JP2018535446A - フィルムマスク、その製造方法およびこれを用いたパターンの形成方法 - Google Patents

フィルムマスク、その製造方法およびこれを用いたパターンの形成方法 Download PDF

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Abstract

本出願は、透明基材と、前記透明基材上に設けられた暗色遮光パターン層と、前記暗色遮光パターン層上に設けられ、表面エネルギーが３０ｄｙｎｅｓ／ｃｍ以下である離型力強化層とを含むフィルムマスク、その製造方法およびこれを用いたパターンの形成方法に関する。

Description

本出願は、２０１６年１月２７日付で韓国特許庁に出願された韓国特許出願第１０‐２０１６‐００１０２２２号の優先日の利益を主張し、その内容は本明細書に参考として組み込まれる。
本出願は、フィルムマスク、その製造方法およびこれを用いたパターンの形成方法に関する。
一般的なフォトリソグラフィ技術は、ウェハ（Ｗａｆｅｒ）やガラス（Ｇｌａｓｓ）のような平板をベースとしている。そのため、工程能力が、基材の剛性および平坦度（Ｆｌａｔｎｅｓｓ）などから大きな影響を受けている。しかし、フレキシブルな（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ディスプレイおよびデバイス（Ｄｅｖｉｃｅ）に使用可能な可撓性のある基材に対する市場の需要が徐々に増加しており、これに伴い、工程の変化も求められ続けている。
しかし、既存の平板状フォトマスク（Ｐｈｏｔｏｍａｓｋ）は、ロールツーロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）工程を適用するために、フィルム基材のような可撓性のある基材と貼り合わせるには限界があり、そのため、高解像度の可撓性のあるフォトマスクに対するニーズが増加し続けている状況である。
一般的なフィルムマスクの場合、マスクとして基本的に有している光遮断層（Ｌｉｇｈｔ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）特性および反射防止層特性などをいずれも満足するパターン具現層として、銀ハロゲン化物（Ａｇ Ｈａｌｉｄｅ）が主に使用されている。しかし、銀ハロゲン化物材料は、パターン具現能に限界がある。また、銀ハロゲン化物と同時に使用されるゼラチン（Ｇｅｌｌａｔｉｎｅ）層を化学薬品から保護するために適用されている表面保護層の凹凸などによって、高解像度を具現するには様々な問題がある。既存の銀ハロゲン化物系のフィルムマスクを用いる場合、解像度が高いほどマスクの製造時に走査ムラ（ｓｃａｎ ｍｕｒａ）が生じ、具現されたパターンの形状（ｓｈａｐｅ）に問題が生じる。走査ムラが生じるマスクを用いる場合、走査ムラが製品内に反映され、そのため、不良位置ごとに異なるパターン形状（ｓｈａｐｅ）が生じる問題があり、線幅１５マイクロメータ以下の高精細パターンを具現することが不可能である。
したがって、これを解消するために、新たな素材を用いたフィルムマスクの開発が求められている。
韓国出願公開第１９９２‐０００７９１２号公報
本出願は、ロールツーロール工程に適用できるように、フレキシブルなだけでなく、高解像度パターンを形成することもできるフィルムマスク、その製造方法およびこれを用いたパターンの形成方法を提供することを目的とする。
本出願の一実施形態は、
透明基材と、
前記透明基材上に設けられた暗色遮光パターン層と、
前記暗色遮光パターン層上に設けられ、表面エネルギーが３０ｄｙｎｅｓ／ｃｍ以下である離型力強化層とを含むフィルムマスクを提供する。
本出願の他の一実施形態によると、前記実施形態において、前記離型力強化層は、好ましくは２２ｄｙｎｅｓ／ｃｍ以下、より好ましくは１５ｄｙｎｅｓ／ｃｍ以下である。
本出願の他の一実施形態によると、前記実施形態において、前記暗色遮光パターン層は、ＵＶ領域の遮断特性を示すことが好ましく、例えば、ＵＶ領域帯の反射率が約３０％以下であれば、特に限定されない。一実施形態によると、前記暗色遮光パターン層は、ブラックマトリックス材料、カーボンブラック系材料、染料（ｄｙｅ）が混合された樹脂およびＡｌＯｘＮｙ（０≦ｘ≦１．５、０≦ｙ≦１、ｘおよびｙは、Ａｌ １原子に対するそれぞれのＯおよびＮの原子数の比）のうち少なくとも一つからなってもよい。
本出願の他の一実施形態によると、前記実施形態において、前記フィルムマスクは、前記透明基材と前記暗色遮光パターン層との間に設けられた金属層をさらに含んでもよい。前記金属層は、例えば、アルミニウム層である。
本出願の他の一実施形態によると、前記実施形態において、前記透明基材と前記暗色遮光パターン層との間に金属層が設けられ、前記フィルムマスクは、前記金属層の厚さが互いに異なる２以上の領域を含むか、前記暗色遮光パターン層の厚さが互いに異なる２以上の領域を含むか、または、前記フィルムマスクは、前記透明基材と前記暗色遮光パターン層との間に金属層が設けられた領域と、前記透明基材と前記暗色遮光パターン層が直接接する領域とを含む。
本出願の他の一実施形態によると、前記実施形態において、前記暗色遮光パターン層と前記離型力強化層との間に設けられた表面保護層をさらに含む。
本出願の他の一実施形態によると、前記実施形態において、前記暗色遮光パターン層と透明基材との間に設けられた付着層をさらに含む。
本出願の他の一実施形態によると、前記実施形態において、前記暗色遮光パターン層と透明基材との間に設けられた金属層を含み、前記金属層と前記透明基材との間に設けられた付着層をさらに含む。
本出願の他の一実施形態によると、前記実施形態において、前記基材の暗色遮光パターン層に対向する面の反対面に接着層を用いて付着されたさらなる基材をさらに含んでもよい。
本出願の他の一実施形態は、
透明基材上に設けられた暗色遮光パターン層を形成するステップと、
前記暗色遮光パターン層上に設けられた離型力強化層を形成するステップとを含むフィルムマスクの製造方法を提供する。
本出願の他の一実施形態は、上述の実施形態に係るフィルムマスクを用いるパターンの形成方法を提供する。
本出願に記載の実施形態に係るフィルムマスクは、ロールツーロールに適用できるように、フレキシブルなだけでなく、離型力強化層によりロールツーロール走行の間にスクラッチを防止し、工程の間に樹脂がマスクに貼り付く問題を防止することができる。これにより、フレキシブルなフィルムマスクによっても高解像度のパターンを形成することが可能である。また、フィルムマスクの暗色遮光パターン層の材料としてＡｌＯｘＮｙを導入することで、高解像度のパターンまたはハーフトーンパターンを導入することができる。
従来のマスク樹脂を用いてパターンを形成する際、感光性樹脂とマスクが完全に密着されない場合、局所的位置によるパターンの形状およびサイズ（Ｓｉｚｅ）の歪みが生じた例の写真である。 本出願の一実施形態に係るフィルムマスクの構造の斜視図を例示したものである。 本出願の一実施形態に係るフィルムマスクの構造の断面を例示したものである。 本出願の一実施形態に係る暗色遮光パターン層の材料の波長による反射率、透過率、吸収率を示したものである。 本出願の一実施形態により作製したハーフトーン領域を含むフィルムマスクの構造を例示したものである。 本出願の一実施形態により作製したハーフトーン領域を含むフィルムマスクの構造を例示したものである。 実施例で製造した解像度別のフィルムマスクの写真である。 実施例で製造されたフィルムマスクの位置別のパターン具現状態を示した写真である。 実施例１２で製造されたパターンの形状を示した写真である。 実施例１２で製造されたフィルムマスクの透過モードおよび反射モードで測定した写真である。 比較例１で製造されたパターンの形状を示した写真である。 比較例１で製造されたフィルムマスクの透過モードおよび反射モードで測定した写真である。
本出願の一実施形態に係るフィルムマスクは、透明基材と、前記透明基材上に設けられた暗色遮光パターン層と、前記暗色遮光パターン層上に設けられた離型力強化層とを含むことを特徴とする。この際、離型力強化層の表面エネルギーは、３０ｄｙｎｅｓ／ｃｍ以下である。
一般的に、フォトリソグラフィ工程は、ポジ型またはネガ型の感光性樹脂を用いて、既存のソフトモールドインプリンティング（Ｓｏｆｔ Ｍｏｌｄ Ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ）工程と類似した設備構成により行われる。この際、基材のパターニングのために使用される感光性樹脂とマスクは、一般的に、パターン解像度のために完全に密着されるが、そうでない場合には、図１のように、局所的位置によるパターンの形状およびサイズ（Ｓｉｚｅ）の歪みが生じる。
かかる場合、マスクに別の処理が施されていない場合には、ロールツーロール走行の間にマスクにスクラッチが発生するか、工程の間に感光性樹脂がマスクに貼り付き、後続工程においてパターンの具現を妨げることがある。したがって、樹脂とマスクのロールツーロール工程間の離型力を極大化するために、フィルムマスクに離型処理が必要となり、さらに残っている残渣（Ｒｅｓｉｄｕｅ）を除去するためのクリーニング（Ｃｌｅａｎｉｎｇ）工程を行う。一方、感光性樹脂の場合、マスクと感光性樹脂の密着力を極大化するために、液状あるいは半乾燥状態の感光性樹脂が主に使用される。かかるマスクと感光性樹脂の密着力および残渣の除去時の離型力を極大化するために、本出願では、マスクと感光性樹脂の離型力を極大化するための様々な離型処理方法を導入評価したところ、暗色遮光パターン層上に離型力強化層を導入した。
前記離型力強化層の表面エネルギーを測定したところ、パターニングしようとする基材、例えば、ＰＥＴのようなプラスチックフィルム、ＩＴＯフィルムなどの表面エネルギー以下の表面エネルギー、例えば、３０ｄｙｎｅｓ／ｃｍ以下の場合、一般的な離型工程および成形工程に効果があることを確認した。前記離型力強化層の表面エネルギーは、好ましくは２２ｄｙｎｅｓ／ｃｍ以下、より好ましくは１５ｄｙｎｅｓ／ｃｍ以下であることが、良好な性能を示した。前記離型力強化層の表面エネルギーは、低いほど好ましく、０ｄｙｎｅｓ／ｃｍ超３０ｄｙｎｅｓ／ｃｍ以下であってもよい。
前記離型力強化層の材料としては、前記表面エネルギーを有するものであれば、特に限定されず、フッ素系物質、シリコン系物質またはこれらの混合物が使用されてもよい。具体例として、パーフルオロエーテル鎖を有するフッ素系物質、アルコキシシランまたはシラノールを有するシリコン系物質、またはこれらの混合物が使用されてもよい。前記アルコキシシランまたはシラノールといったシリコン系物質は、他の基材との付着性を向上させることができる。さらに、前記離型力強化層は、離型力強化層の耐久性を補強するために、ＳｉＯ２層またはＴｉＯ２層をさらに含んでもよい。例えば、ＳｉＯ２層またはＴｉＯ２層を先ず蒸着した後、シラノールを含む層を形成する場合、常温でシラノールの‐ＯＨが脱水縮合反応を行い、これに接する層の表面と完全に結合するように誘導することができる。
前記実施形態に係る本出願のフィルムマスクの構造を図２および図３に示した。図２はフィルムマスクの斜視図であり、図２に点線で示した部分の垂直断面図を図３として示した。図３には、透明基材、暗色遮光パターン層および離型力強化層の他、付着層、金属層、表面保護層をさらに含んでいるが、これらの構造は、必要に応じて省略され得る。
この際、マスクにおいて遮光の役割をする素材の耐久性および付着特性などに応じて、暗色遮光パターン層の下部に付着層がさらに設けられたり、離型力強化層と暗色遮光パターン層との間に表面保護層をさらに導入してもよい。さらに、ユーザの工程に応じて、厚さ増加を目的として作製されたフィルムマスクをさらなる基材および接着層により補強して使用してもよい。
前記透明基材は、上述のフィルムマスクを用いて露光工程を行うために必要な程度の光透過率を有するものであれば、特に限定されない。
前記実施形態において、前記暗色遮光パターン層は、ＵＶ領域の遮断特性を示すものであれば、特に限定されず、例えば、ＵＶ領域帯（１００ｎｍ〜４００ｎｍ）の反射率が約３０％以下である材料が使用されてもよい。一実施形態によると、前記暗色遮光パターン層は、ブラックマトリックス材料、カーボンブラック系材料、染料（ｄｙｅ）が混合された樹脂およびＡｌＯｘＮｙ（０≦ｘ≦１．５、０≦ｙ≦１、ｘおよびｙは、Ａｌ １原子に対するそれぞれのＯおよびＮの原子数の比）のうち少なくとも一つからなってもよい。前記ｘおよびｙの範囲は、ｘ＞０、またはｙ＞０、またはｘ＞０およびｙ＞０であることが好ましい。
前記暗色遮光パターン層がＡｌＯｘＮｙからなる場合、０＜ｘ≦１．５または０＜ｙ≦１であることが好ましい。前記暗色遮光パターン層としてアルミニウム酸化物、アルミニウム窒化物またはアルミニウム酸窒化物を使用する場合、暗色遮光パターン層の単独でもＵＶ波長に対する半透過特性および反射防止特性を示すことができ、これに基づいて、暗色遮光パターン層の厚さに応じて、または金属層との積層構造を導入することで、多層パターニングのために使用されるハーフトーンマスクの製造に適用され得る。
前記暗色遮光パターン層の材料および厚さは、フィルムマスクを用いてパターン化しようとする材料およびパターンのサイズや形状に応じて決定され得、特に、求められるＵＶ光透過度に応じてその厚さが決定され得る。例えば、前記暗色遮光パターン層は、５ｎｍ〜２００ｎｍの厚さを有してもよく、光を遮断する厚さであれば、如何なる厚さでもよい。
前記暗色遮光パターン層は、ＵＶ露光により具現しようとするパターンの形状を開口領域として有するパターン形状を有してもよい。例えば、円柱状またはドット状のパターンを形成しようとする場合、前記暗色パターン遮光層は、円形の開口を有するパターンを有してもよい。前記暗色遮光パターン層を上述のＡｌＯｘＮｙで形成する場合、開口のサイズを所望のサイズに形成することが容易であり、例えば、直径が１〜３０マイクロメータである円形、または線幅が１〜３０マイクロメータである線形の開口を有してもよい。特に、前記暗色遮光パターン層を上述のＡｌＯｘＮｙで形成する場合、１５マイクロメータ以下の高解像度パターンを形成することができるだけでなく、露光方式による走査ムラの問題を最小化することができる。
前記暗色遮光パターン層のパターンを具現するためには、通常使用されるレーザを用いた直接（Ｄｉｒｅｃｔ）露光工程の他、フォトリソグラフィを活用したり、オフセットおよびインクジェットなどの印刷技法を用いる様々な方法が適用され得る。
前記透明基材は、フィルムマスクを用いてパターン化しようとするパターンのサイズや材料に応じて決定され得、例えば、可視光透過率が５０％以上である透明基材が使用されることが好ましい。フィルムマスクを用いたパターンの形成時にロールを用いるために、前記透明基材は、フレキシブル基材を使用することが好ましく、例えば、プラスチックフィルム、具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが使用され得る。前記透明基材の厚さは、フィルムマスクを支持できる程度であれば十分であり、特に限定されない。例えば、前記透明基材の厚さは、１０ｎｍ〜１ｍｍ、具体的には、１０マイクロメータ〜５００マイクロメータであってもよい。
前記付着層としては、透明基材と暗色遮光パターン層または金属層との付着力を強化し、且つフィルムマスクを用いたパターン化に否定的な影響を与えないものが使用され得る。例えば、アクリル系、エポキシ系あるいはウレタン系といった付着層材料が使用され得る。
次に、表面保護層の場合には、一例としてウレタンアクリレート系の表面保護層を導入してもよく、これもまた硬度ＨＢ水準以上の場合にはあまり関係ないことを確認した。ただし、フィルムマスクによる製品の残膜および解像度増加などを考慮すると、できるだけ基材あるいは付着層よりも屈折率が高く、ＵＶ光を吸収しない層を表面保護層として使用することが好ましい。次に、最外側層に相当する離型力強化層の場合、フッ素系、シリコン系、またはこれらの混合物を含む形態の層を導入してもよく、導入時に、厚さが１００ｎｍ以下の層が好ましいことを確認した。当該層を構成する方法は、ウェットコーティング（ｗｅｔ ｃｏａｔｉｎｇ）方法および気相蒸着方法があり、気相蒸着方法がより有利である。
本出願の他の一実施形態によると、前記実施形態において、前記透明基材と前記暗色遮光パターン層との間に設けられた金属層をさらに含んでもよい。前記金属層は、前記暗色遮光パターン層の遮光性を補完することができ、前記暗色遮光パターン層の形成またはパターン化を容易にすることができる。前記金属層は、遮光性を補完できる材料または前記暗色遮光パターン層を容易に形成できる材料が使用され得る。例えば、アルミニウム（Ａｌ）が使用され得、この場合、その上に、アルミニウム酸化物、アルミニウム窒化物またはアルミニウム酸窒化物からなる暗色遮光パターン層を容易に形成することができる。また、アルミニウムは、アルミニウム酸化物、窒化物または酸窒化物からなる暗色遮光層と同時にパターン化することが容易である。前記金属層の厚さは、遮光性、工程性または可撓性を考慮して決定され得、例えば、１ｎｍ〜１０マイクロメータ内で決定され得る。
従来のマスクは、透明基材上に設けられた光を遮断できる遮光膜（ｌｉｇｈｔ ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ ｌａｙｅｒ）と、前記遮光膜上に設けられた反射防止膜から構成される。前記反射防止膜は、マスクパターンの製造時に遮光膜上に照射されたＵＶ光が遮光膜から反射し、パターンのＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）が変化することを最小化するためのものである。かかる構成において、パターニングにより下部層の遮光膜および反射防止膜が、既存のフォトマスクと同様、同一にパターニングできる組成を有していれば、工程数の減少および遮光領域の反射防止の効果を極大化することができる。
本発明者らは、Ａｌ層およびＡｌ系窒酸化物それぞれの単層および積層（ＡｌＯｘＮｙ／Ａｌ）構造のＵＶ領域（１００ｎｍ〜４００ｎｍ）に対する反射および吸収波長を測定したところ、積層構造の場合、図４のように、ＵＶ領域帯に対して約３０％以下の反射率を有していることを確認し、残りの光は吸収することで、全体的にマスク素材として使用できることを確認した。換言すれば、ＡｌＯｘＮｙ層の単独でもＵＶ波長に対する半透過特性および反射防止特性を示すことから、従来のマスク構造において反射防止膜の役割を果たすことを確認した。
本出願の他の一実施形態によると、前記実施形態において、前記透明基材と前記暗色遮光パターン層との間に金属層が設けられ、前記フィルムマスクは、前記金属層の厚さが互いに異なる２以上の領域を含むか、前記暗色遮光パターン層の厚さが互いに異なる２以上の領域を含むか、または前記フィルムマスクは、前記透明基材と前記暗色遮光パターン層との間に金属層が設けられた領域と、前記透明基材と前記暗色遮光パターン層が直接接する領域とを含む。図５に金属層が設けられた領域と、金属層が設けられていない領域とを含むフィルムマスクの構造を例示した。
前記のように金属層または暗色遮光パターン層の厚さまたは金属層の有無に応じて、フィルムマスク内に光透過度が相違する部分を形成することで、ハーフトーン（ｈａｌｆ ｔｏｎｅ）領域を作製することができる。図５には、ネガ型の感光性樹脂のパターンを形成した時のパターンの段差を例示している。暗色遮光パターンおよび金属層のない一般マスク領域により形成されるパターンに比べ、ＵＶ光の一部のみを通過させる暗色遮光パターン層が存在するハーフトーン領域により形成されたパターンの厚さが、より薄く形成される。図５のような構造は、図６のように、フィルムマスクの一般マスク領域とハーフトーン領域との境界部分（点線表示）の断面構造であってもよい。
本出願の他の一実施形態は、
透明基材上に設けられた暗色遮光パターン層を形成するステップと、
前記暗色遮光パターン層上に設けられた離型力強化層を形成するステップとを含むフィルムマスクの製造方法を提供する。
前記暗色遮光パターン層を形成するステップは、フォトレジストコーティング（ＰＲ ｃｏａｔｉｎｇ）、ＵＶ露光（ＵＶ ｅｘｐｏｓｕｒｅ）、現像（ｄｅｖｅｌｏｐ）、エッチング（ｅｔｃｈｉｎｇ）およびストリッピング（ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）工程を含んでもよく、必要に応じて、検査および修理（ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ＆ ｒｅｐａｉｒ）過程をさらに含んでもよい。
本出願の他の一実施形態は、上述の実施形態に係るフィルムマスクを用いるパターンの形成方法を提供する。この方法は、基材上に感光性樹脂組成物を塗布するステップと、フィルムマスクを介して前記塗布された感光性樹脂組成物に露光を施すステップと、前記感光性樹脂組成物を現像するステップとを含んでもよい。この工程は、ロールツーロール工程により行われ得る。
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。ただし、以下の実施例は、本発明を例示するためのものであって、本発明を限定するためのものではない。
参考例１〜１４
厚さ２５０マイクロメータのＰＥＴ基材上にウレタン系材料を用いて付着層を形成し、プラズマ前処理を行った後、厚さ１００ｎｍのＡｌ層をスパッタリング方法で形成した。Ａｌ層上に反応性ガスである窒素を添加して反応性スパッタリング法（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）によってＡｌＯｘＮｙ層（ｘ＞０、０．３≦ｙ≦１）を形成した。この際、反応性スパッタリング法による蒸着条件にしたがって参考例１〜１４を行い、これにより得られた構造体の光学特性を下記表１に示した。
前記表１に示されているように、アルミニウム酸窒化物の蒸着条件にしたがって製造された層の光学特性が相違していることを確認することができる。したがって、本明細書に記載の実施形態により製造されたフィルムマスクの暗色遮光パターン層は、求められる遮光特性に応じて蒸着条件を異ならせて形成され得るということを確認することができる。
実施例１〜１６
参考例９と同様の方法でＰＥＴ基材（厚さ２５０マイクロメータ）上に付着層、Ａｌ層（厚さ１００ｎｍ）およびＡｌＯｘＮｙ層（ｘ＞０、０．３≦ｙ≦１）層（厚さ６０ｎｍ）を形成した。次に、ポジ型フォトレジスト（ドンジンセミケム社製、Ｎ２００）をコーティングし、ステージ（ｓｔａｇｅ）上に固定し、ガラスマスク（Ｇｌａｓｓ Ｍａｓｋ）をその上に載置した後、ＵＶレーザ３６５ｎｍを用いてＵＶ露光（ＵＶ ｅｘｐｏｓｕｒｅ）を行った。次に、ＴＭＡＨ １．３８％溶液を用いて現像（ｄｅｖｅｌｏｐ）し、フォトレジストパターンを形成した。前記フォトレジストパターンを用いて前記Ａｌ層およびＡｌＯｘＮｙ層を酸容液でエッチング（ｅｔｃｈｉｎｇ）し、剥離液（ＬＧ化学社製、ＬＧ２０２）を用いてストリッピング（ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）し、パターンを形成した。次に、検査および修理（ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ＆ ｒｅｐａｉｒ）過程を行った。
ＵＶ露光強度は、実施例１〜８では５０ｍＪ、実施例９〜１６では１１００ｍＪであった。
実施例１〜４および実施例９〜１２は、円形開口を有する暗色遮光パターン層を形成しており、実施例１および９では、円形開口の直径および開口間の間隔が６マイクロメータであり、実施例２および１０では、円形開口の直径および開口間の間隔が８マイクロメータであり、実施例３および１１では、円形開口の直径および開口間の間隔が１０マイクロメータであり、実施例４および１２では、円形開口の直径および開口間の間隔が１５マイクロメータであった。
実施例５〜８および実施例１３〜１６は、線形ストライプ状の開口を有する暗色遮光パターン層を形成しており、実施例５および１３では、線幅および線間隔が６マイクロメータであり、実施例６および１４では、線幅および線間隔が８マイクロメータであり、実施例７および１５では、線幅および線間隔が１０マイクロメータであり、実施例８および１６では、線幅および線間隔が１５マイクロメータであった。実施例５〜９では、エッチング前の段差が１．２マイクロメータであった。実施例１３〜１６では、ストリッピング後のパターン段差が０．２マイクロメータであった。
実施例１〜１６で製造されたフィルムマスクの暗色遮光パターン層の形状の写真を図７に示した。実施例１〜１６で製造された各解像度を有するパターンを確認したところ、全領域解像度においてＣＤ精度が非常に優れていることを確認した。また、ＵＶ露光強度を異ならせた実施例１〜８（５０ｍＪ）と、実施例９〜１６（１１００ｍＪ）を比較すると、露光強度による差が大きくないことが分かる。
次に、ウレタンアクリレート系の表面保護層をコーティングして形成し、パーフルオロポリエーテル鎖を有するフッ素系物質を用いて離型力強化層を形成した。
実施例１２で製造されたフィルムマクスを用いてパターンを形成した結果を図８および図９に示した。パターンの形成は、フィルム上にパターン化しようとする感光性樹脂組成物を位置させ、その上にフィルムマスクを固定した後、フィルムマスクを介してＵＶ露光をすることで行われた。この際、ＵＶ露光時に３６５ｎｍ ＬＥＤ ＵＶ光源を用いており、前記感光性樹脂組成物としてはトンジンセミケム社製Ｎ２００を使用した。
図８により、同一の方法で１回〜３回パターン形成の際、位置（左側、中央、右側）によるパターンサイズの差がないことを確認することができた。図９により、直径１５．４マイクロメータおよび１５．８マイクロメータ、高さ１１．４マイクロメータの円柱状のパターンが形成されたことを確認することができる。図１０は実施例１２で製造されたフィルムマスクの透過モードおよび反射モードでそれぞれ測定した写真を示したものである。実施例１２で製造されたフィルムマスクを用いてパターニングを１０回、５０回および１００回実施してから測定した表面エネルギーは、それぞれ１１．３２ｄｙｎｅｓ／ｃｍ、１５．２８ｄｙｎｅｓ／ｃｍおよび２１．１９ｄｙｎｅｓ／ｃｍであった。
実施例１７
厚さ２５０マイクロメータのＰＥＴ基材の代わりに、厚さ１８８マイクロメータのＰＥＴ基材を使用しており、ＰＥＴ基材の一面に厚さ５０マイクロメータのＯＣＡ層（光学透明接着剤層）を用いて厚さ１２５マイクロメータのＰＥＴ基材を付着した以外は、実施例１〜１６と同様の方法でフィルムマスクを製造した。このようにさらなるＰＥＴ基材を付着することで、ロールツーロールマスク（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ Ｍａｓｋ）の走行時にカール（Ｃｕｒｌ）の発生が最小化し、基材とフィルムマスクとの接触がスムーズになることを確認した。
実施例１８
フッ素系離型力強化層の代わりに、シリコン系離型力強化層を形成した以外は、実施例１２と同様に実施した。前記シリコン系離型力強化層は、ＳｉＯ２を予め蒸着した後、フッ素系物質（パーフルオロポリエーテル鎖を有するフッ素系物質）およびシリコン系物質（アルコキシシラン）の混合物質をロールツーロール（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ）気相蒸着方法で形成した。製造されたフィルムマスクを用いてパターニングを１０回、５０回および１００回実施してから測定した表面エネルギーは、それぞれ８．６４ｄｙｎｅｓ／ｃｍ、７．５９ｄｙｎｅｓ／ｃｍおよび７．４８ｄｙｎｅｓ／ｃｍであった。
比較例１
離型力強化層を有していない市販のフィルムマスクを使用した以外は、実施例１２と同様に実施した。パターン形成後、位置別のパターン具現状態を図１に示し、形成されたパターンの形状を図１１に示した。図１２は、比較例１で製造されたフィルムマスクの暗色遮光パターン層の透過モードおよび反射モードでそれぞれ測定した写真を示したものである。マスクの厚さ方向への遮光層の位置および基材の種類が異なるため、図１０と図１２が異なる形状で示されている。
実施例１９
ＰＥＴ基材上に付着層、Ａｌ層を形成した。次に、ポジ型フォトレジスト（ドンジンセミケム社製、Ｎ２００）をコーティングし、ステージ（ｓｔａｇｅ）上に固定し、ガラスマスク（Ｇｌａｓｓ Ｍａｓｋ）をその上に載置した後、ＵＶレーザ３６５ｎｍを用いてＵＶ露光（ＵＶ ｅｘｐｏｓｕｒｅ）を行った。次に、ＴＭＡＨ １．３８％溶液を用いて現像（ｄｅｖｅｌｏｐ）し、フォトレジストパターンを形成した。前記フォトレジストパターンを用いて前記Ａｌ層を酸容液でエッチング（ｅｔｃｈｉｎｇ）し、剥離液（ＬＧ化学社製、ＬＧ２０２）を用いてストリッピング（ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）し、パターンを形成した。次に、検査および修理（ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ＆ ｒｅｐａｉｒ）過程を行った。次に、ＡｌＯｘＮｙ層（ｘ＞０、０．３≦ｙ≦１）を蒸着により形成してからフォトレジスト組成物をコーティングした後、レーザダイレクトイメージング（ｌａｓｅｒ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｍａｇｉｎｇ）設備を用いて、Ａｌ層の上部およびハーフトーン領域を配置しようとする位置に位置合わせ（Ａｌｉｇｎ）し、露光、現像、エッチングおよび剥離工程を繰り返して行うことで、Ａｌ層の上部だけでなく、Ａｌ層なしでＡｌＯｘＮｙ層が直接付着層が設けられたＰＥＴ基材に接するハーフトーン領域を形成した。

Claims (10)

  1. 透明基材と、
    前記透明基材上に設けられた暗色遮光パターン層と、
    前記暗色遮光パターン層上に設けられ、表面エネルギーが３０ｄｙｎｅｓ／ｃｍ以下である離型力強化層と
    を含む、
    フィルムマスク。
  2. 前記暗色遮光パターン層は、ＵＶ領域帯の反射率が約３０％以下である、
    請求項１に記載のフィルムマスク。
  3. 前記暗色遮光パターン層は、ブラックマトリックス材料、カーボンブラック系材料、染料（ｄｙｅ）が混合された樹脂およびＡｌＯｘＮｙ（０≦ｘ≦１．５、０≦ｙ≦１、ｘおよびｙは、Ａｌ １原子に対するそれぞれのＯおよびＮの原子数の比）のうち少なくとも一つからなる、
    請求項１または２に記載のフィルムマスク。
  4. 前記透明基材と前記暗色遮光パターン層との間に設けられた金属層をさらに含む、
    請求項１から３のいずれか１項に記載のフィルムマスク。
  5. 前記透明基材と前記暗色遮光パターン層との間に金属層が設けられ、
    前記フィルムマスクは、前記金属層の厚さが互いに異なる２以上の領域を含むか、前記暗色遮光パターン層の厚さが互いに異なる２以上の領域を含むか、
    または、
    前記フィルムマスクは、前記透明基材と前記暗色遮光パターン層との間に金属層が設けられた領域と、前記透明基材と前記暗色遮光パターン層が直接接する領域とを含む、
    請求項１から３のいずれか１項に記載のフィルムマスク。
  6. 前記暗色遮光パターン層と前記離型力強化層との間に設けられた表面保護層をさらに含む、
    請求項１から５のいずれか１項に記載のフィルムマスク。
  7. 前記暗色遮光パターン層と前記透明基材との間に設けられた付着層をさらに含む、
    請求項１から６のいずれか１項に記載のフィルムマスク。
  8. 前記暗色遮光パターン層と前記透明基材との間に設けられた金属層を含み、
    前記金属層と前記透明基材との間に設けられた付着層をさらに含む、
    請求項１から３のいずれか１項に記載のフィルムマスク。
  9. 透明基材上に設けられた暗色遮光パターン層を形成するステップと、
    前記暗色遮光パターン層上に設けられた離型力強化層を形成するステップとを含む、
    請求項１から８のいずれか１項に記載のフィルムマスクの製造方法。
  10. 請求項１から８のいずれか１項に記載のフィルムマスクを用いる、
    パターンの形成方法。
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