(57)【要約】【課題】プロキシミティ露光により、細かいパターンを形成することが可能なプロキシミティ露光用フォトマスク、およびそのプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法の提供が望まれている。【解決手段】本発明は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部により区画された開口部および上記開口部を構成する上記遮光部の端部領域を被覆するように形成された透過光調整部とを有するプロキシミティ露光用フォトマスクであって、上記透過光調整部は、断面の表面形状が、上記開口部の中央部では上記透明基板と平行な直線状とされており、少なくとも上記遮光部の端部領域上では透過光を上記開口部の中央部側に屈折させる形状とされていることを特徴とするプロキシミティ露光用フォトマスクを提供することにより、上記目的を達成する。【選択図】図１
2008250209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、前記透明基板上にパターン状に形成された遮光部と、前記遮光部により区画された開口部および前記開口部を構成する前記遮光部の端部領域を被覆するように形成された透過光調整部とを有するプロキシミティ露光用フォトマスクであって、
前記透過光調整部は、断面の表面形状が、前記開口部の中央部では前記透明基板と平行な直線状とされており、少なくとも前記遮光部の端部領域上では透過光を前記開口部の中央部側に屈折させる形状とされていることを特徴とするプロキシミティ露光用フォトマスク。
【請求項２】
前記透過光調整部は、断面の表面形状が、前記遮光部の端部領域上で外に凸の曲線状とされていることを特徴とする請求項１に記載のプロキシミティ露光用フォトマスク。
【請求項３】
透明基板と、前記透明基板上にパターン状に形成された遮光部と、前記遮光部により区画された開口部および前記開口部を構成する前記遮光部の端部領域を被覆するように形成された透過光調整部とを有するプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法であって、
前記透明基板および前記遮光部を有するプロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の前記開口部に透過光調整部形成用層を形成するパターニング工程と、
前記透過光調整部形成用層を焼成し、断面の表面形状が、前記開口部の中央部では前記透明基板と平行な直線状となり、少なくとも前記遮光部の端部領域上では透過光を前記開口部の中央部側に屈折させる形状となるように前記透過光調整部を形成する焼成工程と
を有することを特徴とするプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法。
【請求項４】
前記パターニング工程が、前記プロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の前記透明基板および前記遮光部を覆うように、感光性樹脂を含有する透過光調整部形成用組成物を塗布し、前記感光性樹脂を露光および現像して前記透過光調整部形成用層を形成する工程であることを特徴とする請求項３に記載のプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の各種部材の製造等に用いられるプロキシミティ露光用フォトマスク、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より液晶表示装置のカラーフィルタの着色層の形成等には、基板上に形成された感光性樹脂層にパターン露光を行い、露光後に感光性樹脂層を現像することによって、目的とするパターンを形成するフォトリソグラフィー法が用いられている。フォトリソグラフィー法においては、フォトマスクを介して光を照射するのが一般的である。この際、フォトマスクが被露光体に密着することによって生じる傷を防ぐため、または、フォトマスクに塵埃が付着している場合に欠陥が生じるのを防ぐために、フォトマスクと被露光体との間に間隙を設けて露光する、すなわちプロキシミティ（近接）露光を行うことが多い。しかしながら、このような間隙を設けた場合、フレネル回折現象等により、細かいパターンを目的とする形状に形成することができないという問題があった。これは例えば図５に示すような、透明基板１上に遮光部２が形成されたプロキシミティ露光用フォトマスクを用いて露光を行った場合、プロキシミティ露光用フォトマスクを透過した光２０が回折し、パターンがぼやけてしまうからである。したがって、上記プロキシミティ露光用フォトマスクを用いてネガ型のレジストを感光した場合には、遮光部に対応した形状の孔部を形成することができず、またポジ型のレジストを感光した場合には、遮光部に対応するパターン状に凸状部材を形成することや、また形成された凸状部材の高さを一定とすることができない、という問題があった。
なお、本発明に関する先行文献は発見されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、プロキシミティ露光により、細かいパターンを形成することが可能なプロキシミティ露光用フォトマスク、およびそのプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部により区画された開口部および上記開口部を構成する上記遮光部の端部領域を被覆するように形成された透過光調整部とを有するプロキシミティ露光用フォトマスクであって、上記透過光調整部は、断面の表面形状が、上記開口部の中央部では上記透明基板と平行な直線状とされており、少なくとも前記遮光部の端部領域上では透過光を上記開口部の中央部側に屈折させる形状とされていることを特徴とするプロキシミティ露光用フォトマスクを提供する。
【０００５】
本発明によれば、上記透過光調整部の断面の表面形状が、上述したような形状とされ、上記開口部の端部近傍で生じた回折光の進行方向を、開口部側に調整することができることから、本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクを露光に用いた際、回折光の影響によってパターンがぼやけること等が少ないものとすることができる。また上記開口部の中央部では、上記透過光調整部の断面の表面形状が、上記透明基板と平行な直線状とされていることから、この部分を透過した光は透明基板に対して垂直に進行するものとすることができ、目的とするパターン状に高精細に露光を行うことができる。
【０００６】
上記発明において、上記透過光調整部は、断面の表面形状が、上記遮光部の端部領域上で外に凸の曲線状とされているものとすることができる。このような形状とすることにより、上記開口部の端部近傍で生じた回折光の進行方向を開口部側に調整することができるからである。
【０００７】
また本発明は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部により区画された開口部および上記開口部を構成する上記遮光部の端部領域を被覆するように形成された透過光調整部とを有するプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法であって、上記透明基板および上記遮光部を有するプロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の上記開口部に透過光調整部形成用層を形成するパターニング工程と、上記透過光調整部形成用層を焼成し、断面の表面形状が、上記開口部の中央部では上記透明基板と平行な直線状となり、少なくとも上記遮光部の端部領域上では透過光を上記開口部の中央部側に屈折させる形状となるように上記透過光調整部を形成する焼成工程とを有することを特徴とするプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法を提供する。
【０００８】
本発明によれば、上記パターニング工程および上記焼成工程を行って上記透過光調整部を形成することから、透過光調整部の形状を容易に制御することが可能であり、また効率よくプロキシミティ露光用フォトマスクを製造することができる。
【０００９】
上記発明においては、上記パターニング工程が、上記プロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の上記透明基板および上記遮光部を覆うように、感光性樹脂を含有する透過光調整部形成用組成物を塗布し、上記感光性樹脂を露光および現像して上記透過光調整部形成用層を形成する工程であることが好ましい。これにより、容易に透過光調整部形成用層を形成することが可能となるからである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プロキシミティ露光用フォトマスクを露光に用いた際、回折光の影響によってパターンがぼやけること等が少ないものとすることができ、目的とするパターン状に高精細に露光を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、液晶表示装置の各種部材の製造等に用いられるプロキシミティ露光用フォトマスク、およびその製造方法に関するものである。以下、それぞれについてわけて説明する。
【００１２】
Ａ．プロキシミティ露光用フォトマスク
まず、本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクについて説明する。本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクは、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部により区画された開口部および上記開口部を構成する上記遮光部の端部領域を被覆するように形成された透過光調整部とを有するプロキシミティ露光用フォトマスクであって、上記透過光調整部は、断面の表面形状が、上記開口部の中央部では上記透明基板と平行な直線状とされており、少なくとも上記遮光部の端部領域上では透過光を上記開口部の中央部側に屈折させる形状とされていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクは、例えば図１に示すように、透明基板１と、その透明基板１上に形成された遮光部２と、その遮光部２により区画された開口部ａおよび上記開口部ａを構成する遮光部２の端部領域ｂを被覆するように形成された透過光調整部３とを有するものである。ここで上記開口部を構成する遮光部の端部領域とは、開口部を構成する遮光部の開口部側の領域をいうこととする。なお本発明においては遮光部と開口部との境界から遮光部側の領域をいうこととし、通常、上記端部領域の幅としては０．１μｍ〜２０．０μｍ程度、中でも０．１μｍ〜１０．０μｍ程度、特に０．１μｍ〜５．０μｍ程度とすることが好ましい。
【００１４】
また上記透過光調整部３の断面の表面形状は、例えば図２に示すように、上記開口部ａの中央部では平坦な直線状とされ、上記遮光部２の端部領域ｂ上では、例えば外に凸の曲線状等、透過光を上記開口部の中央部側に屈折させるような形状とされる。ここで本発明でいう上記断面とは、上記透過光調整部の中心を通るようにプロキシミティ露光用フォトマスクを切断した場合の断面をいうこととし、開口部の中央部とは、上記開口部の幅を４分割した際の中央の２つの領域のことをいうこととする。また上記透過光調整部の断面の表面形状が上記透明基板と平行な直線状に形成されているとは、上記透過光調整部の表面が、透明基板に対して１７９°〜１８１°の範囲内、特に１８０°となるような直線状に形成されていることをいう。また透過光を上記開口部の中央部側に屈折させるような形状とは、上記遮光部の端部領域上に侵入した透過光の進路を調整し、上記端部領域上に侵入した透過光が被露光物に到達する際の位置が、上記開口部の中央部に対応する領域内にあるような形状をいう。
【００１５】
一般的なプロキシミティ露光用フォトマスクを用いて露光を行う際、パターンが細かい場合等には特に開口部を透過した光が回折し、パターンがぼやけてしまう。そのため、目的とするパターン状に感光性樹脂を露光し、各種部材等を形成すること等が困難であるという問題があった。
【００１６】
一方、本発明においては、上記透過光調整部が形成されており、この透過光調整部は断面の表面形状が、遮光部の端部領域上で透過光を上記開口部の中央部側に屈折させるような形状となるように形成されている。これにより上記開口部の端部近傍で露光光の回折が生じた場合であっても、例えば図３に示すように、上記透過光調整部３によって回折光２０´の進行方向を開口部ａ側に調整することができ、露光されるパターンがぼやけてしまうこと等が少ないものとすることができる。また上記透過光調整部は、開口部の中央部では表面の断面形状が透明基板と平行な直線状となるように形成されている。これにより、上記開口部の中央部を透過した光２０はそのまま直進するものとすることができる。
【００１７】
したがって、本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクを用いることにより、目的とするパターン状に高精細に感光性樹脂の露光を行うことができ、例えば液晶表示装置のカラーフィルタ等、各種部材等を高精細に形成すること等が可能となる。以下、本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクの各構成ごとに詳しく説明する。
【００１８】
１．透過光調整部
まず、本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクに形成される透過光調整部について説明する。本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクに形成される透過光調整部は、後述する遮光部により区画された開口部、およびその遮光部の端部領域を覆うように形成されるものであり、上記開口部の透明基板、上記遮光部の側面、および遮光部の端部領域の表面に密着するように形成されるものである。
【００１９】
また上記透過光調整部の線幅は、プロキシミティ露光用フォトマスクの種類等に応じて適宜選択されることとなるが、通常開口部に対して０．１μｍ〜１０．０μｍ程度線幅が広いものとされる。
【００２０】
また透過光調整部の断面の表面形状は、上記開口部の中央部では上記透明基板と平行な直線状とされ、少なくとも上記遮光部端部上では外に透過光を上記開口部の中央部側に屈折させるような形状とされる。透過光を上記開口部の中央部側に屈折させるような形状としては、透過光調整部の材料の屈折率等に応じて適宜選択される。具体的には、プロキシミティ露光時の焦点距離、上記端部領域上の透過光調整部の表面形状の曲率、および透過光調整部の材料の屈折率の関係は
式ｆ＝ｒ／（ｎ−１）
（ｆは焦点距離、ｒは曲率半径、ｎは材料の屈折率を表す）
で表される。したがって、本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクを用いる際の焦点距離、および透過光調整部の材料の屈折率から、上記曲率半径を求めることができる。このような透過光を上記開口部の中央部側に屈折させるような形状としては、例えば外に凸の曲線状とすることや、例えば直線状等とすることができる。また、断面の表面形状が上記透明基板と平行な直線状とされる領域は、上記開口部の中央部に限定されるものではなく、通常、表面形状が外に凸の曲線状とされる領域以外の領域の表面形状が、透明基板と平行な直線状とされる。
【００２１】
また上記透過光調整部の膜厚についてもプロキシミティ露光用フォトマスクの種類等に応じて適宜選択されるが、通常遮光部の膜厚より厚い膜厚とされ、上限としては５．０μｍ程度、中でも３．０μｍ程度、特に２．０μｍ程度とされることが好ましい。これにより、露光されるパターンがぼやけてしまうこと等が少ないものとすることができるからである。
【００２２】
また本発明において上記透過光調整部は、プロキシミティ露光の際の露光光に対して透明性を有するものとされ、プロキシミティ露光に用いられる露光光に対して１０％以上、中でも３０％以上、特に５０％以上の平均透過率を有するものであることが好ましい。上記平均透過率は、後述する透明基板の透過率をリファレンス（１００％）として測定することができる。また上記平均透過率の測定には、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。
【００２３】
ここで、上記透過光調整部の形成材料としては、上述した形状に透過光調整部を形成可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば感光性樹脂を含有する透過光調整部形成用組成物であってもよく、また熱硬化性樹脂を含有する透過光調整部形成用組成物等であってもよい。
【００２４】
感光性樹脂を含有する透過光調整部形成用組成物としては、ポジ型であってもよく、またネガ型であってもよい。透過光調整部形成用組成物がネガ型である場合には、例えばネガ型の感光性樹脂に、光重合開始剤やモノマー等を添加したものを用いることができる。ネガ型の感光性樹脂としては、カルド樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−ビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレン−メタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等を例示することができる。
【００２５】
さらに、重合可能なモノマーであるメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリシジル（メタ）アクリレートの中から選ばれる１種以上と、（メタ）アクリル酸、アクリル酸の二量体（例えば、東亞合成化学（株）製Ｍ−５６００）、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの無水物の中から選ばれる１種以上からなるポリマー又はコポリマーも例示できる。また、上記のコポリマーにグリシジル基又は水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させたポリマー等も例示できるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
また、本発明に用いることが可能なモノマーとしては、例えば多官能アクリレートモノマーが挙げられ、アクリル基やメタクリル基等のエチレン性不飽和結合含有基を２つ以上有する化合物を用いることができる。具体的には、エチレングリコール（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトール（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等を例示することができる。
【００２７】
多官能アクリレートモノマーは、２種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、本発明において（メタ）アクリルとはアクリル又はメタクリルのいずれかであることを意味し、（メタ）アクリレートとはアクリレート基又はメタクリレートのいずれかであることを意味する。
【００２８】
また、本発明に用いることが可能な光重合開始剤としては、紫外線、電離放射線、可視光、或いは、その他の各波長、特に２５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内のエネルギー線で活性化し得る光ラジカル重合開始剤を使用することができる。そのような光重合開始剤としては、一般的なネガ型の感光性樹脂組成物に用いられるものと同様とすることができる。
【００２９】
また透過光調整部形成用組成物がポジ型である場合には、透過光調整部形成用組成物は例えばポジ型の感光性樹脂および各種添加剤を含有するものとすることができる。ポジ型の感光性樹脂としては、エネルギーが照射されると、分解等により耐現像液溶解性が低くなるものが用いられ、例えばナフトキノンジアジド、ベンゾキノンジアジドなどのキノンジアジド類や、ジアゾメチルドラム酸、ジアゾジメドン、３−ジアゾ−２，４−ジオンなどのジアゾ化合物や、ｏ−ニトロベンジルエステル、オニウム塩、オニウム塩とポリフタルアルデヒド、コリン酸ｔ−ブチルの混合物の様な光分解剤（溶解抑制剤）と、ＯＨ基を持ちアルカリに可溶なハイドロキノン、フロログルシン、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノンなどのモノマーや、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂などのノボラック樹脂、スチレンとマレイン酸、マレイミドの共重合物、フェノール系とメタクリル酸、スチレン、アクリロニトリルの共重合物などのポリマーの混合物や縮合物、あるいはポリメチルメタクリレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ヘキサフルオロブチル、ポリメタクリル酸ジメチルテトラフルオロプロピル、ポリメタクリル酸トリクロロエチル、メタクリル酸メチル−アクリルニトリル共重合体、ポリメチルイソプロペニルケトン、ポリα−シアノアクリレート、ポリトリフルオロエチル−α−クロロアクリレートなどが挙げられる。
【００３０】
また熱硬化性樹脂を含有する透過光調整部形成用組成物としては、例えば一般的なインクジェットインクに用いられる熱硬化性樹脂と各種添加剤等を含有するもの等を用いることができる。
【００３１】
なお、上記透過光調整部の形成方法については、「Ｂ．プロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法」の項で詳しく説明するので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００３２】
２．遮光部
次に、本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクに用いられる遮光部について説明する。本発明に用いられる遮光部は、後述する透明基板上にパターン状に形成されるものであり、その形状はプロキシミティ露光用フォトマスクの種類や用途等に応じて適宜選択される。また上記遮光部により区画される開口部の形状としても、特に限定されるものではなく、例えばストライプ状であってもよく、また格子状であってもよい。またドット状等であってもよい。なお本発明においては特に上記開口部の幅が１μｍ〜１０μｍ程度、中でも４μｍ〜８μｍ程度であることが好ましい。一般的に、上記範囲内の幅を有する開口部を設けた場合に、回折光の影響を受けやすいからである。
【００３３】
また、本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクを用いた露光の際の露光光に対する遮光部の平均透過率は０．１％以下であることが好ましい。これにより、目的とするパターン状に高精細にパターニングを行うことができるからである。なお、上記平均透過率は、上述した方法により測定される。
【００３４】
上記遮光部の形成材料や形成方法としては、一般的なフォトマスクに用いられる遮光部の形成材料や形成方法と同様とすることができる。遮光部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、酸化窒化ケイ素等を用いることができる。本発明においては上記の中でも、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。このクロム系材料を用いた遮光部は、単層であってもよく、また２層以上が積層されたものであってもよい。
【００３５】
また上記遮光部の形成方法としては、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの物理蒸着法（ＰＶＤ）により遮光膜を製膜した後、この遮光膜を一般的な方法により、エッチング等することにより形成することができる。
【００３６】
また、上記遮光部は、低反射機能を有していてもよい。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。遮光部に低反射機能を付加するには、例えば遮光部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、遮光部が、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とすることもできる。
【００３７】
また上記遮光部の厚みとしては、遮光部の形成材料等により適宜選択され、例えばクロムを用いた場合には通常５０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度とすることができる。
【００３８】
３．透明基板
本発明に用いられる透明基板は、上記遮光部および上記透過光調整部を形成可能なものであれば特に限定されるものではなく、一般的なフォトマスクに用いられる透明基板を使用することができる。透明基板としては、例えばホウ珪酸ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス等の光学研磨された低膨張ガラス、石英ガラス、合成石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、ソーダライムガラス、ホワイトサファイアなどの可撓性のない透明なリジット材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂フィルムなどの可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。中でも、石英ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり、寸法安定性および高温加熱処理における特性に優れている。
【００３９】
４．プロキシミティ露光用フォトマスク
次に、本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクについて説明する。本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクは、上記透明基板上に、上記遮光部および透過光調整部を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば必要に応じてアライメント用の部材等が形成されているもの等であってもよい。
【００４０】
本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクは、従来液晶表示装置の製造等に用いられている高圧水銀ランプを使用することにより効果を発揮することができるが、特に露光光源を限定するものではない。
【００４１】
また本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクは、ネガ型のレジストを用いて、上記遮光部に対応する微細な孔部を有するパターンを形成する場合や、ポジ型のレジストを用いて、上記遮光部に対応する微細な凸状部材を形成する場合に好適に用いられる。具体的には、液晶表示装置のカラーフィルタの着色層を形成する際や、液晶駆動側基板を形成する際に特に有用である。
【００４２】
Ｂ．プロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法
次に、本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法について説明する。本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された遮光部と、上記遮光部により区画された開口部および上記開口部を構成する上記遮光部の端部領域を被覆するように形成された透過光調整部とを有するプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法であって、上記透明基板および上記遮光部を有するプロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の上記開口部に透過光調整部形成用層を形成するパターニング工程と、上記透過光調整部形成用層を焼成し、断面の表面形状が、上記開口部の中央部では上記透明基板と平行な直線状となり、少なくとも上記遮光部の端部領域上では透過光を上記開口部の中央部側に屈折させるような形状となるように上記透過光調整部を形成する焼成工程とを有することを特徴とする方法である。
【００４３】
本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法は、例えば図４に示すように、透明基板１および遮光部２を有するプロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板１０上に、樹脂を含有する透過光調整部形成用組成物１１を塗布し（図４（ａ））、露光および現像等すること等により上記開口部ａに透過光調整部形成用層１２を形成するパターニング工程（図４（ｂ））と、上記透過光調整部形成用層１２を焼成し、断面の表面形状が開口部ａの中央部では平坦な直線状であり、少なくとも上記遮光部２の端部領域ｂ上では透過光を上記開口部の中央部側に屈折させるような形状となるような透過光調整部３を形成する（図４（ｃ））焼成工程とを有する方法である。
【００４４】
本発明によれば、上記パターニング工程および上記焼成工程を行って上記透過光調整部を形成することから、透過光調整部の形状を容易に制御することが可能であり、また効率よくプロキシミティ露光用フォトマスクを製造することができる。
以下、本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法におけるパターニング工程および焼成工程について説明する。なお、本発明により製造される透過光調整部の形状等については、上述した「Ａ．プロキシミティ露光用フォトマスク」で説明したものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００４５】
１．パターニング工程
本発明におけるパターニング工程は、上記透明基板および上記遮光部を有するプロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の上記開口部上に、透過光調整部形成用層を形成する工程である。本工程においては、上記透過光調整部形成用層を上記開口部上にのみ形成してもよく、また例えば上記開口部および上記遮光部の端部領域を覆うように形成してもよい。本発明においては、上記透過光調整部形成用層を、上記開口部上にのみ形成した場合であっても、後述する焼成工程を行うことによって、上記遮光部の端部領域および上記開口部を覆うように透過光調整部を形成することが可能となる。
【００４６】
上記プロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の開口部上に、透過光調整部形成用層を形成する方法は特に限定されるものではなく、例えば上記プロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の開口部上に、熱硬化性樹脂を含有する透過光調整部形成用組成物をインクジェット法等により塗布する方法等であってもよく、また例えば熱硬化性樹脂を含有する透過光調整部形成用組成物を上記プロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の透明基板および遮光部を覆うように塗布し、硬化させてパターニング用層を形成した後、このパターニング用層上に感光性樹脂層を形成し、露光、現像、およびエッチングを行うことにより形成する方法等であってもよい。また上記プロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の上記透明基板および上記遮光部を覆うように感光性樹脂を含有する透過光調整部形成用組成物を塗布し、露光および現像を行い、上記透過光調整部形成用層を形成する方法であってもよい。
【００４７】
なお、本工程に用いられる透過光調整部形成用組成物としては、上述した「Ａ．プロキシミティ露光用フォトマスク」の透過光調整部の項で説明したものと同様とすることができる。また上記プロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の上記透明基板および上記遮光部についても、上述した「Ａ．プロキシミティ露光用フォトマスク」に用いられるものと同様とすることができる。
【００４８】
本工程は上記の中でも特に、上記プロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の上記透明基板および上記遮光部を覆うように感光性樹脂を含有する透過光調整部形成用組成物を塗布し、露光および現像を行い、上記透過光調整部形成用層を形成する工程であることが好ましい。これにより、効率よく上記透過光調整部形成用層を形成することが可能となるからである。以下、この方法について詳しく説明する。
【００４９】
上記透過光調整部形成用組成物を上記プロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板の上記透明基板および上記遮光部を覆うように塗布する方法としては、一般的な感光性樹脂組成物の塗布方法と同様とすることができ、例えばスピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、ビードコート法等の公知の方法を用いることができる。
【００５０】
また上記透過光調整部形成用組成物を露光する方法としては、上記透過光調整部形成用組成物に含有される感光性樹脂の種類に応じて適宜選択される。例えば上記透過光調整部形成用組成物に含有される感光性樹脂がネガ型である場合には、上記透明基板の遮光部が形成されていない面側から、フォトマスク等を用いることなく露光する方法や、透過光調整部形成用組成物側からエキシマ、ＹＡＧ等のレーザを用いてパターン状に描画照射する方法等とすることができる。
【００５１】
また例えば上記透過光調整部形成用組成物に含有される感光性樹脂がポジ型である場合には、透過光調整部形成用組成物側から、遮光部の形成に用いたフォトマスクと同一のパターンを有するフォトマスク等を用いて露光する方法や、エキシマ、ＹＡＧ等のレーザを用いてパターン状に描画照射する方法等とすることができる。
【００５２】
本発明においては上記の中でも特に、ネガ型の感光性樹脂を含有する透過光調整部形成用組成物を用い、透明基板側からフォトマスク等を用いることなく露光する方法であることが、製造効率等の面から好ましい。
【００５３】
また上記露光に用いられるエネルギーの波長は、通常１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内、中でも２５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内とされることが好ましい。これにより、上記透過光調整部形成用組成物に用いられる上記感光性樹脂を効率よく硬化させることが可能となるからである。
【００５４】
また上記透過光調整部形成用組成物を現像する方法としては、一般的な感光性樹脂の現像方法と同様であり、現像液や現像時間等については、上記感光性樹脂の種類等に応じて適宜選択される。
【００５５】
２．焼成工程
次に、本発明における焼成工程について説明する。本発明における焼成工程は、上記透過光調整部形成用層を焼成する工程であり、本工程を行うことにより断面の表面形状が、上記開口部の中央部では上記透明基板と平行な直線状となり、少なくとも上記遮光部の端部領域上では透過光を上記開口部の中央部側に屈折させるような形状となるように上記透過光調整部を形成する。上記遮光部の端部領域上に形成される透過光調整部の形状は、上述した「Ａ．プロキシミティ露光用フォトマスク」の項で説明した形状と同様とすることができ、目的とする形状に合わせて適宜下記の焼成時間や焼成温度が調整されることとなる。
【００５６】
上記焼成は、通常１００℃〜４００℃の範囲内、特に２００℃〜３００℃の範囲内で行われることが好ましい。また上記焼成時間としては、通常１５分〜２時間の範囲内、特に１５分〜４５分の範囲内とすることが好ましい。これにより、上記透過光調整部形成用層の端部がメルトフローし、透過光調整部の形状を上述したようなものとすることができるからである。
【００５７】
３．その他の工程
本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法は、上記パターニング工程および上記焼成工程を有する方法であれば、適宜必要な工程を有していてもよく、例えば上記プロキシミティ露光用フォトマスク作製用基板を形成する工程等を有していてもよい。
【００５８】
なお、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】
【００５９】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
【００６０】
［実施例］
（1.プロキシミティ露光用フォトマスクの作製）
（1-1．遮光部の形成）
透明基板を定法にしたがって洗浄した後、透明基板の片側全面にスパッタリング法によりクロム薄膜（厚み１7００Å）を形成した。このクロム薄膜上にポジ型感光性レジスト(東京応化工業(株)OFPR-800)を塗布・乾燥し、所定のマスクを介して露光し、その後現像工程を施してパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてクロム薄膜をエッチングして、レジストを剥離し、線幅５０μｍ、ピッチ７０μｍの遮光部を形成した。
【００６１】
（1-2．透過光調整部の形成）
上記透明基板上に、下記組成のネガ型感光性樹脂溶液をスピンコート法にて塗布し、乾燥後、透明基板側から上記で製膜した遮光部を介して露光し、その後現像を行った後、焼成を行ない、透過光調整部を形成した。
形成されたプロキシミティ露光用フォトマスクにおいては、透過光調整部の断面の表面形状は、前記開口部の中央部では前記透明基板と平行な直線状とされており、少なくとも前記遮光部の端部領域上では透過光を前記開口部の中央部側に屈折させる形状（曲率半径が５０μｍ）とされた。なお上記透過光調整部の材料の屈折率ｎ＝１．５であった。
【００６２】
＜ネガ型感光性樹脂組成物＞
・アクリル共重合体樹脂（ベンジルメタクリレート/メタクリル酸メチル/アクリル酸）MW：１５０００                                                          １０重量部
・モノマー（サートマー社製  ＳＲ３９９）                            ４．０重量部
・開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  イルガキュア９０７）１．４重量部
・開始剤（２，２´−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラフェニル−１，２´−ビイミダゾール）                                      ０．６重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）        ８４.０重量部
【００６３】
[比較例]
上記透過光調整部を設けない以外は、実施例と同様にプロキシミティ露光用フォトマスクを形成した。
【００６４】
[評価]
ガラス基板(NHテクノグラス、NA35)を定法にしたがって洗浄した後、基板の片側全面にネガ型感光性レジストをスピンコート法にて塗布し、その後乾燥した。乾燥後、実施例で作製したプロキシミティ露光用フォトマスクおよび比較例で作製したプロキシミティ露光用フォトマスクを介してそれぞれ露光ギャップを１００μｍとして露光し、その後、現像、熱処理を実施してパターンを形成した。この際、形成されたパターンの線幅を下記表１に示す。
【００６５】
【表１】
2008250209.tif 000003
【００６６】
上記結果より、比較例における透過光調整部を有しない一般的なプロキシミティ露光用フォトマスクにおいては、回折光の影響により形成されるパターンが太くなったが、本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクにおいては、回折光の影響を低減することができ、目的とする線幅に近い値とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクを説明するための概略断面図である。
【図２】本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクを説明するための概略断面図である。
【図３】本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクを説明するための概略断面図である。
【図４】本発明のプロキシミティ露光用フォトマスクの製造方法を説明するための工程図である。
【図５】従来のプロキシミティ露光用フォトマスクを説明するための図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  …  透明基板
２  …  遮光部
３  …  透過光調整部
ａ  …  開口部
ｂ  …  端部領域
【図１】
2008250209.tif 000004
【図２】
2008250209.tif 000005
【図３】
2008250209.tif 000006
【図４】
2008250209.tif 000007
【図５】
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