行うように制御する制御
    手段と、 を含むことを特徴とする電子ビーム描画装置。