WO2020012653A1 - フォトマスクの製造方法およびパターン付き成形品の製造方法 - Google Patents

フォトマスクの製造方法およびパターン付き成形品の製造方法 Download PDF

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WO2020012653A1
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photomask
photoresist
molded article
manufacturing
curved surface
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勉 青島
晶 金田
勝 田宮
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テクノアルファ株式会社
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    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/24—Curved surfaces

Definitions

  • the disclosure in the present application relates to a method for manufacturing a photomask and a method for manufacturing a molded article with a pattern.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a photomask and a method for manufacturing a molded article with a pattern, which are suitable for forming a pattern with a photoresist on a portion having a large curvature of a molded article including a curved surface portion.
  • a light shielding film Black (Matrix; BM) is formed. Also, a light-shielding film is formed on a cover glass of a device using an LED or the like for the purpose of shielding light from the LED panel.
  • a method of forming a light-shielding film on glass there are various printing methods such as stencil screen printing, intaglio gravure printing, offset intaglio printing, offset lithographic printing, letterpress printing, an electrodeposition coating method, an electronic method, in addition to an inkjet method and photolithography.
  • a printing method, an electrostatic printing method, a thermal transfer method and the like are known.
  • a curved body coated with a photoresist is inserted between a bendable film-shaped photomask and a negative pressure forming film, and (2) suction is performed by a suction pump. It is also known that, by adhering a film-shaped photomask and a negative pressure forming film that can bend to a curved body, and (3) exposing in a state of being adhered, the shape of the photomask can be accurately exposed to the photoresist. (See Patent Document 1).
  • Patent Literature 1 is a very useful method that can produce a light-shielding film with high edge accuracy around a curved glass such as a window glass of a car.
  • a curved glass such as a window glass of a car.
  • the curvature of the curved surface portion of these formed products may be larger than the curvature of the curved body in which the entirety of the window glass or the like of the car is gently bent.
  • a bendable film-shaped photomask cannot be in close contact with a portion having a large curvature, in other words, a gap may be formed between a molded product and a bendable film-shaped photomask, As a result, the edge accuracy of the light shielding film may be reduced.
  • the disclosure in the present application is to provide a method for manufacturing a photomask and a method for manufacturing a molded article with a pattern.
  • the disclosure in the present application relates to a method for manufacturing a photomask and a method for manufacturing a molded article with a pattern.
  • a method for manufacturing a photomask used for producing a patterned molded product in which a pattern is formed with a photoresist on a first surface of a molded product having a curved surface portion The photomask is A base member having a second surface that can be inserted into a first surface of the molded article having the curved surface portion and that can be in close contact with the first surface; A mask portion formed on the second surface of the base portion; Including The method of manufacturing the photomask, A coating step of coating a photoresist on the second surface of the base member, An adhesion step of adhering a curable film-shaped photomask to the photoresist applied to the second surface of the base portion, An exposure step of exposing a photoresist applied to the second surface of the base member through the bendable film-shaped photomask; A developing step of separating the bendable film-shaped photomask, developing a photoresist applied to the exposed second surface of the base member, and removing the excess photoresist to form
  • the method for manufacturing a photomask according to the above (1) (3)
  • the base portion of the photomask is formed of the same material and in the same shape as the molded product having the curved surface portion.
  • the base portion of the photomask is A material filling step of filling a material forming the base portion on the first surface side of the molded product having the curved surface portion; A material curing step of curing the material filled in the material filling step, A substrate part separating step of separating the cured substrate part from the molded article having the curved surface part,
  • the method for manufacturing a photomask according to the above (1) which is manufactured by a method including: (5) A method for producing a patterned molded product in which a pattern is formed with a photoresist on a first surface of a molded product having a curved surface portion, The manufacturing method comprises: An application step of applying a photoresist to a first surface of the molded article having the curved surface
  • a photomask adhesion process for adhering the two surfaces An exposure step of exposing a photoresist applied to a first surface of the molded article having the curved surface portion via the photomask; Developing the photoresist applied to the first surface of the molded article having the curved surface portion by separating the photomask and exposing the photoresist, and removing excess photoresist to form a pattern on the first surface; Process and A method for producing a molded article with a pattern. (6) In the contacting step, the photomask is arranged so that the second surface faces upward, and the molded article having the curved surface portion is so contacted with the photomask that the first surface is in close contact with the second surface.
  • the step of applying a photoresist to the first surface of the molded article having the curved surface portion includes applying a plurality of photoresist layers;
  • a photomask for forming a pattern with a photoresist on a curved surface portion of a molded product can be provided.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the definition of the direction of the surface of a molded product.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the definition of the direction of the surface of the photomask.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the photomask 2 and the molded product 1 according to the embodiment, and the difference between the related art.
  • FIG. 4 is a diagram for describing an embodiment of the photomask 2.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an embodiment of a method of manufacturing the photomask 2 and illustrates an example in which the mask portion 25 is formed using a negative photoresist 25a.
  • FIG. 6 is a view for explaining a method of manufacturing the base 21 for the photomask 2 using the molded article 1 as a mold.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the definition of the direction of the surface of a molded product.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the definition of the direction of the surface of the photomask.
  • FIG. 3 is a diagram
  • FIG. 7 is a diagram for describing the definition of the curved surface portion 12.
  • FIG. 8 is a diagram for describing the first embodiment of the method for manufacturing a molded article with a pattern.
  • FIG. 9 is a view for explaining a second embodiment of the method for producing a molded article with a pattern.
  • FIG. 10 is a photograph as a substitute for a drawing, and is a photograph of the photomask 2 produced in Example 1.
  • FIG. 11 is a photograph substituted for a drawing, and is a photograph of the molded article 1 with a pattern produced in Example 2.
  • FIG. 12 is a photograph substituted for a drawing, and is a photograph of the molded article 1 with a pattern produced in Example 3.
  • FIG. 13 is a photograph substituted for a drawing, and is a photograph of the molded article with a pattern produced in Comparative Example 1.
  • FIG. 1 is a view for explaining the definition of the direction of the surface of a molded product in this specification.
  • FIG. 1A is a top view of the molded product 1
  • FIGS. 1B to 1D are cross sections in the XX ′ direction of FIG. 1A.
  • the “first surface (13)” of the molded product 1 means a surface on a virtual surface (dotted line in FIGS. 1B to D) connecting end portions of the molded product 1.
  • the molded product 1 has a flat portion 11 in the center, and a curved surface portion 12 facing in the same direction is formed on the entire end portion when the molded product 1 is viewed from above.
  • FIG. 1B the molded product 1 has a flat portion 11 in the center, and a curved surface portion 12 facing in the same direction is formed on the entire end portion when the molded product 1 is viewed from above.
  • FIG. 1B the example shown in FIG.
  • a virtual surface (dotted line in the drawing) connecting the ends of the curved surface portion 12 is the first surface 13, and the opposite side is the second surface 14.
  • the molded article 1 does not include the flat portion 11 and is entirely formed of the curved surface portion 12.
  • the virtual surface (dotted line in the drawing) connecting the ends of the curved surface portion 12 is the first surface 13, and the opposite side is the second surface 14.
  • the molded product 1 has a flat portion 11 at the center, and a curved surface portion 12 is formed at a part of an end when the molded product 1 is viewed from above.
  • the first surface 13 is the virtual surface (dotted line in the figure) connecting the end of the flat portion 11 and the end of the curved portion 12, and the second surface 14 is the opposite side.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the definition of the direction of the surface of the photomask in this specification.
  • the “second surface (24)” of the photomask 2 means a surface on the side that is in close contact with the first surface 13 of the molded product 1.
  • the surface of the photomask 2 opposite to the second surface 24 is defined as a first surface 23.
  • FIG. 3A is a view for explaining a conventional technique using a bendable film photomask M.
  • FIG. 3B is a diagram for explaining the relationship between the photomask 2 and the molded product 1 according to the embodiment. As shown in FIG.
  • the second surface 24 of the photomask 2 has a shape that can be in close contact with the first surface 13 of the molded product 1. Therefore, as shown by the portion ⁇ in FIG. 3B, the photomask 2 can be brought into close contact with the first surface 13 of the curved surface portion 12 of the molded product 1, and a pattern is formed on the molded product 1 with a photoresist. Edge accuracy can be improved.
  • the bendable film-shaped photomask M is automatically brought into close contact with the molded product 1, it is necessary to perform alignment using an alignment scope and a stage as necessary in order to reduce errors between products. .
  • the photomask 2 having a shape corresponding to the first surface 13 on which the pattern of the molded product 1 is formed is inserted. Therefore, when the first surface 13 on which the pattern of the molded article 1 is formed and the photomask 2 are hardly displaced when they are in close contact with each other, the first surface 13 can be easily formed without using an alignment apparatus using an alignment scope and a stage. Positioning is possible.
  • a positioning device using an alignment scope and a stage may be used.
  • FIG. 4A is a top view of the photomask 2 when a pattern is formed on the first surface 13 of the curved surface portion 12 of the molded product 1 using a negative photoresist
  • FIG. 4B is a view along the line XX ′ in FIG. 4A. It is sectional drawing.
  • the photomask 2 shown in the embodiment has a mask portion 25 formed on a second surface 24.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an embodiment of a method for manufacturing the photomask 2 and illustrates an example in which the mask portion 25 is formed using a negative photoresist 25a.
  • An embodiment of the method for manufacturing the photomask 2 is as follows. (1) an application step of applying a photoresist 25a to the second surface 24 of the base member 21 (see FIG. 5A) (see FIG. 5B); (2) an adhesion step of adhering a curable film-shaped photomask M to the second surface 24 of the base 21 (see FIG. 5C); (3) The photoresist 25a applied to the second surface 24 of the base 21 through the bendable film-shaped photomask M (a portion corresponding to the mask portion 25 is formed so that light can be transmitted).
  • An exposure step of exposing (see FIG. 5D; arrows in the figure represent light); (4) Separating the bendable film-shaped photomask M, developing the photoresist 25a applied to the exposed second surface 24 of the base member 21, and removing the excess photoresist 25a.
  • a developing step of forming the portion 25 (see FIG. 5D); including. According to the manufacturing method, the photomask 2 in which the mask part 25 is formed on the second surface 24 of the base part 21 can be manufactured.
  • the material for forming the base portion 21 of the photomask 2 is not particularly limited as long as it can apply the photoresist 25a and can transmit light, such as glass, ceramics, and resin. .
  • the photomask 2 shown in the embodiment is used by being inserted into and adhered to the molded product 1. Therefore, the base member 21 is formed of a material that can be inserted and adhered to the first surface 13 of the molded article 1 without being deformed.
  • the photoresist 25a may be made of a resin which is hardened by irradiation of ultraviolet rays, electron beams or the like generally used in the field of photolithography and has a light-shielding property.
  • negative resists include polyvinylphenol-3,3'-diazidediphenylsulfone and polyglycidyl methacrylate.
  • the light-shielding agent dispersed in these resins include black colorants such as pigments such as carbon black and iron black.
  • the content of these colorants is not particularly limited as long as light-shielding properties can be obtained.
  • the content may be about 10 to 30% by weight in the above-mentioned photosensitive resin.
  • the color of the pigment is not limited to black, but may be white. In that case, a material that can be added may be used.
  • a commercially available photoresist having a light-shielding property may be used.
  • the example shown in FIG. 5 shows an example in which a negative type is used as the photoresist 25a.
  • a positive type photoresist is used. You may.
  • the positive photoresist 25a include radiation-decomposable polymer resists such as polymethyl methacrylate, polystyrene sulfone, polyhexafluorobutyl methacrylate, polymethyl isopropenyl ketone, and poly 1-trimethylsilylpropyne bromide, and o-nitrobenzyl cholate.
  • Dissolution inhibitor-based positive resists such as esters are exemplified.
  • the photoresist 25a may be applied by a known method such as spraying or sputtering.
  • the film-shaped photomask M that can be bent may be a known film-shaped photomask.
  • a mask in which a pattern is formed on a material such as a PET film may be used.
  • a commercially available product can be used.
  • a known method can also be used for bringing the bendable film-shaped photomask M into close contact with the photoresist 25a.
  • the base portion 21 coated with the photoresist 25a may be inserted between the negative pressure forming film described in Patent Literature 1 and the curable film-shaped photomask M, and may be suctioned by a suction pump. Further, the position of the bendable film-shaped photomask M and the base portion 21 may be aligned using a stage and an alignment scope described in Patent Document 1.
  • the photomask 2 according to the embodiment has a mask portion 25 formed on the second surface 24. Meanwhile, a curved surface portion 22 having a large curvature is provided on the first surface 23 side of the base portion 21.
  • the curvature of the curved surface portion 22 on the second surface side of the base 21 is smaller than the first surface side 23. Therefore, the bendable film-shaped photomask M is easily adhered to the second surface 24 side, and the mask portion 24 with high edge precision can be formed.
  • the light source is not particularly limited as long as it can be cured by exposing the photoresist 25a, and may be appropriately selected according to the type of the photoresist 25a.
  • a light source for example, a g-line (wavelength: 436 nm), i-line (wavelength: 365 nm), h-line (wavelength: 405 nm) light source of a high-pressure mercury lamp can be used. Further, an optical system for irradiating light from a light source toward a photomask may be provided as necessary.
  • the photoresist 25a that has not been cured after exposure is removed by immersing the photoresist 25a in a known developer, and then rinsed with a rinsing solution to remove the photoresist 25a to the intended portion (the exposed portion).
  • the photomask 2 having the mask portion 25 formed thereon can be manufactured.
  • the base portion 21 of the photomask 2 uses, for example, the same material as the molded product 1, in other words, the same material and the same shape as the molded product having the curved surface portion 12. be able to.
  • the cover glass for a mobile phone, the window of a car, and the like are formed so that the curved portion 12 is formed slightly outward, so that molded products 1 having the same shape can be stacked. Therefore, the photomask 2 can be manufactured from the molded article 1 without separately manufacturing the base 21 for manufacturing the photomask 2.
  • FIG. 6 is a view for explaining a method of manufacturing the base 21 for the photomask 2 using the molded article 1 as a mold.
  • the base 21 is (1) A material filling step (see FIG. 6B) of filling a material forming the base 21 into the first surface side 13 (see FIG. 6A) of the molded article 1 having a curved surface portion. (2) a material curing step of curing the material filled in the material filling step (see FIG. 6B); (3) a base material part separating step of separating the cured base material part 21 from the molded article 1 having the curved surface part 12 (see FIG. 6C); Can be produced.
  • the first surface 13 of the molded article 1 is directed upward, and the material for forming the base member 21 such as glass, ceramics, and resin is melted. And then fill.
  • the molten material may be cooled and cured.
  • the cured base part 21 may be separated from the molded article 1.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the definition of the curved surface portion 12.
  • the photomask 2 is inserted into the molded product 1, and the first surface 13 of the molded product 1 and the second The surface 24 can be in close contact.
  • FIG. 7B when the inner virtual surface is larger than the virtual surface connecting the ends of the molded product 1, the distance between the second surface 24 of the photomask 2 and the first surface 13 of the molded product 1 is increased. There is a gap in Therefore, in the present specification, the “molded article having a curved surface portion” means, as shown in FIG.
  • the virtual plane S1 when a virtual plane connecting the ends of the molded article 1 is defined as S1, the virtual plane S1 is parallel to the virtual plane S1.
  • FIGS. 8A to 8E are views for explaining each step of the first embodiment.
  • the molded product 1 and the photomask 2 are separated from each other without being in close contact with each other in FIG. (4)
  • the photomask 2 is separated, the photoresist 15a applied to the first surface of the molded article 1 having the exposed curved surface portion 12 is developed, and the excess photoresist 15a is removed, whereby the first surface 13 is removed.
  • a developing step of forming a pattern 15 (see FIG. 8E); including. According to the manufacturing method, the patterned molded article 1 in which the pattern 15 is formed at an arbitrary position on the first surface 13 can be manufactured.
  • the photomask 2 is arranged so that the second surface 24 on which the mask portion 25 is formed faces upward.
  • the corners of the photomask 2 may be fixed to a stage or the like of an exposure apparatus.
  • the first surface 13 of the molded article 1 on which the photoresist 15a is applied is covered with the photomask 2 so as to be in close contact with the second surface 24.
  • the exposure step (3) the exposure is performed from below the photomask 2.
  • the arrangement of the photomask 2 and the molded article 1 in the photomask adhesion step (2) is a preferred example, and is not limited to the embodiment shown in FIG. 8C.
  • the first surface 13 of the molded article 1 on which the photoresist 15a is applied faces upward
  • the second surface 24 on which the mask portion 25 of the photomask 2 is provided faces downward.
  • the photomask 2 and the molded article 1 may be in close contact with each other. In this case, if necessary, only the end of the photomask 2 may be pressed so that the pressing device is not shaded when performing exposure from above.
  • the molded product 1 may be turned upside down before or after development so that the developer does not accumulate on the first surface 13 of the molded product 1.
  • FIG. 9 is a view for explaining a second embodiment of the method for producing a molded article with a pattern.
  • a coating step of applying a photoresist a plurality of layers of photoresist are applied
  • a plurality of layers of photoresist are applied in a developing step.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the development is performed, and the other points are the same as the first embodiment.
  • the first photoresist 15a1 laminated on the first surface 13 side of the molded article 1 a photoresist in which a pigment of a color preferred by the user is dispersed is used, and the first photoresist 15a1 is further laminated on the first photoresist 15a1.
  • a photoresist containing a light shielding agent is used as the second photoresist 15a2 to be formed.
  • the color layer and the light-shielding film can be formed at desired positions of the molded article 1 in one exposure step and one development step.
  • a pattern can be preferably formed using a photoresist on a curved surface portion having a large curvature, but in which part of the first surface 13 of the molded article 1 a turn is formed. May be designed or selected according to the intended use.
  • a photomask having a mask portion formed at the center was manufactured by the following procedure.
  • a cover glass for smartphones (Galaxy manufactured by SAMSUNG) was used as the base 21 of the photomask 2.
  • a negative photoresist to which carbon black was added (DUBM-1074F, manufactured by Toshin Chemical Co., Ltd .: functioning as a light-shielding film) was applied to the second surface 24 of the cover glass by spraying, and temporarily dried at 90 ° C. for 120 seconds.
  • a silicone O-ring is set as a sealing material around the negative pressure forming film, and the second surface 24 coated with a negative photoresist is set on the negative pressure forming film so as to face upward.
  • a bendable film-shaped photomask M formed of a PET film material was placed on the second surface 24 coated with a negative photoresist.
  • the space formed by the negative pressure forming film, the bendable film-shaped photomask M, and the sealing material is sucked using a vacuum pump (manufactured by ULVAC KIKO) to form the bendable film-shaped photomask M. It was adhered to the second surface 24 of the cover glass.
  • Exposure was performed using a UV light source (UNILAM).
  • the center photograph in FIG. 10 is a photograph from obliquely above the photomask 2 manufactured in Example 1, and the other photographs are enlarged photographs of the part surrounded by the triangle in the center photograph.
  • a photomask 2 having a mask portion 25 formed on a portion other than the peripheral portion of the cover glass was manufactured.
  • a molded product having a pattern formed on a curved surface portion was manufactured by the following procedure.
  • a negative type photoresist (DUBM-1074F manufactured by Toshin Chemical Co., Ltd.) to which carbon black was added was applied by spraying to the first surface of a cover glass for a smartphone similar to that in Example 1, and the coating was temporarily applied at 90 ° C. for 120 seconds. Dried.
  • the cover plate coated with the negative photoresist in (1) above is disposed on the exposure apparatus such that the second surface 24 on which the mask portion 25 of the photomask 2 manufactured in Example 1 is formed faces upward. The first surface was covered so as to be in close contact with the second surface of the photomask 2.
  • the lower right photograph of FIG. 11 is a photograph of the patterned molded article 1 produced in Example 2, and the upper left photograph is an enlarged photograph of the portion surrounded by ⁇ .
  • a pattern could be formed on the curved surface portion of the first surface of the molded article 1 by using the photomask 2 manufactured with the molded article 1.
  • Example 3 In Example 2 (1), except that a negative photoresist containing a titanium oxide pigment was applied to the first surface of the cover glass before the negative photoresist containing carbon black was applied. In the same manner as in Step 2, a molded product 1 having a pattern formed on the curved surface portion of the first surface 13 was produced.
  • the photograph in the center of FIG. 12 is a photograph of the molded article 1 with a pattern produced in Example 3, and the other photographs are enlarged photographs of the part enclosed by the triangle in the photograph of the center.
  • a laminated pattern having a different color can be formed in a curved portion of the first surface of the molded product 1 in one exposure step and development step.
  • a molded article having a pattern formed on a curved surface portion was produced.
  • a bendable film-shaped photomask M having a mask portion 25 similar to that of Example 1 formed at the center was produced.
  • a negative type photoresist (DUBM-1074F, manufactured by Toshin Chemical Co., Ltd.) to which carbon black was added was applied by spraying to the first surface 13 of the cover glass for a smartphone as in Example 1, and the coating was performed at 90 ° C. for 120 seconds. It was temporarily dried.
  • a 0-ring made of silicone is set as a sealant around the negative pressure forming film, and the first surface 13 coated with a negative photoresist to which carbon black has been added is coated on the negative pressure forming film. It was set to face upward.
  • the film-shaped photomask M prepared in the above (1) was placed on the first surface 13 to which a negative photoresist to which carbon black was added was applied.
  • the space formed by the negative pressure forming film, the bendable film-shaped photomask M, and the sealing material is sucked using a vacuum pump (manufactured by ULVAC KIKO) to form the bendable film-shaped photomask M. It adhered to the first surface 13 of the cover glass.
  • Comparative example 1 molded product in which a pattern is formed on the curved surface portion of the first surface 13 by performing development using Na 2 CO 3 (manufactured by Asahi Glass) after completion of exposure, and rinsing with ultrapure water. was prepared.
  • the photograph in the center of FIG. 13 is a photograph of the molded article with a pattern produced in Comparative Example 1, and the photographs on the lower left and right sides are enlarged photographs of the part enclosed by the triangle.
  • the edge accuracy of the pattern of the curved surface portion on the first surface of the molded product was extremely poor.
  • the use of the photomask 2 according to the embodiment enables a pattern to be formed with a photoresist with high edge accuracy even in a portion having a large curvature of a molded product.
  • a pattern can be formed with a photoresist with high edge accuracy even in a portion having a large curvature of a molded product. Therefore, an expected pattern can be formed on a curved glass used for a car, an electronic device, or the like, which is useful for the automobile industry and the electronic device industry.

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Abstract

成形品の曲面部分にパターンを形成するためのフォトマスクの製造方法を提供することを課題とする。　曲面部分を有する成形品の第１面にフォトレジストでパターンを形成したパターン付き成形品を作製するために用いられるフォトマスクの製造方法であって、　前記フォトマスクは、　前記曲面部分を有する成形品の第１面に挿入可能で、且つ、前記第１面に密着可能な第２面を有する基材部と、　前記基材部の第２面に形成されたマスク部と、を含み、　前記フォトマスクの製造方法は、フォトレジストを塗付する塗布工程と、　前記基材部の第２面に塗布したフォトレジストに湾曲可能なフィルム状フォトマスクを密着する密着工程と、　フォトレジストを露光する露光工程と、　前記湾曲可能なフィルム状フォトマスクを分離し、露光した前記基材部の第２面に塗付されているフォトレジストを現像し、マスク部を形成する現像工程と、　を含む、フォトマスクの製造方法、　により、課題を解決できる。

Description

フォトマスクの製造方法およびパターン付き成形品の製造方法
　本出願における開示は、フォトマスクの製造方法およびパターン付き成形品の製造方法に関する。特に、曲面部分を含む成形品の曲率が大きい部分にフォトレジストでパターンを形成するのに好適なフォトマスクの製造方法およびパターン付き成形品の製造方法に関する。
　車両の窓ガラスには、可視光線および紫外線を透過させず、また、窓ガラスの車内側の面に形成した電熱線あるいはアンテナ等を目立たないようにするために、窓ガラスの周囲に遮光膜（Ｂｌａｃｋ　Ｍａｔｒｉｘ；ＢＭ）が形成されている。また、ＬＥＤ等を用いた機器のカバーガラスにも、ＬＥＤパネルからの遮光目的の為、遮光膜が形成されている。
　ガラス上への遮光膜の形成方法としては、インクジェット方式、フォトリソグラフィーの他、孔版スクリーン印刷、凹版グラビア印刷、オフセット凹版印刷、オフセット平版印刷、凸版印刷等の各種印刷法、電着塗装法、電子印刷法、静電印刷法、熱転写法等が知られている。
　上記に例示した各種方法の中で、フォトリソグラフィーを用いて窓ガラス等に遮光膜を形成する場合、ガラスが湾曲していることから、フォトマスクと曲面ガラスの間隔は一定にはならない。そのため、フォトマスクと曲面ガラスの間隔が大きい場所では、露光時に光が乱反射し、フォトマスクの形状どおりに露光することが難しく、更に、同じフォトマスクを用いても製品毎にバラツキが発生するという問題が生じていた。
　上記問題を解決するため、（１）湾曲可能なフィルム状フォトマスク及び陰圧形成用フィルムとの間に、フォトレジストを塗布した曲面体を挿入し、（２）吸引ポンプで吸引することで、曲面体に湾曲可能なフィルム状フォトマスク及び陰圧形成用フィルムを密着し、（３）密着した状態で露光することでフォトマスクの形状を正確にフォトレジストに露光できる、ことも知られている（特許文献１参照）。
特許第６０３３４７７号公報
　上記特許文献１に記載されている発明は、車の窓ガラス等の曲面ガラスの周囲にエッジ精度の高い遮光膜を作製することができ、非常に有用な方法である。ところで、近年、スマートフォンやタブレット端末のカバーガラス等、平面部の周囲に曲面部分を有する成形品に遮光膜を形成する需要が増えている。しかしながら、これら形成品の曲面部分の曲率は、車の窓ガラス等の全体が緩やかに曲がっている曲面体の曲率より大きいものがある。そのため、特許文献１に記載の方法では、曲率の大きい部分に湾曲可能なフィルム状フォトマスクが密着できない、換言すると、成形品と湾曲可能なフィルム状フォトマスクの間に隙間ができる場合があり、その結果、遮光膜のエッジ精度が低下する場合がある。
　本出願における開示は、上記問題点を解決するためになされたものである。鋭意検討の結果、曲面部分を有する成形品の第１面に挿入可能で且つ第１面に密着可能な第２面を有する基材部と、基材部の第２面に形成されたマスク部とを含むフォトマスクを作製および使用することで、上記問題を解決できることを新たに見出した。
　すなわち、本出願における開示は、フォトマスクの製造方法およびパターン付き成形品の製造方法を提供することである。
　本出願における開示は、フォトマスクの製造方法およびパターン付き成形品の製造方法に関する。
（１）曲面部分を有する成形品の第１面にフォトレジストでパターンを形成したパターン付き成形品を作製するために用いられるフォトマスクの製造方法であって、
　前記フォトマスクは、
　　前記曲面部分を有する成形品の第１面に挿入可能で、且つ、前記第１面に密着可能な第２面を有する基材部と、
　　前記基材部の第２面に形成されたマスク部と、
を含み、
　前記フォトマスクの製造方法は、
　　前記基材部の第２面にフォトレジストを塗付する塗布工程と、
　　前記基材部の第２面に塗布したフォトレジストに湾曲可能なフィルム状フォトマスクを密着する密着工程と、
　　前記湾曲可能なフィルム状フォトマスクを介して前記基材部の第２面に塗付されているフォトレジストを露光する露光工程と、
　　前記湾曲可能なフィルム状フォトマスクを分離し、露光した前記基材部の第２面に塗付されているフォトレジストを現像し、余分なフォトレジストを除去することでマスク部を形成する現像工程と、
を含む、フォトマスクの製造方法。
（２）前記基材部は、前記成形品の第１面に、変形することなく挿入が可能な材料で形成されている、
上記（１）に記載のフォトマスクの製造方法。
（３）前記フォトマスクの基材部が、前記曲面部分を有する成形品と同一の材料を用い、同一の形状に作製されたものである、
上記（１）に記載のフォトマスクの製造方法。
（４）前記フォトマスクの基材部が、
　　前記曲面部分を有する成形品の第１面側に、前記基材部を形成する材料を充填する材料充填工程、
　　前記材料充填工程で充填した材料を硬化する材料硬化工程、
　　前記曲面部分を有する成形品から硬化した基材部を分離する基材部分離工程、
を含む方法により製造されたものである、上記（１）に記載のフォトマスクの製造方法。
（５）曲面部分を有する成形品の第１面にフォトレジストでパターンを形成したパターン付き成形品の製造方法であって、
　該製造方法は、
　　前記曲面部分を有する成形品の第１面にフォトレジストを塗付する塗布工程と、
　　前記曲面部分を有する成形品のフォトレジストを塗布した第１面と、上記（１）～（４）の何れか一つに記載のフォトマスクの製造方法で製造したマスク部を有するフォトマスクの第２面を密着するフォトマスク密着工程と、
　　前記フォトマスクを介して前記曲面部分を有する成形品の第１面に塗付されているフォトレジストを露光する露光工程と、
　　前記フォトマスクを分離し、露光した前記曲面部分を有する成形品の第１面に塗付したフォトレジストを現像し、余分なフォトレジストを除去することで、前記第１面にパターンを形成する現像工程と、
を含む、パターン付き成形品の製造方法。
（６）前記密着工程が、前記第２面が上方に向くように前記フォトマスクを配置し、前記第１面が前記第２面に密着するように前記曲面部分を有する成形品を前記フォトマスクの上方に配置する、
上記（５）に記載のパターン付き成形品の製造方法。
（７）前記曲面部分を有する成形品の第１面にフォトレジストを塗付する工程が、フォトレジストを複数層塗付する、
上記（５）または（６）に記載のパターン付き成形品の製造方法。
　本出願で開示するフォトマスクの製造方法により、成形品の曲面部分にフォトレジストでパターンを形成するためのフォトマスクを提供できる。
図１は、成形品の面の方向の定義を説明するための図である。 図２は、フォトマスクの面の方向の定義を説明するための図である。 図３は、実施形態に係るフォトマスク２と成形品１の関係、および、従来技術の違いについて説明するための図である。 図４は、フォトマスク２の実施形態について説明するための図である。 図５は、フォトマスク２の製造方法の実施形態の一例を示す図で、ネガ型のフォトレジスト２５ａを用いてマスク部２５を形成する例を示している。 図６は、成形品１を鋳型にフォトマスク２用の基材部２１を作製する方法を説明するための図である。 図７は、曲面部分１２の定義について説明するための図である。 図８は、パターン付き成形品の製造方法の第１の実施形態について説明するための図である。 図９は、パターン付き成形品の製造方法の第２の実施形態について説明するための図である。 図１０は図面代用写真で、実施例１で作製したフォトマスク２の写真である。 図１１は図面代用写真で、実施例２で作製したパターン付き成形品１の写真である。 図１２は図面代用写真で、実施例３で作製したパターン付き成形品１の写真である。 図１３は図面代用写真で、比較例１で作製したパターン付き成形品の写真である。
　以下、図面を参照しつつ、フォトマスクの製造方法およびパターン付き成形品の製造方法の実施形態について、詳しく説明する。
（面の方向の定義）
　図１は、本明細書において、成形品の面の方向の定義を説明するための図で、図１Ａは成形品１の上面図、図１Ｂ乃至Ｄは図１ＡのＸ－Ｘ’方向の断面図である。本明細書において、成形品１の「第１面（１３）」とは、成形品１の端部を結んだ仮想面（図１Ｂ乃至Ｄ中の点線）側の面を意味する。例えば、図１Ｂに示す例では、成形品１は中央に平面部１１を有し、成形品１を上面視した時の端部全域に同一方向に向く曲面部分１２が形成されている。図１Ｂに示す例では、曲面部分１２の端部を結んだ仮想面（図中の点線）側が第１面１３になり、反対側が第２面１４となる。図１Ｃに示す例では、成形品１は平面部１１を含まず、全体が曲面部分１２で形成されている。図１Ｃに示す例も同様に、曲面部分１２の端部を結んだ仮想面（図中の点線）側が第１面１３になり、反対側が第２面１４となる。図１Ｄに示す例では、成形品１は中央に平面部１１を有し、成形品１を上面視した時の端部の一部に曲面部分１２が形成されている。図１Ｄに示す例では、平面部１１の端部と曲面部分１２の端部を結んだ仮想面（図中の点線）側が第１面１３になり、反対側が第２面１４となる。
　図２は、本明細書において、フォトマスクの面の方向の定義を説明するための図である。本明細書において、フォトマスク２の「第２面（２４）」とは、成形品１の第１面１３に密着する側の面を意味する。また、フォトマスク２の第２面２４の反対側の面を第１面２３と定義する。
（実施形態と従来技術の違い）
　図３を参照して、実施形態に係るフォトマスク２と成形品１の関係、および、従来技術の違いについて説明する。図３Ａは湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭを用いた従来技術を説明するための図である。図３Ｂは実施形態に係るフォトマスク２と成形品１の関係を説明するための図である。図３Ａに示すように、湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭを用いた場合、図示しない装置を用いて成形品１と湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭとの間を陰圧にしたとしても、湾曲部分の曲率が大きくなると〇で囲った部分に示すように、成形品１と湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭとの間に隙間が発生し易くなる。一方、図３Ｂに示すように、実施形態に係るフォトマスク２の第２面２４は、成形品１の第１面１３に密着できる形状となっている。したがって、図３Ｂの〇部分に示すように、成形品１の曲面部分１２の第１面１３に対しても、フォトマスク２を密着することができ、成形品１にフォトレジストでパターンを形成する際のエッジ精度を上げることができる。
　更に、湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭを成形品１に自動で密着させる場合、製品間の誤差を少なくするためには、必要に応じてアライメントスコープとステージを用いて位置合わせを行う必要がある。一方、本明細書で開示するフォトマスク２を用いたパターン付き成形品の製造方法は、成形品１のパターンを形成する第１面１３に対応した形状のフォトマスク２を挿入する。そのため、成形品１のパターンを形成する第１面１３とフォトマスク２を密着した際に両者がズレ難い形状の場合は、アライメントスコープとステージを用いた位置合わせ装置を用いなくても、簡単に位置合わせができる。勿論、加工精度を上げる場合は、アライメントスコープとステージを用いた位置合わせ装置を用いてもよい。
（フォトマスクの製造方法の実施形態）
　図４を参照して、フォトマスク２の実施形態について説明する。図４Ａは、成形品１の曲面部分１２の第１面１３にネガ型のフォトレジストを用いてパターンを形成する場合のフォトマスク２の上面図、図４Ｂは図４ＡのＸ－Ｘ’方向の断面図である。実施形態に示すフォトマスク２は、第２面２４上にマスク部２５が形成されている。
　図５はフォトマスク２の製造方法の実施形態の一例を示す図で、ネガ型のフォトレジスト２５ａを用いてマスク部２５を形成する例を示している。フォトマスク２の製造方法の実施形態は、
（１）基材部２１の第２面２４に（図５Ａ参照）フォトレジスト２５ａを塗付する塗布工程と（図５Ｂ参照）、
（２）基材部２１の第２面２４に湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭを密着する密着工程（図５Ｃ参照）と、
（３）湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭ（マスク部２５に相当する部分は光が透過できるように作製）を介して基材部２１の第２面２４に塗付されているフォトレジスト２５ａを露光する露光工程と（図５Ｄ参照。図中の矢印は光を表す。）、
（４）湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭを分離し、露光した基材部２１の第２面２４に塗付されているフォトレジスト２５ａを現像し、余分なフォトレジスト２５ａを除去することでマスク部２５を形成する現像工程と（図５Ｄ参照）、
を含む。当該製造方法により、基材部２１の第２面２４上にマスク部２５を形成したフォトマスク２を製造することができる。
　上記（１）の塗布工程において、フォトマスク２の基材部２１を形成する材料としては、ガラス、セラミックス、樹脂等、フォトレジスト２５ａを塗布でき、光が透過できる材料であれば特に制限は無い。なお、従来の湾曲可能なフィルム状フォトマスクと異なり、実施形態に示すフォトマスク２は、成形品１に挿入・密着させて使用する。したがって、基材部２１は、成形品１の第１面１３に変形することなく挿入および密着が可能な材料で形成されている。
　フォトレジスト２５ａは、フォトリソグラフィーの分野で一般的に用いられている紫外線や電子線等の照射により硬化し、遮光性のある樹脂を用いればよい。例えば、ネガ型レジストとしては、ポリビニルフェノール－３，３’－ジアジドジフェニルスルホン及びポリメタクリル酸グリシジル等が挙げられる。又、これらの樹脂中に分散等させる遮光剤としては、カーボンブラックや鉄黒等の顔料等の黒色の着色剤が挙げられる。これら着色剤の含有量としては、遮光性が得られれば特に制限はないが、例えば、上記の感光性樹脂中に１０～３０重量％程度含ませればよい。また、顔料の色は、黒色に限定されず、白であってもよく、その場合、加色出来る材料を用いればよい。勿論、市販の遮光性のあるフォトレジストを用いてもよい。
　図５に示した例は、フォトレジスト２５ａとしてネガ型を用いた例を示しているが、フォトマスクＭの光透過部分を図５Ｃに示す例と反転することで、ポジ型のフォトレジストを用いてもよい。ポジ型のフォトレジスト２５ａとしては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンスルホン、ポリヘキサフルオロブチルメタクリレート、ポリメチルイソプロペニルケトン及び臭化ポリ１－トリメチルシリルプロピン等の放射線分解型ポリマーレジスト、コール酸ｏ－ニトロベンジルエステル類等の溶解抑制剤系ポジ型レジスト等が挙げられる。ポジ型フォトレジスト中に分散させる遮光剤は、上記のネガ型と同じものを添加すればよい。また、フォトレジスト２５ａの塗布は、スプレー、スパッタ等、公知の方法で塗布すればよい。
　上記（２）の密着工程において、湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭは、公知のフィルム状のフォトマスクを用いればよい。例えば、ＰＥＴフィルム等の材料にパターンが形成されたマスクを用いればよい。或いは、市販品を用いることもできる。
　湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭを、フォトレジスト２５ａに密着させる方法も公知の方法を用いることができる。例えば、特許文献１に記載されている陰圧形成用フィルムと湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭの間にフォトレジスト２５ａを塗付した基材部２１を入れ、吸引ポンプで吸引すればよい。また、特許文献１に記載されているステージとアライメントスコープ等を用いて、湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭと基材部２１との位置合わせをしてもよい。図５に示すように、実施形態に示すフォトマスク２は、第２面２４上にマスク部２５を形成している。ところで、基材部２１の第１面２３側には曲率の大きい曲面部分２２がある。一方、基材部２１の第２面側の曲面部分２２の曲率は、第１面側２３より小さい。したがって、第２面２４側には湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭを密着させやすく、エッジ精度の高いマスク部２４を形成することができる。
　上記（３）の露光工程において、光源はフォトレジスト２５ａを露光することで硬化できれば特に制限はなく、フォトレジスト２５ａの種類に応じて適宜選択すればよい。光源としては、例えば、高圧水銀灯のｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）等の光源を用いることができる。また、必要に応じて、光源からの光をフォトマスクに向けて照射する為の光学系を設けてもよい。
　上記（４）に現像工程では、露光後に硬化していないフォトレジスト２５ａを公知の現像液に浸して除去し、次いでリンス液で濯ぐことで、所期の部分（露光した部分）にフォトレジストでマスク部２５を形成したフォトマスク２を製造することができる。
　実施形態に係るフォトマスク２の基材部２１は、例えば、成形品１と同じもの、換言すると、曲面部分１２を有する成形品と同一の材料を用い、同一の形状に作製されたものを用いることができる。例えば、携帯電話用のカバーガラス、車の窓等は、曲面部分１２がやや外側に向いて形成されていることから、同一形状の成形品１を積み重ねることができる。したがって、フォトマスク２を作製するための基材部２１を別途作製することなく、成形品１からフォトマスク２を作製することができる。
　図６は、成形品１を鋳型にフォトマスク２用の基材部２１を作製する方法を説明するための図である。基材部２１は、
（１）曲面部分を有する成形品１の第１面側１３（図６Ａ参照）に、基材部２１を形成する材料を充填する材料充填工程（図６Ｂ参照）、
（２）材料充填工程で充填した材料を硬化する材料硬化工程（図６Ｂ参照）、
（３）曲面部分１２を有する成形品１から硬化した基材部２１を分離する基材部分離工程（図６Ｃ参照）、
を含む方法により製造することができる。
　上記（１）材料充填工程（図６ＡおよびＢ参照）では、成形品１の第１面１３を上方に向け、上記に例示したガラス、セラミックス、樹脂等の基材部２１を形成する材料を溶融して充填すればよい。上記（２）材料硬化工程（図６Ｂ参照）では、溶融した材料を冷却して硬化すればよい。上記（３）基材部分離工程（図６Ｃ参照）では、硬化した基材部２１を成形品１から分離すればよい。
　図７は、曲面部分１２の定義について説明するための図である。図７Ａに示すように、成形品１の曲面部分１２が略直角である直方体であってもフォトマスク２を成形品１に挿入し、成形品１の第１面１３とフォトマスク２の第２面２４を密着することができる。一方、図７Ｂに示すように、成形品１の端部を結んだ仮想面より内部の仮想面の方が大きいと、フォトマスク２の第２面２４と成形品１の第１面１３の間に隙間が生じる。したがって、本明細書において「曲面部分を有する成形品」とは、図７Ｃ示すように、成形品１の端部を結んだ仮想面をＳ１と規定した場合、仮想面Ｓ１と並行且つ仮想面Ｓ１より第１面１３側の任意の仮想面Ｓ２が、仮想面Ｓ１と同一形状となる成形品、または、図７Ｄに示すように、仮想面Ｓ２と仮想面Ｓ１を重ねたときに、仮想面Ｓ２が仮想面Ｓ１内に完全に含まれる成形品を意味する。
（パターン付き成形品の製造方法の第１の実施形態）
　図８を参照して、パターン付き成形品の製造方法の第１の実施形態（以下、「第１の実施形態」と記載することがある。）について説明する。図８Ａ乃至Ｅは、第１の実施形態の各工程を説明するための図である。第１の実施形態は、
（１）曲面部分１２を有する成形品１（図８Ａ参照）の第１面１３にフォトレジスト１５ａを塗付する塗布工程と（図８Ｂ参照）、
（２）曲面部分１２を有する成形品１のフォトレジスト１５ａを塗布した第１面１３と、上記フォトマスク２の製造方法で製造したフォトマスク２のマスク部２５を有する第２面２４を密着するフォトマスク密着工程と（図８Ｃ参照。なお、説明の関係上、図８Ｃでは成形品１とフォトマスク２を密着せず、分離して記載してある。）、
（３）フォトマスク２を介して曲面部分１２を有する成形品１の第１面１３に塗付されているフォトレジスト１５ａを露光する露光工程と（図８Ｄ参照。図中の矢印は光を表す。なお、説明の関係上、図８Ｄでは成形品１とフォトマスク２を密着せず、分離して記載してある。）、
（４）フォトマスク２を分離し、露光した曲面部分１２を有する成形品１の第１面に塗付したフォトレジスト１５ａを現像し、余分なフォトレジスト１５ａを除去することで、第１面１３にパターン１５を形成する現像工程と（図８Ｅ参照）、
を含む。当該製造方法により、第１面１３の任意の箇所にパターン１５を形成したパターン付き成形品１を製造できる。
　上記（１）の塗布工程、上記（３）の露光工程、および、上記（４）の現像工程の具体的な手順およびフォトレジストや現像液等の材料は、上記（フォトマスクの製造方法の実施形態）と同様の手順および材料を用いることができる。
　上記（２）のフォトマスク密着工程において、図８に示す例では、まず、フォトマスク２のマスク部２５が形成されている第２面２４が上方を向くように配置する。フォトマスク２は、露光装置のステージ等に隅を固定すればよい。次に、成形品１のフォトレジスト１５ａが塗布されている第１面１３を、第２面２４に密着するようにフォトマスク２に被せる。そして、上記（３）の露光工程において、フォトマスク２の下方から露光している。そのため、成形品１とフォトマスク２の密着性を高めるため、成形品１の上方から押圧装置により成形品１を下方に押圧したとしても、押圧装置が露光する際の陰にならないという効果を奏する。また、図８に示すとおり、成形品１の第１面１３が下方を向くように配置した場合、成形品１を現像液に浸漬後に乾燥する際に、現像液が曲面部分１２を伝って重力方向に落下することができる。したがって、成形品１の反転作業等が不要であるという効果も奏する。
　なお、上記（２）のフォトマスク密着工程のフォトマスク２と成形品１の配置は、好ましい例を示しているのであって、図８Ｃに示す実施形態に限定されるものではない。例えば、図８Ｃに示す例とは逆に、成形品１のフォトレジスト１５ａを塗布した第１面１３を上方に向けて配置し、フォトマスク２のマスク部２５を設けた第２面２４を下方に向けて、フォトマスク２と成形品１とを密着してもよい。その際には、必要に応じて、フォトマスク２の端部のみを押圧することで、上方から露光する際に押圧装置が陰にならないように調整すればよい。また、現像工程に際には、成形品１の第１面１３に現像液が溜まらないように、現像前或いは現像後に、成形品１の上下を反転すればよい。
（パターン付き成形品の製造方法の第２の実施形態）
　図９は、パターン付き成形品の製造方法の第２の実施形態について説明するための図である。第２の実施形態では、図９Ｂ’に示すように、フォトレジストを塗付する塗布工程において、フォトレジストを複数層塗布し、図９Ｅ’に示すように、現像工程において複数層のフォトレジストを現像する点で第１の実施形態と異なり、その他の点では第１の実施形態と同様である。第２の実施形態では、例えば、成形品１の第１面１３側に積層する第１フォトレジスト１５ａ１としてユーザーが好む色彩の顔料を分散したフォトレジストを用い、第１フォトレジスト１５ａ１上に更に積層する第２フォトレジスト１５ａ２として遮光剤を含むフォトレジストを用いる例が挙げられる。第２の実施形態では、１度の露光工程および現像工程で、成形品１の所期の位置に、色彩層と遮光膜を形成することができる。
　実施形態に示す製造方法により製造したパターン付き成形品１の用途としては、車載用の窓ガラス、ヘッドアップディスプレイ用のスクリーン、カーナビ用カバーガラス、メーター（計器）、携帯電話のカバーガラス、曲面ＴＶ等が挙げられる。上記のとおり、本実施形態に示す製造方法では、曲率の大きい曲面部分に好適にフォトレジストでパターンを形成することができるが、成形品１の第１面１３のどの部分にターンを形成するのかは、使用する用途に応じてフォトマスクを設計又は選択すればよい。
　以下に実施例を掲げ、本出願で開示する実施形態を具体的に説明するが、この実施例は単に実施形態の説明のためのものである。本出願で開示する発明の範囲を限定したり、あるいは制限することを表すものではない。
＜実施例１＞
［フォトマスクの製造］
　以下の手順により、マスク部を中央に形成したフォトマスクを作製した。
（１）スマートフォン用のカバーガラス（ＳＡＭＳＵＮＧ製Ｇａｌａｘｙ）をフォトマスク２の基材部２１として用いた。
（２）カーボンブラックを添加したネガ型フォトレジスト（東進ケミカル社製　ＤＵＢＭ－１０７４Ｆ：遮光膜として機能）をスプレーによりカバーガラスの第２面２４に塗布し、９０℃で１２０秒仮乾燥した。
（３）陰圧形成用フィルムの周囲にシール材としてシリコーン製の０リングをセットし、陰圧形成用フィルムの上に、ネガ型フォトレジストを塗布した第２面２４が上方を向くようにセットした。
（４）ＰＥＴフィルム材料で形成した湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭを、ネガ型フォトレジストを塗布した第２面２４上に被せた。
（５）陰圧形成用フィルム、湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭ及びシール材で構成された空間を、真空ポンプ（アルバック機工社製）を用いて吸引し、湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭをカバーガラスの第２面２４に密着させた。
（６）ＵＶ光源（ＵＮＩＬＡＭ製）を用いて露光した。
（７）露光終了後、Ｎａ2ＣＯ3（旭硝子製）を用いて現像を行った後、超純水でリンスすることで、第２面２４にマスク部２５を形成したフォトマスク２を作製した。
　図１０の中央の写真は、実施例１で作製したフォトマスク２の斜め上方からの写真、その他の写真は、中央の写真の〇で囲った部分の拡大写真である。各写真から明らかなように、カバーガラスの周辺部分以外の部分にマスク部２５を形成したフォトマスク２を作製した。
［パターン付き成形品の製造］
＜実施例２＞
　次に、以下の手順により、曲面部分にパターンを形成した成形品を作製した。
（１）実施例１と同様のスマートフォン用のカバーガラスの第１面に、カーボンブラックを添加したネガ型フォトレジスト（東進ケミカル社製　ＤＵＢＭ－１０７４Ｆ）をスプレーにより塗布し、９０℃で１２０秒仮乾燥した。
（２）実施例１で作製したフォトマスク２のマスク部２５を形成した第２面２４を上方に向くように露光装置に配置し、上記（１）でネガ型フォトレジストを塗布したカバーガラスの第１面を、フォトマスク２の第２面に密着するように被せた。
（３）カバーガラスの第２面を石英硝子で下方に押圧しながら、ＵＶ光源（ＵＮＩＬＡＭ社製）を用いて、フォトマスク２の下方から上方に向けて露光した。
（４）露光終了後、Ｎａ2ＣＯ3（旭硝子製）を用いて現像を行った後、超純水でリンスすることで、第１面１３の曲面部分にパターンを付けた成形品１を作製した。
　図１１の右下の写真は、実施例２で作製したパターン付き成形品１の写真、左上の写真は〇で囲った部分の拡大写真である。図１１に示す写真から明らかなように、成形品１で作製したフォトマスク２を用いることで、成形品１の第１面の曲面部分にパターンを形成することができた。
＜実施例３＞
　実施例２の（１）において、カーボンブラックを添加したネガ型フォトレジストを塗付する前に、酸化チタン顔料を添加したネガ型フォトレジストをカバーガラスの第１面に塗布した以外は、実施例２と同様の手順で第１面１３の曲面部分にパターンを付けた成形品１を作製した。
　図１２の中央の写真は、実施例３で作製したパターン付き成形品１の写真、その他の写真は、中央の写真の〇で囲った部分の拡大写真である。図１２に示す写真から明らかなように、成形品１で作製したフォトマスク２を用いることで、一度の露光工程および現像工程で、色彩の異なる積層パターンを成形品１の第１面の曲面部分に形成できた。
＜比較例１＞
　以下の手順により、曲面部分にパターンを形成した成形品を作製した。
（１）ＰＥＴフィルム材料を用い、中央に実施例１と同様のマスク部２５を形成した湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭを作製した。
（２）実施例１と同様のスマートフォン用のカバーガラスの第１面１３に、カーボンブラックを添加したネガ型フォトレジスト（東進ケミカル社製　ＤＵＢＭ－１０７４Ｆ）をスプレーにより塗布し、９０℃で１２０秒仮乾燥した。
（３）陰圧形成用フィルムの周囲にシール材としてシリコーン製の０リングをセットし、陰圧形成用フィルムの上に、カーボンブラックを添加したネガ型フォトレジストを塗付した第１面１３が上方を向くようにセットした。
（４）上記（１）で作製したフィルム状フォトマスクＭを、カーボンブラックを添加したネガ型フォトレジストを塗付した第１面１３上に被せた。
（５）陰圧形成用フィルム、湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭ及びシール材で構成された空間を、真空ポンプ（アルバック機工社製）を用いて吸引し、湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭをカバーガラスの第１面１３に密着させた。
（６）ＵＶ光源（ＵＮＩＬＡＭ製）を用いて露光した。
（７）露光終了後、Ｎａ2ＣＯ3（旭硝子製）を用いて現像を行った後、超純水でリンスすることで、第１面１３の曲面部分にパターンを付けた比較例１成形品を作製した。
　図１３の中央の写真は、比較例１で作製したパターン付き成形品の写真、左右下側の写真は〇で囲った部分の拡大写真である。図１３に示す写真から明らかなように、湾曲可能なフィルム状フォトマスクＭを用いると、成形品の第１面の曲面部分のパターンのエッジ精度が著しく悪かった。
　以上の結果より、実施形態に係るフォトマスク２を用いることで、成形品の曲率の大きい部分にもエッジ精度よくフォトレジストでパターンを形成できることが明らかとなった。
　本明細書で開示する実施形態により、成形品の曲率の大きい部分にもエッジ精度よくフォトレジストでパターンを形成できる。したがって、車や電子機器等に用いられる曲面ガラス等に所期のパターンを形成できるので、自動車産業、電子機器産業にとって有用である。
１…成形品、２…フォトマスク、１１…平面部、１２…曲面部分、１３…第１面、１４…第２面、１５…パターン、１５ａ…フォトレジスト、１５ａ１…第１フォトレジスト、１５ａ２…第２フォトレジスト、２１…基材部、２２…曲面部分、２３…第１面、２４…第２面、２５…マスク部、２５ａ…ネガ型のフォトレジス、Ｍ…湾曲可能なフィルム状フォトマスク

Claims (7)

  1. 　曲面部分を有する成形品の第１面にフォトレジストでパターンを形成したパターン付き成形品を作製するために用いられるフォトマスクの製造方法であって、
    　前記フォトマスクは、
    　　前記曲面部分を有する成形品の第１面に挿入可能で、且つ、前記第１面に密着可能な第２面を有する基材部と、
    　　前記基材部の第２面に形成されたマスク部と、
    を含み、
    　前記フォトマスクの製造方法は、
    　　前記基材部の第２面にフォトレジストを塗付する塗布工程と、
    　　前記基材部の第２面に塗布したフォトレジストに湾曲可能なフィルム状フォトマスクを密着する密着工程と、
    　　前記湾曲可能なフィルム状フォトマスクを介して前記基材部の第２面に塗付されているフォトレジストを露光する露光工程と、
    　　前記湾曲可能なフィルム状フォトマスクを分離し、露光した前記基材部の第２面に塗付されているフォトレジストを現像し、余分なフォトレジストを除去することでマスク部を形成する現像工程と、
    を含む、フォトマスクの製造方法。
  2. 　前記基材部は、前記成形品の第１面に、変形することなく挿入が可能な材料で形成されている、
    請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。
  3. 　前記フォトマスクの基材部が、前記曲面部分を有する成形品と同一の材料を用い、同一の形状に作製されたものである、
    請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。
  4. 　前記フォトマスクの基材部が、
    　　前記曲面部分を有する成形品の第１面側に、前記基材部を形成する材料を充填する材料充填工程、
    　　前記材料充填工程で充填した材料を硬化する材料硬化工程、
    　　前記曲面部分を有する成形品から硬化した基材部を分離する基材部分離工程、
    を含む方法により製造されたものである、請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。
  5. 　曲面部分を有する成形品の第１面にフォトレジストでパターンを形成したパターン付き成形品の製造方法であって、
    　該製造方法は、
    　　前記曲面部分を有する成形品の第１面にフォトレジストを塗付する塗布工程と、
    　　前記曲面部分を有する成形品のフォトレジストを塗布した第１面と、請求項１～４の何れか一項に記載のフォトマスクの製造方法で製造したマスク部を有するフォトマスクの第２面を密着するフォトマスク密着工程と、
    　　前記フォトマスクを介して前記曲面部分を有する成形品の第１面に塗付されているフォトレジストを露光する露光工程と、
    　　前記フォトマスクを分離し、露光した前記曲面部分を有する成形品の第１面に塗付したフォトレジストを現像し、余分なフォトレジストを除去することで、前記第１面にパターンを形成する現像工程と、
    を含む、パターン付き成形品の製造方法。
  6. 　前記密着工程が、前記第２面が上方に向くように前記フォトマスクを配置し、前記第１面が前記第２面に密着するように前記曲面部分を有する成形品を前記フォトマスクの上方に配置する、
    請求項５に記載のパターン付き成形品の製造方法。
  7. 　前記曲面部分を有する成形品の第１面にフォトレジストを塗付する工程が、フォトレジストを複数層塗付する、
    請求項５または６に記載のパターン付き成形品の製造方法。
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