(57)【要約】【課題】露光パターンに筋状のズレが発生することを防止する。【解決手段】電子線を偏向させて主走査方向に１ラインの走査を行い、電子線が照射されるマスク基板を副走査方向に移動して二次元走査が行われる。主走査方向の走査範囲は限られており、露光領域を分割走査して露光パターンの一部である部分パターンを描画する。部分パターンを描画する際には、走査のライン長を変更する。これにより主走査方向の走査範囲が変動して部分パターンの境界線Ｌ１が一直線状にならず、露光パターンのズレが筋状に連なることを防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光用のビームを照射して主走査方向に１ラインずつ走査を行い、前記主走査方向の走査領域を分割した複数の分割領域に部分パターンをそれぞれ描画し、複数の部分パターンから全体パターンを形成するパターン描画方法において、
各部分パターンを描画する際に、前記主走査方向のライン長を変更し、前記部分パターンの境界部の位置を前記主走査方向に変化させることを特徴とするパターン描画方法。
【請求項２】
複数ラインの走査を行うごとに前記ライン長を変更することを特徴とする請求項１に記載のパターンの描画方法。
【請求項３】
前記ビームとして電子線を用い、前記電子線を偏向させて主走査方向に走査することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光パターンの描画方法。
【請求項４】
露光用ビームを照射するビーム照射手段と、前記主走査方向の走査領域を分割した複数の分割領域に部分パターンをそれぞれ描画する分割走査手段とを備え、前記分割走査手段は、各部分パターンを描画する際に、前記主走査方向のライン長を変更し、前記部分パターンの境界部の位置を前記主走査方向に変化させることを特徴とするパターン描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビームやレーザー光を用いてフォトマスクの露光パターンを描画するための描画方法及び描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の製造プロセスで使用されるフォトマスクは、ガラス等の透明基板にクロム等の金属の遮光膜が設けられ、遮光膜によって遮光された領域と遮光膜が除去された透明な領域とからなるマスクパターンが形成されている。フォトマスクとして作製されるマスク基板には、遮光膜の上に感光性のレジスト膜が塗布され、レーザー光又は電子線の露光用ビームによってレジスト膜に露光パターンが描画される。露光パターンが描画されたレジスト膜は現像処理によって不要な部分が除去され、レジスト膜が除去された部分の遮光膜がエッチングで除去されると、レジスト膜の露光パターンと同一のマスクパターンが形成される。
【０００３】
露光用ビームを用いてレジスト膜の全面に複雑な露光パターンを描画するためには、例えば、ビームを主走査方向に周期的に偏向させて１ラインの走査を行い、マスク基板を副走査方向に移動させて二次元走査を行うラスタ走査が適している。ラスタ走査を行う場合、ビームを偏向させて得られる露光面上での走査線長（ビームの振幅）が露光パターン全体の幅よりも小さくなることがある。この場合、ビームの振幅に応じて走査範囲を主走査方向に分割し、分割された各領域の描画を行うごとにマスク基板を主走査方向に移行し、レジスト膜の全面に描画を行う。
【０００４】
上記のように露光パターンを描画した場合、１つの露光パターンは帯状の部分パターンから構成されることになる。各部分パターンの間には、描画の精度に応じた微小なズレが発生し、一直線状の部分パターンの繋ぎ目を形成する。部分パターンの繋ぎ目は、半導体回路に欠陥を生じ得るものであり、例えば、複数の微小な受光素子を配列させた撮像デバイスでは、部分パターンの繋ぎ目と重なった受光素子列の受光感度が他よりも低くなる。この撮像デバイスで得られた画像には１本の暗いスジが発生する。そこで、部分パターンの繋ぎ目が薄くするために、同一のパターンを異なる走査方向から半分のエネルギーで二重に描画し、半導体回路に欠陥が発生することを防止した従来技術が公知である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２４１６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術では、同一の露光パターンを二重に描画することから、描画に要する時間が二倍になる欠点を有している。
【０００６】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、描画に要する時間を長くすることなく、部分パターンの繋ぎ目が発生しても、撮像デバイスで得られる画像に目立つスジを発生させることのない露光パターンの描画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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のパターン描画方法は、露光用のビームを照射して主走査方向に１ラインずつ走査を行い、前記主走査方向の走査領域を分割した複数の分割領域に部分パターンをそれぞれ描画し、複数の部分パターンから全体パターンを形成するパターン描画方法において、各部分パターンを描画する際に、前記主走査方向のライン長を変更し、前記部分パターンの境界部の位置を前記主走査方向に変化させることを特徴とする。
【０００８】
また、複数ラインの走査を行うごとに前記ライン長を変更することを特徴とする。
【０００９】
前記ビームとして電子線を用い、前記電子線を偏向させて主走査方向に走査することを特徴とする。
【００１０】
本発明のパターン描画装置は、露光用ビームを照射するビーム照射手段と、前記主走査方向の走査領域を分割した複数の分割領域に部分パターンをそれぞれ描画する分割走査手段とを備え、前記分割走査手段は、各部分パターンを描画する際に、前記主走査方向のライン長を変更し、前記部分パターンの境界部の位置を前記主走査方向に変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、主走査方向の走査を行う際のライン長を変化させて部分的な露光パターンを描画することにより、パターンの繋ぎ目すなわち分割された走査領域の境界線が一直線状になることを防止できる。撮像デバイスの製造工程で使用するフォトマスクを作製する際に、部分パターンの繋ぎ目が一直線状でなくなることにより、直線状に並んだ受光素子列の感度特性が変化することがなく、撮像デバイスで得られる画像にスジ状の欠陥が生じることを防止できる。言い換えれば、感度特性の変化した受光素子が存在しても欠陥画素が画像中に分散するので、これによる画質劣化を目立たなくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１において、パターン描画装置１０は、電子線を発する電子銃１１と、電子線を偏向させる偏向器１２と、マスク基板１３を互いに垂直なＸ方向とＹ方向にそれぞれ移動させる可動ステージ１４とを備えた電子線描画装置からなる。偏向器１２は、電子線をＸ方向に偏向し、マスク基板１３の所定範囲に電子線を照射する。電子線をＸ方向に偏向させることで主走査方向の１ラインが描画され、可動ステージ１４によりマスク基板１３を副走査方向（Ｙ方向）に移動させることで二次元の露光パターンが描画される。マスク基板１３は、透明なガラス基板に遮光性のクロム膜が形成されており、クロム膜の上には電子線に感光するレジスト膜が塗布されている。マスク基板１３を走査する際には、レジスト膜を感光させる部分に電子線が照射され、感光の不要な部分には電子線が照射されない。
【００１３】
図２において、パターン描画装置１０は、電子線を周期的に偏向させて主走査方向のラインを連続描画する。パターン描画装置１０は、電子線をＸ方向に偏向させられる範囲が限られており、図中に示す最大走査領域Ａ１は電子線を偏向させて描画できる最大の走査線長に対応した領域を表す。電子線は、最大走査領域Ａ１の内部でマスク基板１３を走査し、マスク基板１３の表面の露光領域を主走査方向に分割した各領域を分割走査する。走査線ＳＬ１は、電子線のＸ方向の偏向方向とマスク基板１３のＹ方向との移動方向とが合成された斜め方向に形成される。
【００１４】
パターン描画装置１０は、最大走査領域Ａ１の内部に露光パターンの一部である部分パターンを描画する。１つの部分パターンが描画されると、次の部分パターンを描画するためにマスク基板１３はＸ方向に移動される。パターン描画装置１０は、各領域の描画を迅速に行うために各領域の走査の開始地点をマスク基板１３の左側からと右側からとで順次に切替える双方向描画を行う。
【００１５】
マスク基板１３のＸ方向への移動量は最大走査領域Ａ１の幅よりも小さく、隣接する最大走査領域Ａ１が重なることでオーバーラップ領域Ａ２が生じる。オーバーラップ領域Ａ２には、隣接して描画される部分パターンの境界線Ｌ１が形成される。境界線Ｌ１は、オーバーラップ領域Ａ２の内部で屈曲している。すなわち、走査線の終点が例えば所定の走査線数ごとに変化し、１つの部分パターンを描画するための走査範囲が所定の規則性に基づいて変動している。パターン描画装置１０では、先に描画された部分パターンの境界線Ｌ１の位置（走査線の終点の軌跡）が記憶され、次に描画される部分パターンの走査線の始点が先に描画された部分パターンの境界線Ｌ１の上に位置するように電子線の偏向量が制御される。
【００１６】
部分パターンの境界線Ｌ１は、Ｙ方向に平行な高い位置の直線と、斜め右下がりの直線と、Ｙ方向に平行な低い位置の直線と、斜め右上がりの直線とを１セットとした屈曲部を有する線であり、マスク基板１３の左端から右端までが一直線状にならないような線である。なお、境界線Ｌ１は、このような規則性を有する線に限られず、屈曲する角度や直線部分の長さがランダムに変化する線や、曲線又はこれを一部に含む線にしてもよい。
【００１７】
次に、パターン描画装置１０の作用について説明する。露光パターンの描画を開始する際には、部分パターンの境界線Ｌ１が予め決定される。境界線Ｌ１が決定されることにより、各領域で部分パターンを描画するための走査線の始点と終点が決定される。なお、マスク基板１３の主走査方向の端部ではオーバーラップ領域Ａ２が存在しないので、部分パターンの境界線Ｌ１は決定されずにマスク基板１３の形状に即して走査線の始点と終点が決められる。パターン描画装置１０は、決定された境界線Ｌ１に従って偏向器１２により電子線を偏向させ、さらに可動ステージ１４によりマスク基板１３を副走査方向に移動させる。マスク基板１３のレジスト膜には、境界線Ｌ１に基づいて主走査方向の走査領域が変動した部分パターンが描画される。
【００１８】
最初の部分パターンの描画が終了すると、マスク基板１３がＸ方向に移動する。最初の部分パターンを描画した時とは反対の方向から次の部分パターンの描画が開始される。２つ目以降の部分パターンが描画される時は、走査線の始点が先に描画された部分パターンの境界線Ｌ１と一致し、走査線の終点が次に描画される部分パターンの境界線Ｌ１と一致するように主走査方向の走査範囲が変動し、２つの部分パターンが繋ぎ合わされる。
【００１９】
図３において、一直線状でない境界線Ｌ１が形成されているパターンと、一直線状の境界線Ｌ２が形成されているパターンについて説明する。例えば、図示しているような断続的なパターンを描画し、境界線Ｌ１、境界線Ｌ２をそれぞれ基準としてその上側と下側の部分パターンにズレが発生した場合を考える。境界線Ｌ１が一直線状でない図３（ａ）のパターンはズレが一直線状にならず、境界線Ｌ２が一直線状である図３（ｂ）のパターンではズレが一直線状になる。境界線Ｌ１、境界線Ｌ２と重なった個々のパターン要素には変形が生じるが、変形したパターン要素が規則的に一直線状に配列されていると部分パターンのズレが目立ちやすくなり、変形したパターン要素が不規則的に配列された部分パターンのズレは目立ちにくくなる。パターン要素が受光素子の受光領域に対応した撮像デバイスを作製した場合、周囲の画素に比べて明るさが変化している画素が一直線状に規則的に並んでいる画像に比べて、明るさが変化している画素が不規則に点在する画像は欠陥が目立ちにくくなる。
【００２０】
部分パターンのズレが生じた場合でも、このズレが一直線状にならないように走査範囲を変動させてパターンを描画することにより、スジ状の欠陥が目立たない画像が得られる撮像デバイスを製造することができる。
【００２１】
なお、上記実施形態では、パターンを描画するために荷電粒子である電子線を用いているがレーザー光等の電磁波を用いてもよい。また、双方向描画に限らず、部分パターンを描画するごとに基板をＹ方向の原点に戻して同一方向に描画を行ってもよい。また、部分パターンの境界線は、フォトマスクの透明領域と遮光領域のうち面積の広い方の領域と重なるように走査範囲を設定し、パターン要素の変形を小さくしてもよい。また、上記実施形態では、電子線をＸ方向のみに偏向させ、Ｙ方向へは偏向させていないが、電子線をＸ方向とＹ方向に偏向させて一定の面積のパターンを描画した後、基板をＹ方向にステップ移動させて次のパターンを描画してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】パターン描画装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】露光パターンを描画するための走査線と部分パターンの境界線とを示す説明図である。
【図３】境界線の形に応じた部分パターンのズレの違いを示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  パターン描画装置
１１  電子銃
１２  偏向器
１３  マスク基板
１４  可動ステージ
Ａ１  最大走査領域
Ａ２  オーバーラップ領域
Ｌ１  境界線
ＳＬ１  走査線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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