(57)【要約】【課題】ドライエッチング法によるカラーフィルタの製造方法であって、微細かつ矩形な画素を有するカラーフィルタを製造することが可能なカラーフィルタの製造方法を提供する。【解決手段】支持体上に設けた第１の着色層上に、エッチングストッパー層を形成し、第２の着色層を形成すべき領域に対応する第１の着色層をドライエッチング法により除去する。その除去領域を埋め込むように第２の着色層を形成し、次いでエッチングストッパー層上に形成された第２の着色層をドライエッチング法に除去する。次に第３の着色層を形成すべき領域に対応する第１の着色層をドライエッチング法により除去する。その除去領域を埋め込むように第３の着色層を形成し、次いでエッチングストッパー層及び第２の着色層上に積層された第３の着色層をエッチングストッパー層が露出するまで除去するカラーフィルタの製造方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）支持体上に、第１の着色層を形成する第１の着色層形成工程と、
（ｂ）前記第１の着色層上に、エッチングストッパー層を形成するエッチングストッパー層形成工程と、
（ｃ）少なくとも前記エッチングストッパー層上に、フォトレジスト層を形成する第１のフォトレジスト層形成工程と、
（ｄ）前記フォトレジスト層の一部領域を除去することにより、前記エッチングストッパー層上に画像を形成する第１の画像形成工程と、
（ｅ）前記第１の画像形成工程によって形成された画像様に、前記一部領域における前記エッチングストッパー層と前記第１の着色層とをドライエッチング法により除去する第１のエッチング工程と、
（ｆ）前記第１のエッチング工程後に残存する前記フォトレジスト層を除去する第１のフォトレジスト層除去工程と、
（ｇ）前記第１の着色層が除去された前記一部領域及び前記エッチングストッパー層上に、前記第1の着色層とは異なる第２の着色層を形成する第２の着色層形成工程と、
（ｈ）前記第２の着色層上にフォトレジスト層を形成する第２のフォトレジスト層形成工程と、
（ｉ）前記一部領域以外のフォトレジスト層を除去することにより、前記第２の着色層上に画像を形成する第２の画像形成工程と、
（ｊ）前記第２の画像形成工程によって形成された画像様に、少なくとも前記エッチングストッパー層上に形成された第２の着色層を、前記エッチングストッパー層を検出するまでドライエッチング法により除去する第１の着色層除去工程と、
（ｋ）前記着色層除去工程後に残存するフォトレジスト層を除去する第２のフォトレジスト層除去工程と、
を含むカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記（ｃ）〜（ｇ）をこの順に行う工程群の少なくとも１群を、更に含むことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記（ｃ）〜（ｋ）をこの順に行う工程群の少なくとも１群を、更に含むことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
少なくとも形成された着色層の表面の平坦化処理を行う平坦化処理工程を更に含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライエッチング法を用いたカラーフィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子や固体撮像素子に用いられるカラーフィルタを作製する方法としては、染色法、印刷法、電着法および顔料分散法が知られている。
【０００３】
このうち、顔料分散法は、顔料を種々の感光性組成物に分散させた着色感放射線性組成物を用いてフォトリソ法によってカラーフィルタを作製する方法であり、顔料を使用しているために光や熱等に安定であるという利点を有している。また、フォトリソ法によってパターニングするため、位置精度が高く、大画面、高精細カラーディスプレイ用カラーフィルタを作製するのに好適な方法として広く利用されてきた。
【０００４】
顔料分散法によりカラーフィルタを作製する場合、ガラス基板上に感放射線性組成物をスピンコーターやロールコーター等により塗布し乾燥させて塗膜を形成し、該塗膜をパターン露光・現像することによって着色された画素が形成され、この操作を必要な色ごとに繰り返し行なうことでカラーフィルタを得ることができる。
【０００５】
前記の顔料分散法としては、アルカリ可溶性樹脂に光重合性モノマーと光重合開始剤とを併用したネガ型感光性組成物が記載されたものがある（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００６】
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が望まれており、染料を使用する技術が提案されている（例えば、特許文献５参照）。しかしながら、染料含有の硬化性組成物は、例えば、耐光性、耐熱性、溶解性、塗布均一性など様々な性能につき、一般的に顔料に比べて劣る。また、特に固体撮像素子用カラーフィルタ作製用途の場合には１．５μｍ以下の膜厚が要求されるため、硬化性組成物中に多量の色素を添加しなければならず、これにより基板との密着が不充分となったり、十分な硬化が得られなかったり、露光部でも染料が抜けてしまうなどと、パターン形成性が著しく困難である、などの諸問題がある。
【０００７】
しかも液晶表示装置や固体撮像素子においては画素サイズの縮小化が進んでおり、カラーフィルタも縮小する必要が出てきている。特に固体撮像素子の微細化は顕著であり、２．０μｍサイズを下回る高解像技術が必要となっており、従来のフォトリソ法では解像力の限界になりつつある。
【０００８】
前記フォトリソ法を利用するカラーフィルタの製造法に対して、より薄膜で、かつ微細パターンの形成に有効な方法としてドライエッチング法が古くから知られている。ドライエッチング法は、色素の蒸着薄膜に対してパターン形成する方法として従来から採用されており（例えば、特許文献６参照）、薄膜形成に関してはフォトリソ系に比べ、分光特性を同じ程度としながら膜厚が１／２以下の薄膜の形成も可能である。またフォトリソ法とドライエッチング法を組みわせたパターン形成法も提案されている（例えば、特許文献７参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平２−１８１７０４号公報
【特許文献２】特開平２−１９９４０３号公報
【特許文献３】特開平５−２７３４１１号公報
【特許文献４】特開平７−１４０６５４号公報
【特許文献５】特開平６−７５３７５号公報
【特許文献６】特開昭５５−１４６４０６号公報
【特許文献７】特開２００１−２４９２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、蒸着による薄膜形成では、蒸着装置の汚染が避けられず、カラーフィルタの作製には大きな負荷となっていた。また、顔料または染料のみで画素が形成されるため、下層の平坦化膜や上層との密着性が悪く、歩留まりが上がらない原因の一つにもなっていた。
また、ドライエッチングによるカラーフィルタの製造においては、第２層目の着色層を形成、エッチングする際に、第１層上に塗布された第２層目の着色材料と、第１層が除去された領域に塗布された第２層目の着色材料とを同時に除去するのは困難であるという問題点があった。また、第１層上に塗布された第２層目の着色材料と、第１層が除去された領域に塗布された第２層目の着色材料とを別々に除去する場合には、工程数の増加やコストアップなどの問題点があった。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ドライエッチング法を用いたカラーフィルタの製造方法であって、微細かつ矩形な画素を有するカラーフィルタを製造することが可能なカラーフィルタの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞  （ａ）支持体上に、第１の着色層を形成する第１の着色層形成工程と、（ｂ）前記第１の着色層上に、エッチングストッパー層を形成するエッチングストッパー層形成工程と、（ｃ）少なくとも前記エッチングストッパー層上に、フォトレジスト層を形成する第１のフォトレジスト層形成工程と、（ｄ）前記フォトレジスト層の一部領域を除去することにより、前記エッチングストッパー層上に画像を形成する第１の画像形成工程と、（ｅ）前記第１の画像形成工程によって形成された画像様に、前記一部領域における前記エッチングストッパー層と前記第１の着色層とをドライエッチング法により除去する第１のエッチング工程と、（ｆ）前記第１のエッチング工程後に残存する前記フォトレジスト層を除去する第１のフォトレジスト層除去工程と、（ｇ）前記第１の着色層が除去された前記一部領域及び前記エッチングストッパー層上に、前記第1の着色層とは異なる第２の着色層を形成する第２の着色層形成工程と、（ｈ）前記第２の着色層上にフォトレジスト層を形成する第２のフォトレジスト層形成工程と、（ｉ）前記一部領域以外のフォトレジスト層を除去することにより、前記第２の着色層上に画像を形成する第２の画像形成工程と、（ｊ）前記第２の画像形成工程によって形成された画像様に、少なくとも前記エッチングストッパー層上に形成された第２の着色層を、前記エッチングストッパー層を検出するまでドライエッチング法により除去する第１の着色層除去工程と、（ｋ）前記着色層除去工程後に残存するフォトレジスト層を除去する第２のフォトレジスト層除去工程と、を含むカラーフィルタの製造方法である。
【００１３】
＜２＞  前記（ｃ）〜（ｇ）をこの順に行う工程群の少なくとも１群を、更に含むことを特徴とする前記＜１＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜３＞  前記（ｃ）〜（ｋ）をこの順に行う工程群の少なくとも１群を、更に含むことを特徴とする前記＜１＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１４】
＜４＞  少なくとも形成された着色層の表面の平坦化処理を行う平坦化処理工程を更に含むことを特徴とする前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ドライエッチング法を用いたカラーフィルタの製造方法であって、微細かつ矩形な画素を有するカラーフィルタを製造することが可能なカラーフィルタの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第1の着色層形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ａ）支持体上に第１の着色層を形成する第１の着色層形成工程を有する。
＜支持体＞
本発明における前記支持体としては、例えば、液晶表示素子等に用いられるソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えばシリコン基板等や、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）等が挙げられる。これらの支持体には、各画素を隔離するブラックストライプが形成されている場合もある。
また、これらの支持体上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止あるいは基板表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。
【００１７】
＜着色層＞
本発明における着色層は、本発明におけるカラーフィルタの画素の少なくとも１種を構成することができる。
本発明において、第１の着色層は、着色剤を含有する着色硬化性組成物を付与することによって形成されることが好ましい。着色硬化性組成物を用いることによって、支持体又は支持体上に設けられた下塗り層との密着性が向上し、製造時の歩留まりを向上させることができる。
【００１８】
更に本発明においては、前記着色硬化性組成物の付与は、塗布によって行うことが好ましい。塗布の方法としては、着色硬化性組成物を少なくとも支持体上に、例えば、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スリット塗布等の方法により塗布することができる。着色硬化性組成物の付与を塗布で行うことで、支持体上に着色硬化性組成物をより均一に付与することができる。
【００１９】
本発明において、前記着色硬化性組成物としては、非感光性の着色熱硬化性組成物、又は着色光硬化性組成物を好ましく用いることができる。
また本発明における着色層は、分光特性の観点から、非感光性の着色熱硬化性組成物を用いて、形成されることがより好ましい。
【００２０】
（着色熱硬化性組成物）
本発明における非感光性の着色熱硬化性組成物は、着色剤と熱硬化性化合物とを含むことが好ましい。
【００２１】
−着色剤−
本発明に用いることができる着色剤は、特に限定されず、従来公知の種々の染料や顔料を１種又は２種以上混合して用いることができる。
【００２２】
本発明に用いることができる顔料としては、従来公知の種々の無機顔料または有機顔料を挙げることができる。また、無機顔料であれ有機顔料であれ、高透過率であることが好ましいことを考慮すると、平均粒子径がなるべく小さい顔料の使用が好ましく、ハンドリング性をも考慮すると、上記顔料の平均粒子径は、０．０１μｍ〜０．１μｍが好ましく、０．０１μｍ〜０．０５μｍがより好ましい。
【００２３】
本願発明において好ましく用いることができる顔料として、以下のものを挙げることができる。但し本発明は、これらに限定されるものではない。
【００２４】
Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１１，２４，１０８，１０９，１１０，１３８，１３９，１５０，１５１，１５４，１６７，１８０，１８５；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・オレンジ３６，７１；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２，１５０，１７１，１７５，１７７，２０９，２２４，２４２，２５４，２５５，２６４；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９，２３，３２；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１，１５：３，１５：６，１６，２２，６０，６６；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラック１
【００２５】
本発明において、着色剤が染料である場合には、組成物中に均一に溶解して非感光性の熱硬化性着色樹脂組成物を得ることができる。
【００２６】
本発明における組成物を構成する着色剤として使用できる染料は、特に制限はなく、従来カラーフィルタ用として公知の染料が使用できる。
【００２７】
化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサテン系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の染料が使用できる。
本発明における着色熱硬化性組成物の全固形分中の着色剤含有率は特に限定されるものではないが、好ましくは３０〜６０質量％である。３０質量％以上とすることでカラーフィルタとして適度な色度を得ることができる。また、６０質量％以下とすることで光硬化を充分に進めることができ、膜としての強度低下を抑制することができる。
【００２８】
−熱硬化性化合物−
本発明に使用可能な熱硬化性化合物としては、加熱により膜硬化を行えるものであれば特に限定はなく、例えば、熱硬化性官能基を有する化合物を用いることができる。前記熱硬化性化合物としては、例えば、エポキシ基、メチロール基、アルコキシメチル基およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも１つの基を有するものが好ましい。
【００２９】
更に好ましい熱硬化性化合物としては、（ａ）エポキシ化合物、（ｂ）メチロール基、アルコキシメチル基およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも１つの置換基で置換された、メラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物またはウレア化合物、（ｃ）メチロール基、アルコキシメチル基およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも１つの置換基で置換された、フェノール化合物、ナフトール化合物またはヒドロキシアントラセン化合物、が挙げられる。中でも、前記熱硬化性化合物としては、多官能エポキシ化合物が特に好ましい。
【００３０】
着色熱硬化性組成物中における前記熱硬化性化合物の総含有量としては、素材により異なるが、該硬化性組成物の全固形分（質量）に対して、０．１〜５０質量％が好ましく、０．２〜４０質量％がより好ましく、１〜３５質量％が特に好ましい。
【００３１】
−各種添加物−
本発明における着色熱硬化性組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、各種添加物、例えば、バインダー、硬化剤、硬化触媒、溶剤、充填剤、前記以外の高分子化合物、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、分散剤、等を配合することができる。
【００３２】
〜バインダー〜
前記バインダーは、顔料分散液調製時に添加する場合が多く、アルカリ可溶性を必要とせず、有機溶剤に可溶であればよい。
【００３３】
前記バインダーとしては、線状有機高分子重合体で、有機溶剤に可溶であるものが好ましい。このような線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマー、例えば、特開昭５９−４４６１５号、特公昭５４−３４３２７号、特公昭５８−１２５７７号、特公昭５４−２５９５７号、特開昭５９−５３８３６号、特開昭５９−７１０４８号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等が挙げられ、また同様に側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体が有用である。
【００３４】
これら各種バインダーの中でも、耐熱性の観点からは、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル／アクリルアミド共重合体樹脂が好ましく、現像性制御の観点からは、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル／アクリルアミド共重合体樹脂が好ましい。
【００３５】
前記アクリル系樹脂としては、ベンジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド等から選ばれるモノマーからなる共重合体、例えばベンジルメタアクリレート／メタアクリル酸、ベンジルメタアクリレート／ベンジルメタアクリルアミドのような各共重合体、ＫＳレジスト−１０６（大阪有機化学工業（株）製）、サイクロマーＰシリーズ（ダイセル化学工業（株）製）等が好ましい。
これらのバインダー中に前記着色剤を高濃度に分散させることで、下層等との密着性を付与でき、これらはスピンコート、スリットコート時の塗布面状にも寄与している。
【００３６】
〜硬化剤〜
本発明において、熱硬化性化合物として、エポキシ樹脂を使用する場合、硬化剤を添加することが好ましい。エポキシ樹脂の硬化剤は種類が非常に多く、性質、樹脂と硬化剤の混合物との可使時間、粘度、硬化温度、硬化時間、発熱などが使用する硬化剤の種類によって非常に異なるため、硬化剤の使用目的、使用条件、作業条件などによって適当な硬化剤を選ばねばならない。前記硬化剤に関しては垣内弘編「エポキシ樹脂（昇晃堂）」第５章に詳しく解説されている。前記硬化剤の例を挙げると以下のようになる。
触媒的に作用するものとしては、第三アミン類、三フッ化ホウ素−アミンコンプレックス、エポキシ樹脂の官能基と化学量論的に反応するものとして、ポリアミン、酸無水物等；また、常温硬化のものとして、ジエチレントリアミン、ポリアミド樹脂、中温硬化のものの例としてジエチルアミノプロピルアミン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール；高温硬化の例として、無水フタル酸、メタフェニレンジアミン等がある。また化学構造別に見るとアミン類では、脂肪族ポリアミンとしてはジエチレントリアミン；芳香族ポリアミンとしてはメタフェニレンジアミン；第三アミンとしてはトリス（ジメチルアミノメチル）フェノール；酸無水物としては無水フタル酸、ポリアミド樹脂、ポリスルフィド樹脂、三フッ化ホウ素−モノエチルアミンコンプレックス；合成樹脂初期縮合物としてはフェノール樹脂、その他ジシアンジアミド等が挙げられる。
【００３７】
これら硬化剤は、加熱によりエポキシ基と反応し、重合することによって架橋密度が上がり硬化するものである。薄膜化のためには、バインダー、硬化剤とも極力少量の方が好ましく、特に硬化剤に関しては熱硬化性化合物に対して３５質量％以下、好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは２５質量％以下とすることが好ましい。
【００３８】
〜硬化触媒〜
本発明において高い着色剤濃度を実現するためには、前記硬化剤との反応による硬化の他、主としてエポキシ基同士の反応による硬化が有効である。このため、硬化剤は用いず、硬化触媒を使用することもできる。前記硬化触媒の添加量としてはエポキシ当量が１５０〜２００程度のエポキシ樹脂に対して、質量基準で１／１０〜１／１０００程度、好ましくは１／２０〜１／５００程度さらに好ましくは１／３０〜１／２５０程度のわずかな量で硬化させることが可能である。
〜溶剤〜
本発明における着色熱硬化性組成物は各種溶剤に溶解された溶液として用いることができる。本発明における着色熱硬化性組成物に用いられるそれぞれの溶剤は、各成分の溶解性や着色熱硬化性組成物の塗布性を満足すれば基本的に特に限定されない
【００３９】
〜分散剤〜
また、前記分散剤は顔料の分散性を向上させるために添加することができる。前記分散剤としては、公知のものを適宜選定して用いることができ、例えば、カチオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、高分子分散剤等が挙げられる。
これらの分散剤としては、多くの種類の化合物が用いられるが、例えば、フタロシアニン誘導体（市販品ＥＦＫＡ−７４５（エフカ社製））、ソルスパース５０００（日本ルーブリゾール社製）；オルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）、（メタ）アクリル酸系（共）重合体ポリフローＮo.７５、Ｎo.９０、Ｎo.９５（共栄社油脂化学工業（株）製）、Ｗ００１（裕商（株）製）等のカチオン系界面活性剤；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ステアリルエーテル、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オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤；Ｗ００４、Ｗ００５、Ｗ０１７（裕商（株）製）等のアニオン系界面活性剤；ＥＦＫＡ−４６、ＥＦＫＡ−４７、ＥＦＫＡ−４７ＥＡ、ＥＦＫＡポリマー１００、ＥＦＫＡポリマー４００、ＥＦＫＡポリマー４０１、ＥＦＫＡポリマー４５０（以上森下産業（株）製）、ディスパースエイド６、ディスパースエイド８、ディスパースエイド１５、ディスパースエイド９１００（サンノプコ（株）製）等の高分子分散剤；ソルスパース３０００、５０００、９０００、１２０００、１３２４０、１３９４０、１７０００、２４０００、２６０００、２８０００などの各種ソルスパース分散剤（日本ルーブリゾール社製）；アデカプルロニックＬ３１、Ｆ３８、Ｌ４２、Ｌ４４、Ｌ６１、Ｌ６４、Ｆ６８、Ｌ７２、Ｐ９５、Ｆ７７、Ｐ８４、Ｆ８７、Ｐ９４、Ｌ１０１、Ｐ１０３、Ｆ１０８、Ｌ１２１、Ｐ−１２３（旭電化（株）製）およびイソネットＳ−２０（三洋化成（株）製）が挙げられる
【００４０】
前記分散剤は、単独で用いてもよくまた２種以上組み合わせて用いてもよい。前記分散剤の本発明における着色熱硬化性組成物中の添加量は、通常顔料１００質量部に対して０．１〜５０質量部程度が好ましい。
【００４１】
〜その他の添加剤〜
本発明における非感光性の着色硬化性組成物には、必要に応じて各種添加剤を更に添加することができる。各種添加物の具体例としては、上記の着色光硬化性組成物において説明した各種添加剤を挙げることができる。
【００４２】
本発明における第１の着色層は、上記の着色熱硬化性組成物を支持体に塗布し、乾燥して第１の着色層を形成する工程により形成することができる。
具体的には、例えば、溶剤を含んだ着色熱硬化性組成物を、直接または他の層を介して支持体上に回転塗布、スリット塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布方法により塗布して形成することができる。
前記第１の着色層の具体的な厚さとしては、０．００５μｍ〜０．９μｍが好ましく、０．０１μｍ〜０．８μｍがより好ましく、０．０２μｍ〜０．６５μｍで作製されることが更に好ましい。
【００４３】
本発明における、第１の着色層形成工程は、加熱工程（ポストベーク工程であってもよい）を更に含むことが好ましい。具体的に前記着色層は、着色熱硬化性組成物を支持体に塗布して塗布膜を形成した後、加熱工程により、該塗布膜を熱硬化させて形成される。前記加熱工程は塗布後の乾燥と同時であってもよく、また塗布乾燥後に別途熱硬化の工程を設けてもよい。前記加熱工程は、オーブン、ホットプレートなど公知の加熱手段を用い、好ましくは１３０℃〜３００℃、更に好ましくは１５０℃〜２８０℃、特に好ましくは１７０℃〜２６０℃の条件下で、好ましくは１０秒〜３時間、更に好ましくは３０秒〜２時間、特に好ましくは６０秒〜６０分の範囲で行うことができる。但し、製造を考慮すると硬化に要する時間は短時間であるほど好ましい。
【００４４】
（着色光硬化性組成物）
本発明においては、着色硬化性組成物として着色光硬化性組成物を用いることができる。着色光硬化性組成物については、例えば特開２００５−３２６４５３号公報の段落番号００１７〜００６４に記載の事項をそのまま適用することができる。
【００４５】
［エッチングストッパー層形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｂ）第１の着色層上に、エッチングストッパー層を形成する工程を含む。エッチングストッパー層を設けることにより、後の工程経過による第１の着色層の膜厚変動を抑制することができ、カラーフィルタ画素の透過分光特性の制御が容易になる。
本発明におけるエッチングストッパー層は、そのエッチングレートが前記着色硬化性組成物層（着色層）より低い層であれば、特に制限はないが、可視光に対して透明な硬化性組成物で形成されることが好ましい。これにより、エッチングストッパー層を完全に除去することなくカラーフィルタを製造できる。ここで、可視光に対して透明とは可視光の透過率が９５％以上であることを意味する。可視光の透過率は、例えば、分光測定器：日立製作所製Ｕ−４１００等によって測定することができる。
【００４６】
本発明において、エッチングストッパー層の形成に用いられる硬化性組成物としては、熱によって硬化可能な高分子化合物を含む組成物を好ましく用いることができる。前記高分子化合物としては、例えば、ポリシロキサン系高分子及びポリスチレン系高分子を好ましいものとして挙げることができる。中でも、スピン・オン・グラス（ＳＯＧ）材料として知られている材料、又はポリスチレン誘導体若しくはポリヒドロキシスチレン誘導体を主成分とする熱硬化性組成物をより好ましいものとして挙げることができる。本発明においては、プロセスの容易性の観点から、ポリヒドロキシスチレン誘導体を含有する熱硬化性組成物を用いることが特に好ましい。
【００４７】
前記ポリスチレン誘導体及びポリヒドロキシスチレン誘導体の具体例としては、例えば、丸善化学（株）製のマルカリンカー（マルカリンカーＣＭＭ，ＣＨＭ，ＣＳＴなど）、日本曹達（株）製のＶＰシリーズ（ＶＰ２５００、ＶＰ８０００、ＶＰ１５０００など）等を挙げることができる。また、ＳＯＧ材料の具体例としては、例えば、東京応化（株）製のＯＣＤ  Ｔｙｐｅ−７、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製のＡＣＣＵＧＬＡＳＳ  Ｐ−５Ｓ、日立化成工業（株）製のＨＳＧシリーズ等を挙げることができる。
【００４８】
本発明におけるポリヒドロキシスチレン誘導体を含有する熱硬化性組成物は、前記ポリヒドロキシスチレン誘導体に加え，酸発生剤、架橋剤、その他添加物を有機溶媒で希釈して溶液として作製することができる。この溶液を基板にスピン塗布，乾燥させた後、ポストベークを実施することによりエッチングストッパー層として形成することができる。
【００４９】
前記エッチングストッパー層のエッチングレートを、前記着色硬化性組成物層より低くすることで、積層された着色層の除去を良好に行うことができる。すなわち、エッチングストッパー層の耐エッチング性が、着色硬化性組成物層の耐エッチング性よりも良好であることが重要である。これによりエッチングストッパー層をエッチング処理の終点を検出するために用いることができる。
エッチングストッパー層を形成する硬化性組成物の耐エッチング性を示す指標としては、例えば、大西パラメータ（参考文献：特開２００４−２９４６３８、特開２００５−１４６１８２）を用いることができる。本発明においては、着色硬化性組成物の該パラメータ値が、３．５〜４．５である場合、エッチングストッパー層を形成する硬化性組成物の該パラメータ値が、２．５以下であると、着色硬化性組成物層に対し選択性が確保可能と判断することができる。大西パラメータは、下記式（Ｉ）で算出することができる。
【００５０】
（Ｃ＋Ｏ＋Ｈ）／（Ｃ−Ｏ）・・・式（Ｉ）
式（Ｉ）中、Ｃ、Ｏ、Ｈは、それぞれ、ポリマーの構成繰返し単位における、炭素原子、酸素原子、水素原子のモル数を表す。以下に、大西パラメータの算出例を示す。尚、小数点以下３桁は切り捨てて算出した。
【００５１】
例１．フルオレン系アクリレート化合物（ｎ＝１の場合）
（Ｃ＋Ｏ＋Ｈ）／（Ｃ−Ｏ）＝（３３＋６＋２５）／（３３−６）＝２．３７
例２．エポキシ化合物
（Ｃ＋Ｏ＋Ｈ）／（Ｃ−Ｏ）＝（８＋２＋１２）／（８−２）＝３．６６
例３．ポリヒドロキシスチレン誘導体
（Ｃ＋Ｏ＋Ｈ）／（Ｃ−Ｏ）＝（８＋１＋８）／（８−１）＝２．４２
【００５２】
【化１】
2008176184.tif 000002
【００５３】
上記算出結果より、エッチングストッパー層を形成する硬化性組成物として、例えば、フルオレン系アクリレート化合物またはポリヒドロキシスチレン誘導体を含むものを、使用可能であることが分かる。
【００５４】
本発明において、エッチングストッパー層は、上記硬化性組成物を第１の着色層上に塗布、乾燥後、熱などで硬化させた硬化膜として形成することができる。
具体的には、例えば、上記硬化性組成物を、第１の着色層上に回転塗布、スリット塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布方法により塗布して形成することができる。
前記エッチングストッパー層の厚さとしては、カラーフィルタ層の膜厚を極力薄くすること及び耐オーバーエッチング性の観点から、５〜２０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１００〜５００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【００５５】
［第1のフォトレジスト層形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｃ）少なくとも前記エッチングストッパー層上に、フォトレジスト層を形成する第１のフォトレジスト層形成工程を含む。
（フォトレジスト層）
上述のように、第１の着色層上にエッチングストッパー層が形成・硬化された後、このエッチングストッパー層上にフォトレジスト層（感光性樹脂層）が形成される。具体的には、前記エッチングストッパー層上にポジ又はネガ型の感光性樹脂組成物を塗布し、これを乾燥させてフォトレジスト層が形成される。本発明のフォトレジスト層の形成においては、更にプリベーク処理を行うことが好ましい。
【００５６】
前記ポジ又はネガ型の感光性樹脂組成物としては、例えば、特願２００６−１５５２２７号公報の段落番号０１１２〜０１１７に記載の事項を本発明においても好適に適用することができる。
前記感光性樹脂の塗布方法については既述の塗布方法を好適に用いることができる。
前記感光性樹脂層の具体的な厚さとしては、０．０１μｍ〜３μｍが好ましく、０．１μｍ〜２．５μｍが好ましく、０．１５μｍ〜２μｍで作製されることが更に好ましい。
【００５７】
［第１の画像形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｄ）前記フォトレジスト層の一部領域を除去することにより、前記エッチングストッパー層上に画像を形成する第１の画像形成工程を含む。
本発明においては、前記フォトレジスト層の一部領域が、前記第１の着色層（既に形成された着色層）とは異なる第２の着色層を形成する支持体上の領域であることが好ましい。これにより第２の着色層によって形成される画素を微細かつ矩形な画素とすることが可能になる。
前記第１の画像形成工程においては、前記フォトレジスト層を、第２の着色層を支持体上に形成する領域に対応する画像様に露光し、現像液で現像してエッチング用マスク（パターン画像）を形成することができる。
【００５８】
本発明においては、第２の着色層が支持体上に形成される領域のフォトレジスト層が除去された画像が、エッチングストッパー層上に形成される。これにより、前記画像様にエッチングストッパー層が露出することになる。一方、エッチングストッパー層のうち、第２の着色層を支持体上に形成する領域以外の領域はフォトレジスト層で被覆された状態となっている。
【００５９】
本発明の製造方法によって製造されるカラーフィルタにおいては、第２の着色層を支持体上に形成することで、第１の着色層によって構成される画素に加えて、更にもう１種類の画素を形成することができる。マスク材となるフォトレジスト層は微細化が可能であり、かつ矩形性を有しているため、本発明の製造方法によって製造されるカラーフィルタの各画素を微細かつ矩形に形成することができる。
【００６０】
前記フォトレジスト層の露光は、所定（画像様）のマスクパターンを介して、ポジ型又はネガ型の感光性樹脂組成物に、ｇ線、ｈ線、ｉ線等、好ましくはｉ線で露光を施すことによって行うことができる。
【００６１】
前記現像液としては、着色剤を含む着色層には影響を与えず、ポジレジストの露光部およびネガレジストの未硬化部を溶解するものであればいかなるものも用いることができる。具体的には、種々の有機溶剤の組み合わせやアルカリ性の水溶液を用いることができる。
【００６２】
前記アルカリ性の水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム，硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ−［５．４．０］−７−ウンデセン等のアルカリ性化合物を、濃度が０．００１〜１０質量％、好ましくは０．０１〜１質量％となるように溶解してなるアルカリ性水溶液が好適である。尚、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合は、一般に現像後、水で洗浄する。
【００６３】
［第１のエッチング工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｅ）前記第１の画像形成工程によって形成された画像様に、前記第２の着色層を形成する領域における前記第１の着色層及び前記エッチングストッパー層をドライエッチング法により除去する第１のエッチング工程を含む。
上記のように、前記第１の画像形成工程によって、エッチングストッパー層のうち、第２の着色層が形成される支持体上の領域に対応する領域のみが露出された状態となる。この状態でエッチングガスを用いた、例えば、プラズマエッチング処理で異方性エッチングを行うことにより、前記第１の画像形成工程で形成された画像様に、エッチングストッパー層及びその下層の第１の着色層を除去することができる。
【００６４】
本発明においては、オーバーエッチ率をエンドポイントディテクタで管理することが好ましい。これにより、支持体表面がパッシベーション膜であるＳｉ３Ｎ４である場合、又は、支持体が可視光に透明な硬化性樹脂の場合のいずれであっても、エッチング処理による支持体の削れ量を抑制することができる。
【００６５】
本発明におけるドライエッチング処理に用いられるガスとしては公知のものを用いることができる。中でも、Ｏ2、ＣＦ4等が好適なものとして挙げられる。ドライエッチング法の代表的な例としては、特開昭５９−１２６５０６号、特開昭５９−４６６２８号、同５８−９１０８号、同５８−２８０９号、同５７−１４８７０６号、同６１−４１１０２号などの公報に記載されているような方法が知られている。
【００６６】
［第1のフォトレジスト層除去工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｆ）前記第１のエッチング工程後に残存するフォトレジスト層を除去する第１のフォトレジスト層除去工程を含む。
エッチング処理終了後、マスクのレジスト（硬化後の感光性樹脂層）は専用の剥離液や溶剤によって除去される。
【００６７】
本発明におけるフォトレジスト層除去工程は、（１）フォトレジスト層上に、剥離液または溶剤を付与して、フォトレジスト層を除去可能な状態にする工程と、（２）前記フォトレジスト層を、洗浄水を用いて除去する工程と、を含むことが好ましい。
フォトレジスト層上に、剥離液または溶剤を付与して、除去可能な状態にする工程としては、例えば、剥離液または溶剤を、少なくともフォトレジスト層上に付与し、所定の時間停滞させるパドル現像工程を挙げることができる。剥離液または溶剤を停滞させる時間としては、特に制限はないが、数十秒から数分であることが好ましい。
【００６８】
また、洗浄水を用いてフォトレジスト層を除去する工程としては、例えば、スプレー式またはシャワー式の噴射ノズルから、フォトレジスト層に洗浄水を噴射して、フォトレジスト層を除去する工程を挙げることができる。
洗浄水としては、純水を好ましく用いることができる。
また、噴射ノズルとしては、その噴射範囲内に支持体全体が包含される噴射ノズルや、可動式の噴射ノズルであってその可動範囲が支持体全体を包含する噴射ノズルを挙げることができる。噴射ノズルが可動式の場合、フォトレジスト層を除去する工程中に支持体中心部から支持体端部までを２回以上移動して洗浄水を噴射することで、より効果的にフォトレジスト層を除去することができる。
【００６９】
前記剥離液は一般的には有機溶剤を含有するが、無機溶媒を更に含有してもよい。有機溶剤としては、例えば、１）炭化水素系化合物、２）ハロゲン化炭化水素系化合物、３）アルコール系化合物、４）エーテルまたはアセタール系化合物、５）ケトンまたはアルデヒド系化合物、６）エステル系化合物、７）多価アルコール系化合物、８）カルボン酸またはその酸無水物系化合物、９）フェノール系化合物、１０）含窒素化合物、１１）含硫黄化合物、１２）含フッ素化合物が挙げられる。
本発明における剥離液としては、含窒素化合物を含有することが好ましく、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物とを含むことがより好ましい。
【００７０】
非環状含窒素化合物としては、水酸基を有する非環状含窒素化合物であることが好ましい。具体的には例えば、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミン、Ｎ−ブチルエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられ、；好ましくはモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンであり、より好ましくはモノエタノールアミン(Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＯＨ)である。
【００７１】
環状含窒素化合物としては、イソキノリン、イミダゾール、Ｎ−エチルモルホリン、ε−カプロラクタム、キノリン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、２−ピペコリン、３−ピペコリン、４−ピペコリン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、ピリジン、ピロリジン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−フェニルモルホリン、２，４−ルチジン、２，６−ルチジンなどが挙げられ、好ましくは、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチルモルホリンであり、より好ましくはＮ−メチル−２−ピロリドン(ＮＭＰ)である。
【００７２】
本発明における剥離液は、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物とを含むことが好ましいが、中でも、非環状含窒素化合物として、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びトリエタノールアミンから選ばれる少なくとも１種と、環状含窒素化合物として、Ｎ−メチル−２−ピロリドン及びＮ−エチルモルホリンから選ばれる少なくとも１種とを含むことがより好ましく、モノエタノールアミンとＮ−メチル−２−ピロリドンとを含むことが更に好ましい。
前記非環状含窒素化合物の含有量が、剥離液１００質量部に対して、９質量部以上１１質量部以下であって、環状含窒素化合物の含有量が６５質量部以上７０質量部以下であることが望ましい。
また本発明における剥離液は、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物の混合物を純水で希釈したものであることが好ましい。
【００７３】
［第２の着色層形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｇ）第１の着色層が除去された前記一部領域（第２の着色層を形成する支持体上の領域）及び前記エッチングストッパー層上に、第１の着色層とは異なる第２の着色層を形成する第２の着色層形成工程を含む。
ここで第２の着色層は、第１の着色層に含有される着色剤とは異なる着色剤を少なくとも含有することが好ましい。
【００７４】
本発明における第２の着色層形成工程においては、着色硬化性組成物を支持体上の第1の着色層が除去された領域及び前記エッチングストッパー層上に付与して第２の着色層を形成することが好ましい。本工程で用いられる着色硬化性組成物としては既述の着色硬化性組成物を好適に使用することができる。また着色硬化性組成物の付与は、塗布により行うことが好ましく、着色硬化性組成物の塗布については、前記「第１の着色層形成工程」で記載した事項がそのまま適用できる。
更に、本発明においては前記着色硬化性組成物として、着色光硬化性組成物又は着色熱硬化性組成物を用いることが好ましく、中でも着色熱硬化性組成物を用いることがより好ましい。着色光硬化性組成物及び着色熱硬化性組成物については、前記「第１の着色層形成工程」で記載した事項がそのまま適用できる。
【００７５】
本発明においては、前記着色硬化性組成物は第１の着色層が除去された領域のみではなく、最上層にエッチングストッパー層を有する第１の着色層が残存している領域にも併せて付与する。これにより、第１の着色層が除去された領域に、より確実に着色硬化性組成物を付与することができる。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、上記のように、少なくとも２色目以降の着色層を、既存の着色層に形成した凹部へ各色毎に、着色剤を含有する硬化性組成物を埋め込みで形成することを特徴とするものである。
【００７６】
第１の着色層が除去された領域及びエッチングストッパー層上に付与された着色硬化性組成物を、既述のポストベーク工程によって硬化処理することによって、第１の着色層とは異なる第２の着色層を形成することができる。
【００７７】
［第２のフォトレジスト層形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｈ）前記第２の着色層上にフォトレジスト層を形成する第２のフォトレジスト層形成工程を含む。
第２のフォトレジスト層形成工程においては、支持体上及びエッチングストッパー層上に形成された第２の着色層上に、ポジ又はネガ型の感光性樹脂組成物を塗布し、これを乾燥させてフォトレジスト層が形成される。フォトレジスト層の形成においては、更にプリベーク処理を行うことが好ましい。感光性樹脂組成物、塗布方法及びフォトレジスト層の膜厚については、前述の第１のフォトレジスト層形成工程で説明した事項をそのまま適用することができる。
【００７８】
［第２の画像形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｉ）前記一部領域以外のフォトレジスト層を除去することにより、前記第２の着色層上に画像を形成する第２の画像形成工程を含む。
第２の画像形成工程においては、前記第２のフォトレジスト層形成工程で形成されたフォトレジスト層を、第２の着色層を支持体上に形成する一部領域に対応する画像様に露光し、現像液で現像してエッチング用マスク（パターン画像）を形成することができる。
【００７９】
本発明においては、第２の着色層を形成する支持体上の領域以外の領域に対応するフォトレジスト層が除去された画像が、第２の着色層上に形成される。これにより、前記画像様に少なくともエッチングストッパー層上に形成された第２の着色層が露出することになる。一方、第２の着色層が支持体上に形成される領域はフォトレジスト層で被覆された状態となっている。
【００８０】
［第1の着色層除去工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｊ）前記第２の画像形成工程によって形成された画像様に、前記エッチングストッパー層を検出するまで、少なくとも前記エッチングストッパー層上に形成された第２の着色層をドライエッチング法により除去する第１の着色層除去工程を含む。
【００８１】
少なくともエッチングストッパー層上に形成された第２の着色層を、既述のドライエッチング法を用いて、エッチングストッパー層を検出するまで除去することで、第１の着色層上にエッチングストッパー層を介して形成された第２の着色層を除去することができる。これにより、第１の着色層からなる画素の色純度を高いものとすることができる。
【００８２】
本発明における上記着色層除去工程では、第１の着色層上に形成されたエッチングストッパー層を検出することで、着色層除去工程の終点を判定する。これにより着色層除去工程の終点を容易に判定することができるので、各画素が均一な膜厚を有するカラーフィルタを作製することができる。
上記着色層除去工程において、エッチングストッパー層を検出する方法としては、例えば、エンドポイントディテクタ、エッチング時間管理等を挙げることができる。本発明においては、エッチングストッパー層のエッチング量コントロールの観点から、エンドポイントディテクタで検出することが好ましい。
【００８３】
［第２のフォトレジスト層除去工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｋ）前記第２のエッチング工程後に残存するフォトレジスト層を除去する第２のフォトレジスト層除去工程を含む。
前記第１の着色層除去工程後に残存するフォトレジスト層は、第２のフォトレジスト層除去工程によって除去される。これにより、最上層にエッチングストッパー層が形成された第１の着色層からなる画素と、第２の着色層からなる画素とを有するカラーフィルタを製造することができる。第２のフォトレジスト層除去工程については、第１のフォトレジスト層除去工程で説明した事項をそのまま適用することができる。
【００８４】
本発明においては、前記（ｃ）〜（ｇ）をこの順に行う工程群の少なくとも１群を、更に含むことが好ましい。前記工程群を１回実施することにより、既に形成された２種（例えば２色）の着色層とは異なる着色層を更に１種（例えば前記２色以外の他の色）形成することができ、３種（例えば３色）の着色層からなるカラーフィルタを製造できる。
本発明においては、前記（ｃ）〜（ｇ）を順に行う工程群の少なくとも１群を、更に含むことによって、より矩形性が高く且つ混色のないカラーフィルタを製造することができる。
【００８５】
本発明においては、前記（ｃ）〜（ｋ）をこの順に行う工程群の少なくとも１群を、更に含むことが好ましい。前記工程群を１回実施することにより、既に形成された２種（例えば２色）の着色層とは異なる着色層をさらに１種（例えば前記２色以外の他の色）形成することができ、３種（例えば３色）の着色層からなるカラーフィルタを製造できる。
本発明においては、前記（ｃ）〜（ｋ）を順に行う工程群の少なくとも１群を、更に含むことによって、第１の着色層からなる画素と第２の着色層からなる画素のそれぞれをより色純度の高い画素とすることができる。
【００８６】
［平坦化処理工程］
本発明においては、少なくとも形成された着色層の表面の平坦化処理を行う平坦化処理工程を更に含むことが好ましい。これにより色純度が高く平坦性に優れるカラーフィルタを製造することができる。
平坦化処理工程は、前記（ａ）〜（ｋ）の工程をこの順に行い、更に前記（ｃ）〜（ｇ）の工程をこの順に行って、第１の着色層上に形成されたエッチングストッパー層上と、第２の着色層上と、支持体上とに第３の着色層を形成した後に行うことができる。また、前記（ａ）〜（ｋ）の工程をこの順に行い、更に前記（ｃ）〜（ｋ）の工程をこの順に行って、最上層にエッチングストッパー層が形成された第１の着色層と、その上に形成された第３の着色層が除去された第２の着色層と、第３の着色層とをそれぞれ支持体上に形成した後に行うこともできる。
【００８７】
平坦化処理工程においてはエッチングストッパー層の表面よりも突出した着色層の段差部分を選択的にエッチング又はポリッシングする。また、平坦化処理工程の終点検出をエッチングストッパー層が露出した時点とすることができる。
前記平坦化処理工程としては、エッチバック処理及びＣＭＰ処理を挙げることができる。エッチバック処理においてはフォトレジスト層を着色層上に形成する態様と形成しない態様のいずれであってもよい。また、着色層上に平坦化膜を更に形成し、表面の凹凸が無い状態としてから平坦化処理を行う態様であってもよい。
【００８８】
本発明においては、ダイシングライン、スクライブライン、ＰＡＤ部を露出させる露出工程を更に設けることができる。前記露出工程は、カラーフィルタ層や保護すべき領域をフォトレジスト層で被覆し、アッシング又はエッチングにて露出させることができる。その後、有機溶剤などでフォトレジスト層を溶解除去することができる。前記露出工程は上記の各層を形成した後に実施する態様や、最終層の着色層を塗布、熱処理を施し、エッチバック又はポリッシング処理にて平坦化させた後に実施する態様のいずれであってもよい。
【００８９】
以下に、本発明のカラーフィルタの製造方法の１態様を、図面を参照して説明する。
（ａ）第１の着色層形成工程
図１に示すように、支持体１の表面に所定の色成分に対応付けられる着色熱硬化性組成物を所望の膜厚で塗布し、ポストベーク処理を行い、第１の着色層２を形成する。
【００９０】
（ｂ）エッチングストッパー層形成工程
図２に示すように、第１の着色層２上に、ＳＯＧ材料又はポリスチレン誘導体若しくはポリヒドロキシスチレン誘導体を主成分とする熱硬化性組成物を塗布し、熱処理を行って１００〜５００ｎｍの膜厚を有するエッチングストッパー層３を形成する。
【００９１】
（ｃ）第１のフォトレジスト層形成工程
図３に示すように、エッチングストッパー層３上にポジ又はネガ型フォトレジスト組成物を塗布、プリベーク処理を実施し所望の膜厚を有するフォトレジスト層４を形成する。
【００９２】
（ｄ）第１の画像形成工程
図４に示すように、フォトレジスト層４に第２の着色層を形成しようとする領域に対応する開口パターンを有するフォトマスクを介し露光処理を実施し、潜像領域５を形成する。
除去すべき潜像領域５のフォトレジスト層部分を現像処理により除去した後の状態を図５に示す。支持体上にはフォトレジスト層が除去されて、エッチングストッパー層露出部６が形成されており、このエッチングストッパー層露出部６は、第１の着色層を除去すべき領域に対応している。支持体上に第２の着色層を形成する領域のみフォトレジスト層が除去され、第１の着色層と第３以降の着色層が形成される第１の着色層上に積層されたエッチングストッパー層上のフォトレジスト層４は残される。
【００９３】
（ｅ）第１のエッチング工程
次に図６に示すように、フォトレジスト層４をマスクとしてドライエッチング処理し、エッチングストッパー層３及び第１の着色層２を除去して、第２の着色層を形成する領域（支持体露出部７）を形成する。
【００９４】
（ｆ）第１のフォトレジスト層除去工程
エッチング処理を実施した後、フォトレジスト層４を剥離液などで溶解除去する。第１のフォトレジスト層除去工程終了後は図７に示すように、第２の着色層を形成する支持体露出部７のみ第１の着色層２とエッチングストッパー層３が除去された形状となる。図８は図７を支持体の着色層形成面側から見た平面図である。
【００９５】
（ｇ）第２の着色層形成工程
図９に示すように第１の着色層２とエッチングストッパー層３が形成された支持体１上に、第２の着色層の色成分に対応付けられる着色熱硬化性組成物を、第２の着色層形成部である領域８が埋め込まれる膜厚で塗布し、ポストベーク処理を行い、第２の着色層９を形成する。
【００９６】
（ｈ）第２のフォトレジスト層形成工程
図１０に示すように、第２の着色層の色成分に対応付けられる着色熱硬化性組成物９上にポジ又はネガ型フォトレジストを塗布、プリベーク処理を実施し所望の膜厚を有するフォトレジスト層１０を形成する。
【００９７】
（ｉ）第２の画像形成工程
図１１に示すように、フォトレジスト層１０に、第２の着色層を形成しようとする領域以外の領域に対応する開口パターンを有するフォトマスクを介し露光処理を実施し、潜像領域１１を形成する。そして除去すべき潜像領域１１のフォトレジスト層部分を現像処理により除去する。
図１２に示すように、第２の着色層が支持体上に形成された領域のみフォトレジスト層１０で被覆された状態になっており、第１の着色層２が形成されている領域上のフォトレジスト層は除去され、エッチングストッパー層３上に形成された第２の着色層９が露出した状態になっている。
【００９８】
（ｊ）第１の着色層除去工程
現像処理後のフォトレジスト層１０をマスクとしたドライエッチング処理により、エッチングストッパー層３が露出するまで第２の着色層９を除去する。図１３にエッチングストッパー層３上に形成された第２の着色層を除去した後の状態を示す。
【００９９】
（ｋ）第２のフォトレジスト層除去工程
エッチング処理を実施した後、フォトレジスト層１０を剥離液などで溶解除去する。フォトレジスト層除去工程終了後は図１４に示すように、第２の着色層形成部である領域８以外のエッチングストッパー層３上に形成された第２の着色層が除去された形状となる。また、第１の着色層２の上にエッチングストッパー層３のみが積層形成された状態となる。図１５は図１４を支持体の着色層非形成面側から見た平面図である。
【０１００】
（ｃ’）第３のフォトレジスト層形成工程
図１６に示すように、エッチングストッパー層３及び第２の着色層形成部である領域８上にポジ又はネガ型フォトレジスト組成物を塗布、プリベーク処理を実施し所望の膜厚を有するフォトレジスト層１２を形成する。
【０１０１】
（ｄ’）第３の画像形成工程
図１７に示すように、フォトレジスト層１２に第３の着色層を形成しようとする領域に対応する開口パターンを有するフォトマスクを介し露光処理を実施し、潜像領域１３を形成する。
除去すべき潜像領域１３のフォトレジスト層部分を現像処理により除去した後の状態を図１８に示す。潜像領域に対応するフォトレジスト層が除去されて、エッチングストッパー層露出部１４が形成されており、このエッチングストッパー層露出部１４は、第１の着色層及びエッチングストッパー層を除去すべき領域に対応している。支持体上に第３の着色層を形成する領域のみフォトレジスト層が除去され、第２の着色層上と、第１の着色層上に積層されたエッチングストッパー層上のフォトレジスト層１２は残される。
【０１０２】
（ｅ’）第２のエッチング工程
図１９に示すように、現像処理後のフォトレジスト層１２をマスクとし、第３の着色層を形成する領域のみドライエッチング処理を実施する。このとき、ドライエッチング処理は第１の着色層２のみではなく、エッチングストッパー層３も同時に除去し、第３の着色層を形成するための領域（支持体露出部１５）の支持体表面が露出するようにする。
【０１０３】
（ｆ’）第３のフォトレジスト層除去工程
エッチング処理を実施した後、フォトレジスト層を剥離液などで溶解除去する。除去工程終了後は図２０に示すように第３の着色層を形成する支持体露出部１５のみエッチングストッパー層３、第１の着色層２が除去された形状となる。図２１は図２０を支持体の着色層非形成面側から見た平面図である。
【０１０４】
（ｇ’）第３の着色層形成工程
図２２に示すように、第１の着色層２、第２の着色層８が形成された支持体１上に第３の着色層の色成分に対応付けられる着色熱硬化性組成物を、第３の着色層形成部である領域１６が埋め込まれる膜厚で塗布し、ポストベーク処理を行い、第３の着色層１７を形成する。
【０１０５】
（ｈ’）第４のフォトレジスト層形成工程
図２３に示すように、第３の着色層１７上にポジ又はネガ型フォトレジスト組成物を塗布、プリベーク処理を実施し所望の膜厚を有するフォトレジスト層１８を形成する。
【０１０６】
（ｉ’）第４の画像形成工程
図２４に示すように、フォトレジスト層１８に第３の着色層を形成しようとする領域以外に対応する開口パターンを有するフォトマスクを介し露光処理を実施し、潜像領域１９を形成する。そして除去すべき潜像領域１９のフォトレジスト層部分を現像処理により除去する。
図２５に示すように、第３の着色層を形成する領域１６のみフォトレジスト層１８で被覆された状態になっており、第１の着色層及び第２の着色層が形成されている領域上のフォトレジスト層は除去され、エッチングストッパー層３上及び第２の着色層８上に形成された第３の着色層が露出した状態になっている。
【０１０７】
（ｊ’）第２の着色層除去工程
現像処理後のフォトレジスト層１８をマスクとしたドライエッチング処理により、エッチングストッパー層３が露出するまで第３の着色層１７を除去する。図２６にエッチングストッパー層３上及び第２の着色層８上に形成された第３の着色層を除去した後の状態を示す。
【０１０８】
（ｋ’）第４のフォトレジスト層除去工程
エッチング処理を実施した後、フォトレジスト層１８を剥離液などで溶解除去する。フォトレジスト層除去工程終了後は図２７に示すように、第３の着色層形成部である領域１６以外のエッチングストッパー層３上及び第２の着色層８上に形成された第３の着色層が除去された形状となる。また、第１の着色層２の上にはエッチングストッパー層３のみが積層形成され、第２の着色層８及び第３の着色層１６の上には他の層は形成されていない状態となる。図２８は図２７を支持体の着色層非形成面側から見た平面図である。
【０１０９】
本発明においては、第３の着色層まで形成された後に、少なくとも形成された着色層の表面の平坦化処理工程を行うことが好ましい。平坦化処理工程はエッチングストッパー層が露出した時点を終点とすることができる。平坦化処理工程を行うことによって、図２９に示すように、エッチングストッパー層がその上に形成された第１の着色層と、第２の着色層と、第３の着色層とからなる凹凸のない平坦なカラーフィルタを製造することができる。
【実施例】
【０１１０】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１１１】
以下の各工程において、市販の処理液を使用する処理を行う場合、特記しない限りメーカー指定の方法に従って各処理を行った。
（実施例１）
［第１の工程］
シリコン基板上にスピンコーターにて、緑色熱硬化性組成物「ＳＧ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を膜厚が０．８μｍの塗布膜となるように塗布した後、ホットプレートを使用して、２２０℃で５分間の加熱を行い、塗布膜の硬化を行なった。熱処理後の「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層の膜厚は０．６５μｍであった。
次に「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層上に、３−エトキシプロピオン酸エチル１００質量部、カンファースルホン酸トリフェニルスルホン酸（オニウム塩）２質量部、トリプロピルアミン（第三級脂肪酸アミン）０．１質量部、尿素ホルムアルデヒド（アミノブラスト類）２０質量部、及びポリヒドロキシスチレン誘導体（丸善化学（株）製のマルカリンカーＣＭＭ）５０質量部で構成された溶液を膜厚が５００ｎｍとなるように塗布し、ポストベーク処理（２００℃、５分）を行って、エッチングストッパー層を形成した。
次にエッチングストッパー層上に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を東京エレクトロン製Ｍａｒｋ８にて塗布、プリベークを実施し、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。
【０１１２】
次にＲＥＤのフィルタアレイに対応する領域を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）にて３５０ｍＪ／ｃｍ２の露光、１１０℃で１分間の露光後加熱処理（Ｐ．Ｅ．Ｂ．処理）を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは１．５μｍで形成した。
【０１１３】
次にドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．とし、オーバーエッチング率を１０％としてエッチング処理を実施した。
【０１１４】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒の剥離処理を実施して、フォトレジストの除去を行った。その結果、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域以外は「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層とエッチングストッパー層が形成された状態で、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域のみ下地基板が露出している状態となっている。
【０１１５】
［第２の工程］
上記第１の工程を終えた基板上にスピンコーターにて、赤色熱硬化性組成物「ＳＲ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域の膜厚が０．８μｍの塗布膜となるように塗布した後、ホットプレートを使用して、２２０℃で５分間の加熱を行い、塗布膜の硬化を行なった。熱処理により「ＳＲ−５０００Ｌ」で形成された着色層の膜厚は０．６５μｍであった。
【０１１６】
次に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を東京エレクトロン製Ｍａｒｋ８にて塗布、プリベークを実施し、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。
【０１１７】
次にＲＥＤのフィルタアレイに対応する領域以外を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）にて３５０ｍＪ／ｃｍ２の露光、１１０℃で１分間の露光後加熱処理（Ｐ．Ｅ．Ｂ．処理）を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、ＲＥＤのフィルタアレイ以外の領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは１．５μｍで形成した。
【０１１８】
次にドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．とし、エッチングを実施した。このときのエッチング終点はエッチングストッパー層が露出した時点とした。尚、終点の検出は光学式検出モニタで行った。
【０１１９】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒の剥離処理を実施して、フォトレジストの除去を行った。その結果、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域以外は「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層及びエッチングストッパー層が形成された状態で、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域のみＲＥＤの着色層が形成された状態となっている。
【０１２０】
次に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を東京エレクトロン製Ｍａｒｋ８にて塗布、プリベークを実施し、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。
【０１２１】
次にＢＬＵＥのフィルタアレイに対応する領域を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）にて３５０ｍＪ／ｃｍ２の露光、１１０℃で１分間の露光後加熱処理（Ｐ．Ｅ．Ｂ．処理）を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、ＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは１．５μｍで形成した。
【０１２２】
次にドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．とし、オーバーエッチング率を１０％としてエッチング処理を実施した。
【０１２３】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒の剥離処理を実施して、フォトレジストの除去を行った。その結果、ＧＲＥＥＮのフィルタアレイを形成すべき領域は「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層及びエッチングストッパー層が形成された状態で、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域は「ＳＲ−５０００Ｌ」で形成された着色層が形成された状態で、ＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域は下地基板が露出している状態となっている。
【０１２４】
［第３の工程］
上記第２の工程後の基板上にスピンコーターにて、青色熱硬化性組成物「ＳＢ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社）をＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域に膜厚が０．８μｍの塗布膜となるように塗布した後、ホットプレートを使用して、２２０℃で５分間の加熱を行い、塗布膜の硬化を行なった。熱処理により「ＳＢ−５０００Ｌ」で形成された着色層の膜厚は０．６５μｍであった。
【０１２５】
次に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を東京エレクトロン製Ｍａｒｋ８にて塗布、プリベークを実施し、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。
【０１２６】
次にＢＬＵＥのフィルタアレイに対応する領域以外を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）にて３５０ｍＪ／ｃｍ２の露光、１１０℃で１分間の露光後加熱処理（Ｐ．Ｅ．Ｂ．処理）を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、ＢＬＵＥのフィルタアレイ以外の領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは１．５μｍで形成した。
【０１２７】
次にドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．とし、エッチングを実施した。このときのエッチング終点はエッチングストッパーが露出した時点とした。終点の検出は光学式終点検出モニタで行った。
【０１２８】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒の剥離処理を実施して、フォトレジストの除去を行った。これにより、ＧＲＥＥＮのフィルタアレイを形成すべき領域は「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層及びエッチングストッパー層が形成された状態で、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域は「ＳＲ−５０００Ｌ」で形成された着色層のみが形成された状態で、ＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域は「ＳＢ−５０００Ｌ」で形成された着色層のみが形成された状態でカラーフィルタが形成された。
【０１２９】
上記工程後、更にＣＭＰ法（化学的機械的研磨法）によって、エッチングストッパー層表面に比べて突出しているＲＥＤ、ＢＬＵＥの着色層部分を選択的に研磨した。このとき終点検出はエッチングストッパー層とした。終点の検出は光学式終点検出モニタで行った。
これにより、パターンサイズが１．５μｍのカラーフィルタアレイを矩形に、更に表面が平坦化された状態で形成することができた。
【０１３０】
（実施例２）
［第１の工程］
シリコン基板上にスピンコーターにて、緑色熱硬化性組成物「ＳＧ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を膜厚が０．８μｍの塗布膜となるように塗布した後、ホットプレートを使用して、２２０℃で５分間の加熱を行い、塗布膜の硬化を行なった。「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層の膜厚は０．６５μｍであった。
【０１３１】
次に「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層上に、３−エトキシプロピオン酸エチル１００重量部、カンファースルホン酸トリフェニルスルホン酸（オニウム塩）２重量部、トリメチルアミン（第三級脂肪酸アミン）０．１重量部、及びポリヒドロスチレン誘導体（丸善科学（株）製のマルカリンカーＣＭＭ）５０重量部の溶液を膜厚が５００ｎｍとなるように塗布し、ポストベーク処理（２００℃、５分）を行って、エッチングストッパー層を形成した。
【０１３２】
次にエッチングストッパー層上に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を東京エレクトロン製Ｍａｒｋ８にて塗布、プリベークを実施し、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。
【０１３３】
次にＲＥＤのフィルタアレイに対応する領域を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）にて３５０ｍＪ／ｃｍ２の露光、１１０℃で１分間の露光後加熱処理（Ｐ．Ｅ．Ｂ．処理）を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは１．５μｍで形成した。
【０１３４】
次にドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．とし、オーバーエッチング率を１０％としてエッチング処理を実施した。
【０１３５】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒の剥離処理を実施して、フォトレジストの除去を行った。その結果、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域以外は「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層及びエッチングストッパー層が形成された状態で、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域のみ下地基板が露出している状態となっている。
【０１３６】
［第２の工程］
上記第１の工程を終えた基板上にスピンコーターにて、赤色熱硬化性組成物「ＳＲ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域の膜厚が０．８μｍの塗布膜となるように塗布した後、ホットプレートを使用して、２２０℃で５分間の加熱を行い、塗布膜の硬化を行なった。熱処理により「ＳＲ−５０００Ｌ」で形成された着色層の膜厚は０．６５μｍであった。
【０１３７】
次に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を東京エレクトロン製Ｍａｒｋ８にて塗布、プリベークを実施し、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。
【０１３８】
次にＲＥＤのフィルタアレイに対応する領域以外の領域を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）にて３５０ｍＪ／ｃｍ２の露光、１１０℃で１分間の露光後加熱処理（Ｐ．Ｅ．Ｂ．処理）を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、ＲＥＤのフィルタアレイ以外の領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは１．５μｍで形成した。
【０１３９】
次にドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．とし、エッチングを実施した。このときのエッチング終点はエッチングストッパーが露出した時点とした。終点の検出は光学式終点検出モニタで行った。
【０１４０】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒の剥離処理を実施して、フォトレジストの除去を行った。その結果、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域以外は「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層及びエッチングストッパー層が形成された状態で、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域のみＲＥＤが形成された状態となっている。
【０１４１】
次に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を東京エレクトロン製Ｍａｒｋ８にて塗布、プリベークを実施し、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。
【０１４２】
次にＢＬＵＥのフィルタアレイに対応する領域を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）にて３５０ｍＪ／ｃｍ２の露光、１１０℃で１分間の露光後加熱処理（Ｐ．Ｅ．Ｂ．処理）を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは１．５μｍで形成した。
【０１４３】
次にドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．とし、オーバーエッチング率を１０％としてエッチング処理を実施した。
【０１４４】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒の剥離処理を実施して、フォトレジストの除去を行った。その結果、ＧＲＥＥＮのフィルタアレイを形成すべき領域は「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層及びエッチングストッパー層が形成された状態で、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域は「ＳＲ−５０００Ｌ」で形成された着色層のみが形成された状態で、ＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域は下地基板が露出している状態となっている。
【０１４５】
［第３の工程］
上記第２の工程後の基板上にスピンコーターにて、青色熱硬化性組成物「ＳＢ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社）をＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域に膜厚が０．８μｍの塗布膜となるように塗布した後、ホットプレートを使用して、２２０℃で５分間の加熱を行い、塗布膜の硬化を行なった。熱処理により「ＳＢ−５０００Ｌ」で形成された着色層の膜厚は０．６５μｍであった。
【０１４６】
上記工程後、更にＣＭＰ法（化学的機械的研磨法）によって、エッチングストッパー層及びＲＥＤの着色層上に形成されたＢＬＵＥの着色層を選択的に研磨した。このとき、第２層として形成されたＲＥＤ着色層のうち、エッチングストッパー層の表面よりも突出している部分も同時に除去した。このとき終点はエッチングストッパー層が露出した時点とした。終点の検出は光学式終点検出モニタで行った。
これにより、パターンサイズが１．５μｍのカラーフィルタアレイを矩形に、更に表面が平坦化された状態で形成することができた。
【０１４７】
（比較例１）
実施例１と同様にして、緑色熱硬化性組成物「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層を形成した。
次に「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層上に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を東京エレクトロン製Ｍａｒｋ８にて塗布、プリベークを実施し、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。熱処理により「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層の膜厚は０．６５μｍであった。
【０１４８】
次にＧＲＥＥＮのフィルタアレイに対応する領域以外を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）にて３５０ｍＪ／ｃｍ２の露光、１１０℃で１分間の露光後加熱処理を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、ＲＥＤ及びＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは１．５μｍで形成した。
【０１４９】
次にドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．とし、オーバーエッチング率を１０％としてエッチング処理を実施した。
【０１５０】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒の剥離処理を実施して、フォトレジストの除去を行った。その結果、ＧＲＥＥＮのフィルタアレイを形成すべき領域は「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層が形成された状態で、ＲＥＤおよびＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域は下地基板が露出している状態となっている。
【０１５１】
上記第１の工程を終えた基板上にスピンコーターにて、赤色熱硬化性組成物「ＳＲ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域の膜厚が０．８μｍの塗布膜となるように塗布した後、ホットプレートを使用して、２２０℃で５分間の加熱を行い、塗布膜の硬化を行なった。熱処理により「ＳＲ−５０００Ｌ」で形成された着色層の膜厚は０．６５μｍであった。
【０１５２】
次に前記基板上にポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を塗布、プリベークを実施し、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。
【０１５３】
次にＢＬＵＥのフィルタアレイに対応する領域を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）にて３５０ｍＪ／ｃｍ２の露光、１１０℃で１分間の露光後加熱処理を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、ＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは１．５μｍで形成した。
【０１５４】
次にドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．とし、オーバーエッチング率を１０％としてエッチング処理を実施した。
【０１５５】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して６０秒の剥離処理を実施して、フォトレジストの除去を行った。その結果、ＧＲＥＥＮのフィルタアレイを形成すべき領域は「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層と「ＳＲ−５０００Ｌ」で形成された着色層が積層された状態で、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域は「ＳＲ−５０００Ｌ」で形成された着色層が形成された状態で、ＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域は下地基板が露出している状態となっている。
【０１５６】
次に前記基板上にポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を塗布、プリベークを実施し、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。
【０１５７】
次にＢＬＵＥ及びＲＥＤのフィルタアレイに対応する領域以外を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）にて３５０ｍＪ／ｃｍ２の露光、１１０℃で１分間の露光後加熱処理を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、ＧＲＥＥＮのフィルタアレイを形成すべき領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは１．５μｍで形成した。
【０１５８】
次にドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．とし、オーバーエッチング率を１０％としてエッチング処理を実施した。このとき終点はＧＲＥＥＮの着色層が露出した時点とした。これによりＧＲＥＥＮとＲＥＤのフィルタアレイを形成した。
【０１５９】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒の剥離処理を実施して、フォトレジストの除去を行った。その結果、ＧＲＥＥＮのフィルタアレイを形成すべき領域は「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された着色層が形成された状態で、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域は「ＳＲ−５０００Ｌ」で形成された着色層が形成された状態で、ＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域は下地基板が露出している状態となっている。
【０１６０】
［第３の工程］
上記第２の工程を終えた基板上にスピンコーターにて、青色熱硬化性組成物「ＳＢ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域の膜厚が０．８μｍの塗布膜となるように塗布した後、ホットプレートを使用して、２２０℃で５分間の加熱を行い、塗布膜の硬化を行なった。熱処理により「ＳＢ−５０００Ｌ」で形成された着色層の膜厚は０．６５μｍであった。
【０１６１】
次に前記基板上にポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を塗布、プリベークを実施し、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。
【０１６２】
次にＢＬＵＥのフィルタアレイに対応する領域以外を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）にて３５０ｍＪ／ｃｍ２の露光、１１０℃で１分間の露光後加熱処理を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、ＢＬＵＥのフィルタアレイを形成すべき領域以外のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは１．５μｍで形成した。
【０１６３】
次にドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｍ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．とし、オーバーエッチング率を１０％としてエッチング処理を実施した。このとき終点はＧＲＥＥＮの着色層が露出した時点とした。
【０１６４】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒の剥離処理を実施して、フォトレジストの除去を行った。その結果、パターンサイズが１．５μｍのカラーフィルタアレイを形成することができた。ただし、ＧＲＥＥＮの着色層を基準に着色層の除去を終了するようにした本比較例では、各着色層の膜厚を均一に形成することができなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】支持体上に第１の着色層が形成された状態を示す断面図である。
【図２】第１の着色層上にエッチングストッパー層が形成された状態を示す断面図である。
【図３】エッチングストッパー層上にフォトレジスト層が形成された状態を示す断面図である。
【図４】露光後のフォトレジスト層の状態を示す断面図である。
【図５】現像処理後のフォトレジスト層の状態を示す断面図である。
【図６】ドライエッチング処理後の層構造を示す断面図である。
【図７】フォトレジスト層除去後の層構造を示す断面図である。
【図８】図７を支持体の着色層形成面側から示した平面図である。
【図９】第２の着色層が形成された状態を示す断面図である。
【図１０】第２の着色層上にフォトレジスト層が形成された状態を示す断面図である。
【図１１】露光後のフォトレジスト層の状態を示す断面図である。
【図１２】現像処理後のフォトレジスト層の状態を示す断面図である。
【図１３】エッチング処理後の層構造を示す断面図である。
【図１４】フォトレジスト層除去後の層構造を示す断面図である。
【図１５】図１４を支持体の着色層非形成面側から示した平面図である。
【図１６】エッチングストッパー層及び第２の着色層上にフォトレジスト層が形成された状態を示す断面図である。
【図１７】露光後のフォトレジスト層の状態を示す断面図である。
【図１８】現像処理後のフォトレジスト層の状態を示す断面図である。
【図１９】エッチング処理後の層構造を示す断面図である。
【図２０】フォトレジスト層除去後の層構造を示す断面図である。
【図２１】図２０を支持体の着色層非形成面側から示した平面図である。
【図２２】第３の着色層が形成された状態を示す断面図である。
【図２３】第３の着色層上にフォトレジスト層が形成された状態を示す断面図である。
【図２４】露光後のフォトレジスト層の状態を示す断面図である。
【図２５】現像処理後のフォトレジスト層の状態を示す断面図である。
【図２６】エッチング処理後の層構造を示す断面図である。
【図２７】フォトレジスト層除去後の層構造を示す断面図である。
【図２８】図２７を支持体の着色層非形成面側から示した平面図である。
【図２９】平坦化処理工程後カラーフィルタの層構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１６６】
１  支持体
２  第１の着色層
３  エッチングストッパー層
４，１０，１２，１８  フォトレジスト層
５，１１，１３，１９  未硬化の潜像領域
６，１４  エッチングストッパー層露出部
７，１５  支持体露出部
８  第２の着色層形成部
９  第２の着色層
１６  第３の着色層形成部
１７  第３の着色層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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