(57)【要約】【課題】本発明は、基板上に塗布された感光性樹脂組成物をブラックマトリクス、若しくは着色パタ−ンとして形成するカラ−フィルタ製造方法の露光・現像工程において、近接露光方式で投影露光方式と同程度の解像度を達成することで、量産性を向上させ、かつ、高品質の製品を安価に提供するための方法を提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、カラーフィルタ製造における露光・現像方法に関するものであり、近接露光方式において、横方向への重合促進を抑制するために重合禁止剤などを添加した感光性樹脂組成物を用いる、露光光学系を調整することでマスクを介して照射される光の照射面におけるずれを低減する、ノズルからの現像液吐出圧が高圧である現像方式で現像を行う、現像・リンス後水洗では水素水超音波洗浄を行う、ことによってマスク開口部の７０％以下の寸法で所望のパターンを基板上に形成し、高解像度・高品質な製品を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトリソグラフィを用いたカラーフィルタの製造方法において、少なくとも、
（ａ）基板上に感光性樹脂を塗布する工程と、
（ｂ）前記基板上の感光性樹脂に近接露光装置によりマスクを介してパターン露光する工程と、
（ｃ）前記基板を現像し、感光性樹脂のパターンを形成する工程を含み、
前記（ｃ）工程で形成する感光性樹脂のパターンの基板上の面積が、前記（ｂ）工程で用いるマスクの開口部の面積の７０％であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記（ａ）工程で塗布する感光性樹脂組成物が重合禁止剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記（ｂ）工程で使用する露光装置の露光光学系のコリメーション半角が１〜２°であり、前記（ｂ）工程を、前記基板と前記マスクの距離が５０〜２５０μｍとしながら行うことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記（ｃ）工程が、少なくとも
（ｃ１）基板に対し、現像液を、ノズルスプレー機構を用いて高圧で噴霧する工程と、
（ｄ）基板に対し、８００ｋＨｚ〜２ＭＨｚの超音波を印加した水素水を、シャワーノズル機構を用いて噴霧する工程と、を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記（ｃ）工程が、
（ｃ２）基板に対し、エアーと現像液を混合した２流体をノズルスプレー機構を用いて噴霧する工程と、
（ｄ）基板に対し、８００ｋＨｚ〜２ＭＨｚの超音波を印加した水素水を、シャワーノズル機構を用いて噴霧する工程と、を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
前記（ｃ１）工程において、ノズルにおける現像液の圧力が０．１ＭＰａ以上であり、前記（ｄ）工程において、水素水超音波洗浄ユニットに使用する水素水濃度が０．３ｐｐｍ〜１．３ｐｐｍの範囲であることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記（ｃ２）工程において、ノズルにおける現像液の圧力が０．１ＭＰａ以上であり、かつ、ノズルにおけるエアー圧力が０．１ＭＰａ以上であり、
前記（ｄ）工程において、水素水超音波洗浄ユニットに使用する水素水濃度が０．３ｐｐｍ〜１．３ｐｐｍの範囲であることを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトリソエレクトロニクス分野に関わる露光技術に関する。特にカラーフィルタのブラックマトリクス、有機エレクトロルミネッセンス素子の仕切りパターンなどを製造する際に有用なフォトマスク及びこれを用いた露光方法、現像方法、洗浄方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ等に用いられるカラーフィルタは微細な黒、赤、緑、青等のパターンからなる光学素子である。カラーフィルタの製造工程は、洗浄したガラス等の透明基板上に感光性レジストを塗布、露光、現像する工程からなり、各色について同様の工程を繰り返して製造する。以下にカラーフィルタ製造における露光工程の観点から従来技術と課題について説明する。
【０００３】
カラーフィルタ製造における露光工程は、基板上に塗布された感光性樹脂組成物にマスクを介して光を照射することでマスク設計どおりのパターンを形成する工程であり、方式としては主に近接露光方式と投影露光方式が用いられている。
【０００４】
近接露光方式とは、フォトマスクと被露光基板とを一定の間隔を設けて重ねた状態で平行光を照射することによって、マスクパターンを基板に転写する方式である。とりわけカラーフィルタ製造工程においては著しく普及した技術で、原理も簡潔である。近接露光方式を用いたカラーフィルタの形成方法として特許文献１を挙げる。
【０００５】
しかし、近接露光方式の欠点として、基板とマスクの間に距離（以下、単にギャップという。）があることで、平行光のマスク透過時における光の回折、干渉が発生することが挙げられる。光の回折、干渉は、被露光基板上に形成されるパターン（以下露光パターンとする。）が、マスクと同一のパターンを解像させることを困難にする。これは、マスクの開口部と遮光部の境界で光の回折、干渉作用により露光パターンの境界がぼやけるためである。
【０００６】
近接露光方式では、基板−マスク間にギャップがあることで、マスクを介して透過した光の回折や光源のコリメーション半角の影響からパターン周辺の感光性樹脂組成物も感光してしまい、細線や複雑な形状など高解像度のパターン形成が困難であった。そして、露光波長に比べてパターン幅が狭いほど回折は顕著になり、マスク設計どおりにパターンを形成できなかった。例えばマスク設計では角となるはずの部分が、露光・現像後に丸くなる問題が生じていた。
【０００７】
ところで、市場の需要に伴うディスプレイの大型化から年々フォトリソグラフィによるカラーフィルタ製造ラインは大型化の一途をたどっている。また、ディスプレイの性能向上要求に対応するため複雑な形状や細線パターン形成など高い技術が求められている。このため、カラーフィルタ製造工程で近接露光方式による露光を行う際、高精度で露光パターンを形成することが課題になっていた。
【特許文献１】特開平０９−１２７７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、ブラックマトリクス若しくは着色パタ−ンをフォトリソグラフィにより形成するカラ−フィルタ製造方法において、カラーフィルタの量産性を向上させ、かつ、高品質の製品を歩留まりよく提供する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の構成は以下に示すものである。
（請求項１）
フォトリソグラフィを用いたカラーフィルタの製造方法において、少なくとも、
（ａ）基板上に感光性樹脂を塗布する工程と、
（ｂ）前記基板上の感光性樹脂に近接露光装置によりマスクを介してパターン露光する工程と、
（ｃ）前記基板を現像し、感光性樹脂のパターンを形成する工程を含み、
前記（ｃ）工程で形成する感光性樹脂のパターンの基板上の面積が、前記（ｂ）工程で用いるマスクの開口部の面積の７０％であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【００１０】
（請求項２）
前記（ａ）工程で塗布する感光性樹脂組成物が重合禁止剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【００１１】
（請求項３）
前記（ｂ）工程で使用する露光装置の露光光学系のコリメーション半角が１〜２°であり、前記（ｂ）工程を、前記基板と前記マスクの距離が５０〜２５０μｍとしながら行うことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【００１２】
（請求項４）
前記（ｃ）工程が、少なくとも
（ｃ１）基板に対し、現像液を、ノズルスプレー機構を用いて高圧で噴霧する工程と、
（ｄ）基板に対し、８００ｋＨｚ〜２ＭＨｚの超音波を印加した水素水を、シャワーノズル機構を用いて噴霧する工程と、を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【００１３】
（請求項５）
前記（ｃ）工程が、
（ｃ２）基板に対し、エアーと現像液を混合した２流体をノズルスプレー機構を用いて噴霧する工程と、
（ｄ）基板に対し、８００ｋＨｚ〜２ＭＨｚの超音波を印加した水素水を、シャワーノズル機構を用いて噴霧する工程と、を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【００１４】
（請求項６）
前記（ｃ１）工程において、ノズルにおける現像液の圧力が０．１ＭＰａ以上であり、前記（ｄ）工程において、水素水超音波洗浄ユニットに使用する水素水濃度が０．３ｐｐｍ〜１．３ｐｐｍの範囲であることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【００１５】
（請求項７）
前記（ｃ２）工程において、ノズルにおける現像液の圧力が０．１ＭＰａ以上であり、かつ、ノズルにおけるエアー圧力が０．１ＭＰａ以上であり、
前記（ｄ）工程において、水素水超音波洗浄ユニットに使用する水素水濃度が０．３ｐｐｍ〜１．３ｐｐｍの範囲であることを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、前記課題を解決することができ、マスク開口形状に対して高解像度のパターンが形成できた。また、本発明によれば、近接露光方式を用いたフォトリソグラフィにおいて、高解像度を達成できることで、量産性を向上させ、かつ、高品質の製品を安価に提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明におけるフォトリソグラフィを用いたカラーフィルタの製造方法を具体的に説明する。
本発明での基板は、ガラス基板、石英基板、ＴＡＣ（トリアセテートセルロースフィルム）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＴ、アクリル樹脂等その他のプラスチック等、公知の透明材料を使用することができる。通常は、透明性、強度、耐熱性、対候性において優れたガラス基板を使うのが望ましい。
この基板上にブラックマトリクス（隔壁）や着色パターンをフォトリソグラフィで形成することができる。具体的な方法について以下詳述する。
【００１８】
（ａ）基板上に感光性樹脂を塗布する工程
まず、基板上に感光性樹脂を塗布する。塗布方法としてスピンコーター、ダイコーター、カーテンコーター、グラビアコーター等の装置を用いた塗工方法を挙げることができる。
【００１９】
（ｂ）前記基板上の感光性樹脂に近接露光装置によりマスクを介してパターン露光する工程。
次に前記（ａ）工程で塗布した感光性樹脂組成物に対し、近接露光装置によりマスクを解して露光を行う。当該露光工程について説明する。
図１に近接露光装置において、３０μｍＳＱＵＡＲＥ（正方形）パターン形成時の照射面における光強度分布イメージ図を示す。これは、近接露光において、マスクを介して露光された光は回折や光源のコリメーション半角に対応した広がりを有するために照射面において図１に示すような光強度分布を有し、形成するパターンはマスク開口形状を再現しないことを示している。
また、図１に示したように、パターン周辺で硬化した領域は光強度がなだらかに減衰していくことがわかる。従来の方法では、現像の溶解・非溶解の境界が明瞭にできないために、形成するパターンが、図１の露光外縁部のようにエッジが丸く形成される、フリンジ状に膜残りが生じる、という問題があった。
本発明においては、マスク開口寸法に対して７０％以下の寸法で所望のパターンを得ることから、マスク開口部の内側領域で光強度分布の高い領域だけが感光する。そのため、十分な露光強度のコントラストが得られることで前記本発明の問題点が解消でき、マスク開口形状に対して高解像度のパターンが形成可能である。
また、本発明においては、現像工程後に所望の膜厚が得られる露光量とマスク開口寸法同等のパターン寸法が得られる露光量の差が大きくなるように感度調整された材料を選定して使用することが望ましい。具体的には、重合禁止剤等の添加物を混合して露光量増加に伴う線幅太りを抑制することなどが挙げられる。
また、本発明に於いては、マスク開口寸法の７０％以下の寸法で形成したパターンが基板上に所望の寸法で形成されるように開口部寸法を設計したマスクを用いることが望ましい。なお、照射光の輝線は２００〜４００ｎｍの範囲であることが望ましい。このとき、前記範囲内の単輝線で露光してもかまわない。
本発明では、露光光学系のコリメーション半角を１〜２°の範囲で近接露光することが好ましい。これは、露光装置から平行に近い光が照射され、図１に示したようにマスクを介して照射される光の照射面でのずれや回折に対応した光強度の広がりによるパターンの解像度低下を抑制でき、高解像度のパターンが形成ができるためである。また、露光の際に基板とマスクの距離が５０〜２５０μｍとしながら行うことが好ましい。５０μｍより接近すると基板とマスクが接触する慮が生じ、２５０μｍより広げると光の回折の影響が顕著に現れるためである。
【００２０】
（ｃ）前記基板を現像し、感光性樹脂のパターンを形成する工程
続いて、基板上の感光性樹脂組成物の現像を行う。本発明では、感光性樹脂のパターンの基板上の面積を、前記（ｂ）工程で用いるマスクの開口部の面積の７０％とすることを特徴とする。これにより、露光された感光性樹脂全体のうち、マスク形状と相似形となる部分のみパターンとして残すことができるのである。
本発明では、現像液又は現像液とエアー（空気）混合した流体をスプレーノズルにより基板に吹き付けることにより現像を行うことが望ましい。現像したパターンの周辺において低光量で感光して硬化した領域や感光領域から未感光領域への連鎖重合により硬化した領域の感光性樹脂組成物の除去、残渣の除去が行われることにより、高解像度・高品質なカラーフィルタを提供することができるためである。また、十分な効果を発揮するため、ノズルにおける現像液の圧力が０．１ＭＰａ以上であることが望ましい。
また、本発明では、現像を行った後に、基板に対し、超音波を印加した水素水を、シャワーノズル機構を用いて噴霧することが望ましい。形成するパターンの周辺において低光量で感光して硬化した領域や感光領域から未感光領域への連鎖重合により硬化した領域の感光性樹脂組成物の除去、残渣の除去を行うことができるからである。水素水に印加する超音波の周波数は、水素ガスが励起しやすい条件が求められ、８００ｋＨｚ〜２ＭＨｚの範囲から選定することが望ましい。
また、水素水超音波洗浄ユニットに使用する水素水濃度が０．３ｐｐｍ〜１．３ｐｐｍの範囲とすることが望ましい。０．３ｐｐｍより小さいと、水素ラジカルによる洗浄効果が小さく、１．３ｐｐｍより高濃度の水素ガスを溶解させるのは容易でないことから上記範囲内で水素ガス溶解濃度を選定することが望ましい。
【００２１】
図２は、本発明における現像装置の一実施例を示した図である。本発明によるカラーフィルタ製造用現像装置は、搬入装置１０、現像槽２０、リンス槽３０、残渣除去槽４０、洗浄槽５０、搬出装置６０、及び、基板を搬送するコンベア装置７０で構成される。
【００２２】
まず、基板上に感光性樹脂組成物を塗布した後、露光ギャップ５０μｍ〜２５０μｍの範囲で近接露光してパターンを形成する。露光量は、使用する感光性樹脂組成物の光感度とマスク開口寸法の設計を考慮して決定する。具体的には、露光量に対するパターン寸法とマスク開口寸法との相関について事前に検証し、基板上に形成するパターンがマスク開口寸法に対して７０％以下になる露光量を選定する。当然、現像工程後に所望の膜厚が得られる露光量以上の露光量が必要になる。コリメーション半角はパターン形状を考慮して１〜２°の範囲から選定する。
【００２３】
次に、露光した基板を現像槽２０において、高圧で噴霧するノズルスプレー機構２１により、吐出圧力０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａの範囲で現像液をシャワー状に噴霧して、未露光部の感光性樹脂組成物と照射面における光強度分布のばらつきや光の回折の影響によりパターン周辺で感光した感光性樹脂組成物を溶融させ除去する。使用する現像液としては、界面活性剤を含む水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの無機アルカリ溶液、または有機アルカリ溶液を用いる。
【００２４】
次に、リンス槽３０においては、低圧で噴霧するノズルスプレー機構３２により純水を、吐出圧１ＭＰａ以下でシャワー状に噴霧して、現像槽２０で除去されなかった基板上に残存する感光性樹脂組成物を除去し、基板を洗浄する。
【００２５】
さらに、残渣除去槽４０においては、８００ｋＨｚ〜２ＭＨｚの超音波を当てた水素水を低圧で吐出するシャワーノズル機構４１によりカーテン状に吐出して、リンス槽３０でも除去されなかった基板上に残存する感光性樹脂組成物と照射面における光強度分布のばらつきや光の回折の影響によりパターン周辺で感光した感光性樹脂組成物、残渣を除去し基板を洗浄する。水素水の濃度は０．３ｐｐｍ〜１．３ｐｐｍの範囲が好ましい。なお、図２において、３１はアクアナイフ、５２はエアーナイフを示している。
【００２６】
本発明でブラックマトリクス形成又は着色パターンを形成するために用いる感光性樹脂組成物について説明する。感光性樹脂組成物は、バインダー樹脂、ラジカル重合性を有する化合物、光重合開始剤、溶剤および黒色顔料を含むものとすることができる。また、感光性樹脂組成物には、必要に応じてレベリング剤、連鎖移動剤、安定剤、界面活性剤、カップリング剤等を加えることができる。
本発明では、マスク開口寸法に対して７０％以下の寸法で所望のパターンを得るため、感光して硬化が始まる露光量から１０ｍＪ／ｃｍ２以内の露光量で現像工程後に所望の膜厚が得られるように感度調整された材料を選定して使用することが望ましい。また、本発明に於いては、感光性樹脂組成物として、重合禁止剤を添加することが望ましい。重合禁止剤を添加することで感光による連鎖重合で所望のパターン外まで硬化が進行しないようにする効果が得られる。なお、重合禁止剤の添加量は０．１〜１．０％から選定することが望ましい。
【００２７】
バインダー樹脂としては、アルカリ可溶性の熱硬化性樹脂が好ましく、具体的には、クレゾール−ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂等が挙げられる。これらのバインダー樹脂は単独で用いても、２種類以上混合してもよい。また低温での硬化性を促進するため、これらの樹脂に加えてメラミン誘導体と光酸発生剤を含有させることもできる。メラミン誘導体としては、メチロール基あるいはメトキシメチル基を有している化合物であればよいが、特に溶剤に対する溶解性が大きいものが好ましい。
【００２８】
光酸発生剤は、露光を行った際に発生する酸の作用により、メラミン誘導体とバインダー樹脂の脱水反応及び架橋反応を促進するものであり、光酸発生剤の中でも特に溶剤に対する溶解性が大きいものが好ましい。一例として、具体的には、ジフェニルヨードニウム、ジトリルヨードニウム、フェニル（４−アニシル）ヨードニウム、ビス（３―ニトロフェニル）ヨードニウム、ビス（４−ｔｅｒｔ―ブチルフェニル）ヨードニウム、ビス（４−クロロフェニル）ヨードニウム、ビス（４−ｎ−ドデシルフェニル）ヨードニウム、４−イソブチルフェニル（４−トリル）ヨードニウム、４−イソピルフェニル（４−トリル）ヨードニウムなどのジアリールヨードニウム、あるいはトリフェニルスルホニウムなどのトリアリールスルホニウムなどのトリアリールスルホニウムのクロリド、ブロミド、あるいはホウフッ化塩、ヘキサフルオロフォスフェート塩、ヘキサフルオロアルセネート塩、芳香族スルホン酸塩、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート塩や、ジフェニルフェナシルスルホニウム（ｎ−ブチル）トリフェニルボレート等のスルホニウム有機ホウ素錯体塩、あるいは、２−メチル−４，６−ビストリクロロメチルトリアジン、２−（４−メトキシフェニル）―４，６−ビストリクロロメチルトリアジン、２−｛２−（５−メチルフランー２−イル）エテニル｝−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどのトリアジン化合物、あるいは１，２−ナフトキノンジアジド、１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホンサンナトリウム、１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸ナトリウム、１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル誘導体、１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル誘導体などのジアゾナフトキノン化合物等を挙げることが出来る。
【００２９】
ラジカル重合性を有する化合物は、例えばビニル基あるいはアリル基を有するモノマー、オリゴマー、末端あるいは側鎖にビニル基あるいはアリル基を有するポリマーを用いることができる。具体的には（メタ）アクリル酸及びその塩、（メタ）アクリル酸エステル類、（メタ）アクリルアミド類、無水マレイン酸、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、スチレン類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、Ｎ−ビニル複素環類、アリルエーテル類、アリルエステル類、及びこれらの誘導体を挙げることができる。好適な化合物としては、例えばペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレートなど比較的低分子量の多官能アクリレート等を挙げることが出来るがこの限りではない。これらのラジカル重合性を有する化合物は単独で用いても、２種類以上混合してもよい。ラジカル重合性を有する化合物の量は、バインダー樹脂１００重量部に対して１〜２００重量部の範囲をとることが可能であり、好ましくは５０〜１５０重量部である。
【００３０】
光重合開始剤は、露光によりラジカルを発生し、ラジカル重合性を有する化合物を通して、バインダー樹脂を架橋させるものである。光重合開始剤の例として具体的には、ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物、１−ヒドロキシシクロヘキシルアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、及び２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン等のアセトフェノン誘導体、チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等のチオキサントン誘導体、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、クロロアントラキノン等のアントラキノン誘導体、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル誘導体、フェニルビス−（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フォスフィンオキシド等のアシルフォスフィン誘導体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ビス（４’−メチルフェニル）イミダゾリル二量体等のロフィン量体、Ｎ−フェニルグリシン等のＮ−アリールグリシン類、４，４’−ジアジドカルコン等の有機アジド類、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボキシ）ベンゾフェノン、キノンジアジド基含有化合物等を挙げることが出来る。これらの光重合開始剤は単独で用いても、２種類以上混合してもよい。光重合開始剤の量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１〜５０重量部の範囲をとることが可能であり、好ましくは１〜２０重量部である。
【００３１】
また溶剤の一例として具体的には、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、アセトン、シクロヘキサノン、エチルアセテート、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−エチルエトキシアセテート、２−ブトキシエチルアセテート、２−メトキシエチルエーテル、２−エトキシエチルエーテル、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、２−（２’エトキシエトキシ）エチルアセテート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等を用いることができる。溶剤の使用量は、基板上に塗布した際に均質であり、ピンホール、塗りむらの無い塗布膜ができる塗布であることが望ましく、感光性樹脂組成物の全重量に対し、溶剤量が５０〜９７重量％になるよう調製することが好ましい。
【実施例】
【００３２】
＜実施例１＞以下、実施形態に沿った具体的な説明を行う。
【００３３】
ガラスサイズ６８０×８８０ｍｍのガラス基板に、顔料を分散させ、重合禁止剤を添加した感光性樹脂組成物を塗布装置により塗布する。次いで基板上に形成されるパターンが所望の寸法で形成される露光量である２０ｍＪ／ｃｍ２まで近接方式で露光を行った。この際、所望の寸法がマスク開口寸法の７０％で得られるようにマスク開口寸法を決定した。
【００３４】
マスクは、格子状の遮光部を有し、複数の四角形状のパターン開口部を規則的に備えたものを用いた。四角形形状の開口部１つ当たりの面積は１２２５μｍ２とした。コリメーション半角は２°、露光ギャップは１５０μｍで、露光後は下記要領にて現像を実施して基板上にパターンを形成した。
【００３５】
実施例１では、図３に示したように５ｍＪ／ｃｍ２で感光して硬化が開始され１０ｍＪ／ｃｍ２で現像工程後に所望の膜厚が得られる組成の感光性樹脂組成物を用いた。重合禁止剤は１％添加した。
【００３６】
現像槽２０において、高圧で噴霧するノズルスプレー機構２１により、無機アルカリ現像液を２６℃、吐出圧力５ＭＰａの条件で基板にシャワー状に噴霧して、未露光部の感光性樹脂組成物と照射面における光強度分布のばらつき、光の回折の影響、横方向への連鎖重合によりパターン周辺で硬化した感光性樹脂組成物を溶融させ除去した。
【００３７】
続いてリンス槽３０において、低圧で噴霧するノズルスプレー機構３２により、純水を吐出圧力０．３ＭＰａの条件で基板にシャワー状に噴霧して、現像槽２０で除去されなかった基板上に残存する感光性樹脂組成物を除去し、基板を洗浄した。
【００３８】
リンス槽に続いて残渣除去槽４０において、スリットノズルからカーテン状に形成された水素ガス溶解圧１．３ｐｐｍである超音波印加水素水で基板を洗浄することで、リンス槽３０でも除去されなかった基板上に残存する感光性樹脂組成物、残渣を除去した。
【００３９】
基板の搬送速度は４ｍ／ｍｉｎとした。このようにして得られたカラーフィルタは、（図１―Ａ）に示すような照射光の平行度や回折の影響により低光量で感光したために生じるコーナー部の丸みが抑制され、高解像度で四角形状の開口部のパターンの形成が確認された。また、基板上に形成された四角形状のパターンの１つあたりの面積は９００μｍ２であった。
【００４０】
＜比較例１＞
重合禁止剤を添加していない観光性樹脂組成物を使用して実施例１と同様にカラーフィルタを作成したところ、形成したパターン周辺にまで連鎖重合が進行して解像度低下が確認された。
【００４１】
＜比較例２＞
コリメーション半角を２．６°に設定して実施例１と同様にカラーフィルタを作成したところ、マスクを介して照射される光の照射面におけるずれや光強度分布のばらつきの影響が大きく反映され、形成したパターンの解像度が低下した。
【００４２】
＜比較例３＞
現像後のパターン寸法がマスク開口寸法の８０％の寸法になるような露光量で実施例１と同様にカラーフィルタを作成したところ、照射光の平行度や回折の影響でパターンコーナー部における光強度分布のばらつきのため形成したパターンの解像度が低下した。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】近接露光における照射面における光強度分布を示した図である。
【図２】本発明で使用する現像装置の一実施例を示した図である。
【図３】実施例、比較例で使用した感光性樹脂組成物の感度曲線を示した図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０・・・搬入装置
１１・・・ガラス基板
２０・・・現像槽
２１・・・高圧ノズルスプレー機構
３０・・・リンス槽
３１・・・アクアナイフ
３２・・・低圧ノズルスプレー機構
４０・・・残渣除去槽
４１・・・低圧ノズルスプレー機構
５０・・・洗浄槽
５１・・・低圧ノズルスプレー機構
５２・・・エアーナイフ
６０・・・搬出装置
７０・・・基板搬送用コンベア
【図３】
2007240714.tif 000003
【図１】
2007240714.tif 000004
【図２】
2007240714.tif 000005