(57)【要約】【課題】座標変換を行なってもパターン図形の重なりによる白抜けなどが発生しないように描画データを生成する。【解決手段】パターンの元となるベクトル線分から構成される複数のベクタ図形データを分析する。分析の結果、ベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合、ベクトル線分が他のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合、ベクタ図形データが２重構造を有する場合、それぞれの場合に該当するベクタ図形データを変形して線分領域、面積領域及び２重構造を有さないような新たなベクタ図形データを作成し、作成後の新たなベクタ図形データ並びに元々線分領域、面積領域及び２重構造を有さないベクタ図形データに基づいて描画データを作成する。【選択図】図１１
2014060225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二方向に配列された複数のミラー群を描画データに基づいて駆動する空間的光変調器を用いて光ビームを変調し、変調された前記光ビームを樹脂膜の塗布された基材に対して相対的に移動させながら照射することによって前記基材の前記樹脂膜に前記描画データに基づいたパターンを形成するパターン形成方法であって、
前記パターンの元となるベクトル線分から構成される複数のベクタ図形データを分析し、
前記ベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合、前記ベクトル線分が他のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合、又は前記ベクタ図形データが２重構造を有する場合は、それぞれの場合に該当するベクタ図形データを変形して前記線分領域、前記面積領域及び前記２重構造を有さないような新たなベクタ図形データを作成し、作成後の新たなベクタ図形データ並びに元々前記線分領域、前記面積領域及び前記２重構造を有さないベクタ図形データに基づいて前記描画データを作成することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成方法において、
前記分析の結果、前記ベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合又は前記ベクトル線分が他の第１のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合は、前記ベクトル線分の互いに重なる前記線分領域又は前記面積領域を除去して第２のベクタ図形データを作成し、
前記第１のベクタ図形データ又は前記線分領域若しくは前記面積領域を除去後の前記第２のベクタ図形データが２重構造を有する場合は、前記第１又は第２のベクタ図形データを互いに共通するベクトル線分にて接する少なくとも２個の第３及び第４のベクタ図形データに分割し、
前記線分領域、前記面積領域及び前記２重構造を有さない第１のベクタ図形データ、前記２重構造を有さない第２のベクタ図形データ、及び分割後の前記第３及び第４のベクタ図形データに基づいて前記描画データを作成することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項３】
請求項２に記載のパターン形成方法において、
前記線分領域を有する場合は、前記重なる線分領域を除去し、除去後のベクタ図形データを合成して前記第２のベクタ図形データを作成し、
前記面積領域を有する場合は、該当するベクタ図形データの論理和合成を行い前記第２のベクタ図形データを作成し、
前記２重構造を有する場合は、内側のベクタ図形データの第１の方向における最大点と最小点との間のほぼ中間位置に前記第１の方向と直交する分割ライン候補を設定し、前記分割ライン候補上に前記内側のベクタ図形データの頂点が存在しない箇所を分割ラインとして前記第２のベクタ図形データを分割して前記第３及び第４のベクタ図形データを作成することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項４】
請求項３に記載のパターン形成方法において、
前記２重構造を有する場合は、内側のベクタ図形データの第１の方向における最大点と最小点との間の中点位置に前記第１の方向と直交する分割ライン候補を設定し、前記分割ライン候補上に前記内側のベクタ図形データの頂点が存在する場合は、前記分割ライン候補から±方向に所定量だけ移動した位置であって、前記内側のベクタ図形データの頂点が存在しない位置を新たな分割ライン候補として前記第２のベクタ図形データを分割して前記第３及び第４のベクタ図形データを作成することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項５】
二方向に配列された複数のミラー群を描画データに基づいて駆動する空間的光変調器を用いて光ビームを変調し、変調された前記光ビームを樹脂膜の塗布された基材に対して相対的に移動させながら照射することによって前記基材の前記樹脂膜に前記描画データに基づいたパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記パターンの元となるベクトル線分から構成される複数のベクタ図形データを分析する分析手段と、
前記分析手段の分析の結果、前記ベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合、前記ベクトル線分が他のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合、又は前記ベクタ図形データが２重構造を有する場合は、それぞれの場合に該当するベクタ図形データを変形して前記線分領域、前記面積領域及び前記２重構造を有さないような新たなベクタ図形データを作成するベクタ図形変形手段と、
ベクタ図形変形手段によって作成された新たなベクタ図形データ並びに前記分析手段の分析の結果、元々前記線分領域、前記面積領域及び前記２重構造を有さないベクタ図形データに基づいて前記描画データを作成する描画データ作成手段と
を備えたことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載のパターン形成装置において、前記ベクタ図形変形手段は、
前記分析手段の分析の結果、前記ベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合又は前記ベクトル線分が他の第１のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合は、前記ベクトル線分の互いに重なる前記線分領域又は前記面積領域を除去して第２のベクタ図形データを作成し、
前記第１のベクタ図形データ又は前記線分領域若しくは前記面積領域を除去後の前記第２のベクタ図形データが２重構造を有する場合は、前記第１又は第２のベクタ図形データを互いに共通するベクトル線分にて接する少なくとも２個の第３及び第４のベクタ図形データに分割し、
前記描画データ作成手段は、前記線分領域、前記面積領域及び前記２重構造を有さない第１のベクタ図形データ、前記２重構造を有さない第２のベクタ図形データ、及び分割後の前記第３及び第４のベクタ図形データに基づいて前記描画データを作成することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載のパターン形成装置において、前記ベクタ図形変形手段は、
前記線分領域を有する場合は、前記重なる線分領域を除去し、除去後のベクタ図形データを合成して前記第２のベクタ図形データを作成し、
前記面積領域を有する場合は、該当するベクタ図形データの論理和合成を行い前記第２のベクタ図形データを作成し、
前記２重構造を有する場合は、内側のベクタ図形データの第１の方向における最大点と最小点との間のほぼ中間位置に前記第１の方向と直交する分割ライン候補を設定し、前記分割ライン候補上に前記内側のベクタ図形データの頂点が存在しない箇所を分割ラインとして前記第２のベクタ図形データを分割して前記第３及び第４のベクタ図形データを作成することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載のパターン形成装置において、前記ベクタ図形変形手段は、
前記２重構造を有する場合は、内側のベクタ図形データの第１の方向における最大点と最小点との間の中点位置に前記第１の方向と直交する分割ライン候補を設定し、前記分割ライン候補上に前記内側のベクタ図形データの頂点が存在する場合は、前記分割ライン候補から±方向に所定量だけ移動した位置であって、前記内側のベクタ図形データの頂点が存在しない位置を新たな分割ライン候補として前記第２のベクタ図形データを分割して前記第３及び第４のベクタ図形データを作成することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項９】
請求項１から４までのいずれか１に記載のパターン形成方法又は請求項５から８までのいずれか１に記載のパターン形成装置を用いて基材の露光を行うことを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
請求項１から４までのいずれか１に記載のパターン形成方法又は請求項５から８までのいずれか１に記載のパターン形成装置を用いて、表示用パネルを製造することを特徴とする表示用パネル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の波長の光によって重合や硬化などの化学反応を起こす樹脂材の塗布された基材へ光ビームを照射し、光ビームにより基材を走査して、基材に所定のパターンを描画するパターン形成方法及び装置、露光装置並びに表示用パネル製造方法に係り、特に複数のミラーを二軸に配列した空間的光変調器を用いて光ビームを変調照射することによって基材表面の樹脂に所定のパターンを描画するパターン形成方法及び装置、露光装置並びに表示用パネル製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基材やカラーフィルタ基材、プラズマディスプレイパネル用基材、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基材等の製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィー技術により基材上にパターンを描画形成して行われる。露光装置としては、従来、レンズ又は鏡を用いてマスクのパターンを基材上に投影するプロジェクション方式と、マスクと基材との間に微小な間隙（プロキシミティギャップ）を設けてマスクのパターンを基材へ転写するプロキシミティ方式があった。
【０００３】
近年、フォトレジストが塗布された基材へ光ビームを照射し、光ビームにより基材を走査して、基材にパターンを描画する露光装置が開発されている。光ビームにより基材を走査して、基材にパターンを直接描画するため、高価なマスクが不要となる。また、描画データ及び走査のプログラムを変更することにより、様々な種類の表示用パネル基材に対応することができる。この様な露光装置として、例えば、特許文献１，２に記載のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１９０１１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０３３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ビームにより基材にパターンを描画する際、光ビームの変調には、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の空間的光変調器が用いられる。ＤＭＤは、光ビームを反射する複数の微小なミラーを直交する二方向に配列して構成され、各ミラーの角度を変更することにより、基材へ照射する光ビームを変調する。現在市販されているＤＭＤは、各ミラーの寸法が１０〜１５［μｍ］角程度であり、隣接するミラー間には１［μｍ］程度の隙間が設けられている。
【０００６】
ＤＭＤにより変調された光ビームは、光ビーム照射装置の照射光学系を含むヘッド部から、基材へ照射される。ＤＭＤの各ミラーに対応する各光ビーム照射領域は、ミラーの形状と同じ正方形であり、基材に描画されるパターンは、微小な正方形のドットを重ねたものとなる。このような装置では、形成するパターンをＣＡＤ／ＣＡＭ等で作成されたベクタ図形データによるパターンデータを基にＤＭＤ用の描画データを作成している。この描画データはラスタデータで表されており、走査に合わせて必要な範囲のデータがＤＭＤに渡される。また、このベクタ−ラスタ変換は、装置に搭載されたパターンジェネレータ回路により走査中に行われる。それは、事前にラスタデータに変換した場合データ容量が過大になり、装置搭載のメモリに収まらないことが考えられるからである。あるいは、走査中に装置搭載のメモリに事前に外部のコンピュータ等によりラスタ変換されたデータを供給するようにした場合、通信速度に制限され走査速度を上げられないことになる。
【０００７】
一般的に、パターンジェネレータ回路におけるベクタ−ラスタ変換処理の速度が遅いと、装置の走査速度を上げられないことになる。そのため、ＣＡＤ／ＣＡＭで作成されたベクタ図形データをパターンジェネレータ回路で扱い易いベクタ図形データに変換しておくことが望ましい。そこで、パターンジェネレータ回路でのベクタ−ラスタ変換は、スキャンライン方式で行われる。その際に走査線とパターンを構成する各ベクタとの交点を求め、奇数番目の交点から偶数番目の交点の間に判定点がある箇所をオンとしてラスタデータに変換している。
【０００８】
図１は、パターンジェネレータ回路がスキャンライン方式で実行するベクタ−ラスタ変換処理の概念を示す図である。図１（Ａ）は、パターン図形の重なりが存在しない場合の一例を示す。図１において、ラスタ分解能は０．５０であり、走査線はＹ軸の値０．２５，０．７５，１．２５，１．７５，２．２５であり、この走査線とＸ軸の値０．２５，０．７５，１．２５，１．７５，２．２５，２．７５，３．２５，３．７５，４．２５，４．７５との各交点がそれぞれラスタオンの判定点となる。従って、図１（Ａ）において、走査線と四角形パターン２９１を構成する各ベクタとの交点を求め、左側から奇数番目の交点から偶数番目の交点の間に判定点が存在する箇所を検出し、そこをラスタオン領域とする。図１（Ａ）の場合、四角形パターン２９１は９個のラスタオン領域を有し、三角形パターン２９２は４個のラスタオン領域をそれぞれ有することになる。
【０００９】
図１（Ｂ）は、パターン図形が相互に重なっている場合の一例を示す。図１（Ｂ）では、四角形パターン２９１は図１（Ａ）と同じであるが、三角形パターン２９３は図１（Ａ）のものが分解能で約０．７５だけ左側に移動したものである。その結果、四角形パターン２９１の右側と三角形パターン２９３の左側のそれぞれ一部が相互に重なっている。このような場合、上述と同様のラスタオンの判定処理を実行すると、四角形パターン２９１と三角形パターン２９３との論理積にあたる部分が偶数番目の交点から奇数番目の交点までの区間になるため、オンと判定されずに白抜けになる。そのため、従来は、パターン図形が互いに重ならないように分割している。
【００１０】
図１（Ｃ）は、パターン図形が相互に重なっている場合の分割例を示す。図１（Ｂ）のように四角形パターン２９１と三角形パターン２９３が互いに重なっているような場合には、四角形パターン２９１のベクタはそのままにして、三角形パターン２９２のベクタが四角形パターン２９１に重ならないように分割し、新たな三角形パターン２９３を形成するという処理を行なっていた。このようにいずれか一方のパターン図形を分割することによって、四角形パターン２９１と三角形パターン２９３との合成された正確なラスタオン領域を作成していた。
【００１１】
また、ベクタ図形データはパターンジェネレータ回路にて光ビームによる基材の走査中に空間的光変調器の傾きθ及びアライメントマークの実際の座標値と設計上のアライメントマークの座標値に基づく幾何歪み補正により座標変換した後、ラスタデータに変換される。この座標変換時の丸め誤差によって、パターン図形が重なっていなくても、隣接するように分割された図形が重なるようになる可能性がある。また、パターン図形とパターン図形の間に隙間が発生する可能性がある。
【００１２】
図２は、座標変換時の丸め誤差によって隣接するパターン図形が重なる場合や隙間が発生する場合の一例を示す図である。図２（Ａ）に示すように、図形の重なりがなく接していた四角形パターン１０１，１０２であっても、座標変換時の丸めによって、重なりを持つような四角形パターン１０１ａ，１０２ａに変換される可能性がある。すなわち、四角形パターン１０１は、座標変換時に各頂点がベクタ図形データの分解能交点に丸められるが、四角形パターン１０１ａと同じ図形となるが、四角形パターン１０２は、座標変換時の丸めによって、各頂点位置がベクタ図形データの分解能交点にそれぞれ丸められるため、変形した四角形パターン１０２ａとなり、四角形パターン１０１ａと重なりを持つようになる。
【００１３】
図２（Ｂ）に示すように、図形の重なりがなく接していた四角形パターン１０１，１０２も同様に、座標変換時の丸めによって、四角形パターン１０１ｂ，１０２ｂのように隣接する図形の間の間隙が発生する可能性がある。すなわち、座標変換時に各頂点がベクタ図形データの分解能交点に丸められることによって四角形パターン１０１は変形した四角形パターン１０１ｂとなり、四角形パターン１０２は変形した四角形パターン１０２ｂとなり、四角形パターン１０１ｂと四角形パターン１０２ｂとの間に間隙が発生するようになる。このような座標変換の丸め誤差は、ベクタ図形データの座標分解能以下なので微小であるが、ベクタ−ラスタ変換の判定点がこの重なりや隙間の中に来た場合、ラスタデータの白抜け部分がラスタ分解能まで拡大されてしまう。ラスタ分解能を細かくすると、ベクタ−ラスタ変換時間が増大する。もしくは、高速化のためパターンジェネレータ回路を増大する必要がある。
【００１４】
本発明は、上述の点に鑑みなされたものであり、座標変換を行なってもパターン図形の重なりによる白抜けなどが発生しないように描画データを生成することのできるパターン形成方法及び装置、露光装置並びに表示用パネル製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るパターン形成方法の第１の特徴は、二方向に配列された複数のミラー群を描画データに基づいて駆動する空間的光変調器を用いて光ビームを変調し、変調された前記光ビームを樹脂膜の塗布された基材に対して相対的に移動させながら照射することによって前記基材の前記樹脂膜に前記描画データに基づいたパターンを形成するパターン形成方法であって、前記パターンの元となるベクトル線分から構成される複数のベクタ図形データを分析し、前記ベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合、前記ベクトル線分が他のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合、又は前記ベクタ図形データが２重構造を有する場合は、それぞれの場合に該当するベクタ図形データを変形して前記線分領域、前記面積領域及び前記２重構造を有さないような新たなベクタ図形データを作成し、作成後の新たなベクタ図形データ並びに元々前記線分領域、前記面積領域及び前記２重構造を有さないベクタ図形データに基づいて前記描画データを作成することにある。
図２（Ａ），（Ｂ）に示すように座標変換時の丸めによってパターン図形が重なり、又は間隙が発生するのは、隣接するパターン図形のベクトル線分同士の長さが異なり、互いに線分が重なるからである。従って、図２（Ｃ）に示すように、図形の重なりがなく互いに接するベクトル線分の両端の座標が共通している四角形パターン１０２，１０３の場合、座標変換時の丸めによって重なりや隙間が発生しないことが分かっている。これは、四角形パターン１０２，１０３の共通するベクトル線分の各頂点が座標変換時に同じベクタ図形データの分解能交点に丸められるからである。すなわち、四角形パターン１０２，１０３は変形した四角形パターン１０２ｃ，１０３ｃとなり、変形後の四角形パターン１０２ｃと四角形パターン１０３ｃの互いに接するベクトル線分同士が共通の状態となるからである。このように座標変換時の丸めによって重なりや隙間が発生しないようにベクタ図形データを変形することによって、変形後のベクタ図形データに座標変換を行なってもパターン図形の重なりによる白抜けなどの発生しない描画データを生成することができる。このことは、ベクトル線分が他のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合やベクタ図形データが２重構造を有する場合のベクタ図形データの変形に対しても同様に適用することができる。
【００１６】
本発明に係るパターン形成方法の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載のパターン形成方法において、前記分析の結果、前記ベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合又は前記ベクトル線分が他の第１のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合は、前記ベクトル線分の互いに重なる前記線分領域又は前記面積領域を除去して第２のベクタ図形データを作成し、前記第１のベクタ図形データ又は前記線分領域若しくは前記面積領域を除去後の前記第２のベクタ図形データが２重構造を有する場合は、前記第１又は第２のベクタ図形データを互いに共通するベクトル線分にて接する少なくとも２個の第３及び第４のベクタ図形データに分割し、前記線分領域、前記面積領域及び前記２重構造を有さない第１のベクタ図形データ、前記２重構造を有さない第２のベクタ図形データ、及び分割後の前記第３及び第４のベクタ図形データに基づいて前記描画データを作成することにある。これは、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示すようにベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合、図１２（Ａ）に示すようにベクトル線分が他の第１のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合の処理の詳細に言及したものである。図１１（Ａ），図１１（Ｂ），図１２（Ａ）に示すように、第２のベクタ図形データが２重構造を有する場合は、互いに共通するベクトル線分にて接する第３及び第４のベクタ図形データに分割する。なお、図１１（Ｃ）に示すように第２のベクタ図形データが２重構造を有しない場合は、その後の分割処理は行なわない。ここでの分割処理には種々あるが、実施の態様では２個に分割する場合に言及しているが、３個以上に分割してもよい。
【００１７】
本発明に係るパターン形成方法の第３の特徴は、前記第２の特徴に記載のパターン形成方法において、前記第１のベクタ図形データが前記線分領域を有する場合は、前記重なる線分領域を除去し、除去後のベクタ図形データを合成して前記第２のベクタ図形データを作成し、前記第１のベクタ図形データが前記面積領域を有する場合は、該当するベクタ図形データの論理和合成を行い前記第２のベクタ図形データを作成し、前記第１又は第２のベクタ図形データが前記２重構造を有する場合は、内側のベクタ図形データの第１の方向における最大点と最小点との間のほぼ中間位置に前記第１の方向と直交する分割ライン候補を設定し、前記分割ライン候補上に前記内側のベクタ図形データの頂点が存在しない箇所を分割ラインとして前記第２のベクタ図形データを分割して前記第３及び第４のベクタ図形データを作成することにある。
これは、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示すように、ベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合は、重なる線分領域を除去し、除去後のベクタ図形データを合成して第２のベクタ図形データを作成するようにしたものである。また、図１２（Ａ）に示すように、ベクトル線分が他の第１のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合は、該当するベクタ図形データの論理和合成を行い第２のベクタ図形データを作成するようにしたものである。さらに、図１１（Ａ），図１１（Ｂ），図１２（Ａ）に示すように、第１又は第２のベクタ図形データが２重構造を有する場合は、内側のベクタ図形データの第１の方向における最大点と最小点との間のほぼ中間位置に第１の方向と直交する分割ライン候補を設定し、分割ライン候補上に内側のベクタ図形データの頂点が存在しない箇所を分割ラインとして第２のベクタ図形データを分割して第３及び第４のベクタ図形データを作成するようにしたものである。なお、分割ライン候補の設定位置は、分割後の第３及び第４のベクタ図形データの面積がほぼ同じになるような位置に設定されることが望ましい。また、分割ライン候補は第１の方向に対して直交するものであるが、第１の方向をスキャンライン走査方向とすれば、このスキャンライン走査方向に直交する方向の線分が分割ライン候補となる。逆に、第１の方向をスキャンライン走査方向に直交する方向にすれば、分割ライン候補はスキャンライン走査方向に一致する方向となる。さらに、ベクタ図形データの形状によっては、この第１の方向をスキャンライン方向に対して所定の角度を成す方向としてもよい。
【００１８】
本発明に係るパターン形成方法の第４の特徴は、前記第３の特徴に記載のパターン形成方法において、前記第１又は第２のベクタ図形データが前記２重構造を有する場合は、内側のベクタ図形データの第１の方向における最大点と最小点との間の中点位置に前記第１の方向と直交する分割ライン候補を設定し、前記分割ライン候補上に前記内側のベクタ図形データの頂点が存在する場合は、前記分割ライン候補から±方向に所定量だけ移動した位置であって、前記内側のベクタ図形データの頂点が存在しない位置を新たな分割ライン候補として前記第２のベクタ図形データを分割して前記第３及び第４のベクタ図形データを作成することにある。図１２（Ｂ）に示すように、ベクタ図形データが２重構造を有する場合に設定される分割ライン候補上に、内側のベクタ図形データの頂点が存在する場合は、分割ライン候補を別途設定する必要がある。そこで、この発明では、分割ライン候補から±方向に所定量だけ移動した位置であって、内側のベクタ図形データの頂点が存在しない位置を新たな分割ライン候補として第２のベクタ図形データを分割して第３及び第４のベクタ図形データを作成するようにしたものである。ここで、所定量としてラスタ分解能に対応した値を設定することが好ましい。
【００１９】
本発明に係るパターン形成装置の第１の特徴は、二方向に配列された複数のミラー群を描画データに基づいて駆動する空間的光変調器を用いて光ビームを変調し、変調された前記光ビームを樹脂膜の塗布された基材に対して相対的に移動させながら照射することによって前記基材の前記樹脂膜に前記描画データに基づいたパターンを形成するパターン形成装置であって、前記パターンの元となるベクトル線分から構成される複数のベクタ図形データを分析する分析手段と、前記分析手段の分析の結果、前記ベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合、前記ベクトル線分が他のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合、又は前記ベクタ図形データが２重構造を有する場合は、それぞれの場合に該当するベクタ図形データを変形して前記線分領域、前記面積領域及び前記２重構造を有さないような新たなベクタ図形データを作成するベクタ図形変形手段と、ベクタ図形変形手段によって作成された新たなベクタ図形データ並びに前記分析手段の分析の結果、元々前記線分領域、前記面積領域及び前記２重構造を有さないベクタ図形データに基づいて前記描画データを作成する描画データ作成手段とを備えたことにある。これは、前記パターン形成方法の第１の特徴に記載のものを実現したパターン形成装置の発明である。
【００２０】
本発明に係るパターン形成装置の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載のパターン形成装置において、前記ベクタ図形変形手段は、前記分析手段の分析の結果、前記ベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合又は前記ベクトル線分が他の第１のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合は、前記ベクトル線分の互いに重なる前記線分領域又は前記面積領域を除去して第２のベクタ図形データを作成し、前記第１のベクタ図形データ又は前記線分領域若しくは前記面積領域を除去後の前記第２のベクタ図形データが２重構造を有する場合は、前記第１又は第２のベクタ図形データを互いに共通するベクトル線分にて接する少なくとも２個の第３及び第４のベクタ図形データに分割し、前記描画データ作成手段は、前記線分領域、前記面積領域及び前記２重構造を有さない第１のベクタ図形データ、前記２重構造を有さない第２のベクタ図形データ、及び分割後の前記第３及び第４のベクタ図形データに基づいて前記描画データを作成することにある。これは、前記パターン形成方法の第２の特徴に記載のものを実現したパターン形成装置の発明である。
【００２１】
本発明に係るパターン形成装置の第３の特徴は、前記第２の特徴に記載のパターン形成装置において、前記ベクタ図形変形手段は、前記第１のベクタ図形データが前記線分領域を有する場合は、前記重なる線分領域を除去し、除去後のベクタ図形データを合成して前記第２のベクタ図形データを作成し、前記第１のベクタ図形データが前記面積領域を有する場合は、該当するベクタ図形データの論理和合成を行い前記第２のベクタ図形データを作成し、前記第１又は第２のベクタ図形データが前記２重構造を有する場合は、内側のベクタ図形データの第１の方向における最大点と最小点との間のほぼ中間位置に前記第１の方向と直交する分割ライン候補を設定し、前記分割ライン候補上に前記内側のベクタ図形データの頂点が存在しない箇所を分割ラインとして前記第２のベクタ図形データを分割して前記第３及び第４のベクタ図形データを作成することにある。これは、前記パターン形成方法の第３の特徴に記載のものを実現したパターン形成装置の発明である。
【００２２】
本発明に係るパターン形成装置の第４の特徴は、前記第第３の特徴に記載のパターン形成装置において、前記ベクタ図形変形手段は、前記第１又は第２のベクタ図形データが前記２重構造を有する場合は、内側のベクタ図形データの第１の方向における最大点と最小点との間の中点位置に前記第１の方向と直交する分割ライン候補を設定し、前記分割ライン候補上に前記内側のベクタ図形データの頂点が存在する場合は、前記分割ライン候補から±方向に所定量だけ移動した位置であって、前記内側のベクタ図形データの頂点が存在しない位置を新たな分割ライン候補として前記第２のベクタ図形データを分割して前記第３及び第４のベクタ図形データを作成することにある。これは、前記パターン形成方法の第４の特徴に記載のものを実現したパターン形成装置の発明である。
【００２３】
本発明に係る露光装置の特徴は、前記第１から第４までのいずれか１の特徴に記載のパターン形成方法、又は第１から第４までのいずれか１の特徴に記載のパターン形成装置を用いて基材の露光を行うことにある。これは、前記パターン形成方法又はパターン形成装置のいずれか１の特徴に記載のものを用いて、露光を行なうようにしたものである。
【００２４】
本発明に係る表示用パネル製造方法の特徴は、前記第１から第４までのいずれか１の特徴に記載のパターン形成方法、又は第１から第４までのいずれか１の特徴に記載のパターン形成装置を用いて、表示用パネルを製造することにある。これは、前記パターン形成方法又はパターン形成装置のいずれか１の特徴に記載のものを用いて、表示用パネルを製造するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、座標変換を行なってもパターン図形の重なりによる白抜けなどが発生しないように描画データを生成することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】パターンジェネレータ回路がスキャンライン方式で実行するベクタ−ラスタ変換処理の概念を示す図である。
【図２】座標変換時の丸め誤差によって隣接するパターン図形が重なる場合や隙間が発生する場合の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。
【図４】図３に示す露光装置の側面図である。
【図５】図４に示す露光装置の正面図である。
【図６】光ビーム照射装置の概略構成を示す図である。
【図７】ＤＭＤのミラー部の一例を示す図である。
【図８】図３の露光装置に設けられたレーザー測長システムの動作を説明する図である。
【図９】図３、図６及び図８に示す主制御装置７０の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】ベクタ図形データの作成を実行する機能ブロックを示す図である。
【図１１】図１０のベクタ図形データ処理回路が実行する処理の詳細を示す第１の図である。
【図１２】図１０のベクタ図形データ処理回路が実行する処理の詳細を示す第２の図である。
【図１３】座標変換を行っても図形の重なりなどによって白抜けが発生しない描画ベクタデータを生成する方法の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１３の図形分割処理の一例を示す図である。
【図１５】光ビームに係る基板の走査を説明する１番目の図である。
【図１６】光ビームに係る基板の走査を説明する２番目の図である。
【図１７】光ビームに係る基板の走査を説明する３番目の図である。
【図１８】光ビームに係る基板の走査を説明する４番目の図である。
【図１９】液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図２０】液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。この実施の形態では、パターン形成装置の一例として露光装置を例に説明する。図３は、本発明の一実施の形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。図４は、図３に示す露光装置の側面図、図５は、図４に示す露光装置の正面図である。露光装置は、ベース３、Ｘガイド４、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、チャック１０、ゲート１１、光ビーム照射装置２０、リニアスケール３１，３３、エンコーダ３２，３４、レーザー測長システム、レーザー測長システム制御装置４０、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０を含んで構成されている。なお、図４及び図５では、レーザー測長システムのレーザー光源４１、レーザー測長システム制御装置４０、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０を省略している。露光装置は、これらの他に、基材としての基板１をチャック１０へ搬入し、また基板１をチャック１０から搬出する基板搬送ロボット、装置内の温度管理を行う温度制御ユニット等を備えているが、これらの図示も省略している。なお、図３〜図５における実施の形態では、Ｘ方向及びＹ方向は例示であって、これらのＸ方向とＹ方向とを互いに入れ替えてもよいことは言うまでもない。
【００２８】
図３〜図５に示すように、チャック１０は、基板１の受け渡しを行う受け渡し位置にある。受け渡し位置において、図示しない基板搬送ロボットにより基板１がチャック１０へ搬入され、また図示しない基板搬送ロボットにより基板１がチャック１０から搬出される。チャック１０は、基板１の裏面を真空吸着して支持する。基板１の表面には、フォトレジストなどの紫外線硬化樹脂である樹脂膜が塗布されている。
【００２９】
基板１の露光を行う露光位置の上空に、ベース３を跨ぐようにゲート１１が設けられている。ゲート１１には、複数の光ビーム照射装置２０が搭載されている。なお、この実施の形態は、８つの光ビーム照射装置２０を用いた露光装置の例を示しているが、光ビーム照射装置の数はこれに限らず、１つ又は２つ以上の光ビーム照射装置を用いた露光装置に適用される。
【００３０】
図６は、光ビーム照射装置の概略構成を示す図である。光ビーム照射装置２０は、光ファイバー２２、レンズ２３、ミラー２４、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）２５、投影レンズ２６、及びＤＭＤ駆動回路２７を含んで構成されている。光ファイバー２２は、レーザー光源ユニット２１から発生された紫外線光ビームを、光ビーム照射装置２０内へ導入する。光ファイバー２２から射出された光ビームは、レンズ２３及びミラー２４を介して、ＤＭＤ２５へ照射される。ＤＭＤ２５は、光ビームを反射する複数の微小なミラーを直交する二方向に配列して構成された空間的光変調器であり、各ミラーの角度を変更して光ビームを変調する。ＤＭＤ２５により変調された光ビームは、投影レンズ２６を含むヘッド部２０ａによって基板１の表面に照射される。ＤＭＤ駆動回路２７は、主制御装置７０から供給される描画データに基づいて、ＤＭＤ２５の各ミラーの角度を変更する。
【００３１】
図３〜図５に示すように、チャック１０は、θステージ８の上側に搭載されている。θステージ８の下側にはＸステージ５及びＹステージ７が設けられている。Ｘステージ５は、ベース３の上面に設けられた４本のＸガイド４上に搭載され、Ｘガイド４に沿ってＸ方向へ移動するようになっている。Ｙステージ７は、Ｘステージ５の上面に設けられた２本のＹガイド６上に搭載され、Ｙガイド６に沿ってＹ方向へ移動するようになっている。θステージ８は、Ｙステージ７上に搭載され、チャック１０をθ方向へ回転制御している。Ｘステージ５、Ｙステージ７及びθステージ８には、ボールねじ及びモータや、リニアモータ等の図示しない駆動機構がそれぞれ設けられており、各駆動機構は、図３のステージ駆動回路６０によって駆動制御されている。
【００３２】
θステージ８がチャック１０をθ方向へ回転することによって、チャック１０に搭載された基板１は、それぞれの直交する二辺がＸ方向及びＹ方向へ合致するように回転制御される。Ｘステージ５は、Ｘ方向へ移動することによって、チャック１０を受け渡し位置と露光位置との間で移動させる。露光位置において、Ｘステージ５がＸ方向へ移動することによって、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射される光ビームが、基板１の表面をＸ方向へ走査することになる。また、Ｙステージ７がＹ方向へ移動することによって、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射される光ビームのＸ方向の操作領域がＹ方向へ移動することになる。図３に示すように、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０に制御信号を出力し、ステージ駆動回路６０を制御することによって、θステージ８のθ方向の回転量及び回転位置、Ｘステージ５のＸ方向の移動量及び移動位置、及びＹステージ７のＹ方向の移動量及び移動位置の制御を行なう。
【００３３】
図７は、ＤＭＤのミラー部の一例を示す図である。光ビーム照射装置２０のＤＭＤ２５は、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査方向（Ｘ方向）に対して、所定の角度θだけ傾いて配置されている。ＤＭＤ２５を、走査方向に対して傾けて配置すると、直交する二方向に配列された複数のミラー２５ａのいずれかが、隣接するミラー２５ａ間の隙間に対応する箇所をカバーするので、パターンの描画を隙間無く行うことができる。
【００３４】
なお、この実施の形態では、チャック１０はＸステージ５と共にＸ方向へ移動することによって、光ビーム照射装置２０からの光ビームを用いた基板１の走査が行なわれているが、光ビーム照射装置２０を移動することによって、光ビーム照射装置２０からの光ビームを用いた基板１の走査が行なわれるようにしてもよい。また、チャック１０及び光ビーム照射装置２０の両方をＸ方向に移動するようにしてもよい。同様に、チャック１０はＹステージ７と共にＹ方向へ移動することによって、光ビーム照射装置２０からの光ビームを用いた基板１の走査領域が変更されるようにしているが、光ビーム照射装置２０を移動することによって、光ビーム照射装置２０からの光ビームを用いた基板１の走査領域の変更が行なわれるようにしてもよい。この場合も同様に、チャック１０及び光ビーム照射装置２０の両方をＹ方向へ移動するようにしてもよい。
【００３５】
図３〜図５に示すように、ベース３の側縁部上には、Ｘ方向へ伸びるリニアスケール３１が設置されている。リニアスケール３１は、Ｘステージ５のＸ方向への移動量を検出するためのエンコーダ３２用の目盛を備えている。また、Ｘステージ５の側縁部上には、Ｙ方向へ伸びるリニアスケール３３が設置されている。リニアスケール３３は、Ｙステージ７のＹ方向への移動量を検出するためのエンコーダ３４用の目盛を備えている。
【００３６】
図３〜図５に示すように、Ｘステージ５の一側面には、リニアスケール３１の目盛に対向して、エンコーダ３２が取り付けられている。エンコーダ３２は、リニアスケール３１の目盛を検出し、その検出パルス信号を主制御装置７０へ出力する。Ｙステージ７の一側面には、リニアスケール３３の目盛に対向して、エンコーダ３４が取り付けられている。エンコーダ３４は、リニアスケール３３の目盛を検出し、その検出パルス信号を主制御装置７０へ出力する。主制御装置７０は、エンコーダ３２，３４からのパルス信号をカウントして、Ｘステージ５のＸ方向及びＹステージ７のＹ方向の移動量を検出し、その位置を特定する。
【００３７】
図８は、図３の露光装置に設けられたレーザー測長システムの動作を説明する図である。図８において、図３と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。また、図８では、レーザー測長システムの動作説明に必要なデバイスのみを示し、図３のゲート１１及び光ビーム照射装置２０などは省略してある。レーザー測長システムは、公知のレーザー干渉式の測長システムで構成されており、レーザー光源４１、レーザー干渉計４２，４４、及びバーミラー４３，４５を含んで構成されている。バーミラー４３は、チャック１０のＹ方向へ伸びる一側面に取り付けられている。また、バーミラー４５は、チャック１０のＸ方向へ伸びる一側面に取り付けられている。
【００３８】
レーザー干渉計４２は、レーザー光源４１から出射され、ハーフミラー４６及びミラー４７によって導入されたレーザー光を受光する。レーザー干渉計４２は、受光したレーザー光をバーミラー４３へ照射し、バーミラー４３により反射されたレーザー光を受光する。レーザー干渉計４２は、レーザー光源４１からのレーザー光とバーミラー４３によって反射されたレーザー光との干渉を、Ｙ方向の２箇所で測定する。レーザー干渉計４２は、Ｙ方向の２箇所で干渉をそれぞれ測定することによって、チャック１０の回転を検出している。レーザー測長システム制御装置４０は、主制御装置７０の制御によって、レーザー干渉計４２の測定結果を取り込み、チャック１０のＸ方向の位置及び回転を検出する。
【００３９】
レーザー干渉計４４は、レーザー光源４１から出射され、ハーフミラー４６及びミラー４８によって導入されたレーザー光を受光する。レーザー干渉計４４は、受光したレーザー光をバーミラー４５へ照射し、バーミラー４５により反射されたレーザー光を受光する。レーザー干渉計４４は、レーザー光源４１からのレーザー光とバーミラー４５により反射されたレーザー光との干渉を測定する。レーザー測長システム制御装置４０は、主制御装置７０の制御によって、レーザー干渉計４４の測定結果を取り込み、チャック１０のＹ方向の位置を検出する。なお、レーザー干渉計４４によってＸ方向の２箇所で干渉を測定することによってチャック１０の回転を検出するようにしてもよい。また、レーザー干渉計４２，４４の両方でチャック１０の回転を検出してもよい。
【００４０】
図９は、図３、図６及び図８に示す主制御装置７０の概略構成を示すブロック図である。図９に示すように、主制御装置７０は、光ビーム照射装置２０の８個のＤＭＤ駆動回路２７へ描画データを供給する描画制御部７１を有する。なお、主制御装置７０はこれ以外の構成手段を含んで構成されているが、ここでは描画制御部７１について説明する。描画制御部７１は、描画データ用メモリ７２、バンド幅設定部７３、中心点座標決定部７４、座標決定部７５、描画図形座標メモリ８２及び描画データ生成部８４を含んで構成される。
【００４１】
描画図形座標メモリ８２には、基板に描画するパターン図形のＣＡＤ／ＣＡＭデータを処理したベクタ図形データが記憶されている。描画データ生成部８４は、座標演算回路８５及び描画データ生成回路８６を含んで構成されている。座標演算回路８５は、描画図形座標メモリ８２に記憶されたベクタ図形データから、光ビームによる基板の走査方向の直線（走査線）と、パターンの図形を構成する線との交点を演算で求めて、基板１に対し光ビームの照射を開始する位置と、光ビームの照射を終了する位置とを決定する。描画データ生成回路８６は、座標演算回路８５により決定された光ビームの照射を開始する位置と光ビームの照射を終了する位置との間を塗りつぶしてパターンを描画するため、両位置の間の描画データを生成する。描画データ用メモリ７２は、描画データ生成部８４が生成した描画データを、そのＸＹ座標をアドレスとして記憶する。バンド幅設定部７３は、描画データ用メモリ７２から読み出す描画データのＹ座標の範囲を決定することにより、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射される光ビームのＹ方向のバンド幅を設定する。
【００４２】
レーザー測長システム制御装置４０は、露光位置における基板１の露光を開始する前のチャック１０のＸＹ方向の位置を検出する。中心点座標決定部７４は、レーザー測長システム制御装置４０が検出したチャック１０のＸＹ方向の位置に基づいて、基板１の露光を開始する前のチャック１０の中心点のＸＹ座標を決定する。図３に示すように、光ビーム照射装置２０から出射される光ビームを用いて基板１の走査を行う場合、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、Ｘステージ５によってチャック１０をＸ方向へ移動させる。基板１の走査領域を変更する場合、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、Ｙステージ７によりチャック１０をＹ方向へ移動させる。図９において、中心点座標決定部７４は、エンコーダ３２，３４からのパルス信号をカウントして、Ｘステージ５のＸ方向への移動量及びＹステージ７のＹ方向への移動量をそれぞれ検出し、チャック１０の中心点のＸＹ座標を決定する。
【００４３】
座標決定部７５は、中心点座標決定部７４が決定したチャック１０の中心点のＸＹ座標に基づき、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データのＸＹ座標を決定する。描画データ用メモリ７２は、座標決定部７５が決定したＸＹ座標をアドレスとして入力し、そのＸＹ座標のアドレスに記憶された描画データを、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する。
【００４４】
以下、本発明の一実施の形態に係るパターン形成方法が実行するベクタ図形データ作成処理について説明する。図１０は、ベクタ図形データの作成を実行する機能ブロックを示す図である。図１０において、ベクタ図形データを作成する装置は、ＣＡＤ／ＣＡＭ用コンピュータ９０、ベクタ図形データ処理回路９１、及び入力装置９３を含んで構成されている。ＣＡＤ／ＣＡＭ用コンピュータ９０は、基板に描画するパターンの図形のＣＡＤ／ＣＡＭデータを作成する。ＣＡＤ／ＣＡＭ用コンピュータ９０で作成されたＣＡＤ／ＣＡＭデータは、パターンの図形を構成する線の始点及び終点の座標と両点をつなぐ情報とから成るベクタ図形データで構成されている。ベクタ図形データ処理回路９１は、ＣＡＤ／ＣＡＭ用コンピュータ９０で作成されたＣＡＤ／ＣＡＭデータ（ベクタ図形データ）を入力装置９３から入力された条件に従い、ベクタ図形データから描画データを作成する。ベクタ図形データ処理回路９１は、分析機能、図形変形機能及び描画データ作成機能を備えている。分析機能は、ＣＡＤ／ＣＡＭ用コンピュータ９０で作成されたベクタ図形データを種々分析する。例えば、ベクタ図形データを構成するベクトル線分がそれぞれ長さの異なる互いに重なる線分領域を有するか否か、ベクトル線分が他のベクタ図形データと交わる面積領域を有するか否か、及びベクタ図形データが２重構造を有するか否かなどを分析する。図形変換機能は、ベクタ図形データをその分析結果に応じて図形を変形する。例えば、ベクタ図形データを構成するベクトル線分がそれぞれ長さの異なる互いに重なる線分領域を有さないように変形したり、ベクトル線分が他のベクタ図形データと交わる面積領域を有さないように変形したり、及びベクタ図形データが２重構造を有さないように変形したりする。描画データ作成機能は、変形後のベクタ図形データを座標変換して描画図形座標メモリ８２に記憶されるベクタ図形データを作成する。このベクタ図形データ処理回路９１は、汎用のコンピュータ（パーソナルコンピュータ）などで構成される。
【００４５】
図１１及び図１２は、図１０のベクタ図形データ処理回路が実行する処理の詳細を示す図であり、座標変換を行っても図形の重なりなどによって白抜けが発生しない描画ベクタデータを生成する方法の概念を示す図である。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、２個のベクタ図形データがベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合を示す。図１２（Ａ）は、ベクトル線分が他のベクタ図形データと交わる面積領域を有する場合を示す。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）及び図１２（Ａ）は、ベクタ図形データが２重構造を有する場合を示す。ベクタ図形データ処理回路９１の図形変形機能は、それぞれの場合に該当するベクタ図形データを変形して線分領域、面積領域及び２重構造を有さないような新たなベクタ図形データに変形する。ベクタ図形データ処理回路９１の描画データ作成機能は、作成後の新たなベクタ図形データ並びに元々線分領域、面積領域及び２重構造を有さないベクタ図形データに基づいて描画データを作成し、それを描画図形座標メモリ８２に記憶する。
【００４６】
図１１及び図１２において、スキャンライン走査方向は、光ビームによる基板の走査方向と平行であっても垂直方向であっても良いが、ここでは、光ビームによる基板の走査方向がスキャンライン走査方向と同じ場合を説明する。図１１（Ａ）は、凹状のベクタ図形１１１と長方形のベクタ図形１１２とがベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する場合に該当する。この場合は、両ベクタ図形１１１，１１２が互いに接するように近接した新たなベクタ図形データを合成し、それを再分割する。なお、図１１（Ａ）では、説明の便宜上、ベクタ図形１１１とベクタ図形１１２とが若干離れたように示してあるが、実際はベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を有する。この場合、ベクタ図形１１１，１１２の互いに重なるベクトル線分が上下に２箇所存在する。
【００４７】
この２箇所のベクトル線分は、座標変換の結果、図形同士が重なる可能性があるので、この実施の形態では、互いに接するベクトル線分（重なる部分）を除去して、ベクタ図形１１１，１１２の合成されたベクタ図形１１３を作成する。ベクタ図形１１３は、外側と内側にベクトル線分の存在する２重構造となっている。従って、このままでは座標変換処理を行なうことができない。このような場合は、ベクタ図形１１３について、スキャンライン走査方向と垂直な方向に分割ライン候補１１４を設定する。この分割ライン候補１１４は、ベクタ図形１１３のスキャンライン走査方向における最大値と最小値との間のほぼ中間位置に設定される。この分割ライン候補１１４は、内側のベクタ図形（四角形）の頂点の存在する位置を避けて、内側のベクタ図形をほぼ均等に分割するように設定される。図１１（Ａ）の場合は、分割ライン候補１１４は内側のベクタ図形のほぼ中央に位置している。分割後のベクタ図形１１３ａ，１１３ｂは、互いに共通のベクトル線分を有するようになるので、座標変換によって図形同士が重なる可能性はない。なお、図１１（Ａ）では、説明の便宜上、ベクタ図形１１３ａとベクタ図形１１３ｂとが若干離れたように示してあるが、実際は互いに共通するベクトル線分同士は重なっている。
【００４８】
図１１（Ｂ）は、長方形のベクタ図形１１５内に凹状の窓を有する（中抜け図形）パターンを分割する場合を示す。このベクタ図形１１５は、ベクタ図形１１３のように外側と内側にベクタの存在する２重構造ではなく、一筆で描けるような図形になっている。すなわち、ベクトル線分の重なりが存在する。このようにベクトル線分の重なりの存在によって、座標変換の結果、図形同士が重なる可能性があるので、この実施の形態では、互いに接するベクトル線分（重なる部分）を除去することによって、ベクタ図形１１６を作成する。このベクタ図形１１６は、図形が外側と内側にベクタの存在する２重構造となっているため、このままでは座標変換処理を行なうことができない。このような場合は、ベクタ図形１１６について、スキャンライン走査方向と垂直な方向に分割ライン候補１１７を設定する。この分割ライン候補１１７は、上述の場合と同様に、ベクタ図形１１６のスキャンライン走査方向における最大値と最小値との間のほぼ中間位置に設定される。この分割ライン候補１１７は、内側のベクタ図形（凹形状）の頂点の存在する位置を避けて、内側のベクタ図形をほぼ均等に分割するように設定される。図１１（Ｂ）の場合は、分割ライン候補１１７は内側のベクタ図形のほぼ中央に位置している。分割後のベクタ図形１１６ａ，１１６ｂは、互いに共通のベクトル線分を有するようになるので、座標変換によって図形同士が重なる可能性はない。なお、図１１（Ｂ）では、説明の便宜上、ベクタ図形１１６ａとベクタ図形１１６ｂとが若干離れたように示してあるが、実際は互いに共通するベクトル線分同士は重なっている。
【００４９】
図１１（Ｃ）は、Ｌ字型のベクタ図形１１８と長方形のベクタ図形１１９とが互いに接するように近接したパターンを合成する場合を示す。なお、図１１（Ｃ）では、説明の便宜上、ベクタ図形１１８とベクタ図形１１９とが若干離れたように示してある。この場合、ベクタ図形１１８，１１９のベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域が存在する。このようにベクトル線分の重なりの存在によって、座標変換の結果、図形同士が重なる可能性があるので、この実施の形態では、互いに接するベクトル線分（重なる部分）を除去することによって、ベクタ図形１１Ａを作成する。作成されたベクタ図形１１Ａは、一筆で描けるような図形になっているので、図１１（Ａ），（Ｂ）のような分割処理の必要はない。
【００５０】
図１２（Ａ）は、凹状のベクタ図形１２１と長方形のベクタ図形１２２とが一部分で互いに重なっている（重なり図形）パターンを示す。すなわち、ベクタ図形１２１のベクトル線分が他のベクタ図形１２２と交わる面積領域を有する。このようにベクタ図形１２１，１２２が互いに重なる面積領域を有していると、ラスタオンの判定処理でオンと判定されず白抜けになる。この実施の形態では、互いに重なるベクタ図形１２１，１２２の論理和合成を実行し、論理和合成されたベクタ図形１２３を作成する。ベクタ図形１２３は、外側と内側にベクトル線分の存在する２重構造となっているため、このままでは座標変換処理を行なうことができない。このような場合は、図１１（Ａ）で行なった処理と同様にスキャンライン走査方向と垂直な方向に分割ライン候補１２４を設定する。この分割ライン候補１２４は、上述の場合と同様に、ベクタ図形１２３のスキャンライン走査方向における最大値と最小値との間のほぼ中間位置に設定される。この分割ライン候補１２４は、内側のベクタ図形（四角形）の頂点の存在する位置を避けて、内側のベクタ図形をほぼ均等に分割するように設定される。分割後のベクタ図形１２３ａ，１２３ｂは、互いに共通のベクトル線分を有するようになるので、座標変換によって図形同士が重なる可能性はない。なお、図１２（Ａ）では、説明の便宜上、ベクタ図形１２３ａとベクタ図形１２３ｂとが若干離れたように示してあるが、実際は互いに共通するベクトル線分同士は重なっている。
【００５１】
図１２（Ｂ）は、長方形のベクタ図形１１６内に凹状の窓を有する２重構造（中抜け図形）のベクタ図形を分割する場合に、内側図形の頂点の存在する位置を避ける理由を示す図である。図１２（Ｂ）に示すベクタ図形１１６は、図１１（Ｂ）と同じである。このベクタ図形１１６について、スキャンライン走査方向と垂直な方向に分割ラインを設定しなければならないが、内側のベクタ図形（凹形状）の頂点の存在する位置に分割ライン候補１２５を設定した場合、分割後のベクタ図形１１６ｃ，１１６ｄは、互いに共通しないベクトル線分を有する箇所を有するようになるので、その箇所においては座標変換によって図形同士が重なる可能性がある。なお、図１２（Ｂ）では、説明の便宜上、ベクタ図形１１６ｃとベクタ図形１１６ｄとが若干離れたように示してあるが、実際は互いに共通するベクトル線分同士は重なっている。
【００５２】
図１３は、座標変換を行っても図形の重なりなどによって白抜けが発生しない描画ベクタデータを生成する方法の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１３１では、２図形が重なっているか否か、すなわちベクトル線分が他のベクタ図形データと交わる面積領域を有するか否かの判定を行い、重なっていない、面積領域を有さない（ｎｏ）場合は次のステップＳ１３２に進み、重なっている、面積領域を有する（ｙｅｓ）場合はステップＳ１３６に進む。ステップＳ１３２では、２図形が互いに重なるベクトル線分を持つか否か、すなわちベクトル線分の長さの異なる互いに重なる線分領域を持つか否かの判定を行い、重なるベクトル線分（線分領域）を持つ（ｙｅｓ）場合は、次のステップＳ１３３に進み、重なるベクトル線分（線分領域）を持たない（ｎｏ）場合は処理を終了する。ステップＳ１３３では、重なるベクトル線分（線分領域）を除去し、２図形の合成処理を行なう。ステップＳ１３４では、合成処理によって作成された合成図形の内側に図形が発生しているか否か、すなわち合成図形が中抜け図形（２重構造を有する）か否かの判定を行い、中抜け図形がある、２重構造を有する（ｙｅｓ）場合はステップＳ１３５に進み、中抜け図形が存在しない、２重構造を有さない（ｎｏ）場合は処理を終了する。ステップＳ１３５では、中抜け図形に対して図１１又は図１２に示すような図形分割処理を実行する。ステップＳ１３６では、２図形が互いに重なっている、すなわちベクトル線分が他のベクタ図形データと交わる面積領域を有すると判定されたので、図１２（Ａ）に示すように図形の論理和合成処理を行い、２図形を合成する。ステップＳ１３７では、ステップＳ１３４と同様に、論理和合成処理によって作成された合成図形の内側に図形が発生しているか否か、すなわち合成図形が中抜け図形（２重構造を有する）か否かの判定を行い、中抜け図形がある、２重構造を有する（ｙｅｓ）場合はステップＳ１３８に進み、中抜け図形が存在しない、２重構造を有さない（ｎｏ）場合は処理を終了する。ステップＳ１３８では、ステップＳ１３５と同様に、図１１又は図１２に示すような図形分割処理を実行する。
【００５３】
図１４は、図１３の図形分割処理の一例を示す図である。ステップＳ１４１では、内側の図形のＸ方向の最大点と最小点を検出し、その中間位置を分割ライン候補とする。ステップＳ１４２では、分割ライン候補上に内側図形の頂点が存在するか否かを判定し、頂点が存在する（ｙｅｓ）場合はステップＳ１４３に進み、頂点が存在しない（ｎｏ）場合は、ステップＳ１４４に進む。ステップＳ１４３では、現在の分割ライン候補上に頂点が存在するので、現在の分割ライン候補から±方向に所定量移動した位置を新たな分割ライン候補として、ステップＳ１４２にリターンする。ここでの所定量としては、ラスタ分解能に対応した値を用いることが望ましい。ラスタ分解能に対応した値だけ、現在の分割ライン候補から±方向に移動し、いずれかのうち頂点の存在しない位置を新たな分割ライン候補とする。別の例として、現在の分割ライン候補のＸ方向位置と内側図形のＸ方向の最小点又は最大点との間の中間位置を新たな分割ライン候補に設定してもよい。ステップＳ１４２，ステップＳ１４３の処理を繰り返すことによって、頂点の存在しない分割ラン候補を検出することができる。ステップＳ１４４では、以上の処理によって求められた分割ライン候補を用いて合成図形を分割する。この処理は図形の論理積を求める方法にて実行する。なお、上述の実施の形態では、分割ライン候補をスキャンライン走査方向に対して直交する場合について説明したが、分割ライン候補をスキャンライン走査方向に平行な方向にすれば、分割ライン候補はスキャンライン走査方向に一致する方向となる。さらに、ベクタ図形データの形状によっては、この分割ライン候補の方向をスキャンライン走査方向に対して所定の角度で自在に変更可能としてもよい。上述の実施の形態では、ベクタ図形を２分割する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、３分割以上してもよいことは言うまでない。
【００５４】
図１５〜図１８は、光ビームに係る基板の走査を説明する図である。図１５〜図１８は、８つの光ビーム照射装置２０からの８本の光ビームにより、基板１のＸ方向の走査を４回行って、基板１全体を走査する例を示している。図１５〜図１８においては、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａが破線で示されている。各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームは、Ｙ方向にバンド幅Ｗを有し、Ｘステージ５のＸ方向への移動によって、基板１を矢印で示す方向へ走査する。
【００５５】
図１５は、１回目の走査を示し、Ｘ方向への１回目の走査により、図１５に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。１回目の走査が終了すると、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、基板１がＹ方向へバンド幅Ｗと同じ距離だけ移動される。
図１６は、２回目の走査を示し、Ｘ方向への２回目の走査により、図１６に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。２回目の走査が終了すると、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、基板１がＹ方向へバンド幅Ｗと同じ距離だけ移動される。
図１７は、３回目の走査を示し、Ｘ方向への３回目の走査により、図１７に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。３回目の走査が終了すると、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、基板１がＹ方向へバンド幅Ｗと同じ距離だけ移動される。
図１８は、４回目の走査を示し、Ｘ方向への４回目の走査により、図１８に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われ、基板１全体の走査が終了する。
【００５６】
複数の光ビーム照射装置２０からの複数の光ビームにより基板１の走査を並行して行うことにより、基板１全体の走査に掛かる時間を短くすることができ、タクトタイムを短縮することができる。なお、図１５〜図１８では、基板１のＸ方向の走査を４回行って、基板１全体を走査する例を示したが、走査の回数はこれに限らず、基板１のＸ方向の走査を３回以下又は５回以上行って、基板１全体を走査してもよい。
【００５７】
以上説明した実施の形態によれば、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ複数回供給し、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給することにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができる。
【００５８】
本発明の露光装置又は露光方法を用いて基板の露光を行うことにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくし、またモアレの発生を抑制して、描画品質を向上させることができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。
【００５９】
例えば、図１９は、液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。薄膜形成工程（ステップＳ１９１）では、スパッタ法やプラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）法等により、基板上に液晶駆動用の透明電極となる導電体膜や絶縁体膜等の薄膜を形成する。レジスト塗布工程（ステップＳ１９２）では、ロール塗布法等によりフォトレジストを塗布して、薄膜形成工程（ステップＳ１９１）で形成した薄膜上にフォトレジスト膜を形成する。露光工程（ステップＳ１９３）では、露光装置を用いて、フォトレジスト膜にパターンを形成する。現像工程（ステップＳ１９４）では、シャワー現像法等により現像液をフォトレジスト膜上に供給して、フォトレジスト膜の不要部分を除去する。エッチング工程（ステップＳ１９５）では、ウエットエッチングにより、薄膜形成工程（ステップＳ１９１）で形成した薄膜の内、フォトレジスト膜でマスクされていない部分を除去する。剥離工程（ステップＳ１９６）では、エッチング工程（ステップＳ１９５）でのマスクの役目を終えたフォトレジスト膜を、剥離液によって剥離する。これらの各工程の前又は後には、必要に応じて、基板の洗浄／乾燥工程が実施される。これらの工程を数回繰り返して、基板上にＴＦＴアレイが形成される。
【００６０】
また、図２０は、液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。ブラックマトリクス形成工程（ステップＳ２０１）では、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、剥離等の処理により、基板上にブラックマトリクスを形成する。着色パターン形成工程（ステップＳ２０２）では、染色法や顔料分散法等により、基板上に着色パターンを形成する。この工程を、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色パターンについて繰り返す。保護膜形成工程（ステップＳ２０３）では、着色パターンの上に保護膜を形成し、透明電極膜形成工程（ステップＳ２０４）では、保護膜の上に透明電極膜を形成する。これらの各工程の前、途中又は後には、必要に応じて、基板の洗浄／乾燥工程が実施される。
【００６１】
図１９に示したＴＦＴ基板の製造工程では、露光工程（ステップＳ１９３）において、図２０に示したカラーフィルタ基板の製造工程では、ブラックマトリクス形成工程（ステップＳ２０１）及び着色パターン形成工程（ステップＳ２０２）の露光処理において、本発明の露光装置又は露光方法を適用することができる。
【００６２】
上述の実施の形態では、紫外線硬化樹脂の塗布された基板としてＴＦＴ基板やカラーフィルタ基板を例に説明したが、これ以外に光硬化樹脂の塗布された基板上に、光ビームを空間的光変調器を用いて変調照射することによって光硬化樹脂に所定のパターンを描画するものに適用することが可能である。
【００６３】
なお、本明細書中において、基材とは、板状（通常基板と呼ばれるもの）やフィルム状のものを含む概念である。また、特定の波長の光によって重合や硬化などの化学反応を起こす樹脂とは、フォトレジストなどの紫外線硬化樹脂、スクリーン印刷等の製版に使用される樹脂、ホログラフィーの記録媒体用樹脂、ラピッドプロトタイピングの樹脂などを含むものである。
【００６４】
この実施の形態に係るパターン形成方法及び装置は、印刷（プリンタブル）技術によってフレキシブル基板などに、表示回路あるいは電子部品を作成するプリンタブルエレクトロニクス分野で使用される印刷技術によって基材（基板、フィルムなどの樹脂性のものを含む）に印刷用の版（マスク）をパターンニングする技術分野に応用可能である。また、画像データに応じて変調された光を感光層上に結像させて、該感光層を露光し、パッケージ基材を含むプリント配線基材分野あるいは半導体分野における高精細な永久パターン（保護膜、層間絶縁膜、及びソルダーレジストパターン）を効率よく形成するパターン形成装置にも応用可能である。このような印刷技術で作成される回路としては、例えば、電子ペーパ、電子看板、プリンタブルＴＦＴなどがある。
【００６５】
この実施の形態に係るパターン形成方法は、特定の波長の光によって重合や硬化などの化学反応を起こす樹脂を用いた基材の表面改質の分野にも応用可能である。また、半導体のＳｉ貫通電極（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｓｉｌｉｃｏｎ  ｖｉａ、ＴＳＶ）のチップ聞の（リペア）配線などのパターンを形成する分野にも応用可能である。
さらに、これ以外にも、印刷の版を作成する装置、輪転機の版作成装置、リソグラフやプリポート等のステンシル印刷又は孔版印刷装置などにも応用可能である。スクリーン印刷等の製版装置、半導体装置のリペア方法及び装置、パッケージ基材を含むプリント配線基材製造装置、フラットパネルディスプレイやプリント基材などの微細な電極パターン、あるいは露光用マスクのパターン作成装置にも応用可能である。
基材には、ウエハ、プリント基材、フラットパネルディスプレイ、マスク、レチクルなど、さらには雑誌、新聞、本の複写に用いられる板型、これらをフィルム状にしたものなどが含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
１…基板
１０…チャック
１１…ゲート
２０…光ビーム照射装置
２０ａ…ヘッド部
２１…レーザー光源ユニット
２２…光ファイバー
２３…レンズ
２４…ミラー
２５…ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）
２５ａ…ミラー
２６…投影レンズ
２７…ＤＭＤ駆動回路
３…ベース
３１，３３…リニアスケール
３２，３４…エンコーダ
４…Ｘガイド
４０…レーザー測長システム制御装置
４１…レーザー光源
４２，４４…レーザー干渉計
４３，４５…バーミラー
４６…ハーフミラー
４７，４８…ミラー
５…Ｘステージ
６…Ｙガイド
６０…ステージ駆動回路
７…Ｙステージ
７０…主制御装置
７１…描画制御部
７２…描画データ用メモリ
７３…バンド幅設定部
７４…中心点座標決定部
７５…座標決定部
８…θステージ
８２…描画図形座標メモリ
８４…描画データ生成部
８５…座標演算回路
８６…描画データ生成回路
９０…ＣＡＤ／ＣＡＭ用コンピュータ
９１…ベクタ図形データ処理回路
９３…入力装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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