光掩模和使用了该光掩模的基板的制造方法
【技术领域】
[0001]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2 μ m?10 μ m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】
[0002]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1ym以下的精细部分的线图案。
[0003]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I μ m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。
[0004]该黑底为不参与显示的部分，S卩，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。
[0005]以往，如下述所示的专利文献I的记载，滤色器的黑底按照以下顺序制造。
[0006]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。
[0007]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2μπι?1ym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。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2000-199967号
【发明内容】
[0011]发明所要解决的课题
[0012]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。
[0013]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 Project1nAligner)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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]如此，期望不进行巨大的追加投资且不损害生产效率来使滤色器的黑底的线宽变细。
[0017]如上所述，本发明的目的是提供一种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2 μ m?10 μ m的精细部分的线图案的光掩模以及使用了该光掩模的基板的制造方法。
[0018]解决课题的手段
[0019]用于解决上述课题的本发明的光掩模的一个实施方式是，一种光掩模，其是为了形成线图案和围绕该线图案的周边区域而使用的光掩模，该线图案具有线宽为2μπι?10 μ m的精细部分，其特征在于，该光掩模具有遮光部、与上述线图案对应的半透光部、以及围绕上述遮光部和上述半透光部并与上述周边区域对应的透光部，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。
[0020]根据本实施方式，与线图案对应的各个半透光部的宽度比各个线图案的宽度宽，由此可使用即使产生光的衍射也能得到用于使感光性材料感光的充分的光量(即具有对比度)的区域，并且，使用半透光膜，由此能够通过调整对形成线图案的区域照射的曝光光量来形成具有在宽2 μ m?10 μ m的范围中的所期望的宽度的精细部分的线图案，另一方面，对透光部照射充分曝光光量的光，能够确实地形成围绕线图案的周边区域。
[0021]如上所述，根据本实施方式，仅变更光掩模、不变更为半导体领域中使用的昂贵的曝光装置就能够继续使用现有的生产效率高的设备。即，能够在抑制设备投资的增加和生产效率的降低的同时，确实地形成具有线宽2 μ m?10 μ m的精细部分的线图案和围绕该线图案的周边区域。
[0022]本发明的光掩模的制造方法的其他实施方式的特征在于，进一步，将上述线图案的精细部分的宽度设为Wb、将上述半透光部的宽度设为Ws时，上述Wb和Ws满足1.2 < Ws/Wb ( 3的关系。
[0023]根据本实施方式，半透光部的宽度尺寸若在线图案的精细部分的宽度尺寸的1.2倍以上3倍以内的范围，则可确实地产生上述那样的作用效果。
[0024]本发明的光掩模的制造方法的其他实施方式的特征在于，进一步，上述光掩模在接近式曝光中使用。
[0025]根据本实施方式，由于在可得到充分曝光光量(具有对比度)的区域进行曝光，因此，即使接近式曝光缝隙变动的情况下，也可抑制线图案的线宽的偏差。
[0026]本发明的光掩模的制造方法的其他实施方式的特征在于，进一步，上述遮光部相互间隔开而被排列成矩阵状，在相邻的上述遮光部之间的区域形成有上述半透光部。
[0027]通过使用本实施方式那样的、遮光部间隔开并被排列成矩阵状、在相邻的遮光部之间的区域形成有半透光部的光掩模，具有精细部分的线图案可形成被排列成格子状的图案，可应用在以显示装置为代表的广泛的技术领域中。
[0028]本发明的光掩模的制造方法的其他实施方式的特征在于，进一步，上述线图案为黑底。
[0029]根据本实施方式，可提供产业界强烈期望的宽2 μ m?10 μ m的精细化的黑底。
[0030]本发明的滤色器的制造方法的一个实施方式是，一种滤色器的制造方法，该方法中，将配设于滤色器基板上的感光性材料曝光后进行显影处理，从而形成具有线宽2 μ m?10 μ m的精细部分的黑底、和围绕该黑底的周边区域，其特征在于，该制造方法具备下述工序:对光掩模照射用于曝光的光，从而将上述感光性材料曝光的工序，对于该光掩模，通过对设置在掩模基板上的遮光膜和半透光膜分别进行图案化而设置由遮光部、与上述黑底对应的