JPS58171006A - 着色パタ−ンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は着色パターンの形成に関するもので、籍、に各
種力２−撮偉嵩子及び力２−ディスプレー用の微細色分
解フィルターに適する着色パターンの製造方法に関する
ものである。

従来色分解フィルター尋の微小着色パターンの製法にお
いて色素層を真空１着によって色素の蒸着薄膜で形成す
る方法が提案されている（例えば、特開１８５５−１４
６４０６／ｊ：報）。

この方法によれば色素そのもので着色層が形成でき染色
法における媒染層が不用なのできわめて薄膜化され、か
つ榊水工ｌｉＫよって色素層が形成できる。

こうして蒸着によｐ形成され九色素層をバターニングす
る方法として従来ドライエツチング法が普及している。

これは色素層上にレジストでパターンを形成し先後、こ
れをレジストマスりとじて非レジスト部分の色素層をイ
オンないしプラズマ雰囲気中で蒸発させて除去しノくタ
ーンを形成するものである。

この方法では色素層上に形成可能な耐エツチング性Ｏ良
いレジス）１２）選択が容易ではなく。

ま九レジストマスクが残る九めに構成が複雑になるとい
う欠点を有している。

一方これに対して除去すべき色素層Ｏ下１１にレジスト
マスク（以下アンダーマスクと呼ぶ）を設置、色素層に
は何ら直接的に作用を及ばずことなく、下部のアンダー
マスクを基板から除くことによってその上の色素層をも
同時に物理的に除去するいわゆるリバースエツチング法
（又これ社後で溶解可能な物質、主にポジ瀧レジストを
用いて所定のアンダーマスクを形成俵、その上に蒸着色
素層を設け、しかる後アンダーマスクを溶解することに
よって所望のパターン形成を行なう一〇である。リバー
スエツチング法によればアンダーマスク自身が除去され
るととＫよってパターンが形成されるので、マスクの残
らない着色層のみのシンプル表構成となる長所を有する
。しかし、これ迄リバースエツチング法ははとんど普及
していない。

その原因紘、色素層を損なわずにアンダーマスクを形成
しかつ除去容易なポジ型レジストの選択が困離なためで
ある。

即ち、従来知られているポジ型レジストにはマスクとし
ての要求から成分の拘脂が強固なために、強い溶解力を
もつ溶剤が使われていることが多い。従ってこのような
レジストを用いてリバースエツチングを行なつ九場合、
レジストの現俸、除去の際、色素層を溶解してしまった
シ浴解にまでは至らなくとも、一部溶解して分光特性を
着しく損うことが多く、＠に成功しても極めて限られ九
色素の与にしか適用できないものであった。

而して本発明は、このような欠点を拳法するものであシ
、貧溶媒でも現像可能なレジストを使用し、まえ、こＯ
レジストの現像溶媒によって、光学特性が変化しない色
素を併用するととによって、高性能な着色パターンの製
造方法を提供することを主たる目的とする。

本発明による着色パターンＯＩＩ造方法社、下記構造式
で示される食フッ素メタクリレート重合単位を主体とす
るポジ鳳レジストによって基板上にアンダーマスクを形
成する１徊、咳アン色素を蒸着して色素層を形成する工
程、およびアンダーマスクを基板から除去するととくよ
って、同時にそＯ上部Ｏ＠嵩層をも除去する１糊を有す
ることを特徴とする４のである。

記 ここで、Ｒ富および鳥は水素又はアルキル基、Ｒ，は各
炭素に少くなくとも１個のフッ素が結合したアルキル基
である。

即ち、本発明は上式で示される構造の含フツ素ポリメタ
クリレートをポジ型レジストの主成分としてツタロシア
ニン色素を用いるととに主たる％慣があるもめである。

レジストの現儂溶１１４Ｆｉ、本来、使用する色素を溶
解せず且つレジストを溶解する限られ九種類に限定され
、その結実現像溶媒との関係で使用できる色素が著しく
制限されてくる場合が少くない。しかし１本発明に用い
るポジ型レジスト１、エステル類、芳香族類、ハロゲン
化炭化水素類などの溶解能が高い良溶媒を初めとして。

アルコール類などの溶解能が低い貧溶［Ｋ４ｊＬ〈溶解
するため、現像用溶媒として種々のＳ媒を使用可能であ
る。従って、使用できる色素の範囲が非常に拡大され、
所望の着色パターンの形成に非常に有効で、リバースエ
ツチング法の工業的な実用価値を飛隋的に高め得るもの
である。

この含フツ素ポリメタクリレートレジストは溶解性に優
れるが、これは、側鎖のエステル基による立体障害の効
果、及びフッ素の導入によるエネルギー吸収効率の増加
、電気陰性度増大に伴う電子の局在化による主鎖切断促
進効果によるものと考えられる０代表的なレジストリ例
としては次のようなものが好適例として挙げられる。

本発明に用いるポジ型レジストを溶解する溶解溶媒とし
て鉱、例えば、メタノール、エタノール、グロバノール
、インプロパツール、ブタノール等のアルコール類、ア
セトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン
等のケトンｇｇ、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル酢酸フ゛ナル等のエステ／ｌ／類、エチレングリコー
ルモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチル
エーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセ
テート等が使用できる。またこれらの混合物であっても
良い。

色素層を侵さずに塗布するには、色素の種類にもよるが
アルコール類を主とすることが好適である。現像溶媒と
しては、基本的には上記溶解＃媒が使用できるが、露光
によって分子量の低下した露光部分のみを選択的に溶解
する丸めに、溶解溶媒よりも溶解力の低い溶媒を選ぶの
が良い。レジスト膜への親和性や溶解性のコントロール
の容易さなどから、メタノール、エタノール、グロバノ
ール、イソ１０パノール、ブタノール等のアルコール類
が％に適している。

アルコール類にケ、・ン、エステルＶａｔ混合すること
も可能である。ｉ＆金溶媒としては、インブロバノール
ト少量のメチルインブチルケトンの組合せが好適である
。

アンダーマスクの基板からの＃、去にはアンダーマスク
への事前の光などの照射によって、基本的には３Ａ１＃
溶媒をそのまま′用いるヒとができゐ。

との含フツ素ポリメタクリレートの主紙切断は遠紫外領
域のエネルギー）を得ておζるのでパターニング用の光
源としては遠紫外光、電子−ビー＾などが好適である。

また、リバースエツチング用色素としては本来蒸着可能
でかつレジスト処理溶剤に不溶であり、しかも分光特性
が損なわれないものが好適である。この点本発明に用ｉ
るフタロシアニン色素は、含フツ素系ポリメタクリレー
トレジストに適用される現儂Ｉｌ媒に溶解しないことは
勿論アルコールＩｉＡ畳の溶解能の弱い連続に対して一
ンの形成に非常に有効である。

代ｐ的なフタロシアニンの例としては、メタルフリーフ
タロシアニン、銅フタロシアニン。

ベリリウム７タロシアニン、！ダネシクム７タロシア；
ン、亜鉛ツタロシアニン、チタニクムフタロシアニン、
錫７タジシアニン、８７／ロンアニン、バナジクムフメ
ロシアニン、クロム７タロシアニン、モリブデンフタ−
シアニン。

マンガン７タロシプニン、鉄フタロシアニン。

コバルトフタロシアニン、ニッケルフタロシアニン、パ
ラジウム７タロシアニン、白金７タロシアニンが挙けら
れる。

以下図ＴｋＵＫより、本発明の詳細な説明する。

まず５本発明に用いるポジ型レジストを上記溶媒に泗解
して、適当壜粘度の溶液にする。必要ならば界面活性剤
等の添加剤を加えてもよい。

これを所望の基板にスピンナーを用いて一転塗布する。

乾燥後適当なｉｌｌ＆ｌｌ下でプリベークする、ついで
電子線まえ妹達紫外光で所定０　／＜ターン形状に露光
し現像する。必要に応じて１現儂−にレジスト膜Ｏひず
与を緩和する目的で０ＩＩｉ］＃ｌ＆環、現俸後、膜Ｏ
膨濶をおさえる丸めのリンスＩＩ＆理を行なう。

以上の工１１によって第１＠に示されるアンダーマスタ
２が基板１上に形成され為、ついで第２ｗＡの如く全面
に電子纏又紘°遠紫外光を照射すゐ、これはレジストリ
主鎖切断を行なうむとによって後のアンダーマスクａｍ
解除去を容ＡＫする一部であるが、省くことも可能であ
る。省い丸場合には、その分だけ強い溶解性ａＳＳを使
う必要がある。

ついで第３図の如く、アンダーマスク上に色素層３を真
空蒸着法によって形成する０色素層の厚さは所望０分光
特性によって決められるが通常１０００〜１００ＯＯＡ
Ｑ度である・ついで色素層下のアンダーマスクを除去す
る丸めにも１を溶解させず、壕九分党畳性をそこなわず
にアンダーマスクの与を溶解もしくは基板から剥離させ
る溶媒に浸漬する。

アンダーマスクの除去によって同時にその上にある色素
層が除去される訳であるが、これを補助する丸めに、浸
漬時に超音波のエネルギーを加えることも有効である。

このようにして、第４図の如く第１０着色パターン４が
形、成される。さらに異なる色素パターンを同一基板上
に形成する場合Ｋｄ、パターンに応じてアンダーマスク
の位置をずらしながら、上記の１楊を〈）返して行なえ
ばよい。

色の種類の数だけこれらＯ工１をく夛返すことによって
、例えば第５図の如き複数の色を有する着色パターン４
，５および６を有するものが製造できる。

本発明で用いられる基板は、アンダーマスクの形成が可
能なものであれば４１１ＫＦＪｉ定されるものではない
。

例えば具体的に以下のものが使用できる。

ガラス板、光学用樹脂板、ゼラチン、ポリビニルアルコ
ール、とドーやジエチルセルロース。

メチルメタクリレート、ポリエステル、ブチラール、ポ
リアミドなどの樹脂フィルム、着色パターンをカラーフ
ィルターとして適用される物と一体に形成すること４可
能である。その場合の基板の一例としては、プラクン管
表示面、緯偉管の受光面、液晶ディスプリー面、カラー
電子写真用感光体等があげられる。

次に実施例をあけて異体的・に本発明について説明する
。

実施例１ ポリ１．１−ジメチルテ）ラフルオｐプロピルメタク９
　Ｖ　−）　（Ｒ１＝Ｒ，＝ＣＨ，Ｒ，＝ＣＦ、ＣＦ、
Ｈ）　０８重量ＸＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）
溶液をスピンナーで透明）＃クス基板上に塗布し乾燥後
１８０℃で３０分間プリベーりしえ。

こＯ基板にクォーツ基板Ｏモザイク形状Ｏ露光マスクを
重着させ遠紫外光でマスク露光後。

ＩＰＡ（イソプロピルアルー−ル）７０％２ＭＩＢＫ３
ＯＮ溶液で現像しアンダーマスクを形成し九。

ついでこのアンダーマスク全面に遠紫外光を５分間照射
した。この基板を真空装置内にセットして排気し、真空
度１０’〜１０’ｔｏｒｒであらかじめモリブデン製昇
藝用ポートに入れておいた鉛７タロシアニン（東京化成
ＩＩ）を加熱し基板上に３０００人の厚さに蒸着した。

蒸着の終つ九基板を真空装置から取り出しＩＰＡ８０Ｘ
ＭＩＢＫ１０％溶液に２分間浸漬、しアンダーマスクを
溶解除去した。このとき色□素層は何ら侵されなかった
。′これらの工１ｉＫよってモザイク状の緑色。

単色フィルターが形成され友。

なお、この同じ工程を市販のポジ型レジスト（＋ｉｉ品
名：　０ＤＵＲ１０１３，東京応化工業製）を用いて試
み九ところ、レジストを専用現曹液（キシレン９０Ｘ）
で除去した際蒸着し九色素が一部溶解してしまい１分光
透過率が全帯域で８〜１５Ｎ増加して所望の特性を有す
るフィルター形成が困難であった。

また、さらにポジ型レジスト（商品名：　０ＤＵＲ−１
０００、東京応化製）でも試み九が専用ｌＩ俸液（主成
分；酢酸イソアミル）で、分光透過率のピーク波長が５
１程シフトすると共に、透過率も５％穆減少してしまい
所望特性のフィルター形成が困難であった・ ま九同じくポジ減レジスト（商品名：　ＡＺ１３５Ｇ。

シプレー社製）でも試み九が、専用現＊＊Ｃ有機アルカ
リ）で色素が侵されて同様に分光透過率が変化してしま
い所望の特性のフィルター形成が困拳であった。

実施例２ ポリへ中サフルオａブチ羨メタクリレート（Ｒｓ＝へ＝
Ｈ，Ｒ，＝ＣＦ、−ＣＦＨ−ＣＦ、）　０８重量％ＭＩ
ＢＫ溶液を用いて実施例１と同様なｌ１で緑色モザイク
フィルターを形成することかで１１九、このとき１色素
層は侵されず、まえ分光特性の変化もおこらなかつ九、
なお、属僚及びアンダーマスク除去溶雫としてＩＦムを
用いえ。

実施例３〜７ 以下のフタロシアニン化合物を用いて、＊施例１及び２
と同様な方法でフィルターを作成した。従来のポジ型レ
ジストを使用し九場合に比べて分光特性が損なわれるこ
とがなかった。

評価Ｏ基″準 ０：アンダーマスク溶解除去の前後で分光透過率が＃１
とんど変化しない鬼の Δ：アンダーマスク＃Ｉ郷除去の前ＩＩ？分党透過率が
２〜３にＳＺ変化する亀〇 ×：アンダーマスク＃郷除去の前後て分光透過率が５Ｘ
以上変化するもの

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明による着色パターンＯＩＩ造方
法の工程説明図であ）、第１図はアンダーミスタ形成工
程、第２図は露光工ＹＬｔＪ４３図社色素層の形成玉稿
、および１ｉ１４図は着色パターン形成工程を示す、第
５図は製造される着色パターンの−ａｍを示す。 ｌ・・・基板　　２・・・アンダーマスク３・・・色素
ｊｌ　　　４，５および６・・・着色パターン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記構造式で示される會７ツ嵩メタクリレート重合
   単位を主体とするポジ蓋レジストによって基板上にレジ
   ス）ｖスタを形成する工１！、鋏レジストマスクを含む
   基板上にメタルフリー７タロシアニンおよび金属７タ四
   シアニンから選ばれる色素を蒸着して色素層を形成する
   工ｍ。 およびレジスト！スクを基板から除去することによって
   １Ｍ時にその上＆０色素層を４除去する工１１．を有す
   ることを特徴とする着色パターンの製造方法。 記 ８諺−計４゜ ここで、Ｒ１およびＲ８は水素又はアル中λ基、Ｒ１祉
   各炭素に少くなくとも１備のフッ素が結合し丸アルキル
   基。