着色組成物、並びに、これを用いたカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子

【課題】カラーフィルタの更なる薄膜化を達成すべく、着色剤を高濃度で含有しながらも、耐熱性に優れたカラーフィルタを製造可能な着色組成物を提供する。更に、上記着色組成物を用いたカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子を提供する。
【解決手段】着色剤と樹脂とを含有する着色組成物であって、前記着色組成物の全固形分に対する前記着色剤の含有量が５０質量％以上であり、かつ、前記樹脂の固形分酸価が８０ｍｇＫＯＨ／ｇ超過である、着色組成物、及びこれを用いたカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤と樹脂とを含有する着色組成物であって、前記着色組成物の全固形分に対する前記着色剤の含有量が５０質量％以上であり、かつ、前記樹脂の固形分酸価が８０ｍｇＫＯＨ／ｇ超過である、着色組成物。
【請求項２】
（ア）第１着色組成物による第１着色層を形成する工程、及び、
（イ）前記第１着色層に貫通孔群が形成されるようにドライエッチングによりパターニングする工程、を有するカラーフィルタの製造方法であって、
前記第１着色組成物が、請求項１に記載の着色組成物である、カラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記貫通孔群が、第１貫通孔部分群と第２貫通孔部分群とを有し、かつ、
（ウ）前記第１貫通孔部分群及び前記第２貫通孔部分群における各貫通孔の内部に第２着色感放射線性組成物を埋設させて複数の第２着色画素が形成されるように、前記第１着色層上に、前記第２着色感放射線性組成物による第２着色感放射線性層を積層する工程、
（エ）前記第２着色感放射線性層の、前記第１着色層に設けられた第１貫通孔部分群に対応する位置を露光し、現像することによって、前記第２着色感放射線性層と、前記第１着色層に設けられた第２貫通孔部分群の各貫通孔の内部に形成された複数の第２着色画素とを除去する工程、
（オ）前記第２貫通孔部分群における各貫通孔の内部に第３着色感放射線性組成物を埋設させて、複数の第３着色画素が形成されるように、前記第１着色層上に、前記第３着色感放射線性組成物による第３着色感放射線性層を積層する工程、及び、
（カ）前記第３着色感放射線性層の、前記第１着色層に設けられた第２貫通孔部分群に対応する位置を露光し、現像することによって、前記第３着色感放射線性層を除去する工程を更に有する、請求項２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記貫通孔群が、複数の第１貫通孔であり、かつ、
（ウ’）前記第１貫通孔の各々の内部に第２着色組成物を埋設させて複数の第２着色画素が形成されるように、前記第１着色層上に、前記第２着色組成物による第２着色層を積層する工程、
（エ’）前記第１貫通孔とは別の複数の第２貫通孔が前記第１着色層に形成されるようにドライエッチングによりパターニングして、複数の第１着色画素を形成する工程、
（エ’’）前記第２着色層を前記第１着色層が少なくとも露出するまで平坦化処理する工程、
（オ）前記第２貫通孔の各々の内部に第３着色感放射線性組成物を埋設させて複数の第３着色画素が形成されるように、前記第１着色層上に、前記第３着色感放射線性組成物による第３着色感放射線性層を積層する工程、及び
（カ）前記第３着色感放射線性層の、前記第１着色層に設けられた前記第２貫通孔に対応する位置を露光し、現像することによって、前記第３着色感放射線性層を除去する工程を更に有するカラーフィルタの製造方法であって、
前記平坦化処理する工程（エ’’）は、前記第２着色層を積層する工程（ウ’）の後、前記ドライエッチングによるパターニング工程（エ’）の前に行われるか、又は、前記ドライエッチングによるパターニング工程（エ’）の後、前記第３着色感放射線性層を積層する工程（オ）の前に行われる、請求項２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記平坦化処理する工程（エ’’）が、前記第２着色層を積層する工程（ウ’）の後、前記ドライエッチングによるパターニング工程（エ’）の前に行われる、請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
前記平坦化処理する工程（エ’’）が、前記ドライエッチングによるパターニング工程（エ’）の後、前記第３着色感放射線性層を積層する工程（オ）の前に行われる、請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記ドライエッチングによるパターニング工程（イ）及び（エ’）の各々において、前記第１着色層上に更にフォトレジスト層を形成する工程、
露光及び現像することにより前記フォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程、及び
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記第１着色層をドライエッチングする工程を有する、請求項５に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
前記ドライエッチングによるパターニング工程（イ）においては、前記第１着色層上に、前記パターニング工程（エ’）においては、前記第２着色層上に、それぞれ、更にフォトレジスト層を形成する工程、
露光及び現像することにより前記フォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程、及び
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記着色層をドライエッチングする工程を有する、請求項６に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項９】
前記平坦化処理する工程（エ’’）が、エッチバック処理又は化学的機械的研磨処理により行われる、請求項４〜８のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１０】
前記貫通孔群が、複数の第１貫通孔であり、かつ、
（ウ’）前記第１貫通孔の各々の内部に第２着色組成物を埋設させて複数の第２着色画素が形成されるように、前記第１着色層上に、前記第２着色組成物による第２着色層を積層する工程、
（エ’）前記第１貫通孔とは別の複数の第２貫通孔が前記第１着色層に形成されるようにドライエッチングによりパターニングして、前記複数の第１着色画素を形成する工程、
（オ’）前記第２貫通孔の各々の内部に第３着色組成物を埋設させて複数の第３着色画素が形成されるように、前記第１着色層上に、前記第３着色組成物による第３着色層を含む１層以上の着色層を積層する工程、及び
（カ’）前記第１着色層上に積層された１層以上の着色層を前記第１着色層が少なくとも露出するまで平坦化処理する工程を有する、請求項２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１１】
前記第２着色層を積層する工程（ウ’）の後、ドライエッチングによるパターニング工程（エ’）の前に、（エ’’）前記第２着色層を前記第１着色層が少なくとも露出するまで平坦化処理する工程を更に有し、前記工程（オ’）及び（カ’）における前記第１着色層上に積層された１層以上の着色層が前記第３着色層である、請求項１０に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１２】
前記平坦化処理工程（エ’’）が、エッチバック処理又は化学的機械的研磨処理により行われる、請求項１１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１３】
前記工程（オ’）及び（カ’）における前記第１着色層上に積層された１層以上の着色層が前記第２着色層と前記第３着色層とからなる層である、請求項１０に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１４】
前記ドライエッチングによるパターニング工程（イ）及び（エ’）の各々において、前記第１着色層上に更にフォトレジスト層を形成する工程、
露光及び現像することにより前記フォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程、及び
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記第１着色層をドライエッチングする工程を有する、請求項１１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１５】
前記ドライエッチングによるパターニング工程（イ）においては、前記第１着色層上に、前記パターニング工程（エ’）においては、前記第２着色層上に、それぞれ、更にフォトレジスト層を形成する工程、
露光及び現像することにより前記フォトレジスト層をパターニングしてレジストパターンを得る工程、及び
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記第１着色層をドライエッチングする工程を有する、請求項１３に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１６】
前記平坦化処理工程（カ’）が、エッチバック処理又は化学的機械的研磨処理により行われる、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１７】
前記第１着色層が緑色透過層である、請求項２〜１６のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１８】
前記第２着色画素及び前記第３着色画素の一方が赤色透過部であり、他方が青色透過部である、請求項３〜１７のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１９】
前記第２着色画素に対する前記着色剤の含有量が３０質量％以上であり、前記第３着色画素に対する前記着色剤の含有量が３０質量％以上である、請求項３〜１８のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項２０】
請求項２〜１９のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法により得られるカラーフィルタ。
【請求項２１】
請求項２０に記載のカラーフィルタを有する固体撮像素子。

【図１】