JP4935452B2 - Gray mask and pattern manufacturing method for gray mask - Google Patents
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Description
この発明は、グレーマスク、及びグレーマスクの為のパターンの製造方法に関係している。 The present invention relates to a gray mask and a method of manufacturing a pattern for the gray mask.
パターン露光用マスクを介して感光性材料の表面にパターン露光を行い、感光性材料の表面を現像して上記表面に所望のパターンを形成すること、若しくは、感光性材料を所望のパターン形状にすることは、種々の工業分野において広く行なわれている。 Pattern exposure is performed on the surface of the photosensitive material through a pattern exposure mask, and the surface of the photosensitive material is developed to form a desired pattern on the surface, or the photosensitive material is formed into a desired pattern shape. This is widely done in various industrial fields.
パターン露光用マスクの一種としてグレーマスクが知られている。グレーマスクは所望の濃度差（即ち、１００％と０％との間の光透過率の変化若しくは遮光率変化）分布を有している。 A gray mask is known as a type of pattern exposure mask. The gray mask has a desired density difference (that is, change in light transmittance or change in light shielding ratio between 100% and 0%).
グレーマスクは電子ビーム描画装置により通常作成され、そのようなグレーマスク製造方法は例えば特開２００２−２４４２７３号公報（特許文献１）により知られている。 A gray mask is usually created by an electron beam drawing apparatus, and such a gray mask manufacturing method is known from, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-244273 (Patent Document 1).
グレーマスクにおける濃度差は、単位面積あたりの光透過部又は光遮光部の面積比により定められる。即ち、単位面積当たりに形成されている光透過部の数の多少又は単位面積当たりに形成される個々の光透過部の面積の大小により定められる。いずれにしろ、単位面積当たりに形成される光透過部は単位面積中に形成された所望のパターンの分布により規定される。
電子ビーム描画装置の描画方式は、ラスタースキャン方式とベクタースキャン方式が知られている。そして、一筆書きの要領で描画を行なうので描画時間が短くて済むベクタースキャン方式の電子ビーム描画装置がグレーマスク用のパターンの作成の為に広く採用されている。 As a drawing method of the electron beam drawing apparatus, a raster scan method and a vector scan method are known. A vector scan type electron beam drawing apparatus that draws in a manner of one-stroke writing and requires a short drawing time is widely used for creating a gray mask pattern.
とはいうものの、ベクタースキャン方式の電子ビーム描画装置を採用したとしても、Ｘ方向とＹ方向の夫々に直線状のパターンを形成する以外に円形状や円弧状や曲線状のパターンを形成するには、Ｘ方向とＹ方向の夫々の位置データに加えＸ方向とＹ方向の間に挟まれた位置データも必要とするので、位置データの量が多くなり、描画に多くの時間を必要としている。 However, even if a vector scan type electron beam drawing apparatus is adopted, in addition to forming a linear pattern in each of the X direction and the Y direction, a circular, arc, or curved pattern can be formed. Requires position data sandwiched between the X direction and the Y direction in addition to the position data in each of the X direction and the Y direction, which increases the amount of position data and requires a lot of time for drawing. .
この発明は上記事情の下でなされ、この発明の目的は、製造に要する時間を大幅に短縮可能な、円形状や円弧状や曲線状のパターンの露光に使用されるグレーマスク、及びそのようなグレーマスク用パターン製造方法を提供することである。 The present invention has been made under the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a gray mask used for exposure of circular, arc, or curved patterns, which can significantly reduce the time required for manufacturing, and such To provide a gray mask pattern manufacturing method.
上述した目的を達成する為にこの発明に従ったグレーマスクは：相互に同じ長さと幅を有し夫々の中心が前記中心を通る夫々の長さ方向中心線に対し直交する幅方向に相互に等間隔のピッチで配置された複数の直角四辺形のパターンを含んでいて、夫々のパターンの長さ及び幅そして上記ピッチの少なくとも一つを変えた複数のパターングループの中から選択された、夫々に含まれる複数のパターンの前記幅方向におけるピッチが同じであって夫々に含まれる複数のパターンの夫々の幅が異なる複数のパターングループが、所定の部位において求められる光透過率と配光特性になるように、夫々に含まれる複数のパターンの長さ方向の中心線を合致されて上記長さ方向に組み合わされるとともに、前記長さ方向に組み合わせる相互に隣接したパターングループの夫々が含む複数のパターンが前記長さ方向に相互に接触もしくはオーバーラップされている、ことを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object, the gray masks according to the present invention are: mutually in the width direction, which have the same length and width, and whose centers are perpendicular to the respective longitudinal centerlines passing through the center. Each of the patterns includes a plurality of right-angled quadrilateral patterns arranged at equal intervals, each selected from a plurality of pattern groups in which at least one of the length and width of each pattern and the pitch is changed. A plurality of pattern groups having the same pitch in the width direction of the plurality of patterns included in each of the patterns and different widths of the plurality of patterns included in each of the patterns include light transmittance and light distribution characteristics required in a predetermined portion. The center lines in the length direction of the plurality of patterns included in each are matched and combined in the length direction, and adjacent to each other in the length direction. A plurality of patterns each turn group contains is contacted or overlapped with each other in the longitudinal direction, it is characterized in that.
そしてこのようなグレーマスクを製造する為のこの発明に従ったグレーマスク用パターン製造方法は：相互に同じ長さと幅を有し、夫々の中心が前記中心を通る夫々の長さ方向中心線に対し直交する幅方向に相互に等間隔のピッチで配置された複数の直角四辺形のパターンを含むパターングループを、夫々のパターンの長さ及び幅そして上記ピッチの少なくとも一つを変えて複数準備するパターングループ準備工程と；そして、所定の部位において求められる光透過率と配光特性になるように、夫々に含まれる複数のパターンの前記幅方向におけるピッチが同じであって夫々に含まれる複数のパターンの夫々の幅が異なる複数のパターングループが、夫々に含まれる複数のパターンの長さ方向の中心線を合致されて上記長さ方向に組み合わされるとともに、前記長さ方向に組み合わせる相互に隣接したパターングループの夫々が含む複数のパターンを前記長さ方向に相互に接触もしくはオーバーラップさせる、パターングループ組み合わせ工程と；を備えることを特徴としている。 And the gray mask pattern manufacturing method according to the present invention for manufacturing such a gray mask is: having the same length and width as each other, each center being in a longitudinal center line passing through the center. A plurality of pattern groups including a plurality of right-sided quadrilateral patterns arranged at equal intervals in the orthogonal width direction are prepared by changing at least one of the length and width of each pattern and the pitch. A pattern group preparing step; and a plurality of patterns included in each of the plurality of patterns having the same pitch in the width direction so that the light transmittance and the light distribution characteristic required in a predetermined part are obtained. A plurality of pattern groups with different widths of the patterns are combined in the length direction by matching the center lines in the length direction of the plurality of patterns included in each pattern group. Rutotomoni, wherein contacting or overlapping a plurality of patterns each other the lengthwise including the respective pattern groups adjacent to each other to be combined in the lengthwise direction, and the pattern group combination process; is characterized in that it comprises.
このような方法により製造されるグレーマスク用パターンにおいては、夫々のパターングループに含まれる複数の直角四辺形のパターンの夫々が相互に同じ長さと幅を有していて、しかも複数のパターンは夫々の中心が前記中心を通る夫々の長さ方向中心線に対し直交する幅方向に相互に等間隔のピッチで配置されている。そして、所定の部位において求められる光透過率と配光特性になるように、夫々に含まれる複数のパターンの前記幅方向におけるピッチが同じであって夫々に含まれる複数のパターンの夫々の幅が異なる複数のパターングループが、夫々に含まれる複数のパターンの長さ方向の中心線を合致されて上記長さ方向に組み合わされるとともに、前記長さ方向に組み合わせる相互に隣接したパターングループの夫々が含む複数のパターンを前記長さ方向に相互に接触もしくはオーバーラップさせる。 In the gray mask pattern manufactured by such a method, the plurality of right-angled quadrilateral patterns included in each pattern group have the same length and width, and the plurality of patterns are each Are arranged at equal pitches in the width direction orthogonal to the respective longitudinal centerlines passing through the center. And so that the pitch in the width direction of each of the plurality of patterns included in each of the plurality of patterns is the same, and the width of each of the plurality of patterns included in each of the patterns is the same so that the light transmittance and light distribution characteristics required in the predetermined part are obtained. A plurality of different pattern groups are combined in the length direction by matching the center lines in the length direction of the plurality of patterns included in each pattern group, and each of the adjacent pattern groups combined in the length direction includes A plurality of patterns are contacted or overlapped with each other in the length direction.
従って、電子ビーム描画装置、特にベクタースキャン方式の電子ビーム描画装置、により、円形状や円弧状や曲線状のパターンの露光に使用されるグレーマスクの製造に要する位置データの数を少なくすることが出来る。即ち、円形状や円弧状や曲線状のパターンの露光に使用されるグレーマスクの製造に要する時間を大幅に短縮可能である。 Therefore, the number of position data required for manufacturing a gray mask used for exposure of a circular, arc-shaped or curved pattern can be reduced by an electron beam lithography apparatus, particularly a vector scan type electron beam lithography apparatus. I can do it. That is, it is possible to greatly reduce the time required for manufacturing a gray mask used for exposure of circular, arc-shaped, or curved patterns.
次に、添付図面を参照しながらこの発明の一実施の形態に従ったグレーマスク用パターン製造方法及びその製造方法により製造されたグレーマスクを説明する。 Next, a gray mask pattern manufacturing method according to an embodiment of the present invention and a gray mask manufactured by the manufacturing method will be described with reference to the accompanying drawings.
図１の（Ａ）乃至（Ｉ）中に例示されているように、相互に同じ長さと幅を有し夫々の中心がその中心を通る夫々の長さ方向（図中では矢印Ｘにより示す）の中心線ＣＬが夫々の長さ方向中心線ＣＬに対し直交する幅方向（図中では矢印Ｙにより示す）に相互に等間隔のピッチで配置された複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉを夫々が含んでいる複数のパターングループ（以下、単にグループという）１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉが準備される。
As illustrated in FIGS. 1A to 1I, the respective length directions having the same length and width with each other passing through the center (indicated by an arrow X in the figure). A plurality of right-sided
なお、複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉの夫々は、夫々の長さ方向（図中のＸ方向）及び夫々の長さ方向に対し直交する幅方向（図中のＹ方向）に直線状に配置された図示されない多数の光透過部又は光遮光部により構成されている。
Each of the plurality of right-angled
実際には、これら複数のグループ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉの夫々に含まれる複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉの夫々を構成する図示されない多数の光透過部又は光遮光部の位置情報が、図示されていない公知の電子ビーム描画装置の動作制御装置の記憶回路中に記憶されている。これら多数の光透過部又は光遮光部は相互に直角に交差する２次元の方向（図中のＸ方向とＹ方向）に直線状に配置されているので、複数のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉの夫々を円形状や円弧形状や曲線状に配置されている多数の光透過部又は光遮光部により円形状や円弧形状や曲線状にする場合に比べ、複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉの夫々を構成する図示されない多数の光透過部又は光遮光部の位置情報のデータ量を少なくすることが出来る。
Actually, a plurality of right-angled
そして、これら複数のグループ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉの夫々において、複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉの夫々における長さ方向（図中のＸ方向）と直交する幅方向（図中のＹ方向）における相互間の間隔（いわゆる、ピッチ），個々のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉの長さ方向における長さ及び上記長さ方向と直交する幅方向における長さ（即ち、幅）は、以下のように設定されている。
In each of the plurality of
複数のグループ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉは、夫々に含まれている複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉの相互間の図中のＹ方向における上記ピッチにより３つの系統に分類されている。
The plurality of
第１の系統はグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃを含み、第２の系統はグループ１０Ｄ，１０Ｅ，そして１０Ｆを含み、さらに第３の系統はグループ１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉを含む。
The first system includes
即ち、第１の系統のグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの夫々に含まれている複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃの相互間の図中のＹ方向における上記ピッチは相互に等しいが、第２の系統のグループ１０Ｄ，１０Ｅ，そして１０Ｆの夫々に含まれている複数の直角四辺形のパターン１０ｄ，１０ｅ，そして１０ｆの相互間の図中のＹ方向における上記ピッチ及び第３の系統のグループ１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉの夫々に含まれている複数の直角四辺形のパターン１０ｇ，１０ｈ，そして１０ｉの相互間の図中のＹ方向における上記ピッチとは異なる。第２の系統のグループ１０Ｄ，１０Ｅ，そして１０Ｆの夫々に含まれている複数の直角四辺形のパターン１０ｄ，１０ｅ，そして１０ｆの相互間の図中のＹ方向における上記ピッチは相互に等しいが、第１の系統のグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの夫々に含まれている複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃの相互間の図中のＹ方向における上記ピッチ及び第３の系統のグループ１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉの夫々に含まれている複数の直角四辺形のパターン１０ｇ，１０ｈ，そして１０ｉの相互間の図中のＹ方向における上記ピッチとは異なる。また、第３の系統のグループ１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉの夫々に含まれている複数の直角四辺形のパターン１０ｇ，１０ｈ，そして１０ｉの相互間の図中のＹ方向における上記ピッチは相互に等しいが、第１の系統のグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの夫々に含まれている複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃの相互間の図中のＹ方向における上記ピッチ及び第２の系統のグループ１０Ｄ，１０Ｅ，そして１０Ｆの夫々に含まれている複数の直角四辺形のパターン１０ｄ，１０ｅ，そして１０ｆの相互間の図中のＹ方向における上記ピッチとは異なる。
That is, the pitches in the Y direction in the drawing between the plurality of right-angled
第１の系統に含まれるグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの個々の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃは、夫々の長さ方向（図中のＸ方向）の長さが相互に同じであるが、夫々の幅（図中のＹ方向の長さ）が相互に異なる。
Each of the right-angled
第２の系統に含まれるグループ１０Ｄ，１０Ｅ，そして１０Ｆの個々の直角四辺形のパターン１０ｄ，１０ｅ，そして１０ｆも、夫々の長さ方向（図中のＸ方向）の長さが相互に同じであるが、夫々の幅（図中のＹ方向の長さ）が相互に異なる。
Each of the right
さらに、第３の系統に含まれるグループ１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉの個々の直角四辺形のパターン１０ｇ，１０ｈ，そして１０ｉも、夫々の長さ方向（図中のＸ方向）の長さが相互に同じであるが、夫々の幅（図中のＹ方向の長さ）が相互に異なる。
Furthermore, each of the right-sided
また、第１の系統に含まれるグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの個々の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃの夫々の長さ方向（図中のＸ方向）の長さ，第２の系統に含まれるグループ１０Ｄ，１０Ｅ，そして１０Ｆの個々の直角四辺形のパターン１０ｄ，１０ｅ，そして１０ｆの夫々の長さ方向（図中のＸ方向）の長さ，そして第３の系統に含まれるグループ１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉの個々の直角四辺形のパターン１０ｇ，１０ｈ，そして１０ｉの夫々の長さ方向（図中のＸ方向）の長さは、相互に同じである。
Further, the lengths of the respective right-angled
そして、図２の（Ａ）乃至（Ｃ）や図３の（Ａ）乃至（Ｃ）中に例示されているように、所定の部位（即ち、隣接したパターンに挟まれる部位、若しくはパターン自身）において求められる光透過率と配光特性になるように、複数のグループ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉを、夫々に含まれている複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉの夫々の長さ方向（図中のＸ方向）と幅方向（図中のＹ方向）の少なくとも一方に組み合わせる。
Then, as illustrated in FIGS. 2A to 2C and FIGS. 3A to 3C, a predetermined portion (that is, a portion sandwiched between adjacent patterns, or the pattern itself). A plurality of
この時、複数のグループ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉを、夫々に含まれている複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉの夫々の長さ方向（図中のＸ方向）に組み合わせる場合には、夫々に含まれる複数のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉの上記直交する方向（図中のＹ方向）における間隔（即ち、ピッチ）が同じであって夫々に含まれる複数のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉの夫々の幅が異なる複数のグループ（即ち、前述した第１の系統のグループ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ、又は第２の系統のグループ１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ、又は第３の系統のグループ１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｉ）が、夫々に含まれる複数のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，又は１０ｉの長さ方向の中心線ＣＬを合致されて上記長さ方向に組み合わされるとともに、上記長さ方向に組み合わされた複数のグループにおいて上記長さ方向に隙間が生じないよう複数のパターンが接するか、又は上記長さ方向の端部が重複（オーバーラップ）される。
At this time, the plurality of
このことは、上記長さ方向に組み合わされた複数のグループ（即ち、前述した第１の系統のグループ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ、又は第２の系統のグループ１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ、又は第３の系統のグループ１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｉ）において上記長さ方向に相互に接して配置された複数のパターン１０ａ，１０ｂ，１０ｃの夫々の中心は共通の長さ方向（図中のＸ方向）中心線ＣＬの上に並ぶことを意味している。
This means that a plurality of groups combined in the length direction (that is, the above-described
図２の（Ａ）では、前述した第１の系統の３つのグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃが、夫々に含まれる複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃが上述した長さ方向中心線ＣＬを合致されて上記長さ方向（図中のＸ方向）に組み合わされている。上記長さ方向に組み合わされた複数のパターン１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃにおいて個々の共通の長さ方向中心線ＣＬ上に長さ方向中心線ＣＬに沿い並べられている個々の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃが上記長さ方向（図中のＸ方向）に沿い周期的に順次幅を広げ、また周期的に順次幅を狭めている。即ち、１つの共通の長さ方向中心線ＣＬにこの長さ方向中心線ＣＬに沿い並べられている個々の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃと、上記１つの共通の長さ方向中心線ＣＬの隣の１つの共通の長さ方向中心線ＣＬにこの長さ方向中心線ＣＬに沿い並べられている個々の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃと、の間の上記幅方向（図中のＹ方向）の距離Ｙ１，Ｙ２，そしてＹ３は上記共通の長さ方向中心線ＣＬに沿い周期的に増減する。即ち、幅方向に隣接するパターン間の間隔は周期的に変化（増減）している。このことは、上記長さ方向（図中のＸ方向）に沿い、光透過率又は遮光率を周期的に変化させることが出来ることを意味する。
In FIG. 2A, the three
図２の（Ｂ）では、前述した第２の系統の３つのグループ１０Ｄ，１０Ｅ，そして１０Ｆが、夫々に含まれる複数の直角四辺形のパターン１０ｄ，１０ｅ，そして１０ｆが上述した長さ方向中心線ＣＬを合致されて上記長さ方向（図中のＸ方向）に組み合わされている。上記長さ方向に組み合わされた複数のグループ１０Ｄ，１０Ｅ，そして１０Ｆにおいて個々の共通の長さ方向中心線ＣＬ上に長さ方向中心線ＣＬに沿い並べられている個々の直角四辺形のパターン１０ｄ，１０ｅ，そして１０ｆが上記長さ方向に沿い周期的に順次幅を広げ、また周期的に順次幅を狭めている。即ち、１つの共通の長さ方向中心線ＣＬにこの長さ方向中心線ＣＬに沿い並べられている個々の直角四辺形のパターン１０ｄ，１０ｅ，そして１０ｆと、上記１つの共通の長さ方向中心線ＣＬの隣の１つの共通の長さ方向中心線ＣＬにこの長さ方向中心線ＣＬに沿い並べられている個々の直角四辺形のパターン１０ｄ，１０ｅ，そして１０ｆと、の間の上記幅方向（図中のＹ方向）の距離Ｙ４，Ｙ５，そしてＹ６は上記共通の長さ方向中心線ＣＬに沿い周期的に増減する。即ち、幅方向に隣接するパターン間の間隔は周期的に変化（増減）している。このことも、上記長さ方向（図中のＸ方向）に沿い、上記幅方向（図中のＹ方向）に隣接するパターン間の光透過率又はパターンを遮光部としたときのパターンの遮光率を周期的に変化させることが出来ることを意味する。
In FIG. 2B, the three
さらに図２の（Ｃ）では、前述した第３の系統の３つのグループ１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉが、夫々に含まれる複数の直角四辺形のパターン１０ｇ，１０ｈ，そして１０ｉが上述した長さ方向中心線ＣＬを合致されて上記長さ方向（図中のＸ方向）に組み合わされている。上記長さ方向（図中のＸ方向）に組み合わされた複数のパターン１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉにおいて共通の長さ方向中心線ＣＬ上に長さ方向中心線ＣＬに沿い並べられている個々の直角四辺形のパターン１０ｇ，１０ｈ，そして１０ｉが上記長さ方向に沿い周期的に順次幅を広げ、また周期的に順次幅を狭めている。即ち、１つの共通の長さ方向中心線ＣＬにこの長さ方向中心線ＣＬに沿い並べられている個々の直角四辺形のパターン１０ｇ，１０ｈ，そして１０ｉと、上記１つの共通の長さ方向中心線ＣＬの隣の１つの共通の長さ方向中心線ＣＬにこの長さ方向中心線ＣＬに沿い並べられている個々の直角四辺形のパターン１０ｇ，１０ｈ，そして１０ｉと、の間の上記幅方向（図中のＹ方向）の距離Ｙ７，Ｙ８，そしてＹ９は上記共通の長さ方向中心線ＣＬに沿い周期的に増減する。即ち、幅方向に隣接するパターン間の間隔は周期的に変化（増減）している。このことも、上記長さ方向（図中のＸ方向）に沿い、Ｙ方向に隣接するパターン間の光透過率又はパターンを遮光部としたときのパターンの遮光率を周期的に変化させることが出来ることを意味する。
Further, in FIG. 2C, the three
図２の（Ａ）に図示されている第１の系統の３つのグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃが構成する第１の組み合わせを構成する図示されない多数の光透過部又は光遮光部の位置情報、図２の（Ｂ）に図示されている第２の系統の３つのグループの１０Ｄ，１０Ｅ，そして１０Ｆの複数の直角四辺形のパターン１０ｄ，１０ｅ，そして１０ｆが構成する第２の組み合わせを構成する図示されない多数の光透過部又は光遮光部の位置情報、そして図２の（Ｃ）に図示されている第３の系統の３つのグループ１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉの複数の直角四辺形のパターン１０ｇ，１０ｈ，そして１０ｉが構成する第３の組み合わせを構成する図示されない多数の光透過部又は光遮光部の位置情報のいずれかを用いて、図示されていない公知の電子ビーム描画装置によりパターン露光を行なう。即ち、図示しないガラス等の透明基板上に形成された放射線感応層に放射線、例えば図示しない感光体層に所定の波長の光、にて上述したパターンを照射させる。その後、上記感光体層を現像すると、図２の（Ａ）に図示されている第１の系統の３つのグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃが構成する第１の組み合わせ、又は図２の（Ｂ）に図示されている第２の系統の３つのグループの１０Ｄ，１０Ｅ，そして１０Ｆの複数の直角四辺形のパターン１０ｄ，１０ｅ，そして１０ｆが構成する第２の組み合わせ、又は図２の（Ｃ）に図示されている第３の系統の３つのグループ１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉの複数の直角四辺形のパターン１０ｇ，１０ｈ，そして１０ｉが構成する第３の組み合わせに対応した組み合わせパターンに硬化された感光体層が残る。このようにして残された組み合わせパターンの硬化された感光体層を伴った透明基板を、グレーマスクとして使用することが出来る。
The figure which comprises the 1st combination which three
又は、透明基板，金属層，感光体層の順に積層されている積層体からも、上述した組み合わせパターンが写し取られた金属層を伴った透明基板を作成し、このような金属層を伴った透明基板をグレーマスクとして使用することが出来る。この場合には、上記積層体の感光体層に上述した如く図示されていない公知の電子ビーム描画装置により上記第１乃至第３の組み合わせパターンのいずれかで所定の波長の光を照射させた後に上記感光体層を現像し、次に、現像後に残された感光体層を耐エッチング層として上記金属層をエッチングすることにより上記金属層に上記第１乃至第３の組み合わせパターンを写し取り、最後に、現像後に残された感光体層を除去することにより上述した組み合わせパターンが写し取られた金属層を伴った透明基板を作成することが出来る。 Alternatively, a transparent substrate with a metal layer in which the above-described combination pattern is copied is created from a laminate in which a transparent substrate, a metal layer, and a photoreceptor layer are laminated in this order, and the metal layer is accompanied by such a metal layer. A transparent substrate can be used as a gray mask. In this case, after the photosensitive layer of the laminated body is irradiated with light having a predetermined wavelength by any one of the first to third combination patterns by a known electron beam drawing apparatus (not shown) as described above. The photoconductor layer is developed, and then the metal layer is etched by using the photoconductor layer remaining after development as an etching resistant layer to copy the first to third combination patterns on the metal layer. In addition, by removing the photoreceptor layer left after development, a transparent substrate with a metal layer on which the above-described combination pattern is copied can be formed.
なお、上述した説明では、光が照射された部位が硬化するネガ型の感光体層について説明したが、感光体層はネガ型に限定されるものではなく、ポジ型の感光体層を用いても構わない。ポジ型の感光体層を用いる場合には、感光体層に照射するパターンは図２に示す透過部パターンと遮光部パターンとを逆にしたパターンを露光する。 In the above description, the negative photosensitive layer that cures the portion irradiated with light has been described. However, the photosensitive layer is not limited to the negative type, and a positive photosensitive layer is used. It doesn't matter. In the case of using a positive photosensitive layer, the pattern irradiated to the photosensitive layer is exposed by reversing the transmission portion pattern and the light shielding portion pattern shown in FIG.
また、現像後に残存した感光体層を硬化させる為に、バーニング（加熱）等の硬化処理を行なうことも出来る。 Further, in order to cure the photoreceptor layer remaining after development, a curing process such as burning (heating) can be performed.
上述したグレーマスクを介して、図示されていない被対象物にパターン露光を行なう。被対象物は、シリコン基板上や透明基板上に形成した例えば感光体層の如き放射線感応層である。グレーマスクを介した感光体層へのパターン露光後、現像を行なうことにより感光体層を所望するパターン形状にする。 Pattern exposure is performed on an object not shown through the gray mask described above. The object is a radiation sensitive layer such as a photoreceptor layer formed on a silicon substrate or a transparent substrate. After the pattern exposure to the photoreceptor layer through the gray mask, development is performed to form the photoreceptor layer in a desired pattern shape.
なお、所望するパターン形状の大きさよりグレーマスク上のパターンの大きさを例えば５倍と大きく作成し、グレーマスクを介してのパターン露光時に所望するパターン形状の大きさにするために、グレーマスクのパターンを例えば５分の１に縮小露光しても良い。 The size of the pattern on the gray mask is made, for example, five times larger than the size of the desired pattern shape, and the gray mask is formed in order to obtain the desired pattern shape size during pattern exposure through the gray mask. The pattern may be reduced and exposed to 1/5, for example.
被対象物（感光体層）へのパターン露光時、グレーマスクに照射される露光光の回折作用、若しくは、感光体層の解像度の関係でグレーマスクのパターンは感光体層に正確に写し取られることはなく、上記組み合わせパターン中の角部は丸められた形状として感光体層に写し取られる。 At the time of pattern exposure to the object (photoreceptor layer), the pattern of the gray mask is accurately copied to the photoreceptive layer due to the diffraction effect of the exposure light irradiated on the gray mask or the resolution of the photoreceptive layer. The corners in the combination pattern are copied onto the photosensitive layer as a rounded shape.
以下に、感光体層への写し取りを、感光体層がネガ型の場合を例にして説明する。 In the following, copying to the photoreceptor layer will be described by taking an example in which the photoreceptor layer is a negative type.
図２の（Ａ），（Ｂ），そして（Ｃ）中に図示されている前述した第１の組み合わせパターン，第２の組み合わせパターン，そして第３の組み合わせパターンのいずれかに対応して図示しない感光体層にパターン露光を行なう。 Not shown corresponding to any of the first combination pattern, the second combination pattern, and the third combination pattern shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C. Pattern exposure is performed on the photoreceptor layer.
そのとき、前述したようにマスク上でＹ方向（幅方向）に隣接するパターン同士の間隔は周期的幅を広げ、また周期的に幅を狭めるというように変化している。そのため、感光体層へのパターン露光時、マスク上においてＹ方向のパターン間隔が広い部分（例えば、図２の（Ａ）ではＹ１の部分）では光が多く透過することになり、パターン間隔の広い部分に対応した感光体層の部分（例えば、図３の（Ａ）のＹ´１の部分）では露光量が多くなる為に硬化が進む。Ｙ方向に隣接するパターン同士の間隔がＸ方向（長さ方向）に向かい順次狭くなると（例えば、図２の（Ａ）のＹ２，Ｙ３の部分）、間隔が狭くなった分だけ光の透過量が減る。パターン間隔が順次狭くなっていき、光の透過量が減っていくと対応する感光体層の部位（例えば、図３の（Ａ）のＹ´２，Ｙ´３の部分）への露光量も順次減っていくため感光体層の硬化は順次減っていく。 At this time, as described above, the interval between patterns adjacent to each other in the Y direction (width direction) on the mask changes such that the periodic width is increased and the width is periodically reduced. Therefore, at the time of pattern exposure on the photosensitive layer, a large amount of light is transmitted through a portion where the pattern interval in the Y direction is wide on the mask (for example, the portion Y1 in FIG. 2A), and the pattern interval is wide. In the portion of the photoreceptor layer corresponding to the portion (for example, the portion Y′1 in FIG. 3A), the amount of exposure increases, so that curing proceeds. When the interval between adjacent patterns in the Y direction becomes narrower in the X direction (length direction) sequentially (for example, portions Y2 and Y3 in FIG. 2A), the amount of transmitted light is reduced by the reduced interval. Decrease. As the pattern interval gradually decreases and the amount of transmitted light decreases, the exposure amount to the corresponding portion of the photoreceptor layer (for example, the portions Y′2 and Y′3 in FIG. 3A) also increases. Since the photoconductive layer is gradually reduced, the curing of the photoreceptor layer is gradually reduced.
感光体層への露光量が多い部分では感光体層の厚み方向への硬化が進むため、現像後に残存する感光体層の膜厚は大きくなる。逆に、感光体層への露光量が少ない部分では感光体層の厚み方向への硬化が進まないため、現像後に残存する感光体層の膜厚は小さくなる。 Since the photoconductor layer is cured in the thickness direction at a portion where the exposure amount to the photoconductor layer is large, the film thickness of the photoconductor layer remaining after development increases. On the other hand, since the curing in the thickness direction of the photosensitive layer does not proceed at a portion where the exposure amount to the photosensitive layer is small, the film thickness of the photosensitive layer remaining after development is small.
そのために、図２の（Ａ），（Ｂ），そして（Ｃ）中に図示されている前述した第１の組み合わせパターン，第２の組み合わせパターン，そして第３の組み合わせパターンのいずれかに対応して図示しない例えば感光体層の如き放射線感応層に前述したピッチ毎の長さ方向に沿い形成される細長い形状は、図３の（Ａ），（Ｂ），そして（Ｃ）中に図示されている如く個々の長さ方向中心線ＣＬに沿い周期的に順次幅を広げ、かつ膜厚を大きくし、また周期的に順次幅を狭め、かつ膜厚を小さくした、第１の形状Ｆ１，第２の形状Ｆ２，そして第３の形状Ｆ３となる。 Therefore, it corresponds to any of the first combination pattern, the second combination pattern, and the third combination pattern shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C. An elongated shape formed along the length direction of each pitch described above in a radiation sensitive layer such as a photoreceptor layer (not shown) is shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C. As shown, the first shape F1, the first shape F1, the first width F1, the width gradually increased along the lengthwise center line CL, and the film thickness is increased and the width is decreased periodically and the film thickness is decreased. The second shape F2 and the third shape F3 are obtained.
ここにおいて、グレーマスクに形成されている図２の（Ａ）中に図示されている第１の組み合わせパターンに対応して図示しない例えば感光体層の如き放射線感応層に写し取られた図３の（Ａ）中に図示されている細長い第１の形状Ｆ１と、グレーマスクに形成されている図２の（Ｂ）中に図示されている第２の組み合わせパターンに対応して図示しない例えば感光体層の如き放射線感応層に写し取られる図３の（Ｂ）中に図示されている細長い第２の形状Ｆ２と、そしてグレーマスクに形成されている図２の（Ｃ）中に図示されている第３の組み合わせパターンに対応して図示しない例えば感光体層の如き放射線感応層に写し取られる図３の（Ｃ）中に図示されている細長い第３の形状Ｆ３と、は、夫々の長さ方向に沿い周期的に順次幅を広げ、また周期的に順次幅を狭める周期が相互に異なっているとともにいわゆる振幅に相当する幅も相互に異なっている。 Here, in FIG. 3 copied on a radiation sensitive layer such as a photoreceptor layer (not shown) corresponding to the first combination pattern shown in FIG. 2A formed on the gray mask. For example, a photosensitive member (not shown) corresponding to the elongated first shape F1 shown in (A) and the second combination pattern shown in (B) of FIG. 2 formed on the gray mask. The elongated second shape F2 illustrated in FIG. 3B copied to a radiation sensitive layer such as a layer, and illustrated in FIG. 2C formed in a gray mask. The elongated third shape F3 shown in FIG. 3C, which is copied to a radiation sensitive layer such as a photosensitive layer (not shown) corresponding to the third combination pattern, has each length. The width is sequentially increased along the direction Lower, and the width of the periodic narrowing periodically sequentially width corresponds to a so-called amplitude with are different from each other are also different from each other.
そして、図３の（Ａ）中に図示されている細長い第１の形状Ｆ１，図３の（Ｂ）中に図示されている細長い第２の形状Ｆ２，或いは図３の（Ｃ）中に図示されている細長い第３の形状Ｆ３が写し取られた図示しない例えば感光体層の如き放射線感応層を現像すると、白い部分が山になり黒い部分が谷として残存する。図３の（Ｄ）には、図３の（Ａ）中に図示されている細長い第１の形状Ｆ１が写し取られた図示しない例えば感光体層の如き放射線感応層を現像した場合における図３の（Ａ）中のＤ−Ｄ線に沿った断面が概略的に示されている。そして図２の（Ａ）中に図示されている細長い第１の形状Ｆ１のＹ方向のピッチを狭めれば、図３の（Ｄ）中に示されている夫々の山及び谷は前述した幅方向（図中のＹ方向）に連続して延出させることが可能である。また図２の（Ａ）中に図示されている第１の組み合わせパターンのＸ方向，Ｙ方向におけるピッチ及びＸ方向，Ｙ方向に組み合わされるパターンの幅，長さを適宜設定することにより、図３の（Ｅ）中に示されている如くＹ方向に連続しＸ方向には相互に離間した複数の筋状の第４の形状Ｆ４のようにすることも出来る。なお、図３（Ｆ）は、図３（Ｅ）のＦ−Ｆ線における断面図を示し、第４の形状Ｆ４は断面が山状となっている。 Then, the elongated first shape F1 illustrated in FIG. 3A, the elongated second shape F2 illustrated in FIG. 3B, or illustrated in FIG. 3C. When a radiation-sensitive layer such as a photoreceptor layer (not shown) in which the elongated third shape F3 is copied is developed, a white portion becomes a mountain and a black portion remains as a valley. FIG. 3D shows a case in which a radiation sensitive layer such as a photoreceptor layer (not shown) in which the elongated first shape F1 shown in FIG. 3A is copied is developed. A cross section along the line DD in (A) of FIG. Then, if the pitch in the Y direction of the elongated first shape F1 shown in FIG. 2A is narrowed, the respective peaks and valleys shown in FIG. It is possible to extend continuously in the direction (Y direction in the figure). Further, by appropriately setting the pitch in the X direction and Y direction of the first combination pattern shown in FIG. 2A and the width and length of the pattern combined in the X direction and Y direction, FIG. As shown in (E), a plurality of streak-like fourth shapes F4 that are continuous in the Y direction and spaced apart from each other in the X direction can be used. Note that FIG. 3F illustrates a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 3E, and the fourth shape F4 has a mountain shape in cross section.
上述した説明では、感光体層をネガ型として説明したが、感光体層はポジ型であることも出来る。感光体層がポジ型である場合には、図２の（Ａ）乃至（Ｃ）中に例示されているグレーマスクとは光透過部と遮光部とを逆にしたマスクとなる。 In the above description, the photosensitive layer is described as a negative type, but the photosensitive layer may be a positive type. When the photosensitive layer is a positive type, the gray mask illustrated in FIGS. 2A to 2C is a mask in which the light transmitting portion and the light shielding portion are reversed.
この発明の概念に従えば、第１の系統に含まれるグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの個々の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃは、所定の部位において求められる光透過率と配光特性になるように、図２の（Ａ）中に図示されている以外に夫々の長さ方向（図中のＸ方向）に沿って種々の組み合わせにすることが出来るし、第２の系統に含まれるグループ１０Ｄ，１０Ｅ，そして１０Ｆの個々の直角四辺形のパターン１０ｄ，１０ｅ，そして１０ｆも、図２の（Ｂ）中に図示されている以外に夫々の長さ方向（図中のＸ方向）に沿って種々の組み合わせにすることが出来るし、さらに、第３の系統に含まれるグループ１０Ｇ，１０Ｈ，そして１０Ｉの個々の直角四辺形のパターン１０ｇ，１０ｈ，そして１０ｉも、図２の（Ｃ）中に図示されている組み合わせ以外に夫々の長さ方向（図中のＸ方向）に沿って種々の組み合わせにすることが出来る。
According to the concept of the present invention, each of the right-sided
図４の（Ａ），（Ｂ），そして（Ｃ）は、第１の系統に含まれるグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの個々の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃの、図２の（Ａ）中に図示されている組み合わせ以外の夫々の長さ方向（図中のＸ方向）に沿った組み合わせの種々の変形例を例示している。
FIGS. 4A, 4B, and 4C show the
図４の（Ａ）中に示されている上述した第１の系統の３つのグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃの長さ方向（図中のＸ方向）の中心線ＣＬを合致された上記長さ方向における組み合わせの第１の変形例と、図４の（Ｂ）中に示されている上述した第１の系統の３つのグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃの長さ方向（図中のＸ方向）の中心線ＣＬを合致された上記長さ方向における組み合わせの第２の変形例と、そして図４の（Ｃ）中に示されている上述した第１の系統の３つのグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃの長さ方向（図中のＸ方向）の中心線ＣＬを合致された上記長さ方向における組み合わせの第３の変形例と、は、上記長さ方向に組み合わされた複数のグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃにおいて共通の長さ方向中心線ＣＬ上に長さ方向中心線ＣＬに沿い並べられている個々の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃが上記長さ方向に沿い周期的に順次幅を広げ、また周期的に順次幅を狭める周期が相互に異なっている。
A plurality of right-sided
図５の（Ａ），（Ｂ），そして（Ｃ）は、図４の（Ａ），（Ｂ），そして（Ｃ）中に図示されている上述した第１の系統の３つのグループ１０Ａ，１０Ｂ，そして１０Ｃの複数の直角四辺形のパターン１０ａ，１０ｂ，そして１０ｃの長さ方向（図中のＸ方向）の中心線ＣＬを合致された上記長さ方向における組み合わせパターンの第１，第２，そして第３の変形例のいずれかに対応して図示しない例えば感光体層の如き放射線感応層に前述したピッチ毎の長さ方向に沿い形成される細長い第４の形状Ｆ４，第５の形状Ｆ５，そして第６の形状Ｆ６を概略的に示している。第４の形状Ｆ４，第５の形状Ｆ５，そして第６の形状Ｆ６は、図５の（Ａ），（Ｂ），そして（Ｃ）中に図示されている如く個々の長さ方向中心線ＣＬに沿い相互に同じ周期で順次幅を広げ、また順次幅を狭めていて、さらに相互に同じ振幅を有しているが、１つの周期の間における波形が相互に異なっている。
5 (A), (B), and (C) are three
そして、図５の（Ａ）中に図示されている細長い第４の形状Ｆ４，図５の（Ｂ）中に図示されている細長い第５の形状Ｆ５，或いは図５の（Ｃ）中に図示されている細長い第６の形状Ｆ６が写し取られた図示しない例えば感光体層の如き放射線感応層を現像して白い部分が山に黒い部分が谷になった時に、巨視的に見ると、夫々の山及び谷は前述した幅方向（図中のＹ方向）に連続して延出しているが、それらの断面の傾斜、即ち夫々の山や谷の側面の傾斜、や夫々の山の頂や谷の底の形状が相互に異なっている。 Then, the fourth elongated shape F4 illustrated in FIG. 5A4, the fifth elongated shape F5 illustrated in FIG. 5B, or illustrated in FIG. 5C. When a radiation-sensitive layer (not shown) such as a photoreceptor layer, in which the elongated sixth shape F6 is copied, is developed and a white part becomes a mountain and a black part becomes a valley, The peaks and valleys extend continuously in the width direction (the Y direction in the figure) described above, but the cross-sectional inclinations thereof, that is, the inclinations of the side surfaces of the respective peaks and valleys, the tops of the respective peaks and The shapes of the bottoms of the valleys are different from each other.
前述したことから明らかなように、この発明の概念に従って作成されたグレーマスク用の組み合わせパターンを構成する図示されない多数の光透過部又は光遮光部の位置情報のいずれかを用いて、図示されていない公知の電子ビーム描画装置に、図示しないガラス等の透明基板上に形成された放射線感応層に放射線、例えば図示しない感光体層に所定の波長の光、を照射させ、現像し、上記組み合わせパターンに硬化された感光体層を残すことにより、上記組み合わせパターンの硬化された感光体層を伴った透明基板をグレーマスクとすることが出来る。 As is clear from the foregoing, it is illustrated by using any one of the position information of a plurality of light transmitting portions or light shielding portions (not shown) constituting a combination pattern for a gray mask created according to the concept of the present invention. The above-mentioned combination pattern is developed by irradiating a radiation-sensitive layer formed on a transparent substrate such as glass (not shown) with radiation, for example, light of a predetermined wavelength on a photosensitive layer (not shown), and developing it. By leaving the cured photoreceptor layer on the transparent substrate, the transparent substrate with the cured photoreceptor layer of the combination pattern can be used as a gray mask.
又は、透明基板，金属層，感光体層の順に積層されている積層体からも、上述した組み合わせパターンが写し取られた金属層を伴った透明基板を作成し、このような金属層を伴った透明基板をグレーマスクとして使用することが出来る。この場合には、この発明の概念に従って作成された組み合わせパターンを構成する図示されない多数の光透過部又は光遮光部の位置情報のいずれかを用いて、図示されていない公知の電子ビーム描画装置により、上記感光体層に所定の波長の光を照射させた後に上記感光体層を現像し、次に、現像後に残された感光体層を耐エッチング層として上記金属層をエッチングすることにより上記金属層に上記組み合わせパターンを写し取り、最後に、現像後に残された感光体層を除去することにより上記組み合わせパターンが写し取られた金属層を伴った透明基板をグレーマスクとすることが出来る。なお現像後に残存した感光体層を硬化させる為に、バーニング（加熱）等の硬化処理を行なうことも出来る。 Alternatively, a transparent substrate with a metal layer in which the above-described combination pattern is copied is created from a laminate in which a transparent substrate, a metal layer, and a photoreceptor layer are laminated in this order, and the metal layer is accompanied by such a metal layer. A transparent substrate can be used as a gray mask. In this case, a known electron beam drawing apparatus (not shown) is used by using any one of the position information of a plurality of light transmitting parts (not shown) or the light shielding parts constituting the combination pattern created according to the concept of the present invention. The photosensitive layer is irradiated with light having a predetermined wavelength, and then the photosensitive layer is developed. Next, the metallic layer is etched by using the photosensitive layer remaining after the development as an etching resistant layer. By copying the combination pattern onto the layer and finally removing the photoreceptor layer remaining after development, a transparent substrate with a metal layer on which the combination pattern is copied can be used as a gray mask. In order to cure the photoreceptor layer remaining after development, a curing treatment such as burning (heating) can be performed.
夫々の長さや幅が相互に異なる複数の直角四辺形のパターンを夫々の長さ方向に夫々の端を接するよう又は重複させるよう種々に組み合わせてグレーマスクに作成された組み合わせパターンは、組み合わせパターンの階段状の辺が巨視的に見て長さ方向（例えばＸ方向）の中心線ＣＬを中心軸とし幅方向（例えばＹ方向）に対称となった滑らかな湾曲線で構成された波形状を構成している。そして、相互に隣り合う２つの長さ方向中心線ＣＬ上の巨視的な波形状の辺の相互間の間隔が変化することにより光透過率或いは遮光率を変化させることが出来る。 A combination pattern created in a gray mask by combining a plurality of right-angled quadrilateral patterns of different lengths and widths so that their ends touch or overlap each other in the length direction is the combination pattern. A step-shaped side is viewed macroscopically, and a wave shape is formed of smooth curved lines that are symmetrical in the width direction (for example, Y direction) with the center line CL in the length direction (for example, X direction) as the central axis. is doing. Then, the light transmittance or the light shielding rate can be changed by changing the interval between the sides of the macroscopic wave shape on the two longitudinal center lines CL adjacent to each other.
そして、このような組み合わせパターンを伴ったグレーマスクを介して図示されていない例えば感光体層の如き放射線感応層の表面にパターン露光を行うことにより上記表面にグレーマスクの上述した組み合わせパターンを写し取った場合には、パターン露光の為にグレーマスクに照射された例えば光の如き放射線は、回折作用もしくは感光体層の解像度の関係でグレーマスクの上記組み合わせパターンを上述した図示されていない例えば感光体層の如き放射線感応層に正確に写し取ることは出来ず、上記組み合わせパターンの辺の階段状の辺の角は丸められた形状として上述した図示されていない例えば感光体層の如き放射線感応層に写し取られる。その後、上述した図示されていない例えば感光体層の如き放射線感応層を現像した後に残された例えば感光体層の如き放射線感応層は、上記長さ方向（例えばＸ方向）の波形状に対応して上記長さ方向に沿った横断面が巨視的に見て滑らかな湾曲線で構成された波形状となり、さらに上記波形状は上記長さ方向と直交する幅方向（例えばＹ方向）に連続している。このことは、上述した如く現像した後に残された例えば感光体層の如き放射線感応層は、全体として波板の表面のような形状になることを意味している。 Then, the above-mentioned combination pattern of the gray mask was copied on the surface by performing pattern exposure on the surface of a radiation-sensitive layer such as a photoreceptor layer (not shown) through a gray mask with such a combination pattern. In some cases, radiation such as light irradiated to the gray mask for pattern exposure is not illustrated in the above-mentioned combination of the gray mask, for example, the photoreceptor layer, due to diffraction effects or the resolution of the photoreceptor layer. It is not possible to accurately copy to the radiation sensitive layer, and the corners of the stepped sides of the combination pattern are rounded shapes, for example, to the radiation sensitive layer (not shown) such as the photosensitive layer. It is done. Thereafter, the radiation sensitive layer such as the photoreceptor layer left after developing the radiation sensitive layer such as the photoreceptor layer (not shown) described above corresponds to the wave shape in the length direction (for example, the X direction). The cross section along the length direction is a wave shape composed of smooth curved lines when viewed macroscopically, and the wave shape is continuous in the width direction (for example, Y direction) perpendicular to the length direction. ing. This means that the radiation-sensitive layer such as the photoreceptor layer left after the development as described above has a shape like the surface of the corrugated sheet as a whole.
このようにして作成されたグレーマスクを介して、図示しない例えば感光体層の如き放射線感応層に例えば所定の周波数の光の如き放射線を照射することにより、図示しない例えば感光体層の如き放射線感応層に上記グレーマスク中の組み合わせパターンに対応して形成されたパターンは、例えば光学レンズを含む光学素子や、半導体電子回路や、導光板や、マイクロマシン用部品やＤＮＡチップ等の種々の公知の部材の作成において利用することが出来る。 By irradiating a radiation sensitive layer (not shown) such as light of a predetermined frequency through the gray mask thus prepared, a radiation sensitive material such as a photoreceptor layer (not shown) is irradiated. The pattern formed on the layer corresponding to the combination pattern in the gray mask is, for example, various known members such as an optical element including an optical lens, a semiconductor electronic circuit, a light guide plate, a micromachine component, and a DNA chip. Can be used in the creation of
ＣＬ…中心線、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｉ…パターングループ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ…パターン、Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３…距離、Ｆ１…第１の形状、Ｆ２…第２の形状、Ｆ３…第３の形状、Ｆ４…第４の形状、Ｆ５…第５の形状、Ｆ６…第６の形状 CL ... center line, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G, 10H, 10I ... pattern group, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i ... pattern, Y1, Y2, Y3 ... distance, F1 ... first shape, F2 ... second shape, F3 ... third shape, F4 ... fourth shape, F5 ... fifth shape, F6 ... sixth shape
Claims (4)
所定の部位において求められる光透過率と配光特性になるように、夫々に含まれる複数のパターンの前記幅方向におけるピッチが同じであって夫々に含まれる複数のパターンの夫々の幅が異なる複数のパターングループが、夫々に含まれる複数のパターンの長さ方向の中心線を合致されて上記長さ方向に組み合わされるとともに、前記長さ方向に組み合わせる相互に隣接したパターングループの夫々が含む複数のパターンを前記長さ方向に相互に接触もしくはオーバーラップさせる、パターングループ組み合わせ工程と；
を備えることを特徴とするグレーマスク用パターン製造方法。 A plurality of right-sided quadrilateral patterns having the same length and width as each other, the centers of which are arranged at equally spaced pitches in the width direction orthogonal to the respective longitudinal centerlines passing through the center. A pattern group preparing step of preparing a plurality of pattern groups including at least one of the length and width of each pattern and the pitch; and
A plurality of patterns that are included in each of the plurality of patterns that have the same pitch in the width direction and that each of the plurality of patterns that include each has a different width so that the light transmittance and the light distribution characteristics required in a predetermined part are obtained. The pattern groups of the plurality of patterns included in each of the pattern groups are matched in the longitudinal direction and combined in the length direction, and a plurality of adjacent pattern groups combined in the length direction include A pattern group combining step of bringing the patterns into contact with or overlapping each other in the length direction;
A pattern manufacturing method for a gray mask, comprising:
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