[发明专利]光掩模和使用了该光掩模的基板的制造方法

说明书

本发明提供光掩模和使用了该光掩模的基板的制造方法，该光掩模能够在抑制设备投资的增加和生产效率的降低的同时，利用照相平版印刷形成具有线宽2μm～10μm的精细部分的线图案。一种光掩模，其用于形成具有线宽2μm～10μm的精细部分的线图案和围绕该线图案的周边区域，其中，该光掩模具有遮光部、对应于上述线图案的半透光部、以及围绕上述遮光部和上述半透光部围绕并对应于上述周边区域的透光部，上述半透光部的宽度比上述线图案的上述精细部分的宽度宽。

技术领域

本发明涉及通过照相平版印刷能够在基板上形成精细图案、特别是具有线宽2μm～10μm的精细部分的线图案的光掩模和使用了该光掩模的基板的制造方法。

背景技术

通过照相平版印刷在基板上形成图案的技术得到了广泛的普及，近年来，强烈地期望形成具有线宽为10μm以下的精细部分的线图案。

对此，以显示装置的领域为例来说明，近年来，以液晶显示装置、等离子体显示装置、有机EL显示装置为代表的各种显示装置的实用化得到盛行。其中，用于液晶显示装置的显示彩色的液晶显示元件中使用的滤色器存在有下述的滤色器：在透明基板上具有与各像素电极对应的约1μm厚的薄三原色过滤器(红过滤器、绿过滤器和蓝过滤器)，为了入射光不从各过滤器间的间隙漏出以致液晶显示器的对比度降低，在各过滤器之间排列作为遮光部分的黑底。

该黑底为不参与显示的部分，即，其对液晶显示元件的源极配线之间、像素电极与源极配线之间的间隙等进行全方面的遮光。此处，为了使液晶显示明亮，希望尽量减少基于黑底的遮光部分，即对黑底的线宽进行精细化。

以往，如下述所示的专利文献1的记载，滤色器的黑底按照以下顺序制造。

首先，在滤色器基板上配设负型的感光性材料。接下来，与该感光性材料保持预定距离来设置光掩模，隔着该光掩模进行感光性材料的曝光。并且，将曝光后的感光性材料显影，曝光部分形成为滤色器的黑底。

此时，特别是为了使液晶显示明亮，要求对滤色器的黑底进行精细化，具体地说，要求使黑底的宽度为2μm～10μm的范围。因此，可以认为，在上述光掩模中通过在遮光膜形成微细图案，会使滤色器基板上的感光性材料中的曝光区域的线宽变细。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-199967号

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在滤色器的制造中，主流是，通过将光掩模和被感光基板的间隔设置很小来照射光，使用在基板上转印掩模图案的接近式曝光方式，从而将基板上的配设于一面的大面积的感光性材料一次性曝光。具体地说，由水银灯等光源照射波长365nm(i线)～波长436nm(g线)的用于曝光的光，穿过距离基板一定的间隙所配置的光掩模进行曝光。因此，如上所述，若在光掩模的遮光膜形成微细图案，则图案边缘的光的衍射的影响变大，对感光性材料的曝光量减少。于是，光量达不到用于使感光性材料感光的阈值，感光性材料的固化度降低，存在分辨率降低的问题。

针对上述的分辨率降低的问题，考虑了不使用接近式曝光，而是使用以往作为LSI制造用的技术所开发出的、采用了透镜投影步进和镜面投影步进(MPA：Mirror ProjectionAligner)的投影曝光。可以进一步考虑曝光机的开口数(NA)扩大、曝光光的波长(λ)的短波长化以及相移掩模的应用。但是，应用这些技术需要巨大的投资和技术开发，而且生产效率也会降低，因此应用这些技术并不容易。

另外，为了增加照相平版印刷工序中的曝光量，需要提高曝光机的光源的输出功率或增加曝光时间，会招致装置改造等的追加投资及生产效率的降低，因此实现很难。

需要说明的是，增加曝光量的情况下，伴随着对感光性材料的曝光量的增加，还产生了下述问题：固化的黑底的线宽变宽，无法实现黑底的精细化。