JPWO2018016485A1 - フォトマスク、フォトマスク製造方法、及びフォトマスクを用いたカラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

このフォトマスクは、マルチレンズからなる投影レンズを備えたスキャン方式の投影露光に用いるフォトマスクであって、前記マルチレンズの接続部（３６ａ）を含むスキャン露光により転写される領域（ＳＡ２）に存在する前記フォトマスクの複数のパターン（Ｃｎｎ）の線幅が、前記接続部（３６ａ）を含まないスキャン露光により転写される領域（ＳＡ１）に存在する前記フォトマスクの前記パターン（Ｃｎｎ）と同形のパターンの線幅に対して補正された線幅である。

Description

本発明は、フォトマスク、フォトマスク製造方法、及びフォトマスクを用いたカラーフィルタの製造方法に関する。
本願は、２０１６年７月２１日に日本に出願された特願２０１６−１４３３３３号及び２０１６年１２月９日に日本に出願された特願２０１６−２３８９９７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

近年、大型カラーテレビ、ノートパソコン、携帯用電子機器の増加に伴い、液晶ディスプレイ、特に、カラー液晶ディスプレイパネルの需要の増加はめざましいものがある。カラー液晶ディスプレイパネルに用いられるカラーフィルタ基板は、ガラス基板等からなる透明基板上に、ブラックマトリックス、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ等といった着色画素、スペーサ等がフォトマスクを用いたパターン露光、現像等のパターニング処理を行うフォトリソグラフィプロセスを経て形成される。

最近では、カラー液晶ディスプレイパネル自身の大型化が要請されるとともに、生産効率の向上も求められるため、用いられるカラーフィルタ基板に関しては、例えば、マザーガラスのサイズを大型化して、大型ディスプレイパネル用のパターンを数多く含む、多面付けされた大型のカラーフィルタ基板を効率良く製造することが特に重要である。

また、カラー液晶ディスプレイパネルでは、表示デバイスを形成したアレイ基板（シリコン基板）上に、着色画素、ブラックマトリックス、平坦化層、スペーサ等の構成要素を形成したアレイ基板を用いる反射型カラー液晶表示装置も提案されている。

これらのカラー液晶表示装置用のカラーフィルタ基板の製造においては、従来、高い生産性を得るために一括露光タイプのフォトマスクを用いて一括露光処理方式を採用することが多かったが、基板サイズの一層の大型化に伴うフォトマスクの大型化が進むと、一括露光タイプのフォトマスクの製造技術上の困難が増すとともに高価にもなり、一括露光処理方式のこのような問題点が大きくなってきている。このため、安価で製造の容易な小サイズのフォトマスクを用いて、レジスト（感光性樹脂液）を塗布したガラス基板やシリコン基板上をスキャンしながら露光する方式（スキャン露光方式）の開発が進んでいる。

一方、デジタルカメラ等に内蔵される固体撮像素子は、直径が３０ｃｍ程度のシリコンウェハの表面に複数のイメージセンサを面付け配置し、イメージセンサを構成する多数の光電変換素子（ＣＣＤあるいはＣＭＯＳ）や配線をウェハプロセスにて形成する。そしてカラー画像を撮像可能とするため、前記光電変換素子上に色分解用の着色画素とマイクロレンズからなるＯＣＦ（Ｏｎ Ｃｈｉｐ Ｆｉｌｔｅｒ）層をフォトリソグラフィプロセスにより作りこんだ後、ダイシング工程にてウェハを断裁しチップ（個片）状の固体撮像素子とするが、前記のスキャン露光方式を、ＯＣＦ層を形成するためのフォトリソグラフィプロセスにも利用するべく開発が進んでいる。

図１はスキャン露光方式の投影露光装置の構成を示す概念図である（特許文献１）。本装置ではフォトマスク３２の上部に設置された光源ユニット（図示せず）から露光光３１を照射し、パターニングされたフォトマスク３２を介して基板３４上に塗布されたレジストを感光しブラックマトリックスや着色画素、スペーサ、マイクロレンズのパターンを形成する。投影レンズ３３は柱状レンズを千鳥配列させたマルチレンズとなっており、投影レンズ３３の中心はフォトマスク３２のスキャン方向の中心線上にある。ステージ３５は基板３４を支持し、フォトマスク３２と同期してそのスキャン方向に移動可能である。フォトマスク３２のスキャン方向をＹ方向、このＹ方向に直交し基板３４の表面に沿う方向をＸ方向と称する。投影レンズ３３の柱状レンズはＹ方向に向けて千鳥配列されている。基板３４の表面にはレジストが塗布される。

例えばフォトマスク３２が基板３４の１／４の大きさで、Ｘ方向に２つ、Ｙ方向に２つの４面付けスキャン露光を行うのであれば、まずフォトマスク３２の中心は、基板３４の表面を４分割した領域のうちの１つ（１／４の領域）の中心に一致するように移動して初期位置を定める。その後、フォトマスク３２と基板３４は固定された投影レンズ３３に対してＹ方向に同時にスキャン動作を行い、フォトマスク３２に形成されたパターンを基板３４の１／４の領域のレジストに転写する。この動作を残りの３か所の初期位置にフォトマスク３２が移動して繰返し、基板３４全体のレジストへの転写がなされる。

前記投影露光装置では、投影レンズ３３を透過する光の光路には各柱状レンズの露光領域を接続するための視野絞りが挿入されるため、投影レンズ３３の露光領域３６は、平面視で、図２（ａ）で部分的に示すような台形状の領域が千鳥配列された構成となっている。隣り合う台形状の領域は互いに逆向きに配置されている。従って、隣り合う２つの柱状レンズの接続部付近を拡大図示すると、図２（ｂ）のようになる。すなわち、接続部の露光領域は各柱状レンズの端部（すなわち台形状の領域の端部）では三角形がＹ方向に向き合う形状になり、Ｙ方向にスキャンすることで、接続部の２つのレンズを透過した光の合計光量が、Ｘ方向のどの位置においても接続部を含まない四角形領域に等しくなるように設定されている。すなわち、接続部を含まない四角形領域を透過する光の光量を１００（相対値、図２（ｂ）参照）とした場合、接続部の２つのレンズを透過した光の合計光量も１００となるようになっている。

日本国特開平１１−１６０８８７号公報

しかしながら、現実の転写された基板３４上のレジストパターン線幅において、光量１００の１回露光で形成した線幅と、２回露光で合計光量１００として形成した線幅とには差異が生じる。例えば、ネガレジストで形成する場合、図２（ｃ）に示すように、２回露光で形成される線幅は、１回露光で形成される線幅よりも細くなり、接続部の中心位置（光量５０＋５０の２回露光部）でもっとも細くなる。これは２回露光では２回の露光間に時間差があるため、１回露光と比較してレジストの光に対する反応性が低下するためと考えられる。この問題への対策として、レジストの高感度化等を行っても現象は同じであり、前記線幅の差異がカラーフィルタ基板上でムラとなって現れ、解決するには至らない。なお、ネガレジストとは、露光された部分の現像液に対する溶解性が低下して、現像後に露光部分が残るレジストをいい、ポジレジストとは、露光された部分の現像液に対する溶解性が向上して、現像後に露光部分が除去されるレジストをいう。

具体的に前記露光装置でカラーフィルタ基板用の着色画素を形成した場合を図３により説明する。すなわち、レジストの反応性は、図３（ａ）において２つの柱状レンズの接続部３６ａのＸ方向の中心に向かうにつれてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・、Ｌｎと次第に小さくなる。このため、ネガレジストで形成する場合、図３（ｂ）のように、着色画素のＸ方向線幅はＣ１ｋｘ、Ｃ２ｋｘ、・・・Ｃｎｋｘ（ｋ＝１、２、・・・ｎ）のレジストパターンの順に細くなる。同様に、Ｙ方向線幅はＣｋ１ｙ、Ｃｋ２ｙ、・・・Ｃｋｎｙ（ｋ＝１、２、・・・ｎ）のレジストパターンの順に細くなる。ポジレジストで、ネガレジストの場合の反転マスクで形成する場合は前記の順に線幅が太くなる。なお、図３の符号３８は、着色画素パターンを有するフォトマスクを示し、ここではネガレジスト用のフォトマスクである。すなわち、各領域Ｃｎｎが、光透過領域（開口）となっている。図３（及び後述する図４）の符号ＳＡ１は、接続部を含まないスキャン領域（上記四角形領域のみを含むスキャン領域）を示し、符号ＳＡ２は、接続部を含むスキャン領域を示す。

また、前記露光装置でカラーフィルタ基板用のブラックマトリックスを形成すると図４のようになる。すなわち、ネガレジストで形成する場合、図４（ｂ）のように、ブラックマトリックスのＸ方向線幅はｂｘ１、ｂｘ２・・・ｂｘｎの順に細くなる。同様に、Ｙ方向線幅はｂｙ１、ｂｙ２・・・ｂｙｎの順に細くなる。ポジレジストで、ネガレジストの場合の反転マスクで形成する場合は前記の順に線幅が太くなる。なお、図４の符号３９は、ブラックマトリックスパターンを有するフォトマスクを示し、これはネガレジスト用のフォトマスクである。すなわち、各領域Ｂｘｎが、Ｙ方向に延びる光透過領域（開口）であり、各領域Ｂｙｎが、Ｘ方向に延びる光透過領域（開口）である。領域Ｂｘｎの線幅がｂｘｎで示され、領域Ｂｙｎの線幅がｂｙｎで示される。

本発明は、上記の不具合を解決するためになされたもので、スキャン露光方式の投影露光において、投影レンズの接続部に起因して発生する線幅異常の問題（ネガレジストで着色画素やブラックマトリックスやスペーサ、マイクロレンズを形成する場合は線幅が細り、ポジレジストで形成する場合は線幅が太る）を解消するフォトマスク、フォトマスク製造方法、及びフォトマスクを用いたカラーフィルタの製造方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明の第１の態様のフォトマスクは、マルチレンズからなる投影レンズを備えたスキャン方式の投影露光に用いるフォトマスクであって、前記マルチレンズの接続部を含むスキャン露光により転写される領域に存在する前記フォトマスクの複数のパターンの線幅が、前記接続部を含まないスキャン露光により転写される領域に存在する前記フォトマスクの前記パターンと同形のパターンの線幅に対して補正された線幅である。

本発明の第２の態様のフォトマスクは、上記第１の態様のフォトマスクにおいて、前記複数のパターンの前記補正された線幅が、スキャン方向と直交する方向に前記パターンごとに段階的に変化する線幅である。

本発明の第３の態様のフォトマスクは、上記第２の態様のフォトマスクにおいて、前記複数のパターンの前記補正された線幅が、さらにスキャン方向に前記パターンごとに段階的に変化する線幅である。

本発明の第４の態様のフォトマスクは、上記第２または第３の態様のフォトマスクにおいて、前記段階的に変化する線幅が、乱数に基づく補正成分を含む。

本発明の第５の態様のフォトマスクは、平面視において第１の座標軸に沿う方向に線状に延びる第１の光透過部と、前記平面視において前記第１の座標軸に交差する第２の座標軸に沿う方向に線状に延びる第２の光透過部と、が形成されたフォトマスクであって、前記第１の光透過部が一定の第１の線幅を有し、前記第２の光透過部が一定の第２の線幅を有する、前記第１の座標軸に沿う方向における第１の領域と、前記第１の光透過部が前記第１の線幅よりも広い第３の線幅を有し、前記第２の光透過部が前記第２の線幅よりも広い第４の線幅を有する、前記第１の座標軸に沿う方向における第２の領域と、を備え、前記第１の座標軸に沿う方向において、前記第１の領域と前記第２の領域とが交互に配列されている。

本発明の第６の態様のフォトマスク製造方法は、平面視において第１の軸線に沿って千鳥配列された複数の投影光学系による光像を用いて、前記第１の軸線と交差する第２の軸線に沿う方向に被露光体が走査されることによって前記被露光体が露光される露光装置に用いる前記光像の形成用のフォトマスクを製造するフォトマスク製造方法であって、フォトマスク形成体上において前記第１の軸線に対応する第１の座標軸と前記第２の軸線に対応する第２の座標軸とを設定し、前記被露光体上の露光パターンの形状に合わせて、前記フォトマスク形成体上で走査ビームをオンオフするための描画データを作成することと、前記フォトマスク形成体の表面を、前記露光装置において前記複数の投影光学系のうちの単独の第１投影光学系による第１の光像または単独の第２投影光学系による第２の光像によって前記第２の軸線に沿う方向の走査が行われる単独露光用領域と、前記第１及び第２投影光学系による前記第１及び第２の光像によって前記第２の軸線に沿う方向の走査が行われる複合露光用領域と、に、区分することと、前記走査ビームのビーム強度データを、前記単独露光用領域と前記複合露光用領域とに分けて設定することと、前記フォトマスク形成体上にレジストを塗布することと、前記レジスト上に、前記描画データおよび前記ビーム強度データに基づいて駆動された前記走査ビームを走査することと、を含む。また、前記ビーム強度データは、前記単独露光用領域では、第１のビーム強度値に設定され、前記複合露光用領域において前記走査ビームをオフする走査位置に隣接して前記走査ビームをオンするエッジ走査位置では、前記第１のビーム強度値と異なる第２のビーム強度値に設定される。

本発明の第７の態様のフォトマスク製造方法は、上記第６の態様のフォトマスク製造方法において、前記第２のビーム強度値が、前記第１のビーム強度値より高い。

本発明の第８の態様のフォトマスク製造方法は、上記第７の態様のフォトマスク製造方法において、前記ビーム強度データが、前記複合露光用領域において前記エッジ走査位置以外の走査位置では、前記第１のビーム強度値以上前記第２のビーム強度値の最大値以下の第３のビーム強度値に設定される。

本発明の第９の態様のフォトマスク製造方法は、上記第８の態様のフォトマスク製造方法において、前記第３のビーム強度値が、前記第１のビーム強度値と等しい。

本発明の第１０の態様のフォトマスク製造方法は、上記第６から第９のいずれか１つの態様のフォトマスク製造方法において、前記第２のビーム強度値が、前記エッジ走査位置における、前記第１の光像による露光率をＥ１とし、前記第２の光像による露光率をＥ２とするとき、下記式（１）で表されるλの関数として設定される。

本発明の第１１の態様のフォトマスク製造方法は、上記第１０の態様のフォトマスク製造方法において、前記第２のビーム強度値が、λ＝０で最大値をとり、λが０から１に向かうにつれて前記第１のビーム強度値に近づく。

本発明の第１２の態様のフォトマスク製造方法は、上記第６の態様のフォトマスク製造方法において、前記第２のビーム強度値が、前記第１のビーム強度値より低い。

本発明の第１３の態様のフォトマスク製造方法は、上記第６から１２のいずれか１つの態様のフォトマスク製造方法において、前記描画データが、前記第１の座標軸および前記第２の座標軸に沿って延びる格子状の領域で前記走査ビームをオンするように設定されている。

本発明の第１４の態様のカラーフィルタの製造方法は、マルチレンズからなる投影レンズを備えたスキャン方式の投影露光によるカラーフィルタの製造方法であって、上記第１から第４のいずれか１つの態様のフォトマスクを用いてガラス基板またはシリコン基板上に設けたレジストをパターン露光する。

本発明のフォトマスクによれば、マルチレンズの接続部を含むスキャン露光により転写される領域に存在するフォトマスクの複数のパターンの線幅が、接続部を含まないスキャン露光により転写される領域に存在するフォトマスクの同形のパターンの線幅に対して補正された線幅となっているため、スキャン露光において、投影レンズの接続部に起因して発生する線幅異常の問題を解消することができる。また、本発明のフォトマスクを用いた製造方法により、線幅（寸法）均一性の良い着色画素やブラックマトリックスやスペーサ、マイクロレンズを作製することができ、カラーフィルタ基板やシリコン基板上でムラが視認されることがなくなる。

スキャン露光方式の投影露光装置の構成を示す概念図である。 図１の投影露光装置による露光状態を示す概略図であり、（ａ）は投影レンズを透過した光の形状を部分的に示す平面図であり、（ｂ）は前記（ａ）の部分拡大図であり、（ｃ）はスキャン露光により前記（ｂ）の領域で形成されるネガレジストパターンの線幅のＸ方向位置による変化を説明するための特性図である。 図１の投影露光装置で着色画素を形成したときの状況を説明するために使用する平面図であり、（ａ）は投影レンズを透過した光の形状の部分拡大図であり、（ｂ）はネガレジスト用フォトマスクの部分拡大図である。 図１の投影露光装置でブラックマトリックスを形成したときの状況を説明するために使用する平面図であり、（ａ）は投影レンズを透過した光の形状の部分拡大図であり、（ｂ）はネガレジスト用フォトマスクの部分拡大図である。 本発明の第１実施形態のフォトマスクで着色画素を形成するためのマスクパターン線幅を補正する方法を説明するための図面である。 本発明の第１実施形態のフォトマスクでブラックマトリックスを形成するためのマスクパターン線幅を補正する方法を説明するための図面である。 本発明の第１実施形態のフォトマスクで着色画素を形成するためのマスクパターンを分割して線幅を補正する方法を説明するための図面である。 Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ分割された着色画素の例を示す平面図である。 本発明の第２実施形態のフォトマスクの一例を示す模式的な平面図である。 本発明の第２実施形態のフォトマスクにおける単独露光用領域の構成を示す模式的な拡大図である。 本発明の第２実施形態のフォトマスクにおける複合露光用領域の構成を示す模式的な拡大図である。 本発明の第２実施形態のフォトマスクを用いる露光装置の一例を示す模式的な正面図である。 図１２におけるＡ視の平面図である。 露光装置に用いられる視野絞りの一例を示す模式的な平面図である。 露光装置に用いられる視野絞りの他の一例を示す模式的な平面図である。 露光装置による露光動作について説明する模式図である。 露光装置における実効的な露光量について説明する模式図である。 本発明の第２実施形態のフォトマスク製造方法に用いられる走査ビームのビーム強度の例について説明する模式的なグラフである。 本発明の第２実施形態のフォトマスク製造方法におけるビーム強度データの設定方法について説明する模式図である。 本発明の第２実施形態のフォトマスク製造方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態のフォトマスク製造方法におけるビーム強度データの設定例について説明する模式図である。 本発明の第２実施形態のフォトマスク製造方法における工程説明図である。

（第１実施形態）
以下、本発明のフォトマスクの第１実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることは可能である。尚、同一の構成要素については便宜上の理由がない限り同一の符号を付け、重複する説明は省略する。また、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、特徴となる部分を拡大して示しており、各構成要素の寸法比率などは実際と同じではない。
尚、本発明のフォトマスクは、着色画素やブラックマトリックスが形成されたカラーフィルタ基板やシリコン基板の製造方法、及びマイクロレンズが形成されたＯＣＦ層の製造方法に適用することができるが、以下、簡略化のためこれらの製造方法を一括して、カラーフィルタの製造方法と呼称する。

以下、特にことわらない限りネガレジストで着色画素、及びブラックマトリックスを形成する場合について説明する。ネガレジストで形成する場合とポジレジストで形成する場合の違いは、フォトマスクの開口部（光透過部）と遮光部とが反転されること、及び開口部の線幅の補正する内容（ネガレジストでは太くする、ポジレジストでは細くする）である。

図５は、本発明のフォトマスクで着色画素を形成するためのマスクパターン線幅を補正する方法を説明するための図面である。図５（ａ）は図３（ａ）と同等の領域を示し、投影レンズを透過した光による露光領域３６と遮光領域３７の平面視形状を示しており、レジストの反応性は２つの柱状レンズの接続部の中心にＸ方向に向かうにつれてＬ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・、Ｌｎと次第に低下する。

図５（ｂ）は、着色画素パターンを有する本発明のフォトマスク３８ａの平面図であるが、説明の簡略化ため図３（ｂ）のパターン配列のうち、Ｘ方向に並んだＣ１ｎ、Ｃ２ｎ、Ｃ３ｎ、・・・、Ｃｎｎのみを表わしている。Ｃ１ｎ、Ｃ２ｎ、・・・、Ｃｎｎはいずれも開口パターンであり、Ｃ１ｎでは既述のように相対光量１００の１回露光で露光されるが、Ｃ２ｎ、Ｃ３ｎ、・・・、Ｃｎｎの順に透過光によるレジストの反応性が低下し、Ｘ方法及びＹ方向の着色画素の線幅が細くなる。すなわち、開口パターンＣｎｎが、２つの柱状レンズの接続部のＸ方向の中心に対応する位置にある。

そこで本発明のフォトマスクでは、Ｃ２ｎ、Ｃ３ｎ、・・・、Ｃｎｎの線幅（開口パターン幅）をこの順に次第に大きく補正して作製し、前記の線幅細りの問題を改善する。本方法が有効であるのは、本発明のフォトマスクを使用する露光装置では、投影レンズ３３の中心は、フォトマスク３２のスキャン方向の中心線上にあるので、線幅異常が発生するフォトマスク上の位置は定まっているためである。
すなわち、マルチレンズ３３の接続部を含むスキャン露光により転写される領域に存在するフォトマスクの複数のパターンの線幅が、上記接続部を含まないスキャン露光により転写される領域に存在する当該フォトマスクの上記パターンと同形のパターンの線幅に対して補正された線幅となっている。

具体的には、Ｃ１ｎの線幅に対して補正係数を乗じた値をＣ２ｎ以降の線幅とする。補正係数の値は、設計線幅に等しいレジストパターンが得られるときのＣ１ｎの線幅を基準とする。すなわち、このときの特性曲線ＣＬ１（図２（ｃ）参照）を平滑化し設計線幅のパターンを得るための補正曲線ＣＬ２（図５（ｃ））を作成する。図５（ｃ）の縦軸はＣ１ｎの測定線幅を、全ての開口パターンが等しいときの各開口パターンで形成したレジストパターンの測定線幅で割った値を示す。

次に、Ｃ２ｎ、Ｃ３ｎ、・・・、ＣｎｎのＸ方向の両辺の位置から前記補正曲線ＣＬ２に垂線（紙面上下方向の線）を下ろし、補正曲線ＣＬ２との２つの交点（例えばＣ３ｎについてはδ３１とδ３２）を求め、２交点における補正係数の平均値（Ｃ３ｎについてはδ３ａ。補正曲線ＣＬ２の変化は小領域では直線的なため、ほぼδ３１とδ３２の中間値）をＣ２ｎ、Ｃ３ｎ、・・・、Ｃｎｎの補正係数とする（図５（ｄ））。以上により、Ｃ１ｎの補正係数は１．０（補正なし）であり、Ｃ２ｎ、Ｃ３ｎ、・・・、Ｃｎｎの補正係数は測定線幅の比のほぼ逆数となり、補正された開口パターンの線幅はスキャン方向と直交する方向（Ｘ方向）にパターンごとに段階的に変化する線幅となる。従って、本発明のフォトマスクを用いてスキャン露光を行うと、露光後の着色画素の線幅が揃うようになる。

前記の補正曲線ＣＬ２は図示の都合上、Ｃ２ｎ、Ｃ３ｎ、・・・、ＣｎｎのＸ方向の線幅Ｃ２ｎｘ、Ｃ３ｎｘ、・・・、Ｃｎｎｘの補正についてのものであるが、Ｙ方向の線幅Ｃ２ｎｙ、Ｃ３ｎｙ、・・・、Ｃｎｎｙの補正に対しても有効である。何故なら、各画素でのレジスト反応性の比はＸ方向、Ｙ方向ともに同じであるため、Ｙ方向のＣ１ｎｙ、Ｃ２ｎｙ、Ｃ３ｎｙ、・・・、Ｃｎｎｙのレジストパターン線幅を測定すれば図２（ｃ）の特性曲線ＣＬ１と相似形になる。従って、Ｙ方向で補正を行うための補正曲線ＣＬ２はＸ方向の線幅に対するものと同様となり、各画素のＹ方向の補正係数の値は、Ｃ２ｎ、Ｃ３ｎ、・・・、ＣｎｎのＹ方向の位置にのみ依存する。このようにして、本発明のフォトマスクでは、補正された線幅はスキャン方向に画素ごとに段階的に変化する線幅となり、スキャン方向にも露光後の着色画素の線幅が揃うようになる。

以上、着色画素を形成するための本発明のフォトマスクについて説明したが、ブラックマトリックスを形成するためのフォトマスクについても同様である。図６は、本発明のフォトマスクでブラックマトリックスを形成するためのマスクパターン線幅を補正する方法を説明するための図面である。着色画素の場合との違いは、着色画素の場合は個々の画素についてＸ方向、Ｙ方向の線幅補正を行うが、ブラックマトリックスの場合は、Ｘ方向に並んだＢｘ２、Ｂｘ３、・・・ＢｘｎについてはＸ方向の線幅ｂｘ２、ｂｘ３、・・・ｂｘｎについて補正を行い、Ｙ方向に並んだＢｙ２、Ｂｙ３、・・・Ｂｙｎ（図４（ｂ）参照）についてはＹ方向の線幅ｂｙ２、ｂｙ３、・・・ｂｙｎについて補正を行えばよいということである。

Ｘ方向のＢｘ２、Ｂｘ３、・・・Ｂｘｎの場合、両辺の位置から前記補正曲線ＣＬ２に垂線（紙面上下方向の線）を下ろし、補正曲線ＣＬ２との２つの交点（Ｂｘ３についてはδ３１とδ３２）を求め、２交点における補正係数の平均値（Ｂｘ３についてはδ３ａ）をＢｘ２、Ｂｘ３、・・・Ｂｘｎの補正係数とする（図６（ｄ））。以上により、Ｂｘ１の補正係数は１．０（補正なし）となり、Ｂｘ２、Ｂｘ３、・・・Ｂｘｎの補正係数は測定線幅の比のほぼ逆数となるので、本発明のフォトマスクを用いてスキャン露光を行うと、露光後のブラックマトリックスの線幅が揃うようになる。Ｙ方向のＢｙ１、Ｂｙ２、・・・Ｂｙｎについても同様である。

本発明のフォトマスクにおける線幅の補正方法では、１つのマスクパターンを分割して補正を行ってもよい。図７は、本発明のフォトマスクで着色画素を形成するためのマスクパターンを分割して線幅を補正する方法を説明するための図面である。ここでは、図５（ｂ）におけるＣ３ｎ画素をＸ方向に分割する場合を代表的に示している。このように、１つの画素に相当する１つのマスクパターンをｎ個の部分に分割して、それぞれの領域について補正曲線ＣＬ２により、図５の場合と同様に補正係数δ３ａ１、δ３ａ２、・・・δ３ａｎを求める。これにより、補正による線幅の段階的な変化が小刻みになって曲線に近くなり、線幅異常に対する対応がより実際に即したものとなるので、露光後の着色画素の線幅均一性がさらに改善する。

前記のパターンを分割して補正を行う方法は、同様にして着色画素のＹ方向、及びブラックマトリックスのＸ方向、Ｙ方向に対しても行うことができ、線幅均一性の改善に有効である。尚、通常ブラックマトリックスの寸法は、幅方向には着色画素の線幅よりも小さく、長さ方法には着色画素の線幅よりも大きいため、幅方向の分割数については着色画素よりも少なく、長さ方向の分割数については多くすることが好ましい。

本発明のフォトマスクにおいては、以上の線幅補正の導入により投影レンズの接続部に起因して発生する線幅異常を改善することができる。しかしながら、投影レンズの接続部に起因する線幅異常は、図２（ｃ）の線幅測定値の変動（振動）からも分るように、必ずしも安定したものではない。そこで本発明のフォトマスクでは、さらに線幅均一性を向上するために、補正により段階的に変化する線幅に乱数に基づく補正成分を含むようにすることができる。

ところで、フォトマスクの作製には通常電子線描画装置が使われ、素パターンの作成は電子線描画データの作成によって行われる。従って、前記の補正線幅への乱数に基づく補正成分の導入も描画データの変更によって行うことができる。

補正線幅への乱数に基づく補正成分の導入は、日本国特開２０１１−１８７８６９号公報に記載の方法によって行うことができる。日本国特開２０１１−１８７８６９号公報には描画データへの乱数の導入によるリサイズ（線幅調整）について記載されているが、その目的は、描画機固有の描画方式によって発生するマスクパターンの線幅や位置精度の変動を緩和することである。これに対し、本発明のフォトマスクでは、上述のような投影レンズの接続部に起因する線幅異常の不安定性に対するものである点が異なっている。

本発明のフォトマスクにおける補正線幅への乱数に基づく補正成分の導入は、具体的には、既述の線幅を段階的に変化させるために使用した補正係数を基準として、乱数によって発生させた第２の補正係数を加減（プラスマイナス）することによって導入することができる。日本国特開２０１１−１８７８６９号公報に記載のメッシュ単位としては、本発明のフォトマスクでは、着色画素の場合、分割のない図３（ｂ）の個々の画素としてもよく、図７のようにＸ方向に、あるいは図８のようにＸ方向及びＹ方向に分割した後の画素を単位としてもよい。ブラックマトリックスの場合についても同様であるが、特に長さ方向については分割後の画素をメッシュ単位とすることが有効である。

乱数によって発生させる第２の補正係数の振り幅の範囲は、実験結果によって好適な範囲を求めればよい。但し、線幅を段階的に変化させるために使用した補正係数を基準としてプラスマイナス側に同じ大きさだけ振り幅の範囲を設定することが望ましい。また、プラスまたはマイナスが連続した場合に再度乱数を割り振る処理をはじめ、その他のデータ処理も日本国特開２０１１−１８７８６９号公報による方法と同様に行えばよい。

以上のように本発明のフォトマスクでは、補正係数の導入により線幅を段階的に変化させることで投影レンズの接続部に起因する線幅異常の定常的な成分を改善し、さらに乱数によって発生させた第２の補正係数を導入することで、投影レンズの接続部に起因する線幅異常の不安定な成分を緩和することができるので、投影レンズの接続部に起因して発生する線幅異常の問題を解消することができる。

本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明のフォトマスクを用いること以外は従来の方法によってカラーフィルタを製造することができる。これにより、線幅（寸法）均一性の良い着色画素、ブラックマトリックス、スペーサ、マイクロレンズを作製することができる。こうすることで、カラーフィルタ基板、アレイ基板上のカラーフィルタ層やシリコン基板上で問題となっていたムラが視認されることがなくなる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態のフォトマスクについて説明する。
図９は、本発明の第２実施形態のフォトマスクの一例を示す模式的な平面図である。図１０は、本発明の第２実施形態のフォトマスクにおける単独露光用領域の構成を示す模式的な拡大図である。図１１は、本発明の第２実施形態のフォトマスクにおける複合露光用領域の構成を示す模式的な拡大図である。
なお、各図面は模式図のため、形状および寸法は拡大されている場合がある（以下の図面も同様）。

図９に示す本実施形態のフォトマスク１は、複数の投影光学系を用いた等倍露光による露光装置に用いられる露光用マスクである。フォトマスク１は、光透過性基板２と、マスク部３とを備える。

光透過性基板２は、後述する露光措置の照明光を透過できる光透過性を有する適宜の基板の使用が可能である。例えば、光透過性基板２は、ガラス基板によって構成されてもよい。光透過性基板２の外形は特に限定されない。図９に示す例では、光透過性基板２の外形は平面視矩形状である。

マスク部３は、露光装置が露光する被露光体（例えばカラーフィルタを製造するための基板）に投影する露光用パターンとなるマスクパターンＰを備える。マスクパターンＰは、例えば、光透過性基板２上に積層された金属などの遮光層がパターニングされて構成される。
一般的には、等倍露光の露光装置に用いるマスクパターンは、被露光体に形成する露光パターンと同一の形状及び大きさにすればよい。しかし、本実施形態におけるマスクパターンＰは、場所によっては、露光パターンの形状または大きさとは異なっている。
マスクパターンＰは、光透過性基板２の表面において、光透過性基板２の長辺に沿うｙ方向と、光透過性基板２の短辺に沿うｘ方向と、において、２次元的に形成されている。光透過性基板２が平面視で正方形である場合には、ｘ方向は光透過性基板２の互いに接続された２辺のうちの一方に沿い、ｙ方向は当該２辺のうちの他方に沿っている。
光透過性基板２上におけるマスクパターンＰの位置を記述するため、ｘ方向にはｘ座標軸（第１の座標軸）が、ｙ方向にはｙ座標軸（第２の座標軸）がそれぞれ設定されている。図９では、一例として、光透過性基板２の外形の一頂点を原点Ｏとするｘ座標軸とｙ座標軸とが設定されている。ただし、ｘｙ座標系の原点Ｏは、光透過性基板２における適宜の位置に設定されていてもよい。

マスクパターンＰは、被露光体に形成する露光パターンと同一な形状に形成されるパターンＰ_１と、当該露光パターンに補正が加えられた形状に形成されるパターンＰ_２と、からなる。
パターンＰ_１は、ｘ方向の幅がＷ_Ｓとされてｙ方向に帯状に延びている単独露光用領域Ｒ_Ｓ（第１の領域）に形成されている。
パターンＰ_２は、ｘ方向の幅がＷ_Ｃとされてｙ方向に帯状に延びている複合露光用領域Ｒ_Ｃ（第２の領域）に形成されている。
単独露光用領域Ｒ_Ｓと複合露光用領域Ｒ_Ｃとは、ｘ方向において交互に配列されている。単独露光用領域Ｒ_Ｓおよび複合露光用領域Ｒ_Ｃの大きさ、配列ピッチは、後述する露光装置における投影光学系の構成に応じて適宜に設定される。
以下では、Ｗ_Ｓ、Ｗ_Ｃ（ただし、Ｗ_Ｃ＜Ｗ_Ｓ）は、それぞれ一定値である場合の例で説明する。このため、ｘ方向における単独露光用領域Ｒ_Ｓおよび複合露光用領域Ｒ_Ｃの配列ピッチは、いずれもＷ_Ｓ＋Ｗ_Ｃである。

マスクパターンＰの具体的な形状は、露光パターンに必要な適宜の形状である。
以下では、マスクパターンＰの一例として、露光措置の照明光が透過する光透過部の平面視形状が矩形格子の場合の例で説明する。このような矩形格子状の露光パターンは、例えば、液晶装置におけるカラーフィルタに用いられるブラックマトリクス（ＢＭ）を形成するために用いられてもよい。

図１０に単独露光用領域Ｒ_ＳにおけるパターンＰ_１の拡大図を示す。
パターンＰ_１は、平面視矩形状の遮光部３ｂが、ｘ方向およびｙ方向において矩形格子状に配列されている。例えば、遮光部３ｂの配列ピッチは、ｘ方向ではＰ_ｘ、ｙ方向ではＰ_ｙである。例えば、フォトマスク１がＢＭ形成用の場合には、ピッチＰ_ｘ（Ｐ_ｙ）は、ｘ方向（ｙ方向）におけるサブ画素の配列ピッチに一致している。
各遮光部３ｂの間には、光透過性基板２の表面が露出した光透過部３ａが形成されている。光透過部３ａは、ｘ方向に延びる第１線状部３ａ_ｘ（第１の光透過部）と、ｙ方向に延びる第２線状部３ａ_ｙ（第２の光透過部）とに分けられる。すなわち、光透過部３ａは、第１線状部３ａ_ｘと、第２線状部３ａ_ｙと、を有している。
本実施形態における単独露光用領域Ｒ_Ｓにおいては、第１線状部３ａ_ｘは、一定の線幅Ｌ_１ｙ（第１の線幅、ｙ方向の線幅）を有する。第２線状部３ａ_ｙは、一定の線幅Ｌ_１ｘ（第２の線幅、ｘ方向の線幅）である。例えば、フォトマスク１がＢＭ形成用の場合には、線幅Ｌ_１ｙ、Ｌ_１ｘは、それぞれ、ｙ方向、ｘ方向におけるＢＭの線幅に等しい。

図１１に複合露光用領域Ｒ_ＣにおけるパターンＰ_２の拡大図を示す。
パターンＰ_２は、パターンＰ_１と同様_、平面視矩形状の遮光部３ｂが、ｘ方向およびｙ方向において矩形格子状に配列されている。例えば、遮光部３ｂの配列ピッチは、ｘ方向ではＰ_ｘ、ｙ方向ではＰ_ｙである。ただし、パターンＰ_２では、遮光部３ｂの大きさはパターンＰ_１における大きさとは異なる。図１１では、対比のため単独露光用領域Ｒ_Ｓ（パターンＰ_１）における遮光部３ｂの形状が二点鎖線で示されている。
このため、パターンＰ_２では、光透過部３ａにおける第１線状部３ａ_ｘ、第２線状部３ａ_ｙの線幅が、パターンＰ_１における線幅とは異なる。
複合露光用領域Ｒ_Ｃにおいては、第１線状部３ａ_ｘは、ｘ方向に変化する線幅Ｌ_２ｙ（ｘ）（第３の線幅）を有する。第２線状部３ａ_ｙは、ｘ方向に変化する線幅Ｌ_２ｘ（ｘ）（第４の線幅）を有する。ここで、（ｘ）は、線幅が位置ｘの関数であることを表している。
本実施形態では、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおける露光量の低下を補正するため、Ｌ_２ｙ（ｘ）＞Ｌ_１ｙ、Ｌ_２ｘ（ｘ）＞Ｌ_１ｘの関係がある。
Ｌ_２ｙ（ｘ）、Ｌ_２ｘ（ｘ）の具体的な変化については、フォトマスク１を用いる露光装置について説明した後に説明する。

次に、フォトマスク１を露光用マスクとして用いる露光装置について説明する。
図１２は、本発明の第２実施形態のフォトマスクを用いる露光装置の一例を示す模式的な正面図である。図１３は、本発明の第２実施形態のフォトマスクを用いる露光装置の一例を示す模式的な平面図であって、図１２におけるＡ視の平面図である。図１４は、露光装置に用いられる視野絞りの一例を示す模式的な平面図である。図１５は、露光装置に用いられる視野絞りの他の一例を示す模式的な平面図である。

図１２及び図１３に示すように、露光装置５０は、ベース５１、上述した本実施形態のフォトマスク１、照明光源５２、視野絞り５３、および投影光学ユニット５５を備える。

ベース５１は、被露光体６０を載置するため、水平面に平行かつ平坦な上面５１ａを有している。ベース５１は、駆動装置（図示略。以下も同じ）によって水平方向のうち図示Ｙ方向（図示左から右に向かう方向）に延びる軸線Ｏ_５１（第２の軸線）に沿う方向に移動可能に構成されている。駆動装置は、図示二点鎖線で示すように、ベース５１をＹ方向における移動限度まで移動した後、ベース５１をＹ方向と反対に移動して移動開始位置に戻すこともできる。
ベース５１は、図示略の駆動装置によって、水平面においてＹ方向に直交するＸ方向（図１２における紙面奥から手前に向かう方向）に移動できるように構成されてもよい。

被露光体６０には、露光装置５０によって、フォトマスク１のマスクパターンＰの光像に基づいた露光パターンが露光される。図１３に示すように、被露光体６０は、上面５１ａよりも平面視で小さく、フォトマスク１以下の大きさの矩形板状に形成されている。被露光体６０は、その長手方向がＹ方向に沿うように、上面５１ａ上に載置される。
被露光体６０は、適宜の基板上に、フォトリソグラフィを行うための感光性のレジストが塗布されて構成される。このレジストは、ネガレジストでもよいし、ポジレジストでもよい。

露光装置５０において、フォトマスク１は、ベース５１に載置された被露光体６０と対向する位置に配置される。フォトマスク１の支持部（図示略）は、ベース５１の上面５１ａと一定の間隔を保ち、ベース５１と同期した移動が可能である。
露光装置５０におけるフォトマスク１は、ｙ座標軸の正方向がＹ方向と反対向きとされ、ｘ座標軸がＸ方向に沿うように配置される。

照明光源５２は、被露光体６０を露光するため、被露光体６０上のレジストを感光させる波長を有する照明光を発生する。照明光源５２は、フォトマスク１の移動領域の上方において図示略の支持部材によって固定支持されている。照明光源５２は、鉛直下方に照明光を照射する。

視野絞り５３は、照明光源５２と、フォトマスク１の移動領域との間に配置される。視野絞り５３は、図示略の支持部材によって固定支持されている。視野絞り５３は、照明光源５２が照射する照明光を整形しつつ、照明光を複数の照明領域に分割する。
図１４に示すように、視野絞り５３は、Ｘ方向にｗ_１＋ｗ_２（ただし、ｗ_１＜ｗ_２）のピッチで配列された複数の第１開口部５３Ａと、Ｙ方向に距離Δ（ただしΔ＞ｈ／２、ｈの内容は後述する）だけ平行にずれた軸線上でＸ方向にｗ_１＋ｗ_２のピッチで配列された複数の第２開口部５３Ｂと、を有する。

第１開口部５３Ａの平面視形状は、頂角が直角でない等脚台形である。第１開口部５３Ａは、第１辺５３ａ、第２辺５３ｂ、第３辺５３ｃ、および第４辺５３ｄで構成される。
第１辺５３ａは等脚台形の上底であり、第２辺５３ｂは等脚台形の下底である。第１辺５３ａ、第２辺５３ｂの長さはそれぞれｗ_１、ｗ_２である。第１辺５３ａ、第２辺５３ｂは、Ｙ方向において距離ｈだけ離れている平行線である（以下、距離ｈを開口幅ｈと称する場合がある）。第３辺５３ｃ、第４辺５３ｄは、Ｘ方向においてこの順に配置された等脚台形の脚である。第１開口部５３Ａにおける第３辺５３ｃと第４辺５３ｄとの間隔は、Ｙ方向に向かうに従い次第に拡大している。

第２開口部５３Ｂの平面視形状は、平面視において第１開口部５３Ａを１８０°回転した形状である。すなわち、第２開口部５３Ｂも、第１辺５３ａ、第２辺５３ｂ、第３辺５３ｃ、および第４辺５３ｄで構成され、第２開口部５３Ｂにおける第３辺５３ｃと第４辺５３ｄとの間隔は、Ｙ方向に向かうに従い次第に減少している。Ｘ方向における第２開口部５３Ｂの位置は、第１開口部５３Ａに対して（ｗ_１＋ｗ_２）／２だけずれている。このため、第２開口部５３Ｂは、２つの第１開口部５３Ａの間の中間点にＹ方向で対向する位置に配置されている。
このような配置により、第１開口部５３Ａおよび第２開口部５３Ｂは、Ｘ方向に沿う軸線Ｏ_５３（第１の軸線、Ｘ方向）に沿って千鳥配列されている。
Ｙ方向から見ると、第１開口部５３Ａおよび第２開口部５３Ｂにおける第３辺５３ｃ同士と、第４辺５３ｄ同士とは互いに重なっている。Ｙ方向から見ると、第１開口部５３Ａの第１辺５３ａ（または第２辺５３ｂ）と第２開口部５３Ｂの第２辺５３ｂ（または第１辺５３ａ）とにおける端部は同じ位置にある。

視野絞り５３における第１開口部５３Ａおよび第２開口部５３Ｂの形状、大きさ及び配置は、後述する投影光学ユニット５５の配列などに応じて、適宜調整すればよい。以下に、第１開口部５３Ａおよび第２開口部５３Ｂに関する具体的な寸法例を示す。
（ｗ_２−ｗ_１）／２は、例えば、１４ｍｍ以上１８ｍｍとされてもよい。ｈは、例えば、２５ｍｍ以上４５ｍｍとされてもよい。（ｗ_１＋ｗ_２）／２は、例えば、９５ｍｍ以上１００ｍｍ以下とされてもよい。距離Δは、例えば、２００ｍｍ以上３００ｍｍ以下とされてもよい。

露光装置５０における視野絞り５３は、例えば、図１５に示す視野絞り５４に置換されてもよい。
視野絞り５４は、Ｘ方向に２ｗ_３のピッチで配列された複数の第１開口部５４Ａと、Ｙ方向に距離Δだけ平行にずれた軸線上でＸ方向に２ｗ_２のピッチで配列された複数の第２開口部５４Ｂと、を有する。

第１開口部５４Ａの平面視形状は、頂角が直角でない平行四辺形である。第１開口部５４Ａは、第１辺５４ａ、第２辺５４ｂ、第３辺５４ｃ、および第４辺５４ｄで構成される。第１辺５４ａおよび第２辺５４ｂは、Ｙ方向における対辺である。第３辺５４ｃおよび第４辺５４ｄは、Ｘ方向における対辺である。第１辺５３ａ及び第２辺５３ｂの長さはそれぞれｗ_３である。第２辺５４ｂと第３辺５４ｃとの間の角度（すなわち、第１辺５４ａと第４辺５４ｄとの間の角度）は鋭角であり、この角度をθとすると、第３辺５３ｃ及び第４辺５３ｄの各長さにｃｏｓθを乗じた値が、ｗ_４（ただし、ｗ_４＜ｗ_３）である。

第２開口部５４Ｂの平面視形状は、第１開口部５４Ａと同じである。Ｘ方向における第２開口部５４Ｂの位置は、第１開口部５４Ａに対してｗ_３だけずれている。このため、第２開口部５４Ｂは、２つの第１開口部５４Ａの間の中間点にＹ方向で対向する位置に配置されている。
このような配置により、第１開口部５４Ａおよび第２開口部５４Ｂは、Ｘ方向に沿う軸線Ｏ_５４（第１の軸線）に沿って千鳥配列されている。
Ｙ方向から見ると、第１開口部５４Ａにおける第３辺５４ｃと第２開口部５４Ｂにおける第４辺５４ｄとは互いに重なっており、第１開口部５４Ａにおける第４辺５４ｄと第２開口部５４Ｂにおける第３辺５４ｃとは互いに重なっている。Ｙ方向から見ると、第１開口部５４Ａの第１辺５４ａ（または第２辺５４ｂ）と第２開口部５４Ｂの第１辺５４ａ（または第２辺５４ｂ）とにおける端部は同じ位置にある。

図１２に示すように、投影光学ユニット５５は、ベース５１上の被露光体６０よりも上方であって、かつ視野絞り５３（５４）との間にフォトマスク１の移動領域を挟んで対向するように配置されている。投影光学ユニット５５は、図示略の支持部材によって固定支持されている。
図１３に示すように、投影光学ユニット５５は、軸線Ｏ_５３に沿って千鳥配列された複数の第１投影光学系５５Ａ（投影光学系）と、複数の第２投影光学系５５Ｂ（投影光学系）とを備える。

第１投影光学系５５Ａ及び第２投影光学系５５Ｂは、いずれも物体像を像面に正立等倍像として結像する結像光学系である。第１投影光学系５５Ａ及び第２投影光学系５５Ｂの各々は、フォトマスク１のマスクパターンＰとレジストが塗布された被露光体６０の上面とを互いに共役な位置関係にする位置に配置される。
図１４に示すように、第１投影光学系５５Ａは、第１開口部５３Ａの像を被露光体６０に投影できるように、第１開口部５３Ａの下方に配置されている。第２投影光学系５５Ｂは、第２開口部５３Ｂの像を被露光体６０に投影できるように、第２開口部５３Ｂの下方に配置されている。
このような位置関係に第１投影光学系５５Ａおよび第２投影光学系５５Ｂが配置されることから、第１開口部５３Ａおよび第２開口部５３Ｂの間の間隔は、第１投影光学系５５Ａおよび第２投影光学系５５Ｂが互いに干渉しないように、両者の間にある程度の距離を確保する必要がある。このため、第１開口部５３Ａと第２開口部５３Ｂとのｙ方向における距離Δは、例えば、Ｙ方向の開口幅ｈの６倍から８倍程度のような大きな値になる。

図１５に示すように、視野絞り５３に代えて視野絞り５４が用いられる場合には、第１投影光学系５５Ａは、第１開口部５４Ａの像を被露光体６０に投影できるように、第１開口部５４Ａの下方に配置されている。第２投影光学系５５Ｂは、第２開口部５４Ｂの像を被露光体６０に投影できるように、第２開口部５４Ｂの下方に配置されている。

ここで、露光装置５０による露光動作について説明する。
図１６は、露光装置による露光動作について説明する模式図である。図１７（ａ）、（ｂ）は、露光装置における実効的な露光量について説明する模式図である。図１７（ｂ）のグラフの横軸はｘ方向の位置、縦軸は後述する実効的な露光量を表す。

図１６には、投影光学ユニット５５の下方に配置された被露光体６０の先端部の一部を拡大して示されている。このとき、図１６の図示には現れないが、視野絞り５３と投影光学ユニット５５との間には、被露光体６０と対向するように、フォトマスク１が移動されている。
照明光源５２が点灯されると、視野絞り５３の各第１開口部５３Ａ、各第２開口部５３Ｂを透過した照明光が、フォトマスク１に照射される。
フォトマスク１における光透過部３ａを透過した光のうち、第１開口部５３Ａを通過した光は第１投影光学系５５Ａによって、第２開口部５３Ｂを通過した光は第２投影光学系５５Ｂによって、それぞれ被露光体６０に等倍投影される。
この結果、図１６に示すように、被露光体６０上には、第１開口部５３Ａを通過した光の光像である第１の光像６３Ａと、第２開口部５３Ｂを通過した光の光像である第２の光像６３Ｂとが投影される。第１の光像６３Ａおよび第２の光像６３Ｂには、マスクパターンＰなどの物体像に対応する輝度分布が形成される。ただし、図１６では簡単のため輝度分布の図示は省略されている。
第１の光像６３Ａおよび第２の光像６３Ｂは、第１開口部５３Ａおよび第２開口部５３Ｂと同様、被露光体６０上において、ｘ座標軸に平行な軸線Ｏ_６３に沿って千鳥配列される。

ベース５１がＹ方向に移動すると、図示斜線で示すように、各第１の光像６３Ａおよび各第２の光像６３Ｂは、幅ｗ_２の帯状の領域を掃くことになる。このため、各第１の光像６３Ａおよび各第２の光像６３Ｂは、被露光体６０上をｙ方向に走査する。
ただし、第１開口部５３Ａおよび第２開口部５３ＢはＹ方向において距離Δだけずれている。このため、第１の光像６３Ａと第２の光像６３Ｂとが同時に掃く領域は、ｘ方向において距離（ｗ_１＋ｗ_２）／２だけずれるとともに、ｙ方向において距離Δだけずれている。
ベース５１の移動速度をｖとすると、第２の光像６３Ｂは、時間差Ｔ＝Δ／ｖだけ遅れて、先行して第１の光像６３Ａが走査した領域とｙ方向で同じ位置の他の領域に到達する。
例えば、走査が開始された時刻ｔ_０とすると、第２の光像６３Ｂは、時刻ｔ_０における第１の光像６３Ａとｙ方向で同じ位置に、時刻ｔ_１＝ｔ_０＋Ｔにおいて到達する。このとき、第２の光像６３Ｂは、時刻ｔ_０において結像された互いにｘ方向で隣り合う第１の光像６３Ａの間にちょうど嵌り込む。
すなわち、時刻ｔ_０では、第１の光像６３Ａが並ぶｘ方向の領域は、第１の光像６３Ａによって、間隔をあけて露光されるのみであるが、時刻ｔ_１においては、同領域の非露光部が、第２の光像６３Ｂによって露光される。これにより、ｘ方向に延びる上記領域は、時間差Ｔをあけて、隙間なく帯状に露光される。第１の光像６３Ａにおける等脚台形の脚と第２の光像６３Ｂにおける等脚台形の脚とは、それぞれによる露光領域の継ぎ目の境界を構成している。

平面視においてフォトマスク１におけるマスク部３は、時刻ｔ_０における第１開口部５３Ａの第２辺５３ｂよりもＹ方向の反対方向側に位置する。図１６では、一例として、時刻ｔ_０において、マスク部３のｙ方向における先端が第１開口部５３Ａの第２辺５３ｂと同位置にある場合が図示されている。このため、時刻ｔ_０において、第１の光像６３Ａにおける等脚台形の下底が、マスク部３の端に位置している。
走査によって第１の光像６３Ａが掃く領域では、時刻ｔ_０以降の走査によって、フォトマスク１のマスクパターンＰが被露光体６０上に結像されていく。マスクパターンＰの露光時間は、第１開口部５３ＡにおけるＹ方向の開口幅ｈを速度ｖで割った時間である。第１開口部５３Ａの第１辺５３ａと第２辺５３ｂとで挟まれた矩形状領域では、露光時間ｔ _ｆはｈ／ｖである。以下では、露光時間ｔ_ｆをフル露光時間という。
ところが、第１開口部５３Ａの、第３辺５３ｃと第２辺５３ｂとで挟まれた三角形領域および第４辺５３ｄと第２辺５３ｂとで挟まれた三角形領域では、ｘ方向における露光時間が０からフル露光時間の間で線形に変化する。
同様に、走査によって第２の光像６３Ｂが掃く領域では、時間差Ｔだけ遅れて、第１の光像６３Ａによるのと同様な露光が行われる。このため、第２の光像６３Ｂが掃く領域は、フル露光時間ｔ_ｆで露光される領域と、フル露光時間ｔ_ｆ未満で露光される領域とに分かれる。
フル露光時間ｔ_ｆ未満で露光される領域は、時刻ｔ_０における第１の光像６３Ａと時刻ｔ_１における第２の光像６３Ｂとの継ぎ目に関わる露光領域である。

本実施形態においては、第１の光像６３Ａおよび第２の光像６３Ｂによってフル露光時間ｔ_ｆで露光される領域は互いに離れており、それぞれ幅ｗ_１でｙ方向に延びる帯状の単独露光領域Ａ_Ｓを構成する。
これに対して、隣り合う単独露光領域Ａ_Ｓ間の領域の幅（ｘ方向の幅）は（ｗ_２−ｗ_１）／２で示され、この領域は、第１の光像６３Ａによってフル露光時間ｔ_ｆ未満で露光されるとともに、第２の光像６３Ｂによってフル露光時間ｔ_ｆ未満で露光される複合露光領域Ａ_Ｃを構成する。
複合露光領域Ａ_Ｃにおけるｘ方向の各位置における露光時間は、第１の光像６３Ａと第２の光像６３Ｂとの露光割合が異なるだけで、両者の合計の露光時間はいずれも等しい。
このため、単独露光領域Ａ_Ｓにおける露光量と、複合露光領域Ａ_Ｃにおける露光量とは、第１の光像６３Ａおよび第２の光像６３Ｂにおける照明光強度が同じであれば、互いに等しくなる。

しかしながら、本発明者の観察によれば、例えば被露光体６０上にポジレジストが塗布される場合、被露光体６０上において単独露光領域Ａ_Ｓに形成される露光パターンに比べると、複合露光領域Ａ_Ｃに形成される露光パターンは、現像及びエッチング後の光透過部（被露光体６０の表面が露出する部分）の線幅がわずかに狭くなる傾向がある。
複合露光領域Ａ_Ｃは、一定幅でｙ方向に延び、かつｘ方向に等ピッチで形成されるため、線幅の変化が露光パターンにおける帯状の濃度むらとして視認されやすくなっている。
例えば、露光装置５０によってＢＭ形成用のフォトマスクを形成すると、サブ画素の開口の大きさのむらになるため、規則的な色むらが視認されやすい液晶装置が形成されてしまう可能性がある。

露光時間が同じでも線幅が異なる理由は、必ずしも明確ではないが、時間差Ｔの影響が考えられる。
レジスト（ポジレジスト）は、露光されると光化学反応が進行する結果、現像液によって除去可能になる。ところが、レジストの光化学反応は、反応の立ち上がりにはある程度時間を要する。一方、露光が中断されると急速に反応が停止し、始まった光反応が初期状態に戻ってしまう。
この結果、連続露光よりも断続的な露光の方が、実効的な露光時間が短くなるため、露光量が低下したのと同様な効果が生じると考えられる。
このため、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおいてレジストの正味の感光に用いられる実効的な露光量は、同じ光量であれば、第１の光像６３Ａと第２の光像６３Ｂとによる露光時間の比率で決まると考えられる。

図１７（ａ）に模式的に示すように、例えば、第１の光像６３Ａが走査する単独露光領域Ａ_Ｓ１と、第２の光像６３Ｂが走査する単独露光領域Ａ_Ｓ２と、に挟まれた複合露光領域Ａ_Ｃでは、第１の光像６３Ａによる露光時間と、第２の光像６３Ｂによる露光時間とがｘ方向に沿って線形に変化する。
例えば、点ｐ_１で示す位置は、単独露光領域Ａ_Ｓ１との境界位置であるため、この位置での全露光時間に対する、第１の光像６３Ａによる露光時間の割合が１００％、第２の光像６３Ｂによる露光時間の割合が０％である。
図１７（ａ）に示された各点における露光時間の比率（％）を、ｐ_ｎ［ｔ_Ａ，ｔ_Ｂ］のように表すと、例えば、ｐ_１［１００，０］、ｐ_２［９０，１０］、ｐ_３［８０，２０］、ｐ_４［７０，３０］、ｐ_５［６０，４０］、ｐ_６［５０，５０］、ｐ_７［４０，６０］、ｐ_８［３０，７０］、ｐ_９［２０，８０］、ｐ_１０［２０，８０］、ｐ_１１［０，１００］である。以下では、これらの点ｐ_ｎのｘ方向における位置座標をｘ_ｎで表す（ただし、ｎ＝１，…，１１）。
このとき、線幅などに影響する実効的な露光量（以下、単に露光量と称する場合がある）は、図１７（ｂ）に示すように、複合露光領域Ａ_Ｃでは、下に凸の略Ｖ字状のグラフで示される。位置ｘ_１、ｘ_１１における露光量ｑ_１、ｑ_１１は、それぞれ単独露光領域Ａ_Ｓにおける露光量ｑ_０に等しい。例えば、位置ｘ_６における露光量ｑ_６は、露光量ｑ_０よりも低く、複合露光領域Ａ_Ｃにおける露光量の最小値である。位置ｘ_１、ｘ_１１の近傍および位置ｘ_６の近傍における露光量の変化率は滑らかに変化している。このグラフは、位置ｘ_６を通る縦軸に関して左右対称である。
このように、複合露光領域Ａ_Ｃにおける露光量は、ｘ方向の位置座標を独立変数とする連続関数で表されるが、簡易的には、階段状の変化で近似されてもよい。
例えば、区間Ａ_ｎを位置ｘ_２ｎ−１と位置ｘ_２ｎ＋１との間として、区間Ａ_ｎの平均露光量によって、区間Ａ_ｎ内の各露光量が近似されてもよい。

本実施形態のフォトマスク１は、このような実効的な露光量の差に対応して、単独露光領域Ａ_Ｓに露光するための単独露光用領域Ｒ_ＳにおけるパターンＰ_１と、複合露光領域Ａ _Ｃに露光するための複合露光用領域Ｒ_ＣにおけるパターンＰ_２とを変えている。このため、ｘ方向において、単独露光用領域Ｒ_Ｓの幅Ｗ_Ｓは、単独露光領域Ａ_Ｓの幅ｗ_１に等しい。複合露光用領域Ｒ_Ｃの幅Ｗ_Ｃは、複合露光領域Ａ_Ｃの幅（ｗ_２−ｗ_１）／２に等しい。
フォトマスク１のパターンＰ_１は、被露光体６０における露光パターンと同一な形状に形成されている。
フォトマスク１のパターンＰ_２は、複合露光領域Ａ_Ｃにおける露光量が単独露光領域Ａ _Ｓの露光量と実効的に同等に補正される形状に補正されている。具体的には、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおける光透過部３ａの線幅が、Ｌ_２ｙ（ｘ）、Ｌ_２ｘ（ｘ）のように、座標ｘによって変更されている。
例えば、上述の点ｐ_１、ｐ_１１に対応するｘ＝ｘ_１，ｘ_１１では、Ｌ_２ｙ（ｘ）＝Ｌ_{１ ｙ}、Ｌ_２ｘ（ｘ）＝Ｌ_１ｘである。例えば、上述の点ｐ_６に対応するｘ＝ｘ_６では、Ｌ_{２ ｙ}（ｘ）＝Ｌ_ｙｍｉｎ、Ｌ_２ｘ（ｘ）＝Ｌ_ｘｍｉｎである。ここで、Ｌ_ｙｍｉｎ（またはＬ_ｘｍｉｎ）は、ｙ方向（またはｘ方向）の線幅の最小値であり、Ｌ_１ｙ（またはＬ_１ｘ）よりも小さい。

次に、本実施形態のフォトマスク製造方法について説明する。
本実施形態のフォトマスク製造方法では、走査ビームを露光手段として用いたフォトリソグラフィ法によって、フォトマスク１が製造される。
走査ビームによって光透過部３ａの形状を変更するために、フォトマスク１の描画パターン自体を変えることも考えられる。しかし、この手法では、光透過部３ａの形状の変更量が微小であるため、高解像度の描画が可能な走査ビームを使用する必要がある。このような走査ビームを形成するビーム走査装置は、光学性能を高めることが必要になり大型化するとともに走査範囲も狭くなる場合がある。
特にフォトマスク１の外形が大きい場合には、必要な走査幅を確保するために大型のビーム走査装置が必要となるため、設備費や製造コストが増大する可能性がある。
光学性能が高く小型のビーム走査装置で複数領域に分けてビーム走査を行うことも考えられるが、走査領域の接続部にパターンの接続誤差が発生しやすくなる可能性もある。

本実施形態では、描画パターンを変えずに走査ビームの強度変調を行うことによって、複合露光用領域Ｒ_Ｃのみに、補正形状を形成する。
まず、この走査ビームの強度変調について説明する。
図１８は、本発明の第２実施形態のフォトマスク製造方法に用いられる走査ビームのビーム強度の例について説明する模式的なグラフである。図１８の横軸はｘ方向の位置、縦軸はビーム強度を表す。図１９は、本発明の第２実施形態のフォトマスク製造方法におけるビーム強度データの設定方法について説明する模式図である。

本実施形態では、図１７（ｂ）のグラフで表される実効的な露光量の変化を補正するため、図１８に示すグラフに基づいて、フォトマスク１を製造する際の走査ビームのビーム強度が制御される。なお、本実施形態では、フォトマスク１を製造するために、光透過性基板２の表面にはポジレジストが塗布される。よって、図１８に示されるビーム強度も、光透過性基板２に塗布されたポジレジストの露光に適するように設定されている。
図１８の横軸における位置ｘ_１からｘ_１１は、図１７（ｂ）における複合露光領域Ａ_Ｃに対応する複合露光用領域Ｒ_Ｃ内における位置を表す。位置ｘ_１よりも図示左側、位置ｘ _１１よりも図示右側は、それぞれ図１７（ａ）における単独露光領域Ａ_Ｓ１、Ａ_Ｓ２に対応する単独露光用領域Ｒ_Ｓ１、Ｒ_Ｓ２をそれぞれ表す。
図１８に示すように、走査ビームのビーム強度は、複合露光用領域Ｒ_Ｃでは、上に向けて凸状（逆Ｖ字状）のグラフで示される。位置ｘ_１（またはｘ_１１）は、単独露光用領域Ｒ_Ｓ１（またはＲ_Ｓ２）と複合露光用領域Ｒ_Ｃとの境界点であるため、それぞれのビーム強度値Ｉ_１＝Ｉ（ｘ_１）、Ｉ_１１＝Ｉ（ｘ_１）は、単独露光用領域Ｒ_Ｓにおけるビーム強度値Ｉ_０に等しい。
例えば、位置ｘ_６におけるビーム強度値Ｉ_６＝Ｉ（ｘ_６）は、ビーム強度値Ｉ_０よりも高く、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおけるビーム強度の最大値である。位置ｘ_１、ｘ_１１の近傍および位置ｘ_６の近傍におけるビーム強度値Ｉ（ｘ）の変化率は滑らかに変化している。
このグラフは、位置ｘ_６を通る縦軸に関して左右対称である。
このように、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおけるビーム強度値Ｉ（ｘ）は、ｘ方向の位置座標を独立変数とする曲線状の連続関数で表される。Ｉ（ｘ）の具体的な関数形は、例えば、複合露光領域Ａ_Ｃにおいて必要な線幅補正量を実験などによって求めることにより、決定される。線幅補正量を実現するためのビーム強度値は、フォトマスク１の製造工程の条件におけるビーム強度値と線幅との関係によって数値シミュレーションあるいは実験を行うことによって求められる。
なお、ビーム強度値Ｉ（ｘ）は、簡易的には、階段状の関数で近似されてもよい。
例えば、区間Ａ_ｎの平均ビーム強度によって、区間Ａ_ｎ内の各ビーム強度が近似されてもよい（図示の破線参照）。

ビーム強度値Ｉ（ｘ）は、次式（１）に基づくパラメータλの関数として、Ｉ＝ｆ（λ）のように表すこともできる。

ここで、Ｅ１は、第１の光像６３Ａによる露光率、Ｅ２は、第２の光像６３Ｂによる露光率を表す。露光率とは、特定の位置における全露光量における特定の光源（例えば、第１開口部５３Ａを通過した照明光や、第２開口部５３Ｂを通過した照明光）の露光量の比率である。
このような露光率は、ｘの関数であるため、パラメータλもｘの関数である。例えば、位置ｘ_１（またはｘ_１１）では、Ｅ１＝１、Ｅ２＝０（またはＥ１＝０、Ｅ２＝１）であるため、λ＝１であり、位置ｘ_６では、Ｅ１＝０．５、Ｅ２＝０．５であるため、λ＝０である。
ｆ（λ）は、λ＝０で最大値をとり、λが０から１に向かうにつれてＩ_０に近づく変化をする。ｆ（λ）は、広義の単調減少関数である。

具体的なビーム強度の設定方法としては、複合露光用領域Ｒ_Ｃを走査するすべての走査ビームのビーム強度が、図１８のグラフに基づいて設定されてもよい（以下、一律設定法と称する）。この場合、例えば、光透過部３ａの線幅の中心部のように、ビーム強度を変えても、光透過部３ａの線幅には影響しない部位においてもその部位が複合露光用領域Ｒ _Ｃ内に位置していればビーム強度が増大される。
これに対して、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおいて光透過部３ａの線幅に影響する部位を選択して、図１８のグラフに基づいてビーム強度が設定されてもよい（以下、選択設定法と称する）。具体的には、少なくとも、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおいて走査ビームをオフする走査位置に隣接して走査ビームをオンする位置（以下、エッジ走査位置と称する）におけるビーム強度を、図１８に基づいて設定する。

図１９は、選択設定法によるビーム強度設定の一例を模式的に示している。
走査ビームＢは、ｘ方向を主走査方向として、光透過性基板２をラスター走査する。単独露光用領域Ｒ_Ｓにおいては、走査ビームＢとして、ビーム強度値Ｉ_０（第１のビーム強度値）に設定された走査ビームＢ_０が用いられる。
遮光部３ｂは、単独露光用領域Ｒ_Ｓにおいては、被露光体６０の露光パターンに一致する大きさの矩形状に形成されている。これに対して、本実施形態では、複合露光用領域Ｒ _Ｃには、複合露光用領域Ｒ_Ｃのｘ方向の中心部に向かって漸次大きさが縮小される遮光部３ｂ_Ｆ、’３ｂ_Ｓを形成する。このため、遮光部３ｂ_Ｆ、３ｂ_Ｓのエッジ走査位置における走査ビームＢ_１、Ｂ_２は、ビーム強度値Ｉ_０よりも大きいビーム強度値Ｉ_Ｆ、Ｉ_Ｓ（第２のビーム強度値）にそれぞれ設定される。ただし、Ｉ_Ｆ＜Ｉ_Ｓである。
例えば、走査線ａ上では、遮光部３ｂ、３ｂ’の間では、走査ビームＢは、Ｂ_０、Ｂ_０、Ｂ_０、Ｂ_１としてこの順に走査する。遮光部３ｂ’上では、走査ビームＢは、オフされる。遮光部３ｂ_Ｆ、３ｂ_Ｓの間では、走査ビームＢは、Ｂ_１、Ｂ_０、Ｂ_０、Ｂ_２としてこの順に走査する。
遮光部３ｂ、３ｂ_Ｆ、３ｂ_Ｓのエッジ走査位置を通る走査線ｂ、ｅに沿って走査する走査ビームＢは、遮光部３ｂ_Ｆ、３ｂ_Ｓのエッジ走査位置を通る位置で、それぞれ走査ビームＢ_１、Ｂ_２とされ、それ以外は、走査ビームＢ_０とされる。
遮光部３ｂ_Ｆ、３ｂ_Ｓのエッジ走査位置を通らない走査線ｃ、ｄでは、走査ビームＢは、すべて走査ビームＢ_０とされる。
複合露光用領域Ｒ_Ｃにおいて、エッジ走査位置以外を走査する走査ビームＢ_０のビーム強度値はＩ_０である。なお、このビーム強度値が第３のビーム強度値Ｉ_Ｔに設定されていてもよい。ビーム強度値Ｉ_Ｔは、Ｉ_０以上かつＩ_Ｓ以下の値に設定されている。すなわち、ビーム強度値Ｉ_Ｔは、複合露光用領域Ｒ_Ｃでの第２のビーム強度値の最大値以下に設定されている。

次に、本実施形態のフォトマスク製造方法の各工程について説明する。
図２０は、本発明の第２実施形態のフォトマスク製造方法の一例を示すフローチャートである。図２１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明の第２実施形態のフォトマスク製造方法におけるビーム強度データの設定例について説明する模式図である。図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、本発明の第２実施形態のフォトマスク製造方法における工程説明図である。

本実施形態のフォトマスク製造方法では、フォトマスク１を製造するために、図２０に示すステップＳ１〜Ｓ４が図２０に示すフローにしたがって実行される。
以下のステップＳ１〜Ｓ３は、以下の動作を行うための演算処理プログラムが内蔵されたデータ処理装置によって、自動的にもしくは操作者の操作入力に基づいて対話処理的に実行される。ステップＳ４は、例えば、ビーム走査装置、現像装置、エッチング装置を含むフォトマスク製造システムによって実行される。

ステップＳ１では、フォトマスク１を製造するためのマスクパターンＰの描画データが作成される。描画データとは、マスクパターンＰを形成するために、走査ビームをオンオフするために用いられるデータである。描画データは、例えば、マスクパターンＰのＣＡＤ設計データにおける光透過部３ａ、遮光部３ｂの位置座標を、走査ビームを出射するビーム走査装置に対応した駆動用のデータに変換することによって生成される。
以上で、ステップＳ１が終了する。

ステップＳ１の後、ステップＳ２が行われる。ステップＳ２では、フォトマスク形成体の表面が単独露光用領域Ｒ_Ｓと、複合露光用領域Ｒ_Ｃとに区分される。
データ処理装置には、露光装置５０に配置するフォトマスク１の形状および視野絞り５３との位置関係、および視野絞り５３における第１開口部５３Ａ、第２開口部５３Ｂの形状と位置情報とが、予めまたはステップＳ２の実行中に入力される。
データ処理装置は、これらの入力情報に基づいて、フォトマスク１を形成するためのフォトマスク形成体の表面の座標系に基づいて、単独露光用領域Ｒ_Ｓと複合露光用領域Ｒ_Ｃとを区分する情報を生成する。
以上で、ステップＳ２が終了する。

ステップＳ２の後、ステップＳ３が行われる。ステップＳ３では、走査ビームのビーム強度データが単独露光用領域Ｒ_Ｓと複合露光用領域Ｒ_Ｃとに分けて設定される。以下では、上述の選択設定法による動作を説明する。
データ処理装置には、単独露光用領域Ｒ_ＳのパターンＰ_１を形成するためビーム強度値と、複合露光用領域Ｒ_ＣのパターンＰ_２を形成するためのエッジ走査位置におけるビーム強度値とが、予めまたはステップＳ３の実行中に入力される。
データ処理装置は、これらの入力情報に基づいて、例えば、単独露光用領域Ｒ_Ｓにおけるビーム強度値としては、上述のＩ_０を設定する。
データ処理装置は、複合露光用領域Ｒ_Ｃの描画データを解析して、エッジ走査位置を抽出する。データ処理装置は、エッジ走査位置におけるｘ座標に対応するビーム強度値Ｉ（ｘ）（第２のビーム強度値）をエッジ走査位置におけるビーム強度値として設定する。ビーム強度値Ｉ（ｘ）は、データ処理装置において、例えば、マップデータして保持されていてもよいし、関数として保持されていてもよい。関数としては、例えば、上述のＩ＝ｆ（λ）のような関数として保持されていてもよい。
データ処理装置は、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおいて、エッジ走査位置以外のビーム強度データにおけるビーム強度値としては、上述のＩ_０を設定する。

例えば、図２１（ａ）に示すマスクパターンＰにおけるビーム強度データの例について、図２１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す。ただし、図２１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）における縦軸は、描画データとビーム強度データとが合成されており実際に走査される走査ビームのビーム強度を示す。
例えば、図２１（ａ）における走査線ｙ_１のように、遮光部３ｂの形成位置を方向に横断する場合、図２１（ｂ）に折れ線１００で示すように、遮光部３ｂ上では、走査ビームがオフされる。光透過部３ａ上では、単独露光用領域Ｒ_Ｓと、エッジ走査位置を除く複合露光用領域Ｒ_Ｃとでは、ビーム強度値はＩ_０とされる。複合露光用領域Ｒ_Ｃにおけるエッジ走査位置では、大きさが変化するビーム強度値Ｉ（ｘ）が設定される。ビーム強度値Ｉ（ｘ）の包絡線１０１は、図示上側に向けた凸状を示すように変化している。

例えば、図２１（ａ）における走査線ｙ_２のように、y方向に隣り合う光透過部３ａの形成位置の間を横断する場合、図２１（ｃ）に直線１０２で示すように、ビーム強度値はＩ_０とされる。
例えば、図２１（ａ）における走査線ｙ_３のように、遮光部３ｂのｘ方向に延びるエッジ走査位置を通る場合、図２１（ｄ）に曲線１０３で示すように、単独露光用領域Ｒ_Ｓと、エッジ走査位置を除く複合露光用領域Ｒ_Ｃでは、ビーム強度値はＩ_０とされる。複合露光用領域Ｒ_Ｃにおけるエッジ走査位置では、ビーム強度値Ｉ（ｘ）が設定される。ただし、走査線ｙ_３では、エッジ走査位置はｘ方向に延びているため、曲線１０３は、図示上側に凸の山形の櫛歯状に変化している。

すべてのビーム強度データが設定されると、ステップＳ３が終了する。
ステップＳ３の後、ステップＳ４が行われる。ステップＳ４では、描画データおよびビーム強度データに基づく走査ビームを用いたリソグラフィによってマスク形成体の表面がパターニングされる。
図２２（ａ）に示すように、フォトマスク形成体１１は、光透過性基板２の表面にマスク部３を構成する材料で形成される遮光層１３が積層されて構成される。遮光層１３の積層方法としては、例えば、蒸着、スパッタリングなどが用いられてもよい。
フォトマスク形成体１１が形成された後、遮光層１３をパターンニングするため、遮光層１３上にレジスト１４が塗布される。
レジスト１４は、後述する走査ビームＢによって感光する適宜のレジスト用材料（ポジレジスト）が用いられる。

この後、レジスト１４が塗布されたフォトマスク形成体１１が、フォトマスク製造システムに搬入される。
図２２（ｃ）に示すように、フォトマスク製造システムのビーム走査装置１５から出射される走査ビームＢによって、レジスト１４が２次元的に走査される。
走査ビームＢとしては、レジスト１４を感光させる適宜のエネルギービームが用いられる。例えば、走査ビームＢは、レーザービーム、電子ビームなどのエネルギービームが用いられてもよい。
走査ビームＢのオンオフおよびオン時のビーム強度値は、ビーム走査装置１５に入力された描画データおよびビーム強度データに基づいて、ビーム走査装置１５によって制御される。

レジスト１４は、走査ビームＢの照射範囲が感光する。走査ビームＢによる感光範囲は、ビーム強度値が大きくなるとより大きくなる。このため、ビーム強度値がＩ_０より大きい値に設定されたエッジ走査位置では、ビーム強度値の大きさに応じて、感光範囲が拡がる。

フォトマスク形成体１１の全体の走査が終了したら、現像装置によって現像が行われる。この結果、図２２（ｄ）に示すように、感光したレジスト１４が、遮光層１３上から除去される。レジスト１４は、走査ビームＢが照射されない領域に残存レジスト１４Ａとして残る。

この後、エッチング装置によって、残存レジスト１４Ａと、残存レジスト１４Ａの間に露出した遮光層１３とが除去される。
図２２（ｅ）に示すように、このようなエッチングにより、遮光層１３は、残存レジスト１４Ａと同形状にパターニングされる。この結果、光透過性基板２上にマスク部３が形成されたフォトマスク１が製造される。

このようにして製造されたフォトマスク１によれば、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおけるマスク部３の形状が露光パターンよりも光透過部３ａが広くなるように補正されている。このため、フォトマスク１が露光装置５０に用いられると、露光装置５０の第１の光像６３Ａおよび第２の光像６３Ｂによる露光領域の継ぎ目に起因する実効的な露光量不足が補正される。この結果、フォトマスク１を用いて露光装置５０で露光された被露光体６０上では、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおける露光量不足が補正されるため、露光パターンの形状精度が向上する。

本実施形態のフォトマスク製造方法によれば、露光装置の露光領域の継ぎ目に起因する製造誤差を補正するフォトマスク１を製造するために、走査ビームを強度変調する。このため、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおけるマスク部３の微小な形状補正が容易かつ安価に行える。
例えば、本実施形態とは異なり、走査ビームのビーム強度を一定として、補正形状の範囲に走査ビームをオンオフする製造方法も考えられる。しかしながら、このような製造方法では、微小量の補正を行うために、補正範囲を十分細かく分割できるように、高解像度のビーム走査装置が必要となる。このため、設備費用と製造時間とが増大する場合がある。
これに対して、走査ビームの強度変調によれば、ビーム強度データを適切に設定するのみで、露光範囲の大きさを細かく変えることができる。描画データは、補正量の大きさによらず設計上の露光パターンに対応する描画データが使用できる。
このため、本実施形態では、補正を行わない場合と略同様の走査を行う間に、強度変調によって、迅速かつ高精度に補正形状を形成することができる。

なお、上記第２実施形態の説明では、マスク部３の光透過部３ａが矩形格子状の線状パターンからなる場合の例で説明した。しかし、マスク部３のマスクパターンＰは、このような走査方向および走査方向に直交する線状パターンの組み合わせには限定されない。
マスクパターンＰの形状は、被露光体６０の露光パターンの必要に応じて変更することができる。その際、上述した線幅は、露光パターンにおいて、走査方向および走査方向に直交する方向成分の間隔に置き換えて、ビーム強度データが設定されればよい。

上記第２実施形態の説明では、投影光学ユニット５５が、Ｘ方向における被露光体６０の全幅を露光する場合の例で説明した。しかし、単一のフォトマスク１によって、被露光体６０の露光パターンを露光できれば、投影光学ユニット５５は、Ｘ方向の一部を覆う大きさでもよい。この場合、露光装置５０におけるＹ方向の走査露光を、Ｘ方向にずらして複数回行うことによって、被露光体６０の全体が露光される。

上記第２実施形態では、フォトマスク１の製造過程で光透過性基板２に塗布されるレジストはポジレジストである。しかし、本発明はこの構成に限定されず、光透過性基板２にネガレジストを塗布してもよい。この場合、図９から図１１に示すフォトマスク１を製造するためには、遮光部３ｂに相当する部分にビームを照射し、光透過部３ａに相当する部分にはビームを照射しない。ネガレジストを用いて図１１に示すマスクパターンを作成するには、複合露光用領域Ｒ_Ｃ内のエッジ走査位置におけるビーム強度値を、単独露光用領域Ｒ_Ｓでのビーム強度値Ｉ_０より低下させることが考えられる。ビーム強度値がＩ_０より小さい値に設定されたエッジ走査位置では、ビーム強度値の大きさに応じて、感光範囲が小さくなる。なお、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおいて、エッジ走査位置以外を走査する走査ビームのビーム強度値はＩ_０とすればよい。
また、この場合のエッジ走査位置でのビーム強度値Ｉ（ｘ）を、上記式（１）に基づくパラメータλの関数ｆ_２（λ）として表すと、ｆ_２（λ）は、λ＝０で最小値をとり、λが０から１に向かうにつれてＩ_０に近づく変化をする、広義の単調増加関数となる。
すなわち、本発明においては、複合露光用領域Ｒ_Ｃにおけるエッジ走査位置のビーム強度値が、単独露光用領域Ｒ_Ｓにおけるビーム強度値と異なっていればよい。

上記第２実施形態では、フォトマスク１の光透過部３ａがｘ方向またはｙ方向に延びた形状となっており、遮光部３ｂが光透過部３ａに囲まれた平面視矩形状となっている。しかし、本発明はこの構成に限定されず、被露光体６０の露光パターンや被露光体６０に塗布されるレジストの種類（ポジレジスト、ネガレジスト）に応じて、フォトマスクのマスクパターンが、例えば図９のフォトマスク１の光透過部及び遮光部を反転させた構成であってもよい。すなわち、遮光部がｘ方向またはｙ方向に延びた形状となっており、光透過部が当該遮光部に囲まれた平面視矩形状となっていてもよい。このような構成においても、フォトマスクの光透過性基板に塗布されるレジストがポジレジストであれば、上記光透過部に相当する部分にビームが照射される。フォトマスクの光透過性基板に塗布されるレジストがネガレジストであれば、上記遮光部に相当する部分にビームが照射される。

上記第２実施形態では、複合露光用領域Ｒ_Ｃ内におけるエッジ走査位置のビーム強度値を、単独露光用領域Ｒ_Ｓにおけるビーム強度値より高くすることで、光透過部３ａの形状を変更している。しかし、本発明はこの構成に限定されず、例えばフォトマスク１の描画パターンを変更することで、光透過部３ａの形状を変更してもよい。
なお、複合露光用領域Ｒ_Ｃ内のマスクパターンの線幅を単独露光用領域Ｒ_Ｓ内のマスクパターンの線幅に比べて大きくする場合は、複合露光用領域Ｒ_Ｃのｘ方向の中心部に近づくに従い次第に線幅が大きくなるように設定してもよい。一方、複合露光用領域Ｒ_Ｃ内のマスクパターンの線幅を単独露光用領域Ｒ_Ｓ内のマスクパターンの線幅に比べて小さくする場合は、複合露光用領域Ｒ_Ｃのｘ方向の中心部に近づくに従い次第に線幅が小さくなるように設定してもよい。すなわち、複合露光用領域Ｒ_Ｃと単独露光用領域Ｒ_Ｓとの間のマスクパターンの線幅の差が、複合露光用領域Ｒ_Ｃのｘ方向の中心部に近づくに従い次第に大きくなるように設定してもよい。

上記第２実施形態では、ｘ方向とｙ方向とは平面視で互いに直交しているが、両方向が平面視で直交せずに交差していてもよい。この場合でも、ｙ方向とＹ方向とが互いに平行していればよい。

上記第１及び第２実施形態における各構成を、共にフォトマスクやフォトマスクの製造方法に適用してもよい。例えば、第２実施形態で説明したフォトマスクの製造方法を用いて、図５や図６に示す第１実施形態のフォトマスクを製造してもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

本発明のフォトマスク及びそれを用いたカラーフィルタの製造方法は、高い表示品質が求められるカラー液晶ディスプレイパネル及びそれを用いた高精細液晶表示装置の製造に対して好適に用いることができる。

また、近年は固体撮像素子の製造においても、スキャン露光装置が用いられる傾向があり、本発明のフォトマスクは、このような固体撮像素子用のカラーフィルタやマイクロレンズの製造に対しても好適に用いることができる。

３１ 露光光
３２ フォトマスク
３３ 投影レンズ
３４ 基板
３５ ステージ
３６ 露光領域
３６ａ 接続部
３７ 遮光領域
３８ 着色画素パターンを有するフォトマスク
３８ａ、３８ｂ 着色画素パターンを有するフォトマスクの一部
３９ ブラックマトリックスパターンを有するフォトマスク
３９ａ ブラックマトリックスパターンを有するフォトマスクの一部
ＣＬ１ 測定値による特性曲線
ＣＬ２ 補正曲線
ＳＡ１ 接続部を含まないスキャン領域
ＳＡ２ 接続部を含むスキャン領域
Ｃ３ｎ １個の着色画素パターン

Claims (14)

1. マルチレンズからなる投影レンズを備えたスキャン方式の投影露光に用いるフォトマスクであって、前記マルチレンズの接続部を含むスキャン露光により転写される領域に存在する前記フォトマスクの複数のパターンの線幅が、前記接続部を含まないスキャン露光により転写される領域に存在する前記フォトマスクの前記パターンと同形のパターンの線幅に対して補正された線幅であるフォトマスク。
2. 前記複数のパターンの前記補正された線幅は、スキャン方向と直交する方向に前記パターンごとに段階的に変化する線幅である請求項１に記載のフォトマスク。
3. 前記複数のパターンの前記補正された線幅は、さらにスキャン方向に前記パターンごとに段階的に変化する線幅である請求項２に記載のフォトマスク。
4. 前記段階的に変化する線幅は、乱数に基づく補正成分を含む請求項２または３に記載のフォトマスク。
5. 平面視において第１の座標軸に沿う方向に線状に延びる第１の光透過部と、前記平面視において前記第１の座標軸に交差する第２の座標軸に沿う方向に線状に延びる第２の光透過部と、が形成されたフォトマスクであって、
   前記第１の光透過部が一定の第１の線幅を有し、前記第２の光透過部が一定の第２の線幅を有する、前記第１の座標軸に沿う方向における第１の領域と、
   前記第１の光透過部が前記第１の線幅よりも広い第３の線幅を有し、前記第２の光透過部が前記第２の線幅よりも広い第４の線幅を有する、前記第１の座標軸に沿う方向における第２の領域と、
   を備え、
   前記第１の座標軸に沿う方向において、前記第１の領域と前記第２の領域とが交互に配列されている、フォトマスク。
6. 平面視において第１の軸線に沿って千鳥配列された複数の投影光学系による光像を用いて、前記第１の軸線と交差する第２の軸線に沿う方向に被露光体が走査されることによって前記被露光体が露光される露光装置に用いる前記光像の形成用のフォトマスクを製造するフォトマスク製造方法であって、
   フォトマスク形成体上において前記第１の軸線に対応する第１の座標軸と前記第２の軸線に対応する第２の座標軸とを設定し、前記被露光体上の露光パターンの形状に合わせて、前記フォトマスク形成体上で走査ビームをオンオフするための描画データを作成することと、
   前記フォトマスク形成体の表面を、前記露光装置において前記複数の投影光学系のうちの単独の第１投影光学系による第１の光像または単独の第２投影光学系による第２の光像によって前記第２の軸線に沿う方向の走査が行われる単独露光用領域と、前記第１及び第２投影光学系による前記第１及び第２の光像によって前記第２の軸線に沿う方向の走査が行われる複合露光用領域と、に、区分することと、
   前記走査ビームのビーム強度データを、前記単独露光用領域と前記複合露光用領域とに分けて設定することと、
   前記フォトマスク形成体上にレジストを塗布することと、
   前記レジスト上に、前記描画データおよび前記ビーム強度データに基づいて駆動された前記走査ビームを走査することと、
   を含み、
   前記ビーム強度データは、
   前記単独露光用領域では、第１のビーム強度値に設定され、
   前記複合露光用領域において前記走査ビームをオフする走査位置に隣接して前記走査ビームをオンするエッジ走査位置では、前記第１のビーム強度値と異なる第２のビーム強度値に設定される、フォトマスク製造方法。
7. 前記第２のビーム強度値は、前記第１のビーム強度値より高い、請求項６に記載のフォトマスク製造方法。
8. 前記ビーム強度データは、前記複合露光用領域において前記エッジ走査位置以外の走査位置では、前記第１のビーム強度値以上前記第２のビーム強度値の最大値以下の第３のビーム強度値に設定される、請求項７に記載のフォトマスク製造方法。
9. 前記第３のビーム強度値は、前記第１のビーム強度値と等しい、請求項８に記載のフォトマスク製造方法。
10. 前記第２のビーム強度値は、
    前記エッジ走査位置における、前記第１の光像による露光率をＥ１とし、前記第２の光像による露光率をＥ２とするとき、下記式（１）で表されるλの関数として設定される、請求項６から９のいずれか１項に記載のフォトマスク製造方法。
    

    
11. 前記第２のビーム強度値は、
    λ＝０で最大値をとり、λが０から１に向かうにつれて前記第１のビーム強度値に近づく、請求項１０に記載のフォトマスク製造方法。
12. 前記第２のビーム強度値は、前記第１のビーム強度値より低い、請求項６に記載のフォトマスク製造方法。
13. 前記描画データは、
    前記第１の座標軸および前記第２の座標軸に沿って延びる格子状の領域で前記走査ビームをオンするように設定されている、請求項６から１２のいずれか１項に記載のフォトマスク製造方法。
14. マルチレンズからなる投影レンズを備えたスキャン方式の投影露光によるカラーフィルタの製造方法であって、請求項１から４のいずれか１項に記載のフォトマスクを用いてガラス基板またはシリコン基板上に設けたレジストをパターン露光するカラーフィルタの製造方法。

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