(57)【要約】      （修正有）【課題】微細加工を効率よく行うことが可能な大型フォトマスク等を提供する。【解決手段】表面に凹部を有する透明基板２と、上記透明基板２の上記凹部側の表面上に形成され、上記凹部側面から突出して形成された庇部３を有し、平面視上の上記凹部の内部に設けられた開口部２を有する遮光膜５と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2015210327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹部を有する透明基板と、
前記透明基板の前記凹部側の表面上に形成され、前記凹部側面から突出して形成された庇部を有し、平面視上の前記凹部の内部に設けられた開口部を有する遮光膜と、
を有することを特徴とする大型フォトマスク。
【請求項２】
感光性樹脂層を有する被処理部材を用意し、大型フォトマスクを介して露光光を照射して前記感光性樹脂層を露光する露光工程と、露光後の前記感光性樹脂層を現像する現像工程とを有し、
前記大型フォトマスクが、表面に凹部を有する透明基板と、前記透明基板の前記凹部側の表面上に形成され、前記凹部側面から突出して形成された庇部を有し、平面視上の前記凹部の内部に設けられた開口部を有する遮光膜と、を有するものであることを特徴とする表示装置用機能素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に用いられる表示装置用機能素子等の製造に使用される大型フォトマスク、およびこれを用いた表示装置用機能素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等のフラットパネルディスプレイ（表示装置）の分野においては、近年、より高精細な表示が望まれており、高画素化が進んでいる。また、これに伴い、例えばＴＦＴ基板、カラーフィルタ等の表示装置用機能素子については、微細加工を施すことが要求されている。
【０００３】
表示装置用機能素子の製造時における微細加工の方法として、従来から、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ法が好適に用いられている（特許文献１）。
また、従来からフォトマスクとしては、透明基板上に形成された遮光膜を有し、透過領域および遮光領域を備えるバイナリマスク、さらに透明基板上に形成された半透明膜を有する半透過領域を備える階調マスク等が用いられている。
【０００４】
しかしながら、上述したバイナリマスク等を用いたフォトリソグラフィ法においては、マスクパターンが小さくなるほど、遮光領域および透過領域の境界における露光光の回折光等の影響により、被処理部材の感光性樹脂層に照射される露光量が少なくなり露光時間が多く必要となるといった問題や、上記感光性樹脂層に露光光を照射すること自体が困難な場合があるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−７２１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、微細加工を効率よく行うことが可能な大型フォトマスク、およびこれを用いた表示装置用機能素子の製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、表面に凹部を有する透明基板と、上記透明基板の上記凹部側の表面上に形成され、上記凹部側面から突出して形成された庇部を有し、平面視上の上記凹部の内部に設けられた開口部を有する遮光膜と、を有することを特徴とする大型フォトマスクを提供する。
【０００８】
本発明によれば、表面に凹部を有する透明基板と庇部を有する遮光膜とを有することにより、遮光膜の開口部の近傍に照射された露光光を上記凹部表面および庇部で反射させて遮光膜の開口部へ集めることができるため、露光対象である被処理部材の感光性樹脂層に開口部から露光光を良好に照射することができることから、微細加工を効率よく行うことができる大型フォトマスクとすることができる。
【０００９】
本発明は、感光性樹脂層を有する被処理部材を用意し、大型フォトマスクを介して露光光を照射して上記感光性樹脂層を露光する露光工程と、露光後の上記感光性樹脂層を現像する現像工程とを有し、上記大型フォトマスクが、表面に凹部を有する透明基板と、上記透明基板の上記凹部側の表面上に形成され、上記凹部側面から突出して形成された庇部を有し、平面視上の上記凹部の内部に設けられた開口部を有する遮光膜と、を有するものであることを特徴とする表示装置用機能素子の製造方法を提供する。
【００１０】
本発明によれば、上述した大型フォトマスクを用いることにより、露光対象である被処理部材の感光性樹脂層に開口部から露光光を良好に照射することができることから、微細加工を効率よく行うことができ、表示装置用機能素子を製造効率よく製造することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の大型フォトマスクは、表面に凹部を有する透明基板と庇部を有する遮光膜とを有することにより、表示装置用機能素子の製造工程における微細加工を効率よく行うことができるといった作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の大型フォトマスクの一例を示す概略図である。
【図２】本発明の大型フォトマスクの他の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の大型フォトマスクの他の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の表示装置用機能素子の製造方法の一例を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の大型フォトマスク、および表示装置用機能素子の製造方法について説明する。
【００１４】
Ａ．大型フォトマスク
本発明の大型フォトマスクは、表面に凹部を有する透明基板と、上記透明基板の上記凹部側の表面上に形成され、上記凹部側面から突出して形成された庇部を有し、平面視上の上記凹部の内部に設けられた開口部を有する遮光膜と、を有することを特徴とするものである。
なお、本発明において大型フォトマスクとは、フォトマスクの少なくとも一辺が３５０ｍｍ以上である大きさを有するフォトマスクをいう。
【００１５】
本発明の大型フォトマスクについて図を用いて説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の大型フォトマスクの一例を示す概略図であり、図１（ａ）は本発明の大型フォトマスクの一例を示す概略平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の破線部分の拡大図である。
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明の大型フォトマスク１０は、表面に凹部１を有する透明基板２と、透明基板２の凹部１側の表面上に形成され、凹部１側面から突出して形成された庇部３を有し、平面視上の凹部１の内部に設けられた開口部４を有する遮光膜５と、を有することを特徴とするものである。
また、図１（ｂ）に示すように、本発明の大型フォトマスク１０は、通常、遮光膜５が設けられている領域を遮光領域ｓとして用い、遮光膜５の開口部４の透明基板２が露出している領域を透過領域ｔとして用いるものである。
【００１６】
図２は本発明の大型フォトマスクの他の例を示す概略断面図である。図２に示すように、本発明の大型フォトマスク１０は、遮光膜５が、平面視上の凹部１の内部に設けられた開口部４の他に、さらに平面視上の凹部１の外部に設けられた外部開口部６を有していてもよい。この場合、外部開口部６の幅としては、開口部４よりも大きな幅で設けられることが好ましい。なお、図２において説明していない符号等については、図１において説明した符号と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００１７】
本発明によれば、表面に凹部を有する透明基板と庇部を有する遮光膜とを有することにより、遮光膜の開口部の近傍に照射された露光光（後述する図４（ａ）参照）を上記凹部表面および庇部で反射させて遮光膜の開口部へ集めることができる、すなわち上述した露光光を遮光膜の開口部に集光することができ、露光強度を高くすることができる。よって、露光対象である被処理部材の感光性樹脂層に開口部から露光光を良好に照射することができることから、微細加工を効率よく行うことができる大型フォトマスクとすることができる。
【００１８】
また、本発明によれば、大型フォトマスクにおいて遮光膜の開口部から照射される露光光の強度を高くすることができるため、ディスプレイ向けの被処理部材等の面積の大きい感光性樹脂層を有する被処理部材を露光するに際して、従来の大型フォトマスクを用いた場合に比べて短い時間で感光性樹脂層を感光させることができる。よって、大面積の被処理部材に対して微細加工を効率よく行なうことができる。
【００１９】
以下、本発明の大型フォトマスクの詳細について説明する。
【００２０】
１．透明基板
本発明に用いられる透明基板は、その表面に凹部を有するものである。また、後述する遮光膜を支持するものである。
【００２１】
透明基板の表面に設けられる凹部は、その表面と後述する遮光膜の庇部とにより、開口部の近傍に照射された露光光を反射することによって遮光膜の開口部にその反射光を集める機能を有するものである。
【００２２】
凹部の形状としてはその表面と後述する遮光膜の庇部とにより、開口部の近傍に照射された露光光および回折光等を開口部側へと反射させることができれば特に限定されず、曲面を有しない形状であってもよく曲面を有する形状であってもよい。本発明においては、なかでも、凹部の形状が曲面を有する形状であることが好ましい。上述した露光光および回折光等をより好適に遮光膜の開口部側に反射することができるからである。
曲面を有する形状としては、少なくとも一部に曲面を有していればよく、さらに平面を有していてもよい。曲面を有する形状としては、例えばその断面形状が、半円形状、半楕円形状、角部が丸みを帯びた四辺形状等であるものを挙げることができる。
一方、曲面を有しない形状としては、例えばその断面形状が、三角形状、四辺形状、多角形状等であるものを挙げることができる。
【００２３】
また、凹部の形状としては、曲面の有無にかかわらず、後述する遮光膜の開口部と平面視上重なる面については、透明基板の凹部側とは反対側の表面と略平行であることが好ましい。大型フォトマスクの透明基板を透過する露光光が直進して遮光膜の開口部から出射しやすくなるからである。
【００２４】
また、凹部の平面視上の形状（パターン形状）としては、大型フォトマスクの用途等に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。例えば、円形状、四辺形状、三角形状等のドット形状や、ライン形状等を挙げることができる。
ドット形状は、例えば表示装置用機能素子におけるコンタクトホール用のマスクパターンとして好適に用いることができる。また、ライン形状は、例えば表示装置用機能素子における細線の電極等のマスクパターンとして好適に用いることができる。
【００２５】
凹部の深さとしては、所望の反射性を示すことができればよく、大型フォトマスクの用途等に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。具体的な凹部の深さとしては、０．１μｍ〜５μｍの範囲内、なかでも０．３μｍ〜３μｍの範囲内、特に０．５μｍ〜２μｍの範囲内であることが好ましい。凹部の深さが浅すぎる場合または深すぎる場合は、凹部表面と後述する遮光膜の庇部とを用いて、開口部の近傍に照射された露光光および回折光等を反射させて開口部へと集めることが困難となる可能性があるからである。
なお、凹部の深さとは、透明基板の凹部側の表面において凹部が形成されていない表面から凹部の最深部までの垂直方向の距離をいい、図１（ｃ）において、ａで示される距離をいう。
【００２６】
凹部の幅は、通常、後述する遮光膜の開口部の幅よりも大きくなるように形成される。
具体的には、開口部の幅を１とした場合の凹部の幅の比率が１．２以上、なかでも１．４〜３の範囲内、特に１．５〜２の範囲内となることが好ましい。開口部の幅に対する凹部の幅の比率が小さすぎる場合は、凹部表面および遮光膜の庇部を用いて開口部の近傍に照射された露光光および回折光等を開口部へと集めることが困難となる可能性があるからである。また、開口部の幅に対する凹部の幅の比率が大きすぎる場合は、凹部表面および遮光膜の庇部の間で上述した露光光および回折光等が反射を繰り返すことにより減衰して被処理部材の感光性樹脂層等を感光しない可能性があるからである。また、庇部が破損等し易くなる可能性があるからである。
【００２７】
具体的な凹部の幅としては、開口部の幅および庇部の幅に応じて適宜調整される。
なお、凹部の幅とは、凹部のパターン形状がライン形状である場合は線幅をいい、凹部のパターン形状がドット形状等である場合は、最小幅をいう。また、例えば、図１（ｃ）においてｂで示される距離をいう。
【００２８】
透明基板の厚みとしては、上述した凹部を形成することができ、後述する遮光膜を支持することができれば特に限定されず、大型フォトマスクの用途等に応じて適宜選択することができる。透明基板の厚みとしては、例えば、８ｍｍ〜１３ｍｍ程度である。
透明基板の厚みが上記範囲内であることにより、その表面に上記凹部を好適に形成することができる。
【００２９】
透明基板の大きさとしては、少なくとも一辺が３５０ｍｍ以上の大きさを有するフォトマスクとすることができればよく、本発明の大型フォトマスクの用途等に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、３３０ｍｍ×４５０ｍｍ以上であることが好ましく、なかでも３３０ｍｍ×４５０ｍｍ〜１６００ｍｍ×１８００ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００３０】
透明基板としては、光透過性を有するものであり、一般的な大型フォトマスクに用いられる基材を使用することができる。透明基板としては、例えば、光学研磨された低膨張ガラス（アルミノホウ珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス）、合成石英ガラスを挙げることができる。本発明においては、なかでも合成石英ガラスが好適に用いられる。熱膨張率が小さく、大型フォトマスクを製造しやすいからである。
また、本発明においては樹脂製透明基板を用いることもできる。
【００３１】
２．遮光膜
本発明に用いられる遮光膜は、上記透明基板の上記凹部側の表面上に形成され、上記凹部側面から突出して形成された庇部を有し、平面視上の上記凹部の内部に設けられた開口部を有するものである。
【００３２】
遮光膜における庇部は、凹部側面に対して突出して形成されるものであり、上述した透明基板の凹部表面とともに、開口部の近傍に照射された露光光および回折光等を反射することによって遮光膜の開口部にその反射光を集める機能を有するものである。
このような庇部の長さとしては、上記機能を有することができれば特に限定されず、本発明の大型フォトマスクの用途等に応じて適宜選択することができる。庇部の長さとしては、例えば、０．１μｍ〜５μｍの範囲内、なかでも０．３μｍ〜３μｍの範囲内、特に０．５μｍ〜２μｍの範囲内であることが好ましい。庇部の長さが短すぎる場合は、上述した露光光および回折光等を十分に集めることが困難となる可能性があるからであり、庇部の長さが長すぎる場合は、凹部表面および遮光膜の庇部の間で上述した露光光および回折光等が反射を繰り返すことにより減衰して被処理部材の感光性樹脂層等を感光しない可能性があるからである。また、遮光膜が破損したり、透明基板表面から剥離したりし易くなる可能性があるからである。
なお、庇部の長さとは、透明基板の凹部側面に位置する庇部の根元から凹部側面より内部に位置する遮光膜の端部までの最短距離をいい、図１（ｃ）においてｄで示される距離をいう。
【００３３】
遮光膜の開口部のパターン形状としては、本発明の大型フォトマスクの用途等に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。通常は、上述した透明基板の凹部のパターン形状と同様の形状である。
【００３４】
遮光膜の開口部の幅としては、平面視上の透明基板の凹部の内部に設けることができれば特に限定されず、本発明の大型フォトマスクの用途等に応じて適宜選択される。
遮光膜の開口部の幅としては、例えば、５μｍ以下、なかでも１μｍ〜３μｍの範囲内、特に１．５μｍ〜２．５μｍの範囲内であることが好ましい。
また、遮光膜の開口部の幅の下限値としては、特に限定されないが、通常、１μｍ程度である。
遮光膜の開口部の幅が上述した範囲内である場合は、庇部および透明基板の凹部を有することによる露光光の集光効果をより高く発揮することができるからである。
なお、遮光膜の開口部の幅とは、遮光膜の開口部のパターン形状がライン形状である場合は線幅をいい、遮光膜の開口部のパターン形状がドット形状等である場合は、最小幅をいう。また、例えば、図１（ｃ）においてｅで示される距離をいう。
【００３５】
本発明においては、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、遮光膜５が平面視上の凹部１の内部に設けられた開口部４のみを有していてもよく、図２に示すように、遮光膜５が、平面視上の凹部１の内部に設けられた開口部４の他に、さらに平面視上の凹部１の外部に設けられた外部開口部６を有していてもよい。本発明においては、なかでも、図１に示すように、遮光膜５が、平面視上の凹部１の内部に設けられた開口部４のみを有していることが好ましい。本発明の大型フォトマスクを用いた表示装置用機能素子の製造方法において、より高精細に露光対象である被処理部材の感光性樹脂層を描画することができるからである。
なお、外部開口部のパターン形状については、上述した凹部のパターン形状と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。また、外部開口部の幅については、上述した開口部の幅よりも大きい幅で設けることが好ましい。
【００３６】
遮光膜の厚みとしては、所望の遮光性を有し、上述した庇部を形成できる程度の厚みであれば特に限定されず、遮光膜の材料、本発明の大型フォトマスクの用途等に応じて適宜選択することができる。遮光膜の厚みとしては、例えば、５０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、なかでも８０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内、特に１００ｎｍ〜１３０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
遮光膜の厚みが小さすぎる場合は、庇部を形成することが困難となる可能性があるからであり、遮光膜の厚みが厚すぎる場合は、遮光膜にクラック等が生じやすくなる可能性があるからである。
なお、遮光膜の厚みとは、図１（ｃ）においてｆで示される距離をいう。
【００３７】
遮光膜は、通常、その透明基板側表面が反射性を有するものである。遮光膜の透明基板側表面の反射性としては、開口部の近傍に照射された露光光および回折光等を反射することができれば特に限定されないが、遮光膜の透明基板側表面の露光光に対する反射率が、４０％以上であることが好ましい。遮光膜の透明基板側表面の露光光に対する反射率が上述した値以上である場合は、遮光膜の庇部および透明基板の凹部表面を用いて、遮光膜の開口部の近傍に照射された露光光および回折光等を反射させ、遮光膜の開口部に好適に集めることができるからである。
遮光膜の透明基板側表面の露光光に対する反射率の測定方法としては、紫外・可視分光光度計（例えば日立Ｕ-４０００等）、またはフォトダイオードアレイを検出器としている装置（例えば大塚電子ＭＣＰＤ等）を用いることができる。
【００３８】
遮光膜の露光光に対する平均透過率は０．１％以下であることが好ましい。なお、平均透過率の測定方法としては、大型フォトマスクに使用する透明基板の透過率をリファレンス（１００％）として、遮光膜の透過率を測定する方法を採用することができる。装置としては、紫外・可視分光光度計（例えば日立Ｕ-４０００等）、またはフォトダイオードアレイを検出器としている装置（例えば大塚電子ＭＣＰＤ等）を用いることができる。
【００３９】
このような遮光膜の形成材料としては、一般に大型フォトマスクに用いられる遮光膜の形成材料を用いることができる。遮光膜の形成材料としては、例えばクロム、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム、モリブデンシリサイド、タンタル、アルミニウム、ケイ素、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素などが挙げられる。中でも、クロム、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム等のクロム系材料が好適に用いられる。このようなクロム系材料は、最も使用実績があり、コスト、品質の点で好ましいからである。クロム系材料を用いた遮光膜は、単層であってもよく、２層以上が積層されたものであってもよい。
【００４０】
また、遮光膜は、その透明基板側表面と反対側の表面が低反射機能を有していることが好ましい。低反射機能により、露光光の乱反射を防止することができるので、より鮮明なパターンを形成することができる。遮光膜に低反射機能を付加するには、例えば遮光膜表面に露光光の反射を防止する酸化クロム等のクロム化合物を含有させればよい。この場合、遮光膜が、表面に向かって徐々に含有成分が変化する傾斜界面により形成されたものであってもよい。
【００４１】
３．その他の構成
本発明の大型フォトマスクは、上述した透明基板と、遮光膜とを有していれば特に限定されず、他にも必要な構成を適宜選択して追加することができる。
【００４２】
例えば、図３に示すように、本発明の大型フォトマスク１０における遮光膜５が上述した外部開口部６を有する場合は、透明基板２上の外部開口部６内に露光光に対する透過率が制限された半透明膜７が形成されていてもよい。この場合、本発明の大型フォトマスク１０において透明基板２上に半透明膜７が設けられた領域は半透過領域ｈとして用いられる。本発明の大型フォトマスクが半透明膜を有する場合は、露光対象において高さの異なる部材等を同時に形成することができる。
なお、図３は本発明の大型フォトマスクの他の例を示す概略断面図であり、説明していない符号については図１（ａ）〜（ｃ）において説明した符号と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
半透明膜については、一般的な大型フォトマスクに用いるものと同様とすることができ、例えば、特開２０１０−１２８４３９号公報に記載された半透明膜を用いることができる。
【００４３】
また、低反射機能を示す反射防止層が遮光膜上に形成されていてもよい。反射防止層の材料としては、例えば、酸化クロム等のクロム化合物を挙げることができる。
【００４４】
４．大型フォトマスクの製造方法
本発明の大型フォトマスクの製造方法としては、上述した構成を有する大型フォトマスクを製造することができれば特に限定されず、一般的な大型フォトマスクの製造方法と同様とすることができる。
例えば、透明基板として石英基板を準備し、石英基板上に遮光膜としてクロム膜を成膜し、レジストを塗布後、開口部のパターンを露光、現像してレジストパターンを得る。上記レジストパターンをマスクとしてエッチングを施し、レジストを剥離して、クロムの開口部のパターンを得る。更にクロムの開口部のパターンをマスクとして、石英基板を例えばフッ酸でウェットエッチングし、開口部の下に曲面を有した凹部を形成する。
なお、クロムのパターンをマスクとして石英基板にドライエッチングを施して開口部と平行な面を形成した後、更に石英基板にウェットエッチングを施すことにより曲面を形成することも可能である。また、上記プロセスにより凹部を有した開口部を形成した後、再度、レジスト塗布、露光、現像、クロムのエッチングを施し、凹部を必要としない外部開口部を形成することも可能である。また、石英基板上にクロム膜を形成し、レジスト塗布、露光、現像、クロムのエッチングを施して開口部を形成した後、再度、レジスト塗布、露光、現像して、凹部が必要なパターン部のみのレジストパターンの開口部を得た後、石英のドライエッチング、あるいはウェットエッチングを施し、選択的に凹部を形成することも可能である。
【００４５】
５．用途
本発明の大型フォトマスクは、表示装置に用いられる表示装置用機能素子の製造時におけるフォトリソグラフィ法に好適に用いることができる。本発明の大型フォトマスクを用いた表示装置用機能素子の製造方法については、詳しくは後述する「Ｂ．表示装置用機能素子の製造方法」の項で説明するため、ここでの説明は省略する。
【００４６】
Ｂ．表示装置用機能素子の製造方法
本発明の表示装置用機能素子の製造方法は、感光性樹脂層を有する被処理部材を用意し、大型フォトマスクを介して露光光を照射して上記感光性樹脂層を露光する露光工程と、露光後の上記感光性樹脂層を現像する現像工程とを有し、上記大型フォトマスクが、表面に凹部を有する透明基板と、上記透明基板の上記凹部側の表面上に形成され、上記凹部側面から突出して形成された庇部を有し、平面視上の上記凹部の内部に設けられた開口部を有する遮光膜と、を有するものであることを特徴とする製造方法である。
【００４７】
図４（ａ）〜（ｄ）は本発明の表示装置用機能素子の製造方法の一例を示す工程図である。本発明の表示装置用機能素子の製造方法においては、まず、図４（ａ）に示すように、基体２１、基体２１上に形成された金属層２２ａ、および金属層２２ａ上に形成された感光性樹脂層２３ａを有する被処理部材２０を用意し、大型フォトマスク１０を介して露光光Ｌを照射して感光性樹脂層２３ａを露光する（露光工程）。次に、図４（ｂ）に示すように、露光後の感光性樹脂層２３ａを現像する（現像工程）ことにより、所定のパターン形状を有する感光性樹脂層２３ｂを得ることができる。本発明においては、現像後の感光性樹脂層２３ｂをレジストとして用い、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、感光性樹脂層２３が形成された金属層２２ａの露出部分をエッチングして所定のパターン形状を有する金属層２２ｂを形成する工程、および図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、感光性樹脂層２３ｂ（レジスト）を剥離する工程を有していてもよい。以上の工程により、表示装置用機能素子１００を製造することができる。なお、図４（ａ）〜（ｄ）においては、表示装置用機能素子１００が金属配線付基板である例について示している。
本発明においては、図４（ａ）に示すように、大型フォトマスク１０が、表面に凹部１を有する透明基板２と、透明基板２の凹部１側の表面上に形成され、凹部１側面から突出して形成された庇部３を有し、平面視上の凹部１の内部に設けられた開口部４を有する遮光膜５と、を有するものであることを特徴とする。このような大型フォトマスク１０を用いることにより、遮光膜５の開口部４の近傍に照射された露光光Ｌを上記凹部１表面および庇部３で反射させて遮光膜５の開口部４へ集めることができるため、遮光膜５の開口部４から露光対象である被処理部材２０の感光性樹脂層２３ａに露光光Ｌを良好に照射することができることから、微細加工を効率よく行うことができる。
【００４８】
本発明によれば、上述した大型フォトマスクを用いることにより、開口部から露光対象である被処理部材の感光性樹脂層に露光光を良好に照射することができることから、微細加工を効率よく行うことができ、表示装置用機能素子を製造効率よく製造することができる。
【００４９】
以下、本発明の表示装置用機能素子の製造方法の詳細について説明する。
【００５０】
１．露光工程
本発明における露光工程は、感光性樹脂層を有する被処理部材を用意し、大型フォトマスクを介して露光光を照射して上記感光性樹脂層を露光する工程である。また、本発明においては、大型フォトマスクとして、上述した「Ａ．大型フォトマスク」の項で説明した大型フォトマスクを用いることを特徴とする。
【００５１】
本工程に用いられる大型フォトマスクについては、上述した「Ａ．大型フォトマスク」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００５２】
被処理部材は、通常、感光性樹脂層を形成するための基体を有する。また、金属層等を有していてもよい。被処理部材については、製造される表示装置用機能素子の種類に応じて、適宜選択される。例えば、被処理部材の例としては、例えば表示装置用機能素子として金属配線付基板を形成する場合において、基材および基材上に形成された金属層を有するもの等が挙げられる。
【００５３】
本工程に用いられる露光光としては、感光性樹脂層中の感光性樹脂を反応させることができれば特に限定されない。露光光としては、ｉ線、ｈ線およびｇ線を含む混合波長光を好適に用いることができる。上記混合波長光を用いることにより、感光性樹脂層に照射される露光量を多くすることができ、より短い露光時間で露光を完了することができるからである。上記露光光の光源としては、例えば、超高圧水銀灯等を用いることができる。
【００５４】
感光性樹脂層に用いられる感光性樹脂としては、一般的な感光性樹脂と同様とすることができ、ポジ型感光性樹脂であっても良く、ネガ型感光性樹脂であっても良い。ポジ型感光性樹脂としては、例えば、ノボラック樹脂、フェノールエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、シクロオレフィン等を挙げることができる。具体的には、ＩＰ３５００（ＴＯＫ社製）、ＰＦＩ２７（住友化学社製）、ＺＥＰ７０００（ゼオン社製）等を挙げることができる。一方、ネガ型感光性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂等を挙げることができる。具体的には、ポリグリシジルメタクリレート（ＰＧＭＡ）、化学増幅型のＳＡＬ６０１（シプレ社製）等を挙げることができる。また、本発明において製造される表示装置用機能素子が、現像後の感光性樹脂層を構成部材として用いる場合は、感光性樹脂層に顔料および染料等の着色剤、無機酸化物微粒子等の機能性材料を含有させてもよい。
感光性樹脂層の厚みとしては、特に限定されるものではないが、例えば１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内である。
【００５５】
感光性樹脂層の形成方法については、公知の方法とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００５６】
２．現像工程
本発明の現像工程は、露光後の上記感光性樹脂層を現像する工程である。
本工程に用いられる感光性樹脂層の現像方法としては、一般的な方法を用いることができ特に限定されない。現像方法としては、例えば現像液を用いる方法等を好適に用いることができる。現像液の種類等については、一般的な現像液を用いることができるが、上記感光性樹脂の種類等に応じて適宜選択することが好ましい。上記現像液としては、具体的にはテトラメチルアンモニウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ現像液、および塩酸水溶液、酢酸水溶液、硫酸水溶液、リン酸水溶液等の酸現像液等を挙げることができる。
【００５７】
現像後の被処理部材は、必要に応じて洗浄処理が行われる。
【００５８】
現像後の感光性樹脂層は、本発明により製造される表示装置用機能素子の種類に応じて、感光性樹脂層の下層の金属層等をエッチングする際のレジストとして用いてもよく、表示装置用機能素子の構成部材として用いてもよい。
【００５９】
３．その他の工程
本発明の表示装置用機能素子の製造方法は、上述した露光工程および現像工程を有する製造方法であれば特に限定されず、他にも必要な構成を適宜選択して追加することができる。
例えば、現像後の感光性樹脂層を下層の金属層等のエッチングのためのレジストとして用いる場合、レジストから露出した金属層等をエッチングする工程や、レジストを剥離する工程等を挙げることができる。
【００６０】
４．表示装置用機能素子
本発明により製造される表示装置用機能素子としては、例えば、ＴＦＴ基板、ＴＦＴ基板等に用いられる金属配線付基板等、カラーフィルタ、カラーフィルタに用いられる遮光部付基板等を挙げることができる。
【００６１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【００６３】
［実施例］
本発明の大型フォトマスクを以下のように作製した。
８００ｍｍ×９２０ｍｍ×１０ｍｍの石英基板に厚み１１０ｎｍのクロム膜を成膜し、レジスト塗布、描画、現像、エッチングにより直径１０μｍ、２．５μｍ、２．０μｍの円形の開口パターンを形成した。その後、当該基板を１％フッ酸溶液中に浸漬し、クロムの開口パターンをマスクとして石英基板をエッチングし、開口パターンの下部に深さ１μｍの凹部および幅１μｍの庇部を形成した。
【００６４】
［比較例］
基板表面に凹部をもたない従来の形態の大型フォトマスクを以下のように作製した。
８００ｍｍ×９２０ｍｍ×１０ｍｍの石英基板に厚み１１０ｎｍのクロム膜を成膜し、レジスト塗布、描画、現像、エッチングにより直径１０μｍ、２．５μｍ、２．０μｍの円形の開口パターンを形成して大型フォトマスクを得た。
【００６５】
［評価］
厚み０．７ｍｍの表示装置用機能素子の製造に用いられる透明基板を準備した。上記透明基板上にポジ型感光性樹脂を所定の厚みで塗布して塗膜を形成し、露光装置によって上記塗膜の露光、現像を行った。まず、従来の形態のフォトマスクを用いて露光評価を行った結果、２．５μｍの開口を得るために必要な露光量は１０μｍの開口を得るための露光量の１．５倍必要であった。２．０μｍの開口に関しては露光量を増やしても形成することができなかった。
次に、本発明のフォトマスクを用いて上記露光評価を行った結果、１０μｍの開口を得るために必要な露光量は従来の形態のフォトマスクと同様であった。また、２．５μｍの開口を得るために必要な露光量は１０μｍの開口を得るための露光量の１．２倍必要であった。２．０μｍの開口に関しては１．５倍の露光量で形成できた。
本発明のフォトマスクを使用することにより、微細加工を効率よく行うことが可能であることが確認できた。
結果を表１に示す。なお、表１の露光量は、従来の形態のフォトマスクにおいて１０μｍの開口を得るために必要な露光量を１とした場合の比率で表わしている。
【００６６】
【表１】
2015210327.tif 000003
【符号の説明】
【００６７】
１  …  凹部
２  …  透明基板
３  …  庇部
４  …  開口部
１０  …  フォトマスク
２１  …  基体
２２ａ、２２ｂ  …  金属層
２３ａ、２３ｂ  …  感光性樹脂層
２０  …  被処理部材
１００  …  表示装置用機能素子
【図２】
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【図３】
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【図４】
2015210327.tif 000006
【図１】
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