專利名稱：光掩模的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含重復(fù)圖形的描繪工序的光掩模制造方法和光掩模，具體涉及包含精密的重復(fù)圖形的灰調(diào)掩模制造方法和灰調(diào)掩模。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在大型LCD用掩模的領(lǐng)域中，正嘗試?yán)没艺{(diào)掩模減少掩模的個(gè)數(shù)(月刊FPD Intelligence 1999年5月)。
這里，灰調(diào)掩模，如圖10(1)所示，在具有遮光部1、全透射部2和灰調(diào)部3?；艺{(diào)部3，例如是形成微細(xì)遮光圖形3a的區(qū)域，其中，微細(xì)遮光圖形3a的圖形尺寸在使用灰調(diào)掩模的大型LCD用曝光機(jī)的分辨率界限以內(nèi)，灰調(diào)部的形成目的是通過(guò)減少透射過(guò)該區(qū)域的光的透射量(一部分透射)，由該區(qū)域減少照射量，相對(duì)其他區(qū)域可選地改變光致抗蝕劑的厚度。遮光部1和微細(xì)遮光圖形3a通常都是由鉻和鉻化合物等相同材料形成的相同厚度的膜形成。全透射部2和微細(xì)透射部3b都是透明襯底上沒(méi)有形成遮光膜等的透明襯底部分。
使用灰調(diào)掩模的大型LCD用曝光機(jī)的分辨率界限，用步進(jìn)方式的曝光機(jī)約為3μm，用鏡面投影方式的曝光機(jī)約為4μm。因此，例如，假設(shè)圖10(1)中灰調(diào)部中的微細(xì)透射部3b的間距寬小于3μm，曝光機(jī)的分辨率界限以內(nèi)的微細(xì)遮光圖形3a的線寬小于3μm。在用上述的大型LCD用曝光機(jī)曝光時(shí)，由于通過(guò)灰調(diào)部3的曝光光整體上曝光量不足，經(jīng)過(guò)該灰調(diào)部3曝光的正型光致抗蝕劑的厚度僅變薄而殘留在襯底上。即，抗蝕劑隨著曝光量的不同，對(duì)應(yīng)普通的遮光部1的部分與對(duì)應(yīng)灰調(diào)部3的部分相對(duì)于顯影液的溶解度有差別，因此顯影后抗蝕劑的形狀，如圖10(2)所示，對(duì)應(yīng)普通的遮光部1的部分1’例如約為1.3μm，對(duì)應(yīng)灰調(diào)部3的部分3’例如約為0.3μm，對(duì)應(yīng)全透射部2的部分成為無(wú)抗蝕劑的部分2’。用無(wú)抗蝕劑的部分2’對(duì)被加工襯底進(jìn)行第一蝕刻，通過(guò)研磨加工等除去對(duì)應(yīng)灰調(diào)部3的薄部分3’的抗蝕劑來(lái)在該部分進(jìn)行第二蝕刻，從而在一個(gè)掩模上進(jìn)行傳統(tǒng)的2個(gè)掩模的工序，減少了掩模的個(gè)數(shù)。
上述的灰調(diào)掩模的制造中的用激光束描繪裝置進(jìn)行的描繪工序，對(duì)規(guī)則排列的像素等圖形部分和不規(guī)則構(gòu)成的圖形部分不加區(qū)分進(jìn)行一樣的描繪。具體來(lái)說(shuō)，例如，如圖13所示，對(duì)于像素等中規(guī)則的重復(fù)圖形區(qū)域10，描繪機(jī)與描繪圖形的重復(fù)單位11沒(méi)有關(guān)系地、以描繪機(jī)具有的固有描繪單位12分段進(jìn)行連續(xù)描繪。即，把描繪機(jī)具有的固有描繪單位12內(nèi)的圖形整個(gè)作為一個(gè)圖形進(jìn)行描繪。這種情況下，如圖14所示，沿著激光束的掃描方向(光束的振幅方向)，與光束的位置對(duì)應(yīng)，規(guī)則地在描繪的線寬和坐標(biāo)位置的精度上產(chǎn)生若干差異。即，沿著激光束的掃描方向，規(guī)則地產(chǎn)生描繪機(jī)固有的描繪精度紊亂。因此，如圖15所示，由于在沿著光束的振幅13(掃描長(zhǎng)度、一次掃描描繪的范圍)的不同光束位置a、b分別描繪沿掃描方向鄰接的各圖形的重復(fù)單位11，因此在各圖形的重復(fù)單位11中的不同位置出現(xiàn)線寬等差異，成為重復(fù)圖形的形狀等均勻性差的描繪圖形。因此，對(duì)于與描繪圖形對(duì)應(yīng)而實(shí)際形成的圖形，由于圖形的線寬和坐標(biāo)位置精度的微妙差異，在重復(fù)圖形區(qū)域周期性地出現(xiàn)斑紋(可視條紋)，存在成為重復(fù)圖形的形狀等均勻性差的掩模的問(wèn)題。特別是，由于構(gòu)成灰調(diào)部的微細(xì)圖形通常是重復(fù)圖形，因此斑紋的產(chǎn)生等成為問(wèn)題。
此外，例如，在TFT(薄膜晶體管)液晶顯示裝置(LCD)用掩模中，著眼于像素內(nèi)的溝道部分時(shí)，如圖16所示，由于光束的振幅13與像素14的Y方向長(zhǎng)度不一致，對(duì)于各像素，描繪每個(gè)像素的光束位置不同，因此，沒(méi)有用相同的條件描繪，溝道部分15的尺寸精度出現(xiàn)重復(fù)斑紋。例如，在光束的振幅13的中央部分位置13b描繪精度(尺寸精度)良好而在其前后位置13a、13b描繪精度差的情況下，像素14的溝道部分15的尺寸精度良好而像素14b的溝道部分15的尺寸精度變差。
在液晶顯示器的制造中所用的光掩模中，為了解決與上述同樣的問(wèn)題，在特開(kāi)平12-250197號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了下述技術(shù)通過(guò)使圖形的間距與描繪連接部的間距之比是所述圖形的間距與所述描繪連接部的間距的最小公倍數(shù)為1mm以下的整數(shù)比，防止周期性的圖形斑紋。
如上所述的問(wèn)題對(duì)于由灰調(diào)掩模的微細(xì)重復(fù)圖形構(gòu)成的灰調(diào)部也是同樣，例如，對(duì)于由L＆S構(gòu)成的灰調(diào)部，如果用描繪機(jī)固有的描繪單位分割線進(jìn)行描繪，則發(fā)生與上述同樣的問(wèn)題。
上述公報(bào)中所述的方法，雖然是防止掃描方向(Y方向)產(chǎn)生的周期性的圖形斑紋的，但是，例如在激光描繪裝置中，即使在與掃描方向垂直的方向(X方向)，也可以裝置固有的激光束(光束點(diǎn))的光束直徑(格柵)的間距進(jìn)給光束。這時(shí)，調(diào)節(jié)光束的功率來(lái)控制描繪圖形的線寬。
這時(shí)，關(guān)于與裝置固有的激光束(光束點(diǎn))的X方向進(jìn)給寬度對(duì)應(yīng)的格柵，如圖17所示，由于設(shè)計(jì)像素的X方向長(zhǎng)度(設(shè)計(jì)數(shù)據(jù))16時(shí)沒(méi)有考慮使其包含整數(shù)個(gè)格柵17，因此各像素中的格柵頭17a偏離。由于在各像素的左端格柵頭偏離，如圖18所示，描繪各像素14內(nèi)的溝道部分15的格柵17的位置也偏離。
此外，使用激光描繪機(jī)，雖然理論上來(lái)說(shuō)即使格柵17的位置偏離，各像素的溝道部分15的線寬也不會(huì)不同，但是實(shí)際上已經(jīng)知道存在各像素的溝道部分15的線寬不同的問(wèn)題。因此，存在下述問(wèn)題，即僅采用上述公報(bào)中所述的技術(shù)，例如要尺寸精度高地描繪灰調(diào)掩模的精確的微細(xì)圖形是不夠的。
此外，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)控制掩模描繪機(jī)頭的掃描寬度和操作臺(tái)的進(jìn)給間距來(lái)控制描繪連接部分的間距。但是，要使掃描寬度(光束振幅)與描繪連接部分的間距相符，需要改變裝置構(gòu)成，而且由于每個(gè)光掩模的描繪連接部分不同，因此在現(xiàn)實(shí)中存在不可能每次改變掃描寬度的問(wèn)題。
此外，作為光掩模的圖形，由重復(fù)圖形構(gòu)成的重復(fù)圖形部分和由其它圖形構(gòu)成的普通圖形部分構(gòu)成時(shí)，以前是把整個(gè)掩模的數(shù)據(jù)區(qū)域作為一個(gè)描繪數(shù)據(jù)來(lái)處理，因此存在數(shù)據(jù)容量變得龐大的問(wèn)題。特別是，由于構(gòu)成灰調(diào)部的重復(fù)圖形是精細(xì)圖形，因此存在下述問(wèn)題有時(shí)制作數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)容量變得龐大，超出了描繪機(jī)和描繪機(jī)附帶的數(shù)據(jù)交換機(jī)的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種重復(fù)圖形區(qū)域中形狀等均勻性好、斑紋少的灰調(diào)掩模等光掩模的制造方法(描繪方法)等。
此外，本發(fā)明的第二目的是提供一種可制造各像素的形狀、尺寸等均勻性好、斑紋少的液晶顯示裝置等的灰調(diào)掩模等光掩模的制造方法(描繪方法)等。
另外，本發(fā)明的第三目的是提供一種可減少描繪數(shù)據(jù)容量的灰調(diào)掩模等光掩模的制造方法(描繪方法)等。
本發(fā)明具有以下的構(gòu)成。
(構(gòu)成1)一種光掩模制造方法，包含用沿描繪裝置頭的掃描方向(Y方向)的規(guī)定掃描單位、和沿與掃描方向垂直的方向(X方向)的規(guī)定進(jìn)給單位進(jìn)行描繪的描繪工序，其特征在于，所述光掩模的圖形包含重復(fù)圖形，所述描繪工序包含下述工序?qū)Π嗤貜?fù)圖形的圖形單位，用分別相同的進(jìn)給條件描繪各圖形單位。
(構(gòu)成2)根據(jù)構(gòu)成1所述的光掩模制造方法，其特征在于，對(duì)圖形單位，通過(guò)把進(jìn)給單位定界在描繪開(kāi)始點(diǎn)，用分別相同的進(jìn)給條件描繪各圖形單位。
(構(gòu)成3)根據(jù)構(gòu)成2所述的光掩模制造方法，其特征在于，通過(guò)縮小或擴(kuò)大圖形數(shù)據(jù)使圖形單位是進(jìn)給單位的大致整數(shù)倍來(lái)設(shè)定對(duì)進(jìn)給單位的描繪數(shù)據(jù)，在描繪時(shí)分別擴(kuò)大或縮小到原來(lái)的大小來(lái)進(jìn)行描繪，從而用分別相同的進(jìn)給條件描繪各圖形單位。
(構(gòu)成4)根據(jù)構(gòu)成1到3中任何一個(gè)所述的光掩模制造方法，其特征在于，所述描繪工序包含對(duì)所述圖形單位用相同的掃描條件進(jìn)行描畫(huà)的工序。
(構(gòu)成5)根據(jù)構(gòu)成4所述的光掩模制造方法，其特征在于，通過(guò)在描繪中使用比描繪裝置固有的頭的掃描單位中的所述掃描單位小的規(guī)定范圍，使掃描單位的寬度和圖形單位的寬度一致，對(duì)所述圖形單位用相同的掃描條件進(jìn)行描畫(huà)。
(構(gòu)成6)一種光掩模制造方法，包含用沿描繪裝置頭的掃描方向(Y方向)的規(guī)定掃描單位和沿與掃描方向垂直的方向(X方向)的規(guī)定進(jìn)給單位對(duì)包含重復(fù)圖形的圖形進(jìn)行描繪的描繪工序，其特征在于，所述光掩模的圖形包含重復(fù)圖形，所述描繪工序包含下述工序?qū)Π嗤貜?fù)圖形的圖形單位，通過(guò)在描繪中使用比描繪裝置固有的頭的掃描單位中的所述掃描單位小的規(guī)定范圍，使掃描單位的寬度和圖形單位的寬度一致，對(duì)所述圖形單位用相同的掃描條件進(jìn)行描畫(huà)。
(構(gòu)成7)一種光掩模制造方法，包含用沿描繪裝置頭的掃描方向(Y方向)的規(guī)定掃描單位和沿與掃描方向垂直的方向(X方向)的規(guī)定進(jìn)給單位進(jìn)行描繪的描繪工序，其特征在于，所述光掩模的圖形包含由重復(fù)圖形構(gòu)成的重復(fù)圖形部分和由其它圖形構(gòu)成的普通圖形部分，所述描繪工序用不同的描繪工序?qū)χ貜?fù)圖形部分和普通圖形部分進(jìn)行描繪，對(duì)包含相同重復(fù)圖形的圖形單位，以使各圖形單位為分別相同的進(jìn)給條件和/或相同的掃描條件的方式描繪重復(fù)圖形部分。
(構(gòu)成8)根據(jù)構(gòu)成1到7中任何一個(gè)所述的光掩模制造方法，其特征在于，所述光掩模是用于制作液晶顯示裝置的光掩膜，所述圖形單位包含整數(shù)個(gè)用于制作所述液晶顯示裝置的像素的像素圖形。
(構(gòu)成9)根據(jù)構(gòu)成1到8中任何一個(gè)所述的光掩模制造方法，所述光掩模是具有形成有遮光膜的遮光部、透射部和灰調(diào)部的灰調(diào)掩模，其中，灰調(diào)部是排列遮光膜圖形(具有使用掩模的曝光機(jī)的分辨率界限以下的圖形尺寸)的區(qū)域并且透射曝光光的一部分，其特征在于，所述灰調(diào)部包含重復(fù)圖形。
(構(gòu)成10)一種光掩模，其特征在于，是用構(gòu)成1到9中所述的制造方法制造的。
(構(gòu)成11)一種圖形轉(zhuǎn)印方法，其特征在于，用構(gòu)成10的光掩模進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印。
根據(jù)構(gòu)成1，在包含用描繪裝置頭掃描方向(Y方向)的規(guī)定掃描單位和與掃描方向垂直的方向(X方向)的規(guī)定進(jìn)給單位對(duì)包含重復(fù)圖形的圖形進(jìn)行描繪的描繪工序的光掩模制造方法中，所述描繪工序?qū)Π嗤貜?fù)圖形的圖形單位，通過(guò)包含用分別相同的進(jìn)給條件描繪各圖形單位的工序，對(duì)不同的圖形單位中的相同位置用相同的激光束以相同的功率進(jìn)行描繪，因此，可防止在X方向周期性產(chǎn)生的圖形斑紋，并可防止圖形單位中同一位置處的線寬的偏差。
另外，圖形單位不限于最小重復(fù)單位，還包括多個(gè)最小重復(fù)單位組合起來(lái)的重復(fù)單位。此外，圖形的重復(fù)單位不限于后述的像素，還包括像素中圖形的重復(fù)單位、周?chē)鷧^(qū)域中圖形的重復(fù)單位、灰調(diào)掩模的灰調(diào)部中圖形的重復(fù)單位。
此外，所謂相同的進(jìn)給條件是指使光束直徑(格柵)的排列在各圖形區(qū)域中相同的進(jìn)給條件。
此外，根據(jù)構(gòu)成2，對(duì)圖形單位，通過(guò)把進(jìn)給單位定界到描繪開(kāi)始點(diǎn)，可確實(shí)地使用分別相同的進(jìn)給條件描繪各圖形單位。
作為把進(jìn)給單位定界到描繪開(kāi)始點(diǎn)的例子，例如，如圖1所示，把格柵頭17a與各規(guī)定描繪單位20的左端對(duì)齊以使總是從各規(guī)定描繪單位20中的左端開(kāi)始描繪。由此，總是用相同的格柵條件描繪各規(guī)定描繪單位20中的各圖形18。這種情況下，超出描繪單位的被描繪部分在下一個(gè)描繪時(shí)被再次描繪，但是由于在所有的描繪單位中用相同的條件進(jìn)行兩次描繪，因此沒(méi)有描繪單位之間的尺寸偏差的問(wèn)題。這種格柵的定界，可通過(guò)對(duì)準(zhǔn)激光頭和/或操作臺(tái)的位置來(lái)進(jìn)行。這種方法可在使用重復(fù)圖形數(shù)據(jù)重復(fù)描繪各圖形單位時(shí)使用。
此外，根據(jù)構(gòu)成3，縮小或放大圖形數(shù)據(jù)使圖形單位是進(jìn)給單位的大致整數(shù)倍來(lái)設(shè)定對(duì)進(jìn)給單位的描繪數(shù)據(jù)，描繪時(shí)，分別擴(kuò)大或縮小到原來(lái)的大小來(lái)描繪。即，為了用分別相同的進(jìn)給條件描繪各圖形單位，最好圖形單位是光束直徑的整數(shù)倍。但是，由于通常描繪機(jī)不能改變光束直徑，因此圖形單位與光束直徑的整數(shù)倍一致的情況非常少。即，如圖2(1)所示，通常圖形單位的端部不在格柵上(超出)。因此，如圖2(2)所示，如果把圖形原來(lái)數(shù)據(jù)的X方向的寬度縮小使其可被光束直徑整除，則可為了使圖形單位的端部在格柵上，轉(zhuǎn)換為與光束直徑相符的數(shù)據(jù)。因此，如圖2(3)所示，通過(guò)在描繪時(shí)對(duì)該描繪數(shù)據(jù)校正使其恢復(fù)到原來(lái)的比例來(lái)擴(kuò)大描繪，可用分別相同的進(jìn)給條件正確地描繪各圖形單位。另外，上述的例子是先縮小數(shù)據(jù)之后進(jìn)行擴(kuò)大描繪，但也可以在數(shù)據(jù)擴(kuò)大之后進(jìn)行縮小描繪。這種情況下，可以把圖形單位定界在圖形單位的描繪開(kāi)始點(diǎn)，即，使圖形單位與進(jìn)給單位一致，也可以確定可使對(duì)于高精度要求的圖形部分也能描繪良好的圖形的、圖形單位和進(jìn)給單位的錯(cuò)開(kāi)位置。
此外，對(duì)于與電子束描繪機(jī)不同，不能改變光束直徑的激光描繪裝置，這種方法特別有效。
此外，根據(jù)構(gòu)成4，對(duì)所述圖形單位，通過(guò)用Y方向的掃描條件也相同的掃描條件進(jìn)行描繪，可防止在X方向和Y方向兩個(gè)方向周期性產(chǎn)生的斑紋，并可進(jìn)一步減少圖形單位中相同位置的線寬的偏差。
圖3中，示出把圖形的重復(fù)單位11作為一個(gè)規(guī)定描繪單位20進(jìn)行描繪的一個(gè)例子。這種情況下，例如總是把圖3所示的各規(guī)定描繪單位20的左下作為描繪開(kāi)始點(diǎn)。在進(jìn)行這樣的描繪時(shí)，例如，如圖4所示，即使沿激光束的掃描方向(Y方向)產(chǎn)生描繪機(jī)固有的描繪精度差異，該差異可出現(xiàn)在各規(guī)定描繪單位20的相同位置c，可描繪各規(guī)定描繪單位20形狀均勻性好的圖形。這里，由于各規(guī)定描繪單位20中的相同位置c有斑紋時(shí)一般不容易被看作斑紋，因此可制作無(wú)斑紋的掩模。
另外，作為用相同的掃描條件描繪的方法，必須使掃描單位與圖形單位一致，該方法有例如改變頭的掃描單位本身的方法，具體來(lái)說(shuō)，激光描繪裝置的情況下改變激光振幅的方法或者后述的使用比頭的掃描單位小的規(guī)定范圍的方法，具體來(lái)說(shuō)，激光描繪裝置的情況下不改變激光振幅而使用該規(guī)定范圍的方法。這時(shí)，當(dāng)然，也改變操作臺(tái)的進(jìn)給間距。
此外，根據(jù)構(gòu)成5，通過(guò)在描繪中使用比描繪裝置固有的頭掃描單位中所述掃描單位小的規(guī)定范圍，使掃描單位的寬度與圖形單位的寬度一致。具體來(lái)說(shuō)，例如，如圖5(1)所示，對(duì)裝置固有的光束振幅13，使描繪中使用的光束振幅13’，與從掃描開(kāi)始點(diǎn)開(kāi)始的規(guī)定長(zhǎng)度，即與圖形的重復(fù)單位對(duì)應(yīng)的規(guī)定描繪單位20中的Y方向的長(zhǎng)度一致來(lái)進(jìn)行描繪，通過(guò)總是使用光束的相同位置描繪各規(guī)定描繪單位20，可用總是相同的條件描繪各規(guī)定描繪單位20。這種情況下，通過(guò)使用從掃描開(kāi)始點(diǎn)的規(guī)定長(zhǎng)度而把其以后的部分切掉，一般來(lái)說(shuō)具有掃描長(zhǎng)度越長(zhǎng)描繪精度越差的傾向，因此可提高描繪精度。具體來(lái)說(shuō)，如圖5(2)所示，例如，對(duì)裝置固有的光束振幅13，只要從其掃描開(kāi)始點(diǎn)開(kāi)始配置描繪數(shù)據(jù)30，僅對(duì)描繪數(shù)據(jù)30的區(qū)域進(jìn)行描繪，在無(wú)描繪數(shù)據(jù)的部分31中用擋板(shutter)等切斷(cut)光束防止光束落在襯底上即可。這種情況下，必須代替以裝置固有的光束振幅13間距進(jìn)給操作臺(tái)的裝置固有的間距進(jìn)給數(shù)據(jù)，以描繪數(shù)據(jù)30的Y方向的長(zhǎng)度沿Y方向間距進(jìn)給的數(shù)據(jù)。使用比光束振幅小的規(guī)定范圍進(jìn)行描繪的方法有把重復(fù)使用的描繪數(shù)據(jù)的寬度作為比光束振幅小的范圍的數(shù)據(jù)寬度的方法和改變描繪裝置的參數(shù)使光束的掃描間距與圖形單位一致的方法等。
另外，如圖5(3)所示，對(duì)裝置固有的光束的振幅13，由于使用該中央部分13”進(jìn)行描繪，光束振幅13中的中央部分比周?chē)糠置枥L精度均勻，因此可成為均勻性更高的描繪。這種情況下，對(duì)裝置固有的光束的振幅13，把描繪數(shù)據(jù)30位移并配置(改變描繪開(kāi)始點(diǎn))到其中央部分，在無(wú)描繪數(shù)據(jù)部分用擋板等切除光束，僅對(duì)描繪數(shù)據(jù)30的區(qū)域進(jìn)行描繪即可。根據(jù)本發(fā)明，不是改變激光的振幅使圖形單位和掃描單位一致，而是保持激光原來(lái)的振幅，通過(guò)僅使用掃描的一部分，即使不進(jìn)行裝置的改造也能使圖形單位的寬度和掃描單位的寬度一致。這種情況下，可以使圖形單位和進(jìn)給單位一致，為了對(duì)高精度要求的圖形部分也能描繪良好的圖形，也可以確定圖形單位和進(jìn)給單位的錯(cuò)開(kāi)位置。
此外，在構(gòu)成6中，對(duì)Y方向所述圖形單位的寬度，通過(guò)使掃描單位的寬度一致來(lái)描繪，在相同的條件下描繪時(shí)，由于在描繪中使用比描繪裝置固有的頭掃描單位中的所述掃描單位小的規(guī)定范圍，使掃描單位的寬度與圖形單位的寬度一致，由此即使不進(jìn)行裝置的改造也能制作斑紋少的掩模。
此外，在構(gòu)成7中，對(duì)包含由重復(fù)圖形構(gòu)成的重復(fù)圖形部分和由其它圖形構(gòu)成的普通圖形部分的光掩模圖形部分的描繪，用不同的描繪工序?qū)χ貜?fù)圖形部分和普通圖形部分進(jìn)行描繪，對(duì)包含相同的重復(fù)圖形的圖形單位，描繪重復(fù)圖形部分的描繪，使得各圖形單位為分別相同的進(jìn)給條件和/或相同的掃描條件，由此，由于在重復(fù)圖形部分中重復(fù)使用一個(gè)重復(fù)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描，因此可減少描繪數(shù)據(jù)的容量，結(jié)果可減少描繪機(jī)和描繪機(jī)附帶的數(shù)據(jù)交換機(jī)的數(shù)據(jù)容量的負(fù)荷。而且，可防止X方向和/或Y方向兩個(gè)方向上周期性產(chǎn)生的斑紋，并可減少圖形單位中相同位置的線寬的偏差。即，例如液晶顯示板所使用的光掩模，其大部分是像素等重復(fù)圖形部分，該部分中的質(zhì)量要求很?chē)?yán)格。另一方面其它部分中要求規(guī)格比較寬松。因此，通過(guò)對(duì)要求高質(zhì)量的部分和不怎么要求高質(zhì)量的部分分開(kāi)進(jìn)行描繪，可高效率地形成滿足各自要求規(guī)格的圖形。這種情況下，在重復(fù)圖形部分為多種類(lèi)型時(shí)，特別是對(duì)僅包含要求精確圖形的重復(fù)圖形的相同重復(fù)圖形的圖形單位，也可以使各圖形單位為分別相同的進(jìn)給條件和/或相同的掃描條件來(lái)描繪。
根據(jù)構(gòu)成8，可制造重復(fù)圖形區(qū)域中形狀等均勻性好、斑紋少的灰調(diào)掩模和光掩模。此外，可制造各像素中形狀、尺寸等均勻性好、斑紋少的灰調(diào)掩模和光掩模。而且，由于可減少描繪數(shù)據(jù)的容量，因此使灰調(diào)掩模和光掩模的制造變得容易。這里，圖形單位包含的像素最好是一個(gè)像素，但是由于數(shù)據(jù)容量和重復(fù)描繪的限制等理由，也可以是一個(gè)像素以上的整數(shù)個(gè)(最好10個(gè)以內(nèi))。
根據(jù)構(gòu)成9，光掩模和通常半導(dǎo)體用灰調(diào)掩模中，如果不影響半導(dǎo)體元件的動(dòng)作，可視斑紋等不怎么成問(wèn)題，但是在LCD用灰調(diào)掩模等情況下，由于特別避諱尺寸大的掩模上顯示區(qū)域的斑紋，可視斑紋等就成為問(wèn)題。因此，本發(fā)明的灰調(diào)掩模的描繪方法和制造方法在LCD(液晶顯示裝置)用大型灰調(diào)掩模(濾色器和薄膜晶體管(TFT)制作用等)和PDP(等離子體顯示板)用大型灰調(diào)掩模等的實(shí)用化方面非常重要。
此外，在重復(fù)使用一個(gè)像素圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行描繪時(shí)，可減少描繪數(shù)據(jù)的容量，在描繪諸如LCD用灰調(diào)掩模等數(shù)據(jù)容量大的掩模中特別有效。
此外，根據(jù)構(gòu)成10，可獲得具有形狀、尺寸等均勻性好、斑紋少的圖形的光掩模。
此外，根據(jù)構(gòu)成11，可轉(zhuǎn)印形狀、尺寸等均勻性好、斑紋少的圖形。


圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的X方向的具體描繪方法的一種形式的部分平面圖。
圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明的X方向的具體描繪方法的另一種形式的部分平面圖。
圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的Y方向的具體描繪方法的一種形式的部分平面圖。
圖4是用于說(shuō)明實(shí)施圖3所示的描繪方法時(shí)的效果的部分平面圖。
圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的Y方向的具體描繪方法的另一種形式的部分平面圖。
圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2的Y方向的具體描繪方法的部分平面圖。
圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2的Y方向的具體描繪方法的部分平面圖。
圖8是表示圖形單位與進(jìn)給條件不一致時(shí)和圖形單位與進(jìn)給條件一致時(shí)在各像素的相同位置的遮光膜圖形線寬的偏差的圖。
圖9是表示圖形單位與掃描條件不一致時(shí)和圖形單位與掃描條件一致時(shí)在各像素的相同位置的遮光膜圖形線寬的偏差的圖。
圖10是用于說(shuō)明灰調(diào)掩模的圖，(1)是部分平面圖，(2)是部分剖面圖。
圖11是用于說(shuō)明灰調(diào)部分的另一種形式的部分平面圖。
圖12是用于說(shuō)明灰調(diào)部分的再一種形式的部分平面圖。
圖13是用于說(shuō)明描繪機(jī)固有的描繪單位的部分平面圖。
圖14是用于說(shuō)明一次掃描描繪的描繪機(jī)固有的描繪范圍的模式圖。
圖15是用于說(shuō)明用描繪機(jī)固有的描繪單位進(jìn)行描繪時(shí)的弊病的部分平面圖。
圖16是用于說(shuō)明用描繪機(jī)固有的光束的振幅進(jìn)行描繪時(shí)的部分平面圖。
圖17是用于說(shuō)明格柵的偏移的部分平面圖。
圖18是用于說(shuō)明由格柵的偏移引起的弊病的部分平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施例1實(shí)施例1中，在TFT液晶顯示裝置用灰調(diào)掩模的描繪中，使用了波長(zhǎng)為413nm的激光束描繪裝置(MICRONIC公司制造LRS-800)。
首先，在透明襯底上制備依次形成遮光膜、正型光致抗蝕劑的光掩模板(blank)。
另一方面，把整個(gè)掩模劃分為由重復(fù)像素構(gòu)成的、Y方向602像素、X方向2400像素的10.4英時(shí)像素圖形區(qū)域和其周?chē)钠胀▓D形區(qū)域。
首先，對(duì)于像素圖形區(qū)域，把一個(gè)像素的描繪數(shù)據(jù)設(shè)定為重復(fù)描繪數(shù)據(jù)。在重復(fù)描繪該數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)于Y方向，如圖5(1)所示，把數(shù)據(jù)設(shè)定為比光束的振幅小，描繪一個(gè)像素部分的數(shù)據(jù)后，在其后不描繪數(shù)據(jù)。此時(shí)，由于操作臺(tái)的進(jìn)給間距被設(shè)定為與數(shù)據(jù)相符，因此向Y方向掃描一個(gè)像素間距。此外，對(duì)于X方向，如圖1所示，設(shè)定為使格柵頭17a與各像素的左端位置對(duì)準(zhǔn)。
如上所述，重復(fù)在向Y方向掃描之后沿X方向進(jìn)給的操作的同時(shí)，在上述帶有抗蝕劑的光掩模板的抗蝕劑膜上使一個(gè)像素與一個(gè)描繪單位一致進(jìn)行重復(fù)數(shù)據(jù)的重復(fù)描繪。
下面，用裝置固有的描繪單位對(duì)普通區(qū)域的描繪進(jìn)行描繪。
然后，用堿性顯像液選擇性地除去光致抗蝕劑，用刻蝕等除去被選擇性除去光致抗蝕劑部分的遮光膜，制作TFT液晶顯示裝置用灰調(diào)掩模。
比較例除了不把整個(gè)掩模劃分成像素區(qū)域和普通區(qū)域、用裝置固有的描繪單位進(jìn)行描繪以外，與實(shí)施例1同樣，制作TFT液晶顯示裝置用灰調(diào)掩模。
評(píng)價(jià)與用比較例所獲得的掩模相比，用實(shí)施例所獲得的掩模的各像素內(nèi)相同位置中的尺寸偏差減少了。
此外，與用比較例所獲得的掩模相比，用實(shí)施例所獲得的掩模的X方向的位置精度(偏差量)為30基本上減少了一半。
而且，用實(shí)施例所獲得的掩模的像素區(qū)域中不能確認(rèn)有可視斑紋，而比較例所獲得的掩模中像素區(qū)域中能確認(rèn)有可視斑紋。
此外，由于用相同的條件描繪所有的像素，因此可重復(fù)使用重復(fù)圖形的數(shù)據(jù)，少量數(shù)據(jù)容量即可(約為普通描繪的1/10)。本實(shí)施例中，特別是，對(duì)于重復(fù)圖形的數(shù)據(jù)容量龐大的光掩模等，可比普通描繪大幅度地減少數(shù)據(jù)容量。
另外，上述實(shí)施例中，把一個(gè)數(shù)據(jù)(重復(fù)數(shù)據(jù))作為一個(gè)像素，但也可以作為在一個(gè)數(shù)據(jù)中包含多個(gè)像素等的重復(fù)數(shù)據(jù)。
此外，重復(fù)圖形部分不限于一個(gè)，在同一襯底上具有2個(gè)以上的重復(fù)圖形部分的情況下，也可以對(duì)各重復(fù)圖形部分分別進(jìn)行與上述相同的描繪。
實(shí)施例2實(shí)施例2中，使用與實(shí)施例1相同的描繪裝置，對(duì)整個(gè)掩模的像素圖形區(qū)域和普通圖形區(qū)域用一次描繪工序進(jìn)行描繪。即，這種情況下，在像素圖形區(qū)域中，也分別用不同的描繪數(shù)據(jù)對(duì)圖形單位進(jìn)行描繪。
首先，在透明襯底上制備依次形成遮光膜、正型光致抗蝕劑的光掩模板。
另一方面，如下制作描繪數(shù)據(jù)。
本激光描繪裝置的光束直徑是0.75μm，光束振幅是453μm。此外，像素圖形區(qū)域中，一個(gè)像素在X方向是88μm，在Y方向是307.5μm。
首先，對(duì)于X方向，把原來(lái)數(shù)據(jù)的X寬度設(shè)為用0.75(光束直徑)可整除的離88(原來(lái)的數(shù)據(jù)寬度)最近的值87.75。即，進(jìn)行變換使原來(lái)的數(shù)據(jù)成為87.75÷88＝0.997159倍(縮小)。這時(shí)的數(shù)據(jù)每像素短0.25μm。如此在描繪時(shí)把變換的數(shù)據(jù)恢復(fù)為原來(lái)的比例進(jìn)行描繪。即，在描繪時(shí)進(jìn)行校正而進(jìn)行0.25÷87.75＝2489ppm的擴(kuò)大描繪。
接著，對(duì)于Y方向，如圖6(1)所示，對(duì)于掃描寬度為453μm的光束的振幅，如圖6(2)所示，在把原來(lái)數(shù)據(jù)變換為描繪數(shù)據(jù)之前，通過(guò)執(zhí)行改變參數(shù)的專用程序來(lái)進(jìn)行掃描寬度的改變，將數(shù)據(jù)寬度變成307.5μm(與Y方向的像素間距和寬度一致)。
此外，如圖7(2)所示，在描繪時(shí)，以掃描寬度設(shè)定有若干疊加部分，但是一旦該疊加部分與像素的主要圖形相觸，則在所有的像素中的相同位置產(chǎn)生由疊加導(dǎo)致的偏離設(shè)計(jì)線寬，可能降低元件的性能。因此，如圖7(1)所示，確定錯(cuò)開(kāi)位置以使疊加部分不與主要圖形相觸。
如上所述，通過(guò)在沿Y方向掃描之后沿X方向進(jìn)給以使像素間距和描繪間距在XY方向上相同，在上述帶抗蝕劑的光掩模板的帶抗蝕劑膜上進(jìn)行描繪。
然后，用堿性顯像液選擇性地除去光致抗蝕劑，用刻蝕等除去被選擇性除去光致抗蝕劑部分的遮光膜，制作TFT液晶顯示裝置用灰調(diào)掩模。
評(píng)價(jià)圖8(1)和圖8(2)分別表示如上所述的各圖形單位的進(jìn)給條件不一致的情況和一致的情況下各像素中相同位置的遮光膜圖形線寬的偏差。從這些圖中可以看出，圖形單位和進(jìn)給單位一致的情況下(圖8(2))，可減少線寬的偏差。
此外，圖9(1)和圖9(2)分別表示如上所述的各圖形單位的掃描條件不一致的情況和一致的情況下各像素中相同位置的遮光膜圖形線寬的偏差。從這些圖中可以看出，圖形單位和掃描單位一致的情況下(圖9(2))，可減少線寬的偏差。
用上述的方法，對(duì)X方向和Y方向，在所有的像素以相同的條件進(jìn)行描繪，制作了TFT液晶顯示裝置用灰調(diào)掩模。其結(jié)果，明顯減少了各像素相同位置的尺寸偏差。
而且，用實(shí)施例所獲得的掩模的像素區(qū)域中不能確定有可視的斑紋，但如上所述，圖形單位和掃描體條件不一致時(shí)所獲得的掩模中像素區(qū)域中確定有可視的斑紋。
本實(shí)施例的方法與普通描繪相比數(shù)據(jù)容量稍有增加，但是由于不必如實(shí)施例1那樣進(jìn)行2次描繪，因此描繪時(shí)間與實(shí)施例1相比變短。因此，適用于高精度地描繪數(shù)據(jù)容量不太大的圖形。
另外，在上述實(shí)施例中，對(duì)整個(gè)掩模進(jìn)行了一次描繪，但也可以劃分成多個(gè)圖形區(qū)域進(jìn)行描繪。
另外，本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施例。
例如，不限于像素的描繪，對(duì)于灰調(diào)掩模的灰調(diào)部分中的重復(fù)圖形的描繪，也適用本發(fā)明的描繪方法。這種情況下，構(gòu)成灰調(diào)部分的微細(xì)圖形的形狀不限于圖10(1)所示的線＆空間形狀，對(duì)于圖11所示的虛線型、點(diǎn)形、格子形等重復(fù)圖形的描繪，也適用本發(fā)明的描繪方法。由于灰調(diào)部分由微細(xì)重復(fù)圖形構(gòu)成，因此應(yīng)用本發(fā)明特別有效。
此外，即使在如圖12所示灰調(diào)部分3由半透光膜5構(gòu)成的情況下，對(duì)于像素和周?chē)鷪D形等重復(fù)圖形的描繪，也適用本發(fā)明的描繪方法。
而且，本發(fā)明的描繪方法等也適用于LCD濾色器用灰調(diào)掩模的描繪。
此外，上述實(shí)施例對(duì)用掃描描繪區(qū)域整個(gè)面、只對(duì)圖形部分打開(kāi)光束的所謂光柵掃描方式的描繪方法進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明也可應(yīng)用于只對(duì)存在圖形的部分進(jìn)行光束掃描的所謂向量掃描方式。即，向量掃描方式，每對(duì)多個(gè)掃描區(qū)域(描繪單位)進(jìn)行掃描，光束只掃描該掃描區(qū)域內(nèi)的圖形形成部分的方式，掃描完一個(gè)圖形之后，關(guān)閉光束，把光束移動(dòng)到相同掃描區(qū)域內(nèi)的下一個(gè)圖形，再次打開(kāi)光束來(lái)掃描該圖形。掃描完一個(gè)掃描區(qū)域內(nèi)的所有圖形之后，通過(guò)移動(dòng)X、Y臺(tái)把光束移動(dòng)到下一個(gè)掃描區(qū)域。這種向量掃描方式的情況下，通過(guò)使掃描區(qū)域的X長(zhǎng)度和Y長(zhǎng)度與包含相同重復(fù)圖形的圖形單位的X長(zhǎng)度和Y長(zhǎng)度一致，可用分別相同的描繪條件描繪各圖形單位。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可獲得重復(fù)圖形區(qū)域中形狀等均勻性好、斑紋少的灰調(diào)掩模。特別是，可獲得LCD的各像素中形狀、尺寸等均勻性好、斑紋少的灰調(diào)掩模。而且，可減少描繪數(shù)據(jù)的容量。
特別是，本發(fā)明的描繪方法和制造方法在LCD用灰調(diào)掩模的實(shí)用化方面必不可少。
權(quán)利要求
1.一種光掩模制造方法，包含用沿描繪裝置頭的掃描方向Y方向的規(guī)定掃描單位、和沿與掃描方向垂直的方向X方向的規(guī)定進(jìn)給單位進(jìn)行描繪的描繪工序，其特征在于，所述光掩模的圖形包含重復(fù)圖形，所述描繪工序包含下述工序?qū)Π嗤貜?fù)圖形的圖形單位，用分別相同的進(jìn)給條件描繪各圖形單位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掩模制造方法，其特征在于，對(duì)圖形單位，通過(guò)把進(jìn)給單位定界在描繪開(kāi)始點(diǎn)，用分別相同的進(jìn)給條件描繪各圖形單位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掩模制造方法，其特征在于，所述描繪工序包含對(duì)所述圖形單位，用相同的掃描條件進(jìn)行掃描的工序。
4.一種光掩模制造方法，包含用沿描繪裝置頭的掃描方向Y方向的規(guī)定掃描單位和沿與掃描方向垂直的方向X方向的規(guī)定進(jìn)給單位進(jìn)行描繪的描繪工序，其特征在于，所述光掩模的圖形包含由重復(fù)圖形構(gòu)成的重復(fù)圖形部分和由其它圖形構(gòu)成的普通圖形部分，所述描繪工序用不同的描繪工序?qū)χ貜?fù)圖形部分和普通圖形部分進(jìn)行描繪，對(duì)包含相同的重復(fù)圖形的圖形單位，以使各圖形單位為分別相同的進(jìn)給條件和/或相同的掃描單位的方式描繪重復(fù)圖形部分。
5.一種光掩模制造方法，包含用由規(guī)定的X長(zhǎng)度和Y長(zhǎng)度構(gòu)成的描繪裝置的描繪單位進(jìn)行描繪的描繪工序，其特征在于，所述光掩模的圖形包含重復(fù)圖形，所述描繪工序包含下述工序?qū)Π嗤貜?fù)圖形的圖形單位，通過(guò)使各圖形單位的X長(zhǎng)度和Y長(zhǎng)度與描繪單位的X長(zhǎng)度和Y長(zhǎng)度分別一致，用分別相同的描繪條件描繪各圖形單位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光掩模制造方法，其特征在于，描繪方式為光束掃描整個(gè)描繪區(qū)域的光柵掃描方式，所述描繪單位中的Y長(zhǎng)度是描繪裝置頭的掃描單位，所述描繪單位中的X長(zhǎng)度是沿與所述方向垂直的方向的進(jìn)給單位。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光掩模制造方法，其特征在于，描述方式為每掃描多個(gè)掃描區(qū)域，光束只掃描該掃描區(qū)域內(nèi)的圖形形成部分的向量掃描方式，所述描繪單位中的X長(zhǎng)度和Y長(zhǎng)度分別是掃描區(qū)域的X長(zhǎng)度和Y長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任何一個(gè)所述的光掩模制造方法，其特征在于，所述光掩模是用于制作液晶顯示裝置的光掩膜，所述圖形單位包含整數(shù)個(gè)用于制作液晶顯示裝置的像素的像素圖形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任何一個(gè)所述的光掩模制造方法，其特征在于，所述光掩模是具有形成有遮光膜的遮光部、透射部和灰調(diào)部的灰調(diào)掩模，其中灰調(diào)部是排列具有使用掩模的曝光機(jī)的分辨率界限以下的圖形尺寸的遮光膜圖形的區(qū)域并且透射曝光光的一部分，所述灰調(diào)部包含重復(fù)圖形。
10.一種光掩模，其特征在于，是用權(quán)利要求1到7中所述的制造方法制造的。
11.一種圖形轉(zhuǎn)印方法，其特征在于，用權(quán)利要求10的光掩模進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光掩模制造方法。根據(jù)該方法，可獲得重復(fù)圖形區(qū)域中形狀等均勻性高、斑紋少的灰調(diào)掩模。而且可減少描繪數(shù)據(jù)的容量。該方法包含用沿描繪裝置的頭的掃描方向(Y方向)的規(guī)定掃描單位和沿與掃描方向垂直的方向(X方向)的規(guī)定進(jìn)給單位進(jìn)行描繪的描繪工序，其特征在于，所述光掩模的圖形包含重復(fù)圖形，所述描繪工序包含下述工序?qū)Π嗤貜?fù)圖形的圖形單位(例如像素單位20)，用分別相同的進(jìn)給條件描繪各圖形單位(例如把格柵的頭17a與各描繪單位20的左端對(duì)齊以便總是從各描繪單位20的左端開(kāi)始描繪)。
文檔編號(hào)G03F1/14GK1421741SQ02123090
公開(kāi)日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2002年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月22日
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