TWI817976B - 光罩 - Google Patents

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TWI817976B
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Abstract

作成一種光罩，其中因多透鏡的連接部造成的掃描曝光而轉印之光罩圖案的線寬、與因多透鏡的非連接部造成的掃描曝光而轉印之光罩圖案的線寬之至少一者，係為對設計線寬校正後的線寬，經校正的線寬係為在掃描方向以及與掃描方向正交的方向之至少一方向上階段性地變化的線寬，階段性地變化的線寬包含基於亂數的校正成分，亂數係依據將正弦波進行頻率調變後的波形或白雜訊。

Description

光罩
本發明係關於使用於具備由多透鏡(multi-lens)所構成的投影透鏡之掃描型投影曝光之光罩。本申請案係依據在2018年1月10日於日本提出申請的特願2018-001938號主張優先權，並將其內容引用於此。
近年來，隨著大型彩色電視、筆記型電腦、攜帶用電子機器的増加，對液晶顯示器、尤其是彩色液晶顯示器面板之需求的增加令人矚目。至於使用於彩色液晶顯示器面板的彩色濾光片基板，係將由紅色濾光片、綠色濾光片、藍色濾光片等所構成的著色畫素、黑色矩陣及間隔物等經由在由玻璃基板等所構成的透明基板上進行使用光罩的圖案曝光、顯影等的圖案化處理之光微影製程所形成。
最近，除了要求彩色液晶顯示器面板本身的大型化外，亦被要求提升生產效率。因此，關於使用於彩色液晶顯示器面板的彩色濾光片基板，例如，將母玻璃的尺寸大型化且以良好效率來製造含有數量多的顯示器面板用圖案之多片式排版的大型彩色濾光片基板，尤其重要。
此外，在彩色液晶顯示器面板中，亦提案有在形成有顯示裝置的陣列基板(矽基板)上形成有著色畫素、黑色矩陣、平坦化層、間隔物等構成要素之反射型彩色液晶顯示裝置。
關於此等彩色液晶顯示裝置用之彩色濾光片基板的製造，以往，為了得到高生產性，大多為採用使用一次曝型(one-shot exposure type)的光罩之一次曝光處理方式。然而，當光罩伴隨著基板尺寸進一步大型化而亦發展大型化時，會增加一次曝光型光罩的製造在技術上的困難且變得昂貴，使得一次曝光處理型的問題點逐漸變大。因此，正開發一種使用便宜且容易製造的小尺寸光罩並將阻劑(感光性樹脂液)塗布於基板上，一邊在基板上掃描一邊進行曝光之方式(掃描曝光型)。
另一方面，內建於數位相機等的固態攝像元件，係在直徑為30cm左右之矽晶圓基板的表面排版配置複數個影像感測器，將構成影像感測器的多數個光電轉換元件(CCD或CMOS)或配線以晶圓製程(wafer process)形成。為了設成可拍攝彩色影像，在前述光電轉換元件上藉由光微影製程形成包含分色(color separation)用著色畫素與微透鏡的OCF(On Chip Filter；晶片濾光片)層後，以切割步驟切斷而作成晶片(單片)狀固態攝像元件，而為了將前述掃描曝光方式亦利用於形成OCF層的光微影製程之開發正進展中。
圖13係表示習知的掃描曝光型之投影曝光裝置的構成之概念圖(例如專利文獻1)。在習知的投影曝 光裝置中，將從設置於光罩200上部的光源單元(未圖示)射出的曝光光110照射在光罩200，藉由隔著經圖案化的光罩200將塗布於基板400上的阻劑感光，而形成黑色矩陣、著色畫素、間隔物或微透鏡的圖案。投影透鏡300係由包含呈交錯配列的複數個柱狀透鏡的多透鏡所構成，投影透鏡300整體的中心係位於光罩200之掃描方向的中心線上。
例如，在光罩200的大小為基板400之1/4的大小且於(X,Y)方向進行(2,2)之4片排版掃描曝光時，首先，光罩200的中心係以與基板400的1/4的區域之中心一致的方式移動來決定初始位置。其後，光罩200及基板400係相對於被固定的投影透鏡300於Y方向同時進行掃描動作，將形成於光罩200的圖案轉印於基板400之1/4區域的阻劑。將此動作移往剩餘的3處的初始位置並反覆，以對基板400整體之阻劑進行轉印。
在習知的投影曝光裝置中，於透射投影透鏡300之光的光路上，插入用以連接各柱狀透鏡的曝光區域之視場光閘(field stop)。因此，投影透鏡300的曝光區域600係如圖14(a)所示，於平面視圖中具有梯形形狀且複數個曝光區域600呈交錯配列。將相鄰的一對柱狀透鏡的連接部附近放大並圖示於圖14(b)。關於相鄰之連接部的曝光區域，在各柱狀透鏡的端部，三角形部分成為相面對的形狀，於Y方向進行掃描，藉此構成為透射一對透鏡之光的合計光量不論在哪個位置都會成與不含連接部600a之曝光區域600的四角形區域(非連接部)相等的100(相對值，參照圖14(b))。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1 日本國特開平11-160887號公報
然而，就實際經轉印的阻劑圖案線寬而言，以光量100的一次曝光所形成的線寬、與以合計為光量100的兩次曝光所形成的線寬會產生差異。例如，在以負型阻劑形成的情況下，如圖14(c)所示，以兩次曝光形成的線寬變得比以一次曝光形成的線寬還細，在連接部的中心位置(光量50+50的兩次曝光部位)變最細。此被認為原因在於：就兩次曝光而言，在從第一次曝光結束迄至第二次曝光開始為止的期間，阻劑的反應性降低，無法持續到第二次曝光時。又，該以一次曝光形成的線寬與兩次曝光形成的線寬之差異係無法以目視辨識之大小。然而，當線寬的差異周期性地出現時，在彩色濾光片基板上會成為模糊的濃淡圖案(以下，稱為色斑)而可見，所以作成顯示裝置時，會成為缺陷而可見。作為針對此問題的對策，即便進行阻劑的高感度化等，也無法解決上述問題。
具體而言，使用圖15，針對以習知的曝光裝置形成彩色濾光片基板用著色畫素的情況作說明。亦即，阻劑的反應性，在圖15(a)中係隨著朝向2對柱狀透鏡的連接部600a的中心，按L1、J11、J12、...的順序逐漸變小。因此，在以負型阻劑形成的情況，著色畫素的X方向線寬，係以圖15(b)所示之C1kx、 C2kx、...Cnkx(k=1、2、...n)的阻劑圖案的順序變細。同樣地，Y方向線寬係以Ck1y、Ck2y，...Ckny(k=1，2，...n)之阻劑圖案的順序變細。在以正型阻劑、即以負型阻劑的情況的反轉遮罩(reverse mask)形成時，線寬則是依上述順序變粗。
又，圖16係表示以習知的曝光裝置形成彩色濾光片基板用黑色矩陣之例子。亦即，在以負型阻劑形成時，如圖16(b)所示，黑色矩陣的X方向線寬bx1、bx2...bxn係依阻劑圖案Bx1、Bx2...Bxn的順序變細。同樣地，Y方向線寬by1、by2...byn係依阻劑圖案By1、By2...Byn的順序變細。在以正型阻劑、即負型阻劑的情況下的反轉遮罩形成時，線寬係依上述順序變粗。
本發明係為了解決上述課題而完成者，其目的在提供一種光罩，該光罩於掃描曝光型投影曝光中，解消因在投影透鏡的曝光區域的連接部產生之周期性的線寬變動而形成的色斑。
本發明之第一態樣的光罩，係使用於具備包含多透鏡的投影透鏡之掃描型投影曝光；利用前述多透鏡的連接部造成的掃描曝光所轉印之前述光罩圖案的線寬、與利用前述多透鏡的非連接部造成的掃描曝光所轉印之前述光罩圖案的線寬之至少一者，係對設計線寬校正後的線寬；前述校正後的線寬，係在掃描方向以及 在與前述掃描方向正交的方向之至少一方向上階段性地變化的線寬；前述階段性地變化的線寬係包含基於亂數的校正成分。
本發明的第二態樣亦可為如第一態樣的光罩，其中利用前述多透鏡的連接部造成的掃描曝光所轉印之區域、與利用前述多透鏡的非連接部造成的掃描曝光所轉印之區域的至少一者，係分割成複數個的小區域；基於前述亂數的校正成分係針對分割成前述複數個的小區域的每一者之基於亂數的校正成分。
本發明的第三態樣亦可為如第一或第二態樣的光罩，其中前述亂數係依據將正弦波進行頻率調變後的波形。
本發明的第四態樣亦可為如第一或第二態樣的光罩，其中前述亂數係依據白雜訊者。
根據本發明的光罩，在掃描曝光中，可解消因在投影透鏡的曝光區域之連接部產生的線寬變動所引起的色斑之問題。藉由使用本發明的光罩來製造著色畫素、黑色矩陣、間隔物或微透鏡，不會有在彩色濾光片基板或OCF層上有看出色斑的情況。
1:曝光光
2:光罩
3:投影透鏡
4:基板
5:平台
6:曝光區域
6a:連接部
7:遮光區域
8:具有著色畫素圖案的光罩
8a、8b:具有著色畫素圖案的光罩之一部分
9:具有黑色矩陣圖案的光罩
A:基於測定值的特性曲線
B:校正曲線
S1:包含非連接部的掃描區域
S2:包含連接部的掃描區域
L1、L2、L3:非連接部
J1、J2、J3、J4:連接部
C3n:開口圖案
RF:將正弦波進行頻率調變後的波形
RW:基於白雜訊的波形
圖1係表示掃描曝光型投影曝光裝置的構成之概念圖。
圖2係局部地表示在圖1所示的投影曝光裝置透射投影透鏡之光的形狀之平面圖(a)、(a)的局部放大圖(b)、表示用以說明藉掃描曝光所形成之負型阻劑圖案的線寬在X方向位置所產生的變化的特性之圖(c)。
圖3係以圖1所示的投影曝光裝置形成有著色畫素時的狀況之說明圖，(a)係透射投影透鏡之光的形狀之局部放大圖，及(b)係負型阻劑用光罩的局部放大圖。
圖4係為了說明以圖1的投影曝光裝置形成有黑色矩陣時的狀況而使用的圖，(a)係透射投影透鏡之光的形狀之局部放大圖、及(b)係負型阻劑用光罩的局部放大圖。
圖5係用以說明以本實施形態的光罩來校正用以形成著色畫素的遮罩圖案線寬之方法中的、尤其是基於測定線寬的校正之圖面。
圖6係用以說明以本實施形態的光罩來校正用以形成黑色矩陣的遮罩圖案線寬之方法中的、尤其是基於測定線寬的校正之圖面。
圖7係用以說明以本實施形態的光罩將用以形成著色畫素的遮罩圖案分割來校正線寬之方法中、尤其是基於測定線寬的校正之圖面。
圖8係表示分割於X方向、Y方向之著色畫素的例子之平面圖。
圖9係用以說明以本實施形態的光罩來校正用以形成著色畫素的遮罩圖案線寬之方法中的、基於亂數的校正之第1態樣的圖面。
圖10係在以本實施形態的光罩來校正用以形成著色畫素的遮罩圖案線寬之方法中的、基於亂數的校正之第2態樣，用以說明在第1態樣中進一步將轉印區域分割成小區域所進行之基於亂數的校正之圖面。
圖11係用以說明以本實施形態的光罩來校正用以形成著色畫素的遮罩圖案線寬之方法中的、基於亂數的校正之第3態樣的說明圖。
圖12係用以說明以本實施形態的光罩來校正用以形成著色畫素的遮罩圖案線寬之方法中的、基於亂數的校正之第4態樣的圖面。
圖13係表示習知的掃描曝光型之投影曝光裝置的構成之概念圖。
圖14係局部地表示以圖13的投影曝光裝置透射投影透鏡之光的形狀之平面圖(a)、(a)的局部放大圖(b)、以及表示用來說明藉由掃描曝光所形成之負型阻劑圖案的線寬在X方向位置產生的變化之特性的圖(c)。
圖15係用於說明以圖13的投影曝光裝置形成有著色畫素時的狀況之圖，表示透射投影透鏡之光的形狀(a)與負型阻劑用光罩(b)之局部放大圖。
圖16係用於說明以圖13的投影曝光裝置形成有黑色矩陣時的狀況之圖，表示透射投影透鏡之光的形狀(a)與負型阻劑用光罩(b)之局部放大圖。
用以實施發明的形態
以下，針對本發明之光罩的實施形態，使用圖式詳細進行說明。本發明在不逸離本發明的旨趣的範圍內，並不限定於以下的實施形態。此外，關於相同的構成要素，只要沒有為了方便性的理由，則標註相同的符號，並省略重複的說明。
以下，只要沒有特別明記，則是針對以負型阻劑形成著色畫素、及黑色矩陣的情況進行說明。以負型阻劑形成時與以正型阻劑形成時的差異僅為：光罩的開口部(光透射部)與遮光部顛倒及校正遮罩圖案線寬的方向，亦即在負型阻劑中將線寬校正得較粗，在正型阻劑中將線寬校正得較細。
圖1係表示掃描曝光型之投影曝光裝置的構成之概念圖。在投影曝光裝置中，將從設置於光罩2上部的光源單元(未圖示)射出的曝光光1照射到光罩2，隔介經圖案化的光罩2將塗布於基板4上的阻劑感光，藉此形成黑色矩陣、著色畫素、間隔物或微透鏡的圖案。投影透鏡3係以包含呈交錯配列的複數個柱狀透鏡之多透鏡所構成，投影透鏡3的整體中心係位於光罩2的掃描方向的中心線上。
例如，在以光罩2的大小為基板4之1/4的大小，於(X,Y)方向進行(2,2)之4片排版掃描曝光時，首先，光罩2的中心係以與基板4的1/4的區域之中心一致的方式移動來決定初始位置。其後，光罩2及基板4係相對於被固定的投影透鏡3於Y方向同時進行掃描動作，將形成於光罩2的圖案轉印於基板4的1/4區域 的阻劑。將此動作移往剩餘的3處初始位置並反覆，以對基板4整體的阻劑進行轉印。
在投影曝光裝置中，於透射投影透鏡3之光的光路上，插入用以連接各柱狀透鏡的曝光區域之視場光閘。因此，投影透鏡3的曝光區域6係如圖2(a)在平面視圖中局部顯示般具有梯形，且複數個曝光區域6呈交錯配列。將相鄰一對柱狀透鏡之連接部附近的曝光區域放大並圖示於圖2(b)。關於相鄰之連接部的曝光區域，在各柱狀透鏡的端部，三角形部分成為相面對的形狀，於Y方向進行掃描，藉此構成為透射一對透鏡之光的合計光量不論在哪個位置都會成為與不含連接部6a之曝光區域6的四角形區域(非連接部)相等的100(相對值)。
圖5係關於在以本實施形態的光罩來校正用以形成著色畫素的遮罩圖案線寬的方法中的、尤其是基於測定線寬之遮罩圖案線寬的校正之說明圖。圖5(a)係表示由透射投影透鏡的光所產生之曝光區域6與遮光區域7在平面視圖下的形狀。阻劑的反應性係隨著朝向2對柱狀透鏡之連接部的中心，而按L1、J11、J12，...的順序降低。
圖5(b)係具有著色畫素圖案之本實施形態的光罩8a的平面圖。如圖3(b)所示，具有著色畫素圖案的光罩係在X方向及Y方向排列有複數個圖案配列，惟在圖5(b)中，為了簡化說明，在複數個圖案配列中僅表示排列於X方向的開口圖案C1n、C2n、C3n、...、Cnn。 C1n、C2n、...、Cnn皆為開口圖案，在開口圖案C1n中如上述以相對光量100的一次曝光進行曝光，惟透射光所致之阻劑的反應性會依開口圖案C2n、C3n、...、Cnn的順序降低，X方向及Y方向的線寬會變細。
於是，在本實施形態的光罩中，以按開口圖案C2n、C3n、...、Cnn的線寬(開口圖案寬度)逐漸變大的方式校正而製作，來改善上述之線寬變細的問題。在使用本實施形態的光罩之曝光裝置中，投影透鏡3的中心係在光罩2的掃描方向之中心線上。其結果，確定在光罩上會發生因透鏡的連接部所致之曝光區域的線寬變動之位置，對於改善線寬變細的問題是有效的。
具體而言，將對設計線寬乘上校正係數K所得的值設為是開口圖案C2n以後的線寬。更具體而言，首先，作成將預先測定的特性曲線A(參照圖2(c))平滑化的曲線，縱軸係以將設計線寬除以從C2n以後之經平滑化的曲線求得的測定線寬所得的值，作成如圖5(c)的校正曲線B。
其次，使垂直線從開口圖案C2n、C3n、...、Cnn之X方向兩邊的位置下降到校正曲線B上，求取與校正曲線B的兩個交點(例如，就C3n而言係交點δ31與交點δ32)，將兩交點的平均值設為開口圖案C2n、C3n、...、Cnn的校正係數K(參照圖5(d))。例如，就開口圖案C3n而言係交點δ3a。由於校正曲線B的變化在小區域為直線，故大致為交點δ31與交點δ32的中間值。因此，開口圖案C2n、C3n、...、Cnn的校正係數K係成 為以設計線寬為基準(1.0)之測定線寬的倒數，經校正之光罩的開口圖案的線寬係成為在與掃描方向正交的方向上按各圖案階段性地變化之線寬。
關於非連接部的開口圖案C1n，為了得到大致接近設計線寬之線寬，校正係數K亦可作成1.0(無校正)。然而，在無法得到接近設計線寬之線寬的情況，亦可藉由與上述之連接部的情況同樣的程序，使用1.0以外的校正係數K。藉由以上，當使用本實施形態的光罩進行掃描曝光時，由於非連接部的線寬接近連接部的線寬之變動，所以曝光後之著色畫素的線寬變動變少。
為了方便圖示，圖5的校正曲線B雖是針對開口圖案C2n、C3n、...、Cnn的X方向線寬C2nx、C3nx，...，Cnnx的校正之校正曲線，但即便是對屬於掃描方向之Y方向的線寬C2ny、C3ny、...、Cnny的校正，也是有效的。原因在於：由於各畫素之阻劑反應性的比在X方向、Y方向均相同，故若測定Y方向的線寬C1ny、C2ny、C3ny、...、Cnny的阻劑圖案線寬，便會成為與圖2(c)的特性曲線A相似的形狀。因此，校正曲線B變成與對應X方向的線寬之曲線相同，各畫素之Y方向的校正係數K的值，係僅依存於開口圖案C2n、C3n、...、Cnn的Y方向位置。依此方式，在本實施形態的光罩中，校正後的線寬係成為在掃描方向按各素階段性地變化之線寬，即便在掃描方向上曝光後的著色畫素的線寬變動也會變少。
以上，係針對用於形成著色畫素之本實施形態的光罩進行說明，但關於用於形成圖4(b)所示之黑色矩陣的光罩亦相同。圖6係說明關於在以本實施形態的光罩來校正用以形成黑色矩陣的遮罩圖案線寬之方法中的、尤其是基於測定線寬的校正之圖面。與著色畫素的情況的不同為：於著色畫素的情況下是針對各畫素進行X方向、Y方向的線寬校正，但在黑色矩陣的情況下，關於排列於X方向的阻劑圖案Bx2、Bx3、...Bxn，係針對X方向的線寬bx2、bx3、...bxn進行校正，關於排列於Y方向的By2、By3、...Byn，則針對Y方向的線寬by2、by3、...byn進行校正即可。
在X方向的阻劑圖案Bx2、Bx3、...Bxn的情況，使垂直線從兩邊的位置下降到校正曲線B上，求取與校正曲線B的兩個交點(例如，阻劑圖案Bx3，求取交點δ31與交點δ32)，將兩交點的平均值(就Bx3而言係交點δ3a)設為阻劑圖案Bx2、Bx3、...Bxn的校正係數K(參照圖6(d))。藉由以上，阻劑圖案Bx2、Bx3、...Bxn的校正係數K係為設計線寬/測定線寬，亦即將設計線寬除以測定線寬所得的值。其結果，當使用本實施形態的光罩進行掃描曝光時，曝光後之黑色矩陣的線寬會對齊。關於Y方向的阻劑圖案By1、By2、...Byn，也是同樣。
就以上之本實施形態的光罩之線寬的校正方法而言，亦可將遮罩圖案分割來進行校正。圖7係以本發明的光罩將用以形成著色畫素的遮罩圖案分割來校 正線寬的方法之說明圖。在此，代表性地顯示將圖5(b)的C3n開口圖案於X方向分割的情況。如此，分割成n個部分，與圖5的情況同樣地，針對各區域藉由校正曲線求取校正係數δ3a1、δ3a2、...δ3an。藉此，相較於圖5的情況，因校正所致之線寬的階段性變化更精細而接近曲線，且針對因連接部分所致之線寬波動的對策更切合實際。其結果，上述之線寬變動的問題得以進一步改善。
將上述的開口圖案分割以進行校正的方法，也可利用同樣的方法針對著色畫素的Y方向、及黑色矩陣的X方向、Y方向進行，在線寬變動的改善上是有效的。此外，通常黑色矩陣的尺寸，在寬度方向上係小於著色畫素的線寬，而在長度方向上係大於著色畫素的線寬。因此，以就寬度方向的分割數設為少於著色畫素，且就長度方向的分割數設為大於著色畫素者較佳。
本實施形態的光罩中，藉由導入以上的線寬校正，可改善在投影透鏡的曝光區域的連接部所發生之線寬變動。然而，藉由掃描曝光產生的線寬，係如從由圖2(c)的測定值所形成的特性曲線A可得知般，變動是可見的。此種變動係因描繪裝置固有的描繪方式或包含阻劑特性的阻劑製程所致，一旦其反覆形成的話，就會以色斑的形式被看到。
於是，在本實施形態的光罩中，為了進一步消除線寬變動的規則性，線寬的校正係包含基於亂數的校正成分。通常，光罩的製作係使用電子線描繪裝置，原圖案的作成係藉由作成電子線描繪資料來進行。對校 正線寬導入基於亂數的校正成分，亦與基於前述的測定線寬之校正同樣，可藉由描繪資料的變更來進行。關於對校正線寬導入基於亂數的校正成分，係可參照日本特開2011-187869號公報所記載的方法。
關於本實施形態的光罩中對校正線寬導入基於亂數的校正成分，具體而言，係藉由在基於上述之測定線寬的校正係數K乘上由亂數所產生的第2校正係數R而導入。作為日本特開2011-187869號公報記載的網格(mesh)單位，於本實施形態的光罩中，在著色畫素的情況，亦可作成沒有分割的各個畫素(參照圖3(b))，亦可如圖7所示將於X方向、或如圖8所示將於X方向及Y方向分割後的畫素設為單位。關於黑色矩陣的情況也是同樣，但尤其是將針對長度方向作分割後的畫素設為網格單位是有效的。
圖9係用以說明在以本實施形態的光罩來校正用以形成著色畫素的遮罩圖案線寬之方法中的、基於亂數的校正之第1實施形態的圖面。在圖9中，(a)~(d)係將包含更多的投影透鏡的範圍設為圖示範圍，除了在(b)加上阻劑線寬以外，其餘係與圖5所示的(a)~(d)相同。此外，此處，以開口的數量而言，透鏡連接部、非連接部皆為每一個區域顯示有4個之例子。
由於圖9(d)的KL1、KL2、KL3係與非連接部的各開口對應之校正係數的群，故亦可與圖5的C1n之校正係數同樣地設為1.0(無校正)，在有線寬變動的情況下亦可設成設計線寬/測定線寬。KJ1、KJ2、KJ3、KJ4 係與連接部的各開口對應之校正係數K的群，與圖5之開口圖案C2n、C3n、...，Cnn的校正係數同樣，設為設計線寬/測定線寬。
圖9(e)的RL1、RL2、RL3係依據非連接部的亂數所產生之第2校正係數R。圖9(e)的RJ1、RJ2、RJ3、RJ4係依據連接部的亂數所產生之第2校正係數R。就本實施形態的光罩而言，適用於此等所有的非連接部及連接部的校正係數係無需設為使用亂數的第2校正係數，亦可將非連接部的RL1、RL2、RL3、或連接部的RJ1、RJ2、RJ3、RJ4的任一者設為第2校正係數。在未使用藉由亂數所產生的第2校正係數之情況，只要將基於未使用第2校正係數之區域的亂數之校正係數R設為1.0(無校正)即可。
較佳為，校正係數R的範圍係設為包含1.0且在1.0附近之以1.0為中心在正負側具有相同大小程度的擺幅寬，使得使用在設計線寬乘上校正係數K與校正係數R後的線寬而實際製得的線寬不會超過作為製品的規格線寬。
第2校正係數R的導出係藉由預設的函數產生亂數，將所產生的亂數依序分配於非連接部(L1、L2、L3)或連接部(J1、J2、J3、J4)的至少一者，根據被分配的亂數，預先決定與亂數對應的第2校正係數R(RL1、RL2、RL3、及/或RJ1、RJ2、RJ3、RJ4)。其後，在設計線寬乘上校正係數K和校正係數R，決定各區域之調整尺寸(resize)後的線寬。又，在正側的調整尺寸或 負側的調整尺寸連續時再度開始分配亂數的處理，其他的資料處理係以與基於日本特開2011-187869號公報的方法同樣之方法來進行即可。
圖10(e)係以本實施形態的光罩來校正用以形成著色畫素的遮罩圖案線寬之方法中的、基於亂數的校正之第2實施形態。圖10係以圖9所示之遮罩圖案線寬的校正進一步分割轉印區域所進行之基於亂數的校正的說明圖。就本實施形態的光罩而言，如此般地分割非連接部(L1、L2、L3)的區域或連接部(J1、J2、J3、J4)的區域之至少一者，分別對分割後的小區域導入基於亂數的校正成分，對非連接部的小區域使用第2校正係數RL11...RL1n、...、及/或對連接部的小區域使用第2校正係數RJ11...RJ1n、...。藉此，由於基於亂數的校正範圍變寬，故線寬的周期性變化變更少，因此可更加緩和產生色斑的風險。
圖11係用以說明在以本實施形態的光罩來校正用以形成著色畫素的遮罩圖案線寬之方法中的、尤其是(e)基於亂數的校正之第3實施形態的圖面。迄至圖11的(a)~(d)為止的圖，除了將包含更多投影透鏡的範圍設為圖示範圍且於圖11的(b)中加上阻劑線寬外，其餘係與圖5的(a)~(d)相同。此外，圖11中，透鏡連接部、非連接部的開口數量均為在每1區域顯示有4個。
由於圖11(d)所示之KL1、KL2、KL3係與非連接部的各開口對應之校正係數K的群，故與圖5之C1n的校正係數同樣地亦可設為1.0(無校正)，在有線寬 變動的情況亦可設為設計線寬/測定線寬。KJ1、KJ2、KJ3、KJ4係為與連接部的各開口對應之校正係數K的群，與圖5的開口圖案C2n、C3n、...、Cnn的校正係數同樣，設為設計線寬/測定線寬。
圖11(e)所示之RL1、RL2、RL3係藉由與非連接部的各開口對應的亂數所產生之第2校正係數R的群。圖11(e)所示之RJ1、RJ2、RJ3、RJ4係藉由與連接部的各開口對應的亂數所產生之第2校正係數R的群。在基於亂數的校正之第3實施形態中，依據將正弦波進行頻率調變後的波形而生成用以導出校正係數的亂數。圖11(e)所示的RF係為將正弦波進行頻率調變後的波形的一例。
一般而言，將載波Vc設為(1)式，將調變載波的調變波Vs設為(2)式，而在全都為正弦波時，以時間為橫軸的被調變波Vm係以如下的(3)式表示。
Vc=Vcm‧Cos(ωc‧t)....(1)
Vs=Vsm‧Cos(ωs‧t)....(2)
Vm=Vcm‧Sin((ωc‧t)+mf‧Sin(ωs‧t))....(3)
在此，Vcm：載波振幅，ωc：載波角頻率，t：時間，Vsm：調變波振幅，ωs：調變波角頻率，mf(=△ω/ωs)：調變指数，△ω：角頻率偏移
此外，△ω意味著載波頻率之因頻率調變所致之變化的寬度。
現在，當將正弦波進行頻率調變後的波形是以空間為橫軸的RF時，與求取圖11(d)所示的校正係 數K時同樣，使垂直線從各開口的兩邊位置下降到經頻率調變的波形RF上，求取得與波形RF的兩個交點，將兩交點的平均值設為與該開口對應之第2校正係數R(參照圖11(e))。
較佳為，校正係數R的範圍(圖11(e)中的1.0-Vcm~1.0+Vcm)係設為以1.0為中心且在1.0附近於正負側具有相同大小程度的範圍，使得使用設計線寬乘上校正係數K與校正係數R後的線寬所實際製得的線寬不會超過作為製品的規格線寬。
從(3)式得知，被調變波Vm具有周期性，但ωc：載波角頻率、ωs：調變波角頻率、及△ω：角頻率偏移係可任意地設定，所以經頻率調變的波形係可藉由資料處理任意地作成。只要因應最終製品的規格線寬、描繪裝置的特性、包含阻劑種類的阻劑製程，以不會產生周期性的色斑之方式，適當地選擇ωc、ωs、△ω，來決定經頻率調變的波形即可。
圖12係用以說明在以本實施形態的光罩來校正用以形成著色畫素的遮罩圖案線寬之方法中的、尤其是基於亂數的校正之第4實施形態的圖面。由於圖12的(a)~(d)係與圖11的(a)~(d)相同，故省略說明。
圖12(e)所示的RL1、RL2、RL3係對應於非連接部的開口，RJ1，RJ2、RJ3、RJ4係對應於連接部的開口，全都是藉由亂數所產生之第2校正係數R的群。在基於亂數的校正之第4實施形態中，依據白雜訊(white noise)生成亂數。圖12(e)所示的RW係基於白雜訊的波形的一例。
白雜訊係從電子電路中的電晶體、二極體等的主動元件、或電阻、電容器等的被動元件產生，含有廣範圍的頻率，以某特定數值內的振幅隨機變動，且整體的平均與分散成為零之非常不規則的雜訊，不具有特定的周期性。
目前，當係基於白雜訊的波形RW時，與求得圖12(d)所示的校正係數K時同樣，使垂直線從各開口的兩邊位置下降到基於白雜訊的波形RW上，求得與波形RW的兩個交點，將兩交點的平均值設為與該開口對應的第2校正係數R(參照圖12(e))。
較佳為，校正係數R的範圍係設為以1.0為中心且在1.0附近於正負側具有相同大小的範圍(圖12(e)所示的1.0-W~1.0+W，W為波形RW的最大振幅)，使得使用設計線寬乘上校正係數K與校正係數R後的線寬所實際製得的線寬不會超過作為製品的規格線寬。
白雜訊雖不具有特定的周期性，但波形RW振動的平均周期，有必要考量與開口的位置關係，適當地選擇。改變平均周期的波形RW，係可藉由將白雜訊進行類比‧數位轉換並進行資料處理而任意地作成。只要因應最終製品的規格線寬、描繪裝置的特性、包含阻劑種類的阻劑製程，以不會產生周期性色斑的方式適當地選擇平均的周期，來決定波形RW即可。
圖11及圖12中，雖係針對在第1實施形態所使用的亂數，分別適用基於將正弦波進行頻率調變後的波形之亂數、及基於白雜訊的亂數之情況進行說 明，惟亦可適用於將轉印區域分割成小區域進行校正的第2實施形態中所使用的亂數。
關於是要在連接部與非連接部中任一者或是在兩者進行基於以上的亂數的校正，係只要因應最終製品的規格線寬、描繪裝置的特性、包含阻劑種類的阻劑製程，適當地選擇即可。減少適用的對象者，描繪資料量會變小，較為有利。又，雖然基於以上的亂數的校正係針對X方向的線寬校正進行說明，惟關於Y方向的校正亦有效者，係與基於測定線寬之校正的情況同樣。
如以上所示，在本實施形態的光罩中，藉由導入基於測定線寬的校正係數K使線寬階段性地變化，以改善因投影透鏡的曝光區域的連接部所致之線寬變動，進一步藉由導入由亂數所產生的第2校正係數R，以緩和因描繪裝置或阻劑製程所致之線寬變動，故而可解消伴隨周期性之色斑產生的問題。
產業上利用之可能性
藉由使用本發明的光罩，可製作不會有線寬異常或變動之著色畫素、黑色矩陣、間隔物、微透鏡。因此，變得看不見在彩色濾光片基板、陣列基板上的彩色濾光片層或OCF層上成為問題的色斑。因此，本發明的光罩，係可適當地使用於要求高顯示品質的彩色液晶顯示器面板、使用該彩色液晶顯示器面板之高解析液晶顯示裝置、及固態攝像元件用的彩色濾光片或微透鏡的製造上。

Claims (4)

  1. 一種光罩，其係使用於具備包含多透鏡的投影透鏡之掃描型投影曝光，藉由前述多透鏡的連接部造成的掃描曝光而轉印之前述光罩圖案的線寬、與藉由前述多透鏡的非連接部造成的掃描曝光而轉印之前述光罩圖案的線寬之至少一者，係為對設計線寬進行校正後的線寬，前述校正後的線寬，係在掃描方向以及在與前述掃描方向正交的方向之至少一方向上階段性地變化的線寬，前述階段性地變化的線寬係包含基於亂數的校正成分，藉由前述多透鏡的連接部造成的掃描曝光而轉印之區域、與藉由前述多透鏡的非連接部造成的掃描曝光而轉印之區域的至少一者，係為分割成複數個的小區域，基於前述亂數的校正成分，係針對分割成前述複數個的小區域的每一者之基於亂數的校正成分。
  2. 如請求項1之光罩，其中前述亂數係依據將正弦波進行頻率調變後的波形而產生。
  3. 如請求項1之光罩，其中前述亂數係依據將正弦波進行頻率調變後的波形而產生。
  4. 如請求項1之光罩，其中前述亂數係依據白雜訊而產生。
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