JP5151742B2 - フォトマスク - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタの製造に関するものであり、特に、透明導電膜上に、ポジ型フォトレジストを用いて２種のフォトスペーサー及び配向制御突起を形成する際に、１工程で２種のフォトスペーサー及び配向制御突起を形成するすることのできるフォトマスクに関する。
液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成し、次に、ブラックマトリックスが形成されたガラス基板上のブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素を形成し、更に透明導電膜を形成するといった方法が広く用いられている。
ブラックマトリックスは遮光性を有し、カラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。このブラックマトリックスの形成は、例えば、黒色感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法によって形成するといった方法がとられている。
また、着色画素は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、このブラックマトリックスが形成されたガラス基板上に、顔料などの色素を分散させたネガ型のフォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。
また、透明導電膜の形成は、着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
また、透明導電膜の形成は、着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
上記方法により製造されたカラーフィルタは、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタとして基本的な機能を備えたものである。液晶表示装置は、このようなカラーフィルタを内蔵することにより、フルカラー表示が実現し、その応用範囲が飛躍的に広がり、ノート型ＰＣ、液晶カラーＴＶなど液晶表示装置を用いた多くの商品が創出された。
多様な液晶表示装置の実用に伴い、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタには、上記基本的な機能に付随して、例えば、１）保護層（オーバーコート層）、２）スペーサー機能を有するフォトスペーサー（突起部）、３）液晶の配向制御を行う配向制御突起、４）透過表示の領域と反射表示の領域を通過する光の位相を揃えるための光路差調整層、５）反射表示の領域への光散乱層、などの種々な機能がカラーフィルタの用途、仕様にもとづき付加されるようになった。
図１は、２種のフォトスペーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタの一例を模式的に示した断面図である。図１に示すように、この液晶表示装置用カラーフィルタは、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、透明導電膜（４３）、フォトスペーサーが順次に形成されたものである。フォトスペーサーは、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）と第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）で構成されている。
第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）は基板間のギャップを設定しており、パネルに荷重が加わると変形し、荷重が取り除かれると復元する。また、温度による液晶の熱膨張及び熱収縮に追従して変形する弾性を有している。
第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）は、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）より高さの低い（Ｈ１２＜Ｈ１１）フォトスペーサーである。この第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）は、パネルに過剰な荷重が加わった際に、その荷重を分散させ第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）の塑性変形、破壊を防ぐためのものである。
第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）は、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）より高さの低い（Ｈ１２＜Ｈ１１）フォトスペーサーである。この第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）は、パネルに過剰な荷重が加わった際に、その荷重を分散させ第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）の塑性変形、破壊を防ぐためのものである。
例えば、パネルがタッチパネルである場合に、パネルに局部的な荷重が加わった際の塑性変形、破壊を防ぐために設けられれる。或いは、近年、液晶パネルの薄型化が重要な課題となり、その一環として、組み立てたパネルのガラス面を、例えば、研磨処理によってパネルの厚みを薄くすることが行われている。この研磨処理中にパネルへ加わる荷重によってフォトスペーサーの塑性変形、破壊が発生することを防ぐため、第二フォトスペーサーが着目され、活用される。
図２は、図１に示すカラーフィルタを構成するフォトスペーサーの製造方法の一例を示す断面図である。図２に示すように、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたガラス基板（４０）上にフォトレジスト層（６０）が形成されている。図２は、フォトスペーサー形成用のフォトレジストとして、ネガ型のフォトレジストが用いられた例である。フォトスペーサーの形成には、ネガ型のフォトレジストが広く用いられている。
図２中、フォトレジスト層（６０）の上方には近接露光のギャップ（Ｇ）を設けてフォトマスク（ＰＭ）が、その膜面（３１）をフォトレジスト層（６０）に対向させて配置されている。
図２に示すように、このフォトマスク（ＰＭ）には、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）の形成に対応した透光部（３３）が設けられ、また、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）の形成に対応した半透光部（３４）が設けられている。
図２に示すように、このフォトマスク（ＰＭ）には、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）の形成に対応した透光部（３３）が設けられ、また、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）の形成に対応した半透光部（３４）が設けられている。
図２に示すように、フォトスペーサー形成用のフォトレジスト層（６０）にフォトマスク（ＰＭ）を介した露光（Ｅ）を行って、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）より高さの低い第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）を、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）の形成と同時に形成する。
図２においては、既に現像処理が完了し、第一フォトスペーサー、及び第二フォトスペーサーが形成された状態のものを点線で示してある。
図２においては、既に現像処理が完了し、第一フォトスペーサー、及び第二フォトスペーサーが形成された状態のものを点線で示してある。
第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）より高さが低い第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）を、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）と同時に形成するために、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）の形成に対応した半透光部（３４）が設けられている。図２に示す半透光部（３４）は、半透光膜（ハーフトーン部）が用いられた例である。
半透光膜（ハーフトーン部）は、紫外線を減衰させる薄膜、例えば、ＩＴＯなどの金属酸化物膜からなるハーフートーン膜、或いは、フォトマスクを製造する際に成膜したクロム膜をフォトエチングして更に薄膜にしたハーフートーン膜などである。このハーフートーン膜の薄膜の膜厚は均一に設けられている。
例えば、高さ（Ｈ１１）の第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）の形成が良好になされるように、フォトレジスト層（６０）への露光が透光部（３３）を介して適正に行われた際に、高さ（Ｈ１２）の第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）への半透光部（３４）を介した露光も適正に行われるように、半透光膜（ハーーフトーン膜）の透過率を設定する。
例えば、高さ（Ｈ１１）の第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）の形成が良好になされるように、フォトレジスト層（６０）への露光が透光部（３３）を介して適正に行われた際に、高さ（Ｈ１２）の第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）への半透光部（３４）を介した露光も適正に行われるように、半透光膜（ハーーフトーン膜）の透過率を設定する。
図３は、図１に示すように、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）、及び第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）が形成された後に、液晶の配向制御を行う配向制御突起（Ｍｖ）が形成されたカラーフィルタを例示する断面図である。
図３に示すように、このカラーフィルタは、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、透明導電膜（４３）が順次に形成されたれた後に、高さの異なる２種のフォトスペーサー（第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）と第二フォトスペーサー（ＰＳ−２））が同時に形成され、続いて、配向制御突起（Ｍｖ）が形成されたものである。
図３に示すように、このカラーフィルタは、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、透明導電膜（４３）が順次に形成されたれた後に、高さの異なる２種のフォトスペーサー（第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）と第二フォトスペーサー（ＰＳ−２））が同時に形成され、続いて、配向制御突起（Ｍｖ）が形成されたものである。
第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）と、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）と、配向制御突起（Ｍｖ）の高さは、Ｈ１１＞Ｈ１２＞Ｈ１３の関係にある。この配向制御突起（Ｍｖ）の形成に用いるフォトレジストとしては、要求される断面形状や電気特性の点からポジ型フォトレジストが広く用いられている。
従って、図３に例示するような、２種のフォトスペーサーと配向制御突起（Ｍｖ）が設けられたカラーフィルタを製造する際には、ネガ型フォトレジストを用いた工程とポジ型フォトレジストを用いた工程の２工程を要することとなる。
従って、図３に例示するような、２種のフォトスペーサーと配向制御突起（Ｍｖ）が設けられたカラーフィルタを製造する際には、ネガ型フォトレジストを用いた工程とポジ型フォトレジストを用いた工程の２工程を要することとなる。
しかし、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）、配向制御突起（Ｍｖ）が付加された仕様のカラーフィルタであっても、廉価なカラーフィルタであることが強く要望されており、工程数を低減させて製造するために、様々な技法が提案されている（特許文献参照）。
図４（ａ）〜（ｃ）は、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２）、及び配向制御突起（Ｍｖ）を、同一のフォトレジストを用い、１工程で同時に形成する方法の試みの一例を示す断面図である。
図４（ａ）〜（ｃ）は、配向制御突起（Ｍｖ）に要求される特性を優先し、同一のフォトレジストとしてポジ型フォトレジストを用いたものであり、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）の形成を例示したものである。また、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）の形成に対応した半透光部として、微細遮光膜（グレートーン部）からなる半透光部（３４Ｂ）を有するフォトマスクを用いたものである。
図４（ａ）〜（ｃ）は、配向制御突起（Ｍｖ）に要求される特性を優先し、同一のフォトレジストとしてポジ型フォトレジストを用いたものであり、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）の形成を例示したものである。また、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）の形成に対応した半透光部として、微細遮光膜（グレートーン部）からなる半透光部（３４Ｂ）を有するフォトマスクを用いたものである。
図４（ａ）に示すように、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたガラス基板（４０）上にフォトレジスト層（６０’）が形成されている。図４（ａ）は、フォトスペーサー形成用のフォトレジストとして、ポジ型フォトレジストが用いられた例である。
図４（ａ）中、フォトレジスト層（６０’）の上方には近接露光のギャップ（Ｇ）を設けてフォトマスク（ＰＭ２）が、その膜面をフォトレジスト層（６０’）に対向させて配置されている。このフォトマスク（ＰＭ２）には、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）からなる半透光部（３４Ｂ）が設けられている。
図４（ａ）中、フォトレジスト層（６０’）の上方には近接露光のギャップ（Ｇ）を設けてフォトマスク（ＰＭ２）が、その膜面をフォトレジスト層（６０’）に対向させて配置されている。このフォトマスク（ＰＭ２）には、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）からなる半透光部（３４Ｂ）が設けられている。
図４（ａ）に示すように、フォトスペーサー形成用のフォトレジスト層（６０’）にフォトマスク（ＰＭ２）を介した露光（Ｅ）を行って、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）より高さの低い第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）を、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）の形成と同時に形成する。
図４（ａ）においては、既に現像処理が完了し、形成された状態の第二フォトスペーサーのみが点線で示してある。
図４（ａ）においては、既に現像処理が完了し、形成された状態の第二フォトスペーサーのみが点線で示してある。
第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）より高さが低い第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）を、第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）と同時に形成するために、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）の形成に対応した半透光部（３４Ｂ）が設けられている。図４（ａ）に示す半透光部（３４Ｂ）は、微細遮光膜（グレートーン部）が用いられた例である。
微細遮光膜（グレートーン部）は、光を遮光する微細遮光膜部分と光を透過する微細透光部分とで構成される微細なパターンの遮光膜であり、例えば、図４（ａ）に示すように、充分なギャップ（Ｇ）を与え、この微細遮光膜が均一な透過率を有するものとして機能させた用い方をする。
高さ（Ｈ１１）の第一フォトスペーサーの形成が良好になされるように、フォトレジスト層（６０’）への露光が透光部（３３）を介して適正に行われた際に、高さ（Ｈ１２）の第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）への微細遮光膜（グレートーン部）を介した露光も適正に行われるように、微細遮光膜（グレートーン部）の透過率を設定する。
高さ（Ｈ１１）の第一フォトスペーサーの形成が良好になされるように、フォトレジスト層（６０’）への露光が透光部（３３）を介して適正に行われた際に、高さ（Ｈ１２）の第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）への微細遮光膜（グレートーン部）を介した露光も適正に行われるように、微細遮光膜（グレートーン部）の透過率を設定する。
図４（ｂ）は、現像処理後の段階での第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）の断面図である。図４（ｂ）に示すように、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）の断面は台形をしている。また、図４（ｃ）は、ポストベーク後の段階での第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）の断面図である。図４（ｃ）に示すように、ポストベーク後には第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）の上面に凹部（４４）が発生している。
このような凹部（４４）が発生するのは、加熱により、現像処理後のフォトレジストが熱フローし、表面張力により端部が盛り上がったためと推量されている。
このような凹部（４４）が発生するのは、加熱により、現像処理後のフォトレジストが熱フローし、表面張力により端部が盛り上がったためと推量されている。
このように、その上面に凹部（４４）が発生したフォトスペーサーは、後に、配向膜が形成された際に、この凹部（４４）に配向膜が溜まり、パネル組み立て後に剥がれが生じることがあるといった問題がある。
また、図４にては、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）を例に説明したが、凹部（４４）が発生するといった問題は、第二フォトスペーサーより高さの高い第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）においても同様である。
特許第３６５１８７４号公報
特許第３２５５１０７号公報
特開２００１−２０１７５０号公報
また、図４にては、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２’）を例に説明したが、凹部（４４）が発生するといった問題は、第二フォトスペーサーより高さの高い第一フォトスペーサー（ＰＳ−１）においても同様である。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ガラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、透明導電膜（４３）が設けられた、該透明導電膜（４３）上にフォトスペーサーが設けられたカラーフィルタの製造において、フォトスペーサーの形成に用いるフォトレジストとして、ポジ型フォトレジストを用いても、第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサーの上面に凹部が発生することのないカラーフィルタの製造を可能とするフォトマスクを提供することを課題とするものである。
また、これにより、上記ポジ型フォトレジストを用いても凹部が発生しないカラーフィルタが得られることに加え、フォトスペーサー及び配向制御突起が設けられたカラーフィルタを製造する際に、これまでのネガ型フォトレジスト及びポジ型フォトレジストの２工程を１工程で形成することが可能となり、廉価に、また工期を短縮しカラーフィルタを提供することが可能となる。
更には、ネガ型フォトレジストを用いるフォトスペーサー用製造ラインを不要なものとし、ポジ型フォトレジストに統一してフォトスペーサー及び配向制御突起を製造することが可能となる。多様な仕様のカラーフィルタの製造が１種の製造ラインにて効率よく行うことができるものとなる。
更には、ネガ型フォトレジストを用いるフォトスペーサー用製造ラインを不要なものとし、ポジ型フォトレジストに統一してフォトスペーサー及び配向制御突起を製造することが可能となる。多様な仕様のカラーフィルタの製造が１種の製造ラインにて効率よく行うことができるものとなる。
本発明における第一の発明は、カラーフィルタを構成する第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサーをポジ型フォトレジストを用い同時に形成するフォトマスクであって、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）と、該微細遮光膜（グレートーン部）の上面及び周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）で構成される半透光部であることを特徴とするフォトマスクである。
また、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率が、第一フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率より高いことを特徴とするフォトマスクである。
また、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、円形又は多角形の外形を有し、微細遮光膜（グレートーン部）の外形が前記パターンの外形と相似であることを特徴とするフォトマスクである。
また、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターン、及び微細遮光膜（グレートーン部）の外形は正八角形であり、
１）該微細遮光膜（グレートーン部）は、光を遮光する微細遮光膜部分と、光を透過する微細透光部分とで構成され、
２）該微細遮光膜部分は、その中心を同一にした三重の正八角環状遮光部であり、該微細透光部分は、三重の正八角環状遮光部間の二重の正八角環状透光部と、三重の正八角環状遮光部の中心の正八角透光部からなり、
３）第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの外形寸法は３５μｍ、微細遮光膜（グレートーン部）の外形寸法は１３．５μｍ、正八角環状遮光部の幅は１．０μｍ、正八角環状透光部の幅は１．５μｍであることを特徴とするフォトマスクである。
１）該微細遮光膜（グレートーン部）は、光を遮光する微細遮光膜部分と、光を透過する微細透光部分とで構成され、
２）該微細遮光膜部分は、その中心を同一にした三重の正八角環状遮光部であり、該微細透光部分は、三重の正八角環状遮光部間の二重の正八角環状透光部と、三重の正八角環状遮光部の中心の正八角透光部からなり、
３）第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの外形寸法は３５μｍ、微細遮光膜（グレートーン部）の外形寸法は１３．５μｍ、正八角環状遮光部の幅は１．０μｍ、正八角環状透光部の幅は１．５μｍであることを特徴とするフォトマスクである。
本発明における第二の発明は、カラーフィルタを構成する第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサーをポジ型フォトレジストを用い同時に形成するフォトマスクであって、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）と、該微細遮光膜（グレートーン部）の周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）で構成される半透光部であり、
前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターン、及び微細遮光膜（グレートーン部）の外形は正八角形であり、
１）該微細遮光膜（グレートーン部）は、光を遮光する微細遮光膜部分と、光を透過する微細透光部分とで構成され、
２）該微細遮光膜部分は、その中心を同一にした二重の正八角環状遮光部であり、該微細透光部分は、二重の正八角環状遮光部間の正八角環状透光部と、二重の正八角環状遮光部の中心の正八角透光部からなり、
３）第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの外形寸法は３４μｍ、微細遮光膜（グレートーン部）の外形寸法は１４．５μｍ、正八角環状遮光部の幅は２．５μｍ、正八角環状透光部の幅は１．５μｍであることを特徴とするフォトマスクである。
前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターン、及び微細遮光膜（グレートーン部）の外形は正八角形であり、
１）該微細遮光膜（グレートーン部）は、光を遮光する微細遮光膜部分と、光を透過する微細透光部分とで構成され、
２）該微細遮光膜部分は、その中心を同一にした二重の正八角環状遮光部であり、該微細透光部分は、二重の正八角環状遮光部間の正八角環状透光部と、二重の正八角環状遮光部の中心の正八角透光部からなり、
３）第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの外形寸法は３４μｍ、微細遮光膜（グレートーン部）の外形寸法は１４．５μｍ、正八角環状遮光部の幅は２．５μｍ、正八角環状透光部の幅は１．５μｍであることを特徴とするフォトマスクである。
また、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率が、第一フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率より高いことを特徴とするフォトマスクである。
本発明における第三の発明は、カラーフィルタを構成する第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサー、配向制御突起をポジ型フォトレジストを用い同時に形成するフォトマスクであって、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）と、該微細遮光膜（グレートーン部）の上面及び周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）で構成される半透光部であることを特徴とするフォトマスクである。
また、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率が、第一フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率より高く、前記配向制御突起の形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率が、第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率より高いことを特徴とするフォトマスクである。
また、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、円形又は多角形の外形を有し、微細遮光膜（グレートーン部）の外形が前記パターンの外形と相似であることを特徴とするフォトマスクである。
本発明は、カラーフィルタを構成する第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサーをポジ型フォトレジストを用い同時に形成するフォトマスクであって、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）と、該微細遮光膜（グレートーン部）の上面及び周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）で構成される半透光部である、或いは、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）と、該微細遮光膜（グレートーン部）の周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）で構成される半透光部であるので、フォトスペーサーの形成に用いるフォトレジストとして、ポジ型フォトレジストを用いても、第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサーの上面に凹部が発生することのないカラーフィルタの製造を可能とするフォトマスクとなる。
また、本発明は、カラーフィルタを構成する第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサー、配向制御突起をポジ型フォトレジストを用い同時に形成するフォトマスクであって、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）と、該微細遮光膜（グレートーン部）の上面及び周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）で構成される半透光部であるので、フォトスペーサーの形成に用いるフォトレジストとして、ポジ型フォトレジストを用いても、第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサーの上面に凹部が発生することのないカラーフィルタの製造を可能とするフォトマスクとなる。
また、これにより、上記ポジ型フォトレジストを用いても凹部が発生しないカラーフィルタが得られることに加え、フォトスペーサー及び配向制御突起が設けられたカラーフィルタを製造する際に、これまでのネガ型フォトレジスト及びポジ型フォトレジストの２工程を１工程で形成することが可能となり、廉価に、また工期を短縮しカラーフィルタを提供することが可能となる。
更には、ネガ型フォトレジストを用いるフォトスペーサー用製造ラインを不要なものとし、ポジ型フォトレジストに統一してフォトスペーサー及び配向制御突起を製造することが可能となる。多様な仕様のカラーフィルタの製造が１種の製造ラインにて効率よく行うことができるものとなる。
更には、ネガ型フォトレジストを用いるフォトスペーサー用製造ラインを不要なものとし、ポジ型フォトレジストに統一してフォトスペーサー及び配向制御突起を製造することが可能となる。多様な仕様のカラーフィルタの製造が１種の製造ラインにて効率よく行うことができるものとなる。
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図５は、本発明における第一の発明に係わるフォトマスクの一例を示す断面図である。このフォトマスク（ＰＭ３）は、カラーフィルタを構成する第一フォトスペーサー及び第二
フォトスペーサーをポジ型フォトレジストを用い同時に形成するフォトマスクである。
図５は、本発明における第一の発明に係わるフォトマスクの一例を示す断面図である。このフォトマスク（ＰＭ３）は、カラーフィルタを構成する第一フォトスペーサー及び第二
フォトスペーサーをポジ型フォトレジストを用い同時に形成するフォトマスクである。
図５に示すように、フォトマスク（ＰＭ３）には、第一フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｃ））と、第一フォトスペーサーより高さの低い第二フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｄ））が設けられている。
形成する第二フォトスペーサーの高さは、第一フォトスペーサーの高さより低いので、第二フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｄ））の透過率（ＴＲ２）は、第一フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｃ））の透過率（ＴＲ１）より高いものとなっている。
このフォトマスク（ＰＭ３）は、透光部（３３Ｂ）を１階調とすると、透光部（３３Ｂ）、半透光部（３４Ｄ）、半透光部（３４Ｃ）の言わば３階調のフォトマスクである。
形成する第二フォトスペーサーの高さは、第一フォトスペーサーの高さより低いので、第二フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｄ））の透過率（ＴＲ２）は、第一フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｃ））の透過率（ＴＲ１）より高いものとなっている。
このフォトマスク（ＰＭ３）は、透光部（３３Ｂ）を１階調とすると、透光部（３３Ｂ）、半透光部（３４Ｄ）、半透光部（３４Ｃ）の言わば３階調のフォトマスクである。
図６（ａ）は、図５に示す、第二フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｄ））の一例を拡大して示す平面図である。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＤ−Ｄ線での断面図である。
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）と、該微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）の上面及び周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）で構成される半透光部（３４Ｄ）である。
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）と、該微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）の上面及び周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）で構成される半透光部（３４Ｄ）である。
半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）は外形が正八角形であり、微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）の外形は半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）の外形と相似の正八角形の例である。微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）は、光を遮光する微細遮光膜部分（ＳＤ）と、光を透過する微細透光部分（ＴＤ）とで構成される微細なパターンの遮光膜である。
微細遮光膜部分（ＳＤ）は、その中心を同一にした三重の正八角環状遮光部であり、微細透光部分（ＴＤ）は、三重の正八角環状遮光部間の二重の正八角環状透光部（Ｔ）と三重の正八角環状遮光部の中心の正八角透光部（ＫＴ）で構成されている。
微細遮光膜部分（ＳＤ）は、その中心を同一にした三重の正八角環状遮光部であり、微細透光部分（ＴＤ）は、三重の正八角環状遮光部間の二重の正八角環状透光部（Ｔ）と三重の正八角環状遮光部の中心の正八角透光部（ＫＴ）で構成されている。
半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）は、微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）の上面を覆い、また、微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）の周辺部に設けられている。
第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率とは、この半透光部（３４Ｄ）の透過率を指している。半透光部（３４Ｄ）においては、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）の部分の透過率の方が、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）で覆われている微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）の部分の透過率より高いものとなっている。
図７（ａ）〜（ｃ）は、第一フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｃ）と、第一フォトスペーサーより高さの低い第二フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｄ）が設けられた、図５に示すフォトマスク（ＰＭ３）を用い、第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）を同一のフォトレジストを用い、１工程で同時に形成する方法の説明図である。
図７（ａ）〜（ｃ）にては、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）の形成が例示してある。
図７（ａ）〜（ｃ）にては、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）の形成が例示してある。
図７（ａ）に示すように、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたガラス基板（４０）上にフォトレジスト層（６０’）が形成されている。図７（ａ）は、フォトスペーサー形成用のフォトレジストとして、ポジ型フォトレジストが用いられている。
図７（ａ）中、フォトレジスト層（６０’）の上方には近接露光のギャップ（Ｇ）を設けてフォトマスク（ＰＭ３）が、その膜面をフォトレジスト層（６０’）に対向させて配置されている。このフォトマスク（ＰＭ３）には、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）の形成に対応した、前記微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）と半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）からなる半透光部（３４Ｄ）が用いられている。
図７（ａ）中、フォトレジスト層（６０’）の上方には近接露光のギャップ（Ｇ）を設けてフォトマスク（ＰＭ３）が、その膜面をフォトレジスト層（６０’）に対向させて配置されている。このフォトマスク（ＰＭ３）には、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）の形成に対応した、前記微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）と半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）からなる半透光部（３４Ｄ）が用いられている。
図７（ａ）に示すように、フォトスペーサー形成用のフォトレジスト層（６０’）にフォトマスク（ＰＭ３）を介した露光（Ｅ）を行って、第一フォトスペーサーより高さの低い第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）を、第一フォトスペーサーの形成と同時に形成する。
図７（ａ）においては、既に現像処理が完了し、形成された状態の第二フォトスペーサーが点線で示してある。
図７（ａ）においては、既に現像処理が完了し、形成された状態の第二フォトスペーサーが点線で示してある。
第一フォトスペーサーより高さが低い第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）を、第一フォトスペーサーと同時に形成するために、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）の形成に対応した半透光部（３４Ｄ）は、透過率（ＴＲ２）を有している。半透光部（３４Ｄ）の透過率（ＴＲ２）は、第一フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｃ）の透過率（ＴＲ１）より高いものとなっている（ＴＲ２＞ＴＲ１）。
第一フォトスペーサーの形成が良好になされるように、フォトレジスト層（６０’）への露光が透光部（３３Ｂ）を介して適正に行われた際に、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）への半透光部（３４Ｄ）を介した露光も適正に行われるように、半透光部（３４Ｄ）の透過率（ＴＲ２）を設定する。
第一フォトスペーサーの形成が良好になされるように、フォトレジスト層（６０’）への露光が透光部（３３Ｂ）を介して適正に行われた際に、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）への半透光部（３４Ｄ）を介した露光も適正に行われるように、半透光部（３４Ｄ）の透過率（ＴＲ２）を設定する。
図７（ｂ）は、現像処理後の段階での第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）の断面図である。図７（ｂ）に示すように、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）の断面は凸字状の台形をしている。半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）の部分の透過率（ＴＲ３）の方が、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）で覆われている微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）の部分の透過率（ＴＲ４）より高いために、第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）内では半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）の部分の膜は薄く形成されている。
また、図７（ｃ）は、ポストベーク後の段階での第二フォトスペーサー（ＰＳ−２Ｄ）の断面図である。図７（ｃ）に示すように、ポストベーク後には凸字状の台形は熱フローにより曲面状となり、その上面に凹部は発生していない。
図８（ａ）は、フォトマスク（ＰＭ３）に設けられた、第一フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｃ）の一例を拡大して示す平面図である。また、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、第一フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の遮光膜（３５Ｃ）と、該遮光膜（３５Ｃ）の上面及び周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｃ）で構成される半透光部（３４Ｃ）である。
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、第一フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の遮光膜（３５Ｃ）と、該遮光膜（３５Ｃ）の上面及び周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｃ）で構成される半透光部（３４Ｃ）である。
半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｃ）は外形が正八角形であり、遮光膜（３５Ｃ）の外形は半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｃ）の外形と相似の正八角形の例である。第一フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率とは、この半透光部（３４Ｃ）の透過率を指している。
第一フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｃ）の透過率（ＴＲ１）は、第二フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｄ）の透過率（ＴＲ２）より低いので、ポジ型フォトレジストを用いて同時にフォトスペーサーを形成した際には、第一フォトスペーサーの高さは、第二フォトスペーサーの高さより高いものとなる。
第一フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｃ）の透過率（ＴＲ１）は、第二フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｄ）の透過率（ＴＲ２）より低いので、ポジ型フォトレジストを用いて同時にフォトスペーサーを形成した際には、第一フォトスペーサーの高さは、第二フォトスペーサーの高さより高いものとなる。
また、半透光部（３４Ｃ）にては、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｃ）で覆われた遮光膜（３５Ｃ）の周辺部には、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｃ）が設けられているので、得られる第一フォトスペーサーの断面形状は、第二フォトスペーサーと同様に曲面状を呈し凹部は発生しない。
具体的には、Ａ）フォトマスクとして、図８に示す第一フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｃ）は、その外形寸法（ｇ）を３５μｍ、遮光膜（３５Ｃ）の外形寸法（ｈ）を１５μｍ、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｃ）の透過率を３５％とし、また、図９に示す第二フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｄ）は、その外形寸法（ａ）を３５μｍ、微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｄ）の外形寸法（ｂ）を１３．５μｍ、三重の正八角環状遮光部（ＳＤ）の幅（ｅ）を１．０μｍ、二重の正八角環状透光部（Ｔ）の幅（ｆ）を１．５μｍ、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）の透過率を３５％としたフォトマスクを用い、
Ｂ）また、ポジ型フォトレジストとして、ローム・アンド・ハース電子材料（株）製：ＬＣ１８００（品番）を用い、また、近接露光のギャップとして、１００μｍを設定し、
Ｃ）図７に示すようにして、第一フォトスペーサー及び第二フォトスペーサーを形成した結果、高さ３．３μｍの曲面状の第一フォトスペーサー、及び高さ２．８μｍの曲面状の第二フォトスペーサーが、共に凹部の発生なく得られている。
Ｂ）また、ポジ型フォトレジストとして、ローム・アンド・ハース電子材料（株）製：ＬＣ１８００（品番）を用い、また、近接露光のギャップとして、１００μｍを設定し、
Ｃ）図７に示すようにして、第一フォトスペーサー及び第二フォトスペーサーを形成した結果、高さ３．３μｍの曲面状の第一フォトスペーサー、及び高さ２．８μｍの曲面状の第二フォトスペーサーが、共に凹部の発生なく得られている。
図１０は、本発明における第二の発明に係わるフォトマスクの一例を示す断面図である。このフォトマスク（ＰＭ４）は、カラーフィルタを構成する第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサー、及び配向制御突起をポジ型フォトレジストを用い同時に形成するフォトマスクである。
図１０に示すように、フォトマスク（ＰＭ４）には、第一フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｅ））と、第一フォトスペーサーより高さの低い第二フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｆ））と、配向制御突起の形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｇ））が設けられている。
形成する第二フォトスペーサーの高さは、第一フォトスペーサーの高さより低いので、第二フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｆ））の透過率（ＴＲ６）は、第一フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｅ））の透過率（ＴＲ５）より高いものとなっている（ＴＲ６＞ＴＲ５）。
また、配向制御突起の高さは、第二フォトスペーサーの高さより低いので、配向制御突起の形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｇ））の透過率（ＴＲ７）は、第二フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｆ））の透過率（ＴＲ６）より高いものとなっている（ＴＲ７＞ＴＲ６＞ＴＲ５）。
このフォトマスク（ＰＭ４）は、透光部（３３Ｂ）を１階調とすると、透光部（３３Ｂ）、半透光部（３４Ｇ）、半透光部（３４Ｆ）、半透光部（３４Ｅ）の言わば４階調のフォトマスクである。
また、配向制御突起の高さは、第二フォトスペーサーの高さより低いので、配向制御突起の形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｇ））の透過率（ＴＲ７）は、第二フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｆ））の透過率（ＴＲ６）より高いものとなっている（ＴＲ７＞ＴＲ６＞ＴＲ５）。
このフォトマスク（ＰＭ４）は、透光部（３３Ｂ）を１階調とすると、透光部（３３Ｂ）、半透光部（３４Ｇ）、半透光部（３４Ｆ）、半透光部（３４Ｅ）の言わば４階調のフォトマスクである。
図１１（ａ）は、図１０に示す、第二フォトスペーサーの形成に対応したパターン（半透光部（３４Ｆ））の一例を拡大して示す平面図である。また、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＦ−Ｆ線での断面図である。
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｆ）と、該微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｆ）の周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｆ）で構成される半透光部（３４Ｆ）である。
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｆ）と、該微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｆ）の周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｆ）で構成される半透光部（３４Ｆ）である。
半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｆ）は外形が正八角形であり、内形も正八角形の環状である。微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｆ）の外形は半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｆ）の外形と相似の正八角形の例である。微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｆ）は、光を遮光する微細遮光膜部分（ＳＦ）と、光を透過する微細透光部分（ＴＦ）とで構成される微細なパターンの遮光膜である。
微細遮光膜部分（ＳＦ）は、その中心を同一にした二重の正八角環状遮光部であり、微細透光部分（ＴＦ）は、二重の正八角環状遮光部間の正八角環状透光部（Ｔ）と二重の正八角環状遮光部の中心の正八角透光部（ＫＴ）で構成されている。
微細遮光膜部分（ＳＦ）は、その中心を同一にした二重の正八角環状遮光部であり、微細透光部分（ＴＦ）は、二重の正八角環状遮光部間の正八角環状透光部（Ｔ）と二重の正八角環状遮光部の中心の正八角透光部（ＫＴ）で構成されている。
半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｆ）は、微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｆ）の周辺部に設けられている。
第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率とは、この半透光部（３４Ｆ）の透過率を指している。半透光部（３４Ｆ）においては、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｆ）の部分の透過率の方が、微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｆ）の部分の透過率より高いものとなっている。
第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率とは、この半透光部（３４Ｆ）の透過率を指している。半透光部（３４Ｆ）においては、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｆ）の部分の透過率の方が、微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｆ）の部分の透過率より高いものとなっている。
図１０に示すフォトマスク（ＰＭ４）を用い、第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサー、配向制御突起を同一のフォトレジストを用い、１工程で同時に形成するには、図７（ａ）〜（ｃ）に示す方法を用いることができる。
得られる第二フォトスペーサーの断面は、図７（ｃ）に示すように、ポストベーク後には凸字状の台形は熱フローにより曲面状となり凹部は発生していない。
得られる第二フォトスペーサーの断面は、図７（ｃ）に示すように、ポストベーク後には凸字状の台形は熱フローにより曲面状となり凹部は発生していない。
フォトマスク（ＰＭ４）に設けられた、第一フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｅ）としては、図８に示す半透光部（３４Ｃ）と同様のものを設けたものである。
図１２（ａ）は、フォトマスク（ＰＭ４）に設けられた、配向制御突起の形成に対応した半透光部（３４Ｇ）の一例を拡大して示す平面図である。また、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＧ−Ｇ線での断面図である。
図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、配向制御突起の形成に対応したフォトマスク上のパターンは、Ｖ字形状のリブ（Ｒｂ）と、該Ｖ字の頂点から分岐した枝リブ（Ｒｂ−ｅ）で構成される半透光部（３４Ｇ）である。この半透光部（３４Ｇ）は半透光膜（ハーフトーン部）からなる。
図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、配向制御突起の形成に対応したフォトマスク上のパターンは、Ｖ字形状のリブ（Ｒｂ）と、該Ｖ字の頂点から分岐した枝リブ（Ｒｂ−ｅ）で構成される半透光部（３４Ｇ）である。この半透光部（３４Ｇ）は半透光膜（ハーフトーン部）からなる。
具体的には、Ａ）フォトマスクとして、１）図１２に示す配向制御突起の形成に対応した半透光部（３４Ｇ）は、そのリブ（Ｒｂ）の幅（ｐ）を１１μｍとし、半透光膜（ハーフトーン部）の透過率を３５％とし、
２）また、図８に示す第一フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｃ）（半透光部（３４Ｅ））は、その外形寸法（ｇ）を３５μｍ、遮光膜（３５Ｃ）の外形寸法（ｈ）を１５μｍ、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｃ）の透過率を３５％とし、
３）また、図１３に示す第二フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｆ）は、その外形寸法（ｉ）を３４μｍ、微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｆ）の外形寸法（ｊ）を１４．５μｍ、二重の正八角環状遮光部（ＳＦ）の幅（ｍ）を２．５μｍ、正八角環状透光部（Ｔ）の幅（ｎ）を１．５μｍ、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）の透過率を３５％としたフォトマスクを用い、
Ｂ）また、ポジ型フォトレジストとして、ローム・アンド・ハース電子材料（株）製：ＬＣ１８００（品番）を用い、また、近接露光のギャップとして、１００μｍを設定し、
Ｃ）図７に示すようにして、第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサー、及び配向制
御突起を形成した結果、高さ３．３μｍの曲面状の第一フォトスペーサー、高さ２．５μｍの曲面状の第二フォトスペーサー、及び高さ１．２μｍの配向制御突起が、共に凹部の発生なく得られている。
２）また、図８に示す第一フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｃ）（半透光部（３４Ｅ））は、その外形寸法（ｇ）を３５μｍ、遮光膜（３５Ｃ）の外形寸法（ｈ）を１５μｍ、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｃ）の透過率を３５％とし、
３）また、図１３に示す第二フォトスペーサーの形成に対応した半透光部（３４Ｆ）は、その外形寸法（ｉ）を３４μｍ、微細遮光膜（グレートーン部）（３５Ｆ）の外形寸法（ｊ）を１４．５μｍ、二重の正八角環状遮光部（ＳＦ）の幅（ｍ）を２．５μｍ、正八角環状透光部（Ｔ）の幅（ｎ）を１．５μｍ、半透光膜（ハーフトーン部）（３６Ｄ）の透過率を３５％としたフォトマスクを用い、
Ｂ）また、ポジ型フォトレジストとして、ローム・アンド・ハース電子材料（株）製：ＬＣ１８００（品番）を用い、また、近接露光のギャップとして、１００μｍを設定し、
Ｃ）図７に示すようにして、第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサー、及び配向制
御突起を形成した結果、高さ３．３μｍの曲面状の第一フォトスペーサー、高さ２．５μｍの曲面状の第二フォトスペーサー、及び高さ１．２μｍの配向制御突起が、共に凹部の発生なく得られている。
３１・・・膜面
３３、３３Ｂ・・・透光部
３４、３４Ｂ・・・半透光部
３４Ｃ・・・半透光部
３４Ｄ、３４Ｅ、３４Ｆ、３４Ｇ・・・本発明における半透光部
３５Ｃ・・・遮光膜
３５Ｄ、３５Ｆ・・・本発明における微細遮光膜（グレートーン部）
３６Ｃ・・・半透光膜（ハーフトーン部）
３６Ｄ、３６Ｆ・・・本発明における半透光膜（ハーフトーン部）
４０・・・ガラス基板
４１・・・ブラックマトリックス
４２・・・着色画素
４３・・・透明導電膜
４４・・・凹部
６０・・・ネガ型フォトレジスト層
６０’・・・ポジ型フォトレジスト層
Ｅ・・・露光光
Ｇ・・・近接露光のギャップ
Ｈ１１・・・第一フォトスペーサーの高さ
Ｈ１２・・・第二フォトスペーサーの高さ
Ｈ１３・・・配向制御突起の高さ
ＫＴ・・・正八角透光部
Ｍｖ・・・配向制御突起
ＰＭ、ＰＭ２・・・フォトマスク
ＰＭ３、ＰＭ４・・・本発明によるフォトマスク
ＰＳ−１・・・第一フォトスペーサー
ＰＳ−２、ＰＳ−２’・・・第二フォトスペーサー
ＰＳ−２Ｄ・・・本発明における第二フォトスペーサー
ＳＤ、ＳＦ・・・微細遮光膜部分
Ｔ・・・正八角環状透光部
ＴＤ、ＴＦ・・・微細透光部分
３３、３３Ｂ・・・透光部
３４、３４Ｂ・・・半透光部
３４Ｃ・・・半透光部
３４Ｄ、３４Ｅ、３４Ｆ、３４Ｇ・・・本発明における半透光部
３５Ｃ・・・遮光膜
３５Ｄ、３５Ｆ・・・本発明における微細遮光膜（グレートーン部）
３６Ｃ・・・半透光膜（ハーフトーン部）
３６Ｄ、３６Ｆ・・・本発明における半透光膜（ハーフトーン部）
４０・・・ガラス基板
４１・・・ブラックマトリックス
４２・・・着色画素
４３・・・透明導電膜
４４・・・凹部
６０・・・ネガ型フォトレジスト層
６０’・・・ポジ型フォトレジスト層
Ｅ・・・露光光
Ｇ・・・近接露光のギャップ
Ｈ１１・・・第一フォトスペーサーの高さ
Ｈ１２・・・第二フォトスペーサーの高さ
Ｈ１３・・・配向制御突起の高さ
ＫＴ・・・正八角透光部
Ｍｖ・・・配向制御突起
ＰＭ、ＰＭ２・・・フォトマスク
ＰＭ３、ＰＭ４・・・本発明によるフォトマスク
ＰＳ−１・・・第一フォトスペーサー
ＰＳ−２、ＰＳ−２’・・・第二フォトスペーサー
ＰＳ−２Ｄ・・・本発明における第二フォトスペーサー
ＳＤ、ＳＦ・・・微細遮光膜部分
Ｔ・・・正八角環状透光部
ＴＤ、ＴＦ・・・微細透光部分
Claims (9)
- カラーフィルタを構成する第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサーをポジ型フォトレジストを用い同時に形成するフォトマスクであって、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）と、該微細遮光膜（グレートーン部）の上面及び周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）で構成される半透光部であることを特徴とするフォトマスク。
- 前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率が、第一フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率より高いことを特徴とする請求項１記載のフォトマスク。
- 前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、円形又は多角形の外形を有し、微細遮光膜（グレートーン部）の外形が前記パターンの外形と相似であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフォトマスク。
- 前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターン、及び微細遮光膜（グレートーン部）の外形は正八角形であり、
１）該微細遮光膜（グレートーン部）は、光を遮光する微細遮光膜部分と、光を透過する微細透光部分とで構成され、
２）該微細遮光膜部分は、その中心を同一にした三重の正八角環状遮光部であり、該微細透光部分は、三重の正八角環状遮光部間の二重の正八角環状透光部と、三重の正八角環状遮光部の中心の正八角透光部からなり、
３）第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの外形寸法は３５μｍ、微細遮光膜（グレートーン部）の外形寸法は１３．５μｍ、正八角環状遮光部の幅は１．０μｍ、正八角環状透光部の幅は１．５μｍであることを特徴とする請求項３記載のフォトマスク。 - カラーフィルタを構成する第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサーをポジ型フォトレジストを用い同時に形成するフォトマスクであって、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）と、該微細遮光膜（グレートーン部）の周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）
で構成される半透光部であり、
前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターン、及び微細遮光膜（グレートーン部）の外形は正八角形であり、
１）該微細遮光膜（グレートーン部）は、光を遮光する微細遮光膜部分と、光を透過する微細透光部分とで構成され、
２）該微細遮光膜部分は、その中心を同一にした二重の正八角環状遮光部であり、該微細透光部分は、二重の正八角環状遮光部間の正八角環状透光部と、二重の正八角環状遮光部の中心の正八角透光部からなり、
３）第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの外形寸法は３４μｍ、微細遮光膜（グレートーン部）の外形寸法は１４．５μｍ、正八角環状遮光部の幅は２．５μｍ、正八角環状透光部の幅は１．５μｍであることを特徴とするフォトマスク。 - 前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率が、第一フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率より高いことを特徴とする請求項５記載のフォトマスク。
- カラーフィルタを構成する第一フォトスペーサー、第二フォトスペーサー、配向制御突起をポジ型フォトレジストを用い同時に形成するフォトマスクであって、前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、その中央部の微細遮光膜（グレートーン部）と、該微細遮光膜（グレートーン部）の上面及び周辺部に設けられた半透光膜（ハーフトーン部）で構成される半透光部であることを特徴とするフォトマスク。
- 前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率が、第一フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率より高く、前記配向制御突起の形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率が、第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンの透過率より高いことを特徴とする請求項７記載のフォトマスク。
- 前記第二フォトスペーサーの形成に対応したフォトマスク上のパターンは、円形又は多角形の外形を有し、微細遮光膜（グレートーン部）の外形が前記パターンの外形と相似であることを特徴とする請求項７又は請求項８記載のフォトマスク。
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