JP2010078729A - 感光性樹脂組成物、カラーフィルタ及びその製造方法、並びに、固体撮像素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】樹脂と、オキシム系光重合開始剤と、紫外線吸収剤と、全固形分中における含有量が30質量%以上である、芳香環を有するモノマーと、を含有し、固体撮像素子の画素形成に用いられる感光性樹脂組成物である。
【選択図】なし
Description
一方、液晶表示装置の保護膜用途としても透明材料が用いられることがある(例えば、特許文献2〜3参照)。
特に、固体撮像素子用カラーフィルタでは上記問題に加えて、ウエハー上でパターン形成を行うため露光のハレーションに因って透明樹脂層のパターン解像度が問題になることが多い。
さらに、生産効率向上のためにパターン形成時の露光量を低くしてパターンが形成されると、後工程のポストベークで、現像後のパターンが熱により変形し(「熱ダレ」ともいう)、パターン矩形性が劣化する問題も発生している。
即ち、本発明は、低い露光量(特に200mJ/cm2未満)でパターン形成された際も、解像性に優れ、かつ後工程のポストベークでもパターン矩形性の劣化が抑制される感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、パターン矩形性に優れ、精細で高品質の画像表示が可能なカラーフィルタ及びその製造方法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。
<1> 樹脂と、オキシム系光重合開始剤と、紫外線吸収剤と、全固形分中における含有量が30質量%以上である、芳香環を有するモノマーと、を含有し、固体撮像素子の画素形成に用いられる感光性樹脂組成物である。
<2> 前記樹脂の質量が、前記芳香環を有するモノマーを含む全モノマーの質量に対し、0.6以上1.0以下であることを特徴とする<1>に記載の感光性樹脂組成物である。
<3> 前記紫外線吸収剤の含有量が、全固形分に対し3質量%以上10質量%以下であることを特徴とする<1>又は<2>に記載の感光性樹脂組成物である。
<5> 前記紫外線吸収剤が、共役ジエン系化合物であることを特徴とする<1>〜<4>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物である。
<9> <8>に記載の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である。
<10> <9>に記載のカラーフィルタを備えた固体撮像素子である。
また、本発明によれば、パターン矩形性に優れ、精細で高品質の画像表示が可能なカラーフィルタ及びそ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、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。
本発明の感光性樹脂組成物は、樹脂と、オキシム系光重合開始剤と、紫外線吸収剤と、全固形分中における含有量が30質量%以上である、芳香環を有するモノマーと、を含有し、固体撮像素子の画素形成に用いられるものである。
感光性樹脂組成物を上記本発明の構成とすることにより、低い露光量(特に200mJ/cm2未満)でパターン形成された際も、解像性に優れ、かつ後工程のポストベークにおけるパターン矩形性の劣化が抑制される。
以下、各素材について順次説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は、樹脂を少なくとも1種含有する。
前記樹脂としては、アルカリ可溶性樹脂が好適である。
前記アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ可溶性であれば特に限定はないが、耐熱性、現像性、入手性等の観点から選ばれることが好ましい。
なお、本明細書中において、(メタ)アクリレートはアクリレート又はメタクリレートを表し、(メタ)アクリルはアクリル又はメタクリルを表し、(メタ)アクリルアミドはアクリルアミド又はメタクリルアミドを表す。
なお、本発明において、感光性樹脂組成物の全固形分とは、溶剤を除いた全成分を指す。
本発明の感光性樹脂組成物は、オキシム系光重合開始剤の少なくとも1種を含有する。 本発明におけるオキシム系光重合開始剤としては、光により分解し、ラジカル重合性モノマーの重合反応を開始、促進する化合物が好ましく、波長300〜500nmの領域に吸収を有するものがより好ましい。オキシム系光重合開始剤が良好な理由は、光による分解効率が極めて高く、より高い硬化性が得られるため、現像後に矩形なパターンが形成できているものと推測している。
本発明における新規オキシム化合物は、下記一般式(1)で表される化合物である。
Rで表される一価の非金属原子団としては、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルキルスルフィニル基、置換基を有してもよいアリールスルフィニル基、置換基を有してもよいアルキルスルホニル基、置換基を有してもよいアリールスルホニル基、置換基を有してもよいアシル基、置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアリールオキシカルボニル基、置換基を有してもよいホスフィノイル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルキルチオカルボニル基、置換基を有してもよいアリールチオカルボニル基、置換基を有してもよいジアルキルアミノカルボニル基、置換基を有してもよいジアルキルアミノチオカルボニル基等が挙げられる。
下記の構造中、Y、X、及びnは、それぞれ、後述する一般式(2)におけるY、X、及びnと同義であり、好ましい例も同様である。
これらの基に導入しうる置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン基、メトキシ基、エトキシ基、tert−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、p−トリルオキシ基等のアリールオキシ基、メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基、アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メトキサリル基等のアシル基、メチルスルファニル基、tert−ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基、フェニルスルファニル基、p−トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基、メチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基等のアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、モルホリノ基、ピペリジノ基等のジアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、p−トリルアミノ基等のアリールアミノ基、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基等のアリール基等の他、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、p−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、ホスホノ基、トリメチルアンモニウミル基、ジメチルスルホニウミル基、トリフェニルフェナシルホスホニウミル基等が挙げられる。
中でも、Aとしては、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、無置換のアルキレン基、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、ドデシル基)で置換されたアルキレン基、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基)で置換されたアルキレン基、アリール基(例えば、フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基、スチリル基)で置換されたアルキレン基が好ましい。
具体的には、フェニル基、ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、9−アンスリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、5−ナフタセニル基、1−インデニル基、2−アズレニル基、9−フルオレニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、o−、m−、及びp−トリル基、キシリル基、o−、m−、及びp−クメニル基、メシチル基、ペンタレニル基、ビナフタレニル基、ターナフタレニル基、クオーターナフタレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、フルオランテニル基、アセナフチレニル基、アセアントリレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントリル基、ビアントラセニル基、ターアントラセニル基、クオーターアントラセニル基、アントラキノリル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基等が挙げられる。中でも、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、置換又は無置換のフェニル基が好ましい。
また、一般式(2)におけるnは0〜5の整数を表すが、0〜2の整数が好ましい。
このように、新規オキシム化合物は、従来のオキシム系の化合物に比して、長波長領域に吸収を有する。したがって、365nmや405nmの光源で露光した際に、優れた感度を示すことになる。
ここで、新規オキシム化合物のモル吸光係数は、紫外可視分光光度計(Varian社製Carry−5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用いて0.01g/Lの濃度で測定した。
オキシム系光重合開始剤の感光性樹脂組成物中における含有量(2種以上の場合は総含有量)としては、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.1〜20質量%の範囲が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%の範囲、特に好ましくは1〜8質量%の範囲である。この範囲内であると、良好な感度とパターン形成性が得られる。
また、スルホニウム塩の形態として、トリアリールスルホニウム塩の1つの置換基がクマリン、アントアキノン構造を有し、300nm以上に吸収を有するヨードニウム塩などが好ましい。
また、その他の好ましいスルホニウム塩としては、トリアリールスルホニウム塩の1つの置換基がクマリン、アントアキノン構造を有し、300nm以上に吸収を有するスルホニウム塩が挙げられる。別の好ましいスルホニウム塩としては、トリアリールスルホニウム塩が、アリロキシ基、アリールチオ基を置換基に有する300nm以上に吸収を有するスルホニウム塩が挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物は、紫外線吸収剤を少なくとも1種含有する。これにより、露光時の線幅太りが抑制される。前記紫外線吸収剤としては、例えば、250nmから400nmの間に吸収極大を有する化合物を用いることができる。
TINUVIN400、TINUVIN405、TINUVIN460、TINUVIN477DW、TINUVIN479(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)などのヒドロキシフェニルトリアジン化合物;
などを挙げることができる。
ハメット則は、ベンゼン誘導体の反応又は平衡に及ぼす置換基の影響を定量的に論ずるために、1935年にL. P. Hammettにより提唱された経験則であるが、これは今日広く
妥当性が認められている。ハメット則により求められた置換基定数には、σp値とσm値とがあり、これらの値は多くの一般的な成書に記載があるが、例えば、J.A. Dean編「Lange’s Handbook of Chemistry」第12版、1979年(Mc Graw-Hill)や「化学の領域増刊」、122号、96〜103頁、1979年(南江堂)、Chemical Reviews, 91巻、165頁〜195頁、1991年に詳しい。本発明では、これらの成書に記載の文献既知の値がある置換基にのみ限定されるという意味ではなく、その値が文献未知であってもハメット則に基づいて測定した場合にその範囲内に含まれる限り包含されることは勿論である。
これらのうち、R3、R4としては、アシル基、カルバモイル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホニルオキシ基、スルファモイル基が好ましく、特にアシル基、カルバモイル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホニルオキシ基、スルファモイル基が好ましい。
−例示化合物(1)の合成法−
3−アニリノアクロレインアニル(13.3g)と、エチルフェニルスルホニルアセテート(14.3g)を無水酢酸(40ml)中で85〜90℃に2時間加熱する。減圧乾燥下に無水酢酸を除き、エタノール(40ml)とジーn―へキシルアミン(24.1g)を加えて2時間還流する。エタノールを除去し、残渣をカラムクロマトにかけ、精製し、エタノールより再結晶すると目的物が得られる。融点95〜96℃。
本発明の感光性樹脂組成物は、モノマーとして芳香環を有するモノマー(以下、「芳香環含有モノマー」ともいう)を、全固形分中30質量%以上含有する。
これにより、芳香環含有モノマー同士のπ−πスタッキング(又は、芳香環含有モノマーと他の素材中の芳香環との相互作用)が効果的に形成されるので、ポストベークによる熱ダレが抑制され、パターン矩形性の劣化が抑制される。
本発明の感光性樹脂組成物は、芳香環含有モノマーを1種のみ含有してもよいし、2種以上を含有してもよい(2種以上含有する場合には、該2種以上の合計量が、全固形分中30質量%以上である)。
本発明における芳香環を有するモノマーの中としては、ビスフェノール骨格(ビスフェノールA骨格、ビスフェノールS骨格、ビスフェノールF骨格、等)、フルオレン骨格、ナフタレン骨格、トリフェニレン骨格、及びフタル酸骨格の少なくとも1種を有するモノマーがより好ましい。
以下、芳香環を含有する多官能重合性モノマーの具体例について説明する。
ビスフェノールS骨格を含有するモノマーとして、アロニックスM−205(東亜合成製)等が挙げられる。
ビスフェノールF骨格を有するモノマーとして、カラヤッドR−712(日本化薬製)等が挙げられる。
フルオレン骨格を含有するモノマーとして、A−BPEF(新中村化学製)が挙げられる。
その他、ECH変性フタル酸ジアクリレートであるデナコールDA−721(長瀬産業製)、テトラブロモビスフェノールAジアクリレートであるSR−640(サートマー社製)、その他、ビスコート540、ビスコート700、ビスコート3700(いずれも大阪有機製)、Ebecryl150(UCB社製)、エポキシエステル3002A、エポキシエステル3002M(共栄社油脂社製)等が挙げられる。
ここでいう重合性基としては、エチレン性不飽和二重結合を有する基であり、アリル基、(メタ)アクリロイル基、及びアリルオキシアルキル基の少なくとも1種がより好ましい。
他の重合性モノマーとしては、少なくとも1つの付加重合可能なエチレン性二重結合を有し、かつ常圧下で100℃以上の沸点を持つ化合物が好ましい。重合性モノマーは、前記光重合開始剤等と共に含有することにより、本発明の感光性樹脂組成物をネガ型に構成することができる。
更に、日本接着協会誌Vol.20、No.7、300〜308頁に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも挙げることができる。
中でも、他の重合性モノマーとしては、多官能(メタ)アクリル化合物が特に好ましく、芳香環を有しない多官能(メタ)アクリレートが最も好ましい。
即ち、芳香環含有モノマーが、4官能以上のアクリルモノマーであって、紫外線吸収剤が前記一般式(I)で表される化合物である組み合わせの形態が好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、一般には、有機溶剤を用いて構成することができる。
有機溶剤は、各成分の溶解性や感光性樹脂組成物の塗布性を満足すれば基本的には特に制限はないが、特に紫外線吸収剤、バインダーの溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ばれることが好ましい。また、本発明の感光性樹脂組成物を調製する際には、少なくとも2種類の有機溶剤を含むことが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、各種添加物、例えば、充填剤、上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、凝集防止剤等を配合することかできる。
有機カルボン酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等の脂肪族モノカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルコハク酸、テトラメチルコハク酸、シトラコン酸等の脂肪族ジカルボン酸;トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等の脂肪族トリカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリト酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリト酸等の芳香族ポリカルボン酸;フェニル酢酸、ヒドロアトロパ酸、ヒドロケイ皮酸、マンデル酸、フェニルコハク酸、アトロパ酸、ケイ皮酸、ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸ベンジル、シンナミリデン酢酸、クマル酸、ウンベル酸等のその他のカルボン酸が挙げられる。
具体的には、感光性樹脂組成物の全固形分中における着色剤の含有量は、透明パターンの透過率の観点より、3.0質量%以下が好ましく、1.0質量%以下がより好ましく、0質量%(即ち、着色剤を含まない形態)が特に好ましい。
このような用途に好適に用いる観点より、本発明の感光性樹脂組成物は、膜厚1μmの膜としたときに、400nm〜700nmの波長領域全域に渡り透過率が90%以上(より好ましくは95%以上)であることが好ましい。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明の感光性樹脂組成物を塗布し、塗布形成された塗布層を少なくとも紫外線でフォトマスクを介して露光し、現像することによりパターン(好ましくは、透明パターン)を形成し、形成されたパターンをポストベークする。
また、本発明のカラーフィルタは上記製造方法により得られたものである。
本発明のカラーフィルタの製造方法では、解像性に優れ、かつ後工程のポストベークにおけるパターン矩形性の劣化が抑制される本発明の感光性樹脂組成物を用いるため、画素(パターン)の矩形性に優れ、精細で高品質の画像表示が可能なカラーフィルタを得ることができる。
また、本発明のカラーフィルタは、赤色、青色、緑色等の有彩色パターンの少なくとも1種と透明等の無彩色パターンの少なくとも1種とが組み合わされたものであってもよい。このような例としては、赤色パターン(赤色画素)、青色パターン(青色画素)、緑色パターン(緑色画素)、及び透明パターン(透明画素)を備えたカラーフィルタが挙げられる。
先ず、該感光性樹脂組成物をシリコンウエハー上に直接または他の層を介して塗布し、その後乾燥して塗布膜を形成する工程(塗布膜形成工程)と、該塗布膜を少なくとも紫外線でフォトマスクを介してパターン露光する工程(露光工程)と、露光された前記塗布膜をアルカリ現像液で現像処理してパターンを形成する工程(現像工程)と、現像処理して得られたパターンに加熱処理を施す工程(ポストベーク工程)と、を含む。また、必要により、上記塗布膜又はパターンを加熱および露光により硬化する工程を含んでいてもよい。
露光機としては、例えば、ステッパーを好適に用いることができる。
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、画素(パターン)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(例えば、CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサー)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。
<平坦化膜レジスト液の調製>
下記各成分をホモジナイザー攪拌機で混合・攪拌して、平坦化膜用レジスト液を調製した。
〜 平坦化膜用レジスト液組成 〜
・ベンジルメタアクリレート/メタアクリル酸(=70/30[モル比])共重合体のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(20%、重量平均分子量30000、藤倉化成(株)製、製品名アクリベースFF−187) … 22部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート … 6.5部
(日本化薬社製、製品名KAYARAD DPHA)
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(ダイセル化学(株)製、製品名MMPGAC) …13.8部
・エチル−3−エトキシプロピオネート(長瀬産業(株)製、製品名エチル−3エトキシプロピオネート) …12.3部
・ハロメチルトリアジン化合物(下記化合物I)(PANCHIM社製、製品名トリアジンPP) … 0.3部
上記で得られた平坦化膜用レジスト液を、6インチシリコンウエハー上にスピンコートで塗布した。次いで、表面温度100℃×120秒、ホットプレート上で加熱処理し、前記シリコンウエハー上に約1.0μmの膜厚の均一な塗布膜を得た。次いで、230℃の条件下で1時間、オーブンにてその塗布膜を硬化処理して、平坦化膜を得た。
下記成分をマグネチックスターラーを用いて攪拌、混合し、本発明の感光性樹脂組成物である感光性透明樹脂組成物を調製した。
・サイクロマーP−ACA(固形分50質量%、重量平均分子量30000、ダイセル(株)製)
…13.66部
・NKエステルA−BPE−4(芳香環を有するモノマー;構造は後述する)
… 7.18部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(その他モノマー;以下、「DPHA」ともいう) … 3.07部
・開始剤A(下記化合物II;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製のオキシム系光重合開始剤、製品名CGI−124) … 0.98部
・下記化合物III(紫外線吸収剤) … 1.03部
・溶剤A(有機溶剤) …69.82部
(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート;ダイセル化学(株)製、製品名MMPGAC)
・界面活性剤A … 0.01部
(フッ素系界面活性剤;大日本インキ化学工業(株)製、製品名メガファックF−144)
・重合禁止剤A …0.0051部
(p−メトキシフェノール;関東化学(株)製、製品名p−メトキシフェノール)
上記より得られた感光性透明樹脂組成物を、前記シリコンウエハーの平坦化膜上にスピンコートにより塗布した後、塗布膜面の表面温度100℃で120秒間、ホットプレートで加熱処理して乾燥させ、乾燥後の膜厚が約0.8μmの塗布膜を形成した。
次に、乾燥後の塗布膜に対して、1.2μmの正方ピクセルがそれぞれ基板上の4mm×3mmの領域に配列されたマスクパターンを介してi線ステッパー(キャノン(株)製のFPA−3000i5+)により、露光量100mJ/cm2にて露光した。
以上のようにして、前記シリコンウエハーの平坦化膜上に1.2μm四方の透明パターンを作製し、固体撮像素子用カラーフィルタの透明パターンを得た。
次に、MCPD−3000(大塚電子(株)製)を用いてこの透明膜の透過率を測定した。透過率は、400nm〜700nmの波長領域全域に渡り、93%以上であった。
上記より得られた前記シリコンウエハーの平坦化膜上の1.2μm四方の透明パターンについて、下記の評価、測定を行なった。評価、測定の結果は、下記表1に示す。
得られたカラーフィルタの1.2μm四方の透明パターンを、カラーフィルタ面(シリコンウエハ面)に直交する面で切断し、その切断面の形状をSEM(S−4800、(株)日立ハイテクノロジ―ズ)を用いて3万倍で観察し、切断面の形状を下記の評価基準にしたがって評価した。
〜 評価基準 〜
○: パターン上辺の長さ/パターン下辺の長さが0.9以上1.1以下、すなわち矩形で、良好な形状が得られた。
△: パターン上辺の長さ/パターン下辺の長さが0.7以上0.9未満、あるいは1.1より大きく1.3以下であり、実用上許容できる程度であった。
×:パターン上辺の長さ/パターン下辺の長さが0.7未満、あるいは1.3より大きく、矩形なパターンが得られなかった。
ポストベーク後のカラーフィルタの画素パターンを、測長SEM(S−7800H、(株)日立製作所製)を用いて、シリコンウエハー上のカラーフィルタの更に上方から3万倍で観察し、目測で残渣の発生の有無を下記の評価基準にしたがって評価した。
現像残渣が少ない程、パターンの解像性が優れている。
〜 評価基準 〜
○:現像残渣はなかった。
△:現像残渣が僅かにみられたが、実用上許容できる程度であった。
×:残渣の発生が顕著であった。
実施例1において、感光性透明樹脂組成物の組成を下記表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、感光性透明樹脂組成物を調製し、カラーフィルタを作製した。また、実施例1と同様の評価を行なった。評価、測定の結果は下記表1に示す。
実施例1において、感光性透明樹脂組成物の組成を下記表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、感光性透明樹脂組成物を調製し、カラーフィルタを作製した。また、実施例1と同様の評価を行なった。評価、測定の結果は下記表1に示す。
・各成分のかっこ内の数値(単位:「wt%」)は、感光性樹脂組成物の全固形分中における各成分(樹脂については固形分)の含有量(質量%)を指す。
・「全樹脂/全モノマー」欄は、全モノマー成分(芳香環含有モノマー及びその他モノマー)の質量に対する全樹脂成分の質量の比を指す。
・DPHAは、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートである。
・TINUVIN460は、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製のヒドロキシフェニルトリアジン(HPT)系紫外線吸収剤である。
・モノマーの構造は以下のとおりである。
・Irgacure369は、アミノアルキルフェノン系光重合開始剤(オキシム系光重合開始剤以外の光重合開始剤)である。
・化合物A(オキシム系光重合開始剤)の構造は以下のとおりである。
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ウエハー上に、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する。次に、形成されたデバイス保護層上に、上記実施例と同様の方法により透明パターン(透明画素)を、公知の方法により赤色画素、青色画素、及び緑色画素を、それぞれ形成し、カラーフィルタとする。次に、得ら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(CCD、CMOS等)を作製することができる。
Claims (10)
- 樹脂と、オキシム系光重合開始剤と、紫外線吸収剤と、全固形分中における含有量が30質量%以上である、芳香環を有するモノマーと、を含有し、固体撮像素子の画素形成に用いられる感光性樹脂組成物。
- 前記樹脂の質量が、前記芳香環を有するモノマーを含む全モノマーの質量に対し、0.6以上1.0以下であることを特徴とする請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記紫外線吸収剤の含有量が、全固形分に対し3質量%以上10質量%以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記芳香環を有するモノマーが、4個以上の重合性基を持つモノマーであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記紫外線吸収剤が、共役ジエン系化合物であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
- 膜厚1μmの膜としたときに、400nm〜700nmの波長領域全域に渡り透過率が90%以上であることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
- 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を塗布し、塗布形成された塗布層を少なくとも紫外線でフォトマスクを介して露光し、現像することによりパターンを形成し、形成されたパターンをポストベークするカラーフィルタの製造方法。
- 請求項8に記載の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。
- 請求項9に記載のカラーフィルタを備えた固体撮像素子。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011128590A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-30 | Jsr Corp | 透明画素の製造方法、透明画素、カラーフィルタ及び感光性組成物。 |
| JP2012163769A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | 感光性着色組成物及びそれを用いたカラーフィルタ |
| WO2013038974A1 (en) | 2011-09-14 | 2013-03-21 | Fujifilm Corporation | Colored radiation-sensitive composition for color filter, pattern forming method, color filter and method of producing the same, and solid-state image sensor |
| CN104311461A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-28 | 上海维凯光电新材料有限公司 | 乙氧化(2)双酚s二丙烯酸酯及其制备方法 |
| KR20150046207A (ko) | 2012-11-01 | 2015-04-29 | 후지필름 가부시키가이샤 | 감광성 조성물, 이것을 이용한 회색 경화막, 회색 화소 및 고체 촬상 소자 |
| KR20180006313A (ko) * | 2016-07-07 | 2018-01-17 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 레지스트 하층막 재료, 패턴 형성 방법, 레지스트 하층막 형성 방법 및 레지스트 하층막 재료용 화합물 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6214149A (ja) * | 1985-07-11 | 1987-01-22 | ミネソタ マイニング アンド マニュファクチュアリング コンパニ− | 3−アミノアリリデンマロノニトリル化合物よりなる紫外線吸収剤を含有する写真材料 |
| JPH08239509A (ja) * | 1995-03-06 | 1996-09-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | ポリマーフィルム |
| WO2004079454A1 (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-16 | Asahi Glass Company Limited | 感光性樹脂組成物及びその塗膜硬化物 |
| WO2007061115A1 (ja) * | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Asahi Glass Company, Limited | 隔壁、カラーフィルタ、有機elの製造方法 |
| JP2007219467A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-30 | Fujifilm Corp | 染料含有ネガ型硬化性組成物、カラーフィルタ及びその製造方法 |
| JP2007249190A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-09-27 | Fujifilm Electronic Materials Co Ltd | 光硬化性組成物、それを用いた反射防止膜、及び固体撮像素子 |
| JP2008052250A (ja) * | 2006-05-31 | 2008-03-06 | Mitsubishi Chemicals Corp | 保護膜用熱硬化性組成物、硬化物、及び液晶表示装置 |
| JP2008107773A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-05-08 | Fujifilm Corp | 光硬化性組成物、カラーフィルター及びその製造方法、並びに、固体撮像素子 |
| JP2008165222A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-07-17 | Mitsubishi Chemicals Corp | 保護膜用熱硬化性組成物、硬化物、tftアクティブマトリックス基板、及び液晶表示装置 |
| JP2009265642A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-11-12 | Fujifilm Corp | 感光性透明樹脂組成物、カラーフィルタの製造方法及びカラーフィルター |
| JP2010049029A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Fujifilm Corp | 感光性樹脂組成物、カラーフィルタ及びその製造方法、並びに、固体撮像素子 |
-
2008
- 2008-09-24 JP JP2008245024A patent/JP5121644B2/ja active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6214149A (ja) * | 1985-07-11 | 1987-01-22 | ミネソタ マイニング アンド マニュファクチュアリング コンパニ− | 3−アミノアリリデンマロノニトリル化合物よりなる紫外線吸収剤を含有する写真材料 |
| JPH08239509A (ja) * | 1995-03-06 | 1996-09-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | ポリマーフィルム |
| WO2004079454A1 (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-16 | Asahi Glass Company Limited | 感光性樹脂組成物及びその塗膜硬化物 |
| WO2007061115A1 (ja) * | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Asahi Glass Company, Limited | 隔壁、カラーフィルタ、有機elの製造方法 |
| JP2007219467A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-30 | Fujifilm Corp | 染料含有ネガ型硬化性組成物、カラーフィルタ及びその製造方法 |
| JP2007249190A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-09-27 | Fujifilm Electronic Materials Co Ltd | 光硬化性組成物、それを用いた反射防止膜、及び固体撮像素子 |
| JP2008052250A (ja) * | 2006-05-31 | 2008-03-06 | Mitsubishi Chemicals Corp | 保護膜用熱硬化性組成物、硬化物、及び液晶表示装置 |
| JP2008107773A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-05-08 | Fujifilm Corp | 光硬化性組成物、カラーフィルター及びその製造方法、並びに、固体撮像素子 |
| JP2008165222A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-07-17 | Mitsubishi Chemicals Corp | 保護膜用熱硬化性組成物、硬化物、tftアクティブマトリックス基板、及び液晶表示装置 |
| JP2009265642A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-11-12 | Fujifilm Corp | 感光性透明樹脂組成物、カラーフィルタの製造方法及びカラーフィルター |
| JP2010049029A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Fujifilm Corp | 感光性樹脂組成物、カラーフィルタ及びその製造方法、並びに、固体撮像素子 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011128590A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-30 | Jsr Corp | 透明画素の製造方法、透明画素、カラーフィルタ及び感光性組成物。 |
| JP2012163769A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | 感光性着色組成物及びそれを用いたカラーフィルタ |
| WO2013038974A1 (en) | 2011-09-14 | 2013-03-21 | Fujifilm Corporation | Colored radiation-sensitive composition for color filter, pattern forming method, color filter and method of producing the same, and solid-state image sensor |
| CN103608704A (zh) * | 2011-09-14 | 2014-02-26 | 富士胶片株式会社 | 用于彩色滤光片的着色放射线敏感性组合物、图案形成方法、彩色滤光片及其制备方法以及固态图像传感器 |
| CN103608704B (zh) * | 2011-09-14 | 2016-03-16 | 富士胶片株式会社 | 着色放射线敏感性组合物、图案形成方法、彩色滤光片及其制备方法以及固态图像传感器 |
| KR20150046207A (ko) | 2012-11-01 | 2015-04-29 | 후지필름 가부시키가이샤 | 감광성 조성물, 이것을 이용한 회색 경화막, 회색 화소 및 고체 촬상 소자 |
| CN104311461A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-28 | 上海维凯光电新材料有限公司 | 乙氧化(2)双酚s二丙烯酸酯及其制备方法 |
| KR20180006313A (ko) * | 2016-07-07 | 2018-01-17 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 레지스트 하층막 재료, 패턴 형성 방법, 레지스트 하층막 형성 방법 및 레지스트 하층막 재료용 화합물 |
| JP2018013768A (ja) * | 2016-07-07 | 2018-01-25 | 信越化学工業株式会社 | レジスト下層膜材料、パターン形成方法、レジスト下層膜形成方法、及びレジスト下層膜材料用化合物 |
| KR101953976B1 (ko) * | 2016-07-07 | 2019-05-23 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 레지스트 하층막 재료, 패턴 형성 방법, 레지스트 하층막 형성 방법 및 레지스트 하층막 재료용 화합물 |
| US10620537B2 (en) | 2016-07-07 | 2020-04-14 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Resist underlayer film composition, patterning process, method for forming resist underlayer film, and compound for resist underlayer film composition |
Also Published As
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