(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）支持体上に、第１の着色パターンをストライプ状に形成する第１の着色パターン形成工程と、
（ｂ）前記支持体上の前記第１の着色パターンが形成されていない領域に、第２の着色パターンをストライプ状に形成する第２の着色パターン形成工程と、
（ｃ）前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンのうち、市松模様状の領域であるか、又は、前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンと交差する方向のストライプ状の領域である、第３の着色パターンを形成する領域をドライエッチングにより除去する着色パターン除去工程と、
（ｄ）前記支持体上の、前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンが除去された領域に第３の着色パターンを形成する第３の着色パターン形成工程と、
を有する固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記第１の着色パターンの形成は、
（１）前記支持体上に第１の着色層を形成し、形成された第１の着色層を露光し、現像する方法により、
又は、
（２）前記支持体上に第１の着色層を形成し、形成された第１の着色層上にフォトレジストを用いてレジストパターンを形成し、形成されたレジストパターンをエッチングマスクとして、前記第１の着色層をドライエッチングする方法により、
行うことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記第２の着色パターンの形成は、
（１）前記第１の着色パターンが形成された支持体上に第２の着色層を形成し、形成された第２の着色層を露光し、現像する方法により、
又は、
（２）前記第１の着色パターンが形成された支持体上に第２の着色層を形成し、形成された第２の着色層上にフォトレジストを用いてレジストパターンを形成し、形成されたレジストパターンをエッチングマスクとして、前記第２の着色層をドライエッチングする方法、
及び／若しくは、
（３）前記第１の着色パターンが形成された支持体上に第２の着色層を形成し、少なくとも形成された第２の着色層を平坦化処理する方法により、
行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記第３の着色パターンの形成は、
（１）前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンが形成された支持体上に第３の着色層を形成し、形成された第３の着色層を露光し、現像する方法により、
又は、
（２）前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンが形成された支持体上に第３の着色層を形成し、形成された第３の着色層上にフォトレジストを用いてレジストパターンを形成し、形成されたレジストパターンをエッチングマスクとして、前記第３の着色層をドライエッチングする方法、
及び／若しくは、
（３）前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンが形成された支持体上に、第３の着色層を形成し、少なくとも形成された第３の着色層を平坦化処理する方法により、
行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記平坦化処理は、形成された着色層の全露出面をエッチングするエッチバック処理、及び／又は、形成された着色層の全露出面を研磨する研磨処理であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
前記（ｂ）第２の着色パターン形成工程後であって前記（ｃ）着色パターン除去工程の前に、前記第１の着色パターン上及び前記第２の着色パターン上に、第２のストッパー層を形成する工程を更に有し、
前記（ｃ）着色パターン除去工程は、第３の着色パターンを形成する領域の前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンを、前記第３の着色パターンを形成する領域の前記第２のストッパー層と共に除去し、
前記（ｄ）第３の着色パターン形成工程が、
前記第１の着色パターン、前記第２の着色パターン、及び、前記第２のストッパー層が形成された支持体上に第３の着色層を形成する工程と、形成された第３の着色層を前記第２のストッパー層が露出するまでドライエッチングする工程と、を含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記第１の着色パターン形成工程が、支持体上に、第１の着色層を形成する工程と、形成された第１の着色層上に第１のストッパー層を形成する工程と、を含み、
前記第２の着色パターン形成工程が、前記第１の着色パターンが形成された支持体上に第２の着色層を形成する工程と、形成された第２の着色層を前記第１のストッパー層が露出するまでドライエッチングする工程と、を含むことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンを、隣り合う着色パターン同士が面で接するように形成することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項９】
ドライエッチング処理後の支持体に密着性向上処理を施し、該密着性向上処理が施された支持体上に着色層を形成し、形成された着色層を露光し、現像して着色パターンを形成することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１０】
前記密着性向上処理は、密着助剤を付与する処理及び／又はプラズマを用いたフッ素化処理であることを特徴とする請求項９に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１１】
前記密着助剤が、下記一般式（Ａ）で表される化合物であることを特徴とする請求項１０に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【化１】
0005094378.tif 000029
〔前記一般式（Ａ）中、Ｒ１〜Ｒ６は、各々独立に炭素数１〜４の炭化水素基を表し、構造中に環構造及び／又は不飽和結合を有していてもよい。〕
【請求項１２】
前記着色層は、全固形分に対して有機シラン化合物を０．０５〜１．２質量％含有する着色硬化性組成物を塗布して形成することを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれか１項に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１３】
ドライエッチング処理後の支持体に密着性向上処理を施すことなく、全固形分に対して有機シラン化合物を０．３〜１．２質量％含有する着色硬化性組成物を塗布して着色層を形成し、形成された着色層を露光し、現像して着色パターンを形成することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１４】
前記第１の着色パターンの幅、前記第２の着色パターンの幅、及び前記第３の着色パターンの幅が、０．５〜２．０μｍであることを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１５】
前記第１の着色パターン、前記第２の着色パターン、及び前記第３の着色パターンは、着色剤と熱硬化性化合物とを含み全固形分中における前記着色剤濃度が５０質量％以上１００質量％未満である非感光性の着色熱硬化性組成物を用いて形成することを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜請求項１５のいずれか１項に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法により製造された固体撮像素子用カラーフィルタ。
【請求項１７】
請求項１６に記載の固体撮像素子用カラーフィルタを備えた固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子用カラーフィルタ及びその製造方法、並びに固体撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラーフィルタの製造方法としては、製造コスト、製造容易性の観点から、いわゆるフォトリソ法が用いられてきた。
ここでいうフォトリソ法は、基板上に着色硬化性組成物等の感放射線性組成物をスピンコータ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・ベーキングすることによって着色画素を形成し、この操作を各色ごとに繰り返し行ってカラーフィルタを作製する方法である。
フォトリソ法は、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いる。
【０００３】
前記フォトリソ法に関する技術として、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を用いる技術が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００４】
ここで、フォトリソ法による従来のカラーフィルタの製造方法の一般的な概要を、図２９−１〜２９−５を参照して説明する。
図２９−１に示すように、支持体１０上に、例えばネガ型の着色硬化性組成物をスピンコーター等を用いて塗布して第１の着色層４２を形成する。プリベークを介した後、図２９−２に示すように、フォトマスク４７を介して第１の着色層をパターン露光し（すなわち、第１の着色層中の第１の着色画素形成領域４４を紫外線照射にて露光し）、その後、現像処理により第１の着色層中の不要領域４６を除去し、さらにポストベーク処理を施して図２９−３に示すように第１の着色画素４８を形成する。
さらに、第１の着色画素形成における工程と同様の工程を繰り返すことで、図２９−４に示す第２の着色画素５０を、図２９−５に示す第３の着色画素５２を、それぞれ形成して、カラーフィルタが形成される。
【０００５】
上述のフォトリソ法による従来のカラーフィルタの製造方法においては、図２９−５（ａ）に示すように、各着色画素の隅が集合する領域に着色画素が形成されない領域５４が生ずる問題が発生する。また、各着色画素について所望の膜厚が得られない問題もある。さらには、着色画素同士が接する領域の膜厚が想定通りに形成されない問題（すなわち、図２９−５（ｂ）に示すように、着色画素同士の境界線付近において着色画素の膜厚が薄い箇所５６が生ずる問題、等）、等も発生する。
【０００６】
これらの問題点に対する対策として、マスクバイアスなどの最適化や、着色硬化性組成物の露光光源に対しての硬化効率を改善するなどの検討がなされているが限界がある。
また、第２の着色画素等を熱硬化時に熱流動（リフロー）させて埋め込む技術も知られている(例えば、特許文献５〜６参照)が、この技術は、第２の着色画素以降の形成に用いる着色硬化性組成物の性能やプロセス条件に左右されやすい技術であり、例えば、支持体の加熱分布がそのまま埋め込み性に反映されてしまう、等といった問題がある。
【０００７】
さらに、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、これに伴ってカラーフィルタも縮小する必要性を生じている。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いるが、これまでのフォトリソ法では解像力の点で限界に達しつつある。このため、フォトリソ法の前記問題点は、ますます顕著なものとなってきている。
【０００８】
また、固体撮像素子用のカラーフィルタにおける更なる微細化・高精細化に対応するための技術としては、染料を使用する技術も提案されている。
しかしながら、染料含有の硬化性組成物は、例えば、耐光性、薄膜化、透過分光特性の変更の容易性の性能につき、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１．０μｍ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。
【０００９】
また、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、パターンを矩形に形成する方法として従来から採用されている。  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）。
【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２００６−２６７３５２号公報
【特許文献６】特開２００６−２９２８４２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、前記特許文献７に記載の技術では、第１の着色画素は矩形に形成できるものの、第２、第３の着色画素の形成に関しては、従来の感光性着色組成物の性能に律速してしまい、上述したフォトリソ法の問題点が残る。
従って、フォトリソ法によりこれらの問題を解決するためには、露光、現像による溶解性のディスクリをつけつつ、着色剤濃度を高めなければならず、技術的なハードルが非常に高い。
以上で説明したように、従来のカラーフィルタの製造方法では、形成できるパターン寸法に限界（下限）があった。
【００１１】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明は、パターン形成限界が向上し、より微細なパターンの形成が可能となる固体撮像素子用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。
また、本発明は、着色画素の矩形性に優れた固体撮像素子用カラーフィルタを提供することを目的とする。
また、本発明は、色再現性に優れた固体撮像素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、直接孤立パターンを形成して着色画素を形成する場合に比べ、まず繰り返しパターン（例えば、ストライプ状パターン）を形成しておき、引き続き該繰り返しパターンを孤立パターン化して着色画素を形成する場合の方が、着色画素を断面がより矩形に近い形状となるように形成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、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。
【００１３】
＜１＞  （ａ）支持体上に、第１の着色パターンをストライプ状に形成する第１の着色パターン形成工程と、（ｂ）前記支持体上の前記第１の着色パターンが形成されていない領域に、第２の着色パターンをストライプ状に形成する第２の着色パターン形成工程と、（ｃ）前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンのうち、市松模様状の領域であるか、又は、前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンと交差する方向のストライプ状の領域である、第３の着色パターンを形成する領域をドライエッチングにより除去する着色パターン除去工程と、（ｄ）前記支持体上の、前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンが除去された領域に第３の着色パターンを形成する第３の着色パターン形成工程と、を有する固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
【００１４】
＜２＞  前記第１の着色パターンの形成は、（１）前記支持体上に第１の着色層を形成し、形成された第１の着色層を露光し、現像する方法により、又は、（２）前記支持体上に第１の着色層を形成し、形成された第１の着色層上にフォトレジストを用いてレジストパターンを形成し、形成されたレジストパターンをエッチングマスクとして、前記第１の着色層をドライエッチングする方法により、行うことを特徴とする＜１＞に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
【００１５】
＜３＞  前記第２の着色パターンの形成は、（１）前記第１の着色パターンが形成された支持体上に第２の着色層を形成し、形成された第２の着色層を露光し、現像する方法により、又は、（２）前記第１の着色パターンが形成された支持体上に第２の着色層を形成し、形成された第２の着色層上にフォトレジストを用いてレジストパターンを形成し、形成されたレジストパターンをエッチングマスクとして、前記第２の着色層をドライエッチングする方法、及び／若しくは、（３）前記第１の着色パターンが形成された支持体上に第２の着色層を形成し、少なくとも形成された第２の着色層を平坦化処理する方法により、行うことを特徴とする＜１＞又は＜２＞に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
【００１６】
＜４＞  前記第３の着色パターンの形成は、（１）前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンが形成された支持体上に第３の着色層を形成し、形成された第３の着色層を露光し、現像する方法により、又は、（２）前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンが形成された支持体上に第３の着色層を形成し、形成された第３の着色層上にフォトレジストを用いてレジストパターンを形成し、形成されたレジストパターンをエッチングマスクとして、前記第３の着色層をドライエッチングする方法、及び／若しくは、（３）前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンが形成された支持体上に、第３の着色層を形成し、少なくとも形成された第３の着色層を平坦化処理する方法により、行うことを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
【００１７】
＜５＞  前記平坦化処理は、形成された着色層の全露出面をエッチングするエッチバック処理、及び／又は、形成された着色層の全露出面を研磨する研磨処理であることを特徴とする＜３＞又は＜４＞に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
【００１８】
＜６＞  前記（ｂ）第２の着色パターン形成工程後であって前記（ｃ）着色パターン除去工程の前に、前記第１の着色パターン上及び前記第２の着色パターン上に、第２のストッパー層を形成する工程を更に有し、前記（ｃ）着色パターン除去工程は、第３の着色パターンを形成する領域の前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンを、前記第３の着色パターンを形成する領域の前記第２のストッパー層と共に除去し、前記（ｄ）第３の着色パターン形成工程が、前記第１の着色パターン、前記第２の着色パターン、及び、前記第２のストッパー層が形成された支持体上に第３の着色層を形成する工程と、形成された第３の着色層を前記第２のストッパー層が露出するまでドライエッチングする工程と、を含むことを特徴とする＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
【００１９】
＜７＞  前記第１の着色パターン形成工程が、支持体上に、第１の着色層を形成する工程と、形成された第１の着色層上に第１のストッパー層を形成する工程と、を含み、前記第２の着色パターン形成工程が、前記第１の着色パターンが形成された支持体上に第２の着色層を形成する工程と、形成された第２の着色層を前記第１のストッパー層が露出するまでドライエッチングする工程と、を含むことを特徴とする＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
【００２０】
＜８＞  前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンを、隣り合う着色パターン同士が面で接するように形成することを特徴とする＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
【００２１】
＜９＞  ドライエッチング処理後の支持体に密着性向上処理を施し、該密着性向上処理が施された支持体上に着色層を形成し、形成された着色層を露光し、現像して着色パターンを形成することを特徴とする＜１＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
＜１０＞  前記密着性向上処理は、密着助剤を付与する処理及び／又はプラズマを用いたフッ素化処理であることを特徴とする＜９＞に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
＜１１＞  前記密着助剤が、後述する一般式（Ａ）で表される化合物であることを特徴とする＜１０＞に記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
＜１２＞  前記着色層は、全固形分に対して有機シラン化合物を０．０５〜１．２質量％含有する着色硬化性組成物を塗布して形成することを特徴とする＜９＞〜＜１１＞のいずれか１つに記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
【００２２】
＜１３＞  ドライエッチング処理後の支持体に密着性向上処理を施すことなく、全固形分に対して有機シラン化合物を０．３〜１．２質量％含有する着色硬化性組成物を塗布して着色層を形成し、形成された着色層を露光し、現像して着色パターンを形成することを特徴とする＜１＞〜＜８＞のいずれか１つに記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
【００２３】
＜１４＞  前記第１の着色パターンの幅、前記第２の着色パターンの幅、及び前記第３の着色パターンの幅が、０．５〜２．０μｍであることを特徴とする＜１＞〜＜１３＞のいずれか１つに記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
＜１５＞  前記第１の着色パターン、前記第２の着色パターン、及び前記第３の着色パターンは、着色剤と熱硬化性化合物とを含み全固形分中における前記着色剤濃度が５０質量％以上１００質量％未満である非感光性の着色熱硬化性組成物を用いて形成することを特徴とする＜１＞〜＜１４＞のいずれか１つに記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法である。
＜１６＞  ＜１＞〜＜１５＞のいずれか１つに記載の固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法により製造された固体撮像素子用カラーフィルタである。
＜１７＞  ＜１６＞に記載の固体撮像素子用カラーフィルタを備えた固体撮像素子である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、パターン形成限界が向上し、より微細なパターンの形成が可能となる固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、着色画素の矩形性に優れた固体撮像素子用カラーフィルタを提供することができる。
また、本発明は、色再現性に優れた固体撮像素子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】
【００２５】
≪カラーフィルタ及びその製造方法≫
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の着色パターンをストライプ状に形成する第１の着色パターン形成工程と、（ｂ）前記支持体上の前記第１の着色パターンが形成されていない領域に、第２の着色パターンをストライプ状に形成する第２の着色パターン形成工程と、（ｃ）前記第１の着色パターン及び／又は前記第２の着色パターンのうち、第３の着色パターンを形成する領域をドライエッチングにより除去する着色パターン除去工程と、（ｄ）前記支持体上の、前記第１の着色パターン及び／又は前記第２の着色パターンが除去された領域に第３の着色パターンを形成する第３の着色パターン形成工程と、を有して構成される。
また、本発明のカラーフィルタは上記製造方法にて製造されたものである。
【００２６】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、第１の着色パターン及び第２の着色パターンをストライプ状に形成することにより、第１の着色パターン及び第２の着色パターンを、断面が矩形に近い形状となるように形成できる。ここで、パターンの断面とは、パターンの幅方向の軸に平行で支持体に垂直な平面により、パターンを切断したときの断面をいう。
以下、上記の効果が得られることに関し、推定される原因の一つを説明する。
一般的に、フォトリソグラフィーにおけるパターン形成に関しては、孤立パターンと比べて、ストライプ状のパターン等の繰り返しパターンの方がエッジのコントラストが高く、パターンも断面がより矩形に近い形状となるように形成することが可能である。また、パターンをストライプ状に形成した場合には、パターンの長手方向についてのコントラストは一定であり、パターンの角が丸まるなどの症状が発生しない。
この特性により、フォトリソ法によりストライプ状の第１の着色パターン及び第２の着色パターンを形成することで、前記長手方向と直交する方向についてのコントラストを改善してパターン断面の矩形性を維持し、前記長手方向の光近接の影響を排除することができる。
なお、ストライプ状の第１の着色パターン及び第２の着色パターンを、ドライエッチングを用いて形成してもよく、この場合には、フォトリソ法により形成する場合以上に断面が矩形に近い形状に形成することが可能である。
【００２７】
また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、第１の着色パターン及び／又は第２の着色パターンのうち、第３の着色パターンを形成する領域をドライエッチングにより除去して凹部を形成し、該凹部に第３の着色パターンを埋め込む形態とすることで、光強度分布の影響を抑制する（パターンの歪みを抑制する）ことができる。
【００２８】
以上により、本発明のカラーフィルタの製造方法によれば、パターン形成性を向上させることができる。具体的には、各着色画素の隅が集合する領域に着色画素が形成されない領域が生ずる現象を抑制でき、着色画素同士の境界線付近において着色画素の膜厚が薄い箇所が生ずる現象を抑制できる。この結果、特にフォトリソ法において着色パターンを形成する場合のパターン形成限界を向上させることができ、より微細な画素を有するカラーフィルタの作製が可能となる。
また、本発明のカラーフィルタは上記本発明の製造方法にて製造されたものであるため、着色画素の矩形性に優れている。
さらに、本発明のカラーフィルタの製造方法においては、全色の着色パターン（例えば、第１〜第３の着色パターン全て）をドライエッチング及び／又は研磨処理により形成する形態も好適であり、この形態によれば、パターン形成性やパターン形成限界を更に向上させることができる。
全色の着色パターン（例えば、第１〜第３の着色パターン全て）をドライエッチング及び／又は研磨処理により形成した場合、又は、薄膜化が困難な層をドライエッチング及び／又は研磨処理により形成した場合においては、より薄膜化のなされたカラーフィルタを作製することができる。これにより色シェーデイングなどの性能の改善や、固体撮像素子の小型化も可能にすることができる。
ここでいう薄膜化が困難な層とは、単位体積あたりの色化（しきか）が低い層、もしくは目的の透過分光を実現するために複数の着色剤を含有しなければならない層など、より多くの着色剤を含有しなければならない層のことである。
【００２９】
なお、本発明においては、説明上の便宜のため、領域を区切らずに形成されている着色膜（いわゆるベタ膜）を「着色層」といい、パターン状に領域を区切って形成されている着色膜（例えば、ストライプ状にパターニングされている膜、等）を「着色パターン」という。ここで、パターン状に領域を区切って形成する形態（パターン化する形態）には、感光性の着色膜をパターン露光、現像してパターン化する形態の他、着色膜上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをエッチングマスクとしてエッチングすることにより着色膜をパターン化する形態、支持体上に設けられたパターン状の凹部に埋め込むようにして着色膜を形成し、形成された着色膜のうち凹部からはみ出した部分を除去することによりパターン化する形態、等が含まれる。
また、前記着色パターンのうち、カラーフィルタアレイを構成する要素となっている着色パターン（例えば、正方形にパターン化された着色パターン、等）を「着色画素」という。
【００３０】
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法の各工程及び具体的な実施形態について説明し、引き続き、ドライエッチング、支持体、着色パターン、フォトレジスト、及びストッパー層について説明する。
【００３１】
＜着色パターン形成工程＞
第１の着色パターン形成工程は、支持体上に第１の着色パターンをストライプ状に形成する工程である。
第１の着色パターンを形成する方法としては特に限定はないが、（１）支持体上に着色層を形成し、形成された着色層を露光し、現像する方法（本発明において、「フォトリソ法」ともいう）、又は、（２）支持体上に着色層を形成し、形成された着色層上にフォトレジストを用いてレジストパターンを形成し、形成されたレジストパターンをエッチングマスクとして、着色層をドライエッチングする方法（本発明において、「ドライエッチング法」ともいう）が好適である。
【００３２】
第２の着色パターン形成工程は、前記支持体上の前記第１の着色パターンが形成されていない領域（例えば、第１の着色パターンで挟まれた領域）に、第２の着色パターンをストライプ状に形成する工程である。
また、第３の着色パターン形成工程は、後述の着色パターン除去工程において、第１の着色パターン及び／又は第２の着色パターンが除去された領域に第３の着色パターンを形成する工程である。
【００３３】
第２、第３の着色パターン形成において、第２、第３の着色パターンを形成する方法としては、前述の（１）フォトリソ法及び（２）ドライエッチング法に加えて、さらに、（３）着色パターンが形成された支持体上に、第２、第３の着色層を形成し、形成された第２、第３の着色層を平坦化処理する方法（本発明において、「平坦化法」ともいう）も好適である。
平坦化処理の具体的な形態としては、着色パターンによって挟まれた（または囲まれた）支持体上の凹部に、着色樹脂組成物を埋めこむようにして着色層を形成し、形成された着色層の全露出面にエッチングや研磨等の処理を施すことにより、形成された着色層のうち、前記凹部からはみ出した余分な部分を除去する形態が好適である。
前記平坦化処理としては、製造工程の簡略化や製造コストの観点から、形成された第２、第３の着色層の全露出面をドライエッチングするエッチバック処理が好ましい。
なお、前記平坦化処理は、エッチバック処理に限定されることはなく、例えば、形成された第２、第３の着色層の全露出面を研磨する研磨処理も好ましい。研磨処理としては、例えば、化学的機械的に研磨する化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ；以下、「ＣＭＰ」ともいう）処理が挙げられる。
また、前記平坦化処理として、前記エッチバック処理と前記ＣＭＰ処理等の研磨処理とを併用する形態も好ましい。
【００３４】
第２、第３の着色パターン形成においては、前記ドライエッチング法と前記平坦化法とを併用してもよい。
例えば、ドライエッチング法により着色パターンを形成した後に、さらに、エッチバック処理を施すことで、ドライエッチング法のみで着色パターンを形成した場合と比較して、着色パターンの平坦性をより向上させることができる。
【００３５】
前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンは、着色画素が形成されない領域の発生を更に抑制し、本発明の効果をより効果的に得る観点から、隣り合う着色パターンが互いに面で接するように形成することが好ましい。
【００３６】
第１〜第２の着色パターンの幅としては、パターン形成限界をより向上させる観点等から、それぞれ独立に、０．５〜２．０μｍが好ましく、１．０〜１．７μｍがより好ましく、１．２〜１．５μｍが特に好ましい。また、後述する第３の実施形態及び第４の実施形態の場合、第１〜第２の着色パターンの幅は、それぞれ独立に、０．５〜２．０μｍが好ましく、０．７〜１．４μｍがより好ましい。
第３の着色パターンの幅としては、パターン形成限界をより向上させる観点等から、０．５〜２．０μｍが好ましく、１．０〜１．７μｍがより好ましく、１．２〜１．５μｍが特に好ましい。また、後述する第３の実施形態及び第４の実施形態の場合、第３の着色パターンの幅は、０．５〜２．０μｍが好ましく、０．７〜１．４μｍがより好ましい。
【００３７】
第１〜第３の着色パターンの具体的な厚さとしては、パターン形成限界をより向上させる観点等から０．００５μｍ〜０．９μｍが好ましく、０．０５μｍ〜０．８μｍが好ましく、０．１μｍ〜０．７μｍが更に好ましい。
【００３８】
前記第１〜第３の着色パターンを、前述の「フォトリソ法」により形成する具体的態様としては、特に限定はなく、公知のフォトリソグラフィーの技術を適宜最適化して用いることができる。
例えば、まず、支持体上に直接または他の層を介して後述の着色光硬化性組成物を塗布し、これを乾燥させて（好ましくは更にプリベーク処理して）着色層を形成する。形成された着色層を放射線でパターン露光し、パターン露光された着色層を、現像して（好ましくは更にポストベーク処理して）着色パターンを得ることができる。現像後はポスト露光を行ってもよい。
前記放射線のうち、本発明による効果をより効果的に得る観点からは、ｇ線、ｈ線、及びｉ線が好ましく、中でもｉ線がより好ましい。
前記現像に用いることができる現像液としては、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。
【００３９】
また、前記「ドライエッチング法」においてフォトレジストを用いてレジストパターンを形成する具体的形態としては、特に限定はなく、公知のフォトリソグラフィーの技術を適宜最適化して用いることができる。
例えば、まず、着色層上に後述のポジ又はネガ型の感光性樹脂組成物（フォトレジスト）を塗布し、これを乾燥させて（好ましくは更にプリベーク処理して）フォトレジスト層を形成する。
形成されたフォトレジスト層を放射線で露光し、現像して（好ましくは更にポストベーク処理して）レジストパターンを形成することができる。前記放射線のうち、フォトレジスト層を露光するものとしては、本発明の目的からは、ｇ線、ｈ線、及びｉ線が好ましく、中でもｉ線が好ましい。
前記現像に用いることができる現像液としては、着色剤を含む着色層には影響を与えず、未硬化部（ポジ型の場合は露光部、ネガ型の場合は未露光部）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。
【００４０】
なお、以上のうち、第１〜第３の着色パターンをドライエッチング法により形成する場合、及び、第２〜第３の着色パターンをエッチバック処理で形成する場合のドライエッチングの具体的な形態としては、特に限定はなく公知のドライエッチングの形態を適宜最適化して用いることができる。ドライエッチングの好ましい形態については後述する。
【００４１】
＜着色パターン除去工程＞
本発明における着色パターン除去工程は、前記第１の着色パターン及び／又は前記第２の着色パターンのうち、第３の着色パターンを形成する領域をドライエッチングにより除去する工程である。
第３の着色パターンを形成する領域としては特に限定はないが、第３の着色画素を形成する領域であることが好ましく、例えば、後述する図６中の、緑色画素を形成する領域２０のような市松模様状の領域であることが好ましい。
また、第３の着色パターンを形成する領域としては、前記第１の着色パターン及び前記第２の着色パターンと交差する方向のストライプ状の領域（例えば、後述する図１９中、緑色画素を形成する領域１２０）であることも好ましい。第３の着色パターンを形成する領域がストライプ状の領域であると、第１〜第３の着色パターンのいずれについてもパターンコーナーを有さずに形成できるため、より矩形に近いカラーフィルタアレイを形成できる。
前記第３の着色パターンを形成する領域をドライエッチングによる除去する具体的な方法としては、予め、第１の着色パターン及び／又は第２の着色パターン上に、公知のフォトリソグラフィーの技術を用いて、フォトレジストを用いてレジストパターン（即ち、第３の着色パターンを形成する領域が露出するようなレジストパターン）を形成しておき、該レジストパターンをエッチングマスクとして、ドライエッチング処理を行う方法が好適である。
ここで、第３の着色パターンを形成する領域の一辺の長さとしては、０．５〜２．０μｍが好ましく、１．０〜１．７μｍが好ましく、１．２〜１．５μｍがより好ましい。また、後述する第３の実施形態及び第４の実施形態の場合は、第３の着色パターンを形成する領域の幅としては、０．５〜２．０μｍが好ましく、０．７〜１．４μｍがより好ましい。
着色パターン除去工程におけるドライエッチングの具体的な形態としては、特に限定はなく公知のドライエッチングの形態を適宜最適化して用いることができる。ドライエッチングの好ましい形態については後述する。
【００４２】
＜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、ストッパー層形成工程（第１のストッパー層を形成する工程及び／又は第２のストッパー層を形成する工程）を含んでもよい。
【００４３】
（第１のストッパー層を形成する工程）
本発明において、第２の着色パターンをドライエッチング（前述の「ドライエッチング法」で形成する場合と、前述の「エッチバック処理」で形成する場合との双方を含む。以下同じ。）及び／又は研磨処理により形成する場合には、第１の着色パターン形成工程は、支持体上に第１の着色層を形成する工程と、形成された第１の着色層上に、第１のストッパー層を形成する工程（第１のストッパー層形成工程）と、を含むことが好ましい。この場合、第１の着色パターン形成工程は、更に、形成された第１のストッパー層上にフォトレジストを用いてレジストパターンを形成し、形成されたレジストパターンをエッチングマスクとして、第１のストッパー層及び第１の着色層をドライエッチングする工程を含むことがより好ましい。
第１の着色パターンを上記構成とすることにより、形成された第１の着色パターン上面（着色パターンの、支持体に平行な２つの面のうち、支持体から遠い側の面。以下同じ。）は、第１のストッパー層で覆われるため、第２の着色パターンを形成するためのドライエッチングや研磨処理（ＣＭＰ処理等）により、第１の着色パターンが膜減りしたり、ダメージを受けたりする現象を、より効果的に防止できる。この結果、カラーフィルタの着色画素の透過分光特性の制御がさらに容易となる。
【００４４】
（第２のストッパー層を形成する工程）
本発明において、第３の着色パターンをドライエッチング（前述の「ドライエッチング法」で形成する場合と、前述の「エッチバック処理」で形成する場合との双方を含む。以下同じ。）及び／又は研磨処理により形成する場合には、前記第２の着色パターン形成工程後であって前記着色パターン除去工程の前に、前記第１の着色パターン上及び前記第２の着色パターン上に、第２のストッパー層を形成する工程を設けることが好ましい。
上記構成とすることにより、第１の着色パターン及び第２の着色パターンの上（着色パターンからみて支持体の方向とは反対側の方向。以下同じ。）には、第２のストッパー層が存在することとなるため、第３の着色パターンを形成するためのドライエッチングや研磨処理（ＣＭＰ処理等）により、第１の着色パターン及び第２の着色パターンが膜減りしたり、ダメージを受けたりする現象を、より効果的に防止できる。この結果、カラーフィルタの着色画素の透過分光特性の制御がさらに容易となる。
【００４５】
前記第１のストッパー層及び前記第２のストッパー層は、エッチングレートが前記着色層または着色パターンより低い層であることが好ましく、また、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、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。
【００４６】
＜加熱処理工程＞
本発明においては、レジストパターン除去後の着色層（着色パターン、着色画素を含む。）を、１００℃以上２２０℃以下で加熱処理する加熱処理工程を更に含むことが好ましい。これにより、着色層（着色パターン、着色画素を含む。）が吸収した水分を蒸発することができ、その後に行う場合がある着色層形成工程における塗布不良等の不具合の発生をより効果的に抑制できる。
【００４７】
＜密着性向上処理＞
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、ドライエッチング処理された支持体表面に密着性向上処理を施し、密着性向上処理が施された支持体上に着色層を形成し、形成された着色層を露光し、現像して着色パターンを形成することが好ましい。
上記のように構成することで、着色層（着色パターン）と支持体との密着性をより向上させることができ、現像時の着色層（着色パターン）の剥がれをより効果的に抑制できる。例えば、ドライエッチング処理により支持体表面が親水性となった場合（例えば、支持体表面と水との接触角が４０°未満となった場合）であっても、密着性向上のためのオーバー露光をする（露光量を上げる）必要はなく、正確なパターン寸法と密着性向上とをより効果的に両立できる。このため着色パターンのサイズが小さいときに、特に有効である。
【００４８】
本発明のカラーフィルタの製造方法において、密着性向上処理を施す場合の具体的形態としては、以下の２形態がより好ましい。この２形態は組み合わせて用いてもよい。
【００４９】
１つ目の形態は、前記着色パターン除去工程におけるドライエッチング処理後の支持体表面に密着性改善処理を施し、該密着性向上処理が施された支持体上に第３の着色層を形成し、形成された第３の着色層を露光し、現像して、第３の着色パターンを形成する工程を含む形態である。
この形態によれば、第３の着色パターンの剥がれをより効果的に抑制できる。
【００５０】
２つ目の形態は、ドライエッチング法により第１の着色パターンを形成し、該ドライエッチング処理後の支持体表面に密着性改善処理を施し、該密着性向上処理が施された支持体上に第２の着色層を形成し、形成された第２の着色層を露光し、現像して、第２の着色パターンを形成する工程を含む形態である。
この形態によれば、第２の着色パターンの剥がれをより効果的に抑制できる。
【００５１】
密着性向上効果の観点からは、前記密着性向上処理としては疎水化処理が好ましく、支持体表面と水との接触角が４０°以上となる疎水化処理がより好ましい。
また、前記密着性向上処理としては、密着助剤を付与する処理及び／又はプラズマを用いたフッ素化処理が好ましい。
【００５２】
（密着助剤を付与する処理）
密着助剤を付与する処理は、一般的なポジレジストプロセスで運用されるベーパー処理、塗布、インクジェット付与、印刷、蒸着などの方法により行なうことができる。
【００５３】
塗布による場合、スリット塗布、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スプレー塗布等の各種公知の塗布方法を適用することができる。
【００５４】
インクジェット付与による場合、インクジェットヘッドを用いたインクジェット法により吐出する方法を適用できる。インクジェットヘッドとしては、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式（圧力パルス方式）、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、インクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット（バブルジェット（登録商標））方式、等のヘッドが好適である。
【００５５】
印刷による場合、スクリーン印刷法を適用することができる。
蒸着による場合、スプレーによる噴霧、気化による蒸着、ディッピング等が挙げられる。中でも、気化による蒸着が好ましく、その場合、減圧下で３０〜６００秒程度処理されることが好ましい。
【００５６】
塗布やインクジェット付与による場合、密着助剤を用いて調製した溶液が用いられる。この溶液には、例えば、シクロヘキサノンなどの溶剤に、所望の密着助剤を混合、溶解して調製したものを用いることができる。
【００５７】
密着助剤の付与後は、ホットプレート、オーブン等を用いて、５０〜３００℃で３０〜６００秒程度乾燥させることが好ましい。
【００５８】
前記密着助剤としては、後述の着色層（特に有機シラン化合物）との間に働く硬化部（画像）密着性と未硬化部現像性の点から、シリコン窒化物、シリコン酸化物などを用いることができる。中でも、非硬化部（非露光部）の現像残渣を悪化することなく、支持体表面との密着性に優れた着色パターンを形成する点から、下記一般式（Ａ）で表される化合物が好ましい。但し、本発明においてはこれに限定されるものではない。
【００５９】
【化１】
0005094378.tif 000002
【００６０】
前記一般式（Ａ）中、Ｒ１〜Ｒ６は、各々独立に炭素数１〜４の炭化水素基を表し、構造中に環構造及び／又は不飽和結合を有していてもよい。炭素数１〜４の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。中でも、Ｒ１〜Ｒ６の全てがメチル基である場合が好ましい。
【００６１】
前記一般式（Ａ）で表される化合物の具体例を列挙する。但し、本発明においてはこれらに制限されるものではない。
【００６２】
【化２】
0005094378.tif 000003
【００６３】
密着助剤の支持体上における存在量としては、密着助剤が処理された支持体上の水の接触角が５０°以上が好ましく、６０°以上が好ましい。前記範囲内であると、本来現像除去される未露光領域の後述の硬化性層の現像残渣を少なく抑えつつ、カラーフィルタを構成する着色パターンの密着性を効果的に向上させることができる。
【００６４】
（プラズマを用いたフッ素化処理）
プラズマを用いたフッ素化処理としては、フッ素系ガス（例えば、ＣＦ４等のフルオロカーボンガス）をプラズマ化してイオン照射する形態が好ましい。特に、疎水化の観点からは、酸素ガスを含まないフルオロカーボンガスをプラズマ化して表面をプラズマ処理する形態がより好ましい。
プラズマを用いたフッ素化処理は具体的には、本発明における他のドライエッチング処理と同様の手法により行うことができる。
【００６５】
本発明におけるフッ素系ガスとしては、公知のガスを使用できるが、下記式（Ｂ）で表わされるガスであることが好ましい。
【００６６】
ＣｎＨｍＦｌ          ・・・  式（Ｂ）
〔式（Ｂ）中、ｎは、１〜６、ｍは、０〜１３、ｌは、１〜１４を表わす。〕
【００６７】
前記式（Ｂ）で表されるフッ素系ガスとして、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ２Ｆ４、Ｃ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、Ｃ５Ｆ８、ＣＨＦ３の群から任意に選択して混合することが好ましい。中でも、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、及びＣＨＦ３の群から任意に選択することがより好ましく、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６の群から任意に選択することが更に好ましく、汎用性の観点からＣＦ４が特に好ましい。
【００６８】
また、本発明におけるフッ素系ガスは、上記群の中から一種のガスを選択することができ、２種以上を混合ガスに含んでもよい。
プラズマ処理の条件としては、ＲＦパワー：３００Ｗ以上で、５秒以下のプラズマ処理が好ましい。
【００６９】
以上、本発明のカラーフィルタの製造方法を構成する各工程について説明したが、これらの工程はどのように組み合わせてもよい。例えば、第１〜第３の着色パターンの形成においては、フォトリソ法、ドライエッチング法、及び平坦化法を、それぞれ独立に適用してよく、複数の組み合わせによりカラーフィルタを作製することが可能である。
また、本発明による効果を妨げない限り、上記工程以外の工程を含んでもよい。
【００７０】
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法の具体的な実施形態（第１の実施形態〜第４の実施形態）について説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されることはない。
【００７１】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態は、第３の着色パターンが市松模様状に配列されたベイヤー配列の場合の形態であって、第１〜第３の着色パターンの全てをフォトリソ法により形成する形態である。以下、第１の実施形態について、図１〜８を参照して説明する。
図１〜８において、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。また、図５〜８において、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。
【００７２】
（第１の着色パターン形成工程）
まず、図１に示すように、支持体１０上に、例えば赤色パターン材料を塗布して、第１の着色層である赤着色層１２を所定の膜厚で形成する。その後、パターン露光、現像し、ポストベーク処理を行い、第１の着色パターンとして、図２に示すようなストライプ状のパターンである赤色パターン１４を形成する。
【００７３】
（第２の着色パターン形成工程）
次に、図３に示すように、赤色パターン１４が形成されている支持体上の該赤色パターン１４が形成された側の面に、例えば青フィルタ材料を塗布して、第２の着色層である青着色層１６を所定の膜厚で形成する。その後、青着色層１６の、赤色パターン１４で挟まれた領域をパターン露光、現像し、ポストベーク処理を行い、第２の着色パターンとして図４に示すようなストライプ状のパターンである青色パターン１８を形成する。
以上により、赤色パターン１４と青色パターン１８とがストライプ状に隣接しているパターンが形成される。このとき、カラーフィルタアレイが正方形パターンの集合として設計されている場合は、赤色パターン１４の幅：青色パターン１８の幅は、１：１の比率となるように形成されることが望ましいが、デバイス設計によりその限りではない。
【００７４】
（着色パターン除去工程）
次に、図５に示すように、支持体上の赤色パターン１４及び青色パターン１８が形成された側の面に、フォトレジストを塗布し、第１の着色パターン及び／又は第２の着色パターンのうち、第３の着色パターンを形成すべき領域、例えば、緑色画素を形成する領域２０を、露光、現像処理により除去し、その後ポストベーク処理を実施してレジストパターン２２を形成する。
次に、図６に示すように、赤色パターン１４及び青色パターン１８のうち、緑色画素を形成する領域２０をドライエッチングにより除去して、赤色画素２８及び青色画素３０を形成し、その後、レジストパターン２２を除去する。
【００７５】
（第３の着色パターン形成工程）
次に、図７に示すように、支持体上の赤色画素２８及び青色画素３０が形成された側の面に緑フィルタ材料を塗布し、第３の着色層である緑着色層２４を形成する。
ここで、密着性の観点より、該緑フィルタ材料の塗布前には、前記加熱処理及び／又は前記密着性向上処理を行うことが好ましい。また、同様の観点より、緑フィルタ材料中には、後述の有機シラン化合物を含有することが好ましい。
形成された緑着色層２４のうち、緑色画素を形成する領域を、露光、現像し、ポストベーク処理を行って、第３の着色パターンである緑色パターン２６（すなわち、緑色画素３２）を形成する。
以上により、図８に示すような赤色画素２８、青色画素３０、及び緑色画素３２を有するカラーフィルタアレイが形成される。
【００７６】
＜第２の実施形態＞
前記第１〜第３の着色パターンは、フォトリソ法で形成する形態に限られず、ドライエッチングにより形成することもできる（前述の「ドライエッチング法」で形成する場合と、前述の「エッチバック処理」で形成する場合との双方を含む。以下同じ。）。
以下、第３の着色パターンが市松模様状に配列されたベイヤー配列の場合の形態であって、第１〜第３の着色パターンの全てをドライエッチングにより（必要に応じ、ＣＭＰ処理を併用して）形成する第２の実施形態について、図９〜１８を参照して説明する。
なお、図９〜１８において、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。また、図１４〜１８において、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。
【００７７】
（第１の着色パターン形成工程）
図９に示すように、支持体１０上に、例えば赤フィルタ材料を塗布して第１の着色層である赤着色層１２を形成し、形成された赤着色層１２上に、さらに第１のストッパー層３４を形成し、ベーキング処理を行う。
なお、図９（ａ）は、第１のストッパー層３４が透明膜である場合の平面図を示しているため、上層の第１のストッパー層３４を示す白地ではなく、下層の赤着色層１２を示すドット模様を付している（以降の図においても同じ）。
その後、図１０に示すように、第１のストッパー層３４上にフォトレジストを塗布して塗布膜を形成し、パターン露光、現像し、ポストベーク処理を行って、赤パターンを形成する領域にレジストパターン２２を形成する。次に、レジストパターン２２をエッチングマスクとして第１のストッパー層３４及び赤着色層１２のドライエッチングを実施し、図１１に示すように、第１の着色パターンとして赤色パターン１４を形成する。その後、レジストパターン２２を除去する。
この第２の実施形態では、図１１に示すように、第１の着色パターンである赤色パターン１４は、上層に第１のストッパー層３４を有してストライプ状のパターンに形成される。
【００７８】
（第２の着色パターン形成工程）
次に、図１２に示すように、支持体上の第１のストッパー層３４及び該赤色パターン１４が形成された側の面に、例えば青フィルタ材料を塗布して、第２の着色層である青着色層１６を所定の膜厚で形成する。
【００７９】
その後、第１のストッパー層３４が露出するまでエッチバック処理及び／又はＣＭＰ処理を実施し、第２の着色パターンとして、図１３−１に示すようなストライプ状のパターンである青色パターン１８を形成する。以上により、赤色パターン１４と青色パターン１８とがストライプ状に隣接しているパターンが形成される。
なお、前述の図１２で青着色層１６を形成した後は、前述のエッチバック処理及び／又はＣＭＰ処理する形態の代わりに、図１３−２に示すように、フォトレジストを塗布してレジストパターン２２を形成して青色パターンを形成する領域をカバーし、その後、第１のストッパー層３４が露出するまでエッチングを実施し、引き続きレジストパターン２２を除去する形態をとってもよい。エッチング後は赤色パターン１４に対し青色パターンに段差が生じるが、再度エッチバック及び／又はＣＭＰ処理を実施し、図１３−１に示す形態のように平坦化することが可能である。
【００８０】
（第２のストッパー層を形成する工程〜着色パターン除去工程）
次に、図１４に示すように、支持体上の赤色パターン１４、第１のストッパー層３４及び青色パターン１８が形成された側の面に、第２のストッパー層３６を形成し、形成された第２のストッパー層３６上にフォトレジストを塗布し、第３の着色層を形成すべき領域、例えば緑色画素を形成する領域２０をパターン露光、現像処理により除去し、その後ポストベーク処理を実施して、レジストパターン２２を形成する。
なお、図１４（ａ）は、第１のストッパー層３４及び第２のストッパー層３６が透明膜である場合の平面図を示しているため、上層の第２のストッパー層３６を示す白地ではなく、下層の模様（赤色パターン１４を示すドット模様、及び、青色パターン１８を示す斜線模様）を付している（以降の図においても同じ）。
【００８１】
次に、図１５に示すように、レジストパターン２２をエッチングマスクとして、ドライエッチングにより、第１のストッパー層３４、第２のストッパー層３６、赤色パターン１４、及び青色パターン１８のうち、緑色画素を形成する領域２０をドライエッチングにより除去して、赤色画素２８及び青色画素３０を形成する。その後、図１６に示すようにレジストパターン２２を除去する。
なお、第２の実施形態では、図１４〜１６に示すように、赤色画素２８上には、第１のストッパー層３４及び第２のストッパー層３６が積層され、青色画素３０上には第２のストッパー層３６が積層される。
【００８２】
（第３の着色パターン形成工程）
次に、図１７−１に示すように、支持体上の、赤色画素２８、青色画素３０、第１のストッパー層３４、及び第２のストッパー層３６が形成された側の面に緑フィルタ材料を塗布し、第３の着色層である緑着色層２４を形成する。
その後、第２のストッパー層３６が露出するまで削るようにエッチバック処理及び／又はＣＭＰ処理を行って、第３の着色パターンである緑色パターン２６（すなわち、緑色画素３２）を形成する。エッチバック処理及び／又はＣＭＰ処理後の状態を図１８に示す。
【００８３】
なお、前記図１７−１で緑着色層２４を形成した後は、前述のエッチバック処理及び／又はＣＭＰ処理を実施する形態の代わりに、図１７−２に示すように、レジストパターン２２を形成して緑色画素を形成する領域をカバーし、その後、第２のストッパー層３６が露出するまでドライエッチングを実施して、引き続き、レジストパターン２２を除去する形態をとってもよい。エッチング後は赤色画素２８及び青色画素３０に対し、緑色画素３２に段差が生じるが、再度エッチバック処理及び／又はＣＭＰ処理を実施し、図１８に示す形態のように平坦化することが可能である。
【００８４】
以上により、図１８に示すような、赤色画素２８、青色画素３０、及び緑色画素３２を有するカラーフィルタアレイが形成される。
【００８５】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、第３の着色パターンが第１の着色パターン及び第２の着色パターンに交差する方向のストライプ状パターンである形態であって、第１〜第３の着色パターンの全てをフォトリソ法により形成する形態である。以下、第３の実施形態について、図１〜図４及び図１９〜２２を参照して説明する。
なお、図１〜図４及び図１９〜２２において、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。また、図１９〜２２において、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。
【００８６】
（第１の着色パターン形成工程〜第２の着色パターン形成工程）
まず、第１の着色パターン形成工程及び第２の着色パターン形成工程の処理を、前記第１の実施形態と同様にして行う（図１〜図４）。
【００８７】
（着色パターン除去工程）
次に、図１９に示すように、支持体上の赤色パターン１４及び青色パターン１８が形成された側の面に、フォトレジストを塗布し、第１の着色パターン及び／又は第２の着色パターンのうち、第３の着色パターンを形成すべき領域、例えば、緑色画素を形成する領域１２０を、露光、現像処理により除去し、その後ポストベーク処理を実施してレジストパターン１２２を形成する。
ここで、第３の着色パターンを形成すべき領域（例えば緑色画素を形成する領域１２０）及びレジストパターン１２２は、ストライプ状の赤色パターン１４及び青色パターン１８の方向に対し、交差する方向の（例えば、直交する方向の）ストライプ状の領域となっている。
次に、図２０に示すように、赤色パターン１４及び青色パターン１８のうち、緑色画素を形成する領域１２０をドライエッチングにより除去して、赤色画素１２８及び青色画素１３０を形成し、その後、レジストパターン１２２を除去する。
【００８８】
（第３の着色パターン形成工程）
次に、図２１に示すように、支持体上の赤色画素１２８及び青色画素１３０が形成された側の面に緑フィルタ材料を塗布し、第３の着色層である緑着色層１２４を形成する。
ここで、密着性の観点より、該緑フィルタ材料の塗布前には、前記加熱処理及び／又は前記密着性向上処理を行うことが好ましい。また、同様の観点より、緑フィルタ材料中には、後述の有機シラン化合物を含有することが好ましい。
形成された緑着色層１２４のうち、緑色画素を形成する領域１２０を、露光、現像し、ポストベーク処理を行って、第３の着色パターンである緑色パターン１２６（すなわち、緑色画素１３２）を形成する。
図２２に示すように、第３の着色パターンである緑色パターン１２６（すなわち、緑色画素１３２）は、ストライプ状のパターンとして形成される。
以上により、図２２に示すような赤色画素１２８、青色画素１３０、及び緑色画素１３２を有するカラーフィルタアレイが形成される。
【００８９】
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態は、第３の着色パターンが第１の着色パターン及び第２の着色パターンに交差する方向のストライプ状パターンである形態であって、第１〜第３の着色パターンの全てをドライエッチングにより（必要に応じ、ＣＭＰ処理を併用して）形成する形態である。以下、第４の実施形態について、図９〜図１３−２、及び図２３〜２７を参照して説明する。
なお、図９〜１３−２及び図２３〜２７において、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。また、図２３〜２７において、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。
【００９０】
（第１の着色パターン形成工程〜第２の着色パターン形成工程）
まず、第１の着色パターン形成工程及び第２の着色パターン形成工程の処理を、前記第２の実施形態と同様にして行う（図９〜図１３−２）。
【００９１】
（第２のストッパー層を形成する工程〜着色パターン除去工程）
次に、図２３に示すように、支持体上の赤色パターン１４、第１のストッパー層３４及び青色パターン１８が形成された側の面に、第２のストッパー層３６を形成し、形成された第２のストッパー層３６上にフォトレジストを塗布し、第３の着色パターンを形成すべき領域、例えば緑色画素を形成する領域１２０をパターン露光、現像処理により除去し、その後ポストベーク処理を実施して、レジストパターン１２２を形成する。
ここで、第３の着色パターンを形成すべき領域（例えば緑色画素を形成する領域１２０）及びレジストパターン１２２は、赤色パターン及び青色パターンの方向に対し、交差する方向の（例えば、直交する方向の）ストライプ状の領域となっている。
【００９２】
次に、図２４に示すように、レジストパターン１２２をエッチングマスクとして、ドライエッチングにより、第１のストッパー層３４、第２のストッパー層３６、赤色パターン１４、及び青色パターン１８のうち、緑色画素を形成する領域１２０をドライエッチングにより除去して、赤色画素１２８及び青色画素１３０を形成する。その後、図２５に示すようにレジストパターン１２２を除去する。
なお、第４の実施形態でも、図２３〜２７に示すように、赤色画素１２８上には、第１のストッパー層３４及び第２のストッパー層３６が積層され、青色画素１３０上には第２のストッパー層３６が積層される。
【００９３】
（第３の着色パターン形成工程）
次に、図２６−１に示すように、支持体上の、赤色画素１２８、青色画素１３０、第１のストッパー層３４、及び第２のストッパー層３６が形成された側の面に緑フィルタ材料を塗布し、第３の着色層である緑着色層１２４を形成する。
その後、第２のストッパー層３６が露出するまで削るようにＣＭＰ処理及び／又はエッチバック処理を行って、第３の着色パターンである緑色パターン１２６（すなわち、緑色画素１３２）を形成する。ＣＭＰ処理及び／又はエッチバック処理を施した後の状態を図２７に示す。
図２７に示すように、第３の着色パターンである緑色パターン１２６（すなわち、緑色画素１３２）は、ストライプ状のパターンとして形成される。
【００９４】
なお、前記図２６−１で緑着色層１２４を形成した後は、前述のＣＭＰ処理及び／又はエッチバック処理を実施する形態の代わりに、図２６−２に示すように、レジストパターン１２２を形成して緑色画素を形成する領域をカバーし、その後、第２のストッパー層３６が露出するまでドライエッチングを実施して、引き続き、レジストパターン１２２を除去する形態をとってもよい。エッチング後は赤色画素１２８及び青色画素１３０に対し、緑色画素１３２に段差が生じるが、さらにＣＭＰ処理及び／又はエッチバック処理を実施し、図２７に示す形態のように平坦化することが可能である。
【００９５】
以上により、図２７に示すような、赤色画素１２８、青色画素１３０、及び緑色画素１３２を有するカラーフィルタアレイが形成される。
【００９６】
図２８は、図２２及び図２７に示した第３の実施形態及び第４の実施形態におけるカラーフィルタアレイを、固体撮像素子の画素単位に区切り、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の符号を付して示した図である。図２８中の破線は、Ｇパターン（即ち、Ｇ画素）に関し、固体撮像素子の画素単位の境界線を示す線である。実際には、図２２及び図２７に示すようにＧ画素同士は互いに連結してストライプ状パターンを形成している。
【００９７】
以上で説明した第３の実施形態及び第４の実施形態では、第１〜第３の着色パターンのいずれについてもストライプ状パターンとして形成することができる。即ち、第１〜第３の着色パターンの全てをパターンコーナーを有することなく形成できるため、光近接の影響をより小さくすることができる。
このため、断面がより矩形に近い着色パターンを形成できる。また、支持体の法線方向から固体撮像素子の画素単位としてみたときには、第１〜第３の着色画素のいずれについても矩形に近い形状に形成できる。従って、第３の実施形態及び第４の実施形態では、特に微細なパターンを形成できる。
【００９８】
以上、第１の実施形態及び第２の実施形態として、第３の着色パターンが市松模様状に配列された、ベイヤー配列のカラーフィルタアレイの製造方法について説明し、第３の実施形態及び第４の実施形態として、第３の着色パターンが第１の着色パターン及び第２の着色パターンに交差する方向のストライプ状パターンである配列のカラーフィルタアレイの製造方法について説明した。但し、本発明のカラーフィルタ及びその製造方法では、着色画素の配列は第１〜第４の実施形態の配列に限定されるものではない。
例えば、第３の着色パターンが第１の着色パターン及び第２の着色パターンに平行な方向のストライプ状パターンである配列や、第３の着色パターンが第１の着色パターン及び第２の着色パターンに対して傾斜する方向に並ぶ配列など、あらゆる配列に適用できる。
また、本発明のカラーフィルタの製造方法において、第１〜第３の着色パターンを形成する方法については、前記第１〜第４の実施形態に限定されることはなく、フォトリソ法、ドライエッチング法、及び平坦化法をどのように組み合わせて適用してもよい。例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、及びＢ（青色）の３色の着色画素を有するカラーフィルタを形成する場合、フォトリソ法、ドライエッチング法、及び平坦化法のうちどの方法をどの色の画素に適用してもよい。
【００９９】
＜ドライエッチング＞
本発明のカラーフィルタの製造方法では、着色パターン除去工程においてドライエッチングを行う。また、着色パターンを前述の「ドライエッチング法」や「エッチバック処理」により行う場合にも、ドライエッチングを行う。
これらのドライエッチングの形態としては、特に限定はなく、公知の形態で行うことができる。
ドライエッチング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。
【０１００】
（ドライエッチングの好ましい形態）
本発明におけるドライエッチングは、パターン断面をより矩形に近く形成する観点や、支持体のダメージをより低減する観点からは、以下の形態で行うことが好ましい。
即ち、フッ素系ガスと酸素ガス（Ｏ２）との混合ガスを用い、支持体が露出しない領域（深さ）までエッチングを行う第１段階のエッチングと、前記第１段階のエッチングの後に、窒素ガス（Ｎ２）と酸素ガス（Ｏ２）との混合ガスを用い、好ましくは支持体が露出する領域（深さ）付近までエッチングを行う第２段階のエッチングと、支持体が露出した後に行うオーバーエッチングと、を含む形態が好ましい。
以下、前記ドライエッチングの好ましい形態における、エッチングの具体的手法、並びに、第１段階のエッチング、第２段階のエッチング、及びオーバーエッチングについて説明する。
【０１０１】
〜エッチング条件の算出〜
前記好ましい形態におけるドライエッチングは、下記手法により事前にエッチング条件の構成を求めて行うことができる。
１．  第１段階のエッチングにおけるエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）と、第２段階のエッチングにおけるエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）と、をそれぞれ算出する。
２．  第１段階のエッチングで所望の厚さをエッチングする時間と、第２段階のエッチングで所望の厚さをエッチングする時間と、をそれぞれ算出する。
３．  上記「２．」で算出したエッチング時間に従って、第１段階のエッチングを実施する。
４．  上記「２．」で算出したエッチング時間に従って、第２段階のエッチングを実施する。または、エンドポイント検出でエッチング時間を決定し、決定したエッチング時間に従って第２段階のエッチングを実施してもよい。
５．  上記「３．」、「４．」の合計時間に対してオーバーエッチング時間を算出して、オーバーエッチングを実施する。
【０１０２】
〜第１段階のエッチング工程〜
前記第１段階のエッチング工程で用いる混合ガスは、被エッチング膜である有機材料を矩形に加工する観点から、フッ素系ガス及び酸素ガス（Ｏ２）を含む。また第１段階のエッチング工程は、支持体が露出しない領域までエッチングする形態とすることにより、支持体のダメージを回避することができる。
【０１０３】
〜第２段階のエッチング工程、オーバーエッチング工程〜
前記第１段階のエッチング工程で、前記フッ素系ガスと酸素ガスとの混合ガスにより支持体まで露出しない領域までエッチングを実施した後、支持体のダメージ回避の観点から、窒素ガスと酸素ガスとの混合ガスを用い、第２段階のエッチング工程におけるエッチング処理、及びオーバーエッチング工程におけるエッチング処理をすることができる。
【０１０４】
〜エッチング量の好ましい比率〜
第１段階のエッチング工程におけるエッチング量と、第２段階のエッチング工程におけるエッチング量との比率は、第１段階のエッチング工程におけるエッチング処理による矩形性を損なうことなく決定する必要がある。
全エッチング量（第１段階のエッチング工程におけるエッチング量と第２段階のエッチング工程におけるエッチング量との総和）中の第２段階のエッチング工程におけるエッチング量の比率としては、０％より大きく５０％以下である範囲が好ましく、１０〜２０％がより好ましい。ここでエッチング量とは、被エッチング膜がエッチングされた深さのことである。
【０１０５】
＜研磨処理＞
本発明のカラーフィルタの製造方法では、平坦化処理としてＣＭＰ処理等の研磨処理を行う形態も好適である。
研磨処理に用いるスラリーとしては、粒径１０〜１００ｎｍのＳｉＯ２砥粒を０．５〜２０質量％含有させたｐＨ９〜１１の水溶液を用いることが好ましい。研磨パッドとしては、連続発砲ウレタン等の軟質タイプを好ましく用いることができる。
前述のスラリー及び研磨パッドを使用して、スラリー流量：１００〜２５０ｍｌ／ｍｉｎ、ウエハ圧：０．２〜５．０ｐｓｉ、リテーナーリング圧：１．０〜２．５ｐｓｉの条件により研磨することができる。
研磨が終了した後、精密洗浄を行い、脱水ベーク（好ましくは、１００〜２００℃で１〜５分間）を行い終了することができる。
【０１０６】
＜支持体＞
本発明における支持体としては、カラーフィルタに用いられるものであれば特に制限はないが、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、固体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、酸化膜、窒化シリコン等が挙げられる。また、これら支持体と着色パターンとの間には本発明を損なわない限り中間層などを設けても良い。
【０１０７】
＜着色パターン＞
本発明における第１〜第３の着色パターン（第１〜第３の着色層）は、着色剤を含有する着色硬化性組成物によって形成されることが好ましい。前記着色硬化性組成物としては、着色光硬化性組成物と非感光性の着色熱硬化性組成物とを挙げることができる。
前記第１〜第３の着色パターンは、本発明におけるカラーフィルタの着色画素の少なくとも１種を構成することができる。
また、前記第１〜第３の着色パターンは、フォトリソ法で形成する場合には、着色光硬化性組成物を用いるが、ドライエッチングにより形成する場合は、光硬化性成分を含有しない非感光性の着色熱硬化性組成物を用いることができる。このためドライエッチングにより形成する場合は、組成物中の着色剤の濃度を上げることができ、より薄膜でカラーフィルタの分光特性を得ることができる。
【０１０８】
（着色光硬化性組成物）
前記着色光硬化性組成物は、着色剤、光硬化性成分を少なくとも含むものである。この内「光硬化性成分」としては、フォトリソ法に通常用いられる光硬化性組成物であり、バインダー樹脂（アルカリ可溶性樹脂等）、感光性重合成分（光重合性モノマー等）、光重合開始剤等を少なくとも含む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。
【０１０９】
支持体との密着性の観点からは、着色光硬化性組成物中に、有機シラン化合物を含有することが好ましい。
特に、着色光硬化性組成物を支持体上に塗布する前に、該支持体表面にドライエッチング処理が施されている場合において、着色光硬化性組成物中に有機シラン化合物を含有することがより好ましい。このように構成することで、着色層（着色パターン）と支持体との密着性をより向上させることができ、現像時の着色層（着色パターン）の剥がれをより効果的に抑制できる。これにより、例えば、ドライエッチング処理により支持体表面が親水性となった場合（例えば、支持体表面と水との接触角が４０°未満となった場合）であっても、密着性向上のためのオーバー露光をする（露光量を上げる）必要はなく、正確なパターン寸法と密着性向上とをより効果的に両立できる。このため着色パターンのサイズが小さいときに特に有効である。
【０１１０】
有機シラン化合物の、着色光硬化性組成物の全固形分中における好ましい含有量は、該着色光硬化性組成物を支持体上に塗布する前に、該支持体に前述の密着性向上処理を施すか否かにより異なる。
支持体に密着性向上処理を施し、着色光硬化性組成物を塗布する場合には、有機シラン化合物の含有量は、該着色光硬化性組成物の全固形分に対し、０．０５〜１．２質量％が好ましく、０．１〜１．２質量％がより好ましく、０．２〜１．１質量％が特に好ましい。
一方、支持体に密着性向上処理を施すことなく、着色光硬化性組成物を塗布する場合には、有機シラン化合物の含有量は、該着色光硬化性組成物の全固形分に対し、０．３〜１．２質量％が好ましく、０．４〜１．２質量％がより好ましく、０．５〜１．１質量％が特に好ましい。
特定有機シラン化合物の含有量が上述の範囲内であると、着色光硬化性組成物の保存安定性や、現像除去しようとする領域での現像残渣を悪化させることなく、支持体表面と着色パターンとの密着性を更に向上させることができる。
【０１１１】
また、本発明のカラーフィルタの製造方法において、着色光硬化性組成物中に有機シラン化合物を含有する場合の具体的形態としては、以下の２形態がより好ましい。
【０１１２】
１つ目の形態は、前記着色パターン除去工程におけるドライエッチング処理後の支持体上に、有機シラン化合物を有する着色硬化性組成物を用いて第３の着色層を形成し、形成された第３の着色層を露光し、現像して、第３の着色パターンを形成する工程を含む形態である。第３の着色層形成直前の支持体表面には、前記密着性向上処理を施してもよい。
この形態によれば、第３の着色パターンの剥がれをより効果的に抑制できる。
【０１１３】
２つ目の形態は、ドライエッチング法により第１の着色パターンを形成し、該ドライエッチング処理後の支持体上に、有機シラン化合物を有する着色硬化性組成物を用いて第２の着色層を形成し、形成された第２の着色層を露光し、現像して、第２の着色パターンを形成する工程を含む形態である。第２の着色層形成直前の支持体表面には、前記密着性向上処理を施してもよい。
この形態によれば、第２の着色パターンの剥がれをより効果的に抑制できる。
【０１１４】
有機シラン化合物としては、分子中にＳｉを有する化合物が挙げられる。
中でも、以下に示す一般式（Ｉ）で表される有機シラン化合物（以下、「特定有機シラン化合物」ということがある。）が好ましい。
【０１１５】
〜  一般式（Ｉ）で表される有機シラン化合物  〜
本発明における着色光硬化性組成物は、下記一般式（Ｉ）で表される有機シラン化合物（特定有機シラン化合物）の少なくとも一種を含有することが好ましい。この特定有機シラン化合物を含有することで、支持体との間の密着性を更に向上させることができる。しかも、着色光硬化性組成物が未露光状態のときには、現像良好であり、現像残渣を抑えることができる。
【０１１６】
【化３】
0005094378.tif 000004
【０１１７】
前記一般式（Ｉ）において、Ｌは１価の有機基を表し、Ｒ１及びＲ２は各々独立に炭化水素基を表す。ｎは１〜３の整数を表す。
【０１１８】
Ｌで表される１価の有機基としては、例えば、炭素数１以上の置換されていてもよいアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アミノ基、又はこれらの組み合わされた基が挙げられる。中でも、炭素数１〜２０の置換されていてもよいアルキル基が好ましい。
【０１１９】
Ｒ１、Ｒ２で表される炭化水素基としては、例えば、直鎖、分岐鎖、又は環状のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基）などが挙げられる。中でも、Ｒ１、Ｒ２は、炭素数１〜１２の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基が好ましく、炭素数１〜６の直鎖のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基は特に好ましい。
また、ｎは１〜３の整数を表し、安定性と密着性の観点から、好ましくは２〜３である。
【０１２０】
本発明における有機シラン化合物は、分子内に親水性部位が少なくとも１つ有する化合物が好ましく、複数の親水性部位を有する化合物がより好ましい。複数の親水性部位が分子内に存在する場合、親水性部位は同一であっても異なっていてもよい。
【０１２１】
前記一般式（Ｉ）で表される有機シラン化合物のうち、硬化性の点及び硬化後の硬化部以外を現像等して除去する場合の除去性の点から、下記一般式（II）で表される有機シラン化合物が好ましい。すなわち、親水性部位を含む１価の有機基を有する有機シラン化合物である。
【０１２２】
【化４】
0005094378.tif 000005
【０１２３】
前記一般式（II）において、Ｌ’は、親水性部位を含む１価の有機基を表す。
Ｒ１及びＲ２は各々独立に炭化水素基を表し、一般式（Ｉ）のＲ１及びＲ２と同義であり、Ｒ１、Ｒ２で表される炭化水素基の詳細及びその好ましい態様については、一般式（Ｉ）における場合と同様である。
また、ｎは１〜３の整数を表し、安定性と密着性の観点から、好ましくは２〜３である。
【０１２４】
以下、Ｌ’で表される「親水性部位を含む１価の有機基」について説明する。
１価の有機基Ｌ’に含まれる「親水性部位」とは、水に代表される高極性物質との親和性が高い有極性の原子団を表し、例えば酸素、窒素、硫黄、リンなどの原子を含む。このような親水性部位として、水に代表される高極性物質との双極子−双極子相互作用、双極子−イオン相互作用、イオン結合、水素結合等が可能な部位が挙げられる。
【０１２５】
親水性部位の例としては、酸素、窒素、硫黄などの原子を含む極性基や解離基、水素結合ドナー、水素結合アクセプター、複数の孤立電子対を有しこれらが集まって親水場を提供できる部位等が挙げられる。具体的には、例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボニル基、チオカルボニル基、メルカプト基、カルバモイル基、カルバモイルオキシ基、カルバモイルアミノ基などの親水性基、スルホンアミド部位、ウレタン部位、チオウレタン部位、アミド部位、エステル部位、チオエーテル部位、ウレア部位、チオウレア部位、オキシカルボニルオキシ部位、アンモニウム基、２級アミン部位、３級アミン部位、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａ−で表されるポリエチレンオキシ部位（但し、ａは２以上の整数）、オキシカルボニルオキシ部位、及び下記構造式で表される部分構造（１価ないし３価の親水性部位）などが挙げられる。
【０１２６】
【化５】
0005094378.tif 000006
【０１２７】
前記構造式中、Ｍ１及びＭ２は、それぞれ独立に水素原子、１価の金属原子（例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなど）を表す。
【０１２８】
このような親水性部位の中でも、着色光硬化性組成物の経時安定性の観点から、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物（例えば、前述の光重合性モノマー、等）のエチレン性二重結合に対してマイケル付加反応を起こさない構造がより好ましい。かかる観点から、ヒドロキシ基、カルボニル基、チオカルボニル基、カルバモイル基、カルバモイルオキシ基、カルバモイルアミノ基、ウレタン部位、チオウレタン部位、アミド部位、エステル部位、チオエーテル部位、ウレア部位、チオウレア部位、オキシカルボニルオキシ部位、アンモニウム基、３級アミン部位、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａ−で表されるポリエチレンオキシ部位（但し、ａは２以上の整数）、オキシカルボニルオキシ部位、及び前記構造式で表される部分構造（１価ないし３価の親水性部位）が好ましい。
【０１２９】
また、前記一般式（II）の部分構造である−Ｓｉ（ＯＲ１）ｎＲ２３−ｎが加水分解反応を受けると、硬化性組成物が経時により増粘する等の要因となることがある。このような加水分解反応を誘発しにくいという観点からは、親水性部位の中でも、ヒドロキシ基、カルボニル基、チオカルボニル基、ウレタン部位、チオウレタン部位、アミド部位、エステル部位、チオエーテル部位、カルバモイル基、カルバモイルオキシ基、カルバモイルアミノ基、ウレア部位、チオウレア部位、３級アミン部位、ポリエチレンオキシ部位が好ましく、ヒドロキシ基、ウレタン部位、チオウレタン部位、アミド部位、スルホンアミド部位、エステル部位、ウレア部位、チオウレア部位、３級アミン部位、ポリエチレンオキシ部位が更に好ましく、ヒドロキシ基、ウレタン部位、チオウレタン部位、ウレア部位、３級アミン部位、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａ−で表されるポリエチレンオキシ部位（但し、ａは２以上の整数）が最も好ましい。
【０１３０】
上記の特定有機シラン化合物のうち、更に好ましくは、下記一般式（III）又は一般式（IV）で表される化合物である。
【０１３１】
〜〜  一般式（III）表される有機シラン化合物  〜〜
【化６】
0005094378.tif 000007
【０１３２】
前記一般式（III）において、Ｒ１１及びＲ１２は、各々独立に、炭素数１〜６の炭化水素基を表す。Ｒ１１、Ｒ１２で表される炭素数１〜６の炭化水素基としては、直鎖、分岐鎖、又は環状の炭素数１〜６のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基）などが挙げられる。中でも、Ｒ１１、Ｒ１２は、好ましくはメチル基、エチル基である。
【０１３３】
Ｒ３は、炭素数１〜１２の２価の炭化水素基を表し、炭化水素基は無置換でも置換基を有していてもよい。また、炭化水素基の炭化水素構造中には、環構造及び／又は不飽和結合を有していてもよい。また、炭化水素構造中に１価の親水性部位を有していてもよい。ここでいう親水性部位は、前記Ｌ’において説明したのものうち、１価の親水性部位として挙げたものをさし、好ましい例も同様である。
Ｒ３で表される２価の炭化水素基の詳細については後述する。
【０１３４】
Ｘは１価の親水性部位を表す。ここでいう親水性部位は、前記Ｌ’において説明したのものうち、１価の親水性部位として挙げたものをさし、好ましい例も同様である。
ｎは１〜３の整数を表し、安定性と密着性の観点から、好ましくは２〜３である。
【０１３５】
〜〜  一般式（IV）表される有機シラン化合物  〜〜
【化７】
0005094378.tif 000008
【０１３６】
前記一般式（IV）において、Ｒ１１及びＲ１２は、各々独立に炭素数１〜６の炭化水素基を表す。Ｒ１１、Ｒ１２で表される炭素数１〜６の炭化水素基としては、直鎖、分岐鎖、又は環状の炭素数１〜６のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基）などが挙げられる。中でも、Ｒ１１、Ｒ１２は、好ましくはメチル基、エチル基である。
【０１３７】
Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は、各々独立に、単結合、又は無置換でも置換基を有していてもよい炭素数１〜１２の炭化水素鎖（２価の炭化水素基）を表す。ただし、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が炭化水素鎖（２価の炭化水素基）を表す場合、その炭化水素構造中に環構造及び／又は不飽和結合を有していてもよい。また、炭化水素鎖（２価の炭化水素基）は、置換基として１価の親水性部位を有するものであってもよい。
Ｒ４〜Ｒ７で表される２価の炭化水素基の詳細については後述する。
【０１３８】
Ｘ’は、水素原子、又は１価の置換基を表し、１価の置換基は親水性部位を含んでもよい。ここでいう親水性部位は、前記Ｌ’において説明したのものうち、１価の親水性部位として挙げたものをさし、好ましい例も同様である。
【０１３９】
Ｙ及びＹ’は、各々独立に２価の親水性部位を表し、Ｚは、ｑの値に応じた２価又は３価の親水性部位を表し、ｑは１又は２である。すなわち、ｑが１の場合、Ｚは２価の親水性部位を表し、ｑが２の場合、Ｚは３価の親水性部位を表す。２価又は３価の親水性部位としては、前記一般式（Ｉ）又は一般式（II）において説明した親水性部位のうち、２価又は３価の親水性部位として例示したものと同様のものを挙げることができる。
ｐは０〜２０の整数を表し、ｒは０〜３の整数を表す。ｎは１〜３の整数を表す。
【０１４０】
前記一般式（III）中のＲ３、又は、前記一般式（IV）中のＲ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７が２価の炭化水素基である場合、直鎖、分岐鎖、又は環状構造を含むアルキル基、芳香環基が好ましく、これらは置換基を有していてもよい。
また、この２価の炭化水素基に導入可能な置換基としては、例えば、脂肪族基、芳香族基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、脂肪族オキシ基、芳香族オキシ基、ヘテロ環オキシ基、親水性基が挙げられ、中でも、炭素数１〜１２の脂肪族基、芳香族基、ヘテロ環基、塩素原子、シアノ基、親水性基が好ましい。
炭素数１〜１２の脂肪族基の好ましい例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基などが挙げられ、中でもメチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。
芳香族基の例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセン基が挙げられ、フェニル基が好ましい。
ヘテロ環基の例としては、モルホリノ基、テトラヒドロフルフリル基、ピロリル基、フリル基、チオフェニル基、ベンゾピロリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチオフェニル基、ピラゾリル基、イソキサゾリル基、イソチアゾリル基、インダゾリル基、ベンゾイソキサゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ピリジル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、シンノリニル基、フタラジニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、アクリジニル基、フェナンスリジニル基、フタラジニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、プリニル基、トリアゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基が挙げられ、モルホリノ基、テトラヒドロフルフリル基、ピリジル基が好ましい。
親水性基の例としては、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボニル基、チオカルボニル基、メルカプト基、カルバモイル基、カルバモイルオキシ基、カルバモイルアミノ基などが挙げられ、ヒドロキシ基、カルボニル基、アミノ基が好ましい。
【０１４１】
前記一般式（III）中のＲ３、又は、前記一般式（IV）中のＲ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７が２価の炭化水素基である場合に有していてもよい「１価の親水性部位」としては、例えば、ヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、アンモニウム基、カルバモイル基、カルバモイルオキシ基、カルバモイルアミノ基、及び下記構造式で表される部分構造部位（Ｍ１、Ｍ２については既述の通りである）が挙げられる。
【０１４２】
【化８】
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【０１４３】
上記のうち、前記一般式（III）中のＲ３で表される「２価の炭化水素基」は、好ましくは炭素数１〜５のメチレン鎖、又は置換基を有していてもよく鎖中に酸素原子を含んでもよいメチレン鎖であり（より好ましくは、炭素数３のメチレン鎖）である。
前記一般式（IV）中のＲ４〜Ｒ７で表される「２価の炭化水素基」は、好ましくは炭素数１〜５のメチレン鎖、又は置換基を有していてもよく鎖中に酸素原子を含んでもよいメチレン鎖であり（より好ましくは、炭素数３のメチレン鎖）である。
【０１４４】
前記一般式（III）中のＸ、又は前記一般式（IV）中のＸ’における１価の親水性部位の好ましい例としては、ヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、アンモニウム基、カルバモイル基、カルバモイルオキシ基、カルバモイルアミノ基、及び下記構造式で表される部分構造部位（Ｍ１、Ｍ２については既述の通りである）が挙げられる。
【０１４５】
【化９】
0005094378.tif 000010
【０１４６】
前記一般式（IV）中、Ｙ、Ｙ’、Ｚが２価の親水性部位である場合、その好ましい例としては、カルボニル基、チオカルボニル基、ウレタン部位、チオウレタン部位、アミド部位、エステル部位、チオエーテル部位、スルホンアミド部位、ウレア部位、チオウレア部位、２級アミン部位、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａ−で表されるポリエチレンオキシ部位（但し、ａは２以上の整数）、オキシカルボニルオキシ部位、及び下記構造式で表される部分構造部位（Ｍ１については既述の通りである）等が挙げられる。
【０１４７】
【化１０】
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【０１４８】
前記一般式（IV）中、Ｚが３価の親水性部位である場合、その好ましい例としては、３級アミン部位、ウレア部位、チオウレア部位及び下記構造式で表される部分構造等が挙げられる。
【０１４９】
【化１１】
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【０１５０】
前記一般式（III）で表される化合物のうち、好ましくは、Ｒ１１、Ｒ１２がメチル基又ははエチル基であって、Ｒ３が炭素数１〜５のメチレン鎖、又は置換基を有していてもよく、鎖中に酸素原子を含んでもよいメチレン鎖（より好ましくは、炭素数３のメチレン鎖）であって、Ｘがアミノ基であって、ｎが２〜３（より好ましくは２）である場合がより好ましい。
また、前記一般式（IV）で表される化合物のうち、好ましくは、Ｒ１１、Ｒ１２がメチル基又はエチル基であって、Ｒ４、Ｒ５が炭素数１〜５のメチレン鎖（より好ましくは、炭素数２のメチレン鎖）であって、Ｒ６、Ｒ７が炭素数１〜５のメチレン鎖（より好ましくは、炭素数３のメチレン鎖）であって、Ｘ’がアミノ基であって、Ｙ、Ｙ’、Ｚがアミノ基であって、ｐが０であって、ｑが１であって、ｒが０であって、ｎが２〜３（より好ましくは２）である場合がより好ましい。
【０１５１】
以下、前記一般式（Ｉ）ないし（IV）で表される特定有機シラン化合物の具体例を示す。但し、本発明においてはこれらに限定されるものではない。
前記一般式（Ｉ）で表される有機シラン化合物としては、例えば、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、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、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、トリメチルクロロシラン、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、ビスアリルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、ビス（トリメトキシシリル）ヘキサン、フェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【０１５２】
更に好ましい形態である前記一般式（II）、（III）又は（IV）で表される有機シラン化合物の具体例〔例示化合物（１）〜（１４９）〕を挙げる。
【０１５３】
【化１２】
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【０１５４】
【化１３】
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【０１５５】
【化１４】
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【０１５６】
【化１５】
0005094378.tif 000016
【０１５７】
【化１６】
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【０１５８】
【化１７】
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【０１５９】
【化１８】
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【０１６０】
【化１９】
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【０１６１】
【化２０】
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【０１６２】
【化２１】
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【０１６３】
【化２２】
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【０１６４】
【化２３】
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【０１６５】
【化２４】
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【０１６６】
（非感光性の着色熱硬化性組成物）
前記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、を含み、全固形分中の前記着色剤濃度が５０質量％以上１００質量％未満であることが好ましい。着色剤濃度を高めることにより、より薄膜のカラーフィルタを形成することができる。
【０１６７】
〜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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
本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。
【０１７０】
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
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
〜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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
〜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。
【０１７８】
〜〜  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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
〜〜  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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
〜〜  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。
【０１８５】
〜〜  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
【０１８６】
〜〜  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
【０１８７】
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。
【０１８８】
〜〜  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、例えば、上記の着色光硬化性組成物において説明した有機シラン化合物等を挙げることができる。有機シラン化合物の好ましい範囲も着色光硬化性組成物の場合と同様である。
【０１８９】
＜フォトレジスト＞
前述のとおり、「ドライエッチング法」により第１〜第３の着色パターンを形成する場合には、フォトレジストを用いてレジストパターンを形成する。また、着色パターン除去工程においても、フォトレジストを用いてレジストパターンを形成することが好ましい。
【０１９０】
前記ポジ型の感光性樹脂組成物としては、紫外線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、エキシマー・レーザー等を含む遠紫外線、電子線、イオンビームおよびＸ線等の放射線に感応するポジ型フォトレジスト用に好適なポジ型レジスト組成物が使用できる。前記放射線のうち、前記感光性樹脂層を露光するものとしては、本発明の目的からは、ｇ線、ｈ線、ｉ線が好ましく、中でもｉ線が好ましい。
【０１９１】
具体的には、前記ポジ型の感光性樹脂組成物は、キノンジアジド化合物およびアルカリ可溶性樹脂を含有する組成物が好ましい。キノンジアジド化合物およびアルカリ可溶性樹脂を含有するポジ型の感光性樹脂組成物は、５００ｎｍ以下の波長の光照射によりキノンジアジド基が分解してカルボキシル基を生じ、結果としてアルカリ不溶状態からアルカリ可溶性になることを利用してポジ型フォトレジストとして用いられている。このポジ型フォトレジストは解像力が著しく優れているので、ＩＣやＬＳＩ等の集積回路の作製に用いられている。前記キノンジアジド化合物としては、ナフトキノンジアジド化合物が挙げられる。
【０１９２】
＜ストッパー層＞
前記第１〜第２のストッパー層は、前述の通り、硬化性組成物を用いて形成されることが好ましい。
前記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。
【０１９３】
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、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。
【０１９４】
（Ｃ＋Ｏ＋Ｈ）／（Ｃ−Ｏ）・・・式（Ｉ）
【０１９５】
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。
【０１９６】
例１．フルオレン系アクリレート化合物
（Ｃ＋Ｏ＋Ｈ）／（Ｃ−Ｏ）＝（３３＋６＋２５）／（３３−６）＝２．３７
例２．ポリヒドロスチレン誘導体
（Ｃ＋Ｏ＋Ｈ）／（Ｃ−Ｏ）＝（８＋１＋８）／（８−１）＝２．４２
【０１９７】
以上で説明したカラーフィルタの製造方法により作製されたカラーフィルタは、液晶表示素子や、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子に用いることができ、特に１００万画素を超えるような高解像度の固体撮像素子に好適である。本発明のカラーフィルタは、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等を構成する各画素の受光部と、集光するためのマイクロレンズと、の間に配置されるカラーフィルタとして用いることができる。
中でも、着色画素の寸法が２．５μｍ以下の固体撮像素子に用いることがより好適であり、着色画素の寸法が２．０μｍ以下の固体撮像素子に用いることが特に好適である。
【０１９８】
≪固体撮像素子≫
本発明の固体撮像素子は既述の本発明のカラーフィルタを備えて構成される。
本発明の固体撮像素子は、着色画素の矩形性に優れた本発明のカラーフィルタが備えられているため、色再現性に優れる。
本発明の固体撮像素子の構成としては、本発明のカラーフィルタが備えられた構成であり、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はないが、例えば、以下のような構成が挙げられる。
支持体上に、固体撮像素子（ＣＣＤイメージセンサー、ＣＭＯＳイメージセンサー、等）の受光エリアを構成する複数のフォトダイオード及びポリシリコン等からなる転送電極を有し、前記フォトダイオード及び前記転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口したタングステン等からなる遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面及びフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、前記デバイス保護膜上に、本発明のカラーフィルタを有する構成である。
更に、前記デバイス保護層上であってカラーフィルタの下（支持体に近い側）に集光手段（例えば、マイクロレンズ等。以下同じ）を有する構成や、カラーフィルタ上に集光手段を有する構成等であってもよい。
【実施例】
【０１９９】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
また、以下の各工程において、市販の処理液を用いた処理を行う場合、特記しない限り各処理液の製造メーカー指定の方法に従って処理を行った。
【０２００】
〔実施例１〕
第３の着色パターンが市松模様状に配列されたベイヤー配列の場合の形態であって、第１〜第３の着色パターンの全てをフォトリソ法により形成する形態（第１の実施形態）にて、カラーフィルタを作製した。詳細な作製方法を以下に示す。
＜第１の着色パターン形成工程＞
シリコン基板上にスピンコーターにて、赤色（Ｒ）の光硬化性組成物「ＳＲ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を膜厚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、塗布膜の温度又は雰囲気温度が１００℃となる温度で２分間のプリベーク処理を行って第１の着色層であるＲ着色層を得た。
【０２０１】
続いて、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）を用い、２００ｍＪ／ｃｍ２の露光量でＲ着色層をパターン露光し、現像液「ＣＤ−２０６０」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間現像処理を行った後、純水によるリンス処理、スピンドライによる乾燥処理を行った。その後さらに、２２０℃で５分間ポストベークしてＲパターンを形成しようとする所望のパターン領域に第１の着色パターンであるＲパターンを形成した。
ここで、Ｒパターンはストライプパターンとして形成した。ＲパターンのＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥのサイズは、ＬＩＮＥ１．５μｍ、ＳＰＡＣＥ１．５μｍであり、ポストベーク後の膜厚は０．７μｍであった。
なお、本実施例中において、「ＬＩＮＥ」とはパターンの線幅を指し、「ＳＰＡＣＥ」とは２本のパターンによって挟まれた、パターンが形成されていない領域の幅を指す（以下同じ）。
【０２０２】
＜第２の着色パターン形成工程＞
次に、前記シリコン基板上のＲパターンが形成された側の面に、青色（Ｂ）の光硬化性組成物「ＳＢ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を膜厚０．７μｍ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、塗布膜の温度又は雰囲気温度が１００℃となる温度で２分間のプリベーク処理を行って第２の着色層であるＢ着色層を得た。
【０２０３】
続いて、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）を用い、２５０ｍＪ／ｃｍ２の露光量でＢ着色層をパターン露光し、現像液「ＣＤ−２０６０」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間現像処理を行った後、純水によるリンス処理を行い、スピンドライによる乾燥処理を行った。その後さらに、２２０℃で５分間ポストベークしてＢパターンを形成しようとする所望のパターン領域に第２の着色パターンであるＢパターンを形成した。
ここで、Ｂパターンは、Ｒパターンと平行なストライプパターンとして、Ｒパターンが形成されていない領域に形成した。ＢパターンのＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥのサイズは、ＬＩＮＥ１．５μｍ、ＳＰＡＣＥ１．５μｍであり、ポストベーク後の膜厚は０．７μｍであった。
また、ＲパターンとＢパターンとは、隣り合うパターンが互いに面で接するように形成した。Ｒパターン及びＢパターンの表面は、平坦であった。即ち、Ｒパターン上面とＢパターン上面は、シリコン基板に対し同じ高さであった。
【０２０４】
続いて、前記シリコン基板上のＲパターン及びＢパターンが形成された側の面に、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）を塗布し、プリベークを実施し、膜厚０．８μｍのフォトレジスト層を形成した。
【０２０５】
続いて、Ｒパターン及びＢパターン中のＧパターン（Ｇ画素）を形成しようとするパターン領域上のフォトレジスト層を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）を用いて２５０ｍＪ／ｃｍ２の露光量でパターン露光し、フォトレジスト層の温度又は雰囲気温度が９０℃となる温度で１分間、加熱処理を行なった。その後、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分間の現像処理を行ない、さらに１１０℃で１分間のポストベーク処理を実施し、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成しようとする領域のフォトレジストを除去してレジストパターンを形成した。形成されたレジストパターンにおいて、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成しようとする領域は、１．５μｍ角の正方形の開口パターンであり、配列は、市松状の配列であった。
【０２０６】
＜着色パターン除去工程＞
次に、以下の条件でドライエッチング処理を行って、Ｒパターン及びＢパターンの、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成しようとする領域を除去した。
まず、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、アンテナバイアス：４００Ｗ、ウエハバイアス：２００Ｗ、チャンバーの内部圧力：４．０Ｐａ、基板温度：５０℃、混合ガスのガス種及び流量をＣＦ４：８０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：４０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．とし、９０秒の第１段階のドライエッチング処理を実施した。
前記第１段階のドライエッチング処理の条件における、Ｂパターンの削れ量は５２５ｎｍであり、Ｒパターンの削れ量は６３５ｎｍであり、第１のエッチングではＢパターン、Ｒパターンそれぞれ７５％、９１％のエッチング量となった。支持体上にはそれぞれ１７５ｎｍ、６５ｎｍの残膜がある状態である。
【０２０７】
次いで、同一のエッチングチャンバーにて、ＲＦパワー：６００Ｗ、アンテナバイアス：１００Ｗ、ウエハバイアス：２５０Ｗ、チャンバーの内部圧力：２．０Ｐａ、基板温度：５０℃、混合ガスのガス種及び流量をＮ2：５００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：５００ｍＬ／ｍｉｎ．とし（Ｎ２／Ｏ２／Ａｒ＝１０／１／１０）、エッチングトータルでのオーバーエッチング率を２０％として、第２段階のエッチング処理及びオーバーエッチング処理を実施した。
前記第２段階のドライエッチング処理の条件における、Ｂパターンのエッチングレート及びＲパターンのエッチングレートは、いずれも６００ｎｍ／ｍｉｎ以上であって、Ｂパターン、Ｒパターンの残膜をエッチングするには約１０秒〜２０秒の時間を要した。第１のエッチング時間の９０秒と第２のエッチング時間２０秒を加算したものをエッチング時間と算出した。その結果、エッチング時間：９０＋２０＝１１０秒、オーバーエッチング時間：１１０×０．２＝２２秒となり、全エッチング時間は１１０＋２２＝１３２秒と設定した。
【０２０８】
以上のようにして、ＲパターンとＢパターンのうち、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成する領域をドライエッチングにより除去し、Ｒ画素及びＢ画素を得た。
【０２０９】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ−２３０Ｃ」（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。その後、１００℃で２分間の加熱処理を実施した。
【０２１０】
＜第３の着色パターン形成工程＞
次に、前記シリコン基板上のＲ画素及びＢ画素が形成された側の面に、Ｇパターンとなる光硬化性組成物「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０．６μｍ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、該塗布膜が１００℃となる温度で２分間のプリベーク処理を行って、第３の着色層であるＧ着色層を得た。
【０２１１】
続いて、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）を用い、２００ｍＪ／ｃｍ２の露光量でＧ着色層をパターン露光し、その後、現像液「ＣＤ−２０６０」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理を行った後、純水によるリンス処理、スピンドライによる乾燥処理を行った。その後さらに、２２０℃で５分間のポストベーク処理を実施して、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成しようとする所望のパターン領域に、第３の着色パターンであるＧパターン（Ｇ画素）を形成した。
Ｇパターン（Ｇ画素）は、先述のエッチングにより加工された領域に埋め込む形で市松状に形成され、１．５μｍ角の正方形に形成された。Ｇ画素の配列は市松状であった。
また、基板表面はフラットな状態となって形成できた。即ち、Ｒ画素上面、Ｂ画素上面、及びＧ画素上面は、いずれもシリコン基板に対し同じ高さであった。
【０２１２】
以上により、Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素を有するカラーフィルタアレイを得た。
得られたカラーフィルタアレイにおいては、各着色画素（Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素）の隅が集合する領域における、着色画素が形成されない領域の発生は抑制され、着色画素同士の境界線付近における、着色画素の膜厚が薄い箇所の発生も抑制されていた。
この結果は、上記のカラーフィルタの製造方法を用いることで、パターン形成限界が向上し、より微細なパターンの形成が可能となることを示す。
【０２１３】
〔実施例２〕
第３の着色パターンが市松模様状に配列されたベイヤー配列の場合の形態であって、第１〜第３の着色パターンの全てをドライエッチングにより形成する形態（第２の実施形態）にて、カラーフィルタを作製した。詳細な作製方法を以下に示す。
【０２１４】
＜第１の着色パターン形成工程＞
シリコン基板上にスピンコーターにて、赤色の光硬化性組成物「ＳＲ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を膜厚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、塗布膜の硬化を行って第１の着色層であるＲ着色層を形成した。ＳＲ−５０００Ｌにより形成されたＲ着色層の膜厚は０．６５μｍであった。
【０２１５】
続いて、前記シリコン基板上のＲ着色層が形成された側の面に、熱硬化性組成物「１ＴＳ−５４Ｓ−３００Ａ」（ラサ工業株式会社製）を、膜厚３０ｎｍとなるようにスピンコーターで塗布し、その後２２０℃で５分の加熱処理を行って硬化させて、Ｒ着色層上に第１のストッパー層である薄膜透明膜１を形成した。
【０２１６】
続いて、薄膜透明膜１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）を塗布し、プリベークを実施し、膜厚０．８μｍのフォトレジスト層を形成した。
【０２１７】
続いて、Ｂパターンを形成しようとするパターン領域におけるフォトレジスト層を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）を用い、２５０ｍＪ／ｃｍ２の露光量でパターン露光し、フォトレジスト層の温度又は雰囲気温度が９０℃となる温度で１分間、加熱処理を行なった。その後、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分間の現像処理を行ない、さらに１１０℃で１分間のポストベーク処理を実施し、Ｂパターンを形成しようとする所望のパターン領域のフォトレジストを除去してエッチングマスクとなるレジストパターンを形成した。
ここで、レジストパターンはストライプパターンとし、該ストライプパターンにおけるＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥのサイズは、エッチング変換差（エッチングによるパターン幅の縮小）を考慮して、ＬＩＮＥ：１．６μｍ、ＳＰＡＣＥ：１．４μｍで形成した。
【０２１８】
次に、以下のようにして、前記で形成されたレジストパターンをエッチングマスクとして、薄膜透明膜１及びＲ着色層のドライエッチングを行い、第１の着色パターンであるＲパターンを作製した。
まず、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、アンテナバイアス：４００Ｗ、ウエハバイアス：２００Ｗ、チャンバーの内部圧力：４．０Ｐａ、基板温度：５０℃、混合ガスのガス種及び流量をＣＦ４：８０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：４０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．とし、９０秒の第１のエッチング処理を実施した。
このエッチング条件でのＲ着色層の削れ量は６３５ｎｍであり、第１のエッチングでの削れ量は９１％のエッチング量となり、薄膜透明膜１のエッチング時間：約３秒が必要であったため、約６８ｎｍの残膜がある状態であった。
【０２１９】
次いで、同一のエッチングチャンバーにて、ＲＦパワー：６００Ｗ、アンテナバイアス：１００Ｗ、ウエハバイアス：２５０Ｗ、チャンバーの内部圧力：２．０Ｐａ、基板温度：５０℃、混合ガスのガス種及び流量をＮ2：５００  ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：５００ｍＬ／ｍｉｎ．とし（Ｎ２／Ｏ２／Ａｒ＝１０／１／１０）、エッチングトータルでのオーバーエッチング率を２０％としてエッチング処理を実施した。
第２のエッチング条件でのＲ着色層のエッチングレートは６００ｎｍ／ｍｉｎ以上であって、Ｒ着色層の残膜をエッチングするには約１０秒の時間を要した。第１のエッチング時間の９０秒と第２のエッチング時間１０秒を加算したものをエッチング時間と算出した。その結果、エッチング時間：９０＋１０＝１００秒、オーバーエッチング時間：１００×０．２＝２０秒となり、全エッチング時間は１００＋２０＝１２０秒と設定した。
【０２２０】
上記の条件でドライエッチングを行った後、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秒間、剥離処理を実施してフォトレジストを除去し、第１の着色パターンとして、上層に薄膜透明層１を有するＲパターンを得た。
ここで、Ｒパターンはストライプパターンとして形成された。ＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥのサイズは、ＬＩＮＥ１．５μｍ、ＳＰＡＣＥ１．５μｍであった。
【０２２１】
＜第２の着色パターン形成工程＞
次に、前記シリコン基板上の薄膜透明膜１及びＲパターンが形成された側の面に、スピンコーターにて、青色の光硬化性組成物「ＳＢ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を膜厚０．７μｍ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て、第２の着色層であるＢ着色層を形成した。
【０２２２】
次いで、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：６００Ｗ、アンテナバイアス：１００Ｗ、ウエハバイアス：２５０Ｗ、チャンバーの内部圧力：２．０Ｐａ、基板温度：５０℃、混合ガスのガス種及び流量をＮ2：５００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：５００ｍＬ／ｍｉｎ．とし（Ｎ２／Ａｒ＝１／１）、全面エッチング（エッチバック処理）を実施した。
第２のエッチング条件でのＢ着色層のエッチングレートは１５０ｎｍ／ｍｉｎ以上であって、Ｒパターン上の薄膜透明膜１のさらに上のＢ着色層は５００ｎｍの膜厚で形成されていたため、Ｂ着色層を除去し、Ｒパターン上の透明膜１を露出させるのに２００秒の時間を要する計算となった。これに１０秒間のオーバーエッチングを加算してエッチング時間とした。その結果、エッチング時間：２００秒、オーバーエッチング時間：１０秒となり、全エッチング時間は２００＋１０＝２１０秒と設定した。
上記の条件で全面エッチングを実施し、第２の着色パターンであるＢパターンを得た。
得られたＢパターンは、シリコン基板上のＲパターン間に挟まれた凹部に埋め込まれるように形成された。従って、ＲパターンとＢパターンとは、隣り合うパターンが面で接するように形成された。
また、Ｒパターン上の薄膜透明膜１上面とＢパターン上面は、シリコン基板に対し同じ高さであった。
【０２２３】
＜第２のストッパー層形成工程＞
次に、前記シリコン基板上の、Ｒパターン、薄膜透明膜１、及びＢパターンが形成された側の面に、熱硬化性組成物「１ＴＳ−５４Ｓ−３００Ａ」（ラサ工業株式会社製）を、膜厚が３０ｎｍとなるようにスピンコーターで塗布し、２２０℃で５分の加熱処理を行って硬化させて、薄膜透明膜１及びＢパターン上に、第２のストッパー層である薄膜透明膜２を形成した。
【０２２４】
続いて、前記形成された薄膜透明膜２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）を塗布し、プリベークを実施して、膜厚０．８μｍのフォトレジスト層を形成した。その後、前述の第１の着色パターン形成工程におけるレジストパターン形成と同様の条件で、パターン露光、現像処理してＧパターン（Ｇ画素）を形成しようとするパターン領域のフォトレジストを除去し、レジストパターンを形成した。形成されたレジストパターンにおいて、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成しようとする領域は、１．５μｍ角の正方形の開口パターンであり、配列は、市松状の配列であった。
【０２２５】
＜着色パターン除去工程＞
続いて、第１段階のエッチング時間を９５秒に、第２段階のエッチング時間を２０秒に、オーバーエッチング時間を２３秒に、それぞれ変更することにより、総エッチング時間を１３８秒に変更した以外は実施例１の着色パターン除去工程と同様の条件でドライエッチング処理を実施して、薄膜透明膜１、薄膜透明膜２、Ｒパターン、及びＢパターンのうち、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成する領域をドライエッチングにより除去した。
【０２２６】
以上のようにして、ＲパターンとＢパターンのうち、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成する領域をドライエッチングにより除去し、Ｒ画素及びＢ画素を得た。
【０２２７】
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ−２３０Ｃ」を使用して、１２０秒の剥離処理を実施して、レジストパターンの除去を行った。
【０２２８】
＜第３の着色パターン形成工程＞
次に、前記シリコン基板上のＲ画素、Ｂ画素、薄膜透明膜１、及び薄膜透明膜２が形成された側の面に、Ｇパターンとなる光硬化性組成物「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０．６μｍ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、２２０℃となる温度で５分間の加熱処理を行って、第３の着色層としてＧ着色層を得た。このときの薄膜透明膜２上のＧ着色層の膜厚は５００ｎｍであった。
【０２２９】
次いで、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：６００Ｗ、アンテナバイアス：１００Ｗ、ウエハバイアス：２５０Ｗ、チャンバーの内部圧力：２．０Ｐａ、基板温度：５０℃、混合ガスのガス種及び流量をＮ2：５００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：５００ｍＬ／ｍｉｎ．（Ｎ2／Ａｒ＝１／１）とし、薄膜透明膜１及び薄膜透明膜２を露出するまで全面エッチング（エッチバック処理）を実施した。
このときのＧ着色層のエッチングレートは１５０ｎｍ／ｍｉｎ以上であって、薄膜透明膜１及び薄膜透明膜２を露出させるには２００秒の時間を要する計算となった。これに１０秒間のオーバーエッチングを加算してエッチング時間とした。その結果、エッチング時間：２００秒、オーバーエッチング時間：１０秒となり、全エッチング時間は２００＋１０＝２１０秒と設定した。
【０２３０】
以上により、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成しようとする所望のパターン領域に、第３の着色パターンであるＧパターン（Ｇ画素）を形成した。
Ｇパターン（Ｇ画素）は、先述のエッチングにより加工された領域に埋め込む形で市松状に形成され、１．５μｍ角の正方形に形成された。Ｇ画素の配列は市松状であった。
また、基板表面はフラットな状態となって形成できた。即ち、Ｒ画素上の薄膜透明膜２上面、Ｂ画素上の薄膜透明膜２上面、及びＧ画素上面は、いずれもシリコン基板に対し同じ高さであった。
【０２３１】
以上により、Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素を有するカラーフィルタアレイを得た。
得られたカラーフィルタアレイにおいては、各着色画素（Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素）の隅が集合する領域における、着色画素が形成されない領域の発生は抑制され、着色画素同士の境界線付近における、着色画素の膜厚が薄い箇所の発生も抑制されていた。
この結果は、上記のカラーフィルタの製造方法を用いることで、パターン形成限界が向上し、より微細なパターンの形成が可能となることを示す。
【０２３２】
従来のフォトリソ法で形成されるカラーフィルタは、Ｇパターン，Ｒパターン，Ｂパターンの形成の基本はアイランドパターン（孤立パターン）であり（Ｇは市松模様）、露光時の近接効果によりパターンの形成性はＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥに劣る。特にカラーフィルタ材料に適用される着色組成物は、一般のフォトレジストに対しパターンの矩形性が劣ることが知られている。この矩形性を補う為に、第１，２の着色層をストライプ状のＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥで形成し、カラーフィルタアレイを形成するためのアイランドパターン形成には、解像性に優れるフォトレジスト、ドライエッチングでアシストして形成することで、従来以上の矩形性を持ったカラーフィルタが形成可能となる。
この結果、パターン形成性を向上させることができ、特に、フォトリソ法により着色パターンを形成する場合のパターン形成限界を向上させることができ、より微細なパターンの形成が可能となる。
【０２３３】
〔実施例３〕
＜着色光硬化性組成物の調製＞
まず、以下のようにして、Ｇパターンとなる着色光硬化性組成物Ｐ１を調製した。
（顔料分散液の調製）
顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６とＣ．Ｉピグメントグリーン７とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９とを８０／２０／３５（質量比）の割合で混合した混合物１５部、分散剤としてＢＹＫ２００１（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ：ビックケミー（ＢＹＫ）社製、固形分濃度４５．０％）１０部（固形分換算約４．５部）、ベンジルメタクリレート／メタクリル酸（モル比：７０／３０）共重合体５．５部、及び溶媒としてシクロヘキサノン６９．５部を混合した混合液を、ビーズミルにより１５時間混合、分散して、顔料分散液（Ｐ１）を調製した。
顔料分散液（Ｐ１）について、顔料の平均粒子径をマイクロトラック  ナノトラクＵＰＡ−ＥＸ１５０（日機装（株）製）を用いて、動的光散乱法により測定したところ、２００ｎｍであった。
【０２３４】
（着色光硬化性組成物の調製）
上記の顔料分散液Ｐ１を用い、下記組成中の各成分を混合、撹拌して着色光硬化性組成物Ｐ１の溶液を調製した。着色光硬化性組成物Ｐ１の全固形分中における特定有機シラン化合物の含有量は、０．６質量％であった。
〜組成〜
・前記顔料分散液（Ｐ１）                                          …      ６５部
・前記例示化合物（103）〔特定有機シラン化合物〕                  …  ０．１５部
・オクタンジオン−Ｏ−ベンゾイルオキシム〔光重合開始剤〕          …    １．５部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート〔光重合性モノマー〕    …        ６部
・アルカリ可溶性樹脂（バインダーポリマー）                        …        ２部
〔ベンジルメタクリレート／メタクリル酸（モル比：７０／３０）共重合体、Ｍｗ：３００００〕
・ＰＧＭＥＡ（溶媒）                                              …２５．３５部
【０２３５】
＜カラーフィルタの作製＞
実施例１中、前記第３の着色パターン形成工程の前までは実施例１と同様にして、Ｒ画素及びＢ画素付きシリコン基板を得た。
即ち、この基板は、ストライプ状のＲパターン及びＢパターンのうち、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成する領域がドライエッチングにより除去され、更に、フォトレジスト除去及び加熱処理が施された状態である。
【０２３６】
（密着性向上処理工程）
上記加熱処理後のＲ画素及びＢ画素付きシリコン基板のＲ画素及びＢ画素側表面に、密着性向上処理として、減圧密着処理装置ＬＰＡＨ（スピン塗布用塗布装置ＳＫ−６０ＢＷに内蔵）（大日本スクリーン（株）製）を用いて下記条件で、ＨＭＤＳ（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製；ヘキサメチルジシラザン）を蒸気蒸着した。
その後、Ｓｉ基板のＨＭＤＳを蒸着した側に、スピン塗布用塗布装置ＳＫ−６０ＢＷ（大日本スクリーン（株）製）を用いて下記条件で、Ｇパターンとなる着色硬化性組成物Ｐ１の溶液をスピン塗布した後、１００℃で１２０秒間のプリベーク（prebake）を施して第３の着色層であるＧ着色層を形成した。
【０２３７】
〜蒸気蒸着条件〜
・基板温度…１１０℃
・蒸着時間…４５秒
〜スピン塗布条件〜
・滴下量…２ｇ
・塗布速度…１０００ｒ.ｐ.ｍ.
・塗布厚（乾燥厚）…１．０μｍ
・塗布温度…２３℃
【０２３８】
（パターン露光、現像等）
上記より形成されたＧ着色層に対し、後述の方法で求めた最適露光量Ｅｏｐｔにてパターン露光を行った以外は実施例１の第３の着色パターン形成工程と同様の条件で、パターン露光、現像処理、リンス処理、乾燥処理、ポストベーク処理をこの順に施し、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成しようとする所望のパターン領域に、第３の着色パターンであるＧパターン（Ｇ画素）を形成した。
Ｇパターン（Ｇ画素）は、先述のエッチングにより加工された領域（ＲパターンとＢパターンのうち、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成する領域としてドライエッチングにより除去された領域）に埋め込む形で市松状に形成され、１．５μｍ角の正方形に形成された。Ｇ画素の配列は市松状であった。
また、基板表面はフラットな状態となって形成できた。即ち、Ｒ画素上面、Ｂ画素上面、及びＧ画素上面は、いずれもシリコン基板に対し同じ高さであった。
【０２３９】
以上により、Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素を有するカラーフィルタアレイを得た。
得られたカラーフィルタアレイにおいては、各着色画素（Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素）の隅が集合する領域における、着色画素が形成されない領域の発生は抑制され、着色画素同士の境界線付近における、着色画素の膜厚が薄い箇所の発生も抑制されていた。
この結果は、上記のカラーフィルタの製造方法を用いることで、パターン形成限界が向上し、より微細なパターンの形成が可能となることを示す。
【０２４０】
＜評価＞
（着色光硬化性組成物の保存安定性）
上記で調製した着色光硬化性組成物Ｐ１の溶液の保存安定性について、室温で１ヶ月保存する前と保存後の粘度をそれぞれＥ型粘度計（東機産業（株）製）を用いて測定し、下記判定基準にしたがって評価した。評価結果は下記表１に示す。
〜判定基準〜
Ａ：粘度上昇は認められなかった。
Ｂ：５％以上１０％未満の粘度上昇が認められた（実用上許容範囲内）。
Ｃ：１０％以上２０％未満の粘度上昇が認められた（実用上許容範囲内）。
Ｄ：粘度上昇が２０％以上であり、実用上の許容範囲を超えていた。
【０２４１】
（密着性向上処理後の接触角測定）
接触角測定用基板としてシリコン基板を用意し、該シリコン基板に上記密着性向上処理を施し、Ｄｒｏｐ  Ｍａｓｔｅｒ  ５００（協和界面科学（株）製）にて、該シリコン基板に対する水の接触角を測定した。測定結果を表１に示す。
【０２４２】
（最適露光量Ｅｏｐｔの測定）
上記Ｇ着色層のパターン露光において、１０ｍＪ／ｃｍ２刻みで露光量を変化させて露光を行い、各露光量におけるパターン幅をそれぞれ測長ＳＥＭにて測定した。該パターン幅が設計値である１．５μｍとなる露光量を最適露光量Ｅｏｐｔとした。測定結果を表１に示す。
【０２４３】
（密着露光量の測定）
上記Ｇ着色層のパターン露光において、１０ｍＪ／ｃｍ２刻みで露光量を変化させて露光を行い、各露光量におけるパターンの剥がれをそれぞれ光学顕微鏡で観察した。パターンの剥がれが生じない最小の露光量を密着露光量とした。測定結果を表１に示す。
【０２４４】
（密着性評価）
最適露光量Ｅｏｐｔから密着露光量を差し引いた値としてアンダー露光マージンを見積もることにより、密着性評価を行った。アンダー露光マージンが広い程、密着性に優れることを示す。評価結果を表１に示す。
Ａ：アンダー露光マージンが充分に広く、密着性が非常に良い。
Ｂ：アンダー露光マージンがあり、密着性が良い。
Ｃ：アンダー露光マージンが狭いが実用上許容範囲内である。。
Ｄ：密着露光量が最適露光量Ｅｏｐｔを超えてしまっているが、マスクバイアス等を用いることにより、実用上許容範囲内である。
Ｅ：密着性が非常に悪く、マスクバイアス等の手段によっても実用上の許容範囲を超えている。
【０２４５】
〔実施例４〜１０〕
実施例３において、特定有機シラン化合物の種類及びその含有量を表１に示すように変更した以外は実施例３と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例３と同様にして評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２４６】
〔実施例１１〕
実施例７において、密着性向上処理として、ＨＭＤＳ蒸気蒸着の代わりに下記条件でプラズマによるフッ化処理を行った以外は実施例７と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例７と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２４７】
〜プラズマによるフッ化処理の条件〜
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、アンテナバイアス：４００Ｗ、ウエハバイアス：２００Ｗ、チャンバー内部圧力２．０Ｐａ、基板温度５０℃、ガス種及び流量を、Ａｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ、の条件でプラズマ処理を５秒間行った。
【０２４８】
〔実施例１２〕
実施例３において、密着性向上処理として、ＨＭＤＳ蒸気蒸着の代わりに、実施例１１と同様の条件でプラズマによるフッ化処理を行った以外は実施例３と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例３と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２４９】
〔実施例１３〕
実施例１０において、密着性向上処理として、ＨＭＤＳ蒸気蒸着の代わりに、実施例１１と同様の条件でプラズマによるフッ化処理を行った以外は実施例１０と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例１０と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２５０】
〔実施例１４〕
実施例１１において、着色光硬化性組成物中に例示化合物（103）を加えなかった以外は実施例１１と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例１１と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２５１】
〔実施例１５〕
実施例３において、例示化合物（103）の含有量を表１に示す量に変更し、かつ、密着性向上処理を行わなかった以外は実施例３と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例３と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２５２】
〔実施例１６〜１７〕
実施例１５において、例示化合物（103）の含有量を表１に示す量に変更した以外は実施例１５と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例１５と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２５３】
〔実施例１８〕
実施例１５において、着色光硬化性組成物中に例示化合物（103）を加えなかった以外は実施例１５と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例１５と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２５４】
【表１】
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【０２５５】
表１に示すように、ドライエッチング後の密着性は、実施例３〜１５、１７で特に優れており、中でも、実施例３〜８、１１、１２、で極めて優れていた。
以上、実施例１の第３の着色パターンの形成工程を変更した実施例３〜１８について説明したが、実施例２の第３の着色パターンの形成工程を同様に変更しても同様の結果が得られることはもちろんである。
【０２５６】
〔実施例１９〕
第３の着色パターンが第１の着色パターン及び第２の着色パターンに交差する方向のストライプ状パターンである形態であって、第１〜第３の着色パターンの全てをフォトリソ法により形成する形態（第３の実施形態）にて、カラーフィルタを作製した。詳細な作製方法を以下に示す。
【０２５７】
＜第１の着色パターン形成工程及び第２の着色パターン形成工程等＞
まず、フォトマスクの変更により、ＲパターンのＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥのサイズを、ＬＩＮＥ１．０μｍ、ＳＰＡＣＥ１．０μｍとし、かつ、ＢパターンのＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥのサイズを、ＬＩＮＥ１．０μｍ、ＳＰＡＣＥ１．０μｍとした以外は実施例１と同様の条件でストライプ状のＲパターン及びＧパターンを形成した。
次に、パターン露光の領域（即ち、フォトマスクのパターン）を変えてレジストパターンを形成した以外は実施例１と同様にしてレジストパターン形成完了までの処理を行った。
前記レジストパターンは、Ｒパターン及びＢパターンのストライプの方向と直交する方向のストライプ状のパターン（ＬＩＮＥ１．０μｍ、ＳＰＡＣＥ１．０μｍのＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥパターン）として形成された。
即ち、形成されたレジストパターンにおいて、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成しようとする領域は、幅１．０μｍのＲパターン及び幅１．０μｍのＢパターンとに交差する方向のストライプ状の開口領域（開口幅１．０μｍ）として形成された。
【０２５８】
＜着色パターン除去工程＞
次に、実施例１と同様の条件で、ＲパターンとＢパターンのうち、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成しようとする領域（ストライプ状の開口領域）をドライエッチングにより除去してＲ画素及びＢ画素を得た後、実施例１と同様の条件で、フォトレジストを除去した。
【０２５９】
＜第３の着色パターン形成工程＞
次に、実施例１と同様の条件でＧ着色層を形成した。
次に、パターン露光の領域（即ち、フォトマスクのパターン）を変えた以外は実施例１と同様の条件でパターン露光、現像処理、乾燥処理、及びポストベーク処理を行い、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成しようとするストライプ状の開口領域に、第３の着色パターンであるＧパターン（Ｇ画素）をストライプ状に形成した。
Ｇパターン（Ｇ画素）は、先述のエッチングにより加工されたストライプ状の開口領域に埋め込む形でストライプ状に形成された。Ｇパターン（Ｇ画素）の幅は１．０μｍであった。
また、基板表面はフラットな状態となって形成できた。即ち、Ｒ画素上面、Ｂ画素上面、及びＧ画素上面は、いずれもシリコン基板に対し同じ高さであった。
【０２６０】
以上により、Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素を有するカラーフィルタアレイを得た。
得られたカラーフィルタアレイにおいては、各着色画素（Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素）の隅が集合する領域における、着色画素が形成されない領域の発生は抑制され、着色画素同士の境界線付近における、着色画素の膜厚が薄い箇所の発生も抑制されていた。
この結果は、上記のカラーフィルタの製造方法を用いることで、パターン形成限界が向上し、より微細なパターンの形成が可能となることを示す。
【０２６１】
〔実施例２０〕
第３の着色パターンが第１の着色パターン及び第２の着色パターンに交差する方向のストライプ状パターンである形態であって、第１〜第３の着色パターンの全てをドライエッチング及びＣＭＰ処理にて形成する形態（第４の実施形態）にてカラーフィルタを作製した。詳細な作製方法を以下に示す。
【０２６２】
≪着色熱硬化性組成物の調製≫
−顔料分散液の調製−
緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、赤色（Ｒ）の各色についてそれぞれ下記表２に示す各素材（溶剤以外の成分）をそれぞれニーダーで均一に混練した後に、混練物を二本ロールで乾式分散処理（混練分散処理）した。
次いで、乾式分散処理を施された分散物に、溶剤成分として表２に記載の量のプロピレングリコールモノメチルエチルアセテートを加えた。その後、ホモジナイザーにて２０００ｒｐｍで３０分間攪拌処理し、顔料が均一に分散した、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、赤色（Ｒ）の各色の分散組成物を調製した。得られた分散組成物を、０．３ｍｍジルコニアビーズを用いたビーズ分散機（商品名：ディスパーマット、ＧＥＴＺＭＡＮＮ社製）にて微分散処理を施した。
【０２６３】
その後、２．５μｍフィルターにて濾過を行ない、顔料が均一に分散された各色の顔料分散液（１）〜（３）を得た。尚、各顔料分散液について混練分散処理時及び微分散処理時における混練物（分散物）の粘度、並びに、各顔料分散液における顔料の平均粒子径及び粒子径０．０１±０．００５μｍの範囲にある顔料粒子の占める割合を表２に示す。
なお、顔料の粒子径の測定は、日機装（株）製のＭＩＣＲＯＴＲＡＣ ＵＰＡ １５０を用い、各着色樹脂組成物をプロピレングリコールモノメチルエチルアセテートで希釈したものをサンプルとして測定した。
【０２６４】
【表２】
0005094378.tif 000027
【０２６５】
−着色熱硬化性組成物の調製−
得られた各色の顔料分散液について、顔料分散液（１）に対しては２０質量部、顔料分散液（２）に対しては６質量部、顔料分散液（３）に対しては８質量部の多官能エポキシ樹脂「ＥＨＰＥ−３１５０」（ダイセル化学（株）製）を添加した。さらに、各顔料分散液に、硬化触媒として四国化成(株)製の「１Ｂ２ＰＺ」を前記多官能エポキシ樹脂の１／５０（質量）となるように添加した。溶解確認後、本組成物中の固形分が１５質量％になるように、プロピレングリコールモノメチルエチルアセテートでピグメントショックが起こらないように注意しながら希釈した。前記手順により、顔料分散液（１）は７２．０質量％、顔料分散液（２）は７１．０質量％、顔料分散液（３）は７５．１質量％といった高い顔料濃度の３色の着色熱硬化性組成物Ｒ，Ｇ，Ｂを調製した。
【０２６６】
≪カラーフィルタの作製≫
＜第１の着色パターン形成工程＞
まず、赤色の光硬化性組成物「ＳＲ−５０００Ｌ」に変えて上記で調整した着色熱硬化性組成物Ｒを用いた以外は実施例２と同様にしてＲ着色層を形成した。熱硬化後の膜厚は０．４μｍであった。
【０２６７】
次に、フォトマスクを変更した以外は実施例２と同様にして、薄膜透明膜１及びレジストパターンを形成し、ドライエッチング処理し、フォトレジストを除去して、上層に第１のストッパー層である薄膜透明層１を有するＲパターンを得た。
ここで、Ｒパターンはストライプパターンとして形成された。ＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥのサイズは、ＬＩＮＥ１．０μｍ、ＳＰＡＣＥ１．０μｍであった。
【０２６８】
＜第２の着色パターン形成工程＞
次に、青色の光硬化性組成物「ＳＢ−５０００Ｌ」に変えて上記で調整した着色熱硬化性組成物Ｂを用いた以外は実施例２と同様にしてＢ着色層を形成した。熱硬化後の膜厚は０．７μｍであった。
【０２６９】
次いで、ＣＭＰ研磨装置（ケメット社製、ＢＣ−１５）を使用し、スラリーとしてＳｅｍｉｓｐｅｒｓｅ２５（キャボット社製）：純水＝１：１０の希釈液を、研磨パッドとして連続発泡型（ケメット製Ｗｈｉｔｅｘシリーズ）をそれぞれ用いて、スラリー流量：１５０ｍＬ／ｍｉｎ、ウエハ圧力：２．０ｐｓｉ、リテーナーリング圧力：１．０ｐｓｉで、Ｒパターン上の薄膜透明膜１が露出するまで研磨を行った。
【０２７０】
次に、実施例２と同様にして、Ｒパターン、薄膜透明膜１及びＢパターン上に、第２のストッパー層である薄膜透明膜２を形成した。
次に、パターン露光の領域（即ち、フォトマスクのパターン）を変えてレジストパターン（着色パターン除去工程におけるドライエッチングのエッチングマスクとなるレジストパターン）を形成した以外は実施例２と同様にしてレジストパターン形成完了までの処理を行った。
前記レジストパターンは、Ｒパターン及びＢパターンのストライプの方向と直交する方向のストライプ状のパターン（ＬＩＮＥ１．０μｍ、ＳＰＡＣＥ１．０μｍのＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥパターン）として形成された。
即ち、形成されたレジストパターンにおいて、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成しようとする領域は、幅１．０μｍのＲパターン及び幅１．０μｍのＢパターンとに交差する方向のストライプ状の開口領域（開口幅１．０μｍ）として形成された。
【０２７１】
＜着色パターン除去工程＞
次いで、実施例２と同様の条件にてドライエッチング処理を実施して、薄膜透明膜１、薄膜透明膜２、Ｒパターン、及びＢパターンのうち、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成する領域をドライエッチングにより除去した。
その後、実施例２と同様の条件で、レジストパターンを除去した。
【０２７２】
＜第３の着色パターン形成工程＞
次に、緑色の光硬化性組成物「ＳＧ−５０００Ｌ」に変えて上記で調整した着色熱硬化性組成物Ｇを用いた以外は実施例２と同様にしてＧ着色層を形成した。熱硬化後の膜厚は０．６μｍであった。
このとき、薄膜透明膜２上のＧ着色層の膜厚は５００ｎｍであった。
【０２７３】
次いで、ＣＭＰ研磨装置（ケメット社製、ＢＣ−１５）を使用し、スラリーとしてＳｅｍｉｓｐｅｒｓｅ２５（キャボット社製）：純水＝１：１０の希釈液を、研磨パッドとして連続発泡型（ケメット製Ｗｈｉｔｅｘシリーズ）をそれぞれ用いて、スラリー流量：１５０ｍＬ／ｍｉｎ、ウエハ圧力：２．０ｐｓｉ、リテーナーリング圧力：１．０ｐｓｉで、Ｒパターン上及びＢパターン上の薄膜透明膜２が露出するまで研磨を行った。
以上によりＧパターン（Ｇ画素）を形成しようとするストライプ状の開口領域に、第３の着色パターンであるＧパターン（Ｇ画素）をストライプ状に形成した。
Ｇパターン（Ｇ画素）は、先述のエッチングにより加工されたストライプ状の開口領域に埋め込む形でストライプ状に形成された。Ｇパターン（Ｇ画素）の幅は１．０μｍであった。
また、基板表面はフラットな状態となって形成できた。即ち、Ｒ画素上の薄膜透明膜２上面、Ｂ画素上の薄膜透明膜２上面、及びＧ画素上面は、いずれもシリコン基板に対し同じ高さであった。
【０２７４】
以上により、Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素を有するカラーフィルタアレイを得た。
得られたカラーフィルタアレイにおいては、各着色画素（Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素）の隅が集合する領域における、着色画素が形成されない領域の発生は抑制され、着色画素同士の境界線付近における、着色画素の膜厚が薄い箇所の発生も抑制されていた。
この結果は、上記のカラーフィルタの製造方法を用いることで、パターン形成限界が向上し、より微細なパターンの形成が可能となることを示す。
【０２７５】
〔実施例２１〕
＜カラーフィルタの作製＞
実施例１９中、前記第３の着色パターン形成工程の前までは実施例１９と同様にして、Ｒ画素及びＢ画素付きシリコン基板を得た。
即ち、この基板は、ストライプ状のＲパターン及びＢパターンのうち、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成するストライプ状の領域がドライエッチングにより除去され、更に、フォトレジスト除去及び加熱処理が施された状態である。
【０２７６】
上記加熱処理後のＲ画素及びＢ画素付きシリコン基板のＲ画素及びＢ画素側表面に、実施例３と同様の条件で密着性向上処理を施し、実施例３と同様の条件で前記着色光硬化性組成物Ｐ１を用いてＧ着色層を形成した。
【０２７７】
（パターン露光、現像等）
上記より形成されたＧ着色層に対し、実施例３で求めた最適露光量Ｅｏｐｔにてパターン露光を行った以外は実施例１９の第３の着色パターン形成工程と同様の条件で、パターン露光、現像処理、リンス処理、乾燥処理、ポストベーク処理をこの順に施し、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成しようとするストライプ状のパターン領域に、第３の着色パターンであるＧパターン（Ｇ画素）をストライプ状に形成した。
Ｇパターン（Ｇ画素）は、ドライエッチングにより加工されたストライプ状の開口領域（ＲパターンとＢパターンのうち、Ｇパターン（Ｇ画素）を形成する領域としてドライエッチングにより除去された領域）に埋め込む形でストライプ状に形成された。Ｇパターンの幅は１．０μｍであった。
また、基板表面はフラットな状態となって形成できた。即ち、Ｒ画素上面、Ｂ画素上面、及びＧ画素上面は、いずれもシリコン基板に対し同じ高さであった。
【０２７８】
以上により、Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素を有するカラーフィルタアレイを得た。
得られたカラーフィルタアレイにおいては、各着色画素（Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素）の隅が集合する領域における、着色画素が形成されない領域の発生は抑制され、着色画素同士の境界線付近における、着色画素の膜厚が薄い箇所の発生も抑制されていた。
この結果は、上記のカラーフィルタの製造方法を用いることで、パターン形成限界が向上し、より微細なパターンの形成が可能となることを示す。
【０２７９】
＜評価＞
実施例３と同様の条件及び評価基準にて、着色光硬化性組成物の保存安定性の評価、密着性向上処理後の接触角測定、最適露光量Ｅｏｐｔの測定、密着露光量の測定、及び密着性評価を行った。評価結果を下記表３に示す。
【０２８０】
〔実施例２２〜２８〕
実施例２１において、特定有機シラン化合物の種類及びその含有量を表３に示すように変更した以外は実施例２１と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例２１と同様にして評価を行った。評価結果を表３に示す。
【０２８１】
〔実施例２９〕
実施例２５において、密着性向上処理として、ＨＭＤＳ蒸気蒸着の代わりに下記条件でプラズマによるフッ化処理を行った以外は実施例２５と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例２５と同様の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【０２８２】
〜プラズマによるフッ化処理の条件〜
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、アンテナバイアス：４００Ｗ、ウエハバイアス：２００Ｗ、チャンバー内部圧力２．０Ｐａ、基板温度５０℃、ガス種及び流量を、Ａｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ、ＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ、の条件でプラズマ処理を５秒間行った。
【０２８３】
〔実施例３０〕
実施例２１において、密着性向上処理として、ＨＭＤＳ蒸気蒸着の代わりに、実施例２９と同様の条件でプラズマによるフッ化処理を行った以外は実施例２１と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例２１と同様の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【０２８４】
〔実施例３１〕
実施例２８において、密着性向上処理として、ＨＭＤＳ蒸気蒸着の代わりに、実施例２９と同様の条件でプラズマによるフッ化処理を行った以外は実施例２８と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例２８と同様の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【０２８５】
〔実施例３２〕
実施例２９において、着色光硬化性組成物中に例示化合物（103）を加えなかった以外は実施例２９と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例２９と同様の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【０２８６】
〔実施例３３〕
実施例２１において、例示化合物（103）の含有量を表３に示す量に変更し、かつ、密着性向上処理を行わなかった以外は実施例２１と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例２１と同様の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【０２８７】
〔実施例３４〜３５〕
実施例３３において、例示化合物（103）の含有量を表３に示す量に変更した以外は実施例３３と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例３３と同様の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【０２８８】
〔実施例３６〕
実施例３３において、着色光硬化性組成物中に例示化合物（103）を加えなかった以外は実施例３３と同様にしてカラーフィルタを作製し、実施例３３と同様の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【０２８９】
【表３】
0005094378.tif 000028
【０２９０】
表３に示すように、ドライエッチング後の密着性は、実施例２１〜３３、３５で特に優れており、中でも、実施例２１〜２６、２９、３０で極めて優れていた。
以上、実施例１９の第３の着色パターンの形成工程を変更した実施例２１〜３６について説明したが、実施例２０の第３の着色パターンの形成工程を同様に変更しても同様の結果が得られることはもちろんである。
【０２９１】
以上、実施例１〜３６では、シリコン基板上にカラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、及びＢの着色画素）を形成する例について説明したが、固体撮像素子を作製する場合には、前記シリコン基板を、フォトダイオード、遮光膜、及びデバイス保護膜などが形成された固体撮像素子用基板に置き換えればよい。
例えば、フォトダイオード及び転送電極が形成されたシリコン基板上に、フォトダイオードの受光部のみ開口したタングステンからなる遮光膜を形成し、形成された遮光膜全面及びフォトダイオード受光部（遮光膜中の開口部）を覆うようにして窒化シリコンからなるデバイス保護層を形成し、形成されたデバイス保護層上に、実施例１〜３６と同様の方法によりカラーフィルタ（Ｒ、Ｇ、及びＢの着色画素）を形成し、形成されたカラーフィルタ上に集光手段であるマイクロレンズを形成することにより、色再現性が良好な固体撮像素子（例えば、ＣＣＤイメージセンサー、ＣＭＯＳイメージセンサー、等）を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２９２】
【図１】（ａ）は、第１の実施形態及び第３の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図２】（ａ）は、第１の実施形態及び第３の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】（ａ）は、第１の実施形態及び第３の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図４】（ａ）は、第１の実施形態及び第３の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図５】（ａ）は、第１の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図６】（ａ）は、第１の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図７】（ａ）は、第１の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図８】（ａ）は、第１の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図９】（ａ）は、第２の実施形態及び第４の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図１０】（ａ）は、第２の実施形態及び第４の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図１１】（ａ）は、第２の実施形態及び第４の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図１２】（ａ）は、第２の実施形態及び第４の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図１３−１】（ａ）は、第２の実施形態及び第４の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図１３−２】（ａ）は、第２の実施形態及び第４の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図１４】（ａ）は、第２の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図１５】（ａ）は、第２の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図１６】（ａ）は、第２の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図１７−１】（ａ）は、第２の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図１７−２】（ａ）は、第２の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図１８】（ａ）は、第２の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図１９】（ａ）は、第３の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２０】（ａ）は、第３の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２１】（ａ）は、第３の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２２】（ａ）は、第３の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２３】（ａ）は、第４の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２４】（ａ）は、第４の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２５】（ａ）は、第４の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２６−１】（ａ）は、第４の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２６−２】（ａ）は、第４の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２７】（ａ）は、第４の実施形態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２８】（ａ）は、第３の実施形態及び第４の実施形態におけるカラーフィルタを固体撮像素子の画素単位に区切り、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の符号を付して示した図である。
【図２９−１】（ａ）は、従来のカラーフィルタの製造方法を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図２９−２】（ａ）は、従来のカラーフィルタの製造方法を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図２９−３】（ａ）は、従来のカラーフィルタの製造方法を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図２９−４】（ａ）は、従来のカラーフィルタの製造方法を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図２９−５】（ａ）は、従来のカラーフィルタの製造方法を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【符号の説明】
【０２９３】
１０  支持体
１２  赤着色層
１４  赤色パターン
１６  青着色層
１８  青色パターン
２０、１２０  緑色画素を形成する領域
２２、１２２  レジストパターン
２４、１２４  緑着色層
２６、１２６  緑色パターン
２８、１２８  赤色画素
３０、１３０  青色画素
３２、１３２  緑色画素
３４  第１のストッパー層
３６  第２のストッパー層
４２  第１の着色層
４４  第１の着色層中の第１の着色画素形成領域
４６  第１の着色層中の不要領域
４７  フォトマスク
４８  第１の着色画素
５０  第２の着色画素
５２  第３の着色画素
５４  着色画素が形成されない領域
５６  着色画素の膜厚が薄い箇所
【図１】
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【図２】
0005094378.tif 000031
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005094378.tif 000034
【図６】
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【図７】
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【図８】
0005094378.tif 000037
【図９】
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【図１０】
0005094378.tif 000039
【図１１】
0005094378.tif 000040
【図１２】
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【図１３−１】
0005094378.tif 000042
【図１３−２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７−１】
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【図１７−２】
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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２６−１】
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【図２６−２】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９−１】
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【図２９−２】
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【図２９−３】
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【図２９−４】
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【図２９−５】
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