(57)【要約】【課題】繰り返しパターンを描画する際に、パターン異常（ムラ）の発生により表示装置の表示性能の低下を防止することができるようなフォトマスク等のパターンを描画する方法を提供する。【解決手段】図２（１）示すように、１番目のストライプ（第１列）について、描画単位１つおきに描画を行い、Ｙ方向へ１つおきに交互に描画された描画単位Ａを形成して、パスＢを形成する。次に、図２（２）示すように、２番目のストライプ（第２列）について、１番目のストライプに対して例えばスキャン幅の１／２をＸ方向にずらし、かつ、前記１番目のストライプにおいてＹ方向へ１つおきに描画されなかった各領域を含む各領域に、描画単位１つおきに描画を行うことによって、Ｙ方向へ１つおきに交互に描画された描画単位Ｂを形成して、パスＢを形成する。以上を繰り返して、描画領域全域を描画する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト層が形成された基板におけるレジスト層上の描画領域に、所定のパターンを描画する方法であって、エネルギービームを前記基板に対して相対移動させることにより、エネルギービームの所定のスキャン幅からなるＸ方向に平行な幅とエネルギービームのビーム径からなるＹ方に平行な幅とにより定義される描画単位ごとのエネルギービームの走査を、描画領域内のＹ方向へ繰り返し行うことにより１ストライプの走査を行い、かつ、前記１ストライプの走査を描画領域内のＸ方向へ繰り返すことによって描画領域全面にエネルギービームを走査させ、前記走査の際に所定のパターンデータに従ってエネルギービームをオン・オフすることによって、前記レジスト層上の所定のパターンを描画する方法において、
前記エネルギービームの走査において、ｎ番目のストライプ（ｎは全ストライプ数より小さい任意の整数）において、前記描画単位毎のＹ方向への繰り返し走査による描画を、エネルギービームをオン・オフすることによって、描画単位１つおきに描画を行い、Ｙ方向へ１つおきに描画された描画単位群を形成する工程と、
その次の（ｎ＋１）番目のストライプにおいては、前記ｎ番目のストライプに対してＸ方向にずらし、かつ、前記ｎ番目のストライプにおいてＹ方向へ１つおきに描画されなかった各領域を含む各領域に、描画単位１つおきに描画を行うことによって、Ｙ方向へ１つおきに描画された描画単位群を形成する工程と、
を有することを特徴とするパターン描画方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン描画方法により、隣り合う描画領域の境界にパターンの異常が起こる可能性のある全ての描画領域を描画することを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパターン描画方法によりパターンを描画する工程を含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトマスク等の基板上のレジスト層にパターンを描画する方法に関し、詳しくは、ラスタースキャン方式を用いた描画方式を用いて、例えば液晶表示装置等を作製するためのフォトマスク等の繰り返しパターンを描画する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の表示装置は、ディスプレイの高精細化が進んでいることから、表示装置のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイやカラーフィルター等の製造に用いられるフォトマスクのパターンについても微細化が進んでいる。
上記のようなフォトマスクとしては、所定サイズの透明基板上に所定の遮光膜（クロム系膜等）パターンが形成されたものが一般的である。このようなフォトマスクは、通常、透明基板上に所定の遮光膜（クロム系膜）が形成されたフォトマスクブランク上にレジスト膜を塗布し、前記レジスト膜に、電子線又はレーザ等のエネルギービームを用いてパターン描画を行った後、現像処理を行いレジストパターンを形成し、レジストパターンをマスクとして遮光膜をエッチングし、残存したレジストパターンを剥離して、所定の洗浄工程を経てフォトマスクを製造する。
【０００３】
特に、近年、大型ＬＣＤ用マスクの分野において、グレートーンマスクを用いて使用するマスク枚数を削減する試みがなされており、このグレートーンマスクは、微細パターンを有するものを用いられるため、微細な高精度パターンが必要となった要因にもなっている。
ここで、グレートーンマスクとは、図３示されるように、遮光部１と、全透過部２と、グレートーン部３とを有する。グレートーン部３は、例えば、グレートーンマスクを使用する大型ＬＣＤ用露光機の解像限界以下のパターン寸法を有する微細遮光パターン３ａを形成した領域であって、この領域を透過する光の透過量を低減（一部透過）しこの領域による照射量を低減してフォトレジストの膜厚を他の領域に対し選択的に変えることを目的として形成される。遮光部１と微細遮光パターン３ａはともにクロムやクロム化合物等の同じ材料からなる同じ厚さの膜から通常形成されている。全透過部２と微細透過部３ｂはともに、透明基板上において遮光膜等が形成されていない透明基板の部分である。
グレートーンマスクを使用する大型ＬＣＤ用露光機の解像限界は、ステッパ方式の露光機で約３μｍ、ミラープロジェクション方式の露光機で約４μｍである。このため、例えば、図３（１）でグレートーン部における微細透過部３ｂのスペース幅を３μｍ未満、露光機の解像限界以下の微細遮光パターン３ａのライン幅を３μｍ未満とする。上記大型ＬＣＤ用露光機で露光した場合、グレートーン部３を通過した露光光は全体として露光量が足りなくなるため、このグレートーン部３を介して露光したポジ型フォトレジストは膜厚が薄くなるだけで基板上に残る。つまり、レジストは露光量の違いによって通常の遮光部１に対応する部分とグレートーン部３に対応する部分で現像液に対する溶解性に差ができるため、現像後のレジスト形状は、図３（２）に示すように、通常の遮光部１に対応する部分１’が例えば約１．３μｍ、グレートーン部３に対応する部分３’が例えば約０．３μｍ、全透過部２に対応する部分はレジストが残存しない部分２’となる。そして、レジストが残存しない部分２’で被加工基板の第１のエッチングを行い、グレートーン部３に対応する薄い部分３’のレジストをアッシング等によって除去しこの部分で第２のエッチングを行うことによって、１枚のマスクで従来のマスク２枚分の工程を行い、マスク枚数を削減する。
【０００４】
ところで、表示装置用の製造するためのフォトマスクは、上記のようにフォトマスクを製造する際のパターンの描画にラスタスキャン方式を用いるのが主流である。ラスタスキャン方式は、描画エリア全面を、エネルギービーム（電子線或いはレーザ）が走査して、パターン部分に達するとビームがＯＮとなり描画を行う方式である。この方式は、図４に示されるように、スキャン幅（一般的には、描画装置において設定されているビームの振り幅）で現されるＸ方向の長さ５とビーム径（複数のビームを用いる場合はその合計）で現されるＹ方向の長さ６とからなる描画単位７（図上斜線を付した部分）を有し、ビームの走査は該描画単位毎に、描画領域内のＹ方向の始点から終点まで矢印８のように順次スキャンされ（このスキャンを１ストライプのスキャンと呼ぶ）、それをＸ方向にずらしながら順次繰り返され、描画領域全面がスキャンされる。
【０００５】
ラスタスキャン方式の描画において、例えば、特許文献１の従来技術として記載されているような、転写像の解像度を向上させるために、ビーム径を小さくして描画単位の密度を増大させた上で、図５に示すように、Ｘ方向に隣接する描画単位７，７’に重なりをもたせ、かつ描画単位７，７’をＹ方向にお互いずらす、多重露光（多重描画）が知られている。この場合、多重露光される部分の露光量が本来の露光量となるように、各々のビーム出力が調整されることは勿論である。
また、Ｘ方向に重なりを持たせることは、描画パターンのムラの発生を低減させることにも有効であることが、例えば、特許文献２に記載されている。即ち、パターンの描画に際しては、描画した際に、隣り合う描画領域の境界にパターンの異常（バッティングエラー等）が起こるという問題があることが知られている。そして、このようなパターンの異常が規則的に発生してムラとなり、製造した表示装置の表示性能の低下につながってしまうという問題があった。上述のように、描画単位に重なりを持たせることにより、描画単位の境界部の継ぎ目を目立たなくすることが可能となると考えられる。
【０００６】
【特許文献１】特許３０４７１０３号公報
【特許文献２】特開２０００−４７３６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような多重描画においては、一描画単位の露光量を少なくすることにより境界部の継ぎ目の露光量は減少して目立たなくなるものの、描画単位の境界部９はＹ方向に連続して存在するため、依然として表示装置の表示性能を低下してしまうようなパターン異常（ムラ）となってしまう場合が考えられるという問題点があった。
また、多重描画はビームのＯＮ／ＯＦＦする回数が倍増するために、描画するデータ量が倍増し、描画時間も倍増するという問題点があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、繰り返しパターンを描画する際に、パターンムラの発生により表示装置の表示性能の低下を防止することができるようなフォトマスク等のパターンを描画する方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下の構成を有する。
（構成１）  レジスト層が形成された基板におけるレジスト層上の描画領域に、所定のパターンを描画する方法であって、エネルギービームを前記基板に対して相対移動させることにより、エネルギービームの所定のスキャン幅からなるＸ方向に平行な幅とエネルギービームのビーム径からなるＹ方に平行な幅とにより定義される描画単位ごとのエネルギービームの走査を、描画領域内のＹ方向へ繰り返し行うことにより１ストライプの走査を行い、かつ、前記１ストライプの走査を描画領域内のＸ方向へ繰り返すことによって描画領域全面にエネルギービームを走査させ、前記走査の際に所定のパターンデータに従ってエネルギービームをオン・オフすることによって、前記レジスト層上の所定のパターンを描画する方法において、
前記エネルギービームの走査において、ｎ番目のストライプ（ｎは全ストライプ数より小さい任意の整数）において、前記描画単位毎のＹ方向への繰り返し走査による描画を、エネルギービームをオン・オフすることによって、描画単位１つおきに描画を行い、Ｙ方向へ１つおきに描画された描画単位群（パスｎ）を形成する工程と、
その次の（ｎ＋１）番目のストライプにおいては、前記ｎ番目のストライプに対してＸ方向にずらし、かつ、前記ｎ番目のストライプにおいてＹ方向へ１つおきに描画されなかった各領域を含む各領域に、描画単位１つおきに描画を行うことによって、Ｙ方向へ１つおきに描画された描画単位群（パスｎ＋１）を形成する工程と、
を有することを特徴とするパターン描画方法。
（構成２）  構成１に記載のパターン描画方法により、隣り合う描画領域の境界にパターンの異常が起こる可能性のある全ての描画領域を描画することを特徴とする構成１に記載のフォトマスクの製造方法。
（構成３）  構成１又は２に記載のパターン描画方法によりパターンを描画する工程を含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、図１に示すように、Ｙ方向に配列された描画単位７がＸ方向に交互にずれているため、Ｙ方向に配列された描画単位７の境界部１０、１０’がＹ方向に連続的につながらずにギザギザとなり、その連続性が分散されることから、描画むらが目立たなくなる。さらに、上述の１つおきに形成された境界部によるＹ方向の描画むらは、その間隔が小さくなるため、Ｙ方向の描画むらが目視で認識できない、細かいムラとなる。その結果として表示装置の表示性能の低下を防止することができる。
【００１０】
【実施例】
以下、パターン描画方法の実施例について説明する。
▲１▼まず、図２（１）示すように、例えば１番目のストライプ（第１列）について、描画単位１つおきに歯抜け状に描画を行い、Ｙ方向へ１つおきに描画された描画単位Ａ群を形成する（例えば第２行目、第４行目、第６行目…、のように偶数行に描画単位Ａを形成する）。本発明では、このように、１ストライプのスキャンにおいて、Ｙ方向へ１つおきに描画された描画単位Ａ群を形成したものをパスＡと呼ぶ（以下の工程においても同様）。パスＡの形成は、Ｙ方向へ１つおきに描画されるようにエネルギービームをオン・オフするデータと、描画単位Ａの描画データを含むパスＡの描画データを作成して行う（以下の工程においても同様）。パスＡの形成では、１つおきに描画しない部分についての描画データが無くて済み、１ストライプ当りのデータ量が従来の半分となるため、メモリー負荷を低減することができる（以下の工程においても同様）。
▲２▼次に、図２（２）示すように、例えば２番目のストライプ（第２列）について、１番目のストライプに対して例えばスキャン幅の１／２をＸ方向にずらし、かつ、前記１番目のストライプにおいてＹ方向へ１つおきに描画されなかった各領域を含む各領域に、描画単位１つおきに描画を行う（例えば第１行目、第３行目、第５行目…、のように奇数行に描画単位Ｂを形成する）ことによって、Ｙ方向へ１つおきに交互に描画された描画単位Ｂ群を形成して、パスＢを形成する。
言い換えると、描画単位Ａ（データＡ）とＡの間隔に位置するような交互の描画データＢを描画する（パスＢ）。
▲３▼次に、図２（３）示すように、例えば３番目のストライプ（第３列）について、２番目のストライプに対して例えばスキャン幅の１／２をＸ方向にずらし、かつ、前記２番目のストライプにおいてＹ方向へ１つおきに描画されなかった各領域を含む各領域に、描画単位１つおきに描画を行う（例えば第２行目、第４行目、第６行目…、のように偶数行に描画単位Ｃを形成する）ことによって、Ｙ方向へ１つおきに交互に描画された描画単位Ｃ群を形成して、パスＣを形成する。
▲４▼以上を繰り返して、描画領域全域を描画する。
【００１１】
尚、上記実施例では、隣り合うパス（上記実施例では例えばパスＡとパスＢ）を順次走査したが、順番はそれに限らない。例えば、パスＡの次にパスＣを順次走査する順番とすることもできる。
また、本発明においては、Ｘ方向に隣接する描画単位同士（例えば、上記実施例では描画単位Ａと描画単位Ｃ）を重ね合わせてもよく、さらにムラを目立たなくする効果が期待できる。例えば、上記実施例において描画単位Ａと描画単位Ｃを重ね合わせるには、パスＣを形成する工程▲３▼において、２番目のストライプに対してスキャン幅の１／２以下の距離をＸ方向にずらして、パスＣを形成すればよい。尚、この場合、重なり部分の露光量が、本来の露光量となるように、各々のビーム出力を調整する必要がある。
また、上記実施例では、Ｘ方向のずらし量をスキャン幅の１／２としたが、これに限らず、例えば、１／ｎ（ｎ：２以上の整数）とすることができる。
尚、本発明においては、Ｙ方向において１つおきに同じずれ量となっている（規則性を有している）ので、例えば、繰り返しパターンに、描画の境界部が当らないことが好ましい重要部（例えば、ＴＦＴ製造用グレートーンマスクにおけるグレートーン部）が存左する場合、規則的に配列されたパターンの重要部に描画の境界部が当たらないように調整することが比較的容易となる。
本発明においては、パス数が増大する分、ストライプ方向の走査速度を増加させることが、スループットの観点から好ましい。具体的には、Ｙ方向へのビームの移動（走査）を基板ステージで行う場合は、Ｙ方向に走行する基板ステージの走行速度を速めることによってストライプ方向の走査速度を増加することができる。
本発明によれば、上述したように、１ストライプ当りのデータ量が従来の半分となるため、メモリー負荷を低減することができる。
【００１２】
尚、本発明は、「レジスト層が形成された基板におけるレジスト層上の描画領域に、所定のパターンを描画する方法であって、エネルギービームを前記基板に対して相対移動させることにより、エネルギービームの所定のスキャン幅からなるＸ方向に平行な幅とエネルギービームのビーム径からなるＹ方に平行な幅とにより定義される描画単位ごとのエネルギービームの走査を、描画領域内のＹ方向へ繰り返し行うことにより１ストライプの走査を行い、かつ、前記１ストライプの走査を描画領域内のＸ方向へ繰り返すことによって描画領域全面にエネルギービームを走査させ、前記走査の際に所定のパターンデータに従ってエネルギービームをオン・オフすることによって、前記レジスト層上の所定のパターンを描画する方法において、
前記エネルギービームの走査において、ｎ番目のストライプ（ｎは全ストライプ数より小さい任意の整数）において、前記描画単位毎のＹ方向への繰り返し走査による描画を、描画単位と描画単位との間に、描画単位と同等のＹ方向の長さを有する間隔を空けて順次描画を行い、その次の（ｎ＋１）番目のストライプにおいては、前記ｎ番目のストライプに対してＸ方向にずらし、かつ、前記ｎ番目のストライプにおいて間隔を空けることによって描画されなかった各領域を含む各領域に、順次描画を行うことを特徴とするパターン描画方法。」であると表現できる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、繰り返しパターンを描画する際に、パターン異常（ムラ）の発生により表示装置の表示性能の低下を防止することができるようなフォトマスク等のパターンを描画する方法を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパターン描画方法を説明するための模式図である。
【図２】実施例に係るパターン描画方法を説明するための模式図である。
【図３】グレートーンマスクを説明するための図であり、（１）は部分平面図、（２）は部分断面図である。
【図４】従来のパターン描画方法を説明するための模式図である。
【図５】従来の他のパターン描画方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１      遮光部
２      全透過部
３      グレートーン部
３ａ        微細遮光パターン
３ｂ    微細透過部
５      スキャン幅（ビームの振り幅）で現されるＸ方向の長さ
６      ビーム径で現されるＹ方向の長さ
７      描画単位
【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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