JP2007316180A - 着色感光性樹脂組成物、カラーフィルタ、イメージセンサおよびカメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】パターンを形成しうるＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６と光酸発生剤とを含むカラーフィルタ形成用感光性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６、光酸発生剤、硬化剤、アルカリ可溶性樹脂および溶剤を含む着色感光性組成物において、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６が粗製Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６を酸処理して得られたＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６を含むことを特徴とする着色感光性組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は特定の染料と光酸発生剤とを含有する着色感光性樹脂組成物、該組成物を用いて形成されるカラーフィルタ、該カラーフィルタを具備してなるイメージセンサおよび該イメージセンサを具備してなるカメラシステムに関する。

デジタルカメラやデジタルビデオなどに用いられるイメージセンサは、カラーフィルタを有する。
そして、カラーフィルタの製造方法には、フォトレジストに代表される感光性樹脂組成物に顔料や染料などの色素を含有させた着色感光性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフィー法により製造する方法が開発されてきた。
イメージセンサの使用時の耐久性として、カラーフィルタの熱による色褪色や光による色褪色が小さいことが必要とされる。すなわち、カラーフィルタの熱による褪色や光による褪色を小さくするために、熱による褪色や光による褪色が小さい染料が選択され、カラーフィルタ用の着色剤として使用されてきた。
これら熱による褪色や光による褪色が小さい染料として、各種含金属フタロシアニン染料、クロム含金アゾ染料、アントラキノン染料およびピラゾロンアゾ染料などがカラーフィルタ用染料として用いられている。
このようなカラーフィルタを製造するには、染料などの色素を含有させた着色感光性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフィー法により製造する方法が開発されてきた。（例えば、特許文献１〜２など参照。）

特開平２−１２７６０２号公報 １８頁左下欄６行目〜２１頁左下欄６行目 特開２００２−１４２２０号公報 ２頁右欄２５行目〜３頁右欄２８行目

しかしながら、本発明者らは、染料として耐光性や耐熱性に優れるとされているＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６と光酸発生剤とを含有する着色感光性樹脂組成物では、これを用いてパターン形成できないという問題を見出した。
本発明の目的は、パターンを形成しうるＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６と光酸発生剤とを含むカラーフィルタ形成用感光性樹脂組成物を提供することにある。また、本発明は、該組成物を用いて形成されるカラーフィルタ、該カラーフィルタを具備するイメージセンサおよび該イメージセンサを具備するカメラシステムを提供することにある。

本発明者等は、前記課題を解決するべく、鋭意検討の結果、酸で処理したＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６を用いることで、パターン形成可能な着色感光性樹脂組成物が得られることを見出した。
即ち、本発明は、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６、光酸発生剤、硬化剤、アルカリ可溶性樹脂および溶剤を含む着色感光性樹脂組成物において、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６が粗製Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６を酸処理して得られたＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６を含むことを特徴とする着色感光性樹脂組成物を提供する。また本発明は、前記の着色感光性樹脂組成物を用いて形成されるカラーフィルタ、前記のカラーフィルタを具備してなるイメージセンサおよび前記のイメージセンサを具備してなるカメラシステムを提供する。

本発明の着色感光性樹脂組成物によれば、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６と光酸発生剤とを含む着色感光性樹脂組成物であっても、パターンを形成することができる。

本発明の着色感光性樹脂組成物において用いられるＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６は、粗製Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６を酸処理して得られる。
前記の酸処理としては、例えば、粗製Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６を有機溶剤に溶解し、酸を添加して、攪拌し、その後、水層を分液、除去し、有機層を水洗後、乾燥して、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６を得るものである。
ここで、酸による処理に関し、通常、染料の製造において行われる酸析は、酸を添加することにより、染料を析出させるものであるが、本発明の製造方法における酸の処理は、染料を析出させるものでない点で異なる。
粗製Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６の市販品としては、例えば、ＭｅｃｏＦａｓｔ Ｏｒａｎｇｅ Ｏ−４５（Ｍｉｎｇ−Ｚｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、Ｎｅｏｚａｐｏｎ Ｏｒａｎｇｅ ２４５（ＢＡＳＦ）、Ｚａｐｏｎ Ｏｒａｎｇｅ ２４５（ＢＡＳＦ）などが挙げられる。

粗製Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６を処理する酸としては、好ましくは無機酸が挙げられる。前記の無機酸として具体的には、塩酸、硫酸、硝酸などが挙げられ、好ましくは塩酸、硫酸が挙げられる。

酸処理に使用する酸の量は、粗製Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６のモル数に対して、好ましくは０．１〜３．０モル、より好ましくは０．５〜１．０モルである。無機酸の使用量が前記の範囲にあると、得られる染料を用いて調製された着色感光性樹脂組成物を貯蔵した際にパターン形成が可能であり、また酸処理工程で発生する廃水の中和作業に負荷がかからない傾向があるため、好ましい。

酸処理したＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６の含有量は、目的とした分光スペクトルによるが、着色感光性樹脂組成物中の染料量に対して質量分率で、好ましくは５〜９０質量％、より好ましくは５〜８０質量％である。酸処理したＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６の含有量が前記の範囲にあると、カラーフィルタの色濃度が高く、パターニング時における現像液への溶解コントラストが大きくなるため好ましい。
また、酸処理したＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６に加えて、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の染料を含んでもよい。前記の他の染料としては着色感光性樹脂組成物を構成する溶剤に充分な溶解性を持ち、さらにパターン形成時の現像工程で現像液に対して充分な溶解度を持ち、そしてカラーフィルタパターンを形成できる染料が好ましい。
このような染料としては、各種の油溶性染料、直接染料、酸性染料などの中から選ぶことができる。

前記の染料としては、
Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー４、同１４、同１５、同２４、同８２、同９４、同９８、同１６２；
Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４５、同４９；
Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ２、同７、同１１、同１５、同２６；
Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３５、同３７、同５９、同６７；
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１７、同２９、同４０、同７６；
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド９１、同９２、同９７、同１１４、同１３８、同１５１；
Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ５１、同６３；
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー８０、同８３、同９０；
Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン９、同１６、同２５、同２７などが挙げられ、好ましくは、
Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８２、同１６２；
Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４５、同４９；
Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー６７；
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９０；
Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン９、同１６が挙げられる。

また、本発明の着色感光性樹脂組成物の染料には、式（ｉ）〜（ｖｉｉ）で表される酸性染料のアミン塩、および式（ｖｉｉｉ）〜（ｉｘ）で表される酸性染料のスルホンアミド化合物も使用できる。

Ｄ−（ＳＯ_３ ⁻）_ｍ（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１Ｎ^＋Ｈ_３）_ｍ （ｉ）
Ｄ−（ＳＯ_３ ⁻）_ｍ｛（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）_２Ｎ^＋Ｈ_２｝_ｍ （ｉｉ）
Ｄ−（ＳＯ_３ ⁻）_ｍ｛（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）_３Ｎ^＋Ｈ｝_ｍ （ｉｉｉ）
Ｄ−（ＳＯ_３ ⁻）_ｍ｛（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）_４Ｎ^＋｝_ｍ （ｉｖ）
Ｄ−（ＳＯ_３ ⁻）_ｍ（Ｃ_ｅＨ_２ｅ＋１ＯＣ_ｆＨ_２ｆＮ^＋Ｈ_３）_ｍ （ｖ）
Ｄ−（ＳＯ_３ ⁻）_ｍ｛（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）(ＰｈＣＨ_２)_２Ｎ^＋Ｈ｝_ｍ （ｖｉ）
Ｄ−（ＳＯ_３ ⁻）_ｍ｛（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）Ｐｙ^＋｝_ｍ （ｖｉｉ）
Ｄ−［｛ＳＯ_２ＮＨ（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）｝_ｐ］［（ＳＯ_３Ｌ）_ｑ］ （ｖｉｉｉ）
Ｄ−［｛ＳＯ_２ＮＨ（Ｃ_ｅＨ_２ｅ＋１ＯＣ_ｆＨ_２ｆ）｝_ｐ］［（ＳＯ_３Ｌ）_ｑ］（ｉｘ）

［式（ｉ）〜（ｉｘ）中、Ｄは、色素母体を表す。
ｍは、１以上２０以下の整数を表す。
ｎは、１以上２０以下の整数を表す。
ｅおよびｆは、それぞれ独立に、１以上１０以下の整数を表す。
Ｐｈは、フェニル基を表す。
Ｐｙは、窒素原子でＣ_ｎＨ_２ｎ＋１につながるピリジン環残基またはメチルピリジン環残基を表す。
ｐは、１以上８以下の整数を表す。
ｑは、０以上８以下の整数を表す。
Ｌは、水素原子または一価の陽イオンを表す。］

色素母体Ｄとして、具体的には、アゾ染料母体、キサンテン染料母体、アントラキノン染料母体、トリフェニルメタン染料母体、メチン染料母体、シアニン染料母体およびフタロシアニン染料母体などが挙げられる。
ｍは、好ましくは１以上１０以下の整数、より好ましくは１以上８以下の整数を表す。
ｎは、好ましくは１以上１０以下の整数、より好ましくは１以上８以下の整数を表す。
ｅおよびｆは、それぞれ独立に、好ましくは１以上８以下の整数、より好ましくは１以上６以下の整数を表す。
Ｐｙは、好ましくはメチルピリジン環残基を表す。
ｐは、好ましくは１以上６以下の整数、より好ましくは１以上５以下の整数を表す。
ｑは、好ましくは０以上６以下の整数、より好ましくは０以上５以下の整数を表す。
Ｌで表される一価の陽イオンとしては、例えば、ナトリウム原子、カリウム原子、（Ｃ_２Ｈ_５）_３ＨＮ^＋などの４級アンモニウムイオンなどが挙げられる。

また、染料として、式（２１）〜式（３３）で表される染料を使用することができる。

本発明の着色感光性樹脂組成物で用いる染料の組合せ例として、赤のカラーフィルタを形成するためには、例えば、酸処理したＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６、式（２６）で表される染料、および式（２８）で表される染料の組合せが選択できる。
各染料の組合せは上記の組合せに限られるものではなく、目的としたカラーフィルタの分光スペクトルに合わせて適宜で各染料を組合せることができる。

本発明の着色感光性樹脂組成物中における染料の含有量は、着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率で、好ましくは２０〜８０質量％、より好ましくは２５〜７５質量％、とりわけ好ましくは３５〜６０質量％である。染料の含有量が前記の範囲にあると、カラーフィルタの色濃度が高く、パターニング時における現像液への溶解コントラストが大きくなるため好ましい。ここで、着色感光性樹脂組成物の固形分とは、着色感光性樹脂組成物の質量に対する溶剤を除く成分の合計質量の比率をいう。

また、本発明中の着色感光性樹脂組成物には、上記染料に加えて、酸発生剤、硬化剤、アルカリ可溶性樹脂および溶剤を含有する。着色感光性樹脂組成物における染料、感光剤、硬化剤およびアルカリ可溶性樹脂の各含有量は、それぞれ、カラーフィルタの色濃度調整や、パターン作成を可能にするため調整される。
本願発明中の着色感光性樹脂組成物を調製するには、各成分を混合後、例えば、ポアサイズ０．１μｍ程度のフィルタでろ過して不純物を除去される。得られた着色感光性樹脂組成物は、常法により、基板等に塗布される。

本発明の感光性樹脂組成物は光酸発生剤を含む。前記の光酸発生剤としては、例えば、ヨードニウム塩化合物、スルホニウム塩化合物、有機ハロゲン化合物（例えば、ハロアルキル−ｓ−トリアジン化合物）、スルホン酸エステル化合物、ジスルホン化合物、ジアゾメタンスルホニル化合物、Ｎ−スルホニルオキシイミド化合物、オキシム系化合物などが用いられうる。これらに包含される化合物をそれぞれ単独で、または必要により２種以上混合して使用することができる。より具体的には、光酸発生剤として、以下のような化合物を例示することができる。

ヨードニウム塩化合物
ジフェニルヨードニウム トリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、４−メトキシフェニルフェニルヨードニウム トリフルオロメタンスルホネート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム テトラフルオロボレート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム トリフルオロメタンスルホネート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム １０−カンファースルホネート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム ｐ−トルエンスルホネートなど。

スルホニウム塩化合物
トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、４−メチルフェニルジフェニルスルホニウム メタンスルホネート、ｐ−トリルジフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、２，４，６−トリメチルフェニルジフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルジフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、４−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、４−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、１−（２−ナフトイルメチル）チオラニウム ヘキサフルオロアンチモネート、１−（２−ナフトイルメチル）チオラニウム トリフルオロメタンスルホネート、４−ヒドロキシ−１−ナフチルジメチルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、４−ヒドロキシ−１−ナフチルジメチルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネートなど。

有機ハロゲン化合物
２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス(トリクロロメチル)−１，３，５−トリアジン、２−（４−クロロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシ−１−ナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（ベンゾ［ｄ］［１，３］ジオキソラン−５−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（３，４，５−トリメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（３，４−ジメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，４−ジメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−ブトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−ペンチルオキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジンなど。

スルホン酸エステル化合物
１−ベンゾイル−１−フェニルメチル ｐ−トルエンスルホネート、２−ベンゾイル−２−ヒドロキシ−２−フェニルエチル ｐ−トルエンスルホネート、１，２，３−ベンゼントリイル トリスメタンスルホネート、２，６−ジニトロベンジル ｐ−トルエンスルホネート、２−ニトロベンジル ｐ−トルエンスルホネート、４−ニトロベンジル ｐ−トルエンスルホネートなど。

ジスルホン化合物
ジフェニルジスルホン、ジ−ｐ−トリル ジスルホンなど。

ジアゾメタンスルホニル化合物
ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（４−クロロフェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｐ−トリルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４−キシリルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルスルホニル）ジアゾメタン、（ベンゾイル）（フェニルスルホニル）ジアゾメタンなど。

Ｎ−スルホニルオキシイミド化合物
Ｎ−（エチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（イソプロピルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（ブチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（１０−カンファースルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（フェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ナフタルイミド、Ｎ−（１０−カンファースルホニルオキシ）ナフタルイミドなど。

オキシム系化合物
α−（４−トルエンスルホニルオキシイミノ）ベンジルシアニド、α−（４−トルエンスルホニルオキシイミノ）−４−メトキシベンジルシアニド、α−（カンファースルホニルオキシイミノ）−４−メトキシベンジルシアニド、α−トリフルオロメタンスルホニルオキシイミノ−４−メトキシベンジルシアニド、α−（１−ｎ−ヘキシルスルホニルオキシイミノ−４−メトキシベンジルシアニド、α−ナフタレンスルホニルオキシイミノ−４−メトキシベンジルシアニド、α−（４−トルエンスルホニルオキシイミノ）−４−Ｎ−ジエチルアニリルシアニド、α−（４−トルエンスルホニルオキシイミノ）−３，４−ジメトキシベンジルシアニド、α−（４−トルエンスルホニルオキシイミノ）−４−チエニルシアニド、（５−トシルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル、（５−カンファースルホニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル、（５−ｎ−プロピルスルホニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル、（５−ｎ−オクチルオキシイミノ−５−カンファースルホニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリルなどが挙げられる。

中でも、ｉ線やｇ線を露光光源とする場合には、光酸発生剤としてオキシム化合物を使用すると、揮発成分を発生することなく露光できるので好ましい。中でも、α−（４−トルエンスルホニルオキシイミノ）−４−メトキシベンジルシアニド、α−（カンファースルホニルオキシイミノ）−４−メトキシベンジルシアニド、α−（４−トルエンスルホニルオキシイミノ）−４−チエニルシアニド、（５−カンファースルホニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル、（５−ｎ−プロピルスルホニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリルを用いると、着色感光性樹脂組成物の感度が高くなり好ましい。

光酸発生剤の含有量は、着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率で、好ましくは０．００１〜２０質量％であり、より好ましくは０．５〜１０質量％であり、とりわけ好ましくは２〜８質量％である。光酸発生剤の含有量が前記の範囲にあると、フォトリソグラフィー法でパターンを形成する際の露光量が少なくなり、また、現像時の露光部と未露光部との溶解コントラストが大きくなり好ましい。

本発明中の着色感光性樹脂組成物は、硬化剤を含有する。前記の硬化剤として、好ましくは酸の存在によりまたは加熱されることにより、硬化する硬化剤が用いられる。硬化剤としては、式（４１）で表される化合物が挙げられる。

［式（４１）中、Ｑ^１〜Ｑ^４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基または炭素数１〜４のアルコキシル基で置換された炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｚは、フェニル基または式（４２）で表される置換基を表す。

Ｑ^５（Ｑ^６）Ｎ− （４２）

（式（４２）中、Ｑ^５およびＱ^６は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基または炭素数１〜４のアルコキシル基で置換された炭素数１〜４のアルキル基を表す。）
ただし、Ｑ^１〜Ｑ^６のうちの少なくとも１つは、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基または炭素数１〜４のアルコキシル基で置換された炭素数１〜４のアルキル基である。］

式（４１）および式（４２）において、炭素数１〜４のヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、ヒドロキシイソプロピル基、ヒドロキシ−ｎ−ブチル基、ヒドロキシイソブチル基、ヒドロキシ−ｓｅｃ−ブチル基、ヒドロキシ−ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。
炭素数１〜４のアルコキシル基で置換された炭素数１〜４のアルキル基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシ−ｎ−プロピル基、メトキシイソプロピル基、メトキシ−ｎ−ブチル基、メトキシイソブチル基、メトキシ−ｓｅｃ−ブチル基、メトキシ−ｔｅｒｔ−ブチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、エトキシ−ｎ−プロピル基、エトキシイソプロピル基、エトキシ−ｎ−ブチル基、エトキシイソブチル基、エトキシ−ｓｅｃ−ブチル基、エトキシ−ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−プロポキシメチル基、ｎ−プロポキシエチル基、ｎ−プロポキシ−ｎ−プロピル基、ｎ−プロポキシイソプロピル基、ｎ−プロポキシ−ｎ−ブチル基、ｎ−プロポキシイソブチル基、ｎ−プロポキシ−ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−プロポキシ−ｔｅｒｔ−ブチル基、イソプロポキシメチル基、イソプロポキシエチル基、イソプロポキシ−ｎ−プロピル基、イソプロポキシイソプロピル基、イソプロポキシ−ｎ−ブチル基、イソプロポキシイソブチル基、イソプロポキシ−ｓｅｃ−ブチル基、イソプロポキシ−ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ブトキシメチル基、ｎ−ブトキシエチル基、ｎ−ブトキシ−ｎ−プロピル基、ｎ−ブトキシイソプロピル基、ｎ−ブトキシ−ｎ−ブチル基、ｎ−ブトキシイソブチル基、ｎ−ブトキシ−ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ブトキシ−ｔｅｒｔ−ブチル基、イソブトキシメチル基、イソブトキシエチル基、イソブトキシ−ｎ−プロピル基、イソブトキシイソプロピル基、イソブトキシ−ｎ−ブチル基、イソブトキシイソブチル基、イソブトキシ−ｓｅｃ−ブチル基、イソブトキシ−ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブトキシメチル基、ｓｅｃ−ブトキシエチル基、ｓｅｃ−ブトキシ−ｎ−プロピル基、ｓｅｃ−ブトキシイソプロピル基、ｓｅｃ−ブトキシ−ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブトキシイソブチル基、ｓｅｃ−ブトキシ−ｓｅｃ−ブチル基、ｓｅｃ−ブトキシ−ｔｅｒｔ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシメチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシエチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシ−ｎ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブトキシイソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブトキシ−ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシイソブチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシ−ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブトキシ−ｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられ、好ましくはメトキシメチル基、ブトキシメチル基が挙げられる。
式（４２）で表される置換基としては、Ｎ−ヒドロキシメチルアミノ基、Ｎ−ｎ−ブトキシメチルアミノ基、Ｎ，Ｎ―ジメトキシメチルアミノ基、Ｎ，Ｎ―ジブトキシメチルアミノ基などが挙げられる。

式（４１）で表される化合物としては、具体的にはヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミンなどが挙げられ、好ましくはヘキサメトキシメチルメラミンが挙げられる。

本発明の着色感光性樹脂組成物に用いることができるアルカリ可溶性樹脂としては、例えば、ノボラック樹脂、ポリビニル樹脂等が挙げられる。ノボラック樹脂としてはパラクレゾールノボラック樹脂、メタクレゾールノボラック樹脂、パラクレゾールとメタクレゾールとのノボラック樹脂、式（５１）で表される構造を有するノボラック樹脂などが挙げられる。

ポリビニル樹脂としては、ポリｐ−ビニルフェノール、スチレンとｐ−ビニルフェノールとの共重合体などが挙げられる。ノボラック樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量は、好ましくは３，０００〜２０，０００であり、より好ましくは５，０００〜１８，０００、とりわけ好ましくは１０,０００〜１５,０００である。ポリビニル樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量は、好ましくは１，０００〜２０，０００であり、より好ましくは２，０００〜１８，０００、とりわけ好ましくは２，０００〜４，０００である。
アルカリ可溶性樹脂の含有量は、着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率で、好ましくは１〜５０質量％であり、より好ましくは１〜４０質量％であり、とりわけ好ましくは５〜４０質量％である。アルカリ可溶性樹脂の含有量が前記の範囲にあると、現像液に対する溶解度が充分であって、また現像工程での膜減りを生じにくく、フォトリソグラフィー法でパターンを形成する際の露光量が少なくなり好ましい。

本発明の着色感光性樹脂組成物は溶剤を含む。溶剤は、着色感光性樹脂組成物中に含まれる染料、感光剤、硬化剤およびアルカリ可溶性樹脂の溶解度、なかでも染料の溶解度に応じて、適宜選択されて用いられる。
本願発明中の着色ポジ型感光性樹脂組成物に用いる溶剤としては、例えば、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセルソルブアセテート、エチルセルソルブアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、２−ヘプタノン、Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチルピルビン酸エチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどが例示される。これらの溶剤はそれぞれ単独または２種以上を混合して用いられる。
溶剤の含有量は、着色感光性樹脂組成物に対して質量分率で、好ましくは６５〜９５質量％、より好ましくは７１〜９０質量％である。
溶剤の含有量が、前記の範囲にあると、基板上に感光性樹脂組成物を用いて薄膜を形成する際の塗布ムラが小さくなる傾向があり、好ましい。

また、本発明の着色感光性樹脂組成物には、塩基性化合物を添加してもよい。該塩基性化合物としては、アミン類などの塩基性含窒素有機化合物などが挙げられる。
該塩基性化合物を添加することにより、露光後の引き置き特性、すなわち、露光後に基板を放置することに起因する光酸発生剤の失活によるレジストパターンの寸法が変化しにくいという性質を良好にできるので好ましい。
該塩基性化合物の具体例としては、式（ＶＩＩ）〜式（ＩＸ）で表される化合物が挙げられる。

［式（ＶＩＩ）〜式（ＩＸ）中、Ｒ^１２、Ｒ^１３およびＲ^１８は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６の直鎖状アルキル基、炭素数３〜６の分岐状アルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基または炭素数６〜１２のアリール基を表す。該直鎖状アルキル基、該分岐状アルキル基、該シクロアルキル基、該アリール基は、それぞれ独立に、水酸基、アミノ基、または炭素数１〜６のアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基は、炭素数１〜４の直鎖状または分岐状アルキル基で置換されていてもよい。
Ｒ^１４〜Ｒ^１６は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６の直鎖状アルキル基、炭素数３〜６の分岐状アルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基または炭素数１〜６のアルコキシ基を表す。該直鎖状アルキル基、該分岐状アルキル基、該シクロアルキル基、該アリール基、該アルコキシ基は、それぞれ独立に、水酸基、アミノ基、または炭素数１〜６のアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基は、炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよい。
Ｒ^１７は、炭素数１〜６の直鎖状アルキル基、炭素数３〜６の分岐状アルキル基または炭素数３〜１０のシクロアルキル基を表す。該直鎖状アルキル基、該分岐状アルキル基および該シクロアルキル基は、それぞれ独立に、水酸基、アミノ基、炭素数１〜６のアルコキシ基で置換されていてもよい。該アミノ基は、炭素数１〜４の直鎖状アルキル基または炭素数３〜４の分岐状アルキル基で置換されていてもよい。
Ａは、単結合、炭素数１〜１０のアルキレン基、カルボニル基、イミノ基、スルフィド基またはジスルフィド基を表す。］

前記の炭素数１〜６の直鎖状アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基が挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基が挙げられる。
前記の炭素数３〜６の分岐状アルキル基としては、イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基が挙げられる。
前記の炭素数３〜１０のシクロアルキル基としては、好ましくはシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基が挙げられ、より好ましくはシクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
前記の炭素数６〜１２のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基が挙げられる。

前記の塩基性化合物としては、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、アニリン、２−メチルアニリン、３−メチルアニリン、４−メチルアニリン、４−ニトロアニリン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジエチルジフェニルメタン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、Ｎ−メチルアニリン、ピペリジン、ジフェニルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔２−（２−メトキシエトキシ）エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、２，６−イソプロピルアニリン、イミダゾール、ピリジン、４−メチルピリジン、４−メチルイミダゾール、ビピリジン、２，２’−ジピリジルアミン、ジ−２−ピリジルケトン、１，２−ジ（２−ピリジル）エタン、１，２−ジ（４−ピリジル）エタン、１，３−ジ（４−ピリジル）プロパン、１，２−ビス（２−ピリジル）エチレン、１，２−ビス（４−ピリジル）エチレン、１，２−ビス（４−ピリジルオキシ）エタン、４，４’−ジピリジルスルフィド、４，４’−ジピリジルジスルフィド、１，２−ビス（４−ピリジル）エチレン、２，２’−ジピコリルアミン、３，３’−ジピコリルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−ｎ−ヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−ｎ−オクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、３−（トリフルオロメチル）フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、コリンなどが挙げられる。

本発明の着色感光性樹脂組成物は、本発明の効果を失わない程度にさらにエポキシ樹脂やオキセタン化合物などを含んでもよい。
前記のエポキシ樹脂としては、具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール・ノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂などのグリシジルエーテル類；
３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、１−エポキシエチル−３，４−エポキシシクロヘキサンなどの脂環式エポキシ樹脂；
フタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸グリシジルエステルなどのグリシジルエステル類；
テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンなどのグリシジルアミン類；
トリグリシジルイソシアヌレートなどの複素環式エポキシ樹脂などが挙げられる。

前記のエポキシ樹脂の市販品としては、エピコート８０１（ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、エポキシ当量は２０５〜２２５）、８０２（ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、エポキシ当量は１９０〜２０５）、８０７（ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、エポキシ当量は１６０〜１７５）、８１５（ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、エポキシ当量は１８１〜１９１）、８２７（ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、エポキシ当量は１８０〜１９０）、８２８（ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、エポキシ当量は１８４〜１９４）、１５２（フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量は１７２〜１７８ｇ）、１５４（フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量は１７６〜１８０）、１８０Ｓ６５（オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量は２０５〜２２０）（いずれも、ジャパンエポキシレジン（株）製）、ＥＳＣＮ１９５ＸＬ（オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量は１９５〜２００）（住友化学（株）製）、ＥＰ４１００（ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、エポキシ当量は１８０〜２００）、４３４０（ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、エポキシ当量は２０５〜２３０）（いずれも、旭電化工業（株）製）などが挙げられる。

前記のオキセタン化合物としては、例えば、カーボネートビスオキセタン、キシリレンビスオキセタン、アジペートビスオキセタン、テレフタレートビスオキセタン、シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタンなどが挙げられる。

前記のエポキシ樹脂やオキセタン化合物を用いる場合、その使用量は、着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率で、好ましくは０．０１〜１０質量％、より好ましくは０．１〜５質量％である。エポキシ樹脂やオキセタン化合物の使用量が前記の範囲にあると、耐溶剤性を高める傾向があり好ましい。

本発明の着色感光性樹脂組成物は、本発明の効果を失わない程度にさらに紫外線吸収剤を含んでもよい。
前記の紫外線吸収剤としては、アデカスタブＬＡ−３２、アデカスタブＬＡ−３６、アデカスタブＬＡ−３６ＲＧ、アデカスタブ１４１３、アデカスタブＬＡ−５１、アデカスタブＬＡ−５２、アデカスタブＬＡ−５７、アデカスタブＬＡ−６２、アデカスタブＬＡ−６７、アデカスタブＬＡ−６３Ｐ、アデカスタブＬＡ−６８ＬＤ、アデカスタブＬＡ−７７Ｙ、アデカスタブＬＡ−７７Ｇ、アデカスタブＬＡ−８２、アデカスタブＬＡ−８７、アデカスタブＬＡ−５０１、アデカスタブＬＡ−５０２ＸＰ、アデカスタブＬＡ−５０３、アデカスタブＬＡ−６０１、アデカスタブＬＡ−６０２、アデカスタブＬＡ−６０３、アデカスタブＬＡ−８０１（いずれも、旭電化工業（株）製）、Ｓｕｍｉｓｏｒｂ ２００、Ｓｕｍｉｓｏｒｂ ３２０、Ｓｕｍｉｓｏｒｂ ３００、Ｓｕｍｉｓｏｒｂ ３５０、Ｓｕｍｉｓｏｒｂ ３４０（いずれも、住友化学（株）製）、 ＴＩＮＵＶＩＮ Ｐ、ＴＩＮＵＶＩＮ ３２６、ＴＩＮＵＶＩＮ ３２７、ＴＩＮＵＶＩＮ ３２８、ＴＩＮＵＶＩＮ ２３４（いずれも、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製）などが挙げられる。
紫外線吸収剤を用いる場合、その使用量は、着色感光性樹脂組成物中固形分に対して質量分率で、好ましくは０．００１〜１０質量％、より好ましくは０．０１〜１質量％である。紫外線吸収剤の使用量が前記の範囲にあると、耐光性が向上する傾向があり好ましい。

本発明の着色感光性樹脂組成物は、本発明の効果を失わない程度にさらに酸化防止剤を含んでもよい。
前記の酸化防止剤としては、アデカスタブＰＥＰ−４Ｃ、アデカスタブＰＥＰ−８、アデカスタブＰＥＰ−８Ｗ、アデカスタブＰＥＰ−１１Ｃ、アデカスタブＰＥＰ−２４Ｇ、アデカスタブＰＥＰ−３６、アデカスタブＰＥＰ−３６Ｚ、アデカスタブＨＰ−１０、アデカスタブ２１１２、アデカスタブ２１１２ＲＧ、アデカスタブ２６０、アデカスタブ５２２Ａ、アデカスタブ３２９Ｋ、アデカスタブ１１７８、アデカスタブ１５００、アデカスタブＣ、アデカスタブ１３５Ａ、アデカスタブ３０１０、アデカスタブＴＰＰ、アデカスタブＡＯ−２０、アデカスタブＡＯ−３０、アデカスタブＡＯ−４０、アデカスタブＡＯ−５０、アデカスタブＡＯ−５０ＲＧ、アデカスタブＡＯ−５０Ｆ、アデカスタブＡＯ−６０、アデカスタブＡＯ−６０Ｇ、アデカスタブＡＯ−６０Ｐ、アデカスタブＡＯ−７０、アデカスタブＡＯ−８０、アデカスタブＡＯ−３３０、アデカスタブＡ−６１１、アデカスタブＡ−６１１ＲＧ、アデカスタブＡ−６１２、アデカスタブＡ−６１２ＲＧ、アデカスタブＡ−６１３、アデカスタブＡ−６１３ＲＧ、アデカスタブＡＯ−５１、アデカスタブＡＯ−１５、アデカスタブＡＯ−１８、アデカスタブ３２８、アデカスタブＡＯ−３７、アデカスタブＡＯ−２３、アデカスタブＡＯ−４１２Ｓ、アデカスタブＡＯ−５０３Ａ（いずれも、旭電化工業（株）製）、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＭ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＳ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＢＢＭ−Ｓ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＷＸ−Ｒ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＷＸ−ＲＡ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＷＸ−ＲＣ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＮＷ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＡ−８０、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＧＰ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＴＰＬ−Ｒ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＴＰＭ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＴＰＳ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＴＰ−Ｄ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ＭＢ、Ｓｕｍｉｌｉｚｅｒ ９Ａ（いずれも、住友化学（株）製）、Ｉｒｇａｎｏｘ １０７６、Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０、Ｉｒｇａｎｏｘ ３１１４、Ｉｒｇａｎｏｘ ２４５（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製）などが挙げられる。
酸化防止剤を用いる場合、その使用量は、着色感光性樹脂組成物中固形分に対して質量分率で、好ましくは０．００１〜１０質量％、より好ましくは０．０１〜１質量％である。酸化防止剤の使用量が前記の範囲にあると、耐光性や耐熱性が向上する傾向があり好ましい。

本発明の着色感光性樹脂組成物は、好ましくは金属イオン封鎖剤を含有する。金属イオン封鎖剤を含有することにより、着色感光性樹脂組成物の保存前後における、該着色感光性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフィーを行うときの露光量の変化が小さくなる傾向があり好ましい。
前記の金属イオン封鎖剤としては、例えば、アデカスタブＣＤＡ−１、ＣＤＡ−１Ｍ、ＣＤＡ−６、ＺＳ−２７、ＺＳ−９０、ＺＳ−９１（いずれも、旭電化工業（株）製）、キレストＭＺ−２、キレストＭＺ−４Ａ（いずれも、キレスト（株）製）、１，１０−フェナントロリン、１，２−フェニレンジアミン、１，７−フェナントロリン、トリピリジン、２，２’−ビピリジン、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン、ネオクプロイン、３，５，６，８−テトラメチル−１，１０−フェナントロリン、４，４’−ジメチル−２，２’−ビキノリン、４，４’−ジフェニル−２，２’−ビキノリン、４，７−ジメチル−１，１０−フェナントロリン、ｐ−フェナントロリン、５−メチル−１，１０−フェナントロリンが挙げられる。前記の金属イオン封鎖剤は、単独でも、混合して用いてもよい。
金属イオン封鎖剤を含有する場合、その含有量は、着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率で、好ましくは０．００１〜１０質量％、より好ましくは０．０１〜１質量％である。金属イオン封鎖剤の使用量が前記の範囲にあると、これを含む着色感光性樹脂組成物のフォトリソグラフィーにおける感度が高く、また該着色感光性樹脂組成物の保存の前後での、露光量の変化がより小さくなるので好ましい。

本発明の着色感光性樹脂組成物を用いることにより、０．４〜２．０μｍの膜厚で、縦および横の長さがそれぞれ独立に、１．０〜２０μｍ程度の画素パターンからなるカラーフィルタを得ることができる。

カラーフィルタを得るには、通常の着色感光性樹脂組成物と同様にフォトリソグラフィー法により操作すればよく、例えば、支持体上に本発明の着色感光性樹脂組成物からなる塗布膜を設け、前記の塗布膜を露光した後、現像してパターンを形成すればよい。支持体としては、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳが形成されたシリコンウエハ、透明なガラス板、石英板などが挙げられる。
支持体上に塗布膜を設けるには、例えば、本発明の着色感光性樹脂組成物をスピンコート法、ディップ法、流延塗布法、ロール塗布法、スリット＆スピンコート法などの通常の塗布方法で支持体の上に塗布し、次いで溶剤などの揮発成分を加熱などにより除去させればよい。このようにして、支持体等の上に着色感光性樹脂組成物の固形分からなる層が形成される。塗布後の溶剤などの揮発成分を加熱して除去する温度としては、７０〜１２０℃が好ましい。
次いで、この塗布膜を露光する。露光には目的とするパターンに応じたパターンからなるマスクパターンが用いられ、前記のマスクパターンを介して光線を照射すればよい。露光に用いられる光線としては、例えば、ｇ線、ｉ線などを用いることができ、ｇ線ステッパー、ｉ線ステッパーなどの露光機を用いて露光すればよい。照射領域における光線の照射量は、感光剤の種類や含有量、硬化剤の種類や含有量、アルカリ可溶性樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量、単量体比、含有量、などによって適宜選択される。また、こうして作成した塗布膜は加熱してもよい。加熱することで、硬化剤が硬化して、塗布膜の機械的強度が向上する傾向があり、好ましい。加熱する場合の加熱温度は、例えば、８０〜１５０℃である。
露光後、現像する。現像は通常の着色感光性樹脂組成物を用いた場合と同様に、塗布膜が設けられた支持体を現像液に浸漬すればよい。現像液としては、通常の着色感光性樹脂組成物を用いてパターンを形成する場合と同様の現像液を用いることができる。現像液から支持体を引き上げ、次いで水洗して現像液を除去することにより、目的とする画素パターンが形成されたカラーフィルタを得ることができる。また、現像液からこの支持体を引き上げ、次いでリンス液でリンスをし、水洗する場合もある。このリンスにより、現像時に支持体上に残った着色感光性樹脂組成物の残渣を取り除くことができる。
また、水洗後、加熱により、形成されたカラーフィルタパターンの機械的強度を向上することができる。加熱温度は好ましくは１６０〜２２０℃程度である。加熱温度が前記の範囲にあると、硬化剤により硬化が十分に進み、一方、色素が分解することがなく、好ましい。
こうして、目的とするパターンでカラーフィルタの画素パターンが形成されるが、このカラーフィルタのパターン形成工程を異なる色ごとに繰り返すことで、例えば、赤色の画素パターン、緑色の画素パターンおよび青色の画素パターンといった３色の画素パターンが同一の支持体上に形成される。なお、各色の画素パターンの形成順序については、任意に変更することができる。

イメージセンサとしては、ＣＣＤやＣＭＯＳなどが挙げられる。

前記のイメージセンサを組み込むことにより、カメラシステムを製造することができる。

上記において、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。

合成例１
Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ５６の５０部をメチルイソブチルケトン４５０部に入れて攪拌し分散させ、この溶液にイオン交換水４５０部、３５％塩化水素水１０．４部を加え６０℃で２時間攪拌した。４０℃まで冷却後、セライト４０部を加え、０．５時間攪拌後、ろ過した。得られたろ液を６０℃に昇温し、水層を分液して除去し、残った有機層を６５℃においてイオン交換水で洗浄し、続いて濃縮、乾燥して３０部の酸処理したＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ５６を得た。この染料を染料Ａとする。

合成例２
ポリ（ｐ−ヒドロキシスチレン）〔マルカリンカーＭ；丸善石油化学（株）製、カタログ値；重量平均分子量４，１００、分散度１．９８〕３８．７部およびアセトン１５０部を反応容器に仕込み、攪拌して溶解させた。そこに無水炭酸カリウム２１．６部およびヨウ化エチル１０．０部を仕込み、還流状態になるまで昇温した。引き続き還流状態を１５時間維持した。次にメチルイソブチルケトンを加えて有機層を２％シュウ酸水溶液で洗浄し、その後イオン交換水で洗浄した。洗浄後の有機層を、エバポレーターを用いて、６０部まで濃縮し、次いでプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２４５部を加えた後、さらに１２８部まで濃縮した。この濃縮液の固形分を、乾燥減量法によって測定したところ、３０．６質量％であった。また、^１Ｈ−ＮＭＲ測定から、反応後の樹脂において、ポリ（ｐ−ヒドロキシスチレン）の水酸基のうち１９．５％がエチルエーテル化されていた。この樹脂を樹脂Ａとする。

式（７０）で表される化合物〔ＰＩＰＥ−ＣＤ；三井化学（株）製〕５３．６部、メチルイソブチルケトン５０．４部およびシュウ酸６．０８部の混合物を攪拌しながら８０℃で１時間かけてホルマリン（ホルムアルデヒドを質量分率で３７％含有する）１３部を滴下して加えた。

滴下終了後、１１０℃に昇温し、同温度で１０時間反応させた。反応後の反応混合物にイソブチルケトンを加えて中和し、水洗し、蒸留により脱水して、ノボラック樹脂のメチルイソブチルケトン溶液を得た。得られた溶液を減圧留去してイソブチルケトンを留去したのち、乳酸エチルを加えて、ノボラック樹脂の乳酸エチル溶液（ノボラック樹脂の含有量は質量分率で３５％）を得た。このノボラック樹脂の平均分子量（ＧＰＣ、ポリスチレン換算）は１３，５００であった。この樹脂を樹脂Ｂとする。

実施例１
染料Ａを２０．２部、式（２６）で表される染料を１０．５部、式（３３）で表される染料を８．４部、式（２８）で表される染料を１８．４部、光酸発生剤としてα−〔（４−トルエンスルホニルオキシイミノ）−４−メトキシフェニル〕アセトニトリルを４部、樹脂Ａを固形分として１４．０部、樹脂Ｂを固形分として８．０部、２−メチルアミノプロパノールを０．１５部、硬化剤としてヘキサメトキシメチルメラミンを１６．４部、溶剤として乳酸エチル１４３．２部、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド７５部、プロピレングリコールモノメチルエ−テルアセテート３１．８質量部を混合した後、孔径０．１μｍのメンブランフィルタでろ過して着色感光性樹脂組成物１を得た。

次にシリコンウエハ上にポリグリシジルメタクリレート樹脂を主成分とした平坦化膜形成材をスピンコートし、１００℃で１分間加熱して揮発成分を除去して０．９６μｍの膜厚の平坦化膜を形成した。次いで、このシリコンウエハを２３０℃で１５分間加熱して前記の平坦化膜を硬化させ支持体を形成した。
着色感光性樹脂組成物１をこの支持体（平坦化膜付きシリコンウエハ）上にスピンコート法で塗布し、１００℃で１分間加熱して揮発成分を除去して塗布膜を形成した。次いでｉ線ステッパー［Ｎｉｋｏｎ ＮＳＲ−１７５５ｉ７Ａ；（株）ニコン製］を用いて２．０μｍのマスクパターンを介して露光量を、２００〜６，０００（ｍＪ／ｃｍ^２）と、段階的に変化させてモザイク状のパターンを露光した。

次いで得られた露光後の塗布膜を、現像液［３質量％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液］に６０秒間浸漬して現像した。
現像後、水洗し、乾燥後、紫外線を照射し、１８０℃で３分間加熱して、線幅２．０μｍで厚み０．９２μｍのモザイク状のパターンで形成された赤色の画素パターンを有するカラーフィルタ１を得た。

比較例１
実施例１において、染料ＡをＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ５６に代える以外は、実施例１と同様にして着色感光性樹脂組成物２を得た。
着色感光性樹脂組成物１に代えて、着色感光性樹脂組成物２を用いる以外は、実施例１と同様にして、露光、現像を行ったが、パターンは得られなかった。

実施例２
本発明は、ＣＣＤイメージセンサにおけるカラーフィルタアレイ１０（図１）を形成する技術に関するものである。カラーフィルタアレイの作成方法につき図２〜図７を用い説明する。
シリコン基板１のＰ型不純物領域の表面の一部にＰやＡｓ等のＮ型不純物をイオン注入した後、熱処理を行うことにより、フォトダイオード２を形成する。また、当該表面であって前記一部とは異なる領域にフォトダイオード２よりＮ型不純物濃度の高い不純物拡散層からなる垂直電荷転送部３を形成する。この垂直電荷転送部３はＰやＡｓ等のＮ型不純物をイオン注入した後、熱処理を行うことにより形成され、フォトダイオード２が入射光を受けることにより発生した電荷を転送する縦方向のＢｕｒｒｉｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ層（ＣＣＤ）の役割を果たす。
本実施例では、シリコン基板１のＰ型不純物領域をＰ型不純物層、フォトダイオード２および垂直電荷転送部３をＮ型不純物層としているが、シリコン基板１の不純物領域をＮ型不純物層、フォトダイオード２および垂直電荷転送部３をＰ型不純物層として実施することもできる。
シリコン基板１、フォトダイオード２および垂直電荷転送部３上には、ＳｉＯ_２またはＳｉＯ_２／ＳｉＮ／ＳｉＯ_２等の絶縁膜を介してポリＳｉ、タングステン、タングステンシリサイド、Ａｌ、Ｃｕ等からなる垂直電荷転送電極４が形成される。垂直電荷転送電極４はフォトダイオード２に発生した電荷を垂直電荷転送部３に転送するための転送ゲートとしての役割、および、垂直電荷転送部３に転送された電荷をチップの縦方向に転送するための転送電極としての役割を果たす。
垂直電荷転送電極４の上方および側面には、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ等の絶縁膜５を介して遮光層６が形成される。遮光膜６はタングステン、タングステンシリサイド、または、Ａｌ、Ｃｕ等の金属からなり、入射光が垂直電荷転送電極４や垂直電荷転送部３に入り込むのを防ぐ役割を果たす。また、遮光膜６の側面のうち、フォトダイオード２の上方には遮光膜６に張り出し部を設け、入射光が垂直電荷転送部３に漏れこむのを防ぐこともできる。
遮光膜６の上方にはＢＰＳＧ膜７、Ｐ−ＳｉＮ膜８が形成されている。ＢＰＳＧ膜７とＰ−ＳｉＮ膜８の界面がフォトダイオード２の上方で下に湾曲する形状になるように形成されており、入射光を効率よくフォトダイオード２に導くための層内レンズの役割を果たす。
Ｐ−ＳｉＮ膜８表面または画素領域以外の凹凸部を平坦化する目的で平坦化膜層９が形成される（図２）。
次に、この基板上に、本願発明の着色感光性樹脂組成物のうち緑色画素パターンを形成するための着色感光性樹脂組成物が塗布され（１０Ｇ）（図２）、フォトマスク１３を介してパターンの投影露光が行われる（図３）。引き続いて塗布された着色感光性樹脂組成物の露光により現像液に対して不溶化するようになった露光領域１４以外の、現像液に対して可溶である未露光領域１５を現像液で溶解しパターンを形成する。その後、加熱硬化が行われ、所望の緑色画素パターン１０Ｇが形成される（図４）。
次いで、赤色画素パターン１０Ｒおよび青色画素パターン１０Ｂについてこの工程が繰り返され、３色の画素パターンがイメージセンサ形成基板の同一平面上に形成される（図５）。
さらに、カラーフィルタアレイの凹凸を平坦化する目的で平坦化膜１１を形成し（図６）、次いでイメージセンサのフォトダイオード２に入射する光を効率良く集光させるためのマイクロレンズレンズ１２が形成されて（図７）、ＣＣＤイメージセンサおよびカメラシステムが形成される。

実施例３
本発明は、ＣＭＯＳイメージセンサにおけるカラーフィルタアレイ４０（図８）を形成する技術に関するものである。カラーフィルタアレイの作成方法は、上記実施例２における説明と同様である。
シリコン基板にＰウエル３１を形成し、当該Ｐウエルの表面の一部にＰやＡｓ等のＮ型不純物をイオン注入した後、熱処理を行うことにより、フォトダイオード３２を形成する。また、シリコン基板のＰウエル３１の表面であって前記一部とは異なる領域にフォトダイオード３２よりＮ型不純物濃度の高い不純物拡散層３３を形成する。この不純物拡散層３３はＰやＡｓ等のＮ型不純物をイオン注入した後、熱処理を行うことにより形成され、フォトダイオード３２が入射光を受けることにより発生した電荷を転送する浮遊拡散層の役割を果たす。
本実施例では、ウエル３１をＰ型不純物層、フォトダイオード３２および不純物拡散層３３をＮ型不純物層としているが、ウエル３１をＮ型不純物層、フォトダイオード３２および不純物拡散層３３をＰ型不純物層として実施することもできる。
Ｐウエル３１、フォトダイオード３２および不純物拡散層３３上には、ＳｉＯ_２またはＳｉＯ_２／ＳｉＮ／ＳｉＯ_２等の絶縁膜３７が形成され、絶縁膜３４上にはポリＳｉ、タングステン、タングステンシリサイド、Ａｌ、Ｃｕ等からなる電極３４が形成される。電極３４はゲートＭＯＳトランジスタのゲートの役割を果たし、本実施例では、フォトダイオード３２に発生した電荷を不純物拡散層３３に転送するための転送ゲートとしての役割を果たす。
電極３４の上方には、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ等の絶縁膜３７を介して配線層３５が形成される。配線層３５の上方にはＢＰＳＧ膜３６、Ｐ−ＳｉＮ膜３８が形成されている。ＢＰＳＧ膜３６とＰ−ＳｉＮ膜３８の界面がフォトダイオード３２の上方で下に湾曲する形状になるように形成されており、入射光を効率よくフォトダイオード３２に導くための層内レンズの役割を果たす。
Ｐ−ＳｉＮ膜３８表面または画素領域以外の凹凸部を平坦化する目的で平坦化膜層３９が形成される。
次に、この基板上に、本願発明の着色感光性樹脂組成物のうち緑色画素パターンを形成するための着色感光性樹脂組成物が塗布され（４０Ｇ）、フォトマスクを介してパターンの投影露光が行われる。引き続いて塗布された着色感光性樹脂組成物の露光により現像液に対して不溶化するようになった露光領域以外の、現像液に対して可溶である未露光領域を現像液で溶解しパターンを形成する。その後、加熱硬化が行われ、所望の緑色画素パターン４０Ｇが形成される。
次いで、赤色画素パターン４０Ｒおよび青色画素パターン４０Ｂについてこの工程が繰り返され、３色の画素パターンがイメージセンサ形成基板の同一平面上に形成される。
さらに、カラーフィルタアレイの凹凸を平坦化する目的で平坦化膜４１を形成し、次いでイメージセンサのフォトダイオード３２に入射する光を効率良く集光させるためのマイクロレンズレンズ４２が形成されて、ＣＭＯＳイメージセンサおよびカメラシステムが形成される。

実施例４
本発明のカメラシステムを図８に示す。カラーフィルタアレイの作成方法は、上記実施例２における説明と同様である。
入射光はレンズ５１を介して、撮像デバイス５２に入射される。撮像デバイス５２の光入射面側にはオンチップレンズ１２または４２とカラーフィルタアレイ１０または４０が形成されている。撮像デバイス５２から出力された信号は信号処理回路５３で信号処理され、カメラ出力される。
撮像デバイス５２はデバイス駆動回路５５により駆動される。デバイス駆動回路５５はモード設定部５４により、静止画モード、動画モード等の設定を入力することが可能である。

本発明の着色感光性樹脂組成物は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどのイメージセンサ用のカラーフィルタの形成に好適に用いられ、更にＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどのイメージセンサを搭載したカメラシステムに好適に用いられる。

図１は、ＣＣＤイメージセンサの断面構造を示す。 図２は、カラーフィルタアレイの作成方法の一工程を示す。 図３は、カラーフィルタアレイの作成方法の一工程を示す。 図４は、カラーフィルタアレイの作成方法の一工程を示す。 図５は、カラーフィルタアレイの作成方法の一工程を示す。 図６は、カラーフィルタアレイの作成方法の一工程を示す。 図７は、カラーフィルタアレイの作成方法の一工程を示す。 図８は、ＣＭＯＳイメージセンサの断面構造を示す。 図９は、カメラシステムのブロック図を示す。

符号の説明

１；シリコン基板
２、３２；フォトダイオード
３；垂直電荷転送部
４；垂直電荷転送電極
５、３７；絶縁膜
６；遮光膜
７、３６；ＢＰＳＧ膜
８、３８；Ｐ−ＳｉＮ膜
９、３９；平坦化膜（１）
１０、４０；カラーフィルタアレイ
１０Ｇ、４０Ｇ；緑色画素パターン
１０Ｒ、４０Ｒ；赤色画素パターン
１０Ｂ、４０Ｂ；青色画素パターン
１１、４１；平坦化膜（２）
１２、４２；マイクロレンズアレイ
１３；フォトマスク
１４；露光領域
１５；未露光領域
３１；ウエル
３３；不純物拡散層
３４；電極
３５；配線層

Claims (4)

1. Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６、光酸発生剤、硬化剤、アルカリ可溶性樹脂および溶剤を含む着色感光性組成物において、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６が粗製Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６を酸処理して得られたＣ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ５６を含むことを特徴とする着色感光性組成物。
2. 請求項１に記載の着色感光性組成物を用いて形成されるカラーフィルタ。
3. 請求項２に記載のカラーフィルタを具備してなるイメージセンサ。
4. 請求項３に記載のイメージセンサを具備してなるカメラシステム。
   
   
   

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