JPH11295876A - Multilevel photomask and manufacture of the same - Google Patents

Multilevel photomask and manufacture of the same

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JPH11295876A
JPH11295876A JP24253998A JP24253998A JPH11295876A JP H11295876 A JPH11295876 A JP H11295876A JP 24253998 A JP24253998 A JP 24253998A JP 24253998 A JP24253998 A JP 24253998A JP H11295876 A JPH11295876 A JP H11295876A
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JP
Japan
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ultraviolet light
layer
photomask
exposure
pattern
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JP24253998A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunsho On
俊祥 温
Shukukei Tei
淑恵 鄭
Kaki Tei
華き 鄭
Choki So
朝輝 曾
Kamei Ryu
佳明 劉
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Industrial Technology Research Institute ITRI
Original Assignee
Industrial Technology Research Institute ITRI
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple multilevel photomask manufacturing method that is substituted for a conventional metallic sputtering method and to reduce the manufacturing costs. SOLUTION: There is one kind or more than one kind of such a area as is optionally provided on a light transmissive substrate, a mask layer which is provided on the light transmissive substrate and has a pattern and an area that is not covered with that mask layer among the light transmissive substrates, comprises plural pieces of exposure areas that contain an ultraviolet light absorption composition and in which ultraviolet light transmittance ranges between 0 to 10% in the exposure areas and constitutes a multilevel pattern of a photomask.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光露光の工程技術
に関し、特に多階層のフォトマスクおよびその製造法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light exposure process technique, and more particularly to a multi-level photomask and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光露光の技術は、エレクトロニクスデバ
イスの製造工程ですでに広く使用されている。例えば、
プリント回路基板、集積回路、平面液晶表示器(LC
D)、マイクロエレクトロニクスデバイスなどの製造工
程では、いずれも光露光の技術を使用して各種の微細な
回路や素子を製造している。一つの製品を完成させるに
は、大抵一回以上の光露光工程を経る必要があるが、一
回の光露光工程は、フォトレジストの塗布、精密対位露
光、現像およびフォトレジストの除去などの工程を多数
回繰り返す必要があり、特に集積回路の製造では光露光
工程を10〜20回程度も経る必要がある。このため、
生産コストと製造時間の削減という立場から、光露光工
程に必要な時間と材料を如何にして節約するかが最大の
着目点となっている。ここから、一回の露光で多数回現
像する工程技術の考えが生まれた
2. Description of the Related Art The technique of light exposure is already widely used in the process of manufacturing electronic devices. For example,
Printed circuit boards, integrated circuits, flat liquid crystal displays (LC
D) In the manufacturing process of microelectronic devices and the like, various fine circuits and elements are manufactured using light exposure technology. In order to complete a product, it is usually necessary to go through one or more light exposure steps, but one light exposure step involves the application of photoresist, precision counter exposure, development and removal of photoresist. It is necessary to repeat the process many times, and in particular, in the manufacture of an integrated circuit, it is necessary to perform the light exposure process about 10 to 20 times. For this reason,
From the standpoint of reducing production costs and production time, how to save the time and materials required for the light exposure process is the most important point. From this, the idea of a process technology that develops many times with one exposure was born

【0003】いわゆる一回の露光で多数回現像する工程
技術とは、2種類または2種類以上の描かれた回路パタ
ーンまたは素子パターンを、一枚の「多階層フォトマス
ク」上にまとめ、光の透過率の違いを利用してこれらの
2種類または2種類以上の回路パターンまたは素子パタ
ーンを区別するものである。製造工程では、この多階層
フォトマスクを使用し、1回だけの露光で2種類または
2種類以上の回路パターンまたは素子パターンを同時に
フォトレジスト層上に焼き付ける。透過率の違いから、
露光後のフォトレジスト層には露光エネルギーの様々な
微細な回路パターンまたは素子パターンが形成される。
フォトレジストは、吸収した露光エネルギーにより現像
液中での溶解速度が異なるため、先ず最初に、吸収した
露光エネルギーが一番強い回路パターンまたは素子パタ
ーンを現像し、加工層を露出させ、加工することができ
る。第1回目の加工が完成したら、今度は2番目に露光
エネルギーが強い回路パターンまたは素子パターンを現
像・加工する。こうして、露光量の大きい区域から順に
現像・加工層の露出・加工を繰り返せば、フォトレジス
トの塗布、精密対位露光およびフォトレジストの除去な
どの繰り返し作業を何回も省略することができる。
[0003] The so-called step technology of developing a large number of times by one exposure means that two or more kinds of drawn circuit patterns or element patterns are put together on a single "multi-layer photomask", These two types or two or more types of circuit patterns or element patterns are distinguished by utilizing the difference in transmittance. In the manufacturing process, two or more circuit patterns or element patterns are simultaneously printed on the photoresist layer by a single exposure using the multi-layer photomask. From the difference in transmittance,
On the photoresist layer after exposure, fine circuit patterns or element patterns with various exposure energies are formed.
Since the dissolution rate of the photoresist in the developer depends on the absorbed exposure energy, first develop a circuit pattern or element pattern with the highest absorbed exposure energy to expose and process the processed layer. Can be. When the first processing is completed, a circuit pattern or an element pattern having the second highest exposure energy is developed and processed. In this way, if the development and processing of the exposed and processed layers are repeated in order from the area having the larger exposure amount, it is possible to omit the repetitive operations such as the application of the photoresist, the precise counter exposure and the removal of the photoresist many times.

【0004】IBMのDonis Flagello、
Andrew Pomereneの両名は、「A Si
ngle Exposure Double Deve
lop(SEDD) Process for Sel
f−aligned Lithographic Ap
plications」〔Microelectron
ic Engineering 9(1989)47−
52〕のなかで、非常にコストの高い金属スパッタリン
グ法で製造した3つの異なる光透過率を有する3階層フ
ォトマスクと、ポジ型フォトレジストとを組み合わせて
実験を行い、一回の露光で多数回現像する工程技術の実
施可能性について証明することに成功している。この工
程技術は、フォトレジストの塗布、精密対位露光および
フォトレジストの除去などの作業回数を減らすことがで
きるほか、対位露光で生じる誤差を小さくできるという
最大の長所を有する。製造したい多層回路パターンまた
は素子パターンの相対位置は、フォトマスクの製造時に
すでに多階層フォトマスク上に正確に製作されており、
しかも光の透過率の差異によりこれらを区別するため、
露光後フォトマスク上の回路パターンまたは素子パター
ンはフォトレジスト層上に完全に転写することができ、
対位の問題を生じることはない。
[0004] IBM's Donis Flagello,
Both names of Andrew Pomerene are "A Si
nagle Exposure Double Dave
lop (SEDD) Process for Sel
f-aligned Lithographic Ap
applications] [Microelectron
ic Engineering 9 (1989) 47-
52], an experiment was conducted by combining a three-layer photomask having three different light transmittances manufactured by a very expensive metal sputtering method and a positive photoresist, and a large number of exposures were performed in one exposure. We have successfully demonstrated the feasibility of developing process technology. This process technique has the greatest advantages that it can reduce the number of operations such as application of a photoresist, precise counter exposure and removal of the photoresist, and can reduce errors caused by the counter exposure. The relative position of the multilayer circuit pattern or element pattern to be manufactured is already accurately manufactured on the multi-level photomask at the time of manufacturing the photomask,
Moreover, in order to distinguish them based on the difference in light transmittance,
After exposure, the circuit pattern or device pattern on the photomask can be completely transferred onto the photoresist layer,
There is no counterpoint problem.

【0005】なお、一回の露光で多数回現像する工程技
術の最も具体的な応用実施例は、カラー液晶表示装置で
使用されるカラーフィルターの製造である。カラーフィ
ルターは、液晶表示装置が明るく真に迫った画面を表示
できるか否かを決定する鍵を握っている。従来技術の顔
料分散法は、現在カラーフィルターを製造する主要技術
であるが、(1)材料の使用効率が高くない(約1%〜
2%)、(2)基板の大寸法化への対応力が低い、
(3)高精密度且つ高価な対位露光装置の使用回数が多
い、などの問題点があるため、大寸法へのニーズおよび
価格の下落などの今後の情勢に生産コストが対応できな
い。しかし、関連部品の製造技術向上およびコスト削減
は避けて通れない。このため、米国特許出願公開564
1595では、一回の露光で多数のパターンを現像する
工程技術と電着工程技術とを組み合わたED−LITH
O法を開発し、(1)大きな面積の生産、(2)工程の
簡略化、(3)材料の節約、(4)設備投資の削減、
(5)あらゆる形状・寸法のピクセルを有したカラーフ
ィルターの製造、を可能にした。類似の技術は、米国特
許出願公開5314769にも見られる。
[0005] The most specific application example of the process technique of developing a plurality of times with one exposure is the manufacture of a color filter used in a color liquid crystal display device. Color filters hold the key to determining whether a liquid crystal display can display a bright, lifelike screen. The prior art pigment dispersion method is currently the main technology for manufacturing color filters, but (1) the usage efficiency of the material is not high (about 1% to
(2%), (2) the ability to respond to the enlargement of the substrate is low,
(3) Due to problems such as the use of a high-precision and expensive counter-exposure apparatus many times, the production cost cannot respond to the future situation such as the need for large dimensions and the drop in price. However, improvement of manufacturing technology and cost reduction of related parts are inevitable. For this reason, US Patent Application Publication 564
No. 1595, ED-LITH combines a process technology of developing a large number of patterns with one exposure and a technology of electrodeposition process.
O method was developed to (1) produce large area, (2) simplify process, (3) save material, (4) reduce capital investment,
(5) It is possible to manufacture a color filter having pixels of all shapes and dimensions. A similar technique is found in U.S. Patent Application Publication No. 5,314,769.

【0006】この工程技術の2大核心技術は、一回の露
光で多数回現像できるフォトレジストと、多階層の光透
過率を有するフォトマスクである。前述したIBMのD
onis FlagelloとAndrew Pome
reneの両名が、その発表した文章中で取り上げた、
一回の露光で多数回現像できるポジ型フォトレジスト
は、Hoechest社のAZ5214フォトレジスト
を、一回の露光で2回現像できるフォトレジストとして
使用している。また、米国特許出願公開5645970
も、一度に現像できる回数が3回以上に達するこの種の
フォトレジスト技術を取り上げたことがある。
[0006] The two core technologies of this process technology are a photoresist that can be developed many times by one exposure and a photomask having a multi-layer light transmittance. IBM's D
onis Flagello and Andrew Pome
ren, both of whom were mentioned in the sentence,
As a positive photoresist which can be developed many times by one exposure, AZ5214 photoresist of Hoechest is used as a photoresist which can be developed twice by one exposure. Also, U.S. Patent Application Publication No. 5,645,970.
Has taken up this type of photoresist technology, which can be developed three or more times at a time.

【0007】従来の精密フォトマスクの製造法は、非透
光性の金属薄膜を有したガラス基板上にフォトレジスト
を塗布して露光させ、必要とするパターンを基板上に転
写し、最後にエッチング方式で金属層を取り除いてフォ
トマスクの製造を完了する。この種のフォトマスクは、
2種類の光透過率すなわち100%と0%しかない。一
方、多階層フォトマスクには、100%と0%の間に6
0%、40%、20%など光透過率が様々な階層がいく
つか設けられている。しかし、従来、光透過率の様々な
階層よりなる多階層フォトマスクの製造は、一般にガラ
ス基板上に金属をスパッタリングし、同時にスパッタリ
ングする金属薄膜の厚さを制御する方式により光の透過
率を制御する。金属のスパッタリング用設備は非常に高
価で、しかも様々な光透過率のパターンを製作するに
は、現像工程を多数回経なければならず、この種のマス
クの価格が高くなる原因となっている。
A conventional method for manufacturing a precision photomask is to apply a photoresist on a glass substrate having a non-translucent metal thin film, expose the photoresist, transfer a required pattern onto the substrate, and finally etch. The metal layer is removed by the method to complete the manufacture of the photomask. This type of photomask is
There are only two types of light transmittance, 100% and 0%. On the other hand, for a multi-level photomask, 6% is between 100% and 0%.
Several layers having various light transmittances such as 0%, 40%, and 20% are provided. However, conventionally, in the production of a multi-layer photomask having various layers of light transmittance, generally, a metal is sputtered on a glass substrate, and the light transmittance is controlled by a method of simultaneously controlling the thickness of a thin metal film to be sputtered. I do. Equipment for metal sputtering is very expensive, and in order to produce patterns with various light transmittances, a number of development steps have to be performed, which causes the cost of this type of mask to be high. .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上の問題点に鑑み、
本発明は、従来の金属スパッタリング法に代わる簡易な
多階層フォトマスク製造法を提供し、製造コストの削減
を図ることを主要目的とする。
In view of the above problems,
The main object of the present invention is to provide a simple multi-layer photomask manufacturing method that replaces the conventional metal sputtering method, and to reduce the manufacturing cost.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成し、
簡易な多階層フォトマスク製造法を提供し、製造コスト
の削減を図るために、本発明では新しい多階層フォトマ
スクの製造法を開発した。この新しい製造法では、紫外
光を吸収できる組成物を含有した塗膜を使用して露光層
を作成し、露光層中の紫外光吸収物質の組成や濃度、あ
るいは露光層の厚さを変化させることにより、一枚の多
階層フォトマスク上にまとめられた2種類あるいは2種
類以上の回路パターンや素子パターンを区別する。紫外
光吸収組成物を含有するこの塗膜は、フォトレジストで
も、あるいはエッチング可能な材料でもよい。
To achieve the above-mentioned object,
In order to provide a simple multi-layer photomask manufacturing method and reduce the manufacturing cost, the present invention has developed a new multi-layer photomask manufacturing method. In this new manufacturing method, an exposed layer is formed using a coating containing a composition capable of absorbing ultraviolet light, and the composition and concentration of the ultraviolet light absorbing substance in the exposed layer or the thickness of the exposed layer is changed. Thus, two or more circuit patterns or element patterns combined on one multi-layer photomask are distinguished. The coating containing the ultraviolet light absorbing composition may be a photoresist or an etchable material.

【0010】本発明による多階層フォトマスクの製造法
は、 (a)光透過性の基板上に、紫外光透過率が0%のマス
ク層を形成する段階と; (b)このマスク層のパターンを設計し、紫外光透過率
が100%と0%のフォトマスクパターンを形成する段
階と; (c)光透過性の基板上に、紫外光吸収組成物を含有し
た露光層を塗布する段階と;および (d)この露光層のパターンを設計し、光透過性の基板
上に、紫外光透過率が0〜100%の間にあるフォトマ
スクパターンを形成する段階と;からなる。
The method for manufacturing a multi-layer photomask according to the present invention comprises the steps of: (a) forming a mask layer having an ultraviolet light transmittance of 0% on a light-transmitting substrate; and (b) forming a pattern of the mask layer. (C) forming a photomask pattern having an ultraviolet light transmittance of 100% and 0%; and (c) applying an exposure layer containing an ultraviolet light absorbing composition on a light transmitting substrate. And (d) designing a pattern of the exposure layer and forming a photomask pattern having an ultraviolet light transmittance of between 0 and 100% on a light-transmitting substrate.

【0011】段階(a)における光透過性の基板は一般
に石英ガラスからなり、マスク層は一般に金属膜からな
るものであって、スパッタリング、CVD、真空蒸着ま
たは吹き付けにより形成することができる。
The light-transmitting substrate in step (a) is generally made of quartz glass, and the mask layer is generally made of a metal film, and can be formed by sputtering, CVD, vacuum deposition or spraying.

【0012】段階(c)の露光層材料として現像機能を
有するフォトレジストを使用する場合、段階(d)では
現像工程を使用して露光層から必要なパターンを作り出
すことができる。もし、段階(c)でフォトレジスト機
能を有さない露光層材料を使用するならば、段階(d)
では、先ず露光層材料を基板上に塗布して焼成工程を経
たのち、フォトレジスト工程でエッチング方式を使用し
て必要なパターンを製作し、最後にフォトレジストを取
り除いて必要なパターンを得る。
When a photoresist having a developing function is used as the material for the exposure layer in step (c), a necessary pattern can be created from the exposure layer using a development step in step (d). If an exposure layer material having no photoresist function is used in step (c), step (d)
First, a material for an exposure layer is applied on a substrate, a firing process is performed, a required pattern is manufactured by an etching method in a photoresist process, and the photoresist is finally removed to obtain a required pattern.

【0013】このほか、光透過率の制御は、紫外光吸収
物質の組成や濃度、あるいは露光層の厚さを変化させる
ことにより必要な紫外光透過率を得ることができる。こ
こで、紫外光吸収組成物は、染料、顔料、金属粒子、紫
外光吸収剤から選択され、これらは単独で使用してもよ
いし、またはこれらのうち2種類もしくは2種類以上の
混合物であってもよい。
In addition, the required transmittance of the ultraviolet light can be obtained by changing the composition and concentration of the ultraviolet light absorbing substance or the thickness of the exposure layer. Here, the ultraviolet light absorbing composition is selected from dyes, pigments, metal particles, and ultraviolet light absorbing agents, and these may be used alone or as a mixture of two or more of these. You may.

【0014】本発明はまた、新規な多階層フォトマスク
を提供する。この新規なフォトマスクは、光透過性の基
板上に、フォトマスクとして使用する、パターンと紫外
光透過率が様々に異なる露光層が設けられ、この露光層
材料は紫外光吸収組成物を含有する塗膜であり、フォト
レジストでもエッチングができるような塗膜でもよい。
ここで、露光層の各種紫外光透過率は、紫外光吸収組成
物の組成や濃度、または露光層の厚さを変化させること
により制御する。
The present invention also provides a novel multi-level photomask. This novel photomask is provided with a light-transmitting substrate, on which a light exposure layer having various patterns and ultraviolet light transmittances to be used as a photomask is provided, and the light exposure layer material contains an ultraviolet light absorbing composition. It is a coating film, and may be a photoresist or a coating film that can be etched.
Here, the various ultraviolet light transmittances of the exposure layer are controlled by changing the composition and concentration of the ultraviolet light absorbing composition or the thickness of the exposure layer.

【0015】以上より、本発明による多階層フォトマス
クは、光透過性の基板と、この光透過性の基板上に設け
られ、パターンを有するマスク層と、光透過性の基板上
の、マスク層で覆われていない任意の区域に設けられ、
紫外光吸収組成物を含有する複数個の露光区域とからな
り、上述した露光区域は、紫外光透過率が0〜100%
の間で、フォトマスクを構成するための多階層パターン
を1種類または1種類以上有する。
As described above, the multi-layer photomask according to the present invention includes a light-transmitting substrate, a mask layer provided on the light-transmitting substrate and having a pattern, and a mask layer on the light-transmitting substrate. Provided in any area not covered by
It comprises a plurality of exposure areas containing the ultraviolet light absorbing composition, and the above-mentioned exposure areas have an ultraviolet light transmittance of 0 to 100%.
Have one or more kinds of multi-layer patterns for forming a photomask.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の目的、特徴および長所を
いっそう明瞭にするため、以下に好ましい実施例をいく
つか挙げる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS To further clarify the objects, features and advantages of the present invention, some preferred embodiments will be described below.

【0017】実施例1:露光膜の厚さ変化による紫外光
透過率の制御 異なる回転速度で、赤色フォトレジスト(富士フィルム
(Fuji FilmOlin)製CR−7001)
を、長さ×幅が320mm×400mmの透明なガラス
基板上に塗布し、オーブンに入れ、90℃で10分間焼
成した後、さらに230℃で1時間硬化させた。さらに
CR−7001の原液を有機溶剤で希釈した。この有機
溶剤の組成重量比は、PGMEA(プロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート):PEAc(プロピ
レングリコールモノエチルエーテルアセテート):シク
ロヘキサノン=65:15:15である。希釈されたこ
の赤色フォトレジストを、様々な回転速度で長さ×幅が
320mm×400mmのガラス基板状に塗布し、オー
ブンに入れ、90℃で10分間焼成した後、さらに23
0℃で1時間硬化させた。表1は、この実施例におけ
る、塗膜の厚さと光透過率との関係を示した表である。 表1
Example 1 Control of Ultraviolet Light Transmittance by Changing Thickness of Exposure Film Red photoresist (Fuji FilmOlin CR-7001) at different rotation speeds.
Was applied on a transparent glass substrate having a length × width of 320 mm × 400 mm, placed in an oven, baked at 90 ° C. for 10 minutes, and further cured at 230 ° C. for 1 hour. Further, the stock solution of CR-7001 was diluted with an organic solvent. The composition weight ratio of this organic solvent is PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate): PEAc (propylene glycol monoethyl ether acetate): cyclohexanone = 65: 15: 15. The diluted red photoresist is applied to a glass substrate having a length and width of 320 mm × 400 mm at various rotation speeds, placed in an oven, baked at 90 ° C. for 10 minutes, and then heated for 23 minutes.
Cured for 1 hour at 0 ° C. Table 1 is a table showing the relationship between the thickness of the coating film and the light transmittance in this example. Table 1

【0018】実施例2:露光層中の紫外光吸収組成物の
濃度変化による紫外光透過率の制御 (1)紫外光吸収組成物の含有濃度が様々なフォトレジ
ストを調製する。その組成は以下のとおりである。 (a)530モル%の−COOHを含有するアクリル樹
脂50g(メタクリル酸メチル36モル%、メタクリル
酸28モル%、ジアセトンアルリルアミド12モル%、
メタクリル酸ヒドロキシエチル12モル%、スチレン1
2モル%); (b)紫外光吸収剤Zapon RED 335(C.
I.SolventRed 122)2g、3gまたは
4g; (c)多官能基のアクリルモノマー〔TMPTA(トリ
メチロールプロパントリアクリラート)〕20g; (d)有機溶剤(PGMEA:PEAc:シクロヘキサ
ノン=65:15:15)120g;および (e)開始剤ITX(イソプロピルチオキサントン)3
g、Irgacure907{2−メチル−1−〔4−
(メチルチオ)フェニル〕−2−モノフォリノ−プロパ
ン−1}9g。 (2)(1)で調製したフォトレジスト液を回転塗布の
方式(回転速度1000rpm)で長さ×幅が320m
m×400mmのガラス基板上に塗布し、オーブンに入
れ、90℃で10分間焼成した後、さらに230℃で1
時間硬化させた。表2は、実施例2における、塗膜の厚
さと光透過率との関係を示した表である。 表2
Example 2 Control of Ultraviolet Light Transmittance by Changing Concentration of Ultraviolet Light Absorbing Composition in Exposure Layer (1) A photoresist having various concentrations of ultraviolet light absorbing composition is prepared. The composition is as follows. (A) 50 g of an acrylic resin containing 530 mol% of -COOH (36 mol% of methyl methacrylate, 28 mol% of methacrylic acid, 12 mol% of diacetone allylamide,
Hydroxyethyl methacrylate 12 mol%, styrene 1
(B) UV absorber Zapon RED 335 (C.I.
I. Solvent Red 122) 2 g, 3 g or 4 g; (c) 20 g of polyfunctional acrylic monomer [TMPTA (trimethylolpropane triacrylate)]; (d) 120 g of organic solvent (PGMEA: PEAc: cyclohexanone = 65: 15: 15) And (e) initiator ITX (isopropyl thioxanthone) 3
g, Irgacure907 @ 2-methyl-1- [4-
(Methylthio) phenyl] -2-monophorino-propane-1} 9 g. (2) The photoresist solution prepared in (1) is 320 m in length × width by a spin coating method (rotation speed: 1000 rpm).
It is applied on a glass substrate of mx 400 mm, placed in an oven, baked at 90 ° C for 10 minutes, and further heated at 230 ° C for 1 minute.
Cured for hours. Table 2 is a table showing the relationship between the thickness of the coating film and the light transmittance in Example 2. Table 2

【0019】実施例3:ストライプ状に画素が配列した
4階層フォトマスクの製造 本実施例では、露光層の厚さを変化させることにより紫
外光の透過率を制御し、画素がストライプ状に配列した
4階層フォトマスクを製造した。 (1)長さ×幅が320mm×400mmの透明なガラ
ス基板上に、スパッタリング法により、紫外光を透過し
ない厚さ0.12μmのCr金属薄膜を形成した。 (2)(1)のガラス基板上のCr金属薄膜の上に、さ
らに回転方式(回転速度1000rpm)でポジ型フォ
トレジストを塗布し、塗布が完了したらオーブンに入
れ、90℃で10分間焼成をおこなったところ、厚さ
1.80μmのフォトレジスト塗膜がえられた。 (3)図1で示されるような行列パターンを有したポジ
型フォトマスク10を使用し、フォトレジスト薄膜を塗
布した前記ガラス基板を露光させ(露光量100mj/
cm2、1%のKOH水溶液を使用)、室温下で90秒
間現像したのち、脱イオン水で洗浄して水を切ってか
ら、オーブンに入れ120℃で10分間焼成を行った。 (4)CYANTEK社のCR−7エッチング液を使用
し、前記基板に対しCrのエッチングを5分間おこな
い、エッチングが完了後、脱イオン水で洗い流した。 (5)フォトレジストを除去し、洗浄後、紫外光の透過
率が100%と0%の画素を有するパターンをえた。 (6)赤色フォトレジスト(富士フィルム製CR−70
01)を露光層として使用し、有機溶剤でこのCR−7
001を原液の82重量%まで希釈した(この有機溶剤
の重量組成比は、PGMEA:PEAc:シクロヘキサ
ノン=65:15:15)。ついで、この希釈されたフ
ォトレジストを、(5)でえられたガラス基板上に回転
方式(回転速度1000rpm)で塗布したのち、オー
ブンに入れ90℃で10分間焼成を行った。 (7)図2に示されるような直線パターンのフォトマス
ク20を使用し、(6)でえられたガラス基板に対し精
密対位露光をおこない(使用露光量は200mj/cm
2)、画素区域に紫外光透過率が40%(λ=365n
m)のパターンを作成した。ついで、富士フィルム製C
D−2000現像液を、脱イオン水を使用して原液の5
重量%に希釈し、室温下で3分間現像後、脱イオン水で
洗浄して水を切り、ついでオーブンに入れ230℃で1
時間硬化させた。 (8)赤色フォトレジスト(富士フィルム製CR−70
01)を露光層として使用し、(7)でえられたガラス
基板上に、回転方式(回転速度1000rpm)でこの
CR−7001を塗布したのち、オーブンに入れ90℃
で10分間焼成をおこなった。 (9)図2に示されるような直線パターンのフォトマス
ク20を使用し、(8)でえられたガラス基板に対し精
密対位露光をおこない(使用露光量は200mj/cm
2)、画素区域に紫外光透過率が20%(λ=365n
m)のパターンを製作した。ついで、富士フィルム製C
D−2000現像液を、脱イオン水を使用して原液の5
重量%に希釈し、室温下で3分間現像後、脱イオン水で
洗浄して水を切り、ついでオーブンに入れ230℃で1
時間硬化させ、4階層フォトマスクの製造を完了した。
図3は、こうしてえられた4階層フォトマスクを示す図
である。
Example 3 Production of Four-Layer Photomask with Pixels Arranged in Stripes In this embodiment, the transmittance of ultraviolet light is controlled by changing the thickness of the exposure layer, and the pixels are arranged in stripes. The manufactured four-layer photomask was manufactured. (1) A 0.12 μm-thick Cr metal thin film that does not transmit ultraviolet light was formed by a sputtering method on a transparent glass substrate having a length × width of 320 mm × 400 mm. (2) On the Cr metal thin film on the glass substrate of (1), a positive photoresist is further applied by a rotation method (rotation speed: 1000 rpm), and when the application is completed, the resultant is put into an oven and baked at 90 ° C. for 10 minutes. As a result, a photoresist coating film having a thickness of 1.80 μm was obtained. (3) Using a positive photomask 10 having a matrix pattern as shown in FIG. 1, the glass substrate coated with a photoresist thin film is exposed (exposure amount 100 mj /
use cm 2, 1% aqueous KOH), after development for 90 seconds at room temperature, turn off the water and washed with deionized water and baked for 10 minutes at 120 ° C. in an oven. (4) Cr etching was performed on the substrate for 5 minutes using a CR-7 etching solution of CYANTEK, and after the etching was completed, the substrate was washed away with deionized water. (5) After removing the photoresist and washing, a pattern having pixels with transmittance of ultraviolet light of 100% and 0% was obtained. (6) Red photoresist (Fujifilm CR-70)
01) as an exposure layer, and using an organic solvent to prepare this CR-7
001 was diluted to 82% by weight of the stock solution (the weight composition ratio of this organic solvent was PGMEA: PEAc: cyclohexanone = 65: 15: 15). Then, the diluted photoresist was applied on the glass substrate obtained in (5) by a rotation method (rotation speed: 1000 rpm), and then baked at 90 ° C. for 10 minutes in an oven. (7) Using the photomask 20 having a linear pattern as shown in FIG. 2, a precise counter-point exposure is performed on the glass substrate obtained in (6) (use exposure amount is 200 mj / cm.
2 ) In the pixel area, the ultraviolet light transmittance is 40% (λ = 365n).
m) was prepared. Then, Fujifilm C
D-2000 developer was diluted with deionized water to 5
%, Developed at room temperature for 3 minutes, washed with deionized water, drained, and then placed in an oven at 230 ° C for 1 minute.
Cured for hours. (8) Red photoresist (Fujifilm CR-70)
01) as an exposure layer, this CR-7001 was applied on the glass substrate obtained in (7) by a rotation method (rotation speed: 1000 rpm), and then placed in an oven at 90 ° C.
For 10 minutes. (9) Using the photomask 20 having a linear pattern as shown in FIG. 2, perform precise counter-point exposure on the glass substrate obtained in (8) (use exposure amount is 200 mj / cm.
2 ) The ultraviolet light transmittance in the pixel area is 20% (λ = 365n)
m) was prepared. Then, Fujifilm C
D-2000 developer was diluted with deionized water to 5
%, Developed at room temperature for 3 minutes, washed with deionized water, drained, and then placed in an oven at 230 ° C for 1 minute.
After curing for a time, the manufacture of the four-level photomask was completed.
FIG. 3 is a view showing the four-layer photomask obtained in this manner.

【0020】実施例4:モザイク状に画素が配列した4
階層フォトマスクの製造 本実施例では、露光層の厚さを変化させることにより紫
外光の透過率を制御し、画素がモザイク状に配列したよ
うな4階層フォトマスクを製造した。 (1)長さ×幅が320mm×400mmの透明なガラ
ス基板上に、スパッタリング法により、紫外光を通さな
い厚さ0.12μmのCr金属薄膜を形成した。 (2)(1)で述べたガラス基板上のCr金属膜の上
に、回転方式(回転速度1000rpm)でポジ型フォ
トレジストを塗布し、塗布が完了後、オーブンに入れ、
90℃で10分間焼成をおこなったところ、厚さ1.8
0μmのフォトレジスト塗膜がえられた。 (3)図1で示されるような行列パターンを有したポジ
型フォトマスク10を使用し、フォトレジスト薄膜を塗
布した前記ガラス基板を露光させ(露光量100mj/
cm2、1%のKOH水溶液を使用)、室温下で90秒
間現像させたのち、脱イオン水で洗浄して水を切ってか
ら、オーブンに入れ120℃で10分間焼成を行った。 (4)CYANTEK社のCR−7エッチング液を使用
し、前記基板に対しCrのエッチングを5分間おこな
い、エッチングが完了したのち、脱イオン水で洗浄し
た。 (5)フォトレジストを除去し、洗浄後、紫外光の透過
率が100%と0%の画素を有するパターンをえた。 (6)赤色フォトレジスト(富士フィルム製CR−70
01)を露光層として使用し、有機溶剤でこのCR−7
001を原液の82重量%まで希釈した(この有機溶剤
の重量組成比は、PGMEA:PEAc:シクロヘキサ
ノン=65:15:15)。ついで、この希釈されたフ
ォトレジストを、(5)でえられたガラス基板上に回転
方式(回転速度1000rpm)で塗布したのち、オー
ブンに入れ90℃で10分間焼成を行った。 (7)図4に示されるような格子状パターンのフォトマ
スク40を使用し、(6)でえられたガラス基板に対し
精密対位露光をおこない(使用露光量は200mj/c
2)、画素区域に紫外光透過率が40%(λ=365
nm)のパターンを形成した。ついで、富士フィルム製
CD−2000現像液を、脱イオン水を使用して原液の
5重量%に希釈し、室温下で3分間現像後、脱イオン水
で洗浄して水を切り、ついでオーブンに入れ230℃で
1時間硬化させた。 (8)赤色フォトレジスト(富士フィルム製CR−70
01)を露光層として使用し、(7)でえられたガラス
基板上に、回転方式(回転速度1000rpm)でこの
CR−7001を塗布したのち、オーブンに入れ90℃
で10分間焼成をおこなった。 (9)図4に示されるような格子状パターンのフォトマ
スク40を使用し、(8)でえられたガラス基板に対し
精密対位露光をおこない(使用露光量は200mj/c
2)、画素区域に紫外光透過率が20%(λ=365
nm)のパターンを形成した。ついで、富士フィルム製
CD−2000現像液を、脱イオン水を使用して原液の
5重量%に希釈し、室温下で3分間現像後、脱イオン水
で洗浄して水を切り、ついでオーブンに入れ230℃で
1時間硬化させ、4階層フォトマスクの製造を完了し
た。図5は、こうしてえられた4階層フォトマスクを示
す図である。
Embodiment 4: Pixels arranged in a mosaic pattern 4
Manufacture of Hierarchical Photomask In this example, the transmittance of ultraviolet light was controlled by changing the thickness of the exposure layer, and a four-layer photomask in which pixels were arranged in a mosaic pattern was manufactured. (1) A 0.12 μm-thick Cr metal thin film that does not transmit ultraviolet light was formed on a transparent glass substrate having a length × width of 320 mm × 400 mm by a sputtering method. (2) On the Cr metal film on the glass substrate described in (1), a positive photoresist is applied by a rotation method (rotation speed: 1000 rpm).
After baking at 90 ° C. for 10 minutes, the thickness was 1.8.
A 0 μm photoresist coating was obtained. (3) Using a positive photomask 10 having a matrix pattern as shown in FIG. 1, the glass substrate coated with a photoresist thin film is exposed (exposure amount 100 mj /
use cm 2, 1% aqueous KOH), after then developed for 90 seconds at room temperature, turn off the water and washed with deionized water and baked for 10 minutes at 120 ° C. in an oven. (4) Using a CR-7 etching solution from CYANTEK, the substrate was etched with Cr for 5 minutes. After the etching was completed, the substrate was washed with deionized water. (5) After removing the photoresist and washing, a pattern having pixels with transmittance of ultraviolet light of 100% and 0% was obtained. (6) Red photoresist (Fujifilm CR-70)
01) as an exposure layer, and using an organic solvent to prepare this CR-7
001 was diluted to 82% by weight of the stock solution (the weight composition ratio of this organic solvent was PGMEA: PEAc: cyclohexanone = 65: 15: 15). Then, the diluted photoresist was applied on the glass substrate obtained in (5) by a rotation method (rotation speed: 1000 rpm), and then baked at 90 ° C. for 10 minutes in an oven. (7) Using the photomask 40 having a lattice pattern as shown in FIG. 4, the glass substrate obtained in (6) is subjected to precise counter-point exposure (use exposure amount is 200 mj / c).
m 2 ), and an ultraviolet light transmittance of 40% (λ = 365) in the pixel area.
nm). Then, Fuji Film CD-2000 developer was diluted to 5% by weight of the stock solution using deionized water, developed at room temperature for 3 minutes, washed with deionized water, drained, and then placed in an oven. The mixture was cured at 230 ° C. for 1 hour. (8) Red photoresist (Fujifilm CR-70)
01) as an exposure layer, this CR-7001 was applied on the glass substrate obtained in (7) by a rotation method (rotation speed: 1000 rpm), and then placed in an oven at 90 ° C.
For 10 minutes. (9) Using the photomask 40 having a lattice pattern as shown in FIG. 4, the glass substrate obtained in (8) is subjected to precise counter-exposure (the exposure amount used is 200 mj / c).
m 2 ), and an ultraviolet light transmittance of 20% (λ = 365) in the pixel area.
nm). Then, Fuji Film CD-2000 developer was diluted to 5% by weight of the stock solution using deionized water, developed at room temperature for 3 minutes, washed with deionized water, drained, and then placed in an oven. This was cured at 230 ° C. for 1 hour to complete the manufacture of a 4-layer photomask. FIG. 5 is a diagram showing the four-layer photomask obtained in this manner.

【0021】実施例5:ストライプ状に画素が配列した
4階層フォトマスクの製造 本実施例では、露光層中の紫外光吸収組成物の濃度を変
化させることにより紫外光の透過率を変化させ、画素が
ストライプ状に配列した4階層フォトマスクを製造し
た。 (1)長さ×幅が320mm×400mmの透明なガラ
ス基板上に、スパッタリング法により、紫外光を通さな
い厚さ0.12μmのCr金属薄膜を形成した。 (2)(1)で述べたガラス基板上のCr金属膜の上
に、回転方式(回転速度1000rpm)でポジ型フォ
トレジストを塗布し、塗布が完了したらオーブンに入
れ、90℃で10分間焼成をおこなったところ、厚さ
1.80μmのフォトレジスト塗膜がえられた。 (3)図1で示されるような行列パターンを有したポジ
型フォトマスク10を使用し、フォトレジスト薄膜を塗
布した前記ガラス基板を露光させ(露光量100mj/
cm2、1%のKOH水溶液を使用)、室温下で90秒
間現像させたのち、脱イオン水で洗浄して水を切ってか
ら、オーブンに入れ120℃で10分間焼成を行った。 (4)CYANTEK社のCR−7エッチング液を使用
し、前記基板に対しCrのエッチングを5分間おこな
い、エッチングが完了したのち、脱イオン水で洗浄し
た。 (5)フォトレジストを除去し、洗浄後、紫外光の透過
率が100%と0%の画素を有するパターンをえた。 (6)実施例2で調製した赤色フォトレジスト(Zap
on RED(C.I.Solvent Red 12
2)335 2.47重量%)を露光層として使用し、
(5)でえられたガラス基板上に回転方式(回転速度1
000rpm)で塗布したのち、オーブンに入れ90℃
で10分間焼成を行った。 (7)図2に示されるような直線状パターンのフォトマ
スク20を使用し、(6)でえられたガラス基板に対し
精密対位露光をおこない(使用露光量は200mj/c
2)、画素区域に紫外光透過率が55%(λ=365
nm)のパターンを形成した。ついで、富士フィルム製
CD−2000現像液を、脱イオン水を使用して原液の
5重量%に希釈し、室温下で3分間現像したら脱イオン
水で洗浄して水を切り、ついでオーブンに入れ230℃
で1時間硬化させた。 (8)実施例2で調製した赤色フォトレジスト(Zap
on RED(C.I.Solvent Red 12
2)335 4.82重量%)を露光層として使用し、
(7)でえられたガラス基板上に、回転方式(回転速度
1000rpm)でこのフォトレジストを塗布したの
ち、オーブンに入れ90℃で10分間焼成をおこなっ
た。 (9)図2に示されるような直線状パターンのフォトマ
スク20を使用し、(8)でえられたガラス基板に対し
精密対位露光をおこない(使用露光量は200mj/c
2)、画素区域に紫外光透過率が36%(λ=365
nm)のパターンを形成した。ついで、富士フィルム製
CD−2000現像液を、脱イオン水を使用して原液の
5重量%に希釈し、室温下で3分間現像後、脱イオン水
で洗浄して水を切り、ついでオーブンに入れ230℃で
1時間硬化させ、4階層フォトマスクの製造を完了し
た。図3は、こうしてえられた4階層フォトマスクを示
す図である。
Example 5: Production of Four-Layer Photomask with Pixels Arranged in Stripes In this example, the transmittance of ultraviolet light was changed by changing the concentration of the ultraviolet light absorbing composition in the exposure layer. A four-layer photomask in which pixels were arranged in a stripe pattern was manufactured. (1) A 0.12 μm-thick Cr metal thin film that does not transmit ultraviolet light was formed on a transparent glass substrate having a length × width of 320 mm × 400 mm by a sputtering method. (2) A positive photoresist is applied on the Cr metal film on the glass substrate described in (1) by a rotation method (rotation speed: 1000 rpm), and when the application is completed, the resultant is put into an oven and baked at 90 ° C. for 10 minutes. As a result, a photoresist coating film having a thickness of 1.80 μm was obtained. (3) Using a positive photomask 10 having a matrix pattern as shown in FIG. 1, the glass substrate coated with a photoresist thin film is exposed (exposure amount 100 mj /
use cm 2, 1% aqueous KOH), after then developed for 90 seconds at room temperature, turn off the water and washed with deionized water and baked for 10 minutes at 120 ° C. in an oven. (4) Using a CR-7 etching solution from CYANTEK, the substrate was etched with Cr for 5 minutes. After the etching was completed, the substrate was washed with deionized water. (5) After removing the photoresist and washing, a pattern having pixels with transmittance of ultraviolet light of 100% and 0% was obtained. (6) The red photoresist prepared in Example 2 (Zap
on RED (CI Solvent Red 12
2) 335 2.47% by weight) as an exposure layer,
Rotation method (rotation speed 1) on the glass substrate obtained in (5)
000 rpm), put in oven and 90 ℃
For 10 minutes. (7) Using the photomask 20 having a linear pattern as shown in FIG. 2, precision counter-exposure is performed on the glass substrate obtained in (6) (use exposure amount is 200 mj / c).
m 2 ), and an ultraviolet light transmittance of 55% (λ = 365) in the pixel area.
nm). Then, the Fuji Film CD-2000 developer was diluted to 5% by weight of the stock solution using deionized water, developed at room temperature for 3 minutes, washed with deionized water, drained, and then placed in an oven. 230 ° C
For 1 hour. (8) The red photoresist prepared in Example 2 (Zap
on RED (CI Solvent Red 12
2) 335 4.82% by weight) as the exposure layer,
The photoresist was applied on the glass substrate obtained in (7) by a rotation method (rotation speed: 1000 rpm), and then baked in an oven at 90 ° C. for 10 minutes. (9) Using the photomask 20 having a linear pattern as shown in FIG. 2, precision counter-exposure is performed on the glass substrate obtained in (8) (use exposure amount is 200 mj / c
m 2 ), and 36% ultraviolet light transmittance (λ = 365) in the pixel area.
nm). Then, the Fuji Film CD-2000 developer was diluted to 5% by weight of the stock solution using deionized water, developed at room temperature for 3 minutes, washed with deionized water, drained, and then placed in an oven. This was cured at 230 ° C. for 1 hour to complete the manufacture of a 4-layer photomask. FIG. 3 is a view showing the four-layer photomask obtained in this manner.

【0022】実施例6:モザイク状に画素が配列した4
階層フォトマスクの製造 本実施例では、露光層中の紫外光吸収組成物の濃度を変
化させることにより紫外光の透過率を変化させ、画素が
モザイク状に配列した4階層フォトマスクを製造した。 (1)長さ×幅が320mm×400mmの透明なガラ
ス基板上に、スパッタリング法により、紫外光を通さな
い厚さ0.12μmのCr金属薄膜を形成した。 (2)(1)で述べたガラス基板上のCr金属膜の上
に、回転方式(回転速度1000rpm)でポジ型フォ
トレジストを塗布し、塗布が完了したらオーブンに入
れ、90℃で10分間焼成をおこなったところ、厚さ
1.80μmのフォトレジスト塗膜がえられた。 (3)図1で示されるような行列パターンを有したポジ
型フォトマスク10を使用し、フォトレジスト薄膜を塗
布した前記ガラス基板を露光させ(露光量100mj/
cm2、1%のKOH水溶液を使用)、室温下で90秒
間現像させたのち、脱イオン水で洗浄して水を切ってか
ら、オーブンに入れ120℃で10分間焼成を行った。 (4)CYANTEK社のCR−7エッチング液を使用
し、前記基板に対しCrのエッチングを5分間おこな
い、エッチングが完了したのち、脱イオン水で洗浄し
た。 (5)フォトレジストを除去し、洗浄後、紫外光の透過
率が100%と0%の画素を有するパターンをえた。 (6)実施例2で調製した赤色フォトレジスト(Zap
on RED(C.I.Solvent Red 12
2)335 2.47重量%)を露光層として使用し、
(5)でえられたガラス基板上に回転方式(回転速度1
000rpm)で塗布したのち、オーブンに入れ90℃
で10分間焼成を行った。 (7)図4に示されるような格子状パターンのフォトマ
スク40を使用し、(6)でえられたガラス基板に対し
精密対位露光をおこない(使用露光量は200mj/c
2)、画素区域に紫外光透過率が55%(λ=365
nm)のパターンを形成した。ついで、富士フィルム製
CD−2000現像液を、脱イオン水を使用して原液の
5重量%に希釈し、室温下で3分間現像したら脱イオン
水で洗浄して水を切り、オーブンに入れ230℃で1時
間硬化させた。 (8)実施例2で調製した赤色フォトレジスト(Zap
on RED(C.I.Solvent Red 12
2)335 4.82重量%)を露光層として使用し、
(7)でえられたガラス基板上に、回転方式(回転速度
1000rpm)でこのフォトレジストを塗布したの
ち、オーブンに入れ90℃で10分間焼成をおこなっ
た。 (9)図4に示されるような格子状パターンのフォトマ
スク40を使用し、(8)でえられたガラス基板に対し
精密対位露光をおこない(使用露光量は200mj/c
2)、画素区域に紫外光透過率が30%(λ=365
nm)のパターンを形成した。ついで、富士フィルム製
CD−2000現像液を、脱イオン水を使用して原液の
5重量%に希釈し、室温下で3分間現像したら脱イオン
水で洗浄して水を切り、オーブンに入れ230℃で1時
間硬化させ、4階層フォトマスクの製作を完了した。図
5は、こうしてえられた4階層フォトマスクを示す図で
ある。
Embodiment 6: Pixels arranged in a mosaic pattern 4
Manufacture of Hierarchical Photomask In this example, the transmittance of ultraviolet light was changed by changing the concentration of the ultraviolet light absorbing composition in the exposure layer, and a four-layer photomask in which pixels were arranged in a mosaic pattern was manufactured. (1) A 0.12 μm-thick Cr metal thin film that does not transmit ultraviolet light was formed on a transparent glass substrate having a length × width of 320 mm × 400 mm by a sputtering method. (2) A positive photoresist is applied on the Cr metal film on the glass substrate described in (1) by a rotation method (rotation speed: 1000 rpm), and when the application is completed, the resultant is put into an oven and baked at 90 ° C. for 10 minutes. As a result, a photoresist coating film having a thickness of 1.80 μm was obtained. (3) Using a positive photomask 10 having a matrix pattern as shown in FIG. 1, the glass substrate coated with a photoresist thin film is exposed (exposure amount 100 mj /
use cm 2, 1% aqueous KOH), after then developed for 90 seconds at room temperature, turn off the water and washed with deionized water and baked for 10 minutes at 120 ° C. in an oven. (4) Using a CR-7 etching solution from CYANTEK, the substrate was etched with Cr for 5 minutes. After the etching was completed, the substrate was washed with deionized water. (5) After removing the photoresist and washing, a pattern having pixels with transmittance of ultraviolet light of 100% and 0% was obtained. (6) The red photoresist prepared in Example 2 (Zap
on RED (CI Solvent Red 12
2) 335 2.47% by weight) as an exposure layer,
Rotation method (rotation speed 1) on the glass substrate obtained in (5)
000 rpm), put in oven and 90 ℃
For 10 minutes. (7) Using the photomask 40 having a lattice pattern as shown in FIG. 4, the glass substrate obtained in (6) is subjected to precise counter-point exposure (use exposure amount is 200 mj / c).
m 2 ), and an ultraviolet light transmittance of 55% (λ = 365) in the pixel area.
nm). Then, the Fuji Film CD-2000 developer was diluted to 5% by weight of the stock solution using deionized water, developed at room temperature for 3 minutes, washed with deionized water, drained, and placed in an oven. Cured at ℃ for 1 hour. (8) The red photoresist prepared in Example 2 (Zap
on RED (CI Solvent Red 12
2) 335 4.82% by weight) as the exposure layer,
The photoresist was applied on the glass substrate obtained in (7) by a rotation method (rotation speed: 1000 rpm), and then baked in an oven at 90 ° C. for 10 minutes. (9) Using the photomask 40 having a lattice pattern as shown in FIG. 4, the glass substrate obtained in (8) is subjected to precise counter-exposure (the exposure amount used is 200 mj / c).
m 2 ), and 30% ultraviolet light transmittance (λ = 365) in the pixel area.
nm). Then, the Fuji Film CD-2000 developer was diluted to 5% by weight of the stock solution using deionized water, developed at room temperature for 3 minutes, washed with deionized water, drained, and placed in an oven. The composition was cured at 1 ° C. for 1 hour to complete the fabrication of a four-level photomask. FIG. 5 is a diagram showing the four-layer photomask obtained in this manner.

【0023】[0023]

【発明の効果】図6aの60は、本発明の実施例でえら
れた4階層フォトマスクの断面図である。図中示されて
いるように、多数回現像できるポジ型フォトレジスト6
4を、4階層フォトマスク60を通して露光すると、露
光程度が区域ごとに様々であるため、点線で示されるよ
うな潜在パターンが形成される。このため、第1回目の
現像後には、図6bに示されるような、膜の厚さが様々
なパターン64aがえられる。
The reference numeral 60 in FIG. 6A is a cross-sectional view of the four-level photomask obtained in the embodiment of the present invention. As shown in the figure, a positive photoresist 6 that can be developed many times
When 4 is exposed through the four-layer photomask 60, a latent pattern as shown by a dotted line is formed because the degree of exposure varies from area to area. Thus, after the first development, patterns 64a having various film thicknesses are obtained as shown in FIG. 6B.

【0024】以上に好ましい実施例を開示したが、これ
らは決して本発明の範囲を限定するものではなく、本発
明の作用を脱しない範囲内で当該技術分野において一般
的な変更を加えることができる。本発明の新規な多階層
フォトマスクの製造法は、光透過性の基板材料上に、光
露光工程を使用してパターンと紫外光透過率の様々に異
なる露光層を製作し、これをフォトマスクとして使用す
るもので、塗膜の厚さまたは紫外光吸収組成物の濃度の
いずれを変化させることによっても必要な透過率を得る
ことができる。
Although the preferred embodiments have been disclosed above, they do not limit the scope of the present invention in any way, and general modifications in the technical field can be made without departing from the effects of the present invention. . The manufacturing method of the novel multi-layer photomask of the present invention uses a light exposure process to produce an exposure layer having various patterns and various transmittances of ultraviolet light on a light-transmissive substrate material, and forming the same on a photomask. The necessary transmittance can be obtained by changing either the thickness of the coating film or the concentration of the ultraviolet light absorbing composition.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】行列パターンのフォトマスクを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a photomask having a matrix pattern.

【図2】直線パターンのフォトマスクを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a photomask having a linear pattern.

【図3】本発明の実施例による4階層フォトマスクを示
す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a four-level photomask according to an embodiment of the present invention.

【図4】チェックパターンのフォトマスクを示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a photomask of a check pattern.

【図5】本発明の実施例による別の4階層フォトマスク
を示す図である。
FIG. 5 illustrates another four-level photomask according to an embodiment of the present invention.

【図6】a、bは多数回分の現像ができるポジ型フォト
レジストが、本発明の実施例による4階層フォトマスク
を通して露光した後、第1回目の現像後にえられた膜の
厚さの変化を示した図である。
FIGS. 6a and 6b show changes in the thickness of a film obtained after a first development after a positive photoresist that can be developed many times is exposed through a four-level photomask according to an embodiment of the present invention. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

60 本発明の実施例でえられる4階層フォトマスクの
断面図 62 ガラス基板 64 ポジ型フォトレジスト 64a 厚さが様々なパターンAB
60 Cross-sectional view of four-layer photomask obtained in the embodiment of the present invention 62 Glass substrate 64 Positive photoresist 64a Pattern AB having various thickness

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光透過性の基板と、該光透過性の基板上
に設けられ、パターンを有するマスク層と、該光透過性
の基板上のうちマスク層で覆われていない区域に任意に
設けられ、紫外光吸収組成物を含有する複数個の露光区
域とからなり、該露光区域には紫外光透過率が0〜10
0%の間であるような区域が1種類または1種類以上あ
って該フォトマスクの多階層パターンを構成する多階層
フォトマスク。
1. A light-transmissive substrate, a mask layer provided on the light-transmissive substrate and having a pattern, and optionally a region on the light-transmissive substrate that is not covered by the mask layer. And a plurality of exposed areas containing the ultraviolet light absorbing composition, wherein the exposed areas have an ultraviolet light transmittance of 0 to 10
A multi-level photomask in which there is one or more types of areas that are between 0% and constitutes a multi-level pattern of the photomask.
【請求項2】 前記光透過性の基板が石英ガラスからな
ることを特徴とする、請求項1に記載の多階層フォトマ
スク。
2. The multi-layer photomask according to claim 1, wherein the light-transmitting substrate is made of quartz glass.
【請求項3】 前記マスク層が金属薄膜よりなることを
特徴とする、請求項1に記載の多階層フォトマスク。
3. The multi-layer photomask according to claim 1, wherein the mask layer is made of a metal thin film.
【請求項4】 前記マスク層が、Crの金属薄膜よりな
ることを特徴とする、請求項3に記載の多階層フォトマ
スク。
4. The multi-layer photomask according to claim 3, wherein the mask layer is made of a metal thin film of Cr.
【請求項5】 前記露光区域を形成する材質がフォトレ
ジストであることを特徴とする、請求項1に記載の多階
層フォトマスク。
5. The multi-level photomask according to claim 1, wherein the material forming the exposed area is a photoresist.
【請求項6】 前記露光区域を形成する材質が、フォト
レジスト機能を有しないエッチング可能な材料であるこ
とを特徴とする、請求項1に記載の多階層フォトマス
ク。
6. The multi-layer photomask according to claim 1, wherein the material forming the exposure area is an etchable material having no photoresist function.
【請求項7】 前記紫外光吸収組成物が紫外光吸収剤で
あることを特徴とする、請求項1に記載の多階層フォト
マスク。
7. The multi-layer photomask according to claim 1, wherein the ultraviolet light absorbing composition is an ultraviolet light absorbing agent.
【請求項8】 前記紫外光吸収組成物が、染料、顔料、
金属粒子および紫外光吸収剤よりなる群から選択される
ことを特徴とする、請求項1に記載の多階層フォトマス
ク。
8. The method according to claim 1, wherein the ultraviolet light absorbing composition comprises a dye, a pigment,
The multi-layer photomask according to claim 1, wherein the photomask is selected from the group consisting of metal particles and an ultraviolet light absorber.
【請求項9】 前記露光区域の紫外光透過率を、該露光
区域の厚さを変えることにより調整してなる請求項1に
記載の多階層フォトマスク。
9. The multi-layer photomask according to claim 1, wherein the ultraviolet light transmittance of the exposed area is adjusted by changing the thickness of the exposed area.
【請求項10】 前記露光区域の紫外光透過率を、該露
光区域中の紫外光吸収物の濃度を変えることにより調整
してなることを特徴とする、請求項1に記載の多階層フ
ォトマスク。
10. The multi-layer photomask according to claim 1, wherein the ultraviolet light transmittance of the exposed area is adjusted by changing the concentration of the ultraviolet light absorbing material in the exposed area. .
【請求項11】 前記露光区域の紫外光透過率を、該露
光区域中の紫外光吸収物の組成を変えることにより調整
してなることを特徴とする、請求項1に記載の多階層フ
ォトマスク。
11. The multi-layer photomask according to claim 1, wherein the ultraviolet light transmittance of the exposed area is adjusted by changing the composition of the ultraviolet light absorbing material in the exposed area. .
【請求項12】 (a)光透過性の基板上に紫外光透過
率が0%のマスク層を形成する段階と、(b)該マスク
層のパターンを設計し、紫外光透過率が100%と0%
のフォトマスクパターンを形成する段階と、(c)紫外
光吸収組成物を含有する露光層を該光透過性の基板上に
塗布する段階と、および(d)該露光層のパターンを設
計し、該光透過性の基板上に、紫外光透過率が0〜10
0%の間にあるフォトマスクパターンを形成する段階
と、からなることを特徴とする、多階層フォトマスクの
製造法。
12. A step of (a) forming a mask layer having an ultraviolet light transmittance of 0% on a light-transmitting substrate; and (b) designing a pattern of the mask layer so that the ultraviolet light transmittance is 100%. And 0%
Forming a photomask pattern of (c), applying an exposure layer containing an ultraviolet light absorbing composition on the light-transmitting substrate, and (d) designing a pattern of the exposure layer; An ultraviolet light transmittance of 0 to 10 on the light transmitting substrate
Forming a photomask pattern that is between 0%.
【請求項13】 段階(a)における前記光透過性の基
板が石英ガラスからなることを特徴とする、請求項12
に記載の多階層フォトマスクの製造法。
13. The method of claim 12, wherein the light transmissive substrate in step (a) is made of quartz glass.
3. The method for manufacturing a multi-level photomask according to item 1.
【請求項14】 段階(a)における前記マスク層が金
属薄膜であることを特徴とする、請求項12に記載の多
階層フォトマスクの製造法。
14. The method of claim 12, wherein the mask layer in step (a) is a metal thin film.
【請求項15】 段階(a)における前記マスク層がC
r金属薄膜よりなることを特徴とする、請求項14に記
載の多階層フォトマスクの製造法。
15. The method according to claim 15, wherein the mask layer in step (a) is C
The method for manufacturing a multi-level photomask according to claim 14, wherein the method comprises a metal thin film.
【請求項16】 段階(c)における前記紫外光吸収組
成物を含有する露光層がフォトレジストからなることを
特徴とする、請求項12に記載の多階層フォトマスクの
製造法。
16. The method of claim 12, wherein the exposure layer containing the ultraviolet light absorbing composition in step (c) comprises a photoresist.
【請求項17】 段階(d)が、光露光工程により前記
露光層のパターンを設計することを特徴とする、請求項
12に記載の多階層フォトマスクの製造法。
17. The method according to claim 12, wherein in the step (d), a pattern of the exposure layer is designed by a light exposure process.
【請求項18】 段階(c)における前記紫外光吸収組
成物を含有する露光層が、フォトレジスト機能を有しな
いエッチング可能な材料からなることを特徴とする、請
求項12に記載の多階層フォトマスクの製造法。
18. The multi-level photolithography according to claim 12, wherein the exposure layer containing the ultraviolet light absorbing composition in step (c) comprises an etchable material having no photoresist function. Manufacturing method of mask.
【請求項19】 段階(d)が、光露光およびエッチン
グの工程により前記露光層のパターンを設計することを
特徴とする、請求項18に記載の多階層フォトマスクの
製造法。
19. The method according to claim 18, wherein the step (d) designs the pattern of the exposure layer by light exposure and etching.
【請求項20】 前記紫外光吸収組成物が紫外光吸収剤
であることを特徴とする、請求項12に記載の多階層フ
ォトマスクの製造法。
20. The method according to claim 12, wherein the ultraviolet light absorbing composition is an ultraviolet light absorbing agent.
【請求項21】 前記紫外光吸収組成物が、染料、顔
料、金属粒子および紫外光吸収剤よりなる群から選択さ
れることを特徴とする、請求項12に記載の多階層フォ
トマスクの製造法。
21. The method of claim 12, wherein the ultraviolet light absorbing composition is selected from the group consisting of a dye, a pigment, metal particles, and an ultraviolet light absorber. .
【請求項22】 段階(c)において前記露光層の紫外
光透過率を、該露光層の厚さを変えることにより調整す
ることを特徴とする、請求項12に記載の多階層フォト
マスクの製造法。
22. The method of claim 12, wherein in step (c), the ultraviolet light transmittance of the exposed layer is adjusted by changing the thickness of the exposed layer. Law.
【請求項23】 段階(c)において前記露光層の紫外
光透過率を、該露光層中の紫外光吸収組成物の濃度を変
えることにより調整することを特徴とする、請求項12
に記載の多階層フォトマスクの製造法。
23. The method according to claim 12, wherein in step (c), the ultraviolet light transmittance of the exposed layer is adjusted by changing the concentration of the ultraviolet light absorbing composition in the exposed layer.
3. The method for manufacturing a multi-level photomask according to item 1.
【請求項24】 段階(c)において前記露光層の紫外
光透過率を、該露光層中の紫外光吸収組成物の組成を変
えることにより調整することを特徴とする、請求項12
に記載の多階層フォトマスクの製造法。
24. The method according to claim 12, wherein in step (c), the ultraviolet light transmittance of the exposed layer is adjusted by changing the composition of the ultraviolet light absorbing composition in the exposed layer.
3. The method for manufacturing a multi-level photomask according to item 1.
【請求項25】 段階(c)および(d)を繰り返し、
前記光透過性の基板上に3階層以上のフォトマスクパタ
ーンを形成することを特徴とする、請求項12に記載の
多階層フォトマスクの製造法。
25. Steps (c) and (d) are repeated,
13. The method of claim 12, wherein a photomask pattern of three or more layers is formed on the light transmitting substrate.
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