JP5286841B2 - フォトマスクおよびフォトマスクを用いるカラーフィルタの製造方法 - Google Patents
フォトマスクおよびフォトマスクを用いるカラーフィルタの製造方法 Download PDFInfo
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つまり、フォトマスク101では、カラーフィルタ102において、2種類の高さしか実現できず、3種類の高さを持つ構造物を一括して形成することは不可能であった。
(階調マスクの作製)
光学研磨された390mm×610mmの合成石英基板上にクロム膜(遮光膜)が厚み100nmで成膜されている常用のマスクブランク上に、市販のフォトレジスト(東京応化工業社製 ip−3500)を厚み600nmで塗布し、120℃に加熱されたホットプレートで15分ベークした後、フォトマスク用レーザ描画装置(マイクロニック社製LRS11000-TFT3)で、所望の遮光パターンを描画した。
次に、専用のデベロッパー(東京応化工業社製 NMD3)で現像し、遮光膜用レジストパターンを得た。
次に、レジストパターンをエッチング用マスクとし、クロム膜をエッチングし、さらに残ったレジストパターンを剥膜することで、所望の遮光パターンを得た。クロム膜のエッチングには、市販の硝酸セリウム系ウェットエッチャント(ザ・インクテック社製 MR−ES)を用いた。クロム膜のエッチング時間は、60秒であった。
<成膜条件>
・ガス流量比 Ar:N2=5:1
・パワー:1.3kW
・ガス圧:3.5mTorr
窒化クロム膜の膜厚は10nmとした。
次に、窒化クロム膜上に市販のフォトレジスト(東京応化製 ip−3500)を再度、厚み600nmで塗布し、120℃に加熱されたホットプレート上で15分ベークした。
続いてハーフトーンパターンとなる像を再度、レーザ描画装置(マイクロニック社製LRS11000-TFT3)で描画し、専用デベロッパー(東京応化社製 NMD3)で現像し、レジストパターンを得た。
次に、レジストパターンをマスクとして、市販の硝酸セリウム系ウェットエッチャント(ザ・インクテック社製 MR−ES)で窒化クロム膜およびクロム膜をエッチングし、ハーフトーンパターンおよび遮光パターンを得た。
最後に残ったレジストを剥膜し、パターン寸法検査、パターン欠陥検査などの検査工程を経て、必要に応じてパターン修正を行い、フォトマスクを得た。
大きさが100mm×100mm、厚みが0.7mmのガラス基板を準備し、このガラス基板上にポジ型感光性レジスト(ロームアンドハース社製 LC100VL)をスピンコート法により塗布し、減圧乾燥後、100℃にて3分間プリベークした。その後、フォトマスクを介して下記条件にて露光した。
<露光条件>
・露光量:50mJ/cm2(I線換算)
・露光ギャップ:150μm
一枚のマスク内に、直径30μmの円形のクロム膜(Cr30μm)と、直径18μmの円形のクロム膜(Cr18μm)と、直径5μmの円形のクロム膜と直径30μmのハーフトーンパターンが同心円状になる遮光領域(Cr5μm+HT30μm)を設けたマスクを作製し、前記条件でポジ型フォトレジストの露光と現像を行った。
一枚のマスク内に、直径20μm、30μm、40μm、60μmの円形のクロム膜を設けたマスクを作製し、前記条件でポジ型フォトレジストの露光と現像を行った。
2、3、4………カラーフィルタ
5………フォトマスク
6、7、8………カラーフィルタ
9、10………カラーフィルタ
11………基板
12………遮光パターン
13………ハーフトーンパターン
14………遮光パターン
15………ハーフトーンパターン
16………フォトレジスト
17………スペーサ
19………リブ
21………サブスペーサ
23………基板
25………遮光層
27………着色層
29………スペーサ
31………リブ
33………サブスペーサ
35………遮光パターン
37………サブスペーサ
39………サブスペーサ
41………遮光パターン
43………ハーフトーンパターン
45………遮光パターン
47………ハーフトーンパターン
49………ハーフトーンパターン
51………サブスペーサ
53………遮光パターン
55………サブスペーサ
101………フォトマスク
102………カラーフィルタ
103………フォトマスク
104………カラーフィルタ
Claims (6)
- 遮光パターンからなる第1の遮光領域と、
中心に遮光パターンを有し、前記遮光パターンの周囲に、前記遮光パターンの端部から5μm以内にハーフトーンパターンを有する第2の遮光領域と、
ハーフトーンパターンからなる第3の遮光領域と、
を有するフォトマスクを用いて、ポジ型フォトレジストが塗布された基板を露光する工程と、
前記基板を現像し、
前記第1の遮光領域に対応するスペーサと、
前記第2の遮光領域に対応して、中心の前記遮光パターンに対応する箇所が高く、周囲の前記ハーフトーンパターンに対応する箇所が低いサブスペーサと、
前記第3の遮光領域に対応するリブと、を形成する工程と、
前記基板をベークし、
前記サブスペーサから、前記サブスペーサの中心の高い部分と、前記高い部分の周囲の低い部分とが熱により軟化して融合されており、前記スペーサよりも高さの低いサブスペーサと、
前記リブから、前記サブスペーサよりも低いリブと、を形成する工程と、
を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 前記第2の遮光領域の前記遮光パターンの幅が、50μm以下である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。
- 前記第2の遮光領域の前記ハーフトーンパターンの幅が、2μm以上であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 遮光部中に、開口パターンからなる第1の開口領域と、
中心に開口パターンを有し、前記開口パターンの周囲に、前記開口パターンの端部から5μm以内にハーフトーンパターンを有する第2の開口領域と、
ハーフトーンパターンからなる第3の開口領域と、
を有するフォトマスクを用いて、
ネガ型フォトレジストが塗布された基板を露光する工程と、
前記基板を現像し、
前記第1の開口領域に対応するスペーサと、
前記第2の開口領域に対応して、中心の前記開口パターンに対応する箇所が高く、周囲の前記ハーフトーンパターンに対応する箇所が低いサブスペーサと、
前記第3の開口領域に対応するリブと、を形成する工程と、
前記基板をベークし、
前記サブスペーサから、前記サブスペーサの中心の高い部分と、前記高い部分の周囲の低い部分とが熱により軟化して融合されており、前記スペーサよりも高さの低いサブスペーサと、
前記リブから、前記サブスペーサよりも低いリブと、を形成する工程と、
を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 前記第2の開口領域の前記開口パターンの幅が、50μm以下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。
- 前記第2の開口領域の前記ハーフトーンパターンの幅が、2μm以上であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載のカラーフィルタの製造方法。
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