JP3203843B2 - カラーフィルター用レジスト組成物 - Google Patents
カラーフィルター用レジスト組成物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルター用レジ
スト組成物に関し、より詳しくは、カラーフィルターの
製造に用いられ、ポジ型又はネガ型に作用するレジスト
組成物に関するものである。
スト組成物に関し、より詳しくは、カラーフィルターの
製造に用いられ、ポジ型又はネガ型に作用するレジスト
組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】カラーフィルター、特に電荷結合素子
（ＣＣＤ）や液晶表示素子（ＬＣＤ）等の固体撮像素子
用カラーフィルターは、透明又は不透明の基体上に、三
原色要素（赤、緑、青）又は三補色要素（イエロー、マ
ゼンタ、シアン）のパターンを形成したものである。こ
のようなカラーフィルターを製造するのに用いるレジス
ト組成物として、例えば、特開平 4-175753 号公報及び
特開平 4-175754 号公報には、ノボラック樹脂及び光変
性溶解抑制剤を溶剤に溶解し、さらに染料又は顔料を含
有してなる感光性樹脂組成物が記載されている。しかし
ながら、これらの組成物を用いた場合、パターン形成後
に高温で長時間の加熱を要するため、ノボラック樹脂の
耐熱性が十分でないことに起因して、パターン形状の変
形やカラーフィルターの変色等が起こりやすいという問
題がある。
（ＣＣＤ）や液晶表示素子（ＬＣＤ）等の固体撮像素子
用カラーフィルターは、透明又は不透明の基体上に、三
原色要素（赤、緑、青）又は三補色要素（イエロー、マ
ゼンタ、シアン）のパターンを形成したものである。こ
のようなカラーフィルターを製造するのに用いるレジス
ト組成物として、例えば、特開平 4-175753 号公報及び
特開平 4-175754 号公報には、ノボラック樹脂及び光変
性溶解抑制剤を溶剤に溶解し、さらに染料又は顔料を含
有してなる感光性樹脂組成物が記載されている。しかし
ながら、これらの組成物を用いた場合、パターン形成後
に高温で長時間の加熱を要するため、ノボラック樹脂の
耐熱性が十分でないことに起因して、パターン形状の変
形やカラーフィルターの変色等が起こりやすいという問
題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の問題点を解決して、解像度や耐熱性等の諸性能
に優れたカラーフィルター用レジスト組成物を提供しよ
うとするものである。
来技術の問題点を解決して、解像度や耐熱性等の諸性能
に優れたカラーフィルター用レジスト組成物を提供しよ
うとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明のカラー
フィルター用レジスト組成物は、アルカリ可溶性ノボラ
ック樹脂及びアルカリ可溶性ビニル重合体を含むアルカ
リ可溶性樹脂、染料並びに溶剤を含有するものである。
フィルター用レジスト組成物は、アルカリ可溶性ノボラ
ック樹脂及びアルカリ可溶性ビニル重合体を含むアルカ
リ可溶性樹脂、染料並びに溶剤を含有するものである。
【０００５】本発明では、アルカリ可溶性樹脂として、
ノボラック樹脂及びビニル重合体の両者を用いる。ノボ
ラック樹脂は典型的には、フェノール類とアルデヒド類
とを酸触媒の存在下に縮合して得られるものである。ノ
ボラック樹脂の製造に用いられるフェノール類として
は、例えば、フェノール、ｏ−、ｍ−又はｐ−クレゾー
ル、エチルフェノール、２−ｔ−ブチル−５−メチル−
フェノール、ブチルフェノール、キシレノール、フェニ
ルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロ
ール、ナフトール、ビスフェノールＣ、ビスフェノール
Ａなどが挙げられる。これらのフェノール類は、それぞ
れ単独で、又は２種以上組み合わせて用いられる。アル
デヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホ
ルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデ
ヒド、ベンズアルデヒド等の脂肪族又は芳香族アルデヒ
ドが挙げられる。アルカリ可溶性ノボラック樹脂は、必
要により、分別等の手段を用いて分子量分布が調節され
ていてもよい。
ノボラック樹脂及びビニル重合体の両者を用いる。ノボ
ラック樹脂は典型的には、フェノール類とアルデヒド類
とを酸触媒の存在下に縮合して得られるものである。ノ
ボラック樹脂の製造に用いられるフェノール類として
は、例えば、フェノール、ｏ−、ｍ−又はｐ−クレゾー
ル、エチルフェノール、２−ｔ−ブチル−５−メチル−
フェノール、ブチルフェノール、キシレノール、フェニ
ルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロ
ール、ナフトール、ビスフェノールＣ、ビスフェノール
Ａなどが挙げられる。これらのフェノール類は、それぞ
れ単独で、又は２種以上組み合わせて用いられる。アル
デヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホ
ルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデ
ヒド、ベンズアルデヒド等の脂肪族又は芳香族アルデヒ
ドが挙げられる。アルカリ可溶性ノボラック樹脂は、必
要により、分別等の手段を用いて分子量分布が調節され
ていてもよい。
【０００６】もう一つのアルカリ可溶性樹脂であるビニ
ル重合体は、ビニル化合物の単独又は共重合体であっ
て、アルカリ性水溶液に可溶なものであればよく、例え
ば、ポリビニルフェノール〔丸善石油化学（株）製の M
ARUKA LYNCUR-M等〕や、ポリビニルフェノールを部分的
に水素添加した樹脂〔丸善石油化学（株）製の MARUKAL
YNCUR-PHS-C等〕の他、スチレン／ｐ−ヒドロキシスチ
レン共重合体〔丸善石油化学（株）製の MARUKA LYNCUR
-CST等〕、特公平 3-39528号公報に記載されるようなア
クリル系モノマー／ｐ−ビニルフェノール共重合体〔丸
善石油化学（株）製の MARUKA LYNCUR-CMM、同じく MAR
UKA LYNCUR-CHM等〕、ビニルアルコール／ｐ−ビニルフ
ェノール共重合体又は下式
ル重合体は、ビニル化合物の単独又は共重合体であっ
て、アルカリ性水溶液に可溶なものであればよく、例え
ば、ポリビニルフェノール〔丸善石油化学（株）製の M
ARUKA LYNCUR-M等〕や、ポリビニルフェノールを部分的
に水素添加した樹脂〔丸善石油化学（株）製の MARUKAL
YNCUR-PHS-C等〕の他、スチレン／ｐ−ヒドロキシスチ
レン共重合体〔丸善石油化学（株）製の MARUKA LYNCUR
-CST等〕、特公平 3-39528号公報に記載されるようなア
クリル系モノマー／ｐ−ビニルフェノール共重合体〔丸
善石油化学（株）製の MARUKA LYNCUR-CMM、同じく MAR
UKA LYNCUR-CHM等〕、ビニルアルコール／ｐ−ビニルフ
ェノール共重合体又は下式
【０００７】
【化１】
【０００８】（式中、Ｑ1 及びＱ2 は各々独立して、水
素原子又はアルキル基を表わし、Ｑ3はアルキル基、ア
リール基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基又はア
ルキルカルボニルオキシ基を表わし、Ｘ1 〜Ｘ5 のうち
１つは水酸基を表わし、残りは各々独立して、水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基又は水酸基を表わす）で
示される構造を含む共重合体のようなビニルフェノール
共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体〔アトケ
ミ社製の SMA-2625 、同じく SMA-17352等〕、メチルメ
タクリレート／無水マレイン酸共重合体又はメチルアク
リレート／無水マレイン酸共重合体のような無水マレイ
ン酸共重合体、これらのうちカルボン酸基又は無水マレ
イン酸単位を有する共重合体を、１〜１０個の炭素原子
を有するアルキル又はシクロアルキルアルコールで部分
エステル化したものなどが挙げられる。これらのアルカ
リ可溶性ビニル重合体は、それぞれ単独で、又は２種以
上組み合わせて用いられる。アルカリ可溶性ビニル重合
体は、必要に応じて、重量平均分子量 500〜10,000程度
のものを選択することができる。
素原子又はアルキル基を表わし、Ｑ3はアルキル基、ア
リール基、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基又はア
ルキルカルボニルオキシ基を表わし、Ｘ1 〜Ｘ5 のうち
１つは水酸基を表わし、残りは各々独立して、水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基又は水酸基を表わす）で
示される構造を含む共重合体のようなビニルフェノール
共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体〔アトケ
ミ社製の SMA-2625 、同じく SMA-17352等〕、メチルメ
タクリレート／無水マレイン酸共重合体又はメチルアク
リレート／無水マレイン酸共重合体のような無水マレイ
ン酸共重合体、これらのうちカルボン酸基又は無水マレ
イン酸単位を有する共重合体を、１〜１０個の炭素原子
を有するアルキル又はシクロアルキルアルコールで部分
エステル化したものなどが挙げられる。これらのアルカ
リ可溶性ビニル重合体は、それぞれ単独で、又は２種以
上組み合わせて用いられる。アルカリ可溶性ビニル重合
体は、必要に応じて、重量平均分子量 500〜10,000程度
のものを選択することができる。
【０００９】アルカリ可溶性ノボラック樹脂及びアルカ
リ可溶性ビニル重合体は、レジストに要求される感度、
解像度、透明度などに応じて、ノボラック樹脂１００重
量部に対して、ビニル重合体を１０重量部程度又はそれ
より多い任意の割合で用いればよい。例えば、高い解像
度が要求される場合には、ノボラック樹脂１００重量部
に対して、ビニル重合体が約１０〜約３００重量部の割
合で混合される。アルカリ可溶性樹脂には、ビスフェノ
ールＡやビスフェノールＣ等の低分子量フェノール類を
添加してもよい。
リ可溶性ビニル重合体は、レジストに要求される感度、
解像度、透明度などに応じて、ノボラック樹脂１００重
量部に対して、ビニル重合体を１０重量部程度又はそれ
より多い任意の割合で用いればよい。例えば、高い解像
度が要求される場合には、ノボラック樹脂１００重量部
に対して、ビニル重合体が約１０〜約３００重量部の割
合で混合される。アルカリ可溶性樹脂には、ビスフェノ
ールＡやビスフェノールＣ等の低分子量フェノール類を
添加してもよい。
【００１０】染料としては、カラーインデックスに記載
された C.I. Solvent Colour等を適宜選択して用いるこ
とができる。
された C.I. Solvent Colour等を適宜選択して用いるこ
とができる。
【００１１】本発明のレジスト組成物は、以上のような
ノボラック樹脂及びビニル重合体を含むアルカリ可溶性
樹脂並びに染料を必須成分とし、これらが溶剤に溶解さ
れた状態で調製される。溶剤は、以上の各成分、また任
意に用いられる後述の各成分を溶解するものであればよ
く、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メ
チルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテー
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、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトア
ミド、Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、シ
クロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸プ
ロピレングリコールモノエチルエーテル、乳酸メチル、
乳酸エチル、ピルビン酸エチル、ジメチルホルムアミド
などが挙げられる。これらの溶剤は、それぞれ単独で、
又は２種以上組み合わせて用いられる。
ノボラック樹脂及びビニル重合体を含むアルカリ可溶性
樹脂並びに染料を必須成分とし、これらが溶剤に溶解さ
れた状態で調製される。溶剤は、以上の各成分、また任
意に用いられる後述の各成分を溶解するものであればよ
く、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メ
チルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテー
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、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトア
ミド、Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、シ
クロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸プ
ロピレングリコールモノエチルエーテル、乳酸メチル、
乳酸エチル、ピルビン酸エチル、ジメチルホルムアミド
などが挙げられる。これらの溶剤は、それぞれ単独で、
又は２種以上組み合わせて用いられる。
【００１２】この組成物は、架橋剤を含有するのが有利
である。架橋剤としては、例えば、下式（Ｉ）
である。架橋剤としては、例えば、下式（Ｉ）
【００１３】−(ＣＨ2)sＯＲ （Ｉ）
【００１４】（式中、Ｒは水素原子又は低級アルキル基
を表わし、ｓは１〜４の整数を表わす）で示される基を
有する化合物やメラミンなどが挙げられる。上記式
（Ｉ）で示される基を有する化合物として、具体的には
例えば、下式（II）で示されるジ又はトリアミノ−ｓ−
トリアジン化合物や、下式 (III)〜(VIII)で示される化
合物などが挙げられる。
を表わし、ｓは１〜４の整数を表わす）で示される基を
有する化合物やメラミンなどが挙げられる。上記式
（Ｉ）で示される基を有する化合物として、具体的には
例えば、下式（II）で示されるジ又はトリアミノ−ｓ−
トリアジン化合物や、下式 (III)〜(VIII)で示される化
合物などが挙げられる。
【００１５】
【化２】
【００１６】式中、Ｚは基 −ＮＲ1Ｒ2 又はフェニル基
を表わし、Ｒ1 〜Ｒ6 のうち一つは基−(ＣＨ2)sＯＲを
表わし、残りは各々独立して、水素原子又は基−(Ｃ
Ｈ2)sＯＲを表わし、ここにＲ及びｓは前記の意味を表
わす。
を表わし、Ｒ1 〜Ｒ6 のうち一つは基−(ＣＨ2)sＯＲを
表わし、残りは各々独立して、水素原子又は基−(Ｃ
Ｈ2)sＯＲを表わし、ここにＲ及びｓは前記の意味を表
わす。
【００１７】
【化３】
【００１８】式（Ｉ）及び式（II）中のＲで表わされる
低級アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プ
ロピル、ブチルなどが挙げられ、なかでもメチル又はエ
チルが好ましい。式(III) 及び式（IV）で示される化合
物は各々、ｐ−クレゾール又はｐ−ｔ−ブチルフェノー
ルを、塩基性条件下でホルムアルデヒドと縮合させるこ
とにより、製造できる。また、式（Ｖ）〜(VIII)で示さ
れる各々の化合物は、例えば、特開平 1-293339 号公報
に記載されている。式（Ｉ）で示される基を有する好ま
しい化合物としては、例えば、ヘキサメトキシメチロー
ル化メラミン、ヘキサメトキシエチロール化メラミン、
ヘキサメトキシプロピロール化メラミンなどを挙げるこ
とができる。
低級アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プ
ロピル、ブチルなどが挙げられ、なかでもメチル又はエ
チルが好ましい。式(III) 及び式（IV）で示される化合
物は各々、ｐ−クレゾール又はｐ−ｔ−ブチルフェノー
ルを、塩基性条件下でホルムアルデヒドと縮合させるこ
とにより、製造できる。また、式（Ｖ）〜(VIII)で示さ
れる各々の化合物は、例えば、特開平 1-293339 号公報
に記載されている。式（Ｉ）で示される基を有する好ま
しい化合物としては、例えば、ヘキサメトキシメチロー
ル化メラミン、ヘキサメトキシエチロール化メラミン、
ヘキサメトキシプロピロール化メラミンなどを挙げるこ
とができる。
【００１９】本発明の組成物をネガ型に作用させる場合
は、架橋剤とともに光酸発生剤を含有させるのが普通で
ある。光酸発生剤は、光の作用により直接又は間接的に
酸を発生する化合物であればよく、特に限定されない
が、例えば、特開平 4-163552号公報に記載されている
トリハロメチルトリアジン系化合物、特公平 1-57777号
公報に記載されているジスルホン化合物、特開平 1-293
339 号公報に記載されているスルホン酸エステル基を含
む化合物、それぞれ以下の各式で示される化合物やオニ
ウム塩などが挙げられる。
は、架橋剤とともに光酸発生剤を含有させるのが普通で
ある。光酸発生剤は、光の作用により直接又は間接的に
酸を発生する化合物であればよく、特に限定されない
が、例えば、特開平 4-163552号公報に記載されている
トリハロメチルトリアジン系化合物、特公平 1-57777号
公報に記載されているジスルホン化合物、特開平 1-293
339 号公報に記載されているスルホン酸エステル基を含
む化合物、それぞれ以下の各式で示される化合物やオニ
ウム塩などが挙げられる。
【００２０】 Ｒ8−ＳＯ2−ＳＯ2−Ｒ9−ＳＯ2−ＳＯ2−Ｒ10 ＣＦ3−ＳＯ2Ｏ−(ＣＨ2)n−Ｙ ＣＦ3−ＳＯ2Ｏ−[Ｃ(Ｙ1)(Ｙ2)]m−Ｃ(Ｏ)−Ｙ3 ＣＦ3−ＳＯ2Ｏ−Ｎ(Ｙ4)−Ｃ(Ｏ)−Ｙ5 ＣＦ3−ＳＯ2Ｏ−Ｎ＝Ｃ(Ｙ6)(Ｙ7)
【００２１】式中、Ｒ8 及びＲ10は各々独立して、置換
されていてもよいアリール、アラルキル、アルキル、シ
クロアルキル又は複素環基を表わし、Ｒ9 は置換されて
いてもよいアリーレン基を表わし；Ｙは置換されていて
もよいアリール基を表わし、ｎは０又は１を表わし；Ｙ
1 及びＹ2 は各々独立して、置換されていてもよいアル
キル、アルコキシ又はアリール基を表わし、Ｙ3 は置換
されていてもよいアリール基を表わし、ｍは１又は２を
表わし；Ｙ4 は置換されていてもよいアルキル基を表わ
し、Ｙ5 は置換されていてもよいアリール基を表わし；
Ｙ6 は水素原子又は置換されていてもよいアルキル若し
くはアリール基を表わし、Ｙ7 は置換されていてもよい
アリール基を表わす。
されていてもよいアリール、アラルキル、アルキル、シ
クロアルキル又は複素環基を表わし、Ｒ9 は置換されて
いてもよいアリーレン基を表わし；Ｙは置換されていて
もよいアリール基を表わし、ｎは０又は１を表わし；Ｙ
1 及びＹ2 は各々独立して、置換されていてもよいアル
キル、アルコキシ又はアリール基を表わし、Ｙ3 は置換
されていてもよいアリール基を表わし、ｍは１又は２を
表わし；Ｙ4 は置換されていてもよいアルキル基を表わ
し、Ｙ5 は置換されていてもよいアリール基を表わし；
Ｙ6 は水素原子又は置換されていてもよいアルキル若し
くはアリール基を表わし、Ｙ7 は置換されていてもよい
アリール基を表わす。
【００２２】
【化４】
【００２３】一方、本発明の組成物をポジ型に作用させ
る場合は、キノンジアジド化合物を含有させるのが普通
であり、特に、このキノンジアジド化合物を架橋剤と組
み合わせて使用するのが有利である。キノンジアジド化
合物は、アルカリ可溶性樹脂のアルカリ現像液に対する
溶解を抑制するが、露光により分解してアルカリ現像液
に可溶となるように作用し、従来からアルカリ現像タイ
プのポジ型レジスト組成物における感光剤として知られ
ているものが使用できる。具体的には、ｏ−ナフトキノ
ンジアジド−５−スルホン酸エステル、ｏ−ナフトキノ
ンジアジド−５−スルホン酸アミド、ｏ−ナフトキノン
ジアジド−４−スルホン酸エステル、ｏ−ナフトキノン
ジアジド−４−スルホン酸アミドなどが挙げられる。例
えば、特開平 2-84650号公報や特開平 3-185447 号公報
にそれぞれ一般式（Ｉ）として記載されているフェノー
ル化合物のキノンジアジドスルホン酸エステルなどが、
感光性のキノンジアジド化合物として用いられる。
る場合は、キノンジアジド化合物を含有させるのが普通
であり、特に、このキノンジアジド化合物を架橋剤と組
み合わせて使用するのが有利である。キノンジアジド化
合物は、アルカリ可溶性樹脂のアルカリ現像液に対する
溶解を抑制するが、露光により分解してアルカリ現像液
に可溶となるように作用し、従来からアルカリ現像タイ
プのポジ型レジスト組成物における感光剤として知られ
ているものが使用できる。具体的には、ｏ−ナフトキノ
ンジアジド−５−スルホン酸エステル、ｏ−ナフトキノ
ンジアジド−５−スルホン酸アミド、ｏ−ナフトキノン
ジアジド−４−スルホン酸エステル、ｏ−ナフトキノン
ジアジド−４−スルホン酸アミドなどが挙げられる。例
えば、特開平 2-84650号公報や特開平 3-185447 号公報
にそれぞれ一般式（Ｉ）として記載されているフェノー
ル化合物のキノンジアジドスルホン酸エステルなどが、
感光性のキノンジアジド化合物として用いられる。
【００２４】本発明の組成物において、ノボラック樹脂
及びビニル重合体を含むアルカリ可溶性樹脂は通常、溶
剤中に２〜５０重量％程度の割合で溶解させる。架橋剤
を用いる場合は、同じく溶剤中に通常、２〜３０重量％
程度の割合で溶解させる。染料は、上記のアルカリ可溶
性樹脂を溶解し、任意にさらに架橋剤を溶解した溶液に
対して、通常２〜５０重量％程度の濃度となるように使
用される。光酸発生剤を添加する場合は、同じく上記樹
脂溶液に対して、通常２〜３０重量％程度の濃度となる
ように、またキノンジアジド化合物を添加する場合も、
同じく上記樹脂溶液に対して、通常２〜３０重量％程度
の濃度となるように使用される。本発明のカラーフィル
ター用レジスト組成物には、例えば、均一な塗布性を付
与するための平滑剤等、当該技術分野で慣用されている
各種の添加剤を含有させることもできる。
及びビニル重合体を含むアルカリ可溶性樹脂は通常、溶
剤中に２〜５０重量％程度の割合で溶解させる。架橋剤
を用いる場合は、同じく溶剤中に通常、２〜３０重量％
程度の割合で溶解させる。染料は、上記のアルカリ可溶
性樹脂を溶解し、任意にさらに架橋剤を溶解した溶液に
対して、通常２〜５０重量％程度の濃度となるように使
用される。光酸発生剤を添加する場合は、同じく上記樹
脂溶液に対して、通常２〜３０重量％程度の濃度となる
ように、またキノンジアジド化合物を添加する場合も、
同じく上記樹脂溶液に対して、通常２〜３０重量％程度
の濃度となるように使用される。本発明のカラーフィル
ター用レジスト組成物には、例えば、均一な塗布性を付
与するための平滑剤等、当該技術分野で慣用されている
各種の添加剤を含有させることもできる。
【００２５】本発明の組成物をポジ型レジストとして用
いる場合は、キノンジアジド化合物を含有させ、露光に
よりアルカリ現像液に対する溶解度に差が生ずることを
利用して、露光部がアルカリ現像で除去され、未露光部
がポジ型着色パターンとして残存することになる。すな
わち、キノンジアジド化合物は露光により分解してアル
カリ現像液に可溶となるが、未露光部では上記樹脂のア
ルカリ現像液に対する溶解度を抑制するように作用す
る。パターン形成後は、全面露光することにより残存し
たキノンジアジド化合物を分解させておくのが有利であ
る。一方、ネガ型レジストとして用いる場合は、キノン
ジアジド化合物の代わりに光酸発生剤を含有させ、露光
部で発生する酸が架橋剤に作用し、その後の加熱と相俟
ってアルカリ可溶性樹脂を硬化させることにより、ポジ
型レジストの場合とは逆に、アルカリ現像後に露光部が
ネガ型着色パターンとして残存することになる。ポジ型
レジスト及びネガ型レジストのいずれにおいても、露光
には例えば、水銀ランプ等の紫外線、遠紫外線、電子
線、Ｘ線などが用いられる。
いる場合は、キノンジアジド化合物を含有させ、露光に
よりアルカリ現像液に対する溶解度に差が生ずることを
利用して、露光部がアルカリ現像で除去され、未露光部
がポジ型着色パターンとして残存することになる。すな
わち、キノンジアジド化合物は露光により分解してアル
カリ現像液に可溶となるが、未露光部では上記樹脂のア
ルカリ現像液に対する溶解度を抑制するように作用す
る。パターン形成後は、全面露光することにより残存し
たキノンジアジド化合物を分解させておくのが有利であ
る。一方、ネガ型レジストとして用いる場合は、キノン
ジアジド化合物の代わりに光酸発生剤を含有させ、露光
部で発生する酸が架橋剤に作用し、その後の加熱と相俟
ってアルカリ可溶性樹脂を硬化させることにより、ポジ
型レジストの場合とは逆に、アルカリ現像後に露光部が
ネガ型着色パターンとして残存することになる。ポジ型
レジスト及びネガ型レジストのいずれにおいても、露光
には例えば、水銀ランプ等の紫外線、遠紫外線、電子
線、Ｘ線などが用いられる。
【００２６】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。実施例中、部は重量部を表わす。なお、以下
の実施例において、カラーフィルターの製造に共通する
条件は次のとおりである。すなわち、シリコンウェハー
にレジスト組成物をスピンコートし、加熱により溶剤を
蒸発させた後、マスクを通して露光し、その後現像し
て、着色パターンを得た。ポジ型着色パターンの場合に
は、これをさらに全面露光して、キノンジアジド化合物
を分解させた。露光には、（株）日立製作所製のｉ線露
光ステッパー HITACHI LD-5010-i（NA＝0.40）を用い
た。また露光後の現像には、住友化学工業（株）製のア
ルカリ性現像液 SOPD を用いた。
説明する。実施例中、部は重量部を表わす。なお、以下
の実施例において、カラーフィルターの製造に共通する
条件は次のとおりである。すなわち、シリコンウェハー
にレジスト組成物をスピンコートし、加熱により溶剤を
蒸発させた後、マスクを通して露光し、その後現像し
て、着色パターンを得た。ポジ型着色パターンの場合に
は、これをさらに全面露光して、キノンジアジド化合物
を分解させた。露光には、（株）日立製作所製のｉ線露
光ステッパー HITACHI LD-5010-i（NA＝0.40）を用い
た。また露光後の現像には、住友化学工業（株）製のア
ルカリ性現像液 SOPD を用いた。
【００２７】実施例１ ｍ−クレゾール／ｐ−クレゾール／ホルムアルデヒド
（反応モル比＝５／５／７.５）混合物から製造された
クレゾールノボラック樹脂（ポリスチレン換算重量平均
分子量約 4,300）を０.４７部、丸善石油化学（株）製
の MARUKA LYNCUR-CST-70（重量平均分子量約 2,300）
を０.６部、下式
（反応モル比＝５／５／７.５）混合物から製造された
クレゾールノボラック樹脂（ポリスチレン換算重量平均
分子量約 4,300）を０.４７部、丸善石油化学（株）製
の MARUKA LYNCUR-CST-70（重量平均分子量約 2,300）
を０.６部、下式
【００２８】
【化５】
【００２９】で示されるフェノール化合物から製造され
たｏ−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル
（平均２個の水酸基がエステル化されている）を０.６
部、ヘキサメトキシメチロール化メラミンを０.３部、
乳酸エチルを９部及び田岡化学工業（株）製の染料 OLE
OSOL FAST BLUE RL を０.７５部混合した後、メンブラ
ンフィルターを用いて加圧濾過し、シアン色ポジ型レジ
スト組成物を得た。
たｏ−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル
（平均２個の水酸基がエステル化されている）を０.６
部、ヘキサメトキシメチロール化メラミンを０.３部、
乳酸エチルを９部及び田岡化学工業（株）製の染料 OLE
OSOL FAST BLUE RL を０.７５部混合した後、メンブラ
ンフィルターを用いて加圧濾過し、シアン色ポジ型レジ
スト組成物を得た。
【００３０】実施例２ MARUKA LYNCUR-CST-70に代えて、丸善石油化学（株）製
の MARUKA LYNCUR-CMM（重量平均分子量約 5,300）を用
いる以外は、実施例１と同様にしてシアン色ポジ型レジ
スト組成物を得た。
の MARUKA LYNCUR-CMM（重量平均分子量約 5,300）を用
いる以外は、実施例１と同様にしてシアン色ポジ型レジ
スト組成物を得た。
【００３１】実施例３ MARUKA LYNCUR-CST-70に代えて、丸善石油化学(株)製の
MARUKA LYNCUR-PHS-C（重量平均分子量約 5,000）を用
いる以外は、実施例１と同様にしてシアン色ポジ型レジ
スト組成物を得た。
MARUKA LYNCUR-PHS-C（重量平均分子量約 5,000）を用
いる以外は、実施例１と同様にしてシアン色ポジ型レジ
スト組成物を得た。
【００３２】実施例４ 実施例１で得たシアン色ポジ型レジスト組成物をシリコ
ンウェハーにスピンコートし、乾燥及び露光後に現像し
て、０.８μmの解像度を有する着色パターンを得た。こ
の着色パターンを全面露光後、１５０℃で１０分間加熱
して硬化させ、シアン色カラーフィルターを得た。この
カラーフィルターは、２００℃で４０分間加熱してもパ
ターン崩れを起こさず、また４００nmにおける透過率に
も変化がなかった。
ンウェハーにスピンコートし、乾燥及び露光後に現像し
て、０.８μmの解像度を有する着色パターンを得た。こ
の着色パターンを全面露光後、１５０℃で１０分間加熱
して硬化させ、シアン色カラーフィルターを得た。この
カラーフィルターは、２００℃で４０分間加熱してもパ
ターン崩れを起こさず、また４００nmにおける透過率に
も変化がなかった。
【００３３】実施例５ 実施例１で得たシアン色ポジ型レジスト組成物に代え
て、実施例２で得たシアン色ポジ型レジスト組成物を用
いる以外は、実施例４と同様にしてシアン色カラーフィ
ルターを得た。このカラーフィルターは、２００℃で４
０分間加熱してもパターン崩れを起こさず、また４００
nmにおける透過率にも変化がなかった。
て、実施例２で得たシアン色ポジ型レジスト組成物を用
いる以外は、実施例４と同様にしてシアン色カラーフィ
ルターを得た。このカラーフィルターは、２００℃で４
０分間加熱してもパターン崩れを起こさず、また４００
nmにおける透過率にも変化がなかった。
【００３４】実施例６ 実施例１で得たシアン色ポジ型レジスト組成物に代え
て、実施例３で得たシアン色ポジ型レジスト組成物を用
いる以外は、実施例４と同様にしてシアン色カラーフィ
ルターを得た。このカラーフィルターは、２００℃で４
０分間加熱してもパターン崩れを起こさず、また４００
nmにおける透過率にも変化がなかった。
て、実施例３で得たシアン色ポジ型レジスト組成物を用
いる以外は、実施例４と同様にしてシアン色カラーフィ
ルターを得た。このカラーフィルターは、２００℃で４
０分間加熱してもパターン崩れを起こさず、また４００
nmにおける透過率にも変化がなかった。
【００３５】実施例７ 乳酸エチルに代えて、エチルセロソルブアセテート／ジ
メチルホルムアミドの１／１混合液を用い、一方、ｏ−
ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステルを用い
ずに、下式
メチルホルムアミドの１／１混合液を用い、一方、ｏ−
ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステルを用い
ずに、下式
【００３６】
【化６】
【００３７】で示される光酸発生剤を０.２部用いる以
外は、実施例１と同様にしてシアン色ネガ型レジスト組
成物を得た。
外は、実施例１と同様にしてシアン色ネガ型レジスト組
成物を得た。
【００３８】このシアン色ネガ型レジスト組成物をシリ
コンウェハーにスピンコートし、乾燥及び露光後、１２
０℃で２分間加熱し、次いで現像することにより未露光
部を除去して、０.８μmの解像度を有するシアン色カラ
ーフィルターを得た。このカラーフィルターは、２００
℃で４０分間加熱してもパターン崩れを起こさず、また
４００nmにおける透過率にも変化がなかった。
コンウェハーにスピンコートし、乾燥及び露光後、１２
０℃で２分間加熱し、次いで現像することにより未露光
部を除去して、０.８μmの解像度を有するシアン色カラ
ーフィルターを得た。このカラーフィルターは、２００
℃で４０分間加熱してもパターン崩れを起こさず、また
４００nmにおける透過率にも変化がなかった。
【００３９】比較例１ MARUKA LYNCUR-CST-70を混合せず、アルカリ可溶性樹脂
としてノボラック樹脂だけを用いる以外は、実施例１と
同様にしてシアン色ポジ型レジスト組成物を調製した。
この組成物を用いて実施例４と同様に操作し、０.８μm
の解像度を有するシアン色カラーフィルターを得た。こ
のカラーフィルターを２００℃で４０分間加熱したとこ
ろ、４００nmにおける透過率が２０％低下していた。
としてノボラック樹脂だけを用いる以外は、実施例１と
同様にしてシアン色ポジ型レジスト組成物を調製した。
この組成物を用いて実施例４と同様に操作し、０.８μm
の解像度を有するシアン色カラーフィルターを得た。こ
のカラーフィルターを２００℃で４０分間加熱したとこ
ろ、４００nmにおける透過率が２０％低下していた。
【００４０】
【発明の効果】本発明のカラーフィルター用レジスト組
成物は、解像度や耐熱性等の諸性能に優れている。そし
て例えば、４００〜５００nmにおける透過率に優れたカ
ラーフィルターを作製することができる。
成物は、解像度や耐熱性等の諸性能に優れている。そし
て例えば、４００〜５００nmにおける透過率に優れたカ
ラーフィルターを作製することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｇ０２Ｂ 5/20 １０１ Ｇ０２Ｂ 5/20 １０１ (56)参考文献 特開 平４−212161（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−163552（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−367864（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−208053（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−11834（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 7/004 501 G03F 7/022 - 7/039
Claims (7)
- 【請求項１】アルカリ可溶性ノボラック樹脂及びアルカ
リ可溶性ビニル重合体を含むアルカリ可溶性樹脂、染料
並びに溶剤を含有することを特徴とするカラーフィルタ
ー用レジスト組成物。 - 【請求項２】アルカリ可溶性ビニル重合体がポリビニル
フェノール又はビニルフェノール共重合体を含む請求項
１に記載のカラーフィルター用レジスト組成物。 - 【請求項３】アルカリ可溶性ビニル重合体が水素添加さ
れたビニルフェノール単位を有する樹脂を含む請求項１
に記載のカラーフィルター用レジスト組成物。 - 【請求項４】さらに架橋剤を含有する請求項１〜３のい
ずれかに記載のカラーフィルター用レジスト組成物。 - 【請求項５】架橋剤が下式 −(ＣＨ2)sＯＲ（式中、Ｒは水素原子又は低級アルキル基を表わし、ｓ
は１〜４の整数を表わす）で示される基を有する化合物
を含む 請求項４に記載のカラーフィルター用レジスト組
成物。 - 【請求項６】さらに光酸発生剤を含有する請求項４又は
５に記載のカラーフィルター用レジスト組成物。 - 【請求項７】さらにキノンジアジド化合物を含有する請
求項４又は５に記載のカラーフィルター用レジスト組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34433892A JP3203843B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | カラーフィルター用レジスト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34433892A JP3203843B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | カラーフィルター用レジスト組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06194835A JPH06194835A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3203843B2 true JP3203843B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34433892A Expired - Fee Related JP3203843B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | カラーフィルター用レジスト組成物 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3203843B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009075233A1 (ja) | 2007-12-10 | 2009-06-18 | Kaneka Corporation | アルカリ現像性を有する硬化性組成物およびそれを用いた絶縁性薄膜および薄膜トランジスタ |
| US8809414B2 (en) | 2008-10-02 | 2014-08-19 | Kaneka Corporation | Photocurable composition and cured product |
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|---|---|---|---|---|
| TW554250B (en) | 2000-12-14 | 2003-09-21 | Clariant Int Ltd | Resist with high resolution to i ray and process for forming pattern |
| JP4543579B2 (ja) * | 2001-05-30 | 2010-09-15 | 住友化学株式会社 | 保存安定性に優れた着色感光性樹脂組成物およびそれを用いたカラーフィルターの製造方法 |
| JP4924813B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2012-04-25 | 日産化学工業株式会社 | 光酸発生剤を含む染料含有レジスト組成物及びそれを用いるカラーフィルター |
| JP5155389B2 (ja) * | 2008-04-10 | 2013-03-06 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | 感光性樹脂組成物及びそれを用いた感光性樹脂積層体 |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP34433892A patent/JP3203843B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009075233A1 (ja) | 2007-12-10 | 2009-06-18 | Kaneka Corporation | アルカリ現像性を有する硬化性組成物およびそれを用いた絶縁性薄膜および薄膜トランジスタ |
| US9464172B2 (en) | 2007-12-10 | 2016-10-11 | Kaneka Corporation | Alkali-developable curable composition, insulating thin film using the same, and thin film transistor |
| US8809414B2 (en) | 2008-10-02 | 2014-08-19 | Kaneka Corporation | Photocurable composition and cured product |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06194835A (ja) | 1994-07-15 |
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