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JP4774318B2 - Manufacturing method of color filter - Google Patents

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JP4774318B2
JP4774318B2 JP2006083193A JP2006083193A JP4774318B2 JP 4774318 B2 JP4774318 B2 JP 4774318B2 JP 2006083193 A JP2006083193 A JP 2006083193A JP 2006083193 A JP2006083193 A JP 2006083193A JP 4774318 B2 JP4774318 B2 JP 4774318B2
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Description

本発明は、酸素遮断膜、基板、パターン形成方法及びこれを用いたカラーフィルタ製造方法に関する。   The present invention relates to an oxygen barrier film, a substrate, a pattern forming method, and a color filter manufacturing method using the same.

液晶ディスプレイ及びプラズマディスプレイ等の平面ディスプレイの製造や、電子回路の製造など、数μm〜100μmの精密なパターンの形成方法として、感光性樹脂を用いるフォトリソグラフィー法が広く採用されている。   As a method for forming a precise pattern of several μm to 100 μm, such as manufacturing a flat display such as a liquid crystal display and a plasma display, and manufacturing an electronic circuit, a photolithography method using a photosensitive resin is widely adopted.

フォトリソグラフィー法は、ガラス等の基板上への感光性樹脂膜の形成工程、感光性樹脂膜への光パターンの露光工程、及び、現像工程等からなる。このフォトリソグラフィー法は、パターンの重ね精度が高く、2mを超える大型基板におけるパターニングも可能である。   The photolithography method includes a process for forming a photosensitive resin film on a substrate such as glass, an exposure process for an optical pattern on the photosensitive resin film, and a development process. This photolithography method has high pattern overlay accuracy, and can be patterned on a large substrate exceeding 2 m.

しかし、基板が大型化すると、露光光の照度が低下するため、所望の工程時間を維持するには、感光性樹脂膜の露光感度を向上させる必要がある。   However, since the illuminance of exposure light decreases as the substrate becomes larger, it is necessary to improve the exposure sensitivity of the photosensitive resin film in order to maintain a desired process time.

感光性樹脂膜の露光感度を高めるには、たとえば、特許文献1〜8に記載されているように、感光性樹脂膜の表面に酸素遮断膜を形成しその後露光する方法が知られている。具体的には、酸素遮断性がありかつ水溶性の、たとえば、ポリビニルアルコールやポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂の膜を感光性樹脂膜の上に形成することにより、感光性樹脂膜の架橋反応を阻害する酸素が感光性樹脂膜へ拡散することを抑制し、これにより感光性樹脂膜の感度を向上させる。   In order to increase the exposure sensitivity of the photosensitive resin film, for example, as described in Patent Documents 1 to 8, a method is known in which an oxygen blocking film is formed on the surface of the photosensitive resin film and then exposed. Specifically, by forming a water-soluble resin film that is oxygen-blocking and water-soluble, such as polyvinyl alcohol or polyvinylpyrrolidone, on the photosensitive resin film, the crosslinking reaction of the photosensitive resin film is performed. Suppressing diffusion of oxygen to be inhibited into the photosensitive resin film, thereby improving the sensitivity of the photosensitive resin film.

酸素遮断膜の形成方法としては、高分子水溶液を感光性樹脂膜上にスピンコータやロールコータ等で塗布し、液膜を加熱等により乾燥させることが行われている。この感光性樹脂膜は、水溶性であり、露光後の現像工程において、現像液に溶解することにより感光性樹脂膜から除去される。
特開平5−119210号公報 特開平5−127011号公報 特開平5−134110号公報 特開平5−210008号公報 特開平5−281408号公報 特開平6−109911号公報 特開平11−288095号公報 特開2005−3861号公報
As a method for forming an oxygen barrier film, an aqueous polymer solution is applied onto a photosensitive resin film with a spin coater, a roll coater or the like, and the liquid film is dried by heating or the like. This photosensitive resin film is water-soluble, and is removed from the photosensitive resin film by being dissolved in a developer in a development process after exposure.
JP-A-5-119210 Japanese Patent Laid-Open No. 5-127011 Japanese Patent Laid-Open No. 5-134110 JP-A-5-210008 Japanese Patent Laid-Open No. 5-281408 JP-A-6-109911 Japanese Patent Laid-Open No. 11-288095 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-3861

しかしながら、従来のパターニング方法では、感光性樹脂から発生する塩化水素により、露光器やフォトマスクが汚染されてしまうという問題があった。フォトマスクが汚染されると、透過率の低下や共通欠陥の発生がおこり、また、露光器が汚染されると歩留まりや稼働率の低下等が起こり問題となる。   However, the conventional patterning method has a problem that the exposure device and the photomask are contaminated by hydrogen chloride generated from the photosensitive resin. When the photomask is contaminated, the transmittance is reduced and common defects are generated. When the exposure device is contaminated, the yield and the operating rate are lowered, which causes a problem.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、塩化水素によるフォトマスクや露光器への汚染を抑制できる酸素遮断膜、パターン形成方法及びカラーフィルタの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an oxygen barrier film, a pattern forming method, and a color filter manufacturing method capable of suppressing contamination of a photomask and an exposure device by hydrogen chloride. .

本発明にかかる酸素遮断膜は、水溶性樹脂及び塩化水素と結合して水溶性化合物を形成する塩基性化合物とを備える。   The oxygen barrier film according to the present invention includes a water-soluble resin and a basic compound that forms a water-soluble compound by combining with hydrogen chloride.

また、本発明にかかる他の酸素遮断膜は、水溶性樹脂及び下記式(1)の化合物を備える。

Figure 0004774318
Another oxygen barrier film according to the present invention includes a water-soluble resin and a compound represented by the following formula (1).
Figure 0004774318

ここで、R1は置換基を有してもよい炭素数1〜8のアルキル基、R2,R3は置換基を有してもよい炭素数1〜8のアルキル基又は水素を示し、R1,R2,R3は互いに同じであっても異なっていても良い。 Here, R 1 represents an optionally substituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, R 2 and R 3 represent an optionally substituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or hydrogen, R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different from each other.

本発明にかかる基板は、基板上に形成された感光性樹脂層と、感光性樹脂層上に形成された上述のいずれかの酸素遮断膜と、を備える。   The board | substrate concerning this invention is equipped with the photosensitive resin layer formed on the board | substrate, and one of the above-mentioned oxygen interruption | blocking films | membranes formed on the photosensitive resin layer.

このような酸素遮断膜によれば、感光性樹脂から発生する塩化水素が塩基性化合物や式(1)の化合物と結合し、水溶性化合物あるいは水溶性のRNHClを形成する。したがって、塩化水素が酸素遮断膜に吸収されて外部に放出されにくくなる。また、生成するのは水溶性化合物であるので、現像時等には容易に水(現像液)に溶け、現像時に悪影響を及ぼしにくい。さらに、酸素遮断膜は水溶性樹脂を含むので、感光性樹脂への酸素の拡散を防ぐことができ、感光性樹脂の感度の向上が可能である。 According to such an oxygen barrier film, hydrogen chloride generated from the photosensitive resin is combined with the basic compound or the compound of the formula (1) to form a water-soluble compound or a water-soluble R 1 R 2 R 3 NHCl. . Accordingly, hydrogen chloride is hardly absorbed by the oxygen blocking film and released to the outside. In addition, since it is a water-soluble compound that is produced, it is easily dissolved in water (developer) during development and the like, and hardly adversely affects during development. Furthermore, since the oxygen blocking film contains a water-soluble resin, it is possible to prevent oxygen from diffusing into the photosensitive resin, and the sensitivity of the photosensitive resin can be improved.

ここで、式(1)の化合物のR1は置換基としてOH基を有することが好ましい。 Here, R 1 of the compound of the formula (1) preferably has an OH group as a substituent.

この場合、この化合物の塩基性を下げることができ、感光性樹脂に対する影響を抑えられる。また、水溶性も高められる。   In this case, the basicity of this compound can be lowered, and the influence on the photosensitive resin can be suppressed. Moreover, water solubility is also improved.

また、本発明にかかるパターン形成方法は、感光性樹脂層上に、上述の酸素遮断膜を形成する工程と、酸素遮断膜を介して前記感光性樹脂膜を露光する工程と、を備える。   Moreover, the pattern formation method concerning this invention comprises the process of forming the above-mentioned oxygen barrier film on the photosensitive resin layer, and the process of exposing the said photosensitive resin film through an oxygen barrier film.

また、上述のパターン形成方法を用いて、カラーフィルタの製造をすることが好ましい。   Moreover, it is preferable to manufacture a color filter using the above-mentioned pattern formation method.

本発明によれば、塩化水素によるフォトマスクや露光器への汚染を抑制できる酸素遮断膜、基板、パターン形成方法及びカラーフィルタの製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the oxygen interruption | blocking film | membrane, the board | substrate, the pattern formation method, and the manufacturing method of a color filter which can suppress the contamination to the photomask and exposure device by hydrogen chloride are provided.

(第1実施形態)
本発明に係る第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るパターニングプロセスを示す概略構成図である。
(First embodiment)
A first embodiment according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a patterning process according to this embodiment.

本発明のパターニングは、少なくとも、レジスト成膜工程2、酸素遮断膜成膜工程4、露光工程6、及び、現像工程8を備えている。   The patterning of the present invention includes at least a resist film forming step 2, an oxygen blocking film forming step 4, an exposure step 6, and a developing step 8.

(レジスト成膜工程)
レジスト成膜工程では、基板100上に感光性樹脂膜(フォトレジスト)110を形成する。感光性樹脂膜の形成には、例えば、スピンコート装置、スピンレスコート装置、ロールコート装置、ドライフィルムレジスト積層装置等の公知のレジスト成膜装置が利用できる。スピンコート装置であれば、感光性樹脂膜の溶液を基板100上にスピン塗布し、乾燥させ、また、スピンレスコート装置ではスリット状に精密加工されたノズルから感光性樹脂膜の溶液を基板100上に塗布し、乾燥させ、必要に応じて熱処理すればよい。
(Resist film formation process)
In the resist film forming step, a photosensitive resin film (photoresist) 110 is formed on the substrate 100. For the formation of the photosensitive resin film, for example, a known resist film forming apparatus such as a spin coater, a spinless coater, a roll coater, or a dry film resist laminator can be used. In the case of a spin coater, the photosensitive resin film solution is spin-coated on the substrate 100 and dried. In the spinless coater, the photosensitive resin film solution is applied to the substrate 100 from a nozzle precisely processed into a slit shape. What is necessary is just to apply | coat, dry, and heat-process as needed.

(感光性樹脂膜の材料)
基板100上に形成する感光性樹脂膜110の材質は、特に限定されないが、ネガ型とりわけラジカルを介した光架橋反応を行う公知の種々の感光性樹脂であると、特に、本発明の酸素遮断膜を有効に活用することができる。
(Material for photosensitive resin film)
The material of the photosensitive resin film 110 formed on the substrate 100 is not particularly limited. However, various known photosensitive resins that perform a photo-crosslinking reaction via a negative type, particularly a radical, particularly the oxygen-blocking of the present invention. The membrane can be used effectively.

(ネガ型感光材料)
ネガ型感光性樹脂は、光の照射部分が現像液に対して不溶化し残存するもので、一般にはバインダーポリマー、光重合性化合物、光反応開始材、溶媒、及び、分散剤等の添加物を含み、さらに必要に応じて着色材や遮光材を配合したものを塗布し乾燥することにより形成される。
(Negative photosensitive material)
The negative photosensitive resin is one in which the irradiated part of light is insolubilized and remains in the developer, and generally contains additives such as a binder polymer, a photopolymerizable compound, a photoreaction initiator, a solvent, and a dispersant. In addition, it is formed by applying and drying a mixture of a coloring material and a light shielding material as required.

(光重合性化合物(架橋剤))
光重合性化合物とは、光重合開始剤から発生した活性ラジカル、酸などによって重合し得る化合物であって、例えば重合性炭素−炭素不飽和結合を有する化合物が挙げられる。
該化合物は、単官能の光重合性化合物であってもよいし、2官能または3官能以上の多官能の光重合性化合物であってもよい。単官能光重合性化合物としては、例えばノニルフェニルカルビトールアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、N−ビニルピロリドンなどが挙げられる。2官能光重合性化合物としては、例えば1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのビス(アクリロイロキシエチル)エーテル、3−メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。3官能以上の光重合性化合物としては、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。好ましい光重合性化合物としては、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートである。該光重合性化合物はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられるが、2官能以上の光重合性化合物が好ましく用いられ、2種以上の光重合性化合物を用いる場合には少なくとも1種は2官能以上の光重合性化合物を用いることが好ましい。該光重合性化合物の使用量は、バインダーポリマーおよび光重合性化合物の合計量100質量部あたり通常は0.1質量部以上70質量部以下、好ましくは1質量部以上60質量部以下である。
(Photopolymerizable compound (crosslinking agent))
The photopolymerizable compound is a compound that can be polymerized by an active radical, an acid, or the like generated from a photopolymerization initiator, and examples thereof include a compound having a polymerizable carbon-carbon unsaturated bond.
The compound may be a monofunctional photopolymerizable compound or a bifunctional or trifunctional or higher polyfunctional photopolymerizable compound. Examples of the monofunctional photopolymerizable compound include nonylphenyl carbitol acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-ethylhexyl carbitol acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, N-vinyl pyrrolidone, and the like. Examples of the bifunctional photopolymerizable compound include 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, and bisphenol A. Bis (acryloyloxyethyl) ether, 3-methylpentanediol di (meth) acrylate, and the like. Examples of the trifunctional or higher functional photopolymerizable compound include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and dipentaerythritol hexa. Examples include (meth) acrylate. A preferred photopolymerizable compound is dipentaerythritol hexa (meth) acrylate. The photopolymerizable compounds are used alone or in combination of two or more, but bifunctional or higher photopolymerizable compounds are preferably used. When two or more photopolymerizable compounds are used, at least one of them is used. It is preferable to use a bifunctional or higher photopolymerizable compound. The amount of the photopolymerizable compound used is usually 0.1 parts by mass or more and 70 parts by mass or less, preferably 1 part by mass or more and 60 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the binder polymer and the photopolymerizable compound.

(バインダーポリマー)
バインダーポリマーとしては、着色剤や遮光剤を分散することができ、着色組成物層に、他成分とともに光照射によって架橋性機能を付与する透明樹脂が使用される。該バインダーポリマーとしては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物、メチル(メタ)アクリレートやエチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートなどの不飽和カルボン酸エステル化合物、アミノエチルアクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル化合物、グリシジル(メタ)アクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル化合物、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル化合物、(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、3−メチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3−メチル−3−(メタ)アクリロキシエチルオキセタン、3−メチル−3−(メタ)アクリロキシエチルオキセタンのような不飽和カルボン酸オキセタンエステル化合物の重合物、メラミンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。
(Binder polymer)
As the binder polymer, a colorant and a light-shielding agent can be dispersed, and a transparent resin that imparts a crosslinkable function by light irradiation to the colored composition layer together with other components is used. Examples of the binder polymer include aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, Unsaturated carboxylic acid ester compounds such as benzyl (meth) acrylate, unsaturated carboxylic acid aminoalkyl ester compounds such as aminoethyl acrylate, unsaturated carboxylic acid glycidyl ester compounds such as glycidyl (meth) acrylate, vinyl acetate, vinyl propionate, etc. Carboxylic acid vinyl ester compounds, (meth) acrylonitrile, vinyl cyanide compounds such as α-chloroacrylonitrile, 3-methyl-3- (meth) acryloxymethyloxetane, 3-ethyl-3 Polymer of unsaturated carboxylic acid oxetane ester compounds such as-(meth) acryloxymethyl oxetane, 3-methyl-3- (meth) acryloxyethyl oxetane, 3-methyl-3- (meth) acryloxyethyl oxetane, A melamine acrylate resin, a polyester resin, etc. are mentioned.

該バインダーポリマーとしては、単量体はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせた共重合体を使用することもできる。該共重合体としては、例えばベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、スチレン/メタクリル酸共重合体、3−エチル−3−メタクリロキシメチルオキセタン/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、3−エチル−3−メタクリロキシメチルオキセタン/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、3−エチル−3−メタクリロキシメチルオキセタン/メチルメタクリレート/メタクリル酸/スチレン共重合体などが挙げられる。特に、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体が好ましい。該共重合体におけるカルボキシル基を有する単量体単位の含有量は質量分率で5〜50%、好ましくは10〜40%である。   As the binder polymer, monomers may be used alone or in combination of two or more. Examples of the copolymer include benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, styrene / methacrylic acid copolymer, 3-ethyl-3-methacryloxymethyloxetane / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, and 3-ethyl-3. -Methacryloxymethyl oxetane / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 3-ethyl-3-methacryloxymethyl oxetane / methyl methacrylate / methacrylic acid / styrene copolymer, and the like. In particular, a benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer is preferable. The content of the monomer unit having a carboxyl group in the copolymer is 5 to 50% by mass fraction, preferably 10 to 40%.

該バインダーポリマーは、ポリスチレンを標準としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で求められる重量平均分子量が5,000〜400,000の範囲、さらには10,000〜300,000の範囲にあるのが好ましい。該バインダーポリマーは、感光性樹脂の全固形分に対して質量分率で通常5〜90%の範囲、好ましくは20〜70%の範囲で用いられる。   The binder polymer preferably has a weight average molecular weight in the range of 5,000 to 400,000, more preferably in the range of 10,000 to 300,000 as determined by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard. . The binder polymer is generally used in a range of 5 to 90%, preferably 20 to 70% in terms of mass fraction with respect to the total solid content of the photosensitive resin.

(光重合開始剤)
光重合開始剤としては、光を照射されることによって活性ラジカルを発生する活性ラジカル発生剤等が挙げられる。光重合開始剤に含まれる塩素、とりわけ、トリクロロメチル基を有する光重合開始剤が塩化水素源となりやすい。
例えば、塩素を含む光重合開始剤として、例えば、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物などが挙げられる。チオキサントン系化合物としては、例えば、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンなどが挙げられる。トリアジン系化合物としては、例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシナフチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシスチリル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。市販の光重合開始剤としては、例えば、商品名「Irgacure-907」(アセトフェノン系光重合開始剤、Ciba Specialty Chemicals社製)などが挙げられる。これらの光重合開始剤はそれぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。光重合開始剤の使用量は、バインダーポリマーおよび光重合性化合物の合計量100質量部に対して通常1質量部以上30質量部以下、好ましくは3質量部以上20質量部以下である。なお、光重合開始剤以外の材料、例えば、顔料等が塩素を含む場合もある。したがって、塩素を有しない光重合開始剤を用いた場合でも本発明の実施は可能である。
(Photopolymerization initiator)
Examples of the photopolymerization initiator include an active radical generator that generates an active radical when irradiated with light. Chlorine contained in the photopolymerization initiator, in particular, a photopolymerization initiator having a trichloromethyl group tends to be a hydrogen chloride source.
Examples of the photopolymerization initiator containing chlorine include thioxanthone compounds and triazine compounds. Examples of the thioxanthone compound include 2,4-dichlorothioxanthone and 1-chloro-4-propoxythioxanthone. Examples of triazine compounds include 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (4-methoxyphenyl) -1,3,5-triazine and 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (4- Methoxynaphthyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-piperonyl-1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (4-methoxy Styryl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (5-methylfuran-2-yl) ethenyl] -1,3,5-triazine, 2,4 -Bis (trichloromethyl) -6- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (4-diethylamino- 2-methylpheny ) Ethenyl] -1,3,5-triazine, such as 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl] -1,3,5-triazine. Examples of commercially available photopolymerization initiators include trade name “Irgacure-907” (acetophenone photopolymerization initiator, manufactured by Ciba Specialty Chemicals). These photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more. The usage-amount of a photoinitiator is 1 to 30 mass parts normally with respect to 100 mass parts of total amounts of a binder polymer and a photopolymerizable compound, Preferably they are 3 to 20 mass parts. Note that materials other than the photopolymerization initiator, such as pigments, may contain chlorine. Therefore, the present invention can be carried out even when a photopolymerization initiator having no chlorine is used.

(光重合開始助剤)
光重合開始助剤は、光重合開始剤と組み合わせて、光重合開始剤によって開始した光重合性化合物の重合を促進するために用いられる化合物である。光重合開始助剤としては、例えばアミン系化合物、アルコキシアントラセン系化合物などが挙げられる。アミン系化合物としては、例えばトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称ミヒラーズケトン)、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノンなどが挙げられる。アルコキシアントラセン系化合物としては、例えば9,10−ジメトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジエトキシアントラセンなどが挙げられる。光重合開始助剤として市販のものを用いることもでき、市販の光重合開始助剤としては、例えば商品名「EAB-F」(保土谷化学工業(株)製)などが挙げられる。該光重合開始助剤を用いる場合、その使用量は、光重合開始剤1モルあたり通常10モル以下、好ましくは0.01モル以上5モル以下である。光重合開始剤および光重合開始助剤を用いる場合の使用量は、その合計量がバインダーポリマーおよび光重合性化合物の合計量100質量部に対して通常1質量部以上30質量部以下、好ましくは3質量部以上20質量部以下である。
(Photopolymerization initiation aid)
The photopolymerization initiation assistant is a compound used in combination with the photopolymerization initiator to accelerate the polymerization of the photopolymerizable compound initiated by the photopolymerization initiator. Examples of the photopolymerization initiation assistant include amine compounds and alkoxyanthracene compounds. Examples of amine compounds include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminoethyl benzoate, 2-dimethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, N, N-dimethylparatoluidine, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone (commonly known as Michler's ketone), 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4'- And bis (ethylmethylamino) benzophenone. Examples of the alkoxyanthracene compound include 9,10-dimethoxyanthracene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, 2-ethyl-9,10-diethoxyanthracene and the like. A commercially available photopolymerization initiation assistant can also be used, and examples of the commercially available photopolymerization initiation assistant include trade name “EAB-F” (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.). When the photopolymerization initiation assistant is used, the amount used is usually 10 mol or less, preferably 0.01 mol or more and 5 mol or less, per mol of the photopolymerization initiator. When the photopolymerization initiator and the photopolymerization initiation assistant are used, the total amount is usually 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass of the total amount of the binder polymer and the photopolymerizable compound, preferably 3 parts by mass or more and 20 parts by mass or less.

(溶媒)
溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、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プロピルエーテルおよびエチレングリコールモノブチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテートなどのアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類、アニソール、フェネトール、メチルアニソールなどの芳香族脂肪族エーテル類、アセトン、2−ブタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、4−メチル−2−ペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、乳酸エチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチルなどのエステル類、γ−ブチロラクトンなどの環状エステル類などが挙げられる。こうした溶剤は、それぞれ単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができ、感光性樹脂における溶剤の含有量が質量分率で通常20質量%以上90質量%以下、好ましくは50質量%以上85質量%以下となるように使用される。
(solvent)
Examples of the solvent include ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether and ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, and diethylene glycol diethylene ether. Diethylene glycol dialkyl ethers such as butyl ether, ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl Alkylene glycol alkyl ether acetates such as ether acetate, methoxybutyl acetate and methoxypentyl acetate, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and mesitylene, aromatic aliphatic ethers such as anisole, phenetole and methylanisole, acetone, Ketones such as 2-butanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 4-methyl-2-pentanone, cyclohexanone, alcohols such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol, glycerin, Esters such as ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl lactate, methyl 2-hydroxyisobutyrate, cyclic such as γ-butyrolactone Examples include esters. These solvents can be used alone or in combination of two or more, and the content of the solvent in the photosensitive resin is usually 20% by mass to 90% by mass, preferably 50% by mass to 85% by mass. % To be used.

(着色剤)
透明着色樹脂材等として使用する場合には着色剤を添加する。着色剤としては染料や顔料を用いることができる、顔料としては有機および無機顔料を用いることができ、具体的には、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)でピグメント(Pigment)に分類されている化合物が挙げられる。
(Coloring agent)
When used as a transparent colored resin material or the like, a colorant is added. Dyes and pigments can be used as colorants, and organic and inorganic pigments can be used as pigments. Specifically, they are classified as pigments by the Color Index (published by The Society of Dyers and Colorists). The compound which is mentioned.

(遮光材)
ブラックマトリクスとして使用する場合には、遮光剤を添加する。遮光材としては、カーボン、アニリンブラック、ペリレン化号物といった有機顔料、チタンブラック、マグネタイトといった無機顔料が挙げられる。
(Shading material)
When used as a black matrix, a light shielding agent is added. Examples of the light shielding material include organic pigments such as carbon, aniline black, and perylene compounds, and inorganic pigments such as titanium black and magnetite.

(その他の添加剤)
その他の添加剤としては、例えば、充填剤、バインダーポリマー以外の高分子化合物、界面活性剤、密着促進剤、凝集防止剤、有機酸、硬化剤などが挙げられる。界面活性剤としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤および両性界面活性剤などが挙げられる。密着促進剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
(Other additives)
Examples of other additives include fillers, polymer compounds other than binder polymers, surfactants, adhesion promoters, anti-aggregation agents, organic acids, and curing agents. Examples of the surfactant include nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants. Examples of the adhesion promoter include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and N- (2-amino). Ethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl Examples include trimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.

(酸素遮断膜成膜工程)
酸素遮断膜成膜工程4では、感光性樹脂膜110を塗布した基板100上に酸素遮断膜120を形成する。酸素遮断膜120の形成には、例えば、スピンコート装置、スピンレス(スリット)コート装置、ロールコート装置、カーテンコート装置、ドライフィルムレジスト積層装置等の公知の成膜装置が利用できる。スピンコート装置であれば、酸素遮断膜形成用の高分子溶液を基板上にスピン塗布し、乾燥させ、また、スピンレスコート装置ではスリット状に精密加工されたノズルから感光性樹脂膜の高分子溶液を基板上に塗布し、乾燥させ、必要に応じて熱処理すればよい。酸素遮断膜120の平均膜厚は、0.01〜10μmが好ましい。特に、光の干渉の影響を排する点からは、平均膜厚は0.01〜0.1μmがより好ましい。ここで、酸素遮断膜の平均膜厚とは、乾燥後の酸素遮断膜の内の通常パターニングがなされる部分、すなわち、縁の部分を除く中央部である。縁の部分は、中央部に比べて盛り上がったりして厚みが不均一であるからである。なお、酸素遮断膜120の平均厚みは、触針式の段差計や光学干渉式の膜圧計、断面のSEM写真等により塗布面の複数点測定することにより容易に得られる。
(酸素遮断膜材料)
(Oxygen barrier film formation process)
In the oxygen blocking film forming step 4, an oxygen blocking film 120 is formed on the substrate 100 coated with the photosensitive resin film 110. For the formation of the oxygen barrier film 120, for example, a known film forming apparatus such as a spin coater, a spinless (slit) coater, a roll coater, a curtain coater, a dry film resist laminator, or the like can be used. In the case of a spin coater, a polymer solution for forming an oxygen barrier film is spin-coated on a substrate and dried. In a spinless coater, a polymer of a photosensitive resin film is formed from a nozzle precisely processed into a slit shape. What is necessary is just to apply | coat a solution on a board | substrate, to dry, and to heat-process as needed. The average film thickness of the oxygen barrier film 120 is preferably 0.01 to 10 μm. In particular, from the viewpoint of eliminating the influence of light interference, the average film thickness is more preferably 0.01 to 0.1 μm. Here, the average film thickness of the oxygen barrier film is a portion of the oxygen barrier film after drying, which is a portion where normal patterning is performed, that is, a central portion excluding an edge portion. This is because the edge portion is raised compared to the central portion and the thickness is not uniform. The average thickness of the oxygen blocking film 120 can be easily obtained by measuring a plurality of points on the coated surface with a stylus type step gauge, an optical interference type film pressure gauge, a cross-sectional SEM photograph, or the like.
(Oxygen barrier film material)

酸素遮断膜120は水溶性樹脂(水溶性樹脂)及び塩基性化合物を主として含む膜である。酸素遮断膜として使用可能な水溶性樹脂の具体例として、たとえば、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド類、水溶性ポリアミド、ポリアクリル酸の水溶性塩、ポリビニルエーテル/無水マレイン酸重合体、エチレンオキサイド重合体、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシエチルセルロースの水溶性塩等のセルロース類、水溶性アクリル樹脂等やこれらの2種以上の混合物が挙げられ、これらの中でも、酸素遮断性、現像除去性の観点からポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの混合物が好適である。ポリビニルアルコールとしては部分鹸化型のものが好適である。   The oxygen barrier film 120 is a film mainly containing a water-soluble resin (water-soluble resin) and a basic compound. Specific examples of water-soluble resins that can be used as oxygen barrier films include, for example, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamides, water-soluble polyamides, water-soluble salts of polyacrylic acid, and polyvinyl ether / maleic anhydride polymers. , Ethylene oxide polymer, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, cellulose such as water-soluble salt of carboxyethyl cellulose, water-soluble acrylic resin, etc., and mixtures of two or more thereof. Among these, oxygen barrier property, development removability From the viewpoint of the above, polyvinyl alcohol, and a mixture of polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone are preferable. As the polyvinyl alcohol, a partially saponified type is preferable.

ポリビニルアルコールとしては、重量平均分子量が300〜2400であることが好ましく、71〜100モル%加水分解されるものが好ましい。具体的には、PVA−105,PVA−110,PVA−117,PVA−117H,PVA−120,PVA−124,(以上すべて商品名、クラレ株式会社製、鹸化率97〜98%)、PVA−203,PVA−204,PVA−205,PVA−210,PVA−220,PBA−224,PVA−217E(同、鹸化率87〜88%)、PVA−405,PVA−420,(同、鹸化率78〜82%)、PVA−613(同、鹸化率92〜95%)や、ゴーセノールゴーセファイマーLW(日本合成化学工業株式会社製)等をあげることができる。なお、PVAの後ろの3桁の番号のうちの下2桁×100がそれぞれ重合度を示す。   As polyvinyl alcohol, it is preferable that a weight average molecular weight is 300-2400, and what is hydrolyzed 71-100 mol% is preferable. Specifically, PVA-105, PVA-110, PVA-117, PVA-117H, PVA-120, PVA-124 (all trade names, manufactured by Kuraray Co., Ltd., saponification rate 97 to 98%), PVA- 203, PVA-204, PVA-205, PVA-210, PVA-220, PBA-224, PVA-217E (saponification rate 87-88%), PVA-405, PVA-420, (saponification rate 78) -82%), PVA-613 (saponification rate: 92-95%), and Gohsenol Goosefimmer LW (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.). In addition, the last two digits × 100 of the three-digit numbers after PVA indicate the degree of polymerization.

また、ポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドンの混合物の場合には、ポリビニルアルコールに対するポリビニルピロリドンの混合比率は特に制限なく、目的に応じて適宜選択することができるが、50質量%以下であることができる。   In the case of a mixture of polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone, the mixing ratio of polyvinyl pyrrolidone to polyvinyl alcohol is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, but can be 50% by mass or less.

(塩基性化合物)
塩基性化合物は、塩化水素と反応して水溶性化合物を形成する化合物である。塩基性化合物は、塩化水素と容易に反応し、これによりイオン性化合物等の水溶性化合物を形成するものであればよい。また、さらには酸素遮断膜中に容易に分散させられるものであることが望ましい。また、塩基性化合物自体も水に溶けることが好ましい。
(Basic compound)
A basic compound is a compound that reacts with hydrogen chloride to form a water-soluble compound. The basic compound may be any compound that easily reacts with hydrogen chloride and thereby forms a water-soluble compound such as an ionic compound. Furthermore, it is desirable that it can be easily dispersed in the oxygen barrier film. The basic compound itself is preferably soluble in water.

塩基性化合物としてはアミンが挙げられ、特に下記の構造を有するものが好ましい。

Figure 0004774318
Examples of the basic compound include amines, and those having the following structure are particularly preferable.
Figure 0004774318

R1はメチル基、エチル基、プロピル基、iso-プロピル基、1-ブチル基、2-ブチル基、3-ブチル基などの炭素数1〜8のアルキル基または置換基を有する炭素数1〜8のアルキル基を意味する。またR2,R3はいずれも、置換基を有してもよい炭素数1〜8のアルキル基、または、水素を示し、R1, R2, R3は互いに同じであっても異なっていても良い。 R 1 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an iso-propyl group, a 1-butyl group, a 2-butyl group, or a 3-butyl group, or a C1-C1 having a substituent. Means an alkyl group of 8; R 2 and R 3 each represent an optionally substituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or hydrogen, and R 1, R 2 and R 3 may be the same or different from each other. May be.

また、置換基の種類としては、水酸(OH)基、アミノ基、カルボニル基、カルボキシル基、アルケニル基、フェニル基、塩素、フッ素,臭素などのハロゲン、またはこれらの内の1つ又は複数を有する炭素数1〜3のアルキル基などから選択することができる。特に、水酸基を有すると、(1)式の化合物の塩基性を低下させることができ、感光性樹脂への悪影響を抑制できる。   In addition, as a kind of the substituent, a hydroxyl group (OH) group, an amino group, a carbonyl group, a carboxyl group, an alkenyl group, a phenyl group, a halogen such as chlorine, fluorine, bromine, or one or more of them is selected. It can be selected from an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. In particular, when it has a hydroxyl group, the basicity of the compound of formula (1) can be reduced, and adverse effects on the photosensitive resin can be suppressed.

具体的には、一級アミン(H2NR)、例えば、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサンジアミン、オクタデシルアミン、ラウリルオキシプロピルアミン、ヘキサデシルアミン、トリデシルアミン、フェニレンジアミン、ウンデシルアミン、トリチルアミン等が挙げられる。 Specifically, primary amine (H 2 NR), for example, dodecylamine, tetradecylamine, hexanediamine, octadecylamine, lauryloxypropylamine, hexadecylamine, tridecylamine, phenylenediamine, undecylamine, tritylamine Etc.

また、二級アミン(HNR2)、例えば、ジ-エタノールアミン、ジ-オクチルアミン、メチル-オクタデシルアミン、ジ-フェニルアミン等も挙げられる。 Secondary amines (HNR 2 ) such as di-ethanolamine, di-octylamine, methyl-octadecylamine, and di-phenylamine are also included.

また、三級アミン(NR3)、例えば、トリ-エタノールアミン、メチル-ジオクチルアミン、トリ-フェニルアミン、トリ-ドデシルアミン、トリ-ベンジルアミン、トリ-デシルアミン等も挙げられる。 Also included are tertiary amines (NR 3 ), such as tri-ethanolamine, methyl-dioctylamine, tri-phenylamine, tri-dodecylamine, tri-benzylamine, tri-decylamine and the like.

特に、アミンとしては、常圧沸点>200℃であるものが好ましく、レジストとの反応を抑制すべく強い塩基性を持たないもの、特に、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアルコールアミンが好適である。   In particular, amines having an atmospheric pressure boiling point> 200 ° C. are preferable, and amines that do not have strong basicity to suppress reaction with the resist, particularly alcohol amines such as triethanolamine and diethanolamine are preferable.

なお、アミンと、塩化水素との反応で生成したアンモニウム塩は水溶性である。   In addition, the ammonium salt produced | generated by reaction of an amine and hydrogen chloride is water-soluble.

酸素遮断膜における塩基性化合物の含有量は重量比で0.05%以上20%以下が好ましく、0.1%以上5%以下がより好ましい。塩基性化合物の添加量が0.05%以下であれば、塩化水素の発生防止効果が低くなる傾向がある。また塩基性化合物の添加量が20%以上となった場合には均一な塗膜を形成することが困難となり、また、乾燥速度が遅くなる傾向がある。   The content of the basic compound in the oxygen barrier film is preferably 0.05% or more and 20% or less, more preferably 0.1% or more and 5% or less by weight. If the addition amount of the basic compound is 0.05% or less, the effect of preventing the generation of hydrogen chloride tends to be low. Moreover, when the addition amount of a basic compound becomes 20% or more, it will become difficult to form a uniform coating film, and there exists a tendency for a drying rate to become slow.

(塗布)
酸素遮断膜120の形成においては、通常上述の水溶性樹脂及び塩基性化合物の水溶液を塗布する。さらに好ましくは、水溶性樹脂を0.2〜3wt%含み、塩基性化合物を水溶性樹脂の乾燥重量に対して0.1〜5wt%含む水溶液を使用するのが好ましい。また、酸素遮断膜120を形成するための水溶性樹脂溶液は、感光性樹脂膜110への塗布性や密着性を調整するために必要に応じて界面活性剤を添加することも有効である。
(Application)
In the formation of the oxygen barrier film 120, an aqueous solution of the above-described water-soluble resin and basic compound is usually applied. More preferably, it is preferable to use an aqueous solution containing 0.2 to 3 wt% of the water-soluble resin and 0.1 to 5 wt% of the basic compound with respect to the dry weight of the water-soluble resin. In addition, it is also effective to add a surfactant to the water-soluble resin solution for forming the oxygen blocking film 120 as necessary in order to adjust the coating property and adhesion to the photosensitive resin film 110.

酸素遮断膜120は、通常、水溶性樹脂の溶液を基板上に塗布し、乾燥させることにより形成される。酸素遮断膜は、スピンコート、スリットコート等により形成できる。あらかじめシート状に形成した酸素遮断膜を貼り付けてもよい。   The oxygen barrier film 120 is usually formed by applying a water-soluble resin solution on a substrate and drying it. The oxygen blocking film can be formed by spin coating, slit coating, or the like. An oxygen barrier film formed in a sheet shape in advance may be attached.

(露光工程)
露光工程は、基板100上に形成された感光性樹脂膜110に対して、酸素遮断膜120を介して所定の光のパターンを投影する装置である。光のパターンは特に限定されず様々なパターンを採用可能である。露光装置としては、公知の種々の装置を利用でき、例えば、図2に示すように、光源67からの光をマスクMにより遮蔽してパターンを形成し、このパターンを酸素遮断膜120を介して感光性樹脂膜110に投影するものや、図3に示すように、マスクを使わず、光源67からの光を、空間光変調器68で変調してパターンを形成し、このパターンを酸素遮断膜120を介して感光性樹脂膜110に投影する、いわゆるマスクレス露光装置でもよい。空間光変調器68はマトリクス状に配置された光変調素子69を多数有している。各光変調素子69は、光源67からの光を感光性樹脂膜110に投影させる第1の状態(図示B1の状態)と、光源67からの光を感光性樹脂膜110に投影させない第2の状態(図示B2の状態)とを切替えることができ、これにより、所望のパターンを感光性樹脂膜110に投影できる。通常、空間光変調器68はコンピュータにより制御される。
(Exposure process)
The exposure process is an apparatus that projects a predetermined light pattern on the photosensitive resin film 110 formed on the substrate 100 via the oxygen blocking film 120. The light pattern is not particularly limited, and various patterns can be employed. As the exposure apparatus, various known apparatuses can be used. For example, as shown in FIG. 2, the light from the light source 67 is shielded by a mask M to form a pattern, and this pattern is passed through the oxygen blocking film 120. As shown in FIG. 3, a pattern is formed by modulating light from a light source 67 with a spatial light modulator 68 without using a mask as shown in FIG. A so-called maskless exposure apparatus that projects onto the photosensitive resin film 110 via 120 may be used. The spatial light modulator 68 has a large number of light modulation elements 69 arranged in a matrix. Each light modulation element 69 has a first state in which light from the light source 67 is projected onto the photosensitive resin film 110 (state B1 in the drawing), and a second state in which light from the light source 67 is not projected onto the photosensitive resin film 110. The state (state B2 in the figure) can be switched, whereby a desired pattern can be projected onto the photosensitive resin film 110. Usually, the spatial light modulator 68 is controlled by a computer.

空間光変調器68としては、微少ミラー(光変調素子69)の反射面の傾きを変えて第一の状態と第二の状態とを切り替るDMD(Digital Micro mirror Device)、反射型の液晶表示素子(光変調素子69)を用い反射/非反射を切り替ることにより第1の状態と第2の状態を実現するLCOS(Liquid Crystal On Silicon)、複数のリボンからなり1つの光ドット(画素)に対応するリボン群(光変調素子69)が多数並べられ各リボン群による回折/非回折を切り替ることにより第1の状態と第2の状態を実現するGLV(Grating Light Valve)素子等の反射型の空間光変調器や、透過形の液晶表示素子(光変調素子62)を用い透過/非透過を切り替ることにより第1の状態と第2の状態を実現する透過形の空間光変調器等を使用することができる。なお、通常、一回の露光で描画可能な領域68aは、感光性樹脂膜110の描画予定領域110aよりも大きいので、基板100を載せたステージ66を空間光変調器68に対して相対的に移動させ、多数回露光を行えばよく、このときに領域68aを一部重ねて露光することも好ましい。これにより、多階調の露光が可能となり、また、隙間なく連続したパターンを好適に形成可能である。   As the spatial light modulator 68, a DMD (Digital Micro mirror Device) that changes the inclination of the reflection surface of the micro mirror (light modulation element 69) to switch between the first state and the second state, a reflective liquid crystal display LCOS (Liquid Crystal On Silicon) that realizes the first state and the second state by switching between reflection / non-reflection using an element (light modulation element 69), one light dot (pixel) composed of a plurality of ribbons Reflection of GLV (Grating Light Valve) elements that realize the first state and the second state by switching a large number of ribbon groups (light modulation elements 69) corresponding to 1 and switching the diffraction / non-diffraction by each ribbon group Type spatial light modulator or a transmissive spatial light modulator that realizes the first state and the second state by switching between transmissive and non-transmissive using a transmissive liquid crystal display element (light modulating element 62) Etc. can be used. In general, the area 68 a that can be drawn by one exposure is larger than the drawing area 110 a of the photosensitive resin film 110, so that the stage 66 on which the substrate 100 is placed is relatively positioned with respect to the spatial light modulator 68. It may be moved and exposed many times. At this time, it is also preferable that the region 68a is partially overlapped for exposure. As a result, multi-tone exposure is possible, and a continuous pattern without gaps can be suitably formed.

なお、マスクレス露光装置として、レーザ光等をスキャンして直接パターンを描画する露光装置でも構わない。   The maskless exposure apparatus may be an exposure apparatus that directly draws a pattern by scanning a laser beam or the like.

このようなマスクレス露光装置は、高価なフォトマスクを用いないことから、製造コストを低下でき、ライン切り替え時間の短縮、新規製品開発時間の短縮など多くのメリットが期待されるが、マスクを用いた露光法に比べて露光に時間がかかる場合が多く、工程時間短縮のために感光性樹脂膜110の高感度化が求められる場合が多い。したがって、酸素遮断膜120が必要となる場合が多く、上述の酸素遮断膜成膜装置と組み合わせるメリットが大きい。   Such a maskless exposure system does not use an expensive photomask, so it can reduce manufacturing costs, and many advantages such as shortening the line switching time and shortening the time for new product development are expected. In many cases, the exposure takes time compared to the conventional exposure method, and the photosensitive resin film 110 is often required to have high sensitivity in order to shorten the process time. Therefore, the oxygen blocking film 120 is often required, and the merit of combining with the above-described oxygen blocking film forming apparatus is great.

本工程により、感光性樹脂膜110に対してパターンの潜像が形成される。上述のように、感光性樹脂膜110には光重合開始剤として塩素系の化合物を含んでいるので、特に、露光工程において塩化水素(HCL)が発生することが多い。ところが、本実施形態では、上述のように酸素遮断膜120に塩基性化合物が含まれているので、発生した塩化水素が塩基性化合物と反応して、水溶性の化合物が形成される。したがって、この塩化水素が露光器やフォトマスク等を腐食したりしにくくなる。また、酸素遮断膜により感光性樹脂膜110への酸素の拡散を抑制しているので、感光性樹脂膜110の感度も高感度に維持されるので、露光も効率よく短時間に行える。   By this step, a latent pattern image is formed on the photosensitive resin film 110. As described above, since the photosensitive resin film 110 contains a chlorine-based compound as a photopolymerization initiator, hydrogen chloride (HCL) is often generated particularly in the exposure process. However, in the present embodiment, as described above, since the oxygen blocking film 120 contains a basic compound, the generated hydrogen chloride reacts with the basic compound to form a water-soluble compound. Therefore, it becomes difficult for this hydrogen chloride to corrode the exposure device, the photomask and the like. Further, since the oxygen blocking film suppresses the diffusion of oxygen into the photosensitive resin film 110, the sensitivity of the photosensitive resin film 110 is maintained at a high sensitivity, so that exposure can be performed efficiently and in a short time.

本発明のパターン露光に用いることができる光は、可視光、紫外線等が挙げられ特に限定されないが、特に、干渉を起こしやすいレーザ光源に特に効果的であり、レーザ光源としては、半導体レーザ、固体レーザ、エキシマレーザ等を列挙することができる。レーザ光の波長としては、感光性樹脂の感光域との適合性が良い290〜430nmの波長を有するものが好ましい。   The light that can be used for the pattern exposure of the present invention includes visible light, ultraviolet light, and the like, and is not particularly limited, but is particularly effective for a laser light source that easily causes interference. Lasers, excimer lasers, etc. can be listed. The wavelength of the laser light is preferably one having a wavelength of 290 to 430 nm, which has good compatibility with the photosensitive region of the photosensitive resin.

上述のように、本発明のパターン形成法は、光源にレーザを用いたものに特に好適に適応でき、マスクやアパチャーアレイを介してパターンを高速で焼き付ける方法、空間変調素子で形成されたイメージを焼き付ける方法に好適に適応できる。   As described above, the pattern forming method of the present invention can be particularly suitably applied to a method using a laser as a light source, and a method of printing a pattern at high speed via a mask or an aperture array, or an image formed by a spatial modulation element. It can be suitably applied to the baking method.

(現像工程)
現像工程8は、感光性樹脂膜110を現像してパターニングを行う装置である。現像装置は特に限定されず、公知の種々の現像装置を用いることができる。例えば、図1に示すように、シャワーヘッド8aから基板100に対して所定の現像液を滴下して、現像液と露光済みの感光性樹脂膜110とを接触させる装置を利用できる。基板100と接触した現像液は、回収器8bに回収され、ポンプ8cにより再びシャワーヘッド8aに供給され、再び基板110と接触するので、現像液が循環利用され、現像液の有効利用が図られる。なお、必要に応じて、その後、基板110の水洗、乾燥、及び、熱処理を行うことが可能である。
(Development process)
The developing process 8 is an apparatus for developing and patterning the photosensitive resin film 110. The developing device is not particularly limited, and various known developing devices can be used. For example, as shown in FIG. 1, a device can be used in which a predetermined developer is dropped from the shower head 8a onto the substrate 100 to bring the developer into contact with the exposed photosensitive resin film 110. The developer that has come into contact with the substrate 100 is collected by the collecting device 8b, and is again supplied to the shower head 8a by the pump 8c, and again comes into contact with the substrate 110, so that the developer is circulated and used effectively. . Note that the substrate 110 can be subsequently washed with water, dried, and heat-treated as necessary.

ここで、現像液としては、感光性樹脂膜現像用の公知のアルカリ性水溶液が好適に用いられる。具体的には、例えば、ナトリウムやカリウム等の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩といった無機アルカリ、有機アンモニウムなどの有機アルカリ等を溶解したアルカリ性水溶液を現像液として使用できる。   Here, as the developer, a known alkaline aqueous solution for developing a photosensitive resin film is preferably used. Specifically, for example, an alkaline aqueous solution in which a hydroxide such as sodium or potassium, an inorganic alkali such as carbonate or hydrogen carbonate, an organic alkali such as organic ammonium or the like is dissolved can be used as the developer.

ここで、酸素遮断膜120は主として水溶性樹脂から形成されているので、基板100に現像液が滴下されると、酸素遮断膜120は現像液に溶けて感光性樹脂膜110上から除去される。したがって、滴下された現像液は問題なく感光性樹脂膜110と接触し、この感光性樹脂膜110のパターニングがなされる。また、塩基性化合物や、塩基性化合物と塩化水素とが結合した分子も水に溶解するので、特に支障はない。   Here, since the oxygen blocking film 120 is mainly formed of a water-soluble resin, when the developer is dropped onto the substrate 100, the oxygen blocking film 120 is dissolved in the developer and removed from the photosensitive resin film 110. . Therefore, the dropped developer comes into contact with the photosensitive resin film 110 without any problem, and the photosensitive resin film 110 is patterned. In addition, since a basic compound or a molecule in which a basic compound and hydrogen chloride are bonded is dissolved in water, there is no particular problem.

このようにして、感光性樹脂膜110のパターニングがなされ、図4に示すように、感光性樹脂のパターン形成が完了する。
本発明の描画機を用いることで、フォトマスクを用いた一括露光に匹敵する解像度で、しかもムラのない高品質の露光パターン形成が可能となる。また、塩化水素などレジスト膜から発生する昇華物を抑制することが可能となる結果、フォトマスクや高価な大型の露光機の稼働率を、大幅に向上することができる。
In this way, the photosensitive resin film 110 is patterned, and the pattern formation of the photosensitive resin is completed as shown in FIG.
By using the drawing machine of the present invention, it is possible to form a high-quality exposure pattern with a resolution comparable to that of batch exposure using a photomask and without unevenness. In addition, as a result of suppressing sublimates generated from the resist film such as hydrogen chloride, the operation rate of a photomask or an expensive large exposure machine can be significantly improved.

(カラーフィルタの製造方法)
続いて、上述のパターン形成方法及び露光システムを適用するカラーフィルタCF及び液晶ディスプレイLCDの製造方法について図5を参照して説明する。
(Color filter manufacturing method)
Next, a manufacturing method of a color filter CF and a liquid crystal display LCD to which the above pattern forming method and exposure system are applied will be described with reference to FIG.

カラーフィルタCFは、無アルカリガラスなどの透明基板61上に、表示単位としてのRGB副画素である透明着色樹脂層73R,73G,73Bと、これらの透明着色樹脂層73R,73G,73Bを区画する遮光パターンとしてのブラックマトリクス63が主として形成されているものである。   The color filter CF partitions the transparent colored resin layers 73R, 73G, 73B, which are RGB subpixels as display units, and these transparent colored resin layers 73R, 73G, 73B on a transparent substrate 61 such as non-alkali glass. A black matrix 63 as a light shielding pattern is mainly formed.

ブラックマトリクス63は、隣接する透明着色樹脂層73R,73G,73Bの境界を区画して混色を防止するもので、極めて高いパターンの精度及び均一性が要求される。ブラックマトリクス63の形状は、格子状やストライプ状が一般的であるが、表示の解像度を高めるために屈折形状や、多角形形状が採用されることもある。   The black matrix 63 partitions the boundaries of the adjacent transparent colored resin layers 73R, 73G, and 73B to prevent color mixing, and requires extremely high pattern accuracy and uniformity. The shape of the black matrix 63 is generally a lattice shape or a stripe shape, but a refractive shape or a polygonal shape may be employed in order to increase the display resolution.

ブラックマトリクス63は、クロムやモリブデン、ニッケルといった金属製の遮光性薄膜と反射防止膜とを組み合わせた薄膜をパターニングしたものであってもよく、また、カーボンブラックやチタン化合物やフェライト化合物を分散した遮光性樹脂をパターニングしたものであってもよい。感光性を有する遮光性樹脂膜であればこの膜を直接フォトリソフラフィー法でパターニングすればよく、また、感光性がない膜の場合にはその膜の上に感光性樹脂膜を形成し、感光性樹脂膜をパターニングし、パターニングされた感光性樹脂膜をマスクとして感光性の無い膜をエッチングすることにブラックマトリクス63のパターニングが可能である。   The black matrix 63 may be a pattern obtained by patterning a thin film that is a combination of a light-shielding thin film made of metal such as chromium, molybdenum, and nickel and an anti-reflection film, and is also a light-shielding film in which carbon black, titanium compound, or ferrite compound is dispersed. The resin may be patterned. In the case of a light-shielding resin film having photosensitivity, this film may be directly patterned by a photolithographic method. In the case of a film having no photosensitivity, a photosensitive resin film is formed on the film, The black matrix 63 can be patterned by patterning the resin film and etching the non-photosensitive film using the patterned photosensitive resin film as a mask.

特に、感光性の遮光性樹脂膜を用いてブラックマトリクス63を製造する場合、本発明のパターン形成法を好適に採用することができる。   In particular, when the black matrix 63 is manufactured using a photosensitive light-shielding resin film, the pattern forming method of the present invention can be suitably employed.

ブラックマトリクス63の開口内にはR(赤)、G(緑)、B(青)の透明着色樹脂層73R,73G,73Bが所定の順番に形成されている。   In the opening of the black matrix 63, R (red), G (green), and B (blue) transparent colored resin layers 73R, 73G, and 73B are formed in a predetermined order.

透明着色樹脂層73R,73G,73Bは、ブラックマトリクス63の開口部を覆うパターンに形成される。例えば1画素がRGB三色のストライプで形成される場合、副画素の線幅、すなわち、ブラックマトリクス63の開口幅は1画素のピッチの約1/3であることが多い。   The transparent colored resin layers 73R, 73G, and 73B are formed in a pattern that covers the openings of the black matrix 63. For example, when one pixel is formed of RGB three-color stripes, the line width of the sub-pixel, that is, the opening width of the black matrix 63 is often about 1/3 of the pitch of one pixel.

このような透明着色樹脂層73R,73G,73Bも透明着色樹脂層上に設けたレジストマスクを用いたパターニングにより製造することができるが、感光性を有する透明着色樹脂を用いたパターン形成についても本発明のパターン形成方法を適用できる。   Such transparent colored resin layers 73R, 73G, and 73B can also be manufactured by patterning using a resist mask provided on the transparent colored resin layer. However, pattern formation using a transparent colored resin having photosensitivity is also described. The pattern forming method of the invention can be applied.

そして、必要に応じて、これらの透明着色樹脂層73R,73G,73B上に表面を平坦化させる透明平坦化膜80が設けられ、その上にさらに、液晶駆動のための共通電極となる透明導電膜85が形成される。   If necessary, a transparent flattening film 80 for flattening the surface is provided on these transparent colored resin layers 73R, 73G, 73B, and further, a transparent conductive film serving as a common electrode for driving liquid crystal is provided thereon. A film 85 is formed.

透明平坦化膜80は、ブラックマトリクス63/透明着色樹脂層73R、73G,73Bに重ねて塗布するもので透明着色樹脂層73R,73G,73B、ブラックマトリクス63の段差を埋め、液晶セルに適した平滑性を付与するとともに、カラーフィルタCFから汚染物質の溶出を防止する。また、透明平坦化膜80についても液晶セル設計の必要性に応じて、微細なパターン形成が必要な場合には感光性の透明平坦化膜を使用する必要があり、本発明のパターン形成方法を用いることができる。   The transparent flattening film 80 is applied over the black matrix 63 / transparent colored resin layers 73R, 73G, 73B and fills the steps of the transparent colored resin layers 73R, 73G, 73B and the black matrix 63, and is suitable for a liquid crystal cell. It provides smoothness and prevents the elution of contaminants from the color filter CF. In addition, as for the transparent flattening film 80, it is necessary to use a photosensitive transparent flattening film when fine pattern formation is required according to the necessity of the liquid crystal cell design. Can be used.

さらに、透明導電膜85上に液晶のセルギャップを調整するための柱状スペーサ90の形成が行なわれる。柱状スペーサ90は、上記のブラックマトリクスや透明着色樹脂層、透明平坦化膜で使用したパターンを用いたフォトリソグラフィー法により形成することが可能であるが、高さ精度や変形特性を極めて厳密に管理することが必要であることから、専用の感光性樹脂層を重ね塗りし専用のパターンを用いたフォトリソグラフィー法で仕上げることが一般に行なわれる。これらの工程にも上述のパターニング方法を適用できる。   Further, columnar spacers 90 for adjusting the cell gap of the liquid crystal are formed on the transparent conductive film 85. The columnar spacer 90 can be formed by a photolithography method using the pattern used in the black matrix, the transparent colored resin layer, or the transparent flattening film, but the height accuracy and deformation characteristics are managed very strictly. Therefore, it is generally performed that a dedicated photosensitive resin layer is repeatedly applied and finished by a photolithography method using a dedicated pattern. The above patterning method can also be applied to these steps.

また、半透過型液晶の場合には、液晶セル内の光路長が反射領域では透過領域の2倍となる。このため、透過表示と反射表示の表示特性を同時に最適化するため、反射・透過両用の液晶パネルでは反射部及び透過部毎で互いに異なるセルギャップを形成する場合もある。この場合、反射板の下に、セルギャップ調整のための透明樹脂パターンを形成する場合がある。この工程にも上述のパターニング方法を適用できる。   In the case of a transflective liquid crystal, the optical path length in the liquid crystal cell is twice that of the transmissive region in the reflective region. For this reason, in order to simultaneously optimize the display characteristics of the transmissive display and the reflective display, a different cell gap may be formed for each of the reflective portion and the transmissive portion in the reflective / transmissive liquid crystal panel. In this case, a transparent resin pattern for adjusting the cell gap may be formed under the reflector. The patterning method described above can also be applied to this step.

そして、このようにして作成したカラーフィルタの上に、薄膜トランジスタ基板TFTを対向配置し、配向膜86と薄膜トランジスタ基板TFTとの間に液晶220を封入することにより、平面ディスプレイとしての液晶表示素子が完成する。薄膜トランジスタ基板TFTは、薄膜トランジスタ素子300の下面に画素電極301及び配向膜387を有しており、薄膜トランジスタ素子300の上には偏光膜315が形成されている。   Then, the thin film transistor substrate TFT is disposed opposite to the color filter thus created, and the liquid crystal 220 is sealed between the alignment film 86 and the thin film transistor substrate TFT, thereby completing a liquid crystal display element as a flat display. To do. The thin film transistor substrate TFT has a pixel electrode 301 and an alignment film 387 on the lower surface of the thin film transistor element 300, and a polarizing film 315 is formed on the thin film transistor element 300.

上述のように、カラーフィルタCFにおいて、ブラックマトリクス63、透明着色樹脂層73R,73G,73B、透明平坦化膜80、透明導電膜85、及び、柱状スペーサ90等のパターニングにおいて本発明のパターニング方法を用いることが可能となり、ムラの少ない高品質の製品を製造することが可能となる。また、上述のパターン形成法は散乱層、配向規制構造、マイクロレンズ形成等に適応することも可能である。   As described above, in the color filter CF, the patterning method of the present invention is used for patterning the black matrix 63, the transparent colored resin layers 73R, 73G, 73B, the transparent planarizing film 80, the transparent conductive film 85, the columnar spacer 90, and the like. Therefore, it is possible to manufacture a high-quality product with little unevenness. The pattern forming method described above can also be applied to a scattering layer, an alignment regulation structure, microlens formation, and the like.

さらに、本発明のパターン形成法は、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタのみならず、白色有機EL発光素子等を用いた平面ディスプレイ用のカラーフィルタ等にも適用できる。   Furthermore, the pattern forming method of the present invention can be applied not only to a color filter for a liquid crystal display but also to a color filter for a flat display using a white organic EL light emitting element or the like.

なお、本発明は上記実施形態に限定されず種々の応用が可能である。例えば、上記のパターニング方法及び露光システムは、カラーフィルタの製造に限られず、LSI等の電子回路、各種電子回路の製造に適用できる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various application is possible. For example, the patterning method and the exposure system described above are not limited to the manufacture of color filters, but can be applied to the manufacture of electronic circuits such as LSI and various electronic circuits.

(実施例A1〜A4)
370×470mmの無アルカリガラス(コーニング社1737、0.7t)に遮光性感光性樹脂原料((V259-BKIS-66:新日鐵化学(株)製))を塗布し、ホットプレート上で90℃×110秒間、プリベークし膜厚1.2μmの遮光性感光性樹脂膜を形成した。
(Examples A1 to A4)
A light-shielding photosensitive resin material ((V259-BKIS-66: manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.)) is applied to 370 × 470 mm non-alkali glass (Corning 1737, 0.7 t), and 90 mm on a hot plate. A light-shielding photosensitive resin film having a film thickness of 1.2 μm was formed by prebaking at a temperature of 110 ° C. for 110 seconds.

その後、ジエタノールアミンを3wt%及びポリビニルアルコール(クラレ(株)製ポバール205)を1wt%含む水溶液をスリット状ノズルを用いて塗布し、膜厚0.05μmの酸素遮断膜を形成した。   Thereafter, an aqueous solution containing 3 wt% of diethanolamine and 1 wt% of polyvinyl alcohol (Poval 205 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was applied using a slit nozzle to form an oxygen blocking film having a thickness of 0.05 μm.

この遮光性感光性樹脂膜上に酸素遮断膜を介して、プロキシ露光機を用い、格子状の樹脂BMパターンを(露光量15mJ/cm2、露光ギャップ60μm)で焼き付けた。 A lattice-shaped resin BM pattern was baked on the light-shielding photosensitive resin film through an oxygen barrier film using a proxy exposure machine at an exposure amount of 15 mJ / cm 2 and an exposure gap of 60 μm.

露光後の遮光性樹脂膜を無機アルカリ現像液(KOH0.05%)を用いて23℃で80秒間シャワー現像したのち、マイクロジェット洗浄装置を用い、10MPaの圧力で液滴ジェット洗浄を行なった。   The light-shielding resin film after exposure was shower-developed at 23 ° C. for 80 seconds using an inorganic alkali developer (KOH 0.05%), and then subjected to droplet jet cleaning using a microjet cleaning device at a pressure of 10 MPa.

上記の操作を100枚にわたって繰り返した後、フォトマスクの表面の付着物を観察し、使用前の状態と比較したが付着物などの異常は認められなかった。   After repeating the above operation for 100 sheets, the deposit on the surface of the photomask was observed and compared with the state before use, but no abnormality such as deposit was observed.

(比較例A1)
実施例1の遮光性樹脂膜上に酸素遮断膜を形成せず、露光量を100mJ/cmとした以外は実施例1と同じ方法でブラックマトリックスを形成した。
(Comparative Example A1)
A black matrix was formed in the same manner as in Example 1 except that the oxygen-blocking film was not formed on the light-shielding resin film of Example 1 and the exposure amount was 100 mJ / cm 2 .

同じ操作を100枚にわたって繰り返した後、フォトマスクの表面状態の変化を観察したところ、多くの付着物が観察された。   After repeating the same operation over 100 sheets, a change in the surface state of the photomask was observed, and many deposits were observed.

(実施例B1〜B6、比較例B1)
ネガ型の感光特性を有する遮光性樹脂膜(レジスト膜)を塗布したガラス基板に、表1に記載のアミン化合物を固形分比率で3重量%含有したポリビニルアルコール膜を0.05μmの平均膜厚で形成した。ポリビニルアルコール膜は、1wt%の水溶液をスリットコータで塗布し、気流中で乾燥することにより形成した。比較例B1では、アミン化合物を用いなかった。
(Examples B1 to B6, Comparative Example B1)
An average film thickness of 0.05 μm of a polyvinyl alcohol film containing 3% by weight of an amine compound listed in Table 1 on a glass substrate coated with a light-shielding resin film (resist film) having negative photosensitive characteristics. Formed with. The polyvinyl alcohol film was formed by applying a 1 wt% aqueous solution with a slit coater and drying in an air stream. In Comparative Example B1, no amine compound was used.

ポリビニルアルコール膜を形成したレジスト膜に対して、フォトマスクを介して格子状のパターンを近接露光法(露光ギャップ60μm、露光量400mJ/cm)で焼き付けた。この操作をそれぞれ100枚連続して実施した後、フォトマスク表面を顕微鏡観察し、マスク表面の汚染の有無を観察した。 A lattice-like pattern was baked on the resist film formed with the polyvinyl alcohol film by a proximity exposure method (exposure gap 60 μm, exposure dose 400 mJ / cm 2 ) through a photomask. After 100 operations were successively performed for each, the surface of the photomask was observed with a microscope, and the presence or absence of contamination on the mask surface was observed.

図6に示す結果より、塩基性化合物によりマスクの汚染を低減でき、特に、常圧沸点200℃以上のアミン化合物(実施例B1〜B4)を添加した場合に、マスクの汚染を極めて良好に抑制できることが理解される。   From the results shown in FIG. 6, the contamination of the mask can be reduced by the basic compound, and particularly when the amine compound (Examples B1 to B4) having an atmospheric pressure boiling point of 200 ° C. or higher is added, the contamination of the mask is extremely well suppressed. It is understood that it can be done.

図1は、本実施形態に係るカラーフィルタの製造方法の概要を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a method for manufacturing a color filter according to the present embodiment. 図2は、第1の露光方法を示す模式断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the first exposure method. 図3は、第2の露光方法を示す模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a second exposure method. 図4は、パターン具後の基板の模式断面図である。洗浄装置の上面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the substrate after the patterning tool. It is a top view of a cleaning device. 図5は、カラーフィルタ及びLCDを示す模式断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a color filter and an LCD. 図6は、実施例B1〜B6及び比較例B1の条件及び結果を示す表である。FIG. 6 is a table showing the conditions and results of Examples B1 to B6 and Comparative Example B1.

符号の説明Explanation of symbols

1…カラーフィルタの製造システム、100…感光性樹脂膜、120…酸素遮断膜、CF…カラーフィルタ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color filter manufacturing system, 100 ... Photosensitive resin film, 120 ... Oxygen blocking film, CF ... Color filter.

Claims (3)

感光性樹脂層上に、酸素遮断膜を形成する工程と、
前記酸素遮断膜を介して前記感光性樹脂層を露光する工程と、
を含むパターン形成方法を備えたカラーフィルタの製造方法であって、
前記感光性樹脂層が露光工程において塩化水素を発生する塩素系化合物を含み、
前記酸素遮断膜が、水溶性樹脂、及び、塩化水素と結合して水溶性化合物を形成する塩基性化合物を備える酸素遮断膜である、カラーフィルタの製造方法。
Forming an oxygen blocking film on the photosensitive resin layer;
Exposing the photosensitive resin layer through the oxygen barrier film;
A color filter manufacturing method comprising a pattern forming method including:
The photosensitive resin layer contains a chlorine-based compound that generates hydrogen chloride in the exposure step ,
A method for producing a color filter, wherein the oxygen barrier film is an oxygen barrier film comprising a water-soluble resin and a basic compound that combines with hydrogen chloride to form a water-soluble compound.
前記塩基性化合物が、下記式(1)の化合物である、請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。
Figure 0004774318
ここで、Rは置換基を有してもよい炭素数1〜8のアルキル基、R,Rは置換基を有してもよい炭素数1〜8のアルキル基又は水素を示し、R,R,Rは互いに同じであっても異なっていても良い。
The manufacturing method of the color filter of Claim 1 whose said basic compound is a compound of following formula (1).
Figure 0004774318
Here, R 1 represents an optionally substituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, R 2 and R 3 represent an optionally substituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or hydrogen, R 1 , R 2 , and R 3 may be the same as or different from each other.
前記Rは置換基としてOH基を有する、請求項2に記載のカラーフィルタの製造方法。 The method for producing a color filter according to claim 2, wherein R 1 has an OH group as a substituent.
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