(57)【要約】【課題】基板上にレーザー光を用いてパターンを形成するためのパターン描画装置において、ムラ欠陥が発生しないような最適な描画条件を、実サイズの基板へ描画する前段階で導出し、製品歩留まり向上へ寄与するための、パターンの描画条件導出方法を提供する。【解決手段】ムラ欠陥が発生しないような最適描画条件を事前に導出する為の方法であって、パターン情報を生成する工程と、描画条件設定工程と、実際にパターンを描画する基板よりもサイズの小さな補助基板上に、前記描画条件設定工程において設定された各描画条件に対して、補助基板上に矩形領域状に補助パターンを形成する、補助パターン描画工程と、前記補助パターンが形成された補助基板に対して照明光を斜めから入射し、補助パターンにより生じる回折光を用いて画像取得を行い、どの描画条件であればムラ欠陥が発生しないかどうかを判定する、描画条件判定工程とを含むパターンの描画条件導出方法。【選択図】図１
2014059260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にレーザー光を用いてパターンを形成するためのパターン描画装置において、ムラ欠陥が発生しない最適描画条件を導出する為のパターンの描画条件導出方法であって、
前記基板上に形成するパターン情報を生成する工程と、
前記パターン情報に対し、描画条件を設定する描画条件設定工程と、
前記パターン情報生成工程において生成されたパターン情報全体または一部を抜き取り、実際にパターンを描画する基板よりもサイズの小さな補助基板上に、前記描画条件設定工程において設定された各描画条件に対して、補助基板上に矩形領域状に補助パターンを形成する、補助パターン描画工程と、
前記補助パターン描画工程において前記補助パターンが形成された補助基板に対して、照明光を斜めから入射し、補助パターンにより生じる回折光を、光学系を介し撮像素子上に結像させ画像取得を行い、ムラ欠陥を検出しその強度と発生周期を求めることによって、前記描画条件設定工程において設定された描画条件のうち、どの描画条件であればムラ欠陥が発生しないかどうかを判定する、描画条件判定工程と、
を含むことを特徴とするパターンの描画条件導出方法。
【請求項２】
前記描画条件が、レーザーフォーカス値、多重描画回数、水平面内のパターン描画方向の組み合わせによって設定されることを特徴とする、請求項１に記載のパターンの描画条件導出方法。
【請求項３】
前記補助パターン描画工程において形成される前記矩形領域は、マトリクス上にＸ、Ｙ方向に等間隔で配列していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のパターンの描画条件導出方法。
【請求項４】
前記描画条件判定工程における画像取得は、前記補助基板のパターンからの回折光を、光電変換素子を利用した撮像手段によって実施するものであり、かつ前記撮像手段は、前記補助基板のパターンにより生じる回折光のうち、前記補助基板の被撮像面に対して垂直な回折光のみを抽出する光学系を有することを特徴とする、請求項１〜3のいずれかに記載のパターンの描画条件導出方法。
【請求項５】
前記描画条件判定工程におけるムラ欠陥発生周期算出手段は、前記撮像手段により取得された被処理画像に対して２次元フーリエ変換を利用することで周期を算出することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のパターンの描画条件導出方法。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の描画条件判定工程で導出された描画条件によって、描画装置を用いて実サイズの基板上にパターンを描画する、パターン描画工程を含むことを特徴とするパターンの描画方法。
【請求項７】
請求項６に記載のパターンの描画方法を備えることを特徴としたパターン描画装置。
【請求項８】
前記パターン描画装置は、レーザーを基板上で走査させることによりパターンを描画するラスター式描画装置であることを特徴とする、請求項７に記載のパターン描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上にレーザー光を用いてパターンを形成するためのパターン描画装置において、ムラ欠陥が発生しないような最適な描画条件を、実サイズの基板へ描画する前段階で導出する為の方法及び描画方法並びに描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ムラ欠陥が発生しやすいパターンとは、一定の間隔を有するパターンの集合体が例示され、例えば、パターンが所定のピッチで配列したストライプ状のパターン、又は開口部のパターンが所定の周期で２次元的に配列したマトリクス状のパターン等が該当する。このようなパターンを有する基板としては特に、半導体装置、撮像デバイス及び表示デバイス等を製造する際にフォトリソグラフィー処理の露光工程で用いられるフォトマスクが挙げられる。
【０００３】
従来、半導体装置、撮像デバイス及び表示デバイス等の製造工程で用いられるフォトマスクとしては、ガラス等の透明基板上にクロム等の遮光膜が一定のパターンに部分的に除去されて構成されたものが知られている。
【０００４】
フォトマスクのようなパターンにおけるムラ欠陥は、通常パターンの微細な寸法ズレや位置ズレが規則的に配列していることが原因であることが多いため、個々のパターン検査では発見することが困難であるが、パターンを広い領域において観察した時に初めて認識される欠陥である。
【０００５】
周期性のあるパターン、例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳ画像センサー製造用フォトマスクにおけるムラを安定的、高精度に撮像、検出可能な周期性パターンムラ検査装置を提供することを目的として、照明光が被検査体に照射され、周期性パターンによって生じる透過回折光を画像検査する、例えば特許文献１のような検査装置が提案された。周期性パターンの正常部では開口部の形状・ピッチが一定となるため互いに干渉し一定の方向に回折光を生じる。それに対し、ムラ部では開口部の形状・ピッチが不規則になるため、形状・ピッチに応じて、その次数毎に種々の方向に、種々の強さで回折光が生じる。この検査装置では、正常部とムラ部における回折光強度コントラストの違いから、ムラ部を検出する方式をとっている。
【０００６】
しかしながら、こうした従来の製品検査で不良と判定されてしまった製品は、不良品として廃棄するしかなかったのが実情である。近年ではレーザーリペア装置等に代表されるパターン修正技術の開発も進んでいるが、その修正精度には限界があり、ムラ欠陥が発生している箇所のように、数ｎｍ〜数１０ｎｍオーダーの欠陥を修正することは現実的に難しい。
【０００７】
またＬＣＤ製造用フォトマスク、特に第８世代や第１０世代と呼ばれるガラスサイズ向けのものはその大きさ故に材料・製造コストが極めて高く、ムラ欠陥のように修正困難な欠陥が発生した場合には不良品として製品を取り扱うしかないため、損失金額が極めて大きくなってしまうという問題点がある。
【０００８】
ところで、パターン描画装置における描画方式はベクター方式とラスター方式に分類される。ＣＣＤ、ＣＭＯＳ画像センサー製造用フォトマスクや半導体装置用基板製造用フォトマスクにおけるパターン描画にはＥＢ（電子線）描画装置が用いられ、その殆どが描画
部のみビーム走査を行うベクター方式によるものである。一方で、ＬＣＤ製造用フォトマスクにおけるパターン描画ではレーザー描画装置が用いられており、領域全体をスキャンし、描画部のみビームをＯＮするラスター方式が用いられている。
【０００９】
これらのパターン描画装置では、固有の描画パラメータが設けられている例が多い。例えばＬＣＤ製造用フォトマスク向けレーザー描画装置では、焦点面に対するレーザー光の集光位置（レーザーフォーカス値）を、光軸方向に数ｎｍ単位で任意に微調整するための機能が具備されているものがある。その他に、レーザー描画装置には同一パターン部にビームを何回重ねて走査させるかを示す、多重描画回数の設定機能が具備されているものも多い。
【００１０】
従来技術は、製造工程上における製品検査に係る内容に留まっていた。しかし、前述した通りムラ欠陥のような修正困難な欠陥が発生した場合には不良品として取り扱うしかなくなってしまう。このような修正困難な欠陥の発生を未然に防ぎ、製品歩留まりを向上させるための手法の確立が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２７５６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板上にレーザー光を用いてパターンを形成するためのパターン描画装置において、ムラ欠陥が発生しないような最適な描画条件を、実サイズの基板へ描画する前段階で導出し、製品歩留まり向上へ寄与するための、パターンの描画条件導出方法及び描画装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために為された請求項１に記載の発明は、基板上にレーザー光を用いてパターンを形成するためのパターン描画装置において、ムラ欠陥が発生しない最適描画条件を導出する為のパターンの描画条件導出方法であって、
前記基板上に形成するパターン情報を生成する工程と、
前記パターン情報に対し、描画条件を設定する描画条件設定工程と、
前記パターン情報生成工程において生成されたパターン情報全体または一部を抜き取り、実際にパターンを描画する基板よりもサイズの小さな補助基板上に、前記描画条件設定工程において設定された各描画条件に対して、補助基板上に矩形領域状に補助パターンを形成する、補助パターン描画工程と、
前記補助パターン描画工程において前記補助パターンが形成された補助基板に対して、照明光を斜めから入射し、補助パターンにより生じる回折光を、光学系を介し撮像素子上に結像させ画像取得を行い、ムラ欠陥を検出しその強度と発生周期を求めることによって、前記描画条件設定工程において設定された描画条件のうち、どの描画条件であればムラ欠陥が発生しないかどうかを判定する、描画条件判定工程と、
を含むことを特徴とするパターンの描画条件導出方法としたものである。
【００１４】
また請求項２に記載の発明は、前記描画条件が、レーザーフォーカス値、多重描画回数、水平面内のパターン描画方向の組み合わせによって設定されることを特徴とする、請求項１に記載のパターンの描画条件導出方法としたものである。
【００１５】
また請求項３に記載の発明は、前記補助パターン描画工程において形成される前記矩形
領域は、マトリクス上にＸ、Ｙ方向に等間隔で配列していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のパターンの描画条件導出方法としたものである。
【００１６】
また請求項４に記載の発明は、前記描画条件判定工程における画像取得は、前記補助基板のパターンからの回折光を、光電変換素子を利用した撮像手段によって実施するものであり、かつ前記撮像手段は、前記補助基板のパターンにより生じる回折光のうち、前記補助基板の被撮像面に対して垂直な回折光のみを抽出する光学系を有することを特徴とする、請求項１〜3のいずれかに記載のパターンの描画条件導出方法としたものである。
【００１７】
また請求項５に記載の発明は、前記描画条件判定工程におけるムラ欠陥発生周期算出手段は、前記撮像手段により取得された被処理画像に対して２次元フーリエ変換を利用することで周期を算出することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のパターンの描画条件導出方法としたものである。
【００１８】
また請求項６に記載の発明は、請求項１〜５に記載の描画条件判定工程で導出された描画条件によって、描画装置を用いて実サイズの基板上にパターンを描画する、パターン描画工程を含むことを特徴とするパターンの描画方法としたものである。
【００１９】
また請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のパターンの描画方法を備えることを特徴としたパターン描画装置としたものである。
【００２０】
また請求項８に記載の発明は、前記パターン描画装置は、レーザーを基板上で走査させることによりパターンを描画するラスター式描画装置であることを特徴とする、請求項７に記載のパターン描画装置としたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のパターンの描画条件導出方法及びパターン描画装置によれば、基板上にレーザー光を用いてパターンを形成するためのパターン描画装置において、ムラ欠陥が発生しないような最適な描画条件を、実サイズの基板へ描画する前段階で導出し、製品歩留まり向上へ寄与することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る一実施形態の方法における、補助パターン１の説明図
【図２】本発明に係る一実施形態の方法を適用する、描画条件判定装置の一部を概略的に示した図
【図３】本発明に係る一実施形態の方法を適用する、描画装置におけるパターン描画方法を模式的に示した図
【図４】本発明に係る一実施形態の方法を適用する、描画装置におけるレーザーフォーカス値ｆの調整方法を模式的に示した図
【図５】本発明に係る一実施形態の方法を示すフローチャート図
【図６】本発明に係る一実施形態の方法における、補助基板６０と投光方向θ軸との対応関係を示す図
【図７】本発明に係る一実施形態の方法における、被処理画像に対する矩形計算領域の定義方法を模式的に示す図
【図８】本発明に係る一実施形態の方法における、被処理画像からの積算値ΣＩと比較基準値ΣＯの算出方法を模式的に示す図
【図９】本発明に係る一実施形態の方法における実施例における、ｆとムラ評価値Ｃの関係を示した図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の適用するパターンの描画条件導出方法及びパターン描画装置の一実施形態について説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るパターンの描画条件導出方法において、パターン部形状が格子形状である場合の補助パターン１の模式図である。なお、補助パターン１は、実サイズの基板と同じ材質の基材２上に、パターン部３を形成したものであり、例えばフォトマスクなど、フォトリソグラフィーやエッチングにより製作されるものを挙げることが出来る。尚、アライメントマークなど、装置機械軸調整に必要なアクセサリーパターンを適宜配置させても良い。
【００２５】
補助パターン１は４行構成とし、１行目では、適用すべきレーザーフォーカス値ｆに対し、最小値をｆ＿ｍｉｎ、最大値をｆ＿ｍａｘ、ｆ増分量をΔｆとした場合、パターン部３は、パターンピッチｄｘ、ｄｙ、パターンサイズｘ、ｙの格子形状パターンが、ｆ＿ｍｉｎ、ｆ＿ｍｉｎ  ＋  Δｆ、ｆ＿ｍｉｎ  ＋  ２  ×  Δｆ、・・・、ｆ＿ｍｉｎ  ＋
Ｍ  ×  Δｆ（Ｍは自然数）、ｆ＿ｍａｘ、というように、ｆ＿ｍｉｎ  〜  ｆ＿ｍａｘの範囲でｆが異なる矩形領域をＸ方向に等間隔に配列させたものとする。尚、多重描画回数をＰｎとした場合、１行目ではＰｎ＝１とする。
【００２６】
２行目には、１行目と同じ矩形領域をＸ方向に等間隔に配列させる。但し、２行目では多重描画回数Ｐｎ＝２とする。
【００２７】
３行目には、１行目のパターン部３に対して相対的にパターン方向が９０°回転するようにパターン部３を配列させ、１行目と同様に、適用すべきレーザーフォーカス値ｆに対し、最小値をｆ＿ｍｉｎ、最大値をｆ＿ｍａｘ、ｆ増分量をΔｆとした場合、パターン部３は、パターンピッチｄｘ、ｄｙ、パターンサイズｘ、ｙの格子形状パターンが、ｆ＿ｍｉｎ、ｆ＿ｍｉｎ  ＋  Δｆ、ｆ＿ｍｉｎ  ＋  ２  ×  Δｆ、・・・、ｆ＿ｍｉｎ  ＋
Ｍ  ×  Δｆ（Ｍは自然数）、ｆ＿ｍａｘ、というように、ｆ＿ｍｉｎ  〜  ｆ＿ｍａｘの範囲でｆが異なる矩形領域をＸ方向に等間隔に配列させたものとする。尚、３行目では多重描画回数Ｐｎ＝１とする。
【００２８】
４行目には、３行目と同じ矩形領域をＸ方向に等間隔に配列させる。但し、４行目では多重描画回数Ｐｎ＝２とする。
【００２９】
以上、代表的な補助パターンを用いた形態について上記の通り示したが、勿論描画対象となるパターン形状に応じ、同様の手法を用いて他形状のパターン部を有する補助パターンを作成しても良い。
【００３０】
図２は、本発明に係る一実施形態の方法を適用する、描画条件判定装置の一部を概略的に示した構成図である。図２では透過回折光を得るための装置構成例を示している。なお、本装置は外乱光や迷光を極力低減させた暗環境かつ補助基板６０への異物付着を防止するクリーン環境で稼動されることが望ましい。
【００３１】
図２に示すように、本装置は透過照明部１０と、補助基板６０の位置決め動作及び基板搬送動作が可能なＸ−Ｙステージ部２０と、補助基板６０の位置決めを実施するためのアライメント用撮像部３０と、補助基板６０からの回折像を撮像し、被処理画像取得を実施する撮像部４０と、処理・制御部１００から構成されている。
【００３２】
透過照明部１０では、円弧レール１１がターンテーブル１２上に設置されている。円弧レール１１には照明ヘッド１３が設けられており、光源１４からはライトガイド１５を用いて導光している。円弧レール１１上で照明ヘッド１３を駆動することによって補助基板
６０の被撮像面に対して垂直方向の照射角度調整を可能としている（なお、この駆動軸をφ軸と定義する）。円弧レール１１上のどの位置にあっても照明ヘッド１３は、Ｘ−Ｙステージ部２０上の補助基板６０の被撮像面に対して、様々な照射角度からの透過照明が可能となっている。またターンテーブル１２により円弧レール１１を被撮像面に対して水平方向に回転させることが可能であり（この駆動軸をθ軸と定義する）、水平方向における任意方向からの照明光の照射が可能となっている。
【００３３】
なお、照明ヘッド１３には平行光学系が設けられている。光源１４としては十分な照度を有しているものが望ましく、本実施形態では光源１４にはメタルハライド光源装置を用いているが、ハイパワータイプのＬＥＤ光源装置を複数台用いても良く、仮に光量がそれで不十分である場合には、複数台のＬＥＤ光源装置を用いても良い。なお、本実施形態では光源１４として、ピーク波長５４０ｎｍのバンドパスフィルタが内蔵されたメタルハライド光源装置を用いている。光源１４にＬＥＤ光源装置を用いる場合には、緑色ＬＥＤチップが実装されたＬＥＤ光源装置を利用するものとする。
【００３４】
補助基板６０は、Ｘ―Ｙステージ部２０におけるワークストッパー２１にてＸ及びＹ方向で固定される。なお、ワークストッパー２１は基板サイズに応じて固定位置の調整が可能である。Ｘ―Ｙステージ部２０は、補助基板６０を図３のＸ軸方向及びＹ軸方向に平行移動する機能を有する。これによって、予め設定した動作手順に従って補助基板６０をＸ軸及びＹ軸方向に駆動する。
【００３５】
アライメント用撮像部３０は、カメラ３１、レンズ３２、照明３３、そして照明制御装置３４から構成される。補助基板６０上のアライメントマークを含む領域に対して同軸落射形式で照明光が照射され、その観察画像がカメラ３１により撮像される。なお、照明制御装置３４により、照明は点灯／消灯制御及び照明光強度の調節が出来るようになっており、実際の制御動作は処理・制御部１００により実施される。なお、本実施形態ではカメラ３１にはエリアセンサーカメラを、レンズ３２には同軸落射タイプの固定倍率テレセントリックレンズを、そして照明３３には高輝度スポット型の白色ＬＥＤ照明を用いている。
【００３６】
撮像部４０は、カメラ４１と、平行光学系４２と、Ｚステージ４３から構成される。カメラ４１としては、可視光域に分光感度特性を有している光電変換素子を具備していることが望ましい。本実施形態では、カメラ４１としてエリアセンサーカメラを用いているが、ラインセンサーカメラを用いても良い。平行光学系４２にはテレセントリックズームレンズを用いている。このとき、レンズのテレセントリシティとして０．５°以下を満足するようなものが望ましい。また、Ｚステージ４３によりカメラ４１とレンズ４２が、被検査基板６０上の被撮像面に対して鉛直方向に移動することができ、この動作によって焦点位置の調整が可能となる。
【００３７】
処理・制御部１００では、情報処理手段１０１にて透過照明部１０、Ｘ−Ｙステージ部２０、アライメント用撮像部３０、及び撮像部４０の動作管理及び制御を行う。
【００３８】
図３は、本発明に係る一実施形態による方法を適用する、描画装置におけるパターン描画方法を模式的に示したものである。本実施形態ではレーザー描画装置を用いている。ビームの描画方法は、描画する領域全体を走査し、描画部のみビームをＯＮするラスター方式である。図３におけるＳＨは、レーザーの振り幅を示す描画パラメータである。
【００３９】
図４は、本発明に係る一実施形態による方法を適用する、描画装置におけるレーザーフォーカス値ｆの調整方法を模式的に示したものである。レジスト厚みの範囲内で、焦点深度を基準位置（ｆ＝０ｎｍ）に対して±ａｎｍの範囲で前後させる。
【００４０】
図５は、本発明に係る一実施形態による方法を示すフローチャート図である。本発明に係る一実施形態による方法は、Ｓ１〜Ｓ５という一連のステップによって行われる。以下、パターンの描画条件導出方法として、図１に示した補助パターン１を用いた場合の実施形態を、各ステップ順に説明する。
【００４１】
基板上に描画するパターン情報を生成する（Ｓ１）。なお、情報生成の為に用いる処理手段としては、処理・制御部１００を用いても良いし、他の処理手段を用いても構わない。
【００４２】
次に、パターン描画条件を設定する（Ｓ２）。具体的に本実施形態では、適用すべきレーザーフォーカス値ｆの最小値であるｆ＿ｍｉｎ、ｆの最大値であるｆ＿ｍａｘ、ｆ増分量であるΔｆと、多重描画回数Ｐｎ、さらに水平面内のパターン描画方向を設定する。
【００４３】
パターン描画装置を用いて、図１に示す通りに補助パターン１の描画を行う（Ｓ３）。すなわち、生成されたパターン情報全体または一部を抜き取り、実際にパターンを描画する基板よりもサイズの小さな補助基板上に、設定されたレーザーフォーカス値、多重描画回数、などの各描画条件に対して、補助基板上に矩形領域状に補助パターンを形成する。
【００４４】
描画条件判定装置を用いて、どの描画条件であればムラ欠陥が発生しないかどうかの判定を行う（Ｓ４）。補助パターンが形成された補助基板に対して、照明光を斜めから入射し、補助パターンにより生じる回折光を、光学系を介し撮像素子上に結像させ画像取得を行い、ムラ欠陥を検出しその強度と発生周期を求めることによって、設定された描画条件のうち、どの描画条件であればムラ欠陥が発生しないかどうかを判定する。
【００４５】
ここでさらに具体的に、本一実施形態におけるＳ４での描画条件判定方法について、以下Ａ１〜Ａ６のステップ順に説明する。
【００４６】
補助パターン１におけるパターンピッチ、サイズ、パターン部レイアウト、各パターン描画条件、等の情報を、情報処理手段１０１へ入力する（Ａ１）。この段階で、前述したθ軸情報も入力する。ここで、図６に補助基板６０とθとの対応関係を示す（この場合は、例としてθ＝０°、４５°、９０°の３種類について定義した）。
【００４７】
Ｘ−Ｙステージ部２０とアライメント用撮像部３０により、補助パターン１に対するアライメント動作を実施する（Ａ２）。
【００４８】
平行光学系４２におけるレンズ倍率を設定する（Ａ３）。
【００４９】
ムラ欠陥の可視化に最適とされる照明照射角度φを、パターン描画条件毎に設定する（Ａ４）。
【００５０】
Ｘ−Ｙステージ部２０を駆動させ、各パターン部が撮像中心位置に来るようにし、全てのパターン部に対して被処理用の画像取込を実施する（Ａ５）。
【００５１】
Ａ５にて得られた各パターン部の被処理画像に対し、ムラ評価値Ｃとムラ周期Ｆを算出し、その結果から最適なパターン描画条件の判定を行う（Ａ６）。ここでムラ評価値Ｃとは、Ａ５にて得られた被処理画像におけるパターン正常部とパターン変動部における輝度値コントラストを取った値のことである。本一実施形態におけるＡ６でのムラ評価値Ｃ算出方法について、以下Ｃ１〜Ｃ３のステップ順に説明する。
【００５２】
図６に示すように、Ａ５にて得られた被処理画像に対して矩形計算領域を定義し、計算領域内の各画素における輝度値をＸ及びＹ方向に別個に積算し、積算値ΣＩを計算する（Ｃ１）。なお、積算した画素数で割った平均値を取り扱う。図７では矩形計算領域を被処理画像内側へ内挿した状態を示したが、矩形計算領域は被処理画像全面に設定しても良い。
【００５３】
Ｃ１にて計算した積算値に対する比較基準値ΣＯを計算する（Ｃ２）。積算値からの比較基準値導出について図８に模式的に示す。本一実施例では比較基準値の導出方法として移動平均処理を利用する。
【００５４】
以下の演算により、評価値Ｃを算出する（Ｃ３）
Ｃ＝｜ΣＩ−ΣＯ｜                          （１）
以上Ｃ１〜Ｃ３を、ムラ評価値Ｃの算出方法に関する説明とする。
【００５５】
次に、ムラ周期Ｆの算出方法について、以下Ｆ１〜Ｆ３のステップ順に説明する。
【００５６】
Ａ５にて得られた被処理画像において、画像中心を基準とし縦Ｒ画素、横Ｒ画素の矩形領域を定義し、矩形領域内にて２次元フーリエ変換を実行しパワースペクトル像を導出する（Ｆ１）。なお、２次元フーリエ変換実行の前処理として、矩形領域内の画像に対する２値化処理を実施しても良い。ただし、計算に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用するため、１２８、２５６、５１２というように２のべき乗で表わされる数値となるようにＲの値を定義する必要がある。
【００５７】
パワースペクトル像から、画像Ｘ方向及びＹ方向それぞれにおいて、空間周波数ｐに対するパワースペクトル分布を求める（Ｆ２）。ここで空間周波数ｐとは、Ｆ１にて定義した矩形領域の一辺の長さにおける周波数として定義される値である。
【００５８】
Ｆ２で求めたパワースペクトル分布において最も大きなスペクトルをとる空間周波数ｐを求め、被処理画像における画像分解能から、空間周波数ｐをムラ周期Ｆの値へ変換する（Ｆ３）。以上Ｆ１〜Ｆ３を、２次元フーリエ変換によるムラ周期Ｆ算出方法に関する説明とする。
【００５９】
ムラ周期Ｆが、Ｆ＝ＳＨという条件を満たしていて、且つムラ評価値Ｃに対する判定用閾値Ｃ＿Ｔｈ以下であって、最もムラ評価値Ｃの値が小さくなったパターン部における描画条件を、最適描画条件と判断することが出来る。ここで、ムラ周期ＦとＳＨの値は完全に一致している必要はなく、場合によっては数μｍの誤差を許容しても構わないものとする。
【００６０】
以上Ａ１〜Ａ６を、Ｓ４での描画条件判定方法に関する説明とする。
【００６１】
Ｓ４にて決定されたパターン描画条件によって、実サイズ基板へのパターン描画を行う（Ｓ５）。
【００６２】
以上説明したように、本発明に係る一実施形態の方法によれば、基板上にレーザー光を用いてパターンを形成するためのパターン描画装置において、ムラ欠陥が発生しないような最適な描画条件を、実サイズの基板へ描画する前段階で導出し、製品歩留まり向上へ寄与するための、パターンの描画条件導出を実施することが可能となる。
【実施例】
【００６３】
以下に、本発明における実施例について説明する。全ての実施例において使用したパタ
ーン描画装置は同一である。なお、パターン描画装置におけるビーム走査方向は全て図６におけるＸ方向であり、本実施例では補助基板６０への相対投光方向θ＝０゜とした場合の結果を示すものとする。
【００６４】
実施例として、図１に示した補助パターン１と同様の、ｄｘ＝７８．０μｍ、ｄｙ＝２６．０μｍ、ｘ＝５９．５μｍ、ｙ＝２１．５μｍの格子形状パターンを描画した場合の結果を示す。Ｓ１〜Ｓ５のフローに基づいて、描画するべきパターン情報を生成した後、パターン描画条件を設定し、補助パターン１を描画した後に、描画条件判定装置を用いてムラ欠陥が発生しない最適描画条件の判定を行い、実サイズ基板へパターン描画を行った。このとき、Ｓ２ではｆ＿ｍｉｎ＝−４ｎｍ、ｆ＿ｍａｘ＝４ｎｍ、Δｆ＝２ｎｍと設定した。尚、ＳＨ＝３２０μｍである。Ｓ４において最適描画条件判定を行ったところ、描画９０°方向、Ｐｎ＝２、ｆ＝−４ｎｍの描画条件におけるパターン部のムラ評価値Ｃが最小値となり、最適描画条件と判定された。なお、照明照射角度φ＝５７．０°であり、Ｒ＝２５６として計算したムラ周期Ｆ＝３２８．２μｍであった。本実施例に係る、ｆとムラ評価値Ｃの関係を図９に示す。
【符号の説明】
【００６５】
１…補助パターン
２…基材
３…パターン部
１０…透過照明部
１１…円弧レール
１２…ターンテーブル
１３…照明ヘッド
１４…光源
１５…ライトガイド
２０…Ｘ−Ｙステージ部
２１…ワークストッパー
３０…アライメント用撮像部
３１…カメラ
３２…レンズ
３３…照明
３４…照明制御装置
４０…撮像部
４１…カメラ
４２…平行光学系
４３…Ｚステージ
６０…補助基板
１００…処理・制御部
１０１…情報処理手段
１０２…信号入力装置
１０３…信号入力装置
１０４…表示手段
１０５…対人操作手段
【図５】
2014059260.tif 000003
【図１】
2014059260.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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