JP5046639B2 - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ドライエッチング法を用いたカラーフィルタの製造方法に関する。

液晶表示素子や固体撮像素子に用いられるカラーフィルタを作製する方法としては、染色法、印刷法、電着法および顔料分散法が知られている。

このうち、顔料分散法は、顔料を種々の感光性組成物に分散させた着色感放射線性組成物を用いてフォトリソ法によってカラーフィルタを作製する方法であり、顔料を使用しているために光や熱等に安定であるという利点を有している。また、フォトリソ法によってパターニングするため、位置精度が高く、大画面、高精細カラーディスプレイ用カラーフィルタを作製するのに好適な方法として広く利用されてきた。

顔料分散法によりカラーフィルタを作製する場合、ガラス基板上に感放射線性組成物をスピンコーターやロールコーター等により塗布し乾燥させて塗膜を形成し、該塗膜をパターン露光・現像することによって着色された画素が形成され、この操作を各色ごとに繰り返し行なうことでカラーフィルタを得ることができる。

前記の顔料分散法としては、アルカリ可溶性樹脂に光重合性モノマーと光重合開始剤とを併用したネガ型感光性組成物が記載されたものがある（例えば、特許文献１〜４参照）。

一方、近年、固体撮像素子用のカラーフィルタにおいては更なる高精細化が望まれている。しかしながら、従来の顔料分散系では解像度を更に向上させることは困難であり、顔料の粗大粒子により色ムラが発生する等の問題があるため、更なる高精細化が非常に困難である。

かかる問題に鑑み、従来から顔料に代えて染料を使用する技術が提案されている（例えば、特許文献５参照）。しかしながら、染料を用いた硬化性組成物は、例えば耐光性、耐熱性、溶解性、塗布均一性など様々な性能において、一般に顔料に比べて劣るという問題がある。また、固体撮像素子用カラーフィルタの作製用途の場合には１．５μｍ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、したがって基板との密着や硬化度が不十分となったり、フィルタをなす露光部で染料が抜けてしまうなど、パターン形成性が著しく低下してしまうといった問題もある。

また、着色剤としては顔料、染料に関わらず、フォトリソ法を用いてカラーフィルタを作製する場合、着色剤以外の成分、すなわちバインダー樹脂、光重合性化合物、重合開始剤を相当量用いる必要があり、膜厚を薄くできない欠点がある。
近年では、シェーディング低減による画質向上の観点から、カラーフィルタに対しては更なる薄膜化が求められている。また、受光素子や表示素子の微細化により、より微細なパターンを矩形に形成する要求もある。例えば、液晶表示装置や固体撮像素子において画素サイズの縮小化が進んでおり、カラーフィルタも縮小する必要が出てきている。特に固体撮像素子の微細化は顕著であり、２．０μｍサイズを下回る高解像技術が必要となっており、従来のフォトリソ法では解像力の限界になりつつある。

前記フォトリソ法を利用するカラーフィルタの製造法に対して、より薄膜で、かつ微細パターンの形成に有効な方法としてドライエッチング法が古くから知られている。ドライエッチング法は、色素の蒸着薄膜に対してパターン形成する方法として従来から採用されており（例えば、特許文献６参照。）、薄膜形成に関してはフォトリソ系に比べ、分光特性を同じ程度としながら膜厚が１／２以下の薄膜の形成も可能である。また、フォトリソ法とドライエッチング法を組みわせたパターン形成法も提案されている。（例えば、特許文献７参照）。

特開平２−１８１７０４号公報 特開平２−１９９４０３号公報 特開平５−２７３４１１号公報 特開平７−１４０６５４号公報 特開平６−７５３７５号公報 特開昭５５−１４６４０６号公報 特開２００１−２４９２１８号公報

しかしながら、蒸着による薄膜形成を行うと、蒸着装置の汚染が避けられず、カラーフィルタの作製には大きな負荷となっていた。また、顔料または染料のみで画素が形成されるため、下層の平坦化膜や上層との密着性が悪く、歩留まりが上がらない原因の一つにもなっていた。

また、ドライエッチングによるカラーフィルタの製造においては、第１層上に単に第２層目の着色層を形成して、エッチングする際に、第１層上に塗布された第２層目の着色材料と、第１層が除去された領域に塗布された第２層目の着色材料とを同時に除去するのは困難である。
一方、ドライエッチング法では、エッチング終了後に非エッチング領域を被覆するためのマスクとして設けられるフォトレジストを剥離除去する工程が不可避である。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、エッチングガスの混合比を選択することにより、フォトレジストの側壁へのエッチング生成物の付着を抑えて、フォトレジストの剥離を容易に行なうことができるカラーフィルタの製造方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。

前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞ （ａ）支持体上に、着色層を形成する着色層形成工程と、（ｂ）前記着色層上に、フォトレジスト層を形成するフォトレジスト層形成工程と、（ｃ）前記フォトレジスト層をパターン様に除去することにより、前記着色層上に画像を形成する画像形成工程と、（ｄ）前記画像形成工程によって形成されたパターン様に、前記着色層をフッ素系ガスとＯ_２との混合比率（フッ素系ガス／Ｏ_２）が流量比で２／１〜８／１である混合ガスを用い、チャンバーの内部圧力を２．０〜６．０Ｐａとしてドライエッチング法により除去するエッチング工程と、（ｅ）前記エッチング工程後に残存する前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト層除去工程と、を含むカラーフィルタの製造方法である。
＜２＞ 前記フッ素系ガスがＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_８、Ｃ_２Ｆ_６及びＣＨＦ_３の群から選ばれる少なくとも一種のガスであることを特徴とする＜１＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜３＞ 前記混合ガスが、さらにＡｒ、Ｈｅ、Ｋｒ、Ｎ_２、及びＸｅの群から選ばれる少なくとも一種のガスを含み、流量比でＯ_２を１としたときのＡｒ、Ｈｅ、Ｋｒ、Ｎ_２及びＸｅの群から選ばれる少なくとも一種のガスの混合比率が０より大きく２５以下であることを特徴とする＜１＞又は＜２＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜４＞ 前記着色層は、顔料と熱硬化性樹脂とを含む着色熱硬化性組成物を用いてなり、該着色熱硬化性組成物は、該着色熱硬化性組成物の固形分中の前記熱硬化性樹脂の濃度が０質量％より大きく５０質量％以下であり、前記熱硬化性樹脂を含む溶液に顔料を分散した顔料分散液を、該着色熱硬化性組成物の全固形分中の顔料濃度が５０質量％以上１００質量％未満となるような範囲で含むことを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜５＞ 前記顔料分散液が、前記顔料に前記熱硬化性樹脂を被分散物に対する溶剤の比率が０〜２０質量％の範囲となるように混練分散して、混練分散した後の粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓ以上になるように調製されるとともに、混練分散後の分散物に更にバインダーを添加し、被分散物に対する溶剤の比率が２０〜９０質量％の範囲となるように微分散処理して、微分散処理後の粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以下になるように調製される＜４＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜６＞ 前記フッ素系ガスとＯ _２ との混合比率を流量比で３／１〜５／１とする＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜７＞ 前記フッ素系ガスがＣＦ _４ であることを特徴とする＜２＞〜＜６＞のいずれか１つに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜８＞ 前記（ｄ）工程において、前記着色層からなるアイランドパターンをベイヤー配列のパターンに形成する＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載のカラーフィルタの製造方法である。

本発明のカラーフィルタの製造方法では、フォトレジストをマスクとしてエッチング工程でエッチングすることにより、着色熱硬化性組成物を所望の形状に形成することができる。また、エッチング後のフォトレジストの剥離に際しては、着色層上のフォトレジストを剥離できればよく、カラーフィルタ層の側壁にエッチング生成物が付着した場合に、付着したエッチング生成物は完全に除去できなくてもよい。

本発明によれば、エッチングガスの混合比を選択することにより、フォトレジストの側壁へのエッチング生成物の付着を抑えて、フォトレジストの剥離を容易に行なうことができるカラーフィルタの製造方法を提供することができる。

［着色層形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ａ）支持体上に、着色層を形成する着色層形成工程を有する。
＜支持体＞
本発明における前記支持体としては、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、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等や、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）等が挙げられる。これらの支持体には、各画素を隔離するブラックストライプが形成されている場合もある。
また、これらの支持体上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止あるいは基板表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。

＜着色層＞
本発明における着色層は、着色剤を含有する硬化性組成物によって形成されることが好ましい。前記硬化性組成物としては、非感光性の着色熱硬化性組成物と着色光硬化性組成物とを挙げることができる。
前記着色層は、本発明におけるカラーフィルタの画素の少なくとも１種を構成することができる。また本発明における着色層は、分光特性の観点から、非感光性の着色熱硬化性組成物を用いて、形成されることが好ましい。

（非感光性の着色熱硬化性組成物）
本発明においては、非感光性の着色熱硬化性組成物を用いて着色層を形成することが好ましい。本発明における非感光性の着色熱硬化性組成物は、着色剤と、熱硬化性化合物と、を含み、全固形分中の前記着色剤濃度が５０質量％以上１００質量％未満であることが好ましい。

−着色剤−
本発明に用いることができる着色剤は、特に限定されず、従来公知の種々の染料や顔料を１種又は２種以上混合して用いることができる。

本発明に用いることができる顔料としては、従来公知の種々の無機顔料または有機顔料を挙げることができる。また、無機顔料であれ有機顔料であれ、高透過率であることが好ましいことを考慮すると、平均粒子径がなるべく小さい顔料の使用が好ましく、ハンドリング性をも考慮すると、上記顔料の平均粒子径は、０．０１μｍ〜０．１μｍが好ましく、０．０１μｍ〜０．０５μｍがより好ましい。
上記無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物を挙げることができ、具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、および前記金属の複合酸化物を挙げることができる。

上記有機顔料としては、例えば、
Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１１，２４，３１，５３，８３，９３，９９，１０８，１０９，１１０，１３８，１３９，１４７，１５０，１５１，１５４，１５５，１６７，１８０，１８５，１９９；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・オレンジ３６，３８，４３，７１；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド８１，１０５，１２２，１４９，１５０，１５５，１７１，１７５，１７６，１７７，２０９，２２０，２２４，２４２，２５４，２５５，２６４，２７０；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９，２３，３２，３９；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１，２，１５，１５：１，１５：３，１５：６，１６，２２，６０，６６；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７，３６，３７；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラウン２５，２８；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラック１，７；
カーボンブラック等を挙げることができる。

本発明において好ましく用いることができる顔料として、以下のものを挙げることができる。但し本発明は、これらに限定されるものではない。

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

これら有機顔料は、単独又は２種以上を組合せて用いることができる。２種以上を組合せて用いることにより、着色層の色純度を上げることができる。上記組合せの具体例を以下に示す。例えば、赤の顔料として、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料単独またはそれらの少なくとも１種と、ジスアゾ系黄色顔料、イソインドリン系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料またはペリレン系赤色顔料と、の混合などを用いることができる。例えば、アントラキノン系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７が挙げられ、ペリレン系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２２４が挙げられ、ジケトピロロピロール系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２５４が挙げられ、色再現性の点でＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３９との混合が好ましい。また、赤色顔料と黄色顔料との質量比は、１００：５〜１００：７５が好ましい。この範囲内とすることで光透過率を抑えることができ色純度を上げることができる。さらに好ましい質量比としては、１００：１０〜１００：５０である。

また、緑色顔料としては、ハロゲン化フタロシアニン系顔料を単独で、または、これとジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、アゾメチン系黄色顔料若しくはイソインドリン系黄色顔料との混合を用いることができる。このような例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、３６、３７とＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０またはＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８５との混合が好ましい。緑色顔料と黄色顔料との質量比は、１００：５〜１００：１５０が好ましい。

青色顔料としては、フタロシアニン系顔料を単独で、若しくはこれとジオキサジン系紫色顔料との混合を用いることができる。このような例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６とＣ．Ｉ．ピグメント・バイオレット２３との混合が好ましい。青色顔料と紫色顔料との質量比は、１００：０〜１００：３０が好ましい。

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

本発明における組成物を構成する着色剤として使用できる染料は、特に制限はなく、従来カラーフィルタ用として公知の染料が使用できる。例えば、特開昭６４−９０４０３号公報、特開昭６４−９１１０２号公報、特開平１−９４３０１号公報、特開平６−１１６１４号公報、特登２５９２２０７号、米国特許第４，８０８，５０１号明細書、米国特許第５，６６７，９２０号明細書、米国特許第５，０５９，５００号明細書、特開平５−３３３２０７号公報、特開平６−３５１８３号公報、特開平６−５１１１５号公報、特開平６−１９４８２８号公報、特開平８−２１１５９９号公報、特開平４−２４９５４９号公報、特開平１０−１２３３１６号公報、特開平１１−３０２２８３号公報、特開平７−２８６１０７号公報、特開２００１−４８２３号公報、特開平８−１５５２２号公報、特開平８−２９７７１号公報、特開平８−１４６２１５号公報、特開平１１−３４３４３７号公報、特開平８−６２４１６号公報、特開２００２−１４２２０号公報、特開２００２−１４２２１号公報、特開２００２−１４２２２号公報、特開２００２−１４２２３号公報、特開平８−３０２２２４号公報、特開平８−７３７５８号公報、特開平８−１７９１２０号公報、特開平８−１５１５３１号公報等に開示されている色素が使用できる。

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できる。

また、水またはアルカリ現像を行うレジスト系の場合、現像により除去しようとする部分のバインダーおよび／または染料を完全に除去するという観点では、酸性染料および／またはその誘導体が好適に使用できる場合がある。
その他、直接染料、塩基性染料、媒染染料、酸性媒染染料、アゾイック染料、分散染料、油溶染料、食品染料、および／または、これらの誘導体等も有用に使用することができる。

上記酸性染料は、スルホン酸やカルボン酸等の酸性基を有するものであれば特に限定されないが、有機溶剤や現像液に対する溶解性、塩基性化合物との塩形成性、吸光度、組成物中の他の成分との相互作用、耐光性、耐熱性等の必要とされる性能の全てを考慮して選択される。
以下に上記酸性染料の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。例えば、
ａｃｉｄ ａｌｉｚａｒｉｎ ｖｉｏｌｅｔ Ｎ；ａｃｉｄ ｂｌａｃｋ １，２，２４，４８；ａｃｉｄ ｂｌｕｅ １，７，９，１５，１８，２３，２５，２７，２９，４０，４５，６２，７０，７４，８０，８３，８６，８７，９０，９２，１０３，１１２，１１３，１２０，１２９，１３８，１４７，１５８，１７１，１８２，１９２，２４３，３２４：１；ａｃｉｄ ｃｈｒｏｍｅ ｖｉｏｌｅｔ Ｋ；ａｃｉｄ Ｆｕｃｈｓｉｎ；ａｃｉｄ ｇｒｅｅｎ １，３，５，９，１６，２５，２７，５０；ａｃｉｄ ｏｒａｎｇｅ ６，７，８，１０，１２，５０，５１，５２，５６，６３，７４，９５；ａｃｉｄ ｒｅｄ １，４，８，１４，１７，１８，２６，２７，２９，３１，３４，３５，３７，４２，４４，５０，５１，５２，５７，６６，７３，８０，８７，８８，９１，９２，９４，９７，１０３，１１１，１１４，１２９，１３３，１３４，１３８，１４３，１４５，１５０，１５１，１５８，１７６，１８３，１９８，２１１，２１５，２１６，２１７，２４９，２５２，２５７，２６０，２６６，２７４；ａｃｉｄ ｖｉｏｌｅｔ ６Ｂ，７，９，１７，１９；ａｃｉｄ ｙｅｌｌｏｗ １，３，７，９，１１，１７，２３，２５，２９，３４，３６，４２，５４，７２，７３，７６，７９，９８，９９，１１１，１１２，１１４，１１６，１８４，２４３；Ｆｏｏｄ Ｙｅｌｌｏｗ ３；およびこれらの染料の誘導体が挙げられる。

この中でも上記酸性染料としては、ａｃｉｄ ｂｌａｃｋ ２４；ａｃｉｄ ｂｌｕｅ ２３，２５，２９，６２，８０，８６，８７，９２，１３８，１５８，１８２，２４３，３２４：１；ａｃｉｄ ｏｒａｎｇｅ ８，５１，５６，６３，７４；ａｃｉｄ ｒｅｄ １，４，８，３４，３７，４２，５２，５７，８０，９７，１１４，１４３，１４５，１５１，１８３，２１７；ａｃｉｄ ｖｉｏｌｅｔ ７；ａｃｉｄ ｙｅｌｌｏｗ １７，２５，２９，３４，４２，７２，７６，９９，１１１，１１２，１１４，１１６，１８４，２４３；ａｃｉｄ ｇｒｅｅｎ ２５等の染料およびこれらの染料の誘導体が好ましい。
また、上記以外の、アゾ系、キサンテン系、フタロシアニン系の酸性染料も好ましく、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ４４、３８；Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ ｏｒａｎｇｅ ４５；Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ １１０等の酸性染料およびこれらの染料の誘導体も好ましく用いられる。

本発明における非感光性の着色熱硬化性組成物の全固形分中の着色剤含有率は特に限定されるものではないが、好ましくは５０〜１００質量％である。５０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、１００質量％以下とすることで光硬化を良好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。更にアルカリ現像の際の現像ラチチュードが狭くなることを抑制することができる。

本発明においては、顔料の分散性を向上させる目的で従来公知の顔料分散剤や界面活性剤を添加することが出来る。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（株）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（ゼネカ（株）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。

−熱硬化性化合物−
本発明に使用可能な熱硬化性化合物としては、加熱により膜硬化を行えるものであれば特に限定はなく、例えば、熱硬化性官能基を有する化合物を用いることができる。前記熱硬化性化合物としては、例えば、エポキシ基、メチロール基、アルコキシメチル基およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも１つの基を有するものが好ましい。

更に好ましい熱硬化性化合物としては、（ａ）エポキシ化合物、（ｂ）メチロール基、アルコキシメチル基およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも１つの置換基で置換された、メラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物またはウレア化合物、（ｃ）メチロール基、アルコキシメチル基およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも１つの置換基で置換された、フェノール化合物、ナフトール化合物またはヒドロキシアントラセン化合物、が挙げられる。中でも、前記熱硬化性化合物としては、多官能エポキシ化合物が特に好ましい。

前記（ａ）エポキシ化合物としては、エポキシ基を有し、かつ架橋性を有するものであればいずれであってもよく、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、へキサンジオールジグリシジルエーテル、ジヒドロキシビフェニルジグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン等の２価のグリシジル基含有低分子化合物；同様に、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールフェノールトリグリシジルエーテル、ＴｒｉｓＰ−ＰＡトリグリシジルエーテル等に代表される３価のグリシジル基含有低分子化合物；同様に、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、テトラメチロールビスフェノールＡテトラグリシジルエーテル等に代表される４価のグリシジル基含有低分子化合物；同様に、ジペンタエリスリトールペンタグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサグリシジルエーテル等の多価グリシジル基含有低分子化合物；ポリグリシジル（メタ）アクリレート、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物等に代表されるグリシジル基含有高分子化合物、等が挙げられる。

また、市販されているものとしては、脂環式エポキシ化合物：「ＣＥＬ−２０２１」等、脂環式固形エポキシ樹脂：「ＥＨＰＥ−３１５０」等、エポキシ化ポリブタジエン：「ＰＢ３６００」等、可とう性脂環エポキシ化合物：等「ＣＥＬ−２０８１」、ラクトン変性エポキシ樹脂：「ＰＣＬ−Ｇ」等が挙げられる（何れもダイセル化学工業（株）製）。また、他には「セロキサイド２０００」、「エポリードＧＴ−３０００」、「ＧＴ−４０００」（何れもダイセル化学工業（株）製）等が挙げられる。これらの中では、脂環式固形エポキシ樹脂が最も硬化性に優れており、さらには「ＥＨＰＥ−３１５０」が最も硬化性に優れている。これらの化合物は単独で使用してもよいし、２種以上組合せてもよく、以降に示す他種のものとの組合せも可能である。

前記（ｂ）に含まれるメチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシメチル基が各化合物に置換している数としては、メラミン化合物の場合２〜６、グリコールウリル化合物、グアナミン化合物、ウレア化合物の場合は２〜４であるが、好ましくはメラミン化合物の場合５〜６、グリコールウリル化合物、グアナミン化合物、ウレア化合物の場合は３〜４である。
以下、前記（ｂ）のメラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物およびウレア化合物を総じて、（ｂ）における（メチロール基、アルコキシメチル基またはアシロキシメチル基含有）化合物という。

前記（ｂ）におけるメチロール基含有化合物は、（ｂ）におけるアルコキシメチル基含有化合物をアルコール中で塩酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸等の酸触媒存在下、加熱することにより得られる。前記（ｂ）におけるアシロキシメチル基含有化合物は、（ｂ）におけるメチロール基含有化合物を塩基性触媒存在下、アシルクロリドと混合攪拌することにより得られる。

以下、前記置換基を有する（ｂ）における化合物の具体例を挙げる。
前記メラミン化合物として、例えば、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサキス（メトキシメチル）メラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の１〜５個がメトキシメチル化した化合物またはその混合物、ヘキサキス（メトキシエチル）メラミン、ヘキサキス（アシロキシメチル）メラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の１〜５個がアシロキシメチル化した化合物またはその混合物、などが挙げられる。

前記グアナミン化合物として、例えば、テトラメチロールグアナミン、テトラキス（メトキシメチル）グアナミン、テトラメチロールグアナミンの１〜３個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物またはその混合物、テトラキス（メトキシエチル）グアナミン、テトラキス（アシロキシメチル）グアナミン、テトラメチロールグアナミンの１〜３個のメチロール基をアシロキシメチル化した化合物またはその混合物などが挙げられる。

前記グリコールウリル化合物としては、例えば、テトラメチロールグリコールウリル、テトラキス（メトキシメチル）グリコールウリル、テトラメチロールグリコールウリルのメチロール基の１〜３個をメトキシメチル化した化合物またはその混合物、テトラメチロールグリコールウリルのメチロール基の１〜３個をアシロキシメチル化した化合物またはその混合物、などが挙げられる。

前記ウレア化合物として、例えば、テトラメチロールウレア、テトラキス（メトキシメチル）ウレア、テトラメチロールウレアの１〜３個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物またはその混合物、テトラキス（メトキシエチル）ウレア、などが挙げられる。
これら（ｂ）における化合物は、単独で使用してもよく、組み合わせて使用してもよい。

前記（ｃ）における化合物、即ち、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一つの基で置換された、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は、前記（ｂ）における化合物の場合と同様、上塗りフォトレジストとのインターミキシングを抑制すると共に、膜強度を更に高めるものである。以下、これら化合物を総じて、（ｃ）における（メチロール基、アルコキシメチル基またはアシロキシメチル基含有）化合物ということがある。

前記（ｃ）における化合物に含まれるメチロール基、アシロキシメチル基またはアルコキシメチル基の数としては、一分子当り最低２個必要であり、熱硬化および保存安定性の観点から、骨格となるフェノール化合物の２位，４位が全て置換されている化合物が好ましい。また、骨格となるナフトール化合物、ヒドロキシアントラセン化合物も、ＯＨ基のオルト位およびパラ位が全て置換されている化合物が好ましい。前記フェノール化合物の３位または５位は、未置換であっても置換基を有していてもよい。
前記ナフトール化合物においても、ＯＨ基のオルト位以外は、未置換であっても置換基を有していてもよい。

前記（ｃ）におけるメチロール基含有化合物は、フェノール性ＯＨ基の２位または４位が水素原子である化合物を原料に用い、これを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド等の、塩基性触媒の存在下でホルマリンと反応させることにより得られる。
前記（ｃ）におけるアルコキシメチル基含有化合物は、（ｃ）におけるメチロール基含有化合物をアルコール中で塩酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸等の酸触媒の存在下で加熱することにより得られる。
前記（ｃ）におけるアシロキシメチル基含有化合物は、（ｃ）におけるメチロール基含有化合物を塩基性触媒の存在下アシルクロリドと反応させることにより得られる。

（ｃ）における骨格化合物としては、フェノール性ＯＨ基のオルト位またはパラ位が未置換の、フェノール化合物、ナフトール、ヒドロキシアントラセン化合物等が挙げられ、例えば、フェノール、クレゾールの各異性体、２，３−キシレノ−ル、２，５−キシレノ−ル、３，４−キシレノール、３，５−キシレノール、ビスフェノールＡなどのビスフェノール類；４，４'−ジヒドロキシビフェニル、ＴｒｉｓＰ−ＰＡ（本州化学工業（株）製）、ナフトール、ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシアントラセン、等が使用される。

前記（ｃ）の具体例としては、フェノール化合物として、例えば、トリメチロールフェノール、トリス（メトキシメチル）フェノール、トリメチロールフェノールの１〜２個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物、トリメチロール−３−クレゾール、トリス（メトキシメチル）−３−クレゾール、トリメチロール−３−クレゾールの１〜２個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物、２，６−ジメチロール−４−クレゾール等のジメチロールクレゾール、テトラメチロールビスフェノールＡ、テトラキス（メトキシメチル）ビスフェノールＡ、テトラメチロールビスフェノールＡの１〜３個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物、テトラメチロール−４，４'−ジヒドロキシビフェニル、テトラキス（メトキシメチル）−４，４'−ジヒドロキシビフェニル、ＴｒｉｓＰ−ＰＡのヘキサメチロール体、ＴｒｉｓＰ−ＰＡのヘキサキス（メトキシメチル）体、ＴｒｉｓＰ−ＰＡのヘキサメチロール体の１〜５個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物、ビス（ヒドロキシメチル）ナフタレンジオール、等が挙げられる。

また、ヒドロキシアントラセン化合物として、例えば、１，６−ビス（ヒドロキシメチル）−２，７−ジヒドロキシアントラセン等が挙げられ、アシロキシメチル基含有化合物として、例えば、前記メチロール基含有化合物のメチロール基を、一部または全部アシロキシメチル化した化合物等が挙げられる。

これらの化合物の中で好ましいものとしては、トリメチロールフェノール、ビス（ヒドロキシメチル）−ｐ−クレゾール、テトラメチロールビスフェノールＡ、ＴｒｉｓＰ−ＰＡ（本州化学工業（株）製）のヘキサメチロール体またはそれらのメチロール基がアルコキシメチル基およびメチロール基とアルコキシメチル基の両方で置換されたフェノール化合物が挙げられる。
これら（ｃ）における化合物は、単独で使用してもよく、組合せて使用してもよい。

前記熱硬化性化合物の本発明における着色熱硬化性組成物中における総含有量としては、素材により異なるが、該硬化性組成物の全固形分（質量）に対して、０．１〜５０質量％が好ましく、０．２〜４０質量％がより好ましく、１〜３５質量％が特に好ましい。

−各種添加物−
本発明における着色熱硬化性組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、各種添加物、例えば、バインダー、硬化剤、硬化触媒、溶剤、充填剤、前記以外の高分子化合物、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、分散剤、等を配合することができる。

〜バインダー〜
前記バインダーは、顔料分散液調製時に添加する場合が多く、アルカリ可溶性を必要とせず、有機溶剤に可溶であればよい。

前記バインダーとしては、線状有機高分子重合体で、有機溶剤に可溶であるものが好ましい。このような線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマー、例えば、特開昭５９−４４６１５号、特公昭５４−３４３２７号、特公昭５８−１２５７７号、特公昭５４−２５９５７号、特開昭５９−５３８３６号、特開昭５９−７１０４８号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等が挙げられ、また同様に側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体が有用である。

前記のほか、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等や、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、ポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）、ポリビニルピロリドンやポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、等も有用である。
また、親水性を有するモノマーを共重合してもよく、この例としては、アルコキシアルキル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、２級または３級のアルキルアクリルアミド、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、モルホリン（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、ビニルイミダゾール、ビニルトリアゾール、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、分岐または直鎖のプロピル（メタ）アクリレート、分岐または直鎖のブチル（メタ）アクリレート、フェノキシヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、等が挙げられる。

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。

前記アクリル系樹脂としては、ベンジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド等から選ばれるモノマーからなる共重合体、例えばベンジルメタアクリレート／メタアクリル酸、ベンジルメタアクリレート／ベンジルメタアクリルアミドのような各共重合体、ＫＳレジスト−１０６（大阪有機化学工業（株）製）、サイクロマーＰシリーズ（ダイセル化学工業（株）製）等が好ましい。
これらのバインダー中に前記着色剤を高濃度に分散させることで、下層等との密着性を付与でき、これらはスピンコート、スリットコート時の塗布面状にも寄与している。

前記バインダーとしては、質量平均分子量（ＧＰＣ法で測定されたポリスチレン換算値）が１０００〜２×１０^５の重合体が好ましく、２０００〜１×１０^５の重合体がより好ましく、５０００〜５×１０^４の重合体が特に好ましい。

前記バインダーの本発明における着色熱硬化性組成物における含有量としては、該組成物の全固形分（質量）に対して、０．１〜５０質量％未満が好ましく、０．２〜４０質量％がより好ましく、１〜３５質量％が特に好ましい。

〜硬化剤〜
本発明において、熱硬化性化合物として、エポキシ樹脂を使用する場合、硬化剤を添加することが好ましい。エポキシ樹脂の硬化剤は種類が非常に多く、性質、樹脂と硬化剤の混合物との可使時間、粘度、硬化温度、硬化時間、発熱などが使用する硬化剤の種類によって非常に異なるため、硬化剤の使用目的、使用条件、作業条件などによって適当な硬化剤を選ばねばならない。前記硬化剤に関しては垣内弘編「エポキシ樹脂（昇晃堂）」第５章に詳しく解説されている。前記硬化剤の例を挙げると以下のようになる。
触媒的に作用するものとしては、第三級アミン類、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、前記硬化剤との反応による硬化の他、主としてエポキシ基同士の反応による硬化が有効である。このため、硬化剤は用いず、硬化触媒を使用することもできる。前記硬化触媒の添加量としてはエポキシ当量が１５０〜２００程度のエポキシ樹脂に対して、質量基準で１／１０〜１／１０００程度、好ましくは１／２０〜１／５００程度さらに好ましくは１／３０〜１／２５０程度のわずかな量で硬化させることが可能である。

前記硬化触媒の具体例としては市販されているものもあり、例えば、ジャパンエナジー（株）のイミダゾールシランシリーズ「ＩＳ−１０００」、「ＩＳ−１０００Ｄ」、「ＩＭ−１０００」、「ＳＰ−１０００」、「ＩＡ−１０００Ａ」、「ＩＡ−１００Ｐ」、「ＩＡ−１００Ｆ」、「ＩＡ−１００ＡＤ」、「ＩＡ−１００ＦＤ」、「ＩＭ−１００Ｆ」、「ＩＳ−３０００」、「ＩＳ−４０００」などの他、四国化成(株)製の「１Ｂ２ＰＺ」、「ＳＦＺ」等が有用である。

〜溶剤〜
本発明に用いる非感光性の着色熱硬化性組成物において必要に応じて使用される溶剤は、組成物の溶解性、塗布性を満足すれば基本的に特に限定されないが、特に染料、バインダー（アルカリ可溶性樹脂）の溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ぶことが好ましい。
光硬化性組成物を調製する際に使用することができる溶剤としては、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、

３−オキシプロピオン酸メチル、３−オキシプロピオン酸エチル等の３−オキシプロピオン酸アルキルエステル類；３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、並びに２−オキシプロピオン酸メチル、２−オキシプロピオン酸エチル、２−オキシプロピオン酸プロピル等の２-オキシプロピオン酸アルキルエステル類；２−メトキシプロピオン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸プロピル、２−エトキシプロピオン酸メチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、２−メトキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−エトキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、

ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸メチル、２−オキソブタン酸エチル等；エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート（メチルセロソルブアセテート）、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（エチルセロソルブアセテート）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（エチルカルビトールアセテート）、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（ブチルカルビトールアセテート）、

プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート等；ケトン類、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等；芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレン等を挙げることができる。

これらのうち、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等がさらに好適である。

〜分散剤〜
また、前記分散剤は顔料の分散性を向上させるために添加することができる。前記分散剤としては、公知のものを適宜選定して用いることができ、例えば、カチオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、高分子分散剤等が挙げられる。

さらに、特開平１０−２５４１３３号公報に記載される主鎖部に特定の酸アミド基含有モノマーおよび四級アンモニウム塩モノマー残基を有するグラフト共重合体は、顔料を微分散する優れた作用を有することから、前記分散剤として用いることができる。前記グラフト共重合体を用いることによって、エネルギーや時間の消費を低減しながら顔料を微細に分散させることができ、且つ、分散した顔料が、時間経過しても凝集したり沈降したりすることがなく長期にわたる分散安定性を維持することができる。

前記分散剤は、単独で用いてもよくまた２種以上組み合わせて用いてもよい。前記分散剤の本発明における着色熱硬化性組成物中の添加量は、通常顔料１００質量部に対して０．１〜５０質量部程度が好ましい。

〜その他の添加物〜
本発明における非感光性の着色熱硬化性組成物には、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、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することかできる。

これらの添加物の具体例としては、ガラス、アルミナ等の充填剤；ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフロロアルキルアクリレート等の結着樹脂以外の高分子化合物；ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の界面活性剤；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤；２，２−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール等の酸化防止剤：２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤；およびポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤を挙げることができる。

また、現像により除去しようとする部分のアルカリ溶解性を促進し、熱硬化性組成物について現像性の更なる向上を図る場合には、光硬化性組成物に有機カルボン酸、好ましくは分子量１０００以下の低分子量有機カルボン酸の添加を行うことができる。具体的には、例えばギ酸、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、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。

（着色熱硬化性組成物の調製方法）
本発明において好ましい着色熱硬化性組成物の調製方法について説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。

上述の通り、本発明における着色熱硬化性組成物には、顔料粒子を微粒子化し、且つ、その粒子サイズ分布をシャープにした顔料を用いる方法が好適である。具体的には、平均粒子径が０．０１μｍ程度であり、且つ粒子径が０．０１±０．００５μｍの範囲にある顔料粒子を７５質量％以上含んで構成される顔料を用いる方法が好ましい。
顔料の粒子サイズ分布を上述の範囲に調整するためには、顔料の分散方法が特に重要となる。そのような分散方法としては、例えば、ニーダーや二本ロールなどのロールミルを用いて高粘度状態で分散する乾式分散（混練分散処理）と三本ロールやビーズミル等を用いて比較的低粘度状態で分散する湿式分散（微分散処理）とを組み合わせた分散方法が挙げられる。また、前記分散方法においては、２種以上の顔料を共分散したり、混練分散処理時には、溶剤を使用しないか若しくは使用量をできるだけ少なくしたり、各種分散剤を用いるのも好ましい。更に、ソルベントショックを和らげるために樹脂成分を前記混練分散処理時と微分散処理時とに分けて添加（２分割使用）したりすることが好ましく、また、混練分散処理から微分散処理に移行する際に顔料粒子が再凝集するのを防止するために溶解性に優れた樹脂成分を用いるのが好ましい。更に、微分散処理時に使用するビーズミルのビーズに高硬度のセラミックスを使用したり、粒径の小さいビーズを使用したりする手段も有効である。尚、前記樹脂成分としては、例えば、上述のアルカリ可溶性樹脂を用いることができる。

本発明においては、特に、２種以上の顔料を用い、更に２種以上の顔料を５００００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度状態で分散した後に、更に１０００ｍＰａ・ｓ以下の低粘度状態で分散して得られた着色剤を用いることが好ましい。
一般に、これら顔料は合成後、種々の方法で乾燥を経て供給される。通常は水媒体から乾燥させて粉末体として供給されるが、水が乾燥するには大きな蒸発潜熱を必要とするため、乾燥して粉末とさせるには大きな熱エネルギーを与える。そのため、顔料は一次粒子が集合した凝集体（二次粒子）を形成しているのが普通である。

本発明における着色熱硬化性組成物の調製方法において着色剤が顔料の場合は、まず着色剤（顔料）に上述のバインダーを混練分散処理後の粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓ以上（好ましくは５０，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ）の比較的高粘度になるように混練分散処理を施すのが好ましい。ここで、混練分散処理は、高粘度分散であってもよいし、乾式分散であってもよい。

次いで、必要に応じて混練分散処理後の分散物に上述のバインダーを追加添加し、微分散処理後の粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以下（好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下）の比較的低粘度になるように微分散処理を施すことが好ましい。尚、微分散処理は、低粘度分散であってもよいし、湿式分散であってもよい。

前記混練分散処理においては、溶剤の比率が被分散物に対して０〜２０質量％であることが好ましい。このように、溶剤をあまり使用せずに分散を行うと、顔料粒子の表面をビヒクルの樹脂成分を主体とした構成成分との濡れを促進させることができ、顔料粒子表面が形成する界面を、顔料粒子と空気との固体／気体界面から、顔料粒子とビヒクル溶液との固体／溶液界面に変換することができる。顔料粒子の表面が形成する界面を空気から溶液に変換し混合攪拌すると、顔料を一次粒子に近い微小な状態にまで分散することができる。

このように、顔料を高度に分散させるためには、顔料粒子表面が形成する界面を空気から溶液に変換することが有効である。かかる変換には強い剪断力や圧縮力が必要である。このため、前記混練分散処理においては、強い剪断力や圧縮力を発揮できる混練機を用い、被混練物として高粘度のものを用いるのが好ましい。

また、前記微分散処理時においては、ガラスやセラミックの微粒状の分散用メディアと共に混合攪拌することが好ましい。さらに、微分散処理時における溶剤の比率は、被分散物の２０〜９０質量％であることが好ましい。前記微分散処理時においては、顔料粒子を微小な状態にまで均一に安定させて分布させることが必要であることから、凝集している顔料粒子に衝撃力と剪断力とを付与できる分散機とを用い、被分散物として低粘度のものを用いるのが好ましい。

着色剤が染料の場合は、前記のような分散工程を必要とせず、しかるべき溶剤にバインダーとともに溶解させるだけでよい。

このようにして得られた顔料の分散物又は染料の溶液にエポキシ樹脂のような熱硬化性化合物と硬化触媒や硬化剤とを添加、あるいは既にバインダーが熱硬化性化合物である場合には、硬化触媒や硬化剤を添加して熱硬化機能を付与し、必要に応じて溶剤を添加することで本発明における着色熱硬化性組成物を調製することができる。

本発明における着色層は、上記の着色熱硬化性組成物を支持体に塗布し、乾燥して着色層を形成する工程を設けて形成することができる。
具体的には、例えば、溶剤を含んだ本発明における着色熱硬化性組成物を、直接または他の層を介して支持体上に回転塗布、スリット塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布方法により塗布して形成することができる。
着色層の具体的な厚さとしては、０．００５μｍ〜０．９μｍが好ましく、０．０１μｍ〜０．７μｍが好ましく、０．０２μｍ〜０．６５μｍで作製されることが更に好ましい。

本発明における、着色層形成工程は、加熱工程（ポストベーク工程であってもよい）を更に含むことが好ましい。具体的に前記着色層は、本発明における着色熱硬化性組成物を支持体に塗布して塗布膜を形成した後、加熱工程により、該塗布膜を熱硬化させて形成することができる。前記加熱工程は塗布後の乾燥と同時であってもよく、また塗布乾燥後に別途熱硬化の工程を設けてもよい。前記加熱工程は、オーブン、ホットプレートなど公知の加熱手段を用い、好ましくは１３０℃〜３００℃、更に好ましくは１５０℃〜２８０℃、特に好ましくは１７０℃〜２６０℃の条件下で、好ましくは１０秒〜３時間、更に好ましくは３０秒〜２時間、特に好ましくは６０秒〜６０分の範囲で行なうことができる。但し、製造を考慮すると硬化に要する時間は短時間であるほど好ましい。

（着色光硬化性組成物）
本発明で用いる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。

−着色剤−
前記着色剤は、上記の非感光性の着色熱硬化性組成物において説明した着色剤と同じものを好適に用いることができる。

−光硬化性成分−
「光硬化性成分」は、フォトリソ法に通常用いられる光硬化性組成物であり、バインダー樹脂（アルカリ可溶性樹脂等）、感光性重合成分（光重合性モノマー等）、光重合開始剤等からなる組成物を用いることができる。

〜アルカリ可溶性樹脂〜
バインダー樹脂としては、アルカリ可溶性樹脂が好ましい。
アルカリ可溶性樹脂としては、分子中にポリアルキレンオキサイド鎖及び／又はヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）を有するアクリル系樹脂が、上記の塗布膜の露光強度に対する現像後の線幅の変化率を、７．５×１０^-５μｍ・ｍ^２／Ｊ以下にするために好ましい。
該アクリル系樹脂は、ポリスチレン換算質量平均分子量が５，０００〜５０，０００のものが好ましく、６，０００〜３０，０００のものが更に好ましく、８，０００〜２０，０００のものが最も好ましい。
また、１分子中の前記ポリアルキレンオキサイド鎖の含有比は、モル比で０．５〜１８モル％であるものが好ましく、０．８〜１５モル％がさらに好ましく、１〜１０モル％が最も好ましい。
ポリアルキレンオキサイド鎖の内、ポリエチレンオキサイド鎖が好ましく、その付加モル数ｎ（（ＥＯ）ｎ）は、２〜２５が好ましく、更に２〜１５が好ましく、５〜１２が最も好ましい。
また、１分子中の前記ヒドロキシエチルメタクリレートの含有比は、モル比で１０〜３０モル％であるものが好ましく、更に１５〜２５モル％であるものが好ましい。

分子中にポリアルキレンオキサイド鎖を有するアクリル系樹脂としては、例えば下記アルカリ可溶性樹脂Ａが挙げられる。
アルカリ可溶性樹脂Ａは、少なくとも（ｉ）無水マレイン酸（ＭＡＡ）、アクリル酸（ＡＡ）、メタクリル酸（ＭＡ）、及びフマル酸（ＦＡ）から選ばれた少なくとも一種の酸成分モノマー、（ｉｉ）アルキルポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、及び（ｉｉｉ）ベンジル（メタ）アクリレートからなる共重合体である。

前記アルカリ可溶性樹脂Ａにおける、（ｉ）酸成分モノマー、（ｉｉ）アルキルポリオキシエチレン（メタ）アクリレート（Ａｃｒ（ＥＯ）_ｎ：例えば、ＣＨ_３(ＯＣ_２Ｈ_４）_ｎＯＣＯＣ（Ｒ）＝ＣＨ_２（Ｒ＝Ｈ、ＣＨ_３））、及び（ｉｉｉ）ベンジル（メタ）アクリレート（ＢｚＭＡ）の各モノマー成分のモル比は好ましくは１５〜３０／１〜２０／５０〜８４、より好ましくは１７〜２５／２〜１５／６０〜８０である。また、アルカリ可溶性樹脂ＡのＧＰＣによるポリスチレン換算質量平均分子量（Ｍｗ）としては好ましくは５，０００〜５０，０００、より好ましくは６，０００〜３０，０００である。

（ｉ）酸成分モノマーのモル比が上記範囲の下限値以上であることにより、アルカリ可溶性が向上する。また上記範囲の上限値以下であることにより、溶剤への溶解性が向上する。
（ｉｉ）アルキルポリオキシエチレン（メタ）アクリレート（Ａｃｒ（ＥＯ）_ｎ：例えば、ＣＨ_３(ＯＣ_２Ｈ_４）_ｎＯＣＯＣ（Ｒ）＝ＣＨ_２（Ｒ＝Ｈ、ＣＨ_３））の組成質量比が上記範囲の下限値以上であることにより、感光性着色樹脂組成物塗布液の基板上への液の広がり方が充分になり、本発明を有効に達成することができる傾向がある。また上記範囲の上限値以下であることにより、着色剤の分散性が向上する傾向があり、好ましい。
（ｉｉｉ）ベンジル（メタ）アクリレート（ＢｚＭＡ）の組成質量比が上記範囲の下限値以上であることにより、着色剤の分散安定性や組成物中への溶解性が向上する傾向があり、好ましい。また上記範囲の上限値以下であることにより、塗布膜のアルカリ現像適性が向上するので好ましい。

前記（ｉｉ）アルキルポリオキシエチレン（メタ）アクリレート（Ａｃｒ（ＥＯ）_ｎ：例えば、ＣＨ_３(ＯＣ_２Ｈ_４）_ｎＯＣＯＣ（Ｒ）＝ＣＨ_２（Ｒ＝Ｈ、ＣＨ_３））のポリオキシエチレン（ＥＯ）ｎの繰り返し数ｎは、２〜２５、好ましくは２〜１５、特に好ましくは５〜１２である。この繰り返し数ｎが、前記範囲の下限値以上であることにより、アルカリ現像液で現像した後に現像残渣が発生を抑制し易くなり、また逆に前記範囲の上限値以下であることにより、組成物の塗布液としての流動性が向上し、塗布ムラの発生を抑制し、塗布膜厚の均一性や、省液性も向上する傾向があり、好ましい。

分子中にヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）を有するアクリル系樹脂としては、アルカリ可溶性樹脂Ａの（ｉｉ）アルキルポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、をヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）に代えたものが挙げられる。
分子中にポリアルキレンオキサイド鎖およびヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）を有するアクリル系樹脂としては、アルカリ可溶性樹脂Ａに更にヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）を共重合させたものが挙げられる。

また、本発明における光硬化性組成物中のアルカリ可溶性樹脂の含有量は、０．５〜１５質量％が好ましく、１．０〜１２質量％がさらに好ましい。上記アルカリ可溶性樹脂の含有量が、０．５質量％以上であると現像の進行が早くなり製造コストの低下につながる。また、１５質量％以下であると良好なパターンプロファイルが得られるようになる。

〜感光性重合成分〜
本発明に用いる感光性重合成分としては、重合性モノマーが一般的である。該重合性モノマーとしては、少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有する、常圧下で１００℃以上の沸点を示す化合物が好ましく、その例としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、等の単官能のアクリレートやメタアクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリス（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリス（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後（メタ）アクリレート化したもの、特公昭４８−４１７０８号、特公昭５０−６０３４号、特開昭５１−３７１９３号各公報に記載されているようなウレタンアクリレート類、特開昭４８−６４１８３号、特公昭４９−４３１９１号、特公昭５２−３０４９０号各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートおよびこれらの混合物をあげることができる。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およびオリゴマーとして紹介されているものが挙げられる。

重合性モノマーも分子中にポリアルキレンオキサイド鎖を有するものが、上記の塗布膜の露光強度に対する現像後の線幅の変化率を、７．５×１０^-５μｍ・ｍ^２／Ｊ以下にするために好ましい。このような重合性モノマーとしては、次に示すものが挙げられる。

上記重合性モノマーの光硬化性組成物中における含有量は、固形分に対して０．１〜９０質量が好ましく、１．０〜８０質量％がさらに好ましく、２．０〜７０質量％が特に好ましい。

〜光重合開始剤〜
上記光重合開始剤は、上記重合性モノマー（および場合により上記アルカリ可溶性樹脂）を重合可能なものであれば特に限定されないが、重合特性、開始効率、吸収波長、入手性、コスト等の観点でハロメチル−ｓ−トリアジン系化合物、オキシム系化合物、α−アミノケトン系化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含むことが好ましい。

ハロメチル−ｓ−トリアジン系化合物の光重合開始剤としては、特公昭５９−１２８１号公報に記載のビニル−ハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、特開昭５３−１３３４２８号公報に記載の２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス−ハロメチル−ｓ−トリアジン化合物および４−（ｐ−アミノフェニル）−２，６−ビス−ハロメチル−ｓ−トリアジン化合物が挙げられる。

その他としては、みどり化学社製ＴＡＺシリーズ、ＴＡＺ−１０７、ＴＡＺ−１１０、ＴＡＺ−１０４、ＴＡＺ−１０９、ＴＡＺ−１４０、ＴＡＺ−２０４、ＴＡＺ−１１３、ＴＡＺ−１２３等が挙げられる。

α−アミノケトン系化合物の光重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製イルガキュアシリーズ、イルガキュア９０７、イルガキュア３６９、２−メチル−１−フェニル−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−メチル−１−［４−（ヘキシル）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−エチル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１等が挙げられる。

オキシム系化合物の光重合開始剤としては、特に限定されないが、１−［４−（フェニルチオ）フェニル］−１，２−オクタンジオン＝２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）、１−（４−メチルスルファニルフェニル）−１，２−ブタンジオン＝２−（Ｏ−アセチルオキシム）、１−（４−メチルスルファニル−フェニル）−１−ブタノン＝Ｏ−アセチルオキシム、ヒドロキシイミノ−（４−メチルスルファニル−フェニル）−酢酸エチルエステル−Ｏ−アセタート、ヒドロキシイミノ−（４−メチルスルファニル−フェニル）−酢酸エチルエステル−Ｏ−ベンゾアート等が挙げられる。

これら光重合開始剤には増感剤や光安定剤を併用することができる。
その具体例として、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、９−フルオレノン、２−クロロ−９−フルオレノン、２−メチル−９−フルオレノン、９−アントロン、２−ブロモ−９−アントロン、２−エチル−９−アントロン、９，１０−アントラキノン、２−エチル−９，１０−アントラキノン、２−ｔ−ブチル−９，１０−アントラキノン、２，６−ジクロロ−９，１０−アントラキノン、キサントン、２−メチルキサントン、２−メトキシキサントン、２−エトキシキサントン、チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、アクリドン、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、ベンジル、ジベンザルアセトン、ｐ−（ジメチルアミノ）フェニルスチリルケトン、ｐ−（ジメチルアミノ）フェニル−ｐ−メチルスチリルケトン、ベンゾフェノン、ｐ−（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン（またはミヒラーケトン）、ｐ−（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、ベンゾアントロン等や特公昭５１−４８５１６号公報記載のベンゾチアゾール系化合物等や、チヌビン１１３０、同４００等が挙げられる。

本発明においては、以上の光重合開始剤の他に他の公知の光重合開始剤を使用することができる。
具体的には、米国特許第２，３６７，６６０号明細書に開示されているビシナールポリケトルアルドニル化合物、米国特許第２，３６７，６６１号および第２，３６７，６７０号明細書に開示されているα−カルボニル化合物、米国特許第２，４４８，８２８号明細書に開示されているアシロインエーテル、米国特許第２，７２２，５１２号明細書に開示されているα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３，０４６，１２７号および第２，９５１，７５８号明細書に開示されている多核キノン化合物、米国特許第３，５４９，３６７号明細書に開示されているトリアリルイミダゾールダイマー／ｐ−アミノフェニルケトンの組合せ、特公昭５１−４８５１６号公報に開示されているベンゾチアゾール系化合物／トリハロメチール−ｓ−トリアジン系化合物等を挙げることができる。
上記光重合開始剤としては、ハロメチルオキサジアゾール化合物、ハロメチル−ｓ−トリアジン化合物から選択された少なくとも一つの活性ハロゲン化合物、３−アリール置換クマリン化合物、ロフィン２量体、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物およびその誘導体、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体およびその塩、上記以外のオキシム系化合物等が挙げられる。

また、ハロメチルオキサジアゾール等の活性ハロゲン化合物も有効に使用することができ、これらの例としては、特公昭５７−６０９６号公報に記載の２−ハロメチル−５−ビニル−１，３，４−オキサジアゾール化合物等や、２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−シアノスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール等が挙げられる。
また、上記光重合開始剤としてはＰＡＮＣＨＩＭ社製Ｔシリーズも有効に使用することが可能で、これらの例としては、Ｔ−ＯＭＳ、Ｔ−ＢＭＰ、Ｔ−Ｒ、Ｔ−Ｂ等が挙げられる。
さらに、上記光重合開始剤としてはチバ・スペシャルディ・ケミカルズ社製イルガキュアシリーズも有効に使用することが可能であり、これらの例としては、イルガキュア６５１、イルガキュア１８４、イルガキュア５００、イルガキュア１０００、イルガキュア１４９、イルガキュア８１９、イルガキュア２６１、ダロキュアシリーズ、ダロキュア１１７３等が挙げられる。
その他、上記光重合開始剤としては４，４’−ビス（ジエチルアミノ）−ベンゾフェノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−４−モルホリノブチロフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−（ｏ−クロルフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｐ−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（２，４−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｐ−メチルメルカプトフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、ベンゾインイソプロピルエーテル等も有用である。

本発明における上記光重合開始剤の使用量は、上記重合性モノマーの固形分に対し、０．０１質量％〜５０質量％が好ましく、１質量％〜３０質量％がより好ましく、１質量％〜２０質量％が特に好ましい。光重合開始剤の使用量が０．０１質量％以上とすることにより重合が進み易くなる。また、５０質量％以下とすることにより重合率は小さくなるが分子量が大きくなり膜強度を強くすることができる。

本発明における光硬化性組成物中には以上の他に、更に、熱重合防止剤を加えておくことが好ましく、例えば、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ピロガロール、ｔ−ブチルカテコール、ベンゾキノン、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−メルカプトベンゾイミダゾール等が有用である。

〜溶剤〜
本発明における着色光硬化性組成物は各種溶剤に溶解された溶液として用いることができる。本発明における着色光硬化性組成物に用いられるそれぞれの溶剤は、各成分の溶解性や着色光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
具体的には、上記の着色熱硬化性組成物において説明した溶剤と同じものを好適に用いることができる。

〜その他の添加剤〜
本発明における着色光硬化性組成物には、必要に応じて各種添加剤を更に添加することができる。各種添加物の具体例としては、上記の非感光性の着色熱硬化性組成物において説明した各種添加剤を挙げることができる。

本発明における着色層形成工程は、上記の着色光硬化性組成物を支持体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（塗膜形成工程）と、該塗布膜を露光する工程（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する工程（現像工程）と、現像処理された露光処理された前記塗布膜に加熱処理を施す工程（ポストベーク工程）と、を含むことができる。

前記塗膜形成工程においては、着色光硬化性組成物を支持体上に回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スリット塗布等の塗布方法により塗布・乾燥して感放射線性組成物層（塗膜層）を形成することができる。

前記露光工程においては、前記塗膜形成工程において形成された塗布膜に、放射線を照射して露光することで前記塗布膜を光硬化させることができる。例えばマスク等を介して特定のパターンを露光する。露光の際に使用される放射線としては、特にｇ線、ｈ線、ｉ線等の紫外線が好ましく用いられる。

前記ポストベーク工程においては、露光後の塗布膜を十分に硬化させるために、加熱処理を施すことができる。前記加熱処理における加熱温度は、１００〜３００℃が好ましく、１５０〜２５０℃がさらに好ましい。また、加熱時間は、１０分〜１時間程度が好ましく、５分〜３０分程度がさらに好ましい。

［フォトレジスト層形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｂ）前記着色層上に、フォトレジスト層を形成するフォトレジスト層形成工程を含む。
上述のように、支持体上に（ａ）工程で着色層が形成された後、この（ａ）工程で形成された着色層上にフォトレジスト層（感光性樹脂層）が形成される。具体的には、前記着色層上にポジ又はネガ型の感光性樹脂組成物を塗布し、これを乾燥させてフォトレジスト層が形成される。本発明のフォトレジスト層の形成においては、更にプリベーク処理を行うことが好ましい。

前記ポジ型の感光性樹脂組成物としては、紫外線（ｇ線、ｉ線）、エキシマー・レーザー等を含む遠紫外線、電子線、イオンビームおよびＸ線等の放射線に感応するポジ型フォトレジスト用に好適なポジ型レジスト組成物が使用できる。前記放射線のうち、前記感光性樹脂層を露光するものとしては、本発明の目的からは、ｇ線、ｉ線が好ましく、中でもｉ線露光が好ましい。

具体的には、前記ポジ型の感光性樹脂組成物は、キノンジアジド化合物およびアルカリ可溶性樹脂を含有する組成物が好ましい。キノンジアジド化合物およびアルカリ可溶性樹脂を含有するポジ型の感光性樹脂組成物は、５００ｎｍ以下の波長の光照射によりキノンジアジド基が分解してカルボキシル基を生じ、結果としてアルカリ不溶状態からアルカリ可溶性になることを利用してポジ型フォトレジストとして用いられている。このポジ型フォトレジストは解像力が著しく優れているので、ＩＣやＬＳＩ等の集積回路の作製に用いられている。前記キノンジアジド化合物としては、ナフトキノンジアジド化合物が挙げられる。

近年、集積回路については集積度の向上に伴って配線の幅が微細化され、このためエッチングも従来のウェットエッチングに代えてドライエッチングが主流になっている。このドライエッチングではレジストの形状がそのまま被エッチング層の形状に反映されるので、レジストの形状が悪いとエッチング不要の部分までエッチングされてしまい、集積回路の不良や歩留り悪化の原因となる。このため、現像残さ（スカム）等の少ないプロファイルの良好なレジストが従来以上に要求されている。また、ドライエッチングでは支持体の温度が上昇し、レジストパターンが熱変形を起こして寸法精度が低下することがある。このため、レジストの耐熱性が従来以上に要求されている。このような観点で現在使用されているポジ型フォトレジストを観ると、プロファイル、スカム、解像度および耐熱性等の諸性能について満足するものが、数多く市販されており、例えば、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）社製のＦＨ−６０００シリーズ、例えば「ＦＨ−６４００Ｌ」、「ＦＨ−６８００Ｌ」など、同社製ＦＨｉ−３０００シリーズ、例えば「ＦＨｉ−３２００」、「ＦＨｉ−３９５０」等、同社製ＦＨｉ−６００シリーズ例えば「ＦＨｉ−６４４」、「ＦＨｉ−６４５」、同社製Ｆｉ−ＳＰシリーズ例えば、「Ｆｉ−ＳＰ２」等が挙げられる。但し、これに限らずパターン形成に好ましいマスク形状のものができるのであれば、市販の有無に関わらずポジ型の感光性樹脂組成物として使用可能である。

前記ネガ型の感光性樹脂組成物としては、紫外線（ｇ線、ｉ線）、遠紫外線、Ｘ線、電子線、分子線、γ線、シンクロトロン放射線等の輻射線に感応するネガ型フォトレジスト組成物が挙げられる。更に詳しくは、解像力および感度に優れ、かつ現像残りによる微小欠陥が実質上発生しないネガ型フォトレジスト組成物が好ましい。本発明によるネガ型フォトレジストは、着色層上に、スピン塗布法またはローラー塗布法で例えば０．５μｍ〜３μｍの厚みに塗布される。その後、加熱、乾燥し、露光マスクを介して回路パターン等を紫外線照射などにより焼き付け、更に必要に応じ露光後加熱工程（ＰＥＢ）を経てから現像すればネガ画像が得られる。更にこの画像をマスクとしてエッチングする事により熱硬化性樹脂層にパターン状の加工を施すことができる。代表的な応用分野はＩＣなどの半導体製造工程、液晶、サーマルヘッドなどの回路基板の製造、更にその他のフォトフアプリケーション工程である。またこの画像と支持基板とのインクへの親和性の差を利用して平版印刷版に適用することもできる。半導体基板の加工の高集積度化に伴いフォトレジストの高解像力化が求められている。

前記ネガ型の感光性樹脂層は、光重合開始剤とエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物を含むことが好ましい。このような感光性樹脂層の形成に用いられるネガ型の感光性樹脂組成物については次のような先行技術が知られている。例えば、特公昭５４−２３５７４号公報は有機ハロゲン化物からなる光酸発生剤と組合せて、ノボラック樹脂を光硬化させる技術を開示している。また、西独公開特許２０５７４７３号公報には、ジアゾ化合物からなる光酸発生剤とメチロール化メラミンなどからなる光硬化性組成物との結合剤としてノボラックなどのフェノール樹脂を適用できることが記載されている。更に特開昭６０−２６３１４３号公報は光酸発生剤とメラミン樹脂などの酸硬化性アミノブラスト樹脂、それに一般的なノボラック樹脂とからなる組成物を開示しており、水性現像可能で熱安定性の高いネガ画像が得られるとしている。また、特開昭６２−１６４０４５号公報はかかる組成物の光酸発生剤として、遠紫外域に光吸収を有する有機ハロゲン化物が有利に使えることを述べている。同様に、特開平２−５２３４８号公報は類似の系の光酸発生剤として、特定領域のｐＫａ値を持つ有機ハロゲン化物が有利であることを述べている。更に、特開平２−１５４２６６号公報は同様な光硬化性組成物の光酸発生剤としてオキシムスルホン酸エステル類が有効であることを示している。また別な例としては、特開平２−１４６０４４号公報が、特定のトリクロロトリアジン基を有する光酸発生剤とアルコキシ化メラミンにｍ−クレゾールを３０％以上含有するノボラック樹脂を組み合わせた組成物が、高エネルギー線露光用に有用であることを述べている。更に、欧州特許３９７４６０Ａ号公報には、同様な組成物に於いて分岐度の高いノボラック樹脂を用いることが示されている。これらネガ型の感光性樹脂組成物は、市販されており、例えば、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）社製のＳＣシリーズ、例えば、「ＳＣ−６０」、「ＳＣ−４５０」等、同社製のＨＲシリーズ、例えば、「ＨＲ−１００」、「ＨＲ−２００」、同社製のＨＮＲシリーズ、例えば、「ＨＮＲ−８０」、「ＨＮＲ−１２０」などが挙げられる。但し、これらに限らずパターン形成に好ましいマスク形状のものができるのであれば、市販の有無に関わらず使用可能である。

前記感光性樹脂の塗布方法については既述の塗布方法を好適に用いることができる。
前記感光性樹脂層の具体的な厚さとしては、０．０１μｍ〜３μｍが好ましく、０．１μｍ〜２．５μｍが好ましく、０．１５μｍ〜２μｍで作製されることが更に好ましい。

［画像形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｃ）前記フォトレジスト層をパターン様に除去することにより、前記着色層上に画像を形成する画像形成工程を含む。ここで前記着色層は、単一の着色層から構成されるものであっても、２種以上の着色層から構成されるものであってもよい。
前記画像形成工程においては、前記フォトレジスト層を、前記（ａ）工程で形成された着色層とは異なる着色層（以下、適宜、「第２の着色層」と称する）を支持体上に形成する領域に対応するパターン様に露光し、現像してドライエッチング用マスク（パターン画像）を形成することができる。

本発明においては、第２の着色層が支持体上に形成される領域のフォトレジスト層が除去されてなるパターンが、（ａ）工程で形成された着色層上に形成される。これにより、前記パターン様に（ａ）工程で形成された着色層の表面（支持体と対向する側とは反対側の面）が露出することになる。一方、（ａ）工程で形成された着色層の表面のうち、第２の着色層を支持体上に形成する領域以外の領域はフォトレジスト層で被覆された状態となっている。

本発明の製造方法によって製造されるカラーフィルタにおいては、第２の着色層を支持体上に形成することで、（ａ）工程で形成された着色層によって構成される画素に加えて、更にもう１種類の画素を形成することができる。マスク材となるフォトレジスト層は微細化が可能であり、かつ矩形性を有しているため、本発明の製造方法によって製造されるカラーフィルタの各画素を微細かつ矩形に形成することができる。

前記フォトレジスト層の露光は、所定（画像様）のマスクパターンを介して、ポジ型又はネガ型の感光性樹脂組成物に、ｇ線、ｈ線、ｉ線等、好ましくはｉ線で露光を施すことによって行うことができる。
前記露光により第２の着色層を形成しようとする領域のフォトレジストが下記現像液により現像除去され、支持体上の既設の着色層以外の領域に第２の着色層が形成される。

前記現像液としては、着色剤を含む着色層には影響を与えず、ポジレジストの露光部およびネガレジストの未硬化部を溶解するものであればいかなるものも用いることができる。具体的には、種々の有機溶剤の組み合わせやアルカリ性の水溶液を用いることができる。

前記アルカリ性の水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム，硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ−〔５．４．０〕−７−ウンデセン等のアルカリ性化合物を、濃度が０．００１〜１０質量％、好ましくは０．０１〜１質量％となるように溶解してなるアルカリ性水溶液が好適である。尚、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合は、一般に、現像後水で洗浄する。

［エッチング工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｄ）前記画像形成工程によって形成されたパターン様に、前記着色層をフッ素系ガスとＯ_２との混合比率（フッ素系ガス／Ｏ_２）が流量比で２／１〜８／１である混合ガスを用いたドライエッチング法により除去するエッチング工程を含む。

本発明における（ｃ）画像形成工程で、第２の着色層を支持体上に形成する領域に対応するパターン様に露光された部分は、ドライエッチング法によるエッチング処理で除去される。前記ドライエッチング法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。

上記のように、前記画像形成工程によって、（ａ）工程で形成された着色層のうち、第２の着色層が支持体上に形成される領域に対応する領域のみが露出された状態となる。この状態で、露出した着色層をフッ素系ガスとＯ_２との混合比率（フッ素系ガス／Ｏ_２）が流量比で２／１〜８／１となる混合ガスをエッチングガスとして用いたドライエッチング処理（例えば、プラズマエッチング）で異方性エッチングを行うことにより、前記画像形成工程で形成されたパターン様に（ａ）工程で形成された着色層を除去することができる。前記エッチングガスを用いることにより、下記で説明するフォトレジスト層の除去が容易になる。
以下に、本発明におけるフッ素系ガス、該フッ素系ガスと酸素との混合比率、その他混合してもよいガス、ドライエッチングを行うチャンバーの内部圧力について詳述する。

本発明における（ｄ）エッチング工程で用いる混合ガスは、被エッチング膜が有機材料であるの観点からフッ素系ガス及びＯ_２を含む。

本発明におけるフッ素系ガスとしては公知のガスを使用できるが、下記式（Ｉ）で表わされるガスであることが好ましい。
Ｃ_ｎＨ_ｍＦ_ｌ 式（Ｉ）
〔式中、ｎは、１〜６、ｍは、０〜１３、ｌは、１〜１４を表わす。〕

前記式（Ｉ）で表されるフッ素系ガスとして、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８、Ｃ_２Ｆ_４、Ｃ_４Ｆ_８、Ｃ_４Ｆ_６、Ｃ_５Ｆ_８、ＣＨＦ_３の群から任意に選択して混合することが好ましい。中でも、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_４Ｆ_８、及びＣＨＦ_３の群から任意に選択することがより好ましく、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６の群から任意に選択することが更に好ましく、ＣＦ_４が特に好ましい。
また、本発明におけるフッ素系ガスは、上記群の中から一種のガスを選択することができ、２種以上を混合ガスに含んでもよい。

本発明における混合ガスは、フッ素系ガスとＯ_２との混合比率を流量比で２／１〜８／１とする。前記範囲内とすることにより、エッチング処理時のフォトレジストの側壁へのエッチング生成物の付着を防止できることにより、後述するフォトレジスト除去工程において、レジストを容易に剥離することができる。中でも特に、被エッチング層の矩形性を維持しながらエッチング生成物のフォトレジスト側壁への再付着を防止する点で、２／１〜６／１であることが好ましく、３／１〜５／１であることが特に好ましい。

本発明における混合ガスは、エッチングプラズマの分圧コントロール安定性、及び比エッチング形状の垂直性を維持する観点から、前記フッ素系ガス及びＯ_２に加え、さらに、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、及びキセノン（Ｘｅ）などの希ガス、から任意に選択して混合されていることが好ましい。本発明においては、上記の中で、上記と同様の理由から、Ａｒ、Ｈｅ、Ｋｒ、Ｎ_２、及びＸｅの群から選ばれる少なくとも一種を任意に選択して混合することが好ましく、Ｈｅ、Ａｒ、及びＸｅの群から選ばれる少なくとも一種を任意に選択して混合することがより好ましい。但し、混合ガスがフッ素系ガス及びＯ_２のみからなり、エッチングプラズマの分圧コントロール安定性、及び比エッチング形状の垂直性を維持することが可能である場合は、上記ガスを混合しなくてもよい。
また、その他混合してもよいガスとして、上記群の中から一種のガスを選択することができ、２種以上を混合ガスに含んでもよい。
その他混合してもよいガスの混合比率は、流量比でＯ_２を１としたとき、０より大きく２５以下であることが好ましく、１０以上２０以下であることが好ましく、１６であることが特に好ましい。

（ドライエッチングを行なうチャンバーの内部圧力）
本発明における（ｄ）エッチング工程で、ドライエッチングを行なうチャンバーの内部圧力は、２．０〜６．０Ｐａであることが好ましく、４〜５Ｐａであることがより好ましい。
上記混合ガスの混合比率、及びチャンバーの内部圧力を満たす条件において、フォトレジスト側壁にエッチング生成物が付着せず、フォトレジスト剥離を容易にすることができる。

本発明におけるドライエッチングの条件は着色層の材質や層厚等によって異なるが、上記条件の他、本発明における好ましい条件について以下説明する。
本発明における混合ガスのガス流量としては、１０００ｓｃｃｍ以下が好ましく、５００ｓｃｃｍ以下がより好ましい。
高周波としては、４００ｋＨｚ、６０ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ等から選択可能であり、５０〜２０００Ｗ好ましくは１００〜１０００ＷのＲＦパワーで処理できる。
処理時間としては、５分以内で一色のエッチングを行なう事が好ましく、更に好ましくは３分以内で処理できるのが好ましい。

本発明において、オーバーエッチングによる下層の削れ、ダメージ回避は、エンドポイントディテクターで管理することが好ましい。これにより、支持体表面がパッシベーション膜であるＳｉ_３Ｎ_４である場合、又は、支持体が可視光に透明な硬化性樹脂の場合のいずれであっても、エッチング処理による支持体の削れ量を抑制することができる。

［フォトレジスト層除去工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ｅ）前記エッチング工程後に残存するフォトレジスト層を除去するフォトレジスト層除去工程を含む。上記エッチングガスを用いてエッチングすることにより、フォトレジスト側壁にエッチング生成物が付着せず、下記の剥離剤等でフォトレジスト層を容易に剥離することができる。
本発明におけるフォトレジスト層除去工程は、（１）フォトレジスト層上に、剥離液または溶剤を付与して、フォトレジスト層を除去可能な状態にする工程と、（２）前記フォトレジスト層を、洗浄水を用いて除去する工程と、を含むことが好ましい。
フォトレジスト層上に、剥離液または溶剤を付与して、除去可能な状態にする工程としては、例えば、剥離液または溶剤を、少なくともフォトレジスト層上に付与し、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。

また、洗浄水を用いてフォトレジスト層を除去する工程としては、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。噴射ノズルが可動式の場合、フォトレジスト層を除去する工程中に支持体中心部から支持体端部までを２回以上移動して洗浄水を噴射することで、より効果的にフォトレジスト層を除去することができる。

エッチング処理終了後、マスクとしての機能を有するフォトレジスト（露光後の感光性樹脂層）は、剥離液により除去する。
前記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。
本発明における剥離液としては、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。具体的には例えば、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_２ＮＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ)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。

本発明における剥離液は、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。

上記剥離液で除去するとき、カラーフィルタ層の上部に形成されていたフォトレジスト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でも、該デポ物が完全に除去されていなくてもよい。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。

前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。
また本発明における剥離液は、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。

［第２の着色層形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法は、上記（ｅ）工程の後、（ｆ）少なくとも（ａ）工程で形成された着色層が除去された前記領域（第２の着色層を形成する支持体上の領域）に、（ａ）工程で形成された着色層とは異なる第２の着色層を形成する第２の着色層形成工程を含むことが好ましい。
ここで第２の着色層は、（ａ）工程で形成された着色層に含有される着色剤とは異なる着色剤を少なくとも含有することが好ましい。

本発明における第２の着色層形成工程においては、着色光硬化性組成物又は着色熱硬化性組成物を（ａ）工程で形成された着色層が除去された領域に少なくとも付与して第２の着色層を形成することができる。中でも、着色熱硬化性組成物を（ａ）工程で形成された着色層が除去された領域に少なくとも付与して、第２の着色層を形成する工程を設けることが好ましい。
本発明においては、前記着色熱硬化性組成物は（ａ）工程で形成された着色層が除去された領域のみではなく、（ａ）工程で形成された着色層が残存している領域にも併せて付与することができる。これにより、（ａ）工程で形成された着色層が除去された領域に、より確実に着色熱硬化性組成物を付与することができる。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、上記のように、少なくとも２色目以降の着色層を、既存の着色層に形成した凹部へ、着色剤を含有する硬化性組成物を埋め込みで形成することを特徴とするものである。
尚、上記着色光硬化性組成物及び着色熱硬化性組成物については、前記（ａ）工程で形成された着色層形成工程で説明したものを好適に用いることができる。

前記着色熱硬化性組成物を付与する方法については、着色熱硬化性組成物を塗布することで、（ａ）工程で形成された着色層が除去された領域に付与することが好ましい。着色熱硬化性組成物を塗布する方法については既述の塗布方法及び塗布条件を適用することができる。

（ａ）工程で形成された着色層が除去された領域に付与された着色熱硬化性組成物を、既述のポストベーク工程によって硬化処理することによって、（ａ）工程で形成された着色層とは異なる第２の着色層を形成することができる。

着色熱硬化性組成物としては既述の着色熱硬化性組成物を用いることができるが、（ａ）工程で形成された着色層が着色熱硬化性組成物を用いて形成されたものである場合には、（ａ）工程で形成された着色層に含有される着色剤とは、異なる着色剤を少なくとも含有するものであることが好ましい。
また、（ａ）工程で形成された着色層が着色光硬化性組成物を用いて形成されたものである場合、前記着色熱硬化性組成物は、前記着色光硬化性組成物に含有される着色剤とは異なる着色剤を、少なくとも含有する着色熱硬化性組成物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、上記（ｂ）フォトレジスト層形成工程と、（ｃ）画像形成工程と、（ｄ）エッチング工程と、（ｅ）フォトレジスト層除去工程と、前記（ｆ）第２の着色層形成工程からなる連続する工程群を、少なくとも２群含むことが好ましい。
上記工程群を１回さらに実施することにより、既に形成された２種（例えば２色）の着色層とは異なる着色層をさらに１種（例えば前記２色以外の他の色）形成することができる。したがって本発明においては、前記工程群を２群含むことで少なくとも３種（例えば３色）の着色層からなるカラーフィルタを製造できることになる。

本発明のカラーフィルタの製造方法は、支持体上に積層形成された２以上の着色層の下層側（支持体に近い側）の着色層上に積層された着色層を除去する工程を更に含むことが好ましい。
本発明において、第２の着色層が、（ａ）工程で形成された着色層が除去された支持体上と（ａ）工程で形成された着色層上の両方に形成される場合、（ａ）工程で形成された着色層上に積層形成された第２の着色層を除去することが好ましい。これによって（ａ）工程で形成された着色層からなる画素の色純度を高いものとすることができる。また、本発明において、第３の着色層が更に形成される場合には、（ａ）工程で形成された着色層上に積層形成された第２及び第３の着色層と第２の着色層上に積層形成された第３の着色層とを、除去することが好ましい。これによって（ａ）工程で形成された着色層及び第２の着色層からなる画素の色純度を高いものとすることができる。

着色層上に積層形成された着色層を除去する方法としては、エッチバック処理及びＣＭＰ処理を挙げることができる。エッチバック処理においてはフォトレジスト層を着色層上に形成する態様と形成しない態様のいずれであってもよい。
着色層上に積層形成された着色層を上記の方法で除去することによって、所望の色相を有し平坦性に優れるカラーフィルタを得ることができる。

本発明においては、ダイシングライン、スクライブライン、ＰＡＤ部を露出させる露出工程を更に設けることができる。前記露出工程は、カラーフィルタ層や保護すべき領域をフォトレジスト層で被覆し、アッシング又はエッチングにて露出させることができる。その後、有機溶剤などでフォトレジスト層を溶解除去することができる。前記露出工程は上記の各層を形成した後に実施する態様や、最終層の着色層を塗布、熱処理を施し、エッチバック又はポリッシング処理にて平坦化させた後に実施する態様のいずれであってもよい。

以下に、本発明のカラーフィルタの製造方法の１態様を、図面を参照して説明する。
（ａ）着色層形成工程
図１中の１は支持体を表し、この支持体表面に所定の色成分に対応付けられる着色熱硬化性組成物を所望の膜厚で塗布し、ポストベーク処理を行い、着色層２を形成する。

（ｂ）フォトレジスト層形成工程
図２に示すように、着色層２上にポジ又はネガ型フォトレジスト組成物を塗布、プリベーク処理を実施し所望の膜厚を有するフォトレジスト層３を形成する。

（ｃ）画像形成工程
図３に示すように、第２の着色層で構成される所定のフィルタアレイ（画素群）に対応する開口領域を有するフォトマスクを介しフォトレジスト層３に露光処理を実施し、潜像領域４を形成する。図４は図３を上面から見た平面図である。
除去すべき潜像領域４のフォトレジスト層部分を現像処理により除去した後の状態を図５に示す。支持体上にはフォトレジスト層が除去された着色層露出部５が形成されており、この着色層露出部５は、着色層２を除去すべき領域に対応しており、第２の着色層を形成する領域のみフォトレジスト層が除去され、着色層２上と第３以降の着色層が形成される着色層上のフォトレジスト層３は残される。

（ｄ）エッチング工程
次に図６に示すように、フォトレジスト層３をマスクとしてエッチング処理し、着色層２を除去して第２の着色層を形成する領域（支持体露出部７）を形成する。このとき、フォトレジスト層３の側壁には、エッチング生成物の堆積によりデポ部１７が付着したものの、その付着の程度は、従来フォトレジスト層の側壁全体に付着していたのに対し、フォトレジスト層の側壁への付着は抑えられ、フォトレジスト層の側壁上部は露出した状態になっている。図７は、図６を上面からみた平面のＳＥＭ写真である。

（ｅ）フォトレジスト層除去工程
エッチング処理を実施した後、フォトレジスト層３を剥離液などで溶解除去を実施する。フォトレジスト層除去工程終了後は図８に示すように、第２の着色層を形成する支持体露出部７のみ着色層２が除去された形状となる。図９は図８を上面から見た平面図である。図１０は、図９を上面からみた平面のＳＥＭ写真である。

（ｆ）第２の着色層形成工程
図１１に示すように、着色層２が形成された支持体１上に、第２の着色層９の色成分に対応付けられる着色熱硬化性組成物を、第２の着色層９形成部である領域８が埋め込まれる膜厚で塗布し、ポストベーク処理を行い、第２の着色層９を形成する。

（ｂ’）フォトレジスト層形成工程
図には示さないが、第２の着色層９上にポジ又はネガ型フォトレジストを塗布、プリベーク処理して再びフォトレジスト層を形成する。

（ｃ’）画像形成工程
図１２に示すようにフォトレジスト層１０に、第３の着色層を形成する所定のフィルタアレイ（画素部）に対応する領域を有するフォトマスクを介し露光処理を実施し、潜像領域１１を形成する。そして除去すべき潜像領域１１のフォトレジスト層部分を現像処理により除去する。
図１３に示すように、フォトレジスト層が除去された着色層露出部１２は、着色層２及び第２の着色層９を除去すべき領域に対応しており、第３の着色層を形成する領域のみフォトレジスト層が除去される。

（ｄ’）エッチング工程
現像処理後のフォトレジスト層１０をマスクとし、図１４に示すように第３の着色層を形成する領域１３のみエッチング処理を実施する。このとき、エッチング処理は第２の着色層９のみではなく、着色層２も同時に除去し、第３の着色層を形成するための領域（支持体露出部１３）の支持体表面が露出するようにする。

（ｅ’）フォトレジスト層除去工程
エッチング処理を実施した後、フォトレジスト層を剥離液などで溶解除去を実施する。剥離工程終了後は図１５に示すように第３の着色層を形成する支持体露出部１３のみ着色層２及び第２の着色層９が除去された形状となる。また、着色層２の領域上に第２の着色層９が積層形成された状態となる。図１６は図１５を上面から見た平面図である。

（ｆ’）第３の着色層形成工程
図１７に示すように着色層２、第２の着色層９が形成された支持体上に第３の着色層の色成分に対応付けられる着色熱硬化性組成物を、第３の着色層形成部である領域１３が埋め込まれる膜厚で塗布し、ポストベーク処理を行い、第３の着色層１４を形成する。

（ｇ）最終工程
第３の着色層１４まで形成された後、エッチバック処理又はＣＭＰ処理によって、着色層２の表面が露出するまでエッチング又はポリッシングする。これにより図１８に示すように、着色層２と、第２の着色層１５と、第３の着色層１６とからなるカラーフィルタを製造することができる。図１９は図１８を上面から見た平面図である。

本発明の製造方法で作製したカラーフィルタは、液晶表示素子やＣＣＤ等の固体撮像素子に用いることができ、特に１００万画素を超えるような高解像度のＣＣＤ素子やＣＭＯＳ等に好適である。本発明のカラーフィルタは、例えば、ＣＣＤを構成する各画素の受光部と集光するためのマイクロレンズとの間に配置されるカラーフィルタとして用いることが可能となる。

本発明のカラーフィルタの製造方法は、蒸着に近い膜厚と密着性実現のため、これまでには無い高い顔料濃度でスピンコーターやスリットコーターにて均一な塗布を行なうこと、フォトリソ法から熱硬化法への変更で着色剤以外の固形分を極限まで減らすることで薄膜化を実現したこと、ドライエッチングによりパターンの異方性を維持したまま矩形パターンを形成したこと、これらの組み合わせにより、これまで成し得なかった薄い膜厚でパターン矩形性と密着性とを実現できる。また、本発明における混合ガスを用いたドライエッチング法を用いると、フォトレジストの側壁に形成されるデポ物を抑制し、該ドライエッチングにより残存するフォトレジスト層を容易に剥離することが可能になる。このように、本発明のカラーフィルタの製造方法を用いれば、パターン矩形性の非常に高いカラーフィルタを作製でき、非常に有用である。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

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、特記しない限りメーカー指定の方法に従って各処理を行った。

（実施例１）
−パターン形成−
［（ａ）着色層形成工程］
顔料含有熱硬化性組成物（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製 ＳＧ−５０００Ｌ）をシリコン基板上にスピンコーターにて、膜厚が０．８μｍの塗布膜となるように塗布した後、ホットプレートを使用して、２２０℃で５分間の加熱を行い、塗布膜の硬化を行なった。前記顔料含有熱硬化性組成物により形成された着色層の膜厚は０．６５μｍであった。

［（ｂ）フォトレジスト層形成工程］
次に、前記着色層上に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をスピンコーターにて塗布し、１００℃で２分間の加熱処理を行い、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。

［（ｃ）画像形成工程］
次にＲＥＤのフィルタアレイに対応する領域を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製、ＦＰＡ３０００ｉ５+）にて３５０ｍＪ／ｃｍ^２のパターン露光を行い、１１０℃で１分間の加熱処理を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、ＲＥＤのフィルタアレイを形成すべき領域のフォトレジストを除去し、１．５μｍ×１．５μｍサイズのアイランドパターンを形成した。

［（ｄ）エッチング工程］
次いで、ドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、アンテナバイアス：４００Ｗ、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．（ＣＦ_４／Ｏ_２／Ａｒ＝２／１／２０）とし、オーバーエッチング率を１０％としてエッチング処理を実施した。

［（ｅ）フォトレジスト層除去工程］
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ−２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して、１２０秒の剥離処理を実施して、フォトレジストの除去を行った。
以上のようにして、単色のカラーフィルタパターンを形成した。

（実施例２）
実施例１の（ｄ）エッチング工程において、アイランドパターンをベイヤー配列のパターンに形成するとともに、混合ガスの流量を、ＣＦ_４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ_２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．（ＣＦ_４／Ｏ_２／Ａｒ＝４／１／１６）とした以外は、実施例１と同様の方法でカラーフィルタパターンを形成した。

（実施例３）
実施例１の（ｄ）エッチング工程において、混合ガスの流量を、ＣＦ_４：２５０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ_２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．（ＣＦ_４／Ｏ_２／Ａｒ＝５／１／１６）とした以外は、実施例１と同様の方法でカラーフィルタパターンを形成した。

（実施例４）
実施例１の（ｄ）エッチング工程において、混合ガスの流量を、ＣＦ_４：３２０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ_２：４０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：１０００ｍＬ／ｍｉｎ．（ＣＦ_４／Ｏ_２／Ａｒ＝８／１／２５）とした以外は、実施例１と同様の方法でカラーフィルタパターンを形成した。

（実施例５）
実施例２において、ＣＦ_４をＣ_２Ｆ_６に変更した以外は実施例２と同様の方法でカラーフィルタパターンを形成した。

（実施例７〜９及び参考例１、２）
実施例２の（ｄ）エッチング工程において、チャンバーの内部圧力を、１．０、２．０、５．０、６．０、７．０Ｐａにした以外は、実施例２と同様の方法でカラーフィルタパターンを形成した。

（比較例１）
実施例１の（ｄ）エッチング工程において、混合ガスの流量を、ＣＦ_４：５０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ_２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．（ＣＦ_４／Ｏ_２／Ａｒ＝１／１／１６）とした以外は、実施例１と同様の方法でカラーフィルタパターンを形成した。

（比較例２）
実施例１の（ｄ）エッチング工程において、混合ガスの流量を、ＣＦ_４：４５０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ_２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．（ＣＦ_４／Ｏ_２／Ａｒ＝９／１／１６）とした以外は、実施例１と同様の方法でカラーフィルタパターンを形成した。

（比較例３）
実施例１の（ｄ）エッチング工程において、混合ガスのガス種及び流量を、Ｏ_２：２５ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｎ_２：２５０ｍＬ／ｍｉｎ．（Ｏ_２／Ｎ_２＝１／１０）とした以外は実施例１と同様の方法でカラーフィルタパターンを形成した。

−評価−
（剥離性）
実施例１〜５、実施例７〜９、参考例１、２及び比較例１〜３で形成したカラーフィルタパターンについて、顕微鏡による表面観察、ＳＥＭによる表面及び側壁観察により評価した。評価は以下の評価基準に従って行った。評価結果を表１に示す。
〜評価基準〜
○：フォトレジストの剥離残りは見られず、剥離性は極めて良好であった。
△：フォトレジストの剥離残りが僅かに見られたが、実用上許容できる範囲であった。
×：フォトレジストの剥離残りが全面に見られ、剥離性は悪かった。

（矩形性）
実施例１〜５、実施例７〜９、参考例１、２及び比較例１〜３で形成したカラーフィルタパターンについて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察し（倍率：１０万倍）、下記判定基準に従って評価した。評価結果を表１に示す。
〜評価基準〜
○：断面が矩形状であり、レジスト側壁の全体にデポ物は堆積していなかった。
△：断面の矩形性がやや損なわれていたが、レジスト側壁の全体にデポ物の堆積はなく、実用上の許容範囲内であった。
×：テーパー状になる等、断面の矩形性が顕著に損なわれ、レジスト側壁の全体にデポ物が堆積しており、実用上の許容範囲を超えていた。

上記表１の結果より、本発明の製造方法で作製した実施例１〜５及び実施例７〜９のカラーフィルタパターンは、剥離性が良好であり、上記（ｅ）フォトレジスト除去工程においてフォトレジストの剥離残りは見られなかった。これに対し、比較例では、剥離性が劣っており、フォトレジストの剥離残りが認められた。
また、本発明の製造方法で作製した実施例１〜５及び実施例７〜９のカラーフィルタパターンは、図１０に示すように、矩形性が高く、フォトレジスト層の側壁部へのデポ物の付着が抑制されたカラーフィルタパターンであった。
これに対し、比較例３では、図２０に示すように、ベイヤー配列のカラーフィルタパターンに加工が可能であったが、デポ物が認められ、矩形のパターンが得られなかった。

支持体上に形成された着色層を示す断面図である。 着色層上に形成されたフォトレジスト層を示す断面図である。 露光後のフォトレジスト層に潜像領域が形成されているところを示す断面図である。 図３を支持体側とは反対の面から示す平面図である。 現像処理後のフォトレジスト層を示す断面図である。 エッチング処理後の層構造を示す断面図である。 図６を支持体側とは反対の面からみたときのＳＥＭ写真である。 フォトレジスト層除去後の層構造を示す断面図である。 図８を支持体側とは反対の面から示す平面図である。 図８を支持体側とは反対の面からみたときのＳＥＭ写真である。 第２の着色層が形成されているところを示す断面図である。 露光後のフォトレジスト層に潜像領域が形成されているところを示す断面図である。 現像処理後のフォトレジスト層を示す断面図である。 エッチング処理後の層構造を示す断面図である。 フォトレジスト層除去後の層構造を示す断面図である。 図１５を支持体側とは反対の面から示す平面図である。 第３の着色層が形成されているところを示す断面図である。 最終工程後のカラーフィルタの層構造を示す断面図である。 図１６を支持体側とは反対の面から示す平面図である。 従来のカラーフィルタパターンの構造を示すＳＥＭ写真である。

符号の説明

１ 支持体
２ 着色層
３，１０ フォトレジスト層
４，１１ 未硬化の潜像領域
５，１２ 着色層露出部
７，１３ 支持体露出部
８ 第２の着色層形成部
９ 第２の着色層
１４ 第３の着色層
１５ 第２の着色層
１６ 第３の着色層
１７ デポ物

Claims (8)

1. （ａ）支持体上に、着色層を形成する着色層形成工程と、
   （ｂ）前記着色層上に、フォトレジスト層を形成するフォトレジスト層形成工程と、
   （ｃ）前記フォトレジスト層をパターン様に除去することにより、前記着色層上に画像を形成する画像形成工程と、
   （ｄ）前記画像形成工程によって形成されたパターン様に、前記着色層をフッ素系ガスとＯ_２との混合比率（フッ素系ガス／Ｏ_２）が流量比で２／１〜８／１である混合ガスを用い、チャンバーの内部圧力を２．０〜６．０Ｐａとしてドライエッチング法により除去するエッチング工程と、
   （ｅ）前記エッチング工程後に残存する前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト層除去工程と、
   を含むカラーフィルタの製造方法。
2. 前記フッ素系ガスがＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_８、Ｃ_２Ｆ_６及びＣＨＦ_３の群から選ばれる少なくとも一種のガスであることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
3. 前記混合ガスが、さらにＡｒ、Ｈｅ、Ｋｒ、Ｎ_２、及びＸｅの群から選ばれる少なくとも一種のガスを含み、流量比でＯ_２を１としたときのＡｒ、Ｈｅ、Ｋｒ、Ｎ_２及びＸｅの群から選ばれる少なくとも一種のガスの混合比率が０より大きく２５以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラーフィルタの製造方法。
4. 前記着色層は、顔料と熱硬化性樹脂とを含む着色熱硬化性組成物を用いてなり、該着色熱硬化性組成物は、該着色熱硬化性組成物の固形分中の前記熱硬化性樹脂の濃度が０質量％より大きく５０質量％以下であり、前記熱硬化性樹脂を含む溶液に顔料を分散した顔料分散液を、該着色熱硬化性組成物の全固形分中の顔料濃度が５０質量％以上１００質量％未満となるような範囲で含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
5. 前記顔料分散液が、被分散物に対する溶剤の比率が０〜２０質量％の範囲となるように前記顔料を前記熱硬化性樹脂に混練分散処理して、混練分散処理後の粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓ以上になるように調製されるとともに、混練分散処理後の分散物に更に前記熱硬化性樹脂を添加し、被分散物に対する溶剤の比率が２０〜９０質量％の範囲となるように微分散処理して、微分散処理後の粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以下になるように調製される請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。
6. 前記フッ素系ガスとＯ _２ との混合比率を流量比で３／１〜５／１とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
7. 前記フッ素系ガスがＣＦ _４ であることを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
8. 前記（ｄ）工程において、前記着色層からなるアイランドパターンをベイヤー配列のパターンに形成する請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。