JP2021026159A - 露光方法及び露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パターンのエッジ部に発生するエイリアスを解消して、エッジ部の好適な直線性を得ることができる露光方法及び露光装置を提供する。【解決手段】本発明に係る露光方法は、複数の画素がマトリクス状に配列される空間光変調素子であって、画素列が走査方向に対して所定角度で傾斜するように配置される空間光変調素子を用い、被露光材にパターンを露光する露光方法であって、パターンの所定のエッジ部に対し、各画素に対応する単位セルにおける非パターン部分の割合の程度に応じて、各画素の露光量を段階的に減少させる階調処理を適用するものである。【選択図】図２

Description

本発明は、空間光変調素子を用いて露光を行う露光方法及び露光装置に関する。

近年、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device：ＤＭＤ）を始めとする空間光変調素子（Spatial Light Modulator：ＳＬＭ）は、解像度が高く、微細なパターンの形成が可能であるため、画像形成素子として普及してきており、その一例として、空間光変調素子を露光エンジンに搭載した露光装置がフォトリソグラフィーの分野で既に実用化されている。この種の露光装置は、半導体素子、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル等の回路パターンをフォトマスクを用いることなくフォトレジストに直接露光して形成することができるため、マスクレス露光装置と呼ばれる。また、フォトマスクの製造工程において、パターンの焼き付けを露光装置で行うことも行われている。

この種の露光装置は、図１４（ａ）に示す如く、露光エンジンを内蔵した露光ヘッド（ＤＭＤタイプであれば、光源、ＤＭＤ及び光学系で構成される）２と、露光ヘッド２からの出力が投射されるステージ５とを備える。ステージ５は、互いに直交するｘ方向とｙ方向とに可動なｘｙテーブルであり、ステージ５上に、表面にフォトレジスト層が積層された被露光材としての基板６が載置される。基板６は、ステージ５が駆動して、ｙ方向の主走査（スキャン）と、ｘ方向の副走査（ステップ）とを繰り返すことにより、全面が露光され、所定のパターンが形成される。

空間光変調素子の配置態様としては、空間光変調素子をｘ方向又はｙ方向と平行に配置する態様（空間光変調素子の画素列をｘ方向又はｙ方向に一致させて配置する態様）と、図１４（ａ）に示す、空間光変調素子をｘ方向又はｙ方向に対して所定角度（通常、１°ないし５°）で傾斜させて配置する態様（空間光変調素子の画素列をｘ方向又はｙ方向に対して所定角度で傾斜させて配置する態様）とがある（特許文献１）。傾斜配置態様によれば、露光は、同図（ｂ）に示す如く、ｙ方向に延びる各ストライプ領域において、斜めに行われる。

特開２００６−３０９６６号公報

傾斜配置態様を採るのは、空間光変調素子を傾斜させることにより、各画素による走査軌跡（走査線）のピッチが、空間光変調素子を傾斜させない場合の走査線のピッチより狭くなり、解像度を大幅に向上させることができるからである。

しかしながら、傾斜配置態様を採ると、図１５（ａ）に示す如く、パターンのエッジ部がｙ方向に沿ったものであったり（エッジ部Ｅ１，Ｅ２）、ｘ方向に沿ったものである場合、エッジ部と空間光変調素子の画素列とが斜めに交わることになる。これにより、同図（ｂ）及び図１６に示す如く、エッジ部は直線状ではなく、画素のギザギザ（ジャギー）によって、エイリアスが発生する。一般的なパターンの設計は、ｘ方向及びｙ方向に沿ったエッジ部を多く含むものである。このため、パターン全体におけるエイリアスの発生頻度は非常に高いものとなる。そして、エイリアスが発生すると、パターン幅（パターンが直線部である場合は線幅）が不均一になってしまう。これは、ミクロン単位の高精度なパターン形成が要求されるフォトリソグラフィーにおいては無視できない問題となる。

そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、パターンのエッジ部に発生するエイリアスを解消して、エッジ部の好適な直線性を得ることができる露光方法及び露光装置を提供することを課題とする。

本発明に係る露光方法は、
複数の画素がマトリクス状に配列される空間光変調素子であって、画素列が走査方向に対して所定角度で傾斜するように配置される空間光変調素子を用い、被露光材にパターンを露光する露光方法であって、
パターンの所定のエッジ部に対し、各画素に対応する単位セルにおける非パターン部分の割合の程度に応じて、各画素の露光量を段階的に減少させる階調処理を適用する
露光方法である。

ここで、本発明に係る露光方法の一態様として、
階調処理を適用するエッジ部に対し、露光量の減少の程度が異なる複数種類の階調処理を選択的に適用する
との構成を採用することができる。

この場合、本発明に係る露光方法として、
複数種類が記述されたテーブルに基づき、適用する階調処理を選択する
との構成を採用することができる。

あるいは、本発明に係る露光方法として、
標準値に対する係数を選択することにより、適用する階調処理を選択する
との構成を採用することができる。

また、本発明に係る露光方法の他態様として、
走査方向に沿ったパターンの直線部の両側のエッジ部に対し、階調処理を適用するものであり、
一方のエッジ部に対し、複数種類の中の一つの階調処理を適用し、他方のエッジ部に対し、複数種類の中の他の階調処理を適用する
との構成を採用することができる。

また、本発明に係る露光方法の別の態様として、
走査方向に沿ったエッジ部に対し、階調処理を適用する
との構成を採用することができる。

また、本発明に係る露光方法のさらに別の態様として、
走査方向と交差する方向に沿ったエッジ部に対し、階調処理を適用する
との構成を採用することができる。

また、本発明に係る露光装置は、
複数の画素がマトリクス状に配列される空間光変調素子であって、画素列が走査方向に対して所定角度で傾斜するように配置される空間光変調素子を備える露光ヘッドと、被露光材を配置するステージとを備え、露光ヘッド及びステージの相対位置を変化させて主走査及び副走査を行うことで、被露光材にパターンを露光する露光装置であって、
上記露光方法を行う
露光装置である。

以上の如く、本発明に係る露光方法及び露光装置によれば、パターンのエッジ部に発生するエイリアスを解消して、エッジ部の好適な直線性を得ることができ、ひいては、設計に忠実で高精度なパターンを形成（描画）することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置のブロック図である。 図２（ａ）は、露光しようとするパターンの直線部（図１５（ａ）の直線部と同じ直線部）の拡大図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に対応したＤＭＤの出力信号であって、階調処理（アンチエイリアス処理）を適用した出力信号の第１例の拡大図である。 図３（ａ）は、図２（ｂ）のａ−ａ線位置における露光量を表すグラフであり、図３（ｂ）は、図２（ｂ）のｂ−ｂ線位置における露光量を表すグラフであり、図３（ｃ）は、図２（ｂ）のｃ−ｃ線位置における露光量を表すグラフであり、図３（ｄ）は、図２（ｂ）のｄ−ｄ線位置における露光量を表すグラフであり、図３（ｅ）は、図２（ｂ）のｅ−ｅ線位置における露光量を表すグラフである。 図４（ａ）は、露光しようとするパターンの直線部（図２（ａ）、図１５（ａ）の直線部と同じ直線部）の拡大図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に対応したＤＭＤの出力信号であって、階調処理を適用した出力信号の第２例の拡大図である。 図５（ａ）は、図４（ｂ）のａ−ａ線位置における露光量を表すグラフであり、図５（ｂ）は、図４（ｂ）のｂ−ｂ線位置における露光量を表すグラフであり、図５（ｃ）は、図４（ｂ）のｃ−ｃ線位置における露光量を表すグラフであり、図５（ｄ）は、図４（ｂ）のｄ−ｄ線位置における露光量を表すグラフであり、図５（ｅ）は、図４（ｂ）のｅ−ｅ線位置における露光量を表すグラフである。 図６（ａ）〜（ｉ）は、出力信号の信号強度を弱める（露光量を減少させる）制御に関する説明図である。 図７（ａ）は、図２（ｂ）の階調処理の第１例を適用した結果を表す説明図であり、図７（ｂ）は、図４（ｂ）の階調処理の第２例を適用した結果を表す説明図であり、図７（ｃ）は、図１５（ｂ）の階調処理を適用しない場合の説明図である。 図８（ａ）は、露光しようとするパターンの拡大図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に対応したＤＭＤの出力信号であって、階調処理を適用した出力信号の第３例の拡大図である。 図９（ａ）は、露光しようとするパターンの直線部の拡大図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に対応したＤＭＤの出力信号であって、階調処理を適用した出力信号の第４例の拡大図である。 図１０（ａ）は、高解像度（High Resolution：ＨＲ）処理に用いられるＨＲテーブルの第１例であり、図１０（ｂ）は、ＨＲテーブルの第２例であり、図１０（ｃ）は、ＨＲ係数表である。 図１１（ａ）は、露光しようとするパターンの直線部（図２（ａ）、図４（ａ）の直線部よりも僅かに線幅が細い直線部）の拡大図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に対応したＤＭＤの出力信号であって、ＨＲ処理を含む階調処理を適用した出力信号の第１例の拡大図である。 図１２（ａ）は、露光しようとするパターンの直線部（図２（ａ）、図４（ａ）の直線部よりも僅かに線幅が太い直線部）の拡大図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に対応したＤＭＤの出力信号であって、ＨＲ処理を含む階調処理を適用した出力信号の第２例の拡大図である。 図１３（ａ）は、露光しようとするパターンの直線部（図２（ａ）、図４（ａ）の直線部よりも僅かに線幅が細い直線部）の拡大図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に対応したＤＭＤの出力信号であって、ＨＲ処理を含む階調処理を適用した出力信号の第３例の拡大図である。 図１４は、露光装置の説明図である。 図１５（ａ）は、露光しようとするパターンの直線部（図２（ａ）、図４（ａ）の直線部と同じ直線部）の拡大図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に対応したＤＭＤの出力信号の拡大図である。 図１６（ａ）は、図１５（ｂ）のａ−ａ線位置における露光量を表すグラフであり、図１６（ｂ）は、図１５（ｂ）のｂ−ｂ線位置における露光量を表すグラフであり、図１６（ｃ）は、図１５（ｂ）のｃ−ｃ線位置における露光量を表すグラフであり、図１６（ｄ）は、図１５（ｂ）のｄ−ｄ線位置における露光量を表すグラフであり、図１６（ｅ）は、図１５（ｂ）のｅ−ｅ線位置における露光量を表すグラフである。

以下、本発明に係る露光方法及び露光装置の一実施形態について、図面を参酌しつつ説明する。なお、本実施形態に係る露光装置の基本構成は、従来の露光装置（図１４参照）と同様なので、その説明は割愛する。

＜露光装置の構成＞
露光ヘッド２は、光源、ＤＭＤ及び光学系で構成されるＤＭＤ露光ヘッドである。また、露光ヘッド２は、処理の高速化及びこれに伴う時間短縮を目的として、ＤＭＤを複数並べたマルチヘッドタイプである。露光装置１は、複数のＤＭＤを備える露光ヘッド２及びステージ５の相対位置を変化させて主走査及び副走査を行うことで複数のＤＭＤを用いて露光を行う。

図１に示す如く、露光装置１は、制御装置１０を備える。制御装置１０は、制御部１１、入力部１２、記憶部１３及び出力信号生成部１４を備える。また、制御装置１０には、光源３を駆動制御する光源駆動部１５、ＤＭＤ４を駆動制御するＤＭＤ駆動部１６及びステージ３を駆動制御するステージ駆動部１７が接続される。

制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭで構成され、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭに展開して、ＣＰＵにより処理プログラムを実行する。入力部１２は、キーボード、マウス等のインターフェイスで構成され、ユーザによって入力された信号を制御部１１に出力する。記憶部１３は、半導体メモリなどからなる記録用のメモリであり、入力部１２から入力された情報等を記録する記録領域を有する。

出力信号生成部１４は、入力部１２から入力されたパターン像のデータ（ソースデータ）に基づき、ＤＭＤ４の出力信号（ＤＭＤ４の駆動信号）を生成する。ＤＭＤ４は、一辺が十数μｍのマイクロミラーを二百万個以上アレイ状に並べ、下部に設けた電極を駆動することにより、各マイクロミラーの傾きを個別にＯＮ（＋約１２度）とＯＦＦ（−約１２度）のいずれかに切り替え、光源からの光をＯＮ状態のマイクロミラーで反射させて出力するものであり、出力信号は、ＤＭＤ４の各画素のＯＮ／ＯＦＦ切替えタイミング及びＯＮ時間（すなわち露光時間）を規定するものである。出力信号生成部１４で生成された出力信号は、ＤＭＤ駆動部１６に転送される。ＤＭＤ駆動部１６は、この出力信号に基づき、ＤＭＤ４の各画素をＯＮ／ＯＦＦ制御する。

＜階調処理（アンチエイリアス処理）＞
出力信号の生成において、特徴的な点は、ＤＭＤ４をｘ方向又はｙ方向に対して所定角度で傾斜させて配置することで発生するパターンのエッジ部に発生するエイリアスを解消するために、エイリアスが発生するパターンのエッジ部に対応する出力信号に対し、階調処理（アンチエイリアス処理）を適用する点である。階調処理（アンチエイリアス処理）とは、パターンのエッジ部を中間調露光することにより、パターンのエッジ部の画素のギザギザ（ジャギー）を目立たないようにして、パターンのエッジ部を直線状に仕上げる処理のことをいう。

＜階調処理の第１例＞
本例は、図２に示す如く、ｙ方向に沿ったパターンの直線部Ｐｓの両側のエッジ部Ｅ１，Ｅ２に対し、階調処理を適用するものである。階調処理は、図２（ｂ）及び図３に示す如く、パターンの直線部Ｐｓの各エッジ部Ｅ１，Ｅ２に対し、ＤＭＤ４の各画素に対応する単位セルにおける非パターン部分の割合の程度に応じて、各画素の露光量を段階的に減少させるというものである。ここで、図２（ｂ）において、グリッドに仕切られた各セルは、ＤＭＤ４の各画素に対応しており、このグリッドとパターン像とを重ね合わせた状態において、「各画素に対応する単位セル」に該当する。なお、「減少」とは、ゼロにすること、すなわち、ＯＦＦにすることも含む概念である。

本例においては、ＤＭＤ４を約１１°傾斜させているため、エイリアスは５画素ごとに発生する。このため、階調処理は、５段階で行う。具体的には、信号強度（露光量）１００％を標準のＯＮ信号として、そのほかに、信号強度（露光量）８０％、６０％、４０％、２０％の４階調を設ける。そして、単位セルにおける非パターン部分の割合が０％であれば、信号強度１００％の信号を出力し、単位セルにおける非パターン部分の割合が増えるごとに、信号強度を弱めていく（露光量を減少させていく）。具体的には、パターン部分と非パターン部分の境界（すなわち、エッジ部のエッジライン）に内接又は略内接し、かつ、非パターン部分の割合が約０％の単位セルに対する信号強度を８０％（図２（ｂ）、図３（ａ）のａ−ａ線の左側、及び、図２（ｂ）、図３（ｂ）のｂ−ｂ線の右側を参照）、非パターン部分の割合が約１０％の単位セルに対する信号強度を６０％（図２（ｂ）、図３（ｂ）のｂ−ｂ線の左側、及び、図２（ｂ）、図３（ａ）のａ−ａ線の右側を参照）、非パターン部分の割合が約３０％の単位セルに対する信号強度を４０％（図２（ｂ）、図３（ｃ）のｃ−ｃ線の左側、及び、図２（ｂ）、図３（ｅ）のｅ−ｅ線の右側を参照）、非パターン部分の割合が約５０％の単位セルに対する信号強度を２０％（図２（ｂ）、図３（ｄ）のｄ−ｄ線の左側及び右側を参照）とする。なお、非パターン部分の割合が約７０％の単位セルと、非パターン部分の割合が約９０％の単位セルに対しては、中間調露光を行わない。

信号強度を弱める（露光量を減少させる）には、図６（ａ）〜（ｅ）に示す如く、画素のＯＮの時間を短くすればよい。なお、画素のＯＮの時間を短くする上で、図６（ｆ）に示す如く、画素のＯＮのタイミングを遅延させるようにしてもよいし、図６（ｇ）に示す如く、画素のＯＦＦのタイミングを一致させるようにしてもよい。また、図６（ｈ）、（ｉ）に示す如く、ＯＮ／ＯＦＦを複数回切り替え、ＯＮの積算時間で信号強度（露光量）を調整するようにしてもよい。また、その他の公知の方法も採用できることはいうまでもない。

このように、階調処理を適用すれば、露光されたパターンの直線部の両側のエッジ部の画素のギザギザ（ジャギー）を目立たないようにして、ｙ方向に沿ったエッジ部を直線状に仕上げることができる。これは、図７を参酌するとより明らかとなる。図７（ａ）は、本例の階調処理を適用したもの、図７（ｃ）は、階調処理を適用しないものである。それぞれ、二点鎖線は、設計上のパターンの直線部の両側のエッジ部のエッジラインを表し、実線は、露光されたパターンの直線部の両側のエッジ部のエッジラインを表す。本例の階調処理を適用したもの（図７（ａ））は、階調処理を適用しないもの（図７（ｃ））に比べて、二点鎖線に対する実線の相関性が極めて高いことから、階調処理を適用すれば、ｙ方向に沿ったエッジ部を直線状に仕上げることができるということが理解できる。また、これにより、ｙ方向に沿ったパターンの直線部のパターン幅（線幅）を均一に仕上げることができる。

＜階調処理の第２例＞
本例は、図４及び図５に示す如く、第１例と信号強度（露光量）の減少の程度を異ならせたものである。具体的には、非パターン部分の割合が約１０％の単位セルに対する信号強度を８０％（図４（ｂ）、図５（ｂ）のｂ−ｂ線の左側、及び、図４（ｂ）、図５（ａ）のａ−ａ線の右側を参照）、非パターン部分の割合が約３０％の単位セルに対する信号強度を６０％（図４（ｂ）、図５（ｃ）のｃ−ｃ線の左側、及び、図４（ｂ）、図５（ｅ）のｅ−ｅ線の右側を参照）、非パターン部分の割合が約５０％の単位セルに対する信号強度を４０％（図４（ｂ）、図５（ｄ）のｄ−ｄ線の左側及び右側を参照）、非パターン部分の割合が約７０％の単位セルに対する信号強度を２０％（図４（ｂ）、図５（ｅ）のｅ−ｅ線の左側、及び、図４（ｂ）、図５（ｃ）のｃ−ｃ線の右側を参照）とする。なお、非パターン部分の割合が約９０％に対しては、中間調露光を行わない。

すなわち、階調処理の第１例は、非パターン部分の割合が０％を含め、５０％までの単位セルに対して中間調露光を行うのに対し、本例の階調処理は、非パターン部分の割合が１０％以上７０％以下の単位セルに対して中間調露光を行うものである。

図７（ｂ）は、本例の階調処理を適用したものである。二点鎖線は、設計上のパターンの直線部の両側のエッジ部のエッジラインを表し、実線は、露光されたパターンの直線部の両側のエッジ部のエッジラインを表す。本例の階調処理を適用したもの（図７（ｂ））は、階調処理を適用しないもの（図７（ｃ））に比べて、二点鎖線に対する実線の相関性が極めて高いことから、本例の階調処理によっても、ｙ方向に沿ったエッジ部を直線状に仕上げることができるということが理解できる。しかも、相関性は、階調処理の第１例を適用したもの（図７（ａ））よりも高くなっている。このことから、本例の階調処理は、階調処理の第１例よりも適合性がさらに優れているといえる。

＜階調処理の第３例＞
本例は、図８に示す如く、ｘ方向に沿ったパターンＰのエッジ部Ｅ３に対し、階調処理を適用するものである。階調処理の内容は、第１例や第２例と同様である。本例の階調処理によれば、ｘ方向に沿ったエッジ部を直線状に仕上げることができる。また、これにより、ｘ方向に沿ったパターンの直線部のパターン幅（線幅）を均一に仕上げることができる。

＜階調処理の第４例＞
本例は、図９に示す如く、ｙ方向に沿ったパターンの直線部Ｐｓの両側のエッジ部Ｅ１，Ｅ２及び端部のエッジ部Ｅ３に対し、階調処理を適用するものである。階調処理の内容は、第１例や第２例と同様である。本例の階調処理によれば、ｙ方向及びｘ方向に沿ったエッジ部を直線状に仕上げることができる。また、これにより、ｙ方向に沿ったパターンの直線部のパターン幅（線幅）を均一に仕上げることができる。

＜高解像度（High Resolution：ＨＲ）処理＞
ＨＲ処理とは、ＤＭＤの画素間ピッチの整数倍でないために、エッジラインがグリッドから外れて位置するエッジ部を露光する場合に、当該エッジ部の出力にＨＲを掛ける処理のことである。ＨＲを掛ける方法は、図１０（ａ）や（ｂ）に示す如く、ＨＲテーブルを用いる方法や、同図（ｃ）に示す如く、標準値にＨＲ係数を乗じる方法がある。

図１０（ａ）のＨＲテーブルは、標準（本例では、階調処理の第１例の信号強度（露光量）を標準として用いる。）に対し、全体的に信号強度を強めた（露光量を増加させた）上方シフト（ｏｖｅｒ）と、標準に対し、全体的に信号強度を弱めた（露光量を減少させた）下方シフト（ｕｎｄｅｒ）の２種類が記述されている。なお、このテーブルでは、標準に対し、±１０％となっているが、値はこれに限定されるものではない。また、値は一律に同じものでなく、階調ごとに異ならせるようにしてもよい。

図１０（ｂ）のＨＲテーブルは、標準に対し、全体的に信号強度を強めた（露光量を増加させた）第１上方シフト（ｏｖｅｒ１）と、第１上方シフトよりもさらに全体的に信号強度を強めた（露光量を増加させた）第２上方シフト（ｏｖｅｒ２）と、標準に対し、全体的に信号強度を弱めた（露光量を減少させた）第１下方シフト（ｕｎｄｅｒ１）と、第１下方シフトよりもさらに全体的に信号強度を弱めた（露光量を減少させた）第２下方シフト（ｕｎｄｅｒ２）の４種類が記述されている。なお、このテーブルでは、標準に対し、±５％及び±１０％となっているが、値はこれらに限定されるものではない。また、値は一律に同じものでなく、階調ごとに異ならせるようにしてもよい。

図１０（ｃ）の表は、テーブルではなく、標準に対し、１２０％のＨＲ係数を乗じた上方シフト（ｏｖｅｒ）と、標準に対し、８０％のＨＲ係数を乗じた下方シフト（ｕｎｄｅｒ）の２種類のＨＲ係数があることを表している。なお、値は、これらに限定されるものではない。また、値は一律に同じものでなく、階調ごとに異ならせるようにしてもよい。

＜ＨＲ処理を含む階調処理の第１例＞
本例は、図１１に示す如く、ｙ方向に沿ったパターンの直線部Ｐｓの左側のエッジ部Ｅ１に対しては、ＨＲ処理を含む階調処理を適用し、右側のエッジ部Ｅ２に対しては、標準の階調処理を適用するものである。具体的には、左側のエッジ部Ｅ１に対しては、図１０（ａ）のＨＲテーブルの下方シフト（ｕｎｄｅｒ）を適用している。本例のＨＲ処理を含む階調処理によれば、ｙ方向に沿ったエッジ部を直線状に仕上げることができる。また、これにより、ｙ方向に沿ったパターンの直線部のパターン幅（線幅）を均一に仕上げることができる。さらに、ＨＲ処理により、標準の露光では描画できない線幅を描画することができる。

＜ＨＲ処理を含む階調処理の第２例＞
本例は、図１２に示す如く、ｙ方向に沿ったパターンの直線部Ｐｓの左側のエッジ部Ｅ１に対しては、標準の階調処理を適用し、右側のエッジ部Ｅ２に対しては、ＨＲ処理を含む階調処理を適用するものである。具体的には、右側のエッジ部Ｅ２に対しては、図１０（ａ）のＨＲテーブルの上方シフト（ｏｖｅｒ）を適用している。本例のＨＲ処理を含む階調処理によれば、ｙ方向に沿ったエッジ部を直線状に仕上げることができる。また、これにより、ｙ方向に沿ったパターンの直線部のパターン幅（線幅）を均一に仕上げることができる。さらに、ＨＲ処理により、標準の露光では描画できない線幅を描画することができる。

＜ＨＲ処理を含む階調処理の第３例＞
本例は、図１３に示す如く、ｙ方向に沿ったパターンの直線部Ｐｓの両側のエッジ部Ｅ１，Ｅ２に対し、ＨＲ処理を含む階調処理を適用するものである。具体的には、両側のエッジ部Ｅ１，Ｅ２に対し、図１０（ａ）のＨＲテーブルの下方シフト（ｕｎｄｅｒ）を適用している。本例のＨＲ処理を含む階調処理によれば、ｙ方向に沿ったエッジ部を直線状に仕上げることができる。また、これにより、ｙ方向に沿ったパターンの直線部のパターン幅（線幅）を均一に仕上げることができる。さらに、ＨＲ処理により、標準の露光では描画できない線幅を描画することができる。

なお、本発明に係る露光方法及び露光装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施形態においては、中間調の階調数は４である。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。中間調の階調数を５以上としてもよいし、３としてもよい。階調数はアンチエイリアスの効果が有効に認められるものを適宜選択することができる。

また、上記実施形態においては、空間光変調素子は、ＤＭＤである。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。複数の画素がマトリクス状に配列され、傾斜するように配置され得るものであれば、他の空間光変調素子であってもよい。

また、上記実施形態においては、露光ヘッドは、複数の空間光変調素子を複数並べたマルチヘッドタイプである。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。露光ヘッドは、空間光変調素子を一つ備えるシングルヘッドタイプであってもよい。

また、上記実施形態においては、階調処理は、ｘ方向又はｙ方向に沿ったパターンのエッジ部に適用するものである。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、ｘ方向又はｙ方向に対して傾斜する方向に沿ったパターンのエッジ部であっても、空間光変調素子の画素列と斜めに交わるようであれば、エイリアスが発生するので、このようなエッジ部に対しても階調処理は有効となる。

また、上記実施形態においては、階調処理又はＨＲ処理を含む階調処理を適用した出力信号は、露光装置１の制御装置１０の出力信号生成部１４が生成するものである。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、階調処理又はＨＲ処理を含む階調処理を適用した出力信号を露光装置１外で生成し、これを制御装置１０の入力部１２に入力して、露光処理を行うようにしてもよい。

１…露光装置、１０…制御装置、１１…制御部、１２…入力部、１３…記憶部、１４…出力信号生成部、１５…光源駆動部、１６…ＤＭＤ駆動部、１７…ステージ駆動部、２…露光ヘッド、３…光源、４…ＤＭＤ、５…ステージ、６…基板（被露光材）、Ｅ１〜Ｅ３…エッジ部、Ｐ…パターン、Ｐｓ…パターンの直線部

Claims (8)

1. 複数の画素がマトリクス状に配列される空間光変調素子であって、画素列が走査方向に対して所定角度で傾斜するように配置される空間光変調素子を用い、被露光材にパターンを露光する露光方法であって、
   パターンの所定のエッジ部に対し、各画素に対応する単位セルにおける非パターン部分の割合の程度に応じて、各画素の露光量を段階的に減少させる階調処理を適用する
   露光方法。
2. 階調処理を適用するエッジ部に対し、露光量の減少の程度が異なる複数種類の階調処理を選択的に適用する
   請求項１に記載の露光方法。
3. 複数種類が記述されたテーブルに基づき、適用する階調処理を選択する
   請求項２に記載の露光方法。
4. 標準値に対する係数を選択することにより、適用する階調処理を選択する
   請求項２に記載の露光方法。
5. 走査方向に沿ったパターンの直線部の両側のエッジ部に対し、階調処理を適用するものであり、
   一方のエッジ部に対し、複数種類の中の一つの階調処理を適用し、他方のエッジ部に対し、複数種類の中の他の階調処理を適用する
   請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の露光方法。
6. 走査方向に沿ったエッジ部に対し、階調処理を適用する
   請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の露光方法。
7. 走査方向と交差する方向に沿ったエッジ部に対し、階調処理を適用する
   請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の露光方法。
8. 複数の画素がマトリクス状に配列される空間光変調素子であって、画素列が走査方向に対して所定角度で傾斜するように配置される空間光変調素子を備える露光ヘッドと、被露光材を配置するステージとを備え、露光ヘッド及びステージの相対位置を変化させて主走査及び副走査を行うことで、被露光材にパターンを露光する露光装置であって、
   請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の露光方法を行う
   露光装置。

Images