JP2008210850A - 設計装置、直描露光装置及びそれらを用いた直描露光システム - Google Patents

Abstract

【課題】高スループットかつ露光領域境界での寸法変動が少なく高精度な直描露光システム及びこの直描露光システムを構成するＣＡＤや直描露光装置を提供する。
【解決手段】半導体素子や液晶表示デバイス等の描画パターンの設計を補助する設計装置１０１と、設計装置１０１からのデータを受け取り、そのデータに従って基板上に光学的にパターンを生成する直描露光装置２０１とからなる直描露光システムにおいて、描画すべきオブジェクトデータと、前記オブジェクトデータを下層の描画パターンに合わせるための座標に加えて、前記描画すべきオブジェクトデータの形に合わせて描画ヘッド（光学描画エンジン）を制御するための境界フラグを設計装置１０１から直描露光装置２０１に伝達する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置や半導体デバイスなどを設計、製造する設計装置、直描露光装置及びそれらを用いた直描露光システムに関するものである。

従来の設計装置、及び直描露光装置について、以下に説明する。近年、半導体デバイスや表示装置の大判基板化、かつ微細化が急速に進み、それらのパターンを露光する露光装置のスループットや露光精度の向上が要求されている。一方で、半導体デバイスや表示装置においては、少量多品種化の要求も強く、マスク露光方式ではなく、直描露光によるパターンニングも検討されている。

直描露光装置におけるスループット向上は、ステージの移動速度を上げることで可能となるが、単純な速度向上では露光精度が劣化するため、下記特許文献１に記載されているように、ウェハステージの測定誤差量を正確に算出する方法や、下記特許文献２に記載されているように、ステージを移動しながら露光する方法などで、露光精度とスループットを同時に向上するための方法を採用する必要がある。

また、直描露光機のスループットを向上させる別の方式としては、下記特許文献３や下記特許文献４に記載されているように、露光源である電子ビームを複数備え、複数領域を同時に露光することでスループットを向上させた、いわゆるマルチビーム直描露光装置がある。

このマルチビーム直描露光装置においては、下記特許文献３に記載されているような、複数の電磁レンズ系を備える方法や、下記特許文献４に記載されているような、フィードバック方式による位置精度向上方法、また、下記特許文献５に記載されているような、ビームの強度を測定することで各ビームの強度を揃える方法などにより、露光精度とスループットの両立をしている。

また、これらの直描露光装置で描画すべきパターンを設計する設計装置、いわゆるＣＡＤにおいては、通常、設計したパターンを、層番号及び座標群を含むパターンデータとして出力する。出力するフォーマットとしては、ＧＤＳIIフォーマットが有名である。直描露光装置は、これらの出力されたパターンデータをラスタデータパターン（塗りつぶしパターン）に展開してから、光学的に描画する。

しかしながら、上記のような直描露光装置やマルチビーム直描露光装置においては、一度に露光できる領域が、露光すべき基板より小さいために、機械的にステージを移動して、複数回露光を繰り返すことになる。

例えば、下記特許文献６では、図形データをストライプ単位で露光することになっている。１つのストライプ領域は、露光しながらステージを移動することでパターン描画する領域であり、１つのストライプ領域の露光が終わり次第、ステージを垂直方向に移動して、隣接するストライプ領域の露光を開始する。

このような領域毎繰り返し露光においては、各領域境界の処理が問題となる。領域境界を露光精度と同等の精度で隙間なく位置合わせできればよいのであるが、これまでに説明してきたように、ステージ精度とスループットはトレードオフの関係にあり、なおかつ、熱による基板変形やビームの広がりなどの問題もあるため、隙間のない領域境界は不可能である。そこで、現在ではほとんどの場合、境界領域は重複露光によりパターン形成している。

この場合、単純に２回露光すると、露光量過多となって感光性レジストの寸法が通常領域と異なるため、重複露光領域では露光量を通常領域より絞っている。ただし、それでも、重複露光領域では、ある程度の寸法変動が発生している。
特開２００３−２２９５７号公報 特開２００４−１４６４０２号公報 特開２００３−３３２２０７号公報 特開２００４−１６５４９８号公報 特開２００４−１９３５１６号公報 特開２００３−３１８０７７号公報

半導体デバイスや液晶表示装置の配線など、デバイス内の多くのパターンでは上記の寸法変動は許容される。しかし、Ｄ−ＲＡＭ素子の容量形成部分や、液晶表示装置のトランジスタ形成部分などの、寸法変動に非常に敏感な部分では、上記の重複露光領域における寸法変動が許容されないものもある。

そこで、本発明は、このような問題や課題を解決し、高スループットであり、かつ露光領域境界における寸法変動が少なく高精度な直描露光システム及びこの直描露光システムを構成するＣＡＤや直描露光装置を提供することを目的とする。

本発明は、半導体素子や液晶表示デバイス等のパターン設計を補助する設計装置と、この設計装置からのデータを受け取り、そのデータに従って基板上に光学的にパターンを生成する直描露光装置とからなる直描露光システムにおいて、描画すべき図形データとこの図形データを下層のパターンと合わせるための座標データに加えて、描画すべき図形の形に合わせて描画ヘッド（光学描画エンジン）を制御するためのコマンドデータを設計装置から直描露光装置に伝達することを特徴としている。

ここで、前記コマンドデータとは、図形データを構成する単一オブジェクトデータの属性に含まれるものであってもよいし、図形データ集合内に、オブジェクトデータとは別に設定される境界データであってもよい。

また、前記コマンドデータとは、直描露光装置における複数回露光において、単位露光幅の端縁が走査する位置である境界位置を、前記図形データ上で指定するためのコマンドデータであり、直描露光装置における一部重ね合わせ露光に伴う露光境界位置を、前記図形データ上で指定するためのコマンドデータであってもよい。

なお、上記の直描露光システムにおける設計装置と、直描露光装置は、それぞれ単独でも成り立つものである。

本発明による設計装置、直描露光装置及び直描露光システムは、露光境界における寸法変動を低減できるため、描画精度が高く、かつ高スループットで生産性を高くすることができる。

以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。

図１に本実施例における直描露光システムの概念図を示す。本実施例における直描露光システムは設計装置１０１と直描露光装置２０１から構成されている。通常、ＣＡＤ等で設計された描画パターンは、パターン毎にオブジェクトデータとしてレイヤー及び座標データを持っている。本実施例における設計装置１０１では、オブジェクトデータとして上記のデータ以外に、境界フラグ値として０又は１の値を持っていることが特徴である。

なお、上記描画パターンとは、液晶表示デバイスの画素パンターンやＤＲＡＭ素子の素子パターンなどの単位パターンが周期的に配列されたパターンである。また、図１では単一のオブジェクトデータ１，２，３のレイヤーや座標と共に境界フラグ値が示されているが、図形データ集合内に、オブジェクトデータとは別に設定される境界データであってもよい。

この境界フラグ値は、オブジェクトデータ出力時に同時に出力されて、直描露光装置２０１に転送される。直描露光装置２０１では、上記のオブジェクトデータを基に描画データを生成するわけであるが、既に述べているように直描露光装置では基板全てを一度に露光できないので、露光領域毎に描画データを生成する。その際、本実施例における直描露光装置２０１では、上記の境界フラグ値を基に、露光境界位置を決定し、露光領域毎の描画データを生成している。以上のことをもう少し詳細に説明する。

一般的な直描露光装置は、例えば図２に示すように、ステージに載置された露光描画すべき基板３０１全面を複数回で露光する。直描露光装置は、描画パターン（描画データ）に応じて変調された光を単位露光幅内に出射する描画ヘッドを有する。この描画ヘッドを横方向に複数個配置する構成であってもよい。またステージを移動させる手段（図示せず）が本願発明の「走査手段」に相当するが、走査手段はこれに限定されず、例えばステージに対して描画ヘッドを移動させる手段であってもよい。

ここで、各露光における露光幅は、図２に示すように単位露光幅として表される。ステージを図２の矢印方向に移動させての第１回目の露光３１０が終わり次第、ステージが横に移動して第２回目の露光３１１を開始する。この際、第２回目の露光３１１は、第１回目の露光３１０と少し重複して露光することになる。

この重複露光部分３２０の露光量について、図３を用いて説明する。図３は、図２に示す点線Ａ−Ａ’における断面露光量プロファイルである。第１回目の露光３１０及び第２回目の露光３１１においては、それぞれ重複露光部分３２０内では露光量を少しずつ減らしている。これは、露光しながらのステージ移動の際に、多少位置がずれても露光不足にならないように露光量を調整しているためである。

しかし、総露光量は１回目と２回目の足し算であるために、重複露光部分３２０は、より大きくなっている。この露光量増加により、重複露光部分３２０においては、他の部分と比べてレジスト幅が変化することになる。

例えば、一般的に使用されているポジレジストの場合は、光が照射された部分が現像によって取り除かれる。そして、露光量が多い場合には、取り除かれる範囲が多少広がるため、図３の重複露光部分３２０のように露光量が他の場所より多い領域では、同じパターンを描画しても、現像後のレジスト寸法が小さくなってしまう。これにより、エッチング後の寸法も小さくなる。

ただし、図３に示した程度の露光量増加による寸法変動では、半導体デバイスや表示装置の配線等、ほとんどの部分は性能として全く影響を受けない。しかし、Ｄ−ＲＡＭ素子の容量形成部分や、液晶表示装置のトランジスタ形成部分などの、寸法変動に非常に敏感な部分では、上記の重複露光領域における寸法変動が許容されないものもある。

ここでは、液晶表示装置におけるトランジスタ部分について、説明する。図４は液晶表示装置における画素の平面図を示している。横方向に配置されている走査配線４０１及び前段の走査配線４０２と、縦方向に配置されている信号配線４０３及び隣接信号配線４０９に囲まれた部分が１つの画素領域である。

走査配線４０１に選択電圧が印加されると、アモルファスシリコン４０５が導通状態となるため、信号配線４０３に印加されている信号電圧が、信号電極４０４から画素電極４０６とスルーホール４０７を通じて透明電極４０８に供給される。供給された電位は、画素容量部４１１（画素容量Cst）に電荷として保持されるため、次の書き込みまで透明電極４０８の電位が保たれる。また、透明電極４０８は、対向するガラス基板（図示せず）に配置された対向電極（図示せず）との間にある液晶層（図示せず）（液晶容量CLC）に、保持されている電圧を印加することで、液晶の透過率を変化させて表示をする。

次に、図５を用いて、アモルファスシリコントランジスタの構造を説明する。この図５は、図４に示す点線Ｂ−Ｂ’における断面図である。ガラス基板４００上に配置した走査配線４０１上に、ゲート絶縁膜４２０を挟んでアモルファスシリコン４０５が配置されている。そしてこのアモルファスシリコン４０５は、信号側ｎ＋層４２４及び画素側ｎ＋層４２６を介してそれぞれ信号電極４０４及び画素電極４０６と接続されている。ここで、画素電極４０６と走査配線４０１とが交差している部分があることがアモルファスシリコントランジスタの特徴である。この交差部は画素電極４０６と走査配線４０１とで、容量となるように構成されており、トランジスタ寄生容量Cgsと呼ばれている。なお、図４上にはトランジスタ寄生容量部４１０として図示している。このトランジスタ寄生容量Cgsは透明電極４０８に印加される電圧（画素電圧Vs）に影響を及ぼす。

また、図４内に矢印Ｃ、Ｃ’として図示してある透明電極４０８と信号配線４０３の隙間、透明電極４０８と隣接信号配線４０９の隙間も、それぞれ寄生容量Cds１、Cds2として、画素電圧Vsに影響を及ぼす。以上の寄生容量を考慮した場合の画素の等価回路図を図６に示す。

トランジスタ寄生容量Cgsは走査配線４０１に印加されている電圧Vgが変化した場合に次式（１）で示す影響を画素電圧Vsに及ぼす。

ΔVs＝ ΔVg × Cgs ／ （Cst＋CLC＋Cds1＋Cds2+Cgs）・・・・・・・（１）
ここで、ΔVsは画素電圧Vsの変化量、ΔVgは走査配線電圧Vgの変化量である。一般に走査配線４０１の選択電圧と非選択電圧の差は２０V以上あり、トランジスタ寄生容量Cgsは、保持容量Cstや液晶容量CLCより非常に小さいので、寸法変動により０．５％ばらついただけでも、画素電圧Vsが１００ｍV以上ばらつくことになる。

一般的な液晶駆動電圧は５V〜１０V程度であり、この電圧範囲で２５６階調を表示するため、１階調当たりの電圧は２０ｍV〜４０ｍVである。人間の眼は２５６階調を判別できるため、上記の１００ｍVのバラツキは容易に表示ムラとして認識されてしまう。

以上のことから、液晶表示装置におけるトランジスタ部分は、わずかな寸法変動によっても、表示特性が劣化してしまうことがわかる。このため、一般的な直描露光装置における重複露光領域の寸法変動は許容されない。

次に、寄生容量Cds1,Cds2による例を示す。式（１）と同じように、信号配線４０３の電圧Vd1や、隣接信号配線４０９の電圧Vd２が変化した場合の画素電圧Vsに及ぼす影響は次式（２）、（３）で示される。
ΔVs＝ ΔVd1 × Cds1 ／ （Cst＋CLC＋Cds1＋Cds2＋Cgs）・・・・・・（２）
ΔVs＝ ΔVd2 × Cds2 ／ （Cst＋CLC＋Cds1＋Cds2＋Cgs）・・・・・・（３）

ここで、ΔVd1は信号配線電圧Vd1の変化量であり、ΔVd２は隣接信号配線電圧Vd２の変化量である。一般に表示ムラが分かり易い全画面同一表示状態のときは、ΔVd1とΔVd2は逆極性の同じ値（ΔVs）であることが多いため、式（２）、（３）は次式（４）に変形される。
ΔVs＝ΔVd×（Cds1-Cds2）／（Cst＋CLC＋Cds1＋Cds2＋Cgs）・・・・・・・（４）

この式からわかることは、Cds1とCds2の値が異なる場合は、画素電圧Vsが変化するということである。ΔVdは液晶駆動電圧と同じ５V〜１０V程度であるため、Cds1とCds2の差が１％ある場合、５０ｍV〜１００ｍV、画素電圧が変化する。以上のことからCds1とCds2を構成する透明電極４０８と信号配線４０３、及び、透明電極４０８と隣接信号配線４０９のスペース部分も、わずかな寸法変動によっても、表示特性が劣化してしまうことがわかる。このため、この透明電極４０８の端部や、信号配線４０３の端部等も、一般的な直描露光装置における重複露光領域の寸法変動は許容されない。

本実施例における直描露光装置２０１では、上記重複露光量領域の寸法変動を抑えるために、重複露光領域を、極力少なくし、かつ上記のような寸法変動に敏感な部分から外した位置に配置するように、露光領域毎の描画データを生成している。

ここで、重複露光領域を極力少なくするためには、重複露光領域における露光量を減少せずに、その他の部分と同じ露光量とする必要がある。そのためには、重複露光領域は、露光量が２倍であっても、又は０でも大丈夫な位置にする必要がある。そのような場所は、描画パターンが全くない場所か、描画パターンの端部以外の位置（描画パターンの中心部等）、又は容量形成部（図６に示される寄生容量等、各容量部を含む）を避けた位置である。

ここで描画パターンとは、配線パターン等の基板上に形成すべきパターンであり、ポジレジストに対して露光する場合は光が照射されない部分、ネガレジストに対して露光する場合は光が照射される部分を示す。

このような場所であれば、露光量が２倍以上であっても、変動すべきパターンがなく、又は、元々露光されない場所であるため、露光量が０であっても問題がない。ただし、その描画パターンが寸法変動に敏感か、そうでないかは直描露光装置２０１だけでは判断できない。そこで、設計装置１０１において、描画パターン毎に境界フラグ値を設定して、重複露光領域の設定可否を指定しているのである。

図７は本実施例における直描露光システムが重複露光領域を設定した例である。作成する描画パターンは、図４で示した液晶表示装置における信号配線４０３、信号電極４０４、画素電極４０６、隣接信号配線４０９である。

このように設定したパターンは、先に述べたように、画素電極４０６、信号配線４０３、隣接信号配線４０９が寸法変動に敏感である。そのためこれらの描画パターンの境界フラグ値は、設計装置１０１において、０と設定されている。

直描露光装置２０１はその境界フラグ値を基に、図７内の点線Ｅ−Ｅ’を重複する露光領域の中心となるように、単位露光幅の端縁が走査する位置である境界位置を設定した。この点線Ｅ−Ｅ’は、画素電極４０６や隣接信号配線４０９から最も遠い場所である。また、重複露光領域における露光量はその他の部分と比べて少なくしておらず、重複露光領域幅はステージの寸法精度よりやや広い程度であり、一般的な重複露光領域幅より少ない。

このように重複露光領域で露光量を減らさない場合は、その領域内で寸法がさらに変動するはずであるが、図７内の点線Ｅ−Ｅ’上においては、そもそもパターンニングすべき描画パターンが無く、重複露光によって２倍の露光量を照射しても、寸法変動は全く発生しない。

次に、図８は、本実施例における直描露光システムが境界位置を設定したもう１つの例である。作成する描画パターンは、図４で示した液晶表示装置における透明電極４０８である。この描画パターンでも透明電極４０８端部は寸法変動に敏感であるため、これらの描画パターンの境界フラグ値は０である。そのため、直描露光装置２０１は点線Ｇ−Ｇ’を重複露光領域の中心とするように、境界位置を設定した。この点線Ｇ−Ｇ’は、図７における点線Ｅ−Ｅ’と同じように、透明電極４０８から最も遠い場所であり、かつ描画すべきパターンが存在しない場所である。これにより寸法変動は全く発生しない。

以上のように本実施例では、設計装置１０１において、描画すべき図形データ毎にレイヤー情報や座標情報のみならず、描画ヘッドを制御するためのコマンドデータである境界情報をも入力してあり、これらの情報を直描露光装置２０１に伝達することで、直描露光装置２０１において複数回露光における重複露光領域を細かく指定できるために、寸法変動が無く、高精度で、高スループットである直描露光システムとすることができる。このコマンドデータの単位は、液晶表示デバイスやＤＲＡＭ素子における繰り返しパターンと一致しているので、直描露光装置２０１では、このコマンドデータに基づいて重複露光領域を選択することができる。

本実施例は、以下の要件を除けば実施例１と同じである。本実施例における直描露光システムおいては、重複露光領域として、できるだけパターンが存在しているところを直描露光装置が選択するようになっている。本実施例における直描露光システムが、重複露光領域を設定した例を図９に示す。作成する描画パターンは、図７と同じく信号配線４０３、信号電極４０４、画素電極４０６、隣接信号配線４０９である。

本実施例において、直描露光装置２０１は、点線Ｊ−Ｊ’を重複露光領域の中心とするように、境界位置を設定した。ただし、重複露光領域には描画すべきパターンとして隣接信号配線４０９が存在するため、実際には第１回目の露光及び第２回目の露光ともに点線Ｊ−Ｊ’付近は露光しないこととなる。

このように、１回目の露光、２回目の露光ともに光照射が無ければ、露光量変動による寸法変動は発生しえず、寸法バラツキも発生しない。なお、上記では隣接する露光領域が重複する場合について説明したが、境界位置が隣接信号配線４０９の範囲内に収まっておりさえすれば、点線Ｊ−Ｊ’を中心として隣接する露光領域が隙間を設ける構成であってもよい。

本実施例では、設計装置１０１において、描画パターンとしての信号配線４０３や隣接信号配線４０９に境界フラグ値として１を設定してあり、直描露光装置２０１はその境界フラグ値を基に、このような重複露光領域を選択する。

以上のように本実施例においても、設計装置１０１において、描画すべき図形データ毎にレイヤー情報や座標情報のみならず、描画ヘッドを制御するためのコマンドデータである境界情報をも入力してあり、これらの情報を直描露光装置２０１に伝達することで、複数回露光における重複露光領域を細かく指定できるために、寸法変動が無く、高精度で、高スループットである直描露光システムとすることができる。

本実施例は、以下の要件を除けば実施例１と同じである。図１０に本実施例における直描露光システムの概念図を示す。本実施例における設計装置１０１では、描画すべき図形のオブジェクトデータ以外に、境界データとして各層毎の座標情報を持っていることが特徴である。この各層毎の境界データは、対応する層の重複露光領域を指定しており、直描露光装置２０１は、この境界データを基に重複露光領域を設定する。

本実施例における直描露光システムが重複露光領域を設定した例を図１１に示す。作成する描画パターンは、図８と同じく透明電極４０８である。

本実施例において、直描露光装置２０１は点線Ｌ−Ｌ’を重複露光領域として設定した。ただし、本実施例においても、重複露光領域という名称は正確ではなく、第１回目の露光及び第２回目の露光ともに、透明電極４０８の描画パターン上の点線Ｌ−Ｌ’付近は露光していない。ただし、透明電極４０８が無い部分は重複露光している。

本実施例においては、設計装置１０１で境界データとして重複露光領域を指定することで、透明電極４０８における画素容量部４１１を避けた場所を重複露光領域として、直描露光装置２０１は設定できる。画素容量部４１１の寸法変動は、式（１）から（４）に示されている画素容量Cstの変動になるため、できれば避けたいものである。ただし、表示特性への影響はあまり敏感ではない。

本実施例の場合は点線Ｌ−Ｌ’が透明電極４０８の端部と交差する部分においてわずかながら寸法変動が発生するが、こちらの端部は寸法変動に対して敏感でないために、表示特性にはほとんど影響がない。

このように、本実施例においては、設計装置１０１を用いて設計者自身が表示特性への影響を考慮しながら、重複露光領域を指定できるために、寸法変動による表示特性への影響を最小限とすることが可能である。

以上のように本実施例においても、設計装置１０１において、描画すべき図形データの座標データのみならず、描画ヘッドを制御するためのコマンドデータも入力してあり、これらのデータを直描露光装置２０１に伝達することで、複数回露光における重複露光領域を細かく指定できるために、寸法変動が無く、高精度で、高スループットである直描露光システムとすることができる。

本実施例は、以下の要件を除けば実施例１と同じである。本実施例における直描露光システムが重複露光領域を設定した例を図１２に示す。作成する描画パターンは、図７と同じく信号配線４０３、信号電極４０４、画素電極４０６、隣接信号配線４０９である。

本実施例においては、レジストとしてネガレジストを用いており、光が照射された部分のみ、パターンが残ることになる。このような場合において、直描露光装置２０１は点線ｎ−ｎ’を重複露光領域として設定したが、本実施例においても、重複露光領域という名称は正確ではなく、第１回目の露光及び第２回目の露光ともに、点線ｎ−ｎ’付近は露光していない。この場合、重複露光領域、つまり１回の露光における端部は、ほとんど露光に使用されておらず、寸法変動が発生しないことになる。

以上のように本実施例においても、設計装置１０１において、描画すべき図形データの座標データのみならず、描画ヘッドを制御するためのコマンドデータも入力してあり、これらのデータを直描露光装置２０１に伝達することで、複数回露光における重複露光領域を細かく指定できるために、寸法変動が無く、高精度で、高スループットである直描露光システムとすることができる。

本実施例は、以下の要件を除けば実施例１と同じである。図１３に本実施例における直描露光システムの概念図を示す。

本実施例における設計装置１０１は、オブジェクトデータとして境界フラグ値を持っているだけでなく、設計を始めるにあたって直描露光装置２０１より、パターン描画精度情報を受け取ることを特徴としている。本実施例における設計装置１０１では、そのパターン描画精度情報を基に、設計者がオブジェクトデータに境界フラグを設定する際に、設定の可否の情報を提供することを特徴としている。

本実施例における描画パターン設計のシーケンスを図１４に示す。あるデバイスの設計を開始する場合、まず設計装置１０１から直描露光装置２０１に、その直描露光装置が描画できるパターン精度情報を問い合わせる（５０１）。直描露光装置２０１はその問い合わせに応じてパターン精度情報を設計装置１０１に伝達する（５０２）。設計装置１０１はパターン精度情報を保持する。設計者が描画パターンを設計し（５０３）、その描画パターンに境界フラグを入力した時（５０４）、設計装置１０１はその境界フラグ設定による重複露光領域設定が、直描露光装置２０１で実現可能かどうかを判断し（５０５）、ＯＫである場合は描画パターンに境界フラグを設定して（５０６）、ＮＧである場合は境界フラグの再入力を求める（５０４）。全ての描画パターンが設計され、境界フラグを設定できたら、設計終了である。

本実施例における境界フラグの設定可否は例えば、図９に示すように、細い隣接信号配線４０９に、重複露光領域を設定できるかできないかを示すものである。重複露光領域は、前にも述べたように、直描露光装置２０１のステージ精度に依存し、ステージ精度より太い幅が必要である。例えば、ステージ精度より隣接信号配線４０９の方が細い場合には、図９に示す重複露光領域設定は不可能である。

このような場合には、信号配線４０３や隣接信号配線４０９の境界フラグを０とすることで、図７に示すように重複露光領域を設定することができる。これにより、寸法変動が発生する要因を減らすことが可能となるため、さらに高精度で高スループットである直描露光システムとすることが可能である。

なお、本実施例では、設計装置１０１のコマンドデータとしては、境界フラグにて設定されていたが、実施例３のように境界データであっても、効果があることはいうまでもない。

以上のように本実施例においては、直描露光装置２０１の描画パターン精度情報が設計装置１０１に伝達され、その情報を基にしてコマンドデータ入力時に設定可否の情報を提供できるため、寸法変動が無く、高精度で、高スループットである直描露光システムとすることができる。

実施例１における直描露光システムの概念図 一般的な直描露光機における露光順序を示す図 一般的な直描露光機における重複露光領域の露光量を示す図 一般的な液晶表示装置における画素の平面図 一般的な液晶表示装置におけるアモルファスシリコントランジスタの断面図 一般的な液晶表示装置の画素の等価回路図 実施例１における直描露光システムが重複露光領域を設定した例を示す図 実施例１における直描露光システムが重複露光領域を設定した別の例を示す図 実施例２における直描露光システムが重複露光領域を設定した例を示す図 実施例３における直描露光システムの概念図 実施例３における直描露光システムが重複露光領域を設定した例を示す図 実施例４における直描露光システムが重複露光領域を設定した例を示す図 実施例５における直描露光システムの概念図 実施例５における直描露光システムのシーケンス図

符号の説明

１０１…設計装置、２０１…直描露光装置、３０１…露光描画すべき基板、３１０…第１回目の露光、３１１…第２回目の露光、３２０…重複露光部分、４００…ガラス基板、４０１…走査配線、４０２…前段の走査配線、４０３…信号配線、４０４…信号電極、４０５…アモルファスシリコン、４０６…画素電極、４０７…スルーホール、４０８…透明電極、４０９…隣接信号配線、４１０…トランジスタ寄生容量部、４１１…画素容量部、４２０…ゲート絶縁膜、４２１…層間絶縁膜、４２４…信号側ｎ＋層、４２６…画素側ｎ＋層、５００…描画ヘッド。

Claims (18)

1. 複数の単位パターンが周期的に配列された描画パターンに応じて変調された光を、単位露光幅内に出射する少なくとも一つの描画ヘッドと、該描画ヘッドを基板に対して相対的に走査する走査手段とを備える直描露光装置のための描画データを設計する設計装置において、
   前記描画パターンに基づくオブジェクトデータと、
   前記単位露光幅の端縁が走査する位置である境界位置を決定するコマンドデータと、を直描露光装置に向けて出力することを特徴とする設計装置。
2. 請求項１に記載の設計装置において、
   前記コマンドデータは、前記オブジェクトデータを構成する単一オブジェクトデータの属性に含まれる境界フラグであることを特徴とする設計装置。
3. 請求項１に記載の設計装置において、
   前記コマンドデータは、前記オブジェクトデータ集合内に、オブジェクトデータとは別に設定される境界データであることを特徴とする設計装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の設計装置において、
   前記コマンドデータは、前記境界位置を、露光する必要のない非露光位置、単位パターンの中央位置、単位パターンの端部を避けた位置、及び容量形成部を避けた位置、から選択される少なくとも一つの位置に合わせるように設定するデータであることを特徴とする設計装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の設計装置において、
   前記直描露光装置は、前記単位露光幅の端部を重複させて直描露光処理を実行するものであり、
   前記コマンドデータは、隣接する前記各境界位置によって重複する露光領域を設定するデータであることを特徴とする設計装置。
6. 複数の単位パターンが周期的に配列された描画パターンを、基板に直描露光する直描露光装置において、
   前記描画パターンに応じて変調された光を単位露光幅内に出射する少なくとも一つの描画ヘッドと、
   基板に対して描画ヘッドを相対的に走査する走査手段と、を備え、
   前記走査手段は、前記単位露光幅の端縁が前記単位パターンに基づいて設定される基板上の境界位置に合わさるように、前記描画ヘッドを走査することを特徴とする直描露光装置。
7. 請求項６に記載の直描露光装置において、
   前記境界位置が、露光する必要のない非露光位置、単位パターンの中央位置、単位パターンの端部を避けた位置、及び容量形成部を避けた位置、から選択される少なくとも一つの位置であることを特徴とする直描露光装置。
8. 請求項７に記載の直描露光装置において、
   前記走査手段は、前記描画ヘッドを前記単位露光幅の幅方向と直交する方向に走査することを特徴とする直描露光装置。
9. 請求項８に記載の直描露光装置において、
   隣接する前記露光領域の端部が互いに重複していることを特徴とする直描露光装置。
10. 請求項９に記載の直描露光装置において、
    隣接する前記露光領域の端部が重複する領域が、隣接する前記各境界位置により設定されていることを特徴とする直描露光装置。
11. 複数の単位パターンが周期的に配列された描画パターンを設計する設計装置と、
    前記設計装置からのデータを受け取り、そのデータに従って変調された光を、単位露光幅内に出射する少なくとも一つの描画ヘッドと、該描画ヘッドを基板に対して相対的に走査する走査手段とを有する直描露光装置と、を備える直描露光システムにおいて、
    前記描画パターンに基づくオブジェクトデータと、
    前記単位露光幅の端縁が走査する位置である境界位置を決定するコマンドデータと、を設計装置から直描露光装置に伝達することを特徴とする直描露光システム。
12. 請求項１１に記載の直描露光システムにおいて、
    前記コマンドデータは、前記オブジェクトデータを構成する単一オブジェクトデータの属性に含まれる境界フラグであることを特徴とする直描露光システム。
13. 請求項１１に記載の直描露光システムにおいて、
    前記コマンドデータは、前記オブジェクトデータ集合内に、オブジェクトデータとは別に設定される境界データであることを特徴とする直描露光システム。
14. 請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の直描露光システムにおいて、
    前記コマンドデータは、前記境界位置を、露光する必要のない非露光位置、単位パターンの中央位置、単位パターンの端部を避けた位置、及び容量形成部を避けた位置、から選択される少なくとも一つの位置に合わせるように設定するデータであることを特徴とする直描露光システム。
15. 請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の直描露光システムにおいて、
    前記直描露光装置は、前記単位露光幅の端部を重複させて直描露光処理を実行するものであって、
    前記コマンドデータは、隣接する前記各境界位置により重複する露光領域を設定するデータであることを特徴とする直描露光システム。
16. 請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の直描露光システムにおいて、
    前記コマンドデータの単位が液晶表示デバイスやＤＲＡＭ素子における前記単位パターンと一致していることを特徴とする直描露光システム。
17. 請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の直描露光システムにおいて、
    前記直描露光装置が直描露光動作を実行する際の精度に関する情報を、前記設計装置に伝達することを特徴とする直描露光システム。
18. 請求項１７に記載の直描露光システムにおいて、
    前記精度に関する情報を基にして、前記コマンドデータの入力時に設定可否の情報を提供する機能を前記設定装置が有することを特徴とする直描露光システム。

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