JP2010085703A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カラーフィルタの各着色画素の矩形性を向上させ、且つ赤色画素の形成時に残渣が生じないようにする。
【解決手段】ドライエッチング法を用いて、ストライプ状の赤色パターン２７Ｒを支持体１１上に形成する。フォトリソ法を用いて、赤色パターン２７Ｒ間の隙間を埋めるようにストライプ状の青色パターン２７Ｂを支持体１１上に形成する。各パターン２７Ｒ，２７Ｂをドライエッチングして、青色・赤色画素２０Ｂ，２０Ｒ、及び緑色画素形成領域３９を形成する。フォトリソ法を用いて、緑色画素形成領域３９上に緑色画素２０Ｇを形成する。孤立パターンを形成する工程が減るので、各着色画素の矩形性が向上する。フォトリソ法を用いずに、第１色目として赤色画素２０Ｒ（赤色パターン２７Ｒ）を形成したので、赤色画素形成時に残渣の発生が防止される。
【選択図】図２

Description

本発明は、固体撮像素子等に設けられるカラーフィルタの製造方法に関するものである。

固体撮像素子には、半導体基板等の支持体上に赤色画素、緑色画素、青色画素の複数色の着色画素が２次元配列されたカラーフィルタが設けられている。近年、固体撮像装置の画素数の増加は顕著であり、従来と同じインチサイズの固体撮像素子と比較した場合、画素サイズの縮小化は顕著である。また、画素サイズが縮小するにつれて、色分離の性能要求は厳しくなり、色シェーディング特性、混色防止などのデバイス特性維持のため、カラーフィルタに求められる性能に薄膜化、矩形化、及び各着色画素間に色同士が重なり合うオーバーラップ領域を無くす等の性能も要求されている。

このようなカラーフィルタの製造方法として、以前からフォトリソ方法が多く用いられている。フォトリソ法は、支持体上に着色感光性組成物を塗布・乾燥させて着色層を形成した後、この着色層をパターン露光・現像・ベーキングして第１色目（例えば緑色）の着色画素を形成し、以下同様にして残りの色の着色画素を形成する方法である。例えば、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を含有したものが用いられる。フォトリソ法は、製造工程が半導体製造のフォトリソプロセスに準じているため、初期投資の抑制が可能であり、また、フォトリソプロセスの高精度な露光、重ね合わせ精度などにより、カラーフィルタを製造するのに好適な方法として広く利用されている。

ところで、図３２（Ａ）に示すように、フォトリソ法で形成されたカラーフィルタ２には、各着色画素（赤色画素３、緑色画素４、青色画素５）の隅が集合する領域に、着色画素が形成されない空白領域６が形成されてしまう。また、（Ｂ）に示すように、各着色画素３〜５間の境界付近において各着色画素の膜厚が薄くなる凹み７が生じてしまう。これは、パターン露光用のフォトマスクに加えられるマスクバイアスが最適化されていないこと、露光光源に対する着色感光性組成物の硬化効率が低いこと等の原因で、各着色画素３〜５が設計通りの寸法・形状で形成されないためである。

このような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、着色感光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。そこで、市松模様状に形成された緑色画素で囲まれる領域内に第２色目以降の着色画素（赤色画素、青色画素）をフォトリソ法で形成した後、熱リフロー処理を施して第２色目以降の着色画素を熱流動させて、上記領域内を第２色目以降の着色画素で埋めることで、前述の空白領域６や凹み７の発生を抑える技術が知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１は、第２色目以降の着色画素の形成に用いられる着色感光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、温度が高い領域は着色画素が埋まり易いが、逆に温度が低い領域は着色が埋まり難い等の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といった問題がある。

また、フォトリソ法を用いてカラーフィルタを形成する場合、近年の固体撮像素子の微細化・高精細化に対応するため、２．０μｍサイズを下回る高解像技術が必要となるが、これまでのフォトリソ法では解像力の点でパターンの形成限界に達しつつある。このため、フォトリソ法の上記問題点（空白領域６や凹み７の発生）は、ますます顕著になっている。

なお、固体撮像素子の微細化・高精細化にフォトリソ法で対応するための技術として、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が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、現像処理時に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。

ところで、フォトリソ法よりも、より薄膜で且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知られている。ドライエッチング法は、パターン（各着色画素）を矩形に形成する方法として従来から採用されており、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が提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。

特許文献２及び３には、支持体上に第１色目の着色層を形成し、この第１色目の着色層をドライエッチング法（レジストマスクの形成、ドライエッチング）でパターニングして第１色目の着色画素を形成した後、第２色目以降の着色画素をフォトリソ法で順次形成する技術が記載されている。なお、特許文献２では、第１色目の着色層を着色熱硬化性組成物による塗膜で形成し、特許文献３では、第１色目の着色層を蒸着法で形成している。
特開２００６−２９２８４２号公報 特開２００１−２４９２１８号公報 特開２００６−３３９３７６号公報

しかしながら、特許文献２及び特許文献３では、第１色目の着色画素は矩形に形成することができるが、第２色目、第３色目の着色画素はフォトリソ法で形成しているため、上述したフォトリソ法の問題点が生じる。更に、特許文献３の蒸着で形成された第１色目の着色層は、その薄膜化は容易であるが、耐溶剤性を確保するのは困難である。このため、ドライエッチング用のマスク（フォトレジスト）の剥離を行う際に、剥離溶剤により色が抜け出すおそれがある。

特許文献２及び特許文献３を含む従来のカラーフィルタの製造方法では、形成可能なパターン（各着色画素）寸法に限界（下限）があり、さらに、パターン形成性、及び着色画素（着色層）の信頼性を確保するのは困難である。

また、特許文献２及び３では、支持体上に第１色目〜第３色目の着色層を形成した後、各着色層をパターニングして各着色画素、すなわち、複数の孤立パターン（アイランドパターン）を直接形成している。このような複数の孤立パターンは、パターンの幅方向の断面形状の矩形性（以下、単にパターンｏｒ着色画素の矩形性という）、孤立パターンを上面から観察した時における孤立パターンの角（以下、単に孤立パターンの角という）の丸みを抑制することが困難である。これは、フォトリソ法による孤立パターンの形成では、露光時に着色層上に結像されるパターン（露光像）のエッジのコントラストを十分に高くすることが困難であるので、孤立パターンの角が丸まるなどの症状が発生するためである。また、断面の矩形性は、パターンの重合性（着色層の光重合性）と現像性に影響されるので、フォトリソ法を運用する限り、断面角を鋭角に形成することは困難である。

更に、フォトリソ法で孤立パターンを形成する場合に、特にカラーフィルタ材料に使用される着色感光性組成物は、一般のフォトレジストに対しパターンの矩形性が劣っているためである。また、ドライエッチング法による孤立パターンの形成を行う場合に、ドライエッチング用のレジストパターン（マスク）はフォトリソ法で形成されるが、色素を含有していないため露光光の散乱が少なく、孤立パターンの角の丸みの程度はフォトリソ法で着色層を形成した場合と比較して抑制程度が良好である。しかしながら、露光時の近接効果による孤立パターンの角の丸みを完全に抑制するのは困難である。

更に、特許文献２及び３において、第２色目以降の着色画素として、フォトリソ法により赤色素（特に赤顔料）を有する赤色層を露光・現像して赤色画素を形成した場合には、露光・現像による残渣の除去が非常に困難である。これは、赤色層は露光光の吸収係数が小さいため、露光光が基板まで到達し易く、その露光光が基板で乱反射するなどして赤色層の未露光部まで回り込むなどの理由である。このような残渣の発生を抑制するためには、アルカリ可溶の樹脂を必要以上に赤色層に添加するなどの対策をとる必要があるため、フォトリソ法では赤色層の薄膜化が限界に達している。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、パターン（各着色画素）の形成限界の向上及びパターンの微細化・薄膜化を図りつつ、着色画素の矩形性の更なる向上、及び赤色層の残渣が生じない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。

上記目的を達成するため、本発明のカラーフィルタの製造方法は、支持体上に、複数色の着色画素を２次元配列してなるカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法において、前記支持体上に、少なくとも赤色素を含む第１色のストライプ状の第１色パターンを形成する第１色パターン形成工程と、前記支持体上に、前記第１色パターン間の隙間を埋めるように第２色のストライプ状の第２色パターンを形成する第２色パターン形成工程と、前記第１色パターン及び前記第２色パターンをドライエッチング法によりパターニングして、前記支持体上に、第１色画素及び第２色画素を形成するとともに、第３色画素を形成するための第３色画素形成領域を形成するパターニング工程と、前記第３色画素形成領域に、前記第３色画素を形成する第３色画素形成工程とを有することを特徴とする。

前記第１色パターンは、黄色素を含むことが好ましい。

前記第１色パターン形成工程は、前記支持体上に、第１色の着色熱硬化性組成物からなる第１色着色層を形成する第１色着色層形成工程と、前記第１色着色層上に、フォトレジストを用いて前記第１色パターンに対応する第１レジストパターンを形成する第１レジストパターン形成工程と、前記第１レジストパターンをマスクとして、前記第１色着色層をドライエッチングして前記第１色パターンを形成する第１ドライエッチング工程とを有することが好ましい。

前記第２色パターン形成工程は、前記第１色パターンが形成された支持体上に、第２色の着色光硬化性組成物からなる第２色着色層を形成する第２色着色層形成工程と、前記第２色着色層をパターン露光・現像して前記第２色パターンを形成する第２色着色層露光・現像工程とを有することが好ましい。

前記第２色パターン形成工程は、前記第１色パターンが形成された支持体上に、第２色の着色熱硬化性組成物からなる第２色着色層を形成する第２色着色層形成工程と、前記第２色着色層上に、フォトレジストを用いて前記第２色パターンに対応する第２レジストパターンを形成する第２レジストパターン形成工程と、前記第２レジストパターンをマスクとして、前記第２色着色層をドライエッチングして前記第２色パターンを形成する第２ドライエッチング工程とを有することが好ましい。

前記第２色パターン形成工程は、前記第１色パターンが形成された支持体上に、第２色の着色熱硬化性組成物からなる第２色着色層を形成する第２色着色層形成工程と、前記第１色パターン上から前記第２色着色層が除去されるまで、前記第２色着色層の表面に平坦化処理を施して、前記第２色パターンを形成する第２色着色層平坦化処理工程とを有することが好ましい。

前記第３色パターン形成工程は、前記第１色画素、前記第２色画素、及び前記第３色画素形成領域が形成された支持体上に、第３色の着色光硬化性組成物からなる第３色着色層を形成する第３色着色層形成工程と、前記第３色着色層をパターン露光・現像して前記第３色画素を形成する第３色着色層露光・現像工程とを有することが好ましい。

前記第３色画素形成工程は、前記第１色画素、前記第２色画素、及び前記第３色画素形成領域が形成された支持体上に、第３色の着色熱硬化性組成物からなる第３色着色層を形成する第３色着色層形成工程と、前記第３色着色層上に、前記第３色画素形成領域に対応する第３レジストパターンを形成する第３レジストパターン形成工程と、前記第３レジストパターンをマスクとして、前記第３色着色層をドライエッチングして前記第３色画素を形成する第３ドライエッチング工程とを有することが好ましい。

前記第３色画素形成工程は、前記第１色画素、前記第２色画素、及び前記第３色画素形成領域が形成された支持体上に、第３色の着色熱硬化性組成物からなる第３色着色層を形成する第３色着色層形成工程と、前記第１色画素及び前記第２色画素上から前記第３色着色層が除去されるまで、前記第３色着色層の表面に平坦化処理を施して、前記第３色画素を形成する第３色着色層平坦化処理工程とを有することが好ましい。

前記平坦化処理は、エッチバック処理または研磨処理の少なくともいずれか一方の処理により行われることが好ましい。

前記平坦化処理が前記研磨処理により行われる場合、前記研磨処理後に、被研磨面を水洗する水洗工程、及びこの水洗工程後に前記被研磨面に脱水処理を施す脱水処理工程を行うことが好ましい。

前記第１レジストパターン形成工程前に、前記第１色着色層上に透明な平坦化処理のストッパー層を形成するストッパー層形成工程を有し、前記第１レジストパターン形成工程は、前記第１レジストパターンを前記ストッパー層上に形成するとともに、前記第１ドライエッチング工程は、前記第１レジストパターンを用いて、前記ストッパー層を前記第１色パターンに対応するストライプ状にドライエッチングすることが好ましい。

前記第２色着色層平坦化処理工程は、前記ストッパー層が露出するまで、前記第２色着色層の表面に平坦化処理を施すことが好ましい。

前記第３色着色層平坦化処理工程は、前記ストッパー層が露出するまで、前記第３色着色層の表面に平坦化処理を施すことが好ましい。

前記第１色パターン及び前記第２色パターンは、互いに隣り合うパターン同士が面で接するように形成されることが好ましい。

また、本発明のカラーフィルタは、請求項１ないし１５いずれか１項記載のカラーフィルタの製造方法で製造されたことを特徴とする。

本発明のカラーフィルタ及びその製造方法は、支持体上に、赤色素を含むストライプ状の第１色パターンを支持体上に形成する工程と、この第１色パターン間の隙間を埋めるようにストライプ状の第２色パターンを形成する工程と、第３色画素形成用の領域を形成する工程と、この領域に第３色画素を形成する工程とを有することで、従来よりも孤立パターンを形成する工程を減らすことができる。これにより、特にフォトリソ法でストライプパターンを形成する場合には、孤立パターンを形成する場合よりも被露光面上に結像されるパターンのエッジのコントラストが高くなるので、各着色画素のコーナーの丸みの発生を抑制することができ、各着色画素の矩形性を向上させることができる。また、ドライエッチング法によりストライプパターンの形成を行う場合においても、同様の理由で、更に矩形性が向上するので、各着色画素の矩形性を向上させることができる。更に、第１色画素（第１色パターン）として、赤色画素・パターンをドライエッチング法により形成することで、従来のフォトリソ法（露光現像）で赤色画素を形成した時のように残渣が発生することが防止される。

図１に示すように、固体撮像素子１０は、支持体１１上に設けられた受光素子（フォトダイオード）１２、カラーフィルタ１３、平坦化膜１４、マイクロレンズ１５等から構成される。なお、図１（他の図も同様）では、各部を明確にするため、相互の厚みや幅の比率は無視して一部誇張して表示している。

支持体１１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１１とカラーフィルタ１３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。

支持体１１の表層には、受光素子１２が２次元マトリクス状（正方格子状）に配列されている。また、この表層には、図示は省略するが、周知の読み出しゲート、垂直転送路、水平転送路、出力アンプ等が各受光素子１２の間に設けられている。

支持体１１の表面は、図示しない光透過性の絶縁膜で覆われており、この絶縁膜上には、前述の読み出しゲート、垂直転送路等を覆うように、転送電極１７が形成されている。この転送電極１７に印加する電圧を制御することで、受光素子１２に蓄積された電荷が、読み出しゲートを介して、垂直転送路により垂直転送される。また、支持体１１の表面には、転送電極１７を覆い、且つ受光素子１２の直上位置は開口するように、遮光膜１８が形成されている。この遮光膜１８上には、その全面及び開口を覆う透明なデバイス保護膜１９が形成されている。この保護膜１９上には、カラーフィルタ１３が形成されている。

カラーフィルタ１３は、保護膜１９上に形成されている。なお、以下の説明では、領域を区切らずに支持体１１上に形成されている着色膜（所謂ベタ膜）を「着色（赤色、緑色、青色）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（赤色、緑色、青色）パターン」という。また、着色パターンのうち、カラーフィルタ１３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（赤色、緑色、青色）画素」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、着色層上にレジストパターンを形成し、この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層をパターン化する形態、支持体１１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層を形成し、形成された着色層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、図３以降の各図において、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ１−Ｘ２線に沿う断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＹ１−Ｙ２線に沿う断面図である。

更に、各図の（Ａ）において、「Ｒ」は赤色層、赤色パターン、赤色画素のいずれかを示し、「Ｂ」は、青色層、青色パターン、青色画素のいずれかを示し、「Ｇ」は、緑色層、緑色画素のいずれかを示し、「Ｆ」はレジストパターン（フォトレジスト）のいずれかを示す。また、「Ｒ＋Ｂ」は、「Ｒ」上に「Ｂ」が積層されていることを示し、「Ｒ＋Ｂ＋Ｇ」は、「Ｒ」上に「Ｂ」及び「Ｇ」が積層されていることを示し、「Ｂ＋Ｇ」は、「Ｂ」上に「Ｇ」が積層されていることを示す。

カラーフィルタ１３は、２次元配列された複数の赤色画素（第１色画素）２０Ｒ、緑色画素（第３色画素）２０Ｇ、青色画素（第２色画素）２０Ｂから構成されている。各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、それぞれ受光素子１２の上方位置に形成されている。緑色画素２０Ｇは市松模様に形成されるとともに、赤色画素２０Ｒ及び青色画素２０Ｂは各緑色画素２０Ｇの間に形成される（図１３（Ａ）、図３２参照）。なお、図１では、カラーフィルタ１３が３色の画素から構成されていることを説明するために、各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを１列に並べて表示しているが、実際には図１３（Ｂ），（Ｃ）に示すようになる。

平坦化膜１４は、カラーフィルタ１３の上面を覆うように形成されており、平坦な上面を有している。マイクロレンズ１５は、凸面を上にして設けられたレンズであり、平坦化膜１４の上面且つ各受光素子１２の上方に設けられている。各マイクロレンズ１５は、被写体からの光を効率良く各受光素子１２へ導く。

［カラーフィルタ製造工程］
次に、図２を用いて、カラーフィルタ１３を形成するカラーフィルタ製造工程２２について説明を行う。カラーフィルタ製造工程２２は、大別して、赤色パターン形成工程２３と、青色パターン形成工程２４と、緑色画素形成工程２５とから構成される。

赤色パターン形成工程２３は、支持体１１の表面に、ストライプ状の赤色パターン（第１色パターン）２７Ｒ形成する。赤色パターン形成工程２３は、赤色層形成工程２８、レジストパターン形成工程２９、ドライエッチング工程３０、フォトレジスト除去工程３１から構成される。

赤色層形成工程２８は、支持体１１上に、少なくとも赤色素を含む熱硬化性組成物（赤色熱硬化性組成物）を用いて赤色層３３Ｒ（第１色着色層、図３参照）を形成する。レジストパターン形成工程２９は、赤色層３３Ｒ上に、フォトレジストを用いてストライプ状のレジストパターン３４（第１レジストパターン、図４参照）を形成する。レジストパターン３４は、赤色パターン２７Ｒに対応する開口部３４ａ（図４参照）を有している。

ドライエッチング工程３０は、レジストパターン３４をマスクとして、赤色層３３Ｒをドライエッチング（パターニング）して赤色パターン２７Ｒを形成する。フォトレジスト除去工程３１は、赤色パターン２７Ｒ上からレジストパターン３４を除去する。

青色パターン形成工程２４では、支持体１１上に、赤色パターン２７Ｒ間の隙間（赤色パターン２７Ｒが形成されていない領域）を埋めるように、青色素を含む青色光硬化性組成物を用いてストライプ状の青色パターン２７Ｂ（（第２色パターン、図８参照）を形成する。この青色パターン形成工程２４は、青色層形成工程３５、露光・現像工程３６から構成される。

青色層形成工程３５は、赤色パターン２７Ｒが形成された支持体１１の表面を覆うように、青色光硬化性組成物を用いて青色層３３Ｂ（第２色着色層、図７参照）を形成する。青色層３３Ｂは、赤色パターン２７Ｒを覆いつつ、赤色パターン２７Ｒの各パターン間の領域（パターン同士で挟まれた領域）を埋め込むように形成される。露光・現像工程３６は、青色層３３Ｂを露光・現像処理して青色パターン２７Ｂを形成する。

緑色画素形成工程２５は、大別して、緑色画素領域形成工程２５ａと、緑色層形成工程３７と、露光・現像工程３８とから構成される。緑色画素領域形成工程２５ａは、支持体１１の表面に、緑色画素（パターン）２０Ｇを形成するための緑色画素形成領域３９（図１０（Ａ）参照）を形成する、すなわち、緑色画素形成領域３９上の赤色パターン２７Ｒ及び青色パターン２７Ｂを除去する除去工程である。

緑色画素領域形成工程２５ａは、レジストパターン形成工程４０と、ドライエッチング工程４１と、フォトレジスト除去工程４２とから構成される。レジストパターン形成工程４０は、赤色及び青色パターン２７Ｒ，２７Ｂ上に、フォトレジストを用いてレジストパターン４３（第３レジストパターン、図９参照）を形成する。レジストパターン４３は、緑色画素形成領域３９に対応する開口部４３ａ（図９参照）を有しており、両パターン２７Ｒ，２７Ｂの緑色画素形成領域３９に対応する領域は露呈させるとともに、それ以外の領域は保護する。

ドライエッチング工程４１は、レジストパターン４３をマスクとして、赤色及び青色パターン２７Ｒ，２７Ｂをドライエッチング法によりパターニングし、支持体１１上に緑色画素形成領域３９を形成する。緑色画素形成領域３９は、緑色画素２０Ｇの配列パターンに応じて市松模様状（緑色画素２０Ｇの配列パターンが市松模様でない場合には、その配列パターンに応じたパターン）に形成される。

また、ドライエッチング工程４１が実行されると、支持体１１上に赤色画素２０Ｒ及び青色画素２０Ｂが形成される。フォトレジスト除去工程４２は、レジストパターン４３を除去する。

緑色層形成工程３７は、緑色画素形成領域３９等が形成された支持体１１の表面を覆うように、緑色光硬化性組成物を用いて緑色層３３Ｇ（第３色着色層、図１１参照）を形成する。緑色層３３Ｇは、赤色画素２０Ｒ及び青色画素２０Ｂを覆いつつ、緑色画素形成領域３９を埋め込むように形成される。

露光・現像工程３８は、露光・現像工程３６と同様に、緑色層３３Ｇを露光・現像処理して、緑色画素２０Ｇを形成する。

［各着色画素（パターン）の幅・厚み］
赤色及び青色パターン２７Ｒ，２７Ｂ（赤色及び青色画素２０Ｒ，２０Ｂの幅：各画素が正方形の場合には一辺の長さ）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、０．５〜１．７μｍが好ましく、０．６〜１．５μｍがより好ましい。また、緑色画素２０Ｇ（緑色画素形成領域３９）の幅は、同じ理由で０．５〜１．７μｍが好ましく、０．６〜１．５μｍがより好ましい。

各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ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。

次に、上記各工程のうち、レジストパターン形成工程２９，４０、露光・現像工程３６、ドライエッチング工程３０，４１、フォトレジスト除去工程３１，４２の好ましい形態について説明を行う。

［レジストパターン形成工程］
レジストパターン形成工程２９においてレジストパターン３４を形成する方法は、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、赤色層３３Ｒ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。次いで、この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３４を形成する。フォトレジスト層の露光に用いる放射線としては、ｇ線、ｈ線、及びｉ線が好ましく、中でもｉ線が好ましい。また、現像に用いる現像液としては、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特に限定されない。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。なお、レジストパターン４３も同様にして形成することができる。

［フォトレジスト］
フォトレジストとしては、例えば、ポジ型の感光性樹脂組成物が用いられる。この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。放射線のうち、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。

具体的に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。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。

［露光・現像工程］
露光・現像工程３６も、上述のレジストパターン形成工程と同様に、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。

［ドライエッチング工程］
ドライエッチング工程３０，４１やエッチバック処理で行われる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。

［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１１のダメージをより低減する観点から、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（Ｏ_２ ）との混合ガスを用い、支持体１１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、この第１段階のエッチングの後に、窒素ガス（Ｎ_２ ）と酸素ガス（Ｏ_２ ）との混合ガスを用い、好ましくは支持体１１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１１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、ドライ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。

［エッチング条件の算出］
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。
（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。

［第１段階のエッチング工程］
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（Ｏ_２ ）を含む。また第１段階のエッチング工程は、支持体１１が露出しない領域までエッチングする形態にすることで、支持体１１のダメージを回避することができる。

［第２段階のエッチング工程、オーバーエッチング工程］
第１段階のエッチング工程で、フッ素系ガスと酸素ガスとの混合ガスにより支持体１１が露出しない領域までエッチングを実施した後、支持体１１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行う。

［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わないように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）中における後者の比率としては、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、被エッチング膜の残存する膜厚のことである。

［フォトレジスト除去工程］
フォトレジスト除去工程３１，４２では、ドライエッチング工程３０，４１の終了後、専用の剥離液や溶剤によってレジストパターン３４，４３（フォトレジスト層）を除去する。なお、本実施形態では、窒素ガスと酸素ガスとを含む第２の混合ガスを使用する第２段階のエッチング工程を行うため、剥離液や溶剤によるフォトレジスト層の剥離をより容易に行うことができる。

フォトレジスト除去工程３１，４２は、（１）レジストパターン３４，４３上に、剥離液または溶剤を付与して、レジストパターン３４，４３を除去可能な状態にする第１除去工程と、（２）レジストパターン３４，４３を、洗浄水を用いて除去する第２除去工程とを含むことが好ましい。

第１除去工程としては、例えば、剥離液または溶剤を、少なくともレジストパターン３４，４３上に付与し、所定の時間停滞させるパドル現像工程を挙げることができる。剥離液または溶剤を停滞させる時間としては、特に制限はないが、数十秒から数分であることが好ましい。

第２除去工程としては、例えば、スプレー式またはシャワー式の噴射ノズルから、フォトレジスト層に洗浄水を噴射して、フォトレジスト層を除去する工程を挙げることができる。洗浄水としては、純水を好ましく用いることができる。また、噴射ノズルとしては、その噴射範囲内に支持体全体が包含される噴射ノズルや、可動式の噴射ノズルであってその可動範囲が支持体全体を包含する噴射ノズルを挙げることができる。可動式の噴射ノズルは、例えば、除去工程中に支持体１１の中心部から支持体１１の端部までを２回以上移動しながら洗浄水を噴射する。これにより、効果的にフォトレジスト層（レジストパターン）を除去することができる。

剥離液は一般的には有機溶剤を含有するが、無機溶媒を更に含有してもよい。有機溶剤としては、例えば、（１）炭化水素系化合物、（２）ハロゲン化炭化水素系化合物、（３）アルコール系化合物、（４）エーテルまたはアセタール系化合物、（５）ケトンまたはアルデヒド系化合物、（６）エステル系化合物、（７）多価アルコール系化合物、（８）カルボン酸またはその酸無水物系化合物、（９）フェノール系化合物、（１０）含窒素化合物、（１１）含硫黄化合物、（１２）含フッ素化合物が挙げられる。

また、本発明で用いられる剥離液としては、含窒素化合物を含有することが好ましく、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物とを含むことがより好ましい。

非環状含窒素化合物としては、水酸基を有する非環状含窒素化合物であることが好ましい。例えば、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミン、Ｎ−ブチルエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられ、；好ましくはモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンであり、より好ましくはモノエタノールアミン（Ｈ_２ ＮＣＨ_２ ＣＨ_２ ＯＨ）である。

環状含窒素化合物としては、イソキノリン、イミダゾール、Ｎ−エチルモルホリン、ε−カプロラクタム、キノリン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、２−ピペコリン、３−ピペコリン、４−ピペコリン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、ピリジン、ピロリジン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−フェニルモルホリン、２，４−ルチジン、２，６−ルチジンなどが挙げられ、好ましくは、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチルモルホリンであり、より好ましくはＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）である。

また、本発明で用いられる剥離液は、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物とを含むことが好ましいが、中でも、非環状含窒素化合物として、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びトリエタノールアミンから選ばれる少なくとも１種と、環状含窒素化合物として、Ｎ−メチル−２−ピロリドン及びＮ−エチルモルホリンから選ばれる少なくとも１種とを含むことがより好ましく、モノエタノールアミンとＮ−メチル−２−ピロリドンとを含むことが更に好ましい。

また、上記非環状含窒素化合物の含有量が、剥離液１００質量部に対して、９質量部以上１１質量部以下であって、環状含窒素化合物の含有量が６５質量部以上７０質量部以下であることが望ましい。また、本発明で用いられる剥離液は、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物の混合物を純水で希釈したものであることが好ましい。

また、フォトレジスト除去工程３１，４２では、着色層（赤色及び青色パターン２７Ｒ，２７Ｂ等）上から、レジストパターン３４，４３が除去されていればよく、着色層の側壁にエッチング生成物であるデポ物が付着している場合に、このデポ物が完全に除去されなくてもよい。ここで、デポ物とは、エッチング生成物が着色層の側壁に付着し堆積したものを表わす。

更に、フォトレジスト除去工程３１，４２の終了後、上記着色層に吸収された水分を除去することが望ましい。具体的には９０℃〜２００℃のポストベーク処理をすることが望ましく、１００℃〜１８０℃が更に好ましい。また時間は１分以上１０分以下であれば製造工程の時間効率を低下させることはなく、吸収された水分を蒸発させるのには十分な条件である。

［カラーフィルタ材料］
次に、各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの形成に用いられる着色剤を含有する着色硬化性組成物、具体的には、感光性の着色光硬化性組成物、及び非感光性の着色熱硬化性組成物について説明を行う。

［着色光硬化性組成物］
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（光重合成モノマー等）、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。

［着色熱硬化性組成物］
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１３を形成することができる。なお、カラーフィルタの各着色画素をドライエッチング法、つまり、着色熱硬化性組成物のみを用いて形成する場合には、各着色画素（各着色層）から光硬化成分を除き、各層の硬化成分を熱硬化成分のみとすることで、着色成分の比率を高めることができる。その結果、各着色画素をより薄膜化し、且つ良好な分光特性が得られる。

［着色剤］
本発明で用いられる着色剤は、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。

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。

このような顔料として、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。

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

［第１色目の着色層（青色層）］
第１色目の着色層は赤色層３３Ｒであり、赤色素を含有するため、使用できる着色剤として、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２，１５０，１７１，１７５，１７７，２０９，２２４，２４２，２５４，２５５，２６４；が挙げられる。更に、赤色の分離性の観点から、更に黄色素を含有することが望ましい。黄色素としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１１，２４，１０８，１０９，１１０，１３８，１３９，１５０，１５１，１５４，１６７，１８０，１８５が挙げられる。更にＣ．Ｉ．ピグメント・オレンジ３６，７１；などのオレンジを含有することもできる。

本発明において、着色剤が染料である場合には、染料を組成物中に均一に溶解して非感光性の着色熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。このような染料としては、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。

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可能である。

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はされないが、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。

［熱硬化性化合物］
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。このような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。

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、多官能エポキシ化合物が特に好ましい。

着色熱硬化性組成物中における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、着色熱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。

［各種添加物］
また、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。

［バインダー］
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。

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。

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。

上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述の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（着色層形成）時の塗布面状にも寄与している。

［硬化剤］
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。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。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。

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。

［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、上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。硬化触媒の添加量としてはエポキシ当量が１５０〜２００程度のエポキシ樹脂に対して、質量基準で１／１０〜１／１０００程度、好ましくは１／２０〜１／５００程度さらに好ましくは１／３０〜１／２５０程度のわずかな量で硬化させることが可能である。

［溶剤］
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られる。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

［分散剤］
また、上記分散剤は、顔料の分散性を向上させるために添加する。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

上記分散剤は、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。着色熱硬化性組成物への分散剤の添加量は、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。

［その他の添加剤］
また、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。

次に、図３〜図１３を用いて、カラーフィルタ製造工程２２を構成する各工程について詳しく説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されるものではない。なお、図面の煩雑化を防止するため、ここでは３×３＝９画素のカラーフィルタ１３を製造する場合について説明を行うが、画素数が増加した場合も同じように製造することができる。

図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、赤色層形成工程２８では、周知のスピンコータを用いて、赤色素及び黄色素を含む赤色熱硬化性組成物を支持体１１上に塗布する。次いで、支持体１１をホットプレートやオーブンなどの周知の加熱装置によりベーキング（ポストベーク）処理する。これにより、赤色熱硬化性組成物の塗膜が熱硬化して、支持体１１上に赤色層３３Ｒが所定の膜厚で形成される。

図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、レジストパターン形成工程２９では、スピンコータを用いて、赤色層３３Ｒ上にフォトレジストを塗布した後、加熱装置により支持体１１をプリベークする。これにより、フォトレジストが硬化して、赤色層３３Ｒ上にフォトレジスト層が形成される。

次いで、周知の露光装置（ｉ線ステッパー）を用いて、フォトレジスト層に露光光線を照射して、このフォトレジスト層を露光処理する。例えば、ポジ型のフォトレジストを用いた場合には、露光光線は、赤色パターン２７Ｒが形成される領域以外の領域に照射される。この露光処理後、周知の現像液を用いて、露光済みのフォトレジスト層を現像処理する。また、現像処理後に、加熱装置によりポストベーク処理を施す。これにより、赤色パターン２７Ｒに対応する開口部３４ａを有するレジストパターン３４が赤色層３３Ｒ上に形成される。

図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ドライエッチング工程３０では、周知のドライエッチング装置を用い、レジストパターン３４をマスクとして、赤色層３３Ｒをドライエッチングする。このドライエッチングは、前述の第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の３段階で行われる。これにより、レジストパターン３４の開口部３４ａより露呈されている赤色層３３Ｒが除去されて、ストライプ状の赤色パターン２７Ｒが支持体１１上に形成される。

図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、フォトレジスト除去工程３１では、剥離液または溶剤をレジストパターン３４上に付与する第１除去工程と、洗浄水を用いてレジストパターン３４を除去する第２除去工程とを実行する。これにより、赤色パターン２７Ｒ上からレジストパターン３４が除去される。

図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、青色層形成工程３５では、前述の赤色層形成工程２８と同様の処理を行って、支持体１１上に、赤色パターン２７Ｒを覆いつつ、その各パターン間の領域を埋め込むように、光硬化性組成物からなる青色層３３Ｂを形成する。

図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、露光・現像工程３６では、露光装置（ｉ線ステッパー）を用いて、青色層３３Ｂに露光光線を照射して、この青色層３３Ｂを露光処理する。例えば、露光光線は、青色パターン２７Ｂが形成される領域（赤色パターン２７Ｒが形成されている領域以外の領域）に照射される。次いで、周知の現像液を用いて、露光済みの青色層３３Ｂを現像処理した後、ポストベーク処理を施す。これにより、赤色パターン２７Ｒ間の隙間を埋めるように、赤色パターン２７Ｒと平行なストライプ状の青色パターン２７Ｂが形成される。

なお、図８（Ｂ）中では、赤色パターン２７Ｒの表面と青色パターン２７Ｂの表面とが略面一に形成されているが、青色パターン２７Ｂの膜厚（高さ）が赤色パターン２７Ｒの膜厚よりも大きくなっていてもよい。この場合には、緑色画素形成工程２５の終了後に平坦化処理を施す。

以上で、赤色パターン２７Ｒと青色パターン２７Ｂが交互に配列されたストライプ状のパターンが支持体１１上に形成される。また、赤色パターン２７Ｒと青色パターン２７Ｂは、互いに隣り合うパターン同士が面で接するように形成される。なお、本実施形態では、各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは共に正方形であるため、両パターン２７Ｒ，２７Ｂの幅の比率は１：１であることが望ましい。ただし、デバイス設計によってはこの限りではない。

図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、緑色画素領域形成工程２５ａのレジストパターン形成工程４０では、前述のレジストパターン形成工程２９と同様の処理を行って、赤色パターン２７Ｒ及び青色パターン２７Ｂ上に、緑色画素形成領域３９に対応する開口部４３ａを有するレジストパターン４３を形成する。

図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ドライエッチング工程４１では、前述のドライエッチング工程３０と同様の方法で、レジストパターン４３をマスクとして、赤色パターン２７Ｒ及び青色パターン２７Ｂをドライエッチングする。これにより、レジストパターン４３の開口部４３ａより露呈されている両パターン２７Ｒ，２７Ｂが除去されて、支持体１１上に緑色画素形成領域３９が市松模様状に形成される。また、これと同時に、赤色画素２０Ｒ、青色画素２０Ｂが支持体１１上に形成される。

図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、フォトレジスト除去工程４２では、前述のフォトレジスト除去工程４２と同様に、第１除去工程及び第２除去工程を実行して、赤色画素２０Ｒ及び青色画素２０Ｂ上からレジストパターン４３を除去する。

図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、緑色層形成工程３７では、前述の赤色層形成工程２８と同様の処理を行って、支持体１１上に、赤色画素２０Ｒ及び青色画素２０Ｂを覆いつつ、緑色画素形成領域３９を埋め込むように緑色層３３Ｇを形成する。

図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、露光・現像工程３８では、露光装置（ｉ線ステッパー）を用いて、緑色層３３Ｇの緑色画素形成領域３９に対応する領域に露光光線を照射して、この緑色層３３Ｇをパターン露光した後、上述の露光・現像工程３６と同様に、現像処理、ポストベーク処理を行って、緑色画素形成領域３９上に緑色画素２０Ｇを形成する。なお、各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの表面が平坦になっていない場合には、これらの各表面に平坦化処理（研磨処理等）を施す。

以上でカラーフィルタ製造工程２２の全工程が終了し、支持体１１に各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが２次元配列されてなるカラーフィルタ１３が形成される。

次に、図１４を用いて、本発明の第２実施形態のカラーフィルタ製造工程４６について説明を行う。カラーフィルタ製造工程４６は、基本的には上記第１実施形態のカラーフィルタ製造工程２２と同じである。ただし、カラーフィルタ製造工程４６では、青色パターン２７Ｂ及び緑色画素２０Ｇを平坦化処理法により形成する。このため、カラーフィルタ製造工程４６は、前述の青色パターン形成工程２４及び緑色画素形成工程２５の代わりに、青色パターン形成工程４７及び緑色画素形成工程４８を有している。

青色パターン形成工程４７は、青色層形成工程４９と平坦化処理工程５０とから構成される。また、緑色画素形成工程４８は、前述の緑色画素領域形成工程２５ａと、緑色層形成工程５１と、平坦化処理工程５２とから構成される。

青色層形成工程４９は、青色熱硬化性組成物を用いて、赤色パターン２７Ｒが形成された支持体１１上に青色層３３Ｂを形成する。また、緑色層形成工程５１も同様に、緑色熱硬化性組成物を用いて、緑色画素形成領域３９等が形成された支持体１１上に緑色層３３Ｇを形成する。

平坦化処理工程５０は、赤色パターン２７Ｒが露出するまで青色層３３Ｂの表面に平坦化処理を施して、青色パターン２７Ｂを形成する。また、平坦化処理工程５２は、赤色画素２０Ｒ及び青色画素２０Ｂが露出するまで緑色層３３Ｇの表面に平坦化処理を施して、緑色画素２０Ｇを形成する。

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、支持体１１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。また、エッチバック処理の代わりに、支持体１１の全露出面を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」という）処理等の研磨処理を行ってもよい。

［エッチバック処理］
エッチバック処理の好ましい形態については、上記ドライエッチング工程の好ましい形態を参照されたい。

［研磨処理］
研磨（ＣＭＰ）処理に用いるスラリーとしては、粒径１０〜１００ｎｍのＳｉＯ_２ 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：５０〜２５０ｍｌ／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。また、研磨処理が終了した後、被研磨面を精密洗浄処理する洗浄工程、脱水ベーク（好ましくは、１００〜２００℃で１〜５分間）処理（脱水処理）を施す脱水処理工程を行う。

次に、カラーフィルタ製造工程４６を構成する各工程について詳しく説明する。なお、カラーフィルタ製造工程４６は、青色パターン２７Ｂ及び緑色画素２０Ｇを形成する際に平坦化処理法を用いる点を除いては、上記第１実施形態のカラーフィルタ製造工程２２と同じであるので、第１実施形態で説明した図面（図３〜図１３）を用いて説明を行う。

赤色パターン形成工程２３（図３〜図６参照）において支持体１１上に赤色パターン２７Ｒが形成された後、青色層形成工程４９では、前述の赤色層形成工程２８と同様の処理を行って、支持体１１上に熱硬化性組成物からなる青色層３３Ｂを形成する（図７参照）。

平坦化処理工程５０では、ドライエッチング装置或いは研磨（ＣＭＰ）装置を用いて、赤色パターン２７Ｒ上の青色層３３Ｂが除去されて赤色パターン２７Ｒが露出するまで、この青色層３３Ｂの表面をエッチバック処理或いは研磨処理する。これにより、青色パターン２７Ｂが形成されるとともに、両パターン２７Ｒ，２７Ｂの表面が平坦化される（図８参照）。更に、例えば最初に青色層３３Ｂにエッチバック処理を施した後、赤色パターン２７Ｒ上の残りの青色層３３Ｂを研磨処理により除去する等、エッチバック処理と研磨処理とを組み合せて実行してもよい。

次いで、前述したように緑色画素領域形成工程２５ａ（図９〜図１１参照）が実行された後、緑色層形成工程５１では、支持体１１上に、熱硬化性組成物からなる緑色層３３Ｇを形成する（図１２参照）。

平坦化処理工程５２では、前述の平坦化処理工程５０と同様にドライエッチング装置或いは研磨装置を用いて、赤色画素２０Ｒ及び青色画素２０Ｂ上の緑色層３３Ｇが除去されるまで、この緑色層３３Ｇの表面をエッチバック処理或いは研磨処理する（図１３参照）。これにより、緑色画素２０Ｇが形成されるとともに、各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの表面が平坦化される。

以上でカラーフィルタ製造工程４６の全工程が終了し、上記第１実施形態と同様に、カラーフィルタ１３が形成される。

上記第２実施形態では、平坦化処理工程５０において、赤色パターン２７Ｒが露出するまで青色層３３Ｂの表面に平坦化処理を施しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１５（Ａ），（Ｂ）に示すように、赤色パターン２７Ｒ上に青色層３３Ｂが残っている状態で平坦化処理を終了してもよい。この場合には、赤色パターン２７Ｒがエッチング或いは研磨されることが防止される。なお、赤色パターン２７Ｒ上の青色層３３Ｂは、後工程である平坦化処理工程５２で除去すればよい。

次に、本発明の第３実施形態のカラーフィルタ製造工程５５（図１７参照）について説明を行う。このカラーフィルタ製造工程５５は、前述のカラーフィルタ１３とは異なるカラーフィルタ５６（図１６参照）を形成する。

図１６に示すように、カラーフィルタ５６は、その赤色画素２０Ｒ上に平坦化処理の終点検出に用いられるストッパー層５７が形成されている点を除けば、前述のカラーフィルタ１３と同じ構成である。なお、カラーフィルタ１３（固体撮像装置１０）と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

ストッパー層５７は、エッチバック処理におけるエッチングレート、又は、ＣＭＰ等の研磨処理における研磨レートが各色層３３Ｂ，３３Ｇよりも低い層であることが好ましい。更に、ストッパー層５７は、可視光に対して透明な硬化性組成物で形成される。これにより、赤色画素２０Ｒ上からストッパー層５７を完全に除去する必要が無くなる。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。

図１７に示すように、カラーフィルタ製造工程５５は、赤色パターン形成工程５９が異なる以外は、上記第２実施形態のカラーフィルタ製造工程４６（図１４参照）と同じである。赤色パターン形成工程５９では、赤色層形成工程２８とレジストパターン形成工程２９との間に、ストッパー層形成工程６０が設けられている点が第１実施形態と異なる。

ストッパー層形成工程６０は、赤色層形成工程２８で形成された赤色層３３Ｒ上に、ストッパー層５７の材料である硬化性組成物を用いて、ストッパー層（ストッパー層５７と区別するため、以下、全面ストッパー層という、図１８参照）６２を形成する。レジストパターン形成工程２９では、全面ストッパー層６２上に前述のレジストパターン３４を形成する。ドライエッチング工程３０では、レジストパターン３４をマスクとして、全面ストッパー層６２及び赤色層３３Ｒをドライエッチングし、ストライプ状のストッパーパターン層６２ａ（図２０参照）及び赤色パターン２７Ｒを形成する。フォトレジスト除去工程３１は、ストッパーパターン層６２ａ上からレジストパターン３４を除去する。

青色パターン形成工程４７及び緑色画素形成工程４８は、第２実施形態と基本的には同じである。ただし、青色パターン形成工程４７の平坦化処理工程５０では、ストッパーパターン層６２ａが露出するまで、青色層３３Ｂの表面に平坦化処理を施す。また、緑色画素形成工程４８のドライエッチング工程４１では、ストッパーパターン層６２ａをドライエッチングして、赤色画素２０Ｒの表面上にストッパー層５７を形成する。更に、平坦化処理工程５２では、ストッパー層５７が露出するまで、緑色層３３Ｇの表面に平坦化処理を施す。ストッパー層５７（ストッパーパターン層６２ａも同様）が露出したか否か（平坦化処理の終点）は、以下の方法で確認することができる。

エッチバック処理を行っている場合には、例えば、ストッパー層５７がドライエッチング（プラズマエッチング）されて生成された反応生成物のプラズマ発光の有無により、平坦化処理の終点を確認することができる。また、研磨処理を行っている場合には、例えば、被研磨面に検査光を照射すると共にその反射光を測定して、ストッパー層５７により特定の周波数の光が吸収されたか否かに基づいて、平坦化処理の終点を確認することができる。

平坦化処理時に、赤色パターン２７Ｒや赤色画素２０Ｒの表面は、それぞれストッパーパターン層６２ａ、ストッパー層５７で保護されているため、エッチバック処理や研磨処理により、赤色パターン２７Ｒや赤色画素２０Ｒが膜減りしたり、ダメージを受けたりすることがより効果的に防止される。これにより、カラーフィルタ５６の赤色画素２０Ｒの透過分光特性の制御がさらに容易となる。

［硬化性組成物］
ストッパー層５７を形成する硬化性組成物としては、熱によって硬化可能な高分子化合物を含む組成物を好ましく用いることができる。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が好ましい。これらの中でも、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がより好ましい。

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５７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（ストッパー層５７がエッチングされ難い）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。

（Ｃ＋Ｏ＋Ｈ）／（Ｃ−Ｏ）・・・式（Ｉ）

式（Ｉ）中の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。

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

次に、図１８〜図２８を用いて、カラーフィルタ製造工程５５の各工程について詳しく説明する。なお、各図の（Ａ）において、「ＲＳ」は、赤色層３３Ｒ、赤色パターン２７Ｒ、赤色画素２０Ｒ上に各ストッパー層５７，６２，６２ａが積層されていることを示す。

［赤色パターン形成工程］
図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、赤色層形成工程２８の終了後、ストッパー層形成工程６０では、スピンコータを用いて硬化性組成物を青色層３３上に塗布すると共に、加熱装置でベーキング処理を施して、全面ストッパー層６２を赤色層３３Ｒ上に形成する。

以下の工程は、基本的には第１実施形態と同じであり、図１９（Ａ），（Ｂ）に示すように、レジストパターン形成工程２９において、全面ストッパー層６２上にレジストパターン３４が形成される。次いで、図２０（Ａ），（Ｂ）に示すように、ドライエッチング工程３０において、赤色パターン２７Ｒ及びストッパーパターン層６２ａが形成された後、図２１（Ａ），（Ｂ）に示すように、フォトレジスト除去工程３１において、レジストパターン３４が除去される。

［青色パターン形成工程］
図２２（Ａ），（Ｂ）に示すように、青色層形成工程４９において、青色層３３Ｂが支持体１１上に形成された後、図２３（Ａ），（Ｂ）に示すように、平坦化処理工程５０において、ドライエッチング装置或いは研磨装置を用いて、青色層３３Ｂの表面にエッチバック処理或いは研磨処理（両方でも可）を施す。

エッチバック処理によりストッパーパターン層６２ａが露出すると、ストッパーパターン層６２ａがエッチングされて生成された反応生成物のプラズマ発光が確認される。また、研磨処理によりストッパーパターン層６２ａが露出すると、ストッパーパターン層６２ａによる特定の周波数の光の吸収が確認される。これらの確認がなされた時に平坦化処理を終了する。これにより、青色パターン２７Ｂが形成されるとともに、赤色パターン２７Ｒ（ストッパーパターン層６２ａを含む）、及び青色パターン２７Ｂの表面が平坦化される。

［緑色画素形成工程］
図２４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、レジストパターン形成工程４０において、レジストパターン４３がストッパーパターン層６２ａ及び青色パターン２７Ｂ上に形成される。次いで、図２５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ドライエッチング工程４１において、赤色画素２０Ｒ、青色画素２０Ｂ、ストッパー層５７、緑色画素形成領域３９が形成された後、図２６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、フォトレジスト除去工程４２において、レジストパターン４３が除去される。

図２７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、緑色層形成工程３７において、緑色層３３Ｇが支持体１１上に形成された後、図２８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、平坦化処理工程５２において、前述の平坦化処理工程５０と同様にして、ストッパー層５７が露出するまで緑色層３３Ｇの表面に平坦化処理を施す。これにより、緑色画素２０Ｇが形成されるとともに、赤色画素２０Ｒ上のストッパー層５７、青色画素２０Ｂ、緑色画素２０Ｇの表面が平坦化される。

以上でカラーフィルタ製造工程５５の全工程が終了し、支持体１１に各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが２次元配列されてなるカラーフィルタ５６が形成される。

上記第３実施形態の青色パターン形成工程４７では、青色層３３Ｂの表面に平坦化処理（エッチバック処理、研磨処理）を施して、青色パターン２７Ｂを形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、青色層３３Ｂをドライエッチング法によりパターニングして青色パターン２７Ｂを形成してもよい。

具体的には、図２９に示すように、上記第３実施形態のカラーフィルタ製造工程５５において、青色パターン形成工程４７の代わりに青色パターン形成工程４７ａを実行する。青色パターン形成工程４７ａでは、平坦化処理工程５０（図１４、図１７参照）の代わりに、レジストパターン形成工程６３、ドライエッチング工程６４、及びフォトレジスト除去工程６５が実行される。

図３０（Ａ），（Ｂ）に示すように、レジストパターン形成工程６３では、熱硬化性組成物からなる青色層３３Ｂ上に、フォトレジストを用いてレジストパターン（第２レジストパターン）６６を形成する。レジストパターン６６は、青色パターン２７Ｂに対応する領域を覆い、それ以外の領域を露呈させるように形成される。次いで、ドライエッチング工程６４で、レジストパターン６６をマスクとして青色層３３Ｂをドライエッチングすると、青色パターン２７Ｂが支持体１１上に形成される。そして、フォトレジスト除去工程６５では、青色パターン２７Ｂ上からレジストパターン６６を除去する。

なお、青色パターン形成工程４７ａで形成された青色パターン２７Ｂの膜厚（高さ）は赤色パターン２７Ｒの膜厚よりも大きくなるが、緑色画素形成工程４８の平坦化処理工程５２で平坦化処理されるため問題はない。

上記青色パターン形成工程４７ａは、上記第１及び第２実施形態のカラーフィルタ製造工程２２，４６における青色パターン形成工程２４，４７の代わりに実行してもよい。例えば第１実施形態のカラーフィルタ製造工程２２（図２参照）において、青色パターン形成工程４７ａを実行した場合には、赤色及び青色パターン２７Ｒ，２７Ｂはドライエッチング法（図３〜図６、図３０参照）で形成され、緑色画素２０Ｇはフォトリソ法（図１２、図１３参照）で形成される。

また、図３１に示すように、上記第３実施形態のカラーフィルタ製造工程５５において、緑色画素形成工程４８の代わりに、緑色層３３Ｇをドライエッチング法によりパターニングして緑色画素２０Ｇを形成する緑色画素形成工程４８ａを実行してもよい。緑色画素形成工程４８ａでは、平坦化処理工程５２（図１４、図１７参照）の代わりに、レジストパターン形成工程６９、ドライエッチング工程７０、及びフォトレジスト除去工程７１が実行される。各工程６９〜７１は、基本的には前述のレジストパターン形成工程６３、ドライエッチング工程６４、及びフォトレジスト除去工程６５（図２９参照）と同じであるため、説明は省略する。

なお、上記緑色画素形成工程４８ａを、上記第１及び第２実施形態のカラーフィルタ製造工程２２，４６における緑色画素形成工程２５，４８の代わりに実行してもよい。

以上のように本発明は、ストライプ状の赤色パターン２７Ｒを支持体１１上に形成するステップと、この赤色パターン２７Ｒ間の隙間を埋めるようにストライプ状の青色パターン２７Ｂを支持体１１上に形成するステップと、緑色画素形成領域３９を支持体１１上に形成するステップと、この緑色画素形成領域３９に第３色目の緑色画素２０Ｇを形成するステップとを経てカラーフィルタ１３，５６を製造するようにしたので、孤立パターン（各着色画素）を直接形成する工程を減らすことができる。これにより、各画素形成時において、孤立パターンの角の丸みを抑制することができる。

更に、フォトリソ法によりストライプパターンのような繰り返しパターンを形成する場合には、孤立パターンを形成する場合と比較して、露光時に着色層上に結像されるパターン像のエッジのコントラストを十分に高くすることができる。また、ストライプパターンの長手方向のコントラストは一定であるため、パターンのエッジ（角）が丸まるなどの状態が発生しない。その結果、従来よりも各着色画素の矩形性を向上させることができる。また、ドライエッチング法によりストライプパターンの形成を行った場合でも、ドライエッチングにより孤立パターンを加工した時のような断面形状の角の丸まりを抑制することができるので、同様に、各着色画素の矩形性を向上させることができる。

また、上記第２及び第３実施形態のように、赤色パターン２７Ｒに加えて、青色パターン２７Ｂ及び緑色画素２０Ｇを、フォトレジストに対しパターンの矩形性が劣る着色感光性組成物を用いるフォトリソ法ではなく、パターンの矩形性に優れるフォトレジスト及びドライエッチング法・ＣＭＰ法（平坦化処理）を用いて形成した場合には、各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの矩形性をより向上させることができる。

更に、第１色目の着色画素（着色パターン、着色層）として、赤色画素２０Ｒをドライエッチング法で形成するようにしたので、従来のフォトリソ法（露光現像）で赤色画素２０Ｒを形成したときのように残渣が発生することが防止される。また、赤顔料は、緑顔料及び青顔料より色価が低くいので、赤色画素、緑色画素、青色画素を同じ膜厚で形成する場合に、赤色画素は最も顔料の含有量を多くする必要がある。従って、カラーフィルタの膜厚は、赤色画素の膜厚により決定されると言い換えてもよい。赤色画素をドライエッチングで形成することで、赤色画素よりもフォトリソ成分含有率に余裕のある他色画素をフォトリソ法で形成するプロセスも適用できるようになる。このように、赤色画素２０Ｒをドライエッチング法（着色熱硬化性組成物）で形成することで、その薄膜化を可能にし、カラーフィルタの薄膜化を実現することができる。

また、本発明では孤立パターンを加工しないので、各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの隅が集合する領域における空白領域（図３２（Ａ）参照）の発生や、各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの境界付近における凹み（図３２（Ｂ）参照）の発生を防止することができる。また、緑領域を形成するパターン（ここでは市松模様）は、フォトレジストを使用したドライエッチングにより形成し、且つ埋め込みを実施したのち不要部分を除去する工程を経て形成されるので、孤立パターンを形成する場合よりも各パターンの角の丸まりが小さくなる。これにより、パターン（各着色画素）の形成限界を向上させるとともに、パターンの微細化・薄膜化を図ることができる。

更に、本発明の固体撮像素子１０は、それぞれ上記各工程で製造されたカラーフィルタ１３，５６を備えることで、色再現性が良好になる。カラーフィルタ１３，５６は、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。

上記実施形態では、第２色目の着色層として青色層３３Ｂを形成し、第３色目の着色層として緑色層３３Ｇを形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、順番が逆であってもよい。また、カラーフィルタが４色以上の着色画素で構成されている場合にも本発明を適用することができる。

上記第２及び第３実施形態では、平坦化処理工程５０，５２においてエッチバック処理又は研磨処理のいずれかを行う場合について説明したが、両者を共に行っても良い。また、エッチバック処理及び研磨処理以外の各種平坦化処理を行ってもよい。

上記実施形態では、固体撮像素子に用いられるカラーフィルタの製造方法について説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶ディスプレイ等に用いられるカラーフィルタの製造にも本発明を適用することができる。

以下、本発明の効果を実証するための実施例１〜４を示し、本発明を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指定の方法に従って処理を行った。実施例１〜３として、それぞれ上記第１〜第３実施形態のカラーフィルタ製造工程２２，４６，５５で製造されたカラーフィルタ１３，５６を用意した。実施例２及び３では平坦化処理として研磨（ＣＭＰ）処理を行った。また、実施例４として、実施例２（全面ストッパー層無し）の緑色画素形成工程４８において、研磨処理の代わりにエッチバック処理を行って製造されたカラーフィルタ１３を用意した。

［実施例１］
実施例１を下記の条件で製造した。最初に、赤色画素２０Ｒの材料として下記の青色熱硬化性組成物を調製した。

＜赤色熱硬化性組成物＞
最初に下記に示す赤色顔料分散液を調製した。
・「ピグメント・レッド２５４」 ８０質量部
・「ピグメント・イエロー」１３９ ２０質量部
・分散剤 ＥＤＡＰＬＡＮ４７２（楠本化成(株)製） ３０質量部
・ベンジルメタアクリレート／グリシジルメタアクリレート共重合体 １０質量部
・ＰＧＭＥＡ ７００質量部
上記の各素材をホモジナイザーにて攪拌処理し、その後０．３ｍｍジルコニアビーズを用いた分散機（デイスパーマット、ＧＥＴＺＭＡＮＮ社製）で微分散処理を５時間実施して、赤色顔料分散液を調製した。

次いで、上記赤色顔料分散液に更に熱硬化性樹脂を添加することで、非感光性着色組成物、すなわち赤色熱硬化性組成物を調製した。
・ＥＨＰＥ−３１５０ ０．８質量部（上記青色顔料分散液に対し）
更に、上記赤色顔料分散液と熱硬化性樹脂にＰＧＭＥＡを添加し、組成物の固形分が１５．０％になるように希釈した。

＜赤色パターン形成工程＞
支持体１１上にスピンコータにて、上記青色着色組成物を膜厚０．５μｍ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（ポストベーク）を行い、塗布膜の硬化を行って赤色層３３Ｒを形成した。

次いで、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、９０℃で１分間の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。

続いて、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、３００ｍＪ／ｃｍ^２ の露光量でパターン露光し、その後１１０℃で１分間の加熱処理（ポストベーク）を行なった。次いで、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。この後、更に１１０℃で１分間のポストベーク処理を実施して、レジストパターン３４を形成した。このレジストパターン３４のＬＩＮＥ（パターンの幅）＆ＳＰＡＣＥ（間隙の幅）のサイズは、ＬＩＮＥ：１．２５μｍ、ＳＰＡＣＥ：１．１５μｍであり、ポストベーク後の膜厚は０．７μｍであった。

次に、レジストパターン３４をエッチングマスクとして、赤色層３３Ｒのドライエッチングを以下の手順で行った。

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ＣＦ_４ ：８０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ_２ ：４０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．として、６０秒の第１段階のエッチング処理を実施した。このエッチング条件での赤色層３３Ｒの削れ量は４２３ｎｍ、つまり、９１％のエッチング量となり、約７７ｎｍの残膜がある状態になった。

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Ｎ_２ ：５００ ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ_２ ：５０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：５００ｍＬ／ｍｉｎ．とし（Ｎ_２ ／Ｏ_２ ／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段階エッチング処理、オーバーエッチング処理を実施した。

第２段階のエッチング条件での赤色層３３Ｒのエッチングレートは６００ｎｍ／ｍｉｎ以上であって、赤色層３３Ｒの残膜をエッチングするのに約１０秒の時間を要した。第１段階のエッチング時間の７５秒と第２段階のエッチング時間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：６０＋１０＝７０秒、オーバーエッチング時間：７０×０．２＝１４秒になり、全エッチング時間は７０＋１４＝８４秒に設定した。

上記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レジストパターン３４を除去した。以上により、ストライプ状の赤色パターン２７Ｒを得た。この赤色パターン２７ＲのＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥのサイズは、ＬＩＮＥ１．２μｍ、ＳＰＡＣＥ１．２μｍであった。

＜青色パターン形成工程＞
次に、赤色パターン２７Ｒが形成された支持体１１の表面を覆うように、赤色層３３Ｒの形成時と同じようにして、青色光硬化性組成物「ＳＢ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）からなる膜厚０．６５μｍの塗布膜を形成した後、ホットプレートを使用し、塗布膜の温度又は雰囲気温度１００℃で２分間のポストベーク処理を行って青色層３３Ｂを形成した。

続いて、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）を用い、２５０ｍＪ／ｃｍ^２ の露光量で青色層３３Ｂ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。この後、更に２２０℃で５分間のポストベーク処理を行って、赤色パターン２７Ｒ間の隙間を埋め込むようにストライプ状の青色パターン２７Ｂを形成した。青色パターン２７ＢのＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥのサイズは、ＬＩＮＥ１．２μｍ、ＳＰＡＣＥ１．２μｍであり、ポストベーク後の膜厚は０．５μｍであった。

また、赤色パターン２７Ｒと青色パターン２７Ｂとは、互いに隣り合うパターン同士が面で接するように形成された（図８（Ｂ）参照）。更に、赤色及び青色パターン２７Ｒ，２７Ｂの表面は、平坦（面一）に形成された。即ち、両パターン２７Ｒ，２７Ｂの表面は、支持体１１に対し同じ高さであった。

＜緑色画素形成工程＞
続いて、赤色及び青色パターン２７Ｒ，２７Ｂ上に、前述のレジストパターン３４の形成時と基本的には同じ条件で、膜厚０．８μｍのフォトレジスト層を形成した後、レジストパターン４３を形成した。ただし、パターン露光時の露光量は２５０ｍＪ／ｃｍ^２ に変更した。レジストパターン４３の開口部４３ａは、市松模様状に配列され、それぞれ１．２μｍ角の正方形に形成された。

次いで、レジストパターン４３をエッチングマスクとして、赤色及び青色パターン２７Ｒ，２７Ｂのドライエッチングを行った。上記赤色パターン形成工程２３におけるドライエッチング条件のうち、第２段階のエッチング時間を１５秒に、エッチング時間を６０＋１５＝７５秒、オーバーエッチング時間を７５×０．２＝１５秒にそれぞれ変更して、総エッチング時間を７５＋１５＝９０秒の条件でドライエッチング処理を実施した。

なお、第１段階のエッチングにおける赤色パターン２７Ｒの削れ量は４２３ｎｍであり、青色パターン２７Ｂの削れ量は３５０ｎｍであり、それぞれ８４％、７０％のエッチング量になった。従って、第１段階のエッチング終了後には、支持体１１上に赤色及び青色パターン２７Ｒ，２７Ｂの残膜の厚みがそれぞれ７７ｎｍ、１５０ｎｍになった。このドライエッチング処理により、赤色画素２０Ｒ、青色画素２０Ｂ、緑色画素領域形成３９を得た。

次に、前述のレジストパターン３４の除去時と同様にして、レジストパターン４３の除去、ベーク処理を行った。

次いで、緑色画素領域形成３９等が形成された支持体１１の表面を覆うように、緑色光硬化性組成物「ＳＧ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）からなる膜厚０．６０μｍの塗布膜を形成した後、ホットプレートを用いて１００℃で２分間のベーク処理を行って、緑色層３３Ｇを形成した。

続いて、青色パターン形成工程２４と基本的には同じ条件で緑色層３３Ｇにパターン露光、現像処理、リンス処理、乾燥処理等を施した。ただし、パターン露光時の露光量は２００ｍＪ／ｃｍ^２ に変更した。以上により、緑色画素領域形成３９上に緑色画素２０Ｇが形成された。緑色画素２０Ｇは、緑色画素領域形成３９に埋め込む形で市松模様状に配列され、それぞれ１．２μｍ角の正方形に形成された。また、各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの表面は平坦に形成された。即ち、各表面は支持体１１に対し同じ高さであった。

［実施例２］
実施例２を下記の条件で製造した。最初に、前述の青色熱硬化性組成物の他に、赤色熱硬化性組成物、緑色熱硬化性組成物を調製した。

＜青色熱硬化性組成物＞
最初に下記に示す青色顔料分散液を調製した。
・「ピグメント・ブルー１５：６」 １２５質量部
・「ピグメントバイオレット」 ２５質量部
・分散剤 ＰＬＡＤＤＥＤ２１１（楠本化成（株）製） ４０質量部
・ベンジルメタアクリレート／グリシジルメタアクリレート共重合体 １５質量部
・ＰＧＭＥＡ ７５５質量部
以下、赤色顔料分散液調製時と同様の処理を行って青色顔料分散液を調製した。

次いで、上記青色顔料分散液に更に熱硬化性樹脂を添加することで、非感光性着色組成物、すなわち、青色熱硬化性組成物を調製した。
・ＥＨＰＥ−３１５０ ０．５質量部（上記赤色顔料分散液に対し）
更に、上記青色顔料分散液と熱硬化性樹脂にＰＧＭＥＡを添加し、組成物の固形分が１３．０％になるように希釈した。

＜緑色熱硬化性組成物＞
最初に下記に示す緑色顔料分散液を調製した。
・「ピグメント・グリーン３６」 ９０質量部
・「ピグメント・グリーン７」 ２５質量部
・「ピグメント・イエロー１３９」 ４０質量部
・分散剤 ＰＡＬＤＤＥＤ１５１（楠本化成(株)製） ２０質量部
・ベンジルメタアクリレート／グリシジルメタアクリレート共重合体 １０質量部
・ＰＧＭＥＡ ６３０質量部
以下、青色顔料分散液調製時と同様の処理を行って緑色顔料分散液を調製した。

次いで、上記緑色顔料分散液に更に熱硬化性樹脂を添加することで、非感光性着色組成物、すなわち、緑色熱硬化性組成物を調整した。
・ＥＨＰＥ−３１５０ ０．８質量部（上記緑色顔料分散液に対し）
更に、上記緑色顔料分散液と熱硬化性樹脂にＰＧＭＥＡを添加し、組成物の固形分が１３．０％になるように希釈した。

上記各色熱硬化性組成物を用いて実施例２を下記の条件で形成した。

＜赤色パターン形成工程＞
支持体１１上に、基本的には実施例１と同じ条件で赤色パターン２７Ｒを形成した。ただし、赤色層３３Ｒの塗膜の膜厚は０．５５μｍに変更し、ポストベーク後の赤色層３３Ｒが０．５μｍになった。また、パターン露光後のベークの温度を９０℃に変更した。更に第１実施例のドライエッチング条件のうち、第１段階のエッチング時間を６６秒、第２段階のエッチング時間を９秒、エッチング時間を６６＋９＝７５秒、オーバーエッチング時間を７５×０．２＝１５秒、総エッチング時間を７５＋１５＝９０秒に変更した。なお、第１段階のエッチングにおける赤色パターン２７Ｒの削れ量は４６５ｎｍ（８４％のエッチング量）であり、赤色層３３Ｒの残膜の厚みが約８５ｎｍになった。

＜青色パターン形成工程＞
次に、赤色層３３Ｒの形成時と同じ方法で、青色熱硬化性組成物からなる膜厚０．６０μｍの塗布膜の形成・加熱処理を行って、青色層３３Ｂを支持体１１上に形成した。

次いで、研磨（ＣＭＰ）装置（ＡＭＴ製 ＢＣ−１５）を用い、スラリーセミスパース２５希釈液（原液：純水＝１：１９）にて、青色層３３Ｂの表面を研磨処理した。このとき、スラリー希釈液流量：３００ｍｌ／ｍｉｎ、ウエハ圧：１．２ｐｓｉ、リテーナーリング圧：１．５ｐｓｉ、研磨ＰＡＤ回転数５０ｒｐｍ、ウエハ回転数５０ｒｐｍの条件により研磨処理を実施した。

この研磨処理により、赤色パターン２７Ｒが露出するのに要する研磨時間は２５秒必要であった。オーバー研磨率を２０％と設定し、実際の研磨時間は２５秒×１．２＝３０秒に設定した。これにより、第１実施例と同形状の青色パターン２７Ｂが支持体１１上に形成された。なお、赤色及び青色パターン２７Ｒ，２７Ｂの膜厚は、０．５２５μｍであった。

＜緑色画素形成工程＞
基本的には第１実施例と同じ条件で、レジストパターン形成処理、ドライエッチング処理、フォトレジスト除去処理を行って、赤色画素２０Ｒ、青色画素２０Ｂ、及び緑色画素形成領域３９を形成した。ただし、ドライエッチング処理の第１段階のエッチング時間を６６秒、第２段階のエッチング時間を２０秒、オーバーエッチング時間を１７秒、総エッチング時間を１０３秒に変更した。

次いで、赤色層３３Ｒの形成時と同様に、緑色熱硬化性組成物からなる膜厚０．６０μｍの塗布膜の形成・加熱処理を行って、緑色層３３Ｇを支持体１１上に形成した。そして、前述の青色層３３Ｂの研磨処理時と同じ条件で、緑色層３３Ｇの表面を研磨処理して、第１実施例と同形状の緑色画素２０Ｇを形成した。各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの膜厚は０．５０μｍであった。

［実施例３］
前述の各色熱硬化性組成物を用いて、実施例３を下記の手順で形成した。

＜赤色パターン形成工程＞
第１実施例と基本的には同じ条件で支持体１１上に赤色層３３Ｒを形成した後、この赤色層３３Ｒ上に、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で塗布し、その後２２０℃で１０分の加熱処理を行って硬化させて、全面ストッパー層６２を形成した。

以下、前述の第１実施例と同様に、レジストパターン形成処理、ドライエッチング処理、フォトレジト除去処理を行った。ドライエッチング処理の第１段階のエッチング時間を６３秒、第２段階のエッチング時間を９秒、エッチング時間が６３＋９＝７２秒、オーバーエッチング時間が７２×０．２≒１５秒、全エッチング時間を７２＋１５＝８７秒に変更した以外は、第１実施例と同じ条件で行った。なお、第１段階のエッチングでの削れ量は４２３ｎｍ（８４％のエッチング量）となり、全面ストッパー層６２のエッチング時間：約３秒が必要であったため、約７７ｎｍの残膜がある状態になった。

以上により、支持体１１上に赤色パターン２７Ｒが形成され、その表面上にストッパーパターン層６２ａが形成された。なお、赤色パターン２７ＲのＬＩＮＥ＆ＳＰＡＣＥのサイズは第１実施例と同じである。

＜青色パターン形成工程＞
実施例２と同じ条件で青色パターン２７Ｂを形成した。

＜緑色画素形成工程＞
基本的には実施例２と同じ条件で、レジストパターン形成処理、ドライエッチング処理、フォトレジスト除去処理、緑色層形成処理、研磨処理を行って、緑色画素２０Ｇを形成した。各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの膜厚（赤色画素２０Ｒは、ストッパー層５７を含む）は、０．５３０μｍであった。

［実施例４］
前述の各色熱硬化性組成物を用いて実施例４を下記の手順で形成した。緑色層形成工程５１までは実施例２と同じ条件で各処理を行った。そして、下記条件のエッチバック処理（平坦化処理）を行った。即ち、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Ｎ_２ ：５００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：５００ｍＬ／ｍｉｎ．（Ｎ_２ ／Ａｒ＝１／１）とし、赤色画素２０Ｒ（青色画素２０Ｂ）が露出するまで実施した。

この時の緑色層３３Ｇのエッチングレートは１５０ｎｍ／ｍｉｎであって、青色画素２０Ｂを露出させるには４０秒（緑色層３３Ｇを除去する時間）の時間を要する計算となった。これに４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：４０秒、オーバーエッチング時間：４秒となり、全エッチング時間は４０＋４＝４４秒と設定した。実施例２と同形状の各色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが形成された。各着色画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの膜厚は０．５０μｍであった。

以上のように実施例１〜４を形成した際に、赤色画素２０Ｒの形成工程を各プロセスステップでＣＤ−ＳＥＭ（Ｓ９２６０ 日立ハイテクノロジーズ製）で確認したが、残渣の発生は確認されなかった。また、支持体１１のエッチングダメージも確認されなかった。

また、実施例１〜４では、従来のフォトリソ法で形成されたカラーフィルタとは異なり、着色画素が形成されない空白領域（図３２（Ａ）参照）や、各着色画素間の境界付近において各着色画素の膜厚が薄くなる凹み（図３２（Ｂ）参照）の発生が抑制されることが確認された。この結果から、パターン形成限界が向上し、且つ微細で薄膜なパターンの形成が可能となることが確認された。

また、実施例１〜４の各着色画素の矩形性を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で確認したところ、従来の孤立パターンを形成する方法（フォトリソ法、ドライエッチング法を含む）で形成されたカラーフィルタの着色画素よりも、孤立パターン（画素）コーナーの丸まりが非常に少なく、着色画素の矩形性が向上することが確認された。これにより、本発明のように、孤立パターンを直接形成する工程を減らすことで、従来よりも各着色画素の矩形性が向上することが確認された。

固体撮像素子及びカラーフィルタの断面図である。 第１実施形態のカラーフィルタ製造工程を示すフローチャートである。 赤色パターン形成工程を構成する赤色層形成工程を説明するための説明図である。 同工程を構成するレジストパターン形成工程を説明するための説明図である。 同工程を構成するドライエッチング工程を説明するための説明図である。 同工程を構成するフォトレジスト除去工程を説明するための説明図である。 青色パターン形成工程の青色層形成工程を説明するための説明図である。 同工程を工程する露光・現像工程を説明するための説明図である。 緑色画素形成工程のレジストパターン形成工程を説明するための説明図である。 同工程を構成するドライエッチング工程を説明するための説明図である。 同工程を構成するフォトレジスト除去工程を説明するための説明図である。 同工程を構成する緑色層形成工程を説明するための説明図である。 同工程を構成する露光・現像工程を説明するための説明図である。 第２実施形態のカラーフィルタ製造工程を示すフローチャートである。 同工程の青色パターン形成工程における他実施形態の平坦化処理工程を説明するための説明図である。 第３実施形態の固体撮像素子及びカラーフィルタの断面図である。 第３実施形態のカラーフィルタ製造工程を示すフローチャートである。 第３実施形態の赤色パターン形成工程を構成する赤色層形成工程及びストッパー層形成工程を説明するための説明図である。 同工程を構成するレジストパターン形成工程を説明するための説明図である。 同工程を構成するドライエッチング工程を説明するための説明図である。 同工程を構成するフォトレジスト除去工程を説明するための説明図である。 第３実施形態の青色パターン形成工程を構成する青色層形成工程を説明するための説明図である。 同工程を構成する平坦化処理工程を説明するための説明図である。 第３実施形態の緑色画素形成工程のレジストパターン形成工程を説明するための説明図である。 同工程を構成するドライエッチング工程を説明するための説明図である。 同工程を構成するフォトレジスト除去工程を説明するための説明図である。 同工程を構成する緑色層形成工程を説明するための説明図である。 同工程を構成する平坦化処理工程を説明するための説明図である。 青色層をドライエッチング法によりパターニングして青色パターンを形成する他実施形態のカラーフィルタ製造工程を示すフローチャートである。 同工程の青色パターン形成工程を説明するための説明図である。 緑色層をドライエッチング法によりパターニングして緑色画素を形成する他実施形態のカラーフィルタ製造工程を示すフローチャートである。 フォトリソ法で形成された従来のカラーフィルタを説明するための説明図である。

符号の説明

１０，４７ 固体撮像素子
１１ 支持体
１３，５６ カラーフィルタ
２０Ｂ 青色画素
２０Ｒ 赤色画素
２０Ｇ 緑色画素
２２，４６，５５ カラーフィルタ製造工程
２７Ｂ 青色パターン
２７Ｒ 赤色パターン
３３Ｂ 青色層
３３Ｒ 赤色層
３３Ｇ 緑色層
５７ ストッパー層

Claims (15)

1. 支持体上に、複数色の着色画素を２次元配列してなるカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法において、
   前記支持体上に、少なくとも赤色素を含む第１色のストライプ状の第１色パターンを形成する第１色パターン形成工程と、
   前記支持体上に、前記第１色パターン間の隙間を埋めるように第２色のストライプ状の第２色パターンを形成する第２色パターン形成工程と、
   前記第１色パターン及び前記第２色パターンをドライエッチング法によりパターニングして、前記支持体上に、第１色画素及び第２色画素を形成するとともに、第３色画素を形成するための第３色画素形成領域を形成するパターニング工程と、
   前記第３色画素形成領域に、前記第３色画素を形成する第３色画素形成工程とを有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
2. 前記第１色パターンは、黄色素を含むことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
3. 前記第１色パターン形成工程は、
   前記支持体上に、第１色の着色熱硬化性組成物からなる第１色着色層を形成する第１色着色層形成工程と、
   前記第１色着色層上に、フォトレジストを用いて前記第１色パターンに対応する第１レジストパターンを形成する第１レジストパターン形成工程と、
   前記第１レジストパターンをマスクとして、前記第１色着色層をドライエッチングして前記第１色パターンを形成する第１ドライエッチング工程とを有することを特徴とする請求項１または２記載のカラーフィルタの製造方法。
4. 前記第２色パターン形成工程は、
   前記第１色パターンが形成された支持体上に、第２色の着色光硬化性組成物からなる第２色着色層を形成する第２色着色層形成工程と、
   前記第２色着色層をパターン露光・現像して前記第２色パターンを形成する第２色着色層露光・現像工程とを有することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のカラーフィルタの製造方法。
5. 前記第２色パターン形成工程は、
   前記第１色パターンが形成された支持体上に、第２色の着色熱硬化性組成物からなる第２色着色層を形成する第２色着色層形成工程と、
   前記第２色着色層上に、フォトレジストを用いて前記第２色パターンに対応する第２レジストパターンを形成する第２レジストパターン形成工程と、
   前記第２レジストパターンをマスクとして、前記第２色着色層をドライエッチングして前記第２色パターンを形成する第２ドライエッチング工程とを有することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のカラーフィルタの製造方法。
6. 前記第２色パターン形成工程は、
   前記第１色パターンが形成された支持体上に、第２色の着色熱硬化性組成物からなる第２色着色層を形成する第２色着色層形成工程と、
   前記第１色パターン上から前記第２色着色層が除去されるまで、前記第２色着色層の表面に平坦化処理を施して、前記第２色パターンを形成する第２色着色層平坦化処理工程とを有することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のカラーフィルタの製造方法。
7. 前記第３色パターン形成工程は、
   前記第１色画素、前記第２色画素、及び前記第３色画素形成領域が形成された支持体上に、第３色の着色光硬化性組成物からなる第３色着色層を形成する第３色着色層形成工程と、
   前記第３色着色層をパターン露光・現像して前記第３色画素を形成する第３色着色層露光・現像工程とを有することを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載のカラーフィルタの製造方法。
8. 前記第３色画素形成工程は、
   前記第１色画素、前記第２色画素、及び前記第３色画素形成領域が形成された支持体上に、第３色の着色熱硬化性組成物からなる第３色着色層を形成する第３色着色層形成工程と、
   前記第３色着色層上に、前記第３色画素形成領域に対応する第３レジストパターンを形成する第３レジストパターン形成工程と、
   前記第３レジストパターンをマスクとして、前記第３色着色層をドライエッチングして前記第３色画素を形成する第３ドライエッチング工程とを有することを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載のカラーフィルタの製造方法。
9. 前記第３色画素形成工程は、
   前記第１色画素、前記第２色画素、及び前記第３色画素形成領域が形成された支持体上に、第３色の着色熱硬化性組成物からなる第３色着色層を形成する第３色着色層形成工程と、
   前記第１色画素及び前記第２色画素上から前記第３色着色層が除去されるまで、前記第３色着色層の表面に平坦化処理を施して、前記第３色画素を形成する第３色着色層平坦化処理工程とを有することを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載のカラーフィルタの製造方法。
10. 前記平坦化処理は、エッチバック処理または研磨処理の少なくともいずれか一方の処理により行われることを特徴とする請求項６または９記載のカラーフィルタの製造方法。
11. 前記平坦化処理が前記研磨処理により行われる場合、
    前記研磨処理後に、被研磨面を水洗する水洗工程、及びこの水洗工程後に前記被研磨面に脱水処理を施す脱水処理工程を行うことを特徴とする請求項１０記載のカラーフィルタの製造方法。
12. 前記第１レジストパターン形成工程前に、前記第１色着色層上に透明な平坦化処理のストッパー層を形成するストッパー層形成工程を有し、
    前記第１レジストパターン形成工程は、前記第１レジストパターンを前記ストッパー層上に形成するとともに、
    前記第１ドライエッチング工程は、前記第１レジストパターンを用いて、前記ストッパー層を前記第１色パターンに対応するストライプ状にドライエッチングすることを特徴とする請求項３ないし１１いずれか１項記載のカラーフィルタの製造方法。
13. 前記第２色着色層平坦化処理工程は、前記ストッパー層が露出するまで、前記第２色着色層の表面に平坦化処理を施すことを特徴とする請求項１２記載のカラーフィルタの製造方法。
14. 前記第３色着色層平坦化処理工程は、前記ストッパー層が露出するまで、前記第３色着色層の表面に平坦化処理を施すことを特徴とする請求項１２または１３記載のカラーフィルタの製造方法。
15. 前記第１色パターン及び前記第２色パターンは、互いに隣り合うパターン同士が面で接するように形成されることを特徴とする請求項１ないし１４記載のカラーフィルタの製造方法。

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