JP6409499B2 - パターンデータの作製方法およびフォトマスク - Google Patents

Description

隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響を平均化したパターンデータの作製方法に関する。

従来、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサーにおいては、受光部の集光効率を高めるため、各受光部に微小集光レンズが形成されている。このような微小集光レンズは、例えば、集光部上側に形成された樹脂部を熱フローにてレンズ状にすることで得られる。熱フローによりレンズを形成する場合、所望の焦点距離を有し、集光効率の良いレンズの形成することが難しい。特に、レンズから受光部までの距離が長いＣＭＯＳイメージセンサーでは、設計通りのレンズ形状を形成することが難しい。

これに対して、露光波長では解像しない微細なドットパターンの分布状態により、露光する際の透過光量分布を制御するフォトマスクを用いて、所望のレンズ形状を形成する方法が知られている。例えば、特許文献１においては、特定の透過光量分布把握処理と、特定のドットパターン生成処理とを行うことを特徴とするパターンデータの作製方法が開示されている。

また、特許文献２においては、特許文献１と同様の方法で作製したパターンデータに基づく出発フォトマスクを用いて露光現像を行い、これにより得られた形状と、目的とする形状との差異を把握し、その差異を補正した補正フォトマスクを用いて再び露光現像を行うマイクロレンズアレイの形成方法が開示されている。

特開２００４−７００８７号公報 特開２００５−２５８３４９号公報

特許文献１、２では、パターンデータを作製するために、再現性のあるアルゴリズムとして誤差分散法またはオーダードディザ法を用いている。これらのアルゴリズムは、目的とする形状（現像後のレジスト形状）を再現性良く二値化できる。

一方、これらのアルゴリズムは、単位領域（例えば一つのマイクロレンズに対応する領域）のドットパターンを再現性良く生成することはできるものの、隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響は何ら考慮されていない。そのため、隣接する単位領域の境界において、例えば、特定のドット（例えば黒ドット）が偶然に強調されることで、歪み、段差等の意図しない形状が発生する場合がある。特に、目的とする形状が小さくなると、階調を表現する１ドットの持つ影響が大きくなり、歪み、段差等の意図しない形状が発生する可能性が高くなる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響を平均化したパターンデータの作製方法を提供することを主目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、露光波長では解像しない微細なドットパターンの分布状態により、露光する際の透過光量分布を制御するフォトマスクを作製するためのパターンデータの作製方法であって、上記フォトマスクのパターン形成平面をＸ−Ｙ座標とした場合に、目的とする形状を得るための透過光量分布を、座標値ｘ、ｙの関数としてＺ座標上の座標値ｚで表す透過光量分布把握処理と、上記座標値ｚに対応するように、上記Ｘ−Ｙ座標の領域に上記ドットパターンを生成するドットパターン生成処理と、を有し、上記ドットパターン生成処理において、上記透過光量分布に対応する正方形の単位領域のドットパターンＡを生成し、上記単位領域のドットパターンＡを９０°回転、１８０°回転または２７０°回転させたドットパターンである、単位領域のドットパターンＢを生成し、上記単位領域のドットパターンＡおよび上記単位領域のドットパターンＢを、ドットが一致しない辺で隣接するように配置することを特徴とするパターンデータの作製方法を提供する。

本発明によれば、単位領域のドットパターンＡと、単位領域のドットパターンＢとを所定の関係で配置することで、隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響を平均化したパターンデータを作製することができる。

上記発明においては、上記単位領域のドットパターンＡが、対称性を有するパターンであることが好ましい。

上記発明においては、上記単位領域のドットパターンＡが、四辺の中点を十字に結ぶ直線に対して対称なパターンであり、上記単位領域のドットパターンＢが、上記単位領域のドットパターンＡを９０°回転または２７０°回転させたドットパターンであり、上記単位領域のドットパターンＡおよび上記単位領域のドットパターンＢを市松に配置することが好ましい。

また、本発明においては、露光波長では解像しない微細なドットパターンの分布状態により、露光する際の透過光量分布を制御するフォトマスクを作製するためのパターンデータの作製方法であって、上記フォトマスクのパターン形成平面をＸ−Ｙ座標とした場合に、目的とする形状を得るための透過光量分布を、座標値ｘ、ｙの関数としてＺ座標上の座標値ｚで表す透過光量分布把握処理と、上記座標値ｚに対応するように、上記Ｘ−Ｙ座標の領域に上記ドットパターンを生成するドットパターン生成処理と、を有し、上記ドットパターン生成処理において、上記透過光量分布に対応する正方形の単位領域を四辺の中点を十字に結ぶ直線で分割した１／４単位領域のドットパターンを生成し、上記１／４単位領域のドットパターン、上記１／４単位領域のドットパターンを９０°回転させたドットパターン、上記１／４単位領域のドットパターンを１８０°回転させたドットパターン、および、上記１／４単位領域のドットパターンを２７０°回転させたドットパターンを時計回りに配置することで、上記単位領域のドットパターンを生成し、複数の上記単位領域のドットパターンを、互いに隣接するように配置することを特徴とするパターンデータの作製方法を提供する。

本発明によれば、単位領域のドットパターンが特定のパターンであるため、隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響を平均化したパターンデータを作製することができる。

上記発明においては、上記ドットパターン生成処理を、誤差分散法またはオーダードディザ法を用いて行うことが好ましい。

上記発明においては、上記パターンデータが、マイクロレンズアレイを作製するためのデータであることが好ましい。

また、本発明においては、露光波長では解像しない微細なドットパターンの分布状態により、露光する際の透過光量分布を制御するフォトマスクであって、パターン形成平面に、上記透過光量分布に対応する正方形の単位領域のドットパターンＡと、上記単位領域のドットパターンＡを９０°回転、１８０°回転または２７０°回転させたドットパターンである、単位領域のドットパターンＢとを有し、上記単位領域のドットパターンＡおよび上記単位領域のドットパターンＢが、ドットが一致しない辺で隣接するように配置されていることを特徴とするフォトマスクを提供する。

本発明によれば、単位領域のドットパターンＡと、単位領域のドットパターンＢとが所定の関係で配置されているため、隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響を平均化したフォトマスクとすることができる。

上記発明においては、上記単位領域のドットパターンＡが、対称性を有するパターンであることが好ましい。

上記発明においては、上記単位領域のドットパターンＡが、四辺の中点を十字に結ぶ直線に対して対称なパターンであり、上記単位領域のドットパターンＢが、上記単位領域のドットパターンＡを９０°回転または２７０°回転させたドットパターンであり、上記単位領域のドットパターンＡおよび上記単位領域のドットパターンＢが市松に配置されていることが好ましい。

また、本発明においては、露光波長では解像しない微細なドットパターンの分布状態により、露光する際の透過光量分布を制御するフォトマスクであって、パターン形成平面に、上記透過光量分布に対応する正方形の単位領域を四辺の中点を十字に結ぶ直線で分割した１／４単位領域のドットパターンを有し、上記単位領域のドットパターンは、上記１／４単位領域のドットパターン、上記１／４単位領域のドットパターンを９０°回転させたドットパターン、上記１／４単位領域のドットパターンを１８０°回転させたドットパターン、および、上記１／４単位領域のドットパターンを２７０°回転させたドットパターンが時計回りに配置されたパターンであり、複数の上記単位領域のドットパターンが、互いに隣接するように配置されていることを特徴とするフォトマスクを提供する。

本発明によれば、単位領域のドットパターンが特定のパターンであるため、隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響を平均化したフォトマスクとすることができる。

本発明においては、隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響を平均化したパターンデータを得ることができるという効果を奏する。

第一実施態様のパターンデータの作製方法の一例を説明する説明図である。 第一実施態様のパターンデータの作製方法の一例を説明する説明図である。 単位領域のドットパターンＡを説明する概略平面図である。 透過光量分布把握処理およびドットパターン生成処理の一例を示すフローチャートである。 本発明における単位領域を例示する概略平面図である。 単位領域のドットパターンＡ、Ｂの配置を例示する概略平面図である。 単位領域のドットパターンＡ、Ｂの配置を例示する概略平面図である。 単位領域のドットパターンＡ、Ｂの配置を例示する概略平面図である。 第二実施態様のパターンデータの作製方法の一例を説明する説明図である。 単位領域のドットパターンＣを説明する概略平面図である。 単位領域のドットパターンＣを説明する概略平面図である。 本発明のフォトマスクを用いたマイクロレンズアレイの製造方法の一例を示す概略断面図である。

以下、本発明のパターンデータの作製方法およびフォトマスクについて詳細に説明する。

Ａ．パターンデータの作製方法
本発明のパターンデータの作製方法は、２つの実施態様に大別することができる。本発明のパターンデータの作製方法について、第一実施態様および第二実施態様に分けて説明する。

１．第一実施態様
図１および図２は、第一実施態様のパターンデータの作製方法の一例を説明する説明図である。まず、目的とする形状（現像後のレジスト形状）を得るための透過光量分布を把握する（透過光量分布把握処理、図１（ａ））。具体的には、フォトマスクのパターン形成平面をＸ−Ｙ座標とした場合に、目的とする形状を得るための透過光量分布を、座標値ｘ、ｙの関数としてＺ座標上の座標値ｚで表す処理を行う（図１（ｂ））。なお、この領域が、透過光量分布の単位領域に該当する。第一実施態様において、単位領域は正方形であるが、マスク描画データを丸めるために、頂点を共有する二辺の長さが、数十ｎｍレベルの誤差（例えば２０ｎｍ以下の誤差）を有していても良い。

次に、透過光量分布の単位領域の１／４に相当する部分において、単位領域の中心から角部に向かって誤差分散法により２値化を行う（図１（ｃ））。これにより、正方形の単位領域１を四辺の中点を十字に結ぶ直線α、βで分割した１／４単位領域のドットパターンａを生成する（図１（ｄ））。次に、ドットパターンａを直線αに対称に配置することで、ドットパターンｂを生成し、ドットパターンａ、ｂを直線βに対称に配置することで、ドットパターンｄ、ｃを生成する（図１（ｅ））。これにより、単位領域１のドットパターンを生成する。

次に、得られたドットパターンを単位領域１のドットパターンＡとし（図２（ａ））、単位領域１のドットパターンＡを９０°回転させたドットパターンを、単位領域のドットパターンＢとする（図２（ｂ））。なお、本願明細書において、「回転」とは時計回り（右回り）の回転をいう。次に、単位領域のドットパターンＡおよび単位領域のドットパターンＢを、ドットが一致しない辺で隣接するように配置する（図２（ｃ））。なお、図２（ｃ）に示すドットパターンは４個の単位領域から構成されているが、ドットパターン全体に含まれる単位領域の数は特に限定されるものではなく、通常、より多くの単位領域から構成されている。また、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すドットパターンＡ、Ｂは、回転させない限り、境界においてドットが一致することはない。そのため、図２（ｃ）に示すように、ドットパターンＡ、Ｂを市松に配置することが可能である。

一方、図３に示すドットパターンは、単位領域のドットパターンＡのみから構成されている。ドットパターンＡは、対称性が高いパターンであることから、隣接する単位領域の境界では、同じドットが連続して配置され、対面するドットが一致している。その結果、隣接する単位領域の境界において、例えば、特定のドット（例えば黒ドット）が偶然に強調されることで、歪み、段差等の意図しない形状が発生する場合がある。これに対して、図２（ｃ）に示すドットパターンでは、特定のドットパターンＡ、Ｂを所定の関係で配置していることから、境界におけるドットパターンの影響を平均化できる。

このように、第一実施態様によれば、単位領域のドットパターンＡと、単位領域のドットパターンＢとを所定の関係で配置することで、隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響を平均化したパターンデータを作製することができる。その結果、特定のドット（例えば黒ドット）が偶然に強調されることを抑制でき、歪み、段差等の意図しない形状が発生しにくくなる。
以下、第一実施態様のパターンデータの作製方法について、処理ごとに説明する。

（１）透過光量分布把握処理
第一実施態様における透過光量分布把握処理は、上記フォトマスクのパターン形成平面をＸ−Ｙ座標とした場合に、目的とする形状を得るための透過光量分布を、座標値ｘ、ｙの関数としてＺ座標上の座標値ｚで表す処理である。

透過光量分布把握処理は、目的とする形状を得るための透過光量分布（露光量分布）を把握できる処理であれば特に限定されるものではないが、使用する感光性レジスト材料の特性（例えば、露光量と残膜厚との関係）に基づいて把握することが好ましい。特に、特許文献１、２に記載された透過光量（露光量）分布把握処理を用いることが好ましい。

透過光量分布把握処理の一例について、図４を用いて説明する。図４では、予め、所望の現像後のプロファイルを得る感光性レジスト材料（単にレジストとも言う）と、この感光性レジスト材料を露光する露光波長とを決めておく（Ｓ１１、Ｓ１２）。先ず、決められた感光性レジスト材料を、所定の膜厚に、現像後のプロファイルを形成する基板と同等の基板上に塗布し、各種露光量にて所定サイズの領域を露光し、現像して（Ｓ１３）、露光量とレジストの残膜厚の関係データを求める（Ｓ１４）。数式化した露光量とレジストの残膜厚の関係データとしても良い。なお、露光量に対する感光性レジスト材料の残膜厚特性が分かっている場合、その都度、露光量と残膜厚の関係データを求めることは必ずしも必要ではない。

露光量とレジストの残膜厚との関係データを用い、被加工物の所望のプロファイル（Ｓ１５）にあったフォトマスクのパターンの露光量分布を求める（Ｓ１７）。Ｓ１３〜Ｓ１５を経てＳ１７に至る、あるいは、シミュレーション（Ｓ１６）を経てＳ１７に至る一連の処理が、透過光量分布把握処理に該当する。これにより、例えば図１（ａ）のような座標値ｚ（ｚ＝Ｆ（ｘ、ｙ））のプロファイルが得られる。

（２）ドットパターン生成処理
第一実施態様におけるドットパターン生成処理は、上記座標値ｚに対応するように、上記Ｘ−Ｙ座標の領域に上記ドットパターンを生成する処理である。

ドットパターン生成処理は、目的とする形状を再現性良く得ることができるドットパターンを生成する処理であることが好ましい。特に、特許文献１、２に記載された、ドットパターンの生成処理を用いることが好ましい。

ドットパターン生成処理の一例について、図４を用いて説明する。図４では、決められた露光波長では解像しないパターン領域のサイズ（ドットサイズ）を決定しておく（Ｓ１８）。次いで、ｚ＝Ｆ（ｘ、ｙ）の関係データと、ドットサイズとから、再現性のある所定のアルゴリズム（Ｓ１９）を用いて、露光波長では解像しない所定サイズのドットパターンを、Ｘ−Ｙ座標上、該サイズに分割された領域毎に、配置の有無を決定する（Ｓ２０）。再現性のアルゴリズムとしては、誤差分散法およびオーダードディザ法等が挙げられる。そして、この決定に基づき、例えばＣＡＤツールにより、Ｘ−Ｙ座標上、所定の位置にドットパターンを配置してパターンデータを作製する（Ｓ２１）。Ｓ１９〜Ｓ２１に至る一連の処理がドットパターン生成処理に該当する。これにより、例えば図１（ｄ）のようなドットパターンが得られる。

ドットパターンを構成する各ドットは、例えば正方形であることが好ましい。また、１ドットのサイズは、フォトマスクの透過光量分布の面からは、露光波長では解像しない大きさであれば特に限定されるものではないが、より小さいことが好ましい。例えば、露光波長３６５ｎｍ（ｉ線）の１／５縮小投影レチクルマスクにおいて、ＮＡが０．６３、σが０．６である場合、シミュレーション計算から、１ドットのサイズは９００ｎｍ以下であることが求められる。また、感光性レジスト材料がレンズ形成用材料であり、目的とする形状がレンズ形状である場合（特に、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサーに用いられるマイクロレンズ形状である場合）、４μｍ角の領域において一つのレンズの曲面を表現するには、２０×２０ドットが必要とされているため、これを確保するには、１ドットのサイズは１０００ｎｍ以下であることが求められる。

１ドットのサイズは、目的とする形状（現像後のレジスト形状）の大きさによって異なるものであるが、例えば、６００ｎｍ以下であることが好ましく、４００ｎｍ以下であることがより好ましい。一方、１ドットのサイズは、例えば、１００ｎｍ以上であり、２００ｎｍ以上であることが好ましい。ドットのサイズが小さすぎると、マスク上でのドットパターンをマスク全面に均一かつ、好適に形成させることが困難になるためである。また、上述したように、目的とする形状が小さくなると、階調を表現する１ドットの持つ影響が大きくなり、隣接する単位領域の境界において、歪み、段差等の意図しない形状が発生する可能性が高くなる。

また、第一実施態様における「単位領域」とは、ドットパターンの繰り返し単位に該当する領域をいう。単位領域は、目的とする形状（現像後のレジスト形状）の基本単位に対応するドットパターンの領域であることが好ましい。例えば、目的とする形状がレンズ形状である場合には、一つのレンズ（基本単位）に対応するドットパターンの領域を単位領域とすることができる。具体的には、図５（ａ）に示すように、一つのレンズ（基本単位）に対応するドットパターンの領域を単位領域１とすることができる。

一方、単位領域は、目的とする形状（現像後のレジスト形状）の複数の基本単位に対応するドットパターンの領域であっても良い。例えば、目的とする形状がレンズ形状である場合には、複数のレンズ（複数の基本単位）に対応するドットパターンの領域を単位領域とすることができる。具体的には、図５（ｂ）に示すように、２行２列のレンズ（複数の基本単位）に対応するドットパターンの領域を単位領域１とすることができる。なお、第一実施態様における単位領域は正方形であるため、複数の基本単位は、通常、ｎ行ｎ列のように配置される。ｎは、偶数であっても良く、奇数であっても良い。

また、第一実施態様においては、ドットパターン生成処理において、透過光量分布に対応する正方形の単位領域のドットパターンＡを生成する。さらに、単位領域のドットパターンＡを９０°回転、１８０°回転または２７０°回転させたドットパターンである、単位領域のドットパターンＢを生成する。その上で、単位領域のドットパターンＡおよび単位領域のドットパターンＢを、ドットが一致しない辺で隣接するように配置する。

第一実施態様においては、ドットパターンＡと、その回転体であるドットパターンＢとを組み合わせることで、隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響を平均化できる。ドットパターンの影響を平均化するという効果は、ドットパターンＡの回転体を用いることで得られる効果であるため、ドットパターンＡにおけるドットの配列は、特に限定されるものではない。すなわち、ドットパターンＡには、任意のパターンが採用できる。中でも、ドットパターンＡは、対称性を有するパターンであることが好ましい。平均化の効果がより顕著に得られるからである。ドットパターンＡは、線対称性を有していても良く、点対称性を有していても良い。

対称性を有するドットパターンＡの一例を図６（ａ）に示す。図６（ａ）に示す単位領域１のドットパターンＡは、対向する２辺の中点を結ぶ直線βに対して対称なパターンである。なお、便宜上、ドットは一部のみを表示している。このドットパターンＡに、ドットパターンＡの回転体であるドットパターンＢを隣接させる場合について、図６（ｂ）〜図６（ｄ）を用いて説明する。なお、図６（ｂ）〜（ｄ）では、ドットパターンＡの対称軸βに平行な辺について検討している。

図６（ｂ）に示すように、ドットパターンＡと、ドットパターンＡと同じドットパターンＢ（０°回転体）とを隣接させた場合、両者の境界において、同じドットが連続して配置され、対面するドットが一致している。その結果、歪み、段差等の意図しない形状が発生する場合がある。なお、図６（ｂ）に示す状態は、「ドットが一致する辺で隣接するように配置」された状態に該当する。

一方、図６（ｃ）〜（ｅ）に示すように、ドットパターンＡと、ドットパターンＡの９０°回転体、１８０°回転体、２７０°回転体であるドットパターンＢとを、それぞれ隣接させた場合、両者の境界において同じドットが連続して配置されにくくなる。これにより、境界におけるドットパターンの影響を平均化される。なお、図６（ｃ）〜（ｅ）に示す状態は、「ドットが一致しない辺で隣接するように配置」された状態に該当する。

対称性を有するドットパターンＡの他の例を図７（ａ）に示す。図７（ａ）に示す単位領域１のドットパターンＡは、四辺の中点を十字に結ぶ直線α、βに対して対称なパターンである。なお、便宜上、ドットは一部のみを表示している。このドットパターンＡに、ドットパターンＡの回転体であるドットパターンＢを隣接させる場合について、図７（ｂ）〜図７（ｄ）を用いて説明する。

図７（ｂ）に示すように、ドットパターンＡと、ドットパターンＡと同じドットパターンＢ（０°回転体）とを隣接させた場合、両者の境界において、同じドットが連続して配置され、対面するドットが一致している。その結果、歪み、段差等の意図しない形状が発生する場合がある。また、図７（ｄ）に示すように、ドットパターンＡの１８０°回転体であるドットパターンＢを用いた場合も同様である。なお、図７（ｂ）、（ｄ）に示す状態は、「ドットが一致する辺で隣接するように配置」された状態に該当する。

一方、図７（ｃ）、（ｅ）に示すように、ドットパターンＡと、ドットパターンＡの９０°回転体、２７０°回転体であるドットパターンＢとを、それぞれ隣接させた場合、両者の境界において同じドットが連続して配置されにくくなる。これにより、境界におけるドットパターンの影響が平均化される。なお、図７（ｃ）、（ｅ）に示す状態は、「ドットが一致しない辺で隣接するように配置」された状態に該当する。

また、図７（ａ）に示すドットパターンＡは特に対称性が高い。そのため、ドットパターンＡ、および、その１８０°回転体はパターンが一致し、ドットパターンＡの９０°回転体、および、ドットパターンＡの２７０°回転体も、同様にパターンが一致する。さらに、ドットパターンＡ、および、その鏡像体もパターンが一致する。このように、ドットパターンＡは特に対称性が高いため、図８に示すように、ドットパターンＡと、ドットパターンＡを９０°回転または２７０°回転させたドットパターンＢとを市松（チェック状）に隣接させることで、単位領域の全ての辺において、境界におけるドットパターンの影響を平均化できるという効果がある。

また、第一実施態様により得られるパターンデータの種類は特に限定されるものではない。パターンデータの一例としては、レンズを作製するためのデータを挙げることができる。中でも、上記パターンデータは、マイクロレンズアレイを作製するためのデータであることが好ましい。パターンデータの他の例としては、回折格子、インプリントモールド版、エッチングモールド版等を挙げることができる。

２．第二実施態様
図９は、第二実施態様のパターンデータの作製方法の一例を説明する説明図である。なお、図９（ａ）は図１（ｄ）と同じであり、それまでの工程は、図１（ａ）〜（ｃ）に記載した内容と同様である。図１（ａ）〜（ｃ）と同様にして、正方形の単位領域１を四辺の中点を十字に結ぶ直線α、βで分割した１／４単位領域のドットパターンａを生成する（図９（ａ））。次に、ドットパターンａ、ドットパターンａを９０°回転させたドットパターンｅ、ドットパターンａを１８０°回転させたドットパターンｆ、および、ドットパターンａを２７０°回転させたドットパターンｇを時計回りに配置することで、単位領域１のドットパターンＣを生成する（図９（ｂ））。次に、得られたドットパターンを単位領域１のドットパターンＣを、互いに隣接するように複数配置する（図９（ｃ））。なお、図９（ｃ）に示すドットパターンは４個の単位領域から構成されているが、ドットパターン全体に含まれる単位領域の数は特に限定されるものではなく、通常、より多くの単位領域から構成されている。

第二実施態様によれば、単位領域のドットパターンが特定のパターンであるため、隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響を平均化したパターンデータを作製することができる。その結果、特定のドット（例えば黒ドット）が偶然に強調されることを抑制でき、歪み、段差等の意図しない形状が発生しにくくなる。
以下、第二実施態様のパターンデータの作製方法について、処理ごとに説明する。

（１）透過光量分布把握処理
第二実施態様における透過光量分布把握処理は、上述した第一実施態様における透過光量分布把握処理と同様であるので、ここでの記載は省略する。

（２）ドットパターン生成処理
第二実施態様におけるドットパターン生成処理は、上記座標値ｚに対応するように、上記Ｘ−Ｙ座標の領域に上記ドットパターンを生成する処理である。

第二実施態様においては、ドットパターン生成処理において、透過光量分布に対応する正方形の単位領域を四辺の中点を十字に結ぶ直線で分割した１／４単位領域のドットパターンaを生成する。さらに、１／４単位領域のドットパターンａ、ドットパターンａを９０°回転させたドットパターンｅ、ドットパターンａを１８０°回転させたドットパターンｆ、および、ドットパターンａを２７０°回転させたドットパターンｇを時計回りに配置することで、単位領域１のドットパターンＣを生成する。その上で、複数の単位領域のドットパターンＣを、互いに隣接するように配置する。

単位領域１のドットパターンＣの一例を図１０（ａ）に示す。図１０（ａ）に示す単位領域１のドットパターンＣは、１／４単位領域のドットパターンaと、ドットパターンａをそれぞれ９０°回転、１８０°回転、２７０°回転させた、１／４単位領域のドットパターンｅ、ｆ、ｇとから構成されるパターンである。なお、便宜上、ドットは一部のみを表示している。

図１０（ｂ）に示すように、複数のドットパターンＣを互いに隣接させた場合、両者の境界において同じドットが連続して配置されにくくなる。これにより、境界におけるドットパターンの影響を平均化される。なお、図１０（ｂ）に示す状態は、「ドットが一致しない辺で隣接するように配置」された状態に該当する。また、図１１に示すように、ドットパターンＣは、ドットの配置上、９０°回転体、１８０°回転体、２７０°回転体とパターンが一致する。

また、上記図８で説明したように、ドットパターンＡと、ドットパターンＡを９０°回転または２７０°回転させたドットパターンＢとを市松（チェック状）に隣接させた場合、単位領域の全ての辺において、境界におけるドットパターンの影響を平均化できる。この効果は、４個の単位領域（２×２）を一つの単位とした場合に特に発揮されるが、ドットパターンＣは１個の単位領域で同様の効果が発揮される。そのため、単位領域の一辺を構成するドットの数が偶数であるか奇数であるかを問わずに、上記効果が得られるという利点がある。

なお、第二実施態様のパターンデータの作製方法に関する他の事項については、上述した第一実施態様に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。

Ｂ．フォトマスク
本発明のフォトマスクは、２つの実施態様に大別することができる。本発明のフォトマスクについて、第一実施態様および第二実施態様に分けて説明する。

１．第一実施態様
第一実施態様のフォトマスクは、露光波長では解像しない微細なドットパターンの分布状態により、露光する際の透過光量分布を制御するフォトマスクであって、パターン形成平面に、上記透過光量分布に対応する正方形の単位領域のドットパターンＡと、上記単位領域のドットパターンＡを９０°回転、１８０°回転または２７０°回転させたドットパターンである、単位領域のドットパターンＢとを有し、上記単位領域のドットパターンＡおよび上記単位領域のドットパターンＢが、ドットが一致しない辺で隣接するように配置されていることを特徴とする。

第一実施態様によれば、単位領域のドットパターンＡと、単位領域のドットパターンＢとが所定の関係で配置されているため、隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響を平均化したフォトマスクとすることができる。

フォトマスクの構成は特に所望のドットパターンを有するものであれば特に限定されるものではない。フォトマスクとしては、例えば、透明基板と、上記透明基板上に形成された遮光膜とを有するフォトマスクを挙げることができる。透明基板および遮光膜の材料については、一般的なフォトマスクの材料と同様である。なお、第一実施態様におけるドットパターンの詳細については、上述した「Ａ．パターンデータの作製方法 １．第一実施態様」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。

２．第二実施態様
第二実施態様のフォトマスクは、露光波長では解像しない微細なドットパターンの分布状態により、露光する際の透過光量分布を制御するフォトマスクであって、パターン形成平面に、上記透過光量分布に対応する正方形の単位領域を四辺の中点を十字に結ぶ直線で分割した１／４単位領域のドットパターンを有し、上記単位領域のドットパターンは、上記１／４単位領域のドットパターン、上記１／４単位領域のドットパターンを９０°回転させたドットパターン、上記１／４単位領域のドットパターンを１８０°回転させたドットパターン、および、上記１／４単位領域のドットパターンを２７０°回転させたドットパターンが時計回りに配置されたパターンであり、複数の上記単位領域のドットパターンが、互いに隣接するように配置されていることを特徴とする。

第二実施態様によれば、単位領域のドットパターンが特定のパターンであるため、隣接する単位領域の境界におけるドットパターンの影響を平均化したフォトマスクとすることができる。なお、第二実施態様におけるドットパターンの詳細については、上述した「Ａ．パターンデータの作製方法 ２．第二実施態様」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。

３．その他
本発明においては、上述したフォトマスクを用いたマイクロレンズアレイの製造方法を提供することもできる。すなわち、上述したフォトマスクを用いて、感光性レジスト層に露光を行う露光工程と、上記露光工程後の上記感光性レジスト材料を現像し、マイクロレンズアレイを形成する現像工程と、を有することを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法を提供することもできる。

具体的には、図１２（ａ）に示すように、透明基板２１と、透明基板２１上に形成された遮光膜２２とを有するフォトマスク２０を、基板３１上に形成された感光性レジスト層３２に対向するように配置し、露光する。次に、感光性レジスト層３２を現像することで、図１２（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレイ３２ａを形成することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。

１…単位領域、 ２０…フォトマスク、 ２１…透明基板、 ２２…遮光膜、 ３１…基板、 ３２…感光性レジスト層、 ３２ａ…マイクロレンズアレイ

Claims (8)

1. 露光波長では解像しない微細なドットパターンの分布状態により、露光する際の透過光量分布を制御するフォトマスクを作製するためのパターンデータの作製方法であって、
   前記フォトマスクのパターン形成平面をＸ−Ｙ座標とした場合に、目的とする形状を得るための透過光量分布を、座標値ｘ、ｙの関数としてＺ座標上の座標値ｚで表す透過光量分布把握処理と、
   前記座標値ｚに対応するように、前記Ｘ−Ｙ座標の領域に前記ドットパターンを生成するドットパターン生成処理と、を有し、
   前記ドットパターン生成処理において、前記透過光量分布に対応する正方形の単位領域のドットパターンＡを生成し、
   前記単位領域のドットパターンＡを９０°回転、１８０°回転または２７０°回転させたドットパターンである、単位領域のドットパターンＢを生成し、
   前記単位領域のドットパターンＡおよび前記単位領域のドットパターンＢを、ドットが一致しない辺で隣接するように配置することを特徴とするパターンデータの作製方法。
2. 前記単位領域のドットパターンＡが、対称性を有するパターンであることを特徴とする請求項１に記載のパターンデータの作製方法。
3. 前記単位領域のドットパターンＡが、四辺の中点を十字に結ぶ直線に対して対称なパターンであり、
   前記単位領域のドットパターンＢが、前記単位領域のドットパターンＡを９０°回転または２７０°回転させたドットパターンであり、
   前記単位領域のドットパターンＡおよび前記単位領域のドットパターンＢを市松に配置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパターンデータの作製方法。
4. 前記ドットパターン生成処理を、誤差分散法またはオーダードディザ法を用いて行うことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載のパターンデータの作製方法。
5. 前記パターンデータが、マイクロレンズアレイを作製するためのデータであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載のパターンデータの作製方法。
6. 露光波長では解像しない微細なドットパターンの分布状態により、露光する際の透過光量分布を制御するフォトマスクであって、
   パターン形成平面に、前記透過光量分布に対応する正方形の単位領域のドットパターンＡと、前記単位領域のドットパターンＡを９０°回転、１８０°回転または２７０°回転させたドットパターンである、単位領域のドットパターンＢとを有し、
   前記単位領域のドットパターンＡおよび前記単位領域のドットパターンＢが、ドットが一致しない辺で隣接するように配置されていることを特徴とするフォトマスク。
7. 前記単位領域のドットパターンＡが、対称性を有するパターンであることを特徴とする請求項６に記載のフォトマスク。
8. 前記単位領域のドットパターンＡが、四辺の中点を十字に結ぶ直線に対して対称なパターンであり、
   前記単位領域のドットパターンＢが、前記単位領域のドットパターンＡを９０°回転または２７０°回転させたドットパターンであり、
   前記単位領域のドットパターンＡおよび前記単位領域のドットパターンＢが市松に配置されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のフォトマスク。