(57)【要約】【課題】本発明は、微細な画素サイズであっても、基板への密着性が高く形状の優れたカラーフィルタを備える、且つ感度の高いイメージセンサー及びその製造方法を提供することにある。【解決手段】少なくとも、複数のフォトダイオードが形成された半導体基板と、それぞれのフォトダイオードに対応して形成された緑色、赤色および青色のカラーフィルタとを有するイメージセンサーにおいて、各々の色フィルタが、同じの色の2層で構成されているカラーフィルタを有することを特徴とするイメージセンサーである。【選択図】図４
2011176182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、複数のフォトダイオードが形成された半導体基板と、それぞれのフォトダイオードに対応して形成された緑色、赤色および青色のカラーフィルタとを有するイメージセンサーにおいて、各々の色フィルタが、同じ色の2層で構成されているカラーフィルタを有することを特徴とするイメージセンサー。
【請求項２】
前記2層で構成されているカラーフィルタの1層目の膜厚が0.05μｍ〜0.5μｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載のイメージセンサー。
【請求項３】
前記カラーフィルタの上に平滑層及びマイクロレンズを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイメージセンサー
【請求項４】
複数のフォトダイオードが形成された半導体基板と、それぞれのフォトダイオードに対応して形成された緑色、赤色、及び青色のカラーフィルタとを有するイメージセンサーの製造方法であって、
半導体基板上に緑色レジストを塗布し、パターン露光、現像及び焼成工程を行って1層目の緑色カラーフィルタのパターンを形成し、順次青色、赤色のカラーフィルタパターンを形成する工程、
同じ色のカラーフィルタパターン上に、2層目のカラーフィルタパターンを形成する工程、とを有することを特徴とするイメージセンサーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイメージセンサーに係わり、特にはイメージセンサのフォトダイオード上に敷設するカラーフィルタの構成及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラやデジタルカメラは、高精細化が進んでいる。そのため、ビデオカメラやデジタルカメラに組み込まれるイメージセンサーも高精細化が進み、その画素サイズは、２μｍ以下から１μｍ前後まで微細化が進むものと予想されている。画素サイズの微細化が進めば、画素面積の低下に応じて画素に入射する光の量が減り、イメージセンサとしてのフォトダイオードの感度が低くなる。加えて、配線の線幅が小さくなり誘電層が薄くなると、フォトダイオードはノイズの影響も受けやすくなる。これらの問題を解消するために、半導体基板に形成されたフォトダイオードに対応して形成されたカラーフィルターの上方にマイクロレンズを配置し、入射光を集光することにより光感度を高めている。
【０００３】
しかし、マイクロレンズを配置したとしても、マイクロレンズと受光素子としてのＣＭＯＳやＣＣＤからなるフォトダイオードとの距離が大きいと、入射光を効率よく集光できない。例えば、画素サイズが１．５μｍ、マイクロレンズからフォトダイオードまでの距離が５μｍであれば、カメラレンズから入射する光が２０°の角度を持っていたとしても、マイクロレンズからフォトダイオードには１０°程度の角度の範囲の光しか取り込むことができず、集光効率が悪くなってフォトダイオードの感度の低下につながる。
【０００４】
図１にオンチップカラーフィルタ（フォトダイオードが形成された半導体基板に形成され、対応するフォトダイオードに所定の波長の光を入射させるためのカラーフィルタ）を有する従来のイメージセンサーの断面図を示す。半導体基板１１に複数のフォトダイオード１２が形成され、半導体基板１１の表面にはシリコン酸化膜またはシリコン窒素酸化膜が形成されている。半導体基板１１上には透明樹脂からなる平坦化層（ＰＬ）１３が形成されている。平坦化層（ＰＬ）１３上には、顔料や染料などの色素を分散させた透明樹脂からなる、赤色カラーフィルタ１４、緑色カラーフィルタ１５、および青色カラーフィルタ１６がフォトダイオードに対応して形成されている。これらのカラーフィルタ上に透明樹脂からなる平滑化層（ＦＬ）１７が形成され、その上にフォトダイオードに対応して複数のマイクロレンズ１８が形成されている。
【０００５】
平坦化層（ＰＬ）１３は、半導体基板表面の凹凸を平坦化するとともに、カラーフィルタと半導体基板との接着層としての機能を有する。平滑化層（ＦＬ）１７は、３色のカラーフィルタの画素間段差を解消し、マイクロレンズ１８を形状良く形成しやすくする。マイクロレンズ１８は、集光性を高めるため、個々のレンズ間のギャップをできるだけ狭くし、かつレンズ形状を理想曲線に近づけることが好ましい。画素間の段差が大きく、平滑化層（ＦＬ）１７の平坦性が悪いと、レンズ形状が所望する形状とならず、画素間でレンズ特性にばらつきが生じるおそれがある。
【０００６】
カラーフィルタは、例えば以下のようにして形成される。すなわち、まず、感光性樹脂、顔料や染料などの色素、溶剤および添加剤を含むカラーレジストを、スピンナーなどの塗布装置で平坦化層（ＰＬ）１３上に形成する。次いで、ステッパーなどの露光装置を用い、パターン露光用フォトマスクを介して所定の領域のカラーレジストを選択的に露光（パターン露光）する。次いで、有機アルカリ水溶液などを用いて現像することにより所定の部位にカラーレジストのパターンを残し、純水等を用いて水洗リンスした後、２００℃以上の温度中に保持してレジストパターンを硬化させる。このような工程を赤色レジスト、緑色レジスト、青色レジストで３回繰り返すことにより、緑色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタおよび青色カラーフィルタを得る。
【０００７】
図２（ａ）〜（ｃ）を参照してカラーフィルタの配置および形成順序を説明する。このカラーフィルタは、いわゆるＢａｙｅｒ配列をとっている。まず、図２（ａ）に示すように、平坦化層１３上に緑色カラーレジストを塗布し、パターン露光、現像および熱硬化を行って緑色領域に緑色カラーフィルタ１５を市松模様のパターンに配置する。次に、図２（ｂ）に示すように、全面に青色カラーレジストを塗布し、パターン露光、現像および熱硬化を行って青色領域に青色カラーフィルタ１６を縦横に配置する。さらに、図２（ｃ）に示すように、全面に赤色カラーレジストを塗布し、パターン露光、現像および熱硬化を行って赤色領域に赤色カラーフィルタ１４を縦横に配置する。 
【０００８】
なお、緑色、赤色および青色の色分離を良好にするために、緑色の領域を黄色カラーフィルタと緑色カラーフィルタの二層構成とし、赤色の領域を黄色カラーフィルタと赤色カラーフィルタの二層構成とすることが提案されている（特許文献１参照）。この場合にも、カラーフィルタは平坦化層の上に形成されている。また、特許文献１では、黄色カラーフィルタ、緑色および赤色のカラーフィルタの一方および他方、青色カラーフィルタの順にカラーフィルタを形成している。
【０００９】
また、感度を重視して、マイクロレンズからフォトダイオードまでの距離を小さくするために、図３に示すように、平坦化層（ＰＬ）を省略した構造のイメージセンサーも提案されている。該イメージセンサーは、半導体基板１１／３色のカラーフィルター１４、１５、１６／平滑化層１７／マイクロレンズ１８という積層構造を有する。
【００１０】
一般にレジストの膜厚が厚くなると、パターン露光の際、レジストの底部まで露光光が十分に達せず、レジスト底部の密着力が低下する。図１に示す構造では、カラーフィルターの底部は樹脂である平坦化層（ＰＬ）に接しているため、レジストの密着力が低下しても、カラーフィルターと平坦化層（ＰＬ）とが樹脂同士であるためカラーフィルタの密着力が不足してもカラーフィルタの剥がれにはそれ程影響しない。
【００１１】
しかし、図３のイメージセンサーでは、半導体基板上に直接に樹脂であるカラーフィルターが形成されるため、レジストへのパターン露光の際に膜厚の厚いカラーレジストの底部にまで十分な露光光が達しにくくなり、カラーフィルタの密着性が悪くなるという問題が生じると、特に画素サイズが小さくなると基板とカラーフィルタとの接触面積が減るため、カラーフィルタの密着性の悪化によるパターン剥れの問題が著しくなる。
【００１２】
なお、レジストへの露光光の波長はｉ線（３６５ｎｍ）の光を使うのが主流となっている。青色のレジストはｉ線の透過率が低いので特に青色レジストの下地への密着力が小さくなり、青色レジストの剥れ問題は大きかった。カラーフィルタの密着性を確保するためには、カラーレジストへの露光量を増やすことが考えられる。しかし、パターン露光量を増やした場合、形成されるレジストパターンに太りが生じる。そのため、レジストパターンを所望する寸法とするために、パターン露光用マスクに形成する露光用パターンの補正量を大きくする必要があり、パターンの解像度を低下させることになる。
【００１３】
また、パターンの角部に丸みが付きやすくなりカラーフィルタの形状を悪化することになる。さらにまた、色素として顔料を含むカラーフィルタでは、必要な分光特性を持たせるために、顔料濃度が限界に近くなっているため、必要な分光特性を持たせるとともに密着性を向上させることは困難である。
【００１４】
また、図１および図３のいずれの構造のイメージセンサーでも、膜厚の厚い緑色カラー
フィルタ１５を形成した後に、青色カラーフィルタ１６を形成しようとすると、緑色カラーフィルタ１５と青色カラーフィルタ１６との境界の青色カラーフィルタ１６のエッジ部にツノ段差が生じやすい。青色カラーフィルタ１６にツノ段差（突起）が生じた場合には、画素間段差の影響を少なくするために平滑化層（ＦＬ）１７を厚くする必要がある。しかし、この場合、マイクロレンズからフォトダイオードまでの距離が大きくなるため感度が低下する。
【００１５】
なお近年、固体撮像素子用のカラーフィルタにおいては更なる高精細化と薄膜化が望まれている。例えば、分光特性が維持された薄膜を形成する技術として、着色感光性組成物の全固形分中における着色剤含有量を増加させ、パターン形成特性を改良する検討が行われている。しかし、着色剤含有量を増加させると硬化性成分の含有量が相対的に減少するため、どうしても感度低下が著しいという問題がある。
【００１６】
また、着色剤含有量を増加させることで、レジストへのパターン露光の際にカラーレジストの底部にまで十分な光が達しにくくなる結果、カラーフィルタの密着性が悪くなるという問題が生じる。特に画素サイズが小さくなると基板とカラーフィルタとの接触面積が減るため、カラーフィルタの密着性の悪化によるパターン剥れの問題が著しくなる。
【００１７】
パターンの密着性を向上させる為に、カラーフィルタを二層形成し、改善する試みが行われている。緑色、赤色の一層目に黄色の着色層を設けることが検討されている（特許文献２参照）。しかし、本技術では、緑、赤の画素の下に黄色の層を入れて２層校正としているため、緑と赤の各々の色調整を行い、入色する黄色の着色量と同じにしなければならず、得られる色相に制限があるという問題がある。
また他の技術として、緑色の着色層が一番密着性が悪いという問題を解決するため、緑の着色層を二層にする試みを行っている（特許文献３参照）。しかし、本後術では、緑だけを２層にしているため段差が生じやすく、緑１色だけを２層にすることは望ましい技術とはいえない。
【００１８】
密着性改善において、これまで緑色、赤色の着色層において検討がなされてきた。しかし、その場合に、緑色、赤色、青色の着色層間で密着性の違いなどが発生し、カラーフィルタとしての改善に至っていない。また、形状についても、緑色、赤色、青色と形状を均一に揃える必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００６−７８７６６号公報
【特許文献２】特開２００９−１５２３１４号公報
【特許文献３】特開２００９−１５２３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、微細な画素サイズであっても、基板への密着性が高く形状の優れたカラーフィルタを備える、且つ感度の高いイメージセンサー及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１に係る発明は、少なくとも、複数のフォトダイオードが形成された半導体基板と、それぞれのフォトダイオードに対応して形成された緑色、赤色および青色のカラーフィルタとを有するイメージセンサーにおいて、各々の色フィルタが、同じの色の２層で構成されているカラーフィルタを有することを特徴とするイメージセンサーとしたものである。
【００２２】
請求項２に係る発明は、前記2層で構成されているカラーフィルタの１層目の膜厚が0.05μｍ〜0.5μｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載のイメージセンサーとしたものである。何故ならば、スピンコート法等を用いた塗布時、塗布した層の均一な膜厚を得るため膜厚は０．０５μｍ以上が好ましく、また、膜厚を０．０５μｍ未満とすると、所望する十分な色相を得ることが困難になるためである。
【００２３】
請求項３に係る発明は、前記カラーフィルタの上に平滑層及びマイクロレンズを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイメージセンサーとしたものである。
【００２４】
請求項４に係る発明は、複数のフォトダイオードが形成された半導体基板と、それぞれのフォトダイオードに対応して形成された緑色、赤色、及び青色のカラーフィルタとを有するイメージセンサーの製造方法であって、
半導体基板上に緑色レジストを塗布し、パターン露光、現像及び焼成工程を行って１層目の緑色カラーフィルタのパターンを形成し、順次青色、赤色のカラーフィルタパターンを形成する工程、
同じ色のカラーフィルタパターン上に、2層目のカラーフィルタパターンを形成する工程、とを有することを特徴とするイメージセンサーの製造方法としたものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、画素サイズが1.0μｍ前後の場合においても、基板への密着性が高く、形状に優れたカラーフィルタを有し、且つマイクロレンズからフォトダイオードまでの距離が短く、感度の高いイメージセンサーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来のイメージセンサーの構成を説明する断面視の図。
【図２】従来のイメージセンサーのカラーフィルターの配置および形成順序を説明する平面視の図。
【図３】従来のイメージセンサーの別の構成を説明する断面視の図。
【図４】本発明になるイメージセンサーの構成を説明する断面視の図。
【図５】本発明になるイメージセンサーのカラーフィルターの配置および形成順序を説明する平面視の図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００２８】
図４に本発明の一実施形態に係るイメージセンサーの断面図を示す。半導体基板１１には受光素子としてＣＭＯＳやＣＣＤからなる複数のフォトダイオード１２が形成され、半導体基板１１の表面にはシリコン酸化膜またはシリコン窒素酸化膜が形成されている。半導体基板１１上に直接、一層目の緑色カラーフィルタ２０、青色カラーフィルタ２１、赤色カラーフィルタ２２を形成し、続いて、二層目の緑色カラーフィルタ２３、青色カラーフィルタ２４、赤色カラーフィルタ２５を形成する。本発明では、一層目と二層目のカラーフィルタを積層することで、従来のカラーフィルタと同様の所定の分光特性を示す。
これらのカラーフィルター上に透明樹脂からなる平滑化層（ＦＬ）１８が形成され、その上にマイクロレンズ１９が形成されている。
【００２９】
図５（ａ）〜（ｄ）を参照してカラーフィルタの配置および形成順序を説明する。このカラーフィルタは、いわゆるＢａｙｅｒ配列をとっている。まず、図５（ａ）に示すように、半導体基板１１上に直接に緑色カラーレジストを塗布し、パターン露光、現像および
熱硬化を行って緑色の領域に一層目の緑色カラーフィルタ２０のパターンを配置する。次いで、図５（ｂ）に示すように、全面に青色カラーレジストを塗布し、パターン露光、現像および熱硬化を行って青色領域に一層目の青色カラーフィルタ２１を縦横に配置する。次いで、図５（ｃ）に示すように、全面に赤色カラーレジストを塗布し、パターン露光、現像および熱硬化を行って赤色領域に一層目の赤色カラーフィルタ２２を縦横に配置する。次いで、図５（ｄ）に示すように、全面に緑色カラーレジストを塗布し、パターン露光、現像および熱硬化を行って緑色領域に二層目緑色カラーフィルタ２３を縦横に配置する。同様に二層目の青色カラーフィルタ２４及び赤色カラーフィルタ２５を形成する。なお、一層目及び二層目ともに、緑色カラーフィルター２０及び２３を形成した後は、青色カラーフィルタ２１、２４と赤色カラーフィルター２２、２５の形成順序はどちらが先でもよい。又、一層目の緑色カラーフィルタ２０を形成した後に、二層目の緑色カラーフィルタ２３を形成し、次いで一層目及び二層目青色カラーフィルタ２１、２４、赤色カラーフィルタ２２、２５を形成しても良い。
【００３０】
本発明によれば、平坦化層を省略しているので、マイクロレンズ１８からフォトダイオード１２までの距離を小さくでき、高感度を維持できる。また、半導体基板１１上に直接形成される一層目の緑色カラーフィルタ２０の膜厚が薄く、露光時に底部まで露光光が十分に達するので、緑色カラーフィルタ２０を半導体基板１１に強固に接着させることができる。また、形成するカラーフィルタの膜厚がそれぞれ薄膜である為、緑カラーフィルタ１５と青色カラーフィルタ１６との境界部のエッジにツノ段差（突起）が生じにくく、平滑化層１７を厚くする必要がないので、感度の低下を招くことがない。なお、一層目のカラーフィルタの厚さが０．０５〜０．５μｍであれば、これらの効果を得るのに有効である。
【００３１】
以下、本発明において用いられる材料について説明する。
【００３２】
３原色のカラーフィルタを有するイメージセンサーにおける各カラーフィルタの主感度は、青色が４５０ｎｍ、緑色が５３０ｎｍ、赤色が６２０ｎｍ付近にある。
【００３３】
本発明の緑色カラーフィルタ２０，２３に用いられる色材としては数種の緑色の色材と黄色の色材を含み、特に４００〜４８０ｎｍの透過率を黄色の色素で調整している。緑色の顔料または染料としては以下のようなものが挙げられる。緑色顔料としては、例えばＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、３７、５８を使用することができる。緑色染料としては、例えばＣ．Ｉ．Ａｃｉｄグリーン２５、４１を使用することができる。
黄色の色材としては、黄色の顔料または染料としては以下のようなものが挙げられる。黄色顔料としては、例えばＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５などを単独でまたは混合して使用することができる。黄色染料としては、例えばＣ．Ｉ．Ａｃｉｄイエロー１７、４９、６７、７２、１２７、１１０などを使用することができる。
【００３４】
本発明の赤色カラーフィルター２２，２５に用いられる色材としては数種の赤色の色素と黄色の色素を含み、特に４００〜４５０ｎｍの透過率を黄色の色素で調整している。用いられる赤色の顔料または染料としては以下のようなものが挙げられる。赤色顔料としては、赤色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１６、２２０、２２３、２２４、２２６、２４０、２５４、２５５、２６４、２７２などを用いることができるが、耐光性が良く、着色力も強いため、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４および／またはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７が好ましい。赤色染料としては、例えばＣ．Ｉ．Ａｃｉｄレッド３７、５０、１１１、１１４、２５７、２６６のいずれかを使用することができる。
黄色の色材としては、黄色の顔料または染料としては以下のようなものが挙げられる。黄色顔料としては、１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９８、１９９、２１３、２１４などを用いることができるが、色分解性が良いため、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９および／またはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０を用いることが好ましい。黄色染料としては、例えばＣ．Ｉ．Ａｃｉｄイエロー１７、４９、６７、７２、１２７、１１０などを使用することができる。
【００３５】
すなわち、例えば、緑色カラーフィルタは、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９と、緑色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、３７、５８を含むものとする。また、赤色カラーフィルタは、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９と、赤色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２３を含むものとする。
【００３６】
青色カラーフィルタ２１，２４に用いられる青色の顔料または染料としては以下のようなものが挙げられる。青色顔料としては、例えばＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：３、１５：４、１５：６、６、２２、６０のいずれかを使用することができる。青色染料としては、例えばＣ．Ｉ．Ａｃｉｄブルー４１、８３、９０、１１３、１２９のいずれかを使用することができる。
【００３７】
顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散する場合には、顔料を分散させるための分散剤、界面活性剤を含有させる必要がある。分散剤としては、界面活性剤、顔料の中間体、染料の中間体、ソルスパース等が使用され、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、顔料担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の顔料担体への分散を安定化する働きをするものである。具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤、（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が用いられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。分散剤の添加量は特に限定されるものではないが、顔料の配合量１００質量％に対して、１〜１０質量％とすることが好ましい。また、着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
【００３８】
界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリ
ル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００３９】
光重合性モノマーの例として、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（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、トリメチロールプロパントリ（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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。また、水酸基を有する（メタ）アクリレートに多官能イソシアネートを反応させて得られる（メタ）アクリロイル基を有する多官能ウレタンアクリレートを用いることが好ましい。なお、水酸基を有する（メタ）アクリレートと多官能イソシアネートとの組み合わせは任意であり、特に限定されるものではない。また、１種の多官能ウレタンアクリレートを単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００４０】
感光性着色組成物に用いることの透明樹脂として、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂を用いることができる。透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００４１】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００４２】
感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン-無水マレイン酸共重合物やα-オレフィン-無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
【００４３】
光架橋剤として用いることのできる重合性モノマーおよびオリゴマーとしては、メチル
（メタ）アクリレート、エチル（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、２-ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β-カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６-ヘキサンジオールジ（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、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、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、１，６-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ-ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ-ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらは単独または２種類以上混合して用いることができ、さらに光硬化性を適性に保つ目的で、必要に応じ他の重合性モノマーおよびオリゴマーを混合して用いることができる。
【００４４】
光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系化合物、チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系化合物、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリルｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系化合物、１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ−（アセチル）-Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４’−メトキシ-ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が挙げられる。
これらは１種を単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４５】
また、重合開始剤と光増感剤とを併用することが好ましい。増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベン
ジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。
増感剤は、光重合開始剤１００重量部に対して、０．１〜６０重量部の量で含有させることができる。
【００４６】
さらに、感光性樹脂組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、１種または２種以上混合して用いることができる。多官能チオールは、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、０．２〜１５０重量部、好ましくは０．２〜１００重量部の量で用いることができる。
【００４７】
また、基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。シランカップリング剤としては、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の（メタ）アクリルシラン類、β−（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、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等が挙げられる。シランカップリング剤は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、０．０１〜１００重量部の量で含有させることができる。
【００４８】
前記感光性樹脂組成物には、基板上への均一な塗布を可能とするために、水や有機溶剤等の溶剤が配合される。また、本発明の組成物がカラーフィルタの着色層である場合、溶剤は、顔料を均一に分散させる機能も有する。溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。溶剤は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、８００〜４０００重量部、好ましくは１０００〜２５００重
量部の量で用いることができる。
【００４９】
前記感光性着色組成物は、公知の方法により調製することができる。例えば、（１）光重合性モノマーを溶剤に溶解した溶液に、顔料と分散剤を予め混合して調製した顔料組成物を添加して分散させ、残りの成分を添加する。（２）光重合性モノマーを溶剤に溶解した溶液に、顔料と分散剤を別々に添加して分散させた後、残りの成分を添加する。 （３）光重合性モノマーを溶剤に溶解した溶液に、顔料を分散させた後、顔料分散剤を添加し、残りの成分を添加する。（４）、顔料と分散剤を予め別々に分散させてから、光重合性モノマーを溶剤に溶解した溶液と混合し、残りの成分を添加する。なお、顔料と分散剤のうち一方は溶剤にのみ分散させても良い。
【００５０】
ここで、光重合性モノマーを溶剤に溶解した溶液への顔料や分散剤の分散は、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、ディゾルバー、ハイスピードミキサー、ホモミキサー、アトライター等の各種分散装置を用いて行うことができる。また、分散を良好に行うために、各種界面活性剤を添加して分散を行っても良い。また、顔料と分散剤を予め混合して顔料組成物を調製する場合、粉末の顔料と粉末の分散剤を単に混合するだけでも良いが、（ａ）ニーダー、ロール、アトライター、スーパーミル等の各種粉砕機により機械的に混合する、（ｂ）顔料を溶剤に分散させた後、分散剤を含む溶液を添加し、顔料表面に分散剤を吸着させる、（ｃ）硫酸等の強い溶解力を持つ溶媒に顔料と分散剤を共溶解した後、水等の貧溶媒を用いて共沈させるなどの混合方法を採用することが好ましい。
【００５１】
本発明のイメージセンサー用カラーフィルタは、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、本発明の着色組成物を用いて基板上に各色のフィルタセグメントを形成することにより製造することができる。
【００５２】
基板としては、ガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板及び複数のフォトダイオードが形成された半導体基板等が用いられる。
【００５３】
印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、イメージセンサー用カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
【００５４】
フォトリソグラフィー法により各色フィルタセグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストとして調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコートなどの塗布方法により、乾燥膜厚が０．１〜５μｍとなるように塗布する。好ましくは、０．２μｍ〜２．０μｍ範囲である。
【００５５】
基材との密着性を向上させる為に、溶剤を蒸発させるプリベイクを行ってもよい。この際のプリベイクは温風など及びホットプレートなど用いた乾燥方法のことである。プリベイク温度は70℃〜140℃の範囲が好ましい。溶剤の沸点から70℃以下では十分な乾燥塗膜が得られず。140℃以上では、感光性組成物中の熱による硬化が開始されてしまい、パターニング形成することが出来なくなる。
【００５６】
この着色塗膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。紫外線としては、水銀灯などの輝線を用いることが好ましい。
【００５７】
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどの水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミンなどの有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。 
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂などを塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【００５８】
平滑化層１８の材料としては、例えば熱硬化性のアクリル樹脂又はカルド樹脂を用いることができる。
【００５９】
次に、マイクロレンズ１９に用いられる材料およびその製造方法を説明する。まず、平滑化層１８の上に例えばアクリル樹脂の塗布液を用いて透明樹脂層を形成する。次に透明樹脂層の上に例えばアルカリ可溶性・感光性・熱フロー性をもつ例えばフェノール樹脂からなるレンズ母型材料を塗布する。次に、公知のフォトリソグラフィーブロセスを使用して、レンズ母型となる領域を残すようにレンズ母型材料をパターニングする。残されたレンズ母型材料を熱処理して熱リフローさせ、半球状に変形させてレンズ母型を形成する。リフロー量を片側０．１μｍ程度の適正量にすることにより、単位レンズ母型間のギャップが例えば０．２４μｍ程度のスムースな半球状にすることができる。次に、ドライエッチング装置により、ＣＦ4、Ｃ4Ｆ8の混合ガスを用い、レンズ母型をマスクとして透明樹脂層に対してレンズ母型の形状の転写処理を行い、マイクロレンズ１９を形成する。レンズ母型および透明樹脂層を上方から均一にエッチングすると、レンズ母型の形状を保ったまま下方にエッチングが進むため、透明樹脂層の形状をレンズ母型の形状と同じ形状にエッチングすることができる。マイクロレンズは高さが例えば１μｍ、単位レンズ間のギャッブが例えば０．０４μｍとなる。
【００６０】
次に、本発明に係る実施例及び比較例について具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においてこれに限定されるものではない。また、本発明で用いる材料は光に対して極めて敏感であるため、自然光などの不要な光による感光を防ぐ必要があり、全ての作業を黄色、または赤色灯下で行うことは言うまでもない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。また、顔料の記号はカラーインデックスナンバーを示し、例えば、「ＰＧ３６」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ３６」を、「ＰＹ１５０」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５０」を表す。
【００６１】
《実施例１》
［イメージセンサー用感光性組成物の調製］
［緑色着色組成物１の調製］
下記の要領でカラーフィルタ作製に用いる着色組成物を調製した。
【００６２】
＜緑色着色組成物＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して緑色顔料の分散体を作製した。
・緑色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ３６
（東洋インキ製造（株）製「リオノールグリーン ６ＹＫ」）       １６重量部
・黄色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０
（バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー  Ｙ-５６８８」） ８重量部
・分散剤（ビックケミー社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ-１６３」）       ２重量部
・アクリルワニス（固形分２０％）                            １０２重量部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．４５μｍのフィルタで濾過して緑色着色組成物１を得た。
・上記分散体                                              ５１．０重量部
・光重合性モノマー                                          ９．８重量部
・アクリル系透明樹脂                                      １２．３重量部
・光重合開始剤（チバガイギー社製「OXE-01」）                ２．５重量部
・シクロヘキサノン                                        ２４．４重量部
【００６３】
＜青色着色組成物＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
・青色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６
（東洋インキ製造（株）製「リオノールブルーＥＳ」）          ３．６重量部
・分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」）            ０．６重量部
・アクリルワニス（固形分２０％）                          ２２．１重量部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．４５μｍのフィルタで濾過して青色着色組成物１を得た。
・上記分散体                                              ３５．５重量部
・光重合性モノマー                                        １３．０重量部
・アクリル系透明樹脂                                      １１．８重量部
・光重合開始剤（チバガイギー社製「OXE-01」）                ２．６重量部
・シクロヘキサノン                                        ３７．１重量部
【００６４】
＜赤色着色組成物＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４              １８重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド Ｂ-ＣＦ」）
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７                ２重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド Ａ２Ｂ」）
・分散剤（味の素ファインテクノ社製「アジスパーＰＢ８２１」）    ２重量部
・アクリルワニス（固形分２０％）                          ７０．５重量部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．４５μｍのフィルタで濾過して赤色着色組成物１を得た。
・上記分散体                                              ４８．０重量部
・光重合性モノマー                                        １６．７重量部
・アクリル系透明樹脂                                      １５．２重量部
・光重合開始剤（チバガイギー社製「OXE-01」）                ３．０重量部
・シクロヘキサノン                                        １７．１重量部
【００６５】
<平坦化膜の形成>
６インチシリコンウエハ上に、平坦化膜用レジスト液（ＨＬ-18s：新日鐵化学社製）をスピンコートで塗布し、プリベイクとして、１００℃のホットプレートで６分加熱処理した。更に、２３０℃のオーブンにて１時間処理して、塗布膜を硬化させて１．０μｍの平坦化膜を形成した。
以上のようにして、平坦化膜付きウエハを得た。
【００６６】
<１層目のカラーフィルタの形成>
上記で得られた緑色の感光性組成物を平坦化膜付シリコンウエハ上に、スピンコーターで塗布し、プリベイクとして、１００℃のホットプレートで１分加熱処理した。プリベイク
後の膜厚を０．５μｍになるように調整した。
【００６７】
次に、ｉ線ステッパー（キャノン製FPA-5510iZ）を用い、１．４μｍ角の正方形ピクセルパターンのマスクを介し、焦点距離を０．６μｍて露光を行った。露光量５，０００J照射した。
【００６８】
露光後の塗膜を有機アルカリ現像液（ADEKA製OD210）で1分現像し、パドル水洗1分し、スピン乾燥で、基板を乾燥させた。現像、水洗後、緑色の着色パターンを得た。得られた緑色着色パターンを２３０℃のホットプレートで1時間熱処理を行い緑色パターンを形成した。形成した緑色パターンの膜厚は０．４５μｍであった。膜厚はAFM（原子間力顕微鏡）東陽テクニカ製（i-nano）で測定した。
青、赤色のカラーフィルタについては、露光量以外は、青色の着色パターン及び赤色の着色パターンも同様に形成した。青色パターンの露光量８，０００J、赤色パターン４，０００Jを照射した。
形成した青色パターンの膜厚は、０．４２μｍ、赤色パターンの膜厚は０．４４μｍであった。
【００６９】
<2層目カラーフィルタの形成>
1層目を形成した基材に1層目同様に緑色の感光性組成物をスピンコートで塗布し、プリベイク工程を経て、露光は1層目の緑色のパターン部に2層目のパターンが積層されるように露光を行い、現像、焼成工程を得て、2層積層された緑色着色パターンを形成した。
青、赤色のカラーフィルタについても、1層目と同条件で形成し、１層目と其々同じ着色層に積層するようにパターンを形成した。2層形成した着色パターンの膜厚は緑色パターンで０．９１μｍ、青色パターンで、０．８５μｍ、赤色パターンで０．９０μｍであった。
【００７０】
《実施例２〜３》
各緑、赤、青の１層目及び２層目の膜厚を表１に示すように変更した以外は実施例１同様にカラーフィルタを形成した。得られたそれぞれの着色パターンの分光特性は実施例１同様になるように形成した。
【００７１】
《比較例１》
実施例と同様の着色感光性組成物を用い、１層で緑色、青色、赤色の着色パターンを形成した以外は、実施例と同様にカラーフィルタを形成した。得られたそれぞれの着色パターンの分光特性は実施例１同様に形成した。
【００７２】
<評価項目>
<密着性> 
積層パターンを形成する際のマスク寸法を０．８、１．０、１．２、１．４、１．６、１．８μｍ角の正方形ピクセルパターンのマスクを介し、焦点距離を−０．６μｍで露光を行い、形成されるパターンの解像性を評価した。０．８μｍから１．４μｍ以下の解像性を得られるものを○、１．４μｍから１．８μｍ以下の解像性を得られるものを△、それ以外の解像性又は、剥がれについては、×とした。
【００７３】
<パターン形状>
形成されたパターンの形状については、イメージセンサーの枠から32画素分の形状を測長SEM（走査電子顕微鏡）（KLA-Tencor社製：eCD2-XP）で観察し評価した。枠から32画素分まで、形状に歪みが無いものを○、枠から32画素以上の範囲で形状に歪みのあるものを×とした。
【００７４】
【表１】
2011176182.tif 000003
【符号の説明】
【００７５】
１１・・・・半導体基板
１２・・・・フォトダイオード
１３・・・・平坦化層（PL）
１４・・・・赤色カラーフィルタ
１５・・・・緑色カラーフィルタ
１６・・・・青色カラーフィルタ
１７・・・・平滑層（FL）
１８・・・・平坦化層
１９・・・・マイクロレンズ
２０・・・・一層目緑色カラーフィルタ
２１・・・・一層目青色カラーフィルタ
２２・・・・一層目赤色カラーフィルタ
２３・・・・二層目緑色カラーフィルタ
２４・・・・二層目青色カラーフィルタ
２５・・・・二層目赤色カラーフィルタ
【図１】
2011176182.tif 000004
【図２】
2011176182.tif 000005
【図３】
2011176182.tif 000006
【図４】
2011176182.tif 000007
【図５】
2011176182.tif 000008