JP6536005B2 - カラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタ - Google Patents
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Description
する特許文献2の技術が提案された。しかし、特許文献2の技術によるカラーフィルタパターン形成方法では、ウエハ全面での均一な制御、材料変更によるドライエッチング特性の変化、カラーフィルタパターン形状の制御などのドライエッチングによるプロセス条件構築の困難さがあった。更に、カラーフィルタパターン用の層を部分的に除去して開口部を設けた場所では、ドライエッチングによる残渣や、表面改質による密着性の向上、現像性の低下などにより、2色目以降の他の色のカラーフィルタパターンをフォトリソグラフィやドライエッチングを用いて形成した場合に混色が発生する問題が生じた。
(a)半導体基板上に、1色目のカラーフィルタパターンの配置位置に開口部を形成した
感光性樹脂マスク材料のパターンを形成する工程と、
(b)カラーフィルタパターン用材料を、前記半導体基板の全面に塗布し前記感光性樹脂マスク材料の前記開口部に充填する工程と、
(c)前記感光性樹脂マスク材料が変質しない低温で加熱することで、前記カラーフィルタパターン用材料の層を仮硬化させる工程と、
(d)前記半導体基板の全面の前記カラーフィルタパターン用材料の所望の層厚の除去を行うことで前記感光性樹脂マスク材料を表層に露出させる工程と、
(e)前記感光性樹脂マスク材料の全体、又は一部、を除去する工程と、
(f)前記カラーフィルタパターン用材料を高温で加熱させて本硬化させる工程。
本発明の一実施形態に係る固体撮像素子は、図1に示すように、2次元的に配置された、光を電気信号に変換する機能を有する光電変換素子11を形成した半導体基板10上に、入射光を色分解する各色に対応したカラーフィルタパターン14、15、16を形成する。この各色のカラーフィルタパターン14、15、16は、固体撮像素子の光電変換素子が光電変換に寄与する領域に設置する。その上に、このカラーフィルタパターンの表面を平坦化する平坦化層13、及びこの平坦化層13上に配置された複数のマイクロレンズ17を形成して固体撮像素子の基板を形成する。なお、この平坦化層13は、必ずしも設けなくてもよい。
次に、本発明の1色目のカラーフィルタパターン14の形成方法について説明する。図3(a)に示すように、光電変換素子11が形成されている半導体基板10を準備する。
次に、光電変換素子11が形成された半導体基板10の上の平坦化層12上に感光性樹脂マスク材料20を塗布する。
図3(b)のように、この感光性樹脂マスク材料20に対してフォトマスクを用いて露光し、必要なパターン以外が現像液に可溶となる化学反応を起こさせる。
次に、図3(c)のように、現像を行って感光性樹脂マスク材料20の不要部を除去することで、1色目のカラーフィルタパターン14を充填するためのマスク開口部20aを形成した感光性樹脂マスク材料20のパターンを形成する。
感光性樹脂マスク材料20としては、例えば、アクリル系、エポキシ系、ポリイミド系、フェノールノボラック系、その他の感光性を有する樹脂を単独でもしくは複数混合あるいは共重合して用いることができる。感光性樹脂マスク材料20をパターニングするフォトリソグラフィプロセスに用いる露光機はステッパー、アライナー、ミラープロジェクションアライナーなどがあるが、高画素化、微細化の必要な固体撮像素子のカラーフィルタパターン14を形成するにあたっては通常ステッパーを用いるのが一般的である。
ストの露光と除去を繰り返す製造方法の場合では、ポジ型フォトレジストを用いる。その感光性樹脂マスク材料20は、150度摂氏以下の温度に加熱した後でも、紫外線で露光することで、化学反応を起こして現像処理により溶解するようになるポジ型フォトレジストが望ましい。
次に、図4(a)のように1色目のカラーフィルタパターン14用材料を塗布する工程について説明する。
先ず、図4(d)のように、マスク開口部20aを形成した感光性樹脂マスク材料20上に1色目のカラーフィルタ14となるグリーンのカラーフィルタパターン14用材料の層を塗布して、そのマスク開口部20aを充填させる。この際、塗布量は図4(f)の工程6に示すように、感光性樹脂マスク材料20のマスク開口部20aをすべて埋めて、更に、その感光性樹脂マスク材料20の膜厚よりも厚い層厚となるように塗布することで、半導体基板10の全面に、1色目のカラーフィルタ14用材料の層と感光性樹脂マスク材料20とを合わせた総体の層厚を均一に形成する。
この際に用いるカラーフィルタパターン14用材料としては、たとえば、1色目にグリーンのカラーフィルタパターン14を形成する場合は、1.55〜1.7の屈折率を有するアクリル系、エポキシ系、ポリイミド系、フェノールノボラック系、ポリエステル系、ウレタン系、メラミン系、尿素系、スチレン系及びこれらの共重合物などの樹脂を一つもしくは複数含んだ樹脂を用いることが出来る。
また、ブルー及びレッドのカラーフィルタパターンを1色目のカラーフィルタパターン14にする場合は、1.5〜1.6の屈折率を有するアクリル系、エポキシ系、ポリイミド系、フェノールノボラック系、ポリエステル系、ウレタン系、メラミン系、尿素系、スチレン系及びこれらの共重合物などの樹脂を一つもしくは複数含んだ樹脂を用いることが出来る。
として用いることができる。
次に、図4(e)のように、カラーフィルタパターン14用材料の仮硬化を行う。この場合の仮硬化温度は感光性樹脂マスク材料20に影響の出ない温度での仮硬化が望ましく、具体的には150度摂氏以下の温度で仮硬化させる。更には120度摂氏以下の温度で仮硬化できることがより望ましい。
上記の工程5により、図4(e)のように、1色目のカラーフィルタパターン14用材料の層が仮硬化された状態で、感光性樹脂マスク材料20の上に存在する余分なカラーフィルタパターン14用材料を、CMP(Chemical Mechanical Polishing)又はエッチバック等を用いることで除去する。
や所望の層厚を除去するエッチバック処理などにより行う。それにより、図4(f)のように、感光性樹脂マスク材料20を表面に露出させる。
上記の工程6により、図4(f)のように、1色目のカラーフィルタパターン14が所望の位置に形成されており、それ以外の領域には感光性樹脂マスク材料20が表面に露出して形成されているパターンを得る。
2色目のカラーフィルタパターン15を形成するために、1色目のカラーフィルタパターン14を形成するために用いた感光性樹脂マスク材料20を除去する。感光性樹脂マスク材料20の除去方法としては、溶剤による除去やアッシングによる除去などの公知の感光性樹脂マスク材料20の剥離技術を用いることができるが、1色目のカラーフィルタパターン用材料に影響の出ない方法が望ましい。
(工程7)
1色目のカラーフィルタパターン14を形成するために用いる感光性樹脂マスク材料20には、紫外線などで露光することで現像液に溶解するようになるポジ型フォトレジストを用いる。それにより、図5(g)のように、感光性樹脂マスク材料20を有する試料全面に紫外線で露光する。
次に、図5(h)のように、現像処理を行うことで、感光性樹脂マスク材料20のみを除去し、1色目のカラーフィルタパターン14を残すことができる。
わせて用いることができる。これらの方法を用いる場合、感光性樹脂マスク材料20は必ずしもポジ型の材料には限定されない。
上記の工程8により、図5(h)のように、半導体基板10の光電変換素子11に対応する位置に1色目のカラーフィルタパターン14を所望の層厚で形成することができる。形成されているカラーフィルタパターン14は、感光性樹脂マスク材料20を除去できるようにするために、低温加熱による仮硬化のみを行っている為、耐性が低い状況である。
そのため、半導体基板10との密着性向上や実デバイス利用での耐性を向上させる為に、図5(i)のように、カラーフィルタパターン14の高温加熱による本硬化処理を行う。
次に2色目以降の複数色のカラーフィルタパターンの形成工程を行う。2色目以降のカラーフィルタパターンの作製方法は、大きく分けて3つの手法を用いることができる。その3つの手法を、以下で、第1、第2、第3の実施形態として説明する。すなわち、1色目のカラーフィルタパターンと同様の方法で色目以降のカラーフィルタパターンを作製する工程を第1の実施形態として説明し、それ以外の手法を、それぞれ、第2、第3の実施形態として説明する。
(工程1から9)
第1の実施形態では、工程1から工程9により、図3(a)から図5(i)のように処
理することで、図6(a)のように1色目のカラーフィルタパターン14を作成する。
次に、図6(b)のように、前述した1色目のカラーフィルタパターン14の形成工程と同様に、半導体基板10上及び1色目のカラーフィルタパターン14の上の全面に感光性樹脂マスク材料21を塗布する。
次に、図6(c)のように、2色目のカラーフィルタパターン15を形成する場所が開口するようにフォトマスクを用いて、感光性樹脂マスク材料21に露光する。
次に、図7(d)のように、感光性樹脂マスク材料21を現像することによって、2色目のカラーフィルタパターン15を形成する部分にマスク開口部21aを形成した感光性樹脂マスク材料21のパターンを形成する。
次に、図7(e)のように、感光性樹脂マスク材料21のマスク開口部21aを埋めるように2色目のカラーフィルタパターン15用材料の塗布を行い、上述したカラーフィルタパターン15用材料の仮硬化工程を行う。
次に、図7(f)のように、1色目のカラーフィルタパターン14の層よりも高い余分なカラーフィルタパターン15を除去する。
次に、図8(g)のように、ポジ型フォトレジストの感光性樹脂マスク材料21の全面に紫外線を露光する。
次に、図8(h)のように、現像処理を行うことで、1色目のカラーフィルタパターン14と2色目のカラーフィルタパターン15を残したまま、溶剤等で感光性樹脂マスク材料21を除去する。
次に、図8(i)のように、高温加熱による本硬化処理を行うことにより、2色目のカラーフィルタパターン15用材料を硬化させて、半導体基板10との密着性を向上させたカラーフィルタパターン15を形成し、実デバイス利用での耐性を向上させる。
3色目のカラーフィルタパターンは、図9(j)のように、先の工程17で図8(i)のように開口させた3色目カラーフィルタパターン16の形成箇所を埋めるように3色目のカラーフィルタパターン16用材料を塗布する。
次に、図9(k)のように、1色目のカラーフィルタパターン14の層よりも高い余分なカラーフィルタパターン16を除去する。
熱硬化処理の場合は、3色目カラーフィルタパターン16の余分な材料の除去処理は以下のようにして行う。すなわち、3色目カラーフィルタパターン16用材料の塗布後に加熱を行い、カラーフィルタパターン16を硬化させる。次に、図9(k)の工程19で、1色目のカラーフィルタパターン14と2色目のカラーフィルタパターン15の上部にある余分な3色目のカラーフィルタパターン16用材料を除去する。この除去処理は、CMPなどの研磨工程またはドライエッチング技術を用いてエッチバック工程を行い平坦化や所望の層厚を除去するなどの公知の技術を用いた処理によって1色目のカラーフィルタパターン14、2色目のカラーフィルタパターン15の層より上にある余分な3色目のカラーフィルタパターン16用材料を除去して、1色目のカラーフィルタパターン14の層と高さを揃えたカラーフィルタパターン16を形成することができる。
光硬化処理の場合は、塗布後に3色目のカラーフィルタパターン16を形成する部分に対して、フォトマスクを用いて露光を行い、光硬化させる。次に、現像処理を行うことで選択的に3色目のカラーフィルタパターン16を除去する。それにより、図9(k)のように、必要なカラーフィルタパターン16のみを形成することができる。
4色以上の複数色のカラーフィルタを製造する場合は、3色目以降は2色目のカラーフィルタパターン15の形成工程と同様の処理を繰り返して、最後の色のカラーフィルタパターンを形成する工程で上述の3色目のカラーフィルタパターン16の形成工程と同様の処理を行うことでカラーフィルタを製造することができる。
14が、正確なパターンで、かつ強固に半導体基板10や平坦化層12に密着しているため、正確に、剥がれのないカラーフィルタパターン14を形成できる効果がある。
次いて、図10(l)のように、以上のようにして形成されたカラーフィルタパターン14、15、16上に平坦化層13を形成する。平坦化層13としては、アクリル系、エポキシ系、ポリイミド系、フェノールノボラック系、ポリエステル系、ウレタン系、メラミン系、尿素系、スチレン系などの樹脂を一つもしくは複数含んだ樹脂を用いることがで
きる。なお、この平坦化層13は、必ずしも設けなくてもよい。
最後に、図10(m)のように、平坦化層13上に、熱フローを用いた作製方法や、グレートーンマスクによるマクロレンズ作製方法や、エッチバックを用いた平坦化層13へのマイクロレンズ転写方法などの公知の技術によりマイクロレンズ17を形成することで固体撮像素子を完成させる。
また、変形例1として、図5(g)のような工程7の段階において、感光性樹脂マスク材料20の全面へは露光せずに、フォトマスクを用いて、感光性樹脂マスク材料20の、2色目を入色する場所のみを露光する処理を行うことができる。
図11と図12を参照しながら、第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態も、第1の実施形態の工程1から工程9により図3(a)から図5(i)のように処理することで、図5(i)のように1色目のカラーフィルタパターン14を作成する。
次に、図11(a)のように、半導体基板10の全面に2色目の感光性カラーフィルタパターン18用材料の層を塗布する。本実施形態は、2色目の感光性カラーフィルタパターン18用に感光性カラーレジストを用いることに特徴がある。
次に、図11(b)のように、2色目の感光性カラーフィルタパターン18を形成する部分に対して、フォトマスクを用いて露光を行い、感光性カラーフィルタパターン18を光硬化させる。
次に、図11(c)のように、現像工程で選択的に感光性カラーフィルタパターン18用材料の層を除去することで所望の位置に2色目の感光性カラーフィルタパターン18を形成する。次に、半導体基板10との密着性向上や実デバイス利用での耐性を向上させる
為に、高温加熱での硬化処理を行うことで2色目の感光性カラーフィルタパターン18を硬化させる。
3色目の感光性カラーフィルタパターン19、およびそれ以降の感光性カラーフィルタパターンについても2色目の感光性カラーフィルタパターン18同様に、図12(d)のように3色目の感光性カラーフィルタパターン19用の感光性カラーレジストを半導体基板10の全面に塗布する。
次に、図12(e)のように、形成箇所に選択的に露光し、3色目の感光性カラーフィルタパターン19を光硬化させる。
次に、図12(f)のように、3色目の感光性カラーフィルタパターン19を現像し、高温に加熱してベークすることで感光性カラーフィルタパターン19を硬化させる。この工程25から工程27を繰り返すことで、所望の色数のカラーフィルタパターンを形成する。
第3の実施形態を、図13から図16を参照して説明する。
第3の実施形態も、第1の実施形態の工程1から工程9によって図3(a)から図5(i)のように処理することで、図5(i)のように1色目のカラーフィルタパターン14を作成する。
次に、図13(a)のように、半導体基板10の全面に2色目のカラーフィルタパターン15用の熱硬化性樹脂の層を塗布する。
次に、図13(b)のように、高温に加熱して2色目のカラーフィルタパターン15用の熱硬化性樹脂を硬化させる。加熱温度はデバイスに影響の出ない範囲での加熱が好ましく、具体的には300度摂氏以下で有り、更に240度摂氏以下が好ましい。
次に、図13(c)のように、2色目のカラーフィルタパターン15の層の上部に感光性樹脂マスク材料22を塗布する。
次に、図14(d)のように、3色目のカラーフィルタパターン16を配置する場所の、2色目のカラーフィルタパターン15の層にカラーフィルタ樹脂開口15aを形成する準備として、カラーフィルタ樹脂開口15aの位置の感光性樹脂マスク材料22に露光する。
次に、感光性樹脂マスク材料22を現像して、図14(e)のように、感光性樹脂マスク材料22にマスク開口部22aをあけたパターンを形成する。その感光性樹脂マスク材料22のマスク開口部22aの位置は、2色目のカラーフィルタパターン15の層のカラーフィルタ樹脂開口15aの予定位置にマスク開口部22aを形成する。
次に、図15(f)のように、この感光性樹脂マスク材料22のパターンをマスク材として、2色目のカラーフィルタパターン15をドライエッチングして除去することで、マスク開口部22aに露出した2色目のカラーフィルタパターン15に、3色目のカラーフィルタパターン16(また、更にそれ以降のカラーフィルタパターン)を埋め込むためのカラーフィルタ樹脂開口15aを形成する。
次に、図15(g)のように、マスク材として用いた感光性樹脂マスク材料22を溶剤による剥離、洗浄や、光励起や酸素プラズマによる灰化処理であるアッシングなどの公知の除去方法を行う。こうして、2色目のカラーフィルタパターン15にカラーフィルタ樹脂開口15aを形成する。
3色目のカラーフィルタパターンは、図16(h)のように、カラーフィルタパターン16用材料を塗布してカラーフィルタ樹脂開口15aに充填する。次に、その材料の熱硬化処理等の硬化処理を行う。
次に、図16(i)のように、CMPなどの研磨工程またはドライエッチング技術を用いてエッチバック工程を行うことで、1色目のカラーフィルタパターン14の層より上にある余分な2色目と3色目のカラーフィルタパターン用材料を除去し、所定の層厚までカラーフィルタパターンを平坦化しや所望の厚さの層を得る処理を行う。
2次元的に配置された光電変換素子11を備える半導体基板10上に、アクリル樹脂を含む塗布液を回転数2000rpmでスピンコートし、ホットプレートにて200℃で10分間の加熱処理を施して、樹脂を硬化し、図3(a)の工程1に示すような平坦化層12を形成した。この際の平坦化層12の層厚は0.05μmであった。
次に、図3(b)のように、このサンプルに対して、フォトマスクを介して露光を行った。
次に、図3(c)のように、2. 38重量%のTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドライド)である現像液を用いて現像工程を行い1色目のカラーフィルタパターン14の形成場所が開口しているマスク開口部20aを感光性樹脂マスク材料20に形成した。次に、脱水ベークを行い感光性樹脂マスク材料20であるフォトレジストの硬化を行った。この際のマスク開口部20aは、1.1μm×1.1μmであった。
次に、図4(d)のように、上記のパターニングを行った感光性樹脂マスク材料20に、1色目のグリーンカラーフィルタパターン14として、感光性材料を含まない顔料分散グリーンレジストを1000rpmの回転数でスピンコートした。
次に、図4(e)のように、150℃で6分間ベークし、1色目のグリーンカラーフィルタパターン14の仮硬化を行った。この1色目のカラーフィルタパターン14のグリーンの顔料にはカラーインデックスにてC.I.PG36を用いており、その顔料濃度は80重量%、層厚は1.1μmである。また、グリーンレジストの主成分である樹脂としては、熱硬化タイプのアクリル系樹脂を用いた。
次に、図4(f)のように、CMP処理により、感光性樹脂マスク材料20であるフォトレジスト上の余分なカラーフィルタパターン14を除去し平坦化する研磨処理によって、感光性樹脂マスク材料20であるフォトレジストを表面に露出させた。この際に、半導体基板10全面での層厚を均一にすることと、全面でフォトレジストを表面に露出させる為にマージンをもって研磨を行うことで、研磨処理後のグリーンカラーフィルタパターン14の層厚を0.8μmに形成した。
次に、2色目以降のカラーフィルタパターンを形成する為に感光性樹脂マスク材料20を除去する為、図5(g)のように、半導体基板10全面に紫外線照射を行った。この際の、紫外線照射はレジストを除去する為だけであり、用いているフォトレジストはポジ型を用いているため、半導体基板10に構成してある光電変換素子11に影響の無い範囲で十分な量の紫外線をマスク全面に照射を行った。
次に、図5(h)のように、2. 38重量%のTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドライド)である現像液を用いて現像工程を行うことで、感光性樹脂マスク材料20を除去した。
次に、2色目として顔料分散ブルーを含有している感光性カラーフィルタパターン18用材料の層を図11(a)のように半導体基板10全面に塗布した。
次に、図11(b)のように、フォトリソグラフィにより感光性カラーフィルタパターン18の層に選択的に露光した。
次に、図11(c)のように、感光性カラーフィルタパターン18の層を現像して、ブルーの感光性カラーフィルタパターン18を形成した。このとき、ブルーレジストの感光性カラーフィルタパターン18に用いた顔料は、それぞれカラーインデックスにてC.I
.PB156、C.I.PV23であり、顔料濃度は40重量%、層厚は0.6μmである。なお、ブルーレジストの主成分である樹脂としては、感光性を持たせたアクリル系の樹脂を用いた。
次に、図12(d)のように、顔料分散レッドレジストの感光性カラーフィルタパターン19の層を半導体基板10全面に塗布した。
次に、図12(e)のように、フォトリソグラフィにより、感光性カラーフィルタパターン19の層にフォトマスクのパターンを露光した。
次に、図12(f)のように、感光性カラーフィルタパターン19の層を現像して、感光性カラーフィルタパターン19によるレッドのパターンを形成した。
更に、図10(l)のように、以上で形成されたカラーフィルタパターン14、18、19上にアクリル樹脂を含む塗布液を回転数1000rpmでスピンコートし、ホットプレートにて200℃で10分間の加熱処理を施して、樹脂を硬化し、平坦化層13を形成した。
最後に、図10(m)のように、平坦化層13上に、周知の技術である熱フロー法によりマイクロレンズ17を形成し、固体撮像素子を完成した。
1色目のグリーンの熱硬化性のカラーフィルタパターン14を塗布して作製したあと、第2の実施形態で示した、感光性カラーフィルタパターン18のブルーのパターン及び感光性カラーフィルタパターン19のレッドのパターンをフォトリソグラフィにより形成した。
11・・・光電変換素子
12・・・平坦化層(下層)
13・・・平坦化層(上層)
14・・・カラーフィルタパターン(Green)
15・・・カラーフィルタパターン(Red)
15a・・・カラーフィルタ樹脂開口
16・・・カラーフィルタパターン(Blue)
17・・・マイクロレンズ
18・・・2色目の感光性カラーフィルタパターン
19・・・3色目の感光性カラーフィルタパターン
20、21、22・・・感光性樹脂マスク材料
20a、21a、22a・・・マスク開口部
Claims (10)
- 半導体基板に二次元的に配置された光電変換素子と、該光電変換素子のそれぞれに対応して前記半導体基板上に配設された複数色のカラーフィルタパターンを含むカラーフィルタの製造方法であって、
前記複数色のカラーフィルタパターンのうち少なくとも最初に形成される1色目のカラーフィルタパターンの製造方法が以下の工程を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
(a)半導体基板上の、1色目のカラーフィルタパターンの配置位置のみに開口部を形成した感光性樹脂マスク材料を形成する工程と、
(b)カラーフィルタパターン用材料を、前記半導体基板の全面に塗布し前記感光性樹脂マスク材料の前記開口部に充填する工程と、
(c)前記感光性樹脂マスク材料が変質しない低温で加熱することで、前記カラーフィルタパターン用材料の層を仮硬化させる工程と、
(d)前記半導体基板の全面の前記カラーフィルタパターン用材料の所望の層厚の除去を行うことで前記感光性樹脂マスク材料を表層に露出させる工程と、
(e)前記感光性樹脂マスク材料の全体、又は一部、を除去する工程と、
(f)前記カラーフィルタパターン用材料を高温で加熱させて本硬化させる工程。 - 請求項1記載のカラーフィルタの製造方法であって、前記(a)の工程の感光性樹脂マスク材料が、1.4μm×1.4μm以下のサイズの前記開口部のパターンが解像する材料であって、
かつ、少なくとも190nm以上400nm以下の何れかの波長の紫外線照射によって、現像処理によって溶解するように変化する化学反応を起こすポジ型フォトレジストを用いることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 請求項2記載のカラーフィルタの製造方法であって、
前記感光性樹脂マスク材料は、現像処理して前記開口部を形成した後に、前記感光性樹脂マスク材料を150度摂氏以下の温度で加熱しても、前記開口部が変形しないことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 請求項1記載のカラーフィルタの製造方法であって、
前記(a)の工程の感光性樹脂マスク材料が、1.4μm×1.4μm以下のサイズの前記開口部のパターンが解像する材料であって、かつ、現像処理して前記開口部を形成した後に、前記(c)の工程で前記感光性樹脂マスク材料を150度摂氏以下の温度で加熱して仮硬化させ、更に前記(d)の工程で研磨処理又はエッチバック処理により前記感光性樹脂マスク材料を表層に露出させた後にも、前記感光性樹脂マスク材料が変質せずに前記(e)の工程で剥離、除去できる、ポジ型又はネガ型のフォトレジストを前記感光性樹脂マスク材料として用いたことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 前記(b)の工程のカラーフィルタパターン用材料は、
前記(c)の工程で150度摂氏以下の温度で加熱し、前記(d)の工程で研磨処理又はエッチバック処理により前記感光性樹脂マスク材料を表層に露出させた後でも形状が変化しない硬化性を持たせられる熱硬化性樹脂を用いたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記カラーフィルタパターン用材料は、150度摂氏以下の温度で加熱したときに、前記カラーフィルタパターン用材料の膨張及び収縮により周辺を覆う前記感光性樹脂マスク材料を変形しない熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項5に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記カラーフィルタパターン用材料は顔料を含み、前記顔料の含有率が70%以上であることを特徴とする請求項5又は6に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 2色目以降のカラーフィルタパターンの作製において、
感光性樹脂マスク材料を用い、該感光性樹脂マスク材料の該当する色のカラーフィルタパターンの配置位置に開口部を形成する工程と、
前記開口部に該当する色のカラーフィルタパターン用材料を塗布して充填する工程と、
前記感光性樹脂マスク材料が変質しない低温で加熱することで、前記該当する色のカラーフィルタパターン用材料の層を仮硬化させる工程と、
前記該当する色のカラーフィルタパターン用材料の所望の層厚の除去を行うことで前記感光性樹脂マスク材料を表層に露出させる工程と、
前記感光性樹脂マスク材料を除去する工程とを有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 請求項1記載のカラーフィルタの製造方法であって、前記感光性樹脂マスク材料にポジ型フォトレジストを用い、前記(e)の工程において、前記感光性樹脂マスク材料の一部の、2色目のカラーフィルタパターンの配置位置に選択的に露光し、現像することで、前記感光性樹脂マスク材料に2色目のカラーフィルタパターンの配置位置の開口部を形成し、該開口部に2色目のカラーフィルタパターン用材料を塗布して充填する工程と、2色目のカラーフィルタパターン用材料の層を仮硬化させる工程と、2色目のカラーフィルタパターン用材料の所望の層厚の除去を行うことで前記感光性樹脂マスク材料を表層に露出させる工程とを有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
- 請求項1記載のカラーフィルタの製造方法であって、最も面積の広いカラーフィルタパターンを前記1色目のカラーフルタパターンにして、前記(a)から(f)の工程で作成し、次に、他の色のカラーフィルタパターンを、感光性を持たせたカラーフィルタパターン用材料をフォトリソグラフィによりパターニングする形成方法、または、感光性を持たせないカラーフィルタパターン用材料の層を塗布後、感光性樹脂マスク材料の層を塗布し露光現像して開口部を設けて、ドライエッチングにより前記カラーフィルタパターン用材料の層をパターニングする形成方法、またはこれらの形成方法を組み合わせて作製することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
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